KR20080096978A - 통신 시스템에서 자원 할당 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 다중 셀 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서, 사용 가능한 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할한 후, 상기 분할한 다수의 서브 주파수 대역을 시퀀스(sequence)에 상응하여 다수의 셀들에게 할당하고, 상기 다수의 셀들로부터 셀 정보를 각각 수신하고, 상기 수신한 셀 정보에 상응하여 상기 할당한 서브 주파수 대역을 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation)을 통해 재할당한다.
다중 셀, 자원 할당, 서브 주파수 대역, 동적 채널 할당

Description

통신 시스템에서 자원 할당 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALLOCATING RESOURCE IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 다중 셀들의 자원 할당을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 DCA를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 SNR에 상응한 DCA를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 SNR에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자의 핸드오버에 상응한 DCA를 도시한 도면.
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 셀 구조를 갖는 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭을 최소화하기 위한 자원 할당 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이러한 다중 셀 구조를 갖는 통신 시스템은, 한정된 자원, 예컨대 주파수(frequency) 자원과, 코드(code) 자원, 타임 슬럿(time slot) 자원 등을 상기 다중 셀을 구성하는 다수의 셀들이 분할하여 사용하고, 일부의 다른 셀들에서 동일한 자원을 재사용함으로써 상기 다수의 셀들 간, 특히 인접한 셀들 간의 간섭이 발생한다. 그런데, 다중 셀 통신 시스템에서 주파수 자원, 코드 자원, 타임 슬럿 자원 등을 상기 일부의 다른 셀들이 재사용하게 되면 인접 셀간 간섭으로 인해 성능 저하가 발생하지만, 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량을 증가시킬 수 있다. 여기서, 상기 다중 셀 통신 시스템에서의 인접 셀간 간섭은 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)를 1로 사용하는 통신 시스템에서 크게 발생한다.
보다 자세히 설명하면, 다수의 셀들을 구비하며, 상기 다수의 셀들이 주파수 대역을 분할하여 사용하는 다중 셀 통신 시스템에서 셀들 간의 간섭을 줄이면서 주파수 자원을 재사용하기 위하여 상기 주파수 대역이 주파수 재사용 계수와 동일한 개수의 서브 주파수 대역들로 분할된다. 그리고, 상기 서브 주파수 대역들이 상기 다수의 셀들 중에서 서빙 셀(serving cell)을 포함하여 상기 서브 주파수 대역들의 개수 만큼의 셀들에 할당되고, 상기 서브 주파수 대역들이 할당된 셀들을 제외한 나머지 셀들 중 일부 셀들에서 다른 셀들에 영향을 미치는 또는 다른 셀들로부터 영향을 받는 간섭을 고려하여 상기 서브 주파수 대역들이 재사용된다.
이때, 상기 다중 셀 통신 시스템은, 주파수 재사용율이 낮을수록, 즉 상기 주파수 재사용 계수가 1을 초과할수록 인접 셀간 간섭은 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 경우에는 인접 셀간 간섭은 증가하지만, 1개의 셀에서 사용 가능한 주파수 자원의 양 역시 증가하여 상기 다중 셀 통신 시스템의 전체 용량 역시 함께 증가하게 된다.
한편, 현재 다중 통신 시스템에서는 간섭 평균화, 간섭 제거, 간섭 회피 등 인접 셀간 간섭을 최소화하기 위한 다양 방식들이 제안되고 있으나, 이러한 방식들 은 효율적으로 인접 셀간 간섭을 최소화하지 못하고, 인접 셀간 간섭 최소화시 추가적인 시스템의 복잡도를 발생시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 다중 셀 구조를 갖는 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭을 최소화하는 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다.
아울러, 본 발명은 다중 셀 구조를 갖는 통신 시스템에서 인접 셀간 간섭을 최소하며 시스템의 추가적인 복잡도의 증가없이 시스템의 성능을 향상시키는 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다.
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 발명은, 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서, 사용 가능한 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할한 후, 상기 분할한 다수의 서브 주파수 대역을 시퀀스(sequence)에 상응하여 다수의 셀들에게 할당하고, 상기 다수의 셀들로부터 셀 정보를 각각 수신하고, 상기 수신한 셀 정보에 상응하여 상기 할당한 서브 주파수 대역을 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation)을 통해 재할당한다.
또한, 본 발명은, 통신 시스템에서 자원 할당 시스템에 있어서, 사용 가능한 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할한 후, 상기 분할한 다수의 서브 주파수 대역을 시퀀스(sequence)에 상응하여 다수의 셀들에게 할당하고, 상기 다수의 셀들로부터 셀 정보를 각각 수신한 후, 상기 수신한 셀 정보에 상응하여 상기 할당한 서브 주파수 대역을 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation)을 통해 재할당하는 스케쥴러를 포함한다.
