KR101557501B1 - Method of multi cell cooperation - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법은 단말의 서빙 셀 및 2개 이상의 인접 셀에 대한 셀 측정에 따른 신호 대 잡음비가 기준치 이상인 협력 단위 결정 대상 셀들의 채널 정보를 수신하는 단계, 하나 이상의 셀을 포함하며 상기 단말로의 협력 전송을 수행하는 협력 단위를 결정하기 위한 협력 단위 결정 주기를 상기 채널 정보를 이용하여 결정하는 단계 및 상기 채널 정보를 이용하여 상기 협력 단위 결정 주기마다 상기 협력 단위 결정 대상 셀들 중에서 상기 협력 단위를 결정하는 단계를 포함한다. 시간에 따라 사용자들의 채널 상태를 반영하여 동적으로 협력 단위를 결정할 수 있다. The multi-cell cooperation method according to an exemplary embodiment of the present invention includes: receiving channel information of a cooperative unit determination target cell having a signal-to-noise ratio according to cell measurement for a serving cell and two or more neighboring cells of the terminal, Determining a cooperative unit determination period for determining a cooperative unit to perform cooperative transmission to the terminal using the channel information, and determining the cooperative unit determination target for each cooperative unit determination period And determining the cooperating unit among the cells. The cooperative unit can be determined dynamically by reflecting the channel status of users according to time.

기지국, 다중 셀, 채널 정보. Base station, multicell, channel information.

Description

다중 셀 협력 방법{METHOD OF MULTI CELL COOPERATION}{METHOD OF MULTI CELL COOPERATION}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말의 성능을 향상시키기 위해 기지국간 협력(cooperation) 단위를 형성하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method of forming a cooperation unit between base stations in order to improve performance of a terminal.

최근 무선 이동통신 시스템 분야에서는 멀티미디어 서비스와 같은 고속의 데이터 통신을 지원하기 위하여 다중 셀 구조를 가지는 통신 시스템에서 셀 가장자리에 위치한 단말의 성능 향상을 위한 방안들이 연구되고 있다. 또한 이러한 다중 셀 구조의 통신 시스템에서 셀 간 상호 협력을 통해 신호를 전송하는 협조적 전송 기법에 대한 연구 역시 활발히 진행되고 있다. 기지국 협력에 따른 협조적 전송 기법 또한 방안들 중 하나이다. 단말, 특히 셀 가장자리에 위치한 단말은 다수의 기지국들과 통신함으로써 송신 전력 이득은 물론 신호 감도를 향상시킬 수 있다.In the field of wireless mobile communication systems, in order to support high-speed data communication such as multimedia service, a method for improving the performance of a terminal located at a cell edge in a multi-cell communication system has been studied. In addition, research on collaborative transmission schemes for transmitting signals through mutual cooperation among cells in a multi-cell communication system has been actively conducted. A cooperative transmission scheme based on base station cooperation is also one of the measures. A terminal, particularly a terminal located at a cell edge, can improve signal sensitivity as well as transmission power gain by communicating with a plurality of base stations.

그런데, 매우 많은 셀들이 존재하는 실제 통신 시스템에서 협조적 전송 방안을 위해 협력 단위를 결정함에 있어서, 모든 셀들을 하나의 협력 단위로 묶을 경우에는 협력 통신 기술에 필요한 연산량 및 기지국들 간에 주고 받아야 할 정보들의 오버헤드가 매우 커진다. 여기서 스케줄링을 위한 프레임의 전송까지 겹쳐지면 오버헤드는 더욱 커지게 된다. 따라서 채널 상황에 적합한 협력 단위를 결정하고, 또 한 협력 단위를 결정하는 주기를 채널 상황에 맞게 조정함으로써 오버헤드를 최소화할 수 있는 방안이 필요하다.However, when determining cooperating units for a cooperative transmission scheme in an actual communication system in which a large number of cells are present, when all the cells are bundled into one cooperative unit, the amount of computation required for the cooperative communication technique and the information to be exchanged between the base stations The overhead is very large. Here, the overhead becomes larger if the transmission of the frame for scheduling is overlapped. Therefore, it is necessary to decide the cooperative unit suitable for the channel situation and to minimize the overhead by adjusting the period for determining the cooperative unit to the channel condition.

