KR100714945B1

KR100714945B1 - 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100714945B1
Application number: KR1020050095938A
Authority: KR
Inventors: 김동훈; 이정륜; 김근영
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2007-05-07
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: US7720483B2; EP1775874A3; KR20070040513A; EP1775874B1; EP1775874A2; US20070081491A1

Abstract

본 발명은 다중 접속 방식으로 주파수 분할 다중 접속 방식을 기본으로 적용하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 동일 기지국내의 각 섹터에 부채널 할당시 주파수 겹침으로 인한 간섭을 최소화할 수 있도록 한 OFDMA 시스템에서의 부채널 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 다중 섹터로 구성되는 OFDMA 시스템에서 각 섹터의 사용 채널 및 부하 정보를 기지국 또는 제어국에서 수집 및 분석하여 각 섹터에 대한 부채널 할당을 수행함으로써, 셀 부하가 작은 경우에는 인접 섹터와 중복 할당되는 부채널이 없도록 부채널 할당을 수행할 수 있게 되고, 또한 셀 부하가 높아져서 인접 섹터와의 부채널 중복 할당이 필요한 경우 주파수(subcarrier)의 겹침으로 인한 간섭 영향을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 OFDMA 시스템의 기지국 또는 제어국에서 각 섹터의 사용 채널 및 부하 정보를 기반으로 각 섹터에 대한 부채널 할당을 위한 비율을 수치적으로 제시함으로써 채널 할당 스케줄링 속도를 향상시킬 수 있게 되며, 또한 가용한 모든 부채널을 사용할 수 있어 무선 자원의 효율을 극대화할 수 있게 되는 등 OFDM을 응용한 통신 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

OFDMA 시스템, 다중 접속, 부채널 할당, 주파수 겹침, 간섭, 기지국, 섹터, 클래스, 중복 할당, 셀 부하

Description

오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치 및 방법{Apparatus And Method For Allocating Sub-channel In The OFDMA System}

도 1은 일반적인 기지국을 구성하는 다중 섹터 환경을 예시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서의 부채널 할당 장치를 도시한 도면.

도 3은 일반적인 OFDMA 시스템에서 랜덤 방식으로 부채널을 할당한 경우를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서 클래스 0에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 클래스 3에 속하는 부채널의 개수를 최대로 되게 하는 방식으로 부채널을 할당한 경우를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서 클래스 0에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 클래스 3에 속하는 부채널의 개수를 최소가 되게 하는 방식으로 부채널을 할당한 경우를 나타낸 도면.

도 6 및 도 7은 도 5와 같은 부채널 할당 방식에 있어서, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우의 부채널 할당 방법을 설명하기 위한 예시도면.

도 8 및 도 9는 도 5와 같은 부채널 할당 방식에 있어서, 각 섹터의 셀 부하 의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우의 부채널 할당 방법을 설명하기 위한 예시도면.

본 발명은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 접속 방식으로 주파수 분할 다중 접속 방식을 기본으로 적용하는 OFDMA 시스템에서 동일 기지국내의 각 섹터에 부채널 할당시 주파수 겹침으로 인한 간섭을 최소화할 수 있도록 한 OFDMA 시스템에서의 부채널 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.

근래에 이동통신 기술이 발전하면서 신호 처리에 있어 아날로그 방식이 디지털 방식으로 전환되고, 또한 단순 음성이나 텍스트가 아닌 멀티미디어 통신이 가능하게 되었으며, 최근에는 이동통신 시스템과 무선접속 시스템 및 광대역 유선 시스템의 상호 유기적인 동작을 기본으로 하여 보다 효과적인 통신 환경의 구축을 전제로 4세대 통신 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.

그리고, 전술한 4세대 통신 시스템에서 제공해야 하는 여러 서비스를 만족시켜 줄 무선 전송 기술로서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식이 제시되고 있는데, OFDM 전송 방식의 기본 개념은 직렬로 입력되는 데이 터열을 다수개의 병렬 데이터열로 변환하여 각각 분리된 부반송파에 실어 전송하는 것으로, 이때 부반송파는 직교성을 유지할 수 있도록 선택되어야 하며, 이러한 직교성으로 인하여 각 부반송파는 스펙트럼 상에서 중첩이 허용되고 있다.

또한, 종래의 OFDM 전송 방식을 기반으로 하는 4세대 통신 시스템에서는 서비스 품질을 유지하면서 다양한 서비스 종류와 어플리케이션을 지원하는 등 다양한 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위한 다중 사용자 접속 방식으로서 OFDM을 기반으로 한 OFDMA 기술이 제시되고 있는데, 여기서, OFDMA는 사용자에게 주파수 및 시간을 분할하여 할당하는 다중 사용자 접속 방식으로써, 이는 주파수 및 시간을 사용자의 요구에 맞추어 다양하게 제공할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

한편으로, 이동통신 시스템은 사용자가 무선 채널이라는 동일한 매체를 공유함에 따라 인접 셀 또는 인접 섹터로부터의 간섭이 통신 품질에 많은 영향을 미치게 되는 바, 종래에는 간섭을 줄이기 위해서 FDMA 기반 시스템의 경우 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)로서 '1/7'을 기본으로 사용하고 있으며, CDMA 기반 시스템의 경우 전력 제어 등의 방안을 도입하고 있다.

