KR101528175B1 - 무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상향링크 자원을 요청한 적어도 하나의 단말들에 대한 위치 정보를 확인하는 과정과, 상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하는 과정과, 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 과정과, 상기 자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 과정을 포함하여 인접 셀로 높은 간섭의 영향을 미치는 단말들에 대해 전송 기회를 주기적으로 유지하여 각 셀의 상향링크에서 평균 간섭 수준과 변화량을 낮추고 안정적인 신호대 간섭비를 제공하고, 망 수율과 용량을 향상시키고, 셀 영역을 확장시킬 수 있는 이점이 있다.
상향링크 자원 할당, 프레임, 간섭, 섹터

Description

무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING OF UPLINK RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 상향링크 신호의 셀 간 간섭을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 무선통신시스템에서 프레임 단위로 선택적으로 상향링크 자원을 할당하여 상향링크 신호의 셀 간 간섭을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신시스템에서 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하, OFDMA라 칭함) 방식을 사용하는 경우, 상기 무선통신시스템은 시간 및 주파수로 분할된 무선 자원을 서로 다른 사용자 단말들에 할당한다. 따라서, 상기 사용자 단말들은 할당받은 무선 자원에 직교성이 확보되어 셀 내 간섭(inter cell interference)이 발생하지 않는 이점이 있지만, 셀 간 간섭에 민감한 문제점이 있다. 즉, 상기 OFDMA 방식의 무선통신시스템은 셀간 간섭에 민감하여 사용자 단말의 위치와 전송 전력에 따른 기지국의 열잡음 대비 간섭 비(Interference over Thermal : 이하. IoT라 칭함)가 급격하게 증가한다.
예를 들어, 무선통신시스템에서 셀 외곽에 위치하는 사용자 단말들은 최소 전송률을 확보하기 위해 자신의 최대 전력으로 상향링크 신호를 전송한다. 이때, 상기 무선통신시스템의 주파수 재사용률(Frequency reuse factor)이 1인 경우, 상기 사용자 단말의 상향링크 신호에 의해 인접 셀의 IoT가 증가하여 상향링크 영역 및 망 수율이 감소하는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 셀간 간섭을 제어하기 위해 상향링크 신호에 대한 자원을 프레임 단위로 선택적으로 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 셀간 간섭을 제어하기 위해 셀의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 특정 프레임에만 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 셀간 간섭을 제어하기 위해 셀의 외곽에 위치하는 단말들이 간섭의 영향을 미치는 인접 셀 또는 섹터별로 상향링크 자원을 특정 프레임에만 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 셀 내부에 위치하는 단말들에 대하 전송률에 따라 상향링크 자원을 프레임 단위로 선택적으로 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 방법은, 상향링크 자원을 요청한 적어도 하나의 단말들에 대한 위치 정보를 확인하는 과정과, 상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하는 과정 과, 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 과정과, 상기 자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 방법은, 상향링크 자원을 요청한 적어도 하나의 단말들에 대한 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인하는 과정과, 상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하는 과정과, 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원과 인접한 섹터들이 서로 다른 프레임의 무선 자원을 갖도록 무선 자원을 할당하는 과정과, 상기 자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 장치는, 적어도 하나의 단말들이 전송한 상향링크 자원 요청 신호를 수신받는 수신부와, 상기 상향링크 자원을 요청한 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하여 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 스케줄러와, 상기 자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하는 프레임 분할 주파수 재사용 기법을 사용함으로써, 인접 셀로 높은 간섭의 영향을 미치는 단말들에 대해 전송 기회를 주기적으로 유지하여 각 셀의 상향링크에서 평균 간섭 수준과 변화량을 낮추고 안정적인 신호대 간섭비를 제공하고, 망 수율과 용량을 향상시키고, 셀 영역을 확장시킬 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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 무선통신시스템에서 셀 간 간섭을 제어하기 위해 상향링크 자원을 프레임 단위로 할당하기 위한 기술에 대해 설명한다.
상기 무선통신시스템은 셀간 간섭을 제어하기 위해 셀의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 프레임 단위로 선택적으로 할당한다. 이때, 상기 무선통신시스템은 셀들을 여러 개의 섹터로 구분하여 각각의 섹터가 인접한 셀과의 간섭을 줄일 수 있도록 각각의 섹터에 대한 상향링크 자원을 할당한다.
이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 각각의 셀을 3개의 섹터로 구분하여 관리하는 것으로 가정하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 구조를 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 무선통신시스템은 셀들을 세 개의 섹터들로 구분하여 관리한다. 예를 들어, 기지국 1(100)은 셀 1을 섹터 0(111), 섹터 1(113) 및 섹터 2(115)로 구분하여 관리한다. 기지국 2(120)는 셀 2를 섹터 0(131), 섹터 1(133) 및 섹터 2(135)로 구분하여 관리한다. 기지국 3(140)은 셀 3을 섹터 0(151), 섹터 1(153) 및 섹터 2(155)로 구분하여 관리한다.
