KR20100004034A

KR20100004034A - 무선통신시스템에서 부채널 구성 장치 및 방법

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Publication number: KR20100004034A
Application number: KR1020080068302A
Authority: KR
Inventors: 박정호; 유화선; 강희원; 최호규; 김태영; 조재희; 조재원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2010-01-12

Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 주파수 분할 다중 방식에 따라 부채널 구성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원을 할당하는 과정과, 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정과, 남은 자원을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당하는 과정을 포함하여 주파수 재전송 계수가 1인 영역에서 밴드 선택 부채널을 사용 제약 및 성능 저하 없이 사용하고, 주파수 재사용 계수가 N인 영역에서 주파수 다이버시티 이득의 감소 없이 다이버시티 부채널을 사용할 수 있는 이점이 있다.

부채널 구성 방식, 다이버시티 부채널, 밴드 선택 부채널, 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse)

Description

무선통신시스템에서 부채널 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUBCHANNELING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신시스템에서 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 주파수 분할 다중(FDM : Frequency Division Multiplexing) 방식에 따라 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 무선통신시스템은 부채널 구성 방식 각각의 채널 특성에 따른 부채널을 구성하여 통신을 수행한다. 예를 들어, 채널 상태가 좋은 경우, 상기 무선통신시스템은 채널 상태가 유사한 인접한 부반송파들로 밴드(Band) 선택(Selection) 부채널을 구성하여 전송 용량을 증대시킬 수 있다. 다른 실시 예를 들어, 채널 상태가 나쁜 경우, 부반송파들이 전체 주파수 대역에 분산되도록 다이버시티 부채널을 구성하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 높일 수 있다.

또한, 상기 무선통신시스템은 한정된 전송 자원의 사용 효율을 높이거나 인접 셀 또는 섹터의 단말과의 간섭에 의한 성능 열화를 줄이기 위해 주파수 재사용(Frequency reuse) 기술을 이용한다. 이때, 상기 무선통신시스템은 상기 분할한 주파수 대역을 이용하여 인접한 셀 또는 섹터들이 서로 다른 주파수 대역을 사용하도록 자원을 할당하여 인접 셀 또는 인접 섹터 간 상호 간섭을 줄일 수 있다.

하지만, 상기 주파수 재사용 기술을 사용하는 경우, 상기 무선통신시스템은 전체 주파수 대역을 분할하여 셀 또는 섹터 별로 할당하므로 전송 대역폭이 감소하여 전체 주파수 대비 전송 효율이 감소한다.

이에 따라 상기 무선통신시스템은 주파수 재사용 기술의 단점을 극복하기 위해 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse) 기술을 사용한다.

상기 FFR 기술을 사용하는 경우, 무선통신시스템은 전체 주파수 대역을 주파수 재사용 대역과 공용 주파수 대역으로 분할하여 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템은 주파수 대역을 주파수 재사용 계수가 N인 재사용 대역과 주파수 재사용 계수가 1인 공용 주파수 대역으로 분할한다. 이때, 상기 무선통신시스템은 인접 셀 또는 인접 섹터 간 간섭으로 작용할 가능성이 있는 지역에 주파수 재사용 대역의 자원을 할당하고, 인접 셀 또는 인접 섹터 간 간섭으로 작용할 가능성이 적은 지역에 공용 주파수 대역의 자원을 할당한다.

하지만, 상기 OFDM 방식의 무선통신시스템은 FFR 기술에 따른 부채널 구성 방법 및 부채널 구조가 정의되지 않았다. 따라서, 상기 OFDM 방식의 무선통신시스 템에서 FFR 기술을 사용하기 위한 부채널을 구성 방안 및 부채널 구조를 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 주파수 분할 다중(FDM : Frequency Division Multiplexing) 방식에 따라 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 주파수 분할 다중 방식에 따라 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 FFR 방식을 사용하는 무선통신시스템의 주파수 재사용 계수가 1인 영역에서 밴드 선택 부채널을 사용 제약 및 성능 저하없이 사용하도록 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 FFR 방식을 사용하는 무선통신시스템의 주파수 재사용 계수가 N인 영역에서 다이버시티 부채널의 주파수 다이버시티 이득이 감소하지 않도록 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 다이버시티 부채널을 데이터를 위한 부채널과 제어 신호를 위한 부채널로 구분하여 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 제어 신호를 위한 별도의 타일 구조를 적용하여 부채널을 구성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 부채널 구성 방법은, 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원을 할당하는 과정과, 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정과, 남은 자원을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 부채널 구성 장치는, 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 확인하는 제어부와, 상기 부분 주파수 재사용 비율을 고려하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원 및 다이버시티 부채널을 위한 자원을 순차적으로 할당하여 부채널을 구성하는 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse)을 위한 부채널 구성 방식을 제공함으로써, 주파수 재전송 계수가 1인 영역에서 밴드 선택 부채널을 사용 제약 및 성능 저하 없이 사용하고, 주파수 재사용 계수가 N인 영역에서 주파수 다이버시티 이득의 감소 없이 다이버시티 부채 널을 사용할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명은 무선통신시스템에서 주파수 분할 다중(FDM : Frequency Division Multiplexing) 방식에 따라 부분 주파수 재사용(FFR : Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 부채널을 구성하기 위한 기술에 대해 설명한다. 여기서, FFR 비율은 주파수 재사용 계수가 N인 영역이 차지하는 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역이 차지하는 자원의 비율을 의미한다. 이때, 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역은 상기 FFR 기술이 적용되는 자원 영역을 의미하고, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역은 상기 FFR 기술이 적용되지 않는 자원 영역을 의미한다.

