KR102135814B1 - Digital signal processing apparatus for controlling interference of cell edge using active antenna system and wireless communication system, and method thereof - Google Patents
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Abstract
액티브 안테나 시스템을 이용하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템, 그리고 셀 경계 간섭 제어 방법이 개시된다.
이 시스템은 코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및 상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 상기 액티브 안테나를 통해 단말로 전송하고, 상기 액티브 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 무선 신호 처리 장치를 포함하는 복수의 액티브 안테나 시스템을 포함한다. 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀간 경계의 간섭이 증가하는 경우 셀의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어한다.Disclosed is a digital signal processing apparatus and a wireless communication system for controlling interference at a cell boundary using an active antenna system, and a cell boundary interference control method.
The system is connected to the core system, a digital signal processing device for processing a wireless digital signal; And an active antenna that is physically separated from the digital signal processing apparatus and capable of antenna tilting and beamforming for vertical cell division, and converting and amplifying a digital signal received from the digital signal processing apparatus to the terminal through the active antenna. It includes a plurality of active antenna system including a wireless signal processing apparatus for transmitting to, and receiving the signal transmitted from the terminal through the active antenna to the digital signal processing apparatus. When the interference between the cell-to-cell boundaries formed by the active antenna increases, the digital signal processing apparatus divides the previous cell into more cells to control interference at the cell boundary by forming additional cells at the cell boundary.
Description
본 발명은 액티브 안테나 시스템을 이용하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템, 그리고 셀 경계 간섭 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital signal processing apparatus and a wireless communication system for controlling interference at a cell boundary using an active antenna system, and a cell boundary interference control method.
일반적으로 무선 통신 시스템에서의 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함된다. 그러나 이러한 시스템은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로 셀 설계의 최적화에 한계점이 있어서 무선 용량의 개선이 어려웠다. 이를 개선하기 위해 무선 신호를 처리하는 RF(Radio Frequency) 구성과 안테나 구성만을 원격으로 분리하여 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, 이하 "RU"라 함)를 구성하고, 복수 개의 RU를 하나의 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, 이하 "DU"라 함)에 연결하는 CCC(Cloud Communication Center) 기반의 망 구조가 사용된다.In general, a base station in a wireless communication system largely includes a digital signal processing unit and a wireless signal processing unit in one physical system. However, since such a system requires all base stations including all processing units to be installed in a cell, there is a limitation in optimizing the cell design, making it difficult to improve radio capacity. To improve this, a radio signal processing device (Radio Unit, hereinafter referred to as "RU") is configured by remotely separating only an RF (Radio Frequency) configuration and an antenna configuration processing a radio signal, and a plurality of RUs is a digital signal. A CCC (Cloud Communication Center) based network structure that connects to a processing unit (hereinafter referred to as "DU") is used.
이러한 망 구조의 무선 통신 시스템에서 패시브(passive) 안테나를 이용하는 2개의 셀이 하나의 물리 셀 식별자(Physical Cell Identification, 이하 "PCI"라 함)를 공통으로 사용하여 셀 내의 사용자에 대한 무선 통신 서비스를 제공하고 있다.In a wireless communication system having such a network structure, two cells using a passive antenna commonly use a single physical cell identification (hereinafter referred to as "PCI") to provide wireless communication services to users in the cell. Is provided.
그러나, 종래의 무선 통신 시스템에서 패시브 안테나를 사용하는 방식은 셀 중첩을 줄이는데 한계가 있고, 이로 인한 셀 경계의 간섭이 크다.However, in a conventional wireless communication system, a method of using a passive antenna has a limitation in reducing cell overlap, and thus, interference at a cell boundary is large.
이러한 셀 경계의 간섭을 줄이기 위해 4CRS(Cell-specified Reference Signal) 등의 기술이 사용되지만 패시브 안테나를 사용하는 방식에서의 셀 중첩으로 인해 그 효과가 미비하다는 문제점이 있다.In order to reduce the interference at the cell boundary, a technique such as 4CRS (Cell-specified Reference Signal) is used, but there is a problem in that the effect is insufficient due to cell overlap in a method using a passive antenna.
따라서, CCC 기반의 무선 통신 시스템에서 셀 경계의 간섭을 제어하기 위한 효율적인 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for an efficient technique for controlling interference at a cell boundary in a CCC-based wireless communication system.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 셀 경계의 간섭이 증가하는 경우 액티브 안테나를 사용하여 셀 경계에 추가의 셀을 분할함으로써 셀 경계의 간섭을 제어하는 디지털 신호 처리 장치 및 무선 통신 시스템, 그리고 셀 경계 간섭 제어 방법을 제공하는 것이다.Technical problem to be achieved by the present invention is a digital signal processing apparatus and a wireless communication system that controls the interference of the cell boundary by dividing an additional cell at the cell boundary using an active antenna when the interference of the cell boundary increases, and the cell boundary interference It is to provide a control method.
본 발명의 한 특징에 따른 무선 통신 시스템은,A wireless communication system according to one aspect of the present invention,
코어 시스템에 연결되어 있으며, 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치; 및 상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 상기 액티브 안테나를 통해 단말로 전송하고, 상기 액티브 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 무선 신호 처리 장치를 포함하는 복수의 액티브 안테나 시스템을 포함하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀간 경계의 간섭이 증가하는 경우 셀의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 것을 특징으로 한다.A digital signal processing device connected to the core system and processing a wireless digital signal; And an active antenna that is physically separated from the digital signal processing apparatus and capable of antenna tilting and beamforming for vertical cell division, and converting and amplifying a digital signal received from the digital signal processing apparatus to the terminal through the active antenna. It includes a plurality of active antenna system including a wireless signal processing apparatus for transmitting to, and receiving the signal transmitted from the terminal through the active antenna to the digital signal processing apparatus, the digital signal processing apparatus is the active antenna When the interference of the cell-to-cell boundary formed by increases, it is characterized by controlling the interference of the cell boundary by dividing the previous cell into more cells by forming additional cells at the cell boundary.
여기서, 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀은 2개이고, 상기 2개의 셀 경계의 간섭이 증가하는 경우 상기 2개의 셀을 3개의 셀로 분할하여 상기 2개의 셀 경계의 간섭을 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, when there are two cells formed by the active antenna, and the interference between the two cell boundaries increases, the two cells are divided into three cells to control the interference between the two cell boundaries.
