KR101378701B1 - 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파(sub-carrier)대역으로 분할하고, 상기 분할된 다수의 부반송파 대역을 각각의 기지국에 할당함에 있어서, 인접하는 기지국과 중첩되지 않도록 할당하고, 상기 각 기지국에 할당된 부반송파대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station: RS)에 선택적으로 할당하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)시스템에서의 스케줄링 방법에 있어서, 상기 각 중계국의 커버리지 영역인 서브 셀 내에 위치한 사용자 단말들로부터 CSI(Channel State Information)를 수신하여 이를 통해 획득된 각 단말들의 페이딩에 값에 따라 단말들을 그룹핑하는 과정과, 상기 그룹핑된 각 그룹별 데이터 레이터에 해당하는 부반송파를 할당하고, 이로부터 활성화된 사용자 단말로부터 비트레이트를 수신하여 스케줄링하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법에 관한 것이다.
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Description

직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법{METHOD SCHEDULING TO ALLOCATE SUB-CARRIER　 IN A ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISIONG MULTIPLEXING ACCESS SYSTEM}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 이하 "OFDMA")에서의 스케줄링에 관한 것으로서, 특히 동일 셀 내의 각각의 서브-셀(Sub-Cell)내에서 사용자 단말들의 페이딩 값을 통해 부반송파를 할당하고, 이를 통해 수신된 비트레이트를 이용하여 변형된 비례공정 (Proportional Fair:PF)스케줄링을 제안하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 통신 산업의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신 시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 기존 통신망은 음성서비스를 주목적으로 개발되어 데이터 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싼 단점을 가지고 있다.
그리고 이러한 단점을 해결하기 위한 광대역 무선 접속 방식의 대표적인 예로 OFDM 방식에 대한 연구가 급속히 진행되고 있다.
상기 OFDM 방식은 다중 반송파를 이용하는 대표적인 전송 방식으로 이는 직 렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬로 변환하고, 변환된 심볼 열을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier)를 통해 변조하여 전송하는 방식이다. 상기 OFDM 방식은 무선 인터넷, 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)과 디지털 텔레비전, 무선랜(Wireless Local Area Network:WLAN)등의 고속 데이터 전송이 필요한 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용될 수 있다.
상기 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)(참조문헌[3],[4]참조) 방식은 대역폭을 다중 주파수 부반송파로 하위 분할하는 다중화 기술이다.
상기 OFDM에서는, 입력 데이터 스트림이 감소된 데이터 율(따라서 심볼 길이가 증가되는)을 갖는, 여러 개의 평행한 서브스트림으로 분할되고, 각 서브스트림은 변조되고 분리된 직교 부반송파로 전송된다. 심볼 길이의 증가는 지연 확산에 대한 OFDM의 견고성을 향상시킨다. OFDM 변조는 효율적인 역 고속 푸리에 변환(IFFT)으로 실현될 수 있으며, 이는 낮은 복잡도를 갖는 다수의 부반송파를 가능하게 한다.
상기 OFDM 시스템은, 채널 리소스가 시간 도메인에서는 OFDM 심볼을 이용하고, 주파수 도메인에서는 부반송파를 이용하여 허용된다. 시간 및 주파수 리소스는 개별 사용자에 위한 할당을 위한 서브채널로 편성된다.
그리고, 상기 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식은, 다중 사용자로부터의 데이터 스트림에 대한 다중화 동작을 다운링크(DL) 서브채널 및 업링크 서브 채널을 이용한 업링크(UL) 다중 액세스에 제공하는, 다중-액세스/다중화 방식이다.
상술한 바와 같이, 상기 부반송파는 통상 서브채널(Sub-Channel)로 불리는 서브세트로 그룹지어진다. 예를 들어, 와이맥스(WiMAX)시스템에서 OFDMA 심볼 구조가, 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 평가 및 동기화를 위한 파일럿 부반송파 및 보호 대역 및 DC 캐리어를 위한 널 부반송파의 3 종류의 부반송파로 이루어진다. 활성(데이터 및 파일럿) 부반송파는 모두 서브채널로 그룹지어진다.