이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 PRU(Physical Resource Unit)를 부채널을 생성하기 위한 기본 단위로 사용하는 것으로 가정한다. 여기서, 상기 PRU는 주파수 자원과 시간 자원을 축으로 다수 개의 부반송파들의 묶음으로 구성되는 타일을 의미한다.

또한, 상기 무선통신시스템은 서브 밴드(Sub band) 단위로 밴드 선택 부채널 을 운용하고, 단말들은 상기 서브 밴드 단위로 채널 특성을 피드백한다. 여기서, 상기 서브 밴드는 물리적으로 인접한 다수 개의 PRU들의 집합을 의미한다.

또한, 상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 구성되는 프레임을 이용하여 통신을 수행하는 것으로 가정하여 설명한다. 하지만, 상기 무선통신시스템은 다른 프레임 구성을 이용하는 경우에도 동일하게 부채널을 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 프레임 구성을 도시하고 있다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 슈퍼 프레임(100)은 4개의 프레임들(110, 120, 130, 140)로 구성된다. 또한, 하나의 프레임(110 또는 120 또는 130 또는 140)은 8개의 부 프레임(150)들로 구성된다. 또한, 하나의 부프레임(150)은 6개의 심볼들로 구성된다. 여기서, 상기 부프레임(150)은 6개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼들로 구성된다.

상기 슈퍼 프레임(100)은 한 심볼 이상으로 설계될 수 있는 슈퍼 프레임 헤더(101)를 포함한다. 이때, 상기 슈퍼 프레임 헤더(101)는 프리앰블과 방송 정보 채널(BCH : Broadcast Channel) 등의 정보를 포함하여 매 슈퍼 프레임마다 전송된다. 여기서, 상기 프리앰블은 시스템 동기 정보와 기지국 식별자 정보를 포함한다. 따라서, 단말은 상기 프리앰블을 통해 시스템 동기화 및 현재 접속한 기지국을 식별할 수 있다. 또한, 상기 방송정보 채널은 DCD(Downlink Chnnel Descriptor)와 UCD(Uplink Chnnel Descriptor)가 포함하는 정보 중에서 짧은 주기로 변경되는 제어 정보와 부채널 구성 정보를 포함한다. 이때, 상기 방송 정보 채널의 주기는 상 기 방송 정보 채널이 포함하는 제어 정보들에 따라 상기 슈퍼 프레임(100)의 길이의 배수로 결정된다. 여기서, 상기 부채널 구성 정보는 FFR 비율 정보와 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 구성할 PRU의 개수 정보를 포함한다.

상기 프레임(110 또는 120 또는 130 또는 140)은 8개의 부프레임들로 구성한 연속적인 부프레임 집합들로 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임을 구성할 수 있다.

상기 무선통신시스템은 상기 도 1에 도시된 프레임 구성을 이용하여 하기 도 2에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역과 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 부분 주파수 재사용을 위한 자원을 할당하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면 상기 무선통신시스템의 기지국은 201단계에서 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역(Reuse N region)의 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 전체 주파수 자원에서 FFR 비율과 미리 정해진 선택 방식에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당할 PRU들을 선택한다. 예를 들어, 전체 사용 가능한 PRU들이 48개 존재(0 ~ 47)하며 4개의 PRU로 하나의 서브 밴드를 구성하는 것으로 가정하고, 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 비율이 2 대 1인 경우, 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 16개의 PRU를 할당한다.

만일, 짝수 번째 서브 밴드에서 순차적으로 하나의 PRU를 선택하는 PRU 선택 방식을 사용하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당할 PRU들을 하기 <표 1>과 같이 선택한다.

영역	PRU 정보
주파수 재사용 계수가 N인 영역	0, 8, 16, 24, 32, 40, 1, 9, 17, 25, 33, 41, 2, 10, 18, 26

상기 <표 1>에서 PRU 정보를 나타내는 인덱스는 전체 48개의 PRU들 중 하나의 PRU에 대한 인덱스를 의미한다. 즉, k는 k번째 PRU를 의미한다.

한편, 주파수 축의 양쪽 끝단의 PRU를 선택하는 PRU 선택 방식을 사용하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당할 PRU들을 하기 <표 2>와 같이 선택한다.

영역	PRU 정보
주파수 재사용 계수가 N인 영역	0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47

상기 <표 2>에서 PRU 정보를 나타내는 인덱스는 전체 48개의 PRU들 중 하나의 PRU에 대한 인덱스를 의미한다. 즉, k는 k번째 PRU를 의미한다.

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 203단계로 진행하여 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원을 이용하여 주파수 재사용 계수가 1인 영역(Reuse 1 region) 중 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국은 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 채널 상태를 고려하여 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 비율을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 위치하는 단말들이 요청한 부채널 정보에 따라 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 비율을 결정한다. 이후, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 상기 결정한 비율에 맞게 상기 밴드 선택 부채널로 할당할 PRU들을 선택한다. 이때, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당할 수 있다.

상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역 중 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 205단계로 진행하여 남은 자원을 주파수 재사용 계수가 1인 영역 중 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당한다. 즉, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역 중 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 할당한다.

상술한 실시 예에서 기지국은 밴드 선택 부채널을 위한 자원으로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당한다. 이 경우, 상기 기지국은 주파수 대역의 채널 상태가 좋은 대역을 구성하는 PRU들을 밴드 선택 부채널로 할당할 수 있으므로 일부 주파수 대역에 대한 피드백 정보만을 이용하여 밴드 선택 이득을 충분히 얻을 수 있다. 또한, 상기 밴드 선택 부채널로 연속된 다수 개의 PRU들을 할당하므로 상기 밴드 선택 부채널의 자원으로 데이터를 할당할 때, 각각의 PRU 단위로 자원할당 정보를 구성하지 않고 연속적인 PRU들을 하나의 단위로 생각하여 자원 할당 정보를 구성할 수 있으므로 오버헤드를 줄일 수 있다.

