KR101537099B1 - 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법이 개시된다.
이 방법에서, 셀간 간섭 제어 장치는 복수의 디지털 신호 처리 장치로부터 셀별로 자원 할당을 요청받아서 셀별로 무선 자원을 할당한다. 그리고, 다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 인접한 셀에 대해 할당된 무선 자원 정보를 다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 전달한다. 디지털 신호 처리 장치는 셀간 간섭 제어 장치로부터 자신이 제어하는 셀들에 대해 할당되는 무선 자원 정보를 수신하고, 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 인접한 셀에 할당되는 무선 자원 정보를 수신한다. 그 후, 디지털 신호 처리 장치는 자신이 제어하는 셀에 대해 할당되는 무선 자원 정보와 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 수신되는 무선 자원 정보에 기반하여 인접한 셀들에 대한 셀간 간섭 제어를 수행한다.

Description

무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법{WIRELESS COMMUNICATOIN SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING INTERFERENCE BETWEEN CELLS}
본 발명은 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 통신 기지국은 크게 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 하나의 물리적 시스템 내에 함께 포함된다. 즉 하나의 시스템 내에 1계층, 2계층, 3계층을 처리하는 프로세서와 안테나(Antenna)가 함께 구성되어 있다.
그러나 이러한 시스템은 모든 처리부를 포함하는 기지국을 셀에 다 설치하여야 하므로 셀 설계의 최적화에 한계점이 있다. 이를 개선하기 위해 하나의 기지국에 복수의 안테나를 연결하여 필요한 방식대로 셀을 형성하여 인빌딩 시스템 등에서 커버리지 홀(coverage hole)을 줄일 수 있다.
하지만 이러한 방식은 다양한 셀 커버리지(Cell Coverage)를 만들 수 있게 됨으로써 효율적인 셀 설계가 가능하지만, 시스템 용량을 극대화하기는 어려웠다.
이러한 문제점을 최소화하기 위해 최근들어 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부를 물리적으로 분리하고, 무선 신호 처리부를 셀 영역에 설치하고, 디지털 신호 처리부는 중앙 국사에 위치시키는 기지국 구조가 제안되어 있다.
그런데 복수의 무선 신호 처리 장치가 설치되어 각 무선 신호 처리 장치의 셀들이 중첩되면서 셀간 간섭 제어가 필요하다. 따라서, 디지털 신호 처리부와 무선 신호 처리부가 물리적으로 구분된 구조에서 셀간 간섭을 최소화시키는 방안이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 셀간 간섭 제어 장치가 서로 다른 경계에 있는 셀들에 대해서도 셀간 간섭 제어가 가능해지는 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 셀간 간섭 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 무선 통신 시스템은,
셀 별로 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치; 상기 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 코어 시스템에 연결되며, 무선 디지털 신호를 처리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치; 및 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치와 연결되며, 셀간 간섭을 최소화시키는 무선 자원 할당 정보를 생성하여 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로 전송하는 복수의 셀간 간섭 제어 장치를 포함하고, 인접한 셀들을 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치가 각각 제어하는 경우, 각 셀간 간섭 제어 장치는 자신이 제어하는 셀에 대해 할당한 무선 자원 정보를 자신이 제어하는 셀에 인접한 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 각각 전달하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 자신이 제어하는 셀에게 할당된 무선 자원 정보와 자신이 제어하는 셀에 인접한 셀을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 무선 자원 정보에 기반하여 해당 셀에 대한 데이터 전송 방식을 결정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치 및 상기 셀간 간섭 제어 장치는 가상화 서버로 구현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 셀간 간섭 제어 장치는, 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로부터 수신되는 각 셀별 무선 자원 정보와 자원 할당 요청 정보에 기반하여 셀간 간섭량을 산출하는 간섭량 산출부; 상기 간섭량 산출부에 의해 산출되는 셀간 간섭량에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 자원 할당부; 및 상기 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 대해 할당된 무선 자원 정보를 상기 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 인접한 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 자원 정보 전달부를 포함한다.
또한, 상기 셀간 간섭 제어 장치가, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 자원 할당이 요청된 셀들에 위치하는 단말들에 대해 할당되는 자원 정보를 저장하고, 상기 인접한 셀들에 위치하는 단말들에 대한 정보를 상호 대응되도록 저장하는 저장부를 더 포함한다.
