KR100930940B1 - 간섭 측정 및 예측을 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신을 제공하는 방법을 제공한다. 본 발명의 무선 통신 제공 방법은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 복수 개의 스테이션이 복수 개의 통신 링크를 포함하고, 통신 링크의 각각이 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계와, 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 신호를 송신하는 단계와, 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서, 측정 결과를 얻는 단계와, 측정 결과에 기초하여, 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하는 단계를 포함한다.

Description

간섭 측정 및 예측을 위한 방법{METHODS FOR INTERFERENCE MEASUREMENT AND PREDICTION}
본 발명은 무선 통신(wireless communication)을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명은 무선 통신 네트워크에서 간섭 측정(interference measurement) 및 예측(prediction)을 위한 방법에 관한 것이다.
무선 중계 시스템(radio relay systems)에서는, 시스템 용량을 희생하면, 커버리지(coverage)를 확장할 수 있고 사용자 스루풋(user throughput)을 개선할 수 있다. 중계 링크(relay link)에서의 사용자 데이터는, 액세스 링크(access link)에서의 데이터와 동일한 정보를 보유(carry)할 수 있다. 그 결과, 중계 링크에서의 트래픽이, 시스템 용량을 산출할 때, 오버헤드(overhead)로서 처리된다. 신호 품질과 전송률(transmission rate)을 더 높여서 시스템 용량을 개선하더라도, 이러한 개선이 중계 링크에 대한 리소스 예약(resource reservation)에 의해 시스템 용량의 손실을 보상하지 못한다면, 중계국(RS: relay station)을 네트워크에 배치하는 경우, 전체 시스템 용량이 악화될 수 있다.
시스템 용량을 증가시키기 위하여, 어떤 주파수 채널 및 심볼 타임(symbol time)과 관련된 통신 경로(communication path) 등과 같은 무선 리소스(radio resources)를 다른 중계 링크 또는 액세스 링크에서 재사용하는 것은, 효과적인 솔루션이 될 수 있다. 도 1a는 여러 개의 중계 시나리오(relay scenarios)의 여러 개의 업링크 셀 용량(uplink cell capacity)에서의 셀 스루풋(cell throughput)의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이며, 도 1b는 여러 개의 중계 시나리오의 여러 개의 다운링크 셀 용량에서의 셀 스루풋의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 시나리오 102는 중계를 이용하지 않고 있으며, 시나리오 104와 시나리오 106은 여러 개의 중계(different relays)를 이용하고 있다. 도 1a 및 도 1b의 시뮬레이션 결과는, 중계(relaying)를 사용하지 않는 경우에 비해, 시나리오 106과 같은 효과적인 중계 시나리오를 사용함으로써 셀 스루풋이 개선되도록, 전체 시스템 용량을 개선할 수 있다. 리소스를 공유함으로써, 핸드오버(handover) 주파수를 낮추거나, 제어 오버헤드(control overhead)를 감소시키거나, 중계선 효율(trunking efficiency)을 더 높이는 성능 개선을 이룰 수 있다. 그러나, 토폴로지를 어떻게 설계할 것인지 또는 어떤 링크로 하여금 동일한 무선 리소스를 재사용 또는 공유하게 할 것인지가, 설계자에게는 문제가 될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 시나리오 104의 경우, 중계가 적용되고 있지만, 중계가 적용되지 않은 시나리오 102보다도 성능이나 셀 스루풋이 여전히 악화된 상태를 가질 수 있다.
도 2는 종래의 일례에 따른 소정의 토폴로지를 가진 무선 중계 네트워크(200)를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 무선 중계 네트워크(200)는, 기 지국(BS), 중계국 RS1~RS10 등과 같은 복수 개의 중계국, 및 복수 개의 이동국(MS)을 포함할 수 있다. 재사용 시나리오에서 동일한 리소스를 재사용하는 경우, 예상치못한 간섭에 의해 시스템 성능이 열화될 수 있기 때문에, 어떤 중계 링크 또는 액세스 링크가 무선 중계 네트워크(200)의 무선 리소스를 재사용할 것으로 지정되어야 하는지에 대한 판정이 중요하게 될 수 있다. 종래 기술의 예에서는, 기지국(BS)을 무선 중계 네트워크(200)에 배치하기 전에, 시스템 오퍼레이터로 하여금 커버리지 및 간섭 플래닝(coverage and interference planning)을 수행하도록 하는 솔루션을 제공한다. 이를 달성하기 위해서는, 기지국(BS)과 중계국(RS1~RS10)을 무선 중계 네트워크(200)에 배치하고, 리소스 재사용 시나리오를 수동으로 구성(configure)하기 위한, 경험이 풍부한 엔지니어를 필요로 할 수 있다. 그러나, 무선 중계 네트워크(200)를 재구성(reconfiguring)할 때 다시 유사한 플래닝이 필요하게 될 수 있으며, 이러한 경우 무선 중계 네트워크의 다이내믹한 재구성(dynamical reconfiguration)이 어렵게 되거나 비용이 많이 소요될 수 있다. 따라서, 간섭 또는 신호대 간섭 및 잡음 비율(signal-to-interference-plus-noise ratio: SINR)을 네트워크 구성을 위해 미리 측정 또는 예측하는 방법이 필요하다.