이하 설명은 상기 도 2에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당한 자원을 이용하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 부채널을 구성하는 방법에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면 기지국은 301단계에서 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 전체 주파수 자원에서 FFR 비율과 미리 정해진 선택 방식에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당할 PRU들을 선택한다.

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 선택한 PRU들을 PRU 단위의 순열을 통해 임의적으로 섞는다. 이때, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역에서 FFR 동작을 위해 수행할 수 있도록 인접한 셀 또는 섹터들이 직교하게 자원을 갖도록 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 분할해야한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 셀 또는 섹터들에 대해 동일한 방식의 순열을 적용한다.

상기 선택한 PRU들에 대해 PRU 단위의 순열을 수행한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 상기 셀 또는 섹터들에게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 직교하게 할당하기 위해 상기 주파수 재사용 계수를 고려하여 상기 자원에 대한 그룹을 생성한다. 예를 들어, 상기 그룹을 생성하는 경우, 상기 기지국은 각각의 셀 또는 섹터로 균일한 자원을 할당하도록 그룹을 생성할 수 있다. 다른 실시 예를 들어, 상기 기지국은 각각의 셀 또는 섹터의 요구에 따라 자원을 할당하도록 그룹을 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국은 각각의 셀 또는 섹터로 할당한 자원의 크기를 나타내기 위해 자원 할당에 대한 추가 정보를 구성해야 한다.

상기 그룹을 생성한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 구성할 것인지 확인한다.

만일, 상기 밴드 선택 부채널을 구성하지 않는 그룹이 존재하는 경우, 상기 기지국은 313단계로 진행하여 각각의 그룹별로 할당한 PRU들에 대한 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 기지국과 인접 기지국들은 각각의 그룹별로 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 다른 순열을 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 제 1 그룹에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 또한 인접한 제 1 기지국은 제 2 그룹에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 또한, 인접한 제 3 기지국은 제 3 그룹에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이후, 상기 인접한 제 3 기지국은 상기 제 3 그룹에서 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU를 제외한 PRU 자원들에 대해 톤 기반의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.

한편, 상기 밴드 선택 부채널을 구성하는 그룹이 존재하는 경우, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 밴드 선택 부채널을 구성하는 그룹으로 할당한 자원에서 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 그룹에 포함되는 셀 또는 섹터들에 위치하는 단말들의 요청에 따라 각각의 그룹별로 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 할당 비율을 결정한다. 이후, 상기 기지국은 상기 할당 비율에 따라 각각의 그룹별로 할당한 PRU들에서 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택한다.

상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 자원을 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당한다. 즉, 상기 기지국은 각각이 그룹별로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 PRU들을 상기 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 할당한다.

상기 다이버시티 부채널을 위한 PRU를 할당한 후, 상기 기지국은 상기 313단계로 진행하여 각각의 그룹별로 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대한 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 톤 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 다른 실시 예를 들어, 상기 기지국은 PRU 기반의 다이버시티 부채널과 톤 기반의 다이버시티 부채널을 함께 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국은 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당하고 남은 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 기지국과 인접 기지국들은 각각의 그룹별도 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 구별되는 순열을 적용할 수 있다.

이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.

이하 설명은 상기 도 2에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역으로 할당한 자원을 이용하여 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널을 구성하는 방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면 기지국은 401단계에서 전체 주파수 대역에서 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원을 이용하여 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 기지국은 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 채널 상태를 고려하여 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 비율을 결정한다. 즉, 상기 기지국은 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 위치하는 단말들이 요청한 부채널 정보에 따라 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 비율을 결정한다. 이후, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 상기 결정한 비율에 맞게 상기 밴드 선택 부채널로 할당할 PRU들을 선택한다. 이때, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당할 수 있다.

상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 403단계로 진행하여 남은 자원을 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당한다. 즉, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역 중 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 할당한다.

상기 다이버시티 부채널을 위한 PRU를 할당한 후, 상기 기지국은 405단계로 진행하여 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대한 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 다른 실시 예를 들어, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 또 다른 실시 예를 들어, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 상기 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU를 제외한 PRU 자원들에 대해 톤 기반의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역을 사용하는 셀 또는 섹터들은 서로 다른 방식의 순열을 사용한다.

이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.

상술한 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 데이터를 위한 부채널과 제어 신호를 위한 부채널로 나누어 구성한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면 상기 기지국은 501단계에서 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널에 대한 자원을 이용하여 제어 신호를 위한 부채널의 자원을 할당한다. 즉, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널에 대한 PRU들에서 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한다. 예를 들어, 상기 기지국은 하기 <표 3>과 같이 3의 배수로 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한다.

PRU개수	제어 채널의 개수	제어 헤더의 개수
3	0	6
	3	4
	6	2
	9	0
6	0	12
	6	8
	12	4
	18	0
9	0	18
	9	12
	18	6
	27	0
12	0	24
	12	16
	24	8
	36	0

상기 <표 3>과 같이 상기 기지국은 3의 배수로 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한다. 이때, 상기 기지국은 전송할 제어 채널의 양과 제어 헤더의 양에 따라 상기 제어 신호를 위한 자원에 대한 제어 채널과 제어 헤어의 비율을 결정한다. 예를 들어, 제어 신호를 위한 자원으로 3개의 PRU들을 선택한 경우, 상기 기지국은 제어 채널의 양과 제어 헤더의 양에 따라 3개의 제어 채널의 부채널과 4개의 제어 헤더의 부채널을 구성할 수 있다. 또한, 상기 기지국은 6개의 제어 채널의 부채널과 2개의 제어 헤더의 부채널을 구성할 수 있다.

