KR20070091788A - 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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KR20070091788A
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Abstract

본 발명은 다중 셀 방식을 사용하는 통신 시스템에서 효율적인 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서, 이동 단말기는 각 로딩 팩터에 해당하는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 기지국으로 피드백 하는 과정과, 상기 기지국은 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS에 상응하여 유효 데이터 비율(Effective Data Rate)을 산출하는 과정과, 상기 기지국은 상기 유효 데이터 비율에 상응하는 로딩 팩터를 상기 이동 단말기에게 할당하는 과정과, 상기 로딩 팩터에 상응하여 상기 이동 단말기에 대한 자원을 할당하는 과정을 포함한다.
다중 셀, 로딩 팩터, MCS, 유효 데이터 비율, 부분 로딩, 자원 할당

Description

다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원 할당 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALLOCATING FREQUENCY RESOURCE IN A MULTI-CELL COMMUNICATION SYSTEM}
도 1a 및 도 1b는 일반적인 통신 시스템에서 트래픽 로드에 따른 자원 할당 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 부분 로딩을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CQI 측정을 위한 기준 신호를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 로딩 팩터별 CQI 측정을 위한 기준 신호를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로딩 팩터를 이용한 자원 할당 과정을 도시한 도면.
본 발명은 다중 셀 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 다중 셀 통신 시스템에서 자원을 할당하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 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 셀간 간섭(Inter Cell interference, 이하 'ICI'라 칭하기로 한다)가 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(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(4G: 4th Generation, 이하 '4G'라 칭하기 로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 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 유무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 활발하게 연구하고 있다. 상기 OFDM/OFDMA 방식은 멀티캐리어(multi-carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(symbol)열을 병렬로 변환하여 이들 각각을 상화 직교성을 갖는 다수의 서브캐리어(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.
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 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.
한편, 상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 고속 데이터 전송을 지원하기 위해서 다양한 방식들이 사용되고 있는데 그 대표적인 방식이 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 한다) 방식이다. 상기 AMC 방식은 셀(cell), 즉 기지국(BS, Base Station)과 이동 단말기 사이의 채널 상태에 따라 서로 다른 변조 방식과 코딩 방식을 결정해서, 상기 셀 전체의 사용 효율을 향상시키는 데이터 전송 방식을 나타낸다.
상기 AMC 방식은 다수개의 변조 방식들과 다수개의 코딩 방식들을 가지며, 상기 변조 방식들과 코딩 방식들을 조합하여 채널 신호를 변조 및 코딩한다. 통상적으로 상기 변조 방식들과 코딩 방식들의 조합들 각각을 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)이라고 하며, 상기 MCS들의 수에 따라 레벨(level) 1에서 레벨(level) N까지 복수개의 MCS들을 정의할 수 있다. 즉, 상기 AMC 방식은 상기 MCS의 레벨을 상기 이동 단말기와 현재 무선 접속되어 있는 기지국 사이의 채널 상태에 따라 적응적으로 결정하여 상기 기지국 전체 시스템 효율을 향상시키는 방식이다.
상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 상기 AMC 방식 등과 같은 다양한 고속 데이터 전송을 위한 방식을 사용하기 위해서는 이동 단말기가 자신이 속해 있는 기지국, 즉 서빙 기지국(Serving BS)으로 다운링크(downlink)의 채널 상태, 즉 채널 품질 정보(Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 피드백(feedback)해야만 한다.
다음으로 상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 이동 단말기(MS, Mobile Station)가 CQI 채널을 통해 이동 단말기 자신의 CQI를 기지국으로 송신하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국은 이동 단말기에게 CQI 채널 할당 메시지(message)를 통해 이동 단말기에게 할당된 CQI 채널에 대한 정보, 즉 CQI 채널 인덱스를 송신한다. 그러면 상기 이동 단말기는 상기 CQI 채널 할당 메시지를 수신하여 상기 이동 단말기 자신에게 할당된 CQI 채널의 인덱스를 인지하게 되고, 상기 이동 단말기 자신의 다운링크 CQI를 미리 설정된 비트, 일 예로 6비트(6bits)로 생성한 후, 상기 생성한 CQI를 상기 기지국으로 피드백 한다.