상기 기지국들(100, 120, 140)은 서비스 영역(101, 121, 141)에 위치하는 단말들을 셀 내부에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 예를 들어, 상기 기지국 1(100)은 서비스 영역(101)에 위치하는 단말들을 셀 내부(103)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 상기 기지국 2(120)는 서비스 영역(121)에 위치하는 단말들을 셀 내부(123)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 상기 기지국 3(140)은 서비스 영역(141)에 위치하는 단말들을 셀 내부(143)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 이때, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 서비스 영역에 위치하는 단말들이 서빙 셀의 경로 손실과 인접 셀의 경로 손실의 비에 따라 결정한 위치 정보에 따라 상기 단말들을 구분한다.
이때, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 인접 셀에 미치는 간섭의 영향을 제어하기 위해 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대해서 접속 기회나 상향링크 무선 자원의 접근을 제한하도록 스케줄링한다. 즉, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 각 셀의 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들이 서로 다른 무선 자원을 사용하도록 프 레임 단위의 무선 자원을 할당한다. 이때, 각 셀들은 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들로 할당하는 프레임 단위의 무선 자원을 재사용한다. 예를 들어, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 0번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 0(111, 131, 151)의 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 1번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 1(113, 133, 153)의 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국들(100, 120, 140)은 2번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 2(115, 135, 155)의 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다.
따라서, 셀 1과 셀 2 및 셀 3이 인접한 부분에 서로 다른 프레임의 무선 자원을 이용하므로 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템은 섹터별로 셀의 외곽에 위치하는 단말들이 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 갖도록 할당하고 상기 프레임 단위의 주파수를 재사용을 수행하여 셀간 간섭을 제어한다. 이때, 상기 무선통신시스템의 기지국들은 하기 도 2에 도시된 바와 같이 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하기 위한 구조를 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 기지국은 서비스 영역을 섹터 0(200), 섹터 1(210) 및 섹터 2(220)로 구분하여 관리한다. 또한, 상기 기지국은 연속된 일정한 개수의 프레임들을 묶어서 상향링크 자원을 관리한다.
상기 기지국은 상향링크 자원을 요청한 단말들 중 셀 외곽에 위치하는 단말 들을 확인하여 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들로 서로 다른 프레임의 자원이 할당되도록 스케줄링한다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템의 기지국들이 동일한 프레임 번호를 갖는 경우, 상기 기지국은 하기 <수학식 1>을 이용하여 각 섹터의 셀 외곽에 위치하는 단말에 대한 상향링크 자원을 할당할 프레임을 결정한다.
Figure 112008012832570-pat00001
여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호를 나타내고, 상기 PeriodFD는 상기 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 일정한 개수의 프레임들을 묶음을 나타내며, 상기 SectorIndex는 상기 기지국의 섹터 인덱스를 나타낸다.
상기 <수학식 1>과 같이 프레임 번호와 프레임 묶음의 길이에 대한 모드(mod) 연산을 통해 산출한 값이 섹터 인덱스와 동일한 경우, 상기 기지국은 상기 프레임 번호를 갖는 프레임에 상기 섹터 인덱스의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국에서 연속적인 5개의 프레임을 묶어서 상향링크 자원을 관리하는 경우, 0번째 프레임을 상기 <수학식 1>에 적용하면 0이 산출된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 0(200)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 0번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다(201). 이때, 상기 기지국은 섹터 0(200)과 섹터 1(210) 및 섹터 2(220)의 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원도 0번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다.
다른 실시 예를 들어, 1번째 프레임을 상기 <수학식 1>에 적용하면 1이 산출 된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 1(210)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 1번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다(211). 이때, 상기 기지국은 섹터 0(200)과 섹터 1(210) 및 섹터 2(220)의 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원도 1번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다.
또 다른 실시 예를 들어, 2번째 프레임을 상기 <수학식 1>에 적용하면 2가 산출된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 2(220)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 2번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다(221). 이때, 상기 기지국은 섹터 0(200)과 섹터 1(210) 및 섹터 2(220)의 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원도 2번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다.
상술한 바와 같이 기지국은 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원으로 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 섹터 0(200)의 셀 외곽에 위치하는 단말들로 0번째 프레임의 무선 자원을 할당할 때, 섹터 1(210)과 섹터 2(220)의 셀 외곽에 위치하는 단말들로 상기 0번째 프레임의 무선 자원을 할당하지 않는다. 따라서, 상기 섹터 0(200)의 상기 섹터의 열잡음 대비 간섭비(Interference over Thermal : 이하. IoT라 칭함)(203)는 0 번째 프레임에서 가장 낮게 나타난다. 또한, 섹터 1(210)의 IoT(213)는 1번째 프레임에서 가장 낮게 나타나며, 섹터 2(220)의 IoT(223)는 2번째 프레임에서 가장 낮게 나타난다.
