KR20060094435A - 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원 할당 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20060094435A
KR20060094435A KR1020050015593A KR20050015593A KR20060094435A KR 20060094435 A KR20060094435 A KR 20060094435A KR 1020050015593 A KR1020050015593 A KR 1020050015593A KR 20050015593 A KR20050015593 A KR 20050015593A KR 20060094435 A KR20060094435 A KR 20060094435A
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Abstract

본 발명은 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 주파수 대역을 분할하여 사용하는 통신 시스템인 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 대역이 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 먼저 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙(serving) 셀을 포함하여 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부의 셀들에서 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용되는 것으로 주파수 재사용 계수 K가 정의되며, 상기 K개의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 상기 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 서빙 셀이 상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하고, 상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할한 후, 상기 서빙 셀에 상기 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하고, 상기 K개의 대역 그룹들중 상기 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들이 재사용 대역 그룹들에 할당되도록 매핑한다.
주파수 재사용 계수, 셀간 간섭, 중심 대역, 재새용 대역, 세그먼트 대역, 최소 세그먼트 대역, 전력 밀도, 호핑

Description

다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원 할당 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALLOCATING FREQUENCY RESOURCE IN A MULTICELL COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 3을 적용할 경우 각 셀의 중심 대역 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 7를 적용할 경우의 각 셀의 중심 대역 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식 을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 불균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 최소 세그먼트 대역을 사용하여 세그먼트 대역을 분할하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 연속하는 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 불연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제1호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제2호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대 역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제3호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면
도 15는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구조를 도시한 블록도
도 16은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 업링크 송신기 구조를 도시한 블록도
본 발명은 다중 셀 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 셀간 간섭(ICI: Inter Cell Interference, 이하 'ICI'라 칭하기로 한다)을 최소화시키기 위해 주파수 자원을 할당하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상기 다중 셀 통신 시스템은 한정된 자원, 일 예로 주파수(frequency) 자원과, 코드(code) 자원과, 타임 슬럿(time slot) 자원 등을 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 다수의 셀들이 분할하여 사용하고, 일부의 다른 셀들에서 동일한 자원을 재사용함으로 인해 ICI가 발생하게 된다. 그런데, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 자원, 코드 자원, 타임 슬럿 자원 등을 상기 일부의 다른 셀들이 재사용하게 되면 상기 ICI로 인해 성능 저하가 발생하게 되지만, 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량을 증가시킬 수 있게 된다.
여기서, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)(K)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 상기 다중 셀 통신 시스템에서 셀들간의 간섭을 줄이면서 주파수 자원을 재사용하기 위하여 상기 주파수 대역이 상기 주파수 재사용 계수(K)와 동일한 개수의, 즉 K개의 서브 주파수 대역들로 분할된다. 그리고, 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙 셀(serving cell)을 포함하여 상기 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부 셀들에서 다른 셀들에 영향을 미치는 또는 다른 셀들로부터 영향을 받는 간섭을 고려하여 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용된다.
주파수 재사용율이 낮을수록, 즉 상기 주파수 재사용 계수가 1을 초과할수록(K > 1) ICI는 감소하지만, 1개의 셀에서 사용 가능한 주파수 자원의 양이 감소하여 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량 역시 함께 감소하게 된다. 이와는 반대로, 상기 주파수 재사용 계수가 1일 경우, 즉 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 모든 셀들이 동일한 주파수 대역을 사용할 경우(K = 1)에는 ICI는 증가하지만, 1개의 셀에서 사용 가능한 주파수 자원의 양 역시 증가하여 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량 역시 함께 증가하게 된다.
한편, 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 다중 셀 통신 시스템(이하 'CDMA 다중 셀 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서는 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 셀들 각각에 상기 셀들 각각을 구분할 수 있는 고유한 스크램블링 코드 (scrambling code)를 부여한다. 따라서, 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템은 상기 스크램블링 코드를 사용함으로 인해 다른 셀들간의 ICI를 최소화시켜 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 모든 셀들이 상기 CDMA 통신 시스템의 상기 주파수 대역을 재사용하는 것을 가능하게 하여 상기 주파수 재사용 계수를 1로 유지하고 있다.
이와 같이 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템은 상기 주파수 재사용 계수를 1로 유지함으로써 ICI는 상기 주파수 재사용 계수를 1을 초과하여 설정할 경우보다 증가할지라도 주파수 자원의 효율성을 증가시킬 수 있으므로 전체 시스템 용량을 크게 향상시키는 시스템이다. 또한, 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템은 셀들 각각에서 셀내에 존재하는 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)들의 사용자 신호(user signal)들 간의 간섭을 감소시키기 위해 상기 가입자 단말기들 각각에 고유한 코드를 부여한다. 그래서, 상기 가입자 단말기들 각각은 상기 가입자 단말기들 각각에 고유하게 부여된 코드를 사용하여 사용자 신호를 상기 주파수 대역으로 확산시켜 송신하다. 여기서, 상기 가입자 단말기들 각각에 부여되는 코드는 직교성을 가지는 코드로서, 상기 가입자 단말기들간의 간섭을 최소화시킬 수 있다.
상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템에서는 셀 당 가입자 단말기들의 개수가 증가하면 상기 가입자 단말기들 상호간의 간섭 또는 ICI 양이 증가하게 되어 전체 시스템 용량을 제한하는 요인으로 작용한다. 그런데, 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템의 각 셀이 수용 가능한 가입자 단말기 개수내에서 상기 셀당 가입자 단말기들의 개수가 증가할 경우에는 상기 가입자 단말기들 상호간의 간섭 또는 ICI 양이 증가하는 것은 전체 시스템 용량에 있어 문제로 작용하지 않으며, 오히려 주파수 자원의 효율성을 증가시켜 시스템 용량을 증대시키는 효과를 가져온다.
그러나, 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템은 고속 데이터를 전송함에 따라 상기 주파수 대역이 확장되는 경우에는 그 시스템 효율이 크게 떨어지게 된다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 주파수 대역이 확장되면 (1) 코드의 길이가 늘어나고, (2) 칩(chip) 주기가 짧아져야 하며, (3) 다수의 다중 경로(multipath) 성분들을 포착해야 하고, (4) 상기 다수의 다중 경로 성분들간의 간섭 양 증가로 인하여 시스템 성능 저하가 심각하며, (5) 시스템 구현 복잡도가 크게 증가한다.
한편, 차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
그래서, 상기 4G 통신 시스템에서는 유·무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 활발하게 연구하고 있으며, 상기 OFDM/OFDMA 방식은 멀티-캐리어(multi-carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(symbol)열을 병렬로 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다. 여기서, 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하는 다중 셀 통신 시스템을 'OFDM/OFDMA 다중 셀 통신 시스템'이라 칭하기로 한다.
상기 4G 통신 시스템이 고속, 고품질의 무선 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 광대역의 스펙트럼(spectrum) 자원이 필요하다. 하지만, 광대역 스펙트럼 자원을 사용할 경우에는 다중 경로 전파(multipath propagation)에 따른 무선 전송로 상에서의 페이딩(fading) 영향이 심각해지며, 전송 대역 내에서도 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 따른 영향이 발생한다. 따라서, 고속의 무선 멀티미디어 서비스를 위해서는 상기 CDMA 방식에 비해 주파수 선택적 페이딩에 강인한 상기 OFDM/OFDMA 방식이 더 큰 이득을 가지므로 상기 4G 통신 시스템에 적극 활용되고 있는 추세에 있다. 즉, 상기 OFDM/OFDMA 방식은 다수개의 서브 캐리어(sub-carrier)들간의 직교성(orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가지며, 또한 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다는 특징을 가진다. 또한, 상기 OFDM/OFDMA 방식에서는 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩에 강하고, 다중 경로 페이딩에 강하고, 보호 구간(guard interval)을 이용하여 심벌간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference) 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 상기 4G 통신 시스템에 적극 활용되고 있는 추세에 있다.
