KR101276341B1 - Method for controlling power for inter-cell interference removal and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법 및 그 장치는, 사용자 단말에 대한 스케줄링이 이루어진 다음에, 사용자 단말은 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 산출한다. 그리고 이를 토대로 간섭이 있는 인접 섹터들의 기지국들이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타낸 간섭 정보를 생성하여 서빙 기지국으로 통보한다. 기지국들은 간섭 정보를 토대로 처리량 이득과 처리량 손실을 산출하고 이를 토대로 전송 파워 감소를 수행할지의 여부를 결정한다. In the power control method and apparatus for intercell interference cancellation, after the scheduling for the user terminal is performed, the user terminal calculates the power of the interference by adjacent sectors. Based on this, interference information indicating how much transmission power should be reduced by base stations of neighboring sectors with interference is generated and notified to the serving base station. The base stations calculate throughput gain and throughput loss based on the interference information and determine whether to perform transmission power reduction based on this.

ICI, 파워제어, 파워스케일링비율, 간섭 ICI, Power Control, Power Scaling Ratio, Interference

Description

셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법 및 그 장치{Method for controlling power for inter-cell interference removal and apparatus thereof}Method for controlling power for inter-cell interference removal and apparatus thereof

본 발명은 셀간 간섭(inter-cell interference)을 제어하는 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 제거하기 위한 파워 제어를 분산시켜 수행하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling inter-cell interference, and more particularly, to a method and apparatus for distributing power control for canceling inter-cell interference in a wireless communication system.

본 발명은 지식경제부의 IT 성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-011-03, 과제명: 멀티홉 WiBro용 relay/mesh 통신 시스템 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [Task Management Number: 2006-S-011-03, Task name: Development of relay / mesh communication system for multi-hop WiBro].

다중 경로(Multi-path) 전파 환경에서 스펙트럼 효율이 매우 좋고 심볼간 간섭(inter-symbol interference, ISI)에 강한 직교주파수다중분할접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 "OFDMA"이라 칭하기로 한다) 방식은, 미래 브로드밴드 무선 통신 시스템(future broadband wireless communication system)에서 효과적인 기술로 고려되고 있다. OFDMA 기반 무선 통신 시스템에서, 셀간 간섭을 제거하는 부반송파(subcarrier)들의 직교성 때문에 반송파간 간섭(inter-carrier interference)은 무시할만하다. Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (hereinafter referred to as "OFDMA") scheme with very good spectral efficiency and strong resistance to inter-symbol interference (ISI) in a multi-path propagation environment Is considered to be an effective technology in future broadband wireless communication systems. In an OFDMA-based wireless communication system, inter-carrier interference is negligible because of the orthogonality of subcarriers that eliminate intercell interference.

그러나 시스템의 처리량 증가를 위하여 적용되고 있는 주파수 재사용(frequency reuse factor; FRF)으로 인하여 총 대역폭이 모든 섹터에서 전부 재사용될 수 있는데, 이 경우 셀간 간섭이 주된 간섭이 된다. 따라서 주파수 재사용을 하는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭은 시스템 성능을 제한하는 요소가 되며, 이에 따라 셀간 간섭을 조정하는 기술은 시스템 성능을 향상시키는데 중요하며, 특히 셀 에지(cell edge)에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. However, due to the frequency reuse factor (FRF) being applied to increase the throughput of the system, the total bandwidth can be reused in all sectors. In this case, intercell interference becomes a major interference. Therefore, inter-cell interference is a limiting factor for system performance in wireless communication systems with frequency reuse. Therefore, the technique of coordinating inter-cell interference is important for improving system performance, especially at the cell edge. You can.

일반적인 간섭 조정 기술을 살펴보면, 부채널이 총 대역폭의 전역에 분산된 부반송파들로 이루어지고, 서로 다른 주파수 재사용 계수들이 각 부채널에 할당되는 것을 가정하고 있다. 따라서 특정 부채널에서 한 사용자가 획득할 수 있는 데이터 비율은 주파수 다이버시티의 효과를 평균화하는 간섭으로 인해 주파수 재사용 계수를 토대로 달라진다. 이 경우, 모든 부채널에 대한 주파수 재사용 계수 할당 정보를 수집하고, 이를 토대로 모든 셀들간의 간섭 조정을 수행한다. 그러나 이러한 조정 기술에서 가정하고 있는 부채널이 분산된 부반송파들로 이루어진다는 것은 실제 시스템에서 유효하지 못한 문제점이 있다. Looking at a general interference coordination technique, it is assumed that the subchannel consists of subcarriers distributed over the total bandwidth, and different frequency reuse coefficients are assigned to each subchannel. Thus, the rate of data that a user can acquire in a particular subchannel varies based on the frequency reuse coefficient due to interference that averages the effects of frequency diversity. In this case, frequency reuse coefficient allocation information for all subchannels is collected and interference coordination between all cells is performed based on this. However, there is a problem that the subchannel assumed in this coordination technique is composed of distributed subcarriers, which is not valid in an actual system.

또 다른 간섭 조정 기술로는, 서로 다른 시간 척도(time scale)로 무선 네트워크 제어기(radio network controller: RNC)와 기지국(base station)에서 각각 이루어지는, 자원 할당 과정의 두 가지 레벨로 구성된 세미 분산(semi-distributed) 방식이 있다. 무선 네트워크 제어기는 지배적인 간섭(dominant interference)만이 존재한다는 가정하에 다중 셀 환경에서 사용자와 무선 채널의 최적의 조합을 찾아내며, 기지국은 짧은 기간 순간적인 채널 이익(short term instantaneous channel gain)을 기반으로, 실제 사용자 선택을 수행한다. 그러나 이러한 방식은 사용자들에 대한 공정성이 없다는 문제점이 있다. Another interference coordination technique is a semi-variance consisting of two levels of resource allocation, each performed at a radio network controller (RNC) and a base station on different time scales. -distributed). The radio network controller finds the optimal combination of user and radio channel in a multicell environment, assuming only dominant interference exists, and the base station is based on a short term instantaneous channel gain. , Perform the actual user selection. However, this method has a problem in that there is no fairness for users.

또 다른 기술로는 세미 분산 방식과는 다른 완전 분산 방식(fully distributed scheme)이 있다. 이 방식은 셀들에 의하여 발생되는 간섭을 감소시키는 것보다 더 중요한 용량(capacity)에 충분히 기여하지 않는 셀들내에서의 전송은 스위치-오프(switched off) 된다. 또한 단순화된 스위치-오프 임계치를 유도하는 몇몇의 가정을 제시하고 있지만, 사용자 단말의 수가 많을 때는 간섭을 효과적으로 제거하지 못한다. Another technique is the fully distributed scheme, which is different from the semi-distributed scheme. This approach is switched off in transmissions in cells that do not contribute sufficiently to capacity which is more important than reducing the interference caused by the cells. We also present some assumptions that lead to a simplified switch-off threshold, but do not effectively remove interference when the number of user terminals is large.

이와 같이 기존의 기술들은 전체 시스템 처리량을 극대화 하기 위한 것이며, 셀 에지 사용자의 성능을 보장하고 있지 않다. 특히 전체 처리량을 향상시키기 위하여 셀 에지 사용자의 처리량은 무시하고 있다. As such, existing technologies are designed to maximize overall system throughput and do not guarantee cell edge user performance. In particular, the throughput of cell edge users is ignored to improve overall throughput.

유비쿼터스(ubiquitous)를 제공하는 무선 통신 시스템에서 셀 에지 사용자에 대한 처리량 보장은 매우 중요하며, 셀 에지 사용자의 성능을 고려한 간섭 조정 기술로 간섭 랜덤화(interference randomization) 방식, 간섭 제거(interference cancellation) 방식 그리고 소프트 주파수 재사용과 단편적 주파수 재사용을 사용하는 간섭 조정 방식 등이 있다. In a wireless communication system that provides ubiquitous, throughput guarantee for cell edge users is very important.Interference randomization and interference cancellation are considered by interference coordination technology considering cell edge users' performance. And interference coordination using soft frequency reuse and fractional frequency reuse.

그러나, 이 방식들은 셀 중앙의 사용자의 성능 저하를 통하여 셀 에지 사용자의 성능을 개선하는 것이며, 셀 에지 사용자들의 전송률은 보장하지 않는다. However, these schemes improve the performance of cell edge users through performance degradation of cell center users, and do not guarantee transmission rates of cell edge users.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 효과적으로 제거할 수 있는 파워 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a power control method and apparatus capable of effectively removing inter-cell interference in a wireless communication system.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 통신 시스템에서 셀 에지 사용자의 전송률을 보장할 수 있는 파워 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a power control method and apparatus capable of guaranteeing a data rate of a cell edge user in a wireless communication system.

본 발명의 특징에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법은, 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 기지국이 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 제어하는 방법에 있어서, 사용자 단말로부터 간섭 정보--상기 간섭 정보는 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 토대로 산출되어, 간섭이 있는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 정보를 포함--를 수신하는 단계; 상기 수신된 간섭 정보를 해당하는 인접 섹터로 전송하는 단계; 및 인접 섹터로부터 간섭 정보를 수신하는 경우, 상기 간섭 정보를 토대로 상기 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 조절하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, a power control method for intercell interference cancellation includes a plurality of cells, and in a multicell environment in which one cell is divided into a plurality of sectors, a base station controls power of a signal transmitted to a user terminal. In the method, the interference information from the user terminal, the interference information is calculated based on the power of the interference by the neighboring sectors, including information indicating how much the transmission power of the base station of the neighboring sector with interference should be reduced; Receiving; Transmitting the received interference information to a corresponding neighboring sector; And adjusting the power of a signal transmitted to the user terminal based on the interference information when receiving interference information from an adjacent sector.