또한, 상기 3개의 셀 중 2개의 셀은 2개의 액티브 안테나의 내부 빔에 의해 형성되는 내부 셀(inner cell)이고, 하나의 셀은 상기 2개의 액티브 안테나의 외부 빔에 의해 형셩되는 외부 셀(outer cell)인 것을 특징으로 한다.In addition, two of the three cells are inner cells formed by the inner beams of the two active antennas, and one cell is an outer cell shaped by the outer beams of the two active antennas. cell).
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는 2개의 내부 셀에 대해 동일한 PCI(Physical Cell Identification)를 설정하고, 1개의 외부 셀은 상기 2개의 내부 셀과 상이한 PCI를 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the digital signal processing apparatus is characterized in that it sets the same PCI (Physical Cell Identification) for the two internal cells, and one external cell sets a different PCI from the two internal cells.
또한, 셀을 분할하기 전의 동작 모드를 제1 모드로 정의하고, 셀을 분할한 후의 동작 모드를 제2 모드로 정의하는 경우, 상기 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환의 기준이 되는 셀간 경계의 간섭은 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수인 것을 특징으로 한다.In addition, when the operation mode before dividing the cell is defined as the first mode, and when the operation mode after dividing the cell is defined as the second mode, the cell-to-cell boundary as a reference for switching between the first mode and the second mode is defined. The interference of is characterized in that the number of users located at the boundary between the cells.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상이 되는 경우 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the digital signal processing apparatus is characterized in that when the number of users located in the cell-to-cell boundary is greater than or equal to the threshold number of users, switching from the first mode to the second mode is performed.
또한, 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자는 해당 사용자의 단말로부터 수신되는 KPI(Key Performance Indicator)를 사용하여 산출되는 SINR이 임계 SINR보다 작은 경우의 사용자인 것을 특징으로 한다.In addition, the user located at the cell-to-cell boundary is characterized in that the SINR calculated using the Key Performance Indicator (KPI) received from the user's terminal is a user when the threshold SINR is less than the threshold SINR.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치가 상기 제2 모드로 동작하는 중에 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수보다 작아지는 경우 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the number of users located at the inter-cell boundary becomes smaller than a threshold number of users while the digital signal processing apparatus is operating in the second mode, switching from the second mode to the first mode is performed. do.
본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 신호 처리 장치는,Digital signal processing apparatus according to another aspect of the present invention,
서비스 영역에 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치로부터의 무선 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치로서, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와 상기 무선 신호 처리 장치를 포함하는 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 전달되는 신호를 병합하여 코어 시스템으로 전달하고, 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 신호를 분리하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로 전달하는 신호 처리부; 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 전달되는 단말의 신호 세기값을 통해 셀간 경계의 간섭을 산출하는 간섭 산출부; 및 상기 간섭 산출부에 의해 산출되는 셀간 경계의 간섭이 임계값 이상이 되는 경우 상기 액티브 안테나 시스템에 의해 형성되어 있는 셀들의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 모드 설정부를 포함한다.A digital signal processing device installed in a service area and physically separated from a plurality of radio signal processing devices processing radio signals, and processing a radio signal from the plurality of radio signal processing devices, the antenna tilting for vertical cell division And an active antenna capable of beamforming and an active antenna system including the wireless signal processing apparatus to merge the signals transmitted from the terminal and transmit them to the core system, and separate the signals transmitted from the core system to separate the active antenna system. A signal processing unit that transmits to the terminal through; An interference calculating unit calculating interference of a cell-to-cell boundary through a signal strength value of a terminal transmitted through the active antenna system; And when the interference of the cell-to-cell boundary calculated by the interference calculating unit becomes a threshold value or more, dividing the previous cell into more cells by forming additional cells at the boundary of the cells formed by the active antenna system. It includes a mode setting unit for controlling the interference of the cell boundary.
여기서, 상기 모드 설정부는 하나의 액티브 안테나 시스템에 의해 하나의 셀을 형성하는 제1 모드와 하나의 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 빔을 형성하는 제2 모드 사이의 모드 전환을 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, the mode setting unit is configured to form an inner cell by using an inner beam of a first mode and one active antenna forming one cell by one active antenna system, and forming an outer beam by using an outer beam. It is characterized by controlling the mode switching between the two modes.
또한, 상기 간섭 산출부는 단말로부터 수신되는 KPI를 이용하여 SINR을 산출하고, 산출된 SINR을 사용하여 해당 단말의 사용자가 셀 경계에 위치하는 지의 여부를 판단하고, 상기 모드 설정부는 상기 간섭 산출부에 의해 판단되는 셀 경계에 위치하는 사용자의 수에 의해 셀 경계의 간섭의 크기를 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the interference calculation unit calculates SINR using the KPI received from the terminal, and determines whether the user of the corresponding terminal is located at the cell boundary using the calculated SINR, and the mode setting unit includes the interference calculation unit It is characterized in that the size of the interference at the cell boundary is determined by the number of users located at the cell boundary.
또한, 상기 모드 설정부는 상기 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상인 경우에 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 제어하고, 상기 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수보다 작은 경우에 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the number of users located at the cell boundary is greater than or equal to the threshold number of users, the mode setting unit controls the switching from the first mode to the second mode, and the number of users located at the cell boundary is the number of critical users. In a smaller case, it is characterized in that the control of switching from the second mode to the first mode is controlled.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 셀 경계의 간섭 제어 방법은,Cell boundary interference control method according to another feature of the present invention,
액티브 안테나 시스템-여기서 액티브 안테나 시스템은 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와, 코어 시스템에 연결되어 있으며 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 상기 액티브 안테나를 통해 단말로 전송하고, 상기 액티브 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 무선 신호 처리 장치를 포함함-을 통해 단말로부터 수신되는 신호에 기초하여 셀간 경계의 간섭의 크기를 산출하는 단계; 및 상기 간섭의 크기가 임계 크기 이상인 경우 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀들의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 단계를 포함하며, 상기 셀의 분할은 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 하나의 셀을 상기 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 셀을 형성하는 것을 특징으로 한다.Active antenna system-Here, the active antenna system converts and amplifies the digital signal received from the digital signal processing device connected to the core system and an active antenna capable of antenna tilting and beamforming for vertical cell division and processing a wireless digital signal. It includes a wireless signal processing device for transmitting to the terminal through the active antenna, and receiving a signal transmitted from the terminal through the active antenna to the digital signal processing device-based on the signal received from the terminal through Calculating the magnitude of interference between cell boundaries; And when the size of the interference is greater than or equal to a threshold, dividing the previous cell into more cells to control the interference at the cell boundary by forming an additional cell at the boundary of the cells formed by the active antenna. The cell division is characterized in that one cell formed by the active antenna is formed by using the inner beam of the active antenna, and an outer cell is formed by using the outer beam.
