KR101335363B1 - Method for allocating frequency band in a wireless communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 셀 방식의 무선 통신 시스템에서 통신 시스템에 허용된 주파수 대역을 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 각 셀에 할당하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 감소 시키기 위하여 이용되는, 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse) 방법을 사용하기에 용이한 주파수 분할 및 주파수 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for allocating a frequency band permitted for a communication system to each cell constituting a multi-cell communication system in a multi-cell wireless communication system, and more particularly to inter-cell interference (ICI). The present invention relates to a frequency division and frequency allocation method that is easy to use a partial frequency reuse method used to reduce the frequency.
본 발명에 따르면, 다중 셀 통신 시스템의 주파수 대역 할당 방법에 있어서, 전체 주파수 대역을 서로 중첩하지 않는 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역들로 분할하는 단계, 제1 셀의 중심 지역에 상기 복수의 외곽 주파수 대역들 중에서 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역 및 상기 중심 주파수 대역을 할당하는 단계, 및 상기 제1 셀의 외곽 지역에 상기 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 대역 할당 방법이 제공된다.According to the present invention, in a frequency band allocation method of a multi-cell communication system, dividing an entire frequency band into a center frequency band that does not overlap each other and a plurality of outer frequency bands, wherein the plurality of plurality of outer frequency bands are divided in a center region of a first cell. Allocating at least one of the at least one first outer frequency band and the center frequency band among outer frequency bands, and allocating the at least one first outer frequency band to an outer region of the first cell. A frequency band allocation method is provided.
본 발명에 따르면, 부분 주파수 재사용 방법을 사용하는 이동 통신 시스템에서 전체 셀에 주파수 대역을 다시 할당하지 않고도 각각의 셀에 할당된 주파수 대역을 변경하여 셀 내의 단말기의 분포 변화 또는 셀 내의 데이터 전송 대역폭 변화에 능동적으로 대응할 수 있다.According to the present invention, in a mobile communication system using a partial frequency reuse method, a change in distribution of a terminal in a cell or a change in data transmission bandwidth in a cell by changing a frequency band allocated to each cell without reassigning a frequency band to all cells. Can actively respond to
부분 주파수 재활용, 주파수 대역 분할, 주파수 할당, Fractional Frequency Reuse, 셀간 간섭 Partial Frequency Recycling, Frequency Band Division, Frequency Allocation, Fractional Frequency Reuse, Inter-Cell Interference
Description
본 발명은 다중 셀 방식의 무선 통신 시스템에서 통신 시스템에 허용된 주파수 대역을 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 각 셀에 할당하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 감소시키기 위하여 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse)방법을 사용함에 있어, 보다 용이한 주파수 분할 및 주파수 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for allocating a frequency band permitted for a communication system to each cell constituting a multi-cell communication system in a multi-cell wireless communication system, and more particularly to inter-cell interference (ICI). The present invention relates to an easier frequency division and frequency allocation method in using a partial frequency reuse method to reduce the frequency.
일반적인 무선 통신 시스템은 무선 통신 시스템이 서비스를 제공하는 전체 서비스 지역을 복수의 셀로 분할한다. 각각의 셀에는 각각의 셀 내에 위치한 단말기에게 서비스를 제공하는 기지국이 설치된다.In general, a wireless communication system divides an entire service area provided by a wireless communication system into a plurality of cells. Each cell is provided with a base station providing a service to a terminal located in each cell.
무선 통신 시스템의 주파수 사용 효율(Frequency Efficiency)을 최대화하기 위하여 무선 통신 시스템의 각 셀은 무선 통신 시스템에 허용된 전체 주파수 대역을 모두 사용할 수 있다. 서로 인접한 셀이 서로 동일한 주파수 대역을 사용하므로, 특정 셀 내의 단말기는 다른 셀로부터 상기 특정 셀과 동일한 주파수 대역의 신호를 수신한다.In order to maximize the frequency efficiency of the wireless communication system (Frequency Efficiency), each cell of the wireless communication system may use all the frequency bands allowed for the wireless communication system. Since cells adjacent to each other use the same frequency band, a terminal in a specific cell receives a signal in the same frequency band as the specific cell from another cell.
다른 셀로부터 수신된 신호는 단말기에서 셀간 간섭을 발생시킨다. 특정 셀의 중심 지역에 존재하는 단말기는 다른 셀로부터 수신된 신호의 세기가 약하므로 셀간 간섭이 크게 문제되지 않지만, 특정 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기는 다른 셀로부터 수신되는 신호의 세기가 강하므로 셀간 간섭으로 인하여 통신 성능이 크게 저하된다.Signals received from other cells cause intercell interference at the terminal. Inter-cell interference is not a problem because terminals existing in the center region of a specific cell have a weak strength of signals received from other cells, but terminals located in the outer region of a specific cell have strong strength of signals received from other cells. The interference greatly degrades communication performance.
이 문제를 해결하기 위하여 부분 주파수 재활용 방법(Fractional Frequency Reuse)이 사용된다. 이 방법은, 셀의 중심 부분에 위치한 단말과의 데이터 전송은 무선 통신 시스템에 허용된 모든 주파수 대역을 이용하지만, 셀의 외곽 지역에 위치한 단말과의 데이터 전송은 일부 주파수 대역만을 이용한다. 서로 인접한 셀들은 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 각각의 셀의 외곽 지역에 위치한 단말로 데이터를 전송한다. 셀의 외곽 지역에 위치한 단말이, 단말기가 속한 특정 셀의 외곽 지역에 할당된 특정 주파수 대역의 신호만을 수신하면 인접한 다른 셀로부터의 신호는 수신하지 않으므로, 셀간 간섭이 감소된다.In order to solve this problem, a partial frequency recycling method is used. In this method, data transmission with the terminal located in the center of the cell uses all the frequency bands allowed in the wireless communication system, while data transmission with the terminal located in the outer region of the cell uses only some frequency bands. Cells adjacent to each other transmit data to a terminal located in an outer region of each cell using different frequency bands. When a terminal located in an outer region of a cell receives only signals of a specific frequency band allocated to an outer region of a specific cell to which the terminal belongs, signals from other adjacent cells are not received, thereby reducing inter-cell interference.
그러나, 기존 부분 주파수 재활용 방법은 특정 셀 내의 단말기의 분포가 변하여, 특정 셀 내에 할당된 주파수 대역을 변경해야 하는 경우에, 주파수 대역 변경의 영향이 다른 셀에도 미치므로, 전체 무선 통신 시스템의 주파수 분할을 다시 해야 하는 단점이 있었다.However, in the conventional partial frequency recycling method, when the distribution of terminals in a specific cell changes and a frequency band allocated to a specific cell needs to be changed, the influence of the frequency band change also affects other cells. There was a downside to having to rebuild.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부분 주파수를 재사용하기에 용이한 주파수 분할 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a frequency division method that is easy to reuse the partial frequency.
본 발명의 또 다른 목적은, 주파수 분할된 셀에서, 셀의 기지국과 통신을 시도하는 단말기에게 데이터 전송 주파수 대역을 할당하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for allocating a data transmission frequency band to a terminal attempting to communicate with a base station of a cell in a frequency-divided cell.
