KR20060097450A - 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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

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KR20060097450A
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오성근
권기범
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들 각각이 동일한 주파수 대역을 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서, 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하고, 상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할한 후, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 미리 설정한 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑한다.
주파수 자원 효율, ICI, 세그먼트 영역, 대역 그룹, 대역폭, 부하율, 전력 밀도

Description

다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING RESOURCE ALLOCATION IN A MULTICELL COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 일반적인 다중 셀 통신 시스템에서 frequency reuse partitioning 방식을 사용할 경우의 주파수 자원 할당을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 4a-도4d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹의 대역폭을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 불연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 7a-도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 셀 영역의 세그먼트 영역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹에 세그먼트 영역들을 매핑하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 9a-도9d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹별로 부하율을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 10a-도10d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹별 전력 밀도를 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 세그먼트 영역을 분할하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 인접 셀들의 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들간의 간섭을 개략적으로 도시한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 전력 밀도가 동일할 경우 대역 그룹별 대역폭과 부하율을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 14는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구조를 도시한 블록도
도 15는 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 최소화시키고 주파수 자원 효율성을 최대화시키기 위해 자원 할당을 제어하는 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 자원을 상기 다수의 셀들이 분할하여 사용하게 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 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 대역들이 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.
상기 주파수 재사용 계수가 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 자원을 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.
그런데, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량을 고려하여 주파수 재사용 계수를 1로 설정할 경우에는 ICI가 증가하게 되므로, 상기 주파수 재사용 계수를 낮추면서도 ICI로 인한 성능 저하를 감소시키기 위한 다양한 ICI 제어 방식들이 제안되었다. 상기 ICI 제어 방식들은 크게 ICI를 평균화하는 ICI 평균화 방식과 ICI를 회피하는 ICI 회피 방식으로 분류되는데, 상기 ICI 평균화 방식은 시간에 따라 급격하게 변화하는 채널 환경과 같이 ICI 회피 제어를 위한 피드백(feedback) 정보를 획득하는 것이 난이하거나 혹은 시스템 구조상 ICI 회피 제어가 난이한 경우 사용되며, 상기 ICI 회피 방식은 복잡도의 증가 등과 같은 시스템적인 손실을 감수하더라도 ICI의 영향을 최소화시킴으로써 주파수 자원의 효율성을 극대화시키고자 할 경우 사용된다.
상기 ICI 평균화 방식과 ICI 회피 방식과 같은 ICI 제어 방식은 일반적으로 셀 운용 전략 설계 단계와 전송 방식 설계 단계에서 적용되는데, 상기 셀 운용 전략 설계 단계에서 적용되는 대표적인 ICI 제어 방식으로는 주파수 재사용 분할(frequency reuse partitioning, 이하 'frequency reuse partitioning'라 칭하기로 한다) 방식이 존재한다. 여기서, 도 1을 참조하여 상기 frequency reuse partitioning 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 다중 셀 통신 시스템에서 frequency reuse partitioning 방식을 사용할 경우의 주파수 자원 할당을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 frequency reuse partitioning 방식은 해당 셀의 실제 주파수 재사용 계수를 1(
Figure 112005012589925-PAT00001
)로 설정하여 주파수 자원을 할당하면서도, ICI 발생을 최소화시키기 위해 제안된 방식이다. 상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 해당 셀을 총 M개의 클러스터(cluster)들로 분할한다. 여기서, 상기 해당 셀을 M개의 클러스터들로 분할할 경우 셀 중심(cell center)으로부터 각각 상이한 반지름을 가지는 원 혹은 원에 내접하는 육각형 형태로 각 클러스터들이 오버랩(overlap)되지 않도록 분할한다.
이렇게, 총 해당 셀을 M개의 클러스터들로 분할한 후, 상기 M개의 클러스터들 각각에는 해당 셀에 할당된 상기 주파수 대역(frequency band)들 중의 일부의 주파수 대역(이하, '서브 대역'이라고 칭한다)을 할당하며, 상기 M개의 클러스터들 각각에 할당하는 서브 대역은 상이하다. 또한, 해당 셀의 특정 클러스터에 할당한 서브 대역은 상기 M개의 클러스터들 각각마다 정의된 ICI의 영향을 최소화시켜 거의 무시할 수 있을 정도로 정의된 거리 D보다 이격된 셀에서 재사용 가능하도록 한다. 여기서, 상기 재사용 가능하도록 정의된 재사용 거리 D는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005012589925-PAT00002
상기 수학식 1에서, R1, R2, R3, ... , RM은 상기 해당 셀의 셀 중심에 존재하는 클러스터에서부터 셀 경계(cell boundary)에 존재하는 클러스터들의 반지름을 나타내며, Q1, Q2, Q3, ... , QM은 해당 셀의 중심에 존재하는 클러스터에서부터 셀 경계에 존재하는 클러스터가 상기 해당 셀과 상이한 셀에서 재사용되는 경우 상기 해당 셀과 상기 클러스터가 재사용되는 셀간의 중심 거리를 나타낸다.
그러나, 상기 frequency reuse partitioning 방식을 사용할 경우 상기 M개의 클러스터들 각각마다 해당 주파수 대역의 재사용을 위한 거리가 해당 클러스터의 반지름에 따라 항상 일정한 비율, 즉 재사용 거리 D를 가지도록 설정되어야만 하므로 해당 클러스터에서 주파수 대역을 재사용하는데 제약 조건이 많이 발생하게 된다.
