KR101244085B1

KR101244085B1 - 기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법

Info

Publication number: KR101244085B1
Application number: KR1020110045912A
Authority: KR
Inventors: 이정륜; 허근행; 신윤재
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2013-03-18
Also published as: KR20120128035A

Abstract

기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법이 개시된다. 본 발명의 일측에 따른 중계기의 전송전력 할당방법에 있어서, 중계기의 전송전력 할당방법에 있어서, 상기 중계기에 할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 기지국으로 전송하는 단계(a); 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 상기 중계기를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신하는 단계(b); 및 상기 중계기의 링크수율과 상기 평균수율이 동일하지 않은 경우 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해지기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 단계(c) 를 포함하되, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c)단계는 상기 재할당 이후 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해질 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 중계기의 링크수율이 기지국의 셀 영역내에 있는 중계기들의 링크수율의 평균수율에 수렴하도록 중계기에 전송전력이 할당됨으로써 중계기간의 간섭을 감소시킬 수 있게 된다.

Description

기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법{BASE STATION, RELAY STATION AND METHOD FOR ALLOCATING TRANSMISSION POWER}

본 발명의 실시예들은 기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동 중계기에 전송전력을 동적으로 할당하여 중계기간 간섭을 완화하기 위한 기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법에 관한 것이다.

최근 4세대 이동통신의 표준화가 활발하게 진행되고 있는 상황에서 셀간 간섭 문제는 이 분야의 큰 이슈이다. 4세대 이동통신 기술의 후보군인 IEEE802.16m의 SDD(System Description Document)에는 셀간 간섭 문제를 효율적으로 대처하기 위하여 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 기법 및 소프트 주파수 재사용(SFR: Soft Frequency Reuse)기법을 정의하고 있다.

그러나 이러한 셀간 간섭 문제를 해결하기 위한 종래의 기술은 기지국이 고정되어 있는 상황에서 셀간 간섭완화를 목표로 하고 있기 때문에 4세대 이동통신에서 도입될 이동성을 가진 중계기의 셀간 간섭문제에 적용하기에는 무리가 있다.

도 1은 종래의 이동 중계기에 고정된 동일 전송전력을 할당하는 경우의 일례를 도시한 도면이다.

이동 중계기 A(101), 이동 중계기 B(102), 이동 중계기 C(103) 및 이동 중계기 D(104)는 이동 중계기 E(105) 및 이동 중계기 F(106)에 비해서 서로 인접한 곳에 위치해 있다. 이런 경우 이동 중계기 B(102)의 주위에 다수의 이동 중계기가 위치 하기 때문에 이동 중계기 B(102)는 가장 큰 간섭을 받을 것이며 상대적으로 먼 곳에 작은 밀도로 위치하고 있는 이동 중계기 E(105) 및 이동 중계기 F(106)의 경우 간섭의 양이 이동 중계기 B(102), 이동 중계기 C(103) 및 이동 중계기 D(104) 에 비해 적을 것이다.

이러한 상황에서 고정된 동일 전송전력을 각 중계기들에 할당한다면, 이동 중계기 B(102)는 매우 큰 간섭을 받게 된다. 또한 이동 중계기 E(105)와 이동 중계기 F(106)의 경우 간섭의 정도가 작기 때문에 작은 전송전력으로도 좋은 성능을 유지할 수 있지만 전송전력이 고정됨에 따라 불필요한 전력을 소비하게 될 뿐만 아니라 주위의 중계기들에게도 불필요한 간섭으로 작용할 수 있는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 중계기에 전송전력을 동적으로 할당하여 이동 중계기간 간섭을 완화하기 위한 기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법을 제안하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 중계기들에 전송전력을 차등적으로 할당하여, 불필요한 전력의 낭비를 막을 수 있는 기지국, 중계기 및 중계기의 전송전력 할당방법을 제안하고자 한다.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 중계기의 전송전력 할당방법에 있어서, 상기 중계기에 할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 기지국으로 전송하는 단계(a); 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 상기 중계기를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신하는 단계(b); 및 상기 중계기의 링크수율과 상기 평균수율이 동일하지 않은 경우 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해지기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 단계(c)를 포함하되, 상기 (a) 단계 내지 상기 (c)단계는 상기 재할당 이후 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해질 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법이 제공된다.