본 발명의 또 다른 목적은, 부분 주파수 재활용을 고려하여 주파수 할당된 셀에서, 통신 환경의 변화로 인하여 주파수 할당을 변경하는 경우에도 다른 셀에 추가적인 셀간 간섭을 발생시키지 않는 주파수 분할 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide a frequency division method in a cell frequency allocated in consideration of partial frequency recycling, which does not cause additional inter-cell interference to other cells even when the frequency allocation is changed due to a change in the communication environment. The purpose.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다중 셀 통신 시스템의 주파수 대역 할당 방법에 있어서, 전체 주파수 대역을 서로 중첩하지 않는 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역들로 분할하는 단계, 제1 셀의 중심 지역에 상기 복수의 외곽 주파수 대역들 중에서 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역 및 상기 중심 주파수 대역을 할당하는 단계, 및 상기 제1 셀의 외곽 지역에 상기 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 대역 할당 방법을 제공한다.In order to achieve the above object and to solve the problems of the prior art, the present invention provides a frequency band allocation method of a multi-cell communication system, in which the entire frequency band is divided into a center frequency band and a plurality of outer frequency bands that do not overlap each other. Allocating at least one or more first outer frequency bands of the plurality of outer frequency bands and the center frequency band to a center region of the first cell, and at least one of the at least one first regions to the outer region of the first cell It provides a frequency band allocation method comprising the step of assigning the outer frequency band.
본 발명의 일측에 따르면, 다중 셀 통신 시스템의 주파수 대역 할당 장치에 있어서, 전체 주파수 대역을 서로 중첩하지 않는 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역들로 분할하는 분할부, 및 제1 셀의 중심 지역에 상기 복수의 외곽 주파수 대역들 중에서 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역 및 상기 중심 주파수 대역을 할당하고, 상기 제1 셀의 외곽 지역에 상기 적어도 하나 이상의 제1 외곽 주파수 대역을 할당하는 할당부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 대역 할당 장치를 제공된다.According to one aspect of the present invention, in a frequency band allocation apparatus of a multi-cell communication system, a divider for dividing an entire frequency band into a center frequency band that does not overlap each other and a plurality of outer frequency bands, and a center region of a first cell. And an allocator configured to allocate at least one or more first outer frequency bands and the center frequency band among the plurality of outer frequency bands, and to allocate the at least one first outer frequency band to an outer region of the first cell. Provided is a frequency band allocation apparatus.
본 발명에 따르면, 주파수 이용 효율(frequency efficiency)를 극대화하기 위하여 각 셀이 이동 통신 시스템에 허용된 모든 주파수 대역을 사용하는 이동 통신 시스템에서도, 각 셀의 외곽에 위치한 단말기의 셀간 간섭을 감소 시킬 수 있다.According to the present invention, even in a mobile communication system in which each cell uses all frequency bands allowed in the mobile communication system in order to maximize frequency efficiency, the inter-cell interference of the terminal located at the outer side of each cell can be reduced. have.
본 발명에 따르면, 부분 주파수 재사용 방법을 사용하는 이동 통신 시스템에서 전체 셀에 주파수 대역을 다시 할당하지 않고도 각각의 셀에 할당된 주파수 대역을 변경하여 셀 내의 단말기의 분포 변화 또는 셀 내의 데이터 전송 대역폭 변화에 능동적으로 대응할 수 있다.According to the present invention, in a mobile communication system using a partial frequency reuse method, a change in distribution of a terminal in a cell or a change in data transmission bandwidth in a cell by changing a frequency band allocated to each cell without reassigning a frequency band to all cells. Can actively respond to
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따라서, 다중 셀 방식의 통신 시스템에서 각각의 셀의 중심 지역과 외곽 지역에 각각의 주파수 대역을 할당하는 방법을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 다중 셀 방식의 통신 시스템에서 각각의 셀에 주파수 대역을 할당하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.1 is a diagram illustrating a method for allocating respective frequency bands to a center region and an outer region of each cell in a multi-cell communication system according to the present invention. Hereinafter, a method of allocating a frequency band to each cell in a multi-cell communication system will be described in detail with reference to FIG. 1.
단계(S110)에서는 다중 셀 방식의 무선 통신 시스템에 허용된 전체 주파수 대역을 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역으로 분할한다. 복수의 외곽 주파수 대역 각각은 서로 중첩하지 않을 뿐 아니라, 중심 주파수 대역과도 중첩하지 않는다.In step S110, the entire frequency band allowed for the multi-cell wireless communication system is divided into a center frequency band and a plurality of outer frequency bands. Each of the plurality of outer frequency bands does not overlap with each other, nor does it overlap with the center frequency band.
단계(S120)에서는 무선 통신 시스템의 각각의 셀을 중심 지역과 외곽 지역으로 분할한다.In step S120, each cell of the wireless communication system is divided into a central area and an outer area.
단계(S130)에서는 특정 셀의 중심 지역에 복수의 외곽 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 외곽 주파수 대역 및 중심 주파수 대역을 할당한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 외곽 주파수 대역은 서로 연속된 주파수 대역일 수도 있고, 불연속적인 주파수 대역일 수도 있다.In operation S130, at least one or more outer frequency bands and a center frequency band of the plurality of outer frequency bands are allocated to the center region of the specific cell. According to an embodiment of the present invention, the outer frequency band may be a continuous frequency band or a discontinuous frequency band.
본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplex)방식을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 상기 주파수 대역은 직교 주파수 분할 다중 방식의 부 반송파(sub carrier)의 주파수 대역일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a wireless communication system may transmit data using an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) scheme. The frequency band may be a frequency band of a sub carrier of an orthogonal frequency division multiplexing scheme.
단계(S140)에서는 단계(S130)에서 주파수 할당한 특정 셀의 외곽 지역에 복수의 외곽 주파수 대역 중에서 중심 지역에 할당한 외곽 주파수 대역을 할당한다.In step S140, an outer frequency band allocated to the center region among the plurality of outer frequency bands is allocated to the outer region of the specific cell allocated for the frequency in step S130.
중심 주파수 대역은 특정 셀의 중심 지역에 위치한 단말기와의 통신에만 이용되고, 특정 셀에 할당된 외곽 주파수 대역은 셀 내의 모든 지역에 위치한 단말과의 통신에 이용될 수 있다.The center frequency band is used only for communication with a terminal located in a center region of a specific cell, and the outer frequency band allocated to a specific cell may be used for communication with terminals located in all regions within a cell.
단계(S150)에서는 단계(S130, S140)에서 주파수 할당한 셀에 인접한 다른 셀의 중심 지역에 복수의 외곽 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 외곽 주파수 대역 및 중심 주파수 대역을 할당한다. 단계(S150)에서 할당하는 외곽 주파수 대역은 단계(S130, S140)에서 특정 셀에 할당한 외곽 주파수 대역과 중첩되지 않도록 결정 된다.In step S150, at least one or more outer frequency bands and a center frequency band of the plurality of outer frequency bands are allocated to the center region of another cell adjacent to the cell allocated in the steps S130 and S140. The outer frequency band allocated in step S150 is determined not to overlap with the outer frequency band allocated to a specific cell in steps S130 and S140.
