KR20090005782A - 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법 - Google Patents

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KR20090005782A
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Abstract

중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 다양한 서비스 품질을 요구하는 이동통신 단말기들의 서비스 품질을 보장하기 위한 경로 설정 및 채널 할당 방법을 개시한다.
본 발명의 이동통신 단말기에 대한 자원을 할당하기 위한 방법은, 시스템의 서비스 용량을 통신에 참여할 중계기의 개수에 따라 각각 산출하고 중계기 개수 별 서비스 용량을 비교하여, 통신에 참여할 중계기 개수를 결정하고 중계기를 선택하는 경로 설정 단계와; 각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 한번의 단위 시간에 서비스받을 이동통신 단말기들을 결정하여 서비스 그룹을 생성하는 그룹화 단계와; 각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 기지국과 중계기 간 채널 할당 및 중계기와 단말기간 채널 할당을 수행하는 채널 할당 단계; 를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.
중계기, 채널 할당, 경로 설정, 서비스 품질

Description

중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법{Channel Allocation Method in Wireless Communication System Using Repeaters}
본 발명은 무선 자원 할당에 대한 것으로, 보다 자세하게는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 다양한 서비스 품질을 요구하는 이동통신 단말기들의 서비스 품질을 보장하기 위한 경로 설정 및 채널 할당 방법에 대한 것이다.
일반적으로 이동통신 단말기는 가장 높은 수신 레벨이 얻어지는 기지국을 선택하여 통신한다. 이 때, 기지국이 최대 전력을 송신한 경우라도, 기지국으로부터의 수신 레벨이 일정 수준에 이르지 않을 경우, 이동통신 단말기는 기지국과의 통신을 확립할 수 없다.
이와 같이 기지국과 직접 통신할 수 없는 경우 중계기를 활용하는 멀티 홉 방식이 제안되었다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 이동통신 단말기(13)와 기지국(11)과의 사이에 장애물(14)이 존재할 경우, 단말기(13)는 기지국(11)과 직접 통신할 수 없게 되며, 이 때 중계기(12)가 단말기(13)와 기지국(11) 간의 통신 을 중계함으로써 통신을 실현시키는 것이다.
기존의 멀티 홉 통신 시스템에 적용한 자원 할당 방법을 살펴보면, 국내공개특허 제2006-57471호의 릴레이 방식을 사용하는 셀룰러 통신 시스템에서 스케쥴링 장치 및 방법의 경우, 중계기를 거치는 복수개의 경로 중에 가장 좋은 채널 상태를 갖는 경로를 선택하여 비례 공정성(Proportional Fairness) 함수를 통해 서비스할 단말기를 선택하도록 하고 있다.
이와 같이, 기존에 제안된 대부분의 자원 할당 방법은, 기지국과 중계기, 또는 중계기와 단말기 사이의 채널 정보 중 한가지를 이용하여 할당하거나, 기지국과 중계기 간의 채널 정보 및 중계기와 단말기 간의 채널 정보를 평균화하여 할당하는 방법들로서, 단순히 단일 홉 방식에서의 할당 방법을 변형시켜 멀티 홉 방식에 적용시킨 것이다.
그런데, 기존의 단일 홉 방식에서 사용되는 전송량 최대화를 위한 채널 할당 방법이나, 비례 공정성을 고려한 채널 할당 방법을 다중 홉 방식에 적용할 경우, 멀티 홉 방식에서 나타나는 다양한 채널 상태에 따라 효율적으로 자원을 할당할 수 없을뿐만 아니라, 복수의 중계기를 사용함에 의해 나타나는 다중 경로에 대한 영향을 반영하지 못한다.