후술할 본 발명의 실시예에서는, 다중 셀 구조를 갖는 통신 시스템(이하 '다중 셀 통신 시스템'이라 칭하기로 함)에서 셀간 간섭을 최소화하는 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다. 이때, 상기 통신 시스템은 다중 셀들에 동일한 구조의 서브 주파수 대역들을 할당하고, 각 셀들 간의 간섭이 최소화되도록 상기 할당한 서브 주파수 대역들을 동적으로 할당, 즉 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation, 이하 'DCA'라 칭하기로 함)을 통해 셀간 간섭을 최소화하는 자원 할당 시스템 및 방법을 제안한다. 즉, 후술할 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템은, 다중 셀들에 동일한 구조의 서브 주파수 대역들을 할당한 후, 상기 동일한 구조의 서브 주파수 대역들이 할당된 각 셀들의 부하 정보에 상응하여 DCA를 수행하고, 상기 DCA를 수행한 각 셀들의 전력 제어와 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 'AMC'라 칭하기로 함) 제어 방식을 이용하여 인접 셀간의 간섭을 최소화한다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 다중 셀의 자원 할당을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 다중 셀들의 자원 할당을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀 구조, 예컨대 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6을 포함하며, 각 셀내에 존재하는 N개의 사용자들에게 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 할당한다. 그런 다음, 각 셀내의 사용자별 서브 주파수 대역에 대한 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 함)를 측정한 후, 상기 측정한 SINR을 통해 DCA를 수행해야 하는 서브 주파수 대역, 즉 DCA 요구 서브 주파수 대역(101)을 확인하여 DCA를 수행한다. 이때, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접한 셀들의 자원 할당 정보, 즉 서브 주파수 대역 할당 정보와 부하 정보를 매 프레임 단위로 주기적으로 송수신한다. 또한, 각 셀들을 관장하는 기지국은 자신이 관장하는 셀 내에 존재하는 사용자들이 다른 인접 셀로 이동할 경우의 핸드오버 후보 셀에 대한 정보와 각 사용자들의 위치 정보를 송수신한다. 그러면 여기서, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 DCA를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 DCA를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 또한, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 시퀀스에 상응하여 각 인접한 셀들에 할당된 서브 주파수 대역의 사용 정보를 수신한다. 그런 다음, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다.
이때, 상기 셀 0에서 사용자 1의 인접한 셀은 셀 2이고 사용자 2의 인접한 셀은 셀 5이므로 상기 셀 0을 관장하는 기지국은, 셀 2에서 사용하지 않는 서브 주파수 대역, 예컨대 셀 0의 시퀀스에서 시퀀스 4의 서브 주파수 대역을 사용자 1에게 할당하고, 셀 5에서 사용하지 않는 서브 주파수 대역, 예컨대 셀 0의 시퀀스에서 시퀀스 3의 서브 주파수 대역을 사용자 2에게 할당하는 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다. 그런 다음, 상기 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수에 상응하여 DCA를 수행해야 하는 서브 주파수 대역, 즉 DCA 요구 서브 주파수 대역을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 시퀀스에 상응하여 셀 0에 할당된 각 서브 주파수 대역별로 간섭 셀의 개수를 산출하고, 상기 산출한 간섭 셀의 개수가 임계 개수 이상인 서브 주파수 대역을 DCA 요구 서브 주파수 대역으로 하여 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 임계 개수를 4로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 사용중인 서브 주파수 대역에서 DCA 요구 서브 주파수 대역은 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이고, 상기 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행, 즉 사용중인 서브 주파수 대역이 아니도록 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 각 서브 주파수 대역별 수신 신호의 세기, 예컨대 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 함)에 상응한 DCA를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4를 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 SNR에 상응한 DCA를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 SNR을 측정한다. 