KR20100125701A - 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치 - Google Patents

무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치 Download PDF

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KR20100125701A
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Abstract

본 발명은 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 관한 것으로, 무선통신 환경 내 액세스 포인트에 전원이 온됨에 따라 인접 셀 기지국의 파일럿 신호 세기를 감지하여 CINR(Carrier-to-Interference and Noise Ratio)이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시키며, 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하여 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써 통신 자원의 효율성을 향상시키기 위한, 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 있어서, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정한 후 상기 측정한 CINR이 가장 낮은 제 1 주파수 대역을 선택하기 위한 주파수 대역 선택 수단; 및 상향/하향링크로 송신할 데이터량 및 상향/하향링크 채널 품질정보로부터 필요한 부반송파의 양을 계산하고, 상기 주파수 대역 선택 수단에서 선택한 제 1 주파수 대역 내에서 상기 계산한 양만큼의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하기 위한 무선자원 스케줄링 수단을 포함한다.
OFDMA, 액세스 포인트, 펨토셀, 배타적 주파수 자원 재사용, 주파수 간섭 회피, 주파수 자동 선택, CINR, 스케줄링

Description

무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치{APPARATUS FOR REUSE OF EXCLUSIVE FREQUENCY RESOURCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 환경 내 액세스 포인트에 전원이 온됨에 따라 인접 셀 기지국의 파일럿 신호 세기를 감지하여 CINR(Carrier-to-Interference and Noise Ratio)이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시키며, 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하여 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써 통신 자원의 효율성을 향상시키기 위한, 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 관한 것이다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술은, 할당된 통신 주파수 대역을 여러 개의 부반송파로 분할한 후 송신하고자 하는 심벌을 상기 부반송 파에 변조 및 다중화하여 병렬적으로 전송하는 방식으로서, 각 부반송파들은 직교(orthogonality) 특성을 갖는다. 이로 인해 OFDM 방식은 높은 데이터 전송률을 제공하고, 효율적인 주파수 사용이 가능하다.
또한, OFDM 방식은 각 병렬 복소 심벌에 보호 구간(guard interval)을 삽입하여 시간 주기를 채널의 지연 확산(delay spread)보다 훨씬 길게 함으로써 다중경로(multi-path) 효과에 의한 심벌간 상호간섭(ISI : Inter-Symbol Interference) 현상을 감소시킬 수 있다. 이로 인해 지연 확산을 보상하기 위한 등화기(equalizer)와 같은 복잡한 기능을 구현할 필요가 없으며, 무선 페이딩(fading) 채널에 매우 효과적이다.
따라서 OFDM 방식은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution), 그리고 와이맥스(WiMAX) 등 주요 이동통신 시스템의 차세대 무선 접속 표준 기술로 채택되었다.
일반적으로, OFDM 방식에서 기지국은 보내고자 하는 데이터를 먼저 채널 부호화하고, 부호화된 데이터를 QAM(quadrature amplitude modulation) 매핑(mapping)하여 복소 심벌로 변환한 후 상기 복소 심벌들을 직-병렬 변환하며, 상기 여러 개의 부반송파에 병렬적으로 변조(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)한 뒤, 그들의 합을 전송한다.
이후, 수신단은 여러 개의 부반송파에 병렬적으로 수신된 신호를 복조(FFT : Fast Fourier Transform)한 후 병-직렬 변환하여 복소 심벌을 얻고, 이를 QAM 디매핑(demapping)한 뒤, 채널 복호화하여 수신 데이터를 얻는다.
아울러, OFDM 방식에서 기지국내 스케줄러는 하향채널 및 상향채널의 무선 주파수 자원을 분할된 부반송파 단위로 관리한다. 기지국이 하향링크로 송신하고자 하는 데이터량, 이동국으로부터 보고되는 채널품질 정보로부터 하향링크로 송신하고자 하는 채널에 대한 채널 코드율, 변조 지수, 심벌 시간, 변조 주파수 부반송파를 결정한다.
또한, 기지국내 스케줄러는 상향링크의 경우 이동국이 전송하고자 하는 데이터량, 이동국으로부터 보고되는 채널품질 정보로부터 상향링크로 수신하고자 하는 채널에 대해 채널 코드율, 변조 지수, 심벌 시간, 변조 주파수 부반송파를 할당한다.
OFDM 기술은 주파수 대역을 여러 개의 직교 부반송파로 다중화하여 병렬적으로 통신하는 시스템이므로, 여러 기지국이 동일한 부반송파을 이용하여 서로 다른 복소 심벌을 전송할 경우, 수신단에서 수신되는 신호에는 부반송파간 상호 간섭(ICI : Inter-Carrier Interference), 즉 주파수 간섭 효과가 발생한다.
이러한 주파수 간섭 효과가 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위해 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 1 은 일반적인 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 잡음대비트에너지비율(Eb/N0)에 따른 하향링크 비트에러율(BER : Bit Error Ratio)을 나타내는 일예시도로서, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 IEEE 802.16 TDD 시스템의 잡음대비트에너지비율(Eb/N0)에 따른 하향링크 비트에러율을 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널 환경에서 여러 종류의 MCS 레벨별로 시뮬레이션한 결과를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이동국이 Eb/N0=2.8378[dB]인 채널 환경에서 QPSK 변조 방식 및 1/2 부호화율로 통신하는 경우에 BER=1.0000E-05인 품질을 얻게 된다.
