KR20090032628A

KR20090032628A - 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서무선 자원 할당 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20090032628A
Application number: KR1020070098005A
Authority: KR
Inventors: 슈앙펑 한; 황성택
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-01
Also published as: KR101403822B1

Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템의 부반송파(sub-carrier)할당 방법에 있어서, 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하여 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당하는 과정과, 상기 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station)에 선택적으로 할당하는 과정과, 상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동 단말로부터 채널상태정보(Channel State Information;CSI)를 획득하는 과정과, 상기 획득된 채널상태정보에 기반하여 상기 중계국으로 부반송파를 추가 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

부반송파, 분산안테나, 직교분할다중접속

Description

직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO ALLOCATE WIRELESS RESOURCE IN DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM OF ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING}

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 "OFDM")에서 무선 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 특히 동일 셀 내의 각각의 서브-셀(Sub-Cell)내에서 부반송파 및 파워를 할당함에 있어서, 해당 영역의 이동 단말로부터 채널상태정보를 획득하여 이에 따라 추가적으로 부반파송파를 재할당하여 전송 파워를 최적으로 할당하기 위한 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 직교 주파수 분할 다중(이하, OFDM) 방식은 다중 반송파를 이용하는 대표적인 전송 방식으로 이는 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬로 변환하고, 변환된 심볼 열을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier)를 통해 변조하여 전송하는 방식이다. 상기 OFDM 방식은 무선 인터넷, 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)과 디지털 텔레비전, 무선랜(Wireless Local Area Network:WLAN)등의 고속 데이터 전송이 필요한 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용될 수 있다.

상기 OFDM방식은 대역폭을 다중 주파수 부반송파로 하위 분할하는 다중화 기술이다. 상기 OFDM에서는, 입력 데이터 스트림이 감소된 데이터 율(따라서 심볼 길이가 증가되는)을 갖는, 여러 개의 평행한 서브스트림으로 분할되고, 각 서브스트림은 변조되고 분리된 직교 부반송파로 전송된다. 심볼 길이의 증가는 지연 확산에 대한 OFDM의 견고성을 향상시킨다.

상기 OFDM 시스템은, 채널 리소스가 시간 도메인에서는 OFDM 심볼을 이용하고, 주파수 도메인에서는 부반송파를 이용하여 허용된다. 시간 및 주파수 리소스는 개별 사용자 할당을 위한 서브채널로 편성된다.

그리고 OFDM 방식은, 다중 사용자로부터의 데이터 스트림에 대한 다중화 동작을 다운링크(DL) 서브채널 및 업링크 서브 채널을 이용한 업링크(UL) 다중 액세스에 제공하는, 다중-액세스/다중화 방식이다.

상술한 바와 같이, 상기 부반송파는 통상 서브채널(Sub-Channel)로 불리는 서브세트로 그룹지어진다. 예를 들어, 와이맥스(WiMAX)시스템에서 OFDMA 심볼 구조가, 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 평가 및 동기화를 위한 파일럿 부반송파 및 보호 대역 및 DC 캐리어를 위한 널 부반송파의 3 종류의 부반송파로 이루어진다. 활성(데이터 및 파일럿) 부반송파는 모두 서브채널로 그룹지어진다.

와이맥스 OFDMA 물리적 계층(참조문헌[5],[6]참조)은 다운링크(DL)와 업링크(UL) 모두에서 서브-채널화(sub-channelization)를 지원하고, 서브-채널화의 최 소 주파수-시간 리소스 유닛은 하나의 슬롯이다.

이에 다중-사용자 OFDMA 시스템에서의 적응형 부반송파(서브채널) 할당 알고리즘에 대한 연구가 광범위하게 이루어졌다. 그러나 이들 알고리즘의 대부분은 집중 안테나 시스템(CAS)에 기반을 둔다.

상기 OFDMA에 기반을 둔 분산안테나시스템(DAS)에서는, 부반송파가 다른 안테나에 의해 이용될 수 있다.