상기 4G 통신 시스템에서와 같이 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 OFDM/OFDMA 방식을 적용한 대표적인 통신 시스템으로서 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템과 flash-OFDM 통신 시스템이 있다. 여기서, 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 상기 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능한 통신 시스템이다. 그런데, 상기 4G 통신 시스템 역시 현재는 상기 CDMA 다중 셀 통신 시스템에서와 마찬가지로 상기 주파수 재사용 계수 1을 적용하여 통신을 수행하도록 하는 면에 초점을 맞추어 활발한 연구를 진행하고 있다.
일 예로, 상기 flash-OFDM 통신 시스템의 경우 서브 캐리어들 각각이 겪게 되는 ICI를 평균화시키기 위해 유사 랜덤(pseudo random) 시퀀스를 사용하여 다수의 주파수 호핑 패턴(frequency hopping pattern)들을 생성하고, 상기 flash-OFDM 통신 시스템을 구성하는 셀들 각각에 할당하여 사용하도록 함으로써 모든 셀들이 동일한 상기 주파수 대역을 사용하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상기 flash-OFDM 통신 시스템은 상기 주파수 재사용 계수 1을 적용하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 상기 flash-OFDM 통신 시스템은 각 셀에서 사용하는 서브 캐리어들의 개수가 증가함에 따라 일반적인 다중 셀 통신 시스템에서와 같이 셀 간에 동일한 주파수 자원을 사용하는 서브 캐리어들간 간섭으로 인한 성능 저하가 발생하게 된다.
또 다른 예로, 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 상기 MAN 통신 시스템을 기반으로 하고 있기 때문에 기지국과 기지국간의 통신과 같이 이동성이 매우 적거나 혹은 이동성이 존재하지 않고, 다중 셀 통신 시스템의 개념이 아닌 포인트 대 포인트(point to point) 방식 혹은 포인트대 멀티포인트(point to multi-point) 방식과 같은 형태로 통신을 수행하고 있다. 따라서, 상기 IEEE 802.16 통신 시스템은 일반적인 다중 셀 통신 시스템에 적용할 수 없다. 물론, 현재는 상기 IEEE 802.16 통신 시스템에 이동성을 부여하기 위한 다양한 연구들이 활발하게 진행되고 있지만 아직 다중 셀 환경과 주파수 재사용 계수를 고려하여 ICI를 최소화시키는 방안에 대한 제시가 없다.
상기에서 설명한 바와 같이 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 재사용 계수 1을 적용하는 것과 같이 주파수 자원의 효율성을 증가시키면서도, 다른 셀들간의 ICI를 최소화시키는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 ICI를 최소화시키기 위 해 주파수 자원을 할당하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 영역의 특성에 상응하게 상기 주파수 재사용 계수를 적용하여 주파수 자원을 할당하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원의 효율성을 최대화시키기 위해 주파수 자원을 할당하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 대역이 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 먼저 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙 셀을 포함하여 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부에서 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용되는 것으로 주파수 재사용 계수 K가 정의되며, 상기 K개의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 서빙 셀이 상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하고, 상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할한 후, 상기 서빙 셀에 상기 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하고, 상기 K개의 대역 그룹들중 상기 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들이 재사용 대역 그룹들에 할당되도록 매핑한 후, 다수의 가입자 단말기들을 타겟으로 하는 사용자 데이터가 발생하면 다수의 대역 그룹들중 상기 다수의 가입자 단 말기들 각각의 사용자 데이터를 전송할 대역 그룹들을 할당하도록 제어하는 제어기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터를 해당 대역 그룹을 통해 전송되도록 할당하는 대역 그룹 할당기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 세그먼트 대역들을 할당하는 세그먼트 할당기와, 상기 세그먼트 할당된 대역 그룹들의 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 대역이 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 먼저 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙 셀을 포함하여 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부에서 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용되는 것으로 주파수 재사용 계수 K가 정의되며, 상기 K개의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 서빙 셀에서 주파수 자원을 할당하는 방법에 있어서, 상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정과, 상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 과정과, 상기 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하고, 상기 K개의 대역 그룹들중 상기 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들이 재사용 대역 그룹들에 할당되도록 매 핑하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 다중 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭(ICI: Inter Cell Interference, 이하 'ICI'라 칭하기로 한다)을 최소화시키면서도, 주파수 자원의 효율성을 최대화시키기 위해 주파수 자원을 할당하는 시스템 및 방법을 제안한다. 특히, 본 발명은 다중 셀 통신 시스템에서 실제 주파수 재사용 계수 (actual frequency reuse factor)
Figure 112005009979294-PAT00001
가 1이 (
Figure 112005009979294-PAT00002
= 1) 되도록 하기 위해 셀내의 대역들 특성에 상응하게 주파수 자원을 할당함으로써 주파수 자원의 효율성을 최대화시키면서도 ICI를 최소화시키는 주파수 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다.
여기서, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)(K)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 셀들간의 간섭을 줄이면서 주파수 자원을 재사용하기 위하여 상기 주파수 대역이 상기 주파수 재사용 계수(K)와 동일한 개수의, 즉 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 상기 K개의 서브 주파수 대역들 이 상기 셀들 중에서 서빙 셀을 포함하여 상기 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부에서 다른 셀들에 영향을 미치는 또는 다른 셀들로부터 영향을 받는 간섭을 고려하여 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용된다.
이하, 설명의 편의상 상기 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원을 할당하는 주체는 각 셀의 제어기라고 가정하기로 하며, 상기 제어기는 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 셀들의 주파수 자원을 함께 고려하여 주파수 자원을 할당한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 상기 다중 셀 통신 시스템의 각 셀에서 상기 주파수 대역이 다수의 대역 그룹(band group)들로 분할된다. 여기서, 상기 주파수 대역이 분할되는 대역 그룹들의 개수는 상기 주파수 재사용 계수 K와 동일하다.
