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KR101000011B1 - 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법 Download PDF

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KR101000011B1
KR101000011B1 KR1020080091670A KR20080091670A KR101000011B1 KR 101000011 B1 KR101000011 B1 KR 101000011B1 KR 1020080091670 A KR1020080091670 A KR 1020080091670A KR 20080091670 A KR20080091670 A KR 20080091670A KR 101000011 B1 KR101000011 B1 KR 101000011B1
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이태진
조승무
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 오더링 스킴(Ordering Scheme)을 사용함으로써 공통 서브 채널 세트를 사용함으로 인해 발생하는 간섭을 감소시키고 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키는 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법에 관한 것으로서, 각 셀이 모든 셀에 대하여 공통으로 할당되는 공통 서브 채널 세트(Common Sub-channel Set)와 모든 셀에 대하여 상이하게 할당되는 전용 서브 채널 세트(Dedicated Sub-channel Set)를 가지고, 클러스터 사이즈에 따라 셀을 적어도 하나 이상의 타입으로 분류하는 단계와 셀의 타입에 따른 주파수 분할 스킴에 의해 전용 서브 채널 세트를 할당하는 단계를 포함한다.
FFRO; 부분 주파수 재사용; FFR; OFDM

Description

직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법{METHOD FOR FRACTIONAL FREQUENCY REUSE WITH ORDERING TO INCREASE CAPACITY OF OFDM SYSTEMS}
본 발명은 주파수 재사용 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법에 관한 것이다.
무선 가입자의 증가와 멀티미디어 서비스 분야의 발전으로 인해 더 많은 무선 액세스 대역폭이 요구되고 있다. 따라서, 차세대 무선 액세스 네트워크는 광대역 통신에서의 주파수의 선택적 소멸을 완화하면서 주파수 스펙트럼을 효과적으로 이용할 수 있는 개선된 기술을 필요로 하게 되었다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 이러한 요구를 만족시킬 수 있는 최상의 솔루션 중 하나로 고려되어 왔다. 한편, 무선 셀룰러 시스템에서, 셀 클러스터링은 인접한 셀 사이에서의 채널간 간섭(CCI, Co-Channel Interference)를 줄이기 위한 방법으로 사용되어 왔다. 또한, 시스템의 효율을 향상시키기 위하여 주파수 재사용 계수(Frequency Reuse Factor)는 1에 근접한 값이어야 한다.
그러나, CCI를 감소시키기 위해서는 셀 용량을 희생하여야 하는 문제점이 있었다. 따라서, 셀 용량의 희생 없이도 CCI를 감소시키기 위하여 몇가지 기술이 제시되었는데, 그 예로 섹터링(Sectoring), 재사용 분할(Reuse Partitioning) 그리고 FFR(Fractional Frequency Reuse) 등이 있다.
이 중 섹터링은 셀 용량을 증가시키기 위하여 지향성 안테나(directional antenna)를 사용하며, 재사용 분할은 다중 재사용 계수(Multiple Reuse Factors)를 사용한다. 이때, 오버레이된 셀들은 재사용 분할에서 시스템의 용량을 향상시키고 CCI를 감소시키도록 구현된다. FFR은 셀 용량과 간섭 사이의 균형을 맞추기 위하여 셀에서의 사용 가능한 채널 세트에 제약을 갖는다. 이처럼 종래의 FFR은 각 셀에서 사용되는 서브 채널 세트에 대하여 많은 제약을 갖는데, 이는 시스템의 스펙트럼 효과를 제한하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 FFR의 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로서, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위하여 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용(FFRO, Fractional Frequency Reuse with Ordering Scheme) 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명은 모든 셀들에 할당된 공통 서브 채널 세트(Common Sub-channel Set)에서 CCI를 감소시키고 OFDM 시스템의 용량을 증가시킬 수 있는 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법은, 클러스터 내에 구비된 모든 셀에 대하여 공통으로 할당되는 공통 서브 채널 세트(Common Sub-channel Set)와 상기 모든 셀에 대하여 서로 상이하게 할당되는 전용 서브 채널 세트(Dedicated Sub-channel Set)를 포함하는 주파수의 부분 주파수 재사용 방법으로서, 상기 클러스터 사이즈에 따라 상기 셀을 적어도 하나 이상의 타입으로 분류하는 단계; 및 상기 셀의 타입에 따른 주파수 분할 스킴에 의해 전용 서브 채널 세트를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 셀 타입의 번호가 클러스터 사이즈와 동일하도록 한다. 또한, 상기 셀의 타입에 따른 주파수 분할 스킴에 의해 전용 서브 채널 세트를 할당하는 단계는, 상기 셀의 타입에 따른 주파수 분할 스킴에 의해 전용 서브 채널 세트를 할당하는 단계는, 상기 각 셀의 모든 서브 캐리어를 순차적인 방법으로 인덱스하는 단계; 및 상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 M은 클러스터 사이즈이다.