본 발명은 시간의 흐름에 따라 변화하는 기지국과 단말 사이의 무선 채널 상황을 적응적으로 고려한 협력 전송을 수행하고, 이에 따라 시스템 전체의 주파수 자원의 효율성을 높일 수 있는 협력 전송 방법을 제공하고자 한다. 또한 협력 단위 결정으로 인한 오버헤드를 방지하고 채널 상황에 맞는 협력 전송을 수행할 수 있도록 하는 방법을 제공하고자 한다. An aspect of the present invention provides a cooperative transmission method capable of performing cooperative transmission in which wireless channel conditions between a base station and a mobile station vary adaptively over time, and thereby increasing the efficiency of frequency resources of the entire system. Also, it is intended to provide a method for preventing overhead due to cooperative unit determination and performing cooperative transmission according to channel conditions.

또한 본 발명은 간섭을 일으킬 수 있는 셀들 간에 협력 단위를 형성함으로써 셀 간의 간섭 현상을 감소시키고자 한다.Further, the present invention aims to reduce the interference phenomenon between cells by forming cooperating units between the cells that can cause interference.

본 발명의 일 양태에 따르면, 단말의 서빙 셀 및 2개 이상의 인접 셀에 대한 셀 측정에 따른 신호 대 잡음비가 기준치 이상인 협력 단위 결정 대상 셀들의 채널 정보를 수신하는 단계, 하나 이상의 셀을 포함하며 상기 단말로의 협력 전송을 수행하는 협력 단위를 결정하기 위한 협력 단위 결정 주기를 상기 채널 정보를 이용하여 결정하는 단계 및 상기 채널 정보를 이용하여 상기 협력 단위 결정 주기마다 상기 협력 단위 결정 대상 셀들 중에서 상기 협력 단위를 결정하는 단계를 포함하는 다중 셀 협력 방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a mobile communication system, the method comprising: receiving channel information of a cooperative unit determination target cell having a signal-to-noise ratio according to cell measurement for a serving cell and two or more neighboring cells of the terminal, The method comprising: determining a cooperative unit determination period for determining a cooperative unit for performing cooperative transmission to a terminal using the channel information; and determining, based on the channel information, And determining a unit of the multi-cell cooperative method.

또한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 서빙 셀 및 2개 이상의 인접 셀의 셀 측정을 수행하는 단계, 상기 셀 측정에 따른 셀 측정 결과에 따라 결정된 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀을 포함하는 협력 단위로부터 협력 전송되는 데이터를 스케 줄링 주기마다 수신하는 단계를 포함하되 상기 협력 단위는 상기 측정 결과에 따라 협력 단위 결정 주기마다 결정되는 것을 특징으로 하는 다중 셀 협력 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a cell, the method comprising: performing cell measurement of a serving cell and two or more neighboring cells; And receiving the transmitted data for each scheduling period, wherein the cooperative unit is determined for each cooperative unit determination period according to the measurement result.

또한 본 발명의 또 다른 양태에 따르면 단말로부터 수신한 셀 측정 결과를 이용하여 생성된 협력 단위 결정 정보를 협력 단위 결정 주기마다 수신하는 단계, 상기 협력 단위 결정 정보에 따라 상기 협력 단위에 포함되는 다른 기지국과 협력 전송을 위한 협력 스케줄링을 수행하는 단계, 상기 협력 단위에 포함되는 인접 셀의 단말로 상기 협력 전송 방법에 따라 데이터를 협력 전송하는 단계를 포함하는 다중 셀 협력 방법이 제공된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a wireless communication system, comprising: receiving cooperative unit determination information generated using a cell measurement result received from a terminal for each cooperative unit determination period; And cooperative transmission of data according to the cooperative transmission method to a UE of a neighboring cell included in the cooperative unit.

본 발명의 실시예에 따르면 셀 간 협력 단위를 결정함으로 인해 수반되는 오버헤드를 줄이고, 셀 간 간섭의 영향을 고려한 스케줄링을 할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the overhead involved in determining the inter-cell cooperative unit and perform scheduling considering the influence of inter-cell interference.

또한 간섭을 일으킬 수 있는 셀들 간에 협력 단위를 형성함으로써 셀 간의 간섭 현상을 감소시킬 수 있다. In addition, it is possible to reduce inter-cell interference by forming cooperating units between cells that may cause interference.