이에 따라 상기 제어 신호를 위한 부채널의 자원을 할당한 후, 상기 기지국은 503단계로 진행하여 제어 채널과 제어 헤더의 비율을 확인한다. 즉, 상기 기지국은 전송할 제어 채널의 양과 제어 헤더의 양을 확인한다.

상기 제어 채널과 제어 헤더의 비율을 확인한 후, 상기 기지국은 505단계로 진행하여 상기 501단계에서 선택한 PRU들을 제어 신호를 위한 타일들로 분할한다. 예를 들어, 상기 제어 채널의 부채널로 3개의 제어 채널의 부채널과 4개의 제어 헤더의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 제어 신호를 위한 각각의 PRU들을 3개의 2×6 타일들과 4개의 3×6의 타일들로 분할한다. 다른 실시 예를 들어, 상기 제어 채널의 부채널로 6개의 제어 채널의 부채널과 2개의 제어 헤더의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 제어 신호를 위한 각각의 PRU들을 6개의 2×6 타일들과 2개의 3×6의 타일들로 분할한다. 여기서, 상기 2×6에서 상기 2는 부반송파들의 개수를 나타내고, 상기 6은 심볼들의 개수를 나타낸다.

상기 PRU들을 제어 신호를 위한 타일들로 분할한 후, 상기 기지국은 507단계로 진행하여 각각의 PRU들에서 순차적으로 분할한 타일들을 선택하여 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성한다. 예를 들어, 제어 신호를 위해 3개의 PRU를 선택하는 경우, 상기 기지국은 세 개 PRU들에서 각각 하나씩의 2×6 타일을 선택하여 6×6 구조의 제어 채널의 부채널을 구성한다. 또한, 상기 기지국은 세 개의 PRU들에서 각각 하나씩의 3×6 타일을 선택하여 9×6 구조의 제어 헤더의 부채널을 구성한다.

이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.

상기 무선통신시스템은 상기 도 2와 도 3 및 도 4를 이용하여 하기 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같은 부채널을 구성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면 상기 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 물리 채널의 전체 주파수 대역의 다수 개의 PRU들로 구성된다. 이때, 인접한 다수 개의 PRU들로 서브 밴드를 구성한다.

FFR 동작을 위한 부채널을 구성하는 경우, 기지국은 먼저 상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 도 6의 (a)와 같은 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역(600)으로 할당할 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(610)의 밴드 선택 부채널(611)을 위한 PRU들을 선택하고, 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역(610)의 다이버시티 부채널(613)을 위한 PRU들로 할당한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 서브 밴드 단위의 PRU를 할당할 수 있다.

상기 도 6의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역(600)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역(600)으로 할당한 PRU들을 PRU 단위의 순열을 통해 임의적으로 섞는다. 이후, 상기 기지국은 상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 셀 또는 섹터들에게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 직교하게 할당하기 위해 상기 순열을 수행한 PRU들에 대한 그룹을 생성한다. 예를 들어, 주파수 재사용 계수가 3인 경우, 상기 기지국은 상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 3개의 그룹을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 각각의 셀 또는 섹터로 균일한 자원을 할당하도록 3개의 그룹을 생성하거나 각각의 셀 또는 섹터의 요구에 따라 서로 다른 크기로 3개의 그룹을 생성할 수 있다.

상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 그룹을 생성한 후, 상기 기지국은 상기 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하여 밴드 선택 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 자원으로 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 그룹 1(601)과 같이 다이버시티 부채널만을 구성할 수도 있다. 또한, 각각의 그룹은 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 구별되는 순열을 적용할 수 있다.

상기 도 6의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(610)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 6의 (b)에 도시된 밴드 선택 부채널 영역(611)을 그대로 이용하여 주파수 재사용 계수가 1인 영역(610)의 밴드 선택 부채널을 구성한다.

또한, 상기 기지국은 상기 도 6의 (b)에 도시된 다이버시티 부채널 영역(613)으로 할당한 PRU들에 대한 순열을 통해 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역을 사용하는 셀 또는 섹터들은 서로 다른 방식의 순열을 사용한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 상기 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당하고 남은 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면 상기 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 물리 채널의 전체 주파수 대역의 다수 개의 PRU들로 구성된다. 이때, 인접한 다수 개의 PRU들로 서브 밴드를 구성한다.

FFR 동작을 위한 부채널을 구성하는 경우, 기지국은 먼저 상기 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 도 7의 (a)와 같은 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역(700)으로 할당할 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(710)의 밴드 선택 부채널(711)을 위한 PRU들을 선택하고, 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역(710)의 다이버시티 부채널(713)을 위한 PRU들로 할당한다. 여기서, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 밴드 선택 부채널로 서브 밴드 단위의 PRU를 할당할 수 있다.

상기 도 7의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역(700)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역(700)으로 할당한 PRU들을 PRU 단위의 순열을 통해 임의적으로 섞는다. 이후, 상기 기지국은 상기 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 셀 또는 섹터들에게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 직교하게 할당하기 위해 상기 순열을 수행한 PRU들에 대한 그룹을 생성한다. 예를 들어, 주파수 재사용 계수가 3인 경우, 상기 기지국은 상기 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 3개의 그룹을 구성한다. 이때, 상기 기지국은 각각의 셀 또는 섹터로 균일한 자원을 할당하도록 3개의 그룹을 생성하거나 각각의 셀 또는 섹터의 요구에 따라 서로 다른 크기로 3개의 그룹을 생성할 수 있다.