한편, 이상에서 살펴본 바와 같은 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 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. 또한 자원의 효율성을 향상시키는 CQI 송수신 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것 으로서, 본 발명의 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 각 이동 단말기의 로딩 팩터(loading factor)를 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 각 이동 단말기에게 상응하는 주파수 로딩 팩터를 할당할 수 있는 방안을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 부분 로딩을 지원하기 위한 CQI 피드백 및 로딩 팩터를 결정하고, 그에 상응하여 효율적으로 자원을 할당할 수 있는 방안을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서, 이동 단말기는 각 로딩 팩터에 해당하는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 기지국으로 피드백 하는 과정과, 상기 기지국은 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS에 상응하여 유효 데이터 비율(Effective Data Rate)을 산출하는 과정과, 상기 기지국은 상기 유효 데이터 비율에 상응하는 로딩 팩터를 상기 이동 단말기에게 할당하는 과정과, 상기 로딩 팩터에 상응하여 상기 이동 단말기에 대한 자원을 할당하는 과정을 포함한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 시스템은, 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 시스템에 있어서, 각 로딩 팩터에 해당하는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 피드백 하는 이동 단말기와, 로딩 팩터에 따른 기준 신호(reference signal)를 각 이동 단말기들로 전송하고, 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS에 상응하여 유효 데이터 비율(Effective Data Rate)을 산출하고, 상기 산출하는 유효 데이터 비율에 상응하는 로딩 팩터를 구하고, 상기 로딩 팩터에 따라 상기 이동 단말기에 대한 자원을 할당하는 기지국을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 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 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제안하는 본 발명은 다중 셀 통신 시스템에서 채널 품질 정보(Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다) 피드백 및 셀간 간섭(ICI, Inter Cell Interference) 관리 방안에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 로딩 팩터(loading factor)에 상응하여 기준 신호(reference signal)의 송신 및 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, 이하 'MCS'라 칭하기로 한다)을 피드백(feedback)하는 방안을 제안한다.
즉, 제안하는 본 발명의 실시예에 따르면, 각 이동 단말기(MS, Mobile Station)는 각 로딩 팩터에 해당하는 MCS를 기지국(BS, Base Station)으로 피드백하고, 상기 기지국에서는 상기 각 이동 단말기가 피드백 하는 MCS를 바탕으로 각 이동 단말기에게 상응하는 로딩 팩터를 결정하고, 상기 로딩 팩터에 기반하여 자원을 할당하도록 한다.
이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 주파수 부분 로딩(frequency fractional loading)을 지원하기 위한 CQI 피드백 및 로딩 팩터를 결정하는 방안을 제안한다. 또한 상기 각 이동 단말기들이 상기 로딩 팩터에 따라 MCS를 피드백 하는 구조를 제안한다. 또한 상기 기지국이 상기 각 이동 단말기들의 피드백을 바탕으로 로딩 팩터를 각 이동 단말기에게 할당하는 구조를 제안한다. 또한 본 발명의 실시예에서는 이동 단말기의 채널 정보 및 로딩 팩터 별 중요도 등을 바탕으로 각 이동 단말기의 로팅 팩터를 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 제안한다.
먼저, 이하에서는 일반적인 기술에 따른 자원 할당 방법에 대하여 개략적으로 살펴보기로 한다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 통신 시스템에서 트래픽 로드에 따른 자원 할당 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 상기 도 1a는 상기 트래픽 로드가 1/3일 경우의 자원 할당 방안의 예를 나타낸 것이다. 즉, 각 이동 단말기 예컨대, Node B1, Node B2 및 Node B3 각각에 하나의 서브밴드(Subband) 즉, 서브밴드 A, 서브밴드 C 및 서브밴드 B가 각각 할당된 경우를 나타낸 것이다.
상기 도 1b를 참조하면, 상기 도 1b는 상기 트래픽 로드가 2/3일 경우의 자원 할당 방안의 예를 나타낸 것이다. 즉, 각 이동 단말기 예컨대, Node B1, Node B2 및 Node B3 각각에 2개의 서브밴드 즉, 서브밴드 A, B, 서브밴드 A, C 및 서브밴드 B, C가 각각 할당된 경우를 나타낸 것이다.
상기 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 도 1a 및 도 1b는 각 이동 단말기들에서 요구된 송신 파워(required transmit power)에 따라 상기 이동 단말기들을 정렬하고, 높은 송신 파워의 이동 단말기들에게 높은 우선순위의 서브밴드를 먼저 할당하는 기존 방식에 따른 자원 할당 방식을 나타낸 것이다.
