KR20100078133A - Method of allocating resource in wireless communication system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method of allocating resources in a wireless communication system is provided to maximize the amount of wireless resources for all femto base stations, thereby increasing frequency efficiency. CONSTITUTION: A system obtains information of a neighbor femto base station(S310). The system adds 1 to the number of colors(S320). The system selects a reference cell(S330). The system selects at least one cognate cell(S340). If the color is allocated to all femto base stations, the system performs mapping of wireless resources in each color(S350). The system assigns a wireless resource about a color corresponding to femto base stations of the same color(S360).

Description

무선통신 시스템에서 자원 할당 방법{METHOD OF ALLOCATING RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Resource allocation method in wireless communication system {METHOD OF ALLOCATING RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 자원 할당 방법에 관한 것이다. The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a resource allocation method in a wireless communication system.

무선통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data. In general, a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.). Examples of multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.

통신의 발달과 멀티미디어 기술의 보급과 더불어 다양한 대용량 전송기술이 요구되고 있다. 무선 용량을 증대시키기 위한 방법으로 보다 많은 주파수 자원을 할당하는 방법이 있지만, 한정된 주파수 자원을 다수의 사용자에게 보다 많은 주파 수 자원을 할당하는 것은 한계가 있다. Along with the development of communication and the spread of multimedia technologies, various large capacity transmission technologies are required. There is a method for allocating more frequency resources as a method for increasing radio capacity, but there is a limit in allocating more frequency resources to a plurality of users with limited frequency resources.

한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 방법 중 하나로 셀의 커버리지(coverage)를 작게 만드는 방법이 있다. 셀의 커버리지가 작아지면 하나의 기지국이 서비스해야 하는 사용자의 수가 줄어들 수 있으므로, 기지국은 사용자에게 보다 많은 주파수 자원을 할당할 수 있기 때문이다. One way to more efficiently utilize the limited frequency resources is to reduce the cell coverage. This is because the base station can allocate more frequency resources to the user because the number of users to be served by one base station can be reduced if the cell coverage is reduced.

이에 따라, 가정이나 사무실에 설치되는 펨토 기지국(femto BS(base station)) 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 펨토 기지국은 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동통신 기지국을 의미한다. 펨토 기지국은 가정이나 사무실에 보급되어 있는 IP(internet protocol) 네트워크와 연결되며, IP 네트워크를 통하여 무선통신 시스템의 핵심망(core network)에 접속하여 무선통신 서비스를 제공한다. 사용자는 실외에서 기존의 마크로 기지국(macro BS)을 통하여 서비스를 제공받고, 실내에서는 펨토 기지국을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다. 펨토 기지국은 기존의 마크로 기지국의 서비스가 건물 내에서 악화되는 점을 보완하여 무선통신 시스템의 실내 커버리지를 개선한다. 또한, 펨토 기지국은 정해진 특정 사용자만을 대상으로 서비스를 제공할 수 있으므로 높은 품질의 음성 서비스 및 데이터 서비스를 제공할 수 있다.Accordingly, research on femto base station (femto base station) technology installed in homes or offices is being actively conducted. The femto base station refers to a very small mobile communication base station used indoors, such as home or office. The femto base station is connected to an internet protocol (IP) network, which is prevalent in homes and offices, and provides wireless communication services by accessing a core network of a wireless communication system through an IP network. A user may be provided with a service through an existing macro base station (macro BS) outdoors and with a femto base station indoors. The femto base station improves the indoor coverage of the wireless communication system by supplementing the deterioration of the existing macro base station service in the building. In addition, the femto base station can provide a service to only a specific specific user can provide a high quality voice service and data service.

마크로 기지국의 커버리지 내에 배치되는 펨토 기지국의 주파수 대역을 할당하는 방식에는 공동채널(co-channel) 방식, 부분공동채널(partial co-channel) 방식 및 전용채널(dedicated channel) 방식이 있다. 공동채널 방식은 마크로 기지국과 동일한 주파수 대역을 펨토 기지국의 주파수 대역으로 할당하는 방식으로, 마크 로 기지국과 펨토 기지국이 동일한 주파수 대역을 사용함으로써 발생할 수 있는 간섭을 줄이기 위한 펨토 기지국의 전송전력 제어가 중요하다. 부분공동채널 방식은 마크로 기지국의 일부 주파수 대역을 펨토 기지국과 함께 사용하는 공동채널로 할당하는 방식으로, 공동채널에서 간섭이 발생하면 마크로 기지국의 사용자는 공동채널 이외의 주파수 대역을 통하여 서비스를 받음으로서 간섭을 줄일 수 있다. 전용채널 방식은 마크로 기지국과 펨토 기지국이 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 방식으로, 마크로 기지국과 펨토 기지국 간의 간섭을 크게 완화할 수 있다. The method of allocating a frequency band of a femto base station disposed within the coverage of a macro base station includes a co-channel method, a partial co-channel method, and a dedicated channel method. In the common channel method, the same frequency band as that of the macro base station is allocated to the frequency band of the femto base station. It is important to control transmission power of the femto base station in order to reduce interference that may occur when the macro base station and the femto base station use the same frequency band. Do. The partial co-channel method allocates some frequency bands of the macro base station to a common channel used with the femto base station. When interference occurs in the common channel, the user of the macro base station receives a service through a frequency band other than the common channel. Interference can be reduced. The dedicated channel method is a method in which the macro base station and the femto base station use different frequency bands, and can greatly alleviate interference between the macro base station and the femto base station.

펨토 기지국은 사용자가 구매하여 자신의 사무실이나 가정에 설치하는 소형 기지국이므로, 무선통신 사업자가 정책적으로 펨토 기지국의 배치를 제한하기 어렵다. 일반적으로 펨토 기지국들의 분포는 규칙적이지 않고 예측이 불가능하다. 따라서, 임의로 배치되는 펨토 기지국 간의 간섭을 줄일 수 있는 방법이 필요하다. Since femto base stations are small base stations purchased by users and installed in their offices or homes, it is difficult for wireless carriers to restrict the deployment of femto base stations by policy. In general, the distribution of femto base stations is not regular and unpredictable. Accordingly, there is a need for a method that can reduce interference between randomly deployed femto base stations.

펨토 기지국 간의 간섭을 완화하기 위하여 펨토 기지국의 전송전력을 제한할 수 있으나, 이는 펨토 기지국의 커버리지를 줄어들게 하는 문제점이 있다. 인접한 펨토 기지국 간에 서로 다른 주파수 대역을 사용하면 펨토 기지국 간의 간섭을 크게 완화할 수 있고 펨토 기지국의 커버리지를 보장할 수 있다. 즉 인접한 펨토 기지국 간에 서로 다른 주파수 대역을 사용하면서 각각의 펨토 기지국은 최대한의 주파수 자원을 이용할 수 있다면 높은 주파수 효율을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.In order to mitigate interference between femto base stations, the transmission power of the femto base station may be limited, but this causes a problem of reducing the coverage of the femto base station. Using different frequency bands between adjacent femto base stations can greatly mitigate interference between femto base stations and ensure coverage of the femto base station. In other words, each femto base station is expected to achieve high frequency efficiency if each femto base station is able to use the maximum frequency resources while using different frequency bands between adjacent femto base stations.