네크워크 리소스를 재사용하기 위해, 종래의 플래닝(planning), 할당(allocation) 또는 채널 선택 방법 또는 장치의 예가, Pulkkinen 등의 "Channel Selection in a Radio Link System"이란 명칭의 미국 특허 제6,694,141호, Ahmadi 등의 "Allocation Method and Apparatus for Reusing Network Resource in a Wireless Communication System"이란 명칭의 미국 특허 제6,597,671호, 및 Parantainen 등의 "Adaptive Frequency Planning in a Cellular Network"란 명칭의 미국 특허 제6,253,086호 등의 미국 특허 문헌에 제안되어 있다. 그러나, 이러한 예들은 중계 토폴로지(relay topology)에는 적용될 수 없다.
또한, 작동가능한 모든 스테이션이 무지향성 안테나(omni-directional antenna)를 구비함에도 불구하고, 기지국이나 중계국은 무선 중계 네트워크에서 어느 정도의 시간 동안 아이들(idle) 상태가 될 수 있기 때문에, 통신 효율이 이상적으로 되지 않을 것이다. 따라서, 무선 중계 시스템의, 간섭이 적고, 통신 효율이 더 높으며, 셀 용량이 증가되는 등의 개선된 성능을 가진 토폴로지를 선택하기 위해, 중계 네트워크에서 간섭/SINR을 측정 및 예측하는 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은, 무선 중계 시스템의, 간섭이 적고, 통신 효율을 더 높이며, 셀 용량을 높이는 등의 개선된 성능을 가진 토폴로지를 선택하기 위해, 중계 네트워크에서 간섭/SINR을 측정 및 예측하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 무선 통신을 제공하는 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은, 복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 복수 개의 스테이션이 복수 개의 통신 링크(communication link)를 포함하고, 통신 링크의 각각이 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계와, 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 신호를 송신하는 단계와, 신호에 기초하여, 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질(signal quality)을 측정해서 측정 결과를 얻는(generate) 단계와, 측정 결과에 기초하여, 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨(interference level)을 판정(determine)하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 무선 통신 링크의 전송 품질을 예측하는 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은, 복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 통신 링크의 각각이 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계와, 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 기준 신호를 송신하는 단계와, 기준 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질(signal quality)을 측정해서 측정 결과를 얻는(generate) 단계와, 측정 결과에 기초하여, 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨(interference level)을 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 무선 통신 링크의 재사용(reuse)을 설정하는(configuring) 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은, 복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 통신 링크의 각각이 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계와, 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 송신하는 단계와, 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계와, 측정 결과에 기초하여, 하나 이상의 네트워크 채널 재사용 시나리오를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 복수 개의 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR: signal-to-interference-plus-noise ratio)을 예측하는 방법을 제공할 수 있다. 본 방법은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 통신 링크의 각각이 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계와, 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 송신하는 단계와, 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신 호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계와, 측정 결과에 기초하여, 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 판정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징과 장점은 이하의 상세한 설명에서 부분적으로 개시되어 있으며, 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 또한 본 발명의 사용에 의해 습득될 수 있을 것이다. 본 발명의 특징과 장점은 특허 청구의 범위에서 특히 언급한 구성요소와 조합들에 의해 구현 및 달성될 것이다.
앞서 언급한 일반적인 내용과 이하의 상세한 설명은 예시에 불과하며, 본 발명을 제한하는 것이 아니라는 것을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 무선 중계 시스템의, 간섭이 적고, 통신 효율을 더 높이며, 셀 용량을 높이는 등의 개선된 성능을 가진 토폴로지를 선택하기 위해, 중계 네트워크에서 간섭/SINR을 측정 및 예측할 수 있다.
앞서 언급한 본 발명의 과제 해결 수단과 이하의 상세한 설명은 첨부한 도면을 참조해서 보면 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 설명하기 위해, 가장 바람직한 예가 도면에 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 정확한 배치와 도시된 수단에 한정되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다.