이 경우, 상기 중계기는 이동 중계기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단계(a)는 초기 시점에 상기 중계기는 상기 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 상기 기지국으로 전송할 수 있다.

또한, 상기 단계(a)는, 상기 최대 전송전력으로 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기의 링크수율이 상기 기지국의 링크수율 보다 큰 경우, 상기 초기시점의 전송전력은 상기 기지국의 링크수율과 동일하게 되도록 재할당되며, 상기 재할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 상기 기지국으로 전송할 수 있다.

이 경우, 상기 중계기의 링크수율은 상기 할당된 전송전력으로 상기 중계기와 링크관계에 있는 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기와 상기 단말기간의 SINR을 통해 산출될 수 있다.

상기 복수의 중계기들은 상기 복수의 중계기 각각의 위치 정보 또는 SINR 중 적어도 하나를 이용하여 하나 이상의 중계기 그룹으로 구분될 수 있으며, 상기 평균수율은 상기 복수의 중계기 그룹 중 어느 하나의 중계기 그룹에 속한 중계기들의 링크수율의 평균수율을 의미할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 기지국에 있어서, 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 복수의 중계기로부터 링크수율을 수신하는 링크수율 수신부; 상기 복수의 중계기의 링크수율의 평균수율을 산출하는 평균수율 산출부; 및 상기 평균수율을 상기 복수의 중계기로 송신하는 평균수율 송신부를 포함하되 상기 복수의 중계기 각각은 자신의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해질 때까지 전송 전력을 재할당 하는 것을 특징으로 하는 기지국이 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 중계기에 있어서, 상기 중계기에 할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 기지국으로 전송하는 링크수율 송신부; 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 상기 중계기를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신하는 평균수율 수신부; 및 상기 중계기의 링크수율과 상기 평균수율이 동일하지 않은 경우 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해지기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 전송전력 재할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기가 제공된다.

여기서, 상기 링크수율 송신부는 상기 재할당 받은 전송전력에 대한 상기 링크수율을 재산출하여 기지국으로 전송하고, 상기 평균수율 수신부는 상기 재산출된 링크수율이 반영된 평균수율을 상기 기지국으로부터 재수신하며, 상기 전송전력 재할당부는 상기 재수신한 평균수율과 상기 재산출된 링크수율이 동일하기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당할 수 있다.

본 발명에 따르면, 중계기의 링크수율이 기지국의 셀 영역내에 있는 중계기들의 링크수율의 평균수율에 수렴하도록 중계기에 전송전력이 할당됨으로써 중계기간의 간섭을 감소시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 이동 중계기에 고정된 동일 전송전력을 할당하는 경우의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 중계기를 포함하는 무선통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에 서로 다른 전송전력을 할당하는 경우를 도시한 도면이다,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템을 구성하는 기지국 및 중계기의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기와 기지국간의 거리에 따른 링크수율을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들의 링크수율이 평균수율에 수렴하는 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들에 할당되는 전송전력의 변화를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력이 할당된 경우의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들의 링크수율에 따라 전송전력이 재 할당되는 경우의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 중계기의 전송전력 할당방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 중계기를 포함하는 무선통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 무선통신 시스템(200)은 기지국(210), 복수의 중계기(220) 및 단말기(230)를 포함한다.

기지국(210)은 단말기(230)와 직접링크를 통해 통신하거나, 기지국(210)과 중계기(220)가 링크를 형성하고, 중계기(220)는 단말기(230)간의 링크를 통해 데이터를 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(220)는 이동 중계기일 수 있으며, 본 실시예는 이동 중계기의 이동에 따라 간섭 상황이 동적으로 변화하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다.