이에 다중-사용자 OFDMA 시스템에서의 적응형 부반송파(서브채널) 할당 알고리즘에 대한 연구가 광범위하게 이루어졌다. 그러나 이들 알고리즘의 대부분은 집중 안테나 시스템(CAS)에 기반을 둔다. 상기 OFDMA에 기반을 둔 분산안테나시스템(DAS)에서는, 부반송파가 다른 안테나에 의해 이용될 수 있다.
일반적으로, 분산 안테나 시스템(DAS)(참조문헌[1],[2]참조)은 안테나를 기하학적으로 분산시킴으로써 대규모 페이딩을 억제하고 액세스 거리를 줄이는 매크로다이버시티(macro-diversity)를 제공할 수 있다. 이는 먼저 실내 무선 시스템에 대한 커버리지(수신가능영역) 문제를 해결하기 위해 도입되었고, 후에 CDMA 시스템의 성능향상을 위해 적용되었다.
도 1은 일반적인 분산안테나시스템에서 기지국을 중심으로 분산된 각 분산안테나별 커버리지 영역을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 분산안테나 시스템에서 기지국(BS) 안테나들은 기하학적으로 균일하게 분산되어 있고, 각 BS 안테나를 육각형 영역의 중앙에 배치하고 나서, 전체 영역이 여러 개의 육각형 하위영역(sub-area)으로 분할될 수 있다. 상기 분산안테나 시스템에서 평균 액세스 거리가 감소하면, 송신 파워가 감소되어, 간섭이 줄고 용량은 확대될 수 있다. 각 프레임에서, 가입자 이동단말(SS)에 의해 이들 BS 안테나의 채널 상태가 측정되어 분석 되며, 최고 채널 이득을 가지는 안테나 M이 다음 프레임에서 서빙(Serving) 안테나로 선택될 수 있다. M 값은 1 이거나 그보다 클 수 있다. 여기서는 M을 1로 제한하여 양의 값을 갖도록 한다.
한편, 최근 고속 데이터 전송을 포함하여 멀티미디어 서비스를 위한 이동통신 시스템에서 무선자원관리(Radio ResourceManagement)는 무선자원의 효율적 사용 및 관리를 위해 그 중요성이 부각되고 있다. 상기 무선자원관리 기술에는 호 수락제어, 혼잡제어, 동적채널 할당, 핸드오프, 전력 제어, 전송률 제어, 패킷 스케줄링, 부하 공유 방안, ARQ(Automatic Repeat reQuest)등이 있으며, 그 중 상기 스케줄링 기법은 모든 통신 시스템의 한정된 자원을 여러 사용자에게 효율적으로 분배하기 위한 목적으로 설계된다. 즉, 최소한의 비용으로 모든 사용자의 요구를 최대한 만족시킬 수 있도록 자원을 분배하는 것을 목적으로 한다. 현재, 이를 위해서 여러가지 스케줄링 알고리즘, 예를 들어, 고속 사용자 우선(URUF) 스케줄링, 최대 캐리어 대 간섭 비 스케줄링(Max C/I) 및 비례공정(Proportional Fair : 이하PF라 칭함)스케줄링 등이 제안되고 있다.
