KR101517021B1 - 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드의 중복을 피하기 위한 아이디 셀 할당 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드의 중복을 피하기 위한 아이디 셀 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드(Pseudo Noise code : PN 코드)의 중복을 피하기 위한 아이디 셀(ID cell) 할당 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 아이디 셀(ID cell) 할당 방법은, 시스템 내 하나의 섹터를 선택하는 과정과, 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 선택하는 과정과, ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 내 기 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하는 과정과, 상기 최소 단위 그룹 내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사하는 과정과, 상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 PN 코드가 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템, PN(Pseudo Noise) 코드, 아이디 셀(ID cell), 인접도

Description

광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드의 중복을 피하기 위한 아이디 셀 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ID CELL ALLOCATION TO AVOID PREAMBLE PSEUDO NOISE CODE DUPLICATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드(Pseudo Noise code : PN 코드)의 중복을 피하기 위한 아이디 셀(ID cell) 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 인접 섹터들 간의 ID cell 중복을 최소화하는 동시에, ID cell에 의해 결정되는 프리앰블 PN 코드의 중복을 최소화하기 위한 ID cell 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.16e 시스템은 기본적으로 셀룰러 방식을 채택하고 있으며, 주파수 재사용 계수 1을 지원하기 때문에 인접 셀간에 동일 주파수를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 시스템 내의 단말은 동일한 주파수를 사용하는 섹터들 중에서 자신이 속한 섹터와 인접 섹터를 구분할 수 있어야 한다. 이를 위해 각 섹터에서는 단말로 전송하는 매 프레임의 첫 번째 심볼인 프리앰블(Preamble)에 섹터 고유의 의사 잡음 부호(Pseudo Noise code : 이하 'PN 코드'라 칭함)를 실어 보낸다.
상기 IEEE 802.16e 시스템 표준에 정의된 프리앰블 PN 코드는 모두 114개이며, 상기 각각의 코드는 0에서 113의 코드 인덱스(code index)를 가지고 있다. 또한, 상기 프리앰블 PN 코드는 아이디 셀(ID cell : 이하 'ID cell'이라 칭함)과 세그먼트 넘버(segment number)를 가지고 있다. 그리하여, 단말은 상기 프리앰블 PN 코드를 해석함으로써 해당 섹터의 상기 코드 인덱스, ID cell, 세그먼트 넘버를 파악할 수 있다. 여기서, 상기 ID cell은 0~31의 32가지 값을 가지고, 상기 세그먼트 넘버는 0~2의 3가지 값을 가진다. 따라서, 모든 코드가 고유의 (ID cell, 세그먼트 넘버) 조합을 가질 수는 없으며, 상기 114개의 코드 중 0번~95번 코드만이 각 코드가 고유의 (ID cell, 세그먼트 넘버) 조합을 가지고, 96번 ~ 113번 코드는 0번~95번 코드와 (ID cell, 세그먼트 넘버) 조합이 중복되게 된다.
인접한 섹터들 간에 상기 프리앰블 PN 코드가 중복(동일)되어 사용될 경우, 초기 셀 탐색(initial cell search) 및 셀 획득(acquisition)이 불가능하다. 또한, 핸드오버(handover) 시에도 섹터 인식이 불가능 하게 된다. 따라서 인접한 섹터들은 동일한 프리앰블 PN 코드의 사용을 피해야 한다. 하지만, 32개의 ID cell 자체의 중복을 피하는 것만으로는 114개의 프리앰블 PN 코드의 중복이 발생하지 않는다고 할 수 없다. 따라서, 인접한 섹터들 간에 프리앰블 PN 코드의 중복이 최소화되도록 ID cell을 할당해야 초기 셀 탐색 및 셀 획득, 그리고 핸드오버 시 섹터 구분 문제를 방지할 수 있다.
상기 IEEE 802.16e 시스템에서 상기 ID cell은 다양한 용도로 사용되며, 이는 시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 여기서, 상기 ID cell의 기능은 다음과 같다.
- 제 1 하향링크(First downlink) PUSC(Partial Usage of Sub-Channels) 영역(zone)에서 부채널 퍼뮤테이션(subchannel permutation)에 사용된다.
- 제 1 하향링크 PUSC 영역에서 세그먼트와 함께 하향링크 스크램블링(downlink scrambling)에 사용된다.
- 상향링크(Uplink)에서 프레임 넘버(Frame number)와 함께 상향링크 스크램블링(uplink scrambling)에 사용된다.
