KR20140128015A - 기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법 및 장치를 개시한다. 상기한 방법은, 새로운 기지국이 네트워크에 추가되면, 상기 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치 정보를 기반으로 상기 새로운 기지국의 주변 기지국들을 결정하는 과정과, 상기 기존에 존재하는 기지국들에 현재 적용되는 제1 자원 할당 방식과, 상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여, 제2 자원 할당 방식을 사용할지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 결정된 경우, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정과, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하지 않을 것으로 결정된 경우, 상기 제1 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국과 상기 주변 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정을 포함한다.

Description

기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING RESOURCES TO PERFORM COMMUNICATIONS BETWEEN BASE STATIONS}
본 발명은 무선 통신 시스템의 일대다 통신에 관한 것으로서, 특히, 일대다 통신을 위한 자원을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 무선 통신 시스템은 전체 서비스영역을 다수의 지리적인 영역들, 즉 셀들로 구분하고, 각 셀을 기지국으로 커버하여 해당 셀 내의 단말들을 서비스한다. 각 기지국은 자신의 셀 내의 단말들을 타 기지국의 단말로 연결하거나, 혹은 게이트웨이를 통해 다른 네트워크의 단말로 연결할 수 있다.
통신 시스템에서 기지국과 기지국 또는 기지국과 게이트웨이는 코어 네트워크를 통해 점 대 점(point-to-point)으로 연결될 수 있는데, 이러한 연결을 위해서는 많은 양의 하드웨어가 필요하다.
도 1은 일반적인 통신 시스템에서 점 대 점 방식의 기지국 연결을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국1에 인접하여 위치하고 있는 복수의 기지국들 2 내지 19는 백홀 링크를 통하여 기지국1과 연결될 수 있다. 여기서 각 기지국은 코어 네트워크(Core Network)를 통해 다른 기지국과 점 대 점 방식으로 연결되고 있다. 일 예로 기지국 1과 기지국 11은 백홀 링크를 통해 점 대 점 방식으로 연결된다. 마찬가지로 기지국 1은 다른 기지국들과 고유의 링크를 통해 연결된다.
기지국들이 점 대 점 방식으로 연결되는 경우, 각 기지국은 서로 다른 기지국들과 유선 혹은 무선으로 통신하기 위해 서로 다른 하드웨어 유닛들을 이용하여야 한다. 일 예로 기지국 1은, 3-계층(tier) 내에 있는 다른 18개의 기지국들과 점 대 점 방식으로 연결하기 위해서 18개의 하드웨어 유닛들을 필요로 한다.
일반적인 기지국 설계에 있어서, 과도한 하드웨어 요구사항은 기지국의 복잡도와 비용을 불필요하게 증가시켜 기지국 소형화를 저해하는 원인이 된다. 더욱이 복수의 기지국들이 협력하여 하나의 단말을 서비스하는 협력 통신(cooperative communications)의 경우, 기지국들은 단말과의 액세스 링크들의 상태를 반영하여 동적 혹은 적응적으로 백홀 연결을 지원하여야 하는데, 과도한 하드웨어 요구로 인하여 신속하고 정확한 서비스가 불가능하게 된다는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 통신 시스템에서 기지국간 통신을 수행하기 위해 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 복수의 기지국 사이에서 일 대 다 통신을 수행하기 위해 기지국들에 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명은 통신 환경에 따라 통신 링크의 자원 할당 방식을 적응적으로 변경하여 효율적으로 기지국간 통신을 위한 자원을 할당하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법은; 기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법에 있어서, 새로운 기지국이 네트워크에 추가되면, 상기 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치 정보를 기반으로 상기 새로운 기지국의 주변 기지국들을 결정하는 과정과, 상기 기존에 존재하는 기지국들에 현재 적용되는 제1 자원 할당 방식과, 상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여, 제2 자원 할당 방식을 사용할지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 결정된 경우, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정과, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하지 않을 것으로 결정된 경우, 상기 제1 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국과 상기 주변 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 기지국간 통신을 위한 자원 할당 장치에 있어서, 새로운 기지국으로부터 위치 정보를 포함하는 자원 할당 요청을 수신하고, 상기 새로운 기지국 및/또는 기존에 존재하는 기지국들에게 자원 할당 정보를 전송하는 기지국 인터페이스부와, 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들의 자원 및 위치 정보를 저장하는 저장부와, 상기 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치 정보를 기반으로 상기 새로운 기지국의 주변 기지국들을 결정하고, 상기 기존에 존재하는 기지국들에 현재 적용되는 제1 자원 할당 방식과, 상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여, 제2 자원 할당 방식을 사용할지 여부를 판단하며, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 결정된 경우, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하고, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하지 않을 것으로 결정된 경우, 상기 제1 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국과 상기 주변 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 자원 할당부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은; 기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법에 있어서, 새로운 기지국이 네트워크에 추가될 때, 상기 새로운 기지국의 위치 정보를 포함하는 요청 메시지를 상기 새로운 기지국으로부터 주변 기지국들로 전송하는 과정과, 상기 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 상기 주변 기지국들 중 하나인 제1 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합을 고려하여, 상기 제1 기지국과 상기 새로운 기지국과의 연결에 사용될 자원 할당을 결정하는 과정과, 상기 결정된 자원 할당을 나타내는 확인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는, 기지국간 통신을 위한 자원 할당 장치에 있어서, 새로운 기지국이 네트워크에 추가될 때, 상기 새로운 기지국의 위치 정보를 포함하는 요청 메시지를 주변 기지국들로 전송하는 송신부와, 상기 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 상기 주변 기지국들 중 하나인 제1 기지국으로부터 수신하는 수신부와, 상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합을 고려하여, 상기 제1 기지국과 상기 새로운 기지국과의 연결에 사용될 자원 할당을 결정하고, 상기 결정된 자원 할당을 나타내는 확인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 자원 할당부를 포함한다.
도 1은 일반적인 통신 시스템에서 점 대 점 방식의 기지국 연결을 나타낸 도면이다.
도 2는 기지국간 통신을 위해 고정 자원 할당을 사용하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 기지국간 통신을 위해 가변 자원 할당을 사용하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 자원 할당을 위한 시스템 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로 설치된 기지국으로부터 기지국 관리 서버로 보고되는 정보의 포맷을 예시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 관리 서버로부터 각 기지국으로 통지되는 자원 할당 정보의 포맷을 예시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국간 통신을 수행하기 위한 절차를 나타낸 것이다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 통신을 위한 자원 할당 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 기지국에게 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시한 것이다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국의 설치에 따른 자원 할당의 변경 예를 나타낸 것이다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 기지국으로 인한 자원 할당시 자원 할당 방식의 변경 여부를 판단하는 동작의 예를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 추가시 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 제거시 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들 간 통신 자원을 할당하는 장치의 간략화된 구성을 나타낸 블록도이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 기지국의 자원 할당 동작의 타이밍을 나타낸 것이다.
도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원 할당을 위한 주변 검출 상태의 상세 타이밍을 나타낸 것이다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시한 것이다.
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 다른 예를 도시한 것이다.
도 19a 내지 도 19d은 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 일대 다 통신을 위한 자원을 할당하는 또 다른 예를 도시한 것이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, 새로운 기지국이 기지국 간 통신을 위한 자원을 할당하는 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 기지국의 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국들 간 통신 자원을 할당하는 기지국의 간략화된 구성을 나타낸 블록도이다.
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. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
후술되는 본 발명의 실시예들은 셀룰러 무선 통신 시스템을 구성하는 기지국들 간에 무선 통신을 구성하기 위한 자원 할당 방식들을 설명한다. 기지국들 간에 무선 통신은 기지국들 간에 인접 기지국 정보 혹은 통신 중인 단말에 대한 정보를 교환하는데 사용될 수 있다. 특히 코어 네트워크를 통하지 않고 복수의 기지국들이 함께 단말에게 동시에 서비스를 제공하는 경우에, 기지국들 간 일 대 다 통신이 유용하게 사용된다.
도 2는 기지국간 통신을 위해 고정 자원 할당을 사용하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다. 여기에서는 각 기지국이 상대 기지국들과의 통신을 위하여 상대 기지국들 간에 동일한 고정된 자원을 사용하는 경우의 예를 도시하였다.
도 2를 참조하면, 상호 간에 인접하여 위치한 3개의 기지국들 BS1(210), BS2(220) 및 BS3(230)이 도시되었으며, 기지국들(210 내지 230)은 고정된 주파수 밴드들을 사용하여 상호간에 무선 통신을 수행한다. 각 기지국은 송신 자원과 수신 자원을 주파수 영역(Frequency domain)에서 고정적으로 할당받아 기지국간 통신을 위해 사용한다. 구체적으로 BS1(210)은, 주파수 밴드 f1을 송신 자원으로, 주파수 밴드 f2를 수신 자원으로 사용한다. BS2(220)와 BS3(230)는 주파수 밴드 f1을 수신 자원으로, 주파수 밴드 f2를 송신 자원으로 사용한다.
상기와 같이 자원이 할당된 경우, BS1(210)과 BS2(220) 사이의 통신 그리고 BS1(210)과 BS3(230) 사이의 통신은 가능하지만, BS2(220)와 BS3(230) 사이의 통신은 불가능하다. 이는 BS2(220)와 BS3(230)이 동일한 주파수 밴드를 사용하여 신호를 송신 혹은 수신하려고 하기 때문이다.
이상과 같이 기지국간 통신을 위해 기지국들에 고정된 자원을 할당하게 되면 다음과 같은 문제점이 발생한다. 즉, 단말과 기지국간의 통신에서는 하향링크(downlink)와 상향링크(uplink)가 구분될 수 있지만, 기지국간 통신에서는 하향링크와 상향링크를 구분하는 것이 불가능하다. 예를 들어 기지국 A에서 기지국 B로 데이터를 전송할 때, 기지국 A 입장에서의 전송 링크가 기지국 B 입장에서는 수신 링크가 된다.
따라서 기지국들간 통신을 위해서는 고정적인 자원 할당이 아닌 링크별 가변적인 자원 할당이 바람직하다.
도 3은 기지국간 통신을 위해 가변 자원 할당을 사용하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다. 여기에서 각 기지국은 서로 다른 상대 기지국들과의 통신을 위하여 서로 다른 자원을 사용할 수 있다.
도 3을 참조하면, BS1(310)은 BS2(320)과 통신을 위해서 주파수 밴드 f1를 송신용으로, 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용하며, BS3(330)과 통신을 위해서 주파수 밴드 f1을 송신용으로, 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. BS2(320)는 BS1(310)과 통신을 위해서 주파수 밴드 f1를 수신용으로, 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용하며, BS2(320)와 통신을 위해서 주파수 밴드 f1을 수신용으로, 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. 또한 BS3(330)은 BS1(310)과 통신을 위해서 주파수 밴드 f1를 송신용으로, 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용하며, BS2(320)와 통신을 위해서 주파수 밴드 f1을 수신용으로, 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다.