한편, 상기 frequency reuse partitioning 방식의 주파수 재사용 효율을 증가시키기 위해 각 클러스터마다 사용하는 주파수 대역의 크기에 대한 제약을 해제시킴으로써 각 클러스터마다 주파수 자원을 동적으로 할당할 수 있도록 하는 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Assignment, 이하 'DCA'라 칭하기로 한다) 방식이 제안되었으며, 상기 DCA 방식은 주파수 자원의 효율성을 크게 증가시킨다.
그러나, 상기 DCA 방식 역시 상기 frequency reuse partitioning 방식을 기반으로 하여, 즉 상기 frequency reuse partitioning 방식의 기본적인 주파수 재사용 조건을 만족하므로 주파수 재사용 제약으로 인해 성능 개선에 한계가 존재한다. 따라서, ICI를 최소화시키면서도 주파수 자원의 효율성을 증가시키는 자원 할당 제어 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 ICI를 최소화시키기 위해 자원 할당을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원의 효율성을 최대화시키기 위해 자원 할당을 제어하는 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들 각각이 상기 동일한 주파수 대역을 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당을 제어하는 시스템에 있어서, 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하고, 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하고, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 미리 설정한 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑한 후, 다수의 이동국들을 타겟으로 하는 사용자 데이터가 발생하면 다수의 대역 그룹들중 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터를 전송할 대역 그룹들을 할당하도록 제어하는 제어기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터를 해당 대역 그룹을 통해 전송되도록 할당하는 대역 그룹 할당기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 대역폭을 할당하는 대역폭 할당기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 부하율을 할당하는 부하율 할당기와, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 전력을 할당하는 전력 할당기와, 상기 전력 할당된 대역 그룹들의 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들 각각이 상기 동일한 주파수 대역을 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹별로 자원 할당을 제어하는 방법에 있어서, 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정과, 상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 과정과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 미리 설정한 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 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 자원 할당을 제어하는 시스템 및 방법을 제안한다. 특히, 본 발명은 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor) K가 1(K = 1)인 다중 셀 통신 시스템에서 셀내의 영역 특성에 상응하게 주파수 자원을 할당함으로써 주파수 자원의 효율성을 최대화시키면서도 ICI를 최소화시키는 자원 할당 제어 시스템 및 방법을 제안한다.
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 2는 본 발명의 실시예에 따른 상기 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 상기 다중 셀 통신 시스템의 각 셀에서 사용하는 상기 주파수 대역이 다수의 대역 그룹(band group)들로 분할된다. 상기 도 2에는 상기 주파수 대역이 3개의 대역 그룹들로 분할되고, 연속 분할 방식이 사용될 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 그룹과, 제2대역 그룹 및 제3대역 그룹으로 분할한다. 여기서, 상기 각 대역 그룹은 적어도 1개 이상의 세그먼트(segment) 영역들에 할당되도록 매핑된다.
상기 도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 비연속 분할 방식을 사용할 경우 대역 그룹 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 주파수 대역이 3개의 대역 그룹들로 분할되되, 상호 불연속적으로 분할되는 방식이 사용될 경우의 대역 그룹 분할이 도시되어 있다. 즉, 상기 불연속 분할 방식을 사용하므로 제어기는 해당 셀의 상기 주파수 대역을 물리적으로 불연속하는 3개의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹과, 제2대역 그룹 및 제3대역 그룹으로 분할한다. 여기서, 상기 각 대역 그룹은 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 적어도 1개 이상의 세그먼트들에 할당되도록 매핑된다.
상기 도 2 및 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹 분할 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 상기 대역 그룹의 대역폭을 결정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4a-도4d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹의 대역폭을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 상기 대역 그룹의 대역폭은 첫 번째로, 상기 4a에 도시되어 있는 바와 같이 모든 대역 그룹들의 대역폭이 동일하도록 결정되거나, 혹은 상기 도 4b 내지 도 4d에 도시되어 있는 바와 같이 각 대역 그룹에 적용되는 세그먼트 영역의 면적과, 부하율과, 전력 밀도(power density)와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송율 등과 같은 조건을 고려하여 모든 대역 그룹들의 대역폭이 상이하도록 결정된다. 여기서, 상기 대역 그룹의 대역폭을 결정하기 위한 조건들은 상기 조건들 이외에도 다양하게 존재할 수 있음은 물론이다. 상기 도 4b에는 셀 중심의 세그먼트 영역들에 할당되는 대역 그룹의 대역폭이 가장 크고 순차적으로 감소하여 셀 경계의 세그먼트 영역들에 할당되는 대역 그룹의 대역폭이 가장 작은 경우가, 상기 도 4c에는 셀 중심의 세그먼트 영역들에 할당되는 대역 그룹의 대역폭이 가장 작고 순차적으로 증가하여 셀 경계의 세그먼트 영역들에 할당되는 대역 그룹의 대역의 대역폭이 가장 큰 경우가, 상기 도 4d에는 각 대역 그룹별 요구 조건에 상응하게 그 대역폭이 각각 상이하게 결정된 경우가 도시되어 있다.
한편, 상기 주파수 대역을 대역 그룹으로 분할함에 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 시스템을 고려할 수 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. 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서는 물리적으로 연속하는 적어도 1개 이상의 서브 캐리어들을 1개의 대역 그룹으로 설정하거나 혹은 물리적으로 불연속하는 적어도 1개 이상의 서브 캐리어들을 1개의 대역 그룹으로 설정할 수 있다.
그러면 여기서 도 5를 참조하여 상기 물리적으로 연속하는 적어도 1개 이상의 서브 캐리어들을 1개의 대역 그룹으로 설정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5에는 물리적으로 연속하는 다수의 서브 캐리어들로 구성된 다수의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹 내지 제M 대역 그룹의 총 M개의 대역 그룹들이 도시되어 있다.