종래 ID cell 할당 방법은 상기 ID cell의 기능 만을 고려하여 가용 ID cell의 중복 정도를 최소화하는 것을 목적으로 하였다. 하지만, 상기 언급한 바와 같이 ID cell은 프리앰블 PN 코드를 구성하는 요소로 사용되며, 상기 프리앰블 PN 코드의 중복 정도 역시 최소화되어야 한다. 따라서, 인접 섹터들 간의 ID cell 중복을 최소화하는 동시에, ID cell에 의해 결정되는 프리앰블 PN 코드의 중복을 최소화할 수 있는 ID cell 할당 방안의 제안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 PN 코드의 중복을 피하기 위한 ID cell 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 인접 섹터들 간의 ID cell 중복을 최소화하는 동시에, ID cell에 의해 결정되는 프리앰블 PN 코드의 중복을 최소화하기 위한 ID cell 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 아이디 셀(ID cell) 할당 방법은, 시스템 내 하나의 섹터를 선택하는 과정과, 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 선택하는 과정과, ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 내 기 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하는 과정과, 상기 최소 단위 그룹 내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사하는 과정과, 상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 PN 코드가 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 아이디 셀(ID cell) 할당 장치는, 시스템 내 하나의 섹터를 선택하는 섹터 선택부와, 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 선택하는 임시 ID cell 선택부와, ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 내 기 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하고, 상기 최소 단위 그룹 ㄴ내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 확인하는 임시 ID cell 중복 여부 확인부와, 상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 PN 코드가 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 ID cell 할당부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 인접 섹터들 간의 ID cell 중복을 최소화하는 동시에, ID cell에 의해 결정되는 프리앰블 PN 코드의 중복을 최소화하기 위한 ID cell 할당 장치 및 방법을 제공함으로써, 프리앰블 PN 코드가 인접한 섹터들에게 중복(동일)되어 사용될 경우 초기 셀 탐색(initial cell search) 및 셀 획득(acquisition)이 불가능한 문제점을 해결하고, 인접 섹터들 간의 ID cell의 중복으로 인한 시스템 성능 저하를 막을 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 인접 섹터들 간의 ID cell 중복을 최소화하는 동시에, ID cell에 의해 결정되는 프리앰블 PN 코드의 중복을 최소화하기 위한 ID cell 할당 장치 및 방법에 대해 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 실시 예는 ID cell의 할당을 예로 들어 설명할 것이나 광대역 무선통신 시스템에서 사용되는 또 다른 섹터 구분 파라미터인 하향링크 펌베이스(DL_PermBase)와 상향링크 펌베이스(UL_PermBase)의 할당에도 유효하게 사용될 수 있다.
본 발명은 다음의 항목으로 이루어진다.
(1) 섹터간 인접도(Proximity) 결정 방법
(2) ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 결정 방법
(3) ID cell 할당의 목적식 결정 방법
(4) ID cell 할당 방법
한편, 본 발명에서 기지국은 하나 이상(예를 들어, 3개)의 섹터로 구성된 것으로 정의한다. 섹터 간 ID cell이 중복될 때의 비용을 산출하기 위해서는 섹터 사이의 인접도(Proximity)가 정의되어야 하며, 섹터 i가 섹터 j에게 미치는 간섭의 양을 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도로 정의하고, Prox_ij라 칭한다. 상기 Prox_ij는 여러 가지 방법으로 결정될 수 있으며, 예를 들어, 네트워크 관리 툴(Network planning tool)을 이용하는 경우, 섹터 j가 섹터 i에 미치는 간섭의 총량을 상기 Prox_ij로 결정할 수 있고, 섹터 사이의 거리 정보만이 있을 경우, 섹터 i와 섹터 j 사이의 경로 손실(path loss) 값을 상기 Prox_ij로 결정할 수도 있다. 이 외에도 많은 방법이 있을 수 있으며, 본 발명에 따른 실시 예에서는 이하 도 1 및 도 2와 같은 장치 및 방법으로 상기 Prox_ij를 결정하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 섹터 간 인접도 결정 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 상기 인접도 결정 장치는 섹터 쌍 (i, j) 선택 장치(101), 섹터 i의 가상 사용자 위치 계산 장치(103), 섹터 i의 인접도 계산 장치(105), 섹터 j의 가상 사용자 위치 계산 장치(107), 섹터 j의 인접도 계산 장치(109), 섹터 쌍 (i, j)의 인접도 저장 장치(111)를 포함하여 구성된다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 섹터 쌍 (i, j) 선택 장치(101)는 섹터 쌍 중 인접도가 결정되지 않은 임의의 섹터 쌍 (i, j)를 선택한 후, 상기 선택된 섹터 쌍 (i, j)를 상기 섹터 i의 가상 사용자 위치 계산 장치(103) 및 섹터 j의 가상 사용자 위치 계산 장치(107)로 출력한다.
상기 섹터 i의 가상 사용자 위치 계산 장치(103)는 상기 섹터 쌍 (i, j) 선택 장치(101)로부터 입력되는 상기 섹터 쌍 (i, j)와 di를 이용하여 상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자(virtual user) 위치를 계산하고, 상기 계산된 가상 사용자 위치를 상기 섹터 i의 인접도 계산 장치(105)로 출력한다. 여기서, 상기 di는 섹터 i의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리로 정의한다. 여기서, 상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자는 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 di의 거리, 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 di의 거리, 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭/2도의 방향으로 di의 거리에 위치한다고 가정한다.
상기 섹터 i의 인접도 계산 장치(105)는 상기 계산된 섹터 i의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도 Prox_ij를 계산하고, 상기 계산된 Prox_ij를 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도 저장 장치(111)로 출력한다. 여기서, 상기 Prox_ij는 상기 섹터 j와 상기 계산된 섹터 i의 3가지의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 결정한다. 즉, 인접도가 가장 큰 경우의 경로 손실 값으로 결정한다. 이때, 상기 섹터 i의 안테나 방위각과 안테나 패턴, 송신 파워를 고려해야 한다.
상기 섹터 j의 가상 사용자 위치 계산 장치(107)는 상기 섹터 쌍 (i, j) 선택 장치(101)로부터 입력되는 상기 섹터 쌍 (i, j)와 dj를 이용하여 상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자 위치를 계산하고, 상기 계산된 가상 사용자 위치를 상기 섹터 j의 인접도 계산 장치(109)로 출력한다. 여기서, 상기 dj는 섹터 j의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리로 정의한다. 여기서, 상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자는 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 dj의 거리, 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 dj의 거리, 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭/2도의 방향으로 dj의 거리에 위치한다고 가정한다.
상기 섹터 j의 인접도 계산 장치(109)는 상기 계산된 섹터 j의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도 Prox_ji를 계산하고, 상기 계산된 Prox_ji를 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도 저장 장치(111)로 출력한다. 여기서, 상기 Prox_ji는 상기 섹터 i와 상기 계산된 섹터 j의 3가지의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 결정한다. 즉, 인접도가 가장 큰 경우의 경로 손실 값으로 결정한다. 이때, 상기 섹터 j의 안테나 방위각과 안테나 패턴, 송신 파워를 고려해야 한다.