펨토 기지국들 간의 간섭을 줄이고 주파수 효율을 향상시킬 수 있는 방법이 필요하다. There is a need for a method that can reduce interference between femto base stations and improve frequency efficiency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 펨토 기지국들간의 간섭을 완화시키는 자원 할당 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a resource allocation method for mitigating interference between femto base stations.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법은 복수의 펨토 기지국들로부터 서로 간섭을 겪는 펨토 기지국들에 대한 검색 정보를 획득하는 단계, 각 펨토 기지국에 무선자원을 할당하는 단계, 및 각 펨토 기지국에 무선자원 할당 정보를 전송하는 단계를 포함한다. 상기 무선자원을 할당하는 단계는 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들에 동일한 컬러를 할당하는 단계, 및 상기 컬러에 따라 상기 무선자원을 할당하는 단계를 포함한다.In one aspect, a method of allocating resources in a wireless communication system includes obtaining search information for femto base stations that interfere with each other from a plurality of femto base stations, allocating radio resources to each femto base station, and each femto base station And transmitting radio resource allocation information. Allocating the radio resource includes allocating the same color to femto base stations that do not interfere with each other, and allocating the radio resource according to the color.

몇몇 실시예에 있어서, 상기 컬러를 할당하는 단계는 상기 컬러 선택의 기준이 되는 기준셀을 선택하고, 상기 기준셀에 상기 컬러를 할당하는 단계, 및 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국을 상기 기준셀의 동종셀로 선택하고, 상기 동종셀에 상기 컬러를 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기준셀은 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국 중에서 자신이 속한 최대 클리크의 크기가 가장 큰 펨토 기지국으로 선택될 수 있다. 또는, 상기 기준셀은 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국 중에서 간섭을 겪는 이웃 펨토 기지국의 수가 가장 큰 펨토 기지국으로 선택될 수 있다. 상기 동종셀은 펨토 기지국들간의 거리 정보를 이용하여 선택될 수 있다.In some embodiments, the step of assigning a color may include selecting a reference cell as a reference for the color selection, assigning the color to the reference cell, and interfering with other femto base stations currently assigned the color. Selecting a femto base station not subjected to the homogeneous cell of the reference cell, and assigning the color to the homogeneous cell. The reference cell may be selected as a femto base station having the largest size of the largest click belonging to it among the femto base stations that have not been assigned one color to date. Alternatively, the reference cell may be selected as the femto base station having the largest number of neighboring femto base stations that are interfering with each other. The homogeneous cell may be selected using distance information between femto base stations.

다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법은 복수의 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들에게 동일한 컬러가 할당되도록 하나의 컬러를 할당하는 단계, 서로 다른 컬러가 할당된 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국에게 적어도 하나의 컬러를 추가적으로 할당하는 단계, 및 할당된 컬러에 따라 각 펨토 기지국에게 무선자원을 할당하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of allocating a resource in a wireless communication system includes allocating one color such that the same color is allocated to femto base stations among the plurality of femto base stations that do not interfere with each other, wherein the femto base stations to which different colors are assigned are assigned. And additionally allocating at least one color to the femto base station not experiencing interference with each other, and allocating radio resources to each femto base station according to the assigned color.

펨토 기지국들간의 간섭을 완화시킬 수 있다. 또한, 전체 펨토 기지국들이 사용하는 무선자원의 양을 최대화하여 주파수 효율을 향상시킬 수 있다. 낮은 복잡도로 효율적인 자원 할당이 가능하다. Interference between femto base stations can be mitigated. In addition, it is possible to maximize the amount of radio resources used by the entire femto base station to improve the frequency efficiency. Efficient resource allocation is possible with low complexity.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(LTE-Advanced)는 LTE의 진화이다.The following techniques include code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA), and the like. It can be used in various wireless communication systems. CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000. TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA). UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS). 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink. LTE-Advanced (LTE-A) is an evolution of LTE.

설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE / LTE-A, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.

단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(base station, BS)은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.The user equipment (UE) may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), and a wireless modem. It may be called other terms such as a wireless modem and a handheld device. A base station (BS) generally refers to a fixed station that communicates with a terminal, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point. have.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.Hereinafter, downlink means communication from the base station to the terminal, and uplink means communication from the terminal to the base station. In downlink, a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal. In uplink, a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of a base station.

도 1은 펨토 기지국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 illustrates a wireless communication system including a femto base station.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템에 포함되는 기지국은 셀 커버리지 또는 배치 방식에 따라 펨토 기지국(femto BS; 20) 및 마크로 기지국(macro BS; 60)으로 구분될 수 있다. 펨토 기지국(20)의 커버리지(coverage)은 마크로 기지국(60)의 커버리지보다 작은 크기를 가진다. 펨토 기지국(20)의 커버리지의 전부 또는 일부는 마크로 기지국(60)의 커버리지와 겹칠 수 있다. 펨토 기지국(20)은 펨토셀(femto-cell), 홈노드-B(home node-B), CSG(closed subscriber group) 셀 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 마크로 기지국(60)은 펨토셀과 구분하여 마크로셀(macro-cell)로 불릴 수 있다. Referring to FIG. 1, a base station included in a wireless communication system may be divided into a femto base station 20 and a macro base station 60 according to a cell coverage or an arrangement. The coverage of the femto base station 20 is smaller than the coverage of the macro base station 60. All or part of the coverage of the femto base station 20 may overlap with the coverage of the macro base station 60. The femto base station 20 may be referred to by other terms such as a femto-cell, a home node-B, and a closed subscriber group (CSG) cell. The macro base station 60 may be referred to as a macro-cell by distinguishing it from a femtocell.