상기 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 그룹을 생성한 후, 상기 기지국은 상기 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하여 밴드 선택 부채널을 구성한다. 이후, 상기 기지국은 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 자원으로 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 그룹 1(701)과 같이 다이버시티 부채널만을 구성할 수도 있다. 또한, 각각의 그룹은 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 구별되는 순열을 적용할 수 있다.

상기 도 7의 (b)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역(710)의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 7의 (b)에 도시된 밴드 선택 부채널 영역(711)을 그대로 이용하여 주파수 재사용 계수가 1인 영역(710)의 밴드 선택 부채널을 구성한다.

또한, 상기 기지국은 상기 도 7의 (b)에 도시된 다이버시티 부채널 영역(713)으로 할당한 PRU들에 대한 순열을 통해 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역을 사용하는 셀 또는 섹터들은 서로 다른 방식의 순열을 사용한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.

상술한 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 5를 이용하여 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널에서 제어 신호를 위한 부채널을 하기 도 8에 도시된 바와 같이 구성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 제어 신호를 위한 부채널 구조를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널에 대한 PRU들에서 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한다. 예를 들어, 제어 신호를 위한 부채널의 PRU로 3개의 PRU들을 선택하는 것으로 가정한다.

상기 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한 후, 상기 기지국은 상기 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 제어 채널의 양과 제어 헤더의 양에 따라 상기 제어 신호를 위한 PRU들을 제어 신호를 위한 타일들로 분할한다. 예를 들어, 3개의 제어 채널의 부채널과 4개의 제어 헤더의 부채널을 구성하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 제어 신호를 위한 3개 PRU들을 각각 3개의 2×6 타일들과 4개의 3×6의 타일들로 분할한다.

상기 PRU들을 제어 신호를 위한 타일들로 분할한 후, 상기 기지국은 상기 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 각각의 PRU들에서 순차적으로 분할한 타일들을 선택하여 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성한다. 예를 들어, 제어 신호를 위해 3개의 PRU들을 선택하는 경우, 상기 기지국은 상기 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 각각의 PRU들에서 하나씩의 2×6 타일을 선택하여 6×6 구조의 3개의 제어 채널의 부채널을 구성한다. 또한, 상기 기지국은 각각의 PRU들에서 하나씩의 3×6 타일을 선택하여 9×6 구조의 4개의 제어 헤더의 부채널을 구성한다.

이하 설명은 상술한 바와 같이 FFR 동작을 위해 주파수 분할 다중 방식으로 부채널을 구성하기 위한 기지국의 구성에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 9에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 듀플렉서(900), 수신기(910), 제어부(920) 및 송신기(930)를 포함하여 구성된다.

상기 듀플렉서(900)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 송신기(930)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 수신기(910)로 제공한다.

상기 수신기(910)는 RF처리기(911), 아날로그/디지털 변환기(913), OFDM 복조기(915) 및 복호화기(917)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리기(911)는 상기 듀플렉서(900)로부터 제공받은 고주파신호를 기저대역 아날로그 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(913)는 상기 RF처리기(911)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(915)는 푸리에 변환을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(913)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM복조기(915)는 FFT연산기를 이용하여 푸리에 변환을 수행한다.

상기 복호화기(917)는 상기 OFDM복조기(915)로부터 제공받은 주파수 영역의 데이터에서 실제 수신하고자 하는 부반송파들의 데이터를 선택한다. 이후, 상기 복호화기(917)는 상기 선택한 데이터를 미리 정해진 변조수준(MCS레벨)에 따라 복조 및 복호하여 출력한다.

상기 제어부(920)는 서비스 영역에 위치하는 단말들의 채널 상태를 고려하여 서비스를 제공할 단말들로 자원을 할당한다. 이때, 상기 제어부(920)는 부채널 구성부(921)에서 구성한 부채널 정보를 고려하여 상기 단말들로 자원을 할당한다. 이때, 상기 제어부(920)는 FFR 비율정보를 확인하여 상기 부채널 구성부(921)로 제공한다.

상기 부채널 구성부(921)는 전체 주파수 자원을 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역으로 분할하여 할당한다. 예를 들어, 상기 부채널 구성부(921)는 전체 주파수 자원에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 자원을 할당한다. 이후, 상기 부채널 구성부(921)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당한다. 이후, 상기 부채널 구성부(921)는 남은 자원을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당한다.

이후, 상기 부채널 구성부(921)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 대한 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널을 구성한다. 예를 들어, 상기 부채널 구성부(921)는 하기 도 10에 도시된 바와 같이 구성되어 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 대한 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널을 구성한다. 이때, 상기 부채널 구성부(921)는 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 대한 다이버시티 부채널을 제어 신호를 위한 부채널과 데이터를 위한 부채널로 나누어 구성한다.

상기 제어 신호를 위한 부채널을 구성하는 경우, 상기 부채널 구성부(921)는 상기 제어 신호를 위해 할당한 PRU들을 제어 채널의 부채널을 위한 타일과 제어 헤더의 부채널을 위한 타일로 분할하여 상기 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성한다. 여기서, 상기 제어 채널의 부채널을 위한 타일은 2개의 부반송파들과 6개의 심볼들(2×6)로 구성되고, 상기 제어 헤더의 부채널을 위한 타일은 3개의 부반송파들과 6개의 심볼들(3×6)로 구성된다.

