KR20070111559A - 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화량을 이용한스케줄링 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화량을 이용한스케줄링 장치 및 방법 Download PDF

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KR20070111559A KR1020060044483A KR20060044483A KR20070111559A KR 20070111559 A KR20070111559 A KR 20070111559A KR 1020060044483 A KR1020060044483 A KR 1020060044483A KR 20060044483 A KR20060044483 A KR 20060044483A KR 20070111559 A KR20070111559 A KR 20070111559A
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Abstract

본 발명은 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 수신신호에서 사운딩(sounding) 채널을 추정하는 사운딩 채널 추정기와, 상기 추정된 사운딩 채널을 통해 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 채널 변화량 산출기와, 상기 사용자들의 채널 변화량에 따라 각각의 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하고, 상기 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 스케줄러를 포함하여, 채널 추정 오류로 인한 시스템의 성능 열화를 최소화할 수 있고, 공간 간섭 계산량을 줄이므로 시스템의 복잡도를 줄일 수 있으며, 상기 추정된 채널 변화 정보에 따라 사운딩 채널 할당 주기를 가변적으로 할당하여 용량이 작은 사운딩 채널의 활용을 극대화하면서 사운딩 정보 오류를 줄여 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
SDMA, 사운딩 채널, 채널 변화량, 사운딩 채널 할당 주기

Description

광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화량을 이용한 스케줄링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING USING CHANNEL VARIATION IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 통상적인 TDD기반의 광대역 무선 통신시스템의 프레임 구조를 도시하는 도면,
도 2는 통상적인 TDD기반의 광대역 무선 통신시스템에서 사운딩 채널 할당 주기를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 사운딩 채널을 수신하기 위한 수신 장치의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 스케줄러의 상세 블록 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 공간 다중화하기 위한 사용자 집합을 생성하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 사운딩 채널 할당 주기를 조절하기 위한 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 광대역 무선 통신시스템에서 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 시분할 복신(Time Division Duplex : 이하, TDD라 칭함) 기반의 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access : 이하 SDMA라 칭함) 시스템에서 채널 변화에 따라 공간 자원을 스케줄링하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 Wireless MAN 표준은 적응 안테나 시스템(Adaptive Antenna System)에서 SDMA 방식을 사용할 수 있게 규격화되고 있다. 상기 SDMA 방식을 사용하는 적응 안테나 시스템은 여러 사용자에게 서로 다른 빔(Beam)을 형성하여 동일한 주파수 및 시간 등의 무선 공간 자원을 동시에 할당해 시스템 용량을 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 SDMA방식을 사용하는 적응 안테나 시스템은 동일한 무선 공간 자원을 여러 사용자에게 할당하기 때문에 상호 공간 간섭이 적은 사용자들을 선별하여 상기 무선 공간 자원을 할당한다. 즉, 상호 공간 간섭이 크면 공간적으로 무선 자원을 분리해 낼 수 없기 때문에 상호 공간 간섭이 적은 사용자들을 선별하여 상기 무선 공간 자원을 할당한다.
상기 TDD 기반의 시스템은 같은 무선 채널을 시간 축을 기준으로 하향링크 구간과 상향링크 구간이 공유해서 사용하기 때문에 양방향 링크 채널은 대칭성을 갖는다. 여기서, 상기 양방향 링크 채널은 시변률이 작다는 가정하에 대칭성을 갖는다.
따라서, 상기 TDD 기반의 SDMA 시스템은 상기 양방향 링크 채널의 대칭성을 바탕으로 상향링크의 사운딩(Sounding) 채널을 통해 제공되는 사운딩 코드 신호를 이용하여 각 사용자 간 상호 간섭 정도를 추정한다. 즉, 각 사용자들이 기지국으로부터 할당받은 사운딩 채널을 통해 사운딩 코드 신호를 전송하면, 상기 기지국은 상기 사운딩 채널을 통해 수신되는 신호들을 바탕으로 각 사용자 간 상호 간섭 정도를 파악한다.
도 1은 통상적인 TDD 기반의 광대역 무선 통신시스템의 프레임 구조를 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 시분할 복신 프레임(100, 110, 120)은 시간 축을 기준으로 하향링크 부프레임과 상향링크 부프레임으로 구분된다.
상기 하향링크 부프레임은 프리앰블(Preamble)과 공통 제어 정보(MAP) 및 하향링크 데이터 트래픽을 전송하기 위한 구간으로 시분할되어 구성된다.