단계(S160)에서는 단계(S150)에서 주파수 할당한 셀의 외곽 지역에 단계(S150)에서 할당한 외곽 주파수를 할당한다.In step S160, the outer frequency allocated in step S150 is allocated to the outer region of the cell allocated with the frequency in step S150.
단계(S150, S160)에서 할당한 외곽 주파수는 단계(S130, S140)에서 인접한 셀에 할당한 외곽 주파수와는 서로 중첩하지 않으므로, 서로 인접한 셀간에는 서로 중첩하지 않는 외곽 주파수를 사용한다.Since the outer frequencies allocated in the steps S150 and S160 do not overlap with the outer frequencies assigned to the adjacent cells in the steps S130 and S140, the outer frequencies that do not overlap with each other are used.
본 발명의 일실시예에 따르면, 무선 통신 시스템을 구성하는 복수의 셀에 모두 주파수가 할당될 때까지 단계(S150, S160)을 반복하여 모든 셀에 주파수를 할당할 수 있다. 각각의 셀에 할당되는 외곽 주파수는 인접한 셀에 할당되는 외곽 주파수와 중첩 되지 않도록 결정된다.According to one embodiment of the present invention, steps S150 and S160 may be repeated until all frequencies of the plurality of cells constituting the wireless communication system are allocated to all cells. The outer frequency assigned to each cell is determined not to overlap with the outer frequency assigned to the adjacent cell.
본 발명의 주파수 대역 할당 방법의 일실시예에 따르면, 특정 셀에 위치한 단말기로부터 무선 채널 상태 정보를 수신하는 단계, 수신된 무선 채널 상태 정보에 기반하여 상기 제1 셀 내에서 상기 단말기가 위치한 지역을 추정하는 단계, 및 상기 추정 결과에 기반하여 상기 중심 지역 또는 상기 외곽 지역에 할당된 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 데이터 전송 주파수 대역을 상기 단말기에게 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the frequency band allocation method of the present invention, receiving radio channel state information from a terminal located in a specific cell, and based on the received radio channel state information, an area in which the terminal is located in the first cell; Estimating, and allocating at least one data transmission frequency band among the frequency bands allocated to the central region or the outer region to the terminal based on the estimation result.
본 발명의 일실시예에 따르면 무선 채널 상태 정보는 단말기가 측정한 수신 신호 강도 표시자(RSSI : Received Signal Strength Indicator) 또는 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR : Signal to Interference and Noise Ratio)를 포함할 수 있다. 각 셀의 기지국이 일정한 세기의 기준 신호를 전송하고, 각 셀의 중심 지역 또는 외곽 지역에 위치하는 단말기가 기준 신호의 세기를 측정하거나, 기준 신호를 수신하여 그 신호 대 간섭 및 잡음비를 측정하면, 상기 측정값에 기반하여 각 셀의 기지국으로부터 각 단말기까지의 대략적인 거리를 추정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the wireless channel state information may include a received signal strength indicator (RSSI) or a signal to interference and noise ratio (SINR) measured by the terminal. have. When a base station of each cell transmits a reference signal of a constant intensity, and a terminal located in the center region or the outer region of each cell measures the strength of the reference signal or receives the reference signal and measures the signal-to-interference and noise ratio, An approximate distance from the base station of each cell to each terminal can be estimated based on the measured value.
상기 추정된 각 셀의 기지국으로부터 각 단말기까지의 거리에 기반하여 각 단말기가 각 셀의 중심 지역에 위치하는지, 외곽 지역에 존재하는지 여부를 추정하고, 그에 기반하여 각 지역에 속한 단말기에게 각 지역에 할당된 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 데이터 전송 주파수 대역을 할당 할 수 있다.Based on the estimated distance from the base station of each cell to each terminal, it is estimated whether each terminal is located in the center region or the outer region of each cell, and based on that, the terminal belonging to each region is assigned to each region. At least one data transmission frequency band may be allocated among the allocated frequency bands.
단말기가 특정 셀의 외곽 지역에 위치한 경우에는 외곽 주파수 대역 중에서 데이터 전송 주파수 대역을 할당해야만 하지만, 중심 지역에 위치한 경우에는 특정 셀에 할당된 중심 주파수 대역 또는 외곽 주파수 대역 중에서 데이터 전송 주파수 대역을 할당할 주파수 대역을 선택할 수 있다.If the terminal is located in the outer region of a specific cell, the data transmission frequency band should be allocated among the outer frequency bands, but if the terminal is located in the central region, the data transmission frequency band should be allocated among the center frequency band or the outer frequency band allocated to the specific cell. Frequency band can be selected.
본 발명의 일실시예에 따르면 특정 셀에 위치한 전체 단말기의 개수가 소정의 값보다 작은 경우에는, 중심 지역에 위치한 단말기에 대하여 상기 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 데이터 전송 주파수 대역을 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the total number of terminals located in a specific cell is smaller than a predetermined value, at least one data transmission frequency band among the allocated outer frequency bands may be allocated to a terminal located in a central area. have.
특정 셀의 외곽에 할당된 외곽 주파수 대역은 중심 주파수 대역에 비하여 셀 간 간섭이 더 적은 우수한 채널이므로, 셀 내에 존재하는 단말기의 개수가 소정의 개수보다 적은 경우에는 셀 내의 모든 단말기에게 외곽 주파수 대역을 우선적으로 데이터 전송 주파수 대역으로 할당할 수 있다. 각 단말기는 셀간 간섭이 적은 외곽 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송하므로 데이터 전송 성능이 향상된다.Since the outer frequency band allocated to the outer side of a specific cell is a superior channel with less inter-cell interference than the center frequency band, when the number of terminals existing in the cell is smaller than the predetermined number, all the terminals in the cell have the outer frequency band. Priority can be assigned to the data transmission frequency band. Each terminal transmits data using an outer frequency band with little interference between cells, thereby improving data transmission performance.
본 발명의 일실시예에 따르면 단말기가 특정 셀의 중심 지역에 위치한 경우에, 단말기에 대하여 외곽 주파수 대역에 우선하여 상기 중심 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 데이터 전송 주파수 대역을 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a terminal is located in a central region of a specific cell, at least one data transmission frequency band may be allocated to the terminal in preference to an outer frequency band.
