KR101386198B1 - 비승인 대역을 이용한 무선 자원 할당 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 자원 할당 시스템이 개시된다. 무선 자원 할당 시스템은 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 무선 자원 인지부, 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부 및 상기 상태 정보를 기초로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 무선 자원 할당부를 포함한다.
무선 자원, 비승인 대역, 주파수 대역, 기지국, 이동 단말, SINR

Description

비승인 대역을 이용한 무선 자원 할당 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR ALLOCATING RADIO RESOURCE USING THE UNLICENSED BAND METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 통신 시스템에서 무선 자원을 할당하는 시스템에 관한 것으로, 특히, 인지 무선 기술을 이용하여 무선 자원을 할당하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
기지국 셀(cell)을 기반으로 하는 셀룰라 시스템에서 사용 가능한 무선 자원은 제한되어 있다. 일반적으로, 무선 자원에 제한된 상황에서, 기지국은 셀 커버리지에 속하는 각각의 이동 단말들에게 무선 자원을 할당하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 이동 단말들과 데이터를 송/수신한다.
셀룰라 시스템에서 제한된 무선 자원을 각각의 이동 단말들 각각에게 어떻게 할당하느냐에 관한 문제가 있을 수 있다. 즉, 각각의 이동 단말들의 신호 대 간섭 및 잡음 비와 같은 통신 상태는 각각 다르고, 셀룰라 시스템에서 사용 가능한 무선 자원은 한정되어 있으므로 모든 이동 단말들에 대한 페어니스(fairness)가 보장되면서도, 셀 용량을 극대화하는 것은 어려운 문제이다.
예를 들어, A 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비는 2dB이고, B 이동 단 말의 신호 대 간섭 및 잡음 비가 10dB인 경우, A 이동 단말에 대한 페어니스가 보장되기 위해서는 B 이동 단말보다 A 이동 단말에게 많은 무선 자원이 할당되어야 한다. 이 때, 셀룰라 시스템에서 사용 가능한 무선 자원은 한정되어 있으므로, A 이동 단말에게 할당되는 무선 자원을 증가시키는 대신 B 이동 단말에게 할당되는 무선 자원을 감소시킬 수 있다. 그러나, B 이동 단말에게 할당되는 무선 자원을 감소시키면 셀 용량이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 셀룰라 시스템에서 이동 단말에 대한 페어니스를 확보할 뿐만 아니라 셀 용량의 감소를 방지할 수 있는 무선 자원 할당 시스템 및 그 방법이 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템은 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 무선 자원 인지부, 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부 및 상기 상태 정보를 기초로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 무선 자원 할당부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 단계, 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 단계 및 상기 상태 정보를 기초로 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템 및 그 방법은 서비스 품질(Quality of Service, QoS) 규격을 만족하는 지 여부에 따라 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당함으로써 페어니스(fairness)를 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템 및 그 방법은 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부에 다라 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당함으로써, 통신 시스템의 용량(capacity)을 증가시킬 수 있으며, 효율적으로 무선 자원을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 기지국 및 이동 단말들을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국(Base Station, BS)에는 기지국이 주로 또는 독점적으로 사용할 수 있는 선정된(predetermined) 주파수 대역이 할당되며, 이러한 주파수 대역을 승인(licensed) 대역이라고 한다. 그리고, 승인 대역 커버리지는 기지국이 승인 대역을 이용하여 데이터를 송/수신할 수 있는 영역이다. 일반적으로, 기지국은 승인 대역을 주로 또는 독점적으로 사용할 수 있으므로 승인 대역 커버리지는 넓다.
반대로, 어떠한 시스템 또는 장치도 비승인(unlicensed) 대역을 독점적으로 사용할 수 있도록 승인되지 않는다. 즉, PSC 대역에서 902MHz ~ 928MHz 대역, ISM 대역 중 2.4GHz ~ 2.4835GHz 대역, UNII 대역 중 5.15GHz ~ 5.850GHz 대역이 비승인 대역의 일예일 수 있다.
이 때, 기지국은 승인 대역뿐만 아니라 비승인 대역을 이용하여 데이터를 송/수신할 수도 있다.
예를 들어, 기지국은 인지 무선 기술을 이용하여 비승인 대역 중 사용 가능한 대역인 사용 가능한 비승인 대역을 검출하고, 검출된 사용 가능한 비승인 대역을 이용하여 다른 통신 시스템 또는 다른 네트워크 시스템의 동작에 큰 영향을 미치지 않는 범위 내에서 데이터를 송/수신할 수 있다.
