KR101289588B1 - 유연한 부분 주파수 재사용을 사용하는 멀티캐리어 무선네트워크 - Google Patents

유연한 부분 주파수 재사용을 사용하는 멀티캐리어 무선네트워크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티캐리어 프로토콜에 따라 통신할 수 있는 무선 네트워크에 있어서, 미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트를 사용해서 가입자 스테이션들과 통신을 수행할 수 있는 기지국을 포함하며, 상기 기지국은 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해, 상기 미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용가능한지 여부를 결정하고, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제1 이웃 기지국을 선택하고, 상기 선택한 제1이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 제1 서브 캐리어를 선택하고, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당한다.
OFDM, 주파수 재사용, Fractional Frequency Reuse, Multi-carrier protocol

Description

유연한 부분 주파수 재사용을 사용하는 멀티캐리어 무선 네트워크{MULTI-CARRIER WIRELESS NETWORK USING FLEXIBLE FRACTIONAL FREQUENCY REUSE}
직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)은 사용자가 많은 직교 주파수들(또는 서브 캐리어들)을 통해 데이터를 전송하는 멀티캐리어 전송 기법이다. 상기 직교 서브캐리어들은 서로 간의 간섭을 피하기 위해 주파수 상에서 개별적으로 변조되어 분리된다. 이것은 스펙트럼 효율과 다중 경로 영향에 대한 강인함을 제공한다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access : OFDMA) 시스템은 한 사용자보다 많이 다른 사용자들에게 서브 캐리어들을 할당한다.
상술한 바와 같이, OFDM/OFDMA 시스템의 총 대역폭(bandwidth)은 서브 캐리어라 불리우는 직교하는 협대역 주파수 단위(orthogonal narrowband frequency unit)들로 나뉜다. 서브 캐리어들의 개수인 N은 상기 시스템에서 사용되는 FFT(Fast Fourier Transform)/IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록 크기 N과 같다. 만약 서브 캐리어들이 주파수 스펙트럼의 경계에서 가드 서브 캐리어(guard subcarrier)들로서 예약된다면, 데이터를 위해 사용되는 상기 서브 캐리어들의 개수가 N보다 작을 것이다. 가드 서브 캐리어들을 통해서는 어떠한 정보도 전송되지 않는다.
OFDM/OFDMA 시스템에서는 자원 단위는 서로 인접하거나 흩어지는 하나 또는 그 이상의 미리 정해진 서브 캐리어들로서 정의될 수 있다. 게다가, 하나의 자원 셋트(resource set)는 하나 또는 그 이상의 자원 유닛들로서 정의될 수 있다. 도 4는 일반적인 OFDM/OFDMA 무선 네트워크의 예에 따라 주파수 재사용의 예를 도시한 도면이다. 도 4에서는 OFDM/OFDMA 무선 네트워크의 3개의 이웃 셀들(neighboring cells)-셀 A(Cell A), 셀 B(Cell B), 셀 C(Cell C)-이 도시되어 있다. 종래 기술에서 사용되는 주파수 재사용 방법에서는, 하나의 자원 셋트는 하나의 고정된 방식(basis)에 따라 한 개의 셀에 할당된다. 그러므로, 셀 A는 자원 셋트 A에 할당되고, 셀 B는 자원 셋트 B에 할당되고, 셀 C는 자원 셋트 C에 할당된다.
종래 기술에서 사용된 상기 고정된 주파수 재사용 방식은 하나의 주어진 셀에서 사용될 하나의 주파수 밴드를 영구적으로 예약한다. 상기 고정된 주파수 재사용 방법에서는, 주어진 시간에서 주어진 셀에서 사용되지 않는 상기 예약된 자원들은 다른 셀들에 의해 사용될 수 없다. 게다가, 자원 셋트 A에서 미사용된(unused) 주파수 유닛들은 셀 C에서 사용될 수 없다. 이것은 스펙트럼 자원의 사용을 비효율적으로 한다.
그러므로, 향상된 OFDM 및 OFDMA 무선 네트워크를 위해서는 가용한 스펙트럼의 효율적인 사용이 필요하다. 특히, 주파수 재사용 방식에 국한되지 않는 멀티 캐리어 네트워크들이 필요하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 멀티 캐리어 프로토콜에 따른 통신을 수행할 수 있는 무선 네트워크에서 사용될 기지국이 제공된다. 상기 기지국은 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트를 사용하여 가입자 스테이션과 통신한다. 상기 기지국은 제1 가입자 스테이션과 통신을 하기 위해 상기 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용 가능한지를 결정할 수 있다. 상기 제1 미리 정해진 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않다는 결정에 응답하여, 상기 기지국은 제1 이웃 기지국에 의해 사용되는 제2 미리 정해진 서브 캐리어들에서 제1 서브 캐리어를 선택하고 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당한다.
상기 기지국은 상기 제1 가입자 스테이션이 상기 기지국과 근접해 있는지 여부에 대한 결정(즉, 높은 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal-to-interference and noise ratio)를 갖는지)을 근거로 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당한다. 그 다음에 상기 기지국은 상기 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 서브 캐리어들에서 사용된 전력 레벨과 비교하여 더 낮은 전송 전력을 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어에 사용한다. 이것은 제1 이웃 기지국의 영향을 최소화시킨다.
이롭게도, 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어가 상기 제1 이웃 기지국에의해 필요로 되는 제2 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트 중 하나가 될 가능성이 적다는 결정에 따라 상기 기지국에 의해 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어가 선택된다.