상기와 같은 경우에는, 각 이동 단말기 별로 전송하는데 필요한 파워를 피드백 해야 하는 문제점이 있다. 또한 상기와 같이 기존 방식에서는 채널의 좋지 않은 이동 단말기에 대하여 자원을 우선적으로 할당하기는 하지만, 이러한 구조 즉, 상기와 같이 각 이동 단말기 별로 전송하는데 필요한 파워를 피드백 함에 따라 전체 시스템의 처리율(throughput) 성능 향상에는 많은 제약이 따른다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 각 이동 단말기가 피드백 하는 MCS들을 바탕으로 각 이동 단말기에게 적합한 주파수 로딩 팩터(frequency loading factor)를 할당하도록 한다. 또한 본 발명의 실시예에서는 셀(Cell) 별로 명시적인 조정(coordination) 없이 부분 재사용(fractional reuse) 방식을 사용하며, 이러한 부분 재사용 방식을 사용함에 있어서 CQI 피드백 및 로딩 팩터 할당 방안을 제안한 다. 이러한 본 발명을 통해 다중 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭(inter cell interference)을 효율적으로 관리할 수 있다.
그러면 이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 동작 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 상기 주파수 로딩 팩터에 대하여 살펴보면, 상기 주파수 로딩 팩터는 전체 서브캐리어들의 비율을 나타내는 것으로, 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006016188228-PAT00001
상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 LF는 로딩 팩터(Loading Factor)를 나타내며, 상기 Ntot는 전체 서브캐리어들의 수를 나타내며, 상기 nused는 전체 서브캐리어들 중 사용된 서브캐리어들의 수를 나타낸다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 부분 로딩(fractional load)에 대하여 하기 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 부분 로딩을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2a 내지 도 2f를 참조하면, 상기 도 2a 내지 도 2f는 국부적(localized) 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, 이하 'FDMA'라 칭하기로 한다)/분산(distributed) FDMA 방식의 통신 시스템을 일예로 하 여 나타낸 것이다.
상기 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 도 2a 및 도 2b는 전체 서브캐리어들이 사용된 경우 즉, 상기 로딩 팩터가 1(LF=1)인 경우를 나타낸 것이다. 상기 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 도 2a 및 도 2b는 모든 서브캐리어들이 전송을 위해 선택된 경우를 나타낸 것으로서, 하나의 서브캐리어는 동일한 해칭(hatching)을 가지는 서브캐리어들로 이루어지며, 하나의 기지국 내에서 동일한 사용자 즉, 이동 단말기에게 할당된다. 이때, 상기 도 2a는 국부적 밴드(Localized Band)의 경우를 나타내며, 상기 도 2b는 분산 밴드(Distributed Band)의 경우를 나타낸다.
상기 도 2c 및 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 도 2c 및 도 2d는 전체 서브캐리어들 중 일부 예컨대, 절반의 서브캐리어들이 사용된 경우 즉, 상기 로딩 팩터가 0.5(LF=0.5)인 경우를 나타낸 것이다. 상기 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 상기 도 2c 및 도 2d는 다수(some)의 서브 캐리어들이 전송에 선택되지 않은 경우를 나타낸 것으로서, 상기 도 2c는 국부적 밴드의 경우를 나타내며, 상기 도 2d는 분산 밴드의 경우를 나타낸다.
상기 도 2e 및 도 2f에 도시한 바와 같이, 상기 도 2e 및 도 2f는 전체 서브캐리어들 중 일부 예컨대, 절반의 서브캐리어들이 사용된 경우 즉, 상기 로딩 팩터가 0.5(LF=0.5)인 경우를 나타낸 것이다. 상기 도 2e 및 도 2f를 참조하면, 상기 도 2e 및 도 2f는 하나의 서브채널에서 서브캐리어들의 일부(some portion)가 전송에 사용되지 않은 경우를 나타낸 것으로서, 상기 도 2e는 국부적 밴드의 경우를 나 타내며, 상기 도 2f는 분산 밴드의 경우를 나타낸다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 상기 부분 로딩(fractional loading)을 통해 전송에 사용되는 서브캐리어와 사용되지 않는 서브캐리어를 구분하고, 이러한 구분은 기지국 또는 이동 단말기에 의해 결정된다.