본 발명의 다른 특징에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법은, 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 사용자 단말이 기지국에 의하여 전송되는 신호의 파워가 제어되도록 하는 파워 제어 방법에 있어서, 사용자 단말이 기지국들로부터 수신되는 신호에 대한 신호대 간섭 및 잡음비를 산출하는 단계; 상기 산출된 신호대 간섭 및 잡음비를 토대로 간섭 신호의 간섭 파워가 설정된 목표치 신호대 간섭 잡음비에 도달하기 위하여 감 소되어야 하는 도달 파워를 산출하는 단계; 상기 산출된 도달 파워를 토대로 상기 간섭 신호에 해당하는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 간섭 정보를 생성하는 단계; 및 상기 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, a power control method for intercell interference cancellation includes a plurality of cells, and in a multicell environment in which one cell is divided into a plurality of sectors, a power of a signal transmitted by a user terminal by a base station CLAIMS 1. A power control method for controlling a signal, the method comprising: calculating, by a user terminal, signal-to-interference and noise ratios for signals received from base stations; Calculating arrival power at which interference power of the interference signal should be reduced in order to reach a set target signal-to-interference noise ratio based on the calculated signal-to-interference and noise ratio; Generating interference information indicating how much a transmission power of a base station of an adjacent sector corresponding to the interference signal should be reduced based on the calculated arrival power; And transmitting the interference information to a serving base station.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 장치는, 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 제어하는 기지국의 파워 제어 장치에 있어서, 사용자 단말 또는 인접 섹터로부터 간섭 정보--상기 간섭 정보는 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 토대로 산출되어, 간섭이 있는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 파워 스케일링 비율을 포함--를 수신하는 간섭 정보 수신부; 상기 사용자 단말로부터 수신된 간섭 정보를 해당하는 인접 섹터로 전송하는 간섭 정보 전송부; 상기 인접 섹터로부터 수신한 파워 스케일링 비율을 토대로 처리량 이득 및 처리량 손실을 각각 산출하고, 상기 산출된 처리량 이득과 처리량 손실을 토대로 신호 파워를 조절할지를 판단하는 파워 스케일링 비율 산출부; 및 상기 신호 파워를 조절하는 것으로 판단되면, 상기 파워 스케일링 비율을 토대로 신호 파워를 감소시키는 파워 조절부를 포함한다. An apparatus for controlling power for intercell interference according to another aspect of the present invention is configured to control power of a signal transmitted to a user terminal in a multicell environment including a plurality of cells and one cell divided into a plurality of sectors. In a power control apparatus of a base station, interference information from a user terminal or a neighboring sector--the interference information is calculated based on the power of the interference by neighboring sectors, so that the base station of the neighboring sector with the interference should reduce the transmission power. An interference information receiver for receiving a power scaling ratio indicative of whether An interference information transmitter for transmitting the interference information received from the user terminal to a corresponding neighboring sector; A power scaling ratio calculator for calculating throughput gain and throughput loss based on the power scaling ratio received from the adjacent sectors, and determining whether to adjust signal power based on the calculated throughput gain and throughput loss; And a power controller configured to reduce the signal power based on the power scaling ratio when it is determined to adjust the signal power.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 장치는, 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 기지국에 의하여 전송되는 신호의 파워가 제어되도록 하는 사용자 단말의 파워 제어 장치에 있어서, 기지국들로부터 수신되는 신호에 대한 신호대 간 섭 및 잡음비를 산출하는 신호대 간섭 및 잡음비 산출부; 상기 산출된 신호대 간섭 및 잡음비를 토대로 간섭 신호를 판별하고, 상기 간섭 신호에 해당하는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 파워 스케일링 비율을 산출하는 파워 스케일링 비율 산출부; 및 상기 산출된 파워 스케일링 비율과, 해당 인접 섹터의 ID를 포함하는 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 간섭 정보 전송부를 포함한다. In addition, the power control apparatus for inter-cell interference cancellation according to another aspect of the present invention, the power of the signal transmitted by the base station in a multi-cell environment consisting of a plurality of cells, one cell is divided into a plurality of sectors An apparatus for controlling power of a user terminal, comprising: a signal-to-interference and noise-ratio calculator for calculating signal-to-interference and noise ratio for signals received from base stations; A power scaling ratio calculator configured to determine an interference signal based on the calculated signal-to-interference and noise ratio, and to calculate a power scaling ratio indicating how much transmission power of a base station of an adjacent sector corresponding to the interference signal should be reduced; And an interference information transmitter for transmitting interference information including the calculated power scaling ratio and the ID of the neighboring sector to a serving base station.

본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 셀간 간섭을 발생시키는 소스를 억제할 수 있으며, 셀 에지 사용자의 처리량 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 특히 또한 셀 전체의 처리량 손실이, 처리량 이득과 비용 계산을 통하여 적당한 레벨에서 유지되도록 하였으며, 이에 따라 셀 에지에 대한 시스템 성능을 향상시키면서 결과적으로 셀 에지 사용자의 기본적인 데이터 전송률을 보장할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a source causing intercell interference in a downlink of a wireless communication system can be suppressed, and throughput performance of a cell edge user can be further improved. In particular, the throughput loss of the entire cell is maintained at a reasonable level through throughput gain and cost calculations, thereby improving system performance at the cell edge and consequently ensuring the basic data rate of the cell edge user.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like 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. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용자 단말(User Terminal, UT)은 이동국(Mobile Station, MS), 단말(terminal), 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, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In the present specification, a user terminal (UT) is a mobile station (MS), a terminal (terminal), a mobile terminal (Mobile Terminal, MT), a subscriber station (SS), a portable subscriber station (Portable Subscriber Station). , PSS), a user equipment (UE), an access terminal (AT), and the like, and may include all or some functions of a mobile terminal, a subscriber station, a mobile subscriber station, a user device, and the like. It may be.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In this specification, a base station (BS) is an access point (AP), a radio access station (RAS), a node B, a base transceiver station (BTS) Mobile Multihop Relay) -BS, and may include all or some of the functions of an access point, a radio access station, a Node B, a base transceiver station, and an MMR-BS.

이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 환경은, 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경이다. 이러한 환경하에서, 하향 링크에서, 이득과 비용 분석(gain-and-cost analysis)을 기반으로 하여 인접 섹터의 전송 파워를 조정하여, 셀간 간섭 제어를 수행한다. A wireless communication environment according to an embodiment of the present invention is a multicell environment composed of a plurality of cells and one cell divided into a plurality of sectors. Under such circumstances, in the downlink, inter-cell interference control is performed by adjusting the transmit power of adjacent sectors based on gain-and-cost analysis.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하향 링크 서브 프레임의 구조를 나타낸 예이다. 1 illustrates an example of a structure of a downlink subframe according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 하향 링크 서브 프레임은 27개의 OFDMA 심볼들로 이루어질 수 있다. 여기서 처음의 3개의 심볼들은 프리앰블과 FCH(frame control header)이며, 나머지 심볼들은 데이터 부반송파와 파일롯 부반송파로 이루어지는 데이터 심볼들이다. As shown in FIG. 1, a downlink subframe according to an embodiment of the present invention may include 27 OFDMA symbols. Here, the first three symbols are a preamble and a frame control header (FCH), and the remaining symbols are data symbols consisting of a data subcarrier and a pilot subcarrier.

데이터 심볼들은 주파수 도메인 상에서의 18개의 인접한 부반송파들과 시간 도메인 상에서의 인접한 6개의 심볼들로 구성되며, 이는 기본 전송 단위를 나타낸다. 기본 전송 단위는 자원 단위(resource unit: RU)라고도 명명된다. .The data symbols consist of 18 contiguous subcarriers in the frequency domain and 6 contiguous symbols in the time domain, which represent a basic transmission unit. The basic transmission unit is also called a resource unit (RU). .

각 사용자들에 대한 자원 할당 즉, 스케줄링 및 파워 할당이 자원 단위(RU)로 이루어진다. 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법은 사용자 스케줄링이 이루어진 다음에 수행된다. Resource allocation, i.e., scheduling and power allocation, for each user is made in a resource unit (RU). The power control method for intercell interference cancellation according to an embodiment of the present invention is performed after user scheduling is performed.

구체적으로 사용자 단말별로 상향 링크 트래픽 버스트 전송을 위해 사용될 사용 대역폭과, 변조 및 코딩 방식을 할당하는 사용자 스케줄링이 수행된다. 사용자 스케줄링은 각 자원 단위로 수행되며, 각 자원 단위로 동일한 파워 즉, 전송 파워 할당이 이루어질 수 있다. 여기서, 모든 사용자들에게 동일한 시간 구간을 할당하는 라운드로빈(round robin :RR) 스케줄링 방식, 비례공정(proportional fairness : PF) 스케줄링 방식 등이 사용될 수 있으며, 이외에도 당업자가 사용 가능한 다른 스케줄링 방식이 사용될 수도 있다. In more detail, user scheduling for allocating user bandwidth and modulation and coding scheme to be used for uplink traffic burst transmission is performed for each user terminal. User scheduling is performed in each resource unit, and the same power, that is, transmission power allocation may be performed in each resource unit. Here, a round robin scheduling method, which allocates the same time interval to all users, and a proportional fairness (PF) scheduling method may be used. Other scheduling methods available to those skilled in the art may be used. have.

사용자 스케줄링이 이루어진 다음에, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말로부터 제공되는 정보를 토대로 전송 파워를 조절하는 과정이 수행된다. 파워 조절 과정은 서로 다른 섹터의 파일럿이 서로 직교성을 가진다는 것을 기본적으로 가정한다. 특히, 이 과정에서는 각 사용자 단말들은 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 산출하며, 이를 토대로 간섭이 있는 인접 섹터들의 기지국들이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 자신이 속하는 섹터의 기지국 즉, 서빙(serving) 기지국에게 통보한다. 서빙 기지국은 사용자 단말로부터 제공되는 정보를 간섭이 있는 인접 기지국으로 보고하며, 기지국은 셀 에지에서의 처리량과 전체 처리량의 트레이드오프(tradeoff)를 고려하여 전송 파워의 제한을 수락할지의 여부를 결정한다. After user scheduling is performed, a process of adjusting transmission power is performed based on information provided from a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention. The power regulation process basically assumes that pilots in different sectors are orthogonal to each other. In particular, in this process, each user terminal calculates the power of interference by neighboring sectors, and based on this, the base station of the sector to which it belongs, that is, serving how the base stations of the neighboring sectors with interference should be reduced. Notify the base station. The serving base station reports the information provided from the user terminal to the neighboring base station with interference, and the base station determines whether to accept the transmission power limitation in consideration of the tradeoff of the throughput and the total throughput at the cell edge. .

