KR101336320B1 - 멀티-홉 네트워크에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및이를 이용한 방법 - Google Patents

멀티-홉 네트워크에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및이를 이용한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티-홉 네트워크에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및 이를 이용한 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 멀티-홉 네트워크의 주파수 할당 방법은 상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정하는 단계, 상기 기준 그룹에 상응하는 상기 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 주파수를 할당하는 단계, 상기 섹터들 중 하나의 주파수와 상이한 주파수를 상기 섹터들 중 하나에 상응하는 중계기들 각각에 할당하여 상기 중계기들 각각에 할당된 주파수들이 서로 상이하도록 주파수를 할당하는 단계를 포함 한다.
OFDM, 멀티-홉 네트워크, 셀, 섹터, 중계기, 정상 모드, 중계 모드, 기준 그룹, 기준 섹터

Description

멀티-홉 네트워크에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및 이를 이용한 방법{APPARATUS FOR ALLOCATING FREQUENCY IN MULTI-HOP NETWORKS AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기준 그룹을 나타내기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드 및 중계 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 요구 사항을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 설명하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 설명하는 예시도이다.
도 8은 도 4의 기준 그룹 설정부(410)를 상세히 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 설명하는 제1 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 설명하는 제2 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410: 기준 그룹 설정부
412: 확인부
414: 생성부
416: 결정부
420: 섹터 주파수 할당부
430: 중계기 주파수 할당부
본 발명은 멀티-홉 네트워크(Multi-Hop Network)에 관한 것으로서, 특히 네트워크의 확장성을 향상시키고 데이터의 전송율(throughput)을 향상시킬 수 있도록 하는 멀티-홉 네트워크에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.
사용자들의 무선 통신 시스템을 이용한 데이터 전송 요구 증가에 따라 데이 터 트래픽을 더욱 효율적으로 전송하기 위한 여러 가지 연구가 진행되고 있다. 특히, 멀티-채널을 이용하여 데이터 트래픽의 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 자원의 사용 효율도 증대시킬 수 있는 멀티-홉 네트워크에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.
이러한 멀티-홉 네트워크에서 고려되어야 하는 셀 커버리지(coverage) 감소 문제를 해결하기 위한 방법에 대한 연구가 필요한 시점이다. 고주파 사용에 따른 전파 손실 증가뿐만 아니라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 사용으로 인한 셀 간 간섭(interference) 증가 역시 셀 커버리지 감소의 주요 원인일 수 있다.
이를 위해, 종래 기술은 셀 커버리지 증가를 위해 중계기를 사용하고 있다. 하지만, 중계기는 단순히 수신 신호를 증폭하여 전송하는 리피터(repeater)의 기능만을 수행하고 있다. 즉, 종래 기술은 데이터 처리율을 향상시킬 수 있는 효과보다는 셀 커버리지를 확장시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래 기술은 신호를 증폭하는 과정에서 전송 신호뿐만 아니라 잡음 역시 증폭하기 때문에 높은 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 기대할 수 없다.