셀의 중심 지역에 위치한 단말에는 중심 주파수 대역을 할당하고, 외곽 지역에 위치한 단말에는 외곽 주파수 대역을 할당하여 각 주파수 대역에 할당되는 단말기의 개수 또는 단말기가 사용하는 데이터 전송 주파수 대역의 범위를 조절할 수 있다. 각 셀에 할당된 중심 주파수 대역 및 외곽 주파수 대역의 범위 내에서 최대한의 단말기에게 데이터를 전송하여 각 셀의 데이터 전송 용량을 최대화 할 수 있다.By assigning a center frequency band to a terminal located in the center region of the cell, and assigning an outer frequency band to a terminal located in the outer region, the number of terminals allocated to each frequency band or the range of data transmission frequency bands used by the terminal can be adjusted. have. Data transmission capacity of each cell can be maximized by transmitting data to the maximum number of terminals within the range of the center frequency band and the outer frequency band allocated to each cell.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라서, 서로 인접한 셀 간에 서로 중첩하지 않는 외곽 주파수 대역을 할당한 것을 도시한 도면이다. 이하 도 2를 참조하여 서로 인접한 셀간에 서로 중첩하지 않는 주파수 대역을 할당하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.2 is a diagram illustrating allocation of outer frequency bands that do not overlap each other between adjacent cells according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of allocating frequency bands that do not overlap each other between cells adjacent to each other will be described in detail with reference to FIG. 2.
무선 통신 시스템에 할당되는 전체 주파수 대역(210)은 각 셀(220, 230, 240)의 중심 지역(221, 231, 241)에 할당되는 중심 주파수 대역(211)과 각 셀의 외곽 지역(222, 232, 242)에 할당되는 복수의 외곽 주파수 대역(212, 213, 214)으로 구성된다. 각각의 주파수 대역(211, 212, 213, 214)은 서로 중첩되지 않도록 결정된다.The
제1 셀(220)의 중심 지역(221)에는 제1 외곽 주파수 대역(212) 및 중심 주파수 대역(211)이 할당되고, 외곽 지역(222)에는 제1 외곽 주파수 대역(212)이 할당된다고 가정하자.Assume that the first
제1 셀(220)에 인접한 제2 셀(230)의 중심 지역(231)에는 제1 외곽 주파수 대역(212)과 중첩하지 않는 제2 외곽 주파수 대역(213) 및 중심 주파수 대역(211)이 할당 되고, 외곽 지역(232)에는 제2 외곽 주파수 대역(213)이 할당된다.A second
제1 셀(220) 및 제 2셀(230)에 인접한 제3 셀(240)의 중심 지역(241)에는 제1 외곽 주파수 대역(212) 및 제2 외곽 주파수 대역(213)과 중첩하지 않는 제3 주파수 대역(214) 및 중심 주파수 대역(211)이 할당된다. 외곽 지역(242)에는 제3 외곽 주파수 대역(214)이 할당된다.The
도 2에서는 외곽 주파수 대역(212, 213, 214)를 3개로 분할된 실시예가 도시되었으나, 본 발명의 일실시예에 따르면 외곽 주파수 대역을 4개 이상으로 분할하여 각 셀에 할당할 수도 있다. 무선 통신 시스템이 서비스를 제공하는 전체 영역이 이상적으로 셀 플래닝(cell planning)된 경우에는 외곽 주파수 대역을 3개로 분할하여도 서로 인접한 셀간에 서로 다른 외곽 주파수 대역을 사용할 수 있으나, 실제 무선 통신 시스템에서는 3개의 외곽 주파수 대역만으로는 충분하지 않을 수 있다. 이런 경우에는 외곽 주파수 대역을 4개 이상으로 분할하여 본 발명을 실시할 수도 있다.In FIG. 2, an embodiment in which the
도 3은 본 발명에 따라서, 각각의 셀의 중심 지역과 외곽 지역에 각각의 주파수 대역을 할당한 경우에, 셀 외곽에 위치한 단말기에서 발생하는 셀간 간섭이 감소하는 것을 도시한 도면이다. 이하 도 3을 참조하여 셀 외곽에 위치한 단말기에서 셀간 간섭이 감소하는 것을 상세히 설명하기로 한다.3 is a diagram illustrating that inter-cell interference occurring in a terminal located outside a cell is reduced when each frequency band is allocated to a center region and an outer region of each cell according to the present invention. Hereinafter, the inter-cell interference is reduced in the terminal located outside the cell with reference to FIG. 3. FIG.
도 3의 (a)는 다중 셀 방식의 통신 시스템의 셀 구조를 도시한 것이다. 단말기(340)는 복수의 셀로 구성된 시스템의 커버리지 내에 위치한다.3A illustrates a cell structure of a multi-cell communication system.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다중 셀 통신 시스템과 단말기는 직교 주파수 분할 다중화 방식을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a multi-cell communication system and a terminal may transmit data using an orthogonal frequency division multiplexing scheme.
서로 다른 셀간에 서로 다른 코드를 사용하여 각기 다른 셀로부터 전송되는 신호를 구분하는 코드 분할 다중화 방식(CDMA : Code Division Multiple Access)과는 달리, 직교 주파수 분할 다중화 방식에서는 서로 다른 주파수를 사용하여 각각의 셀로부터 전송되는 신호를 구분한다.Unlike code division multiple access (CDMA), which distinguishes signals transmitted from different cells by using different codes between different cells, orthogonal frequency division multiplexing uses different frequencies in each orthogonal frequency division multiplexing scheme. Identifies the signal transmitted from the cell.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다중 셀 통신 시스템의 성능을 최대화하기 위해서는 각각의 셀은 전체 주파수 대역을 사용할 수 있다. 각각의 셀이 모두 전체 주파수 대역을 사용하면 다중 셀 통신 시스템의 주파수 사용 효율(Frequency Efficiency)은 '1'이 된다.According to an embodiment of the present invention, each cell may use the entire frequency band in order to maximize the performance of the multi-cell communication system. If each cell uses the entire frequency band, the frequency efficiency of the multi-cell communication system is 1.
각각의 셀이 모두 같은 주파수 대역을 사용하여 데이터를 전송하므로, 단말기는 각각의 셀로부터 전송된 신호를 모두 수신하고, 그 결과 단말기에서 측정한 셀간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)이 증가하여, 단말기의 데이터 전송 성능이 감소된다.Since each cell transmits data using the same frequency band, the terminal receives all the signals transmitted from each cell, and as a result, the inter-cell interference (ICI) measured by the terminal increases, resulting in an increase in the terminal. Data transmission performance is reduced.
직교 주파수 분할 다중화 방식에서는, 단말기에서 측정된 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR)는 단말기가 데이터 전송을 위해 사용하는 대역폭에 대한 단말기가 다른 셀로부터 수신한 간섭 신호의 대역폭의 비로 정의될 수 있다.In the orthogonal frequency division multiplexing scheme, the signal-to-interference and noise ratio (SINR) measured at the terminal may be defined as the ratio of the bandwidth of the interference signal received by the terminal from another cell to the bandwidth used by the terminal for data transmission.
만약 부분 주파수 재활용을 하지 않는 경우에는 각각의 셀은 동일한 주파수 대역(350)을 이용하므로, 단말기(340)는 각각의 셀에서 전송되는 신호를 모두 수신하고, 수신된 전체 주파수 대역(350)의 신호에 의하여 발생되는 셀간 간섭에 의하여 단말기에서 측정한 신호 대 간섭 및 잡음비가 악화된다.If the partial frequency recycling is not performed, since each cell uses the
도 3의 (b)는 부분 주파수 재활용을 하지 않는 종래의 주파수 분할 방법 및 종래 기술에 따른 부분 주파수 재활용 방법과 본 발명에 따른 부분 주파수 재활용 방법에 따른 주파수 분할방법을 도시한 도면이다.Figure 3 (b) is a view showing a conventional frequency division method and a partial frequency recycling method according to the prior art and the frequency division method according to the partial frequency recycling method according to the present invention does not perform partial frequency recycling.