이와 관련하여, OFDMA 기반 시스템의 경우 기존의 FDMA 및 CDMA 기반 시스템에서 사용된 방식을 그대로 적용할 수 없으며, 다중 접속 방식으로 FDMA를 기본으로 적용하고 있지만, 주파수 재사용 계수를 '1'로 사용하는 것을 목표로 하고 있는데, 이렇게 되면 다중 섹터 환경하에서 사용자가 증가하는 경우 주파수(subcarrier) 겹침으로 인한 간섭 현상이 필연적으로 발생하게 되는 문제점이 있다.

즉, 첨부된 도면 도 1에 예시한 바와 같은 다중 섹터(또는 다중 셀) 환경에서는 기지국을 구성하는 각 섹터의 전체 셀 부하의 합이 '1' 이상이면 반드시 중복 할당되는 부반송파(subcarrier)들이 발생되고, 이렇게 중복 할당되는 부반송파들의 간섭 영향을 작게 하려면 기존 기술과는 다른 방식의 자원 할당 방안이 필요하다.

전술한 바와 같이, 종래의 OFDMA 시스템에서 자원 할당은 부채널 단위로 할당되고, 부채널은 부반송파의 조합으로 구성되며, 그 부채널 조합 방식에 따라서 PUSC(Partially Used SubCarrier), FUSC(Fully Used SubCarrier), BandAMC(Adaptive Modulation Coding) 등이 있는데, PUSC와 FUSC는 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 위한 것으로 부채널 조합시 부반송파가 인접하지 않도록 설계되어 있으며, BandAMC는 채널 변화에 대한 활용의 극대화를 위한 것으로 부채널 조합시 부반송파가 인접하도록 설계되어 있다.

하지만, 종래에는 조합된 부채널의 할당시 기지국 또는 제어국에서 통합적으로 관리하지 않고 각 섹터에서 독립적으로 관리 및 할당하게 되는 바, 주파수 즉, 부반송파의 겹침으로 인해 간섭이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 다중 섹터로 구성되는 OFDMA 시스템에서 각 섹터의 사용 채널 및 부하 정보를 기지국 또는 제어국에서 수집 및 분석하여 각 섹터에 대한 부채널 할당을 수행할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, OFDMA 시스템의 기지국 또는 제어국에서 각 섹터에 대한 부채널 할당을 수행함으로써, 셀 부하가 작은 경우에는 인접 섹터와 중복 할당되는 부채널이 없도록 부채널 할당을 수행할 수 있도록 하고, 또한 셀 부하가 높아져서 인접 섹터와의 부채널 중복 할당이 필요한 경우 주파수(subcarrier)의 겹침으로 인한 간섭 영향을 최소화할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, OFDMA 시스템의 기지국 또는 제어국에서 각 섹터의 사용 채널 및 부하 정보를 기반으로 각 섹터에 대한 부채널 할당을 위한 비율을 수치적으로 제시함으로써 채널 할당 스케줄링 속도를 향상시키고, 또한 가용한 모든 부채널을 사용하게 하여 무선 자원의 효율을 극대화하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 다중 섹터로 구성되는 OFDMA 시스템에 있어서, 각 섹터별로 부채널 할당 및 관리 기능을 수행하고, 자신이 관리하는 섹터의 채널 정보 및 부하 정보를 상위로 보고하는 다수의 섹터 채널 관리부와; 상기 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 이용하여 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하고, 상기 산출 결과 및 상기 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 각 섹터 채널 관리부로 전달하여 부채널 할당을 제어하는 채널 할당 스케줄러를 포함하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치를 구현하는데 있다.

여기서, 상기 섹터 채널 관리부는, 기지국 하위에 구성되는 다수의 섹터 중에서 자신의 관리 대상이 되는 섹터 내에 위치한 각 사용자들에 의해 요구되는 채널 부하 정보와, 현재 사용중인 채널들에 대한 신호대잡음비 정보가 포함된 채널 정보를 매 프레임마다 상위의 채널 할당 스케줄러로 보고하며, 상기 채널 할당 스케줄러로부터 매 프레임마다 전달되는 각 클래스별 채널 할당 개수 및 다른 섹터와의 채널 중복 할당 개수 정보와, 각 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하며, 각 클래스별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 해당 클래스의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 할당하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 채널 할당 스케줄러는, 기지국 또는 제어국에 구성되어 각 섹터 채널 관리부를 제어함으로써 기지국 하위에 구성되는 각 섹터에 대하여 매 프레임마다 부채널 할당을 제어하되, 각 섹터 채널 관리부로부터 매 프레임마다 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수와, 상기 클래스 내에서 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하며, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수 산출 결과와 각 섹터 채널 관리부로부터 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인 덱스를 결정하고, 결정된 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달함으로써 각 섹터 채널 관리부의 부채널 할당을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하는데 있어, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 채널 정보를 분석한 결과, 임의의 부채널이 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 좋지 않은 것으로 확인되는 경우 그 부채널이 해당 섹터에 다시 할당되지 않도록 채널 인덱스를 결정하고, 반대로, 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 좋은 것으로 확인되는 경우 그 부채널이 해당 섹터에 다시 할당되도록 채널 인덱스를 결정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 클래스는, 기지국 또는 제어국 레벨에서 각 섹터에 대하여 할당 가능한 전체 부채널을 다른 섹터와의 중복 할당 여부 및 중복 할당되는 섹터 개수에 따라 그룹별로 구분한 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, OFDMA 시스템의 각 섹터 채널 관리부에서 자신의 관리 대상이 되는 섹터 내에 위치한 각 사용자들에 의해 요구되는 부하 정보와, 현재 사용중인 채널들에 대한 신호대잡음비 정보가 포함된 채널 정보를 매 프레임마다 상위로 보고하는 과정과; 상기 각 섹터 채널 관리부로부터 매 프레임마다 보고되는 각 섹터의 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 과정과; 상기에서 산출한 결과 및 상기 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 결정하여 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달하는 과정과; 상기 각 섹터 채널 관리부에서 매 프레임마다 전달되는 각 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 과정을 포함하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법을 구현하는데 있다.