상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도 저장 장치(111)는 상기 섹터 i의 인접도 계산 장치(105) 및 섹터 j의 인접도 계산 장치(109)로부터 입력되는 Prox_ij와 Prox_ji 중 더 큰 값을 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도로 결정하고, 상기 결정된 섹터 쌍 (i, j)의 인접도를 저장한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 섹터 간 인접도 결정 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 인접도 결정 장치는 201단계에서 섹터 쌍 중 인접도가 결정되지 않은 임의의 섹터 쌍 (i, j)를 선택한 후, 203단계에서 상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자(virtual user) 위치를 계산한다. 여기서, 상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자는 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 di의 거리, 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 di의 거리, 상기 섹터 i의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭/2도의 방향으로 di의 거리에 위치한다고 가정한다. 여기서, 상기 di는 섹터 i의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리로 정의한다.
이후, 상기 인접도 결정 장치는 205단계에서 상기 계산된 섹터 i의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도 Prox_ij를 계산한다. 여기서, 상기 Prox_ij는 상기 섹터 j와 상기 계산된 섹터 i의 3가지의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 결정한다. 즉, 인접도가 가장 큰 경우의 경로 손실 값으로 결정한다. 이때, 상기 섹터 i의 안테나 방위각과 안테나 패턴, 송신 파워를 고려해야 한다.
이후, 상기 인접도 결정 장치는, 상기 섹터 i와 같은 방법으로, 207단계에서 상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자 위치를 계산한다. 여기서, 상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자는 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 dj의 거리, 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 dj의 거리, 상기 섹터 j의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭/2도의 방향으로 dj의 거리에 위치한다고 가정한다. 여기서, 상기 dj는 섹터 j의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리로 정의한다.
이후, 상기 인접도 결정 장치는 209단계에서 상기 계산된 섹터 j의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도 Prox_ji를 계산한다. 여기서, 상기 Prox_ji는 상기 섹터 i와 상기 계산된 섹터 j의 3가지의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 결정한다. 즉, 인접도가 가장 큰 경우의 경로 손실 값으로 결정한다. 이때, 상기 섹터 j의 안테나 방위각과 안테나 패턴, 송신 파워를 고려해야 한다.
이후, 상기 인접도 결정 장치는 211단계에서 상기 계산된 Prox_ij와 Prox_ji 중 더 큰 값을 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도로 결정한다.
이후, 상기 인접도 결정 장치는 213단계에서 시스템 내의 모든 섹터 쌍의 인접도가 결정되었는지 여부를 검사하고, 상기 모든 섹터 쌍의 인접도가 결정되지 않았을 시, 상기 201단계로 돌아간다. 반면, 모든 섹터 쌍의 인접도가 결정되었을 시, 상기 인접도 결정 장치는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
한편, ID cell에 대한 최대 가용 자원의 수는 32개이다. 따라서 이와 같은 32개의 ID cell을 최대한 재활용하기 위해서는 일정한 그룹(group)로 묶어서 관리하는 것이 필요하다. 도 3은 이상적인(ideal) 3 섹터 기지국의 배치와 실제 3 섹터 기지국의 배치를 도시한 예시도이다. 먼저, 상기 도 3의 (a)와 같이, 이상적인 3 섹터 기지국의 배치의 경우, 자기 자신의 기지국을 포함하면 7개 기지국, 21개 섹터가 1 티어(tier)에 배치된다. 2 티어일 경우 12개의 기지국이 추가로 배치되어, 총 19개 기지국, 57 섹터가 배치된다. 물론, 실제 기지국의 배치는, 상기 도 3의 (b)와 같이, 정규 배치를 따르지 않으나, 일반적으로 2 티어에 배치되는 모든 섹터가, 최대 가용 자원의 수가 32개인 ID cell의 중복을 피하는 것은 불가능하다. 따라서, ID cell 할당을 위한 최소 재활용 단위로 1 티어 만을 고려한다. 이와 같이 최소 재활용 단위로 1 티어라는 범위를 정함으로써, 최소한 바로 인접한 기지국과 의 ID cell 중복은 피하도록 한다. ID cell이 중복되지 않도록 바로 인접한 기지국들을 묶은 최소 단위의 그룹을 '1 티어 그룹'이라고 정의한다.
여기서, 상기 1 티어 그룹은, 상기 1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국(섹터 i의 기지국) 내 K개의 섹터 각각에 대해 자기 기지국을 제외한 최대 인접도 N개의 기지국으로 결정한다. 이때, 상기 N은 하기 <수학식 1>에 근거하여 선택함으로써, 1 티어 그룹 내에 포함되는 섹터의 수가 최대 가용 ID cell의 수(즉, 32)를 넘지 않도록 한다.
Figure 112008077571953-pat00001
여기서, K는 1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국(섹터 i의 기지국)의 섹터 수를 나타내고, N은 1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국(섹터 i의 기지국)에 대해 자기 기지국을 제외한 인접도 순위를 나타내며, 1 티어 그룹 내에 주변 인접 기지국을 포함하기 위해서 통상 상기 N은 3 이상의 값을 가진다. 또한, (Count_High_Proximity_Sectors)ji는 1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국(섹터 i의 기지국)의 j번째 섹터에 대해 i번째 인접도 순위 기지국의 섹터 수를 나타내고, Count_Duplicated_Sectors는 중복되는 최대 인접도 기지국을 나타낸다. 즉 1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국 내 한 섹터의 최대 인접도 기지국이 다른 섹터의 최대 인접도 기지국과 중복될 수 있으므로, 중복되는 기지국은 제외시킨다. (K-1)은 임의의 기지국(섹터 i의 기지국)의 섹터들 중 섹터 i를 제외한 나머지 섹 터들의 수를 나타내고, Max_Available_IDcell는 ID cell의 최대 가용 자원 수, 즉 32개를 나타낸다.