이때, 상기 로딩 팩터는, 각 기지국 별로 각 로딩 팩터에 해당하는 주파수 대역이 일치할 수도 있고, 일치하지 않을 수도 있음은 물론이다. 예를 들면, 셀 1에서는 특정 대역의 로딩 팩터가 0.5일 때, 인접 셀 예컨대, 셀 2에서는 상기 대역의 로딩 팩터가 0.5일 수도 있으며, 또는 다른 값 예컨대 0.75일 수도 있다. 또한 바람직하게는 각 주파수 대역의 로딩 팩터는 일정 주기 동안 유지된다. 상기와 같이 본 발명의 실시예에서는 상기 부분 로딩을 통해서 인접 셀에 미치는 셀간 간섭을 조절 가능하다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 기준 신호(reference signal)에 대하여 하기 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 CQI 측정을 위한 기준 신호를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 기지국은 상기 기준 신호를 전송하게 되는데, 이하 상기 도 3을 참조하여 상기 기지국의 기준 신호 전송에 대하여 설명한다. 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기준 신호는 프리앰블(preamble) 및 데이터(data) 등과 시간(time)/주파수(frequency)가 다중화(multiplexing) 되어 있음을 알 수 있다. 즉, 상기 기준 신호는 데이터 영역과 관 계(relation)를 가질 수 있다. 이러한 기준 신호는 바람직하게는 일정 주기로 전송된다. 하지만, 매 전송 시간 구간(TTI, Transmission Time Interval) 별로 전송될 필요는 없다.
또한 상기와 같은 기준 신호는 상술한 바와 같은 로딩 팩터를 고려하여 정의되는 패턴(pattern)이 사용되며, 전송되는 주기, 로딩 팩터에 따른 패턴 등은 시스템 파라미터로 사전에 정의됨이 보다 바람직하다. 또한 인접 셀들은 동일한 시간/주파수 영역에서 상기 기준 신호를 전송할 수 있다.
한편, 각 이동 단말기에서는 상기에서 살펴본 바와 같은 기지국에서 전송하는 상기 기준 신호를 이용하여 각 로딩 팩터별로 CQI를 측정(measurement)하게 된다. 이하, 각 로딩 팩터별 CIQ 측정을 위한 상기 기준 신호에 대하여 살펴보기로 한다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명의 실시예에 따른 로딩 팩터별 CQI 측정을 위한 기준 신호를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 상기 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 상기 도 4a 내지 도 4d는 하나의(single) 로딩 팩터가 존재할 경우 CQI 측정을 위한 기준 신호를 나타낸 것으로, 특히 상기 도 4a 및 도 4b는 상기 로딩 팩터가 1(LF=1)인 경우 CQI 측정을 위한 기준 신호를 나타내며, 상기 도 4c 및 도 4d는 상기 로딩 팩터가 0.5(LF=0.5)인 경우 CQI 측정을 위한 기준 신호를 나타낸다. 상기와 같이 각 이동 단말기들은 상기 기준 신호를 이용하여 각 로딩 팩터별로 CQI를 측정할 수 있다.
다음으로, 상기 도 4e 및 도 4f를 참조하면, 상기 도 4e 및 도 4f는 다수의 (multiple) 로딩 팩터들이 존재할 경우 CQI 측정을 위한 기준 신호를 나타낸 것으로, 상기 도 4e 및 도 4f에 도시한 바와 같이, 여러 LF에 대한 기준 신호들이 주파수 상에 동시에 존재함을 알 수 있다. 이하, 상기 다수의 로딩 팩터에 대한 채널 측정이 가능한 기준 신호에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저, 각 기지국에서는 동일한 구성의 기준 서브채널(reference subchannel)을 사용하며, 주기적으로 특정 로딩 팩터용 기준 서브채널이 발생하도록 설정한다. 예를 들면, 로딩 팩터 1(LF=1)과 로딩 팩터 0.5(LF=0.5)를 지원하는 경우, 홀수 번째 서브채널에는 상기 로딩 팩터 1용 파일럿(pilot)을 사용하고, 짝수 번째 서브채널에는 상기 로딩 팩터 0.5용 파일럿을 사용하도록 설정한다.
다음으로, 상기 로딩 팩터가 1보다 작은(LF<1) 서브채널의 경우, 각 서브채널은 기지국 또는 셀에서 명시(specific)한 패턴으로 의사 랜덤(pseudo random)하게 서브캐리어를 선택하여 구성할 수 있다. 예를 들면, 셀 1의 경우 로딩 팩터가 0.5(LF=0.5)인 기준 서브채널은 이동 단말기들과 약속된 패턴대로 가용 서브캐리어의 절반만을 선택하여 구성할 수 있으며, 인접 셀 예컨대, 셀 2의 경우 상기 셀 1의 기준 서브채널에 따른 패턴과는 독립된 패턴으로 가용 서브캐리어의 절반만을 선택하여 구성할 수 있다.
각 이동 단말기에서는 상기한 바와 같은 각 로딩 팩터에 해당되는 서브채널을 측정함으로써, 각 로딩 팩터에 대한 채널 품질(channel quality)을 측정할 수 있다.