상기 상향링크 부프레임은 제어 정보(예 : 레인징, CQI, ACK)와 상향링크 데이터 트래픽 및 사운딩 코드 신호를 전송하기 위한 구간으로 시분할되어 구성된다.
즉, 상기 TDD 기반의 광대역 무선 통신시스템의 사용자들은 상기 상향링크 부프레임에 할당된 사운딩 채널을 이용하여 사운딩 코드 신호를 전송한다. 이때, 기지국은 상기 사운딩 채널을 통해 수신되는 사운딩 코드 신호를 이용하여 상기 사 용자들 간의 상호 간섭도를 측정한다.
상술한 바와 같이 TDD기반의 SDMA 시스템은 상기 사운딩 채널을 통해 추정된 상호 간섭도를 이용하여 동일한 무선 공간 자원을 할당하기 위한 사용자를 선택한다. 이때, 상기 사운딩 채널을 통해 추정된 사용자 간 상호 간섭도는 한두 프레임 후에 동일한 무선 공간 자원을 할당하기 위한 사용자를 선택하는데 사용된다. 하지만, 상기 사운딩 채널을 통해 추정된 상호 간섭도는 시간이 지남에 따라 각 사용자가 가지는 채널 변화 정도에 따라 달라진다.
따라서, 상기 사운딩 채널을 통한 상호 간섭도의 추정 시점과 상기 무선 공간 자원 할당 시점의 시간 차로 인해 발생하는 간섭 추정 오류로 인해 상기 SDMA 시스템의 성능 저하를 가져올 수 있는 문제점이 있다. 여기서, 상기 사운딩 채널을 통한 상호 간섭도의 추정 시점과 상기 무선 공간 자원 할당 시점의 시간 차이는 상기 TDD 시스템의 특성과 연산 복잡도 및 사운딩 채널의 용량에 의해 증가할 수 있다.
더욱이 채널 변화가 빠른 사용자의 경우, 상기 사용자 간의 상호 간섭도가 채널 변화에 따라 상기 사운딩 채널을 통해 상호 간섭도를 추정한 시점과 무선 공간 자원을 할당하는 시점에서 크게 변할 수 있다.
즉, 상기 사운딩 채널을 통해 추정한 사용자 간 상호 간섭이 적어 동일한 무선 공간 자원을 할당하였다. 하지만, 상기 상호 간섭을 추정한 시점과 상기 무선 공간 자원을 할당한 시점의 사용자 간 상호 간섭이 변하여, 상기 무선 공간 자원을 할당한 상기 사용자 간에 간섭이 일정 수준을 넘어 상기 무선 공간 자원을 할당받 은 모든 사용자들이 데이터를 정확히 추출하지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 시분할 복신 기반의 SDMA 시스템에서 사운딩 채널을 통해 각 사용자들의 채널 변화 정도를 측정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 시분할 복신 기반의 SDMA 시스템에서 사운딩 채널을 통해 측정한 채널 변화에 따라 무선 공간 자원을 스케줄링하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시분할 복신 기반의 SDMA 시스템에서 채널 변화에 따라 사운딩 채널 주기를 설정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시분할 복신 기반의 SDMA 시스템에서 채널 변화에 따라 무선 공간 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 장치는, 수신신호에서 사운딩(sounding) 채널을 추정하는 사운딩 채널 추정기와, 상기 추정된 사운딩 채널을 통해 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 채널 변화량 산출기와, 상기 사용자들의 채널 변화량에 따라 각각의 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하고, 상기 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 방법은, 수신되는 신호에서 사운딩 채널을 추정하는 과정과, 상기 추정된 사운딩 채널을 이용하여 상기 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 과정과, 상기 사용자들의 채널 변화량을 소정 기준 값과 비교하여 상기 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 방법은, 수신되는 신호에서 사운딩 채널을 추정하는 과정과, 상기 추정된 사운딩 채널을 이용하여 상기 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 과정과, 상기 채널 변화량을 소정 기준 값과 비교하여 상기 사용자들의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 시분할 복신(Time Division Duplex : 이하, TDD라 칭함) 기반의 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access : 이하, SDMA라 칭 함) 시스템에서 사운딩 채널을 통해 채널 변화를 측정하고, 상기 측정된 채널 변화에 따라 무선 공간 자원을 스케줄링하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식의 통신시스템을 예를 들어 설명한다.