상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작에 대 해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 상기 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 불연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템에서 불연속 서브 캐리어 할당 방식을 사용하여 대역 그룹을 설정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6에는 물리적으로 불연속하는 다수의 서브 캐리어들로 구성된 다수의 대역 그룹들, 즉 제1대역 그룹 내지 제M 대역 그룹의 총 M개의 대역 그룹들이 도시되어 있다.
상기에서 설명한 바와 같은 각 셀의 주파수 대역을 대역 그룹으로 분할하는 규칙은 ICI 최소화를 위해 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 모든 셀들 각각에서 동일하게 적용되어질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 ICI 최소화를 위한 다양한 조건들을 고려하여 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하고, 상기 다수의 세그먼트 영역들이 미리 설정한 규칙에 상응하게 각 대역 그룹의 주파수 대역을 할당받도록 매핑한다. 그리고, 상기 세그먼트 영역들에 매핑된 대역 그룹들 각각에 대해 해당 대역 그룹의 주파수 자원의 효율성을 증가시키기 위해 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 각 셀의 셀 운용 전략과 시스템 설계 기준에 따라 상기 각 대역 그룹의 대역폭과, 부하율과, 전력 밀도를 제어한다.
그러면 여기서 주파수 자원의 효율성을 증가시키기 위한 대역 그룹의 분할 및 셀 영역의 세그먼트 영역 분할을 통한 대역 그룹별 자원 할당 방식 및 그 전송 방식에 대해서 설명하기로 한다.
그러면 여기서 도 7a 내지 도 7g를 사용하여 본 발명의 실시예에 따른 상기 다중 셀 통신 시스템에서 셀 영역의 세그먼트 영역 분할 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7a-도 7g는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 셀 영역의 세그먼트 영역 분할 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7a에는 셀 영역을 셀 중심에서 원형 모양으로 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 상기 도 7b에는 셀 영역을 셀 중심에서 육각형 모양으로 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 7c에는 셀 영역을 안테나 특성을 고려하여 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 안테나 특성은 기지국(BS: Base Station) 및 이동국(MS: Mobile Station) 안테나의 방사 패턴과, 송수신 안테나의 위치와, 방사각 등에 의해 결정되며, 상기 도 7c에는 상기 안테나 특성중 일 예로 방사각을 고려하여 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 즉, 상기 도 7c에는 방사각이 전방향성일 경우의 세그먼트 영역 분할과 방사각이 지향성일 경우의 세그먼트 영역 분할이 도시되어 있다. 여기서, 상기 방사각이 지향성일 경우에는 상기 셀 영역이 제1섹터 내지 제3섹터의 3개의 세 그먼트 영역들로 분할된다.
상기 도 7d에는 셀 영역을 지형 조건을 고려하여 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 지형 조건은 셀 영역내에 존재하는 이동국이 위치한 영역에 따라서 결정되며, 상기 도 7d에는 셀 영역을 음영 지역인지, 산악 지대인지, 평야인지, 시가지인지에 따라서 셀 영역을 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 7e에는 셀 영역을 채널 조건과 간섭 조건을 고려하여 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 채널 조건은 거리에 따른 신호 크기 감쇠와, 음영 효과와, 페이딩(fading)과, 다중 경로(multipath)와, 도플러(Doppler) 등에 의해 결정되며, 상기 간섭 조건은 해당 셀의 사용자 분포 및 다른 셀의 사용자 분포와, 채널 특성 등에 따른 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 한다)와, 사용 불능율(outage) 등에 의해 결정되며, 상기 도 7e에는 상기 간섭 조건중 SINR을 고려하여 셀 영역을 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 특히, 상기 도 7e에는 상기 SINR을 구분하는 구분 조건들이 비교적 적은 경우와 상기 SINR을 구분하는 구분 조건들이 비교적 많은 경우의 셀 영역의 분할에 따른 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 7f에는 셀 영역을 사용자 분포 조건을 고려하여 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 여기서, 상기 사용자 분포 조건은 인구 밀집 지역과 균등 분포 지역 등에 의해 결정되며, 상기 도 7f에는 일 예로 인구 밀집 지역을 고려하여 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 7g에는 셀 영역을 복합적인 조건을 고려하여 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다. 상기 도 7g에는 일 예로 사용자 분포와 지형 조건 등을 복합적으로 고려하여 셀 영역을 분할하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 경우가 도시되어 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 셀 영역을 안테나 특성과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 등과 같은 조건들을 고려하여 다수의 세그먼트들로 분할한다. 상기에서 설명한 바와 같은 방식 뿐만 아니라 상기 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하기 전에 일부의 자원 파라미터(parameter)들, 일 예로 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도 등과 같은 자원 파라미터들이 결정되는 경우에는 상기 미리 결정된 자원 파라미터들과 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계 기준 및 운용 전략에 상응하게 상기 안테나 특성과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 등과 같은 조건들을 고려하여 상기 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할할 수도 있다. 여기서, 상기 다중 셀 통신 시스템의 운용 전략은 셀 내에 존재하는 모든 사용자들에게 균등한 서비스 기회를 제공하는 전략 혹은 셀 내에서 전송 효율을 최대화시키는 전략 등이 있을 수 있다.