또한, 상기 중심 대역 및 재사용 대역들이라 함은 본 발명에서 새롭게 제안하는 개념으로서, 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 셀들 각각이 상기 주파수 대역을 중심 대역(center band)과, 적어도 1개 이상의 재사용 대역(neighbor cell reuse band)들로 운용함으로써 상기 셀들 각각이 실제 주파수 재사용 계수는 1(
Figure 112005009979294-PAT00003
= 1)을 적용하면서도 상기 대역들, 즉 중심 대역 및 적어도 1개 이상의 재사용 대역들 각각에서 상기 주파수 재사용 계수 K를 적용하는 것과 동일한 효과를 가지도록 한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 주파수 재사용 계수는 동일한 1개의 주파수 자원, 즉 상기 주파수 대역을 K개의 셀들/섹터들마다 반복 사용하는 것으로 정의되는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 셀들/섹터들 각각의 실제 주파수 재사용 계수를 1로 적용한 상태에서 상기 셀들/섹터들 각각을 다수의, 일 예로 K개의 대역들로 분할하고, 상기 K개의 대역들 각각에 주파수 재사용 계수 K를 적용하도록 한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 셀 단위로는 실제 주파수 재사용 계수가 1이지만 각 대역들에서는 주파수 재사용 계수가 K가 되도록 함으로써 주파수 자원의 효율성을 최대화시키면서도 ICI를 최소화시키는 주파수 자원 할당을 가능하도록 한다. 상기 셀들 각각을 다수의 대역들로 분할하는 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 1에는 각 대역에 적용하는 주파수 재사용 계수 K가 3이고(K = 3), 연속 분할 방식을 사용할 경우의 대역 그룹 분할이 도시되어 있다. 즉, 상기 연속 분할 방식을 사용하므로 제어기는 해당 셀의 상기 주파수 대역을 물리적으로 연속하는 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할한다. 여기서, 상기 주파수 대역을 상기 재사용 계수 K와 동일한 개수의 대역 그룹들로 분할하는 이유는 해당 셀에서 상기 실제 주파수 재사용 계수를 1(
Figure 112005009979294-PAT00004
= 1)로 적용하면서도 상기 해당 셀 내의 각 대역들에서는 상기 주파수 재사용 계수 K를 적용하는 경우와 동일한 효과를 획득하기 위해서이다. 즉, 상기 해당 셀에서는 실제 주파수 재사용 계수
Figure 112005009979294-PAT00005
= 1을 적용하기 때문에 주파수 자원의 효율성을 최대화시키면서도 상기 해당 셀내의 대역들 특성에 상응하게 상기 셀 내의 대역 들에 상기 주파수 재사용 계수 K에 상응하게 분할된 대역 그룹들을 할당함으로써 ICI를 최소화시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 분할된 대역 그룹들 각각은 상기 해당 셀에서 상기 중심 대역 및 재사용 대역들중 어느 한 대역에 할당되도록 매핑(mapping)되는데, 상기 중심 대역 및 재사용 대역에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 중심 대역 및 재사용 대역에 대해서 설명하기에 앞서, 셀 구조에서는 셀 중심(cell center)으로부터 근접한 정도에 따라, 즉 셀 중심 영역 인지 혹은 셀 경계(cell boundary) 영역인지에 따라 그 특성이 상이하게 나타나는데 이를 살펴보면 다음과 같다.
(1) 지연 확산(delay spread) 측면
상기 셀 중심 영역은 비교적 지연 확산이 적고, 상기 셀 경계 영역은 비교적 지연 확산이 크다.
(2) 주파수 선택적 페이딩 측면
상기 셀 중심 영역은 주파수 선택적 페이딩의 영향이 거의 없이 안정적이고, 상기 셀 경계영역은 주파수 선택적 페이딩의 영향이 심하게 나타난다.
(3) ICI 변동 측면
상기 셀 중심 영역은 ICI 변동이 거의 없이 안정적이며, 상기 셀 경계 영역은 ICI 변동이 심하게 나타난다.
상기에서 설명한 바와 같이 일반적으로 상기 셀 중심 영역이 상기 셀 경계 영역에 비해서 그 특성이 양호하게 나타나는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 셀 경계 영역에 할당되도록 매핑되는 대역을 중심 대역으로 설정하고. 셀 중심 영역에 할당되도록 매핑되는 대역을 재사용 대역들로 설정한다. 한편, 상기에서는 상기 셀 경계 영역에 상기 중심 대역이 할당되도록 매핑하고, 상기 셀 중심 영역에 상기 재사용 대역들이 할당되도록 매핑하는 경우를 일 예로 하여 설명하였으나, 상기 중심 대역 및 재사용 대역들이 할당되도록 매핑되는 셀내의 영역은 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 상황에 따라 가변적으로 설정될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 다중 셀 통신 시스템이 N개의 셀들, 즉 제1셀 내지 제N셀의 N개의 셀들로 구성되고, 각 셀들의 대역들 각각에서 주파수 재사용 계수 K를 적용한다고 가정하기로 한다. 먼저, 서빙 셀인 제1셀에서는 상기 주파수 대역이 분할되어 생성된, 상기 주파수 재사용 계수 K와 동일한 개수, 즉 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹이 상기 제1셀의 중심 대역에 할당되도록 매핑되며, 상기 중심 대역에 매핑된 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들, 즉 제2대역 그룹 내지 제K대역 그룹을 상기 재사용 대역들에 할당되도록 매핑한다. 그리고, 상기 제1셀의 중심 대역에 매핑된 제1대역 그룹은 상기 제1셀과 상기 주파수 재사용 계수 K에 상응하게 이격된 셀, 즉 제(K+1)셀의 중심 대역에 매핑되어 ICI를 최소화시키도록 한다.
또한, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3) 각각은 적어도 1개 이상의 세그먼트(segment) 대역들로 구성되며, 상기 연속 분할 방식을 사용할 경우에는 상기 대역 그룹들 각각이 물리적으로 연속하는 적어도 1개 이상의 세그먼트 대역들로 구성된다.
상기 도 1에서는 본 발명의 실시예에 따른 연속 분할 방식을 사용하는 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 각 셀들의 중심 대역을 할당하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 3을 적용할 경우 각 셀의 중심 대역 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 3을 적용하는 경우를 가정하였으므로, 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 상기 각 셀의 주파수 대역은 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할된다. 그러면, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3) 중 어느 한 대역 그룹, 일 예로 제1대역 그룹(G1)은 임의의 셀인 서빙 셀에서 상기 중심 대역에 할당되도록 매핑되며, 상기 제1대역 그룹(G1)은 미리 설정한 범위를 초과하여 존재하는 셀들에서 중심 대역에 할당되도록 매핑되어 재사용된다. 여기서, 상기 설정 범위라 함은 결과적으로 상기 각 대역에 적용되는 주파수 재사용 계수 K에 상응하는 범위가 되는 것이며, 상기 도 2에서는 상기 주파수 재사용 계수 K = 3을 가정하였으므로 적어도 3개의 셀들이 이격되어 상기 제1대역 그룹(G1)이 중심 대역에 할당되도록 매핑된다. 상기 도 2에는 각 셀의 중심 대역으로 사용되는 대역 그룹들만 표시되어 있으며, 상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 서로 인접한 셀들간에는 동일한 주파수 대역의 대역 그룹이 중심 대역으 로 사용되는 것이 방지되어 ICI 발생을 최소화할 수 있다.
상기 도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 3를 적용할 경우의 각 셀의 중심 대역 할당 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 7를 적용할 경우의 각 셀의 중심 대역 할당 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 7를 적용할 경우의 각 셀의 중심 대역 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 7을 적용하는 경우를 가정하였으므로, 상기 다중 셀 통신 시스템의 각 셀의 상기 주파수 대역은 7개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)으로 분할된다. 그러면, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)은 상기 주파수 재사용 계수 K = 7에 상응하게 서빙 셀을 포함하여 미리 설정한 범위내에 존재하는, 상기 서빙 셀에 인접한 7개의 셀들에 미리 설정된 셀 주파수 할당 규칙에 상응하게 각각의 중심 대역에 할당되도록 매핑되고, 상기 설정 범위를 초과하여 존재하는 셀들에 대해서는 상기 서빙 셀에서 중심 대역으로 사용되는 대역 그룹, 즉 제1대역 그룹(G1)이 중심 대역으로 재사용되도록 매 핑한다. 상기 도 3에는 각 셀의 중심 대역으로 사용되는 대역 그룹들만 표시되어 있으며, 상기 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 서로 인접한 셀들간에는 동일한 주파수 대역의 대역 그룹이 중심 대역으로 사용되는 것이 방지되어 ICI 발생을 최소화할 수 있다.
