KR101195406B1 - 무선 통신 시스템용 주파수 매핑 - Google Patents

Abstract

예시적 실시예들은 무선 통신 시스템을 위한 주파수 매핑에 관한 것이다. 예시적 실시예는 주파수 재사용 방법을 제공한다. 주파수 재사용 방법은 무선 통신 시스템의 셀의 섹터들에 사용 및 재사용을 위해 주파수들을 할당하는 단계; 및 할당된 주파수를 사용하여 이동국과 통신하는 단계를 포함한다. 섹터들 각각은 서브-섹터들을 포함하며, 서브-섹터들 각각은 서브-섹터 내에서 이동국과 통신하기 위한 할당된 주파수를 갖는다. 상기 셀의 각 섹터에 있어서의 주파수 할당들은 상이하다.

Description

무선 통신 시스템용 주파수 매핑{FREQUENCY MAPPING FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명의 예시 실시예들은 무선 통신 시스템용 주파수 매핑에 관한 것이다.

무선 통신 시스템으로 종래의 전화기들과 같은 액세스 지상파-접속 장치들 없이 먼 거리의 사람들끼리의 통신이 가능해졌다. 초기의 무선 통신 시스템은 주로 음성 통신용으로 구성되었다. 그러나, 기술의 발전으로 WiMAX와 같은 음성 및 고속 패킷 데이터 전송 둘 다를 위한 제 3 세대(3G) 및 유사한 무선 네트워크들이 개발되었다. WiMAX는 비교적 먼 거리에서의 무선 데이터 통신을 제공하는 것을 목적으로 하는 전기 통신 기술이며, IEEE 802.16e 기준을 기초로 한다.

종래의 WiMAX 통신 시스템의 기지국은 셀이라고 하는 커버리지 영역 내의 이동국들에 서비스들을 제공한다. 여기서 사용하는 것과 같이, 셀이라는 용어는 단 일 기지국의 전체 커버리지 영역을 말한다. 통신 서비스들을 셀에 제공하는 기지국은 복수의 안테나들을 포함한다. 안테나들 각각은 셀 내의 가장 작은 커버리지 지역에 통신 서비스들을 제공한다. 그와 같이 기지국의 각 커버리지 영역은 섹터들이라고 하는 가장 작은 영역들로 세분화될 수 있다. 또한, 상기 섹터들은 추가로 서브-섹터들로 세분화될 수 있다. 그와 같이, 기지국의 하나 이상의 안테나들은 단지 단일 섹터 또는 서브-섹터에 통신 서비스를 제공하도록 구성될 수 있다.

이전의 단락 및 본 명세서 전체에서, 셀은 상기 WiMAX 커뮤니티에서 몇몇 조직들의 용법과는 일치하지 않는, 하나의 셀룰러 기지국 위치에 배열된 모든 섹터들의 집합체로 규정된다. 또한, 몇몇 경우들에서, 기지국은 WiMAX 커뮤니티에서 몇몇 조직들에서만 하나의 반송파 또는 하나의 섹터로 규정될 수 있는 반면에, 본 명세서에서 기지국은 하나의 셀룰러 기지국 위치의 모든 섹터들 및 반송파들의 집합체로 규정된다는 것을 알아야 한다.

기지국은 잘 알려져 있는 재사용 1 주파수 패턴 또는 잘 알려져 있는 재사용 3 주파수 패턴과 일치하도록 구성된 안테나들을 포함할 수 있다. 상기 재사용 1 주파수 패턴에서, 하나의 주파수는 전체 셀과 통신하기 위해서 사용된다. 상기 재사용 3 주파수 패턴에서, 상이한 주파수가 셀의 3개 섹터들 각각을 위해 사용된다. 그러나, 상기의 잘 알려져 있는 패턴들에서 상이한 주파수들이 셀의 섹터내의 여러 서브-섹터들을 위해 사용되지 않는다. 또한, 통상적으로, 서브-섹터들은 사용되지 않거나, 또는 서브-섹터들을 사용한다면, 상기 서브-섹터들은 여러 주파수들을 사용하지 않는다.

본 발명의 목적은 셀들, 섹터들 및 서브-섹터들을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 매핑에 관한 것을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 바로 인접해 있는 섹터들이 이동국들로의 통신을 위한 동일한 주파수를 사용하지 않는 섹터들 및 셀들을 포함하는 무선 통신 시스템의 주파수 매핑에 관한 것을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 1 기지국 및 바로 인접한 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 2 기지국으로부터 야기되는 방해를 줄이고, 최소화하고, 및/또는 방지하는 주파수 매핑에 관한 것을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신들을 위한 주파수 재사용 방법을 제공하는 것이다. 주파수 재사용 방법은 무선 통신 시스템의 셀의 복수의 섹터들에 사용 및 재사용하기 위한 복수의 주파수들을 할당하는 단계; 및 할당된 주파수를 사용하여 이동국과 통신하는 단계를 포함한다. 복수의 섹터들 각각은 복수의 서브-섹터들을 포함하며, 복수의 서브-섹터들 각각은 서브-섹터 내 이동국과 통신하기 위해 할당된 주파수를 갖는다. 셀의 각 섹터에 있어서의 주파수 할당은 상이하다.