다음, 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. Next, a power control method for intercell interference cancellation according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

가장 낮은 레벨의 변조 및 코딩 방식(modulation & coding schemes: MCS)으로는 기본 데이터 전송이 보장될 수 없는 셀 에지 사용자(cell edge user : CEU)들을 정의한다. 이를 위하여 신호대 간섭 및 잡음비(signal to interference and noise ratio : 이하, SINR라고 명명함)의 임계치 SINR

Figure 112009063045337-pat00001
를 결정하며, 이것은 셀 에지 사용자를 다른 사용자들과 구별하는데 사용된다. The lowest level of modulation and coding schemes (MCS) defines cell edge users (CEUs) whose basic data transmission cannot be guaranteed. To do this, the threshold SINR of the signal to interference and noise ratio (hereinafter referred to as SINR).
Figure 112009063045337-pat00001
It is used to distinguish the cell edge user from other users.

각 사용자 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 SINR을 산출하며, 산출된 SINR이 임계치 SNIR

Figure 112009063045337-pat00002
보다 작은 경우 해당 사용자 단말은 CEU로 분류된다. 한편 각 사용자 단말마다 목표로 하는 SINR이 결정되며, 이를 설명의 편의상 목표치 SINR
Figure 112009063045337-pat00003
이라고 명명한다. 목표치 SINR은 가장 낮은 레벨의 MCS를 만족하도록 설정될 수 있다. MCS의 레벨에 따라 부효율과 변조 방식들이 달라지며, 예 를 들어, 레벨이 낮을수록 부호율이 낮을 수 있다. Each user terminal calculates an SINR for a signal received from a base station, and the calculated SINR is a threshold SNIR.
Figure 112009063045337-pat00002
If smaller, the user terminal is classified as a CEU. Meanwhile, the target SINR is determined for each user terminal, and the target value SINR is for convenience of description.
Figure 112009063045337-pat00003
Name it The target value SINR may be set to satisfy the lowest level of MCS. Inefficiencies and modulation schemes vary depending on the level of the MCS. For example, a lower level may result in a lower code rate.

임계치 SINR과 목표치 SINR은 다음과 같은 관계를 만족한다. The threshold SINR and the target SINR satisfy the following relationship.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112009063045337-pat00004
Figure 112009063045337-pat00004

본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법은 간섭 파워(interference power)를 감소시켜서 사용자 단말에서의 SINR이 목표치 SINR

Figure 112009063045337-pat00005
에 도달하도록 한다. In the power control method according to the embodiment of the present invention, the interference power is reduced, so that the SINR at the user terminal is the target SINR.
Figure 112009063045337-pat00005
To reach.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법의 흐름도이며, 특히, 도 2는 사용자 단말에서 이루어지는 과정을 나타낸 도이며, 도 3은 기지국에서 이루어지는 과정을 나타낸 도이다. 2 and 3 are flowcharts of a power control method according to an exemplary embodiment of the present invention. In particular, FIG. 2 is a diagram illustrating a process performed in a user terminal, and FIG. 3 is a diagram illustrating a process performed in a base station.

먼저, 사용자 스케줄링 후에 수행된 다음에, 도 2에서와 같이, s번째 기지국 BSs와 통신하는 사용자 단말은 수신된 신호의 SINR을 산출한다(S100). 여기서 SINR은 다음과 같이 나타낼 수 있다. First, after being performed after user scheduling, as shown in FIG. 2, the user terminal communicating with the sth base station BS s calculates the SINR of the received signal (S100). Here SINR can be represented as follows.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112009063045337-pat00006
Figure 112009063045337-pat00006

여기서, Ps는 s번째 기지국 BSs의 전송 파워인 신호 파워이고, Pk는 지배적인 간섭 파워(dominant interference power)이고, Pi는 그 밖의 다른 간섭 파워를 나타낸다. Pshs는 신호 파워 Ps를 갖는 s번째 기지국 BSs로부터 사용자 단말에 의해 수신되는 신호의 세기(strength)를 나타내며, hs는 사용자단말과 s번째 기지국 BSs간의 채널 이득을 나타낸다.Where P s is the signal power that is the transmit power of the sth base station BS s , P k is the dominant interference power, and P i represents the other interference power. P s h s represents the strength of the signal received by the user terminal from the sth base station BS s having the signal power P s , and h s represents the channel gain between the user terminal and the sth base station BS s .

사용자 단말은 수신된 신호의 SINR을 임계치 SINR과 비교하여(S110), 수신 신호의 SINR이 SINR이 임계치 SNIR

Figure 112009063045337-pat00007
보다 작은 경우 다음의 과정을 수행하며, 수신된 신호의 SINR이 임계치 SNIR
Figure 112009063045337-pat00008
보다 같거나 큰 경우에는 이후의 동작을 수행하지 않는다(S120). The user terminal compares the SINR of the received signal with the threshold SINR (S110), so that the SINR of the received signal is SINR is the threshold SNIR
Figure 112009063045337-pat00007
If smaller, the following process is performed, and the SINR of the received signal is the threshold SNIR.
Figure 112009063045337-pat00008
If greater than or equal to, the subsequent operation is not performed (S120).

수신 신호의 SINR이 SINR이 임계치 SNIR

Figure 112009063045337-pat00009
보다 작은 경우, 사용자 단말은 도달 파워 Preduced를 산출한다(S130).SINR of the received signal, SINR is the threshold SNIR
Figure 112009063045337-pat00009
If smaller, the user terminal calculates the reached power P reduced (S130).

목표치 SINR

Figure 112009063045337-pat00010
에 도달하기 위해서는 수신측에서(사용자 단말)에서의 지배적인 간섭 파워 Pk는 감소되어야 하는데, 이때의 도달 파워 Preduced를 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도달 파워 Preduced는 목표치 SINR
Figure 112009063045337-pat00011
에 도달하기 위하여 지배적인 간섭 파워 Pk가 감소되어야 하는 파워를 나타낸다. Target SINR
Figure 112009063045337-pat00010
In order to reach, the dominant interference power P k at the receiving side (user terminal) must be reduced , and the reached power P reduced at this time can be expressed as follows. Reached power P reduced to target SINR
Figure 112009063045337-pat00011
The dominant interference power P k must be reduced to reach.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112009063045337-pat00012
Figure 112009063045337-pat00012

여기서, +는 음의 값이 0으로 설정되는 연산을 나타낸다.Here, + represents an operation in which a negative value is set to zero.

도달 파워 Preduced가 0이 되는 경우, 지배적인 간섭 파워 Pk를 감소시키는 것만으로는 목표치 SINR

Figure 112009063045337-pat00013
를 달성하는 것은 불가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 이러한 조건에 있는 사용자 단말을 "최악 조건 사용자 단말(worst user)"이라고 명명한다. 최악 조건 사용자 단말에 대해서는 별도의 파워 제어를 수행하지 않는다. When the reached power P reduced to zero, the target value SINR is merely reduced by reducing the dominant interference power P k .
Figure 112009063045337-pat00013
It is impossible to achieve. In an embodiment of the present invention, a user terminal in such a condition is referred to as a "worst user". The worst-case user terminal does not perform separate power control.

한편 도달 파워 Preduced가 0보다 크면, 도달 파워 Preduced는 해당 사용자 단말에 대한 지배적인 간섭 파워가 된다. 즉, 간섭 파워를 감소시켜 목표치 SINR

Figure 112009063045337-pat00014
를 달성하고자 하는 사용자 단말에 대한 지배적인 간섭 파워가 된다. 이러한 조건에 있는 사용자 단말을 "구제 사용자 단말(saving user)"이라고 명명한다. On the other hand, if the reached power P reduced is greater than zero, the reached power P reduced is the dominant interference power for the user terminal. In other words, reduce the interference power to target SINR
Figure 112009063045337-pat00014
It is the dominant interference power for the user terminal to achieve. A user terminal in this condition is called a "saving user."

이와 같이 본 발명의 실시 예에서, 사용자 단말들은 최악 조건 사용자 단말과 구제 사용자로 분류되며, 구제 사용자 단말에 대하여 셀간 간섭을 억제하기 위한 파워 제어가 이루어진다. As described above, in the exemplary embodiment of the present invention, the user terminals are classified into a worst case user terminal and a rescue user, and power control for suppressing inter-cell interference is performed for the rescue user terminal.

사용자 단말은 목표치 SINR

Figure 112009063045337-pat00015
에 도달하기 위해서 감소되어야 하는 지배적인 간섭 파워 Pk인 도달 파워 Preduced를 산출하고, 산출된 도달 파워 Preduced의 곱이 0보다 큰지를 판단한다(S140). 즉, Preduced ×Preduced> 0의 조건을 만족하면, 자신이 구제 사용자 단말인 것으로 판단하고(S150) 이후의 과정을 수행한다. 반면, Preduced×Preduc ed> 0의 조건을 만족하지 않는 경우에는 이후의 과정을 수행하지 않고 종료한다(S120). The user terminal has a target value SINR
Figure 112009063045337-pat00015
The arrival power P reduced , which is the dominant interference power P k that should be reduced in order to be reached, is calculated, and it is determined whether the product of the calculated arrival power P reduced is greater than zero (S140). That is, P reduced If the condition of × P reduced > 0 is satisfied, it is determined that the UE is a rescue user terminal (S150) and the subsequent process is performed. On the other hand, P × P reduc ed reduced> if it does not satisfy the conditions of 0, the process is terminated without performing the subsequent processes (S120).