이러한 결과는, 인접 셀 주파수 간섭 효과를 전혀 고려하지 않고 AWGN의 영향만 고려한 것이다.
따라서 인접 셀에 의한 주파수 간섭 효과를 추가적으로 고려하기 위해, 이동국이 '홈 셀 기지국으로부터 수신하는 신호 에너지 대 인접 셀 기지국으로부터 수신하는 간섭 신호 에너지의 크기 비율'(이하, 인접 셀의 주파수 간섭)을 KOCR이라 정의하면, 이동국이 '수신하는 신호의 간섭 및 잡음 대 비트에너지 비율'(Eb/I0)은 하기의 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112009030559195-PAT00001
상기 [수학식 1]을 도 1의 시뮬레이션 결과에 적용하면, 인접 셀 주파수 간섭 효과에 따른 BER 성능 저하를 도 2와 같이 정량적으로 분석할 수 있다.
도 2 는 인접 셀의 주파수 간섭에 따른 IEEE 802.16 TDD 시스템의 BER 값을 정리한 일예시도로서, 도 1의 시뮬레이션 결과에 대해 인접 셀의 주파수 간섭을 적 용하였을 경우, IEEE 802.16 TDD 시스템의 BER 성능을 정량적으로 계산한 결과를 나타낸다.
여기서, KOCR=0은 인접 셀의 주파수 간섭이 없는 경우를 의미하며, KOCR값이 커질수록 인접 셀의 주파수 간섭이 심해짐을 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인접 셀의 주파수 간섭(KOCR)이 조금만 증가해도 IEEE 802.16 TDD 시스템의 BER 성능이 크게 저하됨을 알 수 있다.
예를 들어, MCS 레벨이 QPSK, 1/2인 채널 환경에서 인접 셀의 주파수 간섭이 없는 경우(KOCR=0.00)에 BER=1.0000E-05이지만, 인접 셀의 주파수 간섭이 KOCR=0.3으로 증가하면 BER 성능은 4.0580E-05로 저하된다.
따라서 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 인접 셀의 주파수 간섭(KOCR)을 감소시키는 것은 매우 중요하다.
특히, 펨토셀(femto-cell) 개념의 도입으로 누구나 자유롭게 무선 액세스 포인트(AP : Access Point)와 같은 소형 무선 기지국을 가정, 회사 또는 공공건물 등에 설치할 수 있게 됨에 따라 주파수 간섭 문제는 더욱 더 심각해 지고 있다.
이러한 인접 셀의 주파수 간섭을 최소화하기 위해 주파수 간섭 회피(interference avoidance) 기술이 제안되었으나, 간섭 회피 기술은 지리적으로 고정된 매크로 셀간의 간섭을 줄이기 위한 것으로, 기 존재하는 매크로 셀 시스템 환경내에서 고정되지 않은 지리적 위치에 무선 액세스 포인트를 설치하여 펨토셀(femto-cell)을 자유자재로 구축할 수 있는 환경에는 적합하지 않다.
일예로, 매크로 셀 기지국과 이동국간의 거리에 기반하여 멀리 있는 이동국에 대해서만 배타적인 주파수 대역을 할당함으로써 주파수 간섭을 회피하는 정책을 적용할 경우, 매크로 기지국과 거리가 가까운 이동국은 배타적인 주파수 대역을 포함한 전체 주파수 대역을 사용하게 되는데, 이때 이동국과 인접한 거리에 무선 액세스 포인트가 존재한다면 주파수 간섭이 매우 심각해진다.
즉, 이동국이 매크로 셀 기지국과 거리가 가까움에도 불구하고, 인접 무선 액세스 포인트와의 간섭으로 인해 통신품질이 떨어진다.
따라서 간섭 회피 기술은 펨토셀 개념이 도입된 통신 시스템에 적용하는데는 한계가 있다.
다른 예로, IEEE 802.16 시스템에서는 매크로 셀간 간섭을 줄이기 위해 매크로 셀 기지국이 배타적으로 사용할 수 있는 세이프티 채널(safety channel)을 두고, 이동국이 보고하는 무선 채널의 품질이 특정 문턱값보다 낮을 경우 해당 이동국에 대해 세이프티 채널을 할당하는 방식을 취함으로써, 인접 매크로 셀과의 간섭효과를 회피한다.
하지만, 매크로 셀 기지국으로부터의 큰 간섭으로 인해 무선 액세스 포인트가 세이프티 채널을 이용하여 통신함에도 불구하고, 만약 매크로 셀 기지국이 전체 주파수 대역을 통해 통신하게 된다면, 결국 무선 액세스 포인트의 통신에 큰 간섭을 주게 된다.
상기 기술한 문제점들은 옥내용 기지국과 같은 무선 액세스 포인트가 언제, 어디에, 어떻게 설치될지 예측할 수 없기 때문에 발생하는 문제점들이다.