상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계는, 공통 서브 채널 세트 Fm 에 대하여,
Figure 112008065756393-pat00001
연산을 통해 서브 캐리어를 분할하고, 상기 fi는 인덱스 i의 서브 캐리어이며, 상기 p는 각기 전체 서브 채널에 대한 공통 서브 채널의 비율이다.
상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계는, 전용 서브 채널 세트 fm 에 대하여,
Figure 112008065756393-pat00002
연산을 통해 서브 캐리어를 분할한다.
상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계 이후 셀 타입 s에 대하여 서브 채널을
Figure 112008065756393-pat00003
의 순서로 순차적으로 할당하는 단계를 더 포함하고, 상기 s∈{1, 2, ... , M}이다.
상기 클러스터 사이가 3일 때 각 서브 채널 세트 F1, F2, F3, F4, F5, F6에 대하여, 타입 1: F4 → F1 → F2 → F3 , 타입 2: F5 → F2 → F3 → F1, 타입 3: F6 → F3 → F1 → F2의 순서로 각 사용자에게 할당한다.
본 발명에 따른 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법은 채널간 간섭을 감소시키고 OFDM 시스템의 성능을 향상시키는 현저한 효과가 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법은 특정 셀 타입에 대하여 서브 채널 세트와 서브 채널의 할당 순서를 오더링 스킴에 따라 효과적으로 설계함으로써 공통 서브 채널 세트에서의 간섭 량을 크게 줄일 수 있으며, 셀 간의 균일한 트래픽 부하 분포 뿐만 아니라 불균일한 트래픽 부하 분포 모두에서 시스템 처리량을 향상시키는 효과를 갖는다. 특히, 본 발명에 따른 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법은 전체 서브 채널에 대한 공통 서브 채널의 비율이 높을 때 시스템 출력을 크게 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 종래의 부분 주파수 재사용 방법(FFR, Fractional Frequency Reuse)에 대하여 설명하면 이하와 같다.
모바일 WiMAX는 더 많은 가입자를 수용하기 위하여 재사용 계수로 1을 허용한다. 이러한 환경에서 모든 셀이 동일한 주파수 채널을 사용할 경우 서비스 품질(QoS)를 지원하기 위한 기술이 요구된다. FFR은 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로, FFR에 대한 연구는 (1) 주파수 분할(Frequency Partitioning), (2) 서브 채널 할당(Sub-channel Allocation), 그리고 (3) 재사용 세트 관리 알고리즘(Reuse Set Management Algorithm)의 세가지 분야로 분류된다.
먼저, 주파수 분할은 서브 채널 세트를 분류하는 절차로, 셀 클러스터링과 관련되며 각 셀에 대하여 적당한 서브 채널 세트를 결정한다. 그리고, 서브 채널 할당은 다수의 서브 채널을 전체 서브 채널 세트 간에 어떻게 할당할지를 결정한다. 마지막으로, 재사용 세트 관리 알고리즘은 재사용 세트를 정적(static) 또는 동적으로(dynamic) 어떻게 관리할지에 대한 문제를 다룬다.