본 발명의 예시 실시예들은 셀들, 섹터들 및 서브-섹터들을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 매핑에 관한 것이다.

예시 실시예들은 바로 인접해 있는 섹터들이 이동국들로의 통신을 위한 동일한 주파수를 사용하지 않는 섹터들 및 셀들을 포함하는 무선 통신 시스템의 주파수 매핑에 관한 것이다.

예시 실시예들은 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 1 기지국 및 바로 인접한 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 2 기지국으로부터 야기되는 방해를 줄이고, 최소화하고, 및/또는 방지하는 주파수 매핑에 관한 것이다.

본 발명의 하나의 예시 실시예는 무선 통신들을 위한 주파수 재사용 방법에 관한 것이다. 주파수 재사용 방법은 무선 통신 시스템의 셀의 복수의 섹터들에 사용 및 재사용하기 위한 복수의 주파수들을 할당하는 단계; 및 할당된 주파수를 사용하여 이동국과 통신하는 단계를 포함한다. 복수의 섹터들 각각은 복수의 서브-섹터들을 포함하며, 복수의 서브-섹터들 각각은 서브-섹터 내 이동국과 통신하기 위해 할당된 주파수를 갖는다. 셀의 각 섹터에 있어서의 주파수 할당은 상이하다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 셀의 제 1 섹터내 제 1 서브-섹터에 할당된 제 1 주파수는 셀의 제 2 섹터의 제 1 서브-섹터에 할당된 제 2 주파수와는 상이하다. 상기 제 1 섹터 내 제 1 서브-섹터의 위치는 상기 제 2 섹터 내 제 1 서브-섹터의 위치에 대응한다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 섹터는 3개의 서브-섹터를 포함하며, 셀은 3개의 섹터를 포함한다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 셀의 제 1 내지 제 3 섹터들의 제 1 내지 제 3 서브-섹터들은 하기와 같이 제 1 내지 제 3 주파수들이 할당된다: (A, a, 1); (A, b, 2); (A, c, 3);(B, a, 2); (B, b, 3); (B, c, 1); (C, a, 3); (C, b, 1); (C, c, 2), 여기서 A는 제 1 섹터를 나타내며, B는 제 2 섹터를 나타내고, C는 제 3 섹터를 나타내며, a는 제 1 서브-섹터를 나타내고, b는 제 2 서브-섹터를 나타내며, c는 제 3 서브-섹터를 나타내고, 1은 제 1 주파수를 나타내고, 2는 제 2 주파수를 나타내며, 및 3은 제 3 주파수를 나타낸다.

또 다른 예시 실시예는 복수의 셀들을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 재사용 방법을 제공한다. 주파수 재사용 방법은 무선 통신 시스템의 각 셀에 복수의 주파수들을 할당하는 단계; 및 할당된 주파수를 사용하여 이동국과 통신하는 단계를 포함한다. 각 셀은 복수의 섹터들을 포함하며, 복수의 섹터들 각각은 복수의 서브-섹터들을 포함한다. 복수의 서브-섹터들 각각은 서브-섹터 내에서 이동국과 통신하기 위한 주파수로 할당된다. 제 1 셀의 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 제 1 셀에 인접한 또 다른 셀의 인접한 서브-섹터의 할당된 주파수와 상이하다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 제 1 서브-섹터와 인접한 모든 서브-섹터들의 할당된 주파수와는 상이하다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 셀에 할당된 복수의 주파수들은 동일하다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 동일한 셀의 각 섹터에 있어서의 주파수 할당은 상이하다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 제 1 셀의 제 1 섹터 내에서 제 1 서브-섹터에 할당된 제 1 주파수는 제 1 셀의 제 2 섹터의 제 1 서브-섹터에 할당된 제 2 주파수와 상이하다. 제 1 섹터 내의 제 1 서브-섹터의 위치는 제 2 섹터 내의 제 1 서브-섹터의 위치에 대응한다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 섹터는 3개의 서브-섹터들을 포함하며, 각 셀은 3개의 섹터들을 포함한다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 셀의 제 1 내지 제 3 섹터들의 제 1 내지 제 3 서브-섹터들은 하기와 같이 제 1 내지 제 3 주파수들이 할당된다: (A, a, 1); (A, b, 2); (A, c, 3); (B, a, 2); (B, b, 3); (B, c, 1); (C, a, 3); (C, b, 1); (C, c, 2), 여기서, A는 제 1 섹터를 나타내며, B는 제 2 섹터를 나타내고, C는 제 3 섹터를 나타내며, a는 제 1 서브-섹터를 나타내고, b는 제 2 서브-섹터를 나타내며, c는 제 3 서브-섹터를 나타내고, 1은 제 1 주파수를 나타내고, 2는 제 2 주파수를 나타내며, 및 3은 제 3 주파수를 나타낸다.