여기서, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최대가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최소가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 작거나 같은 경우 다른 적어도 하나의 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 '0'이 되게 하고, 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 각 섹터의 셀 부하의 합에 대응하는 값이 되도록 각 섹터 및 클래스별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

한편으로, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합 이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수와 같은 비율이 되도록 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 기지국 하위에 3개의 섹터(A, B, C)가 존재하는 경우 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 1에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는

,

(여기서, Sa, Sb, Sc는 각 섹터 A, B, C의 부채널 개수를, Wa, Wb, Wc는 각 섹터 A, B, C의 셀 부하를 의미함)를 이용하여 산출하고, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는

,

(여기서, Sab, Sba는 섹터 A와 섹터 B에 중복 할당되는 부채널 개수, Sbc, Scb는 섹터 B와 섹터 C에 중복 할당되는 부채널 개수, Sca, Sac는 섹터 C와 섹터 A에 중복 할당되는 부채널 개수를 의미함)를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹 에 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 최대가 되도록 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하되, 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 산출하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 기지국 하위에 3개의 섹터(A, B, C)가 존재하는 경우 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는

,

(여기서, Ta, Tb, Tc는 클래스 3에 속하는 각 섹터 A, B, C의 부채널 개수를, Wa, Wb, Wc는 각 섹터 A, B, C의 셀 부하를 의미함)를 이용하여 산출하고, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는

,

나아가, 상기 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 과정은, 각 클래스별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부 채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 해당 클래스의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 할당하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 OFDMA 시스템에서 부채널을 할당하는데 있어, 각 섹터의 채널 정보 및 부하 정보를 기지국 또는 제어국에서 통합적으로 관리함으로써 주파수 겹침으로 인한 간섭 현상을 최소화하는 부채널 할당 기능을 구현하고자 하는데, 이러한 부채널 할당 기능은 첨부한 도면 도 2에 예시한 바와 같은 OFDMA 시스템을 기반으로 구현된다.

즉, 본 발명에 따른 OFDMA 시스템에서의 부채널 할당 장치는 도 2에 예시한 바와 같이, 각 섹터별로 부채널 할당 및 관리 기능을 수행하고, 해당 섹터의 채널 정보 및 부하 정보를 상위로 보고하는 다수의 섹터 채널 관리부와, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 채널 정보 및 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수 및 해당 클래스 내에서의 중복 할당 대상에 따른 채널 할당 개수를 산출한 후에 그 산출 결과에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 각 섹터 채널 관리부로 전달해 줌으로써 부채널 할당을 제어하는 채널 할당 스케줄러가 상호 연동하는 구성을 가진다.

각 섹터 채널 관리부는 기지국 하위에 구성되는 다수의 섹터 중에서 자신의 관리 대상이 되는 섹터 내에 위치한 각 사용자들에 의해 요구되는 채널 부하 정보와, 현재 사용중인 채널들에 대한 신호대잡음비 정보가 포함된 채널 정보를 매 프레임(frame)마다 상위의 채널 할당 스케줄러로 보고하며, 채널 할당 스케줄러로부터 매 프레임마다 전달되는 각 클래스별 채널 할당 개수 및 다른 섹터와의 채널 중복 할당 개수 정보와, 각 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하되, 각 클래스별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 해당 클래스의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 할당한다.

채널 할당 스케줄러는 기지국 또는 제어국에 구성되어 각 섹터 채널 관리부를 제어함으로써 기지국 하위에 구성되는 각 섹터에 대하여 매 프레임마다 부채널 할당을 제어하되, 각 섹터 채널 관리부로부터 매 프레임마다 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수와, 각 클래스 내에서 중복 할당 대상에 따른 채널 할당 개수를 산출한 후, 그 채널 할당 개수 산출 결과와 각 섹터 채널 관리부로부터 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하고, 이렇게 결정된 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달함으로써 각 섹터 채널 관리부의 부채널 할당을 제어한다.