본 발명의 다른 실시 예에서는 무선 네트워크의 기지국에서 사용되기 위한 방법이 제공되고, 상기 기지국은 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트를 사용하여 가입자 단말들과 통신한다. 상기 방법은 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용 가능한지를 결정하는 과정과, 상기 제1 미리 정해진 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않다는 결정에 응답하여, 제1 이웃 기지국에의해 사용된 제2 미리 정해진 셋트에서 제1 서브 캐리어를 선택하는 과정과, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당하는 과정은, 상기 제1 가입자 스테이션이 높은 신호 대 간섭 및 잡음비를 갖는지를 결정하는 과정을 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 미리 정해진 서브 캐리어들의 셋트에서 서브 캐리어들로 전송하기 위해 상기 기지국이 사용하는 전력 레벨보다 더 낮은 레벨에서 상기 제2 미리 정해진 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 전송하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 더 완벽한 이해와 이득 참조를 위해 각 부분들을 대표하는 참조번호를 포함하는 도면을 수반하여 후술되는 상세한 설명이 일치될 것이다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 프랙셔널 주파수 재사용을 수행하는 바람직한 무선 네트워크를 도시한 도면,
도 2A는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 전송 경로의 고 레벨(high-level) 다이어그램(diagram),
도 2B는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 수신 경로의 고 레벨 다이어그램,
도 3A와 도 3B는 바람직한 예에 따른 무선 네트워크에서 주파수 선택적 다중 사용자 스케줄링과 주파수 다이버시티를 위한 서브 캐리어 할당을 도시한 도면,
도 4는 종래의 예에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 무선 네트워크에 따라 주파수 재사용의 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 원리(개념)에 따라 유연한 부분(flexible fractional) 주파수 재사용을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 원리에 따라 유연한 부분 주파수 재사용을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 원리에 따라 유연한 부분 주파수 재사용을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 바람직한 기지국에서 자원 할당을 도시한 플로우 다이어그램,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 바람직한 기지국에서 자원 할당을 도시한 플로우 다이어그램.
이하 본 발명의 상세한 설명을 시작하기 전에, 본 명세서 전반에서 사용되는 특정 단어들과 문구들의 정의를 설명하기로 한다. 용어 "포함하다(include)"와 "구비하다(comprise)" 그리고 그들의 파생어들은 제한 없이 포함을 의미한다. 용어 "또는(or)"은 그리고/또는 (and/or)의 의미를 포함한다. 문구 "~와 관계되다(associated with)", "~안에 포함되다(included within)", "~와 함께 상호 연결되다(interconnect with)", " ~와 연통되다", "협동하다", "삽입되다", "병행 배열되다", "에 근접하다", "~에 또는 ~와 묶이다", "갖다", "~의 특성을 갖다" 등을 의미한다.
그리고 용어 "제어기(controller)"는 하나 이상의 동작을 제어하는 장비, 시스템 또는 그 일부분을 의미한다. 이와 같은 장비는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그들의 두 개 이상의 결합으로 구현될 수 있다. 특별한 제어기와 관련된 기능은 국부적으로 또는 원격적으로 집중되거나 분산될 수 있음을 알아야한다. 상기 단어들과 구어들에 대한 정의는 본 명세서 전반을 통해서 제공된다. 당업자들에게 있어서, 상기 정의된 단어들과 구어들의 대부분은 종래 기술에서뿐만 아니라 향후에도 적용될 수 있음을 자명하게 알 것이다.
본 명세서에서 하기의 도 1에서 도 3까지 그리고 본 발명의 목적을 설명하는 데 사용된 다양한 실시 예들은 단지 발명의 설명을 위해서일뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되면 안될 것이다. 상기 기술분야의 당업자들은 적합하게 마련된 무선 통신 시스템에서 본 발명의 목적이 수행될 수 있을 것이란 것을 이해할 것이다.
후술할 설명에서는 일반적으로 OFDMA 모드에서 송신기와 수신기가 동작한다고 가정하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예가 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안될 것이다. 다른 실시 예에서는 상기 송신기와 상기 수신기는 OFDM 모드에서 동작하거나 본 발명의 원리로부터 벗어나지 않는 다른 멀티 캐리어 모드에서 동작할 수 있다.
유연한 부분 주파수 재사용 기술은 이하에서 설명될 것이다. 주파수 자원들은 이웃 셀들 간의 서브 캐리어 충돌(collision)들을 최소화하는 기지국에서 미리 정해진 방법(rule)에 따라 이웃 셀들로부터 빌려올 수 있다. 이상적으로, 상기 셀에서 양호한 가입자 스테이션(즉, 수신 세기가 강한)을 위해서만 사용될 수 있고 상기 빌려온 자원에서 상대적으로 낮은 전송 전력이 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 부분 주파수 재사용을 수행하는 바람직한 무선 네트워크 100을 도시한다. 상기 설명된 실시 예에서는 무선 네트워크(100)은 기지국(BS)(101), 기지국(BS)(102), 기지국(BS)(103)과 도시되지 않은 다른 유사한 기지국들을 포함한다. 기지국(101)은 기지국(102) 및 기지국(103)과 통신을 수행한다. 또한 기지국(101)은 인터넷(130) 또는 도시되지 않은 IP 기반의 네트워크와 통신을 할 수 있다.
기지국(102)은 기지국(102)의 커버리지 영역(coverage area)(120)내에서 제1 복수개의 가입자 단말들에게 기지국(101)을 통해 인터넷(130)에 접속할 무선 광대역을 제공한다. 제1 복수의 가입자 스테이션들은 소규모 사업체(Small business, 이하 "SB"라 칭함)에 위치하는 가입자 스테이션(Subscriber Station, 이하 "SS"라 칭함) (111), 기업체(Enterprise, 이하 "E" 또는 "SS"라 칭함)에 위치하는 가입자 스테이션(112), WiFi 핫 스팟(hotspot, 이하 "HS" 또는 "SS"라 칭함)에 위치하는 가입자 스테이션 (113), 제1 거주지(residence, 이하 "R" 또는 "SS"라 칭함)에 위치하는 가입자 스테이션(114), 제2 거주지(R)에 위치하는 가입자 스테이션(115) 및 무선 랩탑(Wireless laptop), 셀 폰(cell phone), 무선 PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 모바일 장치(mobile device, 이하 " M" 또는 "SS"라 칭함)가 될 수 있는 가입자 스테이션(116)을 포함한다.