도 1은 FFR에서의 주파수 분할 예를 도시한 도로서, 도 1a는 종래의 FFR에서의 주파수 분할을 도시한 도이다. 도 1a에 도시한 바와 같이, 종래의 FFR에서 각 셀에 대해 사용가능한 서브 채널 세트는 주파수 분할 스킴에 의해 결정된다. 여기서 사용 가능한 서브 채널 세트는 두 가지 다른 타입을 갖는데, 하나는 모든 셀에 대하여 할당된 공통 서브 채널 세트(Common Sub-channel Set, F1)이고, 다른 하나는 특정 셀에 대하여 할당된 전용 서브 채널 세트(Dedicated Sub-channel Set, F2, F3 또는 F4)이다. 비록 전용 서브 채널 세트가 간섭 효과를 감소시키기는 하지만, 공통 서브 채널 세트의 경우 1계층 셀(1-tier cell)로부터의 CCI가 여전히 남게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법(FFRO, Fractional Frequency Reuse with Ordering Scheme)에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 FFRO는 공통 서브 채널 세트에서의 간섭량을 감소시키기 위하여 FFR의 새로운 효과적인 주파수 분할 방법이다. FFRO에 대하여는 도 1b를 참조하여 설명하도록 한다.
도 1b는 본 발명에 따른 FFRO에서의 주파수 분할을 도시한 도이다. 도 1b에 도시한 바와 같이, 각 셀은 공통 서브 채널 세트(F1, F2 및 F3)와 전용 서브 채널 세트(F4, F5 또는 F6)를 가지고 있다. FFRO에서는 몇몇 공통 서브 채널 세트가 있고 각 셀은 해당 세트 타입에 따라 서브 채널 세트를 할당하기 위하여 특정 규칙을 따르며, 공통 서브 채널 세트의 번호와 세트 타입은 클러스터 사이즈에 의해 결정된다. 이하에서는 서브 캐리어의 수는 N이라 하고 클러스터 사이즈를 M이라 한다.
OFDM 시스템에서 모든 서브 캐리어는 순차적인 방법으로 인덱스되며 클러스터 사이즈가 M이라고 할 때 해당 인덱스 번호상의 모듈로 M 연산을 수행함으로써 2M 서브 채널 세트로 분할된다. 따라서 서브 채널 세트들은 F1, F2, ... , FM, ... , F2M 와 같이 표현된다.
만일, 도 1b에서 M=3이고 서브 채널 세트는 F1, …, F2M= 6 이라면, 공통 서브 채널 세트 Fm 은, 수학식 1과 같은 서브 캐리어의 세트가 된다.
Figure 112008065756393-pat00004
여기서 fi와 p는 각기 인덱스 i 서브 캐리어와 전체 서브 채널에 대한 공통 서브 채널의 비율을 나타낸다.
이와 유사하게 전용 서브 채널 세트 Fm 은 수학식 2와 같이 표현된다.
Figure 112008065756393-pat00005
셀 타입의 수는 클러스터 사이즈와 동일하다. 또한, 각각의 세트 타입에서 서브 채널은 특정 순서에 따라 사용자에게 순차적으로 할당된다.
셀 타입 s에 대하여 서브 채널은 이하와 같이 순차적으로 할당된다.
Figure 112008065756393-pat00006
여기서 s∈{1, 2, ... , M}이고 F0는 FM과 등가이다.
예를 들어, 클러스터 사이즈 M=3인 경우, 각각의 서브 채널 세트는 F1, F2, F3, F4, F5, 그리고 F6과 같이 표현된다. 이때, 각각의 셀은 타입 1, 타입 2 또는 타입 3이 된다. 각 셀에 대한 서브 채널 세트의 할당 순서는 다음과 같이 결정된다.