한편, 국부적 밴드(Localized band)의 경우 여러 개의 로딩 팩터를 동시에 지원하는 기준 신호를 구성할 때, 바람직하게는 코히어런스 대역폭(coherent bandwidth)을 고려하여 주기를 설정한다. 예를 들면, 4개의 로딩 팩터를 지원하는 경우, 국부적 밴드 4개를 주기로 특정 로딩 팩터에 해당되는 기준 서브채널을 설정한다. 이때, 상기 코히어런스 대역폭이 상기 국부적 밴드 4개보다 작아서 해당 로딩 팩터에 해당되는 채널 측정을 전 대역에 대해 수행하기 어려운 경우를 방지하기 위해서, 상기 기준 서브채널 주기보다 상기 코히어런스 대역폭이 크도록 주기를 조절하거나, 또는 복수의 기준 신호를 구성하여 전 밴드에 대한 각 로딩 팩터의 MCS를 측정할 수 있도록 한다.
다음으로 이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 유효 데이터 비율(Effective Data Rate, 이하 'EDR'이라 칭하기로 한다)에 대하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 EDR은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006016188228-PAT00002
상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 상기 EDRi는 유효 데이터 비율을 나타내며, 상기
Figure 112006016188228-PAT00003
는 로딩 팩터 인덱스(index)를 나타내며, 상기 LFi는
Figure 112006016188228-PAT00004
번째 로딩 팩터를 나타내며, 상기 ai는 상기 LFi에 상응하는 가중치(weight)를 나타내며, 상기 MCSi는 상기 LFi에 상응하는 MCS를 나타낸다.
먼저, 상기에서 살펴본 바와 같이, 이동 단말기에서는 상기한 기준 신호를 이용하여 상기 MCSi를 측정한다. 이때, 상기 가중치는 해당 로딩 팩터 영역에 대한 선호(preference) 또는 우선순위(priority)를 반영한다. 예를 들면, 기지국이 우선적으로 특정 로딩 팩터 영역의 자원을 할당하기를 원할 경우, 다른 로딩 팩터 영역의 가중치보다 큰 가중치를 사용한다.
다음으로, 각 이동 단말기에서는 각 로딩 팩터에 해당하는 MCS 레벨 즉, 상기 MCSi를 주기적/비주기적으로 기지국으로 전송한다. 그러면, 상기 기지국은 상기 각 이동 단말기들이 보고한 상기 MCSi를 바탕으로 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같은 EDR을 계산하고, 이후 상기 EDR이 가장 큰 로딩 팩터를 각 이동 단말기에게 우선적으로 할당한다. 이어서, 상기 기지국은 상기 각 이동 단말기에게 할당된 로딩 팩터를 고려하여 주파수 스케줄링(frequency scheduling)을 수행한다.
한편, 바람직하게는 상기 기지국의 상위 기지국 제어기 예컨대, 무선 네트워크 제어기(RNC, Radio Network Controller)에서는 상기와 같이 수집된 각 MCSi를 바탕으로 일정 주기로 각 로딩 팩터 영역의 크기를 모든 기지국 또는 일부 기지국에 대해 조정하도록 한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기의 피드백 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 단말기에서는 상기한 바와 같은 기지국이 전송하는 기준 신호를 이용하여 로딩 팩터에 따른 MCS 또는 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같은 EDR를 주기적/비주기적으로 상기 기지국으로 전송한다.
먼저, 상기 이동 단말기가 상기 MCS로 피드백 하는 경우에 대하여 살펴보면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
1) 모든 로딩 팩터에 대하여 MCSi를 한번에 전송
예를 들어, 이동 단말기는 로딩 팩터가 1, 0.5, 0.25(LF=1, 0.5, 0.25)에 해당하는 MCS 0.5, 2, 3을 한번에 전송할 수 있다.
2) 각 로딩 팩터에 대하여 MCSi를 순차적으로 하나씩 전송
예를 들어, 이동 단말기는 로딩 팩터가 1, 0.5, 0.25(LF=1, 0.5, 0.25)에 해당하는 MCS 0.5, 2, 3을 순차적으로 전송할 수 있다.
3) 가장 선호하는 순서로 MCSi 소정 개수 예컨대, x(
Figure 112006016188228-PAT00005
)개를 순차적 또는 한번에 전송
예를 들어, 이동 단말기는 로딩 팩터(LF=0.5)에 해당하는 MCS 2, 로딩 팩터(LF=1)에 해당하는 MCS 0.5를 순차적 또는 한번에 전송할 수 있다.