또한, 상기 디지털 신호 처리 장치는, 상기 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 셀별 무선 자원 할당 정보에 따라 해당 셀들에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당을 수행하는 자원 제어부; 상기 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 셀별 무선 자원 정보와 상기한 인접한 셀을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 무선 자원 정보에 기반하여 셀간의 간섭량을 산출하는 간섭량 산출부; 및 상기 간섭량 산출부에 의해 산출되는 간섭량에 기반하여 데이터를 전송하기 위한 전송 방식을 결정하는 전송 방식 결정부를 포함한다.
또한, 상기 간섭량 산출부는 상기 인접한 셀들에 위치하는 단말들에게 할당되는 자원별로 간섭량을 산출하고, 상기 전송 방식 결정부는 상기 간섭량 산출부에 의해 자원별로 산출되는 간섭량에 기반하여 자원별로 전송 방식을 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전송 방식을 결정하는 것은 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 할당하는 것인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전송 방식 결정부는 인접한 셀에 각각 위치하는 단말들이 공통으로 사용하는 시간 자원에 대해서는 그렇지 않은 시간 자원에 비해 낮은 MCS 레벨을 할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 셀간 간섭 제어 방법은
복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치에 연결되는 셀간 간섭 제어 장치가 셀간 간섭을 제어하는 방법으로서, 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로부터 셀별로 자원 할당을 요청받는 단계; 상기 요청에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 단계; 및 다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 인접한 셀에 대해 할당된 무선 자원 정보를 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계를 포함한다.
여기서,상기 무선 자원을 할당하는 단계는, 상기 요청에 기반하여 셀별 간섭량을 산출하는 단계; 및 산출되는 셀별 간섭량에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 셀간 간섭 제어 방법은,
복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 디지털 신호 처리 장치가 셀간 간섭을 제어하는 방법으로서, 복수의 디지털 신호 처리 장치에 연결되어 셀간 간섭을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치로부터 자신이 제어하는 셀들에 대해 할당되는 무선 자원 정보를 수신하는 단계; 상기 셀간 간섭 제어 장치와는 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 인접한 셀에 할당되는 무선 자원 정보를 수신하는 단계; 및 상기 자신이 제어하는 셀에 대해 할당되는 무선 자원 정보와 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 수신되는 무선 자원 정보에 기반하여 인접한 셀들에 대한 셀간 간섭 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 셀간 간섭 제어를 수행하는 단계는, 상기 자신이 제어하는 셀에 대해 할당되는 무선 자원 정보와 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 수신되는 무선 자원 정보에 기반하여 인접한 셀들 사이에 자원별로 간섭량을 산출하는 단계; 및 산출되는 자원별 간섭량에 기반하여 자원별로 전송 방식을 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 전송 방식을 결정하는 단계에서, 산출되는 자원별 간섭량에 기반하여 자원별로 MCS 레벨을 할당하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전송 방식을 결정하는 단계에서, 자원별 간섭량이 높은 자원에 대해 그렇지 않은 자원에 비해 낮은 MCS 레벨을 할당하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 셀간 간섭 제어 장치가 서로 다른 경계에 있는 셀들에 대해서도 셀간 간섭 제어가 가능해진다.
따라서, 무선 통신 시스템에서의 무선 전송 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 셀간 간섭 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래 셀간 간섭 제어 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 셀간 간섭 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 디지털 신호 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 망의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 망은 무선 신호 처리 장치(radio unit, RU)(100), 디지털 신호 처리 장치(digital unit, DU)(200) 및 코어 시스템(300)을 포함한다. 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 통신의 신호 처리 시스템을 이룬다.
무선 신호 처리 장치(100)는 무선 신호를 처리하는 무선 기지국에 해당하는 부분으로서 디지털 신호 처리 장치(200)로부터 수신한 디지털 신호를 주파수 대역에 따라 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호로 변환하고 증폭한다. 무선 신호 처리 장치(100)는 디지털 신호 처리 장치(200)에 복수 개(110, 120, 130)가 연결되어 있으며, 각 무선 신호 처리 장치(100)는 서비스 대상 지역, 즉 셀에 설치된다. 무선 신호 처리 장치(100)와 디지털 신호 처리 장치(200)는 광케이블로 연결되어 있을 수 있다.
디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 디지털 신호를 암호화 및 복호화 등의 처리를 수행하며, 코어 시스템(300)에 연결되어 있으며 교환국의 기능을 포함한다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 신호 처리 장치(100)와 달리 서비스 대상 지역에 설치되는 것이 아니라 주로 통신 국사에 집중화되어 설치되는 서버로서, 가상화된 기지국이다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 복수의 무선 신호 처리 장치(100)와 신호를 송수신한다.
