KR102178855B1 - 무선통신시스템에서 자원할당장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템의 기지국에서 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 방법에 있어서, 상기 단말을 위한 타임 슬롯을 할당한 후 상기 단말의 채널 상태를 감시하는 감시 과정과, 상기 단말의 채널 상태가 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건을 만족할 시, 기존에 할당된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키는 조정 과정을 포함한다.

Description

무선통신시스템에서 자원할당장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템에서 기지국이 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 자원할당장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 이동통신시스템에서 기지국은 자신의 서비스 영역에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당을 수행한다. 이때 기지국에 의해 단말에게 할당되는 자원은 다양할 수 있다.

일반적으로 이동통신시스템에서는 무선 자원을 사용하므로, 기지국이 단말에게 할당하는 자원은 주파수 자원을 기본적으로 포함한다. 그 외에 이동통신시스템에서 지원하는 통신 방식이 무엇인지에 따라, 기지국이 단말에게 할당하는 자원의 타입이 결정될 수 있다.

예컨대 시분할다중접속 (TDMA: Time Division Multiple Access) 방식을 지원하는 이동통신시스템 (이하 ‘TDMA 시스템’이라 칭함)의 경우, 기지국은 단말을 위해 상/하향링크 타임 슬롯, 즉 시간 타입의 자원을 할당할 것이다. 이 경우 단말은 상향링크를 위해 할당 받은 타임 슬롯 (이하 ‘상향링크 타임슬롯’이라 칭함)에서 기지국으로 데이터를 전송하고, 하향링크를 위해 할당 받은 타임 슬롯 (이라 ‘하향링크 타임슬롯’이라 칭함)에서 기지국으로부터 데이터를 수신한다.

다른 예로 주파수분할다중접속 (FDMA: Frequency Division Multiple Access) 방식을 지원하는 이동통신시스템 (이하 ‘FDMA 시스템’이라 칭함)의 경우, 기지국은 단말을 위해 상/하향링크 주파수 대역, 즉 주파수 타입의 자원을 할당할 것이다. 이 경우 단말은 상향링크를 위해 할당 받은 주파수 대역 (상향링크 주파수 대역)에서 기지국으로 데이터를 전송하고, 하향링크를 위해 할당 받은 주파수 대역 (하향링크 주파수 대역)에서 기지국으로부터 데이터를 수신한다.

한편 이동통신시스템에서 기지국은 단말들에게 자원을 차별적으로 할당하는 것이 아니라 공평하게 할당하는 것이 일반적이다. 예컨대 TDMA 시스템의 경우, 기지국은 모든 단말들에게 동일한 개수의 타임 슬롯을 할당한다.

통상적으로 이동통신시스템에서 동일 기지국에 의해 통신 서비스를 제공받는 단말들은 기지국과의 거리, 지형적인 특성, 간섭 등으로 인해, 서로 다른 통신 환경을 가진다. 또한 단말들은 이용할 서비스에 따라, 기지국으로부터 제공받는 데이터의 종류, 크기 등이 상이할 수 있다.

이러한 이유로 인해, 사용자에게 최적의 서비스 품질을 제공하기 위해, 기지국은 통신 환경, 서비스 등을 고려하여 단말들에 대해 차별적인 자원 할당을 지원할 필요가 있다.

따라서 본 발명에서 제안될 실시 예에서는 TDMA 시스템에서 기지국이 단말의 통신 환경을 고려하여 최적의 자원을 할당하는 자원할당장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명에서 제안될 실시 예에서는 TDMA 시스템에서 기지국이 단말의 채널 품질의 변화를 감시하여 할당할 타임 슬롯의 개수를 조정하는 자원할당장치 및 방법을 제공한다.

또한 본 발명에서 제안될 실시 예에서는 TDMA 시스템에서 기지국이 단말에 의해 자원되는 다중 슬롯 전력 프로파일 (Multi Slot Power Profile)에 상응한 단말의 송신 전력 변화 량을 고려하여 자원에 대한 초기 할당과 재 할당을 수행하는 자원할당장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에서 제안된 실시 예에 따른 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템의 기지국에 의해, 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 방법은, 상기 단말에 할당되는 타임 슬롯의 개수를 결정한 후 상기 단말의 채널 상태를 감시하는 감시 과정; 상기 단말의 채널 상태가 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건을 만족하는 경우, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키는 조정 과정; 상기 단말이 각 타임 슬롯에서 신호를 송신할 송신 전력을 상기 조정된 타입 슬롯의 개수에 대응하도록 결정하는 과정; 및 상기 결정한 송신 전력을 사용하여 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하며, 상기 송신 전력을 결정하는 과정에서, 상기 송신 전력은 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 증가한 경우에 상기 기지국에 의해 상기 증가한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 감소되고, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 감소한 경우에 상기 기지국에 의해 상기 감소한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 증가됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 제안될 실시 예에 따른 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템에서 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 기지국은, 상기 단말에 대해 할당된 타임 슬롯을 통해 상기 단말로부터 신호를 수신하는 수신부; 및 상기 단말에 할당되는 타임 슬롯의 개수를 결정한 후 상기 단말의 채널 상태를 감시하고, 상기 단말의 채널 상태가 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건을 만족하는 경우, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키고, 상기 단말이 각 타임 슬롯에서 신호를 송신할 송신 전력을 상기 조정된 타임 슬롯의 개수에 대응하도록 결정하고, 상기 결정한 송신 전력을 사용하여 상기 단말과 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 송신 전력을 결정할 시, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 증가한 경우에 상기 증가한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키고, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 감소한 경우에 상기 감소한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시킴을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안된 실시 예에 따르면, 기지국은 단말의 채널 상태 변화를 고려하여 할당된 자원을 변경함으로써, 단말에 대한 서비스가 최적 자원에 의해 이루어질 수 있도록 한다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 추정되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 추정되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 GSM 시스템에서의 자원 할당 예를 보이고 있는 도면;
도 2는 본 발명의 실시 예들의 제안이 필요한 상황에 대한 예들을 보이고 있는 도면;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건에 의해 할당된 타임 슬롯을 조정하는 예를 보이고 있는 도면;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있는 도면;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성을 보이고 있는 도면;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 보이고 있는 도면;

이하 본 발명에 따른 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 또한, 본 발명에 대한 설명의 편의를 위하여 정의하고 있는 개체들의 명칭들을 동일하게 사용할 수 있다. 하지만 설명의 편의를 위해 사용된 명칭들이 본 발명에 따른 권리를 한정하는 것은 아니며, 유사한 기술적 배경을 가지는 시스템에 대해 동일 또는 용이한 변경에 의해 적용이 가능함은 물론이다.

일반적인 TDMA 시스템은 소정 전송 단위를 타임 슬롯에 의해 정의한다. 상기 TDMA 시스템의 대표적인 예로는 GSM (Global System for Mobile Communication) 시스템이 존재한다. 상기 GSM 시스템은 유럽을 포함하여 세계적으로 폭 넓게 사용되는 2세대 이동 통신 기술 중 하나이다.

