광대역 무선 통신시스템의 부채널 할당 장치 document_id A220517010085

본 발명은 광대역 무선 통신시스템에 관한 것으로서, 특히, 상기 광대역 무선 통신시스템에서 부채널 할당에 의한 자원(예 : 메모리)의 비효율적인 사용으로 소비 전력과 자원의 낭비를 줄이기 위한 부채널 할당 장치에 관한 것이다. 무선 멀티미디어 시대를 맞이하여 무선채널을 통해 대용량의 데이터를 고속으로 전송해야하는 필요성이 급격히 증대되고 있다. 이에 따라, 이동 채널 및 무선 채널을 통한 인터넷 서비스를 지원하기 위해 무선·고속 데이터 전송 시스템에 대하여 전 세계적으로 활발하게 연구되고 있다. 제 3세대(3rd Generation)통신 시스템의 최대 전송속도는 정지 상태에서 2Mbps이지만 제 4세대(4rd Generation)통신 시스템에서는 무선 LAN(Local Area Network)환경에서 정지 또는 보행 중일 때 1Gbps를 목표로 하고, 매트로 이동 셀룰러 환경(무선 MAN(Metropolitan Area Network))에서 차량으로 움직일 때는 100Mbps를 목표로 한다. 하지만, 무선채널에서 데이터를 고속으로 전송할 경우 무선채널의 다중경로 간섭으로 인한 높은 에러율 때문에 무선 채널에 적합한 무선접속방식이 요구된다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(Physical channel)에 직교주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 및 직교주파수분할 다중접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식을 적용한 것이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다. 즉, 상기 IEEE 802.16 시스템은 다수의 부반송파(sub-carrier)들을 사용하여 물리채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 전송을 실현한다. 상기 IEEE 802.16e 시스템은 AAS(Adaptive Antenna System : 적응 안테나 시스템)모드와 Non - AAS모드를 한 프레임 내에서 지원하기 위한 규격장치들이 마련되어 있다. 상기 Non-AAS 모드는 데이터 버스트를 부반송파에 할당하기 위해 다이버시티 할당(Diversity Allocation)기법과 밴드 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 사용한다. 여기서, 상기 다이버시티 할당기법은 부채널 내의 부반송파들이 주파수 영역에서 서로 떨어져 있어 다이버시티 효과를 얻도록 하는 방법으로 PUSC(Partial Usage of Sub-Channel),FUSC(Full Usage of Sub-Channel) 등이 이에 속한다. 상기 밴드 AMC 기법은, 채널 환경에 따라 주파수 대역 별로 변조 기법과 코딩 기법을 적응적으로 바꿀 수 있도록 하는 방법으로써, 채널 환경에 능동적으로 대처할 수 있다. 상기 Non-AAS 모드를 사용하는 광대역 무선 통신시스템의 기지국은 셀 내에 존재하는 단말들의 CQI(Channel Quality Information) 정보를 이용하여 상대적으로 채널환경이 나쁜 단말에게는 다이버시티 부채널을 할당하고, 채널환경이 좋은 단말에게는 밴드 AMC부채널을 할당하여 주파수자원의 효율을 높인다. 상기 AAS모드는 어레이 안테나를 사용하여 셀 영역을 지속적으로 탐지하여 변화하는 무선 채널 환경에 적응적으로 빔 패턴을 형성하는 방법으로, 셀 용량 증대와 셀 커버리지 증가의 효과를 얻을 수 있다. 상기 AAS모드는 N개의 단말이 존재할 경우, 각각의 단말 방향으로 N개의 빔을 동일 주파수 대역 내에 생성하여 주파수 및 시간을 공유할 수 있는 공간 분할 다중 접속(Spatial Division Multiple Access : 이하, SDMA라 칭함) 방식을 구현할 수 있다. 여기서, SDMA방식을 구현하기 위해 AAS모드를 사용할 경우, 데이터 버스트를 부반송파에 할당하기 위해 PUSC, FUSC, AMC 외에 TUSC 1(Tile Usage of Sub-Channel 1)과 TUSC 2(Tile Usage of Sub-Channel 2)기법이 사용된다. 상술한 바와 같이 Non-AAS 모드 시스템은 PUSC, FUSC, AMC의 부채널 할당 방식을 사용한다. 셀용량 증대와 셀 커버리지 증가를 위해 AAS모드를 시스템은 PUSC, FUSC, AMC의 부채널 할당 방법 외에 TUSC1과 TUSC2가 추가하여 5개의 부채널 할당 방식이 구현되어야 한다. 따라서, 상기 광대역 무선 통신시스템의 자원을 효율적으로 사용하여 부채널을 할당하기 위한 장치가 필요하다.