중계기(220)는 중계기(220)에 할당된 전송전력으로 중계기(220)와 링크관계에 있는 단말기(230)에 데이터를 전송하며, 중계기(220)와 단말기(230)간의 SINR(Signal to interference ratio: 신호 대 잡음비)을 통해 중계기(220)의 링크수율을 산출할 수 있다. 여기서, 중계기(220)의 링크수율은 SINR이 높을수록 즉, 간섭이 심할수록 낮게 나타나며 중계기(220)에 할당되는 전송전력을 높임으로서 중계기(220)의 링크수율을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 기지국(210)의 셀 영역 내에 있는 간섭을 심하게 받고 있는 중계기(220)들의 전송전력을 증가시켜 중계기(220)의 링크수율을 향상시키고 간섭이 상대적으로 적은 중계기(220)들의 전송전력은 감소시켜 불필요한 전력소모를 방지한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에 서로 다른 전송전력을 할당하는 경우를 도시한 도면이다,

도 3은 차량에 중계기가 설치된 것을 도시한 것이며, 차량의 원의 크기가 전송전력의 크기에 대응된다.

도 3을 참조하면, 각 중계기(220)들이 받는 간섭의 양에 따라 각 중계기(220)에 차등적인 전송전력이 할당되며, 따라서 간섭이 가장 심한 이동 중계기 B(302)는 가장 큰 전송전력을 할당받아 중계기 B(302)의 링크수율이 향상되고, 상대적으로 멀리 떨어진 곳에 위치한 이동 중계기 E(305) 및 이동 중계기 F(306)의 전송전력은 낮은 수준으로 유지되어 불필요한 전력소모를 줄임과 동시에 주변 중계기들에 미치는 간섭의 영향을 완화시킴을 확인할 수 있다.

이하, 각 중계기(220)들의 링크수율을 각 중계기(220)의 링크수율의 평균수율에 수렴시킴으로써 각 중계기(220)에 차등적인 전력을 할당하는 기지국, 중계기 및 중계기의 전력할당방법에 대해 보다 자세하게 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템을 구성하는 기지국 및 중계기의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 시스템(400)은 기지국(410) 및 중계기(420)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(420)는 무선통신 시스템(400)을 구성하는 중계기 중 어느 하나의 중계기를 의미하는 것으로서, 중계기(420)의 구조 및 중계기(420)에서 수행되는 동작은 무선통신 시스템(400)을 구성하는 모든 중계기(420)에서 동일할 수 있다. 이하, 도 4를 참고하여 기지국(410) 및 중계기(420)의 각 구성요소 별 기능을 상술하기로 한다.

기지국(410)은 그룹핑부(411), 링크수율 수신부(411), 평균수율 산출부(413) 및 평균수율 송신부(415)를 포함한다.

그룹핑부(411)는 기지국(410)의 셀 영역 내에 속하는 복수의 중계기 각각의 위치 정보 또는 복수의 중계기 링크의 SINR 중 적어도 하나를 이용하여 복수의 중계기를 복수의 중계기 그룹으로 구분한다.

즉, 그룹핑부(411)는 중계기들의 위치 정보를 기반으로 서로 밀집해 있는 중계기들을 추출하고 추출된 중계기들을 중계기 그룹으로 그룹핑 하거나, 중계기 링크의 SINR이 갑자기 낮아지는 중계기들을 추출하여 추출된 중계기들을 중계기 그룹으로 그룹핑 할 수 있다. 그러나 복수의 중계기들을 그룹핑하는 방법은 이에 한정되는 것은 아닐 것이다.

링크수율 수신부(413)는 기지국(410)의 셀 영역 내에 있는 복수의 중계기들 또는 그룹핑부(411)에서 그룹핑 된 중계기 그룹 중 어느 하나의 중계기 그룹에 속한 복수의 중계기들로부터 각 중계기들의 링크수율을 수신한다.

평균수율 산출부(415)는 복수의 중계기들로부터 수신된 중계기의 링크수율의 평균수율을 산출한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 중계기의 링크수율은 복수의 중계기들로부터 주기적 또는 비주기적으로 수신되며, 복수의 중계기 중 어느 하나의 중계기로부터 새롭게 중계기의 링크수율이 수신될 때마다 평균수율 산출부(415)는 평균수율을 새롭게 산출할 수 있다.

