KR100470006B1 - 무선통신네트워크에서의간섭처리방법과기억수단 - Google Patents

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Abstract

통신 시스템 내에서 통신 채널에 대한 서비스 질적인 계수의 함수로서, 셀룰라 무선 통신 시스템 내의 인접 채널 간섭을 처리하기 위해 새로운 방법이 제공된다. 이 방법은 '인접 채널 제약 조건들로의 재사용 분할'로서 특징되고, 인접하는 전방향성 셀들 사이의 인접 채널 간섭을 제거하는 기능을 수행한다.

Description

무선 통신 네트워크에서의 간섭 처리 방법과 기억 수단
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 발명은 발명의 명칭이 "채널화된 셀룰라 시스템에서 인접 채널 간섭을 처리하기 위한 시스템과 방법"인(M. Benveniste-7) 미국 특허 출원 제 08/580,570 호와 관계되고, 발명의 명칭이 "전력 제어와 지향된 채널 할당으로 인접 채널 간섭을 처리하는 시스템과 방법"인(M. Benveniste-9) 미국 특허출원 번호 제 08/581,694 호와 관계되고, 이 관련 출원은 본 출원과 동시에 제출되었으며, 발명자가 동일하고 본원에 참조 문헌으로 포함된다.
발명의 배경
A. 본 발명의 분야
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 채널화된 셀룰라 시스템들 내에서 인접 채널 간섭을 처리하기 위한 개선된 수단에 관한 것이다.
B. 배경 기술
무선 통신 분야에서, 스펙트럼 효율(spectral efficiency)과 이용 가능한 채널의 최대화에 대한 고려는 통상, 상기 채널들의 셀룰라 배치의 이용 및 그들이 유도되는 주파수들을 가리킨다. 즉, 서비스 영역은 셀들로 알려진 접속된 서비스 도메인(service domain)들로 분할된다. 특정 셀 내에서, 사용자는 무선 링크들을 통해 상기 셀에 서비스하는 기지국과 통신하고, 다른 셀들을 위한 기지국들에 접속된 상기 기지국은 무선 통신 네트워크를 포함한다. 이어서, 무선 통신 네트워크는, 통상 하나 이상의 유선 네트워크들에 접속될 것이다. 이러한 무선 네트워크를 사용하여 통신하기 위해, 각 사용자는 채널들의 불연속 세트(discrete set) 중 하나에 할당된다.
무선 셀룰라 통신 시스템의 종래의 규칙적인 육각형 셀 배치(regular hexagonal cell layout)가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다(도 1에 나타난 셀들의 육각형 형상은 도면 관례를 나타낸다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 육각형 셀의 표현은, 셀을 위한 이상적인 전력 도달 영역인 원형에 가까우므로 선택되었다. 그러나, 원형 형상들을 사용하는 것은 겹쳐진 영역을 포함할 수 있으며 서비스 받는 영역의 도시를 불분명하게 할 수 있다. 반면에 육각형 셀 관례로, 서비스 영역을 나타내는 복수의 셀들이 셀들 사이의 갭과 겹침이 없이 묘사될 수 있다). 알려진 바와 같이, 육각형 격자로 지리적인 서비스 영역을 묘사하는 것은, 제어된 반복 가능한 규칙적인 할당 모델에서 상기 주파수들의 재사용을 허용하는 패턴화된 배치로 주파수들을 할당하는 것이 가능한 지리적인 패턴을 설립한다. 셀 영역 각각은 그들에 할당된 특정 채널의 세트들을 갖는다(물론, 아래에서 충분히 검토되는 바와 같이, 무선 통신 분야에서 비교적 최근의 발전을 나타내는 가변 채널 할당 방법들은 통상 셀 내에 비-고정 채널 할당들을 포함할 것이다). 각각의 채널 세트는 셀 영역 내에서 사용하기 위한 복수의 개별적인 송신 및 수신 무선 채널들을 포함한다. 도 1에서 도시된 모델에서, "A"라고 표시된 셀들은 공통의 사용자 셀들이고, 모두는 동일 채널 세트를 사용한다. "B", "C"등으로 표시된 공통의 사용자 셀들도 이와 동일하고, 그들의 각각은 자신의 할당된 채널 세트를 갖는다.
각각의 셀은 기지국과 연관된 안테나 시스템에 의해 방사되고, 이 기지국은 서로 및/또는 다른 네트워크들과 상호 접속 될 수 있다. 전방향성 방사 패턴은 안테나(101)에 의해 기술되고, 셀들을 작은 쐐기형의 서비스 영역들로 섹터화하는 것을 나타내는 지향성 안테나 패턴은 안테나(102)에 의해 표현된다.
셀룰라 통신 시스템의 중심 관점은 주파수 재사용 개념이라는 것이 잘 알려져 있다. 주파수 재사용으로, 다른 지리적 위치들(다른 셀들) 내의 사용자들은, 규칙적인 채널 할당을 위한 도 1에서 일반적으로 지명된 셀들에 의해 묘사된 바와 같이, 동일 주파수 채널을 동시에 사용할 수 있다. 주파수 재사용이 시스템의 스펙트럼 효율을 상당히 증가시킬 수 있는 동안, 적절한 시스템 설계가 없는 경우에 동일 채널의 공통 사용에 연루된 셀들 사이에서 심각한 간섭이 발생할 수 있다.
주파수 재사용 할당들은 공통 사용자 셀들을 식별하고 RF 스펙트럼을 채널 세트들로 분배하기 위한 단순한 규칙들을 채택함으로서 통상적으로 실현된다. 채널 할당 접근들은 광범위하게는 고정 방법과 가변 방법의 두 카테고리로 분류될 수 있으며, 이에 관하여 M.Benveniste의 근간 " 스스로 구성 가능한 무선 시스템"을 참조하라. 고정 채널 할당은 셀들과 그들을 서비스하는 채널들 사이의 관계를 고정시킨다. 셀에 할당된 채널만이 이 셀 내의 호출들을 서비스할 수 있고, 각 채널은 채널이 할당되는 모든 셀들에 의해 동시에 사용될 수 있다. 고정 채널 할당의 예는 "규칙적"인 채널 할당이고, 이는 동일 크기의 규칙적으로 간격된 셀들을 특징으로 한다. 규칙적인 채널 할당은 셀들을 가로질러 동일하게 분배된 통신량을 갖는 시스템에 최적이다.
통신량 분배가 균일하지 않는 경우, 최적의 고정 "비규칙적인"채널 할당이 발견될 수 있고, 이는 그들의 통신량 부하에 따라 채널들을 셀들에 할당한다(이와 같은 최적의 비 규칙적인 할당을 달성하기 위한 처리는 M.Benveniste의 미국 특허 제 5,404,574호의 "무선 통신 네트워크들에서 비 규칙적인 채널 할당을 위한 장치와 방법"에 기술되어 있다).