기존의 통신 기지국은 이러한 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200) 각각에 대응하는 처리부를 하나의 물리적 시스템 내에 포함하고, 하나의 물리적 시스템이 서비스 대상 지역에 설치된다. 이에 반하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200)를 물리적으로 분리하고, 무선 신호 처리 장치(100)만 서비스 대상 지역에 설치된다.
코어 시스템(300)은 디지털 신호 처리 장치(200)와 외부 망의 접속을 처리하며, 교환기(도시하지 않음) 등을 포함한다.
한편, 상기에서는 하나의 디지털 신호 처리 장치(200)가 복수의 무선 신호 처리 장치(100) 간의 신호를 조정하여 셀간 간섭을 제어하고, 이를 통해 각 사용자에게 맞게 최적화된 데이터 전송이 가능해져서 무선망 용량이 극대화될 수 있다.
그러나, 이러한 디지털 신호 처리 장치(200)에 의한 셀간 간섭 제어는 복수의 무선 신호 처리 장치(100) 간의 셀간 간섭 제어이지만 디지털 신호 처리 장치(200)에 의해 커버되는 영역이 크기 않으므로 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)들을 커버하여 보다 넓은 셀간 간섭 제어가 필요하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 무선 통신 시스템은 복수의 무선 신호 처리 장치(100), 복수의 디지털 신호 처리 장치(200) 및 셀간 간섭 제어 장치(300)를 포함한다. 여기서, 무선 신호 처리 장치(100) 및 디지털 신호 처리 장치(200)는 상기에서 설명한 바와 같으므로 여기에서는 그 설명을 생략한다.
셀간 간섭 제어 장치(300)는 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)와 연결된다. 셀간 간섭 제어 장치(300)는 연결된 디지털 신호 처리 장치(200)가 서로 다른 무선 신호 처리 장치들(100)간의 셀간 간섭을 최소화시키는 무선 자원 할당 정보를 생성하여 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)로 전송한다. 그러면, 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)는 무선 자원 할당 정보를 이용하여 자신과 연결된 무선 신호 처리 장치(100)의 무선 자원 할당 스케줄링을 수행함으로써 셀간 간섭이 최소화되도록 제어한다.
이러한 셀간 간섭 제어 장치(300)는 서로 다른 디지털 신호 처리 장치(200)에 연결된 무선 신호 처리 장치들(100)간 간섭을 제어할 수 있다. 디지털 신호 처리 장치(200)는 셀간 간섭 제어 장치(300)의 제어에 따라 무선 신호 처리 장치들(100)간 무선 신호를 조정한다.
이때, 복수의 디지털 신호 처리 장치(200) 및 셀간 간섭 제어 장치(300)는 가상화 서버로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 디지털 신호 처리 장치(200)는 자신과 연결된 무선 신호 처리 장치들(100)간의 간섭을 제어하고, 셀간 간섭 제어 장치(300)는 서로 다른 디지털 신호 처리 장치(200)에 연결된 무선 신호 처리 장치들(100)간 간섭을 제어한다.
도 3은 도 2에 도시된 셀간 간섭 제어 장치(300)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디지털 신호 처리 장치(200)에 있는 각 스케줄러는 각 디지털 신호 처리 장치(200)에 연결되어 있는 복수 개의 셀에 대한 자원 할당을 제어하게 된다. 여기서, 각 셀은 무선 신호 처리 장치(100)에 의해 커버되는 영역을 의미한다.
셀간 간섭 제어 장치(300)는 자신에게 연결되어 있는 디지털 신호 처리 장치(200)의 스케줄러들이 관장하는 셀들 내에서 최적의 무선 자원 할당을 제어하게 된다. 즉, 셀간 간섭 제어 장치(300)는 연결된 모든 디지털 신호 처리 장치(200)들의 모든 셀간에 셀간 간섭을 고려하여 최적의 자원 할당을 수행한다.
복수의 디지털 신호 처리 장치(200)의 각 스케줄러는 셀간 간섭 제어 장치(300)에게 자원 할당을 각각 요청하고(S100), 셀간 간섭 제어 장치(300)는 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)의 스케줄러로부터 오는 자원 할당 요청 정보들을 기반으로 최적의 자원 할당 정보(시간, 주파수)를 각 스케줄러에게 전송한다(S110).