여기서, 상기 산출하는 단계는, 상기 단말로부터 KPI를 수신하고, 수신된 KPI를 바탕으로 SINR을 산출하는 단계; 및 산출된 SINR이 임계 SINR보다 작은 단말의 사용자 수를 산출하는 단계를 포함한다.Here, the calculating step includes: receiving a KPI from the terminal and calculating SINR based on the received KPI; And calculating the number of users of the terminal whose calculated SINR is less than the threshold SINR.
또한, 상기 간섭을 제어하는 단계는, 산출되는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상인지를 판단하는 단계; 상기 산출되는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 액티브 안테나의 내부 빔과 외부 빔을 사용하여 셀을 분할하는 제2 모드로 동작하는 단계; 및 상기 산출되는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수보다 작은 것으로 판단되는 경우, 하나의 액티브 안테나로 하나의 셀을 형성하는 제1 모드로 동작하는 단계를 포함한다.In addition, the step of controlling the interference may include: determining whether the number of users to be calculated is equal to or greater than a threshold number of users; Operating in a second mode of dividing a cell using an inner beam and an outer beam of the active antenna when it is determined that the calculated number of users is equal to or greater than the threshold number of users; And when it is determined that the calculated number of users is smaller than the threshold number of users, operating in a first mode in which one cell is formed with one active antenna.
또한, 상기 제2 모드로 동작하는 단계는, 상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계; 상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 모드로의 전환을 결정하는 단계; 상기 사용자의 수에 기초하여 분할할 셀들의 커버리지를 산출하는 단계; 산출되는 셀들의 커버리지에 기초하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 셀들을 형성하는 단계; 및 형성된 셀들에 대한 신호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.In addition, the operating in the second mode may include determining whether the wireless communication system is operating in the first mode; If it is determined that the wireless communication system is operating in the first mode, determining a switch to the second mode; Calculating coverage of cells to be divided based on the number of users; Forming cells through the active antenna system based on the calculated coverage of cells; And performing signal processing on the formed cells.
또한, 상기 제1 모드로 동작하는 단계는, 상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계; 상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 모드로의 전환을 결정하는 단계; 두 개의 액티브 안테나를 사용하여 두 개의 셀을 형성하는 단계; 및 형성된 셀들에 대한 신호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.In addition, operating in the first mode may include determining whether the wireless communication system is operating in the second mode; If it is determined that the wireless communication system is operating in the second mode, determining a switch to the first mode; Forming two cells using two active antennas; And performing signal processing on the formed cells.
본 발명에 따르면, 셀 경계의 간섭을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, interference at the cell boundary can be reduced.
이로 인해, 셀 경계의 스루풋은 물론 무선 통신 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.As a result, the throughput of the cell boundary as well as the overall wireless communication system can be improved.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 셀 경계의 간섭으로 인한 시스템의 스루풋 감소가 발생하는 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 경계의 간섭을 제어하는 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 DU의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀 경계의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a concept in which a throughput reduction of a system occurs due to interference of a cell boundary in a general wireless communication system.
2 is a diagram schematically illustrating a concept of controlling interference at a cell boundary in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of the DU shown in FIG. 3.
5 is a flowchart of a method for controlling cell boundary interference according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise specified. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In this specification, a terminal is a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), or a user equipment (User Equipment). , UE), an access terminal (AT), or the like, or may include all or part of functions such as a terminal, a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user device, and an access terminal.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a base station (BS) includes an access point (AP), a radio access station (RAS), a node B (Node B), an advanced node B (evolved NodeB, eNodeB), and a transmission/reception. Base Transceiver Station (BTS), MMR (Mobile Multihop Relay)-BS, etc. can also be referred to as access point, radio access station, Node B, eNodeB, transmitting/receiving base station, MMR-BS, etc. It may include.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템에서 셀 경계의 간섭으로 인한 시스템의 스루풋(throughput) 감소가 발생하는 개념을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a concept in which a system decreases throughput due to interference of a cell boundary in a general wireless communication system.
도 1을 참조하면, 일반적인 무선 통신 시스템에서 2개의 셀(20, 30)이 동일한 PCI를 사용하고 있는 상태에서, 좌측은 셀 경계의 이용자 수가 적어서 셀 경계의 간섭이 적은 상태를 나타내고, 우측은 셀 경계의 이용자 수가 증가하여 셀 경계의 간섭이 증가한 상태를 나타낸다.Referring to FIG. 1, in a state in which two
도 1에 도시된 2개의 셀(20, 30)은 동일한 PCI를 사용하므로, 셀 경계에서 간섭으로 인하여 제어 및 데이터 채널의 정상적인 디코딩이 어렵게 된다. 이를 위해 하향 CoMP(Coordinated Multi-Point), 4CRS 등의 기술이 적용되지만, CoMP의 경우에는 셀 내의 자원 낭비가 심하고, 4CRS의 경우에는 오버헤드 증가로 인해 스루풋 감소가 발생된다.Since the two