다음으로, 기지국이 이동 단말기에게 로딩 팩터에 상응하는 가중치(weight) 예컨대, 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같은 상기 ai를 알려주는 경우, 상기 이동 단말기를 이를 이용하여 EDR를 직접 계산하여 피드백 하는 경우에 대하여 살펴보면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
1) 이동 단말기는 모든 로딩 팩터에 대하여 EDRi를 한번에 전송할 수 있다.
2) 이동 단말기는 각 로딩 팩터에 대하여 EDRi를 순차적으로 하나씩 전송할 수 있다.
3) 이동 단말기는 가장 선호하는 순서로 EDRi를 소정 개수 예컨대, x(
Figure 112006016188228-PAT00006
)개를 순차적 또는 한번에 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로딩 팩터를 이용한 자원 할당 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 501단계에서 기지국은 로딩 팩터에 따른 기준 신호를 각 이동 단말기들로 전송한 후 503단계로 진행한다. 상기 503단계에서 상기 각 이동 단말기들은 상기 기준 신호를 이용하여 상기 로딩 팩터에 해당하는 MCS 레벨을 측정하여 주기적 또는 비주기적으로 상기 기지국으로 피드백한 후 505단계로 진행한다.
상기 505단계에서 상기 기지국은 상기 503단계에서 각 이동 단말기들 피드백한 MCS를 바탕으로 EDR를 상기 수학식 2와 같이 산출한 후 507단계로 진행한다. 상기 507단계에서 상기 기지국은 상기 산출되는 EDR 결과 중에서 가장 큰 값을 가지는 로딩 팩터를 확인하고, 509단계로 진행한다.
상기 509단계에서 상기 기지국은 상기 EDR 값이 가장 큰 로딩 팩터를 각 이동 단말기에게 우선적으로 할당하고, 511단계로 진행하여 상기 이동 단말기에게 할당된 로딩 팩터를 고려하여 주파수 스케줄링을 수행한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았으나, 상기 기지국의 상위 예컨대, RNC와 같은 기지국 제어기에서는 상기에서와 같이 각 이동 단말기들로부터 수집된 상기 MCS 를 바탕으로 일정 주기로 각 로딩 팩터 영역 크기를 모든 기지국, 또는 일부 기지국에 대해 조정하도록 할 수 있음은 물론이다.
그러면 이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 동작 실시예를 하기 <표 1>를 예로 하여 살펴보기로 한다.
Figure 112006016188228-PAT00007
상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 소정의 이동 단말기는 각 로딩 팩터(LFi)에 해당하는 MCSi로써 {0.5, 1, 2, 3}을 기지국으로 피드백 한다. 그러면, 상기 기지국에서는 상기 이동 단말기가 피드백하는 MCS를 수신하고, 상기 MCS를 바탕으로 EDR를 산출한다. 이때, 상기 <표 1>에 나타낸 바와 같이, 상기 이동 단말기에는 EDR이 가장 큰 (EDR=2)에 상응하는 로딩 팩터 0.5(LF=0.5)가 할당된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 제안하는 본 발명의 실시예에서는 기지국이 로딩 팩터에 따른 기준 신호를 전송하고, 상기 기준 신호를 사용하여 로딩 팩터별 MCS를 측정하는 방안에 대하여 살펴보았다. 이때, 상기 각 기지국에서는 동일한 구성의 서브채널을 사용하며, 주기적으로 특정 로딩 팩터용 서브채널이 발생하도록 설정할 수 있다.
또한 상기 본 발명의 실시예에서는 이동 단말기가 상기한 바와 같은 각 로딩 팩터에 해당하는 MCS 레벨들을 주기적 또는 비주기적으로 상기 기지국에 피드백 한다. 그러면 상기 기지국에서는 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS를 바탕으로 EDR를 구하고, 상기 구한 EDR에 상응하여 각 이동 단말기들에게 적합한 해당 로딩 팩터를 결정하도록 한다. 이후 상기 기지국에서는 이동 단말기에게 할당된 상기 로딩 팩터를 바탕으로 효율적인 자원 관리 및 자원을 할당할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 제안하는 본 발명의 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 시스템 및 방법에 따르면, 이동 단말기의 채널 정보 및 로딩 팩터 별 중요도 등을 바탕으로 이동 단말기의 로딩 팩터를 효율적으로 구할 수 있는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 로딩 팩터의 효율적 관리를 통해 다중 셀 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭을 줄일 수 있는 이점을 가진다. 또한 로딩 팩터에 따른 효율적인 자원 할당을 통해 전체 시스템의 처리율을 높일 수 있는 이점을 가진다.