펨토 기지국(20)은 Iuh 인터페이스를 통하여 펨토 게이트웨이(femto gateway; 30)에 연결된다. Iuh 인터페이스는 IP(Internet protocol) 네트워크를 통한 펨토 기지국(20)과 펨토 게이트웨이(30) 간의 인터페이스를 의미한다. 펨토 게이트웨이(30)는 적어도 하나의 펨토 기지국(20)을 관리하는 개체(entity)이다. 펨토 게이트웨이(30)는 펨토 기지국(20)이 무선통신 시스템의 핵심망(core network; 90)에 접속할 수 있도록 펨토 기지국(20)의 등록, 인증 및 보안 절차를 수행할 수 있다. 마크로 기지국(60)은 Iub 인터페이스를 통하여 RNC(radio network control; 70)에 연결된다. RNC(70)는 적어도 하나의 마크로 기지국(60)을 관리하는 개체로서, 마크로 기지국(60)을 핵심망(90)에 접속시킨다. 마크로 기지국(60)은 핵심망(90)과 전용선으로 연결되는 반면, 펨토 기지국(20)은 IP 네트워크를 통하여 핵심망(90)에 연결된다. The femto base station 20 is connected to a femto gateway 30 through an Iuh interface. Iuh interface refers to the interface between the femto base station 20 and the femto gateway 30 over an IP (Internet protocol) network. The femto gateway 30 is an entity managing at least one femto base station 20. The femto gateway 30 may perform registration, authentication, and security procedures of the femto base station 20 so that the femto base station 20 may access the core network 90 of the wireless communication system. The macro base station 60 is connected to a radio network control (RNC) 70 via an Iub interface. The RNC 70 is an entity managing at least one macro base station 60 and connects the macro base station 60 to the core network 90. The macro base station 60 is connected to the core network 90 by a dedicated line, while the femto base station 20 is connected to the core network 90 through an IP network.

펨토 기지국(20)에 접속하는 단말을 펨토 단말(femto UE; 10)이라 하고, 마크로 기지국(60)에 접속하는 단말을 마크로 단말(macro UE; 50)이라 한다. 펨토 단말(10)은 마크로 기지국(60)으로의 핸드오버를 통하여 마크로 단말(50)이 될 수 있 고, 마크로 단말(50)은 펨토 기지국(20)으로의 핸드오버를 통하여 펨토 단말(10)이 될 수 있다. A terminal connected to the femto base station 20 is called a femto UE 10, and a terminal connected to the macro base station 60 is called a macro UE 50. The femto terminal 10 may be a macro terminal 50 through a handover to the macro base station 60, and the macro terminal 50 may be a femto terminal 10 through a handover to the femto base station 20. This can be

펨토 기지국(20)은 마크로 기지국(60)과 달리 각 각 셀의 분포가 규칙적이지 않고, 예측이 불가능하기 때문에 간섭이 여러 상황에서 발생할 수 있다. 다음 표 1은 상황별 간섭 시나리오를 나타낸다.Unlike the macro base station 60, the femto base station 20 may have interference in various situations because the distribution of each cell is not regular and cannot be predicted. Table 1 below shows a situation-specific interference scenario.

NoNo AggressorAggressor VictimVictim 1One UE attached to femto BSUE attached to femto BS Macro BS uplinkMacro BS uplink 22 Femto BSFemto bs Macro BS downlinkMacro BS downlink 33 UE attached to macro BSUE attached to macro BS Femto BS uplinkFemto BS uplink 44 Macro BSMacro BS Femto BS downlinkFemto BS downlink 55 UE attached to femto BSUE attached to femto BS Femto BS uplinkFemto BS uplink 66 Femto BSFemto bs Femto BS downlinkFemto BS downlink 77 UE attached to femto BS and/or femto BSUE attached to femto BS and / or femto BS Other systemOther system 88 Other systemOther system UE attached to femto BS and/or femto BSUE attached to femto BS and / or femto BS

펨토 기지국(20)을 효율적으로 이용하기 위해서는 상기와 같은 여러 상황에서의 간섭을 완화시킬 수 있는 방법이 필요하다.In order to use the femto base station 20 efficiently, a method capable of mitigating interference in various situations as described above is required.

펨토 기지국(20)들 간의 간섭을 완화하기 위해 제안된 자원 할당 방법은 다음과 같은 세가지 기준에 따라 자원을 할당한다.The proposed resource allocation method for mitigating interference between femto base stations 20 allocates resources according to the following three criteria.

(1) 가장 적은 자원을 할당 받은 펨토 기지국의 주파수 자원 할당량을 최대화한다.(1) Maximize the frequency resource allocation of the femto base station allocated the least resource.

(2) 조건 (1)을 만족하면서 시스템 내의 모든 펨토 기지국이 사용하는 주파수 자원의 양을 최대화한다.(2) Maximize the amount of frequency resources used by all femto base stations in the system while satisfying condition (1).

(4) 자원 할당 방법은 낮은 복잡도를 가진다.(4) The resource allocation method has low complexity.

이하에서는, 각 펨토 기지국(20)들이 펨토 게이트웨이(30)를 통해 연동하고 있는 환경에서, 펨토 게이트웨이(30)를 통한 자원 할당 방법을 개시한다. 펨토 기지국(20)이 마크로 기지국(60)과 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 전용 채널 방식을 가정하여, 펨토 기지국(20)과 마크로 기지국(60) 간의 간섭은 무시할 정도로 본다. Hereinafter, in an environment in which each femto base station 20 is interworking through the femto gateway 30, a resource allocation method through the femto gateway 30 is disclosed. Assuming that the femto base station 20 uses a different frequency band from the macro base station 60, the interference between the femto base station 20 and the macro base station 60 is considered to be negligible.

자원 할당 방법은 컬러링(coloring)을 이용한다. 서로 다른 주파수 자원을 사용하는 펨토 기지국들을 구분한 후, 서로 동일한 주파수 자원을 사용할 펨토 기지국들을 같은 컬러로 구분한다. 이 후 주파수 자원을 각 컬러에 할당한다. 각 펨토 기지국은 할당받은 컬러의 양만큼 주파수 자원을 할당받을 수 있고, 펨토 기지국이 할당받는 최소 자원의 양은 컬러 개수의 역수에 비례한다.The resource allocation method uses coloring. After femto base stations using different frequency resources are distinguished, femto base stations using the same frequency resources are distinguished by the same color. Thereafter, frequency resources are assigned to each color. Each femto base station may be allocated frequency resources by the amount of allocated color, and the minimum amount of resources allocated by the femto base station is proportional to the inverse of the number of colors.

도 2는 간섭 그래프를 생성하는 예를 나타낸다. 간섭 그래프(interfering graph)는 도 2의 (B)에 나타난 바와 같이 각 펨토 기지국이 자신이 간섭으로 작용할 수 있는 이웃 펨토 기지국을 선으로 연결한 것이다. 도 2의 (A)에서, 원(205)는 각 펨토 기지국의 커버리지를 나타내고, Fn은 n번째 펨토 기지국의 ID(identifier)를 나타낸다. 펨토 기지국들의 커버리지가 중복되면 서로 간섭으로 작용할 수 있음을 나타낸다. 2 shows an example of generating an interference graph. Interfering graph (interfering graph) is that each femto base station as shown in Figure 2 (B) is a line connecting the neighboring femto base station that can act as interference. In FIG. 2A, a circle 205 represents a coverage of each femto base station, and Fn represents an identifier of an nth femto base station. When the coverage of the femto base stations overlap, it indicates that they can act as interference with each other.