가변 채널 할당 방법은 기지국 무선기들의 격리되고 소프트웨어로 구동되고 재동조를 위한 시스템의 능력을 개발하고, 이 능력은 채널 용량이 통신량 변화를 적응하게 한다. 가변 채널 할당 방법의 종류에는 적응형과 동적인 채널 할당 방법들, 이 둘의 혼성인 적응형 동적 채널 할당을 포함한다(M. Benveniste의 "스스로 구성 가능한 무선 시스템" 참조).
또한, 무선 시스템 내의 통신의 품질은 사실상 수신된 신호 대 간섭의 비(S/I)에 의존한다는 것이 잘 공지되어 있다. 관련된 일차적인 간섭은, 공통 채널 간섭과 인접 채널 간섭이라는 두 성분들을 포함한다. 공통 채널 간섭은 작동 채널과 같은 동일 주파수에 동조되는 통신 소스들로부터의 간섭이다. 인접 채널 간섭은 주파수 스펙트럼 내의 작동 채널에 인접한 채널들을 사용하는 통신 소스들로부터 발생한다. 간섭하는 인접 채널이 스펙트럼 내의 작동 채널에 인접하는 경우, 인접 채널 간섭이라는 용어가 통상 사용된다. 요구하는 음성 또는 데이터 전송의 품질을 얻기 위해 결합된 공통의 채널 및 인접 채널 간섭에 대한 수신된 신호의 비는 반듯이 명세된 임계값 이상이어야 한다.
셀 내 및 인접 셀들 내부의 인접 채널을 사용하는 것을 피해야 할 필요성은 잘 인식되어 있다. 3개의 섹터 셀이 7개의 셀로된 일단(cluster)의 스펙트럼을 재사용하는 아날로그 AMPS 시스템에서의 기존의 채널 할당에서, 통상 도 2의 섹터화된 패턴에 의해 나타난 바와 같이, 동일 셀을 서비스하는 채널 사이에서 21 채널의 간격(630kHz)은 인접 채널로부터의 간섭을 무시할만하게 하는 것보다 더 적합하다. 물리적으로 연속인 셀에 대해, 인접 채널 세트를 작은 셀의 섹터에, 또는 고려중의 섹터에 연속될지도 모르는 연속 셀 내의 섹터에, 할당하는 것을 회피하는 것은 충분하다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 채널 할당은 크기가 7인 3-섹터 재사용 그룹을 위해 존재한다.
가변 또는 비규칙적인 고정 채널 할당과 유사하게, 비교적 덜 오래된 채널 할당 방법에서와 같이 이와 유사한 채널 간격 필요조건을 자동적으로 만족하는 것은 더 이상 발생하지 않는다. 셀룰라 시스템 설계자는 무엇이 셀 내에서 또는 인접 셀 내에서 동시에 사용되는 채널 사이에서 소요되는 최소한의 스펙트럼 분리인가 하는 의문에 직면한다. 이 질문에 대답하기 위해 제안된 접근 방법은, 설령 인접 채널 간섭이 존재한다 하더라도 인접 채널 간섭을 적절히 고려하지 않는다(이 선행 접근 방법의 예는 다음과 같은 참조문헌에 나와있다: N. Bambos와 G.J. Potti, 1992 "고 용량 무선 네트워크에 관하여"의 제 3 WINLAB 워크샵의 239-247페이지; R. Beck과 H. Panzer,"마이크로 셀룰라 이동 무선 시스템에서의 동적 채널 할당과 양도에 관한 방법", IEEE Vehicular, Technol 회보, 5, 1989; D. C. Cox와 D. O. Reudink, " 이차원 대규모 이동 무선시스템에서의 동적 채널할당", Bell system journal, Vol. 51, No, 7, pp. 1611-1629, 9, 1972; S. M. Elndubi, R. Singh와 S. C. Gupta, " 고 통신 시스템에서 새로운 주파수 채널 할당 알고리즘" IEEE 번역문, Vehicular, Technol. Conference., Vol. 31. No. 3, 8월, 1982; G.J.Foschini와 Z.Miljanic,"단순히 분배된 자율적인 전력 제어 알고리즘과 이것의 범위" IEEE 번역판, Vehicular, Technol, 11, 1993; H. Jiang과 S. S. Rappaport, " CBWL" : " 셀형 통신 시스템을 위한 새로운 채널 할당과 분배 방법" IEEE Veh. Technol. Conference, 5, 1993; T. J. Kahwa와 N. D. Georganas, " 대규모적인 혼성채널할당 기법" IEEE 번역판. Commun., Vol. 26, No 4, 1978년 4월; S. Nanda와 D. J. Goodman " 동적 수단 획득:TDMA 셀형 시스템을 위한 분배된 캐리어 할당" , " 제 3세대 무선 정보 네트워크" , S. Nanda와 D. J. Goodman(eds), pp. 99-124, Kluwer 아카데미 출판사, 보스톤 ,1992:R. J. Pennotti, 셀룰라 이동 통신 시스템에서의 채널 할당, Ph. D. 논문, 뉴욕 폴리텍크 연구소, 1976; J. Zander, " 셀룰라에서의 공통채널 간섭 처리를 위한 트랜스미터 전력제어", 제 4 WINLAB Workshop, 241-247, 1993.) 특히, 인접 채널 간섭의 선행 처리와 채널 간격 필요 조건의 유도는 S/I의 비율에 관한 전면적인 영향(1989년 뉴욕 맥그로우 출판사에서 출판한 W.C.Y Lee의 이동 가능한 셀형 전화 통신 시스템을 참조)을 고려하지 않았다. S/I의 비율에 대한 인접 채널 간섭의 영향을 이와 같이 고려하지 못함으로 인해 간섭보다 약한 신호가 되는 결과될 것이다. 수신기 근처에 위치한 간섭 신호의 상대적인 강도와 채널 분리에 의한 신호 강도 강하를 균형 있게 함으로써 결과적으로 S/I의 비율은 공통 채널 간섭이 없는 경우에는 1(0dB)과 동일할 것이다. 만일 몇몇의 공통 간섭이 존재한다면, 결과적으로 S/I의 비율은 1 보다 작게(dB로 표현되면, -1보다 작게) 될 것이다.
S/I의 필요 조건은 총 간섭에 제한을 수반하며 이 총 간섭은 두 항목의 합(공통 채널 간섭 더하기 인접 채널 간섭)이므로, 그들 사이에는 트레이드-오프(trade-off)이 존재한다. 채널 사이에 보다 큰 주파수 스펙트럼 분리가 존재하는 경우 인접 채널 간섭은 감소하고 따라서 공통적인 채널 간섭에 대하여 보다 큰 마진을 남긴다. 따라서, 최소한 원칙적으로, 재사용 거리가 보다 적어지고, 시스템 용량은 더 커진다. 따라서, 보다 큰 채널 분리는 더 작은 채널이 각 셀에서 이용 가능하게 하고, 이는 기타 모든 조건이 동일하게 유지된다면 용량 감소에 이를 것이다. 따라서 본 시스템 설계자의 중요한 목표는 S/I의 필요 조건이 충족되며 스펙트럼의 이용이 최대가 되는 최적 채널 분리를 결정하는 것일 것이다.