예를 들어, 상기 N이 3일 경우, 상기 계산된 인접도를 이용하여 임의의 섹터 i에 대해 인접도가 큰 순서대로 인접 섹터를 정렬한 결과가 하기 <표 1>과 같을 경우, 인접도가 가장 큰 인접 섹터(섹터 1-A, 섹터 1-B, 섹터 2-B, 섹터 3-C)에 대응하는 3개의 기지국은 기지국 1, 기지국 2, 기지국 3이다. 이때 인접도가 가장 큰 인접 섹터의 개수와는 무관하게, 인접도에 따라 인접한 3개의 기지국을 선택한다. 마찬가지로, 섹터 i의 기지국에 포함된 다른 섹터에 대해서도 동일한 방법으로 인접도가 가장 큰 3개의 기지국을 선택한다. 이와 같이 각 섹터별로 3개의 기지국을 선택하면, 최대 9개 기지국이 선택된다. 따라서, 3 섹터 기지국 배치의 경우, 1 티어 그룹에 최대 총 29개(즉 9개 기지국 * 3 = 27 , 자기 기지국 섹터 2)의 섹터가 포함될 수 있다. 여기서, 한 섹터의 최대 인접도 3개 기지국이 다른 섹터의 최대 인접도 3개 기지국에 이미 포함되어 있는 경우가 발생할 수 있으므로, 1 티어 그룹에 포함되는 섹터는 29개 이하가 될 것이다.
인접 섹터 인덱스 인접 기지국 인덱스
섹터 1-A 기지국 1
섹터 1-B 기지국 1
섹터 2-B 기지국 2
섹터 3-C 기지국 3
섹터 4-C 기지국 4
섹터 1-C 기지국 1
섹터 2-A 기지국 2
섹터 5-B 기지국 5
섹터 2-C 기지국 2
… …
3 섹터 기지국의 배치의 경우, 통상 1 티어 그룹 내에 주변 인접 기지국을 포함하기 위해서는 상기 N이 3 이상이 되어야 한다. 하지만, 4 섹터나 6 섹터 기지국의 배치의 경우, 상기와 같이 1 티어 그룹을 '1 티어 그룹의 기준이 되는 임의의 기지국 내 K개의 섹터 각각에 대한 최대 인접도 N개의 기지국'으로 정의하기 위해서는 상기 N을 3 미만이 되도록 줄여야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 N의 값을 줄이는 것보다 K의 값을 줄여서, 자기 섹터 주변을 먼저 1 티어 그룹에 포함시키는 것이 보다 합리적이다. 즉, 바로 인접한 기지국에서의 ID cell 중복을 막기 위해서, 자기 섹터로부터 인접도가 큰 기지국 순으로 최대 인접도 N개 기지국을 먼저 선택한다. 그리고나서, 자기 섹터의 기지국 내 다른 섹터 중 자기 섹터와 인접도가 가장 큰 섹터를 결정한다. 이후, 상기 결정된 섹터로부터 인접도가 큰 기지국 순으로 최대 인접도 N개 기지국을 선택한다. 이와 같은 과정을 반복하여, 1 티어 그룹 내에 포함되는 섹터의 수가 최대 가용 ID cell의 수(즉, 32)를 넘지 않도록 1 티어 그룹을 결정한다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 상기와 같이 ID cell 할당을 위한 1 티어 그룹, 즉 최소 단위 그룹을 결정하며, 이하 도 4를 이용하여 최소 단위 그룹 결정 장치의 최소 단위 그룹 결정 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 결정 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 최소 단위 그룹 결정 장치는 401단계에서 최대 인접도를 가지는 기지국 수 N을 1로 초기화한다.
이후, 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 403단계에서 1 티어 그룹의 기준이 되는 섹터 i에 대해 자기 기지국을 제외한 기지국들 중 최대 인접도 N개의 기지국 선택하고, 405단계에서 상기 섹터 i의 기지국 내 다른 섹터들에 대해 자기 기지국을 제외한 기지국들 중 최대 인접도 N개의 기지국 선택한다.
이후, 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 407단계에서 상기 선택된 기지국들에서 중복되는 기지국을 제거한다.
이후, 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 409단계에서 상기 선택된 기지국들 중 중복되는 기지국을 제거한 나머지 기지국들의 총 섹터 수와, 상기 섹터 i의 기지국 내 다른 섹터들의 수의 합을 계산하고, 상기 계산된 합이 최대 가용 ID cell의 수보다 작거나 같은지 여부를 검사한다.
상기 계산된 합이 최대 가용 ID cell의 수보다 작거나 같을 시, 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 411단계에서 상기 N을 1 큰 수로 갱신한 후, 상기 403단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 계산된 합이 최대 가용 ID cell의 수보다 클 시, 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 413단계에서 최대 인접도 N-1개의 기지국으로 1 티어 그룹을 결정한다.
이후. 상기 최소 단위 그룹 결정 장치는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
상기와 같이, 섹터간 인접도를 결정하고, ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹을 결정하면, 상기 결정된 섹터간 인접도와 최소 단위 그룹을 이용하여 ID cell을 할당할 수 있다. 본 발명에 따른 실시 예에서는 이하 도 5 및 도 6a 및 6b와 같은 장치 및 방법으로 ID cell을 결정하기로 한다.