상기 송신기(930)는 부호화기(931), OFDM 변조기(933), 디지털/아날로그 변환기(935) 및 RF처리기(937)를 포함하여 구성된다. 또한, 미 도시되었지만 상기 송신기(930)는 메시지 생성기를 포함한다. 상기 메시지 생성기는 부채널 구성 정보를 포함하는 방송 정보 채널을 생성하고, 상기 방송 정보 채널을 슈퍼 프레임 헤더에 포함되도록 구성한다. 여기서, 상기 부채널 구성 정보는 FFT 비율과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당한 PRU의 개수 정보를 포함한다.

상기 부호화기(931)는 상기 제어부(920)로부터 할당받은 자원을 이용하여 단말들로 전송할 신호를 해당 변조수준(MCS레벨)에 따라 부호 및 변조하여 출력한다.

상기 OFDM변조기(933)는 역 푸리에 변환을 통해 상기 부호화기(931)로부터 제공받은 주파수 영역 데이터를 시간 영역의 샘플데이터(OFDM심볼)로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM 변조기(933)는 IFFT 연산기를 이용하여 역 푸리에 변환을 수행한다.

상기 디지털/아날로그 변환기(935)는 상기 OFDM 변조기(933)로부터 제공받은 상기 샘플데이터를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 상기 RF처리기(937)는 상기 디지털/아날로그 변환기(935)로부터 제공받은 기저대역의 아날로그 신호를 고주파 신호로 변환하여 출력한다.

도 10은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 부채널 구성부의 상세 구성을 도시하고 있다.

상기 도 10에 도시된 바와 같이 상기 부채널 구성부(921)는 자원 할당부(1000), 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010) 및 재사용 계수가 N인 영역의 부채널 구성부(1020)를 포함하여 구성된다.

상기 자원 할당부(1000)는 FFR 비율에 따라 전체 주파수 자원을 주파수 재사용 계수가 N인 영역과 주파수 재사용 계수가 1인 영역으로 분할하여 할당한다. 예를 들어, 상기 자원 할당부(1000)는 전체 PRU들에서 FFR 비율에 따라 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당한 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 자원 할당부(1000)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 자원 할당부(1000)는 남은 PRU들을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 할당한다.

이때, 상기 자원 할당부(1000)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당한 PRU들로 밴드 선택 부채널을 구성한다. 여기서, 상기 자원 할당부(1000)는 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 연속된 하나 이상의 PRU들을 할당한다.

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 자원 할당부(1000)에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널 영역으로 할당된 자원을 데이터를 위한 부채널과 제어 신호를 위한 부채널로 나누어 다이버시티 부채널을 구성한다. 즉, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널 영역으로 할당된 자원을 PRU 단위의 순열을 수행한다. 이후, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 제어 신호를 위한 부채널을 구성할 자원의 크기를 결정한다. 이때, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 3의 배수로 제어 신호를 위한 부채널의 PRU들을 선택한다.

만일, 데이터를 위한 부채널을 구성하는 경우, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(101)는 톤 단위의 다이버시티 부채널과 PRU 기반의 다이버시티 부채널을 혼합하여 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들로 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 다른 실시 예를 들어, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에 대해 톤 단위의 순열을 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 또 다른 실시 예를 들어, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU들에서 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성하기 위한 PRU들을 선택하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이후, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 PRU를 제외한 PRU 자원들에 대해 톤 단위의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 자원을 이용하는 셀 또는 섹터들이 서로 다른 방식의 순열을 사용하도록 제어한다.

한편, 제어 신호를 위한 부채널을 구성하는 경우, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 제어 신호를 위해 할당한 PRU들을 제어 채널의 부채널을 위한 타일과 제어 헤더의 부채널을 위한 타일로 분할한다. 여기서, 상기 제어 채널의 부채널을 위한 타일은 2개의 부반송파들과 6개의 심볼들(2×6)로 구성되고, 상기 제어 헤더의 부채널을 위한 타일은 3개의 부반송파들과 6개의 심볼들(3×6)로 구성된다.

이후, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 상기 각각의 PRU들에서 순차적으로 분할한 타일들을 선택하여 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성한다. 예를 들어, 제어 신호를 위해 3개의 PRU들을 선택하는 경우, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 각각의 PRU들에서 하나씩의 2×6 타일을 선택하여 6×6 구조의 3개의 제어 채널의 부채널을 구성한다. 또한, 상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부(1010)는 각각의 PRU들에서 하나씩의 3×6 타일을 선택하여 9×6 구조의 4개의 제어 헤더의 부채널을 구성한다.

상기 재사용 계수가 N인 영역의 부채널 구성부(1020)는 순열부(1021), 그룹 생성부(1023), 밴드선택 자원 할당부(1025) 및 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)를 포함하여 구성된다.

상기 순열부(1021)는 상기 자원 할당부(1000)로부터 할당받은 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 PRU들을 PRU 단위의 순열을 통해 임의적으로 섞는다. 이때, 상기 부채널 구성부(921)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역에서 FFR 동작을 위해 수행할 수 있도록 인접한 셀 또는 섹터들이 직교하게 자원을 갖도록 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 분할해야한다. 따라서, 상기 순열부(1021)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 이용하는 셀 또는 섹터들에 대해 동일한 방식의 순열을 적용한다.