상기 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에서 주파수 재사용 계수 K = 7을 적용할 경우의 각 셀의 중심 대역 할당 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에서 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 설명하기에 앞서, 상기 도 4에서는 상기 다중 셀 통신 시스템의 각 대역에 주파수 재사용 계수 K = 3이 적용되는 경우를 가정하기로 하며, 따라서 상기 다중 셀 통신 시스템의 상기 주파수 대역은 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할되고, 상기 분할된 각 대역 그룹을 인접한 3개의 셀들에서 각각 중심 대역에 할당되도록 매핑함으로써 ICI 발생을 최소화시킨다. 여기서, 상기 인접한 3개의 셀들을 셀 A와, 셀 B와, 셀 C라고 가정하고, 순차적으로 상기 셀 A에 제1대역 그룹(G1)이 중심 대역에 할당되도록 매핑되고, 상기 셀 B에 제2대역 그룹(G2)이 중심 대역에 할당되도록 매핑되 고, 상기 셀 C에 제3대역 그룹(G3)이 중심 대역에 할당되도록 매핑되었다고 가정하기로 한다.
그런데, 상기 다중 셀 통신 시스템은 각 영역이 아닌 각 셀 단위로는 실제 주파수 재사용 계수 (
Figure 112005009979294-PAT00006
= 1)을 적용하므로 상기 셀 A 내지 셀 C는 그 중심 대역에 할당되도록 매핑된 대역 그룹 뿐만 아니라 나머지 대역 그룹들 역시 사용한다. 즉, 상기 셀 A는 제2대역 그룹(G2)과 제3대역 그룹(G3)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑하고, 상기 셀 B는 제1대역 그룹(G1)과 제3대역 그룹(G3)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑하고, 상기 셀 C는 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑한다. 이 경우, 각 셀의 재사용 대역들에 할당되는 대역 그룹들은 해당 셀 이외의 다른 셀들에서는 중심 대역에 할당되므로 해당 셀에서 중심 대역에서 사용하는 송신 전력(transmit power)과 동일한 송신 전력을 재사용 대역들에 적용할 경우에는 다른 셀의 중심 대역에 ICI로 작용하게 된다. 따라서, 다른 셀의 중심 대역에 미치는 ICI를 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 성능 요구 사항을 만족하는, 미리 설정한 범위 미만으로 유지하기 위하여 재사용 대역들에는 중심 대역에서 적용하는 송신 전력 미만의 송신 전력, 즉 다른 셀의 중심 대역의 ICI 영향까지 고려한 송신 전력을 사용해야만 한다.
본 발명에서는 서빙 셀에서 재사용 대역들로 사용되는 각 대역 그룹들에서의 신호가 해당 대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하는 다른 셀의 중심 대역에 미치는 ICI로서의 양을 조절함으로써, 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 시스템 자원 활용 측면에서 셀 당 평균 주파수 효율을 극대화하도록 한다. 따라서, 본 발명 에서는 상기 재사용 대역들에서의 전력 밀도를 상기 ICI까지 고려하여 설정해야만 한다. 물론, 반드시 셀 당 평균 주파수 효율을 극대화하도록 재사용 대역들에서의 전력 밀도를 설정할 필요는 없으며, 다른 기준에 따라 혹은 다소의 마진(margin)을 두어 재사용 대역들에서의 전력 밀도를 설정할 수도 있으며, 혹은 주파수 재사용 계수, 안테나(antenna)의 종류, 시스템 구조, 다중 접속(multiple access) 방식 등에 따라 재사용 대역들에서의 전력 밀도를 설정할 수도 있음은 물론이다.
상기 도 4에는 셀 A와 셀 C에 대한 중심 대역과 재사용 대역 할당 및 그 전력 밀도, 즉 송신 전력과의 관계가 도시되어 있는 것이다. 상기 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 셀 A에는 제1대역 그룹(G1)이 중심 대역으로, 제2대역 그룹(G2)과 제3대역 그룹(G3)이 재사용 대역들에 할당되도록 매핑되어 있으므로 ICI를 고려하여 제2대역 그룹(G2)과 제3대역 그룹(G3)의 송신 전력이 제1대역 그룹(G1)의 송신 전력에 비해 작게 설정되어 있다. 또한, 셀 C에는 제3대역 그룹(G3)이 중심 대역으로, 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2)이 재사용 대역들에 할당되도록 매핑되어 있으므로 ICI를 고려하여 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2)의 송신 전력이 제1대역 그룹(G3)의 송신 전력에 비해 작게 설정되어 있다.
또한, 상기 도 4에서는 해당 셀에서 중심 대역을 제외한 재사용 대역들에 적용되는 송신 전력들을 동일하게 설정한 경우를 가정하였으나, 상기 재사용 영역들 각각에 적용되는 송신 전력을 상이하게 설정할 수도 있음은 물론이다. 일 예로, 상기 셀 C의 재사용 대역들에 할당되는 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2)의 송신 전력을 동일하게 설정하는 것이 아니라 상기 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2) 의 송신 전력을 상이하게 설정하는 것이다.
상기 도 4에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 상기 다중 셀 통신 시스템에서 사용하는 상기 주파수 대역을 각 대역에서 적용하고자하는 상기 주파수 재사용 계수 K와 동일한 개수의 대역 그룹들로 분할하는데, 상기 도 5에는 각 대역에 적용하고자 하는 주파수 재사용 계수 K = 3이고, 비연속 분할 방식을 사용할 경우의 대역 그룹 분할이 도시되어 있다. 즉, 상기 비연속 분할 방식으로 대역 그룹을 분할하므로 상기 다중 셀 통신 시스템의 상기 주파수 대역을 물리적으로 비연속적인 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할한다. 상기 비연속 분할 방식을 사용하는 대역 그룹 분할 동작은 상기 도 1에서 설명한 연속 분할 방식을 사용하는 대역 그룹 분할 동작과 대역 그룹으로 생성되는 주파수 대역이 비연속적이라는 면에서만 차이가 존재할 뿐 나머지 부분에서는 동일하다. 즉, 상기 도 1에서는 상기 주파수 대역을 물리적으로 연속적인 3개의 대역 그룹들로 분할하는 방면에, 상기 도 5에서는 상기 주파수 대역을 물리적으로 비연속적인 3개의 대역 그룹들로 분할하는 면에서만 차이가 존재할 뿐이다.
상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 설명하기에 앞서, 상기 도 6에서는 각 대역에 적용되는 주파수 재사용 계수 K = 3인 경우를 가정하기로 하며, 따라서 상기 다중 셀 통신 시스템의 상기 주파수 대역은 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할되고, 상기 분할된 각 대역 그룹을 인접한 3개의 셀들에서 각각 중심 대역으로 사용함으로써 ICI 발생을 최소화시킨다. 여기서, 상기 인접한 3개의 셀들을 셀 A와, 셀 B와, 셀 C라고 가정하고, 순차적으로 상기 셀 A에 제1대역 그룹(G1)이 중심 대역으로 할당되도록 매핑되고, 상기 셀 B에 제2대역 그룹(G2)이 중심 대역으로 할당되도록 매핑되고, 상기 셀 C에 제3대역 그룹(G3)이 중심 대역으로 할당되도록 매핑된다고 가정하기로 한다.