부분 주파수 재활용을 하지 않는 경우에는 전체 주파수 대역(350)이 각각의 셀에 할당된다.When partial frequency recycling is not performed, the
셀간 간섭에 의한 데이터 전송 성능 저하를 막기 위하여 IEEE 802.20 표준에서는 각각의 셀에 전체 주파수 대역(360)을 할당하는 것이 아니라, 각각의 셀의 중심 지역에는 중심 주파수 대역(361)을 할당하고, 각각의 셀의 외곽 지역에는 복수의 외곽 주파수 대역들(365) 중에서 적어도 하나를 할당하는 부분 주파수 재활용 방법이 제시되었다.In order to prevent performance degradation due to intercell interference, the IEEE 802.20 standard does not allocate the
IEEE 802.20 표준에 따른 부분 주파수 재활용 방법에 따르면, 셀의 가운데 지역에 '1'이 표시된 각각의 셀의 중심 지역(310)에는 중심 주파수 대역(361)이, 외곽 지역(311)에는 제1 외곽 주파수(362)가 할당된다. 셀의 가운데 지역에 '2'가 표시된 각각의 셀의 중심 지역(320)에는 중심 주파수 대역(361)이, 외곽 지역(321)에는 제2 외곽 주파수(363)가 할당된다. 셀의 가운데 지역에 '3'이 표시된 셀의 중심 지역(330)에는 중심 주파수 대역(361)이, 외곽 지역(331)에는 제3 외곽 주파수(364)가 할당된다.According to the partial frequency recycling method according to the IEEE 802.20 standard, a
만약 다중 셀 통신 시스템에 접속하여 데이터를 전송하는 단말기가 특정 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에 위치하는 경우에는 단말기는 중심 주파수 대역(361)을 이용하여 데이터를 전송한다. 중심 주파수 대역(361)은 각 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에 할당되므로, 단말기의 데이터 전송 성능은 각각의 셀에서 전송되는 중심 주파수 대역(361)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다.If the terminal accessing the multi-cell communication system and transmitting data is located in the
단말기가 셀의 외곽(311, 321, 331)에 위치한 경우에는, 단말기는 각각의 셀에 할당된 외곽 주파수 대역(362, 363, 364)을 이용하여 데이터를 전송한다. 단말기가 위치한 셀에 할당된 외곽 주파수 대역(362, 363, 364)과 동일한 외각 주파수 대역(362, 363, 364)을 사용하는 셀은 전체 셀의 약 1/3 정도이다. 단말기의 데이터 전송 성능은 전체 셀 중에서 약 1/3 정도의 셀로부터 전송되는 특정 주파수 대역(362, 363, 364)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다.When the terminal is located outside the
한편, 셀간 간섭에 의한 데이터 전송 성능 저하를 막기 위하여 와이맥스(WiMax) 표준에서는 각각의 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에서는 전체 주파수 대역(370)을 할당하고, 각각의 셀의 외곽 지역에는 복수의 주파수 대역(371, 372. 373) 중에서 적어도 하나를 할당하는 부분 주파수 재활용 방법이 제시되었다.On the other hand, in order to prevent performance degradation due to inter-cell interference, the WiMax standard allocates the
셀의 가운데 지역에 '1'이 표시된 각각의 셀의 외곽 지역(311)에는 제1 주파수 대역(371)이, 셀의 가운데 지역에 '2'가 표시된 각각의 셀의 외곽 지역(321)에는 제2 주파수 대역(372)이, 셀의 가운데 지역에 '3'이 표시된 각각의 셀의 외곽 지역(331)에는 제3 주파수 대역(373)이 할당된다.The
만약 다중 셀 통신 시스템에 접속하여 데이터를 전송하는 단말기가 특정 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에 위치하는 경우에는 단말기(340)는 전체 주파수 대역(370)을 이용하여 데이터를 전송한다. 각 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에서는 전체 주파수 대역(370)을 이용하므로, 단말기(340)의 데이터 전송 성능은 각각의 셀에서 전송되는 전체 주파수 대역(370)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다.If the terminal accessing the multi-cell communication system and transmitting data is located in the
만약 다중 셀 통신 시스템에 접속하여 데이터를 전송하는 단말기가 특정 셀의 외곽 지역(311, 321, 331)에 위치하는 경우에는 단말기는 특정 주파수 대역(371, 372, 373)을 이용하여 데이터를 전송한다. 단말기가 이용하는 특정 주파수 대역(371, 372, 373)은 다른 모든 셀에 의하여 이용되고 있으므로, 단말기의 데이터 전송 성능은 다른 모든 셀로부터 수신된 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다.If the terminal accessing the multi-cell communication system and transmitting data is located in the
본 발명에 따른 부분 주파수 재활용 방법에 따르면, 각각의 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에는 중심 주파수 대역(381)및 외곽 주파수 대역(385)중에서 적어도 하나 이상의 주파수 대역(382, 383, 384)이 할당되고, 각각의 셀의 외곽 지역(311, 321, 331)에는 중심 지역에 할당된 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)이 할 당된다.According to the partial frequency recycling method according to the present invention, at least one
셀의 가운데 지역에 '1'이 표시된 각각의 셀의 중심 지역(310)에는 중심 주파수 대역(381) 및 제1 외곽 주파수 대역(382)이 할당되고, 외곽 지역(311)에는 제1 외곽 주파수 대역(382)이 할당될 수 있다. 셀의 가운데 지역에 '2'가 표시된 각각의 셀의 중심 지역(320)에는 중심 주파수 대역(381) 및 제2 외곽 주파수 대역(383)이 할당되고, 외곽 지역(321)에는 제2 외곽 주파수 대역(383)이 할당될 수 있다. 셀의 가운데 지역에 '3'이 표시된 각각의 셀의 중심 지역(330)에는 중심 주파수 대역(381) 및 제3 외곽 주파수 대역(384)이 할당되고, 외곽 지역(331)에는 제3 외곽 주파수 대역(384)이 할당될 수 있다.A
만약 다중 셀 통신 시스템에 접속하여 데이터를 전송하는 단말기가 특정 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에 위치하는 경우에는 단말기는 중심 주파수 대역(381) 및 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)을 이용하여 데이터를 전송한다. 중심 주파수 대역(381)은 각 셀의 중심 지역(310, 320, 330)에 할당되므로, 단말기의 데이터 전송 성능은 각각의 셀에서 전송되는 중심 주파수 대역(361)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다. 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)은 전체 셀의 약 1/3정도에 할당 되므로, 단말기의 데이터 전송 성능은 전체 셀 중에서 약 1/3 정도의 셀로부터 전송되는 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 추가적으로 저하된다.If the terminal accessing the multi-cell communication system and transmitting data is located in the
본 발명에 따르면, 특정 셀의 중심 지역에 위치한 단말기의 경우에, 외곽 주파수 대역에서 다른 셀로부터의 간섭 신호의 세기도 증가한다. 그러나 단말기가 사 용하는 데이터 전송 대역폭은 간섭 신호의 증가보다 더 많이 증가하므로, 단말기에서 측정한 신호 대 간섭 및 잡음비는 향상된다.According to the present invention, in the case of a terminal located in the center region of a specific cell, the strength of the interference signal from another cell also increases in the outer frequency band. However, since the data transmission bandwidth used by the terminal increases more than the increase of the interference signal, the signal-to-interference and noise ratio measured by the terminal is improved.