상기 GSM 시스템은 다중 접속 방식으로 TDMA 방식과 FDMA 방식을 혼용하여 사용한다. 이로 인해 상기 GSM 시스템에서의 물리 채널은 반송 주파수 (carrier frequency)에 의한 채널과 타임 슬롯에 의해 채널로 구성된다.

도 1은 GSM 시스템에서의 자원 할당 예를 보이고 있다.

도 1을 참조하면, GSM 시스템에서의 자원은 주파수 자원과 시간 자원으로 구분된다. 여기서 주파수 자원은 반송 주파수 대역들이고, 시간 자원은 타임 슬롯들 (TS)이다. 일 예로 전체 반송 주파수 대역은 각각이 200 kHz인 n개의 반송 주파수 대역들 (f1, f2 …… fn)로 구성될 수 있다. 상기 반송 주파수 대역들 각각에서의 TDMA 프레임은 8개의 타임 슬롯들 (TS1, TS2, TS3 … TS8)로 구성될 수 있다.

이 경우 기지국은 단말 별로 적어도 하나의 반송 주파수 대역과, 상기 적어도 하나의 반송 주파수 대역에서의 TDMA 프레임을 구성하는 타임 슬롯들 중 적어도 하나의 타임 슬롯을 할당한다.

특히 GSM 시스템에 비해 향상된 데이터 전송 능력 (예컨대 데이터 전송 속도)을 제공하기 위해, 제안된 GPRS (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)에서는 하나의 단말에게 다중 타임 슬롯(Multi Timeslot)을 할당할 수 있도록 규정하고 있다. 상기 다중 타임 슬롯은 하나의 단말에게 할당되는 복수의 타임 슬롯을 말한다.

이를 위해, 기지국은 단말 별로 타임 슬롯을 할당할 시, 단말의 통신 환경을 고려할 수 있다. 여기서 상기 통신 환경은 단말이 가지는 채널 특성으로 간주될 수 있다. 일 예로 무선 통신에서의 채널 특성은 기지국과 단말 간의 거리, 단말이 위치하는 지형적 특성, 간섭 등을 대표하는 의미를 가진다. 하기의 설명에서는 편의를 위해 채널 특성이라는 용어로 통일되게 사용하도록 한다.

예컨대 모든 단말들이 동일한 서비스를 이용함을 가정할 때, 기지국은 채널 특성이 양호한 단말보다 그렇지 않은 단말에게 상대적으로 작은 개수의 타임 슬롯을 할당할 수 있다. 즉 최대 할당 가능한 타임 슬롯의 개수가 4인 경우, 기지국은 채널 특성이 가장 높은 레벨에 속하는 단말에게 4개의 타임 슬롯들을 할당하고, 채널 특성이 가장 낮은 레벨에 속하는 단말에게 1개의 타임슬롯을 할당한다. 그 외에 기지국은 채널 특성이 가장 높은 레벨과 가장 낮은 레벨 사이에 속하는 단말에게 2개 또는 3개의 타임 슬롯들을 할당한다.

다른 예로 기지국은 해당 단말에게 제공되고 있거나 제공할 서비스의 종류 (또는 콘텐트 종류)를 고려하여 자원을 할당할 수 있다. 상기 서비스의 종류 (또는 콘텐트 종류)는 음성, 사진, 동영상 등으로 구분될 수 있다. 예컨대 낮은 전송률에 의해 서비스 가능한 콘텐트를 요구하는 단말에 비해 높은 전송률에 의해 서비스 가능한 콘텐트를 요구하는 단말에게 상대적으로 많은 개수의 타임 슬롯을 할당할 수 있다.

뿐만 아니라 상기 기지국은 단말의 채널 특성과 제공할 서비스의 종류를 함께 고려하여 할당할 타임 슬롯의 개수를 결정할 수도 있다.

상술한 바에 따르면, 도 1에 의해 자원을 할당하는 기지국의 경우, 각 반송 주파수 대역 (f1, f2 …… fn) 별로 최대 8명의 사용자에게 1개씩의 타임 슬롯을 할당하거나 최소 1명의 사용자에게 8개의 모든 타임 슬롯들을 할당할 수 있다. 이 경우, 1개의 타임 슬롯을 할당 받은 단말에 비해 8개의 타임 슬롯들을 할당 받은 단말이 8배 빠른 전송 속도를 얻을 수 있다.

하지만 상술한 바와 같이 하나의 단말에 대해 복수의 타임 슬롯을 할당할 경우, 해당 단말의 최대 송신 전력을 조정할 필요가 있다. 그렇지 않을 경우, 다수의 타임 슬롯을 할당 받은 단말의 송신 전력은 주변의 단말에게 심각한 간섭으로 작용할 가능성이 매우 높기 때문이다.

하기 <표 1>은 할당된 타임 슬롯의 개수에 대응하여 바람직한 최대 출력 전력 감소 값을 정의한 일 예를 보이고 있다.

상향링크에 할당된 타임 슬롯의 개수	최대 출력 전력 감소 값 (dB)
1	0
2	3.0
3	4.8
4	6.0
5	7.0
6	7.8
7	8.5
8	9.0

상기 <표 1>에서 최대 출력 전력 감소 값은 할당된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 해당 단말의 최대 송신 전력을 감소시킬 정도를 정의하는 값이다. 일 예로 1개의 타임 슬롯이 할당된 단말의 경우에는 최대 출력 전력 감소 값이 0 dB이므로, 송신 전력이 최대 송신 전력으로 결정될 것이다. 하지만 4개의 타임 슬롯이 할당된 단말의 경우에는 최대 출력 전력 감소 값이 6.0 dB이므로, 송신 전력이 최대 송신 전력에서 6.0 dB를 감소시킨 전력으로 결정될 것이다.

예컨대 차세대 이동통신 표준 (Rel.5)에서는 다중 슬롯 전력 프로파일 (MSPP: Multi Slot Power Profile) 별 최대 송신 전력의 범위를 하기 <표 2>와 같이 규정하고 있다.

a MS maximum output power min(MAX_PWR, a + b) a = min (MAX_PWR, MAX_PWR + XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE ? 10log(n)); MAX_PWR equals to the MS maximum output power according to the relevant power class; XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE refers either to GMSK_MULTISLOT_POWER PROFILE or 8PSK_MULTISLOT_POWER_PROFILE depending on the modulation type concerned, and XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 0 = 0 dB; XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 1 = 2 dB; XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 2 = 4 dB; XXX_MULTISLOT_POWER_PROFILE 3 = 6 dB. For DCS 1800 and PCS 1900 frequency bands b = 3 dB, for all other bands b = 2 dB.

상기 <표 2>에 따르면, GMSK와 8PSK 변조 방식 별로 네 가지의 MSPP들을 정의하고, 단말이 지원하는 MSPP에 따라 서로 다른 최대 송신 전력의 범위를 가지도록 규정하고 있다. 일 예로 MSPP가 0이고, n개의 타임 슬롯을 할당 받은 단말의 송신 전력은 최대 송신 전력에서 10*log10(n) [dB]만큼을 감소시킨 전력으로 결정된다.