또 다른 예시 실시예는 무선 통신들을 위한 주파수 재사용 방법을 제공한다. 주파수 재사용 방법은 무선 통신 시스템의 복수의 셀들의 복수의 섹터들을 사용 및 재사용하기 위해 복수의 주파수들을 할당하는 단계; 및 대응하는 섹터의 할당된 주파수를 사용하여 이동국과 통신하는 단계를 포함한다. 각 셀의 복수의 섹터들 각각은 대응하는 섹터 내에서 이동국과 통신하기 위한 주파수로 할당된다. 각 셀에 있어서의 주파수 할당들은 동일하며, 바로 인접한 섹터로서 동일한 주파수가 할당된 섹터는 없다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 셀은 9개의 섹터들을 포함한다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 각 셀의 기지국 주위에 시계 방향으로 배열된 제 1 내지 제 9 섹터들에는 패턴 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2에 부합하는 제 1 내지 제 3 주파수들이 할당되며, 여기서 1은 제 1 주파수를 나타내며, 2는 제 2 주파수를 나타내고, 및 3은 제 3 주파수를 나타낸다. 상기 제 1 주파수, 제 2 주파수 및 제 3 주파수는 모두 서로 상이하다.

본 발명은 셀들, 섹터들 및 서브-섹터들을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 매핑을 제공한다.

또한, 본 발명은 바로 인접해 있는 섹터들이 이동국들로의 통신을 위한 동일한 주파수를 사용하지 않는 섹터들 및 셀들을 포함하는 무선 통신 시스템의 주파수 매핑을 제공한다.

또한, 본 발명은 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 1 기지국 및 바로 인접한 섹터 또는 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하는 제 2 기지국으로부터 야기되는 방해를 줄이고, 최소화하고, 및/또는 방지하는 주파수 매핑을 제공한다.

또한, 본 발명은 무선 통신들을 위한 주파수 재사용 방법을 제공한다.

도 1은 셀 레이아웃 및 관련된 주파수 매핑의 예시 실시예들을 도시하는 도면.
도 2 및 도 3은 예시 실시예의 이론적 결과들을 다른 시나리오 및 다른 잘 공지된 기술들과 비교하는 그래프들을 도시하는 도면들.

예시 실시예들의 상기 및 기타 특성들 및 이점들은 하기와 같은 첨부된 도면들을 참조하여 본 상세한 설명의 예시 실시예들의 하기 상세한 설명을 검토함으로써 좀 더 명확하게 될 것이다.

하기의 기재에서 제한하지 않으면서 설명을 목적으로 아키텍처들, 인터페이스들, 기술들 등과 같은 특이적 상세한 설명을 예시 실시예들의 완전한 이해를 돕기 위해서 기재하였다. 그러나, 이러한 특이적 상세한 설명에서 벗어난 다른 예시 실시예들을 본 예시 실시예들로 실행할 수 있다는 것은 당업자들에게 명백할 것이다. 몇몇 경우들에는, 잘 알려져 있는 디바이스들, 회로들, 및 방법들의 상세한 설명은 불필요한 설명으로 본 예시 실시예들의 기재를 불명확하게 하지 않게 하기 위해서 생략하였다. 이의 특이적 예들 뿐만 아니라 모든 원리들, 양태들 및 실시예들은 이의 구조적 및 기능성 균등물 둘 모두를 포함하는 것으로 생각한다. 또한, 이러한 균등물들은 미래에 개발될 균등물뿐만 아니라 현재 공지된 균등물들 둘 다를 포함한다.

예시 실시예들은 적당한 컴퓨터 환경에서 구현되는 것으로 여기서 설명한다. 예시 실시예들은 하나 이상의 프로세서들 또는 CPU들에 의해서 실행되는, 프로그램 모듈 또는 기능적 프로세스들과 같은 컴퓨터-실행가능한 명령들의 일반적인 문맥으로 하기에 기재한 것과 같은 것으로 생각할 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈들 또는 기능적 프로세스들은 특정 테스크들을 실행하거나 또는 특정 요약 데이터 형태들을 구현하는 경로들, 프로그램들, 대상물들, 컴포넌트들, 데이터 구조들 등을 포함한다. 여기서 논의되는 프로그램 모듈들 및 기능적 프로세스들은 종래의 통신 네트워크들, 예컨대 WiMAX 무선 통신 시스템 또는 네트워크의 종래의 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 여기서 논의되는 프로그램 모듈들 및 기능적 프로세스들은 종래의 무선 네트워크 제어 노드들, 기지국들 등에서 종래의 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다.