기지국(103)은 기지국(103)의 커버리지 영역(125)내의 제2 복수의 가입자 스테이션들로 기지국(101)을 통해 인터넷(130)에 접속할 무선 광대역을 제공한다. 상기 제2 복수의 가입자 스테이션들은 가입자 스테이션(115)과 가입자 스테이션(116)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는 기지국들(101-103)은 서로 통신할 수 있고 OFDM/OFDMA 기술을 사용하여 가입자 스테이션들(111-116)과 통신할 수 있다.
기지국(101)은 많은 기지국들 또는 적은 기지국들과 통신 중에 있을 수 있다. 게다가 도 1에는 단지 6개의 가입자 단말들만이 도시되어 있더라도, 그것은 무선 네트워크 100이 추가 가입자 단말들에게 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다고 이해될 것이다. 가입자 단말(115)와 가입자 단말(116)이 커버리지 영역(120)과 커버리지 영역(125) 사이에 위치해 있음을 주의해야 한다. 가입자 단말(115)와 가입자 단말(116)은 각각 기지국(102)와 기지국(103)과 통신하고, 상기와 같은 동작은 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 핸드오프 모드로 동작한다고 칭할 수 있다.
가입자 단말들(111-116)은 인터넷(130)을 통해 음성, 데이터, 비디오, 화상 회의(video conferencing) 및/또는 다른 광대역 서비스들에 접속할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 하나 또는 그 이상의 가입자 단말들(111-116)은 WiFi LAN의 액세스 포인트(Access Point : 이하 "AP"라 함)와 연관될 수 있을 것이다. 가입자 단말(116)은 무선 가능한 랩탑 컴퓨터(wireless-enable laptop computer), PDA, 노트북, 핸드헬드 디바이스(handheld device) 또는 다른 무선 가능한 장치들을 포함하는 많은 수의 모바일 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 가입자 단말들(114-115)은 무선 가능한 개인용 컴퓨터(Personal Computer: PC), 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이(gateway) 또는 다른 장치들이 될 수 있다.
도 2A는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 전송 경로의 고 레벨 다이어그램이다. 도 2B는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 수신 경로의 고 레벨 다이어그램이다. 설명의 편의를 위해 도 2A와 2B에서 상기 OFDMA 전송 경로는 기지국(BS)(102)에서 수행되고, OFDMA 수신 경로는 가입자 스테이션(SS)(116)에서 수행된다고 가정하기로 한다. 그러나, 상기 OFDMA 수신 경로가 BS(102)에서도 수행될 수 있으며 상기 OFDMA 전송 경로는 SS(116)에서도 수행될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 수 있을 것이다.
BS(102)에서 상기 전송 경로는 채널 코딩과 변조 블록(205), 직렬-병렬(Serial-to-Parallel)(S-to-P) 블록(210), 사이즈 N 역고속 푸리에 변환 (IFFT) 블록(215), 병렬-직렬(Parallel-to-Serial)(P-to-S) 블록(220), 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix) 부가 블록(225), 업 컨버터(Up-converter)(UC)(230), 주요 제어부 및 스케줄러(235)(이하에서는 단순히 주요 제어부(235)라 칭하기로 한다.)들을 포함한다. 상기 SS(116)에서 수신 경로는 다운 컨버터(Down-converter)(DC)(255), 사이클릭 프리픽스 제거 블록(260), 직렬-병렬(S-to-P) 블록(265), 사이즈 N 고속 푸리에 변환 (FFT) 블록 270, 병렬-직렬(P-to-S) 블록(275), 채널 디코딩 및 복조 블록(280) 및 주요 제어부(285)를 포함한다.
도 2A와 2B에서 적어도 일부의 구성(component)들은 소프트 웨어로 구현될 수 있으며, 다른 구성 요소들은 구성 가능한 하드웨어 또는 소프트웨어와 구성 가능한 하드웨어들로 구현될 수 있다. 특히, 본 명세서에서 설명된 상기 FFT 블록들과 IFFT 블록들은 구성 가능한 소프트웨어 알고리즘들로서 구현될 수 있으며, 상기 사이즈 N의 값은 상기 구현에 따라 변경될 수 있음을 주의해야 한다.
게다가 비록 본 발명은 상기 FFT와 IFFT을 구현하는 실시 예에 관한 것이지만, 이것은 단지 실 예일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하도록 해석되지는 않아야 할 것이다. 본 발명의 대체 실시 예에서 FFT 기능(function)과 IFFT 기능은 각각 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)(DFT) 기능과 역 이산 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform)(IDFT) 기능에 의해 쉽게 대체될 수 있을 것이다. DFT 와 IDFT 기능들에 사용되는 상기 N의 값은 가변하는 어떤 정수(즉, 1, 2, 3, 4, etc)가 될 것이며, 상기 FFT 와 IFFT 기능들에 사용되는 상기 N의 값은 2의 자승(즉, 1, 2, 4, 8, 16, etc)인 어떤 정수가 될 것이다.