간섭 그래프를 생성하기 위해, 각 펨토 기지국을 정점(vertex)으로 하고, 간섭으로 작용할 수 있는(즉 커버리지가 서로 중복되는) 펨토 기지국을 연결한다. 예를 들어, 제1 펨토 기지국(F1)은 제2 펨토 기지국(F2)과 서로 간섭하므로, 제1 펨토 기지국(F2)는 제2 펨토 기지국(F2)은 연결된다. 제2 펨토 기지국(F2)과 간섭하는 펨토 기지국은 제3 펨토 기지국(F3), 제4 펨토 기지국(F4) 및 제5 펨토 기지국(F5)이다. 따라서, 제2 펨토 기지국(F2)는 제3 펨토 기지국(F3), 제4 펨토 기지국(F4) 및 제5 펨토 기지국(F5)과 연결된다. 제10 펨토 기지국(F10)은 어느 펨토 기지국과도 간섭하지 않으므로, 연결되는 펨토 기지국이 없다.To generate an interference graph, each femto base station is vertexed and the femto base stations that can act as interference (that is, coverage overlap each other) are connected. For example, since the first femto base station F1 interferes with the second femto base station F2, the first femto base station F2 is connected to the second femto base station F2. The femto base station that interferes with the second femto base station F2 is the third femto base station F3, the fourth femto base station F4, and the fifth femto base station F5. Accordingly, the second femto base station F2 is connected to the third femto base station F3, the fourth femto base station F4, and the fifth femto base station F5. Since the tenth femto base station F10 does not interfere with any femto base station, no femto base station is connected.

서로 연결된 펨토 기지국들 간에는 동일한 주파수 자원이 할당될 수 없다. 생성된 간섭 그래프를 이용하여 컬러를 하나씩 추가해 나가며, 새롭게 추가되는 각 컬러에 대해 컬러링을 수행한다. 이를 위하여 다음의 용어들을 정의한다.The same frequency resource may not be allocated between femto base stations connected to each other. Colors are added one by one using the generated interference graph, and coloring is performed for each newly added color. For this purpose, the following terms are defined.

- 클리크(Clique): 서로 동일한 자원을 사용할 수 없는 펨토 기지국들의 집합. 도 2의 예에서 클리크로는 {F1, F2}, {F4, F5}, {F3, F4, F5} 등이 있다.Clique: A collection of femto base stations that cannot use the same resources. In the example of FIG. 2, the clicks include {F1, F2}, {F4, F5}, {F3, F4, F5}, and the like.

- 최대 클리크(Maximal clique): 어떤 다른 클리크에도 포함되지 않는 클리크. 도 2의 예에서 최대 클리크는 {F3, F4, F8, F9} 또는 {F2, F3, F4, F5}가 있다.Maximum clique: A click that is not included in any other click. In the example of FIG. 2, the maximum click is {F3, F4, F8, F9} or {F2, F3, F4, F5}.

- 광역 최대 클리크(Global maximal clique): 주어진 위상(topology) 전체에서 포함되는 펨토 기지국의 수가 가장 많은 최대 클리크.Global maximal clique: The largest click with the highest number of femto base stations covered in a given topology.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 단계 S310에서 주변 펨토 기지국의 정보를 획득한다. c는 할당된 컬러들의 수를 의미하며, 초기에 0으로 셋팅된다. 단계 S320에서, 컬러의 수 c에 1을 더하여 컬러 할당을 시작한다.Referring to FIG. 3, in step S310, information about a neighboring femto base station is obtained. c means the number of assigned colors and is initially set to zero. In step S320, color assignment is started by adding 1 to the number c of colors.

단계 S330에서, 기준셀(reference cell)을 선택한다. 기준셀은 해당하는 컬러를 선택하기 위한 기준이 되는 셀이다. 기준셀을 선택하는 방법으로는 몇가지가 있다. In step S330, a reference cell is selected. The reference cell is a cell serving as a reference for selecting a corresponding color. There are several ways to select the reference cell.

일 실시예에 있어서, 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국 중에서 자신이 속한 최대 클리크의 크기가 가장 큰 펨토 기지국를 기준셀로 선택할 수 있다. 광역 최대 클리크에 포함되는 펨토 기지국의 수는 컬러링을 위해 필요한 컬러의 최소 갯수를 의미하며, 이는 또한 가장 적은 자원을 할당받는 펨토 기지국의 자원양의 최대값을 의미한다. 필요한 컬러의 수를 최소화하기 위해 광역 최대 클리크에 속한 펨토 기지국에게 우선적으로 컬러를 할당하는 것이다. In one embodiment, among the femto base stations that have not been assigned one color to date, the femto base station having the largest size of the largest click to which it belongs may be selected as the reference cell. The number of femto base stations included in the wide area maximum click means the minimum number of colors required for coloring, which also means the maximum value of the amount of resources of the femto base station to which the least resources are allocated. In order to minimize the number of colors required, the first priority is to assign colors to the femto base stations belonging to the widest peak.

다른 실시예에 있어서, 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국 중에서 간섭을 겪는 이웃 펨토 기지국의 수가 가장 큰 펨토 기지국를 기준셀로 선택할 수 있다. 최대 클리크의 크기를 찾는 것은 복잡도가 높을 수 있으므로, 가장 적은 컬러를 할당받을 것이 유력한 펨토 기지국에게 우선적으로 컬러를 할당함으로써 자원을 공평하게 분배할 수 있다.In another embodiment, a femto base station having the largest number of neighboring femto base stations that are interfering among the femto base stations that have not been assigned one color to date may be selected as the reference cell. Finding the size of the maximum click can be complex, so that resources can be distributed evenly by preferentially assigning colors to femto base stations that are likely to receive the least color.

단계 S340에서, 적어도 하나의 동종셀(cognate cell)을 선택한다. 동종셀은 현재 컬러를 할당받은 모든 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국이다. 동종셀은 현재의 컬러를 가능한 많은 펨토 기지국에게 할당하여 자원의 활용도를 높이기 위함이다. 동종셀의 선택 기준은 펨토 기지국간의 거리 정보 유무에 따라 두 가지로 나눌 수 있다.In step S340, at least one cognate cell is selected. The homogeneous cell is a femto base station that does not interfere with all femto base stations currently assigned color. Homogeneous cells are designed to increase resource utilization by allocating current colors to as many femto base stations as possible. The selection criteria for homogeneous cells can be divided into two types according to the presence or absence of distance information between femto base stations.