여기서 기재되는 활성들, 작동들 및 기능적 프로세스들은 무선 네트워크 제어 노드들, 기지국들 등에 포함된 프로세서들에 의해서 수행되는 것으로 이해될 것이다. 이러한 활성들, 작동들 및 기능적 프로세스들은 당업자들에 의해서 잘 알려져 있는 방식으로 무선 네트워크 제어 노드들, 기지국들 등의 작동을 재구성 또는 다르게 변경하는, 무선 네트워크 제어 노드들, 기지국들 등의 메모리 시스템들의 위치들에 데이터를 옮기거나 또는 데이터를 유지한다. 본 발명의 예시 실시예들은 셀들, 섹터들 및 서브-섹터들을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 매핑에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 예시 실시예에 따른 주파수 매핑을 갖는 무선 통신 시스템(10)의 셀 레이아웃의 예를 도시한다. 도 1의 셀 레이아웃은 복수의 셀들을 포함한다. 특히, 도 1의 셀 레이아웃은 각각 100, 200, 300, 400, 500, 600 및 700으로 식별되는 7개의 셀들을 포함한다. 모든 셀들은 하기에서 기재한 예시 실시예들에서 특별히 식별되지 않는 한 동일한 컴포넌트들 및/또는 특성들을 갖는다는 것이 주의된다. 도 1의 셀들은 예를 들면 인접한 셀들을 나타내는 경우 본 발명의 예시 실시예들의 설명에 도움을 주기 위해서 간단하게 다른 수들로 식별된다.

셀들의 각각은 대응하는 셀의 기지국(30)에 의해 지지되는 커버리지 영역을 나타낸다. 각 기지국(30)은 대응하는 셀에 위치하는 이동국들(20)에 음성 및/또는 데이터 서비스들을 포함하는 무선 통신 서비스들을 제공한다. 당업자들은 기지국(30)을 인식할 것이며, 이동국들(20)은 프로세서, 메모리, 트랜시버 등을 포함하는 다양한 컴포넌트들을 포함한다.

도 1의 예시적 셀 레이아웃을 참조하면, 7개의 셀들 100, 200, 300, 400, 500, 600 및 700은 X-방향으로서 여기에 나타낸 제 1 방향 및 Y-방향으로 여기에 나타낸 제 2 방향으로 배열된다. 특히, X1, X2 및 X3으로 식별된 축들은 X-방향으로 서로 인접한 셀들을 식별하기 위해서 사용한다. 축들 X1, X2, 및 X3는 각각의 X-축들을 따라 셀들의 기지국들(30)을 통과하는 것처럼 도시된다. Y1, Y2 및 Y3으로 식별되는 축들은 Y-방향으로 서로 인접한 셀들을 구분하기 위해 사용하며, 각각의 Y-축을 따라 셀들의 기지국들(30)을 통과하는 것처럼 도시된다.

하나의 예시 실시예에 따르면, 셀들 각각은 섹터들로 나뉘며, 섹터들 각각은 서브-섹터들로 나뉜다. 주파수들은 통화 채널들, 제어 채널들 등의 전송을 위해 각각의 서브-섹터에 할당된다. 주파수들의 할당은 때때로 여기서는 셀 레이아웃의 주파수 매핑으로 나타낸다.

각 서브-섹터를 위한 식별자는 도 1에 나타낸 각 서브-섹터에 관한 정보를 제공한다. 특히, 서브-섹터들 각각은 하기에 따라 식별된다: (WXYZ), 여기서 W는 7개 셀들 중의 하나를 식별하며, X는 셀의 섹터를 식별하며, Y는 섹터 내의 서브-섹터의 위치를 식별하며, Z는 셀 내에 포함된 이동국들(20)과 통신하기 위해 기지국(30)에 의해 사용되는 할당된 주파수를 식별한다.