따라서, 기지국과 단말기 간의 통신에 중계기를 사용함으로써 나타나는 여러개의 채널과 다중 경로를 고려한 효율적인 채널 할당 방식 및 이에 따르는 경로 선택 방법의 제안이 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기지국과 단말기 간의 통신에 중계기를 사용함으로써 나타나는 여러가지 채널 환경과 다중 경로를 고려한 효율적인 채널 할당 방식 및 이에 따르는 경로 선택 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
특히, 본 발명은 다중 경로 및 그에 따르는 여러가지 채널 환경을 고려하여 사용할 중계기를 선택하여 경로를 결정하도록 하는 과정과, 단말기가 요구하는 서비스 품질 및 채널 상태를 고려하여 단말기를 그룹화하는 과정, 및 기지국과 중계기에서 단말기로의 다운링크 서비스에 사용되는 채널을 할당하는 과정을 통해, 실패 확률을 줄이고 전송량을 증대시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 이동통신 단말기에 대한 자원을 할당하기 위한 방법은, 시스템의 서비스 용량을 통신에 참여할 중계기의 개수에 따라 각각 산출하고 중계기 개수 별 서비스 용량을 비교하여, 통신에 참여할 중계기 개수를 결정하고 중계기를 선택하는 경로 설정 단계와; 각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 한번의 단위 시간에 서비스받을 이동통신 단 말기들을 결정하여 서비스 그룹을 생성하는 그룹화 단계와; 각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 기지국과 중계기 간 채널 할당 및 중계기와 단말기간 채널 할당을 수행하는 채널 할당 단계; 를 포함한다.
상기 경로 설정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하는 제1전송량 결정 단계와; 각 중계기 개수 별 기지국과 중계기간 제1서비스 전송량 및 상기 그룹화 단계에서 결정되는 해당 중계기 개수 별 서비스 그룹의 개수를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 중계기와 단말기 간 서비스 전송량인 제2전송량을 결정하는 제2전송량 결정 단계와; 상기 결정된 중계기 개수 별 제2전송량들을 비교하여, 제2전송량이 최대인 중계기 개수를 결정하고, 해당 개수에 포함되는 하나 이상의 중계기를 통신에 참여할 중계기로서 선택하는 중계기 선택 단계; 로 이루어질 수 있다.
이 때, 상기 제1전송량 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계와; 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2전송량 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 하나로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계와; 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 둘 이상으로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 그룹화 단계는, 경로 설정 단계에서 통신에 참여하도록 결정된 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우에 필요한 서비스 전송량의 총합을, 기지국과 상기 중계기 사이의 서비스 전송량으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 그룹수 산정 단계와; 각 그룹에 속하는 이동통신 단말기들의 서비스 요구량의 총합이 서로 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 그룹 생성 단계; 로 구분될 수 있다.
이 때, 상기 그룹수 산정 단계는, 기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간의 신호대 잡음비를 근거로, 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하고, 제1전송량과 사용가능한 채널수를 곱하여 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량인 제1전송량 총합을 결정하는 제1전송량 총합 결정 단계와; 통신에 참여할 각 중계기와 이동통신 단말기 간의 신호대 잡음비와, 상기 사용가능한 채널수 및 각 이동통신 단말기에서 요구하는 서비스 요구량을 근거로, 상기 중계기와 모든 이동 통신 단말기를 한번에 서비스할 경우 필요한 서비스 전송량의 총합인 제2전송량 총합을 결정하는 제2전송량 총합 결정 단계와; 상기 제2전송량 총합을 상기 제1전송량 총합으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 개수 결정 단계; 를 포함할 수 있다.
여기서, 통신에 참여할 중계기 개수가 하나인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는, 기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와; 제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
또한, 통신에 참여할 중계기 개수가 둘 이상인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와; 제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제2전송량 총합 결정 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하고, 해당 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수와 곱하여, 해당 단말기에 대한 서비스 전송량인 제2전송량을 산출하는 단계와; 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 상기 제2전송량을 모두 합하여 제2전송량 총합을 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제2전송량을 산출하는 단계는, 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와; 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을 모든 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수와 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 그룹 생성 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와; 각 그룹에 속하는 단말기들의 비율값의 합이 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 채널 할당 단계는, 기지국과 중계기 간의 제1채널을 할당하는 제1채널 할당 단계; 중계기와 이동통신 단말기 간의 제2채널을 할당하는 제2채널 할당 단계; 를 포함한다.