그런데, 상기 다중 셀 통신 시스템은 실제로 셀 단위로 상기 실제 주파수 재 사용 계수 (
Figure 112005009979294-PAT00007
= 1)을 적용하므로 상기 셀 A 내지 셀 C는 그 중심 대역으로 할당된 대역 그룹 뿐만 아니라 나머지 대역 그룹들 역시 사용한다. 즉, 상기 셀 A는 제2대역 그룹(G2)과 제3대역 그룹(G3)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑하고, 상기 셀 B는 제1대역 그룹(G1)과 제3대역 그룹(G3)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑하고, 상기 셀 C는 제1대역 그룹(G1)과 제2대역 그룹(G2)을 재사용 대역들에 할당되도록 매핑한다. 이 경우, 각 셀에서 사용하는 재사용 대역은 해당 셀 이외의 다른 셀들에서 중심 대역으로 사용되므로 해당 셀에서 중심 대역에 적용되는 송신 전력과 동일한 송신 전력을 재사용 대역들에 적용할 경우에는 다른 셀의 중심 대역에 ICI로 작용하게 된다. 따라서, 다른 셀의 중심 대역에 미치는 ICI를 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 성능 요구 사항을 만족하는, 미리 설정한 범위 미만으로 유지하기 위하여 재사용 대역에는 중심 대역에서 적용하는 송신 전력 미만의 송신 전력, 즉 다른 셀 중심 대역의 ICI 영향까지 고려한 송신 전력을 적용해야만 한다.
상기 비연속 분할 방식을 사용하는 재사용 대역 할당 동작은 상기 도 4에서 설명한 연속 분할 방식을 사용하는 재사용 대역 할당 동작과 대역 그룹으로 생성되는 주파수 대역이 비연속적이라는 면에서만 차이가 존재할 뿐 나머지 부분에서는 동일하다. 즉, 상기 도 4에서는 상기 주파수 대역을 물리적으로 연속하는 3개의 대역 그룹들로 분할하는 방면에, 상기 도 6에서는 상기 주파수 대역을 물리적으로 불연속하는 3개의 대역 그룹들로 분할한다는 면에서만 차이가 존재할 뿐이다.
상기 도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 각 셀들에 중심 대역을 할당한 후 재사용 대역을 할당하 는 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 설명하기에 앞서, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 상기 도 1 및 도 5에서 설명한 바와 같이 상기 주파수 대역을 각 대역에 적용할 주파수 재사용 계수 K와 동일한 개수의 대역 그룹들로 분할함에 있어서 주파수 자원의 효율성을 증가시키고, 주파수 자원 할당의 유연성을 증가시키기 위해 시스템 요구 사항과, 사용자 요구 사항과, 트래픽(traffic) 특성 및 서비스 타입(service type) 등에 따라 상기 다중 셀 통신 시스템의 상기 주파수 대역을 다수개의 세그먼트 대역들로 분할한다. 그리고, 상기 다수개의 세그먼트 대역들중 적어도 1개 이상의 세그먼트 대역들을 선택하여 1개의 대역 그룹으로 생성한다. 여기서, 동일한 1개의 세그먼트 대역은 오직 1개의 대역 그룹에만 할당되며, 2개 이상의 대역 그룹들에 동시에 할당되지 않도록 함으로써 동일한 주파수 대역 할당으로 인한 해당 셀내의 혹은 다른 셀들간의 간섭 발생을 최소화시킨다.
상기 도 7에는 상기 주파수 대역을 균등 분할 방식을 사용하여 동일한 대역폭(bandwidth), 즉 s1의 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 세그먼트 대역들 각각의 대역폭은 주파수 자원 사 용의 효율성을 증가시키고, 주파수 자원 할당의 용이성을 증가시키기 위해 균등하게 결정된다.
상기 도 7에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 불균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 불균등 분할 방식을 사용하는 세그먼트 대역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8에는 상기 도 7에서 설명한 균등 분할 방식을 사용하여 세그먼트 대역을 분할하는 것과는 달리 상기 주파수 대역을 불균등 분할 방식을 사용하여 상이한 대역폭, 즉 s1, s2, s3, ... 의 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 세그먼트 대역들 각각의 대역폭은 시스템 요구 사항 및 사용자 요구 사항 등에 따라 불균등하게 결정된다.
상기 도 7 및 도 8에서 설명한 바와 같이 상기 다중 셀 통신 시스템의 상기 주파수 대역은 균등 분할 방식을 사용하여 균등한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할되거나, 혹은 불균등 분할 방식을 사용하여 불균등한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할된다. 그리고, 이렇게 분할된 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개 이상의 세그먼트 대역들이 1개의 대역 그룹으로 생성되며, 상기 1개의 대역 그룹으로 생성되는 세그먼트 대역들은 물리적으로 연속적인 세그먼 트 대역들일 수도 있고 혹은 물리적으로 불연속적인 세그먼트 대역들일 수도 있다. 즉, 상기 도 1에서는 각 대역 그룹을 생성하는 세그먼트 대역들이 물리적으로 연속적인 세그먼트 대역들로 설정되며, 상기 도 5에서는 각 대역 그룹을 생성하는 세그먼트 대역들이 물리적으로 불연속적인 세그먼트 대역들로 설정된다.
한편, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 서빙 셀에서 중심 대역에 할당되도록 매핑되는 대역 그룹을 상기 서빙 셀에서 각 대역의 주파수 재사용 계수 K에 상응하게 서빙 셀을 포함하여 미리 설정한 범위를 초과하여 존재하는 다른 셀들에서 그 중심 대역에서 재사용할 경우, 상기 동일한 주파수 대역을 중심 대역으로 사용하는 셀들은 그 사용하는 주파수 대역이 동일할지라도 그 동일한 주파수 대역을 구성하는 대역 그룹의 형태를 각 셀마다 독립적으로 설정할 수 있음은 물론이다. 이와 마찬가지로, 임의의 셀에서 중심 대역에 할당되도록 매핑된 대역 그룹과 재사용 대역들에 할당되도록 매핑된 대역 그룹들에서의 세그먼트 대역 분할 형태 역시 각 셀마다 독립적으로 설정할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 세그먼트 대역들의 대역폭을 설정함에 있어서, 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDM 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)과, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDMA 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)과, 멀티 캐리어-부호 분할 다중 접속(MC-CDMA: Multi Carrier-Code Division Multiple Access, 이하 'MC-CDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'MC-CDMA 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)과 같이 해당 통신 시스템에 상기 주파수 대역을 상호 직교하며, 동일한 대역폭을 가지는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하는 통신 시스템에서는 1개의 서브 캐리어를 최소 세그먼트 대역으로 정의하여 1개의 최소 세그먼트 대역을 1개의 세그먼트 대역으로 설정할 수도 있고, 상기 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 1개의 세그먼트 대역으로 설정할 수도 있다. 상기 OFDM 통신 시스템과, OFDMA 통신 시스템과, MC-CDMA 통신 시스템과 같은 통신 시스템을 '멀티캐리어(multi-carrier) 다중 셀 통신 시스템'이라 칭하기로 한다.
그러면 여기서 도 9를 참조하여 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 최소 세그먼트 대역을 사용하여 세그먼트 대역을 분할하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 최소 세그먼트 대역을 사용하여 세그먼트 대역을 분할하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9에서는 1개의 서브 캐리어, 즉 최소 세그먼트 대역의 대역폭을 s1이라고 가정하기로 하며, 따라서 1개의 세그먼트 대역은 1개의 최소 세그먼트 대역으로 구성될 수도 있고, 다수개의 최소 세그먼트 대역들로 구성될 수도 있다(s2, s3, ... , sN). 여기서, 1개의 세그먼트 대역을 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 구성할 경우에는 물리적으로 연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가 지고 1개의 세그먼트 대역을 구성할 수도 있고, 물리적으로 불연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 1개의 세그먼트 대역을 구성할 수도 있다.
그러면 여기서 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 연속하는 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 연속하는 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 10에는 물리적으로 연속하는 다수의 최소 세그먼트 대역들로 구성된 다수의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹 내지 제M대역 그룹의 총 M개의 대역 그룹들이 도시되어 있다.