사용자 단말이 자신이 구제 사용자 단말로 판별되면, 다음과 같이 파워 스케일링 비율을 산출한다(S160). If the user terminal is determined to be a rescue user terminal, the power scaling ratio is calculated as follows (S160).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112009063045337-pat00016
Figure 112009063045337-pat00016

여기서, S는 간섭이 있는 섹터에 있는 기지국의 방사 파워(radiated power)를 조절하기 위한 곱셈 인자이다. 즉, 지배적인 간섭 파워 Pk를 가지는 신호를 전송하고 있는 인접 기지국의 신호 세기를 도달 파워 Preduced를 토대로 조절하기 위한 인자이다. Here, S is a multiplication factor for adjusting the radiated power of the base station in the sector with interference. That is, it is a factor for adjusting the signal strength of the neighboring base station transmitting the signal having the dominant interference power P k based on the reached power P reduced .

다음, 사용자 단말은 이러한 정보 즉, 지배적인 간섭 파워를 제공하는 기지국에 대한 정보(예를 들어, 해당 기지국이 포함된 섹터의 ID)와, 그에 따른 파워 스케일링 비율을 포함하는 간섭 정보를 자신의 기지국 즉, 서빙 기지국으로 통보한다(S170). 여기서 사용자 단말은 전송 파라미터들(예를 들어 전송속도(Data Rate), 부호화율(Code Rate), 변조방식(Modulation Order) 등)을 결정하는데 사용되는 채 널 품질 정보(channel quality information : CQI)에 상기 간섭 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. Next, the user terminal receives such information, that is, information about the base station providing the dominant interference power (for example, the ID of the sector in which the base station is included) and interference information including the power scaling ratio accordingly. That is, the serving base station is notified (S170). In this case, the user terminal includes channel quality information (CQI) used to determine transmission parameters (for example, data rate, code rate, modulation order, etc.). The interference information may be included and transmitted.

한편, 서빙 기지국은 사용자 단말로부터 간섭 정보를 수신하면(S300), 도 3에서와 같이, 지배적인 간섭의 소스가 존재하는 인접 섹터들에게 이를 전달한다. 즉, 간섭 정보에 포함되어 있는 섹터 ID에 포함되는 기지국들로 간섭 정보에 포함되어 있던 파워 스케일링 비율 S를 전송한다(S310). 이와 같이 간섭 정보를 해당 섹터의 기지국들로 전송하는 과정은 정해진 주기에 따라 수행되거나, 또는 랜덤하게 이루어질 수 있다. 이러한 간접 정보 전달 과정에 의하여, 각각의 기지국들은 적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 인접 섹터들로부터 수신하게 된다. 물론 위의 서빙 기지국 또한 인접 섹터의 기지국들로부터 적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 수신하게 된다(S320). Meanwhile, when the serving base station receives the interference information from the user terminal (S300), as shown in FIG. 3, the serving base station transmits the interference information to adjacent sectors where the dominant source of interference exists. That is, the power scaling ratio S included in the interference information is transmitted to the base stations included in the sector ID included in the interference information (S310). As such, the process of transmitting the interference information to the base stations of the corresponding sector may be performed according to a predetermined period or may be performed randomly. By this indirect information transfer process, each base station receives at least one power scaling ratio from adjacent sectors. Of course, the serving base station also receives at least one power scaling ratio from the base stations of the neighboring sector (S320).

적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 인접 기지국들로부터 수신한 다음에, 해당 기지국(물론, 간섭 정보를 전송한 사용자 단말의 서빙 기지국도 포함될 수 있다.)은 수신된 적어도 하나의 파워 스케일링 비율들 중에서 가장 작은 값을 가지는 파워 스케일링 비율을 선택한다(S330). 여기서, 기지국은 현재 스케줄링과 파워 할당이 이루어지는 전송 단위 RUk 상의 사용자 단말이 구제 사용자 단말이 아닌 경우에 하기의 과정을 수행한다(S340). 이것은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법은 구제 사용자 단말에 초점을 맞춘 것이고, 간섭 제어 대상에서 제외되어서는 안되기 때문이다. 만약 사용자 단말이 구제 사용자 단말인 경우에는 선택한 파워 스케일링 비율을 무시하고 과정을 종료한다(S350). 한편 여기서 기지국은 현재 스 케줄링과 파워 할당이 이루어지는 전송 단위 RUk 상의 사용자 단말이 구제 사용자 단말이 아니라는 전제 조건을 나타내는 정보를 인접 기지국들로부터 수신할 수 있다. After receiving at least one power scaling ratio from neighboring base stations, the corresponding base station (which may also include the serving base station of the user terminal that transmitted the interference information) is the smallest of the received at least one power scaling ratio. A power scaling ratio having a value is selected (S330). Here, the base station performs the following process when the user terminal on the transmission unit RUk to which the current scheduling and power allocation is performed is not a rescue user terminal (S340). This is because the power control method according to the embodiment of the present invention focuses on the rescue user terminal and should not be excluded from the interference control object. If the user terminal is a rescued user terminal, the process is ignored, ignoring the selected power scaling ratio (S350). On the other hand, the base station may receive information from neighboring base stations indicating the precondition that the user terminal on the transmission unit RUk currently scheduling and power allocation is not a rescue user terminal.

가장 작은 값을 가지는 파워 스케일링 비율을 선택한 다음에, 선택된 파워 스케일링 비율을 토대로 전송 파워를 조절할지의 여부를 결정한다. 먼저, 선택된 파워 스케일링 비율로 신호를 처리하였을 때의 이득인 처리량 이득(throughput gain)과, 선택된 파워 스케일링 비율로 신호를 처리하였을 때의 손실인 처리량 손실(throughput loss)을 각각 산출한다(S360). After selecting the power scaling ratio having the smallest value, it is determined whether to adjust the transmission power based on the selected power scaling ratio. First, a throughput gain, which is a gain when a signal is processed at a selected power scaling ratio, and a throughput loss, which is a loss when a signal is processed at a selected power scaling ratio, are respectively calculated (S360).

처리량 이득 TPgain은 선택된 파워 스케일링 비율을 가지는 신호들의 개수 Ns와 처리량 이득의 가장 낮은 비율의 곱에 의하여 산출될 수 있으며, 다음과 같이 나타낼 수 있다. Throughput gain TP gain may be calculated by multiplying the number Ns of signals having the selected power scaling ratio by the lowest ratio of the throughput gain, and may be expressed as follows.

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112009063045337-pat00017
Figure 112009063045337-pat00017

여기서, f()는 SINR을 전송 비율로 나타낸 함수이고,

Figure 112009063045337-pat00018
은 사용자 단말의 목표치 SINR을 나타낸다. 처리량 이득의 가장 낮은 비율은 사용자 단말의 목표치 SINR을 전송 비율로 나타낸 것이다. Where f () is a function representing SINR as a transmission rate,
Figure 112009063045337-pat00018
Represents the target value SINR of the user terminal. The lowest rate of throughput gain represents the target SINR of the user terminal as the transmission rate.

처리량 손실 TPloss는 다음과 같이 산출될 수 있다. Throughput loss TP loss can be calculated as follows.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112009063045337-pat00019
Figure 112009063045337-pat00019

즉, 처리량 손실 TPloss은 신호 파워 Ps에 따른 전송 비율에서, 선택된 파워 스케일링 비율에 따라 신호 파워 Ps를 조절한 경우의 전송 비율을 감산하여 획득된다. 위의 수학식 6을 토대로 만약, 현재 전송 단위 RUk 상의 최악 조건 사용자 단말로부터 파워 스케일링 비율 S를 수신하면, 처리량 손실 TPloss은 0이 될 것이라는 것을 쉽게 알 수 있다. In other words, the throughput loss of TP loss is obtained by subtracting the transmission rate in the case where the transmission rate in proportion to the signal power P s, adjusting the signal power P s in accordance with the selected power ratio scaling. Based on Equation 6 above, if the power scaling ratio S is received from the worst-case user terminal on the current transmission unit RUk, it can be easily understood that the throughput loss TP loss will be zero.

위에 기술된 바와 같이, 처리량 이득 TPgain과 처리량 손실 TPloss을 각각 산출한 다음에 이를 설정 파라미터인 처리량 임계치 TPth와 비교하여 다음의 조건을 만족하는지를 판단한다(S370). As described above, the throughput gain TP gain and the throughput loss TP loss are respectively calculated and then compared with the throughput threshold value TP th as a setting parameter to determine whether the following conditions are satisfied (S370).

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112009063045337-pat00020
Figure 112009063045337-pat00020

즉, 처리량 이득 TPgain에서 처리량 손실 TPloss을 감산한 값이 처리량 임계치 TPth 보다 큰지를 판단한다. 이러한 조건을 만족하면 기지국은 선택된 파워 스케일링 비율을 토대로 전송 파워를 조절한다(S380). 따라서 조절된 전송 파워 즉, 방사 파워를 토대로 신호가 전송된다. That is, it is determined whether the value obtained by subtracting the throughput loss TP loss from the throughput gain TP gain is greater than the throughput threshold TP th . If the condition is satisfied, the base station adjusts the transmission power based on the selected power scaling ratio (S380). Therefore, the signal is transmitted based on the adjusted transmission power, that is, the radiation power.

그러나 처리량 이득 TPgain에서 처리량 손실 TPloss을 감산한 값이 처리량 임계 치 TPth 보다 작거나 같으면 별도의 파워 조절을 수행하지 않는다(S350). However, if the value obtained by subtracting the throughput loss TP loss from the throughput gain TP gain is less than or equal to the throughput threshold TP th , no separate power adjustment is performed (S350).

위에 기술된 바와 같은 파워 제어 방법은 스케줄링이 이루어진 다음에 수행되며, 전송 단위별로 수행될 수 있다. The power control method as described above is performed after scheduling is performed, and may be performed for each transmission unit.

한편 위에 기술된 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법을 필요에 따라 보다 단순화시킬 수 있다. Meanwhile, the power control method for intercell interference cancellation according to the embodiment of the present invention described above may be further simplified as necessary.