이 때, 특정 이동통신 단말기에 대한 상기 제1채널 할당 단계는, 해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기들의 서비스 요구량 총합으로 나눈 값에, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 해당 이동통신 단말기에게 할당할 채널수로 결정하는 단계일 수 있다.
또한, 특정 이동통신 단말기에 대한 상기 제2채널 할당 단계는, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와; 채널을 할당할 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 이동통신 단말기에 대한 자원을 할당하기 위한 방법은, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하는 제1전송량 결정 단계와; 각 중계기 개수 별 기지국과 중계기간 제1서비스 전송량 및 상기 그룹화 단계에서 결정되는 해당 중계기 개수 별 서비스 그룹의 개수를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 중계기와 단말기 간 서비스 전송량인 제2전송량을 결정하는 제2전송량 결정 단계와; 상기 결정된 중계기 개수 별 제2전송량에 근거하여, 특정 기준에 따라 중계기 개수를 결정하고, 해당 개수에 포함되는 하나 이상의 중계기를 통신에 참여할 중계기로서 선택하는 중계기 선택 단계와; 통신에 참여하도록 결정된 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우에 필요한 서비스 전송량의 총합을, 기지국과 상기 중계기 사이의 서비스 전송량으로 나눈 값에 근거하여, 특정 기준에 따라 서비스 그룹의 개수를 정하는 그룹수 산정 단계와; 각 그룹에 속하는 이동통신 단말기들의 서비스 요구량의 총합이 서로 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 그룹 생성 단계와; 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기들의 서비스 요구량 총합으로 나눈 값에, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 산출하여, 각 이동통신 단말기에게 할당할 기지국과 중계기 간 채널수를 결정하는 제1채널 할당 단계; 및 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대하여, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하고, 이를 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나눈 값에 사용가능한 채널수를 곱한 값을 산출하여, 각 이동통신 단말기에게 할당할 중계기와 단말기 간 채널수를 결정하는 제2채널 할당 단계; 를 포함한다.
여기서, 본 발명의 상기 자원 할당 방법은, 이동통신 단말기가 송신한 서비스 요청 메시지가 중계기를 경유하여 기지국으로 수신된 경우에 기지국 내에서 수행된다.
상기 제1전송량 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대 값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계와; 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제2전송량 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 하나로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계와; 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 둘 이상으로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 그룹수 산정 단계는, 기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간의 신호대 잡음비를 근거로, 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하고, 제1전송량과 사용가능한 채널수를 곱하여 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량인 제1전송량 총합을 결정하는 제1전송량 총합 결정 단계와; 통신에 참여할 각 중계기와 이동통신 단말기 간의 신호대 잡음비와, 상기 사용가능한 채널수 및 각 이동통신 단말기에서 요구하는 서비스 요구량을 근거로, 상기 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우 필요한 서비스 전송량의 총합인 제2전송량 총합을 결정하는 제2전송량 총합 결정 단계와; 상기 제2전송량 총합을 상기 제1전송량 총합으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 개수 결정 단계; 를 포함할 수 있다.
이 때, 통신에 참여할 중계기 개수가 하나인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는, 기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와; 제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
또한, 통신에 참여할 중계기 개수가 둘 이상인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는, 기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와; 제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제2전송량 총합 결정 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하고, 해당 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수와 곱하여, 해당 단말기에 대한 서비스 전송량인 제2전송량을 산출하는 단계와; 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 상기 제2전송량을 모두 합하여 제2전송량 총합을 결정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2전송량을 산출하는 단계는, 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와; 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을 모든 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수와 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계; 로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 그룹 생성 단계는, 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와; 각 그룹에 속하는 단말기들의 비율값의 합이 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법에 의하면, 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말기 간의 통신에 중계기를 사용함으로써 나타나는 여러가지 채널 환경과 다중 경로에 따라 효율적으로 자원을 할당할 수 있으며, 이는 곧 실패 확률을 감소시키고, 서비스 전송량을 증대시키는 효과를 창출한다.