도 1은 일반적인 분산안테나시스템에서 기지국을 중심으로 분산된 각 분산안테나별 커버리지 영역을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 분산안테나 시스템에서 기지국(BS) 안테나들은 기하학적으로 균일하게 분산되어 있고, 각 BS 안테나를 육각형 영역의 중앙에 배치하고 나서, 전체 영역이 여러 개의 육각형 하위영역(sub-area)으로 분할될 수 있다. 상기 분산안테나 시스템에서 평균 액세스 거리가 감소하면, 송신 파워가 감소되어, 간섭이 줄고 용량은 확대될 수 있다. 각 프레임에서, 가입자 이동단말(SS)에 의해 이들 BS 안테나의 채널 상태가 측정되어 분석되며, 최고 채널 이득을 가지는 안테나 M이 다음 프레임에서 서빙(Serving) 안테나로 선택될 수 있다. M 값은 1이거나 그보다 클 수 있다. 여기서는 M을 1로 제한하여 양의 값을 갖도록 한다.

일반적으로, 분산 안테나 시스템(DAS)(참조문헌[1],[2]참조)은 안테나를 기하학적으로 분산시킴으로써 대규모 페이딩을 억제하고 액세스 거리를 줄이는 매크로다이버시티(macro-diversity)를 제공할 수 있다. 이는 먼저 실내 무선 시스템에 대한 커버리지(수신가능영역) 문제를 해결하기 위해 도입되었고, 후에 CDMA 시스템의 성능향상을 위해 적용되었다.

현재 단일 사용자 OFDM 시스템을 위한 부반송파 및 파워 할당은 주로 점 대 점(point-to-point)채널에 제한된다.

1. MT(mobile terminal)가 단지 하나의 BS(base station)에 의해 서빙(serving)된다.

2. 모든 부반송파가 단일 MT에 할당된다.

3. 파워 로딩(power loading)이 총 전송 파워의 제약 하의 용량 최대화(capacity maximization)와 같은 몇몇 최적화 기준에 따라 수행된다.

그러나, 상술한 바와 같이 전통적인 동일 위치(co-located) BS 안테나 구조를 통한 분산안테나 시스템의 본질적인 특성으로 인해, 동일 위치 BS 안테나를 통한 OFDM은 단일 BS를 통한 신호 전송은 매크로 다이버시티 부족 및 전송 안테나 페이딩에 관한 문제 발생 및 MT가 다중의 BS안테나에 의해 둘러쌓일 때, 이론적으로 조인트 전송(joing transmission)에 국한되는 단점이 있다. 이에, 상기 분산안테나 시스템을 통한 OFDM에 대해, 결합 OFDM 전송은 마이크로 다이버시티 및 매크로 다이버시티를 최대크기 까지 활용 가능하므로, 총 전송 파워 제약하의 무선통신 환경에서, 상기 분산안테나 시스템 구조 및 부반송파 및 파워 리소스(resource)를 최적 활용하여 채널 용량을 최대화할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 무선 자원 할당 방법에 관한 것으로서, 특히 동일 셀 내의 각각의 서브-셀(Sub-Cell)내에서 부반송파 및 파워를 할당함에 있어서, 해당 영역의 이동단말로부터 채널상태정보를 획득하여 이에 따라 추가적으로 부반파송파를 재할당하여 전송 파워를 최적으로 할당하기 위함이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 견지에 따르면, 광대역 무선 접속 시스템의 부반송파(sub-carrier)할당 방법에 있어서, 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하여 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당하는 과정과, 상기 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station)에 선택적으로 할당하는 과정과, 상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동 단말로부터 채널상태정보(Channel State Information;CSI)를 획득하는 과정과, 상기 획득된 채널상태정보에 기반하여 상기 중계국으로 부반송파를 추가 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 다른 견지에 따르면, 광대역 무선 접속 시스템의 부반송파 할당 장치에 있어서, 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하여 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당하는 제 1할당부와, 상기 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국에 선택 적으로 할당하는 제2 할당부와, 상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동 단말로부터 채널상태정보를 획득하는 수집부와, 상기 획득된 채널상태정보에 기반하여 상기 중계국으로 부반송파를 추가 할당하는 제3 할당부를 포함함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 무선 자원 할당 방법에 있어서, 각 이동 단말의 채널 상태를 고려하여 동일 셀 내의 각각의 서브-셀 내에서 부반송파 및 파워 할당을 최대화하고, 더 강력한 부반송파를 위해 더 많은 파워를 할당하여 한정된 무선 자원을 최대화하여 이용할 수 있는 효과가 있다