따라서, 셀 커버리지 증가뿐만 아니라 중계기에 효율적으로 자원을 할당하기 위한 구체적인 방법들이 제시되어 있지 않기 때문에 이를 위한 노력들이 계속되어야 할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 3개의 섹터로 각각 구분된 서로 인접한 3개의 셀들을 하나의 기본 그룹으로 설정하고 설정된 기본 그룹을 기반으로 자원을 할당함으로써, 네트워크의 확장성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 서로 다른 자원을 이용하여 데이터를 송수신하는 정상 모드(normal mode) 및 중계 모드(relay mode)를 설정하여 이를 하나의 시간 주기 동안에 교대로 수행함으로써, 데이터의 전송율(throughput)을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 멀티-홉 네트워크의 주파수 할당 방법은 상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정하는 단계; 상기 기준 그룹에 상응하는 상기 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 주파수를 할당하는 단계; 상기 섹터들 중 하나의 주파수와 상이한 주파수를 상기 섹터들 중 하나에 상응하는 중계기들 각각에 할당하여 상기 중계기들 각각에 할당된 주파수들이 서로 상이하도록 주파수를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 멀티-홉 네트워크의 주파수 할당 장치는 상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정하는 기준 그룹 설정부; 상기 기준 그룹에 상응하는 상기 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 주파수를 할당하는 섹터 주파수 할당부; 및 상기 섹터들 중 하나의 주파수와 상이한 주파수를 상기 섹터들 중 하나에 상응하는 중계기들 각각에 할당하여 상기 중계기들 각각에 할당된 주파수들이 서로 상이하도록 주파수를 할당하는 중계기 주파수 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면들 및 상기 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은 셀 간 간섭(interference)을 최소화하기 위해 상호 인접하는 3개의 셀을 기본 단위로 하는 기준 그룹을 설정하여 설정된 기준 그룹 내의 셀(cell)을 구성하는 섹터(sector) 및 중계기(relay station)마다 서로 다른 주파수를 할당하는 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기준 그룹을 나타내기 위한 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기준 그룹은 3개의 셀(110)들, 셀들 각각을 구성하는 3개의 섹터(120)들, 및 섹터들 각각을 구성하는 2개의 중계기(130)들 포함할 수 있다.
이때, 기준 그룹은 하나의 섹터만이 상호 인접하도록 위치하는 3개의 셀들을 의미할 수 있다. 즉, 3개의 셀들이 만나는 접점을 중심으로 3개의 섹터들만이 인접하고 있어야 한다.
하나의 셀(110)은 하나의 기지국이 중계기 및 단말기를 관리하기 위한 서비스 영역을 의미한다. 이를 기반으로 상호 인접하는 3개의 셀들은 하나의 기준 그룹을 형성할 수 있다.
하나의 셀(110)은 3개의 섹터 1, 2, 3들로 구성되고, 각 셀은 2개의 중계기를 포함할 수 있다.
이러한 이유는 본 발명에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 적용하고 있기 때문이다. 예를 들어, 본 발명은 M개의 부 반송파(sub-carrier)들을 3개의 주파수 그룹들로 나누어 사용할 수 있다. 즉, 하나의 셀을 구성하는 3개의 섹터들 각각에 3개의 주파수 그룹들 중 하나씩이 할당될 수 있다.
이때, 본 발명은 M개의 부 반송파들을 3개의 주파수 그룹들로 나누는 것에 한정되지 않고 셀을 구성하는 섹터 및 중계기들간에 간섭을 최소화할 수 있는 네트워크의 구성에 따라 다양하게 변경할 수 있다.
본 발명은 셀 내의 중계기를 고려하여 중계기에 효율적으로 자원 즉, 주파수를 할당하기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해, 본 발명은 하나의 시간 주기 동안에 정상 모드와 중계 모드를 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드 및 중계 모드를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드 및 중계 모드를 다음과 같이 상세히 설명한다.
정상 모드(normal mode)는 기지국과 자신이 관리하는 중계기 및 기지국과 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위해 기 설정된 시간 주기를 의미할 수 있다.
이때, 기지국이 관리하는 단말기는 중계기가 관리하는 단말기를 제외한 것을 의미할 수 있다.
중계 모드(relay mode)는 기지국과 자신이 관리하는 단말기 및 중계기와 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위해 기 설정된 시간 주기를 의미할 수 있다.
본 발명은 정상 모드 및 중계 모드를 수행하기 위해 다음과 같은 요구 사항(requirement)을 만족해야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 요구 사항을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 요구 사항을 상세히 설명하면 다음과 같다.
정상 모드에서 기지국과 자신이 관리하는 중계기 및 기지국과 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터가 송수신 되어야 한다.
이에 따른 간섭을 최소화하기 위해, 1) 동일한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 하나의 셀(310)에서 섹터 1, 2, 3들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 2) 인접한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀(310)의 섹터 3과 셀(320)의 섹터 2, 셀(320) 의 섹터 2와 셀(330)의 섹터 1, 셀(330)의 섹터 1과 셀(310)의 섹터 3 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
중계 모드에서 기지국과 자신이 관리하는 단말기 및 중계기와 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터가 송수신 되어야 한다.