타입 1: F4 → F1 → F2 → F3
타입 2: F5 → F2 → F3 → F1
타입 3: F6 → F3 → F1 → F2
따라서, 타입 1 셀에 대하여, 새로운 콜이 도착하면 서브 캐리어 할당 알고리즘에 의해 F4의 서브 캐리어가 사용자에게 우선적으로 할당된다. 그리고, F4의 모든 서브 캐리어가 사용자에게 할당된 후에는 F1의 서브 캐리어의 할당이 시작되며, 그 후에 F2 및 F3의 서브 캐리어가 순차적으로 할당된다. 타입 2 및 타입 3의 셀에 대하여도 서브 채널 세트 할당 순서를 제외하고 동일한 방법으로 서브 캐리어의 할당이 이루어진다. FFRO는 각 사용자에 대하여 정적인 서브 캐리어 할당 또는 동적인 서브 캐리어 할당 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 FFRO와 종래의 FFR이 적용된 시스템의 간섭 추정을 통해 각각의 주파수 재사용 방법의 성능 평가 결과를 설명한다.
간섭 효과를 추정하기 위하여, M=3인 경우 인접한 셀 간의 간섭을 확률적으로 추정하도록 한다. 셀 i에서 사용되는 서브 캐리어가 셀 j에서도 사용되는 이벤트가 발생할 확률은 λi와 λj의 함수로 표현된다.
Figure 112008065756393-pat00007
여기서
Figure 112008065756393-pat00008
는 셀 i에서 사용된 서브 캐리어의 수를 나타내고,
Figure 112008065756393-pat00009
은 셀 i의 전체 서브 캐리어 수를 나타낸다.
또한, 셀 i에서 사용되는 임의의 서브 캐리어가 Fk 세트(1 ≤ k ≤ 6)에 포함될 확률을
Figure 112008065756393-pat00010
로 표현하고, 셀 i에서 사용자에게 할당된 서브 캐리어가 인접한 셀 j에서 사용될 확률을
Figure 112008065756393-pat00011
로 표현한다. 여기서 si와 sj는 셀 i와 셀 j의 타입을 각기 나타낸다.
이제 주어진 λi와 λj에 대하여,
Figure 112008065756393-pat00012
확률을 계산할 수 있다.
예를 들어, 셀 i(타입 1)에서 사용된 서브 캐리어가 인접한 셀 j(타입 2)에서도 사용될 이벤트의 확률은 수학식 4와 같이 계산된다.
Figure 112008065756393-pat00013
여기서 (1+p)/3 ≤ λi ≤ (1+2p)/3 이고, 1/3 ≤ λj ≤ (1+p)/3 이다. 또한, 조건부 확률은 수학식 5와 같이 산출된다.
Figure 112008065756393-pat00014
따라서,
Figure 112008065756393-pat00015
는 수학식 6과 같이 산출될 수 있게 된다.
Figure 112008065756393-pat00016
이와 유사한 방법으로, 각 타입의 셀로부터의 간섭은 λi와 λj의 함수로 나타낼 수 있게 된다. 이때,
Figure 112008065756393-pat00017
는 λi와 λj의 범위에 따라 다른 형태로 표현된다. 이와 같이, 간섭을 추정함으로써 본 발명은 FFR 기술의 성능과 비교하는 것이 가능해진다.
도 2는 셀 i(타입 1)의 사용자에게 할당된 서브 캐리어가 인접한 셀 j(타입 2 또는 3)에도 사용될 확률을 도시한 도로서, si=1, sj=2, 3, λij, 그리고 p=0.7인 경우의
Figure 112008065756393-pat00018
의 확률을 나타낸다.
본 발명에 따른 FFRO의 성능을 비교하기 위하여 두 개의 FFR 스킴을 고려할 수 있는데, FFR1은 기본적인 FFR 스킴이고, FFR2은 전용 서브 채널은 FFRO와 유사한 방법으로 사용자에게 우선적으로 할당되지만, 공통 서브 채널은 FFRO에서와 같이 일부의 서브 채널 세트로 분할되지는 않는다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 FFRO에서, 간섭 발생 확률은 타입 2 및 타입 3 셀에서 모두 감소하였지만 타입 1 셀에서는 증가하였다. 그러나, 타입 1 셀 j가 실제로는 셀 i의 2계층에 배치되었으므로 간섭의 효과는 크지 않음을 알 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 FFRO의 성능을 확인하기 위한 시뮬레이션 결과를 설명하도록 한다.