이하, 첨부 도면에 나타낸 본 발명의 예에 대하여 상세하게 설명한다. 동일한 참조 부호는 도면 전체를 통해 동일 또는 유사한 구성요소를 나타내는 것으로 사용된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측정 방법을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 무선 중계 네트워크 내의 무선 중계 셀(radio relay cell)(참조 부호가 붙어 있지 않다)이, 기지국(BS: base station)(202), 복수 개의 중계국(204a, 204b, 204c, 204d, 204e, 204f, 204g, 204h, 204i, 204j), 및 복수 개의 이동국(206a, 206b, 206c, 206d, 206e, 206f, 206g, 206h, 206i, 206j, 206k, 206l)을 포함할 수 있다. 무선 중계 네트워크는, 특정의 타이밍 및 송신 주파수로 제한된 전송 공간(transmission space) 등의 시간-주파수 영역(time-frequency region)(도 4에 도시된 것 참조)을, 하나 이상의 스테이션(station)에 대해 지정할 수 있는데, 그 시간-주파수 영역을 통해 수신된 신호를 측정함으로써, 하나 이상의 스테이션이, 그 시간-주파수 영역을 측정하기 위한 신호를 다른 하나 이상의 또는 모든 스테이션에 전송하도록 한다. 본 실시예에서는, 중계국(204g)에 대하여, 무선 중계 네트워크 또는 기지국(202)이, 이동국(206h 또는 206g) 또는 중계국(204e 또는 204f)에 신호를 전송하도록 요청할 수 있다. 이 신호는, 간섭, SINR, 수신된 신호의 세기 표시자(RSSI: received signal strength indicator), 또는 반송파대 간섭 및 잡음 비율(CINR: carrier to interference plus noise ratio) 등의 신호 품질을 측정하고, 그 신호 품질의 측정 결과를 중계국(204g)에 보고하기 위하여, 이동국(206h 또는 206g) 또는 중계국(204e 또는 204f)에 의해 측정될 수 있다. 중계국(204g)은 신호 품질의 측정 결과를 기지국(202)으로 전달할 수 있다. 마찬가지로, 중계국(204j)에 대하여, 무선 중계 네트워크 또는 기지국(202)이, 이동국(206j 또는 206l)에 신호를 전송하도록 요구하거나, 같은 목적을 위하여, 이동국(206e)에 대하여, 무선 중계 네트워크 또는 기지국(202)이, 중계국(204c 또는 204d) 또는 이동국(206d)에 신호를 전송하도록 요구할 수 있다. 다른 실시예에서는, 해당 셀 내에 있는 어느 스테이션으로 하여금, 이웃하는 셀이 있으면, 그 이웃하는 셀에 있는 다른 스테이션을 감시하도록 지시하기 위한 지시 메시지가 기지국(202)에 의해 제공될 수 있다. 이웃하는 셀이 있으면, 기지국(202)은 해당 셀 내의 스테이션으로 하여금 신호 품질을 측정하기 위한 신호를 그 이웃하는 셀에 있는 스테이션에 전송하도록 지시할 수 있다.
일실시예에서, 신호에는, 테스트 신호, 기준 신호(reference signal) 또는 데이터를 갖는 실제 신호가 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 중계국(204g 또는 204j) 또는 이동국(206b 또는 206e)에 의해 송신된 신호가 이러한 스테이션들의 식별 정보(ID: identifications)를 포함하지 않아서, 수신국이, 수신된 신호로부터 송신측을 식별할 수 없는 경우에는, 무선 중계 네트워크가, 개별의 송신측에 대하여, 자신들의 신호를 송신하도록, 중첩하지 않는(non-overlapping) 시간-주파수 영역을 지정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 프레임(402, 404, 406, 408) 내에 지정된 시간-주파수 영역(410, 412, 414, 416)을 각각 적용하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 중계국(204g 또는 204j) 또는 이동국(206b 또는 206e)으로부터 수신된 기준 신호가 이들 스테이션의 식별(ID)과 관련되어 있지 않다면, 수신측은 수신된 기준 신호에 의해서는 송신측을 식별할 수 없게 된다. 