또한 본 발명의 실시예에 따르면 시간의 흐름에 따라 변화하는 기지국과 단말 사이의 무선 채널 상황을 적응적으로 고려한 협력 전송을 수행할 수 있고, 이에 따라 시스템 전체의 주파수 자원의 효율성을 높일 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to perform cooperative transmission in which the radio channel state between the base station and the UE changes adaptively according to the passage of time, thereby improving the efficiency of frequency resources of the entire system.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스 템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system. This may be a network structure of an Evolved-Universal Mobile Telecommunications System (E-UMTS). The E-UMTS system may be referred to as an LTE (Long Term Evolution) system. Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.

도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. Referring to FIG. 1, an Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane.

단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20; Base Station, BS)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)은 적어도 하나의 셀에 대해 서비스를 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 영역이다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.A user equipment (UE) 10 may be fixed or mobile and may be referred to as another term such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS) A base station (BS) 20 generally refers to a fixed station that communicates with a terminal 10 and includes an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point It can be called another term. One base station 20 can provide service for at least one cell. A cell is an area where the base station 20 provides communication services. An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between the base stations 20. Hereinafter, downlink refers to communication from the base station 20 to the terminal 10, and uplink refers to communication from the terminal 10 to the base station 20.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한 다. The base stations 20 may be interconnected via an X2 interface. The base station 20 is connected to an EPC (Evolved Packet Core), more specifically, an MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving Gateway) 30 via an S1 interface. S1 interface supports many-to-many-relations between the base station 20 and the MME / S-GW 30.

도 2는 다중 셀 환경에서 통신하는 단말을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바에 따르면 단말은 기지국간 협력 단위 형성을 통한 협력 전송 방법에 따라 복수의 기지국들과 통신을 수행한다. 2 is a diagram illustrating a terminal that communicates in a multi-cell environment. Referring to FIG. 2, a UE performs communication with a plurality of base stations according to a cooperative transmission method through forming a cooperative unit between base stations.

일반적으로 다중 셀룰러 통신 시스템에서 각 셀이 다른 셀들을 고려하지 않고, 동일한 시간 및 주파수 대역에서 주파수 재사용도 (frequency reuse) ‘1’을 유지한 상태에서 기지국과 단말간의 송수신이 이루어지게 될 경우 셀 경계에 가깝게 위치한 단말일수록 다른 셀들로부터의 간섭으로 인하여 성능이 매우 열악해진다. Generally, in a multi-cellular communication system, when a cell is transmitted and received between a base station and a mobile station in a state in which frequency reuse is maintained at '1' in the same time and frequency band without considering other cells, The performance is very poor due to interference from other cells.

이러한 간섭에 의한 성능 악화 현상을 극복하기 위하여 지금까지 여러 기법들이 연구되었으며, 그 중 한 기법으로서 다중 셀간 협력 통신 기술 (Multi-cell cooperative communication)을 수행할 경우 간섭의 영향을 효과적으로 제거하여 전체 시스템의 전송률을 향상시킬 수 있다. In order to overcome the performance deterioration due to such interference, various techniques have been studied so far. As one of the techniques, when the multi-cell cooperative communication is performed, the influence of the interference is effectively removed, The transmission rate can be improved.

도 2를 참조하면 협력 전송 방법을 설명하기 위한 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서 K개(K≥3, K는 자연수)의 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 일부가 도시되어 있다.Referring to FIG. 2, a part of a multi-cell environment including K (K? 3, K is a natural number) base stations is illustrated in a wireless communication system of a multi-cell environment for explaining a cooperative transmission method.

무선 통신 시스템은 복수의 기지국(1, 2, …) 및 단말(200)을 포함한다. 각 기지국은 하나의 셀에 속한다. 각 기지국은 하나 또는 복수의 송신 안테나를 포함하고, 단말(200)은 MR개(MR≥1, MR은 자연수)의 안테나를 포함한다고 가정한다. The wireless communication system includes a plurality of base stations (1, 2, ...) and a terminal (200). Each base station belongs to one cell. It is assumed that each base station includes one or a plurality of transmit antennas, and the terminal 200 includes MR (MR? 1, MR is a natural number) antenna.