그런데, 도 2 및 도 3에서와 같이 셀간 간섭 제어 장치(300)를 이용하여 디지털 신호 처리 장치(200)에 의해 커버되는 영역에서의 복수의 셀간 간섭 제어를 수행하더라도 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)에 의해 간섭 제어를 받는 셀들 간의 경계(도 4에서 '간섭 지역'으로 표시함)에서는 이 간섭 지역을 이루는 셀(10, 20)들이 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)에 의해 간섭 제어를 받으므로 이 간섭 지역을 이루는 셀(10, 20)들 사이에 간섭이 발생할 가능성이 있다.
이러한 간섭 발생을 방지하기 위해 둘 이상의 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)를 제어하여 셀간 간섭을 제어하는 장치를 더 둘 수 있지만, 복수의 디지털 신호 처리 장치(200)들에 의해 커버되는 영역에서의 셀간 간섭을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치(300)가 커버하는 영역이 매우 크므로 복수의 셀간 간섭 제어 장치(300)를 제어하는 장치를 더 두는 것은 비용적인 면뿐만 아니라 시스템 구성에서도 낭비일 수 있으므로 복수의 셀간 간섭 제어 장치(300)를 제어하는 장치를 더 두는 방법 이외의 방법이 필요하다.
이하에서는 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)에 의해 간섭 제어되는 셀들의 경계 지역에 위치하는 셀(10, 20)들에 대한 셀간 간섭을 제어하는 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어 방법의 개념을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 셀A(10)는 디지털 신호 처리 장치(210)의 스케줄러(스케줄러A)에 의해 간섭 제어를 받고, 셀B(20)는 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)에 의해 간섭 제어를 받는다.
또한, 디지털 신호 처리 장치(210)의 스케줄러(스케줄러A)는 셀간 간섭 제어 장치A(310)에 의해 간섭 제어를 받고, 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)는 셀간 간섭 제어 장치B(320)에 의해 간섭 제어를 받는다. 즉, 셀A(10)와 셀B(20)는 서로 다른 셀간 간섭 장치(310, 320)에 의해 간섭 제어를 받는다. 따라서, 스케줄러A는 셀A(10)에 대해 셀간 간섭 제어 장치A(310)에 의해 간섭 제어를 위한 자원을 할당받고, 스케줄러B는 셀B(20)에 대해 셀간 간섭 제어 장치B(320)에 의해 간섭 제어를 위한 자원을 할당받음으로써 셀A(10)에 할당된 자원과 셀B(20)에 할당된 자원간에 간섭이 발생될 가능성이 있다. 즉, 셀A(10)와 셀B(20)간에는 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)에 의해 제어되므로 이들 간에 간섭 제어가 수행되지 못하게 된다.
본 발명의 실시예에서는, 셀A(10)와 셀B(20) 사이의 간섭 제어를 위해, 셀간 간섭 제어 장치B(320)는 셀B(20)에 할당된 무선 자원 정보(Bit MAP)를 셀A(10)를 제어하고 있는 디지털 신호 처리 장치(210)의 스케줄러(스케줄러A)에게 제공하고, 셀간 간섭 제어 장치A(310)는 셀A(10)에 할당된 무선 자원 정보(Bit MAP)를 셀B(20)를 제어하고 있는 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)에게 제공한다.
따라서, 스케줄러A는 셀간 간섭 제어 장치B(320)로부터 제공되는 셀B(20)에 할당된 무선 자원 정보와 셀A(10)에 할당된 무선 자원 정보를 사용하여 셀A(10)에게 미치는 간섭 정보를 예측하고, 이러한 예측에 기반하여 셀A(10)와 셀B(20)사이의 간섭을 최소화할 수 있도록 셀A(10)에 대해 최적의 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 할당할 수 있다.
마찬가지로, 스케줄러B도 셀간 간섭 제어 장치A(310)로부터 제공되는 셀A(10)에 할당된 무선 자원 정보와 셀B(20)에 할당된 무선 자원 정보를 사용하여 셀B(20)에게 미치는 간섭 정보를 예측하고, 이러한 예측에 기반하여 셀A(10)와 셀B(20)사이의 간섭을 최소화할 수 있도록 셀B(20)에 대해 최적의 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 할당할 수 있다.