본 발명의 요약
본 발명은 통신 시스템 내에서 통신 채널들에 대한 서비스 품질 계수의 함수로서 셀룰라 무선 통신 시스템에서 인접 채널 간섭을 처리하기 위한 신규의 방법을 제공한다. 본원에 개시된 인접 채널 간섭을 처리하기 위한 신규의 방법은, 인접한 전방향성 셀들 사이의 인접 채널 간섭을 제거하기 위한 '인접 채널 제약들로 재사용 분할'을 특징으로 한다.
상세한 설명
다음의 논의는 컴퓨터 시스템 내에서 데이터에 관한 연산을 알고리즘과 상징적인 표현으로 부분적으로 표현될 것이다. 이해되는 바와 같이 이 알고리즘에 의한 기술과 표현은 연산의 내용을 본 분야의 기술자에게 전하고자 하는 시스템 엔지니어링 분야의 기술자에 의해 통상 사용되는 수단이다.
여기서 (그리고 통상)사용되는 바와 같이, 알고리즘은 내장된 물리량으로서 볼 수 있다. 통상, 필수적이지는 않지만, 상기 양은 기록되고, 전송되고, 결합되고, 비교되고, 기타 조작될 수 있는, 전기 또는 마그네틱 신호의 형태를 취한다. 상용에 적합하기 위해서 뿐만 아니라 참조의 편의를 위해 이 신호는 때때로, 비트, 값, 계수, 부호, 문자, 용어, 숫자, 기타 등으로 기술될 것이다. 상기 용어 및 그 유사한 용어는 적절한 물리량에 관련되고 이 용어는 이 양에 가해지는 단지 편리한 라벨(labels)이라는 것을 이해해야 할 것이다.
설명의 명확화를 위하여, 본 발명의 설명의 실시예는 각개의 기능적인 블록을 포함하는("처리 장치"라고 라벨이 붙은 기능적인 블록을 포함)것으로서 표현된다. 이 블록이 나타내는 기능은 소프트웨어를 실행 가능한 하드웨어에 제한되지는 않지만 소프트웨어를 실행 가능하게 하는 하드웨어를 포함하여, 공유되고 또는 전용된 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 " 컴퓨터 처리 장치" 뿐만 아니라 도 3과 도 4에서 나타난 " OMC" , " MSCs" , 그리고 "BSs" 에 관한 몇몇 또는 모든 기능은 공유된 처리 장치를 포함하는 하나 이상의 처리 장치에 의해 제공될 수 있다(용어 "처리 장치"의 사용은 소프트웨어를 사용 가능하게 하는 하드웨어를 배타적으로 언급하는데 설명되어서는 아니된다).
예시적인 실시예는 마이크로 프로세서 또한 AT&T의 DSP16 또는 DSP32C와 같은 디지털 신호 처리장치(DSP)의 하드웨어 아래에서 검토된 연산을 실행하는 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(ROM) 그리고 결과를 저장하기 위한 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있다. 통상적인 목적의 DSP 회로와 협력하는 주문형 VLSI 회로뿐만 아니라 VLSI 하드웨어 실시예가 또한 제공될 수 있다.
전형적인 셀룰라 시스템은 도 3의 블록도로 도시되어 있다. 복수의 이동 가능한 스위칭 센터(mobile switching center:MSC)(202와 203)는 이동 무선통신 시스템을 공공 스위치 전화 네트워크(201)(PSTN)에 접속함으로서 도시된다. MSCs의 스위칭은 셀 커버영역에 서비스를 각각 제공하는 복수의 기지국(base station:BS)(201)을 상호 접속한다. 각각의 유효 영역은 실제 시스템의 전형인 불규칙 경계를 갖는 바와 같이 도시된다. 각 BS는 무선 송신/수신 장치와 이 셀 유효 커버 영역 내에서 이동 무선 전화(250)를 서비스하는 방사형 안테나를 포함한다.
연산 및 처리 센터(operation and management center:OMC)(220)는 MSCs(202와 203)에 결합되어 시스템 연산과 그들의 관련 BSs(210)를 제어한다. OMC(220)은 데이터 저장과 실시간 제어로부터 데이터 입력을 받아들이는 데이터 처리 및 입력을 포함하는 중앙 제어 국이다. 가변 채널 할당에서 데이터 처리 배열은 BSs에 위치한 격리되어 동조될 수 있는 무선 트랜시버와 협력한 채널 간격을 실현하는데 이용될 수 있다.
가변 채널 할당의 경우에 BSs에서 무선 트랜시버의 할당과 조율을 제어하는 OMC에 포함되는 데이터 처리 장치의 예가 되는 실시예가 도 4에 개략도로 도시되어 있다. 컴퓨터 처리 장치((310)는 결합된 메모리(311)에 포함된 기억된 프로그램을 갖는다. 이 프로그램은 무선 채널을 셀룰라 시스템에 할당하는 것을 실행하는 명령을 포함할 수 있다. 초기의 입력 데이터는 입력 함수(312)를 통해 컴퓨터 처리 장치(310)에 가해진다. 입력은 통상 모든 다른 셀로부터 각각의 셀에 대한 간섭을 정의하는 셀 대 셀 간섭 메트릭스로 이용 가능한 셀, 이용 가능한 무선 주파수, 그리고 간섭 정보를 포함한다. 다른 입력은 소요된 채널 할당과 통신량 사용 패턴에 필요한 시스템 제약을 포함한다.
가변 할당 방법을 실현하기 위해 채널 할당 처리는 메모리(311)에 포함된 명령에 따라서 컴퓨터 처리 장치(310)에 의해 실행 될 것이다. 결과적으로 채널 할당은 출력 함수(311)를 통해 MSC(315)에 출력될 수 있고, 이것으로부터 그들은 BSs(321)을 향할 수 있다. BSs에 포함된 각각의 동조 가능한 무선기(322)는 그때 할당 처리에 의해 결정된 무선 채널의 할당과 조화하는 적당한 주파수에 동조될 수 있다.
I. 발명의 방법
A. 총론
인접 채널 트랜스미터에 의해 원인이 된 간섭 레벨은, 그들의 기지국에 관계가 있는 (통상, 이동하거나 운반 가능한) 가입자 장치의 위치와 실행된 전력 제어의 레벨과, 통신의 방향, 예를 들어 송신이 기지국으로부터 가입자국으로 이루어지는가(이하 다운링크("down link")라고 언급된다) 또는 가입자 장치로부터 기지국으로 이루어지는가(이하 업링크("up link")라고 언급된다)에 의존한다. 도 5와 도 6은 인접 채널 간섭의 영향을 고려하는 예시적인 구성을 나타낸다. 도 5는 기지국(B)을 갖는 단 하나의 셀을 나타내고, 도 6에서는 두 개의 인접 셀이 기지국(B1과 B2)과 더불어 나타나 있다. 이 두 개의 도면에서 가입자 국(i와j)은 서로에 또는 기지국에 관계가 있는 다양한 구성으로 병렬로 도시된다. 모든 구성에서 명칭(i)은 서비스하는 가입자 장치를 지시하고, 명칭(j)은 인접 채널이라고 언급되는 주파수 스펙트럼내의 최인접 채널을 조종하는 가입자 국을 지시한다. 도 6의 구성에 있어서, 서비스하는 가입자 장치(i)는 기지국(B1)에 의해 서비스되고, 인접 가입자 장치(j)는 기지국(B2)에 의해 서비스된다.