따라서 무선 액세스 포인트는 설치되는 장소의 통신 환경을 자동적으로 감지하여 인접 기지국(즉, 매크로 셀 기지국 또는 기 설치된 액세스 포인트)들과의 주파수 간섭이 최소화되도록 하는 주파수 대역을 사용할 필요가 있다.
최근 들어 주파수 간섭을 최소화하기 위해 매크로 셀룰러 시스템의 주파수 재사용률이 1보다 작도록 환경을 구축함으로써, 주파수 간섭을 회피(avoidance)하는 방안이 제안되었다.
하지만, 옥내용 기지국으로서의 액세스 포인트는 언제, 어디에, 어떻게 기 구축된 매크로 셀룰러 시스템 내에 설치될지 예측할 수 없으므로, 자동적인 주파수 회피 기능을 가져야 하며, 그와 더불어 주파수 회피 기능으로 인한 주파수 재사용률의 저하 현상을 최소화하는 방안이 요구되고 있다.
상기와 같은 요구에 부응하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 무선통신 환경 내 액세스 포인트에 전원이 온됨에 따라 인접 셀 기지국의 파일럿 신호 세기를 감지하여 CINR(Carrier-to-Interference and Noise Ratio)이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써, 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시키기 위한, 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선통신 환경 내 액세스 포인트가 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하다가 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용하여 통신 자원의 효율성을 향상시키기 위한, 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 무선통신 환경 내 액세스 포인트에 전원이 온됨에 따라 인접 셀 기지국의 파일럿 신호 세기를 자동으로 감지하여 CINR(Carrier-to-Interference and Noise Ratio)이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써, 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시키며, 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하다가 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타 적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용하여 통신 자원의 효율성을 향상시키기 위한, 무선통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 있어서, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정한 후 상기 측정한 CINR이 가장 낮은 제 1 주파수 대역을 선택하기 위한 주파수 대역 선택 수단; 및 상향/하향링크로 송신할 데이터량 및 상향/하향링크 채널 품질정보로부터 필요한 부반송파의 양을 계산하고, 상기 주파수 대역 선택 수단에서 선택한 제 1 주파수 대역 내에서 상기 계산한 양만큼의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하기 위한 무선자원 스케줄링 수단을 포함한다.
여기서, 상기 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 상기 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼 정보를 분석하기 위한 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단을 더 포함하되, 상기 무선자 원 스케줄링 수단은, 상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하는 기능을 더 수행하고, 상기 주파수 대역 선택 수단은, 상기 주파수 대역별 CINR 크기 측정 결과로부터 가장 큰 CINR값을 가지는 제 2 주파수 대역을 선택한 후 상기 선택한 제 2 주파수 대역을 사용하는 인접 기지국과 시간 동기화하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 있어서, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 값 중에서 가장 큰 CINR값을 가지는 주파수 대역을 선택한 후 상기 선택한 주파수 대역을 사용하는 인접 기지국과 시간 동기화하는 주파수 대역 선택 수단; 상기 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 상기 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼 정보를 분석하기 위한 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단; 및 상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하기 위한 무선자원 스케줄링 수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 배타적 주파수 자원 재사용 방법에 있어서, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정하는 CINR 측정단계; 상기 측정한 CINR 중에서 가장 낮은 CINR에 상응하는 주파수 대역을 선택하는 주파수 대역 선택단계; 상향/하향링크로 송신할 데이터량 및 상향/하향링크 채널 품질정보로부터 필요한 부반송파의 양을 계산하는 단계; 및 상기 선택한 주파수 대역 내에서 상기 계산한 양만큼의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하는 스케줄링단계를 포함한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 배타적 주파수 자원 재사용 방법에 있어서, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정하는 CINR 측정단계; 상기 측정한 CINR 중에서 CINR 값이 가장 큰 주파수 대역을 사용하는 인접 기지국과 시간 동기화하는 단계; 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼정보를 분석하는 단계; 및 상기 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하는 제 1 스케줄링단계를 포함한다.
여기서, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 상기 측정한 CINR 중에서 가장 낮은 CINR에 상응하는 주파수 대역을 선택하는 주파수 대역 선택단계; 및 상기 선택한 주파수 대역의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하는 제 2 스케줄링단계를 더 포함한다.
이러한 본 발명은, 무선 액세스 포인트의 전원을 온시킨 직후 상기 액세스 포인트가 인접 셀 기지국들의 파일럿 신호 크기를 자동적으로 감지하여 가장 낮은 CINR을 가지는 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써 인접 셀 기지국들과의 주파수 간섭을 최소화하여 통신 품질을 향상시키며, 인접 셀 기지국들의 배타적 주파수 대역의 자원 상황을 모니터링하다가 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국들의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써 무선 주파수 자원 사용의 효율성을 향상시킨다.
즉, 본 발명은 주파수 재사용률이 N인 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 시스템 환경에서 옥내용 기지국의 역할을 수행하는 무선 액세스 포인트(AP : Access Point)가 인접 기지국(인접 매크로셀(macro-cell) 기지국 또는 인접 액세스 포인트)의 파일럿 신호 세기를 자동으로 감지하여 CINR이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시키며, 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하다가 주파수 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써 통신 자원의 효율성을 향상시킨다.