이상과 같은 경우, BS3(330)은 f1, f2 밴드들을 이용해서 송신 및 수신을 동시에 수행하게 된다. 다시 말해서 BS3(330)은 주파수 밴드 f2를 이용하여 BS1(310)으로 신호를 송신하는 동시에, 주파수 밴드 f2를 이용하여 BS2(320)으로부터 신호를 수신한다. 또한 BS3(330)은 주파수 밴드 f1을 이용하여 BS2(320)으로 신호를 송신하는 동시에, 주파수 밴드 f1을 이용하여 BS1(310)으로부터 신호를 수신한다.
그러면, BS3(330)이 전송하는 신호가 BS3(330)의 수신 안테나 쪽으로 유입되어 다른 기지국으로부터 오는 신호에 간섭을 주게 되는 루프 간섭(loop interference)(305)의 문제가 발생한다. 구체적으로, BS3(330)가 주파수 밴드 f1을 통해 BS2(320)에게 신호를 전송할 때, 동시에 BS3(330)는 주파수 밴드 f1을 통해 BS1(310)으로부터 신호를 수신하려고 시도한다. 따라서, BS2(320)로 송신되는 신호가 BS1(310)으로부터 수신되는 신호에 간섭을 일으키게 된다. 마찬가지로, BS3(330)가 BS1(310)에게 주파수 밴드 f2로 전송하는 신호는 BS3(330)가 BS2(320)로부터 주파수 밴드 f2로 수신하는 신호에 간섭을 일으키게 된다.
후술되는 본 발명의 실시예에서는 복수의 기지국들이 서로 간에 통신을 수행할 수 있도록 하기 위하여, 기지국들의 정보, 특히 자원 할당 정보를 보관하고, 상기 정보를 바탕으로 각 기지국에서 주변 기지국들과의 통신을 위해 필요로 하는 자원을 계산하고 통보하는 네트워크 엔터티를 제공한다. 상기 엔터티는 복수의 기지국들과 접속된 SON(Self Organizing Network) 서버와 같은 별개의 네트워크 장치로 구성되거나, 혹은 상기 기지국들 중 하나 내에 구현될 수 있다. 이하에서 상기 엔터티는 기지국 관리 서버라 칭하기로 한다.
기지국 관리 서버는 새롭게 설치되는 기지국으로부터 상기 새로운 기지국의 정보를 수집하고, 상기 수집된 정보와 주변 기지국들의 정보를 바탕으로, 상기 새로운 기지국을 위한 기지국간 통신 자원 혹은 상기 새로운 기지국과 주변 기지국들을 위한 기지국간 통신 자원을 할당하며, 상기 할당된 자원을 상기 새로운 기지국 및/또는 주변 기지국들에게 통지한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 자원 할당을 위한 시스템 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 기지국 관리 서버(410)는 복수의 기지국들(402,404,406)과 무선 혹은 유선으로 연결되어 있으며, 상기 기지국들(402,404,406)에서 상호간 통신을 위해 사용되고 있는 무선 주파수 자원에 대한 정보를 저장 및 관리한다. 새로운 기지국(408)이 네트워크에 추가될 때, 기지국 관리 서버(410)는 상기 새로운 기지국(408)로부터 필요한 정보(이하 기지국 보고 정보라 칭함)를 수집하며, 기 저장된 주변 기지국들(402,404,406)의 정보와 상기 새로운 기지국(408)의 기지국 보고 정보를 기반으로, 상기 새로운 기지국을 위한 자원, 혹은 상기 새로운 기지국(408)과 주변 기지국들(402,404,406)을 위한 자원을 결정한다. 상기 결정된 자원은 해당하는 기지국(402 내지 408)에게로 통지된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 메시지 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 과정 502에서 기지국 관리 서버는 관리되는 복수의 기지국들, 기지국 1, 기지국 2, 기지국 3으로부터 각자의 자원 정보를 수집한다. 상기 자원 정보는 해당 기지국이 각 주변 기지국과의 통신을 위해 사용하고 있는 무선 주파수 자원(일 예로 주파수 밴드들)을 나타낸다. 일 실시예로서 각 기지국은 주기적 혹은 미리 정해진 이벤트에 따라 자신의 자원 정보를 기지국 관리 서버로 보고할 수 있다. 다른 실시예로서 기지국 관리 서버는 각 기지국이 설치될 때, 혹은 기지국 관리 서버가 설치될 때, 각 기지국의 자원 정보를 각 기지국으로부터 수신하거나, 혹은 시스템 운영자로부터 입력받을 수 있다.
새로운 기지국인 기지국 X가 설치되었을 때, 과정 504에서 기지국 X는 기지국간 통신을 위해 필요한 자원 할당을 요청하기 위해, 기지국 보고 정보를 기지국 관리 서버에게 전송한다. 상기 기지국 보고 정보는 자원 할당 요청 메시지에 실리거나 혹은 자원 할당 요청 메시지와 함께 기지국 관리 서버에게로 전달될 수 있다. 과정 506에서 기지국 관리 서버는 기 저장하고 있던 주변 기지국의 자원/위치 정보 및 기지국 X로부터 전달된 기지국 보고 정보를 기반으로, 기지국들 간에 주파수 밴드들이 중첩되거나 간섭을 일으키지 않도록 기지국 X 및/또는 주변 기지국 1,2,3을 위한 자원을 할당한다.
과정 508에서 기지국 관리 서버는 상기 자원 할당 결과에 따라 할당된 자원을 지시하는 자원 할당 정보를 기지국 X 및/또는 주변 기지국 1,2,3에게 전송한다. 상기 자원 할당 정보는 별도의 자원 할당 메시지에 실려 각 기지국으로 전달될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로 설치된 기지국으로부터 기지국 관리 서버로 보고되는 정보의 포맷을 예시한 것이다.
도 6을 참조하면, 기지국 보고 정보는 기지국 식별자(Identification: ID), RF(Radio Frequency) 체인 개수, 사용되는 RF 체인의 인덱스, 기지국 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도시된 예에서 새로 설치된 기지국 X는, 6개의 RF 체인들을 가지며, 상기 RF 체인들의 인덱스들은 1, 2, 3, 4, 5, 6이고, 기지국 X가 설치된 장소의 위도/경도/고도는 34/128/540m이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 관리 서버로부터 각 기지국으로 통지되는 자원 할당 정보의 포맷을 예시한 것이다.
도 7을 참조하면, 자원 할당 정보는 기지국 식별자, RF 체인 개수, RF 체인 인덱스, 접속 정보, 자원 할당 맵을 포함한다. 자원 할당 정보는, 새로 설치된 기지국을 위한 할당 자원만을 지시하거나, 혹은 새로운 기지국과 주변 기지국들 모두를 위한 할당 자원을 모두 지시할 수 있다. 도시된 예에서 자원 할당 정보는 3개의 RF 체인들을 가지는 기지국 1의 자원 할당을 지시하며, 각 자원 할당은 타입으로 지시된다. 즉 기지국 1의 RF 체인 인덱스 1은 기지국 2와 연결되며, 그 연결 링크를 위해 사용되는 주파수 자원은 "A(2)" 타입이다. 기지국 1의 RF 체인 인덱스 2는 기지국 3과 연결되며, 그 연결 링크를 위해 사용되는 주파수 자원은 "B(2)" 타입이다. 기지국 1의 RF 체인 인덱스 3은 기지국 4와 연결되며, 그 연결 링크를 위해 사용되는 주파수 자원은 "C(2)" 타입이다. 할당 자원을 나타내는 타입들에 대한 상세한 설명은 후술될 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국간 통신을 수행하기 위한 절차를 나타낸 것이다.
도 8을 보면, 기지국 1(802), 기지국 2(804), 기지국 3(806)은 이미 할당된 자원을 사용하여 기지국간 통신을 수행하고 있으며, 액세스 게이트웨이(Access Gateway: AGW)(812)는 기지국들(802,804,806)을 IP(Internet Protocol) 네트워크(814)를 통해 기지국 관리 서버(810)로 연결한다.(820) 기 존재하는 기지국 1,2,3(802,804,806)은 액세스 게이트웨이(812) 및 서버(810)와 백홀(back-haul) 링크를 통해 통신하며, 상호 간에는 프론트홀(front-haul) 링크를 통해 통신을 수행할 수 있다.
새로운 기지국(808)가 설치되었을 때, 새로운 기지국(808)은 기존의 기지국 1,2,3(802,804,806)과 프론트홀 링크를 가지고 있지 않으므로, 액세스 게이트웨이(812)를 통해 기지국 관리 서버(810)에게 기지국 보고 정보를 포함하는 자원 할당 요청을 전송한다. 새로운 기지국(808)로부터 기지국 보고 정보를 수신하게 되면, 기지국 관리 서버(810)는 새로운 기지국(808)의 기지국 보고 정보를 바탕으로 새로운 기지국(808)과 통신할 수 있는 주변 기지국들(802,804,806)을 파악한다. 파악한 주변 기지국들(802 내지 806)의 정보를 바탕으로 기지국 관리 서버(810)는 새로운 기지국(808)을 포함하는 기지국들(802 내지 808) 간에 통신이 가능하도록 각 기지국을 위한 자원을 할당한다.
기지국 관리 서버(810)는 주변 기지국들(802 내지 806)과 새로운 기지국(808)에게 백홀(backhaul)을 통해 기지국간 통신을 위해 변경된 통신 자원을 알려 주게 된다.(822)
이하 기지국간 통신을 위해 사용 가능한 자원 할당의 타입들에 대하여 설명한다.
기지국간 통신을 위해 사용 가능한 무선 주파수 자원은, 타입에 따라 시분할되어 사용될 수 있으며, 각 시분할 구간의 길이, 즉 시분할 구간들의 개수는 자원을 할당받고자 하는 기지국들의 개수에 따라 정해진다.
기지국간 통신을 위한 전송 시간 단위는 미리 정해져 있으며, 2개의 주파수 밴드들이 기지국간 통신을 위해 지정된다. 일 대 다 통신을 수행하고자 하는 기지국들의 개수가 증가함에 따라, 상기 전송 시간 단위는 복수의 시분할 구간들로 나뉘어지며, 상기 시분할 구간들의 개수는 기지국들의 개수에 따라 정해진다. 시분할 구간들의 개수가 늘어나게 되면, 각 시분할 구간의 길이는 짧아지게 된다. 시분할 구간들의 개수를 본 명세서에서는 타입의 숫자 표기로 구분한다. 즉 "1" 타입은 시분할이 이루어지지 않음을 의미하며, "2" 타입은 전체 시간 단위가 2개의 시분할 구간들로 분할됨을 의미하고, "3" 타입은 전체 시간 단위가 3개의 시분할 구간들로 분할됨을 의미한다.