여기서, 클래스라 함은 부채널 할당시 주파수 겹침으로 인한 간섭 현상을 최소화하기 위해 기지국 또는 제어국 레벨에서 각 섹터에 대하여 할당 가능한 전체 부채널을 다른 섹터와의 중복 할당 여부 및 중복 할당되는 섹터 개수에 따라 그룹별로 구분한 것으로, 예컨대, 기지국 하위에 3개의 섹터(섹터 A, 섹터 B, 섹터 C)가 존재한다고 가정할 때, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스 0, 3개의 섹터 중에서 어느 하나의 섹터에만 할당 가능한 부채널 그룹이 속하는 클래스 1, 3개의 섹터 중에서 2개의 섹터에 중복 할당이 가능한 부채널 그룹이 속하는 클래스 2, 모든 섹터에 중복 할당이 가능한 부채널 그룹이 속하는 클래스 3으로 구분할 수 있으며, 이렇게 다중 섹터로 구성된 기지국에서 각 섹터의 전체 셀 부하의 합이 '1'보다 큰 경우 필연적으로 중복 할당되는 부채널이 발생하게 되므로, 중복 할당되는 부채널의 주파수 겹침으로 인한 간섭 현상을 최소화하기 위해 각 클래스 및 중복 할당 대상별로 채널 할당 개수 즉, 부채널 개수를 산출하게 된다. 이때, 부채널 할당 효율을 극대화하기 위해서는 클래스 0의 부채널 개수는 '0'이 되게 하는 것이 최선이며, 또한 클래스 2나 클래스 3과 같이 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널의 수를 최소화하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성을 가진 OFDMA 시스템에서의 부채널 할당 방법에 대하여, 기지국 하위에 3개의 섹터(섹터 A, 섹터 B, 섹터 C)가 존재하는 경우를 가정하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상술한 OFDMA 시스템에서 부채널 할당 방법은, 첫째로 첨부한 도면 도 3에 예시한 바와 같이 랜덤(Random) 방식으로 부채널을 할당하는 방법과, 둘째로 첨부 한 도면 도 4에 예시한 바와 같이 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널(클래스 0에 속하는 부채널)의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널(클래스 3에 속하는 부채널)의 개수를 최대로 되게 하는 부채널 할당 방법과, 셋째로 첨부한 도면 도 5에 예시한 바와 같이 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널(클래스 0에 속하는 부채널)의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널(클래스 3에 속하는 부채널)의 개수를 최소가 되게 하는 부채널 할당 방법으로 구분할 수 있다.

여기서, 첫번째 부채널 할당 방법은 도 3에 예시한 바와 같이 일반적인 랜덤(Random) 방식의 부채널 할당 방법으로서, 본 발명에서 제안하고 있는 채널 할당 스케줄링을 수행하지 않으므로, 각 섹터의 셀 부하의 합(1/2 + 1/2 + 1/2 = 1.5)이 '1'보다 큰 경우 어떠한 섹터에도 할당되지 않는 클래스 0에 속하는 부채널이 존재(채널 인덱스 43~48)할 수 있을 뿐만 아니라 2개의 섹터에 중복 할당되는 클래스 2의 부채널 개수(채널 인덱스 7~18, 25~30) 또는 모든 섹터에 중복 할당되는 클래스 3의 부채널 개수(채널 인덱스 1~6)가 비효율적으로 많이 할당될 수 있기 때문에 주파수 겹침으로 인한 간섭 현상을 효율적으로 관리할 수 없게 된다.

그리고, 두번째 부채널 할당 방법은 도 4에 예시한 바와 같이 모든 섹터에 중복 할당되는 클래스 3에 속하는 부채널의 개수(채널 인덱스 1~12)가 비효율적으로 많이 할당되기 때문에 클래스 3에 속하는 부채널을 할당받게 되는 일부 사용자의 경우 다른 섹터 사용자들과의 주파수 겹침으로 인해 많은 간섭을 받게 된다. 반면에, 다른 다수의 사용자에게는 클래스 1에 속하는 부채널이 할당되기 때문에 주 파수 겹침으로 인한 간섭이 없는 통신을 할 수 있게 된다.

다음으로, 세번째 부채널 할당 방법의 경우 각 섹터의 셀 부하를 감안하여 부채널 할당을 수행하는 것으로, 각 섹터 채널 관리부 및 채널 할당 스케줄러의 부채널 할당 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 기지국 하위에 구성되는 섹터 A, 섹터 B, 섹터 C의 셀 부하를 각각 Wa, Wb, Wc라고 정의할 때, 첫째로 채널 할당 스케줄러에서 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 작거나 같은 경우 즉, 'Wa+Wb+Wc≤1'인 경우 이는 각 섹터에서 요구되는 채널 개수의 합이 할당 가능한 전체 채널 개수보다 작거나 같다는 것을 의미하므로, 부채널 할당시 중복 할당되는 부채널이 없도록 할당할 수 있다. 즉, 2개 또는 3개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2 및 클래스 3의 부채널 개수를 '0'이 되게 하고, 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 1의 부채널 개수를 각 섹터의 셀 부하의 합에 대응하는 값으로 산출하여 각 섹터 및 클래스별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하게 된다. 예를 들어, 섹터 A의 셀 부하 Wa가 '10/48', 섹터 B의 셀 부하 Wb가 '15/48', 섹터 C의 셀 부하 Wc가 '20/48'이라고 가정할 때, 각 섹터의 셀 부하의 합(Wa+Wb+Wc)은 '45/48'로서 '1'보다 작으므로, 클래스 2 및 클래스 3의 부채널 개수를 '0'이 되게 하고, 클래스 1의 부채널 개수를 각 섹터의 셀 부하의 합에 대응하는 값 즉, '45'로 산출하게 되며, 이후 클래스 1에 속하는 부채널 중에서 섹터 A에 10개의 채널 인덱스를, 섹터 B에 15개의 채널 인덱스를, 섹터 C에 20개의 채널 인덱스를 각각 결정하여 그 섹터 및 클래스별 채널 인덱스 정보를 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달해 줌으로써, 각 섹터 채널 관리부에서 중복 할당하는 부채널이 없도록 부채널 할당을 제어하게 된다.