Claims (34)

  1. 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서,
    이동 단말기는 각 로딩 팩터에 해당하는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 기지국으로 피드백 하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS에 상응하여 유효 데이터 비율(Effective Data Rate)을 산출하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 유효 데이터 비율에 상응하는 로딩 팩터를 상기 이동 단말기에게 할당하는 과정과,
    상기 로딩 팩터에 상응하여 상기 이동 단말기에 대한 자원을 할당하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MCS를 피드백 하는 과정은,
    상기 기지국에서 로딩 팩터에 따른 기준 신호(reference signal)를 각 이동 단말기들로 전송하는 과정과,
    상기 각 이동 단말기들은 상기 기준 신호를 이용하여 상기 로딩 팩터에 해당하는 MCS를 측정하여 피드백 하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 신호는, 상기 이동 단말기에서 로딩 팩터에 따른 채널 품질 측정을 위한 신호를 포함하는 자원 할당 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기준 신호는 상기 로딩 팩터에 상응하게 정의되는 패턴에 의해 전송되며, 상기 기준 신호의 전송 주기 및 로딩 팩터에 따른 패턴은 시스템에 미리 정의됨을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기준 신호를 전송하는 각 기지국들은 동일한 시간/주파수 영역에서 상기 기준 신호를 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 기준 신호는 상기 로딩 팩터에 대해 주파수 상에 동시에 존재함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 MCS를 주기적 또는 비주기적으로 상기 기지국으로 피드백 함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 팩터는 전체 서브캐리어들의 비율을 나타내며, 하기와 같이 산출함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
    Figure 112006016188228-PAT00008
    LF는 로딩 팩터(Loading Factor)를 나타내며, Ntot는 전체 서브캐리어들의 수를 나타내며, nused는 전체 서브캐리어들 중 사용된 서브캐리어들의 수를 나타냄.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 유효 데이터를 하기와 같이 산출함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
    Figure 112006016188228-PAT00009
    EDRi는 유효 데이터 비율을 나타내며,
    Figure 112006016188228-PAT00010
    는 로딩 팩터 인덱스(index)를 나타내면, LFi는
    Figure 112006016188228-PAT00011
    번째 로딩 팩터를 나타내며, ai는 상기 LFi에 상응하는 가중치(weight)를 나타내며, MCSi는 상기 LFi에 상응하는 MCS를 나타냄.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가중치 ai는 해당 로딩 팩터 영역에 대한 선호(preference) 또는 우선순위(priority)를 반영함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 산출되는 유효 데이터 비율 중 가장 큰 값을 가지는 로딩 팩터를 상기 이동 단말기에게 할당함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동 단말기에게 로딩 팩터를 할당하고, 상기 이동 단말기에게 할당된 로딩 팩터에 상응하여 주파수 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 기지국의 상위에서는 각 이동 단말기들로부터 수집된 상기 MCS를 바탕으로 일정 주기로 각 로딩 팩터 영역 크기를 모든 기지국 또는 일부 기지국에 대해 제어하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 팩터는, 각 기지국 별로 각 로딩 팩터에 해당하는 주파수 대역이 일치하거나 또는 상이함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 팩터가 1보다 작은 경우의 서브채널에서는 기지국에서 설정되는 패턴으로 의사 랜덤(pseudo random)하게 서브캐리어를 선택하여 구성함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 로딩 팩터 다수를 동시에 지원하는 기준 신호 구성시, 코히어런스 대역폭(coherent bandwidth)에 상응하여 해당 주기를 설정함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 모든 로딩 팩터에 대하여 각 MCS를 한번에 전송, 모든 로딩 팩터에 대하여 각 MCS를 순차적으로 하나씩 전송 및 모든 로딩 팩터에 대하여 자신이 선호하는 순서에 상응하여 소정 개수의 MCS를 순차적 또는 한번에 전송하는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식 또는 그들의 조합을 통해 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 이동 단말기에게 상기 로딩 팩터에 상응하는 소정의 가중치를 알려주는 경우, 상기 이동 단말기는 이를 이용하여 상기 유효 데이터 비율을 직접 산출하여 피드백 함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 모든 로딩 팩터에 대하여 상기 유효 데이터 비율을 한번에 전송, 각 로딩 팩터에 대하여 상기 유효 데이터 비율을 순차적으로 하나씩 전송 및 가장 선호하는 순서로 상기 유효 데이터 비율 소정 개수를 순차적 또는 한번에 전송하는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식 또는 그들의 조합을 통해 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  20. 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 시스템에 있어서,