BS(102)에서, 채널 코딩 및 변조 블록(205)는 정보 비트들의 셋트를 수신하고, 주파수 도메인 변조 심볼들의 시퀀스를 만들기 위해 상기 입력 비트들을 코딩(예를 들어, 터보 코딩)과 변조(예를 들어, QPSK, QAM)를 적용한다. 직렬-병렬 블록(210)은 N개의 병렬 심볼 스트림들(상기 N은 BS(102)와 SS(116)에서 사용되는 IFFT/FFT 사이즈(size)임)을 생성하기 위해 상기 직렬 변조된 심볼들을 변환(즉, 디-멀티플렉스(de-multiplex))한다. 사이즈 N IFFT 블록(215)은 시간 도메인 출력 신호들을 생성하기 위해 N개의 병렬 심볼 스트림들에 대해 IFFT 동작을 수행한다.병렬-직렬 블록(220)은 직렬 시간 도메인 신호를 생성하기 위해 사이즈 N IFFT 블록(215)으로부터 출력된 상기 병렬 시간 도메인 출력 심볼들을 변환한다. 그다음 사이클릭 프리픽스 부가 블록(225)는 상기 시간 도메인 신호에 사이클릭 프리픽스를 삽입한다. 최종적으로, 업 컨버터(230)는 무선 채널을 통해 전송하기 위해 사이클릭 프리픽스 부가 블록(225)의 출력을 무선 주파수(Radio Frequency : RF, 이하 ”RF”라 함)로 변조(즉, 상향 변환(up-convert))한다. 상기 신호는 또한 무선 주파수로 변환되기 이전에 기저대역(baseband)에서 필터링될 수 있다.
상기 전송된 RF 신호는 상기 무선 채널을 통과한 후에 SS(116)에 도착하고, BS(102)에서 수행되었던 동작의 역 동작이 수행된다. 다운 컨버터(255)는 상기 수신된 신호를 기저대역 주파수로 하향 변환하고, 사이클릭 프리픽스 제거기(260)는 직렬 시간 도메인 기저대역 신호를 생성하기 위해 사이클릭 프리픽스를 제거한다. 직렬-병렬 블록(265)은 상기 시간 도메인 기저대역 신호를 병렬 시간 도메인 신호로 변환한다. 그리고 사이즈 N FFT 블록(270)은 N 병렬 주파수 도메인 신호들을 생성하기 위해 FFT 알고리즘을 수행한다. 병렬-직렬 블록(275)은 상기 병렬 주파수 도메인 신호들을 변조된 데이터 심볼들의 시퀀스로 변환한다. 채널 디코딩 및 복조 블록(280)은 복조하고, 그 후 상기 오리지널 입력 데이터 스트림을 복원하기 위해 상기 변조된 심볼들을 복호한다.
여기에 설명되고 도 2A와 도 2B에 도시된 상기 전송 경로와 수신 경로 구성부(component)들은 BS(102)의 주요 제어부(235) 또는 SS(116)의 주요 제어부(285)에 의해 재프로그램(re-program)될 수 있고 제어될 수 있는 구성가능한 장치들이다. 예를 들면, 주요 제어부(235)는 다른 변조 기술들(예를 들어, BPSK, QPSK, QAM, etc)에 적용하기 위해 변조 블록(205)을 구성하기 위해 실시 가능하다. 유사하게, 주요 제어부(285)는 복조 블록(280)을 유사하게 구성하기 위해 실시 가능하다. 주요 제어부(235, 285)들은 또한 상기 사이즈 N의 값을 수정하기 위해 실시 가능하다.
게다가, 주요 제어부(235, 285)들은 본 명세서에 기술된 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse) 기술을 구현하기 위해 실시 가능하다. 예로든 방법에 따라, 주요 제어부(235)는 트래픽 레벨에 따라 자원 유닛들을 유연하게(flexibly) 할당하기 위해 BS(102)에 의해 사용된 상기 자원 셋트(resource set)(즉, 자원 유닛들 또는 서브캐리어들)을 수정하기 위해 실시 가능하다. 그러므로, 주요 제어부(235)는 예를 들어, SS(116) 및 다른 가입자 스테이션들에 대한 상기 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator : CQI) 또는 수신신호세기 지시자(Received Signal Strength Indicator : RSSI) 정보를 수신하기 위해 실시 가능하다. 주요 제어부(235)는 부분 주파수 재사용을 구현하기 위해 이하에서 설명되고 도시된 플로우 다이어그램들을 실행하기 위해 더 실시 가능하다.
통신 링크에서, 다중 경로(multi-path) 채널은 주파수 선택적 페이 딩(frequency selective fading)에서 생긴다. 게다가, 이동 무선 환경에서는 상기 채널은 시간 변화 페이딩(time-varying fading)에서도 생긴다. 그러므로, OFDM 기반 접속을 사용하는 무선 이동 통신에서 시간 도메인 스케줄링(time-domain scheduling)에 더하여 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링(frequency-selective multi-user scheduling)을 사용함으로써, 전반적인 시스템 성능과 효율이 향상될 수 있다. 시간 변화 주파수 선택적(time-varying frequency-selective) 이동 무선 채널에서, 상기 서브 캐리어들을 통해 정보를 코딩하고/또는 확산함으로써 채널의 신뢰도(reliability)를 향상시키는 것 또한 가능하다.
도 3A는 실시 예에 따른 무선 네트워크에서 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링을 위한 서브 캐리어 할당을 도시한 도면이다. 도 3B는 실시 예에 따른 무선 네트워크에서 주파수 다이버시티를 위한 서브 캐리어 할당을 도시한 도면이다. 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링에서, 업-페이드(up-fade)를 잠재적으로 겪는 인접하는 서브 캐리어들의 셋트(도 3A에서 음영처리된)는 하나의 가입자 스테이션(예컨대 SS(116))으로 전송을 위해 할당된다. 도 3A에 도시된 바와 같이 총 대역폭(total bandwidth)은 그룹핑된 다수의 인접한 서브 캐리어들인 서브밴드들로 나뉜다. 상기 서브 캐리어 F1, F2, F3 및 F4(음영처리된)들은 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링 모드에서 SS(116)로 전송을 위한 하나의 서브밴드로 그룹지어진다. 도 3A에서 서브 캐리어들(또는 자원 유닛들) F1, F2, F3 및 F4는 하나의 자원 셋트를 포함한다.