상기 도 10에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 불연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 물리적으로 불연속하는 다수개의 최소 세그먼트 대역들을 가지고 대역 그룹을 구성하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 11에는 물리적으로 불연속하는 다수의 최소 세그먼트 대역들로 구성된 다수의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹 내지 제M대역 그룹의 총 M개의 대역 그룹들이 도시되어 있다.
또한, 상기 다중 셀 통신 시스템이 상기 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우에는 주파수 다이버시티 이득(frequency diversity gain)을 얻고, 특정 대역 그룹이 지속적으로 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 등의 영향을 받는 경우를 방지하기 위해 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들을 주기적으로 혹은 비주기적으로 상이하게 설정함으로써 각 셀의 대역 그룹에 해당하는 주파수 대역을 주기적으로 또는 비주기적으로 호핑(hopping)시킬 수 있다. 이렇게, 각 셀의 대역 그룹에 해당하는 주파수 대역을 주기적으로 또는 비주기적으로 호핑시키는 방식, 즉 각 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 그룹핑(grouping)을 변경하는 방식은 다수개로 존재할 수 있으며, 도 12 내지 도 14를 참조하여 상기 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 그룹핑 변경 방식, 즉 호핑 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제1호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 12에는 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 각 대역이 주파수 재사용 계수 K = 3을 적용할 경우의 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들에 적용되는 제1호핑 패턴이 도시되어 있으며, 상기 도 12에는 설명의 편의상 각 대역 그 룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 총 대역폭이 균등한 경우, 즉 균등 분할 방식을 사용하여 대역 그룹들을 구성할 경우의 세그먼트 대역들에 적용되는 제1 호핑 패턴이 도시되어 있는 것이다.
한편, 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템은 각 대역에 주파수 재사용 계수 K = 3을 사용하므로 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 임의의 셀은 상기 주파수 대역을 균등 분할 방식을 사용하여 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)으로 분할한다. 그리고, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2) 및 제3대역 그룹(G3)은 미리 설정된 호핑 주기에 상응하게 원형 순환적(cyclic shift, 이하 'cyclic shift'라 칭하기로 한다)인 패턴을 가지는 제1호핑 패턴(hopping pattern)에 상응하게 그 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들이 호핑된다. 일 예로, 제1대역 그룹(G1)을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역은 첫 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW1이며, 두 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW2이며, 세 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW3으로 호핑되는 것이다. 결국, 임의의 한 주파수 대역, 일 예로 주파수 대역 BW1은 첫 번째 호핑 주기에서 제1대역 그룹(G1)을 구성하고, 두 번째 호핑 주기에서는 제3대역 그룹(G3)을 구성하고, 세 번째 호핑 주기에서는 제2대역 그룹(G2)을 구성하고, 네 번째 호핑 주기에서는 다시 제1대역 그룹(G1)을 구성한다. 이런 식으로, 상기 호핑 주기에 상응하게 그 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들이 cyclic shift하게 호핑된다.
상기 도 12에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스 템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제1호핑 패턴, cyclic shift한 형태를 가지는 호핑 패턴에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제2호핑 패턴에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제2호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 13에는 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 각 대역이 주파수 재사용 계수 K = 7을 적용할 경우의 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들에 적용되는 제2호핑 패턴이 도시되어 있으며, 상기 도 13에는 설명의 편의상 각 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 총 대역폭이 균등한 경우, 즉 균등 분할 방식을 사용하여 대역 그룹들을 구성할 경우의 세그먼트 대역들에 적용되는 제2 호핑 패턴이 도시되어 있는 것이다.
한편, 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템은 각 대역의 주파수 재사용 계수 K = 7을 사용하므로 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 임의의 셀은 상기 주파수 대역을 균등 분할 방식을 사용하여 7개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)으로 분할한다. 그리고, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)은 미리 설정된 호 핑 주기에 상응하게 미리 설정한 기울기(slope)를 가지는 제2호핑 패턴에 상응하게 그 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들이 호핑된다. 일 예로, 제1대역 그룹(G1)을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역은 첫 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW1이며, 두 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW6이며, 세 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW4이며, 네 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW2이며, 다섯 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW7이며, 여섯 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW5이며, 일곱 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW3으로 호핑되는 것이다. 결국, 임의의 한 주파수 대역, 일 예로 주파수 대역 BW1은 첫 번째 호핑 주기에서는 제1대역 그룹(G1)을 구성하고, 두 번째 호핑 주기에서는 제3대역 그룹(G3)을 구성하고, 세 번째 호핑 주기에서는 제5대역 그룹(G5)을 구성하고, 네 번째 호핑 주기에서는 제7대역 그룹(G7)을 구성하고, 다섯 번째 호핑 주기에서는 제2대역 그룹(G2)을 구성하고, 여섯 번째 호핑 주기에서는 제4대역 그룹(G4)을 구성하고, 일곱 번째 호핑 주기에서는 제6대역 그룹(G6)을 구성하여 동일한 주파수 대역은 그 호핑 주기에 따라 구성하는 대역 그룹이 상이하게 된다.
상기 도 13에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제2호핑 패턴, 즉 미리 설정한 기울기를 가지는 호핑 패턴에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제3호핑 패턴에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에 서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제3호핑 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 14에는 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 각 대역이 주파수 재사용 계수 K = 7을 적용할 경우의 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들에 적용되는 제3호핑 패턴이 도시되어 있으며, 상기 도 14에는 설명의 편의상 각 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 총 대역폭이 균등한 경우, 즉 균등 분할 방식을 사용하여 대역 그룹들을 구성할 경우의 세그먼트 대역들에 적용되는 제3 호핑 패턴이 도시되어 있는 것이다.
한편, 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템은 각 대역에 주파수 재사용 계수 K = 7을 적용하므로 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템의 임의의 셀은 상기 주파수 대역을 균등 분할 방식을 사용하여 7개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)으로 분할한다. 그리고, 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)은 미리 설정된 호핑 주기에 상응하게 랜덤(random) 형태의 제3호핑 패턴에 상응하게 그 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들이 호핑된다. 여기서, 상기 제3호핑 패턴은 상기 호핑 주기 내에서 상기 제1대역 그룹(G1)과, 제2대역 그룹(G2)과, 제3대역 그룹(G3)과, 제4대역 그룹(G4)과, 제5대역 그룹(G5)과, 제6대역 그룹(G6) 및 제7대역 그룹(G7)이 랜덤하게 한번씩만 모두 호핑되는 형태를 가지는 패턴이다.
일 예로, 제1대역 그룹(G1)을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역은 첫 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW1이며, 두 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW4이며, 세 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW2이며, 네 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW5이며, 다섯 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW6이며, 여섯 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW7이며, 일곱 번째 호핑 주기에서는 주파수 대역 BW3으로 호핑되는 것이다. 결국, 임의의 한 주파수 대역, 일 예로 주파수 대역 BW1은 첫 번째 호핑 주기에서는 제1대역 그룹(G1)을 구성하고, 두 번째 호핑 주기에서는 제3대역 그룹(G3)을 구성하고, 세 번째 호핑 주기에서는 제7대역 그룹(G7)을 구성하고, 네 번째 호핑 주기에서는 제6대역 그룹(G6)을 구성하고, 다섯 번째 호핑 주기에서는 제5대역 그룹(G5)을 구성하고, 여섯 번째 호핑 주기에서는 제2대역 그룹(G2)을 구성하고, 일곱 번째 호핑 주기에서는 제4대역 그룹(G4)을 구성한다. 이런 식으로, 상기 호핑 주기에 상응하게 그 대역 그룹을 구성하는 세그먼트들이 랜덤 형태로 호핑된다. 또한, 상기 제3호핑 패턴의 랜덤 형태를 결정하기 위해 다양한 시퀀스(sequence)들이 사용될 수 있으며, 일 예로 상기 각 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들간의 충돌 발생을 방지하기 위해 직교성(orthogonality)을 가지는 직교 시퀀스가 사용될 수 있다.