전형적으로 상기 스케줄링은 기지국 내의 스케줄러에 의해 제어된 우선순위 방식을 사용하여 시스템 내의 기지국이 전송을 위한 각각의 사용자에게 무선자원을 할당함으로써 이루어진다. 즉, 다수의 사용자는 기지국으로부터 자원을 할당받기 위하여 경쟁하고, 상기 스케줄러는 상기 다수의 사용자로부터 들어오는 데이터를 분석하여 전송을 위한 가장 높은 우선순위를 갖는 데이터를 결정함으로써 상기 무선자원을 스케줄링 할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 종래의 스케줄링 알고리즘 중 특히, 사용자 다이버시티를 활용하는 개념에 입각한 채널 상태 기반 스케줄링의 PF 스케줄링 알고리즘은 기본적으로 최대 처리율 스케줄링이지만, 이력비트레이트의 역이 가중된 것이다. 따라서, 사용자 단말이 오랫동안 스케줄링되지 않을 경우에는 상기 사용자 단말은 최대 처리율로 스케줄링되고, 특정 사용자 단말이 최근에 채널에 접속하여 높은 이력 처리율을 갖는다면, 스케줄링될 매우 높은 채널품질을 필요로 할 것이므로, 현재 PF 스케줄링에 기반한 OFDMA에 기반을 둔 분산안테나시스템에서는 다중 다이버시티와 스케줄링 공정성 사이의 절충을 필요로 하는 문제가 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : 이하 "OFDMA")에서 스케줄링 방법에 관한 것으로서, 특히 동일 셀 내의 각각의 서브-셀(Sub-Cell)내에서 사용자 단말들의 페이딩 값을 통해 부반송파를 할당하고, 이를 통해 수신된 비트레이트를 이용하여 변형된 비례공정 (Proportional Fair:PF)스케줄링을 제안하기 위한 방법에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 견지에 따르면, 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파(sub-carrier)대역으로 분할하고, 상기 분할된 다수의 부반송파 대역을 각각의 기지국에 할당함에 있어서, 인접하는 기지국과 중첩되지 않도록 할당하고, 상기 각 기지국에 할당된 부반송파대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station: RS)에 선택적으로 할당하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)시스템에서의 스케줄링 방법에 있어서, 상기 각 중계국의 커버리지 영역인 서브 셀 내에 위치한 사용자 단말들로부터 CSI(Channel State Information)를 수신하여 이를 통해 획득된 각 단말들의 페이딩에 값에 따라 단말들을 그룹핑하는 과정과, 상기 그룹핑된 각 그룹별 데이터 레이터에 해당하는 부반송파를 할당하고, 이로부터 활성화된 사용자 단말로부터 비트레이트를 수신하여 스케줄링하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하고, 이를 중첩되지 않도록 할당함으로써 인접한 서브-셀들 사이의 간섭을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 각 사용자 단말의 정규화된 데이터 레이트 요건을 감안하는, 각 서브-셀내의 각 그룹에 대한 변형된 PF 스케줄러를 제안함으로써 데이터 레이트 요건이 더 높은 사용자 단말들에 더 많은 다운링크 전소 기회가 주어지게되므로 전체 시스템의 처리율이 높아지는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
먼저 본 발명에 따른 스케줄링 방법은 다중 반송파 전송 방식을 사용하는 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에 적용 가능하며, 이하에서는 대표적인 예로 OFDMA 통신 시스템에 적용된 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 전체 주파수 대역을 3개의 부반송파(Sub-carrier)대역으로 분할하여 7개의 인접하는 서브-셀로 할당됨을 도시한 전체 구성도이다. 도 2를 참조하 면, 하나의 중앙기지국(BS:1,2,3)을 중심으로 한 기존의 육각형 형태의 셀은 7개의 서로 인접하는 육각형 형태의 서브-셀로 분할되며, 상기 분할된 셀의 중앙에 기지국(BS:1,2,3)이 위치하고, 상기 기지국 셀의 주변에는 각각 중앙에 중계국(RS) 안테나를 갖는 나머지 서브-셀로 구성된다. 여기서, 전체 주파수 대역은 SB_1, SB_2 및 SB_3인 3개의 중첩되지 않는(non-overlapping) 서브-캐리어 대역(Sub-Carrier)으로 분할된다. 상기 각각의 SB들은 다른 3개의 인접하는 서브-셀에 하나의 SB가 각 서브-셀에 배치되도록 할당된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 부반송파 할당에 의한 스케줄링이 수행되는 기지국의 전체 내부 구성 중 일부를 나타낸 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, 기지국내의 수신부(310)는 하나의 기지국을 중심으로 동일한 셀 내의 다수의 서브-셀내에 위치한 적어도 하나 이상의 사용자 단말로부터 채널상태정보(Channel State Information, 이하CSI라 칭함)를 수신한다. 여기서, CSI는 사용자 단말이 순간순간의 채널상태를 기지국으로 보고하는 것으로, 상기 기지국은 사용자 단말로부터 피드백되는 CSI에 입각해 전송률을 조정할 수 있다.