예시적인 경우에서와 같이, 모든 호출은 전력 제어가 없이 동일 전력으로 서비스된다. 따라서 다운링크 인접 채널 간섭은 모든 호출이 동일 전력으로 서비스되므로 도 5에 나타난 모든 경우와 비교될 것이다. 업링크 인접 채널 간섭은 따라서 도 5에 나타난 3가지 경우와 다를 것이다. 송신기와 수신기 사이의 거리가 증가함에 따른 신호 감소 때문에 도 5A 내의 가입자 장치(i)로부터 수신된 신호 강도는(서비스하는 기지국에 근접함에 기인하여) 가입자 장치(j)로부터의 간섭 신호보다 강하다. 그러므로 이 구성에 대한 업링크 인접 채널 간섭은 무시할 수 있다. 도 5B의 구성에서 수신된 서비스 신호는 두 개의 가입자 장치가 기지국으로부터 동일 거리이므로 간섭 신호와 비교할만하다. 최종적으로 도 5C의 구성에서, 간섭 가입자 장치가 서비스하는 가입자 장치보다 기지국에 보다 가까우므로, 업링크 채널 간섭은 높다.
만일 전력 제어가 기지국에 보다 가까운 호출의 전력을 감소시키는데 사용되면 체험된 인접 채널 간섭은 변한다. 이 변화는 도 5의 구성을 다시 고려하고 이제 전력은 수신된 서비스 신호를 동등하게 하기 위해 적합화 된다는 것에 의해 설명될 수 있다. 그 후 업링크 인접 채널 간섭은 모든 가입자 장치로부터 수신된 신호가 기지국에 관계된 장치의 위치에 관계없이 동일하므로 도 5의 모든 세 개의 구성과 비교될 것이다. 반면에 다운링크 인접 채널 간섭은 각각의 세 개의 구성에서 다를 것이다. 전력 제어는 다운링크 인접 채널 간섭이 간섭 신호의 전력이 서비스하는 신호의 전력보다 높으므로 도 5A 에서 증가되도록 한다. 전력 제어는 서비스 받으며 인접한 채널 가입자 장치가 기지국으로부터 등거리이므로 도 5B의 구성에서 다운링크 인접 채널 간섭을 변경시키지 않는다. 따라서 도 5C의 구성에서 전력 제어는 다운링크 인접 채널 간섭이 감소하게 할 것이다. 따라서 도시된 바와 같이 전력 제어는 업링크 방향에는 통상 이득이나, 가끔 결과적으로 다운링크 방향에 사용되면 인접 채널 간섭이 증가하게 될 것이다.
도 6에 도시된 인접 셀의 경우와 도 6A의 구성을 첫째로 고려함에 있어, 가입자 장치(i)는 (기지국 국(B2)으로부터의 경합 신호로 인한) 다운링크와 (가입자 국(j)으로부터의 경합 신호로 인한) 업링크 상에서 인접 채널 간섭을 경험하게 될 것이다. 도면으로부터 기꺼이 도시되는 바와 같이 비교 가능한 인접 채널 간섭은 도 6B 의 다운링크와 도 6C 의 업링크 상에서 경험되겠지만 인접 채널 간섭은 도 6B 의 업링크와 도 6C 의 다운링크 상에서는 무시할 만 할 것이다.
M. Benveniste-7(S/N 08/580570)로 명명된 동반하여 교차 참조된 경우에,(서비스하는 채널과 간섭하는 인접 채널 사이의) 채널 분리, 서비스하는 채널과 간섭하는 채널에 대한 수신된 신호강도 그리고 S/I의 비율 사이의 어떤 관계가 전개되어있다. 이것의 관계는 그후 예시적인 무선 통신 응용 분야에 대해 응용되어 서비스하는 신호와 간섭하는 신호 사이의 상대적인 신호 강도의 다양한 레벨에 대한 실현된 S/I비율과 채널 분리를 결부시키는 두 표를 전개한다. 이후의 다소의 설명 자료에 대한 유용한 참조를 제공하는 표는 아래에서 재현되어 있고 다음과 같은 특징으로 기술될 수 있다:
표 1은 서비스 받는 가입자 T와 18dB의 설계 공통 채널 S/I의 임계값에 따른 채널 간격 w사이의 트레이드-오프를 제공한다. 이해하겠지만 제 1 열은 채널 대역폭의 배수로 주어진 채널 간격을 나타내는데, 나머지 10개의 열은 가입자에 의해 겪는 바와 같이 간섭 신호와 서비스 신호에 대한 (dB로 표시되는) 신호 강도 비율의 차이값에 대해 서비스 받는 가입자에 대한 (dB로 표시되는) 실현된 S/I의 비율을 가리킨다. 유사하게 표 2는 다른 채널 간격 값 w에 대해 목표하는 전면적인 S/I의 비율 T, 예를 들어, 18dB에 동등한 dB(T)에 대한 w와 Tc 사이의 트레이드-오프를 달성하기 위해 필요한 설계 공통 채널 S/I비율 Tc를 제공한다.
[표 1]
채널간격과 S/I의 비율 dB(T)사이의 트레이드-오프
[표 2]
채널 간격과 공통 채널 S/I의 비율 dB(T)사이의 트레이드-오프
초기에 언급된 바와 같이, 전력 제어가 가해지지 않고, 가입자 장치(i와j)가 동일 기지국(예를 들어, 도 5의 구성)에 의해 서비스 받는 경우에, 각 신호가 기지국으로부터 송신되는 경우 수반하는 동일한 전력 때문에, 다운링크 간섭 및 서비스 신호들은 필적하게 된다. 따라서 서비스 신호 대 간섭 신호의 비율 P는 1과 동일하고, db(P)는 0과 동일하다. 표 1로부터 볼 수 있겠지만 만일 인접 채널 사용할 수 있다면, S/I의 비율은 16.23dB까지 강하 할 것이고, 이는 목표값 63.1(18dB)의 67퍼센트를 나타낸다. 2와 동일한 채널 간격 w를 설정하는 것은 인접 채널 간섭에 의한 대부분의 S/I 강하를 교정하는데 충분하고, S/I의 비율은 16.23에서 17.99dB까지 증가한다.