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

우선 본 발명에 따른 부반송파 할당 방법은 다중 반송파 전송 방식을 사용하는 일반적인 광대역 무선 통신 시스템에 적용 가능하며, 이하에서는 대표적인 예로 OFDM 통신 시스템에 적용된 실시 예를 설명하기로 한다.

본 발명에서는 일반적인 육각형 셀이 7개의 인접한 육각형 하위 셀 또는 서브_셀로 분할됨을 가정하는 하는 바이다. 그리고, 모든 이동 단말은 상기 하위 셀 또는 서브_셀 내의 안테나들에 의해서만 서빙되고, 채널 상태 정보(Channel State Information;CSI)는, 시간 분할 듀플렉스 시스템(Time Division Duplex System;TTD)에서와 같이, 에러 없는 피드백 또는 채널 상반성(Channel Reciprocity)을 통해 송신기에서 파악된다.

본 발명에서 제안된 기술은 비중첩(non-overlapping)부반송파 대역을 각 RS(Resmote Station;중계국) 및 BS(Base Station;기지국)에 할당함으로써 안테나-간 간섭을 축소하고, 전체 스펙트럼 사용 효율을 증대시킴을 전제한다.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 사용되는 부채널을 일반적으로 사용되는 부반송파(서브캐리어, Sub-Carrier) 또는 서브 채널(Sub-Channel)과 동일한 의미로 이해될 수 있다. 한편, 상기 다수의 서브 캐리어들은 특정 용도 또는 다수의 서브 캐리어들로 구성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 전체 주파수 대역을 7개의 부반송파(Sub-carrier)대역으로 분할하여 7개의 인접하는 서브-셀로 할당됨을 도시한 전체 구성도이다.

도 2를 참조하면, 소정의 기지국을 중심으로 전체 스펙트럼이 7개의 비중첩 부반송파 대역(SB), SB_1, SB_2, SB_3, SB_4, SB_5, SB_6 및 SB_7로 분할된다. 상기 각 하위 셀의 SB는, 하나의 SB가 각 하위 셀에 해당 되도록, 7개의 인접하는 다른 하위 셀에 할당된다. 상기 각각의 7개의 하위 셀로 구성된 각 셀(1,2,3)의 중앙에는 해당 BS(1,2,3)이 위치하고, 상기 각 하위 셀의 중앙에는 중계국(RS)의 안테나가 전개된 다른 6개의 서브 셀들이 해당 BS 서브 셀을 둘러싸고 있으며, 상기 BS(1,2,3) 각각은 광섬유로 연결된 액세스 제어 라우터(Access Control Router;ACR)에 의해 제어된다. 여기서, 다른 주파수 부반송파들의 직교성으로 인해, 인접하는 하위 셀들 내에서는 다른 이동 단말 사이에 다운링크(Downlink) 간섭은 발생하지 않는다.