이와 같이, 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)가 서로 다른 경계에 있는 셀들(10, 20)에 대해 이 셀들(10, 20)에 대한 자원 스케줄링을 수행하는 디지털 신호 처리 장치(210, 220)의 스케줄러들(스케줄러A, 스케줄러B)에게 셀들(10, 20)에게 할당된 자원 정보를 서로 전달함으로써 전달되는 자원 정보에 따라 셀들(10, 20)간 간섭량을 예측하고, 이를 기반으로 간섭을 최소화할 수 있는 최적의 MCS 레벨을 각 셀(10, 20)에게 할당할 수 있어서 무선 전송 효율을 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어가 수행되는 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 셀B(20)는 셀A(10), 셀C(30) 및 셀D(40)와 서로 인접해 있고, 각 셀(10, 20, 30, 40)은 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320, 330, 340)에 의해 제어를 받는다. 즉, 각 셀(10, 20, 30, 40)은 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치(310, 320, 330, 340)의 경계에 있는 셀들이다.
단말1(410)은 셀A(10)에 위치하며 셀간 간섭 제어 장치(310)에 의해 무선 자원(SA)을 할당받았고, 단말2(420)는 셀B(20)에 위치하며 셀간 간섭 제어 장치(320)에 의해 무선 자원(SB)을 할당받았으며, 단말3(430)은 셀C(30)에 위치하며 셀간 간섭 제어 장치(330)에 의해 무선 자원(SC)을 할당받았고, 단말4(440)는 셀D(40)에 위치하며 셀간 간섭 제어 장치(340)에 의해 무선 자원(SD)을 할당받았다.
셀B(20)와 셀A(10), 셀B(20)와 셀C(30) 그리고 셀B(20)와 셀D(40) 사이의 관계가 유사하므로 설명의 편의를 위해 셀B(20)와 셀A(10)만을 대상으로 하여 설명한다.
셀간 간섭 제어 장치(310)는 단말1(410)에게 할당한 무선 자원(SA)의 정보를 셀A(10)에 인접해 있는 셀B(20)의 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)에게 전달하고, 셀간 간섭 제어 장치(320)는 단말2(420)에게 할당한 무선 자원(SB)의 정보를 셀B(20)에 인접해 있는 셀A(10)의 디지털 신호 처리 장치(210)의 스케줄러(스케줄러A)에게 전달한다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 단말2(420)에게 할당된 무선 자원(SB)은 사용하지 않는 시간 자원, 즉 미사용 서브프레임(subframe)을 포함하고 있고, 단말1(410)에게 할당된 무선 자원(SB)은 모든 시간 자원이 사용되고 있다.
따라서, 단말2(420)에게 할당된 무선 자원(SB) 중에서 미사용 서브프레임에 대해서는 단말1(420)이 사용하더라도 단말1(410)과 단말2(420) 사이에 간섭이 발생하지 않게 되지만 나머지 서브프레임(시간 자원)에 대해서는 단말1(410)과 단말2(420)가 모두 사용하게 되므로 상호간에 셀간 간섭이 발생하게 된다.
따라서, 단말1(410)에 대한 무선 자원 스케줄링을 수행하는 디지털 신호 처리 장치(210)의 스케줄러(스케줄러A)는 단말2(420)와의 사이에 간섭이 발생되지 않는 서브프레임에 대해서는 높은 MCS 레벨을 할당하지만 단말2(420)와의 사이에 간섭이 발생되는 서브프레임에 대해서는 낮은 MCS 레벨을 할당하여 단말(410, 420) 간에 상호 간섭으로 인한 영향을 덜 받도록 한다. 물론, 단말2(420)에 대한 무선 자원 스케줄링을 수행하는 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)도 단말1(410)과의 사이에 간섭이 발생되는 서브프레임에 대해 낮은 MCS 레벨을 할당할 수도 있다.
도 7은 도 5에 도시된 셀간 간섭 제어 장치(310)의 구성을 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 셀간 간섭 제어 장치(310)는 저장부(311), 간섭량 산출부(312), 자원 할당부(313) 및 자원 정보 전달부(314)를 포함한다.
저장부(311)는 디지털 신호 처리 장치(200)로부터 자원 할당이 요청된 단말들에 대해 할당되는 자원 정보를 저장하고, 또한 상이한 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)의 경계에 위치하는 셀들(10, 20)에 위치하는 단말들(410, 420)의 정보를 저장한다. 예를 들어, 저장부(311)는 자신의 셀간 간섭 제어 장치(310)에 의해 자원이 할당되는 단말(410)의 정보에 인접한 셀간 간섭 제어 장치(320)에 의해 자원이 할당되는 단말(420)의 정보가 대응되도록 저장한다.