또한, 본 발명의 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법 에 따르면, 다중 경로 및 그에 따르는 여러가지 채널 환경을 고려하여 사용할 중계기를 선택하여 경로를 결정함과 아울러, 각 단말기가 요구하는 서비스 품질 및 기지국과 중계기간, 중계기와 단말기 간 채널 환경에 근거하여 자원을 할당하기 때문에, 사용자들의 다양한 서비스 품질을 보장할 수 있으며, 시스템 전체의 서비스 전송량을 증대시켜 시스템 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 2는 본 발명에 따르는 자원 할당 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 자원 할당 방법은 크게, 이동통신 단말기로부터 서비스 요청 메시지가 수신되면(S210) 중계기를 사용함으로써 나타나는 다중 경로 및 그에 따르는 여러가지 채널 환경을 고려하여 사용할 중계기를 선택하여 경로를 결정하는 과정과(S220), 단말기가 요구하는 서비스 품질 및 채널 상태를 고려하여 단말기들을 그룹화하는 과정(S230), 그리고 기지국 및 중계기에서 이동통신 단말기로 서비스를 전송할 때 사용되는 채널을 할당하는 과정(S240)으로 구분될 수 있다.
본 발명에서 서비스 전송은, 실패하지 않은 서비스의 데이터 전송을 의미하며, 앞서 구분한 각 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 서비스가 필요한 이동통신 단말기들은 기지국으로 서비스 요청 메시지를 전송하며, 단말기와 기지국 간에 직접 경로가 생성되지 않을 경우 이 메시지는 중계기를 경유하여 기지국으로 수신된다(S220).
서비스 요청 메시지를 수신한 기지국은, 서비스가 필요한 이동통신 단말기들에 대한 채널 할당과 경로 설정 과정을 시작하며, 우선 서비스에 참여할 중계기를 선택하게 된다(220).
중계기를 선택하기 위해 우선 기지국은, 통신에 참여할 중계기의 개수에 서비스 용량(전송량)을 각각 산출하여 중계기 개수 별 서비스 용량을 비교하며, 여러개의 중계기를 사용할 경우 기지국과 중계기 간 채널로 인해 서비스 용량 즉, 성능이 제한되는지를 판단한다(S221).
예를 들어, 선택할 수 있는 중계기가 두개인 경우, 기지국은 기지국과 중계기 사이의 채널 정보를 이용하여 두 개의 중계기를 사용할 경우의 전체 시스템의 서비스 전송량과, 한 개의 중계기를 사용할 경우의 서비스 전송량을 비교하여, 두개의 중계기를 사용하면 서비스 용량이 제한되는지를 판단하는 것이다.
그 결과, 만약 두개의 중계기를 사용하는 경우가 한개의 중계기를 사용하는 경우보다 서비스 전송량(용량)이 적은 경우, 기지국과 중계기 간 채널 환경이 좋은 한개의 중계기를 통신에 참여할 중계기로서 결정하며, 두개의 중계기를 사용하는 경우가 서비스 전송량이 많은 경우에는 두개의 중계기를 선택한다(S222).
수학식 1 내지 수학식 4는 후보 중계기가 2개인 경우의 서비스 전송량을 계산하는 식으로, 후보 중계기의 개수가 3개 이상인 경우에도 동일한 방식이 적용될 수 있다.
우선, 기지국과 중계기 1, 2 사이의 신호 대 잡음비를 각각
Figure 112007050164490-PAT00001
,
Figure 112007050164490-PAT00002
라고 하면, 두 개의 중계기를 사용하기 위해서는 두 개의 중계기에 모두 서비스 데이터가 전송되어야 하기 때문에, 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량은 신호 대 잡음비가 작은 중계기를 기준으로 하여 수학식 1과 같이 결정된다.