그런 다음, 상기 각 서브 주파수 대역별 SNR에 상응하여 DCA를 수행해야 하는 서브 주파수 대역, 즉 DCA 요구 서브 주파수 대역을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 시퀀스에 상응하여 셀 0에 할당된 각 서브 주파수 대역별로 SNR을 측정하고, 상기 측정한 SNR이 임계값보다 작은 서브 주파수 대역을 DCA 요구 서브 주파수 대역으로 하여 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 임계값을 4㏈로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 사용중인 서브 주파수 대역에서 DCA 요구 서브 주파수 대역은 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역이고, 상기 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행, 즉 사용중인 서브 주파수 대역이 아니도록 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭 셀의 개수에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다. 그런 다음, 상기 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수에 상응하여 DCA를 수행해야 하는 서브 주파수 대역, 즉 DCA 요구 서브 주파수 대역을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 시퀀스에 상응하여 셀 0에 할당된 각 서브 주파수 대역별로 간섭 셀의 개수를 산출하고, 상기 산출한 간섭 셀의 개수가 임계 개수 이상인 서브 주파수 대역을 DCA 요구 서브 주파수 대역으로 하여 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 임계 개수를 4로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 서브 주파수 대역에서 DCA 요구 서브 주파수 대역은 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이고, 상기 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 셀 0에 존재하는 사용자에게 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이 할당될 경우, 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 상기 사용자에게 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이 아닌 대상 임계 개수 이하인 서브 주 파수 대역을 할당, 예컨대 상기 대상 임계 개수를 2로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 사용중인 서브 주파수 대역에서 시퀀스 1, 2, 9, 8, 4, 7인 서브 주파수 대역을 할당하는 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 각 서브 주파수 대역별 SNR에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 SNR에 상응한 DCA를 통해 사용자에게의 자원 할당을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 SNR을 측정한다. 그런 다음, 상기 각 서브 주파수 대역별 SNR에 상응하여 DCA를 수행해야 하는 서브 주파수 대역, 즉 DCA 요구 서브 주파수 대역을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 시퀀스에 상응하여 셀 0에 할당된 각 서브 주파수 대역별로 SNR을 측정하고, 상기 측정한 SNR이 임 계값보다 작은 서브 주파수 대역을 DCA 요구 서브 주파수 대역으로 하여 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 임계값을 4㏈로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 서브 주파수 대역에서 DCA 요구 서브 주파수 대역은 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역이고, 상기 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 셀 0에 존재하는 사용자에게 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역이 할당될 경우, 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 상기 사용자에게 시퀀스 9, 5, 6인 서브 주파수 대역이 아닌 대상 임계값 이상인 서브 주파수 대역을 할당, 예컨대 상기 대상 임계값을 12로 설정할 경우, 셀 0에 할당된 서브 주파수 대역에서 시퀀스 1, 8, 7인 서브 주파수 대역을 할당하는 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다. 여기서, 도 7a는 임의의 셀 내에 존재하는 사용자 1에게 가장 큰 간섭을 주는 간섭 셀 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이고, 도 7b는 사용자 2에게 가장 큰 간섭을 주는 간섭 셀 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다. 그런 다음, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0 내에 존재하는 사용자 정보, 즉 사용자 1과 사용자 2의 정보를 이용하여 각 사용자에게 최대 간섭을 주는 간섭 셀을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은, 시퀀스에 상응하여 셀 0에 존재하는 사용자들에게 할당된 각 서브 주파수 대역에서 각 사용자들이 측정한 SINR에 상응한 각 사용자들의 정보를 수신하여 간섭 셀을 확인, 즉 사용자 1과 사용자 2로부터 각 사용자에게 최대 간섭을 주는 간섭 셀을 확인한다. 그런 다음, 상기 확인한 간섭 셀에 상응하여 사용자 1과 사용자 2에게 인접 셀 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 셀 0에서 사용자 1에게 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이 할당되고 최대 간섭을 주는 간섭 셀이 셀 6이고, 사용자 2에게 시퀀스 4인 서브 주파수 대역이 할당되고 최대 간섭을 주는 간섭 셀이 셀 3일 경우, 각 사용자들의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 간섭 셀들에서 사용자 1, 사용자 2와 동일한 서브 주파수 대역들, 즉 셀 6에서 시퀀스 3, 2, 11인 서브 주파수 대역과 셀 3에서 시퀀스 7인 서브 주파수 대역에 대한 DCA를 수행, 즉 사용중인 서브 주파수 대역이 아니도록 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다. 