일 실시예에 있어서, 펨토 기지국들간의 거리 정보를 알 수 있다면, 거리정보를 이용하여 동종셀을 선택한다. 즉, 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않으면서 거리가 가장 가까운 펨토 기지국을 동종셀로 선택한다. 동종셀은 복수일 수 있다. 먼저, 현재까지 아무런 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국들 중 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않으면서 가장 가까운 펨토 기지국을 동종셀로 선택하여 컬러를 할당한다. 이어서, 현재까지 아무런 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국이 아직 남아 있다면, 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않으면서 가장 가까운 펨토 기지국을 동종셀로 선택하여 컬러를 할당한다. 이는 하나의 컬러를 가능한 많은 펨토 기지국에게 할당할 수 있는 장점이 있다.In one embodiment, if distance information between femto base stations is known, homogeneous cells are selected using the distance information. That is, the femto base station closest to the distance is selected as the homogeneous cell without experiencing interference with other femto base stations currently assigned the color. Allogeneic cells may be plural. First, among the femto base stations that have not been assigned any color to date, the closest femto base station is selected as a homogeneous cell without interference with other femto base stations currently assigned color, and the color is allocated. Subsequently, if there is still a femto base station to which no color has been assigned so far, the nearest femto base station is selected as a homogeneous cell without interference with other femto base stations currently assigned color, and the color is allocated. This has the advantage of assigning one color to as many femto base stations as possible.

다른 실시예에서, 펨토 기지국들간의 거리 정보를 알 수 없다면, 현재 컬러를 할당받은 모든 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들 중 임의의 펨토 기지국을 동종셀로 선택한다. 펨토 기지국들간의 위치정보가 없다면 각 펨토 기지국가 간섭을 겪지 않는 다른 펨토 기지국과 거리를 알기 어렵기 때문이다. 먼저, 현재까지 아무런 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국들 중 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않은 임의의 펨토 기지국을 동종셀로 선택하여 컬러를 할당한다. 이어서, 현재까지 아무런 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국이 아직 남아 있다면, 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않은 임의의 펨토 기지국을 동종셀로 선택하여 컬러를 할당한다. In another embodiment, if the distance information between the femto base stations is not known, any femto base station of the femto base stations that does not interfere with all the femto base stations currently assigned the color is selected as the homogeneous cell. If there is no location information between femto base stations, it is difficult for each femto base station to know the distance from other femto base stations that do not experience interference. First, among the femto base stations to which no color has been assigned so far, any femto base station that has not been interfered with other femto base stations currently assigned color is selected as the homogeneous cell, and color is allocated. Subsequently, if there are still femto base stations that have not been assigned any color to date, any femto base station that has not experienced interference with other femto base stations currently assigned color is selected as the homogeneous cell and assigned a color.

단계 S350에서, 모든 펨토 기지국들이 컬러를 할당받을 때까지 상기 단계 S320 내지 S340을 반복한다.In step S350, steps S320 to S340 are repeated until all femto base stations are assigned color.

단계 S360에서, 각 컬러마다 무선자원을 맵핑하고, 동일한 컬러를 가진 각 펨토 기지국들에게 해당하는 컬러에 대한 무선자원을 할당한다. 모든 컬러 내에는 기준셀은 하나씩 존재하므로, 해당하는 컬러를 할당받은 펨토 기지국은 최소한 하나씩은 존재한다. 각 컬러마다 할당되는 무선자원의 양은 다를 수도 있고, 동일할 수 있다. In step S360, radio resources are mapped to each color, and radio resources for the corresponding color are allocated to each femto base station having the same color. Since there is one reference cell in every color, there is at least one femto base station assigned the corresponding color. The amount of radio resources allocated to each color may be different or may be the same.

추가적으로, 모든 펨토 기지국들이 하나씩의 컬러를 할당받은 후에 추가적인 컬러를 할당할 수 있다. 이는 펨토 기지국들이 복수개의 컬러를 할당받을 수 있음을 의미한다. 즉, 복수의 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들에게 동일한 컬러가 할당되도록 하나의 컬러를 먼저 할당한다. 서로 다른 컬러가 할당된 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국에게 적어도 하나의 컬러를 추가적으로 할당한다. 예를 들어, 펨토 기지국 A가 기준셀 또는 동종셀로써 A 컬러를 할당받았다고 하자. 이때, 펨토 기지국 A는 B 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는다면 B 컬러를 추가적으로 할당받을 수 있다. 이때 거리정보를 이용하여 다른 컬러를 할당받을 수 있고 또는 임의로 선택되어 다른 컬러를 할당받을 수 있다. 펨토 기지국마다 적어도 하나의 컬러를 할당할 경우, 다른 모든 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는 기지국(예를 들어, 도 2의 제10 기지국(F10))에는 모든 컬러가 할당될 수 있다. Additionally, all femto base stations can be assigned additional colors after being assigned one color. This means that femto base stations can be assigned a plurality of colors. That is, one color is allocated first so that the same color is allocated to the femto base stations among the plurality of femto base stations that do not interfere with each other. At least one color is additionally allocated to the femto base station which does not interfere with each other among the femto base stations assigned different colors. For example, suppose that femto base station A is assigned A color as a reference cell or a homogeneous cell. In this case, the femto base station A may be additionally allocated the B color if it does not experience interference with other femto base stations assigned the B color. In this case, another color may be allocated using the distance information, or may be arbitrarily selected and assigned another color. When at least one color is assigned to each femto base station, all colors may be allocated to a base station (for example, the tenth base station F10 of FIG. 2) that does not experience interference with all other femto base stations.

상술한 자원 할당 방법에 의하면, 펨토 기지국들 간의 간섭을 완화시키고, 높은 주파수 효율을 얻을 수 있다.According to the resource allocation method described above, interference between femto base stations can be mitigated and high frequency efficiency can be obtained.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 단계 S410에서, 펨토 기지국은 주변 펨토 기지국을 검색한다. 단계 S420에서, 펨토 기지국은 주변 펨토 기지국에 관한 검색 정보를 펨토 게이트웨이로 보낸다. 검색 정보를 위한 메시지 포맷의 일 예는 다음 표와 같다.Referring to FIG. 4, in step S410, the femto base station searches for neighboring femto base stations. In step S420, the femto base station sends the search information about the surrounding femto base station to the femto gateway. An example of the message format for the search information is shown in the following table.