하기 <표 3>은 차세대 이동통신 표준 (Rel.5)에서 할당 타임 슬롯 개수에 대응한 송신 전력의 최소 값을 정의한 일 예를 보이고 있다.

MSPP	할당된 타임 슬롯의 개수
	1	2	3	4
0	Max	Max-3dB	Max-4.8dB	Max-6dB
1	Max	Max-1dB	Max-2.8dB	Max-4dB
2	Max	Max	Max-0.8dB	Max-2dB
3	Max	Max	Max	Max

상기 <표 3>에서 ‘Max’는 단말에 대해 할당 가능한 최대 송신 전력으로써, 상기 <표 2>에서의 ‘MAX_PWR”을 동일한 의미를 가진다. 상기 <표 3>에서 정의하고 있는 송신 전력의 최소 값은 상기 <표 2>에서 정의하고 있는 ‘a’와 동일한 값을 가질 수 있다.

일 예로 상기 <표 3>에 따르면, MSPP가 0이고, 2개의 타임 슬롯을 할당 받은 단말의 경우, 최대 송신 출력 파워(Max)에서 3dB만큼 빼준 값에 의해 송신 전력의 최소 값이 결정된다. 따라서 해당 단말은 최소 값이 ‘MAX-3 [dB]’인 송신 전력에 의해 신호를 송신할 것이다.

하기 <수학식 1>은 할당된 타임 슬롯의 개수 n을 기반으로 단말의 송신 전력의 최소 값을 결정하는 일 예를 정의하고 있다.

여기서 Max는 단말의 최대 송신 전력이며, n은 할당된 타임 슬롯의 개수이다.

하지만 무선 환경에서 단말은 이동이 가능하므로, 상술한 바에 의해 결정된 송신 전력은 단말의 이동으로 인해 변경되는 채널 특성을 반영하여 갱신할 필요가 있다. 즉 단말의 이동은 채널 특성의 변화를 야기할 것이며, 이는 이전에 할당된 타임 슬롯 개수의 변경과, 상기 타임 슬롯 개수의 변경을 고려한 송신 전력의 조정을 요구할 것이다. 만약 이를 고려하지 않는다면, 최악의 경우에 단말에 대한 서비스가 불가능한 상황이 발생될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예들의 제안이 필요한 상황에 대한 예들을 보이고 있다. 도 2에서는 이동통신시스템에서 단말의 이동으로 인해 발생할 있는 대표적인 두 가지의 상황만을 고려하고 있다. 즉 단말이 기지국과 가까워지는 방향으로 이동하는 경우와, 단말이 기지국과 멀어지는 방향으로 이동하는 경우를 가정할 수 있다.

도 2를 참조하면, 기지국(210)이 채널 특성을 고려하여 단말 별로 하나에서 네 개의 타임 슬롯을 할당할 수 있음을 가정하고 있다. 이를 위해 상기 기지국(210)에 의한 서비스 영역을 네 개의 기준 선들 (제1 기준 선(231), 제2 기준 선(232), 제3 기준 선(233), 제4 기준 선(234))에 의해 네 개의 영역으로 구분하고 있다. 이때 상기 제1 기준 선(231), 제2 기준 선(232), 제3 기준 선(233) 및 제4 기준 선(234)은 상기 기지국(210)으로부터의 멀어지는 순서에 의해 정의하였다.

상기 기지국(210)은 제1 기준 선(231)에 의해 정의되는 제1 영역에 위치하는 단말에게 4개의 타임 슬롯을 할당하고, 제1 기준 선(231)과 제2 기준 선(232)에 의해 정의되는 제2 영역에 위치하는 단말에게 3개의 타임 슬롯을 할당하며, 제2 기준 선(232)과 제3 기준 선(233)에 의해 정의되는 제3 영역에 위치하는 단말에게 2개의 타임 슬롯을 할당하고, 제3 기준 선(233)과 제4 기준 선(234)에 의해 정의되는 제4 영역에 위치하는 단말에게 1개의 타임 슬롯을 할당한다.

상술한 바와 같은 가정에서 기지국(210)과 가까워지는 방향으로 이동하는 단말(221)은 불필요하게 높은 송신 전력으로 신호를 송신하게 된다. 이는 ‘사용자 경험 (user experience)’를 저하시키는 원인이 된다.

보다 구체적으로, 단말(221)은 제4 영역에서 서비스를 개시함으로써, 초기에 한 개의 타임 슬롯을 할당 받았을 것이다. 이 경우 상기 <표 1>을 참조할 시, 하나의 타임 슬롯에서 송신 전력의 감소 없이 최대 송신 전력에 의해 신호를 송신할 것이다.

상기 단말(221)은 제1 영역으로 이동한 후에도 초기에 결정된 최대 송신 전력으로 신호를 송신할 것이다. 이 경우 상기 단말(221)은 불필요한 송신 전력을 사용하여 신호를 송신함으로써, 사용자 경험 (user experience)을 저하시킬 수 있다.

반대로 기지국(210)과 멀어지는 방향으로 이동하는 단말(222)은 너무 낮은 송신 전력으로 신호를 송신함으로써, 정상적인 서비스를 제공 받을 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 즉 통화 불량 (call drop) 등의 체감 서비스 품질 저하가 발생할 수 있다.

보다 구체적으로, 단말(222)은 제1 영역에서 서비스를 개시함으로써, 초기에 네 개의 타임 슬롯을 할당 받았을 것이다. 이 경우 상기 <표 1>을 참조할 시, 네 개의 타임 슬롯에서 최대 송신 전력에서 6.0 [dB]가 감소된 송신 전력에 의해 신호를 송신할 것이다.

상기 단말(222)은 제4 영역으로 이동한 후에도 초기에 결정된 송신 전력으로 신호를 송신할 것이다. 이 경우 제4 영역이 소신 전력의 감소 없이 최대 송신 전력으로 신호를 송신하여야 하는 영역임을 감안할 때, 상기 단말(222)에 의해 송신되는 신호는 너무 낮은 송신 전력이다. 따라서 기지국(210)은 상기 단말(222)에 의해 송신되는 신호를 정상적으로 수신되지 못할 수 있다. 이는 통화 불량 (call drop) 등과 같은 서비스 불능 상태가 발생하는 원인이 될 것이다.

따라서 TDMA 시스템 등의 이동통신시스템에서 효율적인 자원을 사용을 위해서는 채널 상태의 변화를 고려하여 타임 슬롯을 할당 또는 재 할당하고, 이에 따라 송신 전력을 조정하는 방안을 마련하는 것이 바람직하다. 즉 기지국이 단말에게 다중 슬롯 자원을 할당해 줄 시, 단말의 채널 상황에 따라 커버리지 홀 (coverage hole)이 발생하지 않도록, 단말의 타임 슬롯 개수 및 이에 따른 송신 전력을 조절해 주어야 한다.

예컨대 기지국(210)은 단말(221)이 제4 영역에서 제1 영역으로 이동함에 따라 변경되는 채널 특성을 감시하고, 그 감시 결과를 기반으로 해당 단말(221)에 대한 타임 슬롯의 개수를 재 할당한다. 즉 단말(221)이 제4 영역에서 제3 영역으로 이동함에 따른 채널 특성의 변경이 감시될 시, 기지국(210)은 해당 단말(221)의 타임 슬롯 개수를 네 개에서 세 개로 재 할당한다.