Figure 112007050164490-PAT00003
그리고, 한 개의 중계기를 사용하는 경우에는 두 개의 중계기 중 채널 환경이 좋은 한 개의 중계기가 통신에 참여할 것이므로, 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량은 신호 대 잡음비가 큰 중계기를 기준으로 하여 수학식 2와 같이 결정된다.
Figure 112007050164490-PAT00004
또한, 수학식 1과 수학식 2를 통하여 두 개의 중계기를 사용하는 경우와 한 개의 중계기를 사용하는 경우에 있어, 중계기와 이동통신 단말기들 사이의 서비스 전송량은 각각 수식 3과 수식 4와 같이 결정된다.
Figure 112007050164490-PAT00005
Figure 112007050164490-PAT00006
여기서,
Figure 112007050164490-PAT00007
과
Figure 112007050164490-PAT00008
는 각각 서비스 그룹 생성 단계(S230)에서 생성되는 그룹의 개수를 나타낸다.
다음, S220 단계를 거쳐 통신에 참여할 중계기가 선택되면, 기지국은 함께 서비스 받을 이동통신 단말기들을 그룹지어 서비스 그룹을 생성한다(S230).
이동통신 단말기를 그룹 짓는 것은 OFDMA(Orthogonal frequency division multiple access) 시스템과 같이 사용 가능한 채널이 여러 개인 멀티 채널 시스템인 경우에 필요한 것이나, 단일 채널을 사용하는 경우 S230 단계에서 한 그룹에 한 명의 사용자가 속하도록 서비스 그룹을 생성하는 것으로 해석할 수 있다.
이하에서는 사용 가능한 채널이 N개인 시스템을 가정하여 설명하기로 하며, 이 경우 기지국과 중계기(중계국) 사이의 서비스 전송량은 수학식 5와 같이 계산된다.
Figure 112007050164490-PAT00009
그리고, k번째 이동통신 단말기에서 수신되는 신호 대 잡음비는 한 개의 중계기를 사용하는 경우와, 두 개의 중계기를 사용하는 경우에 각각 수학식 6와 같이 구해진다.
Figure 112007050164490-PAT00010
k번째 이동통신 단말기에서 요구하는 서비스 요구량을
Figure 112007050164490-PAT00011
라고 하면, 중계기와 모든 단말기를 한 번에 서비스 할 경우에 필요한 서비스 전송량의 총합은 수학식 7과 같다.
Figure 112007050164490-PAT00012
여기서,
Figure 112007050164490-PAT00013
는 각 사용자에게 할당된 채널의 개수로서, 단말기에서 요구하는 서비스 요구량과, 중계기와 단말기 간 채널 상태에 따라 수학식 8과 같이 계산된다.
Figure 112007050164490-PAT00014
수학식 5와 수학식 7을 이용하여 서비스 그룹의 개수는
Figure 112007050164490-PAT00015
로 정해지며, 각 그룹들에 속하는 단말기들의
Figure 112007050164490-PAT00016
의 합이 비슷해지도록 서비스 그룹이 생성된다(S230). 서비스 그룹이 생성되면, 동일 그룹 내의 이동통신 단말기 들은 시간적으로 같이 서비스를 받게 된다.
다음 단계로, 기지국은 생성된 각 서비스 그룹의 이동통신 단말기들에게 서비스를 하기 위하여 기지국과 중계기에서 사용할 채널을 할당한다(S240).
채널 할당 단계(S240)는 기지국에서 중계기로 이동통신 단말기의 서비스(이동통신 단말기로 전송되어야 하는 데이터)를 전송할 때 사용할 채널을 할당하는 과정(S241)과, 중계기에서 단말기로 서비스를 전송할 때 사용할 채널을 할당하는 과정(S242)을 포함한다.