첫번째로, 구제 사용자 단말로 판별된 사용자 단말만 간섭 정보(간섭 소스를 제공하는 기지국의 섹터 ID, 파워 스케일링 비율)를 서빙 기지국으로 전송하는 것이 아니라, 서빙 기지국에 의하여 스케줄링된 모든 셀 에지 사용자들이 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(제1 단순화 방식). 이 경우에는 각 사용자 단말에서 수신 신호의 SINR과 이를 토대로 하는 도달 파워 Preduced를 토대로 자신이 구제 사용자 단말인지를 판단하는 과정을 수행하지 않아도 됨으로써, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법이 보다 단순화될 수 있다. First, not only the user terminal determined as the rescue user terminal transmits the interference information (sector ID of the base station providing the interference source, power scaling ratio) to the serving base station, but all cell edge users scheduled by the serving base station interfere with each other. Information can be sent to the serving base station (first simplified scheme). In this case, since the user terminal does not have to perform a process of determining whether the user terminal is a relief user terminal based on the SINR of the received signal and the reached power P reduced based thereon , the power control method according to the embodiment of the present invention is more simplified. Can be.

두번째로, 파워 스케일링 비율 S이 바로 "0"으로 설정될 수 있다. 즉, 파워 스케일링 비율들 중에서 가장 작은 전송률을 만족하는 값을 선택하는 것이 아니라, 파워 스케일링 비율을 "0"으로 설정하여 이후의 과정을 수행한다. 이 상황에서 "0"의 파워 스케일링 비율을 선택한 기지국은 어느 정도 스위치-오프된다. Secondly, the power scaling ratio S can be set directly to "0". That is, instead of selecting a value satisfying the smallest transmission rate among the power scaling ratios, the subsequent process is performed by setting the power scaling ratio to "0". In this situation, the base station that has selected a power scaling ratio of "0" is switched off to some extent.

세번째로, 기지국이 처리량 이득과 처리량 손실을 산출하고 이를 토대로 파워 스케일링 비율을 적용할지의 여부를 판단하는 과정을 생략할 수 있다. 즉, 이러한 과정 없이 바로 선택된 파워 스케일링 비율을 토대로 전송 파워 조절을 수행할 수 있다(제3 단순화 방식). Third, the base station calculates the throughput gain and the throughput loss, and may skip the process of determining whether to apply the power scaling ratio. That is, it is possible to perform transmission power adjustment based on the selected power scaling ratio directly without this process (third simplification method).

제1 단순화 방식은 좀더 많은 신호들이 발생되도록 하지만, 사용자 단말측에서의 계산의 양을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한 제2 단순화 방식은 가능한 수량화 비트(bit)를 감소시킬 수 있다. The first simplification scheme allows more signals to be generated, but can significantly reduce the amount of computation at the user terminal side. The second simplification scheme can also reduce the possible quantization bits.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법을 위의 단순화 방식들을 적용하는 것에 따라 다음과 같이 네가지 형태로 구현할 수 있다. Therefore, the power control method for inter-cell interference cancellation according to an embodiment of the present invention can be implemented in four forms as described above by applying the above simplified schemes.

1) 제1 내지 제3 단순화 방식을 적용하지 않고, 도 2 및 도 3에 따라 파워 제어를 수행하는 제1 형태1) A first form of performing power control according to FIGS. 2 and 3 without applying the first to third simplified schemes

2) 도 2 및 도 3에 따라 파워 제어를 수행하면서, 제3 단순화 방식을 적용하는 제2 형태2) a second form in which a third simplified scheme is applied while performing power control according to FIGS. 2 and 3;

3) 도 2 및 도 3에 따라 파워 제어를 수행하면서, 제2 및 제3 단순화 방식을 적용하는 제3 형태3) A third form of applying the second and third simplification schemes while performing power control according to FIGS. 2 and 3

4) 도 2 및 도 3에 따라 파워 제어를 수행하면서, 제1 내지 제3 단순화 방식을 모두 적용하는 제4 형태4) A fourth form in which all of the first to third simplification schemes are applied while performing power control according to FIGS. 2 and 3.

당업자라면, 위에 기술된 도 2 및 도 3을 토대로, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법에 위의 제1 내지 제3 단순화 방식 중 적어도 하나를 적용시키는 것을 용이하게 구현할 수 있으므로, 여기서는 이에 관련된 상세한 설명을 생략한다. Those skilled in the art can easily implement at least one of the above first to third simplification schemes to the power control method according to the embodiment of the present invention based on the above-described FIGS. Detailed description will be omitted.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법은 주요 간섭 소스를 억제하여 셀 에지 사용자 단말들에 대한 처리량을 향상시키는데 초점이 맞추어져 있으며, 파워 제어 과정이 사용자 단말에서 수행되는 부분과 기지국에서 수행되는 부분으로 분산되어 처리된다. As such, the power control method according to an embodiment of the present invention is focused on improving throughput for cell edge user terminals by suppressing a main interference source, and the power control process is performed at a user terminal and a base station. It is distributed and processed into the parts to be performed.

사용자 단말에 대한 스케줄링이 이루어진 다음에 파워 스케일링 비율이 산출되고 이것이 기지국으로 피드백되며, 기지국은 셀 에지의 성능과 전체 셀의 성능 사이에서 트레이드오프를 달성하기 위해, 수신된 파워 스케일링을 토대로 파워를 감소시킬지의 여부를 결정하며, 특히 처리량 이득과 처리량 손실을 토대로 파워 감소 여부를 결정한다. After scheduling for the user terminal is made, a power scaling ratio is calculated and fed back to the base station, where the base station reduces the power based on the received power scaling to achieve a tradeoff between the performance of the cell edge and the performance of the entire cell. Decide whether to reduce power, especially based on throughput gain and throughput loss.

결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제어 가능한 전체 셀의 처리량 손실로 인하여, 셀 에지 사용자 단말에 대한 처리량을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다. 특히 셀의 전체적인 처리량 성능 손실이 처리량 이득과 비용 계산을 통해 적당한 레벨에서 유지 되는 동안, 셀 에지 사용자에 대한 시스템 성능은 향상되며, 결과적으로 셀 에지 사용자의 기본 데이터 전송은 보장된다.As a result, according to an embodiment of the present invention, due to the loss of throughput of the controllable total cell, it is possible to provide an effect of improving the throughput for the cell edge user terminal. In particular, while the overall throughput performance loss of the cell is maintained at a reasonable level through throughput gains and cost calculations, system performance for cell edge users is improved, resulting in guaranteed base data transmission for cell edge users.

위에 기술된 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법을 구현하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 장치는 다음과 같은 구조로 이루어질 수 있다. The power control apparatus according to the embodiment of the present invention for implementing the power control method for intercell interference cancellation according to the embodiment of the present invention as described above may have the following structure.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 장치를 포함하는 기지국의 구조도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 장치를 포함하는 사용자 단말의 구조도이다. 이하에서는 설명의 편의상 기지국에 포함된 파워 제어 장치를 "제1 파워 제어 장치"라고 명명하고, 사용자 단말에 포함된 파워 제어 장치를 "제2 파워 제어 장치"라고 명명한다. 4 is a structural diagram of a base station including a power control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a structural diagram of a user terminal including a power control apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, for convenience of description, a power control device included in a base station is referred to as a "first power control device", and a power control device included in a user terminal is referred to as a "second power control device".

첨부한 도 4에 도시되어 있듯이, 기지국(100)에 포함되는 제1 파워 제어 장치(110)는, 스케줄링부(111), 간섭 정보 수신부(112), 간섭 정보 전달부(113), 파워 스케일링 비율 선택부(114), 그리고 파워 조절부(115)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the first power control apparatus 110 included in the base station 100 includes a scheduling unit 111, an interference information receiver 112, an interference information transmitter 113, and a power scaling ratio. A selector 114, and a power adjuster 115.

스케줄링부(111)는 전송 단위별로 사용자 단말들에 대한 스케줄링을 수행하며, 간섭 정보 수신부(112)는 적어도 하나의 사용자 단말들로부터 간섭 정보를 수신하거나, 다른 기지국들로부터 파워 스케일링 비율을 수신한다. 간섭 정보 전달부(113)는 적어도 하나의 사용자 단말들로부터 간섭 정보를 해당 기지국으로 전송한다. The scheduling unit 111 performs scheduling for the user terminals for each transmission unit, and the interference information receiver 112 receives interference information from at least one user terminal or receives a power scaling ratio from other base stations. The interference information transfer unit 113 transmits interference information from at least one user terminal to a corresponding base station.

파워 스케일링 비율 선택부(114)은 수신된 적어도 하나의 간섭 정보에 포함된 파워 스케일링 비율을 파워 조절부(115)로 전달하며, 파워 조절부(115)는 파워 스케일링 비율을 토대로 파워 조절을 수행하다. The power scaling ratio selector 114 transmits the power scaling ratio included in the received at least one interference information to the power adjusting unit 115, and the power adjusting unit 115 performs power adjustment based on the power scaling ratio. .

또한, 사용자 단말(200)에 포함되는 제2 파워 제어 장치(210)는, 도 5에 도시된 바와 같이, SINR 산출부(211), 단말 분류부(212), 파워 스케일링 비율 산출부(213), 그리고 간섭 정보 전송부(214)를 포함한다. In addition, as illustrated in FIG. 5, the second power control device 210 included in the user terminal 200 includes an SINR calculator 211, a terminal classifier 212, and a power scaling ratio calculator 213. , And the interference information transmitter 214.

SINR 산출부(211)는 기지국으로부터 수신되는 신호에 대한 SINR을 산출하며, 단말 분류부(212)는 목표치 SINR을 토대로 도달 파워를 산출하고, 산출된 도달 파워를 토대로 자신이 구제 사용자 단말인지 최악 조건 사용자 단말인지를 판별한다. SINR calculation unit 211 calculates the SINR for the signal received from the base station, the terminal classifier 212 calculates the arrival power based on the target value SINR, and the worst condition whether or not it is a rescue user terminal based on the calculated arrival power Determine whether it is a user terminal.