비교되는 조건은, 만일 도 6A와 도 6B에 나타난 바와 같이, 간섭하는 가입자 장치(j)의 위치에 관계없이, 서비스하는 가입자 장치(i)가 서비스 받는 두 개의 셀 사이의 공통 경계에 근접하면, 가입자 장치(i와 j)가 다른 기지국에 의해 서비스 받는 경우에 발생한다. 따라서 도 6C 에서 나타난 바와 같이, 만일 가입자 장치가 서비스하는 기지국(B1)보다 간섭하는 기지국(B2)으로부터 훨씬 멀리 떨어져 있으면, 비율 P는 1보다 작을 것이고, dB(P)는 음의 값이 된다. 따라서 S/I의 비율에 따른 인접 채널 사용의 영향은 감소한다. 예를 들어, dB(P)값이 -5dB인 경우, 표 1은, 실시된 S/I의 비율은 17.36dB일 것이고, 이는 의도한 공통 채널 S/I의 비율인 18dB의 86%를 나타낸다는 것을 보여준다. -10dB과 동등한 dB(P)에 대해, 17.79 dB의 S/I의 비율은 실현되고, 이는 의도된 공통 채널의 S/I 비율의 95%를 나타낸다. 또한 이것은, 만일 인접 채널 간섭이 공통 채널에 인접 채널 간섭을 더해 결합된 것의 5%에 제한되면 S/I비율에 의해 실현된 값의 특성을 갖는다. 따라서 P의 값은 인접 채널 간섭이 조건에 맞는가에 대해 결정될 수 있다. 이 결정된 값은 여기서 P3로서 지시되고 실시예에서 -10dBd과 동일하다.
dB(P)=0인 경우에 대해, 표 2에서, w와 Tc 사이의 트레이드-오프를 고려하면, 1부터 2까지의 채널 간격을 증가시키는 것은, 하나가 21.03dB 대신에 18.01dB의 공통 채널의 S/I의 비율을 위해 계획된다는 것을 알 수 있다. 게다가 만일 이것의 간격이 2이상 증가되면, 하나는 공통 채널 간섭 경계에 의하여 그에 따라 용량에 의하여 약간을 얻을 수 있다.
전력 제어 경우에, 다운링크 중의 전력 제어는 인접 채널 간섭의 영향을 악화시킨다는 것이 보여졌다. 전력 제어가 다운링크 중에 가해져 보다 가까운 가입자 장치의 신호 강도를 감소시키는 경우를 고려해보자. 이 경우에 P는 두 개의 가입자 장치를 서비스하는 신호의 전력 감소의 차이와 동등할 것이다. 최악의 경우는 가입자 장치(1)를 서비스하는 신호의 전력이 사실상 감소하는 경우에 발생하고 서비스하는 가입자 장치(j)는 도 5A 의 구성에 의해 나타난 바와 같이 최대 전력에서 작동한다. 표 1은, 심지어 의도된 공통 채널의 S/I 비율이 18dB인 경우에도 실현된 S/I 비율은 다운링크 전력이 인접 말단 가입자 장치에 대해 28dB 정도에까지 감소되는 경우에 음의 값이 된다. 17.79dB S/I의 비율을 달성하는 것은 채널 간격 3을 취한다.
M. Benveniste-9로 명명되며 교차 참조된 출원에서, 신규의 복합적인 전력 제어 방법이 개시되고, 이는 합리적인 S/I의 비율을 유지하는 동안에는 값 2를 벗어나는 채널 간격을 증가시키지 않고서도 다운링크 전력 제어의 부분적인 사용을 허여할 것이다.
B.인접 채널 간섭 처리
B1.인접 채널 제약조건을 수반한 재사용 분할
p(:간섭하는 신호 대 서비스하는 신호에 대한 신호 강도의 비율)가 임계값 pa보다 작을 때마다 인접 채널 간섭은 지정된 레벨 이하라는 것이 이전에 보여졌다. 만일 이 레벨이 낮으면, 실제로는 인접 채널 간섭은 존재하지 않는다는 것을 말할 수 있다. 이 관계가 주어지면, Benveniste-9(S/N 08/581694)라고 명명된 동반 출원에 개시된 혼합 전력 제어 방법에 관한 출원과 더불어, 가입자 장치는 인접 셀내의 가입자 장치로부터 다운링크 인접 채널 간섭에 부딪히지 않으며, 인접 셀 내의 가입자 장치에까지 업링크 인접 채널 간섭을 초래하지 않을 셀 내의 영역이 존재한다는 것이 도시되어있다. 따라서 인접 셀로부터의 인접 채널 간섭을 피하기 위해 인접 셀의 비 간섭 영역의 외부에 있는 가입자 장치에 의한 인접 채널 사용을 피하는 것은 충분하다. 이것의 영역이 식별된 이후에, 인접 채널 간섭은 그렇지 않으면 달성 가능성이 있는 용량 이득에 비례하는 용량 이득에서 충족된다는 것이 나타나있다.
(a) 비 인접 채널 간섭 영역
본 발명의 실시예에 관한 방법의 예시적인 실시예에서처럼 도 7에서 나타난 것과 같이 기지국 B1과 B2에 의해 서비스 받는 두 개의 동일 크기의 셀 1과 2를 고려해보자. 예시적인 경우에 대하여, 전력 제어는 다운링크에는 사용되지 않는다. 관련된 항[M.Benveniste, 근간인 "채널화된 셀룰라 시스템에서 인접 채널 간섭의 처리"]에서, 본 발명자는, 인접 셀 내의 한 쌍의 가입자 장치에 대해 가입자 장치는 인접 채널로부터의 다운링크 인접 채널 간섭에 부딪힐 것인지 아닌지는 자신의 위치에만 의존하지 인접 셀 내의 가입자 장치의 위치에는 의존하지 않다는 것을 지적하였다. 특히 거리에 따른 로그 선형적인 전파 손실(propagation loss)이 가정될 수 있는 경우에, 가입자 장치는 아래와 같은 경우에 인접 셀 내의 가입자 장치로부터의 다운링크 인접 채널 간섭에 부딪히지 않을 것이다:
[수학식 8]
여기서 m1과 n1은 각각 자신으로부터 그리고 인접 셀의 기지국으로부터의 서비스 받는 가입자 장치의 거리이고, γ는 전파 손실 계수이다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 윤곽 XX'를 그릴 수 있는데 셀 2에서 사용된 인접 채널로부터 좌측에까지 셀 1에서 부딪힌 인접 채널 간섭은 존재치 않는다. ℓ은 B1로부터의 윤곽 XX' 의 가장 짧은 거리라고 가정하자. 만일 셀 1이 인접 채널을 사용하는 인접 셀에 의해 둘러싸인다면 반경 ℓ 인 원이 존재할 것이고, 여기 내에서 가입자 장치는 다운링크 중에 인접 채널 간섭에 의해 영향을 받지 않고 유지될 것이다. ℓ 은 식 (8)로부터 다음과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 9]
여기에서 2r은 기지국 사이의 거리이다. 만일 2r이 (R은 셀 반경)과 동일하면,
[수학식 10]
예를 들어, 만일 Pa가 0.1(dB(P)=-10)과 동일하고 r가 4와 동일하면, ℓ 은 0.6234R과 동일할 것이다.