둘째로, 채널 할당 스케줄러에서 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우 즉, '1<Wa+Wb+Wc≤2'인 경우 이는 각 섹터에서 요구되는 채널 개수의 합이 할당 가능한 전체 채널 개수보다 크고 필연적으로 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널이 있어야 함을 의미하므로, 부채널 할당시 주파수 겹침에 의한 간섭을 고려하여 할당하여야 한다.

이를 위해 첨부한 도면 도 6에 예시한 바와 같이, 어느 하나의 섹터 즉, 섹터 A나 섹터 B 또는 섹터 C에만 할당되는 클래스 1에 속하는 부채널의 개수를 각각 Sa, Sb, Sc라고 정의하고, 해당 클래스 1에 속하는 부채널의 비율 즉, Sa, Sb, Sc의 비율을 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2와 같은 비율로 유지하기 위해 각 섹터의 셀 부하 Wa, Wb, Wc의 비율을 따르도록 한다.

이렇게 하면, 클래스 1에 속하는 전체 부채널의 개수는 'Sa+Sb+Sc'이 되고, 클래스 2에 속하는 전체 부채널의 개수는

이 된다.

이때, 어느 섹터에도 할당되지 않는 클래스 0에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하기 위해서는

의 조건을 만족해야 하고, 클래스 1에 속하는 부채널의 비율은 각 섹터의 부하 비율과 같으므로 즉, 'Sa : Sb : Sc = Wa : Wb : Wc'이 만족되므로, 클래스 1에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는

,

이 된다.

또한, 클래스 1에 속하는 전체 부채널 개수 'S=2-(Wa+Wb+Wc)'이므로, 앞에서 산출된 클래스 1에 속하는 각 섹터의 부채널 개수 Sa, Sb, Sc는 아래의 수학식 1과 같이 된다.

그리고, 섹터 A에서 클래스 2에 속하는 부채널 중 섹터 B와 중복 할당되는 부채널 개수를 Sab라 하며, 이와 동일하게 다른 섹터에 대해서도 각각 중복 할당되는 부채널 개수를 정의할 수 있는데, 이를 정리하면 Sab, Sac, Sba,Sbc, Sca, Scb로 정의되며, 이때, 'Sab=Sba', 'Sac=Sca', 'Sbc=Scb'가 된다.

이러한 정의를 기반으로 각 섹터에 대한 부채널 할당 순서를 예를 들어 설명하면, 먼저, 전체 부채널에 대한 초기 부채널 할당 위치로부터 섹터 A의 모든 부채널들을 할당하되, 섹터 A의 셀 부하 Wa 중에서 섹터 C와 중복 할당되는 부채널 Sac를 먼저 할당하고, 섹터 A에만 할당되는 부채널 Sa을 할당한 후, 섹터 B와 중복 할 당되는 부채널 Sab를 할당하게 된다.

이렇게 섹터 A의 모든 부채널들을 차례로 할당한 후에는 섹터 B의 부채널들을 차례로 할당하게 되는데, 섹터 A의 셀 부하 Wa 중에서 섹터 C와 중복 할당되는 부채널 Sac와 섹터 A에만 할당되는 부채널 Sa 만큼 할당된 다음 위치부터 섹터 B의 부채널들을 할당하되, 이는 섹터 A와 중복 할당되는 부채널 Sba를 먼저 할당하고, 섹터 B에만 할당되는 부채널 Sb를 할당한 후, 섹터 C와 중복 할당되는 부채널 Sbc를 할당하게 된다.

그리고, 섹터 B의 모든 부채널들을 차례로 할당한 후에는 섹터 C의 부채널들을 차례로 할당하게 되는데, 이는 앞에서 설명한 바와 마찬가지로 섹터 B의 셀 부하 Wb 중에서 섹터 A와 중복 할당되는 부채널 Sba와 섹터 B에만 할당되는 부채널 Sb 만큼 할당된 다음 위치부터 섹터 C의 부채널들을 할당하되, 섹터 B와 중복 할당되는 부채널 Scb를 먼저 할당하고, 섹터 C에만 할당되는 부채널 Sc를 할당한 후, 섹터 A와 중복 할당되는 부채널 Sca를 초기 부채널 할당 위치부터 할당하게 된다.

상술한 부채널 할당 결과에 따르면, (1) 'Sac+Sa+Sab=Wa', (2) 'Wa+(Wb-Sab)+Sc=1', (3) 'Wa+Sb+Sbc+Sc=1' 이라는 수식을 얻을 수 있게 되며, 이를 정리하면 각 섹터에서 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널의 개수는 아래의 수학식 2와 같이 된다. 아래의 수학식 2에서 Sab, Sba는 섹터 A와 섹터 B에 중복 할당되는 부채널을, Sbc, Scb는 섹터 B와 섹터 C에 중복 할당되는 부채널을, Sca, Sac는 섹터 C와 섹터 A에 중복 할당되는 부채널을 의미한다.

이렇게 하여, 채널 할당 스케줄러는 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우 즉, '1<Wa+Wb+Wc≤2'인 경우 각 섹터에 대하여 주파수 겹침에 의한 간섭을 최소화하는 방향으로 매 프레임마다 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수와, 각 클래스 내에서 중복 할당 대상에 따른 채널 할당 개수를 산출한 후, 그 채널 할당 개수 산출 결과에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하게 된다.