    각 로딩 팩터에 해당하는 변조 및 코딩 방식(MCS)을 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 피드백 하는 이동 단말기와,
    로딩 팩터에 따른 기준 신호(reference signal)를 각 이동 단말기들로 전송하고, 상기 이동 단말기가 피드백 하는 MCS에 상응하여 유효 데이터 비율(Effective Data Rate)을 산출하고, 상기 산출하는 유효 데이터 비율에 상응하는 로딩 팩터를 구하고, 상기 로딩 팩터에 따라 상기 이동 단말기에 대한 자원을 할당하는 기지국을 포함하는 자원 할당 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 기준 신호는, 상기 이동 단말기에서 로딩 팩터에 따른 채널 품질 측정 을 위한 신호를 나타내며, 상기 기준 신호의 전송 주기 및 로딩 팩터에 따른 패턴은 시스템에 미리 정의됨을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 기준 신호를 전송하는 각 기지국들은 동일한 시간/주파수 영역에서 상기 기준 신호를 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 로딩 팩터는 전체 서브캐리어들의 비율을 나타내며, 하기와 같이 산출함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
    Figure 112006016188228-PAT00012
    LF는 로딩 팩터(Loading Factor)를 나타내며, Ntot는 전체 서브캐리어들의 수를 나타내며, nused는 전체 서브캐리어들 중 사용된 서브캐리어들의 수를 나타냄.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 유효 데이터를 하기와 같이 산출함을 특징으로 하는 자 원 할당 시스템.
    Figure 112006016188228-PAT00013
    EDRi는 유효 데이터 비율을 나타내며,
    Figure 112006016188228-PAT00014
    는 로딩 팩터 인덱스(index)를 나타내면, LFi는
    Figure 112006016188228-PAT00015
    번째 로딩 팩터를 나타내며, ai는 상기 LFi에 상응하는 가중치(weight)를 나타내며, MCSi는 상기 LFi에 상응하는 MCS를 나타냄.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 가중치 ai는 해당 로딩 팩터 영역에 대한 선호(preference) 또는 우선순위(priority)를 반영함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 산출되는 유효 데이터 비율 중 가장 큰 값을 가지는 로딩 팩터를 상기 이동 단말기에게 할당함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  27. 제20항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동 단말기에게 로딩 팩터를 할당하고, 상기 이동 단말기에게 할당된 로딩 팩터에 상응하여 주파수 스케줄링을 수행함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  28. 제20항에 있어서,
    상기 기지국의 상위에서는 각 이동 단말기들로부터 수집된 상기 MCS를 바탕으로 일정 주기로 각 로딩 팩터 영역 크기를 모든 기지국 또는 일부 기지국에 대해 제어하는 과정을 포함하는 자원 할당 시스템.
  29. 제20항에 있어서,
    상기 로딩 팩터는, 각 기지국 별로 각 로딩 팩터에 해당하는 주파수 대역이 일치하거나 또는 상이함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  30. 제20항에 있어서,
    상기 로딩 팩터가 1보다 작은 경우의 서브채널에서는 기지국에서 설정되는 패턴으로 의사 랜덤(pseudo random)하게 서브캐리어를 선택하여 구성함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  31. 제20항에 있어서,
    상기 로딩 팩터 다수를 동시에 지원하는 기준 신호 구성시, 코히어런스 대역폭(coherent bandwidth)에 상응하여 해당 주기를 설정함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  32. 제20항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 모든 로딩 팩터에 대하여 각 MCS를 한번에 전송, 모든 로딩 팩터에 대하여 각 MCS를 순차적으로 하나씩 전송 및 모든 로딩 팩터에 대하여 자신이 선호하는 순서에 상응하여 소정 개수의 MCS를 순차적 또는 한번에 전송하는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식 또는 그들의 조합을 통해 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  33. 제20항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 이동 단말기에게 상기 로딩 팩터에 상응하는 소정의 가중치를 알려주는 경우, 상기 이동 단말기는 이를 이용하여 상기 유효 데이터 비율을 직접 산출하여 피드백 함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 모든 로딩 팩터에 대하여 상기 유효 데이터 비율을 한번에 전송, 각 로딩 팩터에 대하여 상기 유효 데이터 비율을 순차적으로 하나씩 전송 및 가장 선호하는 순서로 상기 유효 데이터 비율 소정 개수를 순차적 또는 한번에 전송하는 방식 중 적어도 어느 하나의 방식 또는 그들의 조합을 통해 전송함을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
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