상기 그룹 생성부(1023)는 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 이용하는 셀 또는 섹터들에게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 직교하게 할당하기 위해 상기 주파수 재사용 계수를 고려하여 자원에 대한 그룹을 생성한다. 예를 들어, 상기 그룹 생성부(1023)는 각각의 셀 또는 섹터로 균일한 자원을 할당하도록 그룹을 생성할 수 있다. 다른 실시 예를 들어, 상기 그룹 생성부(1023)는 각각의 셀 또는 섹터의 요구에 따라 자원을 할당하도록 그룹을 생성할 수 있다.

상기 밴드 선택 자원 할당부(1025)는 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 PRU를 선택한다. 예를 들어, 상기 밴드 선택 자원 할당부(1025)는 각각의 그룹을 이용하는 셀 또는 섹터들의 채널 정보를 고려하여 각각의 그룹별로 다이버시티 부채널과 밴드 선택 부채널의 할당 비율을 결정한다. 상기 밴드 선택 자원 할당부(1025)는 상기 할당 비율에 따라 각각의 그룹별로 할당된 PRU들에서 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택한다.

상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 PRU들에 대한 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 이때, 상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 각각의 그룹별도 다이버시티 자원 할당 방식을 다르게 적용하기 위해 서로 구별되는 순열을 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 제 1 그룹에 대해 톤 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 또한 상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 제 2 그룹에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 다이버시티 부채널을 구성한다. 또한, 상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 제 3 그룹에 대해 PRU 기반의 순열을 수행하여 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다. 이후, 상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부(1027)는 상기 제 3 그룹에서 PRU 단위의 다이버시티 부채널을 위해 할당하고 남은 PRU들에 대해 톤 기반의 순열을 추가 수행하여 톤 단위의 다이버시티 부채널을 구성한다.

상술한 실시 예에서 기지국는 FFR 비율을 이용하여 주파수 재사용 계수가 1인 영역과 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 자원을 분할하여 각각의 영역별로 부채널을 구성한다.

이때, 상기 기지국의 서비스 영역에 위치하는 단말들은 상기 기지국과 통신을 수행하기 위해 상기 기지국과 동일한 부채널을 구성해야 한다. 이 경우, 상기 단말은 상기 기지국이 슈퍼 프레임 헤더를 통해 주기적으로 전송하는 방송 정보 채널에서 FFR 비율정보를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 단말은 상기 도 2의 201단계와 동일하게 전체 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 PRU들을 선택한다. 또한, 상기 단말의 방송 정보 채널에서 상기 기지국이 할당한 주파수 재사용 계수가 N인 영역에 할당한 PRU들의 위치 정보와 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당할 PRU들의 개수 정보를 획득할 수 있다. 따라서, 상기 단말은 상기 도 2의 203단계와 동일하게 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 PRU들에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널로 할당할 PRU들을 선택한다. 이후, 상기 단말은 남은 PRU들을 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 할당한다. 이때, 상기 기지국은 상기 FFR 비율을 미리 정해진 인덱스로 방송 정보 채널에 할당할 수도 있다.

상술한 바와 같이 자원을 할당한 후, 상기 단말은 상기 도 3에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 N인 영역에 대한 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널을 그룹별로 구성할 수 있다.

또한, 상기 단말은 상기 도 4에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 대한 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널을 구성할 수 있다.

또한, 상기 단말은 상기 도 5에 도시된 바와 같이 주파수 재사용 계수가 1인 영역에 대한 다이버시티 부채널을 데이터를 위한 부채널과 제어 신호를 위한 부채널을 위한 영역으로 나누어 구성한다. 이때, 상기 단말은 상기 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 PRU들을 제어 신호를 위한 톤 단위로 분할하여 제어 신호를 위한 부채널을 구성한다. 여기서, 상기 단말은 2개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 채널의 부채널을 위한 톤 단위와 3개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 상기 제어 헤더의 부채널을 위한 톤 단위로 각각의 PRU들을 분할한다.

다른 실시 예를 들어, 부채널을 기지국과 단말에서 모두 구성하지 않고 기지국에서만 부채널을 구성하여 단말로 부채널 구성 정보를 전송할 수도 있다. 또한, 별도의 상윗 단에서 부채널을 구성하여 상기 기지국과 단말로 부채널 구성 정보를 전송할 수도 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 프레임 구성을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 부분 주파수 재사용을 위한 자원을 할당하기 위한 절차를 도시하는 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 절차를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 부채널 구조를 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 제어 신호를 위한 부채널 구조를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 부채널을 구성하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면, 및

도 10은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 부채널 구성부의 상세 구성을 도시하는 도면.

Claims

무선통신시스템에서 부채널 구성 방법에 있어서,

부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 고려하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원을 할당하는 과정과,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정과,

남은 자원을 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 자원으로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정은,

상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 자원을 이용하는 셀 또는 섹터들의 채널 상태를 고려하여 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널의 할당 비율을 결정하는 과정과,

상기 할당 비율을 고려하여 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정은,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당하고 남은 자원에서 연속된 적어도 하나의 PRU(Physical Resource Unit)들로 구성되는 적어도 하나의 PRU 집합들로 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당한 자원을 PRU 단위로 순열(Permutation)을 수행하는 과정과,

상기 순열을 통해 임의적으로 섞인 자원을 주파수 재사용 계수에 따라 적어도 하나의 그룹들로 분할하는 과정과,

각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정과,

각각의 그룹별로 상기 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 자원을 다이비시티 부채널을 위한 자원으로 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4항에 있어서,

상기 순열을 수행하는 과정은,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당받는 셀 또는 섹터들에 대해 동일한 방식의 순열을 사용하여 PRU 단위로 순열을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4항에 있어서,

상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 과정은,

각각의 그룹별로 서로 다른 크기의 자원을 상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원으로 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4항에 있어서,