이에 따른 간섭을 최소화하기 위해, 1) 섹터와 중계기 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀(310)의 섹터 1과 2개의 중계기 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 2) 섹터 내의 중계기들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀(310)의 섹터 1 내의 2개의 중계기들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
3) 동일한 셀 내의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀(310)을 구성하는 섹터 1 내의 중계기와 섹터 2 내의 중계기 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 4) 인접한 셀들의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다. 예를 들어, 셀(310)을 구성하는 섹터 3 내의 중계기와 셀(320)을 구성하는 섹터 2 내의 중계기 또는 셀(330)을 구성하는 섹터 1 내의 중계기들 간에 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
본 발명은 기지국과 중계기 및 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 사용하기 때문에 간섭을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 데이터의 전송율(throughput)도 향상 시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치를 나타내는 구성도 이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 장치는 기지국이나 기지국 제어기(base station controller) 등에 포함되어 구성될 수 있는데, 기준 그룹 설정부(410), 섹터 주파수 할당부(420), 및 중계기 주파수 할당부(430)를 포함할 수 있다.
기준 그룹 설정부(410)는 멀티-홉 네트워크를 구성하는 복수의 셀들 중 상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정할 수 있다.
섹터 주파수 할당부(420)는 설정된 기준 그룹의 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
중계기 주파수 할당부(430)는 섹터들마다 할당된 주파수를 기반으로 섹터들 각각에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 할당 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기준 그룹 할당부(410)는 상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정할 수 있다(S510).
섹터 주파수 할당부(420)는 설정된 기준 그룹의 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다(S520). 이에 따라, 정상 모드의 수행에 따라 데이터를 송수신하기 위한 섹터들마다 서로 다른 주파수가 할당될 수 있 다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 설명하는 예시도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 정상 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 섹터 주파수 할당부(420)는 3개의 인접 셀 중에 하나의 기준 셀(630)을 선택할 수 있다. 섹터 주파수 할당부(420)는 기준 셀(630) 내의 섹터 1에서부터 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
다음으로, 섹터 주파수 할당부(420)는 기준 셀(630)의 섹터 1에 할당된 주파수를 기준으로 기준 셀(630)에 인접한 인접 셀들에 주파수를 할당할 수 있다. 즉, 기준 셀(630)의 섹터 1을 기준으로 시계 방향으로 인접 셀(610)의 섹터 3, 및 인접 셀(620)의 섹터 2에 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
다음으로, 섹터 주파수 할당부(420)는 인접 셀(610)의 섹터 3에 할당된 주파수를 기준으로 반 시계 방향으로 섹터 2와 섹터 1에 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
마찬 가지로, 섹터 주파수 할당부(420)는 인접 셀(620)의 섹터 2에 할당된 주파수를 기준으로 반 시계 방향으로 섹터 1과 섹터 3에 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
이후, 중계기 주파수 할당부(430)는 섹터들마다 할당된 주파수를 기반으로 섹터들 각각에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다(S530). 이에, 중계 모드의 수행에 따라 데이터를 송수신하기 위한 중계기들마다 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 설명하는 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계 모드에 따라 주파수를 할당하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 중계기 주파수 할당부(430)는 기준 셀(730)을 구성하는 3개의 섹터들 중 섹터 1을 기준 섹터로 선택할 수 있다. 중계기 주파수 할당부(430)는 기준 섹터에 할당된 주파수 그룹을 기준으로 반 시계 방향으로 2개의 중계기들에 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
다음으로, 중계기 주파수 할당부(430)는 기준 셀(730)의 섹터 2에 할당된 주파수를 기준으로 시계 방향으로 2개의 중계기들에 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
마찬가지로 중계기 주파수 할당부(430)는 기준 셀(730)의 섹터 3뿐만 아니라 인접 셀(710, 720)들의 섹터들 각각에 할당된 주파수를 기준으로 시계 방향으로 이에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수를 할당할 수 있다.