단말(200)은 제1 셀(Cell1)에 속해 있다. 따라서, 제1 셀(Cell1)은 서빙 셀이고, 제1 기지국(1)은 서빙 기지국이다. 단말(200)은 제1 셀(Cell1), 제2셀(Cell2) 및 제3 셀(Cell3)의 경계에 위치한다. 따라서, 단말(200)에게 서빙 기지국인 제1 기지국(1)뿐 아니라, 인접 기지국들인 제2 기지국(2) 및 제3 기지국(3)도 단말(200)에게 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 제1 기지국(1), 제2 기지국(2) 및 제3 기지국(3)이 단말(200)에게 협조적으로 데이터 신호를 전송하면, 간섭 신호를 최소화하여 단말(200)의 수신 성능을 향상시킬 수 있을 것이다.The terminal 200 belongs to the first cell (Cell1). Therefore, the first cell (Cell1) is the serving cell and the first base station (1) is the serving base station. The terminal 200 is located at the boundary between the first cell Cell1, the second cell Cell2, and the third cell Cell3. Accordingly, not only the first base station 1 serving as the serving base station but also the second base station 2 and the third base station 3, which are the adjacent base stations, can greatly affect the terminal 200. Accordingly, when the first base station 1, the second base station 2, and the third base station 3 cooperatively transmit data signals to the terminal 200, the reception performance of the terminal 200 is improved by minimizing the interference signal .

서빙 기지국인 제1 기지국(1) 및 인접 기지국들인 제2 기지국(2), 제3 기지국(3)이 단말(200)에게 협조적으로 데이터 신호를 전송하는 경우, 제4, 제5, …, 제K 기지국이 전송하는 신호는 단말(200)에게 간섭 신호가 된다. 서빙 기지국 및 단말에게 데이터 신호를 협조적으로 전송하는 인접 기지국의 인덱스 집합은 S ={1, 2, 3}으로, 간섭 신호를 전송하는 인접 기지국의 인덱스 집합은 I = {4, 5, …, K}로 표현할 수 있다.When the first base station 1 serving as a serving base station and the second base station 2 and the third base station 3 serving as adjacent base stations transmit data signals in cooperation with the terminal 200, , The signal transmitted by the Kth base station becomes an interference signal to the terminal 200. [ S = {1, 2, 3} is the index set of the neighbor base station that cooperatively transmits the data signal to the serving base station and the UE, and the index set of the neighbor base station transmitting the interference signal is I = {4, 5, ... , K}, respectively.

다만, 이는 셀 경계에 위치한 단말에게 서빙 기지국 및 인접 기지국이 협력 전송을 하는 경우의 일 예일 뿐, 협력 전송을 하는 인접 기지국의 위치, 인접 기지국 개수 등을 제한하는 것이 아니다. 협력 전송을 수행하는 인접 기지국은 단말과 인접 기지국 사이의 거리, SINR, 전송 효율(Spectral Efficiency) 등을 고려하여 적절하게 정해질 수 있다.However, this is merely an example of a case where a serving base station and a neighboring base station perform cooperative transmission to a terminal located at a cell boundary, and does not limit the location of a neighboring base station performing cooperative transmission, the number of neighboring base stations, and the like. The neighbor base station performing the cooperative transmission can be properly determined in consideration of the distance between the mobile station and the neighbor base station, the SINR, the spectral efficiency, and the like.

이와 같이, 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국이 셀 경계의 단말에게 데이터 신호를 협력 전송(CT, Cooperative Transmit) 방법에 의해 전송하는 경 우, 데이터를 수신하는 방법이 문제된다. 데이터가 협력 전송되는 경우, 데이터 수신 방법에는 공간 역다중화(CT with Spatial Demultiplexing; CT-SD) 기법, 빔포밍(CT with Beamforming; CT-BF) 기법, 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse; FFR) 기법 등이 이용될 수 있다. As described above, when the serving BS and the at least one neighbor BS transmit data signals to the UEs at the cell boundaries by a Cooperative Transmission (CT) method, there is a problem of receiving data. When the data is cooperated and transmitted, the data reception method includes a CT (Spatial Division Multiplexing) scheme, a CT with Bamforming (CT-BF) scheme, and a Fractional Frequency Reuse Can be used.