무선 중계 네 트워크는, 이들 스테이션의 각각에 대해, 기준 신호를 송신할 수 있도록, 중첩되지 않는 시간-주파수 영역(410, 412, 414 및 416)을 지정할 수 있다. 즉, 프레임 구간(400) 내의 중첩되지 않는 시간-주파수 영역(410)이 중계국(204g)에 지정되면, 이 시간-주파수 영역(410)에서 송신된 기준 신호가 중계국(204g)의 식별과 관련된 어떠한 정보도 포함하지 않는 경우에도, 수신측은, 어느 스테이션에 대해, 중첩되지 않은 시간-주파수 영역(410)을 통한 송신이 허가되는지를 확인함으로써, 기준 신호의 송신측이 중계국(204g)이라는 것을 식별할 수 있게 된다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따라, 어느 스테이션이 그 스테이션의 고유의(station-specific) 기준 신호를 전송할 수 있도록 지정된 시간-주파수 영역(410)을 적용하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 중계국(204g 또는 204j) 또는 이동국(206b 또는 206e)에 의해 송신된 기준 신호가, 각각의 스테이션에 대해 특정된 것이고, 또한 이들 스테이션의 ID와 관련되어 있다면, 수신측은 수신한 기준 신호로부터 송신측을 식별할 수 있으며, 무선 중계 네트워크는 이들 각각의 스테이션에 대해 기준 신호를 송신할 수 있도록 동일한 시간-주파수 영역을 지정할 수 있다. 즉, 수신한 기준 신호는 송신측에 관한 식별(ID) 정보를 포함하기 때문에, 무선 중계 네트워크는 이들의 송신을 특정된/상이한 시간-주파수 영역(중첩되어 있지 않은 영역)에 정렬시킬 필요가 없게 된다. 따라서, 신호 품질의 측정은 단일의 프레임 구간[예컨대, 제1 프레임(402) 앞의 구간] 내에서 이루어질 수 있다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 각각의 가능한 리소스 재사용 시나리오에 대한 네트워크(도면 부호가 붙어 있지 않음)의 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 네트워크는, 기지국(602)(노드 0)과, 중계국(604a)(노드 1), 중계국(604b)(노드 2), 및 중계국(604c)(노드 3)을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 신호 품질의 측정에 의하면, 각각의 스테이션은 측정 및 식별을 수행하기 위해 다른 스테이션에 대해 기준 신호를 송신할 수 있다. 따라서, 이들 스테이션은, 서로에 대해 기준 신호의 수신된 신호의 세기(RSS: received signal strength)에 대한 정보를 가질 수 있다. 예컨대, 중계국(604a)은, 기지국(602) 및 중계국(604b, 604c)으로부터 기준 신호를 수신할 수 있으며, 이에 따라 수신된 신호의 세기 PR ,1,0, PR,1,2 및 PR ,1,3을 각각 측정할 수 있다. 또한, 중계국(604a)이 자신의 기준 신호를 기지국(602)과 중계국(604b, 604c)에 전송하기 때문에, 그 기준 신호와 관련된 수신된 신호의 세기 PR ,0,1, PR ,2,1 및 PR ,3,1 가 동일한 측정 메커니즘에 의해 측정될 수 있다. 또한, 중계국(604b, 604c) 및 기지국(602)과 관련된, 수신된 신호의 세기 PR ,3,0, PR ,0,3 및 PR ,3,2, PR ,2,3, PR ,2,0 및 PR ,0,2 가 동일한 메커니즘에 의해 측정될 수 있다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 중계 네트워크에서의 일련의 RSS 정보를 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, RSS 정보의 세트가 RSS 매트릭스로서 표현될 수 있다. 원으로 둘러쳐진 부분(702)은, 중계국(604a)(노드 1)에 의해 송신된 기준 신호로부터 기지국(602)(노드 0)에 의해 측정된, 수신된 신호의 세기를 나타낸다. 원으로 둘러쳐진 부분(704)은, 중계국(604c)(노드 3)에 의해 송신된 기 준 신호로부터 중계국(604a)(노드 1)에 의해 측정된, 수신된 신호의 세기를 나타낸다. 원으로 둘러쳐진 부분(706)은, 중계국(604c)(노드 3)에 의해 보고된 모든 수신된 신호의 세기를 나타낸다.