다만, 일반적으로, 기지국이 사용 가능한 비승인 대역을 이용하여 데이터를 송/수신하는 데에는 여러 가지 제약들이 있다. 특히, 비승인 대역은 기지국이 독점하여 사용할 수 있는 대역이 아니므로, 기지국이 비승인 대역을 이용함으로 인해 다른 통신 시스템 또는 다른 네트워크 시스템 등의 정상적인 동작이 영향을 받지 않아야 한다.
특히, 기지국이 사용 가능한 비승인 대역을 사용하는 경우, 기지국이 전송하는 전송 신호의 파워는 선정된(predetermined) 파워(예를 들어, 1w) 이하로 제한될 수 있다. 따라서, 기지국이 사용 가능한 비승인 대역을 이용하여 이동 단말들(MS1, MS2)과 데이터를 송/수신할 수 있는 영역인 비승인 대역 커버리지는 승인 대역 커버리지보다 좁아진다.
이동 단말 1(Mobile station 1, MS1)은 기지국 승인 대역 커버리지의 외곽에 위치하며, 이동 단말 2(MS2)는 기지국과 가까이 위치한다. 이 때, 이동 단말 1 및 이동 단말 2의 통신 상태는 각각 다르다. 즉, 일반적으로 이동 단말 1의 신호 대 간섭 및 잡음 비보다 이동 단말 2의 신호 대 간섭 및 잡음 비가 작을 수 있다.
이 때, 이동 단말 1과 이동 단말 2에 동일한 양의 무선 자원을 할당할 경우, 이동 단말 2는 요구되는 데이터 전송률을 비롯한 서비스 품질 규격을 만족할 수 있으나, 이동 단말 1은 서비스 품질 규격을 만족하지 못할 수 있다. 즉, 이동 단말들 각각에 동일한 무선 자원을 할당할 경우, 이동 단말들 사이의 통신 상태는 각각 다르므로 이동 단말 사이에 페어니스(fairness)가 보장되기 어렵다.
또한, 이동 단말들에 대한 페어니스를 보장하기 위하여 각 이동 단말들이 동일한 데이터 전송률을 달성하도록 무선 자원이 이동 단말들 각각에 할당될 수 있다. 즉, 제한된 승인 대역 중 이동 단말 2보다 이동 단말 1에 보다 많은 무선 자원을 할당하면, 이동 단말 1 및 이동 단말 2가 동일한 데이터 전송률을 가질 수 있다. 다만, 이 경우, 이동 단말들에 대한 페어니스가 보장될 수 있으나, 이동 단말 2에 할당되는 무선 자원이 감소하므로 통신 시스템 전체의 용량(capacity)이 떨어질 수 있고, 이동 단말 2가 요구하는 통신 서비스가 제공되기 어려울 수도 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 사용 가능한 승인 대역 중 많은 부분을 이동 단말 1에 할당하고, 사용 가능한 승인 대역 중 적은 부분을 이동 단말 2에 할당할 수 있다.
다만, 보다 적은 무선 자원을 할당받는 이동 단말 2에는 사용 가능한 비승인 대역의 전부 또는 일부가 할당될 수 있고, 이에 따라 이동 단말 2는 요구하는 통신 서비스를 제공받을 수 있으며, 통신 시스템 전체의 용량이 증가할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템은 무선 자원 인지부(210), 상태 정보 생성부(220), 무선 자원 할당부(230) 및 전송 신호 제어부(240)를 포함한다.
무선 자원 인지부(210)는 사용 가능한 승인 대역 및 사용 가능한 비승인 대역을 인지한다.
예를 들어, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템이 기지국에 설치된 경우를 가정한다. 이 때, 무선 자원 인지부(210)는 무선 자원에 대한 스케쥴링이 수행되기 전에, 사용 가능한 승인 대역 및 사용 가능한 비승인 대역을 인지한다. 이 때, 인지된 사용 가능한 승인 대역 및 사용 가능한 비승인 대역에 대한 목록이 데이터 베이스 저장될 수 있으며, 그 데이터 베이스는 실시간 또는 주기적으로 업데이트될 수 있다.