상기 수신부(310)로부터 입력된 CSI를 통해 획득된 페이딩 값에 따라 다수의 서브-셀내에 위치한 다수의 사용자 단말을 제어부(320)에서 그룹핑한다. 이때, 상기 사용자 단말의 그룹핑은, 여러 가지 코딩 및 변조 구조 조합을 통해 달성되는 기지국과 사용자 단말들 사이에 서로 다른 물리적 전송 모드를 이용할 수 있다. 이들 물리적 전송 모드는 PHY모드라고 칭한다. 상기 PHY모드는 현재, 각 사용자 단말 에는 상기 사용자 단말에 최적인 PHY모드에서 동작하고, 상기 기지국은 각 PHY모드에서 각 사용자 단말을 지원한다. 현재, 하나의 PHY모드에서 다른 PHY모드로 스위칭하는 결정은 일반적으로 신호 대 잡음 비 및/또는 패킷/비트 에러 율에 기초하고 있다.
본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 방식에서의 분산안테나 시스템에서 사용하는 PHY모드는 공지된 기술을 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 상기 직교 주파수 분할 다중 접속 방식에서 설정된 각각의 PHY모드에 따라 상기 사용자 단말을 그룹화한다. 이때, 상기 페이딩 값을 통해 PHY모드에 입각하여 그룹핑된 상이한 각각의 그룹에는 상이한 PHY모드가 할당될 것이며, 동일한 그룹내에서는 동일한 PHY모드를 할당할 것이다.
그리고, 데이터 레이트 산출부(330)에서는, 상기 제어부(320)에서 상기 그룹핑된 각 그룹에서의 적어도 하나 이상의 사용자 단말에 필요한 각 데이터 레이트 R을 계산하고, 이를 현재 각 그룹에 할당된 부반송파의 데이터 레이트 r을 이용하여 상기 그룹별로 필요로 하는 해당 부반송파R/r을 산출하면 이를 할당부(340)에서 해당 부반송파를 각 그룹에 할당한다. 즉, 각각의 부반송파의 데이터 레이트에 대한 각각의 그룹의 데이터 레이트 필요 요건의 비 상기 R/r에 비례하여, 각각의 서브-셀 내의 부반송파들을 상이한 각 그룹에 할당한다. 이때, 상기 부반송파를 할당하는 과정에서 해당 서브-셀내의 가용 부반송파가 특정의 서브-셀내의 미리 설정된 부반송파 임계치보다 작을 경우, 검색부(350)에서 인접한 서브-셀 내의 가용부반송 파를 검색하고, 존재하는 경우, 상기 인접한 서브-셀 내의 가용부반송파를 차용하여 이를 해당 서브-셀에 할당한다.
상기 스케줄러(360)는 상기 각 그룹에 할당된 부반송파를 q라 하면, 상기 q상의 각각의 전송블록 l에 대해, 스케줄러(360)가 특정의 k번째 사용자 단말로부터 순간 지원 가능한 비트레이트
Figure 112007050179193-pat00001
(q,l)를 수신하고, 이력 시간 윈도(historical time window)에서의 각각의 사용자 단말의 평균 비트 레이트
Figure 112007050179193-pat00002
(q,l)를 기억하고 있다. 각각의 사용자 단말의 정규화된 필요 데이터 레이트 즉, 해당 그룹의 합산 데이터로 나눈 데이터 레이트를
Figure 112007050179193-pat00003
이라 하면, 각각의 전송 블록 l에 대해, 사용자
Figure 112007050179193-pat00004
(q,l)를 하기의 수학식 1에 따라 스케줄링하여 자원을 할당한다.