먼저, OFDM 시스템에서의 FFRO의 시스템 모델을 설명하고 균일한 트래픽 부하 분포와 불균일한 트래픽 부하 분포 하에서의 시뮬레이션 결과를 설명하도록 한다. 이하에서 λj는 각 셀의 트래픽 부하를 모델링하는 가우스 랜덤 변수로 가정한다. 이때, λj의 평균은 λi와 동일하다. 모바일 WiMAX 시스템을 고려하여 링크 레벨 파라미터는 이하와 같이 설정하였다.
캐리어 주파수=2.3GHz
샘플링 주파수=10MHz
FFT 사이즈=1024
사용된 서브 캐리어 수=864
데이터 서브 캐리어 수=768
파일럿 서브 캐리어 수=96
심볼 레이트=9.76ksymbols/sec
또한, OFDM은 서로 다른 모듈레이션 스킴과 서브 캐리어에 적용되는 에러 정정 코드를 허용한다. 표 1은 본 발명에 따른 시스템에 대한 모듈레이션 및 코딩 스킴(MCS)의 테이블을 나타낸다.
Modulations Code Rate SIR
QPSK 1/12 - 4.34
QPSK 1/8 - 2.80
QPSK 1/6 - 1.65
QPSK 1/4 0.13
QPSK 1/3 1.51
QPSK 1/2 4.12
QPSK 2/3 6.35
16QAM 1/2 9.50
16QAM 2/3 12.21
64QAM 1/2 13.32
64QAM 2/3 16.79
64QAM 5/6 20.68
시스템 레벨 시뮬레이션에서는 이하의 파라미터들이 사용되었다.
셀의 수=19
기지국 간의 거리=1km
기지국의 송출전력=20W
캐리어 주파수와 셀 반경을 고려하면, 채널 모델로 COST-WI 도심 마이크로 모델이 적용되었다. 시계 환경의 비선형(non-line)에 대하여 표준편차 ε,σε는 10dB로 설정되었다.
PL(d) = 31.81 + 40.5 log(d) + ε (3)
또한, 서브 캐리어 할당 알고리즘으로 임의의 방법에 의해 사용자에게 서브 캐리어를 할당하는 랜덤 할당 메커니즘을 사용하였다.
도 3은 균일한 트래픽 부하 분포 하에서의 셀 0의 전체 처리량을 도시한 도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, p가 1일 때, FFR1과 FFR2는 모두 단일의 셀 주파수 재사용 방식으로 동작한다. 이때, FFRO는 중간 트래픽 부하에서 더욱 향상된 성능을 갖는다. 또한, FFRO와 FFR2는
Figure 112008065756393-pat00019
에서 동일한 성능을 보이는데, 전용 서브 채널이 FFRO와 FFR2 모두에 먼저 할당되기 때문이다. 한편, λ0가 1/3일 때 FFRO의 전체 처리량은 감소하기 시작하는데, 이는 1계층 셀로부터의 간섭이 셀 0에서 모바일 스테이션에 영향을 미치기 시작하기 때문이다.
도 4는 불균일한 트래픽 부하 분포(분산=0.1) 하에서의 셀 0의 전체 처리량을 도시한 도이다. 도 4에서 평균 및 분산은 λj의 평균 및 분산을 나타낸다.
균일한 트래픽 부하 분포 하에서, 간섭 발생 확률은 낮은 트래픽 부하에서는 거의 0이 되지만 높은 트래픽 부하에서는 1에 가까워진다. FFR 기법은 낮은 트래픽 부하와 높은 트래픽 부하에서 동일한 성능을 유도한다. 그러나, 도 4와 같이 불균일한 트래픽 부하 분포 하에서 FFRO는 모든 트래픽 영역에서 처리량이 개선된 결과를 나타내는데, 이는 서브 채널 세트 할당의 순서가 간섭을 감소시키기 때문이다. 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 전체 서브 채널에 대한 공통 서브 채널의 비율인 p가 높을 때 FFRO는 시스템 처리량을 크게 향상시키는 것을 알 수 있다.