평균수율 송신부(417)는 산출된 평균수율을 복수의 중계기들에게 주기적으로 전송하거나, 복수의 중계기들 중 중계기의 링크수율을 송신한 중계기에게 평균수율을 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 중계기들에게 평균수율을 전송하는 방법은 평균수율을 aver_rate_info 메시지를 통해 전송하거나, 하향링크 데이터에 피기배킹(piggybacking)하여 전송할 수 있다.

본 발명에 따르면, 중계기(420)는 초기 전송전력 할당부(421), 링크수율 산출부(423), 링크수율 송신부(425), 평균수율 수신부(427) 및 전송전력 재할당부(429)를 포함한다.

초기 전송전력 할당부(421)는 중계기(420)에서 사용할 수 있는 최대 전송전력을 중계기(420)에 할당한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 중계기(420)의 링크수율은 초기에 할당되는 전송전력에 따라 수렴하는 값이 달라진다. 즉 초기 전송전력을 높일수록 중계기(420)의 링크수율이 높아지게 되고, 본 발명은 중계기(420)의 링크수율을 평균수율로 수렴시키므로, 중계기(420)의 링크수율의 수렴값이 높아지게 된다.

그러나, 중계기(420)의 링크수율이 높다 하더라도, 기지국(410)의 링크수율이 중계기(420)의 링크수율 보다 낮은 경우 최종적으로 단말기에서 생기는 링크수율은 기지국(410)의 링크수율에 맞춰지기 때문에 중계기(420)가 사용할 수 있는 최대 전송전력으로 초기 전송전력을 할당하는 경우 불필요한 전력을 소모할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기와 기지국간의 거리에 따른 링크수율을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 중계기(420)의 링크수율은 중계기(420)에 할당되는 전송전력에 따라 파란 점선으로 된 구간의 링크수율을 가질 수 있으며, 중계기(420)가 사용할 수 있는 최대 전송전력이 할당되는 경우 2.0M의 링크수율을 가질 수 있다.

중계기에 최대 전송전력이 할당되었다고 가정하는 경우 구간 A에서는 기지국(410)의 링크수율이 중계기(420)의 링크수율 보다 크나, 구간 B에서는 기지국(410) 링크수율이 중계기(420) 링크수율 보다 작은 값을 가짐을 확인 할 수 있다. 이 경우 단말기의 링크수율은 기지국(410)의 링크수율 및 중계기(420) 링크수율 중 낮은 수율 값을 가지는 링크수율에 맞춰지므로, 구간 B에서 중계기(420)에 최대 전송전력을 할당하는 경우 불필요한 전력자원을 낭비하게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 초기 전송전력 할당부(421)는 중계기(420)에 최대 전송전력을 할당하는 경우의 중계기(420)의 링크수율이 기지국(410)의 링크수율 보다 큰 경우 중계기(420)의 링크수율이 기지국(410)의 링크수율과 동일하게 되도록 하는 전송전력을 계산하여 중계기(420)에 재할당한다.

즉, 중계기(420)는 초기 시점의 전송전력을 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력이 아닌 기지국(410)의 링크수율에 맞게 재할당한다.

링크수율 산출부(423)는 중계기(420)에 할당된 전송전력으로 중계기(420)와 링크관계에 있는 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 중계기(420)와 단말기간의 SINR을 통해 중계기(420)의 링크수율을 산출한다.

링크수율 송신부(425)는 중계기(420)의 링크수율을 기지국(410)의 링크수율 수신부(413)로 전송하고, 평균수율 수신부(427)는 기지국(410)의 평균수율 송신부(417)로부터 중계기(420)를 포함하는 기지국의 셀 내에 있는 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신한다.