또는 복수의 단말이나 단말과 기지국이 협력 단위를 형성하여 협력 전송을 수행할 수 있다. 상향링크 데이터를 협력 전송 기법에 의해 전송하는 경우가 이에 해당될 것이다. 즉 복수의 단말들(200, 201, 202)이 협력 단위를 형성하여 기지국으로 상향링크 데이터를 협력 전송하거나, 복수의 단말들 중 하나 이상의 단말(200, 201, 202 중 하나 이상의 단말)과 기지국(2, 3, 4, 5, 6 중 하나 이상)이 협력 단위를 형성하여 상향링크 데이터를 서빙 셀 기지국(1)에 상향링크 데이터를 협력 전송할 수 있다. 즉 단말(200)이 복수의 기지국들과 통신하거나, 복수의 단말이 복수의 기지국과 통신하게 되면, 한 개의 기지국과 통신하는 경우에 비하여 기지국의 송신 안테나 개수가 증가하게 되므로 다이버시티(diversity) 이득이 증가하게 된다. 게다가 하나의 기지국에서 다중 안테나를 사용하는 경우에 비하여 공간적으로 떨어져 있는 다른 기지국과 함께 다중 안테나를 사용하면, 각 안테나 간 상관도 감소로 인해 다이버시티 이득이 더 증가하는 효과가 나타날 수 있다. Or a plurality of terminals or a terminal and a base station form a cooperation unit to perform cooperative transmission. This is the case when the uplink data is transmitted by the cooperative transmission scheme. That is, a plurality of terminals 200, 201, and 202 form a cooperating unit to cooperatively transmit uplink data to a base station, or to cooperatively transmit uplink data to one or more terminals 200, 201, and 202 among a plurality of terminals, 2, 3, 4, 5, or 6) forms a cooperative unit, and uplink data can be cooperatively transmitted to the serving cell base station 1. That is, when the terminal 200 communicates with a plurality of base stations, or when a plurality of terminals communicate with a plurality of base stations, the number of transmission antennas of the base station increases compared with a case of communication with one base station, . In addition, when multiple antennas are used together with other base stations spaced apart from each other in the case of using multiple antennas in one base station, the diversity gain may be further increased due to a decrease in correlation between the antennas.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(30)은 프로세서(processor, 31), 메모리(memory, 32), RF부(RF unit, 33), 디스플레이부(display unit, 34), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 35)을 포함한다. 프로세서(31)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(31)를 통해 구현될 수 있다. 3 is a block diagram showing elements of a terminal; The terminal 30 includes a processor 31, a memory 32, an RF unit 33, a display unit 34, and a user interface unit 35 . The processor 31 is implemented with layers of a radio interface protocol to provide a control plane and a user plane. The functions of the respective layers can be implemented through the processor 31. [

메모리(32)는 프로세서(31)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(34)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(35)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(33)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.The memory 32 is connected to the processor 31 to store the terminal drive system, applications, and general files. The display unit 34 displays various information of the terminal and can use well known elements such as a liquid crystal display (LCD) and an organic light emitting diode (OLED). The user interface unit 35 may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen. The RF unit 33 is connected to the processor to transmit and / or receive a radio signal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 프로세서를 나타낸 블록 구성도이다. 4 is a block diagram illustrating a processor of a terminal according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면 협력 단위 결정을 위한 단말의 프로세서는 셀 탐색부(401)와 셀 별 평균 신호 대 잡음비를 측정하는 신호 대 잡음비(SNR) 측정부(402) 및 채널 정보 생성부(403)를 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a processor of a UE for determining a cooperative unit includes a cell search unit 401, a signal-to-noise ratio (SNR) measurement unit 402 for measuring an average signal- 403).

셀 탐색부(401)는 기지국으로부터 무선으로 전송된 신호를 이용하여 탐색할 수 있는 모든 셀들의 고유 ID 등의 셀 탐색 정보를 획득하여 출력한다. The cell search unit 401 obtains and outputs cell search information such as unique IDs of all the cells that can be searched using the signal transmitted from the base station through radio transmission.

신호 대 잡음비 측정부(402)는 셀 탐색기와 셀 간의 출력 신호와 수신 신호를 이용하여 셀 탐색기에서 탐색한 셀들의 신호 대 잡음비를 측정한다. 신호 대 잡음 측정부는 셀 별 신호 대 잡음비의 평균값을 산출할 수 있다. The signal-to-noise ratio measuring unit 402 measures a signal-to-noise ratio of cells searched in the cell searcher using an output signal and a received signal between the cell searcher and the cell. The signal-to-noise measurement unit can calculate an average value of signal-to-noise ratio per cell.