본 발명자의 참조 문헌에서, 유사한 관계가 다운링크중의 비전력 제어와 업링크 중의 전면적인 전력 제어에 대해 전개되어 있다. 특히, 응용된 전력 제어를 수반한 업링크에 대해 인접 채널 간섭은 하기의 경우에는 초래되지 않을 것이라는 점이 지적되어 있다.
여기에서 m2와 n2는 기지국 및 기지국 번호 1로부터(도 7에서 묘사된 바와 같이) 기지국 번호 2에 의해 서비스 받는 가입자 장치의 각각의 거리이다.
이 관계로부터 업링크 중의 전면적인 전력제어를 사용하여 기지국 B2로부터의 거리가 ℓ' 인 경계 YY'가 존재하고, 이것의 우측에까지 셀 2 내의 가입자 장치는 셀 1에 대해 상당한 인접 채널 간섭을 야기할 것이다. 반경 ℓ 의 원 내부의 가입자 장치는 인접 셀에 대해 업링크 인접 채널 간섭을 야기하지 않을 것이다. 본 발명자의 문헌에서, 전력 제어가 수신된 신호 강도를 균질하게 하기 위해 선택되는 경우에 다운링크와 업링크 관계는 동등하고 이는 YY'는 XX'의 거울상이고 ℓ ' 는 ℓ 과 동일한 것을 나타내준다.
(B) 방법의 특성
여기에서 논의된 인접 채널 간섭 관계는 다음의 두 특성으로 드러난다.
I. 기지국의 반경 ℓ 내의 가입자 장치는 인접 셀들로부터 다운링크 인접 채널 간섭을 경험하지 못 할 것이다. 그리고,
II. 동일 가입자 장치는 인접 셀들에 업링크 인접 채널 간섭을 야기하지 못할 것이다.
상기 특성에 기초하여 인접 채널 간섭은 다음과 같은 3개의 조건을 부과함으로서 제거될 수 있다.
1. 두 개의 서버 그룹이 각 셀 내에 설치되어야 하는데 하나는 반경 ℓ 1내의 가입자 장치를 위해서이고 다른 하나는 반경 ℓ 1외부의 가입자 장치를 위한 것인데, ℓ 1는 ℓ 에 동등하거나 더 적다.
2. 인접 채널들은 외부 및 내부 서버 그룹들의 어느 쌍 내에도 허용되지 않는다.
3. 인접 채널들은 인접 셀들에 할당되는 어느 두 외부 서버 그룹에 의해 사용될 수 없다.
조건 2에 의해, 외부 서버 그룹은 내부 서버 그룹에 인접 채널 간섭을 야기하지 않을 것이고, 그 반대도 성립할 것이다. 성질 I 및 II와 결합된 이 사실은 내부 서버 그룹은 인접 채널 간섭을 서로에 야기하지 않을 것이라는 것을 보장해준다. 성질 I에 따르면 내부 서비스 그룹의 다운링크 중에는 인접 채널 간섭이 존재치 않는다. 내부 서버그룹의 업링크 중의 인접 채널 간섭은 다른 내부 서버 그룹에 의해 성질 II에 따라 야기될 수 없다; 조건 2 때문에 이것은 외부 서버 그룹으로부터 발생하지 않는다. 그러므로 내부 서버 그룹은 인접 채널 간섭을 격지 않는다.
조건 3에 의해, 외부 서버 그룹은 다른 외부 서버 그룹상에서 인접 채널 간섭을 야기하지 않을 것이다. 내부 그룹으로부터 인접 채널 간섭이 존재치 않으므로 조건2의 결과로서 외부 서버 그룹은 인접 채널 간섭을 경험하지 않을 것이다.
(c) 방법의 실현
조건 2는 이용 가능한 스펙트럼을 두 개의 접속된 비 중복 세그먼트(낮은 주파수 위치와 높은 주파수 위치)로 분할함으로써 만족 될 수 있다. 하나의 세그먼트내의 채널은 내부 서버 그룹에 할당되고 다른 세그먼트 내의 채널은 다른 서버 그룹에 할당된다. 그러므로 스펙트럼이 분할되는 채널 쌍을 제외하고는 내부 및 외부 서버 그룹 사이의 인접 채널은 존재치 않는다. 인접 채널 간섭의 가능성을 완전히 제거하기를 원한다면, 상기 쌍 내의 두 채널중의 한 채널은 드롭(drop)될 수 있다.
조건 3을 충족시키기 위해 인접 셀은 그들의 외부 서버 그룹 내의 인접 채널을 사용치 않는다는 것을 보장해야 한다. 이 목표의 실현은 개념상으로 인접 채널 제약 조건과 본래의 채널 할당 문제를 해결함에 있어서의 필적할 만한 수준의 어려움을 일으킨다. 따라서 본 발명에 관한 방법의 상당한 장점은, 일단 이 할당이 인접 채널 제약이 없이도 문제를 해결에 관한 축소된 용량에서 전형적으로 발견되면, 용량은 재사용 분할에 따라 증가할 것이다.
재사용 분할은 인접 채널 제약이 없는 경우에 짧은 재사용 거리에 대해 또는 동등한 의미로 낮은 재사용 계수에 대해 기지국에 보다 가까이 향유된 높은 S/I의 비율을 트레이드 오프함으로서 인접 채널 제약 조건이 없는 경우에 용량을 증가하기 위해 사용하여 왔다(S. W. Halpern, "셀룰라 시스템에서의 재사용 분할"자동차 기술 협회의 회보 33호, pp.322-327, May 1983을 참조). 인접 채널 제약이 부과되면 트레이드 오프는 낮은 재사용 계수가 이 제약을 만족시키지 못하므로 달성하기가 더 어렵게 된다. 본 발명에 관한 방법은 어떻게 이 장애를 우회하고 보다 높은 용량을 달성하는가에 있다.
최종적으로 내부 서버 그룹의 반경 ℓ 1의 한계 ℓ 은 무시할만하다고 여겨지는 인접 채널 간섭의 지정된 수준의 인접 채널 간섭을 생기게 제한될 필요는 없다. 만일 결과적인 총 공통채널과 인접 채널 간섭이 조건에 맞으면 이 반경(그리고 따라서 높은 인접 채널 간섭 레벨)은 셀 용량을 증가시키기 위해 선택될 수 있다.
(d) 방법의 응용
본 발명의 방법은 가변 채널 할당뿐만 아니라 규칙 및 비 규칙 고정 채널 할당에 사용될 수 있다. 이 절단면은 이 방법의 예시적인 응용을 제공하여 고정 규칙채널 할당에 사용되는 경우에 이 방법에 의해 얻을 수 있는 용량 이득을 보여준다.