상기한 구성으로 인해 주파수 재사용 계수는 7이 된다. 이때, 이동 단말의 분산이 전체 셀 영역 내에서 균일하게 분포한다고 가정하고, 상기에서와 같이 이동 단말의 수와 이들로부터의 요구 전송률이 주파수 재사용 계수 7에 의해 지원될 경우에, SB_1, SB_2, SB_3, SB_4, SB_5, SB_6 및 SB_7은 각 셀의 하위 셀에 할당된다. 이와 같은 경우 다른 하위 셀 들 간의 간섭이 없으며, 셀 들 간의 간섭도 발생하지 않는다. 이때, 기지국을 통해 소정의 이동 단말로 전송되는 다운링크 데이터는 상기 해당 영역의 BS에서 몇 개의 데이터스트림으로 분할되고, 상기 분할된 데이터스트림은 해당 영역의 RS의 안테나에 의해 전송된다.

이하, 전술한 본 발명의 전체 구성도 및 도 3 및 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치를 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치의 상세 블록도이다. 상기 무선 자원 할당 장치(300)는 기지국에 포함된 일부 구성으로 도 3을 참조하면, 제1 할당부(310), 제2 할당부(312), 수집부(314) 및 제3 할당부(316)을 포함한다.

제1 할당부(310)는 전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하여 이를 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당한다.

제 2 할당부(312)는 상기 제 1 할당부(310)에서 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국에 선택적으로 할당한다. 이때, 소정의 기지국을 중심으로 전체 스펙트럼이 7개의 비중첩 부반송파 대역(SB), SB_1, SB_2, SB_3, SB_4, SB_5, SB_6 및 SB_7로 분할된다. 상기 각 하위 셀의 SB는, 하나의 SB가 각 하위 셀에 해당되도록, 7개의 인접하는 다른 하위 셀에 할당된다. 이와 같이 상기 하위 셀에 각각 분할된 부반송파 대역을 이용하여 소정의 이동단말이 해당 영역의 RS를 통해 상기 기지국과 통신을 수행하며, 상기 이동단말은 자신의 채널 상태 정보를 상기 RS를 통해 기지국으로 피드백한다. 즉, 상기 수집부(314)는 상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동단말로부터 채널상태정보를 획득한다.

그리고, 상기 수집부(314)에서 각 이동단말에서 획득된 채널 상태 정보를 이용하여 수학식

을 적용하여 노이즈 비율을 갖는 주파수 응답 형태로 산출한다.

여기서, i : RS, n : 시간슬롯, k : 부 반송파를 의미한다.

상기 각 이동 단말의 채널 상태 정보를

에 적용하여 획득된 값은 상기 제 3 할당부(316)로 출력되어 상기 각 중계국으로 부 반송파의 추가 할당을 실시한다. 이때, 상기 부 반송파 추가 할당은 전체 부 반송파에 대한 총 채널 파워를 최대화하여 수행되고, 수학식

에 적용함으로써 총 채널의 파워 최대화가 가능하다. 여기서, n번째 시간슬롯에서의 k번째 부반송파에 대한 최고 채널이

번째 중계국 또는 기지국의 무선링크로부터 상기 이동 단말로 전송됨을 미리 설정한다. 이때, "워터 필링(water-filling)"으로 알려진 접근법은 총 전송 전력을 최대화하는 부반송파를 위해 사용된다.

상기 워터 필링 알고리즘은 모든 사용자에 대한 자원 할당에서 이동 단말의 영향을 고려하지 않고, 상기 이동 단말의 요구에 기초하여 할당을 최대한으로 한다. 상기 부반송파 할당 시, 파워

를 n번째 시간 슬롯에서의 k번째 부반송파로 할당한다. 이때, n 번째 심볼 주기

에 대한 총합 용량은 수학식

을 통해 획득되며, 이를 통해 상기 전체 부반송파에 대한 총 채널의 파워가 산출된다.

따라서, 상기 워터 필링 알고리즘을 적용함으로써, 각 부반송파에 대한 전송파워는 미리 설정된

을 갖는 제약 하에서 상기

를 최대화하도록 획득 가능하다.

그리고, 상기 제 3할당부(316)를 통해 채널 상태 정보를 피드백한 이동 단말로 부반송파가 추가 할당된다.