상기 섹터들(200, 210, 220)의 IoT(203, 213, 223)을 살펴보면 인접 섹터의 셀 외곽에 위치하는 단말들로 할당한 프레임에 대해서는 셀 내부에 위치하는 단말들에 미치는 간섭의 영향이 높아져 IoT가 높아진다. 따라서, 상기 기지국은 셀 내 부에 위치하는 단말들의 신호대 간섭비와 수신신호 레벨이 증가되어 망 용량이 떨어지는 것을 방지하기 위해 셀 내부에 위치하는 단말들만 사용하는 프레임 자원(230)을 사용한다.
이하 설명은 상기 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하고, 프레임 단위의 주파수를 재사용하기 위한 기지국의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 기지국은 301단계에서 서비스 영역에 위치하는 단말들로부터 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는지 확인한다.
상기 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는 경우, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 상향링크 자원 요청 신호에 포함된 각 단말들의 위치 정보를 확인한다.
상기 단말들의 위치 정보를 확인한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 제 1 그룹과 셀 외곽에 위치하는 제 2 그룹으로 구분한다.
상기 단말들을 구분한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 섹터별로 제 2 그룹에 포함되는 단말들이 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 갖도록 스케줄링한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 <수학식 1>을 이용하여 섹터별로 제 2 그룹에 포함되는 단말로 할당할 프레임을 결정한다. 또한, 상기 기지국은 각 섹터들의 제 1 그룹에 포함되는 단말들에 동일한 프레임 단위의 무선 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 0번째 프레임의 무선 자원(201)을 이용하여 섹터 0(200)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국은 1번째 프레임의 무선 자원(211)을 이용하여 섹터 1(210)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국은 2번째 프레임의 무선자원(221)을 이용하여 섹터 2(220)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 이때, 상기 기지국은 0번째 프레임부터 4번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 0(200)과 섹터 1(210) 및 섹터 2(220)의 제 1 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다.
상기 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 자원 할당 정보를 상기 단말들로 전송한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 기지국에서 단말들의 위치 정보에 따라 셀 외곽에 위치하는 단말들의 섹터별로 서로 다른 프레임 자원을 할당받을 수 있도록 단말들은 하기 도 4에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당받기 위한 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 먼저 단말은 401단계에서 서빙 셀의 경로 손실과 인접 셀의 경로 손실을 이용하여 서빙 셀에서 자신의 위치를 확인한다. 예를 들어, 상기 단말은 서빙 셀뿐만 아니라 인접 셀의 프리앰블이나 파일럿을 수신받을 수 있다. 따라서, 상기 단말은 서빙 셀과 인접 셀로부터의 수신 품질과 전송 경로 상의 전력 손실을 추정할 수 있다. 즉, 주파수 대역을 공유하는 시분할 복신 방식의 시스템뿐만 아니라 주파수분할 복신 방식의 시스템의 경우에도 상향링크와 하향링크간 경로 손실의 수준이 유사하므로 하향링크 신호를 이용하여 상향링크 신호를 전송할 때의 경로 손실을 추정할 수 있다.
이때, 상기 서빙 셀의 경로 손실이 상기 인접 셀의 경로 손실보다 작은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 내부에 위치하는 것으로 판단한다. 한편, 상기 서빙 셀의 경로 손실이 상기 인접 셀의 경로 손실보다 크거나 유사한 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 외곽에 위치하는 것으로 판단한다.
다른 실시 예를 들어, 상기 단말은 서빙 셀의 경로 손실과 상기 인접 셀의 경로 손실의 비를 기준 값과 비교하여 상기 경로 손실의 비가 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 내부에 위치하는 것으로 판단한다. 한편, 상기 경로 손실의 비가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 외곽에 위치하는 것으로 판단한다.
상기 서빙 셀에서 자신의 위치를 확인한 후, 상기 단말은 403단계로 진행하여 상기 위치 정보를 포함하는 상향링크 자원 요청 신호를 생성하여 서빙 셀을 관장하는 서빙 기지국으로 전송한다.
이후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 상기 서빙 기지국으로부터 자원할당 정보가 수신되는지 확인한다.
상기 자원할당 정보가 수신되면 상기 단말은 407단계로 진행하여 상기 서빙 기지국으로부터 할당받은 무선 자원을 이용하여 상향링크 신호를 전송한다.
이후, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 무선통신시스템의 기지국은 서비스 영역에 위치하는 단말들 중 셀의 외곽에 위치하는 단말들이 섹터별로 서로 다른 무선 자원을 갖도록 프레임 단위의 자원을 할당한다. 다른 실시 예로 상기 무선통신시스템은 상기 기지국의 상기 단말들의 위치 정보뿐만 아니라 간섭의 영향을 미치는 인접 셀 또는 섹터를 고려하여 프레임 단위의 무선 자원을 할당할 수도 있다.