따라서 상기 기지국(210)은 상기 단말(221)이 제4 영역에서 제1 영역으로 이동함에 따른 채널 특성의 변경을 감시하여 ‘4 -> 3 -> 2-> 1’로 타임 슬롯의 개수를 재 할당할 것이다. 한편 상기 단말(221)은 재 할당되는 타임 슬롯의 개수에 의해 자신의 송신 전력을 조정할 것이다.

반대의 경우, 기지국(210)은 단말(222)이 제1 영역에서 제4 영역으로 이동함에 따라 변경되는 채널 특성을 감시하고, 그 감시 결과를 기반으로 해당 단말(222)에 대한 타임 슬롯의 개수를 재 할당한다. 즉 단말(222)이 제1 영역에서 제2 영역으로 이동함에 따른 채널 특성의 변경이 감시될 시, 기지국(210)은 해당 단말(222)의 타임 슬롯 개수를 하나에서 두 개로 재 할당한다.

따라서 상기 기지국(210)은 상기 단말(222)이 제1 영역에서 제4 영역으로 이동함에 따른 채널 특성의 변경을 감시하여 ‘1 -> 2 -> 3-> 4’로 타임 슬롯의 개수를 재 할당할 것이다. 한편 상기 단말(222)은 재 할당되는 타임 슬롯의 개수에 의해 자신의 송신 전력을 조정할 것이다.

상기 단말(221, 222)은 기지국(210)에 의해 할당 또는 재 할당되는 타임 슬롯의 개수를 고려하여 송신 전력을 결정할 시, 자신의 MSPP를 고려한다. 상기 MSPP와 할당 타임 슬롯의 개수에 의해 단말의 송신 전력을 결정하는 예는 상기 <표 3>에서 보이고 있는 바와 같다.

한편 기지국이 단말에 대해 할당 또는 재 할당되는 타임 슬롯의 개수와, MSPP를 고려하여 해당 단말의 송신 전력을 제어하도록 구현할 수도 있다. 이 경우 상기 기지국은 단말의 채널 특성 또는 채널 특성의 변화에 의해 타임 슬롯의 개수를 할당 또는 재 할당하고, 상기 할당 또는 재 할당된 타임 슬롯의 개수와 상기 단말의 MSPP를 함께 고려하여 상기 단말의 송신 전력을 결정한다. 상기 기지국은 결정된 송신 전력에 의해 신호를 송신하도록 상기 단말의 송신 전력을 제어할 수 있다. 상기 기지국이 단말의 송신 전력을 제어하는 기술은 이미 잘 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

후술될 설명에서는 설명의 편의를 위해 하나의 단말에 대해 최대 할당 가능한 타임 슬롯의 개수를 네 개로 한정하여 설명할 것이다. 하지만 제안되는 실시 예들이 단말에 대해 최대 할당할 수 있는 타임 슬롯이 네 개인 경우에 한하여 적용될 수 있는 것은 아니다. 즉 그 이상의 타임 슬롯들이 하나의 단말에 할당되는 경우에도 제안된 실시 예들이 동일하게 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

후술될 실시 예에서 기지국은 초기 할당 절차 및 재 할당 절차에 의해 단말에 대한 타임 슬롯 개수를 할당 또는 재 할당한다. 뿐만 아니라 상기 기지국은 대상 단말에 대해 할당 또는 재 할당한 타임 슬롯 개수와 상기 대상 단말의 MSPP를 고려하여, 상기 대상 단말의 송신 전력을 제어할 수도 있다. 그렇지 않고 단말은 기지국에 의해 할당 또는 재 할당되는 타임 슬롯 개수와 자신의 MSPP를 고려하여 송신 전력을 조정하는 것도 가능하다.

상기 초기 할당 절차는 기지국이 단말에 대한 타임 슬롯 개수를 최초로 할당하기 위해 수행하는 절차를 정의하며, 상기 재 할당 절차는 기지국이 단말에 대해 이미 할당된 타임 슬롯 개수를 변경하기 위해 수행하는 절차를 정의한다.

예컨대 상기 초기 할당 절차에서 기지국은 단말에 대한 채널 특성에 상응한 채널 품질을 획득하고, 상기 획득한 채널 품질을 기반으로 상기 단말에 할당할 타임 슬롯의 개수를 결정한다. 일 예로 채널 품질 (MEAN_BEP)이 제1 레벨 (≥TH_1)을 만족할 시 (MEAN_BEP ≥ TH_1)에 최대 타임 슬롯 개수 (4슬롯)를 할당하고, 채널 품질 (MEAN_BEP)이 제2레벨 (≥TH_2)과 제3레벨 (≥TH_3)을 만족할 시에 중간 정도의 타임 슬롯 개수 (3슬롯 또는 2슬롯)를 할당하며, 채널 품질 (MEAN_BEP)이 제4레벨 (≥TH_4)을 만족할 시에 최소 슬롯 개수 (1슬롯)를 할당한다. 여기서 채널 품질의 양호한 정도는 제1레벨, 제2레벨, 제3레벨 및 제4레벨의 순서로 정의될 수 있다. 상기 채널 품질 (MEAN_BEP)이 제4레벨 (≥TH_4)을 만족한다는 것은 상기 제2 내지 제3레벨 어디에도 속하지 않는 나머지 채널 품질이 될 수 있다.

상기 재 할당 절차에서 기지국은 단말에 대해 할당된 타임 슬롯 개수에 대한 조정 (증가 또는 감소)이 필요한지를 판단한다. 즉 상기 기지국은 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값 (채널 품질)과 미리 설정된 적어도 하나의 임계 값의 비교에 의해 상기 단말에 대해 기존 할당된 타임 슬롯 개수에 대한 조정이 필요한지를 판단한다.

일 예로 상기 기지국은 단말의 채널 품질을 지속적으로 추적 (tracking)하고, 상기 추적에 의해 인지되는 채널 품질이 변경을 기반으로 타임 슬롯 개수의 조정이 필요한지를 판단할 수 있다. 상기 기지국은 타임 슬롯 개수의 조정이 필요한지를 판단하기 위한 조정 필요 요건을 채널 품질의 변경 정도를 기준으로 미리 정의할 수 있다.

상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값 (채널 품질)은 다양한 원인으로 인해 변경될 수 있다. 그 대표적인 원인은 단말의 이동에 따른 것이다. 즉 동일한 무선 환경이 유지됨을 가정할 때, 단말의 이동으로 기지국과의 거리에 비례하여 채널 품질이 양호해지는 것이 일반적이다.

상기 기지국은 판단 결과를 기반으로 단말에 대해 할당된 타임 슬롯의 개수를 미리 설정된 조정 값에 의해 증가시키거나 감소시킨다.