파워 스케일링 비율 산출부(213)는 간섭이 있는 섹터에 있는 기지국의 방사 파워를 조절하기 위한 파워 스케일링 비율을 산출한다. 이 경우, 사용자 단말이 구제 사용자 단말로 판별된 경우에만 파워 스케일링 비율을 산출할 수도 있다. The power scaling ratio calculator 213 calculates a power scaling ratio for adjusting the radiated power of the base station in the interfering sector. In this case, the power scaling ratio may be calculated only when the user terminal is determined as a rescue user terminal.

간섭 정보 전송부(214)는 산출된 파워 스케일링 비율과 간섭이 있는 섹터의 ID를 포함하는 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송한다. The interference information transmitter 214 transmits the interference information including the calculated power scaling ratio and the ID of the sector having interference to the serving base station.

이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 장치들은 위에 기술된 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법을 토대로 동작하며, 당업자라면 위의 방법을 토대로 각 파워 제어 장치들의 동작을 구현할 수 있으므로, 여기서는 파워 제어 장치들의 동작에 대한 상세한 설명을 생략한다. The power control devices according to the embodiment of the present invention having such a structure operate based on the power control method for intercell interference cancellation described above, and those skilled in the art can implement the operation of each power control device based on the above method. Detailed description of the operation of the power control devices is omitted.

위에 기술된 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법 및 그 장치를 시뮬레이션 한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. As a result of simulating a power control method and apparatus for intercell interference cancellation according to an embodiment of the present invention as described above, the following results were obtained.

본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션이 이루어진 환경은 다음과 같다. The environment in which the simulation was performed according to an embodiment of the present invention is as follows.

시뮬레이션은 섹터화된 셀룰라 OFDMA 무선 통신 시스템에서 이루어졌으며, 사용자 단말과 기지국이 단일 안테나를 사용하였다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법은 단일 안테나 사용 환경에 제한되지 않고 다중 안테나 환경에서도 적용 가능하다. Simulations were performed in a sectorized cellular OFDMA wireless communication system, where a user terminal and a base station used a single antenna. However, the power control method according to an embodiment of the present invention is not limited to a single antenna use environment but may be applied to a multi-antenna environment.

하나의 셀은 지향성 안테나를 갖는 3개의 섹터들로 이루어지며, 802.16m 의 프레임 구성을 가진다. 각 섹터에 8.75MHz 채널 대역폭의 재사용이 가능하도록 하며, 총 대역폭은 864개의 사용된 부반송파들로 이루어진다. 사용자 스케줄링과 파워 제어는 전송 단위(RU)별로 수행되고, 시뮬레이션 결과는 하나의 전송 단위에 대하여 이루어진 것이다. One cell is composed of three sectors having a directional antenna and has a frame configuration of 802.16m. It allows reuse of 8.75 MHz channel bandwidth for each sector, with a total bandwidth of 864 used subcarriers. User scheduling and power control are performed per transmission unit (RU), and the simulation result is for one transmission unit.

EESM(exponential effective SIR mapping)은 전송 단위(RU)의 등가의 유효 SINR을 계산하기 위해, 각 부반송파의 post-SINR을 결합시키는데 사용되며, SCM(Spatial correlated channel model)이 적용되었다. 라운드로빈 스케줄링과, 비례공정 스케줄링이 사용되었으며, 비례 공정 스케줄링의 경우 평균 윈도우 크기(average window size)는 "100"으로 하였다. Exponential effective SIR mapping (EESM) is used to combine the post-SINR of each subcarrier to calculate the equivalent effective SINR of a transmission unit (RU), and a spatial correlated channel model (SCM) is applied. Round robin scheduling and proportional process scheduling were used, and in the case of proportional process scheduling, the average window size was set to "100".

임계치 SINR은

Figure 112009063045337-pat00021
과 목표치 SINR
Figure 112009063045337-pat00022
은 BLER(block error rate) 곡선으로부터 획득하였으며, 임계치 SINR은
Figure 112009063045337-pat00023
은 가장 낮은 레벨의 MCS 방식의 0.5 BLER 지점으로 설정되고, 목표치 SINR
Figure 112009063045337-pat00024
은 가장 낮은 레벨의 MCS 방식의 0.01 BLER 지점(목표치 BLER)으로 설정되었다. 임계치 처리량 TPth은 처리량 이득 TPgain이 처리량 손실 TPloss보다 더 클 때 파워 제어 과정이 간단히 실행되는 것을 의미하는 값인, 0으로 설정되었다. Threshold SINR is
Figure 112009063045337-pat00021
And target SINR
Figure 112009063045337-pat00022
Is obtained from a block error rate (BLER) curve, and the threshold SINR is
Figure 112009063045337-pat00023
Is set to the 0.5 BLER point of the lowest level MCS scheme, and the target value SINR
Figure 112009063045337-pat00024
Is set to 0.01 BLER point (target BLER) of the lowest level MCS method. Threshold throughput TP th is set to 0, which means that the power control process is simply executed when throughput gain TP gain is greater than throughput loss TP loss .

이러한 시뮬레이션 환경에 따른 기본적인 파라미터들은 도 6에 도시된 바와 같다. Basic parameters according to the simulation environment are as shown in FIG. 6.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 적용한 시뮬레이션 환경에 따른 파라미터들을 나타낸 도이다. 6 is a diagram illustrating parameters according to a simulation environment to which a power control method according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.

위에 기술된 바와 같은 시뮬레이션 환경하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 셀간 간섭 제거를 위한 파워 제어 방법을 수행한 경우의 성능을 비교한 결과 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같은 결과를 얻었다. In the simulation environment as described above, the results of comparing the performance when performing the power control method for intercell interference cancellation according to an embodiment of the present invention was obtained as shown in Figs.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 제1 내지 제 4형태로 각각 구현하면서, 파워 제어를 수행하지 않은 경우와 비교하여 처리량 성능을 나타낸 그래프들이다. 즉, 도 7 및 도 8은 라운드 로빈 스케줄링을 수행한 다음에, 파워 제어를 수행하지 않은 경우(조절 없음), 제1 내지 제3 단순화 방식을 적용하지 않은 제1 형태(A)를 수행한 경우, 제1 내지 제3 단순화 방식을 적어도 하나를 적용한 형태 제2 형태(B), 제3 형태(C), 제4 형태(D)를 각각 수행한 경우들에 대한 각각의 처리량(throughput)을 누적 밀도 함수(cumulative density function: CDF) 곡선으로 나타낸 도이다. 또한 도 9 및 도 10은 비례공정 스케줄링을 수행한 다음에 수행된 각 경우에 따른 처리량을 CDF 곡선으로 나타낸 도이다. 특히 도 8 및 도 10은 도 7 및 도 9의 왼쪽에 도시된 박스 부분을 각각 확대한 도면이다. 7 to 10 are graphs showing throughput performance compared to a case in which power control is not performed while implementing the power control method according to an embodiment of the present invention in the first to fourth forms. That is, FIG. 7 and FIG. 8 show a case in which power control is not performed (no adjustment) after performing round robin scheduling, and when a first form A without applying the first to third simplification schemes is performed. Cumulative throughput for the cases in which the second form (B), the third form (C), and the fourth form (D) are applied to at least one of the first to third simplification schemes. It is a diagram represented by a cumulative density function (CDF) curve. 9 and 10 show CDF curves for throughput in each case performed after performing proportional process scheduling. In particular, FIGS. 8 and 10 are enlarged views of the box parts shown on the left side of FIGS. 7 and 9, respectively.

도 8과 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 제1 내지 제4 형태로 구현한 경우, 파워 제어를 수행하지 않는 경우에 비하여, 셀 에지 사용자 단말에 대하여 보다 우수한 처리량 성능을 보임을 알 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4 형태의 파워 제어 방법들은, 셀 중심의 사용자 단말들은 무시하고 셀 에지 사용자 단말에 좀더 초점을 두고 파워 제어를 수행하며, 제1 형태에서 제3 형태로 갈수록 셀 에지 사용자 단말에 대한 처리량이 보다 향상됨을 알 수 있다. 단지 라운드로빈 스케줄링을 사용한 제4 형태의 경우, 몇몇 최악 조건 사용자 단말들이 전체 처리량을 저하시키면서, 셀 에지 처리량을 개선시키지 못하는 파워 스케일링 비율을 피드백하기 때문이다. 그렇지만, 비례공정 스케줄링을 하는 경우 제4 형태를 적용하여도, 비례공정 스케줄링에 의하여 항상 채널 변화의 피크에서 사용자 단말을 선택하기 때문에, 최악 조건 사용자 단말이 파워 스케일링 비율을 피드백하는 경우가 드물게 발생하여, 라운드로빈 스케줄링을 한 경우에 비하여 보다 나은 성능을 보임을 알 수 있다. 8 and 10, when the power control method according to the embodiment of the present invention is implemented in the first to fourth forms, the throughput is better for the cell edge user terminal than when the power control is not performed. It shows the performance. In particular, the power control methods of the first to fourth forms according to the embodiment of the present invention ignore the cell-centered user terminals and perform power control by focusing more on the cell edge user terminal. It can be seen that the throughput for the cell edge user terminal is improved as the form increases. For the fourth form using only round robin scheduling, some worst case user terminals feed back a power scaling ratio that does not improve cell edge throughput while reducing overall throughput. However, even in the case of the proportional fair scheduling, even if the fourth form is applied, the worst case user terminal rarely feeds back the power scaling ratio because the user terminal is always selected at the peak of the channel change by the proportional fair scheduling. As a result, the performance is better than that of the round robin scheduling.