간섭량 산출부(312)는 셀간 간섭 제어 장치(310)에 의해 셀간 간섭에 제어되는 디지털 신호 처리 장치들로부터 수신되는 무선 자원 정보와 자원 할당 요청 정보를 받아서 셀간 간섭 제어 장치(310)에 의해 셀간 간섭이 제어되는 단말들 사이의 간섭량을 산출한다.
자원 할당부(313)는 간섭량 산출부(312)에 의해 산출되는 간섭량에 기반하여 단말들에 대한 무선 자원 할당을 수행한다. 그리고, 자원 할당부(313)는 단말들에게 할당된 무선 자원 정보를 저장부(311)에 저장한다.
자원 정보 전달부(314)는 저장부(311)에 저장되어 있는 인접한 셀간 간섭 제어 장치(320)와의 경계에 위치하는 단말 정보에 기반하여 자신이 간섭 제어하고 있는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보를 해당 단말(410)에 대응되어 저장되어 있는 인접한 단말(420)에 대한 자원 스케줄링을 수행하는 디지털 신호 처리 장치(220)의 스케줄러(스케줄러B)로 전달한다. 이 때, 자원 정보 전달부(314)는 전달되는 무선 자원 정보가 어느 단말(410)의 자원 정보인지를 표시한다.
도 8은 도 5에 도시된 디지털 신호 처리 장치(210)의 구성을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 디지털 신호 처리 장치(210)는 저장부(211), 자원 제어부(212), 간섭량 산출부(213) 및 MCS 레벨 할당부(214)를 포함한다.
저장부(211)는 셀간 간섭 제어 장치(310)로부터 전달되는 단말별 무선 자원 할당 정보를 저장하고, 또한 상이한 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)의 경계에 위치하는 셀들(10, 20)에 위치하는 단말들(410, 420)의 정보를 저장한다. 예를 들어, 저장부(311)는 자신의 셀간 간섭 제어 장치(310)에 의해 자원이 할당되는 단말(410)의 정보에 인접한 셀간 간섭 제어 장치(320)에 의해 자원이 할당되는 단말(420)의 정보가 대응되도록 저장한다.
자원 제어부(212)는 셀간 간섭 제어 장치(310)로부터 전달되는 단말별 무선 자원 할당 정보를 수신하여 저장부(211)에 저장하고, 해당 자원 할당 정보에 따라 해당 단말(410)에 대한 자원 할당을 수행한다.
간섭량 산출부(213)는 셀간 간섭 제어 장치(320)로부터 전달되는 단말(420)에 대해 할당된 무선 자원 정보를 수신하고, 저장부(211)를 통해 단말(420)에 대응되는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보와 비교하여 단말들(410, 420) 사이에 할당된 자원별 간섭량을 산출한다.
MCS 레벨 할당부(214)는 간섭 자원 산출부(213)에 의해 산출되는 자원별 간섭량에 기반하여 자원별로 MCS 레벨을 할당한다. 도 6의 예를 들면, 단말(410)과 단말(420)에 의해 모두 사용이 되는 자원에 대해서는 간섭량이 많으므로 낮은 MCS 레벨을 할당하며, 이 때 할당되는 레벨의 크기는 간섭량에 따라 결정될 수 있다. 그리고, 단말(410)과 단말(420)에 의해 적어도 어느 하나의 단말에서 사용이 되지 않는 자원이 있는 경우, 해당 자원에 대해서는 간섭량이 적으므로 높은 MCS 레벨을 할당하며, 이 때 할당되는 레벨의 크기도 간섭량에 따라 결정된다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 셀간 간섭 제어 방법에 대해 설명한다.
도 6 및 도 9를 참조하면, 스케줄러A는 자신에 의해 제어되는 단말들에 대해 무선 자원을 할당하기 위해 셀간 간섭 제어를 위한 자원 할당 요청을 셀간 간섭 제어 장치(310)로 전송하고, 스케줄러B는 자신에 의해 제어되는 단말들에 대해 무선 자원을 할당하기 위해 셀간 간섭 제어를 위한 자원 할당 요청을 셀간 간섭 제어 장치(320)로 전송한다(S200, S210).
따라서, 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)들은 스케줄러A 및 스케줄러B로부터의 자원 할당 요청에 따라 자신들에 의해 셀간 간섭이 제어되는 단말들 사이의 간섭량을 각각 산출하고(S220, S230), 산출되는 간섭량에 기반하여 각 단말들에 대해 무선 자원을 할당한다(S240, S250). 이 때, 단말(410)과 단말(420)에 대해서도 무선 자원이 할당되고, 이러한 할당 정보는 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)에 있는 저장부(311)에 각각 저장된다.