기지국 관리 서버는 새로 설치되는 기지국이 발생되면, 상기 새로운 기지국의 주변 기지국 상황 및 주변 기지국들의 자원 할당을 참조하여, 추가적인 시분할이 필요한지 여부를 판단한다. 만일 현재 사용중인 시분할 구간들을 이용하여 새로운 기지국에 자원 할당이 가능한 경우, 현재 사용중인 시분할 구간들 중 하나에 대한 주파수 밴드들이 새로운 기지국에 할당된다. 반면 현재 사용중인 시분할 구간들을 이용하여 새로운 기지국에 자원 할당이 가능하지 않은 경우, 추가적인 시분할이 이루어져야 하며, 새로운 기지국을 포함하는 모든 기지국들에 대한 자원할당이 다시 수행된다. 여기서 모든 기지국들이란 기지국 관리 서버(혹은 동일 사업자 혹은 동일 정책을 공유하는 사업자들)에 의해 자원 할당이 제어되는 기지국들을 의미하거나, 혹은 새로운 기지국에 의해 자원 할당의 변경을 필요로 하는 기지국들을 의미할 수 있다.
도 9a, 도 9b 및 도 9c(이하 도 9라 통칭함)는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국간 통신을 위한 자원 할당 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 자원 할당 방식은 타입으로 구분되며, 기지국 관리 서버는 미리 정해지는 알고리즘에 따라 해당되는 자원을 각각의 기지국에게 할당하게 된다. "k" 타입은 할당 가능한 무선 주파수 자원이 k개의 자원으로 분할됨을 의미한다. 일 예로서 상기 할당 가능한 무선 주파수 자원은 시간 영역에서 k개의 시분할 자원들(즉 시분할 구간들)로 분할되며, 따라서 k는 시분할 구간들의 개수를 의미하게 된다. 각 k 타입 자원은 k개의 서브타입(sub-type) 자원을 포함하며, 각 서브타입 자원은 동일 시분할 구간 내에서 두 기지국이 상호 통신을 위해 사용할 한 쌍의 주파수 밴드들(이하 자원 할당(resource allocation)이라 칭함)을 포함하고, 서로 다른 서브타입 자원은 시간 영역에서 구분되는 자원 할당들을 포함한다. 하나의 서브타입 자원에 포함되는 두 개의 자원 할당은 하나의 기지국에 동시에 할당될 수 없다.
도 9a에 도시된 예에서 "1" 타입 자원은 하나의 전송 시간 단위 상의 "A,B" 서브타입 자원을 포함하며, "A,B" 서브타입 자원은 "A" 자원 할당과 "B" 자원 할당을 포함한다. "A" 자원 할당은 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. "B" 자원 할당은 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. "1" 타입의 "A" 및 "B" 자원 할당은 각각 "A(1)" 및 "B(1)"로 표기될 수 있다.
도 9b를 참조하면, "2" 타입 자원은 각 1/2의 전송 시간 단위 동안 사용될 수 있는 "A,B"와 "C,D"의 2개의 서브타입 자원을 포함하며, "A,B" 서브타입 자원은 처음 절반의 전송 시간 단위 상의 "A" 자원 할당과 "B" 자원 할당을 포함하고, "C,D" 서브타입 자원은 나중 절반의 전송 시간 단위 상의 "C" 자원 할당과 "D" 자원할당을 포함한다. "A" 자원 할당은 처음 절반의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. "B" 자원 할당은 처음 절반의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. "C" 자원 할당은 나중 절반의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. "D" 자원 할당은 나중 절반의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다.
도 9c를 참조하면, "3" 타입 자원은 각 1/3의 전송 시간 단위 동안 사용될 수 있는 "A,B"와 "C,D"와 "E,F"의 3개의 서브타입 자원을 포함하며, "A,B" 서브타입 자원은 처음 1/3의 전송 시간 단위 상의 "A" 자원 할당과 "B" 자원 할당을 포함하고, "C,D" 서브타입 자원은 중간 1/3의 전송 시간 단위 상의 "C" 자원 할당과 "D" 자원할당을 포함하고, "E,F" 서브타입 자원은 마지막 1/3의 전송 시간 단위 상의 "E" 자원 할당과 "F" 자원할당을 포함한다. "A" 자원 할당은 처음 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. "B" 자원 할당은 처음 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. "C" 자원 할당은 중간 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. "D" 자원 할당은 중간 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다. "E" 자원 할당은 마지막 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 송신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 수신용으로 사용한다. "F" 자원 할당은 마지막 1/3의 전송 시간 단위 상에서 주파수 밴드 f1을 수신용으로 사용하고 주파수 밴드 f2를 송신용으로 사용한다.
도시하지 않을 것이지만, "3" 이상의 자원들도 유사한 방식으로 "3" 이상의 서브타입 자원들을 포함한다. 따라서 각 서브타입 자원에 포함되는 2개의 자원 할당은 상호간에 통신하는 두 기지국에게 할당될 수 있다.
이상과 같이, "i" 타입 자원(i=1,2,3,...)에는 i쌍( "2ㅧi"개)의 자원 할당이 존재한다. 기지국 관리 서버에서 각 기지국에 기지국간 통신용 자원을 할당할 때, 루프 간섭의 문제를 피하기 위해서는 각 기지국에 서브타입들 중 하나의 할당 방식만 선택해야 한다.
예를 들어, 한 기지국(BS1)에서 2개의 기지국(BS2, BS3)과 연결하려고 할 때, "1" 타입 자원을 사용한다고 가정한다. BS1이 BS2와의 연결을 위해 "A" 자원 할당을 사용하고, BS3와의 연결을 위해 "B" 자원 할당을 사용하는 경우, BS1은 하나의 주파수 밴드를 통해 신호를 전송하면서 동시에 신호를 수신하게 되며 따라서 루프 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 기지국 관리 서버는 주변 기지국의 분포에 따라 일대 다 통신을 지원하도록 자원을 할당하게 된다.
새로운 기지국이 추가되었을 때 기지국 관리 서버에서 각각의 기지국들에게 자원을 할당하는 절차는 다음과 같다.
1) 주변에 기지국이 없는 경우
주변 기지국이 없는 상태에서 새로운 기지국이 설치되면, 기지국 관리 서버는 새로운 기지국에게 "1" 타입 자원을 할당한다. 이때 새로운 기지국은 "A" 자원 할당과 "B" 자원 할당 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
2) 주변에 적어도 하나의 기지국이 존재하는 경우
적어도 하나의 주변 기지국이 존재하는 상황에서 새로운 기지국이 추가되는 경우, 기지국 관리 서버는 다음과 같이 자원 할당을 수행하게 된다.
(1) 새로운 기지국을 주변의 기존 기지국들과 연결하기 위해 기존 기지국들의 자원 할당을 변경하지 않아도 되는 경우,
- 기존 기지국들이 "k" 타입 자원을 사용하고 있고 새로운 기지국에 "k" 타입 자원의 할당이 가능하다고 판단되는 경우, 새로운 기지국은 기존 기지국들과 "k" 타입 자원을 사용하여 일 대 일 통신을 시작할 수 있다. 기지국간 일 대 일 연결을 위해 "k" 타입 자원(k = 2,3,4,…)이 할당될 시, 다음 순서로 자원이 할당된다. 즉, 기지국 관리 서버는 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들 중에 어느 하나를 기준 기지국으로 간주하며, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 방사(radiation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k" 타입 자원의 홀수번째(1번째, 3번째, ...) 서브타입 자원을 할당하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 순환(Circulation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k" 타입 자원의 짝수번째(2번째, 4번째, ...) 서브타입 자원을 할당한다.
(2) 새로운 기지국을 주변의 기존 기지국들과 연결하기 위해 기존 기지국들의 자원 할당을 변경해야 하는 경우,
- 기존 기지국들이 "k" 타입 자원을 사용하고 있고 새로운 기지국에 "k" 타입 자원의 할당이 가능하지 않다고 판단되는 경우, 새로운 기지국과 주변 기지국들은 "k+1" 타입 자원에 따른 새로운 자원들을 할당받는다. 기지국 관리 서버는 주변 기지국들 중 어느 하나를 기준 기지국으로 간주하며, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 방사 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k+1" 타입 자원의 홀수번째(1번째, 3번째, ...) 서브타입 자원을 할당하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 순환 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k+1" 타입 자원의 짝수번째 (2번째, 4번째, ...) 서브타입 자원을 할당한다.
또한 기존의 기지국들 중 하나의 기지국이 제거될 때 기지국 관리 서버에서 나머지 기지국들에게 자원을 할당하는 절차는 다음과 같다. 기지국의 제거로 인해 주변에 나머지 기지국이 없는 경우에는 기지국 관리 서버는 자원 할당을 수행할 필요가 없다. 하지만, 주변에 적어도 하나의 나머지 기지국이 존재하는 경우 다음과 같이 자원 할당을 수행하게 된다.
(1) 기존의 자원 할당("k" 타입 자원)을 변경할 필요가 없는 경우
- 기지국 관리 서버는 해당 기지국의 자원 할당 만을 제거하고, 제거된 기지국과 연결되어 있던 주변 기지국들에게 상기 기지국이 제거되었다는 정보만을 통보한다.
(2) 기존의 자원 할당("k" 타입 자원)을 변경해야 하는 경우,
- 기지국 관리 서버는 적어도 하나의 나머지 기지국의 자원 할당을 "k-1" 타입 자원으로 변경하고, 다음 순서로 자원을 할당한다. 즉 기지국 관리 서버는, 주변의 나머지 기지국 중 어느 하나를 기준 기지국으로 간주하며, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 방사 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k-1" 타입 자원의 홀수번째(1번째, 3번째, ...) 서브타입 자원을 할당하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 순환 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 "k-1" 타입 자원의 짝수번째 (2번째, 4번째, ...) 서브타입 자원을 할당한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 기지국에게 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시한 것이다.
도 10a를 참조하면, 기존에 존재하는 기지국들 BS1, BS2, BS3, BS4는 이미 "2" 타입 자원을 할당받아 있으며, 상기 할당된 자원을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있다. BS1은, BS2, BS3, BS4와 통신하기 위해서는 "2" 타입 자원 중 "A" 자원 할당을 사용하고 있다. 구체적으로 BS1은 BS2,BS3,BS4로 신호들을 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하고, BS2,BS3,BS4로부터 신호들을 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다. BS3은, BS1과 통신하기 위해서 "B" 자원 할당을 사용하며, BS2 및 BS4와 통신하기 위해서 "D" 자원 할당을 사용한다. 즉 BS3은 BS1로 신호를 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용하며, BS1로부터 신호를 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용한다. 또한 BS3은 BS2,BS4로 신호들을 송신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하며, BS2,BS4로부터 신호들을 수신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다.
도 10a와 같은 상황에서, 새로운 기지국(New BS)이 BS3,BS4의 인근에 설치되고, 기지국 관리 서버에게 자원 할당을 요청하기 위한 기지국 보고 정보를 전송한다.
기지국 관리 서버는, 새로운 기지국으로부터 수신된 기지국 보고 정보와 기 저장하고 있던 기존 기지국들의 위치 정보를 바탕으로, 새로운 기지국이 기존 기지국들 중 BS3 및 BS4에 연결 가능함을 인지한다. 그러면 앞서 설명한 알고리즘에 따라 BS3와 새로운 BS, 그리고 BS4와 새로운 BS를 연결시켜 주기 위한 자원들을 할당한다.