상기 사운딩 채널은 TDD기반의 SDMA 시스템을 지원하는 IEEE 802.16 무선MAN 시스템에서 심볼 내의 빈(Bin) 단위로 운용된다. 기지국이 각 빈마다 사용자 단말을 할당하면 상기 단말은 해당 빈을 통해 사운딩 코드 신호를 전송한다. 여기서, 상기 사운딩 코드의 길이는 2048인 골레이 시퀀스(Golay Sequency)의 일부를 이용하여 생성한다. 또한, 순환 쉬프트 인덱스(Cyclic Shift Index) 특성에 의해 한 빈에 여러 단말의 사운딩 코드 신호를 동시에 할당할 수 있다. 하지만, 일반적인 이동통신시스템에서 사운딩 채널은 한 프레임에 수용할 수 있는 용량이 상기 시스템의 사용자 수에 비해 작기 때문에 각각의 사용자마다 상기 사운딩 채널 할당 주기를 다르게 설정한다.
도 2는 통상적인 TDD기반의 광대역 무선 통신시스템에서 사운딩 채널 할당 주기를 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상향링크 부프레임에 할당되는 사운딩 채널의 용량이 작아 상기 사운딩 채널에 전체 사용자들을 동시에 할당할 수 없다. 따라서, 각각 사용자들에게 서로 다른 주기로 상기 사운딩 채널을 할당한다. 예를 들어, 사용자 1은 매 프레임마다 사운딩 채널을 할당받고, 사용자 2는 두 프레임마다 사운딩 채널을 할당받는다.
상술한 바와 같이 프레임 단위로 전송되는 사운딩 채널을 이용해 사용자의 채널 변화 정도를 측정하여 SDMA 자원을 스케줄링하기 위한 기지국 장치는 하기 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 사운딩 채널을 수신하기 위한 수신 장치의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수신 장치는, RF(Radio Frequency)처리기(301), 아날로그/디지털 변환기(Analog/Digital Converter)(303), FFT(Fast Fourier Transform)연산기(305), 사운딩 채널 추정기(307) 및 채널 변화량 산출기(309), 스케줄러(311)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(301)는 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 주파수 하향변조시켜 기저대역 신호로 변환한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(303)는 상기 RF처리기(301)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
상기 FFT연산기(305)는 상기 아날로그/디지털 변환기(303)로부터 제공받은 시간영역의 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
상기 사운딩 채널 추정기(307)는 상기 FFT연산기(305)로부터 제공받은 신호에서 사운딩 채널을 추출하여 상기 사운딩 채널을 추정한다. 예를 들어, 상기 사운딩 채널을 통해 하기 <수학식 1>과 같은 사운딩 코드 신호가 수신된다.
Figure 112006034558342-PAT00001
여기서, 상기 Y는 빈 단위로 수신된 사운딩 신호를 나타내고, 상기 S는 단말이 전송한 신호를 나타내며, 상기 Hi는 i번째 수신 안테나의 채널을 나타낸다. 또한, 상기 MR은 상기 수신 안테나의 수를 나타내고, 상기 Ni는 상기 i번재 수신 안테나의 잡음을 나타낸다.
상기 <수학식 1>을 이용하여 하기 <수학식 2>와 같이 빈 단위의 채널을 추정한다.
Figure 112006034558342-PAT00002
여기서, 상기 S는 단말이 전송한 신호를 나타내고, 상기 Hi는 i번째 수신 안테나의 채널을 나타내며, 상기 Yi는 i번째 수신안테나를 통해 수신된 신호를 나타낸다. 또한, 상기 MR은 상기 수신 안테나의 수를 나타내고, 상기 Ni는 상기 i번째 수 신 안테나의 잡음을 나타낸다.
상기 채널 변화량 산출기(309)는 상기 사운딩 채널 추정기(307)로부터 제공받은 i번째 프레임(=현재 프레임)의 채널 추정 값과 (i-1)번째 프레임(=이전 프레임)의 채널 추정 값을 이용하여 각 사용자들의 채널 변화량을 산출한다. 예를 들어, 각 사용자가 사운딩 채널에 NB개의 빈을 사용할 때, 상기 (i-1)번째 프레임과 i번째 프레임 사이의 추정 시간 동안 발생한 사용자의 채널 변화량은 하기 <수학식 3>과 같이 산출한다.