만약 다중 셀 통신 시스템에 접속하여 데이터를 전송하는 단말기가 특정 셀의 외곽 지역(311, 321, 331)에 위치하는 경우에는 단말기는 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)을 이용하여 데이터를 전송한다. 각각의 외곽 주파수 대역은 전체 셀의 약 1/3정도에 할당 되므로, 단말기의 데이터 전송 성능은 전체 셀 중에서 약 1/3 정도의 셀로부터 전송되는 외곽 주파수 대역(382, 383, 384)의 신호에 의해 발생되는 셀간 간섭에 의해 저하된다.If a terminal accessing a multi-cell communication system and transmitting data is located in an
기존의 방법에 따른 부분 주파수 할당 방법에 따르면, 각각의 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기는 다른 셀에서 전송되는 신호의 주파수 대역이 감소하므로 결과적으로 각각의 셀의 기지국과 단말기 사이의 무선 채널의 신호 대 간섭 및 잡음비는 향상된다.According to the partial frequency allocation method according to the conventional method, since the terminal located in the outer region of each cell reduces the frequency band of the signal transmitted from the other cell, the signal band of the radio channel between the base station and the terminal of each cell is consequently reduced. The interference and noise ratios are improved.
본 발명에 따른 부분 주파수 할당 방법에 따르면, 각각의 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기의 경우, 기존의 방법에 따른 부분 주파수 할당 방법과 같이, 각각의 셀의 기지국과 단말기 사이의 무선 채널의 신호 대 간섭 및 잡음비가 향상된다.According to the partial frequency allocation method according to the present invention, in the case of a terminal located in the outer region of each cell, the signal-to-interference of the radio channel between the base station and the terminal of each cell, like the partial frequency allocation method according to the conventional method And the noise ratio is improved.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라서, 셀 외곽 지역에 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 것을 도시한 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 외곽 주파수 대역 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 것을 상세히 설명하기로 한다.4 is a diagram illustrating allocating a portion of an outer frequency band allocated to a cell outer region to a center region according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the allocation of a portion of the outer frequency band to the central region will be described in detail with reference to FIG. 4.
본 발명의 일실시예에 따르면 다중 셀 통신 시스템에 허용된 전체 주파수 대 역(410) 중에서 각각의 셀의 중심 지역에 중심 주파수 대역(411) 및 적어도 하나 이상의 외곽 주파수 대역(412, 413, 414)가 할당되고, 외곽 지역에는 중심 지역에 할당된 외곽 주파수 대역(412, 413, 414)이 할당된다.According to an embodiment of the present invention, a
도 4에서 도시된 실시예에서는 제1 셀의 중심 지역에 공통 주파수 대역(411) 및 제1 외곽 주파수 대역(412)이 할당된다. 제1 셀에 인접한 제2 셀의 중심 지역에는 공통 주파수 대역(411) 및 제2 외곽 주파수 대역(413)이 할당되고, 제1셀 및 제2셀에 인접한 제3 셀의 중심 지역에는 공통 주파수 대역(411) 및 제2 외곽 주파수 대역(414)이 할당된다.In the embodiment shown in FIG. 4, the
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 셀에 할당된 중심 주파수 대역(421) 및 제1 외곽 주파수 대역(422)은 변경하지 않고, 제2 셀에 할당된 제2 외곽 주파수 대역(413)의 일부 주파수 대역(433)의 할당을 변경할 수 있다. 제2 셀의 외곽 지역에 할당된 제2 외곽 주파수 대역(413) 중에서 일부 주파수 대역(433)을 중심 주파수 대역(421)과 같이, 중심 지역에 위치한 단말에게만 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
본 발명에 따르면, 외곽 지역에 위치한 단말기에 대해서는 특정 주파수 대역(432)만을 데이터 전송 주파수 대역으로 할당하므로, 다른 셀에 추가적인 셀간 간섭을 발생시키지 않는다.According to the present invention, since only a
본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 외곽 주파수 대역(413)의 일부 주파수 대역(433)을 중심 지역에 위치한 단말에게만 할당하면 셀 외곽까지 일부 주파수 대역(433)의 신호를 전송할 필요가 없고, 일부 주파수 대역(433)의 송신 전력을 중심 주파수 대역(431)의 송신 전력과 동일하거나 그 이하로 감소시킬 수 있다. 본 발 명의 일실시예에 다른 중심 지역과 외곽 지역의 주파수 할당 변경은, 일부 주파수 대역(433)의 송신 출력을 감소시키고, 주파수 대역이 할당되는 단말기를 변경하는 것뿐이므로, 제2 셀에 인접한 제1 셀 또는 제3 셀에 추가적인 셀간 간섭을 초래하지 않는다. 제2 외곽 주파수 대역(413)중에서 나머지 일부 주파수 대역(432)은 제2 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기에게 할당된다.According to an embodiment of the present invention, if some
제3 셀의 외곽 지역에 할당된 제3 외곽 주파수 대역(414)의 일부 주파수 대역(443)의 할당을 변경할 수 있다. 일부 주파수 대역(443)을 제3 셀의 중심 지역에 할당된 중심 주파수 대역(441)과 같이, 중심 지역에 위치한 단말기에게만 할당하는 경우에도 제3 셀과 인접한 제1셀 및 제2 셀에 추가적인 셀간 간섭을 초래하지 않는다. 제3 외곽 주파수 대역(414) 중에서 나머지 일부 주파수 대역(442)은 제3 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기에게 할당 된다.The allocation of some
각각의 셀에 할당된 중심 주파수 대역(421, 431, 441)외에도 추가적으로 중심 지역에만 할당할 수 있는 주파수 대역(433, 443)이 증가된다. 각각의 셀의 중심 지역에 분포하는 단말기의 수가 증가하거나, 중심 지역에 위치한 단말기들이 사용하는 주파수 대역의 합이 증가하는 경우에도 추가적으로 주파수 대역(433, 443)을 할당하여 통신환경의 변화에도 적극적으로 대처할 수 있다.In addition to the
종래 기술에 따른 부분 주파수 할당 방법의 경우에는, 특정 구역에 할당된 주파수 대역을 다른 지역에 할당한 경우에는 다른 셀에 추가적인 셀간 간섭을 발생시킨다. 따라서 특정 셀에서의 통신 환경 변화에 대응하기 위해서는 전체 셀의 주파수 분할 및 주파수 할당을 다시 해야 하는 단점이 있었다.In the partial frequency allocation method according to the prior art, when the frequency band allocated to a specific zone is allocated to another region, additional inter-cell interference is generated in another cell. Therefore, in order to cope with changes in the communication environment in a specific cell, there is a disadvantage in that frequency division and frequency allocation of the entire cell must be redone.