먼저 기지국 관리 서버는, 새로운 기지국으로부터 수신된 기지국 보고 정보와 기 저장하고 있던 주변 기지국들의 자원 정보를 바탕으로, 새로운 기지국을 주변 기지국들과 연결하기 위해 자원 할당의 타입을 변경할 지의 여부를 다음과 같은 조건에 의해 결정한다. 즉, 주변 기지국들이 "k" 타입 자원을 사용하고 있을 때, 자원 할당 타입의 변경 여부는 기지국간 통신에 사용되고 있는 자원 구성의 개수에 따라 다음과 같이 결정된다. 여기서 각 기지국이 가질 수 있는 자원 구성은 "i" 타입 자원이 사용되는 경우, 서로 다른 서브타입 자원들에 속한 i개의 자원 할당들을 포함하는 조합(Combination)을 의미한다.
1) 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 보다 작거나 같을 때
- 새로운 기지국은 "k" 타입 자원을 할당 받을 수 있으며, 주변 기지국들의 자원 할당은 변경되지 않는다.
2) 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들이 사용하고 있는 모든 자원 구성의 개수가 2k 일 때
- "k" 타입 자원은 주변 기지국들과 새로운 기지국 모두에게 자원을 할당하기에 충분한 서브타입 자원을 가지고 있지 않다. 따라서 "k+1" 타입 자원이 기지국간 연결을 위해 새로이 도입되며, 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원 할당이 변경된다.
도 10a에서 기지국 관리 서버는 새로운 기지국이 추가되더라도 기존에 사용되는 "2" 타입 자원을 그대로 사용할 수 있다고 판단한다. 따라서 새로운 기지국에는 도 10b 혹은 도 10c와 같은 자원이 할당될 수 있다.
도 10b는, BS3이 기준 기지국으로 선택된 경우를 도시한 것이다. 새로운 기지국과 BS3간의 연결은 기준 기지국 BS3로부터 방사방향이므로 "2" 타입 자원의 홀수번째 서브타입 자원인 1번째 서브타입 자원 "A,B"가 상기 연결에 할당될 수 있다. BS3가 "B" 자원 할당을 이미 사용하고 있기 때문에, BS3에는 "B" 자원 할당이 적용되며, 상대측인 새로운 기지국에는 "A" 자원 할당이 적용된다. 만약 BS3에 "A" 자원 할당이 적용되고 새로운 기지국에 "B" 자원 할당이 적용되는 경우, BS3의 기 사용중인 "B" 자원 할당과 새로이 적용된 "A" 자원 할당 간에 루프 간섭이 발생하게 될 것이다.
새로운 기지국과 BS3 간에 자원 할당이 완료되면, 기준 기지국인 BS3을 중심으로 순환방향에 있는 새로운 기지국과 BS4간 연결에는 "2" 타입 자원 중 2번째 서브타입 자원 "C,D"가 할당된다. 이때, BS4가 "C" 자원 할당을 기 사용하고 있기 때문에, BS4에는 "C" 자원 할당이 적용되고, 새로운 기지국에는 "D" 자원 할당이 적용된다.
도 10c는 BS4가 기준 기지국으로 선택된 경우를 도시한 것이다. 새로운 기지국과 BS4간 연결은 기준 기지국 BS4로부터 방사방향이므로 "2" 타입 자원의 홀수번째 서브타입 자원인 1번째 서브타입 자원 "A,B"가 상기 연결에 할당될 수 있다. BS4가 "B" 자원 할당을 이미 사용하고 있기 때문에, BS4에는 "B" 자원 할당이 적용되며, 상대측인 새로운 기지국에는 "A" 자원 할당이 적용된다. 기준 기지국인 BS4를 중심으로 순환 방향에 있는 새로운 기지국과 BS3간 연결에는 "2" 타입 자원 중 2번째 서브타입 자원 "C,D"가 할당된다. BS3가 "D" 자원 할당을 기 사용하고 있기 때문에 BS3에는 "D" 자원 할당이 적용되고 새로운 기지국에는 "D" 자원 할당이 적용된다.
도 10a 내지 도 10c에서는 기지국 관리 서버가 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원을 할당하는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예로서, 자원 할당 방식이 변경되지 않는 경우, 새로운 기지국은 스스로 주변 기지국들과의 연결에 사용할 자원 할당을 결정할 수 있다.
즉, 새로운 기지국은 미리 정해지는 시그널링 방식에 따라 주변 기지국들로부터 자원 정보(및 위치 정보)를 직접 수신하거나, 혹은 시스템 운용자로부터 상기 자원 정보(및 위치 정보)를 입력받고, 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 따라 현재의 자원 할당 방식, 즉 "k" 타입 자원을 사용 가능한지 여부를 판단한다. 만일 "k" 타입 자원을 사용 가능하다고 판단되는 경우, 즉 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 보다 작거나 같은 경우, 새로운 기지국은 주변 기지국들과의 연결들에 사용할 서브타입 자원들을 "k" 타입 자원 할당 방식에 따라 결정한다. 반면 즉 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k 인 경우, 새로운 기지국은 기지국 관리 서버 혹은 자원 할당이 가능한 다른 기지국에게로 자원 할당을 요청하며, 기지국 관리 서버 혹은 다른 기지국은 상기 요청에 응답하여 새로운 기지국 및 기존 기지국들에 대한 자원을 할당할 수 있다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국의 설치에 따른 자원 할당의 변경 예를 나타낸 것이다.
도 11a에서 기존 기지국이 존재하지 않는 상황에서 하나의 새로운 기지국이 설치되며, 이때는 기지국간 통신을 위한 자원이 필요치 않다.
도 11b와 같이, 하나의 기지국 BS1만이 존재하고 있는 상황에서 새로운 기지국이 설치되면, BS1은 기준 기지국이 되며, BS1으로부터 방사방향(1102)에 있는 BS1과 새로운 기지국간 연결에는 "1" 타입 자원의 "A"와 "B" 자원 할당들이 BS1과 새로운 기지국에 각각 적용된다.
도 11c는 도 11b의 자원 할당을 가지는 BS1 및 BS2가 존재하는 상황에서 BS2의 인근에 새로운 기지국이 설치되는 경우를 도시한 것이다. 현재 "1" 타입 자원이 사용되고 있으며, 새로운 기지국과 연결될 BS2가 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 "B"의 1개로 21-1=1과 동일하다. 따라서 "1" 타입 자원이 계속하여 사용될 수 있다. BS2는 기준 기지국이 되며, BS2로부터 방사방향(1104)에 있는 BS2와 새로운 기지국간 연결에는 "1" 타입 자원의 "B"와 "A" 자원 할당들이 BS2와 새로운 기지국에 각각 적용된다.
도 11d는 도 11c의 자원 할당을 가지는 BS1,BS2,BS3가 존재하는 상황에서 BS2와 BS3의 인근에 새로운 기지국이 설치되는 경우를 도시한 것이다. 현재 "1" 타입 자원이 사용되고 있으며, 새로운 기지국과 연결된 BS2,BS3이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 "B","A"의 2개로 21=2와 같다. 따라서 "1" 타입 자원은 더 이상 사용될 수 없으며, "2" 타입 자원이 기지국들 간의 통신에 적용되어야 한다. 그러면 BS1과 BS2간 연결의 자원은 "1" 타입의 "A,B" 서브타입에서 "2" 타입의 "A,B" 서브타입으로 변경되며, 마찬가지로 BS2와 BS3간 연결의 자원은 "1" 타입의 "A,B" 서브타입에서 "2" 타입의 "A,B" 서브타입으로 변경된다.
또한 BS2가 기준 기지국으로 선택되었다고 할 때, BS2로부터 방사방향(1106)에 있는 BS2와 새로운 기지국간 연결에는 "2" 타입의 홀수번째 서브타입 자원인 "A,B" 서브타입 자원이 할당된다. 기존에 BS2가 "B" 자원 할당을 사용하고 있으므로, BS2에는 "B" 자원 할당이 적용되며, 새로운 기지국에는 "A" 자원 할당이 적용된다. BS2로부터 순환 방향(1108)에 있는 BS3와 새로운 기지국간 연결에는 "2" 타입의 짝수번째 서브타입 자원인 "C,D" 서브타입 자원이 할당된다. 기존에 BS3이 "C,D" 서브타입 자원을 사용하고 있지 않으므로, "C" 자원 할당과 "D" 자원 할당은 BS3와 새로운 기지국에 자유롭게 각각 적용될 수 있다. 여기에서는 BS3에 "D" 자원 할당이 적용되고, 새로운 기지국에 "C" 자원 할당이 적용되는 예를 도시하였다.
도 11e는 도 11c의 자원 할당을 가지는 BS1,BS2,BS3가 존재하는 상황에서 BS2와 BS3의 인근에 새로운 기지국이 설치되며, BS3이 기준 기지국으로 선택된 경우를 도시하였다. BS3으로부터 방사방향(1110)에 있는 BS3과 새로운 기지국간 연결에는 "2" 타입의 홀수번째 서브타입 자원인 "A,B" 서브타입 자원이 할당된다. 기존에 BS3이 "A" 자원 할당을 사용하고 있으므로, BS3에는 "A" 자원 할당이 적용되며, 새로운 기지국에는 "B" 자원 할당이 적용된다. BS3으로부터 순환 방향(1112)에 있는 BS2와 새로운 기지국간 연결에는 "2" 타입의 짝수번째 서브타입 자원인 "C,D" 서브타입 자원이 할당된다. 기존에 BS2가 "C,D" 서브타입 자원을 사용하고 있지 않으므로, "C" 자원 할당과 "D" 자원 할당은 BS3와 새로운 기지국에 자유롭게 적용될 수 있다. 여기에서는 BS2에 "D" 자원 할당이 적용되고, 새로운 기지국에 "C" 자원 할당이 적용되는 예를 도시하였다.
도 12a 내지 도 12e는 본 발명의 일 실시예에 따라 새로운 기지국으로 인한 자원 할당시 자원 할당 방식의 변경 여부를 판단하는 동작의 예를 나타낸 것이다.
도 12a와 도 12b는 "1" 타입 자원이 사용되는 경우를 예시한 것으로서, 주변 기지국이 사용하는 자원 구성의 개수가 21=2개일 때 자원 할당 방식이 변경된다.
도 12a는 BS1,BS2가 존재하는 상황에서 BS1의 인근에 새로운 기지국이 설치된 경우를 도시한 것이다. 현재 "1" 타입 자원이 사용되고 있으며, 새로운 기지국과 연결될 수 있는 주변 기지국은 BS1이고, BS1이 사용하고 있는 자원 구성은 "A"로 1 개이다. 따라서 자원 할당 방식은 변경될 필요가 없다.
도 12b는 BS1,BS2,BS3가 존재하는 상황에서 새로운 기지국이 설치되며, 새로운 기지국과 연결될 수 있는 주변 기지국들은 BS1, BS2, BS3이다. 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성은 "A(BS2)", "B(BS1,BS3)"와 같이 2개이다. 즉 서로 다른 기지국들이 사용하는 동일한 자원 구성은 여러 번 카운트하지 않는다. 따라서 자원 할당 방식은 "2" 타입 자원으로 변경되어야 한다.