도 4는 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법의 전체 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 먼저 전체 주파수 대역을 미리 설정된 주파수 재사용 계수와 동일한 부반송파 대역으로 분할한다(410과정).

그리고, 상기 410 과정에서 상기 분할된 부반송파 대역은 각각의 하위 셀에 할당된다(412과정). 이때 상기 부반송 대역은 하위 셀에 할당됨에 있어서 비중첩(overlapping)적으로 수행되며 더욱 상세하게는, 7개의 비중첩 부반송파 대역(SB), SB_1, SB_2, SB_3, SB_4, SB_5, SB_6 및 SB_7로 분할된다. 상기 각 하위 셀의 SB는, 하나의 SB가 각 하위 셀에 해당되도록, 7개의 인접하는 다른 하위 셀에 할당된다.

상기 412 과정에서 할당된 부반송파 대역을 분할하여 각 하위 셀에 위치한 중계국에 할당한다(414과정).

이와 같이 상기 하위 셀에 각각 분할된 부반송파 대역을 이용하여 소정의 이동 단말이 해당 영역의 RS를 통해 상기 기지국과 통신을 수행하며, 상기 이동 단말은 자신의 채널 상태 정보를 상기 RS를 통해 기지국으로 피드백한다. 즉, 상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동 단말로부터 채널상태정보를 획득한다(416과정). 이때, 각 이동 단말에서 획득된 채널 상태 정보는 수학식

을 이용하여 해당 부반송파의 노이즈 비율을 갖는 주파수 응답 형태로 산출된다.

여기서, i : RS, n : 시간슬롯, k : 부반송파를 의미한다.

그리고, 상기 각 이동 단말의 채널 상태 정보를

에 적용하여 획득된 값은 출력되어 이를 기반으로 상기 각 중계국으로 부반송파를 추가 할당 한다(418과정). 이때, 상기 부반송파 추가 할당은 전체 부반송파에 대한 총 채널 파워를 최대화하여 수행되고, 수학식

번째 중계국 또는 기지국의 무선링크로부터 상기 이동단말로 전송됨을 미리 설정한다. 이때, "워터 필링(water-filling)"으로 알려진 접근법은 총 전송 전력을 최대화하는 부반송파를 위해 사용된다. 상기 워터 필링 알고리즘은 모든 사용자에 대한 자원 할당에서 이동 단말의 영향을 고려하지 않고, 상기 이동단말의 요구에 기초하여 할당을 최대한으로 한다. 상기 부반송파 할당 시, 파워

를 n번째 시간 슬롯에서의 k번째 부반송파로 할당한다. 이때, n 번째 심볼주기

에 대한 총합 용량은 수학식

따라서, 상기 워터 필링 알고리즘을 적용함으로써, 각 부반송파에 대한 전송 파워는 미리 설정된

을 갖는 제약하에서 를 최대화하도록 획득 가능하다.

한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 상기 무선 자원 할당 장치(300)는 상기 이동단말로부터 전달된 채널상태정보를 수신하여 상기 수집부(314)로 입력하기 위한 수신부가 구비될 수 있으며, 이는 공지된 기술을 이용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법 및 장치에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

[참조문헌]

[1] 　　　A. M Adel, A. Saleh, A. J. Rustako and R. S. Roman, "실내 무선 통신을 위한 분산 안테나(Distributed antennas for indoor radio communications)", IEEE Trans . Commun ., vol.35, pp.1245-1251, Dec., 1987.

[2] 　　　S. Zhou, M. Zhao, X. Xu, J. Wang, and Y. Yao, "분산된 무선 통신 시스템(Distributed wireless communication system): 미래의 대중 무선 접속을 위한 새로운 구조(a new architecture for future public wireless access)",IEEE Commun. Mag ., vol.17, no.3, pp.108-113, March 2003.