이와 같이, 2개의 셀(20, 30)에 대해 각각 패시브 안테나가 사용된 RU(21, 31)에 의해 무선 통신 서비스가 제공되므로, 셀 경계의 이용자 수 증가로 인해 셀 경계의 간섭 또한 증가하게 되더라도 패시브 안테나의 한계로 인해 간섭 제어가 제한되어 있어 셀 경계에서의 스루풋 감소가 발생하게 된다.As described above, since the wireless communication service is provided by the RUs 21 and 31 in which the passive antennas are used for the two
이하, 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대해 설명한다.Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention for solving the above problems will be described.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀 경계의 간섭을 제어하는 개념을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a concept of controlling interference at a cell boundary in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서는 두 개의 셀(20, 30)이 각각 수직적 셀 분할(vertically cell splitting)을 지원하는 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 무선 통신 서비스를 제공받고, 이러한 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 동일한 DU(200)에 의한 제어를 통해 빔포밍 및 섹터 분할 동작을 수행한다.As shown in FIG. 2, in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, two
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 2개의 셀(20, 30)이 동일한 PCI를 사용하고 있는 상태에서, 좌측은 셀 경계의 이용자 수가 적은 경우에 무선 통신 시스템이 동작하는 제1 모드를 나타내고, 우측은 셀 경계의 이용자 수가 증가하여 2개의 셀(20, 30)이 셀 소형화 및 분할을 통해 3개의 셀(40, 50, 60)로 분할되어 이전의 셀 경계의 간섭이 제어되도록 무선 통신 시스템이 동작하는 제2 모드를 나타낸다. 이 때, 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 가까이 형성되는 내부 셀(inner cell)(40, 50)은 동일한 PCI, 즉 PCI1을 사용하지만, 이전의 셀 경계에 형성되는 외부 셀(outer cell)(60)은 다른 PCI, 즉 PCI2를 사용한다. 물론, 외부 셀(60)에 할당한 여분의 PCI가 부족한 경우에는 내부 셀(40, 50)과 동일한 PCI가 사용될 수 있다. 이러한 경우에는 4CRS 등의 기술을 이용하여 셀 경계의 간섭을 감소시킬 수 있으며, 이 때의 셀 경계의 간섭은 도 1에서 설명한 바와 같은 기존 셀에 비해 중첩 지역이 적기 때문에 기존 대비 높은 셀 경계 스루풋을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 2, in a state in which two
한편, 상기한 제1 모드 및 제2 모드는 상호 간의 전환이 가능하다. 즉, DU(200)에 의해 셀 경계의 이용자 수가 일정 수 이상으로 증가하는 것으로 판단되는 경우에는 DU(200)의 제어에 의해 액티브 안테나 시스템(110, 120)이 제1 모드에서 제2 모드로 전환하여 3개의 셀(40, 50, 60)을 형성하고 각 셀(40, 50, 60)에 위치하는 사용자에 대한 무선 통신 서비스를 제공한다. 이 때, 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 2개의 내부 셀(40, 50)에 대한 서비스를 위해 각각 액티브 안테나 시스템(110 120)의 내부 빔을 사용하고, 1개의 외부 셀(60)에 대한 서비스를 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)의 외부 빔을 사용하게 된다. 즉, 내부 셀(40)은 액티브 안테나 시스템(110)의 내부 빔에 의해서 형성되고, 내부 셀(50)은 액티브 안테나 시스템(120)의 내부 빔에 의해서 형성되지만, 외부 셀(60)은 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)의 외부 빔 모두에 의해 형성된다. 여기서, 외부 셀(60)이 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120) 중 어느 하나의 외부 빔에 의해서도 형성될 수 있지만 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로부터의 거리에 따른 전력 손실 등의 불이익이 있으므로 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)의 두 외부 빔을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우 외부 셀(60)에 대해서는 동시 전송(Joint Transmission) 등의 기술이 사용될 수 있다.Meanwhile, the above-described first mode and second mode can be switched between each other. That is, when it is determined by the
한편, 상기에서 셀 경계의 사용자가 증가되는 경우 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)의 2개의 내부 빔과 2개의 외부 빔을 사용하여 총 2개의 내부 셀과 총 2개의 외부 셀을 형성할 수도 있으나, 이 경우 총 4개의 셀에 의해 형성되는 셀 경계가 증가하여 이로 인한 셀 경계의 간섭이 증가될 수 있으므로, 3개의 셀(40, 50, 60)을 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the user of the cell boundary is increased in the above, a total of 2 inner cells and a total of 2 outer cells may be formed using 2 inner beams and 2 outer beams of the two
한편, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템이 제2 모드로 동작하는 중에, DU(200)에 의해 셀 경계의 이용자 수가 일정 수 미만으로 감소하는 것으로 판단되는 경우에는 DU(200)의 제어에 의해 액티브 안테나 시스템(110, 120)이 제2 모드에서 제1 모드로 전환하여 다시 2개의 셀(20, 30)을 형성하고 각 셀(20, 30)에 위치하는 사용자에 대한 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다.On the other hand, when the wireless communication system according to an embodiment of the present invention operates in the second mode, when it is determined by the
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 셀 경계의 사용자 수의 증감에 따라 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환이 실시간으로 가능하게 된다.As described above, in the wireless communication system according to an embodiment of the present invention, switching between the first mode and the second mode is possible in real time according to the increase or decrease in the number of users at the cell boundary.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성 블록도이다.3 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 액티브 안테나 시스템(110, 120), 디지털 신호 처리 장치(digital unit, DU)(200) 및 코어 시스템(300)을 포함한다. 액티브 안테나 시스템(110, 120) 및 DU(200)는 무선 통신의 신호 처리 시스템을 이룬다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템은 하나의 DU(200)에 셋 이상의 액티브 안테나 시스템(110, 120)이 접속될 수 있으나, 여기에서는 설명의 편의를 위해 2개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)이 접속되는 것으로 가정하여 설명한다. 또한, 2개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 그 구조 및 기능이 동일하므로 여기에서는 하나의 액티브 안테나 시스템(110)을 예로 들어 설명한다.As shown in FIG. 3, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention includes an
액티브 안테나 시스템(110)은 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나(111) 및 무선 신호를 처리하는 부분으로서 DU(200)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭하여 액티브 안테나(111)를 통해 송출하고 액티브 안테나(111)를 통해 수신되는 신호를 처리하여 DU(200)로 전달하는 RU(112)를 포함한다. 여기서, 액티브 안테나(111)는 수직적 셀 분할 이외에도 전기적 틸팅(electrical tilting), 셀 분할(cell splitting), 분리된 Tx/Rx 틸팅(sparate Tx/Rx tilting), 캐리어용 틸팅(carrier specific tilting), 시스템용 틸팅(system specific tilting), 운용자용 틸팅(operator specific tilting) 등을 지원하며, 이러한 액티브 안테나(111)에 대해서는 이미 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.The