도 8a는, 본 발명의 실시예에 따른, 토폴로지(800)(도 8b에 나타냄)에서 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다. 도 8b는, 도 8a의 토폴로지(800)를 나타내는 도면이다. 도 8b를 참조하면, 토폴로지(800)는, 신호가, 기지국(602), 중계국(604a, 604b, 604c)의 각각으로부터 그 다음 스테이션까지 단일의 홉(single hop)(1홉) 단위로 전송되는 시나리오를 가질 수 있다. 즉, 신호는, 기지국(602)에서 중계국(604a)으로 1홉 거리만큼 전송될 수 있으며, 중계국(604a)에서 중계국(604b)으로 다른 1홉 거리만큼 신호가 전송될 수 있고, 중계국(604b)에서 중계국(604c)으로 또 다른 1홉 거리만큼 신호가 전송될 수 있다. 도 8a를 참조하면, 수신한 신호의 세기에 대한 간섭이 굵은 화살표로 표시된 경로에서 측정될 수 있다. 도 7에 도시된 RSS 매트릭스에 의하면, 코디네이터(coordinator)는 각각의 리소스 재사용 시나리오나 무선 중계 네트워크의 토폴로지에 대한 간섭 또는 SINR 레벨을 예측할 수 있다. 토폴로지(800)의 간섭 또는 SINR 레벨을 예측하기 위하여, 먼저 Li ,j는 노드 i와 노드 j 사이의 무선 링크를 나타내는 것으로 정의한다. 표 1은, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 7에 도시된 RSS 매트릭스에 기초한 토폴로지(800)의 예측된 간섭 및 SINR 레벨을 나타내며, 네트워크의 노드 0은 기지국(602)이며, 네트워크의 노드 1은 중계국(604a)이고, 네트워크의 노드 2는 중계 국(604b)이며, 네트워크의 노드 3은 중계국(604c)이다. 또한, UL은 업링크(uplink)를 의미하고, DL은 다운링크(downlink)를 의미한다. 또한, {Li ,j, Lx ,y}는 링크 Li ,j와 링크 Lx ,y가 동일한 무선 리소스를 재사용해서, 동일한 리소스 영역을 통해 상이한 데이터를 전송할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고, 각각의 스테이션은, 신호를 동시에 송신 및 수신할 수는 없는 것으로 가정할 수 있다. 예측 결과는 (dB가 아닌)선형 값으로 표현될 수 있다.
Figure 112007094286011-pat00001
도 9a는, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 토폴로지(900)(도 9b에 도시)에서의 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다. 도 9b는, 도 9a의 토폴로지(900)를 나타내는 도면이다. 도 9b를 참조하면, 중계국(604a, 604b)이 동일한 리소스 영역을 통해 동일한 데이터를 전송하기 때문에, 수신측[여기서는 수신측이 중계국(604c)]의 관점에서 보아 단일의 스테이션처럼 동작할 수 있다. 따라서, 중계국(604a, 604b)은 토폴로지(900) 내의 동일한 클러스터(cluster) 내에 속하는 것으로 정의될 수 있다.
도 9a를 참조하면, 수신된 신호의 세기에 대한 간섭은 도 7에 도시된 RSS 매트릭스를 가진, 굵은 화살표로 표시된 경로 내에서 측정될 수 있다. 표 2는, 본 발명의 다른 실시예에 따라, 도 7에 도시된 RSS 매트릭스에 기초한 토폴로지(900)의 예측된 간섭 및 SINR 레벨을 나타낸다. [Li ,j, Lx ,y]의 표기는, 링크 Li ,j와 Lx ,y가 동일한 리소스 영역을 통해 동일한 데이터를 전송하는 것을 나타내도록 정의된 것이기 때문에, 이들 두 개의 링크의 무선 신호가 수신측(604c')의 관점으로부터 보아 공중(air)에 결합된 것이다. 또한, 동일한 클러스터 내에 위치한 송신기를 가진 링크는, 리소스 재사용을 수행하면, 하나의 가상 링크로서 처리될 수 있다.
Figure 112007094286011-pat00002
따라서, RSS 매트릭스에 기초해서 간섭 레벨을 예측할 때, 노드 i에서의 특정 수신기의 간섭은 다음 1번과 2번의 합이 될 수 있다.
1. 열 잡음 파워(thermal noise power) 및 배경 간섭 파워(background interference power); 및
2. 동일한 리소스 영역(그러나, 이들의 수신기는 노드 i에 없다)을 통해 송신하는 스테이션의 수신된 신호의 세기.
또한, RSS 매트릭스와 앞서 언급한 간섭 예측 결과에 기초해서 특정한 수신기 노드 i의 SINR 레벨을 예측할 때, SINR의 분모(denominator)는 상기 언급한 간섭 예측 결과가 될 수 있으며, SINR의 분자는 동일한 리소스 영역을 통해 전송된 RSS가 될 수 있으며, 이들의 수신기는 노드 i이다.