(9.3)의 N
채널 세트가 수평방법으로 구성되는 제 1예를 고려해보자. 여기에서 각 채널 세트는 인접 채널 상하의 채널 세트에 대한 인접 채널을 포함하는데 최종 채널 세트는 처음의 채널에 인접한다. 도 8에 나타난 바와 같이 재사용 계수 9는 외부 서버 그룹에 대해 사용될 것이고, 재사용 계수 3은 내부 서버 그룹에 대해 사용될 것이다. Benveniste-7(S/N08/580570)로 명명된 동반 출원에서 크기 9의 재사용 그룹은 이 조건 3에 의해 요구되는 바와 같이 인접 경계가 없다.
용량은 2퍼센트의 차단 가능성이 있는 이용 가능한 채널에 의해 실행될 수 있는 부과된 부하로서 측정된다. 통신량이 균일하게 분배된다는 것을 가정하면 내부 서비스 그룹의 커버 영역 내에 위치할 수 있는 총 통신량의 일부분은 ℓ 1 2/R2에 동등할 것이다. 즉, 만일 a0이 외부 서버 그룹의 용량이고, a1이 내부 서버그룹의 용량라면, 만일 통신량이 반경 R의 원내부에서 균일하게 분배된다면, 다음의 관계식이 유지되어야 한다.
[수학식 11]
더욱이 조건 1에 의하여,
[수학식 12]
이다.
이제 (현행 미국 셀룰라 통신 시스템의 경우와 같이) 이용 가능한 399개의 채널이 존재한다는 것을 고려해보자. 만일 324개의 이 채널은 9개의 외부 서버 그룹에(각각에 36개씩), 그리고 75 채널은 3개의 내부 서버 그룹에(각각에 25개씩)할당된다면, 외부 그룹의 용량 a0은 (표준 얼랑(erlang) 표로부터 2퍼센트 차단 가능성에 따라서) 27.3 얼랑이 될 것이고, 내부 그룹의 용량 a1은 17.5 얼랑이 될 것이다. 각 셀당 총 용량은 44.8 얼랑이 될 것이고 0.3906은 내부 서버 그룹에 의해 유지된다(표 3을 보라). 균일한 통신량 분배와 일치하기 위해 내부 서버 그룹 반경 ℓ 1은 식 (11)에 의해 0.6250 R 이 되어야 할 것이다. 내부 그룹에 대한 최악의 공통 채널 S/I의 비율은 기지국으로부터 거리 ℓ 1에서 실현될 것이다. 이것은 18.7dB가 될 것이다. ℓ 1의 값에 상응하는 Pa 의 값은 식(9)에 의해 -9.93dB이다. 식 (3)은 내부 원에서 실현된 최악의 경우의 S/I 비율을 부여한다; 이것은 18.45dB이다. 외부 서버 그룹내의 가입자 장치에 대한 최악의 경우의 S/I의 비율은 19.6dB이다( S/I의 비율은 서버 그룹의 커버 영역의 경계 상에서의 고정점에 대한 6개의 최근접 공통 채널 셀의 간섭 공헌을 합함으로써 계산된다).
높은 S/I 비율은 표 4에 나타난 바와 같이 ℓ 1를 감소시킴으로써, 그리고 서버 그룹 사이의 이용 가능한 채널을 재분배함으로서 실현될 수 있다. 만일 333개의 채널이 9개의 외부 서버 그룹에 할당되고(각각에 37개씩), 66개의 채널이 3개의 내부 서버 그룹에 할당된다(각각에 22개씩)면, 외부 서버 그룹의 용량은 각각 28.2얼랑이 될 것이고, 내부 서버 그룹의 용량은 14.9얼랑이 될 것이다. 43.1얼랑의 총 셀 용량 중에 0.35는 내부 서버 그룹에 존재한다. 식 (11)의 균일한 통신량 분배 조건은 만일 ℓ 1가 0.588R에 동등하면 충족될 것이다. 내부 서버 그룹의 공통 채널 S/I의 비율은 19.85 dB이다. 최악의 경우의 Pa 값은 식 (9)에 의해 계산된 바와 같이 -11.56dB이다. 식 (3)은 내부 원내에서 실현된 최악의 경우의 S/I의 비율을 부여하는데 이것은 19.62dB이다. 외부 서버 그룹은 아직까지 19.6dB의 최악의 경우의 S/I의 비율을 갖는다.
[표 3]
재사용 분할(9,3)--ℓ 1 =0.6250 R
[표 4]
재사용 분할 (9,3)--ℓ 1=0.588 R
(8,3)의 N
상기 예에서 채널 세트는 짝수/홀수 방법으로 구성된다. 즉, 채널 세트의 절반은 2열 매트릭스의 제 1열로부터 나오고 나머지 절반은 제 2 열로부터 나온다. 재사용 계수 8은 외부 서버 그룹을 위해 사용될 것이고 재사용 계수 3은 내부 서버 그룹을 위해 사용될 것이다. 8개의 외부 서버 채널 세트 중에서, 쌍 (1,2), (3,4), (5,6) 및 (7,8)는 인접 채널을 포함한다. 만일, 스펙트럼의 제 1, 제 2, 및 제 3의 1/4 이후의 채널들이 사용되지 않았다면, 나머지 쌍에서 인접 채널은 존재치 않을 것이다. Benveniste-7(S/N 08/580570)이라고 명명된 동반 출원에서 N이 8인 짝/홀수의 채널 세트 구조를 가진 재사용 패턴은 인접한 경계가 없다.
396개의 이용 가능한 채널 중 312개는 8개의 외부 서버 그룹에 할당되고(각각에 39개씩), 84개는 3개의 내부 서버 그룹에 할당된다(각각에 28개씩). 30.1얼랑의 부과된 부하 a는 2퍼센트의 차단 가능성을 갖는 각 외부 서버 그룹에 의해 유지된다. 28채널을 각각 가지고서 내부 서버 그룹은 20.2 얼랑을 각각 유지한다. 식 (11)에 의해 ℓ 1는 0.6337 R이 될 것이다. 설명적으로 -10 dB과 동일한 Pa을 설정함에 의한 인접 채널 간섭의 한계 범위를 고려해보자. 그후 식 (10)에 의하여 ℓ 1는 만일 r가 4와 동일하면 0.6234R에 동등할 것이다. 내부 서버 그룹의 부하 a1은 식 (11)에 의해 표현된 균일한 분배 가정에 따라서 19.1얼랑과 동일할 것이다. (8,3) 재사용 분할 계획을 가진 셀의 총 용량은 표 5에 도시된 바와 같이 49.2얼랑이 될 것이다. 외부 그룹의 S/I 비율은 19.5dB이다. 내부 그룹에서 S/I의 비율은 18.7dB의 내부 그룹에 동등한 공통 채널 S/I 비율을 갖는 18.5dB이다.