예를 들면, 도 1에 도시된 셀(100)은 100-A, 100-B 및 100-C로 식별되는 3개의 섹터들을 포함한다. 제 1 섹터(100-A)는 1Aa1, 1Ab2, 및 1Ac3으로 식별되는 3개의 서브-섹터들로 나뉘며; 제 2 섹터(100-B)는 3개의 서브-섹터들 1Ba2, 1Bb3, 및 1Bc1으로 나뉘고; 및 제 3 섹터(100-C)는 3개의 서브-섹터들 1Ca3, 1Cb1, 및 1Cc2로 나뉜다. 유사하게, X2 축을 따라 셀(100)과 바로 인접해 있는 셀(300)은 3개의 섹터들 300-A, 300-B 및 300-C를 포함한다. 제 1 섹터(300-A)는 3개의 서브-섹터들 3Aa1, 3Ab2 및 3Ac3으로 나뉘며; 제 2 섹터(300-B)는 3개의 서브-섹터들 3Ba2, 3Bb3 및 3Bc1으로 나뉘고; 및 제 3 섹터(300-C)는 3개의 서브-섹터들 3Ca3, 3Cb1 및 3Cc2로 나뉜다.

이전에 언급한 것과 같이, 서브-섹터 식별자들에서 마지막 알파벳으로 나타내는 주파수들은 트래픽 채널들, 제어 채널들 등의 전송을 위해 각 서브-섹터에 할당된다. 예를 들면, 기지국(30)은 대응하는 서브-섹터 내에 이동국들(20)과 통신하도록 구성되는 하나 이상의 안테나들을 포함한다. 안테나들은 특정한 주파수, 주파수 대역 또는 주파수 서브-대역에서 고정된 안테나 빔을 전송 및 수신하도록 구성된다. 당업자는 하기에 관련된 셀, 섹터 또는 서브-섹터의 주파수 할당이 셀, 섹터, 또는 서브-섹터 내에 위치하는 상이한 이동국들과 통신하기 위해서 기지국의 하나 이상의 안테나들에 의해서 사용되는 주파수, 주파수 대역 또는 주파수 서브-대역을 나타내는 것임을 인식할 것이다.

셀들의 각각에 있어서의 주파수 할당은 도 1에 나타낸 예시 실시예에서 동일하다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 각 셀은 각 셀의 9개의 서브-섹터들에 있어서의 3개의 상이한 주파수들을 사용 및 재사용한다. 이러한 3개의 상이한 주파수들은 서브-섹터 식별자의 마지막 숫자로 나타낸다.

도 1를 참조하면, 셀(100)의 서브-섹터들 1Aa1, 1Ab2, 1Ac3, 1Ba2, 1Bb3, 1Bc1, 1Ca3, 1Cb1, 1Cc2의 주파수 할당들은 하기 패턴으로 나타낸다: 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2. 셀(200)의 서브-섹터들 2Aa1, 2Ab2, 2Ac3, 2Ba2, 2Bb3, 2Bc1, 2Ca3, 2Cb1, 2Cc2의 주파수 할당들은 하기 패턴으로 나타낸다: 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2. 이와 같이, 각 셀의 주파수 매핑은 본 발명의 예시 실시예들에 따라 동일하다.

도 1에 나타낸 각 셀의 주파수 매핑이 동일한 반면에, 셀의 각 섹터는 본 발명의 예시 실시예들에 따른 상이한 주파수 매핑을 갖는다. 예를 들면, 셀(100)은 제 1 섹터(100-A), 제 2 섹터(100-B) 및 제 3 섹터(100-C)를 포함하며, 이러한 섹터들 각각은 상이한 주파수 매핑을 갖는다. 다르게 말하면, 셀의 각 섹터 내에서 서브-섹터의 위치와 서브-섹터의 할당된 주파수 사이의 관계는 다르다. 즉 셀의 각 섹터 내의 서브-섹터의 위치 및 서브-섹터의 할당된 주파수 사이의 관계는 상이하다. 도 1에 나타낸 제 1 섹터(100-A)의 제 1 서브-섹터 1Aa1, 제 2 서브-섹터 1Ab2 및 제 3 서브-섹터 1Ac3에 할당된 주파수들은 제 1 섹터(100-A)가 1, 2, 3으로 나타내는 주파수 매핑을 갖는 것을 나타낸다. 그러나, 도 1에 나타낸 제 2 섹터(100-B)의 제 1 서브-섹터 1Ba2, 제 2 서브-섹터 1Bb3 및 제 3 서브-섹터 1Bc1에 할당된 주파수들은 제 2 섹터(100-B)가 2, 3, 1로 나타내는 주파수 매핑을 갖는 것을 나타낸다. 또한, 도 1에 도시된 제 3 섹터(100-C)의 제 1 서브-섹터 1Ca3, 제 2 서브-섹터 1Cb1 및 제 3 서브-섹터 1Cc2에 할당된 주파수들은 제 3 섹터(100-C)가 3, 1, 2로 나타내는 주파수 매핑을 갖는 것을 나타낸다.