이 때, 무선 자원 인지부(210)는 인지 무선 기술을 이용하여 사용 가능한 비승인 대역을 인지할 수 있다. 즉, 무선 자원 인지부(210)는 비승인 대역을 실시간 또는 주기적으로 스캐닝(scanning)하여 다른 통신 장치가 비승인 대역을 사용하고 있는 지 여부, 비승인 대역의 특성 등을 고려하여 사용 가능한 비승인 대역을 인지할 수 있다.
또한, 상태 정보 생성부(220)는 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성한다.
즉, 상태 정보 생성부(220)는 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 이용 하여 이동 단말이 달성할 수 있는 데이터 전송률을 파악할 수 있으며, 더 나아가 이동 단말이 제공받는 통신 서비스에 대한 서비스 품질 규격을 만족하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 이동 단말의 서비스 품질 규격이 만족되고 있지 않다면, 그 이동 단말에는 보다 많은 무선 자원이 할당될 필요가 있다.
이 때, 상태 정보 생성부(220)는 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 이동 단말이 기지국으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는 지를 판단할 수 있다. 만약, 이동 단말이 기지국으로부터 멀리 떨어져 있다면, 이동 단말에 사용 가능한 비승인 대역이 추가로 할당되는 것은 문제가 될 수 있다.
왜냐 하면, 일반적으로 비승인 대역을 사용하는 기지국 또는 이동 단말들은 작은 파워의 신호를 송/수신해야 하는데, 이동 단말과 기지국 사이의 거리가 멀다면, 비승인 대역을 이용하여 신호를 송/수신하는 데에 어려움이 있기 때문이다.
이 때, 상태 정보 생성부(220)는 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성할 수 있다. 즉, 상태 정보 생성부(220)는 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 이동 단말이 비승인 대역을 이용하여 통신할 수 있는 영역인 비승인 대역 커버리지 내에 속하는 지 여부를 판단할 수 있다.
특히, 상태 정보 생성부(220)는 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 중 적어도 하나를 고려하여 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성할 수 있다.
즉, 비승인 대역 커버리지는 물리적으로 고정되지 않을 수 있다. 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워가 높은 경우, 비승인 대역 커버리지는 넓어지며, 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워가 높은 경우 비승인 대역의 커버리지는 상대적으로 좁아진다. 또한, 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도가 큰 경우 비승인 대역 커버리지는 상대적으로 좁아진다.
따라서, 상태 정보 생성부(220)는 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 등 무선 환경의 상황을 종합적으로 고려하여 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 상태 정보를 생성할 수 있다.
또한, 무선 자원 할당부(230)는 상태 정보를 기초로 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 이동 단말을 위한 무선 자원을 할당한다.
예를 들어, 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하지 못하고, 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 것으로 상태 정보가 생성되면, 무선 자원 할당부(230)는 사용 가능한 비승인 대역을 이동 단말을 위한 무선 자원을 할당할 수 있다. 이 때, 이동 단말은 할당된 사용 가능한 비승인 대역을 이용하여 데이터를 송/수신할 수 있게 되어, 통신 시스템의 용량이 증가할 수 있고, 이동 단말은 요구되는 서비스 품질 규격을 만족시킬 수 있다.
즉, 일반적으로 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 경우, 이동 단 말은 기지국과 가까이 위치함에 따라 페어니스 확보를 위해 그 이동 단말에는 승인 대역이 조금만 할당될 수 있으므로, 그 이동 단말에 사용 가능한 비승인 대역을 할당함으로써 페어니스를 확보함과 동시에 통신 시스템의 용량 감소가 방지되고, 서비스 품질 규격이 만족될 수 있다.
이 때, 무선 자원 할당부(230)는 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하지 아니하는 경우, 사용 가능한 승인 대역을 이동 단말을 위한 무선 자원을 할당할 수 있다.
즉, 이동 단말이 기지국과 멀리 있어서 비승인 대역 커버리지에 속하지 아니함에 따라 이동 단말에 사용 가능한 비승인 대역을 할당할 수 없는 경우, 승인 대역 중 사용 가능한 승인 대역을 이동 단말에 할당함으로써 요구되는 서비스 품질 규격이 만족될 수 있다.
이 때, 무선 자원 할당부(230)는 사용 가능한 비승인 대역에 포함된 채널들의 사용 빈도를 고려하여 순차적으로 채널들을 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당할 수 있다.