예를 들어, 첨부한 도면 도 7에 예시한 바와 같이, 섹터 A의 셀 부하가 '5/8', 섹터 B의 셀 부하가 '4/8', 섹터 C의 셀 부하가 '3/8'인 경우 위의 수학식 1을 이용하여 클래스 1에 속하는 각 섹터의 부채널 개수 Sa, Sb, Sc를 산출할 수 있게 되고, 또한 위의 수학식 2를 이용하여 각 섹터에서 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널의 개수 Sab, Sac, Sba, Sbc, Sca, Scb를 산출할 수 있게 된다.

그리고, 앞에서 산출한 채널 할당 개수 산출 결과에 따라 채널 할당 스케줄러에서 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하면, 섹터 A에 대해서 클래스 2에 속하는 부채널(Sab, Sac)에는 채널 인덱스 '1~5, 13~20'을, 클래스 1에 속하는 부채널(Sa)에는 채널 인덱스 '6~12'를 할당 가 능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 A의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 되고, 섹터 B에 대해서 클래스 2에 속하는 부채널(Sba, Sbc)에는 채널 인덱스 '13~20, 26~28'을, 클래스 1에 속하는 부채널(Sb)에는 채널 인덱스 '21~25'를 할당 가능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 B의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 되며, 섹터 C에 대해서 클래스 2에 속하는 부채널(Sca, Scb)에는 채널 인덱스 '1~5, 26~28'을, 클래스 1에 속하는 부채널(Sc)에는 채널 인덱스 '29~32'를 할당 가능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 C의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 된다.

셋째로, 채널 할당 스케줄러에서 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우 즉, '2<Wa+Wb+Wc≤3'인 경우 이는 필연적으로 3개의 섹터에 중복 할당되는 클래스 3에 속하는 부채널이 있어야 함을 의미하므로, 부채널 할당시 2개의 섹터에 중복 할당되는 클래스 2에 속하는 부채널의 개수를 최대화하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 클래스 3에 속하는 부채널 개수를 최소화하고, 또한, 어느 섹터에도 할당되지 않는 클래스 0에 속하는 부채널이나 어느 한 섹터에만 할당되는 클래스 1에 속하는 부채널의 개수는 '0'이 되게 하는 것이 바람직하다.

이때, 첨부한 도면 도 8에 예시한 바와 같이, 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수를 Ta, Tb, Tc라고 가정하면, 클래스 2에 속하는 부채널의 총합은 최대 '1'이 되어야 한다.

따라서,

이 되며, 각 섹터의 셀 부하를 살펴보면, 섹터 A의 셀 부하는 'Wa=Sab+Sac+Ta+Tb+Tc'이 되고, 섹터 B의 셀 부하는 'Wb=Sba+Sbc+Ta+Tb+Tc'이 되며, 섹터 C의 셀 부하는 'Wc=Sca+Scb+Ta+Tb+Tc'이 된다. 여기서, 'Sab, Sac, Sba,Sbc, SCa, Scb'는 서로 다른 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 개수로서, 'Sab=Sba', 'Sac=Sca', 'Sbc=Scb'가 된다.

위의 각 섹터의 셀 부하에 대한 수식을 이용하여 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수를 산출하면,

,

이 되고, 이때, 클래스 3에 속하는 전체 부채널 개수는 'T=Wa+Wb+Wc-2'이므로, 따라서 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수 Ta, Tb, TC는 아래의 수학식 3과 같이 된다.

그리고, 상술한 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우에서와 마찬가지로, 각 섹터에서 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널의 개수는 아래의 수학식 4와 같이 된다. 아래의 수학식 4에서 Sab, Sba는 섹터 A와 섹터 B에 중복 할당되는 부채널을, Sbc, Scb는 섹터 B와 섹터 C에 중복 할당되는 부채널을, Sca, Sac는 섹터 C와 섹터 A에 중복 할당되는 부채널을 의미한다.

이렇게 하여, 채널 할당 스케줄러는 각 섹터의 셀 부하의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우 즉, '2<Wa+Wb+Wc≤3'인 경우 각 섹터에 대하여 주파수 겹침에 의한 간섭을 최소화하는 방향으로 매 프레임마다 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수와, 각 클래스 내에서 중복 할당 대상에 따른 채널 할당 개수를 산출한 후, 그 채널 할당 개수 산출 결과에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하게 된다.

예를 들어, 첨부한 도면 도 9에 예시한 바와 같이, 섹터 A의 셀 부하가 '45/60', 섹터 B의 셀 부하가 '50/60', 섹터 C의 셀 부하가 '55/60'인 경우 위의 수학식 3을 이용하여 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수 Ta, Tb, Tc를 산출할 수 있게 되고, 또한 위의 수학식 4를 이용하여 각 섹터에서 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널의 개수 Sab, Sac, Sba, Sbc, Sca, Scb를 산출할 수 있게 된다.