도 12c, 도 12d 및 도 12e는 "2" 타입 자원이 사용되는 경우를 예시한 것이며, "2" 타입 자원이 사용되는 경우, 각 기지국이 가질 수 있는 자원 구성은 서로 다른 서브타입 자원들에 속한 2개의 자원 할당들을 포함하는 조합(Combination)으로 표현된다. 자원 할당 방식은 주변 기지국들이 사용하는 자원 구성의 개수가 22=4개일 때 변경된다.
도 12c에서 새로운 기지국과 연결될 수 있는 주변 기지국들은 BS1, BS3이고, 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성은 "AC(BS1)", "BD(BS3)"와 같이 2개이다. 따라서 자원 할당 방식은 변경될 필요가 없다.
도 12d에서 새로운 기지국과 연결될 수 있는 주변 기지국들은 BS1, BS2, BS3이고, 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성은 "AC(BS1)","BC(BS2)","AD(BS3)"와 같이 3개이다. 따라서 자원 할당 방식은 변경되지 않는다.
도 12e에서 새로운 기지국과 연결될 수 있는 주변 기지국들은 BS1, BS2, BS3, BS4이고, 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성은 "AC(BS1)","BC(BS2)","AD(BS3)", "BD(BS4)"와 같이 4개이다. 따라서 자원 할당 방식은 "3" 타입 자원으로 변경된다.
상기와 유사하게, "k" 타입 자원이 사용되고 있는 경우, 각 기지국이 사용하는 자원 구성은 서로 다른 서브타입 자원들에 각각 속한 k개의 자원 할당들을 포함하는 조합으로서 표현되며, 자원 할당 방식은 주변 기지국들이 사용하는 자원 구성의 개수가 2k개일 때 변경된다.
복수의 기지국들이 존재하는 상황에서 적어도 하나의 기지국이 제거되는 경우, 기지국 관리 서버는 제거되는 기지국으로부터 기지국 제거 정보를 제거 이전에 수신하거나, 혹은 운용자로부터 기지국 제거 정보를 입력받고, 필요한 경우 나머지 기지국들의 자원 할당을 변경할 수 있다. 기지국 제거시 자원 할당 방식의 변경은 다음과 같은 조건에 의해 결정한다. 즉 새로운 기지국이 설치될 주변 기지국들이 "k" 타입 자원을 사용하고 있을 때, 자원 할당 방식의 변경 여부는 다음과 같이 결정된다.
1) 제거되는 기지국을 제외한 나머지 기지국들이 (k-i)(i=1,2,...k-1)개의 서브타입 자원을 사용하고 있을 때
- 주변 기지국들의 자원 할당은 "k-i" 타입 자원으로 변경될 수 있다.
2) 제거되는 기지국을 제외한 나머지 기지국들이 k개의 서브타입 자원을 사용하고 있을 때
- 주변 기지국들의 자원 할당은 "k" 타입 자원으로 유지될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 추가시 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 과정 1305에서 기지국 관리 서버는 새로운 기지국으로부터 상기 새로운 기지국에 대한 기지국 보고 정보를 수신하거나, 혹은 운영자로부터 상기 새로운 기지국에 대한 기지국 보고 정보를 입력받음으로써, 새로운 기지국이 추가됨을 감지한다. 기지국 보고 정보는 새로운 기지국의 RF 체인 정보와 위치 정보를 포함하며, 일 예로 도 6과 같이 구성될 수 있다. 과정 1310에서 기지국 관리 서버는 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치/자원 정보를 기반으로, 기존 자원 할당 방식을 변경할 필요가 있는지를 판단한다. 상기한 판단은 일 예로서 현재 사용 중인 자원 할당 방식의 타입 "k"와 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여 이루어질 수 있다.
기존에 사용되던 자원 할당 방식을 변경할 필요가 없는 경우, 일 예로 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 개보다 작거나 같으면, 과정 1315로 진행한다. 과정 1315에서 기지국 관리 서버는 새로운 기지국에게 "k" 타입 자원의 자원 할당들 중 적어도 하나를 할당한다. 구체적으로 새로운 기지국과 각 주변 기지국과의 각 링크에 대해 서브타입 자원이 할당된다. 과정 1320에서 새로운 기지국에게 할당된 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보가 새로운 기지국 및 새로운 기지국과 연결되는 각 주변 기지국에게로 전송된다. 자원 할당 정보는 각 기지국의 링크별 RF 체인과 자원 할당을 지시하며, 일 예로서 도 7과 같이 구성될 수 있다.
기존에 사용되던 자원 할당 방식을 변경하여야 하는 경우, 일 예로 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k 개이면, 과정 1325로 진행한다. 과정 1325에서 기지국 관리 서버는 새로운 기지국을 포함하는 모든 기지국들 간의 링크들을 위한 자원 할당들을 다시 결정하며, 과정 1330에서 상기 모든 링크들에 "k+1" 타입 자원의 자원 할당들을 할당한다. 과정 1335에서 새로운 기지국을 포함하는 모든 기지국들에게 할당된 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보가 모든 기지국들에게로 전송된다.
선택 가능한 실시예로서, 새로운 기지국은 미리 정해지는 시그널링 방식에 따라 주변 기지국들로부터 자원 정보(및 위치 정보)를 직접 수신하거나, 혹은 시스템 운용자로부터 상기 자원 정보(및 위치 정보)를 입력받고, 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 따라 현재의 자원 할당 방식, 즉 "k" 타입 자원을 사용 가능한지 여부를 판단한다. 만일 "k" 타입 자원을 사용 가능하다고 판단되는 경우, 즉 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 보다 작거나 같은 경우, 새로운 기지국은 주변 기지국들과의 연결들에 사용할 서브타입 자원들을 "k" 타입 자원 할당 방식에 따라 결정한다.
반면 즉 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k 인 경우, 새로운 기지국은 기지국 관리 서버 혹은 자원 할당이 가능한 다른 기지국에게로 자원 할당을 요청한다. 기지국 관리 서버 혹은 다른 기지국은 상기 요청에 응답하여 "k+1" 타입 자원 할당 방식에 따라 새로운 기지국 및 기존 기지국들에 대한 자원을 할당한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 제거시 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 과정 1405에서 기지국 관리 서버는 제거될 기지국으로부터 상기 제거될 기지국에 대한 기지국 제거 정보를 수신하거나, 혹은 운영자로부터 상기 제거될 기지국에 대한 기지국 제거 정보를 입력받음으로써, 적어도 하나의 기지국이 제거됨을 감지한다. 과정 1410에서 기지국 관리 서버는 제거될 기지국을 제외한 나머지 기지국들의 자원 할당 상황을 파악하고, 과정 1415에서 상기 파악된 상황 정보를 기반으로, 기존 자원 할당 방식을 변경할 필요가 있는지를 판단한다. 상기한 판단은 일 예로서 현재 사용 중인 자원 할당 방식의 타입 "k"와 나머지기지국들이 사용하고 있는 서브타입 자원의 개수에 근거하여 이루어질 수 있다.
기존에 사용되던 자원 할당 방식을 변경할 필요가 있는 경우, 일 예로 나머지 기지국들이 사용하고 있는 서브타입 자원의 개수가 (k-i)(i=1,2,...,k-1) 개이면, 과정 1415로 진행한다. 과정 1415에서 기지국 관리 서버는 나머지 기지국들에게 "k-i" 타입 자원의 자원 할당들을 할당한다. 반면 기존에 사용되던 자원 할당 방식을 변경할 필요가 없는 경우, 일 예로 나머지 기지국들이 사용하고 있는 서브타입 자원의 개수가 k 개이면, 과정 1425로 진행한다. 과정 1425에서 기지국 관리 서버는 나머지 기지국들에 할당된 "k" 타입 자원을 변경하지 않거나, 혹은 필요한 경우 "k" 타입 자원의 자원 할당들을 재할당한다.
과정 1430에서 새로운 자원 할당을 지시하는 자원 할당 정보가 나머지 기지국들에게로 전송된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들 간 통신 자원을 할당하는 장치의 간략화된 구성을 나타낸 블록도이다. 일 예로서 도시한 장치는 기지국 관리 서버가 될 수 있다.
도 15를 참조하면, 기지국 관리 서버는 기지국 인터페이스(Interface: I/F)부(1505)와 자원 할당부(1510) 및 저장부(1515)를 포함하여 구성된다. 기지국 I/F부(1505)는 IP 네트워크 혹은 다른 연결 수단을 사용하여 복수의 기지국들과 연결되며, 새로 설치되는 기지국이나 제거될 기지국로부터 기지국 정보를 포함하는 자원 할당 요청을 수신하고, 및/또는 시스템 운용자로부터 새로 설치되는 기지국 혹은 제거될 기지국에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 요청을 입력받는다. 자원 할당부(1510)는 상기 자원 할당 요청에 응답하여 앞서 설명한 알고리즘에 따라 기지국들간 통신을 위한 자원 할당 방식을 결정하고, 결정된 방식에 따라 기지국간 링크들에 대한 자원 할당을 결정한다. 자원 할당 방식과 자원 할당의 결정을 위해서는 저장부(1515)에 기 저장된 기존 기지국들의 자원/위치 정보가 사용된다. 결정된 자원 할당에 대한 정보는 기지국 I/F부(1505)를 통해 해당하는 기지국에게로 전달되며, 동시에 저장부(1515)에 저장될 수 있다.
이하 기지국 관리 서버 없이 새로운 기지국 및 주변 기지국들에게 자원을 할당하는 실시예에 대하여 설명한다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 기지국의 자원할당 동작의 타이밍을 나타낸 것이다.
도 16a를 참조하면, 각 기지국은 미리 정해지는 소정 주기 T(1606)에 따라, 주변의 기지국들을 검출하는 주변 검출 상태(Neighbor detection phase)(1602)로 동작한다. 주변 검출 상태(1602)는 t1 시간 동안 지속되며, t1 시간 동안 각 기지국은 주변에 있는 기지국들의 존재 및 새로운 기지국의 설치를 검출한다. 마찬가지로 새로운 기지국은 주변 검출 상태(1602)로 할당된 t1 시간 동안, 기 존재하는 주변의 기지국들을 검출한다. 주기 T(1606) 중 t1(1602)을 제외한 나머지 시간(1604) 동안 각 기지국은 프론트홀 모드(Front-haul mode)로 다른 기지국들과 통신을 수행할 수 있다.
도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원 할당을 위한 주변 검출 상태의 상세 타이밍을 나타낸 것이다.
도 16b를 참조하면, 주변 검출 상태(1602)의 자원은 미리 정해지는 길이를 가지는 3개의 윈도우(window)(1612,1614,1616;1622,1624,1626)를 포함하며, 상기 3개의 윈도우(1612,1614,1616;1622,1624,1626)은 주변 검출 상태(1602) 동안 적어도 1번 반복될 수 있다. 상기 3개의 윈도우(1612,1614,1616;1622,1624,1626)의 동작은 다음과 같다. 요청 윈도우(Request window)(1612;1622) 동안 새로운 기지국(1620)은 기 존재하는 적어도 하나의 주변 기지국(1610)에게 자신의 정보가 담긴 인접 기지국 디스커버리 요청(Neighbor Discovery Request: NDR) 메시지를 전송한다. 기존 기지국(1610)는 요청 윈도우(1612;1622) 동안 새로운 기지국(1620)로부터 발송되는 NDR 메시지가 존재하는지를 모니터링한다. 상기 NDR 메시지는 일 예로서 도 6과 같은 포맷을 가질 수 있다.