그룹 i에 속한 단말기들의 집합을
Figure 112007050164490-PAT00017
라고 하면, 기지국과 중계기 사이의 채널 할당은 수학식 9에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112007050164490-PAT00018
수학식 9에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 기지국과 중계기 간의 채널 할당에는 기지국과 중계기 사이의 채널 상태는 고려되지 않고, 단말기가 요구하는 서비스 요구량만이 고려된다. 이는, 기지국과 중계기 사이의 채널은 모든 단말기들이 공통 으로 사용하기 때문에 단위 채널당 전송 가능한 서비스 전송량이 모든 사용자에 대하여 같기 때문이며, 이에 따라 각 사용자가 요구하는 서비스 요구량에 따라 채널 할당이 이루어 진다.
그러나, 중계기와 단말기 간의 채널 할당(S242)은 각 단말기에 대한 채널 상태와 단말기에서 요구하는 서비스 요구량이 다르기 때문에, 두 가지를 모두 고려한 수학식 10이 이용될 수 있다.
Figure 112007050164490-PAT00019
수학식 10에 의하면 중계기와 단말기의 채널 상태와, 단말기가 요구하는 서비스 요구량을 고려한 채널 할당이 이루어지며, S240 단계의 채널 할당 결과는 기지국에 저장되고, 채널 할당 및 경로 설정 과정이 종료된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법을 이용한 모의 실험을 통해 얻어진, 기지국과 중계기 간의 통계적 신호 대 잡음비에 대한 실패 확률을 도시한 것이다.
상기 실험은 사용 가능한 채널의 개수가 8개, 단말기가 4개, 단말기에서 요 구하는 서비스 요구량이 각 1bps/hz 인 환경에서 이루어진 것으로, 통계적으로 중계기와 단말기 사이의 신호 대 잡음비가 기지국과 중계기 사이의 신호 대 잡음비의 절반인 경우를 가정하고 있다.
서비스 전송량은 실패하지 않은 서비스의 데이터 량을 의미하므로, 실패 확률이 줄어들면 서비스 전송량이 개선된다. 도 3을 통하여 실패 확률이 0.01인 경우에 본 발명에 따르는 채널 할당과 경로 설정 방법이 기존에 제안된 방법에 비하여 3dB의 성능 이득을 보임을 알 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
전술한 본 발명의 자원 할당 방법은 중계기를 사용하는 모든 무선 통신 시스템 또는 멀티홉 방식의 무선 통신 시스템에서의 자원 할당에 활용될 수 있으며, 여러가지 채널 환경과 다중 경로를 고려한 효율적인 채널 자원 할당 알고리즘이 요구 되는 기지국 등 통신 장비에 적용될 수 있다.
도 1은 멀티 홉 환경을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따르는 자원 할당 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도,
도 3은 기존 방법과 본 발명에서 제안하는 방법의 모의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
11 : 기지국 12 : 중계기
13 : 이동통신 단말기 14 : 장애물

Claims (26)

  1. 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 이동통신 단말기에 대한 자원을 할당하기 위한 방법으로서,
    시스템의 서비스 용량을 통신에 참여할 중계기의 개수에 따라 각각 산출하고 중계기 개수 별 서비스 용량을 비교하여, 통신에 참여할 중계기 개수를 결정하고 중계기를 선택하는 경로 설정 단계와;
    각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 한번의 단위 시간에 서비스받을 이동통신 단말기들을 결정하여 서비스 그룹을 생성하는 그룹화 단계와;
    각 이동통신 단말기가 요구하는 서비스 요구량, 기지국과 중계기 간 채널 상태 및 중계기와 단말기 간 채널 상태를 근거로 하여, 시스템의 서비스 전송량이 최대가 되도록 기지국과 중계기 간 채널 할당 및 중계기와 단말기간 채널 할당을 수행하는 채널 할당 단계;
    를 포함하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로 설정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하는 제1전송량 결정 단계와;
    각 중계기 개수 별 기지국과 중계기간 제1서비스 전송량 및 상기 그룹화 단계에서 결정되는 해당 중계기 개수 별 서비스 그룹의 개수를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 중계기와 단말기 간 서비스 전송량인 제2전송량을 결정하는 제2전송량 결정 단계와;
    상기 결정된 중계기 개수 별 제2전송량들을 비교하여, 제2전송량이 최대인 중계기 개수를 결정하고, 해당 개수에 포함되는 하나 이상의 중계기를 통신에 참여할 중계기로서 선택하는 중계기 선택 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1전송량 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계와;
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2전송량 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 하나로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계와;
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 둘 이상으로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그룹화 단계는,
    경로 설정 단계에서 통신에 참여하도록 결정된 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우에 필요한 서비스 전송량의 총합을, 기지국과 상기 중계기 사이의 서비스 전송량으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 그룹수 산정 단계와;
    각 그룹에 속하는 이동통신 단말기들의 서비스 요구량의 총합이 서로 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 그룹 생성 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그룹수 산정 단계는,