한편, RU(112)는 DU(200)의 요청에 따라 액티브 안테나(111)에 대한 제어를 수행한다. 예를 들어, RU(112)는 DU(200)의 요청에 따라 액티브 안테나(111)를 제어하여 수직적 셀 분할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
DU(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 코어 시스템(300)에 연결되어 있다. DU(200)는 RU(112)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다. The
기존의 통신 기지국은 이러한 RU(112) 및 DU(200) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 RU(112) 및 DU(200)를 물리적으로 분리하고, RU(112)만 서비스 대상 지역에 설치된다.Existing communication base stations include processing units corresponding to each of these
코어 시스템(300)은 DU(200)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.The
도 4는 도 3에 도시된 DU(200)의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing a specific configuration of the
도 4에 도시된 바와 같이, DU(200)는 송수신부(210, 220), 신호 처리부(230), 셀 형상 저장부(240), 셀 경계 간섭 산출부(250) 및 모드 설정부(260)를 포함한다. 도 4에서는 설명의 편의상 본 발명의 특징과 관련 없는 DU(200)의 일반적인 구성 및 그 동작에 대한 설명은 생략하였다. 즉, DU(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, RU(112, 122)와 코어 시스템(300)의 제어에 따라 RU(112, 122)에 대한 제어를 수행하는 구성을 더 포함할 수 있음은 당연하다.As illustrated in FIG. 4, the
송수신부(210)는 액티브 안테나 시스템(110, 120)과 무선 신호를 송수신한다. 이러한 무선 신호는 RU(112, 122)가 단말로부터 수신하는 신호 세기값, 예를 들어 KPI(Key Performance Indicator)인 SINR(Signal to Interference plus Noise Rato), RSRP(Reference Signal Received Power), RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등의 값을 포함할 수 있다.The
송수신부(220)는 코어 시스템(300)과 신호를 송수신한다.The
신호 처리부(230)는 송수신부(210)와 송수신부(220) 사이에 접속되어 액티브 안테나 시스템(110, 120)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전달을 수행한다. 특히, 신호 처리부(230)는 송수신부(220)를 통해 코어 시스템(300)으로부터 전달되는 신호를 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)별로 분리하고, 또한 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성되는 셀별로 분리하여 송수신부(210)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다. 이와 반대로, 신호 처리부(230)는 송수신부(210)를 통해 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로부터 전달되는 신호를 병합하여 송수신부(220)를 통해 코어 시스템(300)으로 전달한다.The
셀 형상 저장부(240)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성되는 셀(20, 30, 40, 50, 60)과 관련된 정보를 저장한다. 특히 셀 형상 저장부(240)는 제1 모드의 경우에는 두 개의 셀(20, 30) 관련 정보를 저장하고, 제2 모드의 경우에는 세 개의 셀(40, 50, 60) 관련 정보를 저장한다. 여기서 셀 관련 정보로는 셀 커버리지, 셀 내 사용자 수, 제1 모드로 동작하여 두 개의 셀(20, 30)을 형성하기 위한 액티브 안테나(111) 제어 정보, 제1 모드와 제2 모드 사이의 모드 전환의 기준이 되는 모드 전환 기준값, 제2 모드로 전환시 형성되는 외부 셀(60)의 커버리지를 설정하는데 사용되는 간섭 크기별 커버리지 정보 등이 있다. 본 발명의 실시예에 따른 모드 전환 기준값은 사용자 단말의 SINR이 임계 SINR보다 작은 임계 사용자 수이고, 간섭 크기는 SINR이 임계 SINR보다 작은 사용자의 수가 된다.The cell
셀 경계 간섭 산출부(250)는 송수신부(210)를 통해 수신되는 신호 세기값을 통해 셀 경계의 간섭을 산출한다. 본 발명의 실시예에 따른 신호 세기값은 예를 들어 KPI이고, 셀 경계의 간섭은 수신되는 KPI를 통해 산출되는 SINR이 임계 SINR보다 작은 값을 갖는 단말의 사용자의 수가 해당된다.The cell
모드 설정부(260)는 셀 경계 간섭 산출부(250)에 의해 산출되는 셀 경계의 간섭, 즉 SINR이 임계 SINR보다 작은 값을 갖는 단말의 사용자 수가 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 모드 전환 기준값 이상이 되는 경우에 제1 모드에서 제2 모드로 모드 전환을 결정한다. 즉, 2개의 셀(20, 30) 사이의 경계에 위치하는 사용자 수가 모드 전환 기준값 이상으로 많아져 간섭이 증가하는 경우에 제1 모드에서 제2 모드로 전환된다. 이와 반대로, 제2 모드로 설정되어 동작되는 중에 셀 경계의 간섭이 모드 전환 기준값보다 작아지게 되면 제2 모드에서 제1 모드로 모드 전환을 결정하게 된다.The
또한, 모드 설정부(260)는 제2 모드로 결정되는 경우에는 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 간섭 크기별 커버리지 정보에 기초하여 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성될 3개의 셀(40, 50, 60)의 커버리지를 결정한다. 그러나, 제1 모드로 결정되는 경우에는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)에 의해 형성될 2개의 셀(20, 30)의 커버리지를 결정한다.In addition, when the
또한, 모드 설정부(260)는 결정되는 2개의 셀(20, 30) 또는 3개의 셀(40, 50, 60)의 커버리지 정보와 2개의 셀(20, 30) 또는 3개의 셀(40, 50, 60)과 관련된 셀 형상 정보를 셀 형상 저장부(230)에 저장한다.In addition, the
또한, 모드 설정부(260)는 제2 모드로의 전환에 따라 2개의 내부 셀(40, 50)과 1개의 외부 셀(60)을 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 신호 처리부(230)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다. 또한, 모드 설정부(260)는 제1 모드로의 전환에 따라 2개의 셀(20, 30)을 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 신호 처리부(230)를 통해 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다.In addition, the
또한, 모드 설정부(260)는 설정되는 제1 모드 또는 제2 모드에 따라 신호 처리부(230)가 신호의 분리 및 병합을 수행하도록 제어를 수행한다.In addition, the
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 셀 경계의 간섭 제어 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for controlling interference at a cell boundary according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
먼저, DU(200)의 셀 경계 간섭 산출부(250)는 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 단말로부터 수신되는 신호 세기값, 예를 들어 KPI를 사용하여 SINR을 산출한다(S100).First, the cell
그 후, 셀 경계 간섭 산출부(250)는 산출되는 SINR이 임계 SINR보다 작은 값을 갖는 단말의 사용자 수를 산출한다(S110). 이때 산출되는 사용자의 수가 셀의 경계 지역에 위치하는 사용자의 수로 판단될 수 있는 것이다.Thereafter, the cell boundary
다음, 모드 설정부(260)는 셀 경계 간섭 산출부(250)에 의해 산출되는 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 셀 형상 저장부(240)에 저장되어 있으면서 본 발명의 실시예에 따른 모드 전환의 기준이 되는 정보인 모드 전환 기준값, 즉 임계 사용자 수 이상인지를 판단한다(S120).Next, the
만약 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상인 것으로 판단되는 경우에는 셀 경계의 간섭이 커서 제2 모드로 동작하여야 하는 것을 나타내므로, 현재 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제1 모드인지를 확인한다(S130).If it is determined that the number of users located at the cell boundary is greater than or equal to the threshold number of users, the interference at the cell boundary is large, indicating that the second mode should be operated. Therefore, it is checked whether the current operation mode of the wireless communication system is the first mode. (S130).