이때, 상기 ID cell 할당을 위한 목적식은 다음과 같다. 즉, 1 티어 그룹 내에서 ID cell의 중복을 최소화하면서, 인접 리스트(Neighbor list) 상에서 PN 코드의 중복 발생 횟수를 최소화하는 것이다. 이와 같은 목적식을 만족시키도록 ID cell을 할당하기 위해 다음과 같은 가정이 필요하다.
- FRP(Frequency Reuse Pattern) 1 가정(worst case)
- ID cell 할당 전, 세그먼트는 할당하고자 하는 모든 섹터에 대해 이미 할당 되어 있다.
- ID cell 할당 전, 인접 리스트는 이미 결정되어 있다.
(현재 규격 상 인접 리스트는 32개까지 가능하다)
- ID cell 할당 전, 섹터간 인접도는 이미 결정되어 있다.
- 유일(unique)한 (ID cell, 세그먼트)의 조합을 갖는 0~95까지의 PN 코드 할당을 고려한다. 최종 ID cell 할당 후, 인접 리스트 상에 PN 코드의 중복이 불가피한 경우, 96~113까지의 PN 코드 중 ID cell과 세그먼트에 따라 가능한 값으로 PN 코드를 할당한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도시된 바와 같이, ID cell 할당 장치는 섹터 넘버링부(500), 섹터 선택부(502), 임시 ID cell 선택부(504), 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506), ID cell 할당부(508), PN 코드 중복 횟수 계산부(510), 최적 ID cell 할당 결정부(512), 최소 단위 그룹 결정 장치(514), 인접도 결정 장치(516)를 포함하여 구성된다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 섹터 넘버링부(500)는 ID cell이 기 할당되어 있는 섹터를 포함한 모든 섹터에 대해 임의로 넘버링을 수행한다.
상기 섹터 선택부(502)는 기 선택되지 않은 임의의 섹터 i를 선택한다. 이때, 상기 섹터 i는 넘버링한 순서대로 선택한다.
상기 임시 ID cell 선택부(504)는 0~31 중 하나의 ID cell 값으로 상기 섹터 i에 대한 임시 ID cell(ID cell temporary)을 선택한다.
상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 섹터 i의 기지국과 동일한 기지국 내 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사한다. 또한, 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 섹터 i의 1 티어 그룹 내 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사한다. 또한, 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 선택된 임시 ID cell을 이용하여 임시 PN 코드[임시 ID cell, 세그먼트]를 계산하고, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사한다. 또한, 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 섹터 i가 포함되어 있고, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사한다. 상기 검사 결과, 임시 ID cell의 중복이 발생하는 경우, 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 임시 ID cell 선택부(504)로 하여금 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 변경하여 선택하도록 한다. 이때, 상기 임시 ID cell 변경에 대한 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 크거나 같을 시, 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)는 상기 ID cell 할당부(508)로 하여금 후보자 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하도록 한다.
상기 ID cell 할당부(508)는 상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부(506)에 의해 중복이 발생되지 않음이 확인된 임시 ID cell을 상기 섹터 i의 ID cell로 할당한다. 또한, 상기 ID cell 할당부(508)는 상기 임시 PN 코드와의 중복이 발생하는 섹터들 중 상기 선택된 섹터와의 인접도가 가장 큰 섹터를 선택하고, 이에 대한 인접도를 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도로 설정하며, 상기 선택된 섹터의 모든 임시 ID cell에 대해 중복이 모두 발생할 시, 임시 ID cell별로 설정한, 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도를 비교하여, 가장 낮은 인접도를 가지는 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당한다.
상기 PN 코드 중복 횟수 계산부(510)는 시스템 내 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 완료하였을 시, 상기 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합을 계산한다.
상기 최적 ID cell 할당 결정부(512)는 시스템 내 모든 섹터에 대해 ID cell 할당하는 과정을 일정 횟수 반복하여 상기 계산된 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합이 가장 작은 경우의 ID cell 할당을 최적 ID cell 할당으로 결정한다.
상기 최소 단위 그룹 결정 장치(514)는 상기 선택된 섹터의 기지국 내 각각의 섹터에 대해 자기 기지국을 제외한 일정 개수의 최대 인접도 기지국으로 상기 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹을 결정한다.
상기 인접도 결정 장치(516)는 상기 도 1 및 도 2와 같은 장치 및 방법으로 시스템 내 섹터쌍의 인접도를 결정한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.
상기 도 6a 및 6b를 참조하면, ID cell 할당 장치는 601단계에서 ID cell이 기 할당되어 있는 섹터를 포함한 모든 섹터에 대해 임의로 넘버링을 수행한다. 이때, 넘버링 순서는 중요치 않으며, 예를 들어 섹터 위치 혹은 섹터 이름 순으로 넘버링을 수행할 수 있다. 또한, 상기 ID cell 할당 장치는 반복(Iteration) 횟수를 1로 초기화하고, PN 코드 중복 횟수(duplicated count)를 0으로 초기화하며, 최적 할당 반복(Best allocation iteration) 횟수를 현재 반복 횟수로 초기화한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 603단계에서 기 선택되지 않은 임의의 섹터 i를 선택한다. 이때, 상기 섹터 i는 넘버링한 순서대로 선택한다. 또한, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 선택된 섹터 i에 대한 ID cell 할당(ID cell allocation)[32]의 배열을 생성하고, 배열값을 'false'로 초기화한다. 또한, 상기 ID cell 할당 장치는 ID cell 변경 횟수(change count)를 0으로 초기화하고, 전체 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 작은 섹터의 인접도를 초기화하며, 후보 ID cell(Candidate ID cell)을 0~31 이외의 ID cell 값으로 초기화한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 605단계에서 0~31 중 하나의 ID cell 값으로 상기 섹터 i에 대한 임시 ID cell(ID cell temporary)을 선택한다. 이때, 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도를 초기화한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 607단계에서 ID cell 할당[임시 ID cell]의 배열값이‘false'인지 여부를 검사한다. 상기 ID cell 할당[임시 ID cell]의 배열값이‘true'일 시, 상기 ID cell 할당 장치는 615단계에서 ID cell 변경 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 작은지 여부를 검사한다. 만약, 상기 ID cell 변경 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 작으면, 상기 ID cell 할당 장치는 617단계에서 ID cell 변경 횟수를 1 큰 수로 갱신한 후, 상기 605단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 ID cell 변경 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 작지 않을 경우, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 섹터 i에 대해 0~31 중 하나의 ID cell 값으로의 ID cell 할당이 불가능하다고 판단하고, 619단계에 상기 후보자 ID cell을 섹터 i의 ID cell로 할당한 후, 635단계로 진행한다.