본 발명의 따르면 다중 셀 통신 시스템을 구성하는 각각의 셀에 주파수 대역이 할당된 이후에 각각의 셀의 통신상태의 변화에 따라서 각각의 셀마다 별개로 할당된 주파수 대역을 변경해도 다른 셀의 통신에 영향을 주지 않는다. 각각의 셀에 할당된 주파수 대역을 변경하기 위하여 주파수 분할 및 주파수 할당을 다시 할 필요가 없다.According to the present invention, after a frequency band is allocated to each cell constituting a multi-cell communication system, even if the frequency bands are individually assigned to each cell according to a change in the communication state of each cell, the communication of other cells is not possible. Does not affect There is no need to redo frequency division and frequency allocation in order to change the frequency band assigned to each cell.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서, 셀 외곽 지역에 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 방법을 단계별로 도시한 순서도이다. 이하 도 5를 참조하여 외곽 주파수 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a step-by-step method of allocating a portion of an outer frequency band allocated to a cell outer region to a center region according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of allocating a part of the outer frequencies to the central region will be described in detail with reference to FIG. 5.
단계(S510)에서는 다중 셀 방식의 무선 통신 시스템이 이용 가능한 전체 주파수 대역을 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역으로 분할한다.In step S510, the entire frequency band available to the multi-cell wireless communication system is divided into a center frequency band and a plurality of outer frequency bands.
단계(S520)에서는 무선 통신 시스템의 각각의 셀을 중심 지역과 외곽 지역으로 분할한다.In step S520, each cell of the wireless communication system is divided into a central area and an outer area.
단계(S530)에서는 특정 셀의 중심 지역에 복수의 외곽 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 외곽 주파수 대역 및 중심 주파수 대역을 할당한다.In step S530, at least one outer frequency band and the center frequency band of the plurality of outer frequency bands are allocated to the center region of the specific cell.
단계(S540)에서는 단계(S530)에서 주파수 할당한 특정 셀의 외곽 지역에 복수의 외곽 주파수 대역 중에서 중심 지역에 할당한 외곽 주파수 대역을 할당한다.In step S540, an outer frequency band allocated to the center region among the plurality of outer frequency bands is allocated to the outer region of the specific cell allocated in the frequency S530.
단계(S550)에서는 단계(S530)에서 할당한 특정 외곽 주파수 대역 중에서 제3 외곽 주파수 대역을 결정한다.In step S550, a third outer frequency band is determined from the specific outer frequency band allocated in step S530.
단계(S510)에서 분할된 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역의 비율 은, 각각의 셀의 중심 지역과 외곽 지역의 단말기의 분포, 또는 각각의 셀의 각 지역에 위치한 각각의 단말기가 사용하는 주파수 대역의 합에 상응하여 결정되지 않을 수 있다. 또, 단계(510)에서 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역의 비율을 결정할 때에는 단말기의 분포나 주파수 대역의 합에 상응하여 결정되었으나, 각각의 셀 내의 단말기의 이동으로 인하여 단말기의 분포나 각각의 단말기가 사용하는 주파수 대역의 합이 변동될 수 있다. 이 경우에는 단계(S510)에서 분할된 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역의 비율을 유지하는 것은 다중 셀 통신 시스템의 성능을 최대화 하는데 적절하지 않다.The ratio of the center frequency band divided into the plurality of outer frequency bands divided in step S510 is a distribution of terminals in the center region and the outer region of each cell, or a frequency used by each terminal located in each region of each cell. It may not be determined corresponding to the sum of the bands. In addition, when determining the ratio of the center frequency band and the plurality of outer frequency bands in step 510, it is determined according to the distribution of the terminal or the sum of the frequency bands. The sum of the frequency bands used by the terminal may vary. In this case, maintaining the ratio of the divided center frequency band and the plurality of outer frequency bands in step S510 is not appropriate to maximize the performance of the multi-cell communication system.
단계(S560)에서는 특정 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기에 대하여 단계(S550)에서 결정된 제3 외곽 주파수 대역을 데이터 전송 주파수 대역으로 할당하지 않는다. 결과적으로 셀 내의 중심 지역 및 외곽 지역에 위치하는 모든 단말기에게 할당 가능한 외곽 주파수 대역 중에서 선택된 제3 외곽 주파수 대역은 외곽 지역에 위치하는 단말기에게는 데이터 전송 주파수 대역으로서 할당되지 않고, 중심 지역에 위치한 단말기에만 데이터 전송 주파수 대역으로 할당된다. 모든 단말기에게 할당할 수 있는 외곽 주파수 대역을 특정 지역에 위치한 단말기에게는 할당하지 않는 것 일 뿐이므로, 기존 주파수 할당에 큰 변화를 초래하는 것이 아니고, 다른 셀에 추가적인 셀간 간섭을 발생시키지 않는다. 각각의 셀에 할당된 주파수 대역을 변경하기 위하여 주파수 분할 및 주파수 할당을 다시 할 필요 없이 주파수 대역을 변경한 효과가 있다.In step S560, the third outer frequency band determined in step S550 is not allocated to the data transmission frequency band for the terminal located in the outer region of the specific cell. As a result, the third outer frequency band selected from the outer frequency bands that can be allocated to all the terminals located in the center region and the outer region in the cell is not assigned to the terminal located in the outer region as the data transmission frequency band, but only to the terminal located in the central region. It is assigned to the data transmission frequency band. Since the outer frequency band that can be allocated to all terminals is not allocated to the terminals located in a specific region, it does not cause a large change in the existing frequency allocation and does not cause additional inter-cell interference to other cells. In order to change the frequency band allocated to each cell, there is an effect of changing the frequency band without having to perform frequency division and frequency allocation again.
본 발명의 일실시예에 따르면 제3 외곽 주파수 대역은 각각의 셀의 중심 지 역에 위치한 단말기 개수와 상기 외곽 지역에 위치한 단말기 개수의 비에 기반하여 결정될 수 있다. 단계(S510)에서 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역의 비율을 결정할 때보다 중심 지역에 위치하는 단말기의 개수가 많아진 경우에, 외곽 주파수 대역 중에서 결정된 제3 외곽 주파수 대역을 중심 지역에 위치하는 단말기에만 데이터 전송 주파수 대역으로 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third outer frequency band may be determined based on the ratio of the number of terminals located in the center region of each cell and the number of terminals located in the outer region. When the number of terminals located in the center region is greater than when determining the ratio of the center frequency band and the plurality of outer frequency bands in step S510, the terminal located in the center region of the third outer frequency band determined from the outer frequency bands. Can only be assigned to the data transmission frequency band.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제3 외곽 주파수 대역은 각각의 셀의 중심 지역에 위치한 적어도 하나 이상의 단말기들이 사용하는 주파수 대역의 합과, 상기 외곽 지역에 위치한 적어도 하나 이상의 단말기들이 사용하는 주파수 대역의 합에 기반하여 결정될 수 있다. 단계(S510)에서 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역의 비율을 결정할 때보다 중심 지역에 위치하는 단말기들이 사용하는 주파수 대역이 많아진 경우에, 외곽 주파수 대역 중에서 결정된 제3 외곽 주파수 대역을 중심 지역에 위치하는 단말기에만 데이터 전송 주파수 대역으로 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third outer frequency band is a sum of frequency bands used by at least one terminal located in the center region of each cell, and a frequency band used by at least one terminal located in the outer region. It can be determined based on the sum of. When the frequency bands used by the terminals located in the central area become larger than when the ratio of the central frequency band and the plurality of outer frequency bands is determined in step S510, the third outer frequency band determined from the outer frequency bands is applied to the central area. Only the terminal located can be allocated to the data transmission frequency band.