이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 하기 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 셀을 3개의 섹터로 구분하여 관리하는 것으로 가정하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 무선통신시스템은 셀들을 세 개의 섹터들로 구분하여 관리한다. 예를 들어, 기지국 1(500)은 셀 1을 섹터 0(511), 섹터 1(513) 및 섹터 2(515)로 구분하여 관리한다. 기지국 2(520)는 셀 2를 섹터 0(531), 섹터 1(533) 및 섹터 2(535)로 구분하여 관리한다. 기지국 3(540)은 셀 3을 섹터 0(551), 섹터 1(553) 및 섹터 2(555)로 구분하여 관리한다.
상기 기지국들(500, 520, 540)은 서비스 영역(501, 521, 541)에 위치하는 단말들을 셀 내부에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 예를 들어, 상기 기지국 1(500)은 서비스 영역(501)에 위치하는 단말들을 셀 내부(503)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 상기 기지국 2(520)는 서비 스 영역(521)에 위치하는 단말들을 셀 내부(523)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 상기 기지국 3(540)은 서비스 영역(541)에 위치하는 단말들을 셀 내부(543)에 위치하는 단말과 셀 외곽에 위치하는 단말로 구분한다. 이때, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 서비스 영역에 위치하는 단말들이 서빙 셀의 경로 손실과 인접 셀의 경로 손실의 비에 따라 결정한 위치 정보에 따라 상기 단말들을 구분한다.
이때, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 인접 셀에 미치는 간섭의 영향을 제어하기 위해 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대해서 접속 기회나 상향링크 무선 자원의 접근을 제한하고, 인접 셀과의 간섭량을 고려하여 스케줄링한다. 즉, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 각 셀의 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들이 서로 다른 무선 자원을 사용하도록 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다. 이때, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 각각의 섹터들이 인접한 섹터를 고려하여 인접한 섹터들이 서로 다른 무선 자원을 사용하도록 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다. 또한, 각 셀들은 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들로 할당하는 프레임 단위의 무선 자원을 재사용한다. 예를 들어, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 1번째 프레임과 2번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 0(511, 531, 551)에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 0번째 프레임과 2번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 1(513, 533, 553)에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국들(500, 520, 540)은 0번째 프레임과 1번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 2(515, 535, 555)에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한다.
따라서, 셀 1과 셀 2가 인접한 부분에 서로 다른 프레임의 무선 자원을 이용하므로 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 셀 1과 셀 3이 인접한 부분에 서로 다른 프레임의 무선 자원을 이용하므로 인접 셀 간 간섭을 줄일 수 있다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템은 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들에 서로 다른 무선 자원을 할당하고 인접한 섹터들이 서로 다른 무선 자원을 사용하도록 프레임 단위의 무선 자원을 할당하여 셀간 간섭을 제어한다. 이때, 상기 무선통신시스템의 기지국들은 하기 도 6에 도시된 바와 같이 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하기 위한 구조를 도시하고 있다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이 기지국은 서비스 영역을 섹터 0(600), 섹터 1(610) 및 섹터 2(620)로 구분하여 관리한다. 또한, 상기 기지국은 연속된 일정한 개수의 프레임들을 묶어서 상향링크 자원을 관리한다.
상기 기지국은 각 섹터들을 인접한 셀의 섹터를 고려하여 분할한 영역들이 서로 다른 무선 자원을 사용하도록 프레임 단위의 무선 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템의 기지국들이 동일한 프레임 번호를 갖는 경우, 상기 기지국은 하기 <수학식 2>를 이용하여 각 섹터들을 인접한 셀의 섹터를 고려하여 분할한 영역에 할당할 프레임을 결정한다.
Figure 112008012832570-pat00002
여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호를 나타내고, 상기 PeriodFD는 상기 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 일정한 개수의 프레임들을 묶음을 나타내며, 상기 SectorIndexinterference는 간섭으로 인해 상기 프레임 번호의 무선 자원을 사용하지 않을 섹터 인덱스를 나타낸다.
상기 기지국은 상기 <수학식 2>를 이용하여 프레임 번호와 프레임 묶음의 길이에 대한 모드(mod) 연산을 통해 산출한 값과 동일한 값을 갖는 섹터 인덱스를 제외한 나머지 섹터들의 외곽에 위치하는 단말들에게 상기 프레임 번호의 무선 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국에서 연속적인 5개의 프레임을 묶어서 상향링크 자원을 관리하는 경우, 0번째 프레임을 상기 <수학식 2>에 적용하면 0이 산출된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 0(600)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 0번째 프레임을 제외한 1번째 프레임(601)과 2번째 프레임(603)의 자원을 이용하여 할당한다.
다른 실시 예를 들어, 1번째 프레임을 상기 <수학식 2>에 적용하면 1이 산출된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 1(610)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 1번째 프레임을 제외한 0번째 프레임(611)과 2번째 프레임(613)의 자원을 이용하여 할당한다.