이와 같은 방법으로 하나의 기준 그룹 내의 섹터들 및 이에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수가 효율적으로 할당될 수 있다. 이러한 기준 그룹에 새로운 셀이 추가되는 경우의 주파수 할당 방법을 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 8은 도 4의 기준 그룹 설정부(410)를 상세히 설명하기 위한 구성도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기준 그룹 설정부(410)는 확인부(412), 생성부(414), 및 결정부(416)를 포함할 수 있다.
기준 그룹 설정부(410)는 멀티-홉 네트워크에 추가로 구성되는 하나의 추가 셀이 존재하면, 하나의 추가 셀과 이에 상호 인접하는 2개의 인접 셀들을 기준 그룹으로 설정할 수 있다.
확인부(412)는 추가 셀을 구성하는 하나의 섹터에 대해 상호 인접하도록 위치하는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하는지를 확인할 수 있다. 이러한 이유는 기준 그룹으로 설정할 수 있는 상호 인접하는 3개의 셀들이 모두 존재하는지를 확인하기 위함이다.
생성부(414)는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하지 않으면, 존재하지 않는 인접 셀을 위한 가상 셀을 생성할 수 있다.
결정부(416)는 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 하나의 인접 셀 및 하나의 가상 셀을 기준 그룹으로 결정할 수 있다. 그러나, 결정부(416)는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하면, 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 2개의 인접 셀들을 기준 그룹으로 결정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 설명하는 제1 예시도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
기준 그룹 설정부(410)는 기준 그룹에 추가되는 새로운 추가 셀이 존재하면, 추가 셀을 포함하는 새로운 기준 그룹을 설정할 수 있다. 이러한 이유는 기준 그룹을 기반으로 추가 셀 내의 섹터들과 이에 상응하는 중계기들에 서로 다른 주파수를 할당하기 위함이다.
먼저, 확인부(412)는 추가 셀을 구성하는 하나의 섹터에 대해 상호 인접하도록 위치하는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하는지를 확인할 수 있다. 즉, 확인부(412)는 주파수를 할당하기 위한 기준 그룹을 설정할 수 있는 인접 셀들이 존재하는지를 확인할 수 있다.
예를 들어, 추가 셀(920)에 인접하도록 위치하는 2개의 인접 셀(910, 911)이 존재할 수 있다. 하지만, 2개의 인접 셀(910, 911)들이 기준 그룹이 되기 위한 조건을 만족하지 않는다. 즉, 하나의 인접 셀(910)만이 기준 그룹이 되기 위한 조건을 만족한다.
생성부(414)는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하지 않으면, 존재하지 않는 인접 셀 즉, 기준 그룹이 되기 위한 조건을 만족하는 하나의 가상 셀(930)을 생성할 수 있다.
결국, 결정부(416)는 하나의 인접 셀(910), 하나의 추가 셀(920), 및 하나의 가상 셀(930)을 하나의 기준 그룹으로 결정할 수 있다. 이와 같이 결정된 기준 그룹을 기반으로 추가 셀(920)을 구성하는 섹터들과 이에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 설명 하는 제2 예시도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 셀의 주파수 할당 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
결정부(416)는 기준 그룹을 설정하기 위한 2개의 인접 셀들이 모두 존재하면, 추가 셀(1200) 및 2개의 인접 셀(1100, 1300)을 하나의 기준 그룹으로 결정할 수 있다. 이와 같이 결정된 기준 그룹을 기반으로 추가 셀(1200)을 구성하는 섹터들과 이에 상응하는 중계기들마다 서로 다른 주파수가 할당될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티-홉 시스템에서 주파수를 할당하기 위한 장치 및 이를 이용한 방법은 무선 통신 시스템에서 사용할 수 있지만, 상기 무선 통신 시스템뿐만 아니라 유선 통신 시스템 및 유·무선이 결합된 통신 시스템에서도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 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, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴 파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 3개의 섹터(sector)들로 각각 구분된 서로 인접한 3개의 셀(cell)들을 하나의 기준 그룹으로 설정하고 기준 그룹을 기반으로 자원을 할당함으로써, 네트워크의 확장성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 서로 다른 자원을 이용하여 데이터를 송수신하는 정상 모드(normal mode) 및 중계 모드(relay mode)를 설정하여 이를 하나의 시간 주기 동안에 교대로 수행함으로써, 데이터의 전송율(throughput)을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 멀티-홉 네트워크의 주파수 할당 방법에 있어서,