도 10은, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신을 제공하는 방법(1000)을 나타내는 플로차트이다. 도 10을 참조하면, 본 방법(1000)은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계(1002)와, 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 신호를 송신하는 단계(1004)와, 송신된 신호에 기초하여 신호 품질을 측정하고 측정 결과를 얻는 단계(1006)와, 측정 결과에 기초하여 간섭 레벨을 판정하는 단계(1008)를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 본 방법(1000)은, 측정된 결과를 무선 통신 네트워크의 코디네이터(coordinator)에 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 코디네이터는 무선 통신 네트워크의 기지국 및 중계국 중 하나 이상이 될 수 있다. 다른 실시예에서, 단계 1008은, 측정 결과에 기초해서 하나 이상의 통신 링크와 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(signal-to-interference-plus-noise ratio: SINR)을 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 신호대 간섭 및 잡음 비율은 분자와 분모(denominator)를 포함할 수 있다. 분자는, 하나 이상의 다른 스테이션으로부터 전송되어 수신국에서 수신된 신호의 세기를 포함하며, 하나 이상의 다른 스테이션의 전송 대상은 신호를 수신한 그 수신국이 된다. 또한, 분모는, 그 수신국에 대한 하나 이상의 통신 링크와 관련된 간섭 레벨을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 본 방법(1000)은, 측정 결과에 기초해서 네트워크 토폴로지 또는 네트워크 채널 재사용 시나리오를 구축하는(arranging) 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 신호는 기준 신호가 될 수 있으며, 신호 품질은 수신 신호의 세기(RSS)를 포함한다. 무선 통신 네트워크는 무선 중계 네트워크가 될 수 있다. 측정 결과는, 하나 이상의 다른 스테이션에 의해 측정된 수신 신호의 세기와, 이에 대응하는 스테이션 식별(ID) 정보를 포함할 수 있다. 또한, 수신국에 대한 간섭 레벨의 예측에는, 열 잡음(thermal noise), 배경 간섭(background interference), 및 수신 신호의 세기 중 하나 이상이 포함될 수 있는데, 수신 신호의 세기는, 전송 대상이 그 수신국이 아니고 그 수신국과 동일한 통신 채널을 사용하는 다른 스테이션으로부터 그 수신국에서 수신한 신호의 세기이다. 또 다른 실시예에서, 무선 통신 네트워크의 코디네이터는, 하나 이상의 스테이션이 다른 스테이션에 신호를 전송하도록 지정하고, 다른 스테이션이 그 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻도록 지정함으로써, 무선 통신 네트워크 내의 스테이션의 적어도 서브세트(subset)에 대해 측정 과정을 관리할 수 있다. 코디네이터는, 하나 이상의 스테이션에 대해, 하나 이상의 다른 스테이션에 의해 수신된 신호의 세기를 측정하기 위해 상이한 신호를 전송하도록 요청할 수 있다.
도 11은, 본 발명의 실시예에 따른, 무선 통신 링크의 전송 품질(transmission quality)을 예측하는 방법(1100)을 나타내는 플로차트이다. 도 11을 참조하면, 본 방법(1100)은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계(1102), 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 기준 신호를 송신하는 단계(1104), 기준 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계(1106), 및 측정 결과에 기초해서 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하는 단계(1108)를 포함할 수 있다. 또한, 복수 개의 스테이션은 자신들 사이에 통신 링크를 제공할 수 있으며, 각각의 통신 링크는 복수 개의 스테이션 중 2개의 스테이션 사이에 있을 수 있다. 일실시예에서, 본 방법(1100)은, 기준 신호를 전송하는 하나 이상의 스테이션의 식별 정보를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 12는, 본 발명의 실시예에 따른, 무선 통신 링크의 재사용을 설정하는(configuring) 방법(1200)을 나타내는 플로차트이다. 도 12를 참조하면, 본 방법(1200)은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계(1202), 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 송신하는 단계(1204), 송신한 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계(1206), 및 측정 결과에 기초해서 하나 이상의 네트워크 채널 재사용 시나리오를 설정하는 단계(1208)를 포함할 수 있다. 복수 개의 스테이션은 자신들 사이에 통신 링크를 제공할 수 있으며, 각각의 통신 링크는 복수 개의 스테이션 중 2개의 스테이션 사이에 있을 수 있다. 일실시예에서, 본 방법(1200)은, 측정 결과에 기초해서 네트워크 토폴로지를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 본 방법(1200)은, 측정 결과에 기초해서 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 13은, 본 발명의 실시예에 따라, 복수 개의 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율을 예측하는 방법(1300)을 나타내는 플로차트이다. 도 13을 참조하면, 본 방법(1300)은, 복수 개의 스테이션을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계(1302), 스테이션들 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 전송하는 단계(1304), 전송한 신호에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계(1306), 및 측정 결과에 기초하여 통신 링크 중 적어도 하나와 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율을 판정하는 단계(1308)를 포함할 수 있다. 또한, 복수 개의 스테이션은 자신들 사이에 통신 링크를 제공할 수 있으며, 각각의 통신 링크는 복수 개의 스테이션 중 2개의 스테이션 사이에 있을 수 있다. 일실시예에서, 본 방법(1300)은, 측정 결과에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하기 위한 단계를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 신호대 간섭 및 잡음 비율은, 분자 및 분모의 비율에 기초하여 통신 링크 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 그리고, 분자는 하나 이상의 다른 스테이션으로부터 수신된 신호의 세기를 포함하며, 하나 이상의 다른 스테이션의 전송 대상은 신호를 수신한 그 수신국이 된다. 또한, 분모는 그 수신국에 대한 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 포함할 수 있다. 또한, 수신국에 대한 간섭 레벨의 예측에는, 열 잡음, 배경 간섭, 및 다른 스테이션으로부터 전송되어 수신국에서 수신된 신호의 세기 중 하나 이상이 포함될 수 있는데, 다른 스테이션의 전송 대상은 신호를 수신한 그 수신국이 아니며, 그 수신국과 동일한 통신 채널을 사용한다.