만약 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제1 모드인 경우에는 모드 설정부(260)는 셀 경계의 간섭 증가로 인해 제2 모드로 전환을 결정하고(S140), 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 제2 모드에서 형성될 3개의 셀(40, 50, 60)의 커버리지를 결정한다(S150). 이 때, 모드 설정부(230)는 3개의 셀(40, 50, 60)에 할당되는 PCI도 설정할 수 있다. 2개의 내부 셀(40, 50)은 이전의 2개의 셀(20, 30)과 동일한 PCI를 설정하면 되지만, 나머지 하나의 외부 셀(60)에 대해서는 다른 PCI를 설정하여야 하므로 여분의 PCI 중에서 하나의 PCI를 선택하여 설정하게 된다. 이 때, 여분의 PCI가 없는 경우에는 3개의 셀(40, 50, 60)에게 모두 동일한 PCI를 설정할 수 있지만, 이 경우에는 3개의 셀(40, 50, 60)의 경계에서의 간섭이 발생하기 때문에 이러한 간섭을 제어하기 위한 기존의 방식들, 예를 들어 4CRS 등을 적용할 수 있다.If the operation mode of the wireless communication system is the first mode, the
그 후, 모드 설정부(260)는 3개의 셀(40, 50, 60)을 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다(S160). 따라서, 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 DU(200)의 모드 설정부(260)로부터의 제어 정보에 따라 액티브 안테나(111, 121)를 제어하여 2개의 내부 셀(40, 50)과 그 사이의 1개의 외부 셀(60)을 형성하게 된다. Thereafter, the
그리고, 모드 설정부(260)는 형성되는 3개의 셀(40, 50, 60)의 형상 정보를 셀 형상 저장부(240)에 저장한다(S170).Then, the
그 후, 모드 설정부(260)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 3개의 셀(40, 50, 60)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전송을 위해 신호 처리부(230)에 대한 제어를 수행한다(S180).Thereafter, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 2개의 셀(20, 30)을 형성하여 무선 통신 서비스를 제공하는 중에 2개의 셀(20, 30)의 경계에 사용자 수가 증가하여 셀 경계의 간섭이 크게 증가하게 되는 경우 2개의 셀(20, 30)을 두 개의 내부 셀(40, 50)과 하나의 외부 셀(60)로 분할하여 형성하여 각각의 셀(40, 50, 60)에 대한 무선 통신을 제공함으로써 셀 경계의 간섭이 감소되고, 이로 인해 셀 경계의 스루풋은 물론 전체 스루풋이 향상될 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, the number of users increases at the boundary between the two
한편, 상기 단계(S130)에서 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드로 동작 중인 경우에는 셀 경계의 간섭이 큰 경우에는 계속하여 제2 모드의 동작을 유지하게 된다.On the other hand, when the operation mode of the wireless communication system is operating in the second mode in step S130, when the interference of the cell boundary is large, the operation of the second mode is continuously maintained.
또한, 상기 단계(S120)에서 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수보다 작은 것으로 판단되는 경우에는 셀 경계의 간섭이 작아서 제1 모드로 동작하여야 하는 것을 나타내므로, 현재 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드인지를 확인한다(S190).In addition, when it is determined in step S120 that the number of users located at the cell boundary is smaller than the threshold number of users, it indicates that the interference at the cell boundary is small and should operate in the first mode, and thus the operation mode of the current wireless communication system. It is checked whether is the second mode (S190).
만약 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제2 모드인 경우에는 모드 설정부(260)는 셀 경계의 간섭 감소로 인해 제1 모드로 전환을 결정하고(S200), 셀 형상 저장부(230)에 저장되어 있는 정보에 기초하여 제1 모드에서 형성될 2개의 셀(20, 30)의 커버리지를 결정한다(S210). If the operation mode of the wireless communication system is the second mode, the
이 때, 모드 설정부(230)는 2개의 셀(20, 30)에 할당되는 PCI도 설정할 수 있다. 2개의 내부 셀(20, 30)은 이전의 3개의 셀(40, 50, 60) 중 내부의 셀(40, 50)과 동일한 PCI를 설정하면 된다.At this time, the
그 후, 모드 설정부(260)는 2개의 셀(20, 30)을 형성하기 위해 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 제어하기 위한 제어 정보를 액티브 안테나 시스템(110, 120)으로 전달한다(S220). 따라서, 액티브 안테나 시스템(110, 120)은 DU(200)의 모드 설정부(260)로부터의 제어 정보에 따라 액티브 안테나(111, 121)를 제어하여 2개의 셀(20, 30)을 형성하게 된다. Thereafter, the
그리고, 모드 설정부(260)는 형성되는 2개의 셀(20, 30)의 형상 정보를 셀 형상 저장부(240)에 저장한다(S230).Then, the
그 후, 모드 설정부(260)는 두 개의 액티브 안테나 시스템(110, 120)을 통해 2개의 셀(20, 30)과 코어 시스템(300) 사이의 신호 전송을 위해 신호 처리부(230)에 대한 제어를 수행한다(S240).Thereafter, the
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 셀 경계의 간섭 증가로 인한 간섭 제어를 위해 2개의 내부 셀(40, 50)과 1개의 외부 셀(60)을 형성하여 무선 통신 서비스를 제공하는 중에 셀 경계, 특히 외부 셀(60) 내의 사용자의 수가 감소하여 셀 경계의 간섭이 감소하게 되는 경우 다시 2개의 셀(20, 30)을 사용하는 제1 모드로 전환되어 2개의 셀(20, 30)에 대한 일반적인 형태의 무선 통신을 제공할 수 있다.As described above, in an embodiment of the present invention, two
한편, 상기 단계(S190)에서 무선 통신 시스템의 동작 모드가 제1 모드로 동작 중인 경우에는 셀 경계의 간섭이 작은 경우에는 계속하여 제1 모드의 동작을 유지하게 된다.Meanwhile, when the operation mode of the wireless communication system is operating in the first mode in step S190, when the interference of the cell boundary is small, the operation of the first mode is continuously maintained.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (17)
상기 디지털 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 있으며, 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 상기 액티브 안테나를 통해 단말로 전송하고, 상기 액티브 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 무선 신호 처리 장치를 포함하는 복수의 액티브 안테나 시스템
을 포함하고,
상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀간 경계의 간섭이 증가하는 경우 셀의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 무선 통신 시스템.A digital signal processing device connected to the core system and processing a wireless digital signal; And
The antenna is physically separated from the digital signal processing apparatus, and is capable of antenna tilting and beamforming for vertical cell division, and converting and amplifying the digital signal received from the digital signal processing apparatus to the terminal through the active antenna. A plurality of active antenna systems including a wireless signal processing apparatus for transmitting and receiving a signal transmitted from a terminal through the active antenna and transmitting the signal to the digital signal processing apparatus
Including,
The digital signal processing apparatus divides a previous cell into more cells and controls interference at a cell boundary by forming an additional cell at the cell boundary when the interference between the cell boundaries formed by the active antenna increases. system.