결국, 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 셀간 주파수 간섭을 최소화시켜 통신품질을 향상시키고, 그와 동시에 인접 기지국들의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써, 무선자원 사용 효율을 증대시킨다는 이점을 가진다. 특히, 본 발명은 기 구축된 매크로 셀룰러 시스템 내 무선 액세스 포인트와 같은 소형 기지국이 펨토셀 개념으로 도입되는 옥내(indoor) 통신 환경에 매우 효율적이다.
상기와 같은 본 발명은, 무선통신 환경 내 액세스 포인트에 전원이 온됨에 따라 인접 셀 기지국의 파일럿 신호 세기를 감지하여 CINR(Carrier-to- Interference and Noise Ratio)이 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용함으로써, 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 최소화시켜 통신 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선통신 환경 내 액세스 포인트가 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 자원 할당 상황을 모니터링하다가 주파수 대역의 자원이 부족할 경우 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 주파수 자원을 재사용함으로써, 통신 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
한편, 이하의 본 발명의 일실시예에서는 무선통신 환경의 일예로 OFDMA 통신 환경을 예로 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.
도 3 은 본 발명이 적용되는 OFDMA 통신 환경 기반의 무선 액세스 포인트에 대한 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 송신단(101 내지 107)과 수신단(111 내지 116)은 무선 액세스 포인트에서 데이터 송수신을 수행하는 트랜시버(transceiver)로서, 그 기능은 지연부(101)를 제외하고는 하기와 같이 일반적이다.
먼저, 송신단(101 내지 107)에서 부호화부(102)는 전송하고자 하는 데이터를 채널 부호화한다.
QAM 매퍼(103)는 부호화부(102)에서 부호화된 데이터를 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 매핑(mapping)하여 복소 심벌로 변환한다.
직-병렬 변환부(104)는 QAM 매퍼(103)에서 변환된 직렬 복소 심벌을 병렬 복소 심벌로 변환한다.
변조부(IFFT)(105)는 직-병렬 변환부(104)에서 변환한 병렬 복소 심벌을 여러 개의 부반송파에 병렬적으로 변조(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)한다.
송신 무선부(106)는 변조부(105)에서 병렬적으로 변조된 신호들의 합을 안테나(107)을 통해 전송한다.
다음으로, 수신단(111 내지 126)에서 수신 무선부(112)는 다수의 부반송파를 통해 병렬적으로 신호를 수신한다.
복조부(113)는 수신 무선부(112)에서 수신한 신호를 복조(FFT : Fast Fourier Transform)한다.
병-직렬 변환부(114)는 복조부(113)에서 복조한 복소 심벌을 병-직렬 변환한다.
디매퍼(115)는 병-직렬 변환부(114)에서 병-직렬 변환한 복소 심벌을 디매핑(demapping)한다.
복호화부(116)는 디매퍼(115)에서 디매핑한 복소 심벌을 채널 복호화하여 수신 데이터를 얻는다.
이하, 도 3의 OFDMA 통신 환경 기반의 무선 액세스 포인트에서 본 발명에 따른 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 대해 살펴보기로 한다.
먼저, 주파수 대역 선택부(301)는 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정한다. 이때, 파일럿 신호에는 이미 알고 있는 프리앰블 비트열이 전송되므로 CINR 크기의 측정이 가능하다.
여기서, x번째 주파수 대역에서 수신되는 파일럿 신호의 CINR 크기는 하기의 [수학식 2]와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112009030559195-PAT00002
여기서, mx,i는 x번째 주파수 대역을 사용하는 i번째 인접 매크로 셀 기지국 식별자를 의미하고,
Figure 112009030559195-PAT00003
는 mx,i의 송신전력[watt]을 의미하고,
Figure 112009030559195-PAT00004
는 mx,i와의 경로 손실(예로, Okumura-Hata 모델의 경우
Figure 112009030559195-PAT00005
)을 의미하고, R0는 mx,i와의 거리[km]를 의미하고, N0는 잡음 전력밀도[watt/Hz]를 의미하며, Wsys는 주파수 대역폭[Hz]을 의미한다.
이후, 주파수 대역 선택부(301)는 주파수 대역별 CINR 크기 측정 결과로부터 가장 큰 CINR값을 가지는 주파수 대역을 선택하여 상기 주파수 대역을 사용하는 인접 셀 기지국과 시간 동기를 맞춘다. 이는 하기에 설명될 인접 셀 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는(미사용) 주파수 자원을 재사용할 수 있도록 하기 위함이다.
시간 동기화 절차가 끝나면, 주파수 대역 선택부(301)는 가장 낮은 CINR값을 가지는 주파수 대역을 선택하여 무선자원 스케줄러(303)으로 전달한다. 이렇게 가장 낮은 CINR값을 가지는 주파수 대역을 사용하여 통신함으로써 인접 셀과의 주파수 간섭효과를 최소화시킬 수 있다.