여기서, 도 8은 임의의 셀 내에 존재하는 사용자의 정보로서 사용자의 위치 정보, 즉 셀 0에서 사용자 1, 사용자 2의 위치 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다. 그런 다음, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0 내에 존재하는 사용자 정보, 즉 사용자 1과 사용자 2의 위치 정보를 이용하여 각 사용자와 가장 인접한 셀을 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은, 시퀀스에 상응하여 셀 0에 존재하는 사용자들의 위치 정보를 수신하여 최대 인접 셀을 확인, 즉 사용자 1과 사용자 2와 최대 인접 셀을 확인한다. 그런 다음, 상기 확인한 최대 인접 셀에 상응하여 사용자 1과 사용자 2에게 인접 셀 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 셀 0에서 사용자 1에게 시퀀스 4인 서브 주파수 대역이 할 당되고 최대 인접 셀이 셀 3이고, 사용자 2에게 시퀀스 3인 서브 주파수 대역이 할당되고 최대 인접 셀이 셀 6일 경우, 각 사용자들의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 최대 인접 셀들에서 사용자 1, 사용자 2와 동일한 서브 주파수 대역들, 즉 셀 3에서 시퀀스 3인 서브 주파수 대역과 셀 6에서 시퀀스 3인 서브 주파수 대역에 대한 DCA를 수행, 즉 사용중인 서브 주파수 대역이 아니도록 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다. 여기서, 도 9a는 임의의 셀 내에 존재하는 사용자 1의 핸드오버 후보 셀 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이고, 도 9b는 사용자 2에게 핸드오버 후보 셀 정보에 상응한 DCA를 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 그러면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0의 각 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한다. 그런 다음, 상 기 셀 0을 관장하는 기지국은 셀 0 내에 존재하는 사용자 정보, 즉 사용자 1과 사용자 2의 정보를 이용하여 각 사용자의 핸드오버 후보 셀 정보를 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은, 시퀀스에 상응하여 셀 0에 존재하는 사용자들의 정보를 수신하여 핸드오버 후보 셀을 확인한다. 그런 다음, 상기 확인한 핸드오버 후보 셀에 상응하여 사용자 1과 사용자 2에게 인접 셀 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 여기서, 상기 셀 0에서 사용자 1에게 시퀀스 3, 5, 6인 서브 주파수 대역이 할당되고 핸드오버 후보 셀이 셀 6이고, 사용자 2에게 시퀀스 4인 서브 주파수 대역이 할당되고 핸드오버 후보 셀이 셀 3일 경우, 각 사용자들의 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 핸드오버 후보 셀들에서 사용자 1, 사용자 2와 동일한 서브 주파수 대역들, 즉 셀 6에서 시퀀스 3, 2, 11인 서브 주파수 대역과 셀 3에서 시퀀스 3인 서브 주파수 대역에 대한 DCA를 수행, 즉 사용중인 서브 주파수 대역이 아니도록 DCA를 수행한다. 그러면 여기서, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자의 핸드오버에 상응한 DCA를 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 사용자의 핸드오버에 상응한 DCA를 도시한 도면이다. 여기서, 도 10은 임의의 셀 내에 존재하는 다수의 사용자가 핸드오버할 경우의 DCA를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 통신 시스템은 다중 셀들, 즉 셀 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 각각 할당한다. 그리고, 각 셀들을 관장하는 기지국은 인접 셀들을 관장하는 기지국들로부터 인접 셀의 자원 할당 정보와 인접 셀의 할당된 서브 주파수 대역별 부하 정보를 송수신한다. 그런 다음, 상기 각 셀들의 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 각각 산출한다. 예를 들어, 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 셀 0과 인접한 셀들, 즉 셀 1, 2, 3, 4, 5, 6의 서브 주파수 대역 할당 정보, 즉 각 셀에서 서브 주파수 대역의 할당 순서로서 시퀀스 정보를 수신한다. 이때, 상기 셀 0과 인접한 셀, 예컨대 셀 2에 존재한 사용자 1이 셀 0으로 이동하여 상기 사용자 1에게 시퀀스 3인 서브 주파수 대역을 할당한 상태에서 상기 셀 4에 존재하는 사용자 2와 셀 5에 존재하는 사용자 3이 상기 셀 0으로 이동하면 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 상기 사용자의 핸드오버에 상응한 DCA를 수행한다.
보다 구체적으로 설명하면, 셀 4에서 시퀀스 10인 서브 주파수 대역을 할당받은 사용자 2와 셀 5에서 시퀀스 15인 서브 주파수 대역을 할당받은 사용자 3이 셀 0으로 이동하여 상기 셀 0에서 시퀀스 3인 서브 주파수 대역 사용을 요구할 경우, 상기 셀 0을 관장하는 기지국은 사용자 2와 사용자 3의 사용자 정보, 예컨대 사용자 2와 사용자 3의 위치 정보에 상응하여 최대 인접 셀을 확인한 후, 앞선 도 8에서 설명한 바와 같이 확인한 최대 인접 셀에 상응하여 사용자 2와 사용자 3에게 인접 셀 간섭이 최소가 되도록 DCA를 수행한다. 즉, 셀 0에서 상기 사용자 2에게는 시퀀스 4인 서브 주파수 대역을 할당하고 상기 사용자 3에게는 시퀀스 1인 서브 주파수 대역을 할당하여 인접 셀간 간섭이 최소가 되도록 한다.