한편 도 7과 도 9에서, 윗부분에 해당하는 셀 중심 부분에서, 제1 형태의 CDF 곡선이, 조절을 수행하지 않는 경우의 CDF 곡선과 매우 근접함을 알 수 있다. 반면, 제2 형태, 제3 형태 및 제4 형태의 CDF의 곡선들은 차례대로 조절을 수행하지 않는 경우의 CDF 곡선으로부터 더 멀어짐을 알 수 있다. 이것은, 셀 에지 처리량을 증가시키기 위하여, 제1 형태에서부터 제4 형태로 갈수록 좀더 단순화된 방식으로 파워 제어를 할 경우, 전체 셀의 처리량에 따라 더 많은 비용이 필연적으로 요구된다는 것을 의미한다. 7 and 9, it can be seen that the CDF curve of the first shape is very close to the CDF curve when no adjustment is performed in the cell center portion corresponding to the upper portion. On the other hand, it can be seen that the curves of the CDF of the second form, the third form and the fourth form are further from the CDF curve when the adjustment is not performed in sequence. This means that, in order to increase the cell edge throughput, when power control is performed in a more simplified manner from the first form to the fourth form, more cost is inevitably required depending on the throughput of the entire cell.

도 11 및 도 12는 총 평균 섹터 처리량을 나타낸 그래프이며, 구체적으로 총 평균 섹터 처리량을 셀 에지 사용자 단말(CEU)에 대한 처리량과 셀 중심 사용자 단말(CCU:cell center user)에 대한 처리량을 함께 시뮬레이션 한 결과를 나타낸 도이다. 여기서 순간적 post-SINR 대신에 평균 post-SINR을 사용하였다. 11 and 12 are graphs showing total average sector throughput, and specifically, the total average sector throughput is simulated together with the throughput for the cell edge user terminal (CEU) and the throughput for the cell center user terminal (CCU). Figure 1 shows the results. Here we used the average post-SINR instead of the instantaneous post-SINR.

첨부한 도 11 및 도 12를 참조하면, 단순화하지 않은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 형태의 파워 제어 방법은 CEU에 대해 약 50%의 처리량 증가를 제공함을 알 수 있으며, 서로 다른 스케줄링 방식을 사용하여도 거의 동일한 합계의 셀 처리량의 성능을 유지함을 알 수 있다. 11 and 12, it can be seen that the power control method of the first type according to the embodiment of the present invention, which is not simplified, provides about 50% throughput increase for the CEU. It can be seen that even when used, the performance of the cell throughputs in the almost same sum is maintained.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 형태, 제3 형태 그리고 제4 형태의 파워 제어 방법을 각각 적용한 경우, CEU를 위한 엄격한 보호가 더 큰 전체 셀의 성능 손실을 야기하는 것처럼, CEU와 CCU 성능 사이에서 트레이드오프(tradeoff)를 만들어 냄을 알 수 있다. On the other hand, in the case where the power control method of the second, third and fourth forms according to the embodiment of the present invention is applied, CEU and CCU, as strict protection for the CEU causes a larger overall cell performance loss. It can be seen that there is a tradeoff between performances.

도 11과 도 12의 상대적인 통계 결과들을 비교하면 다음 표와 같다. Comparison of the relative statistical results of FIG. 11 and FIG. 12 is as follows.

표 1은 라운드로빈 스케줄링 방식을 수행하고, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4 형태에 따른 각각의 파워 제어 방법을 수행한 각각의 경우에 대하여, 셀에지 처리량과 전체 처리량을 비교한 것이다. Table 1 compares cell edge throughput and total throughput in each case of performing a round robin scheduling scheme and performing each power control method according to the first to fourth aspects according to an embodiment of the present invention. .

[표 1][Table 1]

Figure 112009063045337-pat00025
Figure 112009063045337-pat00025

표 2는 비례공정 스케줄링 방식을 수행하고, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 내지 제4 형태에 따른 각각의 파워 제어 방법을 수행한 각각의 경우에 대하여, 셀에지 처리량과 전체 처리량을 비교한 것이다. Table 2 compares cell edge throughput and total throughput in each case where a proportional process scheduling scheme is performed and each power control method according to the first to fourth aspects according to the embodiment of the present invention is performed. .

[표 2][Table 2]

Figure 112009063045337-pat00026
Figure 112009063045337-pat00026

본 발명의 실시 예에 사용된 파라미터들은 각종 필요조건을 가진 시스템에 따라 달라질 수 있으며, 시뮬레이션에 의한 제1 내지 제4 형태에 따른 파워 제어 방법들의 성능은 사용자 단말에서의 계산량과 기지국의 섹터들 사이에 요구되는 시그널링 정보(signaling information)의 양에 따라서 달라질 수 있다. The parameters used in the embodiment of the present invention may vary according to a system having various requirements, and the performance of the power control methods according to the first to fourth forms by simulation is determined between the calculation amount in the user terminal and the sectors of the base station. It may vary depending on the amount of signaling information required for.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하향 링크 서브 프레임의 구조를 나타낸 예이다. 1 illustrates an example of a structure of a downlink subframe according to an embodiment of the present invention.

도 2는 사용자 단말에서 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a power control method according to an embodiment of the present invention made in a user terminal.

도 3은 기지국에서 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a power control method according to an exemplary embodiment of the present invention performed at a base station.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구조도이다. 4 is a structural diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구조도이다. 5 is a structural diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 적용한 시뮬레이션 환경에 따른 파라미터들을 나타낸 도이다. 6 is a diagram illustrating parameters according to a simulation environment to which a power control method according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 제어 방법을 제1 내지 제4형태로 각각 구현하면서, 파워 제어를 수행하지 않은 경우와 비교하여 처리량 성능을 나타낸 그래프들이다. 7 to 10 are graphs showing throughput performance compared to the case where power control is not performed while implementing the power control method according to an embodiment of the present invention in the first to fourth forms, respectively.

도 11 및 도 12는 총 평균 섹터 처리량을 셀 에지 사용자 단말(CEU)에 대한 처리량과 셀 중심 사용자 단말(CCU:cell center user)에 대한 처리량을 함께 시뮬레이션 한 결과를 나타낸 도이다.11 and 12 illustrate the results of simulating the total average sector throughput together with the throughput for the cell edge user terminal (CEU) and the throughput for the cell center user terminal (CCU).

Claims (20)