그리고, 앞에서 산출한 채널 할당 개수 산출 결과에 따라 채널 할당 스케줄 러에서 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하면, 섹터 A에 대해서 클래스 3에 속하는 부채널 Ta에는 채널 인덱스 '1~9'를, Tb에는 채널 인덱스 '25~34'를, Tc에는 채널 인덱스 '45~55'를, 클래스 2에 속하는 부채널(Sab, Sac)에는 채널 인덱스 '10~24, 35~44'을 할당 가능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 A의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 되고, 섹터 B에 대해서 클래스 3에 속하는 부채널 Tb에는 채널 인덱스 '25~34'를, Ta에는 채널 인덱스 '1~9'를, Tc에는 채널 인덱스 '45~55'를, 클래스 2에 속하는 부채널(Sba, Sbc)에는 채널 인덱스 '10~24, 56~60'을 할당 가능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 B의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 되며, 섹터 C에 대해서 클래스 3에 속하는 부채널 Tc에는 채널 인덱스 '45~55'를, Ta에는 채널 인덱스 '1~9'를, Tb에는 채널 인덱스 '25~34'를, 클래스 2에 속하는 부채널(Sca, Scb)에는 채널 인덱스 '35~44, 56~60'을 할당 가능한 것으로 결정하여 그 채널 할당 인덱스 정보를 섹터 C의 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 된다.

또한, 본 발명에서 채널 할당 스케줄러는 상술한 각 조건에 따라 산출한 채널 할당 개수 산출 결과에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하는데 있어, 앞에서 산출한 채널 할당 개수 정보 이외에 각 섹터 채널 관리부로부터 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하게 된다.

즉, 채널 할당 스케줄러는 앞에서 산출한 채널 할당 개수 정보를 이용하여 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하되, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 채널 정보를 분석한 결과, 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 기준값보다 낮아서 좋지 않은 것으로 확인되는 경우 그 부채널이 해당 섹터(즉, 신호대잡음비가 좋지 않은 섹터)에 다시 할당되지 않도록 채널 인덱스를 결정하게 된다. 반대로, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 채널 정보를 분석한 결과, 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 기준값보다 높아서 좋은 것으로 확인되는 경우 그 부채널이 해당 섹터(즉, 신호대잡음비가 좋은 섹터)에 다시 할당되도록 채널 인덱스를 결정하게 된다.

이렇게 하여, 채널 할당 스케줄러에서 매 프레임마다 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스를 결정한 후에는 그 채널 인덱스 정보를 대응하는 섹터에 대한 부채널 할당 및 관리 기능을 수행하는 섹터 채널 관리부로 전달해 주게 되고, 각 섹터 채널 관리부는 채널 할당 스케줄러로부터 매 프레임마다 전달되는 각 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하게 된다.

이때, 각 섹터 채널 관리부는 각 클래스별로 할당 가능한 채널 인덱스 중에서 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스 1에서 할당 가능한 채널 인덱스에 대응하는 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2 또는 클래스 3에서 할당 가능한 채널 인덱스에 대응하는 부채널들을 할당하는 것이 바람직한데, 이는 다른 섹터와의 주파수 겹침으로 인한 간섭을 최소화하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관 련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 다중 섹터로 구성되는 OFDMA 시스템에서 각 섹터의 사용 채널 및 부하 정보를 기지국 또는 제어국에서 수집 및 분석하여 각 섹터에 대한 부채널 할당을 수행함으로써, 셀 부하가 작은 경우에는 인접 섹터와 중복 할당되는 부채널이 없도록 부채널 할당을 수행할 수 있게 되고, 또한 셀 부하가 높아져서 인접 섹터와의 부채널 중복 할당이 필요한 경우 주파수(subcarrier)의 겹침으로 인한 간섭 영향을 최소화할 수 있게 된다.

Claims

다중 섹터로 구성되는 OFDMA 시스템에 있어서,

각 섹터별로 부채널 할당 및 관리 기능을 수행하고, 자신이 관리하는 섹터의 채널 정보 및 부하 정보를 상위로 보고하는 다수의 섹터 채널 관리부와;

상기 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 이용하여 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하고, 상기 산출 결과 및 상기 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 각 섹터 채널 관리부로 전달하여 부채널 할당을 제어하는 채널 할당 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항에 있어서,

상기 섹터 채널 관리부는, 기지국 하위에 구성되는 다수의 섹터 중에서 자신의 관리 대상이 되는 섹터 내에 위치한 각 사용자들에 의해 요구되는 채널 부하 정보와, 현재 사용중인 채널들에 대한 신호대잡음비 정보가 포함된 채널 정보를 매 프레임마다 상위의 채널 할당 스케줄러로 보고하며, 상기 채널 할당 스케줄러로부터 매 프레임마다 전달되는 각 클래스별 채널 할당 개수 및 다른 섹터와의 채널 중복 할당 개수 정보와, 각 클래스 및 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 2항에 있어서,

상기 섹터 채널 관리부는, 각 클래스별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 해당 클래스의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 할당하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 기지국 또는 제어국에 구성되어 각 섹터 채널 관리부를 제어함으로써 기지국 하위에 구성되는 각 섹터에 대하여 매 프레임마다 부채널 할당을 제어하되, 각 섹터 채널 관리부로부터 매 프레임마다 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스별 채널 할당 개수와, 상기 클래스 내에서 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수 산출 결과와 각 섹터 채널 관리부로부터 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하고, 결정된 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달함으로써 각 섹터 채널 관리부의 부채널 할당을 제어하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 5항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스를 결정하는데 있어, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 채널 정보를 분석한 결과, 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 기준값보다 낮을 경우 그 부채널이 해당 섹터에 다시 할당되지 않도록 채널 인덱스를 결정하고, 반대로, 임의의 부채널이 특정 섹터에서 신호대잡음비가 기준값보다 높을 경우 그 부채널이 해당 섹터에 다시 할당되도록 채널 인덱스를 결정하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항 내지 6항중 어느 한 항에 있어서,