새로운 기지국(1620)은 요청 윈도우(1612;1622) 동안 NDR 메시지를 전송할 때, 다른 새로운 기지국에 의한 전송과의 충돌을 피하기 위해 랜덤 백오프(random backoff)를 사용한다. 즉 NDR 메시지는 요청 윈도우(1612;1622) 내에서, 랜덤하게 설정되는 백오프 값만큼의 오프셋을 가지는 시점에서 전송될 수 있다.
새로운 기지국(1620)으로부터 발송되는 NDR 메시지를 검출한 각 기존 기지국(1610)은, 응답 윈도우(1614;1624) 동안 새로운 기지국(1620)의 NDR 메시지에 대한 응답인 인접 기지국 디스커버리 응답(Neighbor Discovery reSponse: NDS) 메시지를 전송한다. 요청 윈도우(1612;1622) 동안 NDR 메시지를 전송한 새로운 기지국(1620)은, 이어지는 응답 윈도우(1614;1624) 동안 적어도 하나의 기존 기지국(1610)로부터 발송되는 NDS 메시지가 존재하는지를 모니터링한다. 상기 NDS 메시지는 일 예로 도 7에 도시한 바와 같은 포맷을 가질 수 있으며, NDS 메시지를 전송하는 하나의 기지국에 대한 할당 자원을 지시한다.
기존 기지국(1610)은, 다른 기존 기지국에 의한 전송과의 충돌을 피하기 위해, 랜덤 백오프를 사용한다. 즉 NDS 메시지는 요청 윈도우(1614;1624) 내에서, 랜덤하게 설정되는 백오프 값만큼의 오프셋을 가지는 시점에서 전송될 수 있다.
NDS 메시지를 수신한 새로운 기지국(1620)은 상기 NDS 메시지를 통해 수신된 정보를 바탕으로 NDS 메시지를 보낸 기존 기지국(1610)과의 통신에 사용할 자원 할당을 결정한다. 새로운 기지국(1620)은 두 기지국(1610,1620) 간의 결정된 자원 할당에 대한 정보를 주변 기지국 디스커버리 확인(Neighbor Discovery Confirm: NDC) 메시지를 통해, 확인 윈도우(confirm window)(1616,1626) 동안 상기 NDS 메시지를 발신한 주변 기지국에게로 전송한다. NDC 메시지는 일 예로 도 7에 도시한 바와 같은 포맷을 가질 수 있으며, 새로운 기지국(1620)의 자원 할당에 대한 정보를 포함한다.
주변 검출 상태(1602)의 동작을 통해 주변의 기존 기지국들을 감지한 새로운 기지국은 후술되는 동작을 통해 상호 간의 통신을 위한 자원을 결정한다.
새로운 기지국과 각각의 기지국들 간의 통신 링크에 자원을 할당하는 절차는 각 기지국의 자원 할당 집합을 고려하여 다음과 같이 수행된다. 여기서 자원 할당 집합은 각 기지국이 기지국간 통신을 위해 사용하고 있는 자원 할당들의 집합을 의미한다.
1) NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 비어 있는 경우, NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택한다.
2) NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 있는 경우, 새로운 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택한다.
3) NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합이 비어 있지 않고(즉 교집합에 포함되는 자원 할당의 개수가 0보다 크고), 상기 교집합에 포함되는 원소들(즉 자원 할당들)의 개수가 "k"보다 작을 때, 다음과 같이 자원 할당이 결정된다. 여기서 "k"는 기존 기지국들에서 사용하고 있는 자원 할당의 타입을 의미한다.
3-1) 교집합에 포함되지 않는 적어도 하나의 자원 할당이 존재하는 경우, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당 중 하나가 새로운 기지국과 주변 기지국을 연결하는데 사용된다.
3-2) 교집합에 포함되지 않는 자원 할당이 존재하지 않는 경우, 교집합의 자원 할당과는 다른 서브타입의 자원 할당이 선택된다. 다시 말해서 교집합의 자원 할당 중 하나가 "i"" 서브타입 자원이라면, "m" 서브타입 자원의 한 자원 할당이 새로운 기지국과 주변 기지국 간의 연결에 사용되도록 선택된다. (∀m, m≠i)
3-3) 교집합의 원소 개수가 "k"개일 때, 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원 할당들이 "k+1" 타입으로 변경된다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시한 것이다. 여기에서는 기지국 관리 서버가 없는 환경에서 NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간의 교집합이 비어 있는 경우에, 새로운 기지국과 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시하였다.
도 17a를 참조하면, 기존에 존재하는 주변 기지국들 BS1, BS2, BS3, BS4는 이미 "2" 타입 자원을 사용하여 연결되어 있으며, 상기 할당된 자원을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. BS1은, BS2, BS3, BS4와 통신하기 위해서는 "2" 타입 자원 중 "A" 자원 할당을 사용하고 있다. 구체적으로 BS1은 BS2,BS3,BS4로 신호들을 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하고, BS2,BS3,BS4로부터 신호들을 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다. BS3은, BS1과 통신하기 위해서 "B" 자원 할당을 사용하며, BS2 및 BS4와 통신하기 위해서 "D" 자원 할당을 사용한다. 즉 BS3은 BS1로 신호를 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용하며, BS1로부터 신호를 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용한다. 또한 BS3은 BS2,BS4로 신호들을 송신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하며, BS2,BS4로부터 신호들을 수신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다.
도 17a와 같은 상황에서, 새로운 기지국(New BS)이 BS3,BS4의 인근에 설치되고, 주변 기지국들과 연결하기 위해 주변 검출 상태의 요청 윈도우 동안 NDS를 전송하면 주변 기지국들은 NDR로 응답한다. 여기에서는 BS3가 보낸 NDS가 가장 먼저 새로운 기지국으로 도착한 경우를 나타내었다.
BS3가 전송하는 NDS는 BS3가 사용하고 있는 자원 할당인 "B,D"를 나타낸다. 즉 BS3의 자원 할당 집합은 "B,D"를 포함한다. 새로운 기지국은 아직 자원 할당이 없기 때문에 Φ의 자원 할당 집합을 가진다. 즉, BS3의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합은 공집합이다. 이런 경우, BS3의 자원 할당 집합에 포함되어 있는 자원 할당들인 "B,D" 중에 하나가, 새로운 기지국과 BS3 간의 연결을 위해 선택된다. 도 17b에서는 "B" 자원 할당이 선택되었으며, 따라서 새로운 기지국은 서브타입 자원 "A,B"를 사용하여 BS3와 연결하기로 결정한다. 그리고 나면 새로운 기지국은 결정된 서브타입 자원 "A,B" 혹은 "A" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS3로 전송한다.
주변 검출 상태의 다음 요청 윈도우에서 새로운 기지국은 다시 NDS를 보내게 되며, BS4가 NDR로 응답한다. BS4가 전송하는 NDS는 BS4가 사용하고 있는 자원할당인 "B,C"를 나타내며, 새로운 기지국이 사용하고 있는 자원 할당은 "A"이므로, BS4의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합은 공집합이다. 이런 경우, 새로운 기지국의 자원 할당 집합 중 하나의 자원 구성이 BS4과 새로운 기지국 간 연결을 위해 선택된다. 새로운 기지국의 자원 할당 집합은 "A" 만을 포함하므로, 도 17c에 도시한 바와 같이 "A" 자원 할당이 BS4와 새로운 기지국 간의 연결을 위해 선택된다. 새로운 기지국은 상기 "A" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS4로 전송한다.
도 18a, 도 18b 및 도 18c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 다른 예를 도시한 것이다. 여기에서는 기지국 관리 서버가 없는 환경에서 NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간의 교집합이 비어 있지 않은 경우에, 새로운 기지국과 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 예를 도시하였다.
도 18a를 참조하면, 기존에 존재하는 주변 기지국들 BS1, BS2는 이미 "2" 타입 자원 (k=2)을 사용하여 연결되어 있으며, 상기 할당된 자원을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있다. BS1은 BS2와 통신하기 위해서 "2" 타입 자원 중 "A" 자원 할당을 사용하고 있으며, 그에 따라 BS2는 BS1과 통신하기 위하여 "B" 자원 할당을 사용하고 있다. 구체적으로 BS1은 BS2로 신호를 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하고, BS2로부터 신호를 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다.
도 18a와 같은 상황에서, 새로운 기지국이 BS1,BS2의 인근에 설치되고, 주변 기지국들과 연결하기 위해 주변 검출 상태의 요청 윈도우 동안 NDS를 전송하며, 그러면 주변 기지국들은 NDR로 응답한다. 여기에서는 BS1이 보낸 NDS가 가장 먼저 새로운 기지국으로 도착한 경우를 나타내었다.
BS1이 보낸 NDS는 BS1이 사용하고 있는 자원 할당인 "A"를 나타낸다. 즉 BS1의 자원 할당 집합은 "A"를 포함한다. 새로운 기지국은 아직 자원 할당이 없기 때문에 Φ의 자원 할당 집합을 가진다. 즉, BS1의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합은 공집합이다. 이런 경우, BS1의 자원 할당 집합에 포함되어 있는 자원 할당 중 하나가 새로운 기지국과 BS1 간의 연결을 위해 선택된다. 도 18b에서는 "A" 자원 할당이 선택되었으며, 따라서 새로운 기지국은 서브타입 자원 "A,B"를 사용하여 BS1과 연결하기로 결정한다. 그리고 나면, 새로운 기지국은 결정된 서브타입 자원 "A,B" 혹은 "B" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS1로 전송한다.
주변 검출 상태의 다음 요청 윈도우에서 새로운 기지국은 다시 NDS를 보내게 되며, BS2가 NDR로 응답한다. BS2가 전송하는 NDS는 BS2가 사용하고 있는 자원할당인 "B"를 나타내며, 새로운 기지국이 사용하고 있는 자원 할당은 "B"이다. BS2의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합은 공집합이 아니며, 교집합에 포함되는 원소는 자원 할당 "B"로 1개이다. 즉, 교집합의 원소 개수가 k(k=2)보다 작다. 또한, 교집합에 포함되지 않는 자원 할당이 존재하지 않는다. 이런 경우, 교집합의 원소인 자원 할당 "B"에 관련된 1번째 서브타입 자원이 아닌, 다른 서브타입 자원이 새로운 기지국과 BS2 간 연결을 위해 선택된다. 따라서 도 18c에 나타낸 바와 같이, 2번째 서브타입 자원인 "C,D" 서브타입 자원이 선택되며, 새로운 기지국은 "C" 자원 할당을 사용하고, BS2는 "D" 자원 할당을 사용한다. 그리고 나면, 새로운 기지국은 결정된 서브타입 자원 "C,D" 혹은 "C" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS2로 전송한다.