또한, 예시 실시예들에 따르면, 서브-섹터 내에서 이동국들과 통신하기 위한 할당된 주파수는 임의의 바로 인접한 서브-섹터와 관련된 할당된 주파수와는 상이하다. 예를 들면, 셀(100)의 섹터(100-B)의 제 1 서브-섹터 1Ba2는 도 1에 도시된 것과 같은 5개의 바로 인접한 서브-섹터들을 갖는다. 5개의 바로 인접한 서브-섹터들은 1Ac3, 1Bb3, 4Aa1, 3Ca3 및 3Cb1이다. 제 1 서브-섹터 1Ba2와 관련된 할당된 주파수는 2로 나타낸 주파수인 반면에, 제 1 서브-섹터 1Ba2에 바로 인접해 있는 서브-섹터들 모두는 식별자 1 또는 3으로 나타내는 할당된 주파수들이다.

본 발명자는 도 1과 관련해서 상기에 기재된 것과 같은 셀 레이아웃을 갖는 셀 설계들로 서브-섹터가 바로 인접해 있는 모든 서브-섹터들과는 상이한 주파수가 할당되도록 한다는 것을 인지하였다. 따라서, 상기에서 기재된 주파수 매핑으로 간섭을 감소시키고, 최소화하고, 및/또는 방지하여 제 1 기지국이 서브-섹터 내에서 제 1 이동국과 통신하도록 하고, 제 2 기지국이 바로 인접한 서브-섹터 내에서 제 2 이동국과 통신하도록 한다.

셀 레이아웃의 상기에서 인지된 양태들의 평가에 기초하여, 본 발명자는 반송파 대 간섭 잡음 비(CINR)는 상기에서 기재한 예시 실시예에 따라 서브-섹터들에 주파수들을 할당함으로써 크게 개선될 수 있다는 것을 확인하였다. 예시 실시예에 따르면, 서브-섹터들의 주파수들 사이의 모든 경계선들은 미스매칭된다.

도 1에 도시된 예시 실시예가 3개의 서브-섹터들로 추가로 나뉜 3개의 섹터들을 갖는 셀들을 포함하며, 각 셀의 기지국이 각 셀의 9개의 서브-섹터들에 있어서의 3개의 주파수를 사용 및 재사용하면서 당업자는 섹터들, 서브-섹터들 및 할당된 주파수들의 수가 본 발명의 내용에서 벗어나지 않는 범위내에서 변화시킬 수 있다는 것이 명백할 것이다.

또 다른 예시 실시예에 따르면, 각 셀이 3개의 섹터들로 나뉘고, 각 섹터가 추가로 3개의 서브-섹터들로 나뉘는 대신에 셀은 9개의 섹터들로 나뉜다. 상기 9개의 섹터들은 추가로 서브-섹터들로 나뉘어지지 않는다. 본 예시 실시예에서, 상기 셀의 9개 섹터들의 할당된 주파수들은 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2의 주파수 매핑을 가질 것이다. 이와 같이, 본 예시 실시예의 셀의 9개의 섹터들의 주파수 매핑은 도 1과 관련해서 상기에 기재한 셀의 서브-섹터들의 주파수 매핑과 매칭될 것이다. 다르게 말하면, 본 예시 실시예에 따른 9개의 섹터들을 포함하는 셀의 할당된 주파수들은 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2 패턴으로 나타낸다. 상기 패턴의 각각의 수는 셀의 9개 섹터들 중 하나에 할당된 주파수를 나타낸다. 특히, 상기 패턴에서 제 1 숫자는 제 1 섹터에 할당된 주파수를 나타내며; 상기 패턴에서 제 2 숫자는 기지국 위치 주위를 시계 방향으로 제 1 섹터에 바로 인접해 있는 제 2 섹터에 할당된 주파수를 나타내며; 상기 패턴에서 제 3 숫자는 시계 방향으로 제 2 섹터에 바로 인접해 있는 제 3 섹터에 할당된 주파수를 나타내며; 상기 패턴에서 제 4 숫자는 기지국 위치 주위에서 시계 방향으로 제 3 섹터에 바로 인접해 있는 제 4 섹터를 나타내는 등등이다. 따라서, 제 4 섹터에 할당된 주파수는 제 1 섹터와 제 3 섹터 사이에 위치하고 있는 제 2 섹터에 할당된 동일한 주파수이다.

기타 고려 사항

도 1에 도시된 예시 실시예에서 이전에 언급한 것과 같이, 셀(100)의 서브-섹터들 1Aa1, 1Ab2, 1Ac3, 1Ba2, 1Bb3, 1Bc1, 1Ca3, 1Cb1, 1Cc2의 주파수 할당들은 하기의 패턴 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2로 나타낸다. 셀(200)의 서브-섹터들 2Aa1, 2Ab2, 2Ac3, 2Ba2, 2Bb3, 2Bc1, 2Ca3, 2Cb1, 2Cc2의 주파수 할당들은 동일한 패턴 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2로 나타낸다.