이러한 주파수 대역 선택부(301)에서의 통신 주파수 대역 선택 과정은 하기의 [수학식 3]과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112009030559195-PAT00006
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 주파수 대역 선택부(301)에서의 주파수 대역 선택 과정에 대해 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 주파수 대역 선택부에서의 주파수 대역 선택 과정에 대한 일예시도로서, 주파수 재사용률이 1/3, 섹터화 계수가 3인 셀룰러 통신 시스템 환경에서 무선 액세스 포인트가 3개의 주파수 대역 f1(408), f2(409), f3(410) 중 인접 셀로부터의 CINR이 가장 낮은 주파수 대역 f2(409)를 선택하는 과정을 나타낸다.
예시의 간략화를 위해 1-tier 인접 매크로 셀 환경을 고려하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 액세스 포인트는 매크로 셀 기지국A, C, D로부터 주파수 대역 f1(408)에 대해 간섭(401, 403, 404)을 받고, 매크로 셀 기지국B, G로부터 주파수 대역 f2(409)에 대해 간섭(402, 407)을 받으며, 매크로 셀 기지국E, F로부터 주파수 대역 f3(410)에 대해 간섭(405, 406)을 받는다.
이때, 모든 기지국의 송신 전력이 동일하다고 가정하면, 무선 액세스 포인트는 경로 손실이 가장 많은 주파수 대역인 f2(409)를 선택함으로써, 인접 셀 기지국과의 간섭을 감소시킨다.
도 5 는 본 발명에 따른 주파수 대역 선택부에서의 주파수 대역 선택 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 주파수 대역 선택부(301)는 인접 셀 기지국들로부터 전체 주파수 대역의 파일럿 신호를 수신한다(501).
이후, 주파수 대역 선택부(301)는 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 측정한다(502).
이후, 주파수 대역 선택부(301)는 상기 측정한 CINR 크기 중에서 CINR이 가장 높은(큰) 주파수 대역을 선택하여 시간 동기화를 수행한다(503).
이후, 주파수 대역 선택부(301)는 상기 측정한 CINR 크기 중에서 CINR이 가장 낮은 주파수 대역을 선택하여 무선자원 스케줄러에게 전달한다(504).
계속해서 도 6을 참조하여 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)에 대해 살펴보기로 한다.
도 6 은 본 발명에 따른 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)에서의 배타적 주파수 대역 자원 판별 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)는 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신하는 무선자원 할당정보(이하, MAP 정보라 한다.)를 수신한다(601).
이후, 상기 수신한 MAP 정보 내 프레임 홉 파라미터의 디폴트값이 1로 설정되어 있는지 확인한다(602).
상기 확인 결과(602), 프레임 홉 파라미터의 디폴트 값이 1로 설정되어 있으면, 상기 수신한 MAP 정보를 이용하여 인접 기지국의 배타적 주파수 대역의 남는 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼 정보를 분석한다(603).
이후, 상기 분석된 정보를 무선자원 스케줄러(123)에게 전달한다(604).
상기 확인 결과(602), 프레임 홉 파라미터의 디폴트값이 1이 아니면(일예로, 0으로 설정되어 있으면), 상기 수신한 MAP 정보는 무시한다.
계속해서 도 7을 참조하여 무선자원 스케줄러(303)에서의 배타적 주파수 자원 재사용 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 무선자원 스케줄러에서의 배타적 주파수 자원 재사용 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 무선자원 스케줄러(303)는 하향링크 데이터 전송을 위해 하향링크로 송신할 데이터량 및 하향링크 채널 품질정보로부터 필요한 부반송파 양을 계산하며, 주파수 대역 선택부(301)로부터 전달받은 주파수 대역 내에서 부반송파를 선택하여 변조부(105)로 전달하고, 부호화부(102)로 부호화율을 전달하며, QAM 매퍼(103)로 변조지수를 전달하고, 지연부(101)로 프레임 홉 파라미터 값(일예로, 0b11)을 전달한다(701).
이후, 주파수 대역 선택부(301)에서 선택한 주파수 대역이 모두 사용되어 부족할 경우(702), 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)로부터 전달받은 타 주파수 대역의 남는 무선자원으로부터 부반송파를 선택하여 변조부(105)에 전달하고, 부호화부(102)로 부호화율을 전달하고, QAM 매퍼(103)로 변조지수를 전달하며, 지연부(101)로 프레임 홉 파라미터 값(일예로, 0b10)을 전달한다(703, 704).
이때, 송신 데이터는 무선자원 스케줄러(303)에 의해 설정된 송신단(101 내지 107)을 거쳐 이동국으로 송신된다. 이동국이 무선 액세스 포인트의 송신 데이터 를 올바르게 수신하기 위해서는 상기 송신 데이터가 송신되는 주파수 자원정보, 부호화율, 변조지수, 프레임 홉 값을 하향링크 MAP 정보를 통해 정확히 전달받아야 한다.
부가적으로, 무선자원 스케줄러(303)는 인접 기지국의 신호가 전혀 감지되지 않는 경우, 인접 기지국의 MAP 정보와 관계없이 다른 주파수 대역의 배타적 주파수 자원을 사용한다.