[3] 　　　Richard Van Nee and Ramjee Prasad, "무선 멀티미디어 통신을 위한 OFDM(OFDM for Wireless Multimedia Communications)", Artech House, 2000.

[4] 　　　I. Kalet, "멀티 채널(The multitone channel)",IEEE Trans . Commun., vol. 37, pp. 119-124, Feb. 1989.

[5] 　　　T. J.Willink and P. H.Wittke, "멀티캐리어 전송의 최적화 및 성능 평가(Optimization and performance evaluation of multicarrier transmission)", IEEE Trans . Inform . Theory, vol. 43, pp. 426-440, Mar. 1997.

[6] 　　　J. Jang, K. B. Lee, and Y.H. Lee, "페이딩 채널들에서의 멀티캐리어 시스템을 위한 주파수-시간 도메인 전송 파워 조정(Frequency time domain transmit power adaptation for a multicarrier system in fading channels)", IEE Electron . Lett ., vol. 38, no. 5, pp. 218-220, Feb. 2002.

도 1은 일반적인 분산안테나시스템에서 기지국을 중심으로 분산된 각 분산안테나별 커버리지 영역을 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 일시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 전체 주파수 대역을 7개의 부반송파(Sub-carrier)대역으로 분할하여 7개의 인접하는 서브-셀로 할당됨을 도시한 전체 구성도

도 3은 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치의 상세 블록도

도 4는 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법의 전체 흐름도

Claims

광대역 무선 접속 시스템의 부반송파(sub-carrier)할당 방법에 있어서,

전체 주파수 대역을 다수의 부반송파대역으로 분할하여 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당하는 과정과,

상기 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국(Remote Station)에 선택적으로 할당하는 과정과,

상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동단말로부터 채널상태정보(Channel State Information;CSI)를 획득하는 과정과,

상기 획득된 채널상태정보에 기반하여 상기 중계국으로 부반송파를 추가 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 채널 상태 정보를 획득하는 과정은,

각 이동 단말의 채널 상태 정보를 이용하여
(여기서, i : RS, n : 시간슬롯, k : 부반송파)의 노이즈(noise) 비율을 갖는 주파수 응답 형태로 획득됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 부반송파를 추가 할당하는 과정은,

상기 인접한 중계국과 비중첩(Non-Overlapping)적으로 할당됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 부반송파 추가 할당은 전체 부반송파에 대한 총 채널 파워를 최대화하여 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 부반송파를 추가 할당하는 과정은,

워터 필링(water-filling)알고리즘을 사용하여 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제4항에 있어서, 상기 부반송파에 수학식
을 적용하여 최고 채널이 이동단말로 전송됨을 미리 설정함으로써 수행됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
제4항에 있어서, 상기 전체 부반송파에 대한 총 채널의 파워는 하기의 수학식을 통해 산출됨을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 방법.
광대역 무선 접속 시스템의 부반송파 할당 장치에 있어서,

전체 주파수 대역을 다수의 부반송파 대역으로 분할하여 인접 기지국과 중첩되지 않도록 할당하는 제 1할당부와,

상기 할당된 부반송파 대역을 분할하여 기지국과 광섬유로 연결된 다수의 중계국에 선택적으로 할당하는 제2할당부와,

상기 중계국을 통해 해당 영역의 이동단말로부터 채널상태정보를 획득하는 수집부와,

상기 획득된 채널상태정보에 기반하여 상기 중계국으로 부반송파를 추가 할당하는 제3할당부를 포함함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치.
제8항에 있어서, 상기 수집부에서는,

각 이동단말의 채널 상태 정보를 이용하여
(여기서, i : RS, n : 시간슬롯, k : 부반송파)의 노이즈(noise) 비율을 갖는 해당 부반송파의 주파수 응답 형태로 획득됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치.
제8항에 있어서, 상기 제3할당부는,

워터 필링(water-filling)알고리즘을 사용하여 부반송파를 추가 할당함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식의 분산 안테나 시스템에서 무선 자원 할당 장치.