그러나, 주파수 다이버시티 전송에서, 상기 할당된 서브 캐리어들(도 3B에서 음영처리된)은 서브 캐리어 F1, F5, F9 및 F13의 경우와 같이 전체 스펙트럼에 걸 쳐 가급적 골고루 흩어뿌려진다. 도 3B에서, 서브 캐리어들(또는 자원 유닛들) F1, F5, F9 및 F13은 하나의 자원 셋트를 포함한다. 상기 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링은 일반적으로 이득이 있다. 상기 주파수 선택적 멀티 유저 스케줄링은 채널 품질이 추적될 수 있는 낮은 이동성을 갖는 사용자들에게는 일반적으로 이득이다. 그러나, 특히, 채널 품질 피드백 지연들로 인하여 다운링크와 업링크 사이에서 상기 페이딩이 독립적인 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Divison Duplex : FDD) 시스템에서 상기 채널 품질은 높은 이동성을 가진 장치들(devices)에 대해서는 추적되지 않는다. 게다가, 주파수 다이버시티 전송 모드는 선호된다.
도 5는 본 발명의 원리에 따라 유연한 부분 주파수 재사용을 도시한 도면이다. 상기 무선 네트워크(100)의 전체 서브 캐리어 스펙트럼은 다수의 세그먼트들로 분할된다. 도 5에서, 세 개의 세그먼트들이 사용되지만, 이것은 단지 실시 예일 뿐이다. 세 개 이상의 세그먼트들 또는 세 개보다 작은 세그먼트들도 물론 사용될 수 있다.
상기 세 개의 세그먼트들은 세그먼트 A, 세그먼트 B 및 세그먼트 C이다. 세그먼트 A는 셀 A에게 할당된 다수의 자원 셋트들 즉, 자원 셋트 A1, A2, A3, A4 및 A5를 포함한다. 세그먼트 B는 셀 B에게 할당된 다수의 자원 셋트들 즉, 자원 셋트 B1, B2, B3, B4 및 B5를 포함한다. 세그먼트 C는 셀 C에게 할당된 다수의 자원 셋트들 즉, 자원 셋트 C1, C2, C3, C4 및 C5를 포함한다. 셀 A, B, C들은 기지국들(101, 102, 103)과 연관된 상기 셀들을 포함하는 무선 네트워크(100)에서 일반적인 어떤 셀들을 나타낸다. 셀 A, 셀 B 및 셀 C는 이웃 셀들이라고 가정한다.
각 세그먼트에서 다섯 개의 자원 셋트들이 사용되는 것은 본 발명의 일 예일 뿐이다. 5개의 자원 셋트들보다 더 많거나 더 적은 자원 셋트들이 사용될 수 있다. 게다가, 다른 셀들에게 할당된 자원 셋트들의 개수는 다를 수 있다. 자원 셋트들 A1-A5, B1-B5, C1-C5 각각은 하나의 가입자 스테이션에게 할당될 하나 또는 그 이상의 자원 유닛들을 포함하고, 여기서 각 자원 유닛은 하나 또는 그 이상의 서브 캐리어들을 포함한다. 일 예로서, 자원 셋트 A1은 SS(116)에 할당될 16개의 서브 캐리어들(인접하거나 흩어진)을 포함할 수 있고, 자원 셋트 A2는 SS(115)에 할당될 16개의 서브 캐리어들(인접하거나 흩어진)을 포함할 수 있고, 자원 셋트 A3은 SS(111)에 할당된 16개의 서브 캐리어들(인접하거나 흩어진)을 포함할 수 있다.
도 5에서 화살표 501, 화살표 502, 화살표 503에 의해 지시되는 것과 같이 오름차순과 가장 낮은 자원 셋트 개수에 따라 주요 제어부(235)에 의해 하나의 주어진 셀(예컨대 BS(102))로 가용한 자원 셋트들이 할당되거나 스케줄된다. 예를 들어, 셀 A에서, 낮은 넘버링된 자원 셋트가 가용할 수 없다고 가정하고, 자원 셋트들은 A1, A2, A3, A4, A5 순으로 할당된다. 유사하게, 셀 B에서는 자원 셋트들이 B1, B2, B3, B4, B5순으로 할당되고, 셀 C에서는 자원 셋트들이 C1, C2, C3, C4, C5 순으로 할당된다.
주요 제어부(235)가 항상 가장 낮은 번호를 갖는 상기 가용한 자원을 할당하기 때문에, 만약 자원 셋트들 A1, A2 및 A3가 초기에 사용되고 자원 셋트 A2가 가용하다면, 스케줄링될 상기 다음번 가입자 스테이션은 자원 셋트 A4가 아니라 A2를 할당받을 것이다. 예를 들면, 본 명세서에서 설명된 상기 스케줄링과 할당 알고리 즘은 라운드 로빈 알고리즘(round-robin algorithm)이 아니다.
만약 기직구이 자신에게 할당된 자원들을 다 소진했다면, 주요 제어부(235)는 미리 정해진 규칙에 따라 다른 셀들을 위해 예약된 자원 유닛들의 셋트들로부터 자원들을 할당받기 시작할 것이다. 특히, 주요 제어부(235)는 도 5의 화살표 502, 화살표 504, 화살표 506에 의해 지시되는 바와 같이, 가장 높은 자원 셋트 넘버와 할당의 하향 순서에 따라 다른 셀들을 위해 일반적으로 예약된 가용한 자원 셋트들을 할당할 것이다.
예를 들면, 만약 셀 A가 자원 셋트들을 다 소진한다면, 셀 A는 셀 B와 셀 C로부터 대체 기초(alternating basis)에 따라 설정된 셀 B와 셀 C로부터 자원들을 할당할 것이다. 도 5의 예에서, 자신의 자원들을 다 소진한 후에, 셀 A는 자원 셋트들을 화살표들 504, 506에 의해 지시된 바와 같이 B5, C5, B4, C4, B3, C3, 기타 등등 순으로 셀 A에서의 새로운 가입자 스테이션들에게 할당한다. 유사하게 만약, 셀 B가 자원 셋트들을 다 소진했다면, 셀 B는 자원 셋트들을 화살표들 502, 506에 의해 지시되는 바와 같이, A5, C5, A4, C4, A3, C3, 기타 등등의 순서에 따라 셀 B에서의 새로운 가입자 스테이션들에게 할당할 것이다.