전송전력 재할당부(429)는 중계기(420)의 링크수율과 평균수율이 동일한지 판단하고, 동일하지 않은 경우 중계기(420)의 링크수율이 평균수율과 동일하게 되도록 하는 전송전력을 계산하여 중계기(420)에 재할당한다.

이어서, 중계기(420)는 전송전력을 재할당 받은 후 링크수율 산출부(423)을 통해 링크수율을 재산출한 후 재산출한 링크수율을 기지국(410)으로 전송하고, 재산출된 링크수율이 반영된 평균수율을 기지국(410)으로부터 재수신한다. 이어서, 재수신한 평균수율과 재산출된 링크수율이 동일할 때까지 전송전력 재할당부(429)는 중계기(420)에 전송전력의 재할당을 반복하게 된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국(410)의 셀 영역에 속하는 중계기들 또는 중계기 그룹에 속하는 중계기들 각각에서 중계기들의 링크수율이 평균수율과 동일해지도록 중계기들에 전송전력을 재할당하는 경우 유한시간 내에 중계기들의 링크수율은 모두 수렴하게 되며 링크수율의 공평성이 증가하게 된다. 또한, 중계기들의 링크수율이 수렴하였을 때의 전송전력은 초기 전송전력에 비하여 매우 낮은 수준이기 때문에 고정 전송전력을 사용하는 경우보다 중계기간에 간섭으로 작용하는 영향이 매우 작게 되어 간섭완화 효과를 볼 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들의 링크수율이 평균수율에 수렴하는 과정을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들에 할당되는 전송전력의 변화를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 중계기 그룹에 속한 중계기들 각각이 평균수율과 동일해지도록 전송전력의 재할당을 반복하는 경우 각 중계기들의 링크수율이 수렴함을 확인할 수 있다.

도 7은 특정 중계기 그룹 내의 중계기들의 전송전력 변화를 나타내는 도면으로서 그림 6에서 초기 링크수율이 높은 중계기 2, 중계기 5 및 중계기 9의 전송전력이 다른 중계기에 비하여 가장 많이 하향하는 것을 확인할 수 있다. 반면 초기 링크수율이 가장 낮은 중계기 8의 전송전력은 하향하지 않고 초기 전송전력을 유지함도 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 각 중계기에 할당되는 전송전력은 중계기들의 링크수율이 평균수율에 수렴할수록 하향됨을 확인할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따라 중계기들에 전송전력을 재할당하는 경우 중계기들의 링크수율이 수렴함으로써 심한 간섭을 받아 링크수율이 낮은 중계기들의 링크수율이 상향되며 이에 따라, 심한 간섭을 받은 중계기들의 간섭 완화효과를 유도할 수 있다. 또한, 중계기들의 전송전력이 하향됨에 따라 기지국(410)과 단말기간의 직접링크에 미치는 영향이 감소되며, 이에 따라 직접링크에 간섭완화 효과를 유도한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기에 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력이 할당된 경우의 일례를 도시한 도면이며 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기들의 링크수율에 따라 전송전력이 재 할당되는 경우의 일례를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 중계기들은 중계기들이 사용할 수 있는 최대 전송전력으로 단말기에 데이터를 전송하고 있으며 중계기 3(803), 중계기 4(804) 및 중계기 5(805)는 중계기들의 밀집으로 인해 심한 간섭을 받고 있다. 또한 상대적으로 밀집도가 낮은 중계기 6(806), 중계기 7(807), 중계기 8(808) 및 중계기 9(809)는 중계기 3(803), 중계기 4(804) 및 중계기 5(805)에 비해 채널상황이 좋은 편이지만 동일한 전송전력으로 데이터를 전송하고 있다.

도 9를 참조하면, 각 중계기들의 링크수율을 평균수율로 수렴시킨 경우의 일례이며, 중계기들의 밀집으로 인해 심한 간섭을 받고 있었던 중계기 3(803), 중계기 4(804) 및 중계기 5(805)는 초기 전송전력을 유지하여 링크수율을 상향시키며, 낮은 간섭을 받고 있던 중계기 6(806), 중계기 7(807), 중계기(808) 및 중계기 9(809)는 초기 전송전력보다 하향된 전송전력이 할당되어 주변 중계기들에 불필요하게 작용하게 될 간섭의 양이 감소함을 확인할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 다른 중계기의 전송전력 할당방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 도 10을 참고하여 각 단계별로 수행되는 과정을 설명한다.