예컨대 상기 기지국은 단말의 채널 품질 값이 미리 설정된 제1하한 임계 값 이하이면, 상기 단말에 대해 할당된 타임 슬롯 개수를 미리 설정된 최소 타임 슬롯 개수로 조정한다. 이는 채널 품질이 급격하게 나빠지는 경우, 채널 품질을 신속하게 향상시켜 커버리지 홀이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

상기 기지국은 단말의 채널 품질 값이 제1하한 임계 값을 초과하나 미리 설정된 제2하한 임계 값 이하이면, 상기 단말에 대해 할당된 타임 슬롯의 개수를 하나 감소시킨다. 예컨대 4개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 3개의 타임 슬롯을 할당하고, 3개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 2개의 타임 슬롯을 할당하며, 2개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 1개의 타임 슬롯을 할당한다.

마지막으로 상기 기지국은 단말의 채널 품질 값이 미리 설정된 상한 임계 값 이상이면, 상기 단말에 대해 할당된 타임 슬롯의 개수를 하나 증가시킨다. 예컨대 1개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 2개의 타임 슬롯을 할당하고, 2개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 3개의 타임 슬롯을 할당하며, 3개의 타임 슬롯이 할당된 단말에 대해서는 4개의 타임 슬롯을 할당한다.

상기 재 할당 절차는 특정 주기마다 기지국에 의해 반복적으로 수행될 수 있다.

상술한 바와 같은 동작으로 인해, 초기 할당 또는 재 할당 절차에 의해 소정 개수의 타임 슬롯을 할당 받은 단말은 기지국에 가까워질수록 재 할당 절차에 따라 보다 많은 타임슬롯을 할당 받을 것이다. 하지만 기지국에서 멀어질수록 단말은 재 할당 절차에 따라 이미 할당 받은 소정 개수의 타임 슬롯보다 작은 개수의 타임 슬롯을 할당 받을 것이다.

이와 같이 적응적으로 할당되는 타임 슬롯의 개수를 증가 또는 감소시킴으로써, 단말에서 발생할 수 있는 통화 불능 및 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

한편 기지국은 초기 할당 절차와 재 할당 절차 시 모두에 있어 단말의 채널 품질을 획득할 수 있어야 한다.

예컨대 상기 초기 할당 절차에서의 채널 품질은 기지국이 상향링크 호 접속 절차에서 단말의 능력 (capability)을 확인하기 위해 수신하는 패킷 자원 요청 (PRR: Packet Resource Request) 메시지를 이용하여 획득할 수 있다. 상기 단말은 채널 품질 정보 (일 예로 MEAN_BEP 값)를 PRR 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 MEAN_BEP 값은 비부호화 비트 에러 확률 (uncoded Bit Error Probability)이 될 수 있다.

예컨대 상기 MEAN_BEP 값은 채널 품질을 구분하기 위해 사전에 정의된 단계들 중 하나의 단계를 지정하는 정보일 수 있다. 상기 사전에 정의된 단계들 중 MEAN_BEP 값에 의해 지정되는 단계가 높을수록 비부호화 비트 에러 확률이 낮고 채널 품질이 좋음을 의미한다. 즉 MEAN_BEP 값이 클수록 CINR (Carrier to interference ratio)이 높고, MEAN_BEP 값이 작을수록 CINR이 낮다는 것을 의미한다.

하기 <표 4>는 사전에 비부호화 비트 에러 확률 (MEAN_BEP)이 32 단계로 정의될 시, 각 단계에 대응한 최대 출력 전력 감소 값의 범위 (Range of 10g 10 (actual BEP)) 및 상기 범위에서의 최대 감소 값 (min)과 최대 감소 값 (max)을 정의하고 있다.

MEAN_BEP	Range of log10(actual BEP)	Range of actual BEP
		min	max
MEAN_BEP_0	> -0.60	NA	0.2511886
MEAN_BEP_1	-0.7 -- -0.6	0.251188643	0.1995262
MEAN_BEP_2	-0.8 -- -0.7	0.199526231	0.1584893
MEAN_BEP_3	-0.9 -- -0.8	0.158489319	0.1258925
MEAN_BEP_4	-1 -- -0.9	0.125892541	0.1
MEAN_BEP_5	1.1 -- -1	0.1	0.0794328
MEAN_BEP_6	-1.2 -- -1.1	0.079432823	0.0630957
MEAN_BEP_7	-1.3 -- -1.2	0.063095734	0.0501187
MEAN_BEP_8	-1.4 -- -1.3	0.050118723	0.0398107
MEAN_BEP_9	-1.5 -- -1.4	0.039810717	0.0316228
MEAN_BEP_10	-1.6 -- -1.5	0.031622777	0.0251189
MEAN_BEP_11	-1.7 -- -1.6	0.025118864	0.0199526
MEAN_BEP_12	-1.8 -- -1.7	0.019952623	0.0158489
MEAN_BEP_13	-1.9 -- -1.8	0.015848932	0.0125893
MEAN_BEP_14	-2 -- -1.9	0.012589254	0.01
MEAN_BEP_15	-2.1 -- -2	0.01	0.0079433
MEAN_BEP_16	-2.2 -- -2.1	0.007943282	0.0063096
MEAN_BEP_17	-2.3 -- -2.2	0.006309573	0.0050119
MEAN_BEP_18	-2.4 -- -2.3	0.005011872	0.0039811
MEAN_BEP_19	-2.5 -- -2.4	0.003981072	0.0031623
MEAN_BEP_20	-2.6 -- -2.5	0.003162278	0.0025119
MEAN_BEP_21	-2.7 -- -2.6	0.002511886	0.0019953
MEAN_BEP_22	-2.8 -- -2.7	0.001995262	0.0015849
MEAN_BEP_23	-2.9 -- -2.8	0.001584893	0.0012589
MEAN_BEP_24	-3 -- -2.9	0.001258925	0.001
MEAN_BEP_25	-3.1 -- -3	0.001	0.0007943
MEAN_BEP_26	-3.2 -- -3.1	0.000794328	0.000631
MEAN_BEP_27	-3.3 -- -3.2	0.000630957	0.0005012
MEAN_BEP_28	-3.4 -- -3.3	0.000501187	0.0003981
MEAN_BEP_29	-3.5 -- -3.4	0.000398107	0.0003162
MEAN_BEP_30	-3.6 -- -3.5	0.000316228	0.0002512
MEAN_BEP_31	< -3.60	0.000251189	NA

상기 재 할당 절차에서의 채널 품질은 기지국이 단말에 의해 주기적으로 보고되는 하향링크에 대한 채널 품질을 통해 예측할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건에 의해 할당된 타임 슬롯을 조정하는 예를 보이고 있다. 도 3에서 x 축은 MEAN_BEP의 증가 또는 감소에 따른 변화 값을 나타내고, y축은 Uncoded BEP을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 기지국은 MEAN_BEP과 타임 슬롯의 조정 필요 요건으로 미리 설정된 임계 값들 (MeanBepLevDown1, MeanBepLevDown2, MeanBepLevUp)을 비교하고, 그 비교 결과에 의해 타임 슬롯 개수의 조정이 필요한지를 판단한다. 상기 기지국은 상기 타임 슬롯 개수의 조정이 필요할 시, 비교 결과에 의해 얼마만큼의 타임 슬롯을 감소시킬 것인지 증가시킬 것인지도 결정한다.