예를 들어, 사용 가능한 비승인 대역에 X, Y, Z 채널들이 존재한다고 가정한다. 이 때, X, Y, Z 채널들은 모든 시간 동안 사용되지 않을 것이나, 그 사용 빈도들은 각각 다를 수 있는데, 사용 빈도가 각각 X > Y > Z라고 가정한다. 이 때, 무선 자원 할당부(230)는 사용 빈도가 낮은 순인 X, Y, Z 채널 순으로 채널들을 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당할 수 있다. 이에 따라, 제한된 무선 자원 환경에서, 효율적인 무선 자원의 활용이 가능하다.
또한, 전송 신호 제어부(240)는 사용 가능한 비승인 대역이 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당된 경우, 이동 단말의 신호 도달 방향(DOA, Direction of Arrival) 정보를 기초로 빔포밍 기법의 사용 여부, 또는 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 고려하여 전송 신호의 파워 중 적어도 하나를 결정한다.
즉, 기지국은 빔포밍 기법을 이용하여 전송 신호를 생성할 수 있다. 다만, 빔포밍 기법을 사용하는 경우, 빔포밍 기법을 통해 보다 높은 데이터 전송률을 달성할 수 있으나, 기지국은 이동 단말로부터 채널 상태와 관련된 정보를 피드백받아야 하는 등 단점이 있을 수 있다. 이 때, 전송 신호 제어부(240)는 이동 단말의 신호 도달 방향 정보를 기초로 빔포밍 기법을 사용할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 이 때, 신호 도달 방향 정보는 이미 알려진 다양한 알고리즘을 통해 생성될 수 있다.
게다가, 전송 신호 제어부(240)는 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 고려하여 전송 신호의 파워를 결정할 수 있다. 즉, 사용 가능한 비승인 대역이 사용될 경우, 다른 통신 시스템 또는 다른 네트워크에 영향을 미칠 수 있으므로, 기지국은 가능하면 최대한 작은 파워로 전송 신호를 생성하는 것이 효율적일 수 있다. 이 때, 전송 신호 제어부(240)는 필요 이상으로 전송 신호의 파워가 높아지지 않도록 전송 신호의 파워를 결정할 수 있으며, 반대로 전송 신호의 파워를 적절히 증가시켜 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 만족시킬 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 사용 가능한 승인 대역 및 사용 가능한 비승인 대역을 인지한다(S310).
이 때, 사용 가능한 승인 대역 및 사용 가능한 비승인 대역을 인지하는 단계(S310)는 인지 무선 기술을 이용하여 사용 가능한 비승인 대역을 인지하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성한다(S320).
이 때, 상태 정보를 생성하는 단계(S320)는 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 중 적어도 하나를 고려하여 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 상태 정보를 기초로 이동 단말을 위한 무선 자원으로 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당한다(S330).
이 때, 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당하는 단계(S330)는 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 경우, 사용 가능한 비승인 대역을 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 단계일 수 있다.
이 때, 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나 를 할당하는 단계(S330)는 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하지 아니하는 경우, 사용 가능한 승인 대역을 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 단계일 수 있다.
이 때, 사용 가능한 승인 대역 또는 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당하는 단계(S330)는 사용 가능한 비승인 대역에 포함된 채널들의 사용 빈도를 고려하여 순차적으로 채널들을 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 단계일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 사용 가능한 비승인 대역이 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당된 경우, 이동 단말의 신호 도달 방향 정보를 기초로 빔포밍 기법의 사용 여부, 또는 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 고려하여 전송 신호의 파워 중 적어도 하나를 결정한다(S340).
도 3에 도시되었으나, 설명되지 아니한 사항은 도 1 및 도 2와 관련하여 상세히 설명한 바 있으며, 후술하는 도 4 및 도 5와 관련하여 상세히 설명할 것이므로 생략한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3에 도시된 단계 S320 및 단계 S330를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 신호 대 잡음 비를 기초로 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부를 판단한다(S410).
만약, 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 것으로 판단된다면, 사용 가능한 비승인 대역을 할당할 필요가 없으므로 이동 단말에는 사용 가능한 승인 대역이 할당된다(S430)
다만, 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하지 못하는 것으로 판단되는 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 이동 단말이 비승인 대역 커버리지 내에 존재하는 지를 판단한다(S420).