당업자라면, 본 발명의 넓은 범위로부터 벗어남이 없이 앞서 설명된 실시예에 의해 변경이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정의 예에 한정되지 않으며, 이러한 변형이 특허 청구의 범위에서 정의된 본 발명의 정신과 범위 내에 포함된다.
또한, 본 발명의 대표적인 실시예를 설명함에 있어서, 명세서는 본 발명의 방법 및/또는 처리 과정을 특정 순서의 단계로 나타내었지만, 본 방법이나 처리 과정은 개시된 특정 순서의 단계에 의존하지 않으며, 한정되지도 않는다. 당업자라면, 다른 순서의 단계가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 명세서에 개시된 특정 순서의 단계는 청구범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 발명의 방범 및/또는 처리 과정에 대한 청구범위는 개시된 순서의 이들 단계의 성능에 한정되어서는 안 되며, 당업자라면, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 순서가 변경될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1a는 상이한 중계 시나리오의 상이한 업링크 셀 용량을 가진 셀 스루풋의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 1b는 상이한 중계 시나리오의 상이한 다운링크 셀 용량을 가진 셀 스루풋의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 예에 따른 소정의 토폴로지를 갖는 무선 중계 네트워크(200)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측정 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따라, 스테이션으로 하여금 기준 신호를 전송하도록, 프레임 구간 내의 지정된 시간-주파수 영역을 적용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따라, 스테이션으로 하여금 스테이션 특정의 기준 신호를 전송하도록 지정된 시간-주파수 영역을 적용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시예에 따라, 각각의 가능한 리소스 재사용 시나리오를 위한 네트워크의 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따라, 무선 중계 네트워크에서의 일련의 RSS 정보를 나타내는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 의한 토폴로지에서의 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다.
도 8b는, 도 8a의 토폴로지를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토폴로지에서의 간섭 및 SINR 예측을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시예에 따라 무선 통신을 제공하는 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 11은, 본 발명의 실시예에 따라, 무선 통신 링크의 전송 품질을 예측하는 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 12는, 본 발명의 실시예에 따라, 무선 통신 링크의 재사용을 설정하는 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 13은, 본 발명의 실시예에 따라, 복수 개의 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 예측하는 방법을 나타내는 플로차트.

Claims (21)

  1. 무선 통신을 제공하는 방법에 있어서,
    복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 상기 복수 개의 스테이션이 복수 개의 통신 링크(communication link)를 포함하고, 상기 통신 링크의 각각이 상기 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계;
    상기 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 신호를 송신하는 단계;
    상기 신호에 기초하여, 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질(signal quality)을 측정해서 측정 결과를 얻는(generate) 단계; 및
    상기 측정 결과에 기초하여, 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨(interference level)을 판정(determine)하는 단계
    를 포함하는, 무선 통신 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 결과를, 상기 무선 통신 네트워크의 코디네이터(coordinator)에 보고하는 단계를 더 포함하며,
    상기 코디네이터는 상기 무선 통신 네트워크의 기지국(base station) 및 중계국(relay station) 중 하나 이상인, 무선 통신 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하는 단계는, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR: signal-to-interference-plus-noise ratio)을 판정하는 단계를 포함하는, 무선 통신 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 판정하는 단계는, 분자와 분모의 비(ratio)를 판정하는 단계를 포함하며,
    상기 분자는 하나 이상의 다른 스테이션으로부터 전송되어 수신국에서 수신된 신호의 세기를 포함하고, 상기 분모(denominator)는 간섭 레벨을 포함하며,
    상기 하나 이상의 다른 스테이션의 전송 대상(transmission target)은 상기 수신국이며,
    상기 간섭 레벨은, 상기 수신국에 대한 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨인,
    무선 통신 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여, 네트워크 토폴로지(network topology) 또는 네트워크 채널 재사용 시나리오(network channel reuse scenario)를 구축하는(arranging) 단계를 더 포함하는, 무선 통신 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호는 기준 신호(reference signal)인, 무선 통신 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호 품질은, 수신된 신호의 세기(RSS: received signal strength)를 포함하는, 무선 통신 제공 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크의 상기 코디네이터는, 상기 하나 이상의 스테이션이 다른 스테이션에 신호를 전송하도록 지정하고, 상기 다른 스테이션이 상기 신호에 기초해서 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻도록(generate) 지정함으로써, 상기 무선 통신 네트워크 