명 칭Name 내 용Contents 메시지 유형 (Message type)Message type 현재 전송되는 메시지가 검색 정보임을 알림Notify that the message currently being sent is search information 펨토 기지국 IDFemto base station ID 현재 전송되는 message를 보내는 펨토 기지국 표시Indication of femto base station sending message currently being sent 주변 펨토 기지국 ID (optional)Nearby femto base station ID (optional) 간섭을 겪는 주변 펨토 기지국 표시Display of nearby femto base stations that are experiencing interference 위치정보 (optional)Location Information (optional) 자신의 위치 정보Your location

상기와 같은 메시지 포맷에서, 전달되는 데이터의 많은 부분을 펨토 기지국 ID가 차지한다. 일반적으로 이웃 펨토 기지국들은 서로 간섭을 겪을 것이기 때문에 두 펨토 기지국에서 각각 상대방의 펨토 기지국 ID가 전송될 것이다. 따라서, 이를 둘 중 어느 하나의 펨토 기지국에서만 전달하게 한다면, 메시지 양을 줄일 수 있다. 어느 펨토 기지국만이 펨토 기지국 ID를 전달할 것인지 여부에 관한 판단은 다양하게 설정할 수 있다. 펨토 게이트웨이가 펨토 기지국 ID를 전달할 펨토 기지국을 지정할 수 있다. 또는, 별도의 시그널링 없이 이웃 펨토 기지국 ID와 자신의 펨토 기지국 ID의 값을 비교하여 그 값이 큰 (혹은 작은) 펨토 기지국가 이웃 펨토 기지국 ID를 전송하도록 할 수 있다.In such a message format, a large portion of the transmitted data is occupied by the femto base station ID. In general, neighboring femto base stations will interfere with each other, so the femto base station ID of the other party will be transmitted from the two femto base stations. Therefore, if it is to be delivered only at either of the femto base station, it can reduce the amount of messages. Determination as to which femto base station only to transmit the femto base station ID can be variously set. The femto gateway can specify a femto base station to carry the femto base station ID. Alternatively, the femto base station having a larger (or smaller) value may transmit the neighbor femto base station ID by comparing the value of the neighbor femto base station ID and its femto base station ID without additional signaling.

단계 S430에서, 자신이 관장하는 펨토 기지국들로부터 검색 정보를 수신한 펨토 게이트웨이는 전술한 컬러링을 이용하여 각 펨토 기지국에게 자원을 할당한다.In step S430, the femto gateway receives the search information from the femto base stations that it manages allocates resources to each femto base station using the above-described coloring.

단계 S440에서, 펨토 게이트웨이는 각 펨토 기지국에게 할당된 자원 할당 정보를 보낸다. 각 펨토 기지국는 다음 자원 할당시까지 할당받은 자원을 이용하여 셀 내의 단말들과 통신한다. 자원 할당 정보를 위한 메시지 포맷의 일 예는 다음 표와 같다.In step S440, the femto gateway sends the resource allocation information assigned to each femto base station. Each femto base station communicates with terminals in a cell using the allocated resources until the next resource allocation. An example of a message format for resource allocation information is shown in the following table.

명 칭Name 내 용Contents 메시지 유형 (Message type)Message type 현재 전송되는 메시지가 자원 할당 정보임을 알림Inform that the message currently being sent is resource allocation information 펨토 기지국 IDFemto base station ID 현재 전송되는 message를 보내는 펨토 기지국 표시Indication of femto base station sending message currently being sent 자원 할당 정보Resource Allocation Information 할당된 무선자원 정보Assigned radio resource information 유효기간 (optional)Expiration date (optional) 할당된 무선자원을 사용할 수 있는 기간How long the allocated radio resource can be used

상기 표에서, 유효기간은 자원 할당에 시간 공유(time sharing)을 수행할 경우에 사용될 수 있다. 예를 들어, 2비트의 유효기간을 이용한다면, '00'일 경우에는 항상 그 자원을 사용하고, '01'일 경우에는 홀수번째 타임슬롯에 해당 자원을 사용하고, '10'일 경우에는 짝수번째 타임슬롯에 해당 자원을 사용하는 것이다. 이를 위해서는 모든 펨토 기지국들간 동기가 맞추어져 있는 것이 필요하다. In the above table, the expiration date can be used when time sharing is performed on resource allocation. For example, if a 2-bit validity period is used, the resource is always used if it is '00', if it is '01', it is used for the odd timeslot, and if it is '10', it is even. Use the resource in the first timeslot. This requires synchronization between all femto base stations.

이제 펨토 게이트웨이가 각 펨토 기지국에게 전달할 자원 할당 정보를 구성하는 방법에 대해 기술한다. 이하에서, 자원블록(resource block, RB)은 무선자원을 할당하기 위한 최소 자원 할당 단위를 말한다. 예를 들어, 자원블록은 복수의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원블록은 서브채널, 타일, 슬롯 등 기타 다른 명칭으로 불리울 수 있다.Now, a description will be given of how the femto gateway configures resource allocation information to be delivered to each femto base station. Hereinafter, a resource block (RB) refers to a minimum resource allocation unit for allocating radio resources. For example, the resource block may include a plurality of subcarriers. Resource blocks may be called other names such as subchannels, tiles, slots, and the like.

제1 실시예에 있어서, 자원 할당 정보는 할당된 자원블록을 가리키는 비트맵 또는 적어도 하나의 인덱스로 구성될 수 있다. 예를 들어, 5MHz 대역을 사용하는 환경에서 총 13개의 자원블록을 가정한다. 비트맵을 이용할 경우 1비트가 1개의 자원블록을 가리키므로, 13개의 자원블록을 나타내기 위해 13비트의 자원 할당 정보가 필요하다. 인덱스를 이용할 경우 하나의 자원블록을 가리키기 위해 4비트의 자원 할당 정보가 필요하다. 즉, 펨토 기지국에 3개의 자원블록이 할당되면, 3개의 인덱스가 필요하므로 12비트의 자원 할당 정보가 필요하다.  In the first embodiment, the resource allocation information may consist of a bitmap or at least one index indicating the allocated resource block. For example, assume a total of 13 resource blocks in an environment using a 5MHz band. In the case of using a bitmap, since one bit indicates one resource block, 13 bits of resource allocation information is required to represent 13 resource blocks. When using an index, 4-bit resource allocation information is required to indicate one resource block. That is, when three resource blocks are allocated to the femto base station, three indexes are required, and thus 12-bit resource allocation information is required.

제 2 실시예에 있어서, 각 컬러에 따라 자원 할당 정보를 구성할 수 있다. 비트맵 형태로 자원 할당 정보를 구성하지만, 각 비트가 컬러에 대한 자원 할당을 나타낸다. 각 컬러를 정렬한 후 각 펨토 기지국에게 전송할 때 해당 컬러를 사용하는 경우 1로 셋팅하고, 사용하지 않는 경우 0으로 셋팅하는 것이다. 이에 의하면, 자원블록의 수가 증가하더라도, 컬러의 수는 변하지 않을 것이기 때문에 대역폭이 늘어난다면 높은 이득을 얻을 수 있다. 컬러에 따른 자원 할당을 위해서는 각 컬러와 자원블록간의 맵핑 정보가 필요하다. 이러한 맵핑 정보는 미리 지정될 수도 있고, 펨토 게이트웨이가 펨토 기지국으로 알려줄 수도 있다.In the second embodiment, resource allocation information may be configured according to each color. Although resource allocation information is configured in the form of a bitmap, each bit represents a resource allocation for a color. After aligning each color and transmitting it to each femto base station, it is set to 1 when using the corresponding color, and to 0 when not using the corresponding color. According to this, even if the number of resource blocks increases, the number of colors will not change, and thus a high gain can be obtained if the bandwidth is increased. In order to allocate resources according to colors, mapping information between colors and resource blocks is required. Such mapping information may be specified in advance, or the femto gateway may inform the femto base station.