복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 기지국이 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 제어하는 방법에 있어서,In a multi-cell environment consisting of a plurality of cells, one cell is divided into a plurality of sectors, the base station to control the power of the signal transmitted to the user terminal, 사용자 단말로부터 간섭 정보--상기 간섭 정보는 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 토대로 산출되어, 간섭이 있는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 정보를 포함--를 수신하는 단계; Receiving interference information from the user terminal, the interference information being calculated based on the power of the interference by adjacent sectors, the information including how much the base station of the neighboring sector with interference should reduce transmission power; 상기 수신된 간섭 정보를 해당하는 인접 섹터로 전송하는 단계; 및Transmitting the received interference information to a corresponding neighboring sector; And 인접 섹터로부터 간섭 정보를 수신하는 경우, 상기 간섭 정보를 토대로 상기 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 조절하는 단계Adjusting the power of a signal transmitted to the user terminal based on the interference information when receiving interference information from an adjacent sector; 를 포함하며,/ RTI > 상기 기지국은 스케줄링이 이루어진 사용자 단말들 중에서, 구제 사용자 단말로 판별된 사용자 단말들로부터 간섭 정보를 제공받는, 파워 제어 방법.The base station is a power control method of the scheduling, the user terminal is provided with interference information from the user terminal determined as the rescue user terminal. 제1항에 있어서The method of claim 1 상기 간섭 정보는 상기 인접 섹터의 ID 및 신호 파워를 얼마나 감소시켜야 하는지를 나타내는 파워 스케일링 비율을 포함하는, 파워 제어 방법.And the interference information includes a power scaling ratio indicating how much the ID and signal power of the adjacent sector should be reduced. 제2항에 있어서The method according to claim 2, wherein 상기 파워를 조절하는 단계는 Adjusting the power 상기 파워 스케일링 비율을 토대로 신호 파워를 조절하였들 때의 처리량 이 득 및 처리량 손실을 각각 산출하는 단계;Calculating throughput gain and throughput loss when the signal power is adjusted based on the power scaling ratio; 상기 산출된 처리량 이득과 처리량 손실을 토대로 신호 파워를 조절할지를 판단하는 단계; 및Determining whether to adjust signal power based on the calculated throughput gain and throughput loss; And 상기 신호 파워를 조절하는 것으로 판단되면, 상기 파워 스케일링 비율을 토대로 신호 파워를 감소시키는 단계If it is determined that the signal power is adjusted, reducing the signal power based on the power scaling ratio. 를 포함하는, 파워 제어 방법.Including, the power control method. 제3항에 있어서The method of claim 3, wherein 상기 판단하는 단계는The determining step 상기 처리량 이득에서 상기 처리량 손실을 감산한 값이 조절 여부를 결정하기 위하여 설정된 임계치 처리량보다 크거나 같은 경우에, 신호 파워를 조절하는 것으로 판단하는, 파워 제어 방법.And controlling the signal power when the value obtained by subtracting the throughput loss from the throughput gain is greater than or equal to a threshold throughput set to determine whether to adjust. 제2항에 있어서The method according to claim 2, wherein 상기 파워를 조절하는 단계는,Adjusting the power, 상기 인접 섹터들로부터 적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 수신한 경우, 수신된 파워 스케일링 비율들 중에서 가장 작은 값을 가지는 파워 스케일링 비율을 선택하는 단계; 및When receiving at least one power scaling ratio from the adjacent sectors, selecting a power scaling ratio having the smallest value among the received power scaling ratios; And 상기 선택된 파워 스케일링 비율을 토대로 상기 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 조절하는 단계Adjusting the power of a signal transmitted to the user terminal based on the selected power scaling ratio 를 포함하는, 파워 제어 방법.Including, the power control method. 제2항에 있어서The method according to claim 2, wherein 상기 파워를 조절하는 단계는,Adjusting the power, 상기 인접 섹터들로부터 적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 수신한 경우, 신호 파워 조절을 위한 파워 스케일링 비율을 "0"으로 설정하는 단계; 및When at least one power scaling ratio is received from the adjacent sectors, setting a power scaling ratio for signal power adjustment to "0"; And 상기 파워 스케일링 비율을 토대로 상기 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 조절하는 단계Adjusting the power of a signal transmitted to the user terminal based on the power scaling ratio 를 포함하는, 파워 제어 방법.Including, the power control method. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 1 to 6 상기 파워 제어 방법은 기지국이 사용자 단말들에 대한 스케줄링을 수행한 다음에 이루어지는, 파워 제어 방법.The power control method is performed after a base station performs scheduling for user terminals. 제7항에 있어서The method of claim 7, 상기 기지국은 스케줄링이 이루어진 모든 사용자 단말로부터 간섭 정보를 제공받는, 파워 제어 방법.And the base station receives interference information from all scheduled user terminals. 삭제delete 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 사용자 단말이 기지국에 의하여 전송되는 신호의 파워가 제어되도록 하는 파워 제어 방법에 있어서,In a multi-cell environment consisting of a plurality of cells, one cell is divided into a plurality of sectors, in the power control method for the user terminal to control the power of the signal transmitted by the base station, 사용자 단말이 기지국들로부터 수신되는 신호에 대한 신호대 간섭 및 잡음비를 산출하는 단계;Calculating, by the user terminal, signal-to-interference and noise ratios for signals received from base stations; 상기 산출된 신호대 간섭 및 잡음비를 토대로 간섭 신호의 간섭 파워가 설정된 목표치 신호대 간섭 잡음비에 도달하기 위하여 감소되어야 하는 도달 파워를 산출하는 단계;Calculating an arrival power at which interference power of the interference signal should be reduced in order to reach a set target signal-to-interference noise ratio based on the calculated signal-to-interference and noise ratio; 상기 산출된 도달 파워를 토대로 상기 간섭 신호에 해당하는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 간섭 정보를 생성하는 단계; 및Generating interference information indicating how much a transmission power of a base station of an adjacent sector corresponding to the interference signal should be reduced based on the calculated arrival power; And 상기 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계Transmitting the interference information to a serving base station 를 포함하며,/ RTI > 상기 간섭 정보를 전송하는 사용자 단말은 구제 사용자 단말인, 파워 제어 방법.And a user terminal transmitting the interference information is a rescue user terminal. 제10항에 있어서The method of claim 10 상기 도달 파워를 산출하는 단계는,Computing the reached power, 상기 산출된 산출된 신호대 간섭 및 잡음비가 설정된 임계치 신호대 간섭 및 잡음비보다 작은 경우에 상기 도달 파워를 산출하는, 파워 제어 방법.And calculating the reached power when the calculated calculated signal-to-interference and noise ratio is less than a set threshold signal-to-interference and noise ratio. 제10항에 있어서The method of claim 10 상기 산출된 도달 파워를 토대로 상기 사용자 단말이 간섭 파워를 감소시켜도 목표치 신호대 간섭 및 잡음비를 달성할 수 없는 최악 조건 사용자 단말인지, 간섭 파워를 감소시켜서 상기 목표치 신호대 간섭 및 잡음비를 달성할 수 있는 구제 사용자 단말인지를 판단하는 단계를 더 포함하는, 파워 제어 방법.Relief user who can achieve the target signal-to-interference and noise ratio by reducing the interference power whether the user terminal is the worst-case user terminal that can not achieve the target signal-to-interference and noise ratio even if the user terminal reduces the interference power based on the calculated arrival power. Determining whether the terminal is a power control method. 제12항에 있어서The method of claim 12, 상기 구제 사용자 단말인지를 판단하는 단계는,Determining whether or not the relief user terminal, 상기 산출된 도달 파워는 음의 값이 "0"으로 설정되는 연산을 통하여 산출되고, 상기 산출된 도달 파워의 제곱이 0인 경우 상기 사용자 단말은 자신이 최악 조건 사용자 단말인 것으로 판단하는 단계;The calculated arrival power is calculated through a calculation in which a negative value is set to "0", and when the square of the calculated arrival power is 0, the user terminal determines that the user terminal is the worst condition user terminal; 상기 산출된 도달 파워의 제곱이 0이 아닌 경우 상기 사용자 단말이 구제 사용자 단말인 것으로 판단하는 단계Determining that the user terminal is a rescued user terminal when the square of the calculated arrival power is not 0 를 더 포함하는, 파워 제어 방법.Further comprising, the power control method. 제12항에 있어서The method of claim 12, 상기 사용자 단말은 자신이 구제 사용자 단말인 것으로 판단된 경우에 상기 간섭 정보를 생성하여 서빙 기지국으로 전송하는, 파워 제어 방법.And if the user terminal determines that the user terminal is a rescue user terminal, generates the interference information and transmits the interference information to a serving base station. 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 사용자 단말로 전송되는 신호의 파워를 제어하는 기지국의 파워 제어 장치에 있어서,In the multi-cell environment consisting of a plurality of cells, one cell is divided into a plurality of sectors, in the power control apparatus of the base station for controlling the power of the signal transmitted to the user terminal, 사용자 단말 또는 인접 섹터로부터 간섭 정보--상기 간섭 정보는 인접한 섹터들에 의한 간섭의 파워를 토대로 산출되어, 간섭이 있는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 파워 스케일링 비율을 포함--를 수신하는 간섭 정보 수신부;Interference information from a user terminal or a neighboring sector, the interference information being calculated based on the power of the interference by neighboring sectors, including a power scaling ratio indicating how much the transmit power of the base station of the neighboring sector with interference should be reduced. Interference information receiving unit for receiving; 상기 사용자 단말로부터 수신된 간섭 정보를 해당하는 인접 섹터로 전송하는 간섭 정보 전송부;An interference information transmitter for transmitting the interference information received from the user terminal to a corresponding neighboring sector; 상기 인접 섹터로부터 수신한 파워 스케일링 비율을 토대로 처리량 이득 및 처리량 손실을 각각 산출하고, 상기 산출된 처리량 이득과 처리량 손실을 토대로 신호 파워를 조절할지를 판단하는 파워 스케일링 비율 산출부; 및A power scaling ratio calculator for calculating throughput gain and throughput loss based on the power scaling ratio received from the adjacent sectors, and determining whether to adjust signal power based on the calculated throughput gain and throughput loss; And 상기 신호 파워를 조절하는 것으로 판단되면, 상기 파워 스케일링 비율을 토대로 신호 파워를 감소시키는 파워 조절부If it is determined to adjust the signal power, the power control unit for reducing the signal power based on the power scaling ratio 를 포함하는, 파워 제어 장치.Including, the power control device. 제15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 파워 스케일링 비율 산출부는 상기 인접 섹터들로부터 적어도 하나의 파워 스케일링 비율을 수신한 경우, 수신된 파워 스케일링 비율들 중에서 가장 작은 값을 가지는 파워 스케일링 비율을 선택하는, 파워 제어 장치.And the power scaling ratio calculator selects a power scaling ratio having the smallest value among the received power scaling ratios when receiving at least one power scaling ratio from the adjacent sectors. 제15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 파워 제어 장치는, The power control device, 간섭 신호의 파워를 감소시켜서 목표로 하는 신호대 간섭 및 잡음비를 달성할 수 있는 구제 사용자 단말로 판별된 사용자 단말들로부터 간섭 정보를 수신하는, 파워 제어 장치.And receiving interference information from user terminals identified as a rescue user terminal capable of reducing the power of the interference signal to achieve a target signal-to-interference and noise ratio. 복수의 셀들로 이루어지고, 하나의 셀들이 복수의 섹터로 나뉘어져 있는 다중셀 환경에서, 기지국에 의하여 전송되는 신호의 파워가 제어되도록 하는 사용자 단말의 파워 제어 장치에 있어서,In the multi-cell environment consisting of a plurality of cells, one cell is divided into a plurality of sectors, in the power control apparatus of the user terminal to control the power of the signal transmitted by the base station, 기지국들로부터 수신되는 신호에 대한 신호대 간섭 및 잡음비를 산출하는 신호대 간섭 및 잡음비 산출부;A signal-to-interference and noise ratio calculator for calculating signal-to-interference and noise ratios for signals received from base stations; 상기 산출된 신호대 간섭 및 잡음비를 토대로 간섭 신호를 판별하고, 상기 간섭 신호에 해당하는 인접 섹터의 기지국이 얼마나 전송 파워를 감소시켜야 하는지를 나타내는 파워 스케일링 비율을 산출하는 파워 스케일링 비율 산출부; 및A power scaling ratio calculator configured to determine an interference signal based on the calculated signal-to-interference and noise ratio, and to calculate a power scaling ratio indicating how much transmission power of a base station of an adjacent sector corresponding to the interference signal should be reduced; And 상기 산출된 파워 스케일링 비율과, 해당 인접 섹터의 ID를 포함하는 간섭 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 간섭 정보 전송부Interference information transmitter for transmitting the interference information including the calculated power scaling ratio and the ID of the neighboring sector to the serving base station 를 포함하며,/ RTI > 상기 간섭 정보를 전송하는 사용자 단말은 구제 사용자 단말인, 파워 제어 장치.And a user terminal transmitting the interference information is a rescue user terminal. 제18항에 있어서The method of claim 18 상기 산출된 신호대 간섭 및 잡음비를 토대로 간섭 신호의 간섭 파워가 설정된 목표치 신호대 간섭 잡음비에 도달하기 위하여 감소되어야 하는 도달 파워를 산출하고, 산출된 도달 파워를 토대로 해당 사용자 단말이 간섭 신호로부터 구제될 수 있는 구제 단말인지를 판단하는 단말 분류부Based on the calculated signal-to-interference and noise ratio, the interference power of the interference signal is calculated so as to reach the set target signal-to-interference noise ratio, and the user terminal can be rescued from the interference signal based on the calculated arrival power. Terminal classification unit to determine whether the relief terminal 를 더 포함하는, 파워 제어 장치.Further comprising a power control device. 제19항에 있어서The method of claim 19 상기 파워 스케일링 비율은 상기 도달 파워를 상기 간섭 신호의 파워로 나누어 산출된 값인, 파워 제어 장치.And the power scaling ratio is a value calculated by dividing the reached power by the power of the interference signal.
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