한편, 상기 도 7a-도 7g에서 설명한 바와 같은 방식으로 분할된 세그먼트 영역들은 해당 셀 영역에서 모든 사용자들에게 서비스 기회를 균등화시키는 기준 혹 은 셀 내에서 전송 효율을 최대화시키는 기준 등과 같은 시스템 운용 전략과 시스템 설계 조건과, 세그먼트 영역들의 특성을 고려하여 상기 다수의 대역 그룹들중 해당 대역 그룹이 매핑되며, 이를 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹에 세그먼트 영역들을 매핑하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8에 도시한 바와 같이 셀은 다수의 세그먼트 영역들로 분할되며, 상기 다수의 세그먼트 영역들 각각은 해당 대역 그룹에 매핑된다.
한편, 상기 다중 셀 통신 시스템의 해당 셀에서 인접한 셀들에서 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서 상기 동일한 대역 그룹들 상호간의 신호 조건, 간섭 조건, 사용자 분포 등을 고려하여 시스템 설계 조건 및 운용 전략에 따라 대역 그룹별로 매핑되는 세그먼트 영역을 결정할 수도 있다. 즉, 상기 셀 영역을 세그먼트 영역들로 분할하기 이전에 각 대역 그룹의 대역폭과, 부하율과, 전력 밀도 등과 같은 자원 파라미터들중 일부의 자원 파라미터들이 결정된 경우에는 상기 결정된 자원 파라미터들과 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계 기준 및 운용 전략에 따라 각 대역 그룹이 요구하는 조건을 만족하도록 셀 영역을 세그먼트 영역들로 분할하고, 상기 각 대역 그룹에 상기 세그먼트 영역들이 매핑되도록 할 수도 있다.
한편, 상기 다중 셀 통신 시스템에서 자원의 효율성을 극대화시키기 위해 자원을 할당함에 있어 상기에서 설명한 바와 같은 다양한 조건들을 고려해야만 하지만 최우선적으로 대역 그룹의 대역폭을 고려해야만 한다. 상기에서 설명한 바와 같 이 상기 대역 그룹들 각각은 적어도 1개 이상의 세그먼트 영역들과 매핑되며, 상기 대역 그룹들 각각의 대역폭은 세그먼트 영역의 면적 혹은 세그먼트 영역 그룹의 면적과, 부하율과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과 전송율 등을 고려하여 결정된다. 특히, 상기 대역 그룹의 대역폭은 상기 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역 혹은 세그먼트 영역 그룹의 면적을 최우선적으로 고려하여 결정되어야만 한다. 상기 대역 그룹의 대역폭은 시스템 설계 기준과 운용 전략에 따라 상이해지지만 일반적으로 상기 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 넓을수록, 상기 대역 그룹에서 수용할 수 있는 부하율이 작을수록, 전력 밀도가 낮을수록, 산악 지형과 같이 전파 음영 지역이 넓을수록, 간섭 레벨이 높을수록, 사용자 밀도가 높을수록, 전송율이 높을수록 크게 설정된다. 물론, 상기 대역 그룹의 대역폭이 크게 설정되는 경우와 반대되는 경우, 즉 상기 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 좁을수록, 대역 그룹에서 수용할 수 있는 부하율이 클수록, 전력 밀도가 높을수록, 전파 음영 지역이 좁을수록, 간섭 레벨이 낮을수록, 사용자 밀도가 낮을수록, 전송율이 낮을수록 작게 설정된다.
물론, 상기 도 4a에서 설명한 바와 같이 모든 대역 그룹들의 대역폭은 동일하게도 설정될 수도 있다. 그러나, 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적에 따라 대역폭을 결정한다고 가정하고, 셀 중심에서 가까운 거리에 있는 세그먼트 영역의 면적이 좁고, 셀 경계로 갈수록 그 세그먼트 영역의 면적이 넓다고 가정할 경우 상기 도 4c에서 설명한 바와 같이 셀 중심의 세그먼트 영역들이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭이 가장 작고 셀 경계의 세그먼트 영역들이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭을 크게 설정할 수 있으며, 이와는 반대로 셀 경계의 세그먼트 영역의 면적이 가장 좁고 셀 중심으로 갈수록 세그먼트 영역의 면적이 넓어진다면 상기 도 4b에서 설명한 바와 같이 셀 중심의 세그먼트 영역들에 할당된 대역 그룹의 대역폭이 가장 크고 셀 경계의 세그먼트 영역들이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭을 작게 설정할 수 있다.
그러나, 일반적인 상기 다중 셀 통신 시스템에서는 셀 영역 내의 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송율이 동일하지 않으므로 상기 도 4d에서 설명한 바와 같이 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서의 요구 조건에 상응하게 대역 그룹의 대역폭들이 설정된다.