다음, 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)는 상기 단계(S200, S210)에서의 자원 하당 요청에 따라 상기에서 할당된 무선 자원 정보를 각 스케줄러로 전달한다(S260, S270). 즉, 셀간 간섭 제어 장치(310)는 단말별 무선 자원 할당 정보를 스케줄러A에게 전달하고, 셀간 간섭 제어 장치(320)는 단말별 무선 자원 할당 정보를 스케줄러B에게 전달한다. 따라서, 스케줄러A는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보를 가지게 되고, 스케줄러B는 단말(420)에게 할당된 무선 자원 정보를 가지게 된다.
그 후, 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)는 자신들의 경계에 위치하며 상호 인접한 셀(10, 20)에 위치하는 단말(410, 420) 사이의 셀간 간섭 제어를 위해 단말(410, 420)에 할당한 무선 자원 정보를 상호간에 전달한다(S280, S290). 즉, 셀간 간섭 제어 장치(310)는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보를 셀간 간섭 제어 장치(320)의 제어하에 있는 스케줄러B로 전달하고, 셀간 간섭 제어 장치(320)는 단말(420)에게 할당된 무선 자원 정보를 셀간 간섭 제어 장치(310)의 제어하에 있는 스케줄러A로 전달한다.
따라서, 스케줄러A는 자신의 제어하에 있는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보와 셀간 간섭 제어 장치(320)로부터 전달되는 단말(420)에게 할당된 무선 자원 정보를 통해 단말(410, 420) 사이에 자원별 간섭량을 산출하고(S300), 산출되는 자원별 간섭량에 따라 자원별로 MCS 레벨을 할당한다(S320).
마찬가지로, 스케줄러B도 자신의 제어하에 있는 단말(420)에게 할당된 무선 자원 정보와 셀간 간섭 제어 장치(310)로부터 전달되는 단말(410)에게 할당된 무선 자원 정보를 통해 단말(410, 420) 사이에 자원별 간섭량을 산출하고(S310), 산출되는 자원별 간섭량에 따라 자원별로 MCS 레벨을 할당한다(S330).
이와 같이, 셀간 간섭 제어 장치(310, 320)가 서로 다른 경계에 있는 셀들(10, 20)에 대해 이 셀들(10, 20)에 대한 자원 스케줄링을 수행하는 디지털 신호 처리 장치(210, 220)의 스케줄러들(스케줄러A, 스케줄러B)에게 셀들(10, 20)에게 할당된 자원 정보를 서로 전달함으로써 전달되는 자원 정보에 따라 셀들(10, 20)간 간섭량을 예측하고, 이를 기반으로 간섭을 최소화할 수 있는 최적의 MCS 레벨을 각 셀(10, 20)에게 할당할 수 있어서 무선 전송 효율을 높일 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (14)

  1. 셀 별로 설치되어 무선 신호를 처리하는 복수의 무선 신호 처리 장치;
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치와 물리적으로 분리되어 코어 시스템에 연결되며, 무선 디지털 신호를 처리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치; 및
    상기 복수의 디지털 신호 처리 장치와 연결되며, 셀간 간섭을 최소화시키는 무선 자원 할당 정보를 생성하여 상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로 전송하는 복수의 셀간 간섭 제어 장치를 포함하고,
    상기 셀간 간섭 제어 장치는 디지털 신호 처리 장치로부터 셀별 자원 할당 요청을 받고 상기 자원 할당 요청에 따라 셀별로 무선 자원을 할당하며, 인접한 셀들을 서로 다른 셀간 간섭 제어 장치가 각각 제어하는 경우, 각 셀간 간섭 제어 장치는 자신이 제어하는 셀에 대해 할당한 무선 자원 정보를 자신이 제어하는 셀에 인접한 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 각각 전달하고, 상기 디지털 신호 처리 장치는 자신이 제어하는 셀에게 할당된 무선 자원 정보와 자신이 제어하는 셀에 인접한 셀을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 무선 자원 정보에 기반하여 해당 셀에 대한 데이터 전송 방식을 결정하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 디지털 신호 처리 장치 및 상기 셀간 간섭 제어 장치는 가상화 서버로 구현되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀간 간섭 제어 장치는,
    상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로부터 수신되는 각 셀별 무선 자원 정보와 자원 할당 요청 정보에 기반하여 셀간 간섭량을 산출하는 간섭량 산출부;
    상기 간섭량 산출부에 의해 산출되는 셀간 간섭량에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 자원 할당부; 및
    상기 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 대해 할당된 무선 자원 정보를 상기 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 인접한 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 자원 정보 전달부