도 2 및 도 3은 셀의 서브-섹터 또는 셀 내의 이동국들과 통신하기 위한 기지국 또는 네트워크에 의해서 구현되는 다른 기술들과 도 1과 관련하여 상기에서 기재한 예시 실시예를 비교하는 그래프이다. 도 2 및 도 3에서, 도 1과 관련해서 기재된 예시 실시예와 관련된 이론적 정보는 '3 섹터 R1 FBa'로서 식별된다. 상기의 이론적 정보는 본 명세서의 배경에서 언급된 '3 섹터 R3'으로 식별된 잘 알려진 재사용 3 주파수 패턴 및 '3 섹터 R1'으로 식별된 잘 알려진 재사용 1 주파수 패턴과 관련된 이론적 정보와 함께 나타냈다. 도 2 및 도 3은 또한 하기의 단락에서 기재된 시나리오와 관련하여, '3 섹터 R1 FBb'로서 식별된 이론적 정보도 또한 포함한다.

시계 방향으로 할당된 9개의 서브-섹터들을 갖는 셀의 서브-섹터들이 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3의 주파수 할당들을 가지며, 인접한 셀의 서브-섹터들이 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3의 동일한 주파수 할당들을 갖는다면; 동일한 할당 주파수를 사용하는 바로 인접한 서브-섹터들이 있을 것이다. 이와 같이, 주파수들의 모든 경계선들은 미스매칭되지는 않을 것이다. 이 시나리오는 '3 섹터 R1 FBb'로서 도 2 및 도 3에 참조된다.

도 2는 '3 섹터 R1', '3 섹터 R3', '3 섹터 R1 FBb', 및 '3 섹터 R1 FBa'의 이론적 결과들을 나타내는 그래프이다. 도 2의 수평 축은 데시벨 단위 (dB)의 CINR을 반영하며, 수직 축은 누적 분포 함수(CDF)를 반영한다. 상기 CDF의 20 퍼센트 영역에서, '3 섹터 R1 FBb'와 비교해서, 도 1과 관련해서 기재된 예시 실시예에 따른 주파수 매핑(즉, 3 섹터 R1 FBa)으로 CINR 분포로 1 dB 이상이 개선된다. 또한, 도 1과 관련해서 기재된 예시 실시예에 따른 CINR은 지정된 FCH(Frame Control Header) 및 MAP 등은 제외한 분절된 PUSC(Partial Usage of Sub-Channels)를 사용하지 않고 실제 수신가능 성능을 보장하는 WiMAX 디폴트 방식인 배경에 언급된 '3 섹터 R3' 분포와 거의 동일하다는 것이 주목된다.

이전 단락에서 사용된 MAP는 이동국들로 브로드케스트 또는 유니케스트되는 관리 및 제어 메시지들인 다운링크 MAP DL-MAP 및 업링크 MAP UL-MAP를 포함한다. MAP 메시지의 하나의 양태는 각 프레임 내에서 데이터의 사용자들의 DL 프레임 위치(예를 들면, 프레임 내의 사용자들의 데이터의 맵)을 제공하는 것이다. 당업자는 FCH가 MAP 메시지의 모듈레이션 파라미터들을 제공한다는 것도 또한 인식할 것이다.

도 2에 나타낸 것과 같은 주어진 CINR 분포들에서, 셀 추정 당 스펙트럼 효율의 추정은 다음 변환식을 사용하여 획득한다:

상기 변환식에서,

는 섹터들의 수이며,

은 주파수 재사용(1/3 또는 1)이며,

은 CINR(선형 유닛들)이며,

및

이다. 또한, 이러한 셀에 대한 스펙트럼 효율로부터의 다운링크 처리량은

로서 평가할 수 있으며, 상기에서

는 반송파 대역폭이며,

는 다운링크 트래픽에 쓰이는 프레임 간격의 일부분이다. 스펙트럼 효율의 분포들로부터, 평균과 다양한 백분위수는 도 3의 그래프로 플롯팅되었다.

도 3에서 나타낸 이론적 결과들은 도 1에 관해 기재된 예시 실시예가 10 % 이상의 수용력 및 약간 더 나은 커버리지를 제공한다는 것을 보여준다.

상기에서 기재된 예시 실시예들로 동일한 것을 다양한 방식들로 변화시킬 수 있다는 것이 명백할 것이다. 이러한 변형들은 본 예시 실시예들로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 이러한 모든 변형들은 본 발명의 범주내에 포함되는 것으로 간주된다.