    기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간의 신호대 잡음비를 근거로, 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하고, 제1전송량과 사용가능한 채널수를 곱하여 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량인 제1전송량 총합을 결정하는 제1전송량 총합 결정 단계와;
    통신에 참여할 각 중계기와 이동통신 단말기 간의 신호대 잡음비와, 상기 사용가능한 채널수 및 각 이동통신 단말기에서 요구하는 서비스 요구량을 근거로, 상 기 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우 필요한 서비스 전송량의 총합인 제2전송량 총합을 결정하는 제2전송량 총합 결정 단계와;
    상기 제2전송량 총합을 상기 제1전송량 총합으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 개수 결정 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    통신에 참여할 중계기 개수가 하나인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는,
    기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와;
    제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    통신에 참여할 중계기 개수가 둘 이상인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와;
    제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2전송량 총합 결정 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하고, 해당 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수와 곱하여, 해당 단말기에 대한 서비스 전송량인 제2전송량을 산출하는 단계와;
    각 이동통신 단말기에 대해 산출된 상기 제2전송량을 모두 합하여 제2전송량 총합을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2전송량을 산출하는 단계는,
    각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와;
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을 모든 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수와 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 그룹 생성 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와;
    각 그룹에 속하는 단말기들의 비율값의 합이 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 채널 할당 단계는,
    기지국과 중계기 간의 제1채널을 할당하는 제1채널 할당 단계;
    중계기와 이동통신 단말기 간의 제2채널을 할당하는 제2채널 할당 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    특정 이동통신 단말기에 대한 상기 제1채널 할당 단계는,
    해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기들의 서비스 요구량 총합으로 나눈 값에, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 해당 이동통신 단말기에게 할당할 채널수로 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    특정 이동통신 단말기에 대한 상기 제2채널 할당 단계는,
    동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와;
    채널을 할당할 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  16. 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서 자원을 할당하기 위한 방법으로서,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하는 제1전송량 결정 단계와;
    각 중계기 개수 별 기지국과 중계기간 제1서비스 전송량 및 상기 그룹화 단계에서 결정되는 해당 중계기 개수 별 서비스 그룹의 개수를 근거로, 통신에 참여하는 중계기의 개수에 따르는 중계기와 단말기 간 서비스 전송량인 제2전송량을 결정하는 제2전송량 결정 단계와;
    상기 결정된 중계기 개수 별 제2전송량에 근거하여, 특정 기준에 따라 중계기 개수를 결정하고, 해당 개수에 포함되는 하나 이상의 중계기를 통신에 참여할 중계기로서 선택하는 중계기 선택 단계와;
    통신에 참여하도록 결정된 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우에 필요한 서비스 전송량의 총합을, 기지국과 상기 중계기 사이의 서비스 전송량으로 나눈 값에 근거하여, 특정 기준에 따라 서비스 그룹의 개수를 정하는 그룹수 산정 단계와;
    각 그룹에 속하는 이동통신 단말기들의 서비스 요구량의 총합이 서로 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 그룹 생성 단계와;
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기의 서비스 요구량을, 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기들의 서비스 요구량 총합으로 나눈 값 에, 사용가능한 채널수를 곱한 값을 산출하여, 각 이동통신 단말기에게 할당할 기지국과 중계기 간 채널수를 결정하는 제1채널 할당 단계; 및