상기 도 14에서는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 제3호핑 패턴에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크(downlink) 송신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 15는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 15를 참조하면, 먼저 다운링크 송신기, 일 예로 기지국(base station) 송신기는 제어기(1511)와, 대역 그룹 할당기(1513)와, 세그먼트 할당기(1515)와, 송신 전력 할당기(1517)와, 대역 그룹 호핑기(1519)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(1521)로 구성된다.
먼저, M개의 가입자 단말기(SS: Subscriber Station)들 각각으로부터 사용자 데이터(user data)가 입력되면, 상기 제어기(1511)는 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대해 스케쥴링(scheduling)을 수행한 후 상기 스케쥴링된 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터를 상기 대역 그룹 할당기(1513)에서 전송될 해당 대역 그룹을 할당받도록 제어한다. 여기서, 상기 제어기(1511)는 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대해 스케쥴링을 수행할 때 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 요구 사항과, 상기 사용자 데이터들의 트래픽 특성 등을 고려하여 해당 사용자 데이터를 중심 대역에 해당하는 대역 그룹에 할당하여 송신할지 혹은 재사용 대역에 해당하는 대역 그룹들에 할당하여 송신할지를 결정한다. 상기 사용자 요구 사항과 트래픽 특성을 고려하여 중심 대역 및 재사용 대역을 할당하는 동작에 대해서는 상기에서 설명하였으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 대역 그룹 할당기(1513)는 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 해당 대역 그룹을 할당한 후 상기 세그먼트 할당기(1515)로 출력한다. 여기서, 상기 세그먼트 할당기(1515)의 세그먼트 대역 할당 동작 역시 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 수행되는데, 상기 제어기(1511)는 해당 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들의 할당 및 그 할당된 세그먼트 대역들의 타입(type)에 따라 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대한 변조(modulation) 및 코딩(coding) 방식을 제어하고, 그 할당 결과를 상기 세그먼트 할당기(1515)로 출력한다. 그러면, 상기 세그먼트 할당기(1515)는 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 각 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들을 할당하고, 상기 할당한 세그먼트 대역들의 타입에 따라 상기 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대해 변조 및 코딩 방식을 결정한 후 상기 송신 전력 할당기(1517)로 출력한다. 상기 송신 전력 할당기(1517)의 송신 전력 할당 동작 역시 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 수행되는데, 상기 제어기(1511)는 송신 전력을 할당할 대역 그룹이 중심 대역에 할당된 대역 그룹인지 혹은 재사용 대역들에 할당된 대역 그룹들인지에 따라 그 송신 전력 할당을 제어한다. 즉, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 중심 대역에 할당되는 대역 그룹일 경우에는 ICI로 인한 영향등이 비교적 적어 재사용 대역들에 할당되는 대역 그룹들에 비해 비교적 큰 송신 전력을 할당할 수 있으며, 상기 제어기(1511)는 상기 ICI 영향 뿐만 아니라 셀 당 평균 주파수 효율을 극대화할 수 있는 각각의 재사용 주파수 대역에서의 신호 송신 전력과, 주파수 재사용 계수와, 안테나의 종류와, 시스템 구조 및 다중 접속 방식 등을 고려하여 상기 송신 전력 할당을 제어한다.
상기 송신 전력 할당기(1517)는 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 상기 세그 먼트 대역 할당이 완료된 각 대역 그룹들에 대해 송신 전력을 할당한 후 상기 대역 그룹 호핑 제어기(1519)로 출력한다. 상기 대역 그룹 호핑기(1519)의 대역 그룹 호핑 동작 역시 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 수행되는데, 상기 제어기(1511)는 주기적으로 혹은 비주기적으로 각 대역 그룹을 구성하는 주파수 대역을 호핑시키도록 제어한다. 여기서, 상기 제어기(1511)는 상기 도 12 내지 도 14에서 설명한 바와 같은 방식, 즉 cyclic shift 패턴과, 기울기 패턴과, 랜덤 패턴 등에 상응하게 상기 대역 그룹들 각각을 구성하는 주파수 대역이 호핑되도록 제어한다. 상기 대역 그룹 호핑기(1519)는 상기 제어기(1511)의 제어에 따라 대역 그룹을 구성하는 주파수 대역을 호핑한 후 상기 RF 처리기(1521)로 출력한다.
상기 RF 처리기(1521)는 상기 대역 그룹 호핑기(1519)에서 출력한 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대해 상기 결정되어 있는 변조 및 코딩 방식에 상응하게 변조 및 코딩하고 RF 처리하여 송신 안테나를 통해 에어(air)상으로 전송한다. 여기서, 상기 RF 처리기(1521)는 변조기(modulator)와, 인코더(encoder)와, 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등을 포함하여 상기 대역 그룹 호핑기(1519)에서 출력한 M개의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터들에 대해 변조 및 코딩하고 에어상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 안테나(antenna)를 통해 전송하는 것이다.
한편, 상기 도 15에서는 상기 M개의 가입자 단말기들 각각에 대해서 할당한 대역 그룹 및 해당 대역 그룹을 구성하는 세그먼트 대역들과, 그 호핑 패턴 및 송신 전력등에 대한 제어 정보를 상기 M개의 가입자 단말기들 각각에 전달하는 동작 에 대해서는 별도로 도시하지 않았으나 이는 상기 M개의 가입자 단말기들 각각에 일대일로, 즉 전용(dedicated)으로 전송할 수도 있고 혹은 상기 M개의 가입자들 각각에 공통적으로, 즉 공용(shared)으로 전송할 수도 있다.
상기 도 15에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 업링크(uplink) 송신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 16은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 업링크 송신기 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 16을 참조하면, 상기 업링크 송신기, 일 예로 가입자 단말기 송신기는 대역 그룹 할당기(1611)와, 세그먼트 할당기(1613)와, 송신 전력 할당기(1615)와, 대역 그룹 호핑기(1617)와, 상기 RF 처리기(1619)와, 제어기(1621)로 구성된다. 상기 도 16을 설명하기에 앞서, 먼저, 상기 제어기(1621)는 상기 가입자 단말기에서 업링크를 통해, 즉 기지국으로 전송할 사용자 데이터가 존재함을 검출하면 상기 기지국 송신기에서 상기 가입자 단말기의 사용자 데이터의 스케쥴링을 통해 할당된 대역 그룹들과, 상기 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들과, 상기 대역 그룹들에 적용되는 송신 전력과, 상기 대역 그룹들에 적용되는 호핑 패턴을 적용하도록 상기 대역 그룹 할당기(1611)와, 세그먼트 할당기(1613)와, 송신 전력 할당기(1615)와, 대역 그룹 호핑기(1617)의 동작을 제어하여 상기 사용자 데이터를 송신하도록 제어한다. 여기서, 상기 가입자 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 사용자 데이터를 송신하기 전에 상기 기지국 송신기에서 상기 가입자 단말기의 사용 자 데이터의 스케쥴링을 통해 할당된 대역 그룹들과, 상기 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들과, 상기 대역 그룹들에 적용되는 송신 전력과, 상기 대역 그룹들에 적용되는 호핑 패턴에 대한 정보를 수신하게 되며, 이 정보의 송수신 동작 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 대역 그룹 할당기(1611)와, 세그먼트 할당기(1613)와, 송신 전력 할당기(1615)와, 대역 그룹 호핑기(1617)와, 무선 주파수 처리기(1619)의 동작은 실질적으로 상기 도 15에서 설명한 다운링크 송신기, 즉 기지국 송신기의 대역 그룹 할당기(1513)와, 세그먼트 할당기(1515)와, 송신 전력 할당기(1517)와, 대역 그룹 호핑기(1519)와, 무선 주파수 처리기(1521)의 동작과 그 적용되는 가입자 단말기들의 개수만 상이할 뿐 나머지 동작은 거의 유사하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 다중 셀 통신 시스템에서 셀 단위로는 실제 주파수 재사용 계수를 1(
Figure 112005009979294-PAT00008
= 1)로 적용하여 주파수 자원의 효율성을 극대화시키면서 도 각 셀의 대역 특성에 따라 중심 대역과 재사용 대역들을 운영하여 상기 각 셀의 대역들에서는 주파수 재사용 계수가 K로 유지되도록 함으로써 ICI 영향으로 인한 시스템 성능 저하를 방지한다는 이점을 가진다. 또한, 상기 중심 대역 및 재사용 대역들을 구성하는 주파수 자원을 시스템 상황에 적응적으로 할당함으로써 주파수 자원의 할당 유연성을 제고시킨다는 이점을 가진다.