한편, 상기 대역 그룹별로 부하율을 설정함에 있어 중요하게 고려되는 파라미터들로는 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역 또는 세그먼트 영역 그룹의 면적과, 사용자 분포와, 대역폭과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 전송 방식과, 전송율 등이 존재한다. 상기 대역 그룹의 부하율은 시스템 설계기준과 운용 전략에 따라 상이해지지만 일반적으로 상기 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 넓을수록, 대역폭이 작을수록, 전력 밀도가 높을수록, 채널 조건이 양호할수록, 전파 음영의 정도가 적은 지형 조건일수록, 간섭 전력이 낮을수록, 전송율이 높을수록 높게 설정되며, 이와는 반대로 상기 대역 그룹의 부하율은 상기 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 좁을수록, 대역폭이 클수록, 전력 밀도가 낮을수록, 채널 조건이 열악할수록, 전파 음영의 정도가 큰 지형 조건일수록, 간섭 전력이 높을수록, 전송율이 낮을수록 낮게 설정되도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같은 방식으로 각 대역 그룹의 부하율을 독립적으로 결정할 수 있으며, 일 예로 상기 도 4b에서 설명한 바와 같이 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭을 가장 크게 설정하고 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭을 가장 작게 설정할 경우 각 대역 그룹의 부하율 설정 동작을 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 9a-도9d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹별로 부하율을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9a에는 각 대역 그룹별로 부하율을 모두 동일하게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 상기 도 9b에는 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 부하율을 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 부하율에 비해 크게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 상기 도 9c에는 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 부하율을 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 부하율에 비해 크게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 도 9d에는 대역 그룹에 매핑되는 각 세그먼트 영역들의 요구 조건에 상응하게 대역 그룹의 부하율을 결정하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 9b 및 도 9c에서는 셀 영역 내의 지형 조건과, 사용자 분포와, 전송율이 동일할 경우 간섭 조건과 대역폭에 의해 각 대역그룹의 부하율을 결정한 것이다. 즉, 상기 도 9c에 도시되어 있는 바와 같이 셀 중심에서 가까운 거리에 있는 세그먼트 영역은 간섭 전력이 작고, 대역폭도 크므로 그 매핑되는 대역 그룹의 부하율을 크게 결정하고, 셀 경계에 가까울수록 세그먼트 영역의 간섭 전력이 크고, 대역폭도 작으므로 그 매핑되는 대역 그룹의 그 부하율을 작게 결정하고, 이와는 반대일 경우 상기 도 9b에 도시되어 있는 바와 같이 대역 그룹의 부하율을 결정한다.
그러나, 일반적으로 셀 영역 내의 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 및 전송율이 동일하지 않으므로 상기 도 9d에 도시한 바와 같이 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서의 요구 조건에 상응하게 각 대역 그룹의 부하율이 결정된다.
또한, 대역 그룹별 전력 밀도 결정에 있어서 영향을 주는 파라미터들로는 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역 또는 세그먼트 영역 그룹의 면적과, 대역폭과, 부하율과, 사용자 분포와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 전송 방식 및 전송율 등이 존재한다. 상기 대역 그룹의 전력 밀도는 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계 기준과 운용 전략에 따라 상이해지지만 일반적으로 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 넓을수록, 대역폭이 클수록, 부하율이 높을수록, 채널 조건이 열악할수록, 간섭 레벨이 높을수록, 산악 지형과 같이 전파음영의 정도가 큰 지형 조건일수록, 전송율이 높을수록 높게 설정되며, 이와는 반대로 상기 대역 그룹의 전력 밀도는 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 좁을수록, 대역폭이 작을수록, 부하율이 낮을수록, 채널 조건이 양호할수록, 간섭 레벨이 낮을수록, 산악 지형과 같이 전파음영의 정도가 작은 지형 조건일수록, 전송율이 낮을수록 낮게 설정된다.
따라서, 상기 각 파라미터들의 영향을 고려하여 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계 기준 및 운용 전략에 따라 각 대역 그룹별 전력 밀도를 결정한다. 또한, 상기 각 대역 그룹별 전력 밀도를 결정함에 있어서 각 대역 그룹별 전력 제어 범위가 우선적으로 결정되어야만 한다. 일 예로, 상기 도 4b에서 설명한 바와 같은 형태로 대역 그룹별 대역폭을 결정할 경우, 즉 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭을 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 대역폭보다 크게 결정할 경우 각 대역 그룹의 전력 밀도를 결정하는 동작을 도 10a 내지 도 10d를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 10a-도10d는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템에서 대역 그룹별 전력 밀도를 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 10a에는 각 대역 그룹별로 전력 밀도를 모두 동일하게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 상기 도 10b에는 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도를 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도에 비해 크게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 상기 도 10c에는 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도를 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도에 비해 크게 결정하는 경우가 도시되어 있으며, 도 10d에는 대역 그룹에 매핑되는 각 세그먼트 영역들의 요구 조건에 상응하게 대역 그룹의 전력 밀도를 결정하는 경우가 도시되어 있다.
상기 도 10b에서는 상기 다중 셀 통신 시스템이 운용 전략으로 셀 내의 전송 효율을 극대화시키는 것을 가정하였을 경우, 채널 조건이 상대적으로 양호하며 간섭의 영향이 비교적 적은 셀 중심의 사용자들에게 많은 자원을 할당하기 위해 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도를 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도에 비해 크게 결정한 것이다.
또한, 상기 도 10c에서는 상기 다중 셀 통신 시스템이 운용 전략으로 셀 내의 사용자들에 균등한 서비스를 제공하는 서비스 균등화를 가정하였을 경우, 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도를 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹의 전력 밀도에 비해 크게 결정하는 것이다.
그러나, 일반적으로 상기 다중 셀 통신 시스템의 설계 조건이나 운용 전략은 굉장히 다양하게 존재하고, 셀 영역 내의 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 및 전송율이 동일하지 않으므로 상기 도 10d에 도시한 바와 같이 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서의 요구 조건에 상응하게 각 대역 그룹들의 전력 밀도가 결정된다.
그러면 여기서 상기에서 설명한 바와 같은 상기 각 대역 그룹별로 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 결정하는 동작을 다시 한번 설명하면 다음과 같다.
먼저, 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 동시에 결정할 경우 각 대역 그룹별로 매핑되는 세그먼트 영역의 면적과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식 및 전송율 등과 같은 시스템 파라미터를 고려하여 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 동시에 결정한다.