도 19a 내지 도 19d은 본 발명의 다른 실시예에 따라 새로운 기지국이 주변 기지국들과의 일대 다 통신을 위한 자원을 할당하는 또 다른 예를 도시한 것이다. 여기에서는 기지국 관리 서버가 없는 환경에서 NDS를 보낸 주변 기지국의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간의 교집합이 비어 있지 않은 경우에, 새로운 기지국과 주변 기지국들과의 통신을 위한 자원을 할당하는 다른 예를 도시하였다.
도 19a를 참조하면, 기존에 존재하는 주변 기지국들 BS1, BS2, BS3, BS4, BS5, BS6, BS7는 "2" 타입 자원을 사용하여 연결되어 있으며, 상기 할당된 자원을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있다. BS1은, BS2, BS3과 통신하기 위해서는 "2" 타입 자원 중 "A" 자원 할당을 사용하고 있으며, BS7과 통신하기 위해서는 "2" 타입 자원 중 "C" 자원 할당을 사용하고 있다. 구체적으로 BS1은 BS2,BS3으로 신호들을 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하고, BS2,BS3으로부터 신호들을 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다. 또한 BS1은 BS7로 신호를 송신하기 위해서 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용하고, BS7로부터 신호를 수신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용한다.
BS3은, BS4,BS5,BS6과 통신하기 위해서 "A" 자원 할당을 사용하며, BS2와 통신하기 위해서 "D" 자원 할당을 사용한다. 즉 BS3은 BS4,BS5,BS6으로 신호를 송신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하며, BS4,BS5,BS6으로부터 신호를 수신하기 위해 첫번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다. 또한 BS3은 BS2로 신호를 송신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f1을 사용하며, BS2로부터 신호를 수신하기 위해 두번째 시분할 구간에서 주파수 밴드 f2를 사용한다.
도 19a와 같은 상황에서, 새로운 기지국이 BS1, BS2, BS3, BS4의 인근에 설치되고, 주변 기지국들과 연결하기 위해 주변 검출 상태의 요청 윈도우 동안 NDS를 전송하면, 주변 기지국들은 NDR로 응답한다. 여기에서는 BS1이 보낸 NDS가 가장 먼저 새로운 기지국으로 도착한 경우를 나타내었다.
BS1이 보낸 NDS는 BS1이 사용하고 있는 자원 할당인 "A,C"를 나타낸다. 즉 BS1의 자원 할당 집합은 "A,C"를 포함한다. 새로운 기지국은 아직 자원 할당이 없기 때문에 Φ의 자원 할당 집합을 가진다. 즉, BS1의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간의 교집합은 공집합이다. 이런 경우, BS1의 자원 할당 집합에 포함되어 있는 자원 할당들인 "A,C" 중에 하나가, 새로운 기지국과 BS1 간의 연결을 위해 선택된다. 도 19b에서는 "A" 자원 할당이 선택되었으며, 따라서 새로운 기지국은 서브타입 자원 "A,B"를 사용하여 BS1과 연결하기로 결정한다. 그리고 나면 새로운 기지국은 결정된 서브타입 자원 "A,B" 혹은 "B" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS1로 전송한다.주변 검출 상태의 다음 요청 윈도우에서 새로운 기지국은 다시 NDS를 보내게 되며, BS2가 NDR로 응답한다. BS2가 전송하는 NDS는 BS2가 사용하고 있는 자원 할당들인 "B,C"를 나타내며, 새로운 기지국이 사용하고 있는 자원 할당은 "B"이므로,BS2의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합은 공집합이 아니며, 교집합에 포함되는 원소는 자원 할당 "B"로 1개이다. 즉, 교집합의 원소 개수가 k(k=2)보다 작다. 또한, 교집합에 포함되지 않는 자원 할당 "C"가 존재한다. 이런 경우, 도 19c에 나타낸 바와 같이, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당 "C"가 새로운 기지국과 BS2 간 연결을 위해 선택된다. 따라서 새로운 기지국은 자원 할당 "D"를 사용해서 BS2와 연결하기로 결정한다. 그리고 나면, 새로운 기지국은 결정된 서브타입 자원 "C,D" 혹은 "D" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS2로 전송한다.
주변 검출 상태의 다음 요청 윈도우, 혹은 다음 주변 검출 상태의 요청 윈도우에서, 새로운 기지국은 다시 NDS를 보내게 되며, BS3가 NDR로 응답한다. BS3가 전송하는 NDS는 BS3가 사용하고 있는 자원 할당들인 "A,D"를 나타내며, 새로운 기지국이 사용하고 있는 자원 할당들은 "B,D"이므로, BS3의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합은 공집합이 아니며, 교집합에 포함되는 원소는 자원 할당 "D"로 1개이다. 즉, 교집합의 원소 개수가 k(k=2)보다 작다. 또한, 교집합에 포함되지 않는 자원 할당들 "A,B"가 존재한다. 이런 경우, 도 19d에 나타낸 바와 같이, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당들 중 하나인 "A"가 새로운 기지국과 BS3 간 연결을 위해 선택된다. 따라서 새로운 기지국은 자원 할당 "B"를 사용해서 BS3와 연결하기로 결정한다. 그리고 나면, 새로운 기지국은 결정된 "B" 자원 할당을 나타내는 정보를 포함하는 NDC를, 이어지는 응답 윈도우 동안 BS3으로 전송한다.
주변 검출 상태의 다음 요청 윈도우, 혹은 다음 주변 검출 상태의 요청 윈도우에서, 새로운 기지국은 다시 NDS를 보내게 되며, BS4가 NDR로 응답한다. BS4가 전송하는 NDS는 BS4가 사용하고 있는 자원 할당들인 "B,D"를 나타내, 새로운 기지국이 사용하고 있는 자원 할당들은 "B,D"이다. BS4의 자원 할당 집합과 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합은 공집합이 아니며, 교집은 자원 할당들 "B,D"의 2개 원소들을 포함한다. 즉, 교집합의 원소 개수가 k(k=2)와 같다. 이런 경우, 더 이상 "k" 타입 자원은 새로운 기지국과 BS4의 연결을 위해 사용될 수 없다. 따라서, 새로운 기지국은 "k+1" 타입 자원을 사용하여 기지국들 간을 연결하기로 결정한다.
이와 같이 결정된 경우, 새로운 기지국은 직접 전체 기지국들을 위한 자원을 "k+1" 타입으로 할당하거나, 혹은 별도의 네트워크 개체 혹은 시스템 운영자에게 기지국들을 위한 자원 할당을 요청할 수 있다.
기지국 관리 서버가 없는 환경에서 새로운 기지국 및 주변 기지국들의 자원 할당은 다음과 같은 조건에 의해 중단하게 된다. 미리 정해지는 횟수인 N번 만큼 NDR을 전송했음에도 불구하고, NDS를 수신하지 못한 경우, 새로운 기지국은 더 이상 주변 기지국이 없다고 간주하고 자원 할당 동작을 중단한다. 또한, 새로운 기지국은 보유하고 있는 RF 체인들을 모두 주변 기지국들과의 연결에 사용한 경우, 더 이상 추가적인 주변 기지국과의 연결이 불가능하다고 판단하고, 주변 기지국과의 연결을 위한 시도를 중단한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따라, 새로운 기지국이 기지국 간 통신을 위한 자원을 할당하는 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다.도 20을 참조하면, 과정 2010에서 새로운 기지국은 임의의 주변 기지국들이 수신할 수 있도록, 미리 정해지는 시간 및/또는 주파수 자원을 이용하여 NDR 메시지를 방송한다. 일 예로서 NDR은 주변 기지국들에게 이미 알려진 주변 검출 상태의 요청 윈도우 동안 전송될 수 있다. 과정 2015에서 새로운 기지국의 주변에 위치하는 기지국들은 상기 NDR 메시지를 수신하고, 그에 응답하는 NDS 메시지들을 송출한다. 각 주변 기지국과 새로운 기지국 간의 거리 및 주변 기지국의 성능과 같은 다양한 요인에 의해, 주변 기지국들로부터의 NDS 메시지들은 서로 다른 도착 시간을 가지고 새로운 기지국에 도달하게 된다. 새로운 기지국은 가장 먼저 도착한 NDS 메시지를 기준으로, 상기 NDS 메시지를 송출한 주변 기지국(도시된 예에서는 BS1)과의 연결을 위한 자원 할당을 수행한다.
과정 2020에서 새로운 기지국은 BS1을 위해 할당된 자원에 대한 정보를 포함하는 NDC 메시지를 송출한다. 상기 NDC 메시지는 주변 기지국들, 특히 BS1에 의해 수신될 수 있으며, BS1은 상기 NDC 메시지에 포함된 정보로부터, 새로운 기지국과의 연결을 위해 사용할 무선 자원을 알 수 있다.
이후 새로운 기지국은 다시 NDR 메시지를 송출하며, 주변 기지국들은 그에 응답하는 NDS 메시지들을 송출한다. 일 실시예로서 이미 새로운 기지국으로부터 자원을 할당받은 BS1은 NDS 메시지를 송출하지 않을 수 있다. 다른 실시예로서 BS1은 NDS 메시지를 송출하며, 새로운 기지국은 BS1을 제외한 나머지 주변 기지국들로부터의 NDS 메시지들 중 가장 먼저 도달한 NDS 메시지를 기준으로, 다음으로 자원을 할당할 주변 기지국을 선택한다. 마찬가지로 할당된 자원을 나타내는 NDC가 새로운 기지국으로부터 주변 기지국들로 전송된다. 이상과 같은 절차는 모든 주변 기지국들을 위한 자원 할당이 완료되거나, 새로운 기지국에 더 이상 사용 가능한 RF 체인을 존재하지 않을 때까지 반복된다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 기지국의 기지국간 통신을 위한 자원 할당 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 21을 참조하면, 과정 2105에서 기지국은 처음으로 설치되고 전원 온 되면서 기지국간 통신을 위한 자원 할당의 필요성을 인지하고, 알지 못하는 주변 기지국들이 수신할 수 있도록, 미리 정해지는 시간 및/주파수 자원을 통해 NDR 메시지를 방송한다. 상기 NDR 메시지는 새로운 기지국의 RF 체인 정보와 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 일 예로 도 6과 같이 구성될 수 있다. 과정 2110에서 기지국은 상기 NDR 메시지를 송신한 후 처음으로 수신되는 NDS 메시지를 감지한다. 상기 NDS 메시지는 상기 NDS 메시지를 송출한 주변 기지국의 기지국 식별자와, RF 체인 정보와, 다른 기지국들과의 연결 정보 및 사용된 자원 할당 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 일 예로 도 7과 같이 구성될 수 있다.