    상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정하는 단계;
    상기 기준 그룹에 상응하는 상기 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 주파수를 할당하는 단계; 및
    상기 섹터들 중 하나의 주파수와 상이한 주파수를 상기 섹터들 중 하나에 상응하는 중계기들 각각에 할당하여 상기 중계기들 각각에 할당된 주파수들이 서로 상이하도록 주파수를 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 섹터들에 주파수를 할당하는 단계는,
    상기 기준 그룹 내의 제1 셀을 구성하는 섹터들 중 하나의 기준 섹터로부터 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 단계;
    상기 기준 섹터에 할당된 주파수를 기준으로 상기 제1 셀에 인접하는 제2 셀 및 제3 셀들 각각을 구성하는 인접 섹터들에 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 단계; 및
    상기 인접 섹터들에 할당된 주파수들을 기준으로 상기 제2 셀 및 상기 제3 셀들 각각을 구성하는 잔여 섹터들에 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 그룹으로 설정하는 단계는,
    상기 멀티-홉 네트워크를 구성하는 복수의 셀들 중 셀들 각각을 구성하는 하나의 섹터만이 상호 인접하도록 위치하는 상기 3개의 셀들을 상기 기준 그룹으로 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 섹터들에 주파수를 할당하는 단계는,
    동일한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수를 할당하고, 인접한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 섹터들에 주파수를 할당하는 단계는,
    기지국과 자신이 관리하는 중계기 및 상기 기지국과 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위한 정상 모드에 상응하는 기 설정된 시간 주기 동안에 사용되기 위한 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 중계기들에 주파수를 할당하는 단계는,
    상기 섹터들마다 할당된 주파수를 기반으로 상기 기준 그룹 내의 제1 셀을 구성하는 섹터들 중 하나의 기준 섹터에 상응하는 중계기들에 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 단계; 및
    상기 기준 섹터를 제외하는 모든 잔여 섹터들 각각에 상응하는 중계기들에 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 중계기들에 주파수를 할당하는 단계는,
    섹터와 중계기 간에 서로 다른 주파수를 할당하고 섹터 내의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하며, 동일한 셀 내의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하고, 인접한 셀들의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 중계기들에 주파수를 할당하는 단계는,
    기지국과 자신이 관리하는 단말기 및 중계기와 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위한 중계 모드에 상응하는 기 설정된 시간 주기 동안에 사용되기 위한 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 멀티-홉 네트워크에 추가로 구성되는 하나의 추가 셀이 존재하면, 상기 하나의 추가 셀과 이에 상호 인접하는 2개의 인접 셀들을 상기 기준 그룹으로 설정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 기준 그룹 내의 셀들에 할당된 주파수를 기반으로 상기 추가 셀에 대해 상기 섹터들에 주파수를 할당하는 단계 및 상기 중계기들에 주파수를 할당하는 단계를 수행하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 2개의 인접 셀들을 상기 기준 그룹으 로 설정하는 단계는,
    상기 추가 셀을 구성하는 하나의 섹터에 대해 상호 인접하도록 위치하는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하는지를 확인하는 단계;
    상기 2개의 인접 셀들이 모두 존재하지 않으면, 존재하지 않는 인접 셀을 위한 가상 셀을 생성하는 단계; 및
    상기 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 하나의 인접 셀 및 하나의 상기 가상 셀을 상기 기준 그룹으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 2개의 인접 셀들이 모두 존재하면, 상기 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 2개의 인접 셀들을 상기 기준 그룹으로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 방법.