Figure 112007050179193-pat00005
(q:부반송파, l: 전송블록,
Figure 112007050179193-pat00006
(q,l):비트레이트,
Figure 112007050179193-pat00007
:필수 비트레이트)
이와 같이, 서빙(serving) 서브-셀 선택이 매우 급속하게 변하는 CSI보다는 이를 통해 획득된 페이딩 값에 입각해 이뤄지므로, 대규모 페이딩의 완만한 변화로 인해, 서브-셀 선택의 복잡도가 줄어들고, 각각의 서브-셀의 각각의 그룹에 대해, 각각의 사용자 단말의 정규화된 데이터 레이트 요건을 감안하는 스케줄러로 인해, 데이터 레이트 요건이 더 높은 사용자 단말들에 더 많은 다운링크 전송 기회가 주어지므로, 종래의 PF 스케줄러에 비해 상대적으로 더 공정함을 밝혀두는 바이다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 기지국은 해당 셀 내에 위치하는 다수의 사용자 단말과 교신하는 안테나 각각의 페이딩 값을 수신하여 이를 처리하기 위한 연산부 내지 데이터버퍼 등이 구비될 수 있으며, 이는 공지된 기술을 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 본 발명에 따른 부반송파 할당 에 의한 스케줄링 방식에 관한 상세한 설명은 후술하는 도 5에서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 7개의 인접하는 서브-셀 각각에 부반송파 대역이 서로 중첩되지 않도록 분할됨을 도시한 전체 구성도이다. 도 4를 참조하면, 전체 주파수 대역 SB_1, SB_2, SB_3, SB_4, SB_5, SB_6 및 SB_7인 7개의 중첩되지 않는 서브_캐리어 대역으로 선택적으로 분할 할 수 있다. 상기 SB들은 7개의 인접하는 서브-셀에 하나의 SB가 각각의 셀에 할당되도록 할당된다.　 다른 주파수 서브-캐리어의 직교성으로 인해, 인접한 서브-셀에서 다른 이동 단말들 간의 다운링크 간섭은 없다. 여기서 상기 각각의 기지국(BS:1,2,3)은 광섬유에 의해 연결되고, 접속 제어 라우터(ACR)에 의해 제어된다. 상기 각각의 서브-셀에 존재하는 중계국(RS)들은 광섬유에 의해 연결되고, BS에 의해 제어된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 부반송파 할당을 위한 서브 셀 선택 방법에 관한 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼 저 각 서브-셀내의 적어도 하나 이상의 사용자 단말로부터 CSI를 수신하고(510과정), 미리 설정된 PHY모드와, 상기 CSI를 통해 획득된 페이딩 값에 따라 다수의 서브-셀내에 위치한 다수의 사용자 단말을 그룹핑한다(512과정). 이때, 상기 페이딩 값은 사용자 단말과 교신하는 안테나로부터 측정된 값이며, 사용자 단말로부터 피드백되는 CSI를 통해 획득된다. 그리고, 사용자 단말과 기지국 사이에 서로 다른 물리적 전송 모드인 PHY모드를 이용하여 상이한 그룹마다, 상이한 PHY모드를 할당하여, 시스템에 한정되어 있는 데이터 레이트 중 하나를 선택하여 동작할 수 있도록 한다.
과정514에서 상기 그룹핑된 각 그룹에서의 적어도 하나 이상의 사용자 단말에 필요한 각 데이터 레이트 R을 계산하고, 이를 현재 각 그룹에 할당된 부반송파의 데이터 레이트 r을 이용하여 상기 그룹별로 필요로 하는 해당 부반송파 R/r을 산출한다. 그리고, 산출된 해당 부반송파를 각 그룹별로 할당한다(516과정).
이때, 상기 516과정에서 해당 서브-셀내의 가용 부반송파가 특정의 서브-셀내의 미리 설정된 부반송파 임계치보다 작을 경우(518과정), 인접한 서브-셀 내의 가용부반송파를 검색하고(520과정), 존재하는 경우(522과정), 상기 인접한 서브-셀 내의 가용부반송파를 차용하여 이를 해당 서브-셀에 할당한다(524과정). 상기518~524과정에서의 동작은 해당 서브-셀내에 한정되어 있는 부반송파와, 사용자 단말의 이동의 이동성에 기인한다.