도 5는 컬러-자원블록 맵핑의 일 예를 나타낸다. 해당하는 컬러를 사용하는 펨토 기지국들의 수가 적은 컬러부터 오름 차순으로 정렬한다. 또한, 낮은 주파수 대역에 속하는 자원블록부터 오름 차순으로 정렬한다. 정렬된 컬러와 자원블록을 순서대로 1:1 맵핑한다. 만약, 자원블록의 수가 컬러의 수보다 적다면, 사용하는 펨토 기지국의 수가 더 많은 컬러 즉, 뒤쪽에 정렬된 컬러에게 남는 자원블록들을 할당함으로써, 주파수 효율을 높일 수 있다. 여기에서는, 컬러의 수(c)가 11이고, 자원블록의 수 (R)이 13일 때, 남은 2개의 자원블록들을 뒷쪽에서 2개의 컬러에 각각 하나씩 할당하는 예를 보이고 있다.5 shows an example of color-resource block mapping. The number of femto base stations using the corresponding color is sorted in ascending order from the smallest color. In addition, they are arranged in ascending order from resource blocks belonging to the low frequency band. 1: 1 mapping of sorted colors and resource blocks. If the number of resource blocks is smaller than the number of colors, the frequency efficiency can be increased by allocating remaining resource blocks to more colors, that is, colors aligned behind. Here, when the number of colors c is 11 and the number of resource blocks R is 13, an example of allocating the remaining two resource blocks to each of the two colors is shown.

도 5와 같은 컬러-자원블록 맵핑를 사용할 때, 자원 할당 정보를 위한 메시지 포맷의 일 예는 다음 표와 같다.When using the color-resource block mapping as shown in FIG. 5, an example of a message format for resource allocation information is shown in the following table.

명 칭Name 내 용Contents 메시지 유형 (Message type)Message type 현재 전송되는 메시지가 자원 할당 정보임을 알림Inform that the message currently being sent is resource allocation information 펨토 기지국 IDFemto base station ID 현재 전송되는 메시지를 보내는 펨토 기지국 표시Indication of femto base station sending the currently transmitted message 할당된 컬러 수The number of colors allocated 현재 전체 시스템에 사용되는 컬러의 개수The number of colors currently used for the entire system 컬러 맵핑 정보Color mapping information 비트맵Bitmap

비트맵 형태의 컬러 맵핑 정보는 할당된 컬러 수에 따라 그 크기가 달라진다. 또는, 컬러 맵핑 정보를 일정 크기로 정의할 경우(예를 들어, 13비트), 할당된 컬러 수를 메시지에 포함시킬 필요가 없다. The size of bitmap color mapping information varies depending on the number of assigned colors. Or, if the color mapping information is defined with a certain size (for example, 13 bits), it is not necessary to include the allocated color number in the message.

도 6은 각 컬러별 자원 할당을 나타낸 예시도이다. 펨토 기지국들(601, 602, 603)은 제1 컬러가 할당되고, 펨토 기지국(610)은 제2 컬러가 할당된다고 한다. 최소 자원을 할당받는 펨토 기지국의 자원 양을 최대화하기 위해서는, 'Mapping 1'에 나타난 바와 같이, 모든 컬러가 동일한 양의 자원을 사용하도록 할 수 있다. 또는, 'Mapping 2'에 나타난 바와 같이, 보다 많은 펨토 기지국들을 포함하는 제1 컬러에 보다 많은 자원을 할당할 수 있다. 이에 따라 전체 펨토 기지국에서 사용하는 자원의 양을 증가시킬 수 있다.6 is an exemplary diagram illustrating resource allocation for each color. The femto base stations 601, 602, 603 are assigned a first color, and the femto base station 610 is said to be assigned a second color. In order to maximize the amount of resources of the femto base station to which the minimum resources are allocated, as shown in 'Mapping 1', all colors may use the same amount of resources. Alternatively, as shown in 'Mapping 2', more resources may be allocated to the first color including more femto base stations. Accordingly, the amount of resources used by the entire femto base station can be increased.

도 7은 시간 공유의 일 예를 나타낸다. 컬러의 개수가 자원블록의 개수보다 많을 경우, 시간 공유를 이용할 수 있다. 시간 공유는 다른 컬러에 속한 펨토 기지국들이 서로 다른 타임슬롯을 이용하도록 하는 것이다. 예를 들어, 자원블록의 총 수가 13개일 때, 1:1 컬러-자원블록 맵핑을 사용하면 최대 사용가능한 컬러의 수는 13이다. 하지만, 펨토 기지국의 수가 많을 때, 13개 이상의 컬러가 사용될 수 있다. 따라서, 자원블록의 총 수보다 컬러의 수가 클 때, 일부 자원블록들을 여러 개의 컬러에 중복으로 할당하고, 중복된 컬러에 속한 펨토 기지국들은 서로 다른 타임 슬롯을 사용하도록 한다. 7 shows an example of time sharing. When the number of colors is larger than the number of resource blocks, time sharing may be used. Time sharing allows femto base stations belonging to different colors to use different timeslots. For example, when the total number of resource blocks is 13, using 1: 1 color-resource block mapping, the maximum number of available colors is 13. However, when the number of femto base stations is large, 13 or more colors may be used. Therefore, when the number of colors is larger than the total number of resource blocks, some resource blocks are allocated to several colors redundantly, and the femto base stations belonging to the duplicated colors use different time slots.

도 7은 자원블록의 수 R=13, 컬러의 수 c=15인 경우 시간 공유를 이용한 컬러와 자원블록간 맵핑을 나타낸다. 컬러의 수가 자원블록의 수보다 2보다 크므로, 두쌍의 컬러(여기서는 1과 2, 3과 4)가 각각 하나의 자원블록에 맵핑된다. 자원블록 1에 맵핑되는 컬러 1과 2는 시간 공유를 사용한다. 즉, 컬러 1은 홀수번째 타임슬롯에서 자원블록 1을 사용하고, 컬러 2는 짝수번째 타임슬롯에서 자원블록 1을 사용한다. 마찬가지로, 자원블록 2에 맵핑되는 컬러 3과 4는 시간 공유를 사용한다. 나머지 컬러 5~15는 자원블록 3~13에 1:1 맵핑될 수 있다.FIG. 7 illustrates mapping between colors and resource blocks using time sharing when the number of resource blocks R = 13 and the number of colors c = 15. Since the number of colors is greater than 2 than the number of resource blocks, two pairs of colors (here 1 and 2, 3 and 4) are each mapped to one resource block. Colors 1 and 2, which are mapped to resource block 1, use time sharing. That is, color 1 uses resource block 1 in odd-numbered timeslots, and color 2 uses resource block 1 in even-numbered timeslots. Similarly, colors 3 and 4 mapped to resource block 2 use time sharing. The remaining colors 5 to 15 may be mapped 1: 1 to resource blocks 3 to 13.