상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀은 2개이고, 상기 2개의 셀 경계의 간섭이 증가하는 경우 상기 2개의 셀을 3개의 셀로 분할하여 상기 2개의 셀 경계의 간섭을 제어하는 무선 통신 시스템.According to claim 1,
The cell formed by the active antenna is two, and when the interference of the two cell boundaries increases, the two cells are divided into three cells to control interference between the two cell boundaries.
상기 3개의 셀 중 2개의 셀은 2개의 액티브 안테나의 내부 빔에 의해 형성되는 내부 셀(inner cell)이고, 하나의 셀은 상기 2개의 액티브 안테나의 외부 빔에 의해 형셩되는 외부 셀(outer cell)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.According to claim 2,
Two of the three cells are inner cells formed by the inner beams of the two active antennas, and one cell is an outer cell shaped by the outer beams of the two active antennas. Wireless communication system, characterized in that.
상기 디지털 신호 처리 장치는 2개의 내부 셀에 대해 동일한 PCI(Physical Cell Identification)를 설정하고, 1개의 외부 셀은 상기 2개의 내부 셀과 상이한 PCI를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.According to claim 3,
The digital signal processing apparatus sets the same PCI (Physical Cell Identification) for two internal cells, and one external cell sets a different PCI from the two internal cells.
셀을 분할하기 전의 동작 모드를 제1 모드로 정의하고, 셀을 분할한 후의 동작 모드를 제2 모드로 정의하는 경우, 상기 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환의 기준이 되는 셀간 경계의 간섭은 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.According to claim 1,
When the operation mode before dividing a cell is defined as a first mode, and when the operation mode after dividing a cell is defined as a second mode, interference between cell boundaries as a reference for switching between the first mode and the second mode is determined. Is a number of users located at the cell-to-cell boundary.
상기 디지털 신호 처리 장치는 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상이 되는 경우 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.The method of claim 5,
The digital signal processing apparatus performs a switch from the first mode to the second mode when the number of users located at the cell-to-cell boundary is greater than or equal to a threshold number of users.
상기 셀간 경계에 위치하는 사용자는 해당 사용자의 단말로부터 수신되는 KPI(Key Performance Indicator)를 사용하여 산출되는 SINR이 임계 SINR보다 작은 경우의 사용자인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.The method of claim 6,
The user located at the cell-to-cell boundary is a user in the case where the SINR calculated using a Key Performance Indicator (KPI) received from the user's terminal is less than a threshold SINR.
상기 디지털 신호 처리 장치가 상기 제2 모드로 동작하는 중에 상기 셀간 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수보다 작아지는 경우 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.The method of claim 6,
When the digital signal processing apparatus operates in the second mode, when the number of users located at the cell-to-cell boundary becomes smaller than the threshold number of users, the wireless is characterized in that the second mode is switched to the first mode. Communication system.
수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와 상기 무선 신호 처리 장치를 포함하는 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로부터 전달되는 신호를 병합하여 코어 시스템으로 전달하고, 상기 코어 시스템으로부터 전달되는 신호를 분리하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 단말로 전달하는 신호 처리부;
상기 액티브 안테나 시스템을 통해 전달되는 단말의 신호 세기값을 통해 셀간 경계의 간섭을 산출하는 간섭 산출부; 및
상기 간섭 산출부에 의해 산출되는 셀간 경계의 간섭이 임계값 이상이 되는 경우 상기 액티브 안테나 시스템에 의해 형성되어 있는 셀들의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 모드 설정부
를 포함하는 디지털 신호 처리 장치.A digital signal processing apparatus installed in a service area and physically separated from a plurality of radio signal processing apparatuses for processing radio signals, the digital signal processing apparatus for processing radio signals from the plurality of radio signal processing apparatuses,
The antenna tilting and beamforming antenna for vertical cell division and the signal transmitted from the terminal are merged and transmitted to the core system through the active antenna system including the wireless signal processing device, and the signal transmitted from the core system is transmitted. A signal processor that separates and delivers the signal to the terminal through the active antenna system;
An interference calculator configured to calculate interference of a cell-to-cell boundary through a signal strength value of a terminal transmitted through the active antenna system; And
When the interference of the cell-to-cell boundary calculated by the interference calculating unit becomes a threshold value or more, a cell is divided into more cells by dividing the previous cell into more cells by forming additional cells on the cell boundary formed by the active antenna system. Mode setting unit that controls boundary interference
Digital signal processing device comprising a.
상기 모드 설정부는 하나의 액티브 안테나 시스템에 의해 하나의 셀을 형성하는 제1 모드와 하나의 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 빔을 형성하는 제2 모드 사이의 모드 전환을 제어하는 디지털 신호 처리 장치.The method of claim 9,
The mode setting unit includes a first mode in which one cell is formed by one active antenna system and a second mode in which an inner cell is formed using an inner beam of one active antenna, and an outer beam is formed using an outer beam. Digital signal processing device to control the mode switching between.