Claims (42)

  1. 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 대역이 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 먼저 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙 셀을 포함하여 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부에서 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용되는 것으로 주파수 재사용 계수 K가 정의되며, 상기 K개의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 상기 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 서빙 셀에서 주파수 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정과,
    상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 과정과,
    상기 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하고, 상기 K개의 대역 그룹들중 상기 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들이 재사용 대역 그룹들에 할당되도록 매핑하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심 대역에 할당되도록 매핑되는 제1대역 그룹은 상기 다수의 셀들중 상기 서빙 셀을 제외한 나머지 셀들중 상기 주파수 재사용 계수 K에 상응하게 이격되어 있는 셀들의 중심 대역에 할당되도록 매핑되는 대역 그룹임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정은;
    상기 주파수 대역을 동일한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정은;
    상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할 하는 과정은 상기 주파수 대역을 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 요구 사항과 사용자 요구 사항중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 과정은,
    상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들중 물리적으로 연속하는 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 과정은,
    상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들중 물리적으로 불연속하는 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다중 셀 통신 시스템이 다수개의 서브 캐리어들을 사용하는 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우, 상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정은;
    상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 연속하도록 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다중 셀 통신 시스템이 다수개의 서브 캐리어들을 사용하는 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우, 상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 과정은;
    상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 세그먼트 대역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정은,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 동일하게 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정은,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 과정은,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 중심 대역일 경우 그 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 재사용 대역일 경우에 적용되는 전력 밀도를 초과하도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 과정은,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 상기 서빙 셀 자신 및 상기 K개의 셀들중 상기 서빙 셀을 제외한 셀들에 미치는 간섭을 고려하여 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상이하게 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 과정은,
    상기 주파수 재사용 계수와, 안테나의 종류와, 상기 다중 셀 통신 시스템의 구조와, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 적용하는 다중 접속 방식 등을 고려하여 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상이하게 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 대역을 K개의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역을 미리 설정한 호핑 패턴에 상응하게 호핑하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 원형 순환적으로 호핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 미리 설정한 기울기를 가지도록 호핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 미리 설정한 시퀀스에 상응하게 호핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 시퀀스는 랜덤 시퀀스 혹은 직교 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 다수의 셀을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 상기 주파수 대역이 K개의 서브 주파수 대역들로 분할되고, 먼저 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 상기 셀들 중에서 서빙 셀을 포 함하여 K개의 셀들에 할당되고, 상기 K개의 셀들을 제외한 나머지 셀들중 일부에서 상기 K개의 서브 주파수 대역들이 재사용되는 것으로 주파수 재사용 계수 K가 정의되며, 상기 K개의 셀들이 상기 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 서빙 셀에서 주파수 자원을 할당하는 시스템에 있어서,
    상기 주파수 대역을 다수의 세그먼트 대역들로 분할하고, 상기 다수의 세그먼트 대역들중 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 주파수 대역을 상기 K개의 대역 그룹들로 분할하며, 상기 K개의 대역 그룹들중 임의의 한 대역 그룹인 제1대역 그룹을 중심 대역에 할당되도록 매핑하고, 상기 K개의 대역 그룹들중 상기 제1대역 그룹을 제외한 나머지 대역 그룹들이 재사용 대역 그룹들에 할당되도록 매핑한 후, 다수의 가입자 단말기들을 타겟으로 하는 사용자 데이터가 발생하면 다수의 대역 그룹들중 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터를 전송할 대역 그룹들을 할당하도록 제어하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터를 해당 대역 그룹을 통해 전송되도록 할당하는 대역 그룹 할당기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 세그먼트 대역들을 할당하는 세그먼트 할당기와,
    상기 세그먼트 할당된 대역 그룹들의 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 중심 대역에 할당되도록 매핑되는 제1대역 그룹은 상기 다수의 셀들중 상기 서빙 셀을 제외한 나머지 셀들중 상기 주파수 재사용 계수 K에 상응하게 이격되어 있는 셀들의 중심 대역에 할당되도록 매핑되는 대역 그룹임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 동일한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 요구 사항과 사용자 요구 사항중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 대역폭을 가지는 다수의 세그먼트 대역들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들중 물리적으로 연속하는 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 K개의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들중 물리적으로 불연속하는 적어도 1개의 세그먼트 대역이 상기 대역 그룹들 각각에 할당되도록 매핑하여 상기 K개의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다중 셀 통신 시스템이 다수개의 서브 캐리어들을 사용하는 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우, 상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 연속하도록 다수의 세그먼 트 대역들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다중 셀 통신 시스템이 다수개의 서브 캐리어들을 사용하는 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우, 상기 주파수 대역을 상기 다수의 세그먼트 대역들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 세그먼트 대역들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  30. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 송신 전력을 할당하도록 제어함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 가입자 단말기들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 송신 전력을 할당하는 송신 전력 할당기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 동일하게 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 중심 대역일 경우 그 전력 밀도를 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 재사용 대역일 경우에 적용되는 전력 밀도를 초과하도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 K개의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 대역들이 상기 서빙 셀 자신 및 상기 K개의 셀들중 상기 서빙 셀을 제외한 셀들에 미치는 간섭을 고려하여 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상이하게 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 재사용 계수와, 안테나의 종류와, 상기 다중 셀 통신 시스템의 구조와, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 적용하는 다중 접속 방식 등을 고려하여 상기 K개의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상이하게 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  37. 제21항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 주파수 대역을 K개의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역을 미리 설정한 호핑 패턴에 상응하게 호핑하도록 제어함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 제어기의 제어에 따라 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역을 상기 호핑 패턴에 상응하게 호핑하는 대역 그룹 호핑기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 원형 순환적으로 호핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 미리 설정한 기울기를 가지도록 호핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  41. 제38항에 있어서,
    상기 호핑 패턴은 상기 K개의 대역 그룹들을 구성하는 세그먼트 대역들이 점유하는 주파수 대역이 미리 설정한 주기 내에서 미리 설정한 시퀀스에 상응하게 호 핑되는 패턴임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 시퀀스는 랜덤 시퀀스 혹은 직교 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 시스템.
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