상술한 바와 같은 자원 유닛 할당 방법은 상기 시스템이 최대 부하가 걸리지 않았을 때 상기 동일한 자원 유닛들을 사용하는 다중 셀들의 확률을 최소화한다. 각 셀이 가장 낮은 자원 셋트 번호 1인 가용한 자원 셋트를 할당하기 때문에, 자원 셋트 A1, B1, C1들은 각각 셀 A, 셀 B, 셀 C에의해 가장 많이 사용되는 자원 셋트들이 된다. 동일한 이유로, 상기 자원 셋트 A5, B5, C5들은 각각 셀 A, 셀 B, 셀 C 에 의해 가장 적게 사용되는 자원 셋트들이 된다. 차용한 셀들이 가장 큰 자원 셋트 번호(즉, A5, B5, C5)에 따라 상기 자원 셋트들을 빌리기 때문에, 상기 차용한 셀들은 이웃 셀(또는 빌려준 셀)에 의해 가장 적게 사용되는 자원 셋트들을 유리하게 빌릴 수 있다. 그러므로, 본 명세서에서 게시된 상기 빌리는 알고리즘은 이웃 셀들간에 상기 영향을 감소시킨다.
도 6은 본 발명의 원리에 따라 유연한 부분 주파수 재사용을 도시한 도면이다. 셀 A는 자원 셋트들 A1-A5와 같이 음영되어 지시되는 바와 같은 자신의 자원 셋트들과, 자원 셋트 B5와 C5와 같이 음영되어 지시되는바와 같이 차용한 두 개의 여분 자원 셋트들을 사용한다. 셀 B는 셀 A 또는 셀 C로부터 차용한 자원 셋트들이 아닌 자원 셋트 B1, B2와 같이 음영되어 지시되는 바와 같은 단지 두 개의 자원 셋트들만을 사용한다. 그러나, 셀 C는 최대 부하(fully loaded) 상태이다. 그러므로, 셀 C는 자원 셋트들 A1-A5, B1-B5 및 C1-C5와 같이 음영되어 지시되는 것처럼, 자신의 모든 자원 셋트들을 사용하고 셀 A와 셀B로부터 모든 자원 셋트들을 빌린다.
도 7은 본 발명의 원리에 따라 유연한 부분 주파수 재사용을 도시한 도면이다. 도 7에서 다른 셀들로부터 빌려온 자원 셋트들에 사용되는 전송 파워는 상기 차용한 셀에 일반적으로 할당된 자원 셋트들에 전용(dedicated) 자원 셋트들에 사용되는 전송 파워보다 낮다. 예를 들면, 셀 A가 셀 B 와 셀 C로부터 각각 자원 셋트 B5, C5를 빌릴 때, 상기 셀 A의 기지국은 도 7에서 자원 셋트 B5, C5의 부분적으로 음영되어 지시되는 바와 같이, 자원 셋트들 B5와 C5에서 상기 서브 캐리어들로 낮은 전송 레벨에서 전송한다. 유사하게, 셀 C는 셀 A와 셀 B로부터 빌린 자원 유닛들 A1-A5와 B1-B5로 낮은 전송 파워 레벨에서 전송한다.
본 발명의 원리에 따라, 다른 셀들로부터 빌린 상기 자원 유닛들은 상기 차용한 셀(borrowing cell)에서 양호한(즉, 수신이 강한) 가입자 스테이션들에게 우선적으로 할당될 것이다. 일 예로서, 도 7에서 셀 A는 빌린 자원 셋트들 B5와 C5를 셀 A의 기지국에서 수신이 강한 가입자 스테이션들에게 할당한다. 상기 양호한 가입자 스테이션들은 일반적으로 상기 기지국에 가깝게 위치되며, 높은 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal-to-interference and noise Ratio : SINR)를 갖는다.
이러한 할당 방법과 전송 파워 제어는 상기 기지국이 수신이 강한 가입자 스테이션들에게 빌린 자원 셋트로 낮은 전송 파워로 서비스를 제공하는 것을 가능하게 한다. 상기 빌린 자원 셋트를 통한 상기 낮은 전송 파워는 낮은 셀 간 간섭(inter-cell interference)을 보장(gurantee)한다. 그러므로, 빌린 자원 셋트들 B5와 C5에서 상기 서브 캐리어들로 셀 A에 의해 사용되는 상기 낮은 전송 파워는 셀 B에서 자원 셋트 B5와 셀 C에서 자원 셋트 C5에서 낮은 간섭을 만든다.