이와는 달리 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 동시에 결정하는 것이 아니라 상기 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도 중 일부의 자원 파라미터들만을 동시에 결정할 경우 상기 세그먼트 영역의 면적과, 지형 조건 과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식 및 전송율 등과 같은 시스템 파라미터 뿐만 아니라 상기 동시에 결정할 자원 파라미터들을 제외한 나머지 자원 파라미터를 고정된 시스템 파라미터로 고려하여 상기 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도 중 일부의 자원 파라미터들만을 동시에 결정한다. 일 예로, 상기 각 대역 그룹별 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 동시에 결정하는 것이 아니라 각 대역 그룹별 부하율과 전력 밀도만을 동시에 결정할 경우 상기 대역 그룹별 대역폭이 고정된 시스템 파라미터로 고려되는 것이다.
그러면 여기서 도 11내지 도 13을 참조하여 상기에서 설명한 바와 같은 대역 그룹 분할 및 세그먼트 영역 할당 동작을 고려하여 실제 다중 셀 통신 시스템을 설계하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 세그먼트 영역을 분할하는 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 세그먼트 영역을 분할하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 11을 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따라 설계하는 다중 셀 통신 시스템의 각 셀은 주파수 대역을 해당 셀의 세그먼트 영역들의 개수와 동일한 개수의 대역 그룹들로 분할한다고 가정하기로 한다. 상기 도 11을 참조하면, 먼저 해당 셀의 셀 영역을 총 5개의 세그먼트 영역들로 분할하며, 상기 셀 영역은 셀 중심에서 원형 모양으로 분할되어 총 5개의 세그먼트 영역들로 분할된다. 그리고, 상기 도 11에 도시되어 있는 숫자들은 각 세그먼트 영역들이 매핑되는 대역 그룹들을 나타낸다. 즉, 상기 셀 중심의 세그먼트 영역은 제1대역 그룹에 매핑되고, 순차적으로 하여 셀 경계의 세그먼트 영역은 제5대역 그룹에 매핑된다.
다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 인접 셀들의 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들간의 간섭에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 인접 셀들의 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들간의 간섭을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 모든 셀들에서는 동일한 방식으로 대역 그룹 및 세그먼트 영역을 분할하며, 또한 상기 모든 셀들이 동일한 대역 그룹에 동일한 세그먼트 영역들이 매핑된다고 가정하기로 한다. 이 경우, 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 제1대역 그룹은 인접 셀들간 상호간의 거리가 비교적 멀리 이격되어 있어 인접 셀들로부터의 간섭에 크게 영향을 받지 않으므로 비교적 큰 전력 밀도로 신호를 전송할 수도 있고, 또한 부하율을 크게 설정할 수도 있다.
이와 같이 대역 그룹별로 매핑되는 세그먼트 영역의 면적과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송방식 및 전송율 등을 고려하여 대역 그룹의 대역폭과, 부하율과 전력 밀도를 제어함으로써 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계조건 및 요구 조건에 적합한 형태로 다양하게 셀룰러 통신 시스템을 설계하는 것이 가능하게 된다.
일 예로, 상기 다중 셀 통신 시스템이 셀 영역내의 사용자 분포가 균일하며 셀 영역 내의 모든 사용자들이 동일한 서비스를 제공받아야 하는 시스템 설계 조건과 운용 전략을 적용하는 다중 셀 통신 시스템이라고 가정할 경우 도 13과 같은 방식으로 대역 그룹별 대역폭과 부하율을 결정할 수 있다.
상기 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 통신 시스템 설계시 전력 밀도가 동일할 경우 대역 그룹별 대역폭과 부하율을 결정하는 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 각 대역 그룹별 전력 밀도가 동일하다고 가정할 경우 각 대역 그룹별 대역폭과 부하율이 각 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역에 따라 크게 달라진다. 즉, 셀 중심의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹인 제1대역 그룹은 상기 제1대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 좁으며, 간섭의 영향이 적으므로 대역폭이 작은 반면에 부하율이 높다. 이와는 반대로 셀 경계의 세그먼트 영역이 매핑되는 대역 그룹인 제5대역 그룹은 간섭의 영향이 크므로 부하율이 낮은 반면, 상기 제5대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역의 면적이 넓어 많은 사용자들을 수용하여야만 하며, 또한 상기 낮은 부하율을 극복하기 위해 대역폭이 넓게 된다. 따라서, 셀 중심으로부터 셀 경계로 갈수록 유효 대역폭은 증가하게 됨을 알 수 있다.
그러면 여기서 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크(downlink) 송신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 14는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구 조를 도시한 블록도이다.
상기 도 14를 참조하면, 먼저 다운링크 송신기, 일 예로 기지국 송신기는 제어기(1411)와, 대역 그룹 할당기(1413)와, 대역폭 할당기(1415)와, 부하율 할당기(1417)와, 전력 할당기(1419)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(1421)로 구성된다.