상기 클래스는, 기지국 또는 제어국 레벨에서 각 섹터에 대하여 할당 가능한 전체 부채널을 다른 섹터와의 중복 할당 여부 및 중복 할당되는 섹터 개수에 따라 그룹별로 구분한 것임을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항 또는 4항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는데 있어, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최대가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 1항 또는 4항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대 상별 채널 할당 개수를 산출하는데 있어, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최소가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 9항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 작거나 같은 경우 다른 적어도 하나의 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 '0'이 되게 하고, 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 각 섹터의 셀 부하의 합에 대응하는 값이 되도록 각 섹터 및 클래스별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 9항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수와 같은 비율이 되도록 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
제 9항에 있어서,

상기 채널 할당 스케줄러는, 각 섹터 채널 관리부로부터 보고되는 부하 정보를 수집 및 분석한 결과, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹에 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 최대가 되도록 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하되, 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 장치.
OFDMA 시스템의 각 섹터 채널 관리부에서 자신의 관리 대상이 되는 섹터 내에 위치한 각 사용자들에 의해 요구되는 부하 정보와, 현재 사용중인 채널들에 대한 신호대잡음비 정보가 포함된 채널 정보를 매 프레임마다 상위로 보고하는 과정과;

상기 각 섹터 채널 관리부로부터 매 프레임마다 보고되는 각 섹터의 부하 정보를 수집 및 분석하여 각 섹터의 클래스 및 각 클래스 내에서의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 과정과;

상기에서 산출한 결과 및 상기 부하 정보 보고시 함께 보고되는 채널 정보에 따라 각 섹터의 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보를 결정하여 대응하는 섹터 채널 관리부로 전달하는 과정과;

상기 각 섹터 채널 관리부에서 매 프레임마다 전달되는 각 클래스 및 중복 할당 대상별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 섹터 내에 위치한 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 13항에 있어서,

상기 클래스는, 기지국 또는 제어국 레벨에서 각 섹터에 대하여 할당 가능한 전체 부채널을 다른 섹터와의 중복 할당 여부 및 중복 할당되는 섹터 개수에 따라 그룹별로 구분한 것임을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 13항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최대가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 13항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 어느 섹터에도 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 '0'이 되게 하고, 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널의 개수를 최소가 되도록 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 16항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 작거나 같은 경우 다른 적어도 하나의 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 '0'이 되게 하고, 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널 개수를 각 섹터의 셀 부하의 합에 대응하는 값이 되도록 각 섹터 및 클래스별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 16항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '1'보다 크고 '2'보다 작거나 같은 경우 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수와 같은 비율이 되도록 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 18항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 기지국 하위에 3개의 섹터(A, B, C)가 존재하는 경우 어느 하나의 섹터에만 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 1에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는
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(여기서, Sa, Sb, Sc는 각 섹터 A, B, C의 부채널 개수를, Wa, Wb, Wc는 각 섹터 A, B, C의 셀 부하를 의미함)를 이용하여 산출하고, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는
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(여기서, Sab, Sba는 섹터 A와 섹터 B에 중복 할당되는 부채널 개수, Sbc, Scb는 섹터 B와 섹터 C에 중복 할당되는 부채널 개수, Sca, Sac는 섹터 C와 섹터 A에 중복 할당되는 부채널 개수를 의미함)를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 16항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 각 섹터의 셀 부하의 합이 '2'보다 크고 '3'보다 작거나 같은 경우 2개의 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹에 속하는 클래스에 속하는 부채널 개수를 최대가 되도록 각 섹터의 클래스 및 각 클래스의 중복 할당 대상별 채널 할당 개수를 산출하되, 각 섹터의 셀 부하의 비율을 기반으로 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 20항에 있어서,

상기 채널 할당 개수를 산출하는 과정은, 기지국 하위에 3개의 섹터(A, B, C)가 존재하는 경우 모든 섹터에 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 3에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는
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(여기서, Ta, Tb, Tc는 클래스 3에 속하는 각 섹터 A, B, C의 부채널 개수를, Wa, Wb, Wc는 각 섹터 A, B, C의 셀 부하를 의미함)를 이용하여 산출하고, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채널 그룹이 속하는 클래스 2에 속하는 각 섹터의 부채널 개수는
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(여기서, Sab, Sba는 섹터 A와 섹터 B에 중복 할당되는 부채널 개수, Sbc, Scb는 섹터 B와 섹터 C에 중복 할당되는 부채널 개수, Sca, Sac는 섹터 C와 섹터 A에 중복 할당되는 부채널 개수를 의미함)를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.
제 13항에 있어서,

상기 각 사용자에게 요구된 부채널 할당을 수행하는 과정은, 각 클래스별 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 다른 섹터와 중복 할당되지 않는 부채널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 먼저 할당한 후, 다른 섹터와 중복 할당되는 부채 널 그룹이 속하는 클래스의 부채널들을 해당 클래스의 중복 할당 대상별로 할당 가능한 채널 인덱스 정보에 따라 할당하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠에이 시스템에서의 부채널 할당 방법.