부가적으로, 비록 상기 셀에게 일반적으로 할당된 모든 자원 셋트들을 사용하지 않더라도, 상기 셀은 여전히 낮은 전송 파워로 양호한 가입자 스테이션에게 서비스를 제공할 것이다. 그러므로, 셀 B는 상기 기지국에서 낮은 SINR을 갖는 가입자 스테이션에게 서비스를 제공하기 위해 자원 셋트 B2에서 상기 서브 캐리어들로 최대 전송 파워를 사용할 수 있고, 상기 기지국에서 높은 SINR을 갖는 가입자 스테이션에게 서비스를 제공하기 위해 자원 셋트 B1에서 상기 서브 캐리어들을 통해 감소된 전송 파워를 사용할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국(102)에서 자원 할당을 설명하는 플로우 다이어그램(flow diagram) 800을 도시한 것이다. 플로우 다이어그램(800)에서 기지국(102)은 셀 A가 된다고 가정하기로 한다. 처음에, 기지국(102)은 셀 A에서 자원 유닛들(즉, 서브 캐리어들)을 할당하기 위해 새로운 가입자 스테이션(예컨대 SS(116))을 선택한다.(805단계 수행) 다음에, BS(102)는 만약 적어도 하나의 자원 셋트(유닛)(예컨대 서브 캐리어들의 그룹)가 셀 A에서 가용한지를 결정한다.(810단계 수행)
셀 A(예컨대, 자원 셋 A1)에서 만약 자원 유닛들이 가용하다면, 그다음 BS(102)는 상기 가용한 자원 유닛들을 SS(116)에게 할당하고(815단계 수행), 더 많은 가입자 스테이션들이 BS(102)에 접속하는지를 결정한다.(820단계 수행) 만약 더 많은 가입자 스테이션들이 BS(102)로 접속을 시도한다면, 단계 805로 진행한다. 만약 BS(102)에 접속할 더 이상의 가입자 스테이션들이 없다면, 정지로 진행한다.
만약 셀 A에서 자원 유닛들이 가용하지 않다면(즉, 810단계에서 "NO"), BS(102)는 가용한 자원 유닛들을 빌리기 위한 이웃 셀(예컨대 BS(101))을 선택한다.(825단계로 진행) BS(102)는 셀 A에서 이미 사용되고 있지 않고(즉, 차용되지 않고), 이웃 셀에서 가장 적게 사용되는 가장 높은 자원 셋트 번호(인덱스)를 갖는 상기 자원 유닛을 빌린다.(830단계로 진행)
BS(102)는 만약 SS(116)에게 더 이상의 자원 유닛들이 필요하지 않은지를 결정한다.(835단계로 진행) 만약 SS(116)을 위해 더 이상의 자원 유닛들이 필요하다고 결정하면, BS(102)는 820단계로 회귀하고, 빌리기 위해 다른 이웃 셀(예컨대 BS(103))을 선택한다. 825, 830, 835단계들은 SS(116)을 만족하기 위해 이웃 셀들로부터 충분한 자원 셋트들이 빌려질 때까지(즉, 할당을 위해 선택된) 반복된다. SS(116)에 의해 추가적인 자원 유닛들이 필요하지 않을 경우(즉, 835단계에서 "NO"), BS(102)는 SS(116)로 상기 빌린 자원 유닛들을 할당한다.(840단계로 진행)
그다음 BS(102)는 더 많은 가입자 스테이션들이 BS(102)에 접속할지를 결정한다.(845단계로 진행) 만약 더 많은 가입자 스테이션들이 BS(102)로 접속을 시도한다면, 805단계로 회귀한다. 만약 더 이상 BS(102)에 접속을 시도할 가입자 스테이션들이 없다면, 정지로 진행한다. BS(102)로 일반적으로 할당된 자원 유닛들의 풀(pool)로부터 약간의 자원 유닛들이 할당되기 위한, 그리고 이웃 셀로부터 약간의 빌려진 자원 유닛들이 할당되기 위한 SS(116)이 가능함을 주목해야 한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 기지국(BS)(102)에서 자원 할당을 설명하는 플로우 다이어그램(900)을 도시한 것이다. 도 9에서, 상술한 바와 같이 상기 자원들은 이웃(빌려주는) 셀로부터 임의적으로 선택되고, 그 다음 가장 큰 인덱스 숫자에 의해 선택된다. 플로우 다이어그램 900은 플로우 다이어그램 800과 관하여 매우 유시하다. 처음에, BS(102)는 셀 A에서 자원 유닛들(즉, 서브 캐리어들)이 할당될 새로운 가입자 스테이션(예컨대 SS(116))을 선택한다.(905단계로 진행) 다음에, BS(102)는 만약 적어도 하나의 자원 셋트(즉, 서브 캐리어들의 그룹)가 셀 A에서 가용한지 결정한다.(910단계로 진행)
만약 셀 A(예컨대 자원 셋 A1)에서 자원 유닛들이 가용하다면, BS(102)는 SS(116)으로 상기 가용한 자원 유닛들을 할당하고(915단계로 진행), 만약 BS(102) 로 접속하는 더 이상의 가입자 스테이션들이 있는지 결정한다.(920단계로 진행). 만약 BS(102)로 접속할 더 이상의 가입자 스테이션들이 있다면, 905단계로 회귀한다. 만약 BS(102)로 접속을 시도하는 더 이상의 가입자 스테이션들이 없다면, 정지로 진행한다.
만약 셀 A에서 자원 유닛들이 가용하지 않다면(즉, 910단계에서 "NO"), BS(102)는 가용한 자원 유닛들을 빌리기 위해 이웃 셀(예컨대 BS(101))을 선택한다.(925단계로 진행) 상기 이웃 셀은 임의적으로 선택될 것이다. 그다음 BS(102)은 셀 A에서 이미 사용되지 않고(즉 빌려지지 않고), 이웃 셀에서 가장 적게 사용되는 하나 또는 그 이상의 자원 유닛들을 빌리기 위해 임의적으로 선택한다. (930단계로 진행) BS(102)는 그다음 SS(116)으로 상기 선택된 자원 유닛들을 할당한다.(940단계)
BS(102)는 만약 BS(102)으로 접속하는 더 이상의 가입자 스테이션들이 있는지 결정한다.(945단계) 만약 BS(102)로 접속을 시도하는 더 이상의 가입자 스테이션들이 있다면, 905단계로 회귀한다. 만약 BS(102)로 접속을 시도하는 더 이상의 가입자 스테이션들이 없다면, 정지로 진행한다.