[표 5]
재사용 분할(8,3)--ℓ 1=0.6234 R
낮은 용량을 갖는 높은 S/I 비율은 내부 서버 그룹의 영역을 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 내부 및 외부 서버 그룹의 S/I의 비율은 ℓ 1를 0.5918R로 함으로써 19.5dB에서 평균화된다. 그후 40개의 채널을 8개의 외부 채널에 할당하고, 25개의 채널을 각 내부 그룹에 할당함으로써, 2퍼센트 가능성으로 차단하는 부과된 부하는 각 유형의 서버그룹 각각에 대해 31 및 17.5 얼랑이 될 것이다. 식 (11)에서 균일한 통신량 분배 가정을 충족시키기 위해 a1을 조정되어 16.7 얼랑이 된다. 그러므로 표 6에서 도시된 바와 같이 내부 및 외부 서버 그룹의 결합된 용량은 셀당 47.7 얼랑이 될 것이다.
[표 6]
재사용 분할(8,3)--ℓ 1= 0.5918 R
II.결론
본 발명에서 인접 채널 간섭을 처리하기 위한 신규의 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 고정과 가변, 규칙적과 비규칙적인 채널 할당에 사용될 수 있다. 그리고, 시스템들이 주파수 분할 다중 액세스 또는 혼성 주파수 분할/시간 분할 다중 액세스를 사용하느냐에 관계없이 모든 채널화된 시스템들에 응용 가능하다.
비록 본 발명의 본 실시예는 상세히 기술되었지만, 다양한 변경, 대체, 개조는 첨부된 청구항에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위와 본질을 벗어나지 않고 이루어 질 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 무선 셀룰라 통신 시스템을 위한 규칙적인 셀 배치에 관한 개략도.
도 2는 재사용 계수 7에 근거한 부채꼴로 분할된 셀 배치.
도 3은 무선 셀룰라 통신 시스템의 주 소자들과 이 소자들 사이의 전형적인 상호 접속을 도시하는 블록도.
도 4는 가변 채널 할당 방법을 사용하여 무선 채널을 무선 셀룰라 통신 시스템의 여러 셀에 할당하는 것을 제어하는 데이터 처리 시스템에 관한 개략도.
도 5는 서비스 받는 가입자국 및 각각 다른 국과 기지국에 관한 여러 위치상에 병렬로 배치된 잠재적 간섭 가입자국을 갖는 기지국을 포함하는 단 하나의 셀을 나타내는 개략도.
도 6은 기지국을 각각 갖고 서비스 받는 가입자 국과 각각의 다른 국 및 기지국에 관한 여러 위치에 병렬로 배치된 잠재적 간섭 가입 국을 갖는 두개의 인접셀을 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명인 인접 채널 제약 방법으로 재사용 분할을 응용에 관한 묘사(이 스텝은 통상 소요된 결과를 지향하는 스텝의 순서의 조작을 수반한다).
도 8은 본 발명의 방법에 따른 재사용 분할을 수반한 셀 배열.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
201 : 기지국 202, 203 : 스위칭 센터
250 : 이동 무선 전화 310 : 컴퓨터 처리 장치
311 : 메모리 322 : 무선기

Claims (14)

  1. 복수의 셀들로 분할된 서비스 영역들을 갖는 무선 통신 네트워크에서의 간섭을 처리하는 방법(a method of managing interference)으로서, 제 2 복수의 통신 채널들이 상기 셀들 사이의 할당을 위해 이용 가능하고, 상기 방법은,
    셀 내의 중앙 전송 장소로부터의 반경(ℓ ) 내의 이동 장치들을 위한 내부 서버 그룹과, 상기 반경 밖의 이동 장치들을 위한 외부 서버 그룹의 두 서버 그룹들을 상기 각 셀 내에 형성하는 단계와,
    인접 채널들은 어떠한(외부 또는 내부) 서버 그룹에도 허가되지 않는다는 제약 조건 및 인접 채널들은 인접 셀들에 할당된 어떤 두 개의 외부 서브 그룹들에 의해서도 사용될 수 없다는 제약 조건에 따라 상기 서버 그룹들 사이에 상기 이용 가능한 채널들을 할당하는 단계를 포함하는, 간섭 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반경(ℓ ) 내의 이동 장치가 인접 셀로부터의 다운-링크 인접 채널 간섭(down-link adjacent channel interference)을 경험하지 않도록 상기 반경이 선택되는, 간섭 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반경(ℓ ) 내의 이동 장치가 인접 셀 내에서 작동하는 이동 장치에 대해 업-링크 인접 채널 간섭(up-link adjacent channel interference)을 초래하지 않도록, 상기 반경이 선택되는, 간섭 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반경(ℓ )은, 이라는 관계식으로 정의되며, 상기 관계식 중의 Pa는 서비스 받는 이동장치와 간섭하는 이동장치를 관련시키는 수신된 신호 강도의 비율을 위한 미리 정의된 임계값이고, R은 셀 반경이고, r는 전파 손실 계수(propagation loss coefficient)인, 간섭 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    재사용 분할(re-use partitioning)은 하나의 셀에 대해 보다 높은 통신량 처리 용량(traffic handling capacity)을 제공하기 위해 적용되는, 간섭 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중앙 전송 장소로부터의 상기 반경 방향 거리(ℓ ; radial distance)는 실현된 신호 대 간섭비(S/I)와 상기 셀에 대한 통신량 수용 용량(traffic carrying capacity) 사이의 트레이드-오프(trade-off)를 달성하기 위해 조정되는, 간섭 처리 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 서버 그룹은 재사용 계수 9에 의해 특징되고, 상기 내부 서버 그룹은 재사용 계수 3에 의해 특징되는, 간섭 처리 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 외부 서버 그룹은 재사용 계수 8에 의해 특징되고, 상기 내부 서버 그룹은 재사용 계수 3에 의해 특징되고, 채널 세트들은 짝수/홀수 방법(odd/even method)으로 구성되는, 간섭 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 규칙적인 고정식 채널 할당을 위해 적용되는, 간섭 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 비규칙적인 고정식 채널 할당을 위해 적용되는, 간섭 처리 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 동적 채널 할당을 위해 적용되는, 간섭 처리 방법.
  12. 무선 통신 네트워크에서 제 2 복수의 셀들 사이에서 복수의 통신 채널들의 할당을 결정하기 위한 모델을 포함하도록 제조되는 기억 수단으로서,
    상기 모델은 상기 제 1항의 상기 할당을 결정하기 위한 방법의 단계들을 실행하는, 기억 수단.
  13. 제 7 항에 있어서,
    하나의 셀의 상기 내부 및 외부 서버 그룹들이 동일한 차단율(blocking rate)을 경험하도록, 상기 반경(ℓ )과 상기 서버 그룹들로의 채널들 할당이 결정되는, 간섭 처리 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    하나의 셀의 상기 내부 및 외부 서버 그룹들이 동일한 차단율을 경험하도록, 상기 반경(ℓ )과 상기 서버 그룹들로의 채널들 할당이 결정되는, 간섭 처리 방법.
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