과정 2115에서 기지국은 앞서 설명한 실시예들 중 적어도 하나에 따라 상기 NDS 메시지를 송출한 주변 기지국을 위한 자원 할당을 결정하고, 과정 2120에서 상기 결정된 자원 할당을 나타내는 NDC 메시지를 생성하여 송신한다. 상기 NDC 메시지는 새로운 기지국의 기지국 식별자와, 상기 주변 기지국과의 연결을 위해 사용되는 RF 체인에 대한 정보와, 상기 주변 기지국의 기지국 식별자와, 상기 주변 기지국과의 연결을 위해 사용되는 자원 할당을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 일 예로 도 7과 같이 구성될 수 있다. NDC 메시지가 송출된 후, 기지국은 다시 과정 2105로 복귀한다.
한편, 과정 2110에서 타임 아웃이 발생하기까지 주변 기지국으로부터 NDS 메시지가 수신되지 않으면, 과정 2125에서 기지국은 NDR을 전송한 횟수가 미리 정해지는 값 N을 초과하거나, 혹은 보유하고 있는 모든 RF 체인들이 주변 기지국들과의 연결에 사용되었는지 판단한다. 만일 NDR의 전송 횟수가 N을 초과하면 기지국은 자원 할당 동작을 중단한다. 또한 주변 기지국들과의 연결에 사용할 수 있는 RF 체인이 더 이상 존재하지 않으면, 기지국은 자원 할당 동작을 중단한다. 반면 NDR의 전송 횟수가 N을 초과하지 않았고 사용 가능한 RF 체인이 존재하면, 기지국은 NDR 메시지를 다시 전송하기 위해 과정 2105로 복귀한다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국들 간 통신 자원을 할당하는 기지국의 간략화된 구성을 나타낸 블록도이다.
도 22를 참조하면, 기지국은 프론트홀을 통한 기지국간 통신을 수행하는 송신부(2220) 및 수신부(2225)와, 자원 할당부(2210) 및 저장부(2215)를 포함하여 구성된다. 송신/수신부(2220,2225)는 무선 혹은 유선을 통해 주변 기지국들과 신호를 교환하도록 구성된다. 송신부(2220)는 주변 기지국들로 NDR 메시지와 NDC 메시지를 전송하고, 수신부(2225)는 주변 기지국들로부터 NDS 메시지를 수신할 수 있다.
자원 할당부(2210)는 NDR 메시지를 생성하여 송신부(2220)를 통해 전송하며, 수신부(2225)를 통해 수신된 NDS 메시지에 근거하여 해당 주변 기지국과의 통신을 위한 자원 할당을 결정하고, 결정된 자원 할당을 나타내는 NDC 메시지를 송신부(2220)를 통해 전송한다. 자원 할당 방식과 자원 할당의 결정을 위한 알고리즘과 파라미터들 및 데이터는, 저장부(2215)에 저장된다.
이상과 같이 동작하는 본 발명의 실시예들은 코어 네트워크를 통하지 않고 복수의 기지국이 함께 단말에게 동시에 서비스를 제공하는 경우, 효율적인 기지국간 통신이 가능하다. 또한, 기지국들간 통신을 위해 각 기지국에 과도한 하드웨어를 요구하지 않으므로, 각 기지국이 통신 상태에 따라 동적 또는 적응적으로 서비스를 제공하는 것이 가능하다.
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 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (16)

  1. 기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법에 있어서,
    새로운 기지국이 네트워크에 추가되면, 상기 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치 정보를 기반으로 상기 새로운 기지국의 주변 기지국들을 결정하는 과정과,
    상기 기존에 존재하는 기지국들에 현재 적용되는 제1 자원 할당 방식과, 상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여, 제2 자원 할당 방식을 사용할지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 결정된 경우, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정과,
    상기 제2 자원 할당 방식을 사용하지 않을 것으로 결정된 경우, 상기 제1 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국과 상기 주변 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 자원 할당 방식은 k개의 서브타입 자원을 포함하고, 상기 제2 자원 할당 방식은 k+1개의 서브타입 자원을 포함하며,
    각 서브타입 자원은 하나의 시분할 구간 내에서 두 기지국 간의 상호 통신을 위해 사용될 2개의 주파수 밴드들을 각각 포함하는 한 쌍의 자원 할당들을 포함하며, 서로 다른 서브타입 자원들은 서로 다른 시분할 구간들의 자원 할당들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 판단하는 과정은,
    상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 보다 작거나 같을 때 상기 제1 자원 할당 방식을 사용할 것으로 판단하며,
    상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k 일 때 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 각 자원 구성은,
    상기 제1 자원 할당 방식의 서로 다른 서브타입 자원들에 속한 k개의 자원 할당들을 포함하는 조합(Combination)으로 표현됨을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 자원 할당들을 결정하는 과정은,
    상기 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들 중에 어느 하나를 기준 기지국으로 선택하는 과정과,
    상기 기준 기지국을 중심으로 해서 방사(radiation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 홀수번째 서브타입 자원을 할당하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 순환(Circulation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 짝수번째 서브타입 자원을 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 기지국이 제거됨을 감지하면, 나머지 기지국들이 사용하고 있는 서브타입 자원들의 개수를 판단하는 과정과,
    상기 나머지 기지국들이 (k-i)(i=1,2,...k-1)개의 서브타입 자원들을 사용하는 경우, k-i개의 서브타입 자원들을 사용하여 상기 나머지 기지국들의 자원 할당들을 결정하는 과정과,
    상기 나머지 기지국들이 k개의 서브타입 자원들을 사용하는 경우, 상기 나머지 기지국들의 자원 할당들을 유지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  7. 기지국간 통신을 위한 자원 할당 장치에 있어서,
    새로운 기지국으로부터 위치 정보를 포함하는 자원 할당 요청을 수신하고, 상기 새로운 기지국 및/또는 기존에 존재하는 기지국들에게 자원 할당 정보를 전송하는 기지국 인터페이스부와,
    상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들의 자원 및 위치 정보를 저장하는 저장부와,
    상기 새로운 기지국의 위치 정보와 기존에 존재하는 기지국들의 위치 정보를 기반으로 상기 새로운 기지국의 주변 기지국들을 결정하고, 상기 기존에 존재하는 기지국들에 현재 적용되는 제1 자원 할당 방식과, 상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수에 근거하여, 제2 자원 할당 방식을 사용할지 여부를 판단하며, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 결정된 경우, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국 및 상기 기존에 존재하는 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하고, 상기 제2 자원 할당 방식을 사용하지 않을 것으로 결정된 경우, 상기 제1 자원 할당 방식을 사용하여 상기 새로운 기지국과 상기 주변 기지국들 간의 통신을 위한 자원 할당들을 결정하는 자원 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 자원 할당 방식은 k개의 서브타입 자원을 포함하고, 상기 제2 자원 할당 방식은 k+1개의 서브타입 자원을 포함하며,
    각 서브타입 자원은 하나의 시분할 구간 내에서 두 기지국 간의 상호 통신을 위해 사용될 2개의 주파수 밴드들을 각각 포함하는 한 쌍의 자원 할당들을 포함하며, 서로 다른 서브타입 자원들은 서로 다른 시분할 구간들의 자원 할당들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,
    상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k-1 보다 작거나 같을 때 상기 제1 자원 할당 방식을 사용할 것으로 판단하며,
    상기 주변 기지국들이 사용하고 있는 자원 구성의 개수가 2k 일 때 상기 제2 자원 할당 방식을 사용할 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 각 자원 구성은,
    상기 제1 자원 할당 방식의 서로 다른 서브타입 자원들에 속한 k개의 자원 할당들을 포함하는 조합(Combination)으로 표현됨을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,
    상기 새로운 기지국과 연결될 주변 기지국들 중에 어느 하나를 기준 기지국으로 선택하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 방사(radiation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 홀수번째 서브타입 자원을 할당하고, 상기 기준 기지국을 중심으로 해서 순환(Circulation) 방향으로 연결되는 기지국들간 링크에는 짝수번째 서브타입 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 자원 할당 부는,
    적어도 하나의 기지국이 제거됨을 감지하면, 나머지 기지국들이 사용하고 있는 서브타입 자원들의 개수를 판단하고,
    상기 나머지 기지국들이 (k-i)(i=1,2,...k-1)개의 서브타입 자원들을 사용하는 경우, k-i개의 서브타입 자원들을 사용하여 상기 나머지 기지국들의 자원 할당들을 결정하고,
    상기 나머지 기지국들이 k개의 서브타입 자원들을 사용하는 경우, 상기 나머지 기지국들의 자원 할당들을 유지하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  13. 기지국간 통신을 위한 자원 할당 방법에 있어서,
    새로운 기지국이 네트워크에 추가될 때, 상기 새로운 기지국의 위치 정보를 포함하는 요청 메시지를 상기 새로운 기지국으로부터 주변 기지국들로 전송하는 과정과,
    상기 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 상기 주변 기지국들 중 하나인 제1 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합을 고려하여, 상기 제1 기지국과 상기 새로운 기지국과의 연결에 사용될 자원 할당을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 자원 할당을 나타내는 확인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 결정하는 과정은,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 비어 있는 경우, 상기 제1 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 비어 있는 경우, 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 0보다 크고 k보다 작으며, 상기 교집합에 포함되지 않는 적어도 하나의 자원 구성이 존재하는 경우, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당 중 하나를 선택하는 과정과, 여기서 k는 상기 주변 기지국들에서 사용하고 있는 자원 할당의 타입을 의미하며,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 0보다 크고 k보다 작으며, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당이 존재하지 않는 경우, 상기 교집합의 자원 할당과는 다른 서브타입의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 k개일 때, 상기 새로운 기지국 및 상기 주변 기지국들의 자원 할당들을 "k+1" 타입으로 변경하는 과정 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  15. 기지국간 통신을 위한 자원 할당 장치에 있어서,
    새로운 기지국이 네트워크에 추가될 때, 상기 새로운 기지국의 위치 정보를 포함하는 요청 메시지를 주변 기지국들로 전송하는 송신부와,
    상기 요청 메시지에 대응하는 응답 메시지를 상기 주변 기지국들 중 하나인 제1 기지국으로부터 수신하는 수신부와,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합을 고려하여, 상기 제1 기지국과 상기 새로운 기지국과의 연결에 사용될 자원 할당을 결정하고, 상기 결정된 자원 할당을 나타내는 확인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하도록 상기 송신부를 제어하는 자원 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 자원 할당부는,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 비어 있는 경우, 상기 제1 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 간 교집합이 비어 있고 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합이 비어 있는 경우, 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합 중에서 하나의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 0보다 크고 k보다 작으며, 상기 교집합에 포함되지 않는 적어도 하나의 자원 구성이 존재하는 경우, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당 중 하나를 선택하는 과정과, 여기서 k는 상기 주변 기지국들에서 사용하고 있는 자원 할당의 타입을 의미하며,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 0보다 크고 k보다 작으며, 상기 교집합에 포함되지 않는 자원 할당이 존재하지 않는 경우, 상기 교집합의 자원 할당과는 다른 서브타입의 자원 할당을 선택하는 과정과,
    상기 제1 기지국의 자원 할당 집합과 상기 새로운 기지국의 자원 할당 집합의 교집합에 포함되는 자원 할당들의 개수가 k개일 때, 상기 새로운 기지국 및 상기 주변 기지국들의 자원 할당들을 "k+1" 타입으로 변경하는 과정 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 장치.
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