자원블록의 수가 R이고, 컬러의 수 c가 R<c≤2R일 때, 2R-c개의 컬러는 각 1개의 자원블록을 맵핑시키고, 나머지 2c-2R개의 컬러들은 2개씩 한쌍으로 1개의 자원블록에 맵핑시킨다. 상기의 예에 의하면, c개의 컬러들을 각 컬러가 할당된 펨토 기지국의 수에 따라 오름차순으로 정렬하여 앞쪽의 컬러들을 2개씩 묶어서 하나의 자원블록을 시간 공유하도록 하고, 나머지 컬러들은 하나씩의 자원블록을 할당한다. When the number of resource blocks is R, and the number of colors c is R <c≤2R, 2R-c colors map each one resource block, and the remaining 2c-2R colors are one pair of two resource blocks. Map to. According to the above example, c colors are sorted in ascending order according to the number of femto base stations to which each color is assigned, so that the front colors are grouped by two to share one resource block, and the remaining colors share one resource block. Assign.

컬러 별로 자원을 할당받은 각 펨토 기지국은 컬러의 수와 자원블록의 수를 알고 있다면, 시간 공유를 하는 컬러 및 자원블록을 알 수 있다. 따라서, 시간 공유를 위한 별도의 시그널링이 필요없다.Each femto base station allocated a resource for each color can know the color and resource block for time sharing if the number of colors and the number of resource blocks are known. Therefore, no separate signaling for time sharing is needed.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The present invention may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- , Other electronic units, or a combination thereof. In the software implementation, the module may be implemented as a module that performs the above-described function. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention will include all embodiments within the scope of the following claims.

도 1은 펨토 기지국을 포함하는 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 illustrates a wireless communication system including a femto base station.

도 2는 간섭 그래프를 생성하는 예를 나타낸다.2 shows an example of generating an interference graph.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a resource allocation method according to an embodiment of the present invention.

도 5는 컬러-자원블록 맵핑의 일 예를 나타낸다.5 shows an example of color-resource block mapping.

도 6은 각 컬러별 자원 할당을 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating resource allocation for each color.

도 7은 시간 공유의 일 예를 나타낸다. 7 shows an example of time sharing.

Claims (14)

무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서,In the resource allocation method in a wireless communication system, 복수의 펨토 기지국들로부터 서로 간섭을 겪는 펨토 기지국들에 대한 검색 정보를 획득하는 단계;Obtaining search information for the femto base stations that interfere with each other from the plurality of femto base stations; 각 펨토 기지국에 무선자원을 할당하는 단계; 및Allocating radio resources to each femto base station; And 각 펨토 기지국에 무선자원 할당 정보를 전송하는 단계를 포함하되,Transmitting radio resource allocation information to each femto base station; 상기 무선자원을 할당하는 단계는 Allocating the radio resource 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들에 동일한 컬러를 할당하는 단계; 및Assigning the same color to femto base stations that do not interfere with each other; And 상기 컬러에 따라 상기 무선자원을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Allocating the radio resource according to the color. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬러를 할당하는 단계는Assigning the color 상기 컬러 선택의 기준이 되는 기준셀을 선택하고, 상기 기준셀에 상기 컬러를 할당하는 단계; 및Selecting a reference cell as a reference for the color selection and allocating the color to the reference cell; And 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국을 상기 기준셀의 동종셀로 선택하고, 상기 동종셀에 상기 컬러를 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Selecting a femto base station that does not experience interference with other femto base stations currently assigned a color as the homogeneous cell of the reference cell, and assigning the color to the homogeneous cell. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준셀은 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국 중에서 자신이 속한 최대 클리크의 크기가 가장 큰 펨토 기지국으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법. Wherein the reference cell is selected as a femto base station having the largest size of the largest click belonging to the femto base station to which no color has been assigned so far. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기준셀은 현재까지 하나의 컬러도 할당받지 못한 펨토 기지국들 중에서 간섭을 겪는 이웃 펨토 기지국의 수가 가장 큰 펨토 기지국으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법. Wherein the reference cell is selected as the femto base station having the largest number of neighboring femto base stations that are interfering among the femto base stations that have not been assigned one color to date. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 동종셀은 펨토 기지국들간의 거리 정보를 이용하여 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The homogeneous cell is selected using distance information between femto base stations. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 동종셀은 현재 컬러를 할당받은 다른 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않으면서 거리가 가장 가까운 펨토 기지국으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The homogeneous cell is selected as the closest femto base station without experiencing interference with other femto base stations currently assigned color. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 동종셀은 현재 컬러를 할당받은 모든 펨토 기지국들과 간섭을 겪지 않 는 펨토 기지국들로부터 임의로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the homogeneous cell is randomly selected from femto base stations that do not experience interference with all femto base stations currently assigned color. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 동종셀은 현재 컬러를 할당받지 않은 펨토 기지국들으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The homogeneous cell is selected from femto base stations that are not currently assigned a color. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 동종셀은 현재 적어도 하나의 컬러를 할당받은 펨토 기지국들으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.The homogeneous cell is selected from femto base stations currently assigned at least one color. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 무선자원 할당 정보는 할당된 자원블록을 가리키는 비트맵 또는 인덱스인 것을 특징으로 하는 방법.The radio resource allocation information is a bitmap or an index indicating an allocated resource block. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 무선자원 할당 정보는 상기 컬러에 따른 무선자원 할당 정보인 것을 특징으로 하는 방법.The radio resource allocation information is a radio resource allocation information according to the color. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬러마다 동일한 양의 무선자원이 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.And the same amount of radio resources are allocated to each of the colors. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬러에 속하는 펨토 기지국들의 수에 따라 무선자원이 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.The radio resource is allocated according to the number of femto base stations belonging to the color. 무선 통신 시스템에서 자원 할당 방법에 있어서,In the resource allocation method in a wireless communication system, 복수의 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국들에게 동일한 컬러가 할당되도록 하나의 컬러를 할당하는 단계;Assigning one color such that the same color is assigned to the femto base stations among the plurality of femto base stations that do not interfere with each other; 서로 다른 컬러가 할당된 펨토 기지국들 중 서로 간섭을 겪지 않는 펨토 기지국에게 적어도 하나의 컬러를 추가적으로 할당하는 단계; 및Additionally allocating at least one color to the femto base stations which do not interfere with each other among the femto base stations assigned different colors; And 할당된 컬러에 따라 각 펨토 기지국에게 무선자원을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Allocating radio resources to each femto base station in accordance with the assigned color.
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