Figure 112006034558342-PAT00003
여기서, 상기 CHest는 채널 변화량을 나타내고, 상기 NB는 사운딩 채널에 할당된 빈의 개수를 나타내며, 상기 MR은 수신 안테나의 수를 나타낸다. 상기 CHest[fpre, r, b]는 (i-1)번째 프레임에서 r번째 안테나, b번째 빈에 의해 추정된 채널 추정 값을 나타내고, CHest[fcur, r, b]는 (i)번째 프레임에서 r번째 안테나, b번째 빈에 의해 추정된 채널 추정 값을 나타낸다.
상기 <수학식 3>에서 시간 주기에 따라 표준화된 사용자의 채널 변화량은 하기 <수학식 4>와 같이 나타낸다.
Figure 112006034558342-PAT00004
여기서, 상기 CHnor _ cor은 시간 주기에 따라 표준화된 사용자의 채널 변화량을 나타내고, 상기 CHnor은 상기 <수학식 3>에서 산출한 채널 변화량을 나타낸다. 또한, 상기 Tactual은 두 신호 사이의 시간 차이를 나타내고, 상기 Tmin은 시스템에 의해 발생하는 최소 시간 차이를 나타낸다. 여기서, 상기 채널 변화량은, i-1번째 프레임의 사운딩 채널과 i번째 프레임의 사운딩 채널의 상관을 통해 산출하므로 상기 채널 변화량이 클수록 채널 변화가 적게 일어난다.
상기 스케줄러(311)는 상기 채널 변화량 산출기(309)로부터 제공받은 각 사용자들의 채널 변화량에 따라 무선 공간 자원의 할당이 가능한 사용자들의 집합을 생성한다. 또한, 상기 각 사용자들의 채널 변화에 따라 사용자들에게 할당할 사운딩 채널 주기를 결정한다.
도 4는 본 발명에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 스케줄러의 상세 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스케줄러(311)는 사용자 선택기(401), 상관도 산출기(403) 및 사운딩 채널 할당 주기 결정기(405)를 포함하여 구성된다.
상기 사용자 선택기(401)는 상기 채널 변화량 산출기(309)로부터 각 사용자 들의 채널 변화량 정보를 제공받아 SDMA 공간 무선 자원의 할당이 가능한 사용자들만을 선택한다. 즉, 채널이 빠르게 변화는 사용자는 상기 사운딩 채널을 이용하여 추정된 간섭 정보가 시간에 따라 빠르게 변화하기 때문에 상기 추정된 간섭 정보를 이용하여 SDMA 자원을 할당하면 시스템의 전송 성능이 저하될 수 있다. 따라서, 시스템의 전송 성능 저하를 방지하기 위해 채널 변화가 적은 사용자들만을 선택한다.
상기 상관도 산출기(403)는 상기 사용자 선택기(401)에서 선택된 사용자들 중 동일한 무선 공간 자원을 할당하기 위한 사용자를 선택하기 위해 사용자 간 공간 간섭도를 산출한다.
상기 채널 할당 주기 결정기(405)는 상기 채널 변화량 산출기(309)로부터 제공받은 각 사용자의 채널 변화량에 따라 상기 사용자들로 할당할 사운딩 채널 주기를 결정한다. 예를 들어, 상기 사용자의 채널 변화량이 작은 경우, 즉 상기 사용자의 채널 변화가 심한 경우, 빠르게 변하는 채널 상태를 확인하기 위해 상기 사운딩 채널 할당 주기를 짧게 한다. 반면에 상기 사용자의 채널 변화량이 큰 경우, 즉 상기 사용자의 채널 변화가 적은 경우, 채널이 천천히 변하게 되므로 상기 사운딩 채널 할당 주기를 길게 한다.
상술한 바와 같이 채널 변화량 산출기(309)에서 산출한 각 사용자들의 채널 변화 정도에 따라 SDMA 공간 무선 자원을 스케줄링한다. 이하 설명은, 상기 각 사용자의 채널 변화 정도에 따라 스케줄링을 수행하는 절차에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 공간 다중화하기 위한 사용자 집합을 생성하기 위한 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 채널 변화량은 i-1번째 프레임의 사운딩 채널과 i번째 프레임의 사운딩 채널의 상관을 통해 산출하므로 상기 채널 변화량이 클수록 채널 변화는 적게 일어난다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 상기 수신장치는 501단계에서 사운딩 채널을 통해 i번째 사용자의 사운딩 코드 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 사운딩 코드 신호가 수신되면, 상기 수신장치는 503단계로 진행하여 상기 <수학식 3>과 <수학식 4>를 이용하여 상기 i번째 사용자의 채널 변화량(Ci)을 산출한다.