또 다른 실시 예를 들어, 2번째 프레임을 상기 <수학식 2>에 적용하면 2가 산출된다. 따라서, 상기 기지국은 상기 섹터 2(620)의 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 2번째 프레임을 제외한 0번째 프레임(621)과 1번째 프레임(623)의 자원을 이용하여 할당한다. 상술한 실시 예에서, 상기 기지국은 섹터 0(600)과 섹터 1(610) 및 섹터 2(620)의 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 0번째 프레임부터 4번째 프레임의 자원을 이용하여 할당한다.
상술한 바와 같이 기지국은 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원으로 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 할당하고, 인접한 셀들이 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 갖도록 한다. 따라서, 상기 섹터 0(600)의 상기 섹터의 IoT(605)는 간섭 섹터 프레임인 0번째 프레임에서만 높게 나타난다. 또한, 섹터 1(610)의 IoT(615)는 간섭 섹터 프레임인 1번째 프레임에서만 높게 나타나며, 섹터 2(620)의 IoT(625)는 간섭 섹터 프레임인 2번째 프레임에서만 높게 나타난다.
상기 섹터들(600, 610, 620)의 IoT(605, 615, 625)을 살펴보면 간섭 섹터 프레임에서만 IoT가 높게 나타나므로 나머지 프레임에서는 평균 간섭과 변화 및 산포 수준을 낮출 수 있다. 따라서 셀 내부에 위치하는 단말들은 간섭 섹터 프레임을 제외한 모든 프레임에서 전송 기회를 가지며 셀 외곽에 위치하는 단말들도 인접 섹터와 간섭량을 조절하기 때문에 IoT이득을 얻을 수 있다.
이때, 상기 기지국은 셀 내부에 위치하는 단말들도 간섭 섹터 프레임을 제외한 나머지 프레임에 대해서만 전송 기회를 부여할 수 있다. 이 경우, 채널 상태가 양호한 단말들의 접속 기회가 제한되므로 셀 내부에 위치하는 단말들만 사용하는 프레임 자원(630)을 사용한다.
이하 설명은 상기 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하고, 프레임 단위의 주파수를 재사용하기 위한 기지국의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 상기 기지국은 701단계에서 서비스 영역에 위치하는 단말들로부터 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는지 확인한다.
상기 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는 경우, 상기 기지국은 703단계로 진행하여 상기 상향링크 자원 요청 신호에 포함된 각 단말들의 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인한다.
상기 단말들의 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인한 후, 상기 기지국은 705단계로 진행하여 상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 제 1 그룹과 셀 외곽에 위치하는 제 2 그룹으로 구분한다.
상기 단말들을 구분한 후, 상기 기지국은 707단계로 진행하여 섹터별로 제 2 그룹에 포함되는 단말들과 인접한 섹터들이 서로 다른 프레임 단위의 무선 자원을 갖도록 스케줄링한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 <수학식 2>를 이용하여 섹터별로 제 2 그룹에 포함되는 단말로 할당할 프레임을 결정한다. 이때, 상기 기지국은 인접한 섹터들이 서로 다른 무선 자원을 갖도록 프레임을 결정한다. 상기 기지국은 각 섹터들의 제 1 그룹에 포함되는 단말들에 동일한 프레임 단위의 무선 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 간섭 섹터 프레임인 0번째 프레임을 제외한 1번째 프레임(601)과 2번째 프레임(603)의 자원을 이용하여 섹터 0(600)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국은 간섭 섹터 프레임인 1번째 프레임을 제외한 0번째 프레임(611)과 2번째 프레임(613)의 자원을 이용하여 섹터 1(610)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 또한, 상기 기지국은 간섭 섹터 프레임인 2번째 프레임을 제외한 0번째 프레임(621)과 1번째 프레임(623)의 자원을 이용하여 섹터 2(620)의 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다. 이때, 상기 기지국은 0번째 프레임부터 4번째 프레임의 무선 자원을 이용하여 섹터 0(600)과 섹터 1(610) 및 섹터 2(620)의 제 1 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 할당한다.
상기 단말들에 대한 상향링크 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 709단계로 진행하여 상기 자원 할당 정보를 상기 단말들로 전송한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 기지국에서 단말들의 위치 정보와 인접 셀 정보에 따라 셀 외곽에 위치하는 단말들의 섹터별로 서로 다른 프레임 자원을 할당받을 수 있도록 단말들은 하기 도 8에 도시된 바와 같이 동작한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당받기 위한 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 8을 참조하면 먼저 단말은 801단계에서 서빙 셀의 경로 손실과 인접 셀의 경로 손실을 이용하여 서빙 셀에서 자신의 위치와 인접 셀 또는 섹터를 확인 한다. 예를 들어, 상기 단말은 서빙 셀뿐만 아니라 인접 셀의 프리앰블이나 파일럿을 수신받을 수 있다. 따라서, 상기 단말은 서빙 셀과 인접 셀로부터의 수신 품질과 전송 경로 상의 전력 손실을 추정할 수 있다. 즉, 주파수 대역을 공유하는 시분할 복신 방식의 시스템뿐만 아니라 주파수분할 복신 방식의 시스템의 경우에도 상향링크와 하향링크간 경로 손실의 수준이 유사하므로 하향링크 신호를 이용하여 상향링크 신호를 전송할 때의 경로 손실을 추정할 수 있다.