마찬가지로, 상향링크 데이터 전송을 위해서 액세스 포인트 내 무선자원 스케줄러(303)는, 상향링크로 송신될 데이터량과 상향링크 채널품질을 이동국으로부터 보고받아 주파수 대역 선택부(301)에서 선택한 주파수 대역 내에서 부반송파를 결정하고, 프레임 홉 파라미터 값을 0b11로 설정하여 상향링크 MAP 정보를 구성한 후 송신단(102 내지 107)을 통해 이동국으로 송신한다.
이후, 이동국에게 할당할 부반송파가 주파수 대역 선택부(301)에서 선택한 주파수 대역 내에서 부족할 경우, 무선자원 스케줄러(303)는 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)로부터 전달받은 인접 셀의 배타적 주파수 대역의 남는 무선자원으로부터 부반송파를 선택하고, 프레임 홉 파라미터 값을 0b10으로 설정하여 상향링크 MAP 정보를 구성한 후 송신단(102 내지 107)을 통해 이동국으로 송신한다.
그러면, 상향링크 MAP 정보를 수신한 이동국은 상향링크 MAP 정보에 포함되어 있는 부호화율, 변조지수, 부반송파 및 프레임 홉 파라미터 값에 따라 데이터를 상향링크로 송신한다.
이때, 상향링크로 송신된 신호는 액세스 포인트에 의해 수신되며, 액세스 포인트내 무선자원 스케줄러(303)에 의해 설정된 수신단(111 내지 116)을 거쳐 수신비트 데이터를 얻을 수 있다.
부가적으로, 무선자원 스케줄러(303)는 인접 기지국의 신호가 전혀 감지되지 않는 경우, 인접 기지국의 MAP 정보와 관계없이 다른 주파수 대역의 배타적 주파수 자원을 사용한다.
한편, 무선 액세스 포인트는 기 선택한 주파수 대역(f2)의 무선자원이 부족할 경우, 인접 기지국들의 하향/상향링크 MAP 정보를 모니터링하는 과정에서 인접 기지국들의 배타적 주파수 대역의 남는 무선자원을 사용하는 과정에 이르기까지 걸리는 시간을 감안하여 시간적 여유를 제공받아야 한다.
이를 위해, 무선 액세스 포인트는 기 선택한 주파수 대역(f2) 내에서 하향/상향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 이동국과 하향/상향링크 데이터를 송수신하기까지 1개의 MAC 프레임만큼의 시간지연을 둔다.
마찬가지로, 이동국도 하향/상향링크 MAP 정보와 송수신 데이터간에 1개의 MAC 프레임만큼 시간지연을 두어야 한다.
여기서, 프레임 홉 파라미터는 MAC 프레임 시간지연 여부를 구분하는 파라미터이다. 즉, 프레임 홉 파라미터 값을 0b11로 설정하는 경우는 프레임 시간지연을 삽입하는 경우이며, 프레임 홉 파라미터 값을 0b10으로 설정하는 경우는 프레임 시간지연을 삽입하지 않는 경우이다. 이때, 0b11 또는 0b10는 프레임 시간지연 여부 를 구별하기 위한 하나의 예이다. 따라서 다른 값을 이용할 수 있음은 당연하다.
부가적으로, 하향/상향링크 MAP 정보와 송수신 데이터간 의도적인 시간지연으로 인해 무선 채널 상태의 변화에 대해 둔감해질 수도 있으나, 일반적으로 무선 액세스 포인트가 채널 환경의 변화가 거의 없는 실내(indoor) 환경에 설치되므로 통신 품질에 거의 영향을 끼치지 않는다.
이에 대한 보충 설명은 하기의 도 9를 통해 상세히 설명하기로 한다.
계속해서 도 8을 참조하여 지연부(101)에서의 지연 과정에 대해 살펴보기로 한다.
도 8 은 본 발명에 따른 지연부에서의 지연 과정에 대한 일예시도이다.
먼저, 무선자원 스케줄러(303)로부터 프레임 홉 파라미터 값을 전달받는다(801).
이후, 상기 전달받은 프레임 홉 파라미터 값이 0b11(시간 지연 有)일 경우(802), 송신버퍼에 대기중인 송신데이터를 1 프레임 시간 지연시켜 1 프레임 시간 이후 송신절차를 수행하도록 한다(803).
반면, 상기 프레임 홉 파라미터(124)의 값이 0b10(시간 지연 無)일 경우, 송신버퍼에 대기중인 송신데이터를 지연없이 통과시켜 즉각적으로 송신절차를 수행하도록 한다(804).
한편, 하기의 [표 1]은 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 프레임 홉(Frame Hop) 파라미터를 신규 정의하여 포함시킨 DL-MAP-IE 메시지 구조에 대한 일실시예 알고리즘이다.
Figure 112009030559195-PAT00007
또한, 하기의 [표 2]는 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 프레임 홉(Frame Hop) 파라미터를 신규 정의하여 포함시킨 UL-MAP-IE 메시지 구조에 대한 일실시예 알고리즘이다.