먼저 단계(S1000)에서는 중계기(420)가 사용할 수 있는 최대 전송전력을 중계기(420)에 할당한다.

단계(S1010)에서는 최대 전송전력 할당에 따른 중계기(420)의 링크수율과 기지국(410)의 링크수율을의 크기를 비교한다.

만약, 단계(S1010)에서 중계기(420)의 링크수율이 기지국(410)의 링크수율 보다 크다 판단된 경우, 단계(S1020)에서 중계기(420)의 링크수율이 기지국(410)의 링크수율과 동일하게 되기 위한 전송전력을 중계기에 재할당한다.

단계(S1030)에서는 중계기(420)에 할당된 전송전력에 대한 중계기(420)의 링크수율을 산출한다.

이어서, 단계(S1040)에서는 중계기(420)의 링크수율을 기지국(410)으로 전송하고, 단계(S1050)에서는 기지국(410)으로부터 중계기(420)를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신한다.

단계(S1060)에서는 중계기(420)의 링크수율이 평균수율과 동일한지 판단한다.

만약, 단계(S1060)에서 중계기(420)의 링크수율과 평균수율이 동일하지 않다 판단된 경우 단계(S1070)에서는 중계기(420)의 링크수율과 평균수율이 동일해지기 위한 전송전력을 중계기(420)에 재할당하며 단계(S1030) 내지 단계(S1060)을 반복한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

101: 이동 중계기 A 102: 이동 중계기 B
103: 이동 중계기 C 104: 이동 중계기 D
105: 이동 중계기 E 106: 이동 중계기 F
200: 무선통신 시스템 210: 기지국
220: 중계기 230: 단말기
301: 이동 중계기 A 302: 이동 중계기 B
303: 이동 중계기 C 304: 이동 중계기 D
305: 이동 중계기 E 306: 이동 중계기 F
400: 무선통신 시스템 410: 기지국
411: 그룹핑부 413: 링크수율 수신부
415: 평균수율 산출부 417: 평균수율 송신부
420: 중계기 421: 초기 전송전력 할당부
423: 링크수율 산출부 425: 링크수율 송신부
427: 평균수율 수신부 429: 전송전력 재할당부
801: 중계기 1 802: 중계기 2
803: 중계기 3 804: 중계기 4
805 중계기 5 806: 중계기 6
807: 중계기 7 808: 중계기 8
809: 중계기 9