10 : 무선 통신 시스템 20 : 이동국
30 : 기지국 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700 : 셀
100-A, 100-B, 100-C : 섹터 1Aa1, 1Ab2, 1Ac3: 서브 섹터

Claims (10)

1. 복수의 셀(100, 200, ..., 700)을 포함하는 무선 통신 시스템을 위한 주파수 재사용 방법에 있어서,
   무선 통신 시스템의 각 셀에 복수의 주파수들을 할당하는 단계로서, 상기 각 셀은 복수의 섹터들(100-A, 100-B, 100-C, 200-A, 200-B, 200-C, ...)을 포함하며, 상기 복수의 섹터들 각각은 복수의 서브-섹터들(1Aa1, 1Ab2, 1Ac3, 1Ba2, 1Bb3, 1Bc1, 1Ca3, 1Cb1, 1Cc2; ...)을 포함하며, 상기 복수의 서브-섹터들 각각은 서브-섹터 내에서 이동국(20)과 통신하기 위해 할당된 주파수를 가지며, 제 1 셀의 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 상기 제 1 셀에 인접한 또 다른 셀의 인접한 서브-섹터의 할당된 주파수와는 상이하고, 상기 제 1 셀의 제 1 섹터의 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 상기 제 1 셀의 제 2 섹터의 제 2 서브-섹터에서 동시에 재사용되는, 상기 할당 단계; 및
   상기 할당된 주파수를 사용하여 상기 이동국과 통신하는 단계를 포함하는, 주파수 재사용 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 상기 제 1 서브-섹터에 인접한 모든 서브-섹터들의 할당된 주파수와는 상이한, 주파수 재사용 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   각 셀에 할당된 복수의 주파수들은 동일한, 주파수 재사용 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   동일한 셀의 각 섹터에 할당된 주파수들은 서로 상이한, 주파수 재사용 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 셀의 제 1 섹터 내의 제 1 서브-섹터에 할당된 제 1 주파수는 상기 제 1 셀의 제 2 섹터의 제 1 서브-섹터에 할당된 제 2 주파수와 상이하며, 상기 제 1 섹터 내의 상기 제 1 서브-섹터의 위치는 상기 제 2 섹터 내의 상기 제 1 서브-섹터의 위치에 대응하는, 주파수 재사용 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   각 섹터는 3개의 서브-섹터들을 포함하는, 주파수 재사용 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   각 셀은 3개의 섹터들을 포함하는, 주파수 재사용 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   각 셀의 제 1 내지 제 3 섹터의 제 1 내지 제 3 서브-섹터들에는 하기와 같은 제 1 내지 제 3 주파수가 할당되고:
   (A, a, 1); (A, b, 2); (A, c, 3); (B, a, 2); (B, b, 3); (B, c, 1); (C, a, 3); (C, b, 1); (C, c, 2);
   A는 제 1 섹터를 나타내며;
   B는 제 2 섹터를 나타내며;
   C는 제 3 섹터를 나타내며;
   a는 제 1 서브-섹터를 나타내며;
   b는 제 2 서브-섹터를 나타내며;
   c는 제 3 서브-섹터를 나타내며;
   1은 제 1 주파수를 나타내며;
   2는 제 2 주파수를 나타내며;
   3은 제 3 주파수를 나타내는, 주파수 재사용 방법.
9. 무선 통신을 위한 주파수 재사용 방법에 있어서,
   무선 통신 시스템의 복수의 셀들의 복수의 섹터들에 사용 및 재사용하기 위한 복수의 주파수들을 할당하는 단계로서, 각 셀의 복수의 섹터들 각각에는 대응하는 섹터 내에 있는 이동국과의 통신을 위한 주파수가 할당되며, 각 셀에 할당된 주파수들은 서로 동일하며, 바로 인접한 섹터와 동일한 주파수가 할당되는 섹터는 없으며, 각 셀의 제 1 섹터의 제 1 서브-섹터의 할당된 주파수는 각 셀의 제 2 섹터의 제 2 서브-섹터에서 동시에 재사용되는, 상기 할당 단계; 및
   상기 할당된 주파수를 사용하여 상기 이동국과 통신하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 주파수 재사용 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    각 셀은 9개의 섹터들을 포함하고, 상기 각 셀의 기지국 주위의 시계방향으로 정렬된 제 1 내지 제 9 섹터들에는 패턴 1, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 1, 2에 따라 제 1 내지 제 3 주파수들이 할당되고,
    1은 제 1 주파수를 나타내고,
    2는 제 2 주파수를 나타내고,
    3은 제 3 주파수를 나타내고,
    상기 제 1 주파수, 상기 제 2 주파수, 및 상기 제 3 주파수는 모두 상이한, 무선 통신을 위한 주파수 재사용 방법.

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