Figure 112009030559195-PAT00008
여기서, 프레임 홉 파라미터는 간단히 2비트로 표현이 가능하다. 또한, IEEE 802.16 TDD시스템의 이동국은 DL-MAP-IE와 UL-MAP-IE에 포함된 프레임 홉 값을 이용하여 데이터 송수신을 위한 프레임 시간 지연 삽입 여부를 판단한다.
도 9 는 본 발명이 적용되는 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 하향링크 프레임의 주파수 자원 할당 과정을 나타내는 일실시예 설명도이다.
먼저, 주파수 재사용률이 1/3로 가정한다.
또한, 하향링크에 대한 예시만 나타냈지만 상향링크에도 적용됨은 당연하다.
또한, 본 예시에서 주파수 대역 f1을 사용하는 매크로 셀 내에 2개의 무선 액세스 포인트가 각각 주파수 대역 f2, f3를 자동적으로 선택했음을 가정한다.
일반적으로, 매크로 셀 환경에서는 채널의 빠른 변화 특성, 특히 단말의 고속 이동성을 고려해야 하므로 주파수 대역(f1)을 사용하는 매크로 셀 기지국에 대해서는 프레임 홉 파라미터의 디폴트(default) 값을 0으로 설정하였다.
즉, 매크로 셀 기지국의 MAC 프레임(901, 902, 903)에서 하향/상향링크 MAP 정보와 송수신 데이터간 의도적인 시간지연을 두지 않았다.
반면, 매크로 셀 내에 설치된 2개의 무선 액세스 포인트는 채널 환경이 거의 변화하지 않는 실내(indoor)에 설치되므로, 프레임 홉 파라미터의 디폴트(default)값을 1로 설정하였다.
즉, 2개의 무선 액세스 포인트의 MAC 프레임(911, 912, 913, 그리고 921, 922, 923)에서 하향/상향링크 MAP 정보와 송수신 데이터간 의도적인 1 프레임 시간지연이 존재한다.
이러한 시간지연으로 인해 각 액세스 포인트는 서로의 하향/상향링크 MAP 정보를 수신할 수 있는 시간적인 여유를 갖게 되며, 만약 주파수 대역 선택부(301)에서 선택한 주파수 대역의 무선자원이 부족할 경우, 즉각적으로 인접 액세스 포인트의 배타적 주파수 대역의 남는 무선자원을 활용할 수 있다.
일예로, 도 9에서 주파수 대역 f2를 사용하는 무선 액세스 포인트는 두번째 MAC 프레임(912)에서 하향링크 무선자원이 부족함을 판단한 뒤, 주파수 대역 f3의 첫번째 MAC 프레임(921)로부터 수신한 MAP 정보를 활용하여 즉각적으로 f3의 두번째 MAC 프레임(922)에 데이터를 송신할 수 있다(931).
이와 마찬가지로, f3의 세번째 MAC 프레임(923)은 f2의 두번째 MAC 프레임(912)으로부터 수신한 MAP 정보를 활용하여 f2의 세번째 MAC 프레임(913)의 남는 무선자원을 즉각적으로 활용할 수 있다(932).
하지만, 주파수 대역 f2와 f3을 사용하는 액세스 포인트는 주파수 대역 f1의 남는 무선자원을 활용할 수 없다. 이는 주파수 대역 f1의 매크로 셀 기지국은 프레임 홉 파라미터의 디폴트(default) 값을 0으로 설정하였기 때문에, 인접 액세스 포인트들이 주파수 대역 f1의 차기 MAC 프레임의 자원 사용량을 예측할 수 없기 때문이다.
도 10 은 본 발명에 따른 OFDMA 통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정한다(1001).
이후, 상기 측정한 CINR 중에서 CINR 값이 가장 큰 주파수 대역을 사용하는 인접 셀 기지국과 시간 동기화한다(1002).
그리고 상기 측정한 CINR 중에서 가장 낮은 CINR에 상응하는 주파수 대역을 선택한다(1003).
이후, 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼정보를 분석한다(1004).
이후, 상기 선택한 주파수 대역의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하고, 상기 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링한다(1005).
이때, 상기 선택한 주파수 대역 내에서 상향/하향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 상기 이동국과 상향/하향링크 데이터를 송수신하기까지 1개의 MAC 프레임만큼의 시간을 지연시킨다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 무선통신 시스템의 배타적 주파수 자원 재사용 등에 이용될 수 있다.