도 5 및 도 6은 트래픽 부하 분포 효과에 따른 사용자의 평균 처리량을 도시한 도이다. 도 5 및 도 6에서 평균 및 분산은 λj의 평균 및 분산을 나타낸다. 사용자의 평균 처리량은 트래픽 부하에 의해 영향을 받기 때문에, FFRO의 4개의 서브 채널 그룹을 고려하여 각 트래픽 영역의 중간에서 성능이 평가되었다. 낮은 트래픽 조건에서 FFRO와 FFR2의 사용자는 전용 서브 채널 세트에서만 서브 캐리어를 사용하기 때문에 FFRO와 FFR2는 동일한 성능을 보인다. 공통 서브 채널 세트의 일정한 순서에 의한 할당은 전용 서브 채널 세트에서의 모든 서브 캐리어가 사용자에게 할당된 이후의 처리량에 영향을 미친다. 따라서, FFRO는 중간 트래픽 부하에서 균일한 트래픽 부하 분포 및 불균일한 트래픽 부하 분포 모두에 대하여 성능 향상을 나타내게 되었다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되었지만, 그러한 기술은 오로지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
도 1a는 종래의 FFRO에서의 주파수 분할을 도시한 도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 FFR에서의 주파수 분할을 도시한 도이다.
도 2는 셀 i(타입 1)의 사용자에게 할당된 서브 캐리어가 인접한 셀 j(타입 2 또는 3)에서도 사용될 확률을 도시한 도이다.
도 3은 균일한 트래픽 부하 분포 하에서의 셀 0의 전체 처리량을 도시한 도이다.
도 4는 불균일한 트래픽 부하 분포(분산=0.1) 하에서의 셀 0의 전체 처리량을 도시한 도이다.
도 5 및 도 6은 트래픽 부하 분포 효과에 따른 사용자의 평균 처리량을 도시한 도이다.

Claims (7)

  1. 클러스터 내에 구비된 모든 셀에 대하여 공통으로 할당되는 공통 서브 채널 세트(Common Sub-channel Set)와 상기 모든 셀에 대하여 서로 상이하게 할당되는 전용 서브 채널 세트(Dedicated Sub-channel Set)를 포함하는 주파수의 부분 주파수 재사용 방법으로서,
    상기 클러스터 사이즈에 따라 상기 셀을 적어도 하나 이상의 타입으로 분류하는 단계;
    상기 각 셀의 모든 서브 캐리어를 순차적인 방법으로 인덱스하는 단계; 및 상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계를 포함하고,
    상기 M은 클러스터 사이즈인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀의 타입 수는 상기 클러스터 사이즈와 동일한 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계는,
    공통 서브 채널 세트 Fm 에 대하여,
    Figure 112010048214093-pat00020
    연산을 통해 서브 캐리어를 분할하고,
    상기 fi는 인덱스 i의 서브 캐리어이며,
    상기 p는 각기 전체 서브 채널에 대한 공통 서브 채널의 비율인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계는,
    전용 서브 채널 세트 fm 에 대하여,
    Figure 112010048214093-pat00021
    연산을 통해 서브 캐리어를 분할하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모든 서브 캐리어 각각을 해당 인덱스 번호에 대한 모듈로 M 연산을 수행하여 2M개의 서브 채널 세트로 분할하는 단계 이후 셀 타입 s에 대하여 서브 채널을
    Figure 112010048214093-pat00022
    의 순서로 순차적으로 할당하는 단계를 더 포함하고,
    상기 s∈{1, 2, ... , M}인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 클러스터 사이가 3일 때 각 서브 채널 세트 F1, F2, F3, F4, F5, F6에 대하여,
    타입 1: F4 → F1 → F2 → F3
    타입 2: F5 → F2 → F3 → F1
    타입 3: F6 → F3 → F1 → F2
    의 순서로 각 사용자에게 할당하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 시스템의 용량을 증가시키기 위한 오더링 스킴을 갖는 부분 주파수 재사용 방법.
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