상기 각각의 그룹별로 다이비시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대한 순열을 통해 각각의 그룹별로 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7항에 있어서,

상기 다이버시티 부채널을 구성하는 과정은,

각각의 그룹의 자원을 할당받는 셀 또는 섹터들마다 구별되는 순열을 사용하여 다이버시티 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대한 PRU 단위로 순열을 수행하는 과정과,

상기 순열을 수행한 자원에서 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 자원을 할당하는 과정과,

상기 할당한 자원을 제어 신호를 위한 톤 단위로 분할하여 제어 신호를 위한 부채널을 구성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항에 있어서,

상기 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 자원을 할당하는 과정은,

상기 순열을 수행한 자원에서 3의 배수의 PRU들을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항에 있어서,

상기 제어 신호를 위한 부채널을 구성하는 과정은,

제어 채널과 제어 헤더의 비율을 확인하는 과정과,

상기 제어 채널과 제어 헤더의 비율에 따라 상기 할당한 자원의 각각의 PRU들을 제어 채널의 부채널을 위한 톤 단위와 제어 헤더의 부채널을 위한 톤 단위로 분할하는 과정과,

상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성하는 과정을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제어 채널의 부채널을 위한 톤 단위는, 2개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되고,

상기 제어 헤더의 부채널을 위한 톤 단위는, 3개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제어 헤더의 부채널을 구성하는 과정은,

상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 6개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 채널의 부채널을 구성하는 과정과,

상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 9개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 헤더의 부채널을 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선통신시스템에서 부채널 구성 장치에 있어서,

부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 비율을 확인하는 제어부와,

상기 부분 주파수 재사용 비율을 고려하여 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 자원과 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 자원 및 다이버시티 부채널을 위한 자원을 순차적으로 할당하여 부채널을 구성하는 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 14항에 있어서,

상기 부채널 구성부는,

상기 부분 주파수 재사용 비율을 고려하여 순차적으로 주파수 재사용 계수가 N인 영역을 위한 PRU(Physical Resource Unit)들을 선택하고, 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택하고, 남은 PRU들을 상기 주 파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 위한 PRU들로 선택하는 자원 할당부와,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당한 자원을 이용하여 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 부채널을 구성하는 재사용 계수가 N인 영역의 부채널 구성부와,

상기 다이버시티 부채널을 위해 할당한 자원에 대한 순열을 통해 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널을 구성하는 제 1 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,

상기 자원 할당부는, 상기 밴드 선택 부채널을 위한 PRU를 선택하는 경우, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 자원을 이용하는 셀 또는 섹터들의 채널 상태를 고려하여 결정한 밴드 선택 부채널과 다이버시티 부채널의 할당 비율을 고려하여 상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 15항에 있어서,

상기 자원 할당부는, 연속된 적어도 하나의 PRU들로 구성되는 적어도 하나의 PRU 집합들로 밴드 선택 부채널을 위한 PRU들을 선택하는 것을 특징으로 하는 방 법.
제 15항에 있어서,

상기 재사용 계수가 N인 영역의 부채널 구성부는,

상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역으로 할당한 자원을 PRU단위로 순열(Permutation)을 수행하는 순열부와,

상기 순열을 통해 임의적으로 섞인 자원을 주파수 재사용 계수에 따라 적어도 하나의 그룹들로 분할하는 그룹 생성부와,

각각의 그룹별로 밴드 선택 부채널을 위한 자원을 할당하는 밴드 선택 자원 할당부,

각각의 그룹별로 상기 밴드 선택 부채널로 할당하고 남은 자원에 대한 순열을 통해 다이비시티 부채널을 구성하는 제 2 다이버시티 부채널 구성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,

상기 순열부는, 상기 주파수 재사용 계수가 N인 영역의 자원을 할당받는 셀 또는 섹터들에 대해 동일한 방식의 순열을 사용하여 PRU 단위로 순열을 수행하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,

상기 밴드 선택 자원 할당부는, 각각의 그룹별로 서로 다른 크기의 자원을 상기 밴드 선택 부채널을 위한 자원으로 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,

상기 제 2 다이버시티 부채널 구성부는, 각각의 그룹의 자원을 할당받는 셀 또는 섹터들마다 구별되는 순열을 사용하여 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 15항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는, 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널 영역으로 할당된 자원을 데이터를 위한 부채널과 제어 신호를 위한 부채널로 나누어 다이버시티 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 22항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 주파수 재사용 계수가 1인 영역의 다이버시티 부채널 영역으로 할당된 자원을 PRU 단위의 순열을 수행하여 제어 신호를 위한 부채널을 구성하기 위한 자원을 할당하고, 상기 할당한 자원을 제어 신호를 위한 톤 단위로 분할하여 제어 신호를 위한 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 23항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는, 상기 순열을 수행한 자원에서 3의 배수의 PRU들을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 23항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는, 제어 채널과 제어 헤더의 비율에 따라 상기 할당한 자원의 각각의 PRU들을 제어 채널의 부채널을 위한 톤 단위와 제어 헤더의 부채널을 위한 톤 단위로 분할하고, 상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 제어 채널의 부채널과 제어 헤더의 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는, 2개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 채널의 부채널을 위한 톤 단위와 3개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 상기 제어 헤더의 부채널을 위한 톤 단위로 각각의 PRU들을 분할하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 25항에 있어서,

상기 제 1 다이버시티 부채널 구성부는,

상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 6개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 채널의 부채널을 구성하고, 상기 각각의 PRU에서 하나씩의 톤들을 선택하여 9개의 부반송파들과 6개의 심볼들로 구성되는 제어 헤더의 부채널을 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.