이때, 상기 서빙 셀의 경로 손실이 상기 인접 셀의 경로 손실보다 작은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 내부에 위치하는 것으로 판단한다. 한편, 상기 서빙 셀의 경로 손실이 상기 인접 셀의 경로 손실보다 크거나 유사한 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 외곽에 위치하는 것으로 판단한다.
다른 실시 예를 들어, 상기 단말은 서빙 셀의 경로 손실과 상기 인접 셀의 경로 손실의 비를 기준 값과 비교하여 상기 경로 손실의 비가 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 내부에 위치하는 것으로 판단한다. 한편, 상기 경로 손실의 비가 상기 기준 값보다 크거나 같은 경우, 상기 단말은 자신이 서빙 셀의 외곽에 위치하는 것으로 판단한다.
상기 서빙 셀에서 자신의 위치와 인접 셀 또는 섹터를 확인한 후, 상기 단말은 803단계로 진행하여 상기 위치 정보와 인접 셀 또는 섹터 정보를 포함하는 상향링크 자원 요청 신호를 생성하여 서빙 셀을 관장하는 서빙 기지국으로 전송한다.
이후, 상기 단말은 805단계로 진행하여 상기 서빙 기지국으로부터 자원할당 정보가 수신되는지 확인한다.
상기 자원할당 정보가 수신되면 상기 단말은 807단계로 진행하여 상기 서빙 기지국으로부터 할당받은 무선 자원을 이용하여 상향링크 신호를 전송한다.
이후, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 무선통신시스템은 셀의 외곽에 위치하는 단말들에 대해 프레임 단위의 무선 자원을 선택적으로 할당하였다.
다른 실시 예로 상기 무선통신시스템은 셀 내부에 위치하는 단말들의 전송률에 따라 프레임 단위의 무선 자원을 선택적으로 할당할 수도 있다. 이때, 기지국은 셀 내부에 위치하는 단말들을 전송률에 따라 저속 전송률을 요구하는 단말 그룹과 높은 전송률을 요구하는 단말 그룹으로 분할하여 각각의 그룹에 대한 무선 자원을 프레임 단위로 할당한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 도 1 또는 도 5에 도시된 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 자원할당 방식과 동일하게 상기 셀 내부에 포함되는 단말들의 그룹들에 대한 무선 자원을 할당할 수 있다. 이때, 상기 기지국은 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당 방식과 셀 내부에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당방식을 함께 사용할 수도 있다.
이하 설명은 무선통신시스템의 기지국은 셀 간 간섭을 제어하기 위해 상향링크 자원을 프레임 단위로 할당하기 위해 하기 도 9에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 9는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다. 여기서, 상기 무선통신시스템은 시분할 복신 방식을 사용하는 것으로 가정하여 설명한다.
상기 도 9에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 RF스위치(900), RF(Radio Frequency)처리기(902), 아날로그/디지털 변환기(ADC : Analog/Digital Converter)(904), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조기(906), 복호화기(908), 메시지 처리기(910), 스케줄러(912), 그룹 생성기(914), 메시지 생성기(916), 부호화기(918), OFDM 변조기(920), 디지털/아날로그 변환기(DAC : Digital/Analog Converter)(922) 및 RF처리기(924)를 포함하여 구성된다.
상기 RF스위치(900)는 시분할 복신 신호에 따라 수신 구간 동안 안테나와 상기 수신 장치의 RF처리기(902)를 연결하고, 송신 구간 동안 상기 안테나와 상기 송신 장치의 RF처리기(924)를 연결한다.
수신 구간 동안 상기 RF처리기(902)는 상기 RF스위치(900)로부터 제공받은 고주파(Radio Frequency)신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(904)는 상기 RF처리기(902)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(906)는 디지털 신호에 대한 푸리에 변환(Fourier Transform)을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(904)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 여기서, 상기 OFDM복조기(906)는 FFT(Fast Fourier Transform)연산기를 이용하여 푸리에 변환을 수행한다.
상기 복호화기(908)는 상기 OFDM복조기(906)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택한다. 이후, 상기 복호화기(908)는 상기 선택한 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS(Modulation and Coding Scheme)레벨)에 따라 복조(demodulation) 및 복호(decoding)하여 출력한다.
상기 메시지 처리기(910)는 상기 복호화기(908)로부터 제공받은 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 스케줄러(912)로 제공한다. 예를 들어, 상기 메시지 처리기(910)는 서비스 영역에 위치하는 단말들로부터 수신받은 상향링크 자원 요청 신호를 상기 스케줄러(912)로 제공한다.