이렇게 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템은 다중 셀들을 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 동일한 구조의 서브 주파수 대역을 할당한 후, 다중 셀 내에 존재 하는 사용자 정보, 예컨대 사용자의 위치 정보, 할당된 서브 주파수 대역별 SNR 정보, 간섭 셀 정보, 핸드오버 후보 셀 정보와 다중 셀들의 통신 환경, 예컨대 간섭 셀 개수 정보에 상응하여 DCA를 수행한다. 그런 다음, DCA를 수행한 각 셀들의 전력 제어, AMC 제어, 및 부호화율 제어를 이용하여 인접 셀간 간섭을 최소화한다.
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 미리 설정된 시퀀스에 상응하여 할당된 자원을 DCA를 수행하여 재할당함으로써, 인접 셀간 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명은 자원 할당 절차를 간소화함으로써 시스템의 복잡도를 감소시키며 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (24)

  1. 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서,
    사용 가능한 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할한 후, 상기 분할한 다수의 서브 주파수 대역을 시퀀스(sequence)에 상응하여 다수의 셀들에게 할당하는 과정과,
    상기 다수의 셀들로부터 셀 정보를 각각 수신하고, 상기 수신한 셀 정보에 상응하여 상기 할당한 서브 주파수 대역을 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation)을 통해 재할당하는 과정을 포함하는 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셀 정보는, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역들의 할당 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 재할당하는 과정은, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한 후, 상기 산출한 간섭 셀의 개수에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 재할당하는 과정은, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역별 수신 신호의 세기를 측정한 후, 상기 측정한 수신 신호의 세기에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 재할당하는 과정은, 각 셀 내에 존재하는 사용자들의 사용자 정보를 확인한 후, 상기 확인한 사용자 정보에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 위치 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동적 채널 할당을 수행하는 과정은, 상기 각 셀 내에서 사용자의 위치 정보에 상응하여 최대 인접 셀을 확인한 후, 상기 확인한 최대 인접 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 간섭 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동적 채널 할당을 수행하는 과정은, 상기 각 셀 내에서 사용자의 간섭 정보에 상응하여 최대 간섭 셀을 확인한 후, 상기 확인한 최대 간섭 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 핸드오버 정보인 것을 특 징으로 하는 자원 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 동적 채널 할당을 수행하는 과정은, 상기 각 셀 내에서 사용자의 핸드오버 정보에 상응하여 핸드오버 후보 셀을 확인한 후, 상기 확인한 핸드오버 후보 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 재할당하는 과정은, 전력 제어, 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 제어, 부하율 제어 중 적어도 하나를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  13. 통신 시스템에서 자원 할당 시스템에 있어서,
    사용 가능한 주파수 대역을 다수의 서브 주파수 대역들로 분할한 후, 상기 분할한 다수의 서브 주파수 대역을 시퀀스(sequence)에 상응하여 다수의 셀들에게 할당하고, 상기 다수의 셀들로부터 셀 정보를 각각 수신한 후, 상기 수신한 셀 정 보에 상응하여 상기 할당한 서브 주파수 대역을 동적 채널 할당(DCA: Dynamic Channel Allocation)을 통해 재할당하는 스케쥴러를 포함하는 자원 할당 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 셀 정보는, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역들의 할당 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역별 간섭 셀의 개수를 산출한 후, 상기 산출한 간섭 셀의 개수에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하여 재할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 각 셀에 할당된 서브 주파수 대역별 수신 신호의 세기를 측정한 후, 상기 측정한 수신 신호의 세기에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하여 재할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 각 셀 내에 존재하는 사용자들의 사용자 정보를 확인한 후, 상기 확인한 사용자 정보에 상응하여 동적 채널 할당을 수행하여 재할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 위치 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 위치 정보에 상응하여 최대 인접 셀을 확인한 후, 상기 확인한 최대 인접 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 동적 채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 간섭 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 간섭 정보에 상응하여 최대 간섭 셀을 확인한 후, 상기 확인한 최대 간섭 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 동적 채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 사용자 정보는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 핸드오버 정보인 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 상기 각 셀 내에서 사용자의 핸드오버 정보에 상응하여 핸드오버 후보 셀을 확인한 후, 상기 확인한 핸드오버 후보 셀에서 사용중인 서브 주파수 대역과 동일한 서브 주파수 대역을 사용하지 않도록 동적 채널 할당을 수행하 는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 스케쥴러는, 재할당한 후 전력 제어, 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding) 제어, 부하율 제어 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 시스템.
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