이후, 상기 수신장치는 505단계로 진행하여 채널 변화가 적은 사용자들만을 선택하기 위해 상기 채널 변화량과 미리 정해진 기준 값을 비교한다.
만일, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 상기 기준 값보다 작거나 같을 경우(Ci ≤ 기준값), 상기 수신 장치는 상기 i번째 사용자의 채널의 변화가 심한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 i번째 사용자를 SDMA 공간 무선 자원을 할당 가능한 사용자 집합에 포함시키지 않고 본 알고리즘을 종료한다.
한편, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 상기 기준 값보다 클 경우(Ci > 기준값), 상기 수신 장치는 507단계로 진행하여 상기 i번째 사용자를 SDMA 공간 무선 자원을 할당 가능한 사용자 집합에 포함시킨다. 이후, 상기 수신장치는 본 알고리즘을 종료한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 사운딩 채널 할당 주기를 조절하기 위한 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 채널 변화량은 i-1번째 프레임의 사운딩 채널과 i번째 프레임의 사운딩 채널의 상관을 통해 산출하므로 상기 채널 변화량이 클수록 채널 변화는 적게 일어난다.
상기 도 6을 참조하면, 먼저 상기 수신장치는 601단계에서 사운딩 채널을 통해 i번째 사용자의 사운딩 코드 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 상기 사운딩 코드 신호가 수신되면, 상기 수신장치는 603단계로 진행하여 상기 <수학식 3>과 <수학식 4>를 이용하여 상기 i번째 사용자의 채널 변화량(Ci)을 산출한다.
이후, 상기 수신장치는 605단계로 진행하여 상기 i번째 사용자의 채널 변화량과 제 1 기준 값과 비교하여 상기 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 큰 경우(Ci > 기준 값)가 α번 이상 반복되는지 확인한다. 여기서, 상기 제 1 기준 값은 상기 i번째 사용자에 현재 할당되어 있는 사운딩 채널 주기를 할당할 수 있는 상위 할당 주기 임계값을 나타낸다. 또한, 상기 α는 채널 변화에 따라, 상기 사운딩 채널 할당 주기가 급격히 변하는 것을 방지하기 위해 설정한 값이다.
만일, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 큰 경우가 α이상 반복되면, 상기 수신 장치는 607단계로 진행하여 상기 i번째 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 증가시킨다. 즉, 상기 i번째 사용자의 사운딩 채널 할당주기를 길게 한다.
한편, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 상기 제 1 기준 값보다 큰 경우가 α이상 반복되지 않으면, 상기 수신 장치는 609단계로 진행하여 상기 i번째 사용자의 채널 변화량을 제 2 기준 값과 비교하여, 상기 채널 변화량이 상기 제 2 기준 값보다 큰 경우가 β번 이상 반복되는지 확인한다. 여기서, 상기 제 2 기준 값은 상기 i번째 사용자에 현재 할당되어 있는 사운딩 채널 주기를 할당할 수 있는 하위 할당 주기 임계값을 나타낸다. 또한, 상기 β는 채널 변화에 따라, 상기 사운딩 채널 할당 주기가 급격히 변하는 것을 방지하기 위해 설정한 값이다.
만일, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 제 2 기준 값보다 큰 경우가 β번 이상 반복되면, 상기 수신 장치는 611단계로 진행하여 상기 i번째 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 감소시킨다. 즉, 상기 i번째 사용자의 사운딩 채널 할당주기를 짧게 한다.