그리고, 상기 각 그룹에 할당된 부반송파상의 각각의 전송블록에 대해 소정의 사용자로부터 순간 지원 가능한 비트레이트를 수신하고, 이력 시간 윈도에서의 각각의 사용자 단말의 평균 비트 레이트를 기억하고 각각의 사용자 단말의 정규화된 필요 데이터 레이트 즉, 해당 그룹의 합산 데이터로 나눈 데이터 레이트로 각각의 전송 블록 l에 대해, 미리 설정된 수학식에 따라 스케줄링함으로써 자원을 할당한다(526과정).
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 장치 및 방법에 대한 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
[참조문헌]　
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[5] Qualcomm. 1xEV: 1xEVolution IS-856 TIA/EIA standard, airlink overview, November 2001.
도 1은 일반적인 분산안테나시스템에서 기지국을 중심으로 분산된 각 분산안테나별 커버리지 영역을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 전체 주파수 대역을 3개의 부반송파(Sub-carrier)대역으로 분할하여 7개의 인접하는 서브-셀로 할당됨을 보인 전체 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당에 의한 스케줄링이 수행되는 기지국의 전체 내부 구성 중 일부를 나타낸 블록 구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 7개의 인접하는 서브-셀 각각에 부반송파 대역이 서로 중첩되지 않도록 분할됨을 보인 전체 구성도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당에 의한 스케줄링 방법에 관한 흐름도

Claims (7)

  1. 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파(sub-carrier)대역으로 분할하고, 상기 분할된 다수의 부반송파 대역을 각각의 기지국에 할당함에 있어서, 인접하는 기지국과 중첩되지 않도록 할당하고, 상기 각 기지국에 할당된 부반송파대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station: RS)에 선택적으로 할당하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)시스템에서의 스케줄링 방법에 있어서,
    상기 각 중계국의 커버리지 영역인 서브 셀 내에 위치한 사용자 단말들로부터 CSI(Channel State Information)를 수신하는 과정과,
    상기 CSI를 통해 획득된 상기 단말들의 페이딩 값에 따라 상기 단말들을 그룹핑하는 과정과,
    상기 그룹핑된 그룹별로 중첩되지 않도록 채널코딩 및 변조에 해당하는 물리적 전송 모드(PHY 모드)를 상기 그룹핑된 그룹들에 할당하는 과정과,
    상기 PHY 모드가 할당된 상기 그룹별로 총 데이터 레이트를 산출하고, 상기 산출된 그룹별 총 데이터 레이트와 상기 PHY 모드가 할당된 각 그룹 내에서의 각각의 부반송파의 데이터 레이트를 근거로 상기 그룹별로 서로 다른 부반송파를 할당하는 과정과,
    상기 단말들 각각이 필요로 하는 비트 레이트와 상기 각각의 부반송파의 데이터 레이트를 근거로 상기 단말들 각각에 데이터를 할당하여 스케줄링하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 부반송파를 할당하는 과정은,
    해당 서브-셀 내의 잔여 부반송파가 확보되지 않을 경우, 인접하는 서브-셀 내의 잔여 부반송파를 검색하는 과정과,
    상기 검색 결과 잔여 부반송파가 존재할 경우, 상기 잔여 부반송파를 차용하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 그룹핑 된 그룹들의 수는 미리 설정된 PHY모드의 수 이하인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 스케줄링은,
    하기의 식을 이용하여 상기 각 그룹별 사용자에 해당하는 최대 처리율로 스케줄링을 수행함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 부반송파 할당을 위한 스케줄링 방법.
    Figure 112014008376890-pat00008
    (K: 소정의 사용자, q:부반송파, l : 전송블록,
    Figure 112014008376890-pat00009
    (q,l):비트레이트,
    Figure 112014008376890-pat00010
    :필수 비트레이트)
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