Claims

중계기의 전송전력 할당방법에 있어서,
상기 중계기에 할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 기지국으로 전송하는 단계(a);
상기 기지국으로부터 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 상기 중계기를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신하는 단계(b); 및
상기 중계기의 링크수율과 상기 평균수율이 동일하지 않은 경우 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해지기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 단계(c)
를 포함하되,
상기 (a) 단계 내지 상기 (c)단계는 상기 재할당 이후 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해질 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
제1항에 있어서,
상기 중계기는 이동 중계기인 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
제1항에 있어서,
상기 단계(a)는,
초기 시점에 상기 중계기는 상기 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
제3항에 있어서,
상기 단계(a)는,
상기 최대 전송전력으로 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기의 링크수율이 상기 기지국과 상기 단말기와의 링크수율 보다 큰 경우, 상기 초기시점의 전송전력은 상기 기지국의 링크수율과 동일하게 되도록 재할당되며, 상기 재할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
제1항에 있어서,
상기 중계기의 링크수율은,
상기 할당된 전송전력으로 상기 중계기와 링크관계에 있는 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기와 상기 단말기간의 SINR을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
제1항에 있어서,
상기 복수의 중계기들은 상기 복수의 중계기 각각의 위치 정보 또는 SINR 중 적어도 하나를 이용하여 하나 이상의 중계기 그룹으로 구분될 수 있으며, 상기 평균수율은 상기 복수의 중계기 그룹 중 어느 하나의 중계기 그룹에 속한 중계기들의 링크수율의 평균수율을 의미하는 것을 특징으로 하는 중계기의 전송전력 할당방법.
기지국에 있어서,
상기 기지국의 셀 영역에 속하는 복수의 중계기로부터 링크수율을 수신하는 링크수율 수신부;
상기 복수의 중계기의 링크수율의 평균수율을 산출하는 평균수율 산출부; 및
상기 평균수율을 상기 복수의 중계기로 송신하는 평균수율 송신부
를 포함하되
상기 복수의 중계기 각각은 자신의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해질 때까지 전송 전력을 재할당하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제7항에 있어서,
상기 복수의 중계기 각각의 위치 정보 또는 SINR 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 중계기를 하나 이상의 중계기 그룹으로 구분하는 그룹핑부를 더 포함하되,
상기 수신부는 상기 중계기 그룹 중 어느 하나의 중계기 그룹에 속한 중계기들의 링크수율을 수신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제7항에 있어서,
상기 중계기의 링크수율은,
상기 복수의 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력으로 상기 복수의 중계기와 링크관계에 있는 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 복수의 중계기와 상기 단말기간의 SINR을 통해 각각 산출되거나, 상기 복수의 중계기에 재할당된 전송전력으로 상기 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 복수의 중계기와 상기 단말기간의 SINR을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제7항에 있어서,
상기 링크수율 수신부에 수신되는 상기 링크수율은 상기 복수의 중계기들로부터 주기적 또는 비주기적으로 수신되며, 상기 평균수율 산출부는 상기 복수의 중계기 중 어느 하나의 중계기로부터 링크수율이 수신될 때마다 상기 평균수율을 새롭게 산출하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제10항에 있어서,
상기 평균수율 송신부는 상기 산출된 평균수율을 상기 복수의 중계기들에 주기적 또는 비주기적으로 전송하거나, 상기 복수의 중계기들 중 상기 링크수율을 상기 기지국에 송신한 중계기에게 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
중계기에 있어서,
상기 중계기에 할당된 전송전력에 따른 상기 중계기의 링크수율을 기지국으로 전송하는 링크수율 송신부;
상기 기지국으로부터 상기 기지국의 셀 영역에 속하는 상기 중계기를 포함한 복수의 중계기들의 링크수율의 평균수율을 수신하는 평균수율 수신부; 및
상기 중계기의 링크수율과 상기 평균수율이 동일하지 않은 경우 상기 중계기의 링크수율이 상기 평균수율과 동일해지기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 전송전력 재할당부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
제12항에 있어서,
상기 링크수율 송신부는 상기 재할당 받은 전송전력에 대한 상기 링크수율을 재산출하여 기지국으로 전송하고, 상기 평균수율 수신부는 상기 재산출된 링크수율이 반영된 평균수율을 상기 기지국으로부터 재수신하며, 상기 전송전력 재할당부는 상기 재수신한 평균수율과 상기 재산출된 링크수율이 동일하기 위한 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 것을 특징으로 하는 중계기.
제12항에 있어서,
초기 시점에 상기 중계기가 사용할 수 있는 최대 전송전력을 상기 중계기에 할당하는 초기 전송전력 할당부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
제14항에 있어서,
상기 초기 전송전력 할당부는,
상기 최대 전송전력으로 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기의 링크수율이 상기 기지국과 상기 단말기와의 링크수율 보다 큰 경우, 상기 중계기의 링크수율이 상기 기지국의 링크수율과 동일하게 되도록 하는 전송전력을 상기 중계기에 재할당하는 것을 특징으로 하는 중계기.
제12항에 있어서,
상기 중계기의 링크수율은,
상기 할당된 전송전력으로 상기 중계기와 링크관계에 있는 단말기에 데이터를 전송하는 경우의 상기 중계기와 상기 단말기간의 SINR을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 중계기.