상기 스케줄러(912)는 상기 메시지 처리기(910)로부터 제공받은 상향링크 자원 요청 신호에서 단말들의 위치 정보 및 인접 셀 또는 섹터 정보를 확인하여 셀간 간섭을 제어하기 위해 단말들이 요청한 상향링크 자원을 프레임 단위로 할당한다. 예를 들어, 상기 스케줄러(912)는 상기 상향링크 자원을 요청한 단말들의 위치 정보를 상기 그룹 생성기(914)로 전송한다. 상기 그룹 생성기(914)는 상기 스케줄러(912)로부터 제공받은 상기 단말들의 위치 정보를 이용하여 셀 내에 위치하는 단말들의 제 1 그룹과 셀 외곽에 위치하는 단말들의 제 2 그룹을 생성한다.
상기 스케줄러(912)는 상기 그룹 생성기(914)로부터 제공받은 그룹 정보에서 제 2 그룹에 포함되는 단말들이 섹터별로 서로 다른 프레임 자원을 할당한다. 여기서, 상기 스케줄러(912)는 상기 <수학식 1>을 이용하여 각각의 섹터에서 제 2 그룹에 포함되는 단말로 할당할 프레임을 결정한다.
다른 실시 예로 상기 스케줄러(912)는 상기 그룹 생성기(914)로부터 제공받은 그룹 정보에서 제 2 그룹에 포함되는 단말들이 섹터별로 서로 다른 프레임 자원을 할당하고, 인접한 셀 또는 섹터들이 서로 다른 프레임 자원을 갖도록 무선 자원을 할당한다. 여기서, 상기 스케줄러(912)는 상기 <수학식 2>를 이용하여 각각의 섹터에서 제 2 그룹에 포함되는 단말로 할당할 프레임을 결정한다.
송신 구간 동안 상기 메시지 생성기(916)는 상기 스케줄러(912)에서 결정한 단말들이 요청한 상향링크에 대한 자원 할당 정보를 포함하는 메시지를 생성한다.
상기 부호화기(918)는 상기 메시지 생성부(916)로부터 제공받은 메시지를 해당 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다. 상기 OFDM변조기(920)는 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)을 통해 상기 부호화기(918)로부터 제공받은 주파수 영역 데이터를 시간 영역의 샘플데이터(OFDM심볼)로 변환하여 출력한다. 여기서, 상기 OFDM 변조기(920)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산기를 이용하여 역 푸리에 변환을 수행한다.
상기 디지털/아날로그 변환기(922)는 상기 OFDM 변조기(920)로부터 제공받은 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(924)는 상기 디지털/아날로그 변환기(922)로부터 제공받은 아날로그 신호를 해당 채널의 고주파 신호로 변환하여 출력한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 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 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 구조를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하기 위한 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당받기 위한 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원 할당 구조를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 프레임 단위로 상향링크 자원을 할당하기 위한 구조를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당받기 위한 단말의 동작 절차를 도시하는 도면, 및
도 9는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (24)

  1. 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상향링크 자원을 요청한 적어도 하나의 단말들에 대한 위치 정보를 확인하는 과정과,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하는 과정과,
    상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 과정과,
    자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치 정보를 확인하는 과정은,
    적어도 하나의 단말들로부터 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는 경우, 상기 상향링크 자원 요청 신호에서 상기 단말들의 위치 정보를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말들을 구분하는 과정은,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하는 과정과,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 외곽에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자원을 할당하는 과정은,
    각각의 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 서로 다른 프레임을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 프레임의 무선 자원을 이용하여 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프레임을 선택하는 과정은,
    상향링크 자원을 관리하기 위해 연속적인 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음에서 각각의 프레임마다 할당된 프레임 번호와 상기 프레임 묶음의 길이에 대한 모드(mod) 연산을 수행하는 과정과,
    상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 각 섹터에 부여된 인덱스를 비교하는 과정과,
    상기 모드 연산을 수행한 프레임을 상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 동일한 섹터 인덱스를 갖는 섹터에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임으로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임은, 하기 <수학식 3>을 이용하여 모드 연산을 수행한 프레임을 상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 동일한 섹터 인덱스를 갖는 섹터에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임으로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112008012832570-pat00003
    여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호, 상기 PeriodFD는 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음의 길이, 상기 SectorIndex는 셀 내에서 섹터들의 인덱스를 나타냄.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 단말들을 구분한 후, 상향링크 자원을 관리하기 위해 연속적인 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음에 포함되는 프레임들을 이용하여 상기 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당하는 과정과,
    상기 셀 내부에 위치하는 단말 및 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 자원할당 정보를 상기 상향링크 자원을 요청한 단말들로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 프레임 묶음은, 셀 외곽에 위치하는 단말들에 섹터별로 할당하거나 셀 내부에 위치하는 단말들로 할당하는데 사용하는 적어도 하나의 프레임들과 상기 셀 내부에 위치하는 단말들에만 할당하기 위해 사용하는 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    상향링크 자원을 요청한 적어도 하나의 단말들에 대한 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인하는 과정과,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하는 과정과,