도 1 은 일반적인 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 잡음대비트에너지비율(Eb/N0)에 따른 하향링크 비트에러율(BER : Bit Error Ratio)을 나타내는 일예시도,
도 2 는 인접 셀의 주파수 간섭에 따른 IEEE 802.16 TDD 시스템의 BER 값을 정리한 일예시도,
도 3 은 본 발명이 적용되는 OFDMA 통신 환경 기반의 무선 액세스 포인트에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 주파수 대역 선택부에서의 주파수 대역 선택 과정에 대한 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 주파수 대역 선택부에서의 주파수 대역 선택 과정에 대한 일실시예 흐름도,
도 6 은 본 발명에 따른 배타적 주파수 대역 자원 판별부(302)에서의 배타적 주파수 대역 자원 판별 과정에 대한 일실시예 흐름도,
도 7 은 본 발명에 따른 무선자원 스케줄러에서의 배타적 주파수 자원 재사용 과정에 대한 일실시예 흐름도,
도 8 은 본 발명에 따른 지연부에서의 지연 과정에 대한 일예시도,
도 9 는 본 발명이 적용되는 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 하향링크 프레임의 주파수 자원 할당 과정을 나타내는 일실시예 설명도,
도 10 은 본 발명에 따른 OFDMA 통신 환경에서의 배타적 주파수 자원 재사용 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
301 : 주파수 대역 선택부 302 : 배타적 주파수 대역 자원 판별부
303 : 무선자원 스케줄러

Claims (10)

  1. 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 있어서,
    인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 크기를 주파수 대역별로 측정한 후 상기 측정한 CINR이 가장 낮은 제 1 주파수 대역을 선택하기 위한 주파수 대역 선택 수단; 및
    상향/하향링크로 송신할 데이터량 및 상향/하향링크 채널 품질정보로부터 필요한 부반송파의 양을 계산하고, 상기 주파수 대역 선택 수단에서 선택한 제 1 주파수 대역 내에서 상기 계산한 양만큼의 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하기 위한 무선자원 스케줄링 수단
    을 포함하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선자원 스케줄링 수단은,
    상기 주파수 선택 수단에서 선택한 제 1 주파수 대역 내에서 상향/하향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 상기 이동국과 상향/하향링크 데이터를 송수신하기까지 1개의 MAC 프레임만큼의 시간을 지연시키는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 상기 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼 정보를 분석하기 위한 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단을 더 포함하되,
    상기 무선자원 스케줄링 수단은, 상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하는 기능을 더 수행하고,
    상기 주파수 대역 선택 수단은, 상기 주파수 대역별 CINR 크기 측정 결과로부터 가장 큰 CINR값을 가지는 제 2 주파수 대역을 선택한 후 상기 선택한 제 2 주파수 대역을 사용하는 인접 기지국과 시간 동기화하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무선자원 스케줄링 수단은,
    상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역 내에서 상향/하향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 상기 이동국과 상향/하향링크 데이터를 송수신하기까지 시간을 지연시키지 않고,
    상기 주파수 선택 수단에서 선택한 제 1 주파수 대역 내에서 상향/하향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 상기 이동국과 상향/하향링크 데이터를 송수신하기까지 1개의 MAC 프레임만큼의 시간을 지연시키는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 MAP 정보는
    프레임 홉 파라미터를 포함하며, 상기 프레임 홉 파라미터는 IEEE 802.16 TDD 시스템에서 2비트인 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프레임 홉 파라미터는,
    데이터 송수신을 위한 프레임 시간 지연 삽입 여부를 나타내는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  7. 배타적 주파수 자원 재사용 장치에 있어서,
    인접 기지국들로부터 수신된 파일럿 신호의 CINR 값 중에서 가장 큰 CINR값을 가지는 주파수 대역을 선택한 후 상기 선택한 주파수 대역을 사용하는 인접 기 지국과 시간 동기화하는 주파수 대역 선택 수단;
    상기 인접 기지국의 배타적 주파수 대역을 통해 송신되는 MAP 정보를 수신하여, 상기 인접 기지국의 미사용 무선자원에 관한 부반송파 및 심볼 정보를 분석하기 위한 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단; 및
    상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역의 미사용 무선자원 내 부반송파를 통해 데이터가 전송되도록 스케줄링하기 위한 무선자원 스케줄링 수단
    을 포함하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무선자원 스케줄링 수단은,
    상기 배타적 주파수 대역 자원 판별 수단에서 분석한 배타적 주파수 대역 내에서 상향/하향링크 MAP 정보를 이동국으로 송신한 후, 상기 이동국과 상향/하향링크 데이터를 송수신하기까지 시간을 지연시키지 않는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 7 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 선택 수단은,
    하기의 [수학식 A]를 통해 CINR을 측정하는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
    [수학식 A]
    Figure 112009030559195-PAT00009
    (여기서, mx ,i는 x번째 주파수 대역을 사용하는 i번째 인접 매크로 셀 기지국 식별자를 의미하고,
    Figure 112009030559195-PAT00010
    는 mx ,i의 송신전력[watt]을 의미하고,
    Figure 112009030559195-PAT00011
    는 mx ,i와의 경로 손실을 의미하고, R0는 mx,i와의 거리[km]를 의미하고, N0는 잡음 전력밀도[watt/Hz]를 의미하며, Wsys는 주파수 대역폭[Hz]을 의미함.)
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 주파수 대역 선택 수단은,
    하기의 [수학식 B]를 통해 CINR이 가장 낮은 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 배타적 주파수 자원 재사용 장치.
    [수학식 B]
    Figure 112009030559195-PAT00012
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013187560A1 (ko) * 2012-06-13 2013-12-19 주식회사 케이티 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법

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WO2013187560A1 (ko) * 2012-06-13 2013-12-19 주식회사 케이티 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 무선 자원 스케줄링 방법

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