  12. 제1 항, 제2 항, 제4 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  13. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하는 멀티-홉 네트워크의 주파수 할당 장치에 있어서,
    상호 인접하는 3개의 셀들을 하나의 기준 그룹으로 설정하는 기준 그룹 설정부;
    상기 기준 그룹에 상응하는 상기 셀들 각각을 구성하는 섹터들마다 주파수를 할당하는 섹터 주파수 할당부; 및
    상기 섹터들 중 하나의 주파수와 상이한 주파수를 상기 섹터들 중 하나에 상응하는 중계기들 각각에 할당하여 상기 중계기들 각각에 할당된 주파수들이 서로 상이하도록 주파수를 할당하는 중계기 주파수 할당부를 포함하고,
    상기 섹터 주파수 할당부는,
    상기 기준 그룹 내의 제1 셀을 구성하는 섹터들 중 하나의 기준 섹터로부터 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하고, 상기 기준 섹터에 할당된 주파수를 기준으로 상기 제1 셀에 인접하는 제2 셀 및 제3 셀들 각각을 구성하는 인접 섹터들에 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하며, 상기 인접 섹터들에 할당된 주파수를 기준으로 상기 제2 셀 및 상기 제3 셀들 각각을 구성하는 잔여 섹터들에 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 기준 그룹 설정부는,
    상기 멀티-홉 네트워크를 구성하는 복수의 셀들 중 셀들 각각을 구성하는 하나의 섹터만이 상호 인접하도록 위치하는 상기 3개의 셀들을 상기 기준 그룹으로 설정하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  15. 삭제
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 섹터 주파수 할당부는,
    동일한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수를 할당하고, 인접한 셀의 섹터들 간에 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 섹터 주파수 할당부는,
    기지국과 자신이 관리하는 중계기 및 상기 기지국과 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위한 정상 모드에 상응하는 기 설정된 시간 주기 동안에 사용되기 위한 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 중계기 주파수 할당부는,
    상기 섹터들마다 할당된 주파수를 기반으로 상기 기준 그룹 내의 제1 셀을 구성하는 섹터들 중 하나의 기준 섹터에 상응하는 중계기들에 반 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하고, 상기 기준 섹터를 제외하는 모든 잔여 섹터들 각각에 상응하는 중계기들에 시계 방향으로 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 중계기 주파수 할당부는,
    섹터와 중계기 간에 서로 다른 주파수를 할당하고 섹터 내의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하며, 동일한 셀 내의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하고, 인접한 셀들의 섹터들 간의 가장 가까운 거리의 중계기들 간에 서로 다른 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 중계기 주파수 할당부는,
    기지국과 자신이 관리하는 단말기 및 중계기와 자신이 관리하는 단말기 간에 데이터를 송수신하기 위한 중계 모드에 상응하는 기 설정된 시간 주기 동안에 사용되기 위한 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  21. 제13 항에 있어서,
    상기 기준 그룹 설정부는,
    상기 멀티-홉 네트워크에 추가로 구성되는 하나의 추가 셀이 존재하면, 상기 하나의 추가 셀과 이에 상호 인접하는 2개의 인접 셀들을 상기 기준 그룹으로 설정하는 것
    을 더 수행하고,
    상기 기준 그룹 내의 셀들에 할당된 주파수를 기반으로 상기 섹터 주파수 할당부가 상기 추가 셀에 대해 상기 섹터들에 주파수를 할당하고 상기 중계기 주파수 할당부가 상기 중계기들에 주파수를 할당하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 기준 그룹 생성부는,
    상기 추가 셀을 구성하는 하나의 섹터에 대해 상호 인접하도록 위치하는 2개의 인접 셀들이 모두 존재하는지를 확인하는 확인부;
    상기 2개의 인접 셀들이 모두 존재하지 않으면, 존재하지 않는 인접 셀을 위한 가상 셀을 생성하는 생성부; 및
    상기 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 하나의 인접 셀 및 하나의 상기 가상 셀을 상기 기준 그룹으로 결정하는 결정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 2개의 인접 셀들이 모두 존재하면, 상기 하나의 추가 셀과 이에 인접하는 2개의 인접 셀들을 상기 기준 그룹으로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 주파수 할당 장치.
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