    를 포함하는 무선 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 셀간 간섭 제어 장치가, 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 자원 할당이 요청된 셀들에 위치하는 단말들에 대해 할당되는 자원 정보를 저장하고, 상기 인접한 셀들에 위치하는 단말들에 대한 정보를 상호 대응되도록 저장하는 저장부를 더 포함하는 무선 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 장치는,
    상기 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 셀별 무선 자원 할당 정보에 따라 해당 셀들에 위치하는 단말들에 대한 자원 할당을 수행하는 자원 제어부;
    상기 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 셀별 무선 자원 정보와 상기한 인접한 셀을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치로부터 전달되는 무선 자원 정보에 기반하여 셀간의 간섭량을 산출하는 간섭량 산출부; 및
    상기 간섭량 산출부에 의해 산출되는 간섭량에 기반하여 데이터를 전송하기 위한 전송 방식을 결정하는 전송 방식 결정부
    를 포함하는 무선 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 간섭량 산출부는 상기 인접한 셀들에 위치하는 단말들에게 할당되는 자원별로 간섭량을 산출하고,
    상기 전송 방식 결정부는 상기 간섭량 산출부에 의해 자원별로 산출되는 간섭량에 기반하여 자원별로 전송 방식을 결정하는
    것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송 방식을 결정하는 것은 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 할당하는 것인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전송 방식 결정부는 인접한 셀에 각각 위치하는 단말들이 공통으로 사용하는 시간 자원에 대해서는 그렇지 않은 시간 자원에 비해 낮은 MCS 레벨을 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  9. 복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 복수의 디지털 신호 처리 장치에 연결되는 셀간 간섭 제어 장치가 셀간 간섭을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 디지털 신호 처리 장치로부터 셀별로 자원 할당을 요청받는 단계;
    상기 요청에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 단계; 및
    다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀에 인접한 셀에 대해 할당된 무선 자원 정보를 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치에 의해 제어되는 셀을 제어하는 디지털 신호 처리 장치로 전달하는 단계
    를 포함하는 셀간 간섭 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 무선 자원을 할당하는 단계는,
    상기 요청에 기반하여 셀별 간섭량을 산출하는 단계; 및
    산출되는 셀별 간섭량에 기반하여 셀별로 무선 자원을 할당하는 단계
    를 포함하는 셀간 간섭 제어 방법.
  11. 복수의 셀내에 각각 포함되어 셀내의 단말에 대한 무선 통신을 제공하는 무선 신호 처리 장치를 공통으로 관리하는 디지털 신호 처리 장치가 셀간 간섭을 제어하는 방법에 있어서,
    복수의 디지털 신호 처리 장치에 연결되어 셀간 간섭을 제어하는 셀간 간섭 제어 장치－여기서 셀간 간섭 제어 장치는 디지털 신호 처리 장치로부터 셀별 자원 할당 요청을 받고 상기 자원 할당 요청에 따라 셀별로 무선 자원을 할당함－로부터 자신이 제어하는 셀들에 대해 할당되는 무선 자원 정보를 수신하는 단계;
    상기 셀간 간섭 제어 장치와는 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 인접한 셀에 할당되는 무선 자원 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 자신이 제어하는 셀에 대해 할당되는 무선 자원 정보와 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 수신되는 무선 자원 정보에 기반하여 인접한 셀들에 대한 셀간 간섭 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 셀간 간섭 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 셀간 간섭 제어를 수행하는 단계는,
    상기 자신이 제어하는 셀에 대해 할당되는 무선 자원 정보와 상기 다른 셀간 간섭 제어 장치로부터 수신되는 무선 자원 정보에 기반하여 인접한 셀들 사이에 자원별로 간섭량을 산출하는 단계; 및
    산출되는 자원별 간섭량에 기반하여 자원별로 전송 방식을 결정하는 단계
    를 포함하는 셀간 간섭 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전송 방식을 결정하는 단계에서, 산출되는 자원별 간섭량에 기반하여 자원별로 MCS(Modulation & Coding Scheme) 레벨을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전송 방식을 결정하는 단계에서, 자원별 간섭량이 높은 자원에 대해 그렇지 않은 자원에 비해 낮은 MCS 레벨을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제어 방법.
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