본 발명의 유익한 실시 예에서, 상기 이웃 셀들로부터 빌리기 위한 상기 자원 유닛들의 선택은 상기 선택된 자원 유닛들로 상기 선택된 가입자 스테이션들에 의해 겪는 채널 품질(channel quality)에 기반될 것이다. 예를 들면, 만약 SS(116)이 자원 셋트들 B3과 C1으로 양호한 CQI 데이터를 보고한다면, 그러면 셀 A는 SS(116)에게 서비스를 하기 위해 자원 셋트들 B3와 B1을 빌릴 것이고, 심지어 자원 셋트들 B3와 C1은 상기 이웃 셀들에서 상기 가용한 자원 셋트들에서 가장 큰 자원 셋트 인덱스 숫자들을 갖지 않을 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에서, 일부 자원 유닛들은 하나의 셀에서 사용을 위해 독점적으로 예약될 수 있다. 예약된 자원 유닛들은 이러한 자원 유닛들에서의 어떠한 잠재적인 충돌을 피함으로써, 셀 경계(edge) 근처의 약한 가입자 스테이션들에게 서비스를 제공하기 위해서 예약될 것이다.그러므로, 예컨대, 자원 셋트들 A1, B1, C1은 셀 A, 셀 B, 셀 C에서 개별적으로 독점적으로 예약될 것이다. 이러한 협의는 이러한 자원 셋트들이 상기 이웃 셀들에서 사용되지 않음으로 인한 낮은 셀 간 간섭에 기인하여 상기 예약된 자원 유닛들에 대해 높은 SINR을 보장한다.
비록 바람직한 실시 예를 통해 본 발명이 설명되었지만, 해당 기술분야에서 당업자에게는 다양한 변경들과 수정들이 제안될 수 있을 것이다. 그것은 본 발명이 첨부된 청구항들의 범위내에서 그러한 수정들과 변경들이 포함함을 의미한다.

Claims (24)

  1. 멀티캐리어 프로토콜에 따라 통신할 수 있는 무선 네트워크에 있어서,
    미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트를 사용해서 가입자 스테이션들과 통신을 수행할 수 있는 기지국을 포함하며,
    상기 기지국은 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해, 상기 미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용가능한지 여부를 결정하고, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제1 이웃 기지국을 선택하고,
    상기 선택한 제1이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 제1 서브 캐리어를 선택하고, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 제1 가입자 스테이션이 가장 높은 신호 대 간섭 잡음비(signal-to-Interference Noise Ratio : SINR)를 갖는지 여부를 고려하여 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 서브 캐리어들을 전송하는 것보다 더 낮은 전력 레벨로 상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 전송함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브 캐리어를 상기 제1 서브 캐리어로 선택함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 기지국에 의해 임의적(randomly)으로 선택됨을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제2 이웃 기지국을 선택하고, 상기 제2이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 선택하고, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제2 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브 캐리어를 상기 제1서브 캐리어로 선택함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 기지국에 의해 임의적으로 선택됨을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  9. 미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 멀티 캐리어 프로토콜에 따라 가입자 스테이션들과 통신하는 각각의 기지국을 포함하는 무선 네트워크에 있어서,
    상기 각각의 기지국은 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 이용 가능한지 여부를 결정하고, 상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 이용 가능하지 않을 경우, 제1 이웃 기지국을 선택하고,
    상기 선택한 제1이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 제1 서브 캐리어를 선택하고, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 유연한 부분 주파수 재사용을 사용하는 멀티 캐리어 무선 네트워크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은, 상기 제1 가입자 스테이션이 가장 높은 신호 대 간섭 잡음비(signal-to-Interference Noise Ratio : SINR)를 갖는지 여부를 고려하여 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은, 상기 미리 정해진 제1서브 캐리어들의 셋트에서 서브 캐리어들을 전송하는 것보다 더 낮은 전력 레벨로 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 전송함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은, 상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브 캐리어를 상기 제1 서브 캐리어로 선택함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 각 기지국에 의해 임의적으로(randomly) 선택됨을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은, 상기 제1 미리 정해진 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제2 이웃 기지국을 선택하고, 상기 제2이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 선택하고, 상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제3서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 각각의 기지국은, 상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제2 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브캐리어를 상기 제1서브 캐리어로 선택함을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 각각의 기지국에 의해 임의적으로 선택됨을 특징으로 하는 멀티캐리어 무선 네트워크.
  17. 무선 네트워크에서 가입자 스테이션들과 통신하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법에 있어서,
    제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해, 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 추가 서브 캐리어들이 사용가능한지 여부를 결정하는 과정과,
    상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제1 이웃 기지국을 선택하고,
    상기 선택한 제1이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 제1 서브 캐리어를 선택하는 과정과,
    상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당하는 과정을 포함하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당하는 과정은,
    상기 제1 가입자 스테이션이 가장 높은 신호 대 간섭 잡음비(signal-to-Interference Noise Ratio : SINR)를 갖는지 여부를 고려하여 결정하는 과정을 포함하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 서브 캐리어들을 전송하는 것보다 더 낮은 전력 레벨로 상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 전송하는 과정을 더 포함하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 선택하는 과정은,
    상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브캐리어를 상기 제1서브 캐리어로 선택하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 기지국에 의해 임의적으로 선택됨을 특징으로 하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제1 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 추가 서브 캐리어들이 사용 가능하지 않을 경우, 제2 이웃 기지국을 선택하고, 상기 제2이웃 기지국에 의해 사용되는 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 선택하는 과정과,
    상기 제1 가입자 스테이션과 통신하기 위해 상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 할당하는 과정을 포함하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어를 선택하는 과정은,
    상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제2 이웃 기지국에 의해 사용될 가능성이 가장 적은 서브 캐리어를 상기 제1서브 캐리어로 선택하는 과정을 포함하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제3 서브 캐리어들의 셋트에서 상기 제1 서브 캐리어는 상기 기지국에 의해 임의적으로 선택됨을 특징으로 하는 기지국이 서브 캐리어들의 셋트를 사용하는 방법.
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