예컨대 기지국은 획득한 채널 상태 MEAN_BEP인 측정된 Mean Bep 레벨(EstAvgMeanBepLev)의 변화 값을 미리 설정된 임계 값들과 비교한다. 상기 미리 설정된 임계 값들은 제1 하한 MEAN_BEP 레벨 임계 값 (MeanBepLevDown1), 제2 하한 MEAN_BEP 레벨 임계 값(MeanBepLevDown2), 그리고 상한 MEAN_BEP 레벨 임계 값 (MeanBepLevUp)로 정의될 수 있다.

상기 기지국은 비교 결과, EstAvgMeanBepLev의 변화 값이 MeanBepLevDown2보다 작으면, 현재 상태가 나빠진 경우로 판단하여, 할당 슬롯의 개수를 감소시킨다. 이때 EstAvgMeanBepLev의 변화 값이 MeanBepLevDown2보다 작지만 MeanBepLevDown1보다 큰 경우에는, 할당 슬롯 개수를 초기에 할당된 타임 슬롯의 개수에서 1개만 감소시킨다. 즉, 기존에 4개의 타임 슬롯은 3개의 타임 슬롯으로, 마찬가지로 3슬롯은 2슬롯으로, 2슬롯은 1슬롯으로 각각 할당할 타임 슬롯의 개수를 감소시킨다.

상기 기지국은 EstAvgMeanBepLev의 변화 값이 MeanBepLevDwon1보다도 작은 경우, 현재 채널 상태가 급격하게 나빠진 경우로 판단한다. 이에 따라 할당할 타임 슬롯 개수를 1개로 감소시킨다.

또 다른 예로, 기지국은 EstAvgMeanBepLev의 변화 값이 MeanBepLevUp보다 큰 경우, 채널 상태가 양호해진 것으로 판단한다. 이에 따라 기지국은 초기에 할당된 타임 슬롯 개수에서 1개를 증가시킨다. 즉, 기존에 1개의 타임 슬롯은 2개의 타임 슬롯으로, 마찬가지로 2슬롯은 3슬롯으로, 3슬롯은 4슬롯으로 각각 할당할 타임 슬롯의 개수를 증가시킨다.

상술한 바에 의해 타임 슬롯의 개수를 조정한 후, 상기 기지국은 조정된 타임 슬롯을 고려하여 단말에 대한 최적 송신 전력을 결정한다. 상기 기지국은 단말에 대해 결정한 최적 송신 전력을 기반으로 상기 단말의 송신 전력 조정 값을 결정한다. 상기 송신 전력 조정 값은 송신 전력의 감소 량 또는 증가 량이 될 수 있다. 상기 기지국은 단말에 대한 송신 전력을 결정할 시에 단말이 지원하는 MSPP를 추가로 고려할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있다. 도 4에서 보이고 있는 제어 흐름은 기지국이 초기 할당 절차 (410단계)와 재 할당 절차 (420단계 내지 450단계)로 구분된다.

도 4를 참조하면, 기지국은 410단계에서 단말에 대한 채널 품질을 기반으로 초기 타임 슬롯을 할당한다. 일 예로 타임 슬롯 초기 할당은 단말이 기지국으로의 초기 호 접속 시도에 응답하여 이루어질 수 있다.

예컨대 기지국은 UL-2-phase 접속 시, PRR 메시지를 하나의 슬롯에서 수신한다. 상기 PRR 메시지는 단말의 능력, 채널 품질 정보에 상응한 MEAN_BEN 값 등을 포함한다. 상기 기지국은 수신한 PRR 메시지가 포함하는 MEAN_BEN 값을 기반으로 단말의 채널 품질을 확인한다.

상기 기지국은 확인된 단말의 채널 품질에 의해 해당 단말에게 할당할 초기 타임 슬롯의 개수를 결정한다. 일 예로 기지국은 단말의 채널 품질이 아주 좋으면 최대 개수 (4개)의 타임 슬롯을 할당하고, 채널 품질이 중간이면 2개 또는 3개의 타임슬롯을 할당하며, 채널 품질이 나쁘면 최소 개수 (1개)의 타임 슬롯을 할당한다.

즉 MEAN_BEP 값이 제1 레벨 (≥TH_1)을 만족할 시 (MEAN_BEP ≥ TH_1)에 4개의 타임 슬롯을 할당하고, MEAN_BEP 값이 제2레벨 (≥TH_2)을 만족할 시 3개의 타임 슬롯을 할당하고, MEAN_BEP 값이 제3레벨 (≥TH_3)을 만족할 시 2개의 타임 슬롯을 할당하며, MEAN_BEP 값이 제3레벨(≥TH_3)을 만족하지 않을 시 1개의 타임 슬롯을 할당한다. 여기서 채널 품질의 양호한 정도는 제1레벨, 제2레벨 및 제3레벨의 순서로 정의될 수 있다.

상기 기지국은 단말에 대한 초기 타임 슬롯을 할당한 후, 420단계에서 해당 단말의 채널 상태를 감시한다. 예컨대 상기 기지국은 단말로부터의 피드 백 정보를 기반으로 해당 단말의 채널 상태를 감시하거나 상향링크에 대해 실 측정된 채널 품질을 기반으로 해당 단말의 채널 상태를 감시한다. 상기 기지국은 설정된 주기에 의해 대상 단말의 채널 상태를 감시할 수 있다.

상기 기지국은 430단계와 440단계에서 감시를 통해 확인한 단말의 채널 상태를 기반으로 초기 타임 슬롯 또는 이전 주기에서 할당된 타임 슬롯의 개수를 조정한다. 상기 기지국은 430단계에서 바로 이전 감시를 통해 확인한 단말의 채널 상태, 즉 MEAN-BEP 값과 미리 설정된 임계 값들 (제1 및 제2하한 임계 값 ((MeanBepLevDown1, MeanBepLevDown2))과 상한 임계 값 (MeanBepLevUp))을 비교한다. 상기 기지국은 440단계에서 상기 비교 결과가 소정의 조건을 만족하는지에 의해 기존 할당된 타임 슬롯의 개수를 조정할 수 있다. 여기서 타임 슬롯의 개수를 조정하는 것은 기존 할당된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키는 것에 해당하며, 조정된 개수의 타임 슬롯을 재 할당함을 포함할 수 있다.

먼저 기존 할당된 타임 슬롯의 개수를 감소시키는 조정은 2개 이상의 다중 타임 슬롯에 상응한 자원이 할당된 경우에 한하여 적용될 것이다. 일 예로 기지국은 MEAN_BEP가 특정 임계 값 (MeanBepLevDown1, MeanBepLevDown2) 이하로 떨어져서 채널 품질이 저하되었다고 판단되면, 기존 할당 타임 슬롯의 개수를 감소시킨다. 이는 단말의 송신 전력을 증가시켜 채널 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.