이 때, 이동 단말이 비승인 대역 커버리지 내에 존재하는 지를 판단하는 단계(S420)는 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 중 적어도 하나를 고려하여 이동 단말이 비승인 대역 커버리지 내에 존재하는 지를 판단하는 단계일 수 있다.
이동 단말이 비승인 대역 커버리지 내에 존재하지 않는 것으로 판단되는 경우, 이동 단말에는 사용 가능한 승인 내역이 할당된다(S430).
반대로, 이동 단말이 비승인 대역 커버리지 내에 존재하는 것으로 판단되는 경우, 이동 단말에는 사용 가능한 비승인 대역이 할당된다(S440).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3에 도시된 단계 S340를 도시한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 이동 단말의 신호 도달 방향(DOA) 및 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 파악한다(S510).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 파악된 이동 단말 의 신호 도달 방향(DOA)을 기초로 빔포밍 기법의 사용 유무(여부)를 결정한다(S520). 만약, 빔포밍 기법을 사용하는 것이 효율적인 것으로 판단되는 경우, 빔포밍 기법을 사용하여 전송 신호를 생성하는 것으로 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법은 파악된 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 기초로 전송 신호의 파워를 결정한다(S530). 이 때, 비승인 대역을 사용하는 경우, 전송 신호의 최대 파워가 제한되어 있으므로, 그 최대 파워 이하에서 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도를 이용하여 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 만족하도록 전송 신호의 파워가 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 무선 자원 할당 방법은 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의 해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 기지국 및 이동 단말들을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 자원 할당 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3에 도시된 단계 S320 및 단계 S330를 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3에 도시된 단계 S340를 도시한 동작 흐름도이다.

Claims (12)

  1. 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 무선 자원 인지부;
    이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부;
    상기 상태 정보를 기초로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 무선 자원 할당부; 및
    상기 사용 가능한 비승인 대역이 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당된 경우, 상기 이동 단말의 신호 도달 방향(DOA, Direction of Arrival) 정보를 기초로 빔포밍 기법의 사용 여부, 또는 상기 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 고려하여 전송 신호의 파워 중 적어도 하나를 결정하는 전송 신호 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 할당부는
    상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하는 경우, 상기 사용 가능한 비승인 대역을 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 할당부는
    상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하지 아니하는 경우, 상기 사용 가능한 승인 대역을 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상태 정보 생성부는
    상기 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 상기 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 상기 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 중 적어도 하나를 고려하여 상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상기 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 인지부는
    인지 무선(cognitive radio) 기술을 이용하여 상기 사용 가능한 비승인 대역을 인지하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  6. 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 무선 자원 인지부;
    이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 상태 정보 생성부; 및
    상기 상태 정보를 기초로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 무선 자원 할당부
    를 포함하고,
    상기 무선 자원 할당부는
    상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하는 경우, 상기 사용 가능한 비승인 대역을 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하고,
    상기 사용 가능한 비승인 대역에 포함된 채널들의 사용 빈도를 고려하여 순차적으로 상기 채널들을 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 시스템.
  7. 삭제
  8. 사용 가능한 승인(licensed) 대역 및 사용 가능한 비승인(unlicensed) 대역을 인지하는 단계;
    이동 단말의 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 이동 단말이 서비스 품질 규격을 만족하는 지 여부 및 상기 이동 단말이 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상태 정보를 생성하는 단계;
    상기 상태 정보를 기초로 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당하는 단계; 및
    상기 사용 가능한 비승인 대역이 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당된 경우, 상기 이동 단말의 신호 도달 방향(DOA, Direction of Arrival) 정보를 기초로 빔포밍 기법의 사용 여부, 또는 상기 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워를 고려하여 전송 신호의 파워 중 적어도 하나를 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용 가능한 승인 대역 또는 상기 사용 가능한 비승인 대역 중 어느 하나를 할당하는 단계는
    상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하는 경우, 상기 사용 가능한 비승인 대역을 상기 이동 단말을 위한 무선 자원으로 할당하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상태 정보를 생성하는 단계는
    상기 사용 가능한 비승인 대역에서 허용되는 최대 송신 파워, 상기 이동 단말이 요구하는 최소 수신 파워 또는 상기 이동 단말까지의 신호 감쇄 정도 중 적어도 하나를 고려하여 상기 이동 단말이 상기 비승인 대역 커버리지에 속하는 지 여부를 판단하여 상기 상태 정보를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 자원 할당 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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