내의 상기 스테이션의 적어도 서브세트(subset)에 대한 측정 과정(measurement procedure)을 관리하는, 무선 통신 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크는 무선 중계 네트워크(radio relay network)인, 무선 통신 제공 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 코디네이터는, 상기 하나 이상의 스테이션에 대해, 하나 이상의 다른 스테이션에 의해 수신된 신호의 세기를 측정하기 위해 다른 신호를 전송하도록 요청하는, 무선 통신 제공 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 측정 결과에는, 하나 이상의 다른 스테이션에 의해 측정된, 수신된 신호의 세기와, 이에 대응하는 스테이션 식별(ID) 정보가 포함되는, 무선 통신 제공 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    수신국에 대한 상기 간섭 레벨의 예측(prediction)에는, 열 잡음(thermal noise), 배경 간섭(background interference), 및 다른 스테이션으로부터 전송되어 상기 수신국에서 수신된 신호의 세기 중 하나 이상이 포함되며,
    상기 다른 스테이션의 전송 대상은, 상기 수신국이 아니며, 상기 수신국과 동일한 통신 채널을 사용하는,
    무선 통신 제공 방법.
  13. 무선 통신 링크의 전송 품질(transmission quality)을 예측하는 방법에 있어서,
    복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 상기 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 상기 통신 링크의 각각이 상기 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계;
    상기 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 기준 신호를 송신하는 단계;
    상기 기준 신호에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질(signal quality)을 측정해서 측정 결과를 얻는(generate) 단계; 및
    상기 측정 결과에 기초하여, 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨(interference level)을 판정하는 단계
    를 포함하는, 전송 품질 예측 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기준 신호를 송신하는 상기 하나 이상의 스테이션의 식별(identification)을 확인하는(identifying) 단계를 더 포함하는, 전송 품질 예측 방법.
  15. 무선 통신 링크의 재사용(reuse)을 설정하는(configuring) 방법에 있어서,
    복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 상기 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 상기 통신 링크의 각각이 상기 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계;
    상기 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 송신하는 단계;
    상기 신호에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계; 및
    상기 측정 결과에 기초하여, 하나 이상의 네트워크 채널 재사용 시나리오를 설정하는 단계
    를 포함하는, 무선 통신 링크의 재사용을 설정하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여 네트워크 토폴로지 및 무선 파라미터(radio parameters)를 설정하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 링크의 재사용을 설정하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레 벨을 판정하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 링크의 재사용을 설정하는 방법.
  18. 복수 개의 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR: signal-to-interference-plus-noise ratio)을 예측하는 방법으로서,
    복수 개의 스테이션(station)을 갖는 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계로서, 상기 복수 개의 스테이션이 자기들 사이에 통신 링크를 제공하며, 상기 통신 링크의 각각이 상기 복수 개의 스테이션 중 두 개의 스테이션 사이에 있는, 무선 통신 네트워크를 제공하는 단계;
    상기 스테이션 중 하나 이상의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 하나의 신호를 송신하는 단계;
    상기 신호에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호 품질을 측정해서 측정 결과를 얻는 단계; 및
    상기 측정 결과에 기초하여, 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 판정하는 단계
    를 포함하는, 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 예측하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 측정 결과에 기초하여 상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨을 판정하는 단계를 더 포함하는, 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 예측하는 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 판정하는 단계는, 분자와 분모의 비(ratio)에 기초하며,
    상기 분자는 하나 이상의 다른 스테이션으로부터 전송되어 수신국에서 수신된 신호의 세기를 포함하고, 상기 분모(denominator)는 간섭 레벨을 포함하며,
    상기 하나 이상의 다른 스테이션의 전송 대상(transmission target)은 상기 수신국이며,
    상기 간섭 레벨은, 상기 수신국에 대한 통신 링크 중 하나 이상과 관련된 간섭 레벨인, 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 예측하는 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    수신국에 대한 상기 간섭 레벨의 예측(prediction)에는, 열 잡음(thermal noise), 배경 간섭(background interference), 및 다른 스테이션으로부터 전송되어 상기 수신국에서 수신된 신호의 세기 중 하나 이상이 포함되며,
    상기 다른 스테이션의 전송 대상은, 상기 수신국이 아니며, 상기 수신국과 동일한 통신 채널을 사용하는, 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)을 예측하는 방법.
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