보다 구체적으로, 기지국은 소정 구간에서의 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)을 계산한다. 상기 평균 MEAN_BEP 값을 계산할 소정 구간은 미리 약속에 의해 설정될 수 있다.

상기 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 제1하한 임계 값 (MeanBepLevDown1)보다 작으면, 상기 기지국은 기존 할당 타임 슬롯의 개수와 무관하게 최소 할당 개수로 감소시킨다. 일 예로 최소 할당 개수가 하나인 경우, 4개, 3개, 2개 중 하나인 기존 할당 타임 슬롯의 개수를 최소 할당 개수인 1개로 감소시킨다. 이는 채널 품질이 급격하게 나빠질 시에 빠르게 채널 품질을 향상시킴으로써, 커버리지 홀이 발생하지 않도록 한다.

상기 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 제2하한 임계 값 (MeanBepLevDown2)보다 작으면, 상기 기지국은 기존 할당 타임 슬롯의 개수를 하나 감소시킨다. 상기 제2하한 임계 값 (MeanBepLevDown2)은 상기 제1하한 임계 값 (MeanBepLevDown1)보다 상대적으로 큰 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 일 예로 기존 할당 타임 슬롯의 개수가 4개인 경우, 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 제2하한 임계 값 (MeanBepLevDown2)보다 작을 시, 할당 타임 슬롯의 개수를 3개로 조정한다.

다음으로 기존 할당된 타임 슬롯의 개수를 증가시키는 조정은, 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 상한 임계 값 (MeanBepLevUp) 이상인 경우에 이루어진다. 상기 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 상한 임계 값 (MeanBepLevUp) 이상이라는 것은 해당 단말의 채널 품질이 향상되었음을 의미한다. 일 예로 상기 평균 MEAN_BEP 값 (EstAvgMeanBepLev)이 상한 임계 값 (MeanBepLevUp)보다 크다고 판단할 시, 기지국은 기존 할당 타임 슬롯을 하나 증가시켜 체감 서비스 품질을 향상시킨다.

상기 기지국은 450단계에서 조정된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 단말의 송신 전력을 결정한다. 상기 지지국은 타임 슬롯의 개수의 조정에 반비례하여 단말의 송신 전력을 결정한다. 즉 타임 슬롯의 개수가 증가할 시에 단말의 송신 전력을 감소시키고, 타임 슬롯의 개수가 감소할 시에 단말의 송신 전력을 증가시킨다.

예컨대 상기 할당된 타임 슬롯의 개수에 따른 송신 전력은 상기 <표 1>, <표 3>을 기반으로 조정할 수 있다.

앞에서 살펴본 도 4에 따른 동작은 특정 주기에 의해 반복적으로 수행될 것이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 수행하는 제어 흐름을 보이고 있다. 도 5에서 보이고 있는 제어 흐름은 단말이 초기 할당 절차 (510단계)와 재 할당 절차 (520단계 내지 540단계)로 구분된다.

도 5를 참조하면, 단말은 510단계에서 기지국과의 초기 호 접속 시, 초기 채널 품질을 기반으로 한 타임 슬롯을 할당 받는다. 상기 단말은 520단계에서 주기적으로 하향링크의 채널 상황을 모니터링하고, 이에 따른 채널 품질을 기지국에게 피드-백한다.

상기 단말은 530단계에서 상기 기지국으로 보고된 채널 품질에 의해 조정된 개수만큼의 타임 슬롯을 할당 받으며, 540단계에서 상기 할당 받은 타임 슬롯의 개수에 적합한 송신 전력을 사용하여 상기 기지국과의 통신을 수행한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성을 보이고 있다.

도 6을 참조하면, 기지국(600)은 송수신부(640), 제어부(610), 타임 슬롯 할당부(620), 통신 전력 제어부(630)를 포함한다.

상기 송수신부(640)는 단말로부터 채널 품질에 관한 정보를 수신하여 제어부(610)로 전달한다. 상기 송수신부(640)는 상기 제어부(610)의 제어에 의해 초기 할당된 개수의 타임 슬롯 또는 변경된 개수의 타임 슬롯에 관한 정보를 단말로 송신한다. 상기 송수신부(640)는 상기 제어부(610)의 제어에 의해 초기 할당 또는 변경된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 결정한 송신 전력에 관한 정보를 상기 단말로 송신할 수도 있다.

상기 제어부(610)는 단말의 채널 품질을 고려하여 해당 단말을 위해 할당할 타임 슬롯의 개수를 결정하거나 변경하기 위한 전반적인 동작을 제어한다.

상기 제어부(610)는 상기 송수신부(640)를 통해 제공되는 단말의 초기 채널 품질에 의해 초기 할당할 타임 슬롯의 개수를 결정하고, 상기 결정한 개수의 타임 슬롯을 할당하는 초기 할당 절차에 따른 제어를 수행한다.

상기 제어부(610)는 상기 송수신부(640)를 통해 주기적으로 제공되는 단말의 채널 품질에 의해 변경할 타임 슬롯의 개수를 결정하고, 상기 결정한 개수의 타임 슬롯을 할당하는 재 할당 절차에 따른 제어를 수행한다.

상기 제어부(610)는 단말의 채널 품질과 미리 설정된 임계 값들을 비교한 결과에 의해, 이전 할당된 타임 슬롯의 개수에 대한 조정이 필요한지를 판단한다. 예컨대 상기 제어부(610)는 할당할 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키는 것에 의해 조정할 수 있다. 상기 제어부(610)는 할당할 타임 슬롯 개수의 감소 시에 한번에 최소 개수로 감소시키거나 하나씩 감소시키는 것에 의한 동작을 구분하여 제어할 수 있다. 하지만 할당할 타임 슬롯의 증가 시, 상기 제어부(610)는 하나씩 증가시키는 것에 의해 동작을 제어한다.

상기 제어부(610)는 초기 할당 타임 슬롯의 개수 또는 조정할 타임 슬롯의 개수가 결정되면, 이를 타임 슬롯 할당부(620)와 송신 전력 결정부(630)로 제공한다.

상기 타임 슬롯 할당부(620)는 상기 제어부(610)에 의해 결정된 개수의 타임 슬롯을 대상 단말을 위해 할당한다. 상기 제어부(610)에 의해 결정된 개수는 타임 슬롯 초기 할당에 의해 결정된 개수와 타임 슬롯 재 할당에 의해 결정된 개수를 포함한다.

상기 타임 슬롯 할당부(620)는 대상 단말에 대해 할당한 타임 슬롯에 관한 정보를 상기 대상 단말로 제공할 것을 상기 송수신부(640)에게 요청할 수 있다.

상기 송신 전력 결정부(630)는 상기 제어부(610)에 의해 결정된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 대상 단말의 송신 전력을 결정한다. 예컨대 상기 송신 전력 결정부(630)는 상기 <표 1> 또는 <표 3>을 사용하여 대상 단말에 대해 할당할 타임 슬롯의 개수에서 최적의 송신 전력을 결정할 수 있다. 상기 송신 전력 결정부(630)는 결정한 송신 전력에 관한 정보를 대상 단말로 제공할 것을 상기 송수신부(640)에게 요청할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 보이고 있다.