상기 간섭 산출부는 단말로부터 수신되는 KPI를 이용하여 SINR을 산출하고, 산출된 SINR을 사용하여 해당 단말의 사용자가 셀 경계에 위치하는 지의 여부를 판단하고,
상기 모드 설정부는 상기 간섭 산출부에 의해 판단되는 셀 경계에 위치하는 사용자의 수에 의해 셀 경계의 간섭의 크기를 판단하는
것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.The method of claim 10,
The interference calculation unit calculates SINR using the KPI received from the terminal, and determines whether the user of the terminal is located at the cell boundary using the calculated SINR,
The mode setting unit determines the amount of interference at the cell boundary by the number of users located at the cell boundary determined by the interference calculation unit
Digital signal processing device, characterized in that.
상기 모드 설정부는 상기 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상인 경우에 상기 제1 모드에서 상기 제2 모드로의 전환을 제어하고,
상기 셀 경계에 위치하는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수보다 작은 경우에 상기 제2 모드에서 상기 제1 모드로의 전환을 제어하는
것을 특징으로 하는 디지털 신호 처리 장치.The method of claim 11,
The mode setting unit controls the switching from the first mode to the second mode when the number of users located at the cell boundary is greater than or equal to the critical number of users,
Controlling the transition from the second mode to the first mode when the number of users located at the cell boundary is less than the threshold number of users
Digital signal processing device, characterized in that.
액티브 안테나 시스템-여기서 액티브 안테나 시스템은 수직적 셀 분할을 위한 안테나 틸팅 및 빔포밍이 가능한 액티브 안테나와, 코어 시스템에 연결되어 있으며 무선 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리 장치로부터 수신한 디지털 신호를 변환 및 증폭하여 상기 액티브 안테나를 통해 단말로 전송하고, 상기 액티브 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신하여 상기 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 무선 신호 처리 장치를 포함함-을 통해 단말로부터 수신되는 신호에 기초하여 셀간 경계의 간섭의 크기를 산출하는 단계; 및
상기 간섭의 크기가 임계 크기 이상인 경우 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 셀들의 경계에 추가의 셀을 형성하는 방식으로 이전의 셀을 보다 많은 셀로 분할하여 셀 경계의 간섭을 제어하는 단계
를 포함하며,
상기 셀의 분할은 상기 액티브 안테나에 의해 형성된 하나의 셀을 상기 액티브 안테나의 내부 빔을 사용하여 내부 셀을 형성하고, 외부 빔을 사용하여 외부 셀을 형성하는 것인 셀 경계의 간섭 제어 방법.A method for a wireless communication system to control interference at a cell boundary,
Active antenna system-Here, the active antenna system converts and amplifies the digital signal received from the digital signal processing device connected to the core system and an active antenna capable of antenna tilting and beamforming for vertical cell division and processing a wireless digital signal. It includes a wireless signal processing device for transmitting to the terminal through the active antenna, and receiving a signal transmitted from the terminal through the active antenna to the digital signal processing device-based on the signal received from the terminal through Calculating the magnitude of interference between cell boundaries; And
Controlling the interference at the cell boundary by dividing the previous cell into more cells by forming an additional cell at the boundary of the cells formed by the active antenna when the size of the interference is greater than or equal to a threshold size.
It includes,
The cell division is a cell boundary interference control method in which one cell formed by the active antenna forms an inner cell using an inner beam of the active antenna, and an outer cell using an outer beam.
상기 산출하는 단계는,
상기 단말로부터 KPI를 수신하고, 수신된 KPI를 바탕으로 SINR을 산출하는 단계; 및
산출된 SINR이 임계 SINR보다 작은 단말의 사용자 수를 산출하는 단계
를 포함하는 셀 경계의 간섭 제어 방법.The method of claim 13,
The calculating step,
Receiving a KPI from the terminal and calculating SINR based on the received KPI; And
Calculating the number of users of the terminal whose calculated SINR is less than the threshold SINR
Cell boundary interference control method comprising a.
상기 간섭을 제어하는 단계는,
산출되는 사용자의 수가 임계 사용자 수 이상인지를 판단하는 단계;
상기 산출되는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수 이상인 것으로 판단되는 경우, 상기 액티브 안테나의 내부 빔과 외부 빔을 사용하여 셀을 분할하는 제2 모드로 동작하는 단계; 및
상기 산출되는 사용자의 수가 상기 임계 사용자 수보다 작은 것으로 판단되는 경우, 하나의 액티브 안테나로 하나의 셀을 형성하는 제1 모드로 동작하는 단계
를 포함하는 셀 경계의 간섭 제어 방법.The method of claim 14,
The step of controlling the interference,
Determining whether the calculated number of users is greater than or equal to a threshold number of users;
Operating in a second mode of dividing a cell using an inner beam and an outer beam of the active antenna when it is determined that the calculated number of users is equal to or greater than the threshold number of users; And
When it is determined that the calculated number of users is less than the threshold number of users, operating in a first mode in which one cell is formed with one active antenna.
Cell boundary interference control method comprising a.
상기 제2 모드로 동작하는 단계는,
상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계;
상기 무선 통신 시스템이 상기 제1 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제2 모드로의 전환을 결정하는 단계;
상기 사용자의 수에 기초하여 분할할 셀들의 커버리지를 산출하는 단계;
산출되는 셀들의 커버리지에 기초하여 상기 액티브 안테나 시스템을 통해 셀들을 형성하는 단계; 및
형성된 셀들에 대한 신호 처리를 수행하는 단계
를 포함하는 셀 경계의 간섭 제어 방법.The method of claim 15,
Step of operating in the second mode,
Determining whether the wireless communication system is operating in the first mode;
If it is determined that the wireless communication system is operating in the first mode, determining a switch to the second mode;
Calculating coverage of cells to be divided based on the number of users;
Forming cells through the active antenna system based on the calculated coverage of cells; And
Performing signal processing on the formed cells
Cell boundary interference control method comprising a.
상기 제1 모드로 동작하는 단계는,
상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인지를 판단하는 단계;
상기 무선 통신 시스템이 상기 제2 모드로 동작 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 제1 모드로의 전환을 결정하는 단계;
두 개의 액티브 안테나를 사용하여 두 개의 셀을 형성하는 단계; 및
형성된 셀들에 대한 신호 처리를 수행하는 단계
를 포함하는 셀 경계의 간섭 제어 방법.The method of claim 15,
Step of operating in the first mode,
Determining whether the wireless communication system is operating in the second mode;
If it is determined that the wireless communication system is operating in the second mode, determining a switch to the first mode;
Forming two cells using two active antennas; And
Performing signal processing on the formed cells
Cell boundary interference control method comprising a.
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