먼저, M개의 이동국들 각각을 타겟으로 하는 사용자 데이터(user data)가 입력되면, 상기 제어기(1411)는 상기 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들에 대해 스케쥴링(scheduling)을 수행한 후 상기 스케쥴링된 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터를 상기 대역 그룹 할당기(1413)에서 전송될 해당 대역 그룹을 할당받도록 제어한다. 여기서, 상기 제어기(1411)는 상기 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들에 대해 스케쥴링을 수행할 때 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 설계조건과 세그먼트 영역 등을 고려하여 그 대역 그룹이 할당되도록 제어한다. 즉, 상기 제어기(1411)는 채널 조건과, 간섭 조건과 전송율 등과 같은 셀 영역내의 모든 이동국들의 사용자 데이터들에 대한 정보와, 셀 영역 내의 세그먼트 영역들의 면적과, 지형 조건과, 사용자 분포 및 전송 방식과 같은 셀의 특성 정보 등을 고려하여 상기 다중 셀 통신 시스템의 시스템 용량을 최대화하거나 혹은 상기 다중 셀 통신 시스템의 각 셀의 셀 운용 전략에 상응하는 서비스를 제공하도록 대역 그룹 할당 및 세그먼트 영역 할당 등을 제어한다. 또한, 상기 제어기(1411)는 각 대역 그룹별로 대역폭뿐만 아니라 부하율과 전력 밀도를 할당한다. 이렇게, 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 상기 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들은 대역 그룹이 할당되고, 해당 대역 그룹의 대역폭 및 부하율과 전력 밀도가 결정되며, 상기 결정된 정보들은 해당 구성들, 즉 대역 그룹 할당기(1413)와, 대역폭 할당기(1415)와, 부하율 할당기(1417) 및 전력 할당기(1419)로 전달된다. 여기서, 상기 제어기(1411)가 상기 대역 그룹을 할당하고, 세그먼트 영역을 할당하고, 각 대역 그룹별로 대역폭과, 부하율 및 전력 밀도를 할당하는 동작은 상기에서 설명한 바와 같으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 한편, 상기 도 14에는 상기 대역 그룹을 할당한 후, 대역폭을 할당하고, 부하율을 할당하고, 전력 밀도를 할당하는 순서로 그 동작이 진행되나 상기 동작 순서가 변경될 수 있음은 물론이다.
상기 대역 그룹 할당기(1413)는 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 상기 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들에 해당 대역 그룹을 할당한 후 상기 대역폭 할당기(1415)로 출력한다. 여기서, 상기 대역폭 할당기(1415)의 대역폭 할당 동작 역시 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 수행되는데, 그 할당 결과를 상기 부하율 할당기(1417)로 출력한다. 그러면, 상기 부하율 할당기(1417)는 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 각 대역 그룹들의 부하율을 할당한 후 상기 전력 할당기(1419)로 출력한다. 상기 전력 할당기(1419)의 전력 할당 동작 역시 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 수행되는데, 상기 제어기(1411)는 각 대역 그룹별로 전력 밀도를 결정하고, 상기 제어기(1411)가 결정한 전력 밀도에 상응하게 각 대역 그룹의 송신 전력이 결정된다.
상기 전력 할당기(1419)는 상기 제어기(1411)의 제어에 따라 각 대역 그룹별로 송신 전력을 할당한 후 상기 RF 처리기(1421)로 출력한다. 상기 RF 처리기 (1421)는 상기 전력 할당기(1419)에서 출력한 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들에 대해 미리 설정되어 있는 변조 및 코딩 방식에 상응하게 변조 및 코딩하고 RF 처리하여 송신 안테나를 통해 에어(air)상으로 전송한다. 여기서, 상기 RF 처리기(1421)는 변조기(modulator)와, 인코더(encoder)와, 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등을 포함하여 상기 전력 할당기(1419)에서 출력한 M개의 이동국들 각각의 사용자 데이터들에 대해 변조 및 코딩하고 에어상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 안테나(antenna)를 통해 전송하는 것이다.
상기 도 14에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 다운링크 송신기 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 업링크(uplink) 송신기 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 15는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하는 업링크 송신기 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 15를 참조하면, 상기 업링크 송신기, 일 예로 이동국 송신기는 대역 그룹 할당기(1511)와, 대역폭 할당기(1513)와, 부하율 할당기(1515)와, 전력 할당기(1517)와, RF 처리기(1519)와, 제어기(1521)로 구성된다. 상기 도 15를 설명하기에 앞서, 먼저, 상기 제어기(1521)는 상기 이동국에서 업링크를 통해, 즉 기지국으로 전송할 사용자 데이터가 존재함을 검출하면 상기 기지국 송신기에서 상기 이동국의 사용자 데이터의 스케쥴링을 통해 할당된 대역 그룹들과, 대역폭과, 부하율 및 송신 전력을 적용하도록 상기 대역 그룹 할당기(1511)와, 대역폭 할당기(1513)와, 부하율 할당기(1515)와, 전력 할당기(1517)의 동작을 제어하여 상기 사용자 데 이터를 송신하도록 제어한다. 여기서, 상기 이동국은 상기 기지국으로부터 상기 사용자 데이터를 송신하기 전에 상기 기지국 송신기에서 상기 이동국의 사용자 데이터의 스케쥴링을 통해 할당된 대역 그룹들과, 대역폭과, 부하율 및 송신 전력에 대한 정보를 수신하게 되며, 이 정보의 송수신 동작 자체는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 대역 그룹 할당기(1511)와, 대역폭 할당기(1513)와, 부하율 할당기(1515)와, 전력 할당기(1517)와, RF 처리기(1519)의 동작은 실질적으로 상기 도 14에서 설명한 다운링크 송신기, 즉 기지국 송신기의 대역 그룹 할당기(1413)와, 대역폭 할당기(1415)와, 부하율 할당기(1417)와, 전력 할당기(1419)와, RF 처리기(1421)의 동작과 그 적용되는 이동국들의 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 실제 주파수 재사용 계수를 1로 적용하여 주파수 자원의 효율성을 극대화시키면서도 각 셀의 영역 특성 에 따라 대역 그룹의 대역폭과, 부하율 및 전력 밀도를 제어함으로써 ICI 영향으로 인한 시스템 성능 저하를 방지한다는 이점을 가진다. 또한, 상기 다중 셀 통신 시스템의 주파수 자원을 할당함에 있어 부하율 및 전력 밀도까지 함께 고려하여 할당함으로써 주파수 자원의 할당 유연성을 제고시킨다는 이점을 가진다.