반면, 상기 607단계에서, 상기 ID cell 할당[임시 ID cell]의 배열값이‘false'일 시, 상기 ID cell 할당 장치는 609단계에서 상기 ID cell 할당[임시 ID cell]의 배열값을‘true'로 변경하고, 611단계로 진행하여 상기 섹터 i의 기지국과 동일한 기지국 내 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사한다. 이는, ID cell을 할당하고자 하는 섹터 i의 기지국 내에 이미 ID cell이 할당된 섹터가 존재할 경우, 동일 기지국 내 ID cell의 중복을 피하기 위함이다. 상기 섹터 i의 기지국과 동일한 기지국 내 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복될 시, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 615단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 611단계에서, 상기 섹터 i의 기지국과 동일한 기지국 내 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 613단계에서 상기 섹터 i의 1 티어 그룹 내 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사한다. 다른 실시 예로, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사할 수도 있다. 이는, ID cell을 할당하고자 하는 섹터 i의 1 티어 그룹 내 이미 ID cell이 할당된 섹터가 존재할 경우, 동일 1 티어 그룹 내 ID cell의 중복을 피하기 위함이다. 상기 섹터 i의 1 티어 그룹 내 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복될 시, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 615단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 613단계에서, 상기 섹터 i의 1 티어 그룹 내 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 선택된 임시 ID cell이 중복되지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 621단계에서 상기 선택된 임시 ID cell을 이용하여 임시 PN 코드[임시 ID cell, 세그먼트]를 계산하고, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사한다. 이는 상기 섹터 i의 인접 리스트 상에 동일 PN 코드가 할당되지 않도록 하기 위함이다. 여기서, 상기 세그먼트는 상기 섹터 i에 기 할당된 세그먼트로, (세그먼트 * 32 + 임시 ID cell)과 같이 상기 PN 코드를 계산한다.
먼저, 상기 621단계에서, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복될 시, 상기 ID cell 할당 장치는 627단계에서 상기 섹터 i의 임시 PN 코드와 PN 코드가 중복되는 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들을 대상으로, PN 코드가 중복되는 섹터간 인접도가, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도보다 큰지 여부를 검사한다. 이는, 상기 중복이 발생하는 섹터들 중 상기 섹터 i와의 인접도가 가장 큰 섹터를 선택하고, 이에 대한 인접도를 상기 임시 ID cell에 대한 인접도로 설정하기 위함이며, 이로써 이후 전체 ID cell을 대상으로 ID cell별 최대 인접도를 비교하여 가장 낮은 최대 인접도를 가지는 ID cell을 섹터 i에 대해 할당할 수 있다. 만약, 상기 PN 코드가 중복되는 섹터간 인접도가, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도보다 크지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 631단계로 바로 진행한다. 반면, 상기 PN 코드가 중복되는 섹터간 인접도가, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도보다 클 시, 상기 ID cell 할당 장치는 629단계에서 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도를 상기 중복된 섹터간 인접도로 갱신한 후, 상기 631단계로 진행한다. 이후, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 631단계에서 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도가, 상기 전체 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 작은 섹터의 인접도보다 작은지 여부를 검사한다. 이는, 모든 ID cell에 대해서 중복이 발생할 수 밖에 없다면, ID cell 중 중복 정도가 가장 작은 ID cell을 선택하여 할당하기 위함이다. 만약, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도가, 상기 전체 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 작은 섹터의 인접도보다 작지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 615단계로 바로 진행하여 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도가, 상기 전체 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 작은 섹터의 인접도보다 작을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 633단계에서 상기 전체 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 작은 섹터의 인접도를, 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터의 인접도로 갱신하고, 후보 ID cell을 임시 ID cell로 갱신한 후, 상기 615단계로 진행하여 이하 단계를 반복 수행한다.
반면, 상기 621단계에서 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 623단계에서 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 섹터 i가 포함되어 있고, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사한다.
여기서, 상기 621단계와 같이, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드의 중복 여부만을 검사할 경우, 다음과 같은 문제가 있다. 도 7을 이용하여 상기 문제에 대해 설명하면, 섹터 A에 ID cell을 할당하고자 할 경우, 상기 섹터 A의 인접 리스트 상에는 섹터 B가 포함되고 섹터 C는 포함되지 않지만, 상기 섹터 B의 인접 리스트 상에는 상기 섹터 A와 섹터 C가 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 섹터 A의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드의 중복 여부만을 검사하면, 상기 섹터 C는 섹터 A의 인접 리스트에 포함되지 않으므로 상기 섹터 A는 섹터 C와의 PN 코드 중복을 검사하지 않게 된다. 따라서, 상기 섹터 A는 섹터 B와의 PN 코드 중복 검사를 통해 PN 코드의 중복이 발생하지 않을 경우 해당 PN 코드를 할당받게 된다. 하지만, 상기 섹터 B를 기준으로 보면, 섹터 B의 인접 리스트 상에 섹터 A와 섹터 C에 동일 PN 코드가 발생할 수 있게 된다. 따라서 이런 문제점을 해결하기 위해, 상기 623단계와 같이, 인접 리스트 상의 임의 섹터간의 PN 코드 중복 여부도 확인을 해야 한다.