한편, 상기 i번째 사용자의 채널 변화량이 상기 제 2 기준 값보다 큰 경우가 β이상 반복되지 않으면, 상기 수신 장치는 613단계로 진행하여 상기 i번째 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 유지한다. 이후, 상기 수신 장치는 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예는 사운딩 채널 할당 주기에 따른 상위 할당 주기 임계값과 하위 채널 변화량 임계값을 설정한 후, 상기 사용자의 채널 변화량과 비교하여 사운딩 채널 할당 주기를 설정한다. 이때, 상기 사운딩 채널 할당 주기는 상기 상위 할당 주기 임계값과 하위 할당 주기 임계값에 따라 한 단계씩 변화시킬 수 있다. 또한, 미리 정해진 채널 변화량에 따른 사운딩 채널 할당 주기에 따라 상기 사운딩 채널 할당 주기를 결정할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 시분할 복신 기반이 공간 분할 다중 접속 시스템에서 사운딩 채널을 통해 사용자의 채널 변화 정보를 추정하고, 상기 추정된 채널 변화 정보에 따라 무선 공간 자원 할당 가능한 사용자를 제한함으로써, 채널 추정 오류로 인한 시스템의 성능 열화를 최소화할 수 있고, 공간 간섭 계산량을 줄이므로 시스템의 복잡도를 줄일 수 있다. 또한, 상기 추정된 채널 변화 정보에 따라 사운딩 채널 할당 주기를 가변적으로 할당하여 용량이 작은 사운딩 채널의 활용을 극대화하면서 사운딩 정보 오류를 줄여 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (15)

  1. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 장치에 있어서,
    수신신호에서 사운딩(sounding) 채널을 추정하는 사운딩 채널 추정기와,
    상기 추정된 사운딩 채널을 통해 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 채널 변화량 산출기와,
    상기 사용자들의 채널 변화량에 따라 각각의 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하고, 상기 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사운딩 변화량 산출기는,
    상기 사운딩 채널을 통해 수신되는 사운딩 코드 신호의 변화를 이용하여 상기 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    상기 사용자들의 채널 변화량에 따라 상기 사용자들의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하는 사운딩 채널 할당 주기 결정기와,
    상기 사용자들의 채널 변화량에 따라 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 사용자 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 사운딩 채널 할당 주기 결정기는,
    소정 사용자의 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 작을 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 증가시키고,
    상기 사용자의 채널 변화량이 제 2 기준 값보다 클 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 사운딩 채널 할당 주기 결정기는,
    상기 사용자의 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 소정 횟수 이상 반복적으로 작을 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 증가시키고,
    상기 사용자의 채널 변화량이 제 2 기준 값보다 소정 횟수 이상 반복적으로 클 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 사용자 선택기는,
    상기 사용자의 채널 변화량이 소정 기준 값보다 작은 사용자들만 선택하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    상기 선택된 사용자들 중 공간 분할 다중 접속을 수행하기 위해 상기 사용자들 간의 공간 간섭을 산출하는 상관 산출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    수신되는 신호에서 사운딩 채널을 추정하는 과정과,
    상기 추정된 사운딩 채널을 이용하여 상기 사용자들의 채널 변화량을 산출하 는 과정과,
    상기 사용자들의 채널 변화량을 소정 기준 값과 비교하여 상기 무선 자원을 할당 가능한 사용자들을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 채널 변화량은,
    상기 사운딩 채널을 통해 수신되는 사운딩 코드 신호의 변화를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 사용자들을 선택은,
    상기 사용자들의 채널 변화량을 상기 기준 값과 비교하는 과정과,
    상기 사용자들의 채널 변화량이 상기 기준 값보다 작은 사용자들을 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 선택된 사용자들 중 공간 분할 다중 접속을 수행하기 위해 상기 사용자 들 간의 공간 간섭을 산출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 광대역 무선 통신시스템에서 채널 변화에 따라 무선 자원을 할당하기 위한 방법에 있어서,
    수신되는 신호에서 사운딩 채널을 추정하는 과정과,
    상기 추정된 사운딩 채널을 이용하여 상기 사용자들의 채널 변화량을 산출하는 과정과,
    상기 채널 변화량을 소정 기준 값과 비교하여 상기 사용자들의 사운딩 채널 할당 주기를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 사운딩 채널을 통해 수신되는 사운딩 코드 신호의 변화를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 사운딩 채널 할당 주기를 결정하는 과정은,
    상기 채널 변화량을 상기 기준 값과 비교하는 과정과,
    상기 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 작을 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 증가시키는 과정과,
    상기 사용자의 채널 변화량이 제 2 기준 값보다 클 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 감소시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 사운딩 채널 할당 주기를 결정하는 과정은,
    상기 채널 변화량을 상기 기준 값과 비교하는 과정과,
    상기 채널 변화량이 제 1 기준 값보다 소정 횟수 반복적으로 작을 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 증가시키는 과정과,
    상기 사용자의 채널 변화량이 제 2 기준 값보다 소정 횟수 반복적으로 클 경우, 상기 사용자의 사운딩 채널 할당 주기를 감소시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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