    동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대하여, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하고, 이를 동일 서비스 그룹에 속한 각 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나눈 값에 사용가능한 채널수를 곱한 값을 산출하여, 각 이동통신 단말기에게 할당할 중계기와 단말기 간 채널수를 결정하는 제2채널 할당 단계;
    를 포함하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 자원 할당 방법은,
    이동통신 단말기가 송신한 서비스 요청 메시지가 중계기를 경유하여 기지국으로 수신된 경우에 기지국 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제1전송량 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계와;
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여, 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제1전송량을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 제2전송량 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 하나로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 하나인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계와;
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 후, 중계기의 개수를 둘 이상으로 할 경우의 서비스 그룹 개수를 곱하여 중계기의 개수가 둘 이상인 경우에 대한 제2전송량을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  20. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 그룹수 산정 단계는,
    기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간의 신호대 잡음비를 근거로, 기지국과 중계기 간 서비스 전송량인 제1전송량을 결정하고, 제1전송량과 사용가능한 채널수를 곱하여 기지국과 중계기 사이의 서비스 전송량인 제1전송량 총합을 결정하는 제1전송량 총합 결정 단계와;
    통신에 참여할 각 중계기와 이동통신 단말기 간의 신호대 잡음비와, 상기 사용가능한 채널수 및 각 이동통신 단말기에서 요구하는 서비스 요구량을 근거로, 상기 중계기와 모든 이동통신 단말기를 한번에 서비스할 경우 필요한 서비스 전송량의 총합인 제2전송량 총합을 결정하는 제2전송량 총합 결정 단계와;
    상기 제2전송량 총합을 상기 제1전송량 총합으로 나눈 값과 같거나 큰 정수를 서비스 그룹의 개수로 정하는 개수 결정 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    통신에 참여할 중계기 개수가 하나인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는,
    기지국과 통신에 참여할 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최대값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와;
    제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    통신에 참여할 중계기 개수가 둘 이상인 경우의 상기 제1전송량 총합 결정 단계는,
    기지국과 각 중계기 간 신호대 잡음비 중 최소값에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하여 제1전송량을 산출하는 단계와;
    제1전송량에 사용가능한 채널수를 곱하여 제1전송량 총합을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 제2전송량 총합 결정 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취하고, 해당 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수와 곱하여, 해당 단말기에 대한 서비스 전송량인 제2전송량을 산출하는 단계와;
    각 이동통신 단말기에 대해 산출된 상기 제2전송량을 모두 합하여 제2전송량 총합을 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제2전송량을 산출하는 단계는,
    각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 각 이동통신 단말기에게 할당되는 채널의 개수를 결정하는 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여 할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와;
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값을 모든 이동통신 단말기에 대해 산출된 비율값의 총합으로 나누고, 사용가능한 채널수와 곱한 값을 해당 단말기에게 할당할 채널의 개수로 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
  26. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 그룹 생성 단계는,
    각 이동통신 단말기에 대하여, 해당 단말기의 서비스 요구량을, 통신에 참여할 각 중계기와의 신호대 잡음비의 총합에 1을 더한 후 2를 밑으로 하는 로그를 취한 값으로 나누어, 채널당 해당 단말기에 대한 서비스 전송량 대비 사용자 요구량의 비율값을 산출하는 단계와;
    각 그룹에 속하는 단말기들의 비율값의 합이 일정 수준 이하의 차이를 갖도록 서비스 그룹을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기를 사용하는 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법.
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