도 6은 본 발명에 따른, 다중 셀 통신 시스템의 주파수 대역 할당 장치의 구조를 도시한 도면이다. 이하 도 6을 참조하여 주파수 대역 할당장치의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 주파수 대역 할당 장치(600)는 할당부(610), 수신부(620), 추정부(630), 전송부(640), 및 분할부(650)를 포함한다.6 is a diagram illustrating a structure of a frequency band allocation apparatus of a multi-cell communication system according to the present invention. Hereinafter, the operation of the frequency band allocating apparatus will be described in detail with reference to FIG. 6. The frequency
분할부(650)는 다중 셀 통신 시스템의 전체 주파수 대역을 서로 중첩하지 않는 중심 주파수 대역과 복수의 외곽 주파수 대역들로 분할한다. 복수의 외곽 주파수 대역 각각은 서로 중첩하지 않을 뿐 아니라, 중심 주파수 대역과도 중첩하지 않 는다.The
할당부(610)는 특정 셀의 중심 지역에 상기 복수의 외곽 주파수 대역들 중에서 적어도 하나 이상의 외곽 주파수 대역 및 상기 중심 주파수 대역을 할당하고, 상기 특정 셀의 외곽 지역에 중심 지역에 할당한 외곽 주파수 대역을 할당한다.The
본 발명의 일실시예에 따르면 할당부(610)는 상기 특정 셀과 인접한 다른 셀의 중심 지역에 상기 특정 셀에 할당한 외곽 주파수 대역과 중첩하지 않는 다른 외곽 주파수 대역 및 중심 주파수 대역을 할당할 수 있다. 상기 특정 셀과 인접한 다른 셀의 외곽 지역에 상기 다른 셀의 중심 지역에 할당한 외곽 주파수 대역을 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
수신부(620)는 특정 셀 내에 위치한 단말기로부터 무선 채널 상태 정보를 수신한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 무선 채널 상태 정보는 상기 단말기가 측정한 수신 신호 강도 표시자(RSSI : Received Signal Strength Indicator) 또는 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR : Signal to Interference and Noise Ratio)를 포함할 수 있다.The
추정부(630)는 수신부(620)가 수신한 무선 채널 상태 정보에 기반하여 특정 셀의 기지국으로부터 단말기까지의 대략적인 거리를 추정한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 기지국에서 일정한 세기의 기준신호를 단말기로 전송하고, 단말기에서 기준신호를 수신하여 그 세기 또는 신호대 간섭 및 잡음비를 측정하면 기지국으로부터 단말기까지의 대략적인 거리를 추정할 수 있다.The
본 발명의 일실시예에 따르면 추정부(630)는 기지국으로부터 단말기까지의 대략적인 거리에 기반하여 단말기가 위치한 지역이 셀의 중심 지역인지 외곽 지역인지 여부를 추정하고, 할당부(610)는 그에 기반하여 상기 중심 지역 또는 상기 외곽 지역에 할당된 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상의 데이터 전송 주파수 대역을 상기 단말기에게 할당할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
전송부(640)는 상기 할당된 주파수 대역에 기반하여 상기 단말기에게 데이터를 전송 한다.The
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 분할부(650)는 특정 셀의 중심 지역 및 외곽 지역에 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 일부 주파수 대역을 결정하고, 상기 할당부(610)는 특정 셀의 외곽 지역에 위치한 단말기에 대해서는 분할부(650)가 선택한 일부 주파수 대역을 데이터 전송 주파수 대역으로서 할당하지 않을 수 있다. 결과적으로 일부 주파수 대역은 중심 주파수 대역과 같이 중심 지역에 위치한 단말기에게만 할당되므로, 중심 주파수 대역이 증가한 것과 같은 효과가 있다. 중심 지역에 위치한 단말기의 개수가 증가하거나, 중심 지역에 위치한 단말기들이 사용하는 대역폭의 합이 증가한 경우에, 외곽 주파수 대역 중에서 일부 주파수 대역을 중심 지역에 위치한 단말에만 할당할 수 있다. 주파수 대역의 할당을 변경한 경우에도 특정 셀에 인접한 다른 셀에 추가적엔 셀간 간섭을 발생시키지 않으므로, 다중 셀 통신 시스템의 주파수 할당을 다시 할 필요가 없다.According to an embodiment of the present invention, the
또한 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하 여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 이동 단말 또는 기지국의 동작의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우, 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다.Embodiments of the present invention also include a computer readable medium having program instructions for performing various computer implemented operations. The computer readable medium may include a program command, a data file, a data structure, etc. alone or in combination. The program instructions may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. When all or a part of the operation of the mobile terminal or the base station described in the present invention is implemented by a computer program, the computer readable recording medium storing the computer program is also included in the present invention.
도 1은 본 발명에 따라서, 다중 셀 방식의 통신 시스템에서 각각의 셀의 중심 지역과 외곽 지역에 각각의 주파수 대역을 할당하는 방법을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a method for allocating respective frequency bands to a center region and an outer region of each cell in a multi-cell communication system according to the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라서, 서로 인접한 셀 간에 서로 중첩하지 않는 외곽 주파수 대역을 할당한 것을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating allocation of outer frequency bands that do not overlap each other between adjacent cells according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따라서, 각각의 셀의 중심 지역과 외곽 지역에 각각의 주파수 대역을 할당한 경우에, 셀 외곽에 위치한 단말기에서 발생하는 셀간 간섭이 감소하는 것을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating that inter-cell interference occurring in a terminal located outside a cell is reduced when each frequency band is allocated to a center region and an outer region of each cell according to the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라서, 셀 외곽 지역에 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 것을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating allocating a portion of an outer frequency band allocated to a cell outer region to a center region according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서, 셀 외곽 지역에 할당된 외곽 주파수 대역 중에서 일부를 중심 지역에 할당하는 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a step-by-step method of allocating a portion of an outer frequency band allocated to a cell outer region to a center region according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른, 다중 셀 통신 시스템의 주파수 대역 할당 장치의 구조를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a structure of a frequency band allocation apparatus of a multi-cell communication system according to the present invention.
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