만약, 상기 623단계에서 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 섹터 i가 포함되어 있고, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복될 시, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 627단계로 진행하여 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 섹터 i가 포함되어 있으면서, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와 상기 계산된 임시 PN 코드가 중복되지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 625단계에서 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 섹터 i의 ID cell로 할당한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 635단계에서 현재 반복 횟수에서의 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 완료하였는지 여부를 검사하고, 현재 반복 횟수에서의 모든 섹터에 대한 ID cell 할당이 완료되지 않았을 시, 상기 603단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 현재 반복 횟수에서의 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 완료하였을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 637단계에서 상기 PN 코드 중복 횟수가 현재 반복 횟수에서 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합보다 큰지 여부를 검사한다. 만약, 상기 PN 코드 중복 횟수가 현재 반복 횟수에서 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합보다 크지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 641단계로 바로 진행한다. 반면, 상기 PN 코드 중복 횟수가 현재 반복 횟수에서 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합보다 클 시, 상기 ID cell 할당 장치는 639단계에서 상기 PN 코드 중복 횟수를 현재 반복 횟수에서 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합으로 갱신하고, 상기 최적 할당 반복 횟수를 현재의 반복 횟수로 갱신한 후, 상기 641단계로 진행한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 상기 641단계에서 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수보다 작은지 여부를 검사하고, 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수보다 작을 시, 643단계에서 상기 반복 횟수를 1 큰 수로 갱신한 후, 상기 603단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 반복 횟수가 최대 반복 횟수보다 작지 않을 시, 상기 ID cell 할당 장치는 645단계에서 현재 최적 할당 반복 횟수에서의 모든 섹터에 대한 ID cell 할당으로 실제 ID cell을 할당한다.
이후, 상기 ID cell 할당 장치는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 섹터 간 인접도 결정 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 섹터 간 인접도 결정 방법의 절차를 도시한 흐름도,
도 3은 이상적인(ideal) 3 섹터 기지국의 배치와 실제 3 섹터 기지국의 배치를 도시한 예시도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 결정 방법의 절차를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 ID cell 할당 방법의 절차를 도시한 흐름도, 및
도 7은 섹터 i의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드와 섹터 i의 임시 PN 코드의 중복 여부만을 검사할 경우 발생하는 문제점을 도시한 예시도.

Claims (28)

  1. 무선통신 시스템에서 아이디 셀(ID cell) 할당 방법에 있어서,
    시스템 내 하나의 섹터를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 선택하는 과정과,
    ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 내 기 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하는 과정과,
    상기 최소 단위 그룹 내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사하는 과정과,
    상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 PN 코드가 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최소 단위 그룹 내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복된 경우, 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 변경하여 선택하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell 변경에 대한 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 크거나 같을 시, 후보자 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 과정을 더 포 함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell은 0~31의 ID cell 값 중 하나이며, 상기 후보자 ID cell은 0~31의 ID cell 값을 제외한 나머지 값 중 하나임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 섹터와 동일 기지국 내 기 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 선택된 섹터가 포함되어 있으면서, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    시스템 내 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 완료하였을 시, 상기 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합을 계산하는 과정과,
    시스템 내 모든 섹터에 대해 ID cell 할당하는 과정을 일정 횟수 반복하여 상기 계산된 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합이 가장 작은 경우의 ID cell 할당을 최적 ID cell 할당으로 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 임시 PN 코드와의 중복이 발생하는 섹터들 중 상기 선택된 섹터와의 인접도가 가장 큰 섹터를 선택하고, 이에 대한 인접도를 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도로 설정하는 과정과,
    상기 선택된 섹터의 모든 임시 ID cell에 대해 중복이 발생할 시, 임시 ID cell별로 설정한, 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도를 비교하여, 가장 낮은 인접도를 가지는 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인접도를 계산하는 과정은,
    시스템 내 섹터 쌍 중 하나의 섹터 쌍 (i, j)를 선택하는 과정과,
    상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자(virtual user) 위치를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 섹터 i의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도를 계산하는 과정과,
    상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자 위치를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 섹터 j의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도를 계산하는 과정과,
    상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도와 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도 중 더 큰 값으로 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가상 사용자는 해당 섹터의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리, 해당 섹터의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리, 해당 섹터의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리 중 적어도 하나의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도는, 상기 섹터 j와 상기 계산된 섹터 i의 적어도 하나의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 계산하고,
    상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도는, 상기 섹터 i와 상기 계산된 섹터 j의 적어도 하나의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹은, 상기 선택된 섹터의 기지국 내 각각의 섹터에 대해 자기 기지국을 제외한 일정 개수의 최대 인접도 기지국으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 일정 개수 N은 하기 <수학식 2>를 만족하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112008077571953-pat00002
    여기서, K는 상기 선택된 섹터의 기지국 내 섹터 수를 나타내고, N은 상기 선택된 섹터의 기지국에 대해 자기 기지국을 제외한 인접도 순위를 나타낸다. (Count_High_Proximity_Sectors)ji는 상기 선택된 섹터의 기지국의 j번째 섹터에 대해 i번째 인접도 순위 기지국의 섹터 수를 나타내고, Count_Duplicated_Sectors는 중복되는 최대 인접도 기지국을 나타낸다. Max_Available_IDcell는 ID cell의 최대 가용 자원 수를 나타냄.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹은, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트임을 특징으로 하는 방법.