Claims (44)

  1. 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들 각각이 동일한 주파수 대역을 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정과,
    상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 과정과,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각에 미리 설정한 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각에 상기 설정 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 과정은;
    상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 이동국이 존재하는 위치와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 중 적어도 하나를 고려하여 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각에 상기 설정 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 과정은;
    인접 셀들에서 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서 상기 동일한 대역 그룹들 상호간의 신호 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 중 적어도 어느 하나를 고려하여 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 과정은;
    상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 셀 중심에서의 이격 거리와, 상기 셀들 각각에 적용되는 안테나 특성과, 상기 셀들 각각의 지형 조건과, 상기 셀들 각각의 채널 조건 및 간섭 조건과, 상기 셀들 각각의 사용자 분포 조건중 적어도 어느 하나를 고려하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안테나 특성은 송신기와 수신기 안테나의 방사 패턴과, 송수신 안테나의 위치와, 방사각중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 채널 조건은 거리에 따른 신호 크기 감쇠와, 음영 효과와, 페이딩과, 다중 경로와, 도플러 현상중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정되며, 상기 간섭 조건은 해당 셀의 사용자 분포 및 다른 셀의 사용자 분포와, 신호대 간섭 잡음비와, 사용 불능율중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은;
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 세그먼트 대역들이 물리적으로 연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은;
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 세그먼트 대역들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 대역 그룹들로 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 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은;
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다중 셀 통신 시스템이 다수개의 서브 캐리어들을 사용하는 멀티캐리어 다중 셀 통신 시스템일 경우, 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은;
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 동일한 대역폭을 가지는 다수의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 대역 그룹들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 대역 그룹들로 분할하는 과정은,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 대역폭을 가지도록 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 대역폭을 가지도록 분할하는 과정은,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 적용되는 부하율과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 대역폭을 가지도록 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 결정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 동일하게 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 부하율을 가지도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 부하율을 가지도록 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 대역폭과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 부하율을 가지도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 동일하게 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 과정은,
    상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 대역폭과, 부하율과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들 각각이 동일한 주파수 대역을 사 용하는 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당을 제어하는 시스템에 있어서,
    다수의 셀들 각각의 셀 영역을 다수의 세그먼트 영역들로 분할하고, 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할하고, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 미리 설정한 규칙에 상응하게 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑한 후, 다수의 이동국들을 타겟으로 하는 사용자 데이터가 발생하면 다수의 대역 그룹들중 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터를 전송할 대역 그룹들을 할당하도록 제어하는 제어기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터를 해당 대역 그룹을 통해 전송되도록 할당하는 대역 그룹 할당기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 대역폭을 할당하는 대역폭 할당기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 부하율을 할당하는 부하율 할당기와,
    상기 제어기의 제어에 따라 상기 다수의 이동국들 각각의 사용자 데이터가 전송되도록 할당된 대역 그룹들의 전력을 할당하는 전력 할당기와,
    상기 전력 할당된 대역 그룹들의 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 이동국이 존재하는 위치와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 중 적어도 하나를 고려하여 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 인접 셀들에서 동일한 대역 그룹에 매핑되는 세그먼트 영역들에서 상기 동일한 대역 그룹들 상호간의 신호 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포 중 적어도 어느 하나를 고려하여 상기 다수의 세그먼트 영역들중 해당 세그먼트 영역들을 매핑하는 것임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 셀 영역을 셀 중심에서의 이격 거리와, 상기 셀들 각각에 적용되는 안테나 특성과, 상기 셀들 각각의 지형 조건과, 상기 셀들 각각의 채널 조건 및 간섭 조건과, 상기 셀들 각각의 사용자 분포 조건중 적어도 어느 하나를 고려하여 다수의 세그먼트 영역들로 분할하는 것임을 특징으로 하는 상기 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 안테나 특성은 송신기와 수신기 안테나의 방사 패턴과, 송수신 안테나의 위치와, 방사각중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 채널 조건은 거리에 따른 신호 크기 감쇠와, 음영 효과와, 페이딩과, 다중 경로와, 도플러 현상중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정되며, 상기 간섭 조건은 해당 셀의 사용자 분포 및 다른 셀의 사용자 분포와, 신호대 간섭 잡음비와, 사용 불능율중 적어도 어느 하나를 고려하여 결정됨을 특징으로 하는 상기 시스템.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 세그먼트 대역들이 물리적으로 연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 세그먼트 대역들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  31. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  32. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들에 매핑되는 서브 캐리어들이 물리적으로 불연속하도록 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  33. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 동일한 대역폭 을 가지는 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  34. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상이한 대역폭을 가지는 다수의 대역 그룹들로 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 대역폭을 가지도록 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 적용되는 부하율과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 대역폭을 가지도록 분할함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  37. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 동일하게 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 부하율을 가지도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 부하율을 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 대역폭과, 전력 밀도와, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 부하율을 가지도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  41. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 셀들 각각의 상기 주파수 대역을 다수의 대역 그룹들로 분할한 후 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 동일하게 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 특성에 상응하게 상이한 전력 밀도 를 가지도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 전력 밀도를 상기 다수의 대역 그룹들 각각에 매핑되는 세그먼트 영역들의 면적과, 상기 다수의 대역 그룹들 각각의 대역폭과, 부하율과, 지형 조건과, 채널 조건과, 간섭 조건과, 사용자 분포와, 전송 방식과, 전송율중 적어도 어느 하나를 고려하여 상이한 전력 밀도를 가지도록 결정함을 특징으로 하는 상기 시스템.
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