    상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원과 인접한 섹터들이 서로 다른 프레임의 무선 자원을 갖도록 무선 자원을 할당하는 과정과,
    자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인하는 과정은,
    적어도 하나의 단말들로부터 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는 경우, 상기 상향링크 자원 요청 신호에서 상기 단말들의 위치 정보와 인접 셀 정보를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 셀 정보는, 상기 인접 셀 정보, 인접 섹터 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 단말들을 구분하는 과정은,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하는 과정과,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 외곽에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 자원을 할당하는 과정은,
    인접한 섹터들의 정보를 고려하여 각각의 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 서로 다른 적어도 하나의 프레임을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 프레임들의 무선 자원을 이용하여 인접한 섹터들과 동일한 프레임을 사용하지 않도록 각 섹터별로 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 프레임은, 하기 <수학식 4>를 이용하여 모드 연산을 수행한 프레임을 제외한 나머지 프레임들을 상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 동일한 섹터 인덱스를 갖는 섹터에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임으로 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112008012832570-pat00004
    여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호, 상기 PeriodFD는 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음의 길이, 상기 SectorIndexinterference는 간섭으로 인해 상기 프레임 번호의 무선 자원을 사용하지 않을 섹터 인덱스를 나타냄.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 단말들을 구분한 후, 상향링크 자원을 관리하기 위해 연속적인 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음에 포함되는 프레임들을 이용하여 상기 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당하는 과정과,
    상기 셀 내부에 위치하는 단말 및 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 자원할당 정보를 상기 상향링크 자원을 요청한 단말들로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 프레임 묶음은, 셀 외곽에 위치하는 단말들에 섹터별로 할당하거나 셀 내부에 위치하는 단말들로 할당하는데 사용하는 적어도 하나의 프레임들과 상기 셀 내부에 위치하는 단말들에만 할당하기 위해 사용하는 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 무선통신시스템에서 상향링크 자원을 할당하기 위한 장치에 있어서,
    적어도 하나의 단말들이 전송한 상향링크 자원 요청 신호를 수신받는 수신부와,
    상기 상향링크 자원을 요청한 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들과 셀 외곽에 위치하는 단말들을 구분하여 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 스케줄러와,
    자원할당 정보를 상기 단말들로 전송하는 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 적어도 하나의 단말들로부터 상향링크 자원 요청 신호가 수신되는 경우, 상기 상향링크 자원 요청 신호에서 상기 단말들의 위치 정보와 인접 셀 정보 중 적어도 하나의 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하고, 셀 외곽에 위치하는 단말들의 제 2 그룹을 구성하는 그룹 생성기와,
    상기 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원을 할당하는 자원 할당기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 자원 할당기는,
    상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임은, 하기 <수학식 5>를 이용하여 모드 연산을 수행한 프레임을 상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 동일한 섹터 인덱스를 갖는 섹터에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112008012832570-pat00005
    여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호, 상기 PeriodFD는 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음의 길이, 상기 SectorIndex는 셀 내에서 섹터들의 인덱스를 나타냄.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    상기 단말들의 위치 정보에 따라 셀 내부에 위치하는 단말들의 그룹을 구성하고, 셀 외곽에 위치하는 단말들의 제 2 그룹을 구성하는 그룹 생성기와,
    상기 제 2 그룹에 포함되는 단말들의 상향링크 자원을 섹터별로 서로 다른 프레임의 무선 자원과 인접한 섹터들이 서로 다른 프레임의 무선 자원을 갖도록 무선 자원을 할당하는 자원 할당기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 자원 할당기는, 하기 <수학식 6>을 이용하여 모드 연산을 수행한 프레임을 제외한 나머지 프레임들을 상기 모드 연산을 통해 산출한 값과 동일한 섹터 인덱스를 갖는 섹터에 포함되는 셀 외곽에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당할 프레임으로 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112008012832570-pat00006
    여기서, 상기 FrameNumber는 프레임 번호, 상기 PeriodFD는 기지국이 상향링크 자원을 관리하기 위한 연속된 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음의 길이, 상기 SectorIndexinterference는 간섭으로 인해 상기 프레임 번호의 무선 자원을 사용하지 않을 섹터 인덱스를 나타냄.
  23. 제 17항에 있어서,
    상기 스케줄러는, 상향링크 자원을 관리하기 위해 연속적인 적어도 하나의 프레임들을 포함하는 프레임 묶음에 포함되는 프레임들을 이용하여 상기 셀 내부에 위치하는 단말들의 상향링크 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 송신부는, 상기 스케줄러에서 할당한 상기 셀 내부에 위치하는 단말 및 상기 셀 외곽에 위치하는 단말들의 자원할당 정보를 상기 상향링크 자원을 요청한 단말들로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
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