도 7을 참조하면, 단말(700)은 제어부(710)와 송수신부(720)를 포함하나, 상기 단말(700)이 기지국에 의해 할당된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 송신 전력을 결정하는 경우에는 송신 전력 결정부(730)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 송신 전력 결정부(730)는 송신 전력이 기지국에 의해 결정되더라도, 상기 결정된 송신 전력에 관한 정보가 상기 기지국에 의해 제공되지 않는 경우에도 구비될 필요가 있다.

상기 송수신부(720)는 초기 채널 품질 또는 주기적으로 측정한 채널 품질에 관한 정보를 상기 제어부(710)의 제어에 의해 기지국으로 피드백 한다. 상기 송수신부(720)는 상기 기지국에 의해 송신된 신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 상기 제어부(710)로 전달한다. 상기 송수신부(720)가 수신하여 상기 제어부(710)로 전달하는 신호는 초기 할당된 타임 슬롯의 개수 또는 재 할당된 타임 슬롯의 개수에 관한 정보가 포함된다. 그 외에도 할당된 타임 슬롯 개수에 있어서 최적의 송신 전력에 관한 정보를 포함할 수도 있다.

상기 제어부(710)는 초기 또는 재 할당된 개수의 타임 슬롯에서 결정된 송신 전력에 의해 신호를 송신하기 위한 전반적인 제어를 수행한다. 상기 신호 송신을 위한 송신 전력은 상기 기지국으로부터 제공된 정보 또는 상기 송신 전력 결정부(730)에 의해 결정된 정보를 기반으로 설정될 수 있다.

상기 송신 전력 결정부(730)에 의해 송신 전력이 결정될 수 있도록 하기 위해서는 상기 제어부(710)가 기지국으로부터 제공된 타임 슬롯의 개수에 관한 정보를 상기 송신 전력 결정부(730)로 제공할 필요가 있다. 상기 송신 전력 결정부(730)는 상기 제어부(710)에 의해 제공되는 할당된 타임 슬롯의 개수를 고려하여 상기 송수신부(720)에서 사용할 송신 전력을 결정한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 변형에 의한 실시가 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 뿐만 아니라 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (16)

1. 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템의 기지국에 의해, 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 방법에 있어서,
   상기 단말에 할당되는 타임 슬롯의 개수를 결정한 후 상기 단말의 채널 상태를 감시하는 감시 과정;
   상기 단말의 채널 상태가 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건을 만족하는 경우, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키는 조정 과정;
   상기 단말이 각 타임 슬롯에서 신호를 송신할 송신 전력을 상기 조정된 타입 슬롯의 개수에 대응하도록 결정하는 과정; 및
   상기 결정한 송신 전력을 사용하여 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하며,
   상기 송신 전력을 결정하는 과정에서, 상기 송신 전력은 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 증가한 경우에 상기 기지국에 의해 상기 증가한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 감소되고, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 감소한 경우에 상기 기지국에 의해 상기 감소한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 증가됨을 특징으로 하는 타임 슬롯 할당방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말과의 초기 호 접속 시, 상기 단말에 대한 초기 채널 품질을 획득하고, 상기 획득한 초기 채널 품질을 기반으로 상기 단말을 위한 타임 슬롯을 할당하는 초기 할당 과정을 더 포함하는 타임 슬롯 할당방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 조정 과정은,
   상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값과 미리 설정된 적어도 하나의 임계 값의 비교에 의해 상기 결정된 타임 슬롯의 개수에 대한 조정이 필요한지를 판단하는 과정과,
   상기 판단에 의한 결과를 기반으로 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 미리 설정된 조정 값에 의해 증가시키거나 감소시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 타임 슬롯 할당방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 조정 과정은,
   상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 미리 설정된 제1하한 임계 값 이하이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 미리 설정된 최소 타임 슬롯 개수로 조정하는 과정과,
   상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 상기 미리 설정된 제1하한 임계 값을 초과하나 미리 설정된 제2하한 임계 값 이하이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 하나 감소시키는 과정과,
   상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 미리 설정된 상한 임계 값 이상이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 하나 증가시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 타임 슬롯 할당방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 단말의 채널 상태에 대한 감시는 미리 설정된 주기에 의해 반복적으로 수행됨을 특징으로 하는 타임 슬롯 할당방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 조정된 타임 슬롯의 개수와 상기 결정한 송신 전력에 관한 정보를 상기 단말로 전달하는 과정을 더 포함하는 타임 슬롯 할당방법.
9. 시분할다중접속방식을 지원하는 무선통신시스템에서 단말에 대한 타임 슬롯을 할당하는 기지국에 있어서,
   상기 단말에 대해 할당된 타임 슬롯을 통해 상기 단말로부터 신호를 수신하는 수신부; 및
   상기 단말에 할당되는 타임 슬롯의 개수를 결정한 후 상기 단말의 채널 상태를 감시하고,
   상기 단말의 채널 상태가 미리 설정된 타임 슬롯의 조정 필요 요건을 만족하는 경우, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 증가시키거나 감소시키고,
   상기 단말이 각 타임 슬롯에서 신호를 송신할 송신 전력을 상기 조정된 타임 슬롯의 개수에 대응하도록 결정하고,
   상기 결정한 송신 전력을 사용하여 상기 단말과 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 송신 전력을 결정할 시, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 증가한 경우에 상기 증가한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키고, 상기 조정된 타임 슬롯의 개수가 상기 결정된 타임 슬롯의 개수보다 감소한 경우에 상기 감소한 타임 슬롯의 개수에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시킴을 특징으로 하는 기지국.
10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말과의 초기 호 접속 시, 상기 단말에 대한 초기 채널 품질을 획득하고, 상기 획득한 초기 채널 품질을 기반으로 상기 단말을 위한 타임 슬롯을 할당함을 특징으로 하는 기지국.
11. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값과 미리 설정된 적어도 하나의 임계 값의 비교에 의해 상기 결정된 타임 슬롯의 개수에 대한 조정이 필요한지를 판단하고,
    상기 판단에 의한 결과를 기반으로 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 미리 설정된 조정 값에 의해 증가시키거나 감소시킴을 특징으로 하는 기지국.
12. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 미리 설정된 제1하한 임계 값 이하이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 미리 설정된 최소 타임 슬롯 개수로 조정하고,
    상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 상기 미리 설정된 제1하한 임계 값을 초과하나 미리 설정된 제2하한 임계 값 이하이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 하나 감소시키며,
    상기 단말의 채널 상태에 상응한 품질 값이 미리 설정된 상한 임계 값 이상이면, 상기 결정된 타임 슬롯의 개수를 하나 증가시킴을 특징으로 하는 기지국.
13. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 채널 상태에 대한 감시를 미리 설정된 주기에 의해 반복적으로 수행함을 특징으로 하는 기지국.
14. 삭제
15. 삭제
16. 제9항에 있어서,
    상기 제어부의 제어에 의해 상기 조정된 타임 슬롯의 개수와 상기 결정한 송신 전력에 관한 정보를 상기 단말로 전달하는 송신부를 더 포함하는 기지국.

Images