  15. 무선통신 시스템에서 아이디 셀(ID cell) 할당 장치에 있어서,
    시스템 내 하나의 섹터를 선택하는 섹터 선택부와,
    상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 선택하는 임시 ID cell 선택부와,
    ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹 내 기 ID cell이 할당된 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하고, 상기 최소 단위 그룹 내 섹터의 ID cell과 상기 선택된 섹터에 대한 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 확인하는 임시 ID cell 중복 여부 확인부와,
    상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 PN 코드가 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 ID cell 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell 선택부는,
    상기 인접 리스트 내 섹터들의 PN 코드들과 상기 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 섹터에 대해 임시 ID cell을 변경하여 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 ID cell 할당부는,
    상기 임시 ID cell 변경에 대한 횟수가 최대 ID cell 변경 횟수보다 크거나 같을 시, 후보자 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell은 0~31의 ID cell 값 중 하나이며, 상기 후보자 ID cell은 0~31의 ID cell 값을 제외한 나머지 값 중 하나임을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부는, 상기 선택된 섹터의 ID cell과 동일 기지국 내 기 ID cell이 할당된 다른 섹터와 상기 임시 ID cell이 중복되는지 여부를 검사하며,
    상기 ID cell 할당부는, 상기 선택된 섹터와 동일 기지국 내 기 ID cell이 할당된 다른 섹터의 ID cell과 상기 임시 ID cell이 중복되지 않는 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 임시 ID cell 중복 여부 확인부는, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 선택된 섹터가 포함되어 있으면서, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되는지 여부를 검사하며,
    상기 ID cell 할당부는, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트 내 섹터들에 대하여, 해당 섹터의 인접 리스트에 상기 선택된 섹터가 포함되어 있으면서, 해당 섹터의 인접 리스트 내 다른 섹터의 PN 코드와, 상기 임시 ID cell을 이용하여 계산된 임시 PN 코드가 중복되지 않을 경우, 상기 선택된 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    시스템 내 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 완료하였을 시, 상기 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합을 계산하는 PN 코드 중복 횟수 계산부와,
    시스템 내 모든 섹터에 대한 ID cell 할당을 일정 횟수 반복하여 상기 계산된 모든 섹터의 인접 리스트 내 PN 코드 중복 횟수의 합이 가장 작은 경우의 ID cell 할당을 최적 ID cell 할당으로 결정하는 최적 ID cell 할당 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 ID cell 할당부는,
    상기 임시 PN 코드와의 중복이 발생하는 섹터들 중 상기 선택된 섹터와의 인접도가 가장 큰 섹터를 선택하고, 이에 대한 인접도를 상기 임시 ID cell에 대한 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도로 설정하며,
    상기 선택된 섹터의 모든 임시 ID cell에 대해 중복이 발생할 시, 임시 ID cell별로 설정한, 중복 정도가 가장 큰 섹터와의 인접도를 비교하여, 가장 낮은 인접도를 가지는 임시 ID cell을 상기 선택된 섹터의 ID cell로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    시스템 내 섹터 쌍 중 하나의 섹터 쌍 (i, j)를 선택하고,
    상기 섹터 i를 대표하는 가상 사용자(virtual user) 위치를 계산하고,
    상기 계산된 섹터 i의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도를 계산하고,
    상기 섹터 j를 대표하는 가상 사용자 위치를 계산하고,
    상기 계산된 섹터 j의 가상 사용자 위치를 이용하여 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도를 계산하고,
    상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도와 상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도 중 더 큰 값으로 상기 섹터 쌍 (i, j)의 인접도를 결정하는 인접도 결정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 가상 사용자는 해당 섹터의 안테나 메인 로브(main lobe) 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리, 해당 섹터의 안테나 메인 로브 방향 + 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리, 해당 섹터의 안테나 메인 로브 방향 - 안테나 빔 폭(beamwidth)/2도의 방향으로 해당 섹터의 기지국에서 가장 가까운 기지국까지의 거리 중 적어도 하나의 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 섹터 i의 섹터 j에 대한 인접도는, 상기 섹터 j와 상기 계산된 섹터 i의 적어도 하나의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 계산하고,
    상기 섹터 j의 섹터 i에 대한 인접도는, 상기 섹터 i와 상기 계산된 섹터 j의 적어도 하나의 가상 사용자 위치 사이의 경로 손실(path loss) 값 중 가장 큰 경로 손실 값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 15 항에 있어서,
    상기 선택된 섹터의 기지국 내 각각의 섹터에 대해 자기 기지국을 제외한 일정 개수의 최대 인접도 기지국으로 상기 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹을 결정하는 최소 단위 그룹 결정 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 일정 개수 N은 하기 <수학식 3>을 만족하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112010007120016-pat00003
    여기서, K는 상기 선택된 섹터의 기지국 내 섹터 수를 나타내고, N은 상기 선택된 섹터의 기지국에 대해 자기 기지국을 제외한 인접도 순위를 나타낸다. (Count_High_Proximity_Sectors)ji는 상기 선택된 섹터의 기지국의 j번째 섹터에 대해 i번째 인접도 순위 기지국의 섹터 수를 나타내고, Count_Duplicated_Sectors는 중복되는 최대 인접도 기지국을 나타낸다. Max_Available_IDcell는 ID cell의 최대 가용 자원 수를 나타냄.
  28. 제 15 항에 있어서,
    상기 ID cell 할당을 위한 최소 단위 그룹은, 상기 선택된 섹터의 인접 리스트임을 특징으로 하는 장치.
KR1020080110984A 2008-11-10 2008-11-10 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드의 중복을 피하기 위한 아이디 셀 할당 장치 및 방법 KR101517021B1 (ko)

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