또한 채널 정보 생성부(403)는 신호 대 잡음비 측정부(402)가 셀 별로 측정한 신호 대 잡음비를 이용하여 협력 단위 생성의 대상이 되는 셀들의 채널 정보를 획득한다. 즉 탐색한 셀들 중 신호 대 잡음비가 미리 정해진 기준, 예컨대 신호 대 잡음비의 임계치 또는 기준치을 만족하는 셀들의 신호 대 잡음비 또는 평균 신호 대 잡음비를 가공하여 협력 단위 결정에 필요한 채널 정보를 생성할 수 있다. Also, the channel information generator 403 acquires channel information of cells to be cooperatively generated by using the signal-to-noise ratio measured by the signal-to-noise ratio measuring unit 402 for each cell. That is, the signal-to-noise ratio of the cells that have been searched can be processed to a predetermined reference, for example, a signal-to-noise ratio threshold or a signal-to-noise ratio or an average signal-to-noise ratio of cells satisfying a reference value.

채널 정보 생성부(403)는 셀 별 신호 대 잡음비를 가공 후 양자화하여 탐색한 셀들을 나타내는 정보와 함께 상향링크를 통하여 기지국으로 전송한다. 여기서 채널 정보에 상응하는 각각의 셀을 나타내는 정보가 함께 전송될 수 있는데, 셀들을 나타내는 이러한 정보를 셀 정보라 지칭하며, 셀 아이디(ID) 등이 셀 정보에 해당될 수 있다. The channel information generator 403 processes the signal-to-noise ratio for each cell, and quantizes the signal-to-noise ratio to transmit the signal to the base station along with the information indicating the searched cells. Here, information indicating each cell corresponding to channel information may be transmitted together. Such information indicating cells is referred to as cell information, and a cell ID (ID) or the like may correspond to cell information.

단말로부터 셀 정보와 채널 정보를 수신한 기지국은 이후, 이들 정보를 협력 단위 결정 장치로 전송할 수 있다. 그러면 협력 단위 결정 장치는 각 기지국들로부터 수신한 채널 정보 등을 취합하여 협력 단위를 결정할 수 있다. 만일 해당 기지국이 협력 단위 결정 장치로서의 기능을 함께 수행하게 되는 경우에는 셀 정보 및 채널 정보를 다른 별도의 장치로 전송하지 않고 기지국 내에서 이들 정보를 처리할 수 있음은 물론이다. The base station, which has received the cell information and the channel information from the terminal, can then transmit these pieces of information to the cooperation unit determination apparatus. Then, the cooperating unit determining apparatus can determine the cooperating unit by collecting the channel information and the like received from the respective base stations. In the case where the base station performs the function of the cooperating unit determination device, it is possible to process the cell information and the channel information in the base station without transmitting the cell information and the channel information to another separate device.

도 5는 기지국의 일 예를 나타낸 블록 구성도이다. 5 is a block diagram showing an example of a base station.

기지국은 채널 정보 저장부(501)와 협력 스케줄러(502)를 포함한다. The base station includes a channel information storage unit 501 and a cooperative scheduler 502.

채널 정보 저장부(501)는 해당 셀에 속하는 각 단말로부터 수신한 셀 별 채널 정보를 저장한다. 그리고 채널 정보를 아래에 설명할 협력 스케줄러 및 협력 단위 결정 장치로 출력 또는 전송한다. The channel information storage unit 501 stores channel information for each cell received from each terminal belonging to the corresponding cell. And outputs or transmits the channel information to the cooperative scheduler and cooperating unit determination device to be described below.

협력 스케줄러(502)는 채널 정보 저장부(501)로부터 입력받은 셀 별 채널 정보와 협력 단위 결정 장치로부터 입력받게 될 협력 단위를 결정 정보 그리고 다른 기지국으로부터 전달된 스케줄링 정보 및 같은 협력 단위 내의 다른 셀에 속한 단말기들의 채널 정보를 이용하여 협력 스케줄링을 수행한다. 또한 상기에서 수행된 협력 스케줄링 정보는 시스템에서 정해진 협력 스케줄링 방식에 따라 필요한 정보를 가공하여 다른 기지국으로 전달한다. The cooperative scheduler 502 receives channel information for each cell input from the channel information storage unit 501 and cooperative units to be received from the cooperating unit determination device as decision information and scheduling information transmitted from other base stations and other cells in the cooperating unit And performs cooperative scheduling using channel information of terminals belonging to the same. In addition, the cooperative scheduling information is processed according to a cooperative scheduling scheme determined by the system and transmitted to other base stations.

이 밖에 기지국은 채널 정보 저장부(미도시)를 두어 해당 셀에 속하는 각 단말로부터 수신한 셀 별 채널 정보를 저장할 수 있다. 이 경우 채널 정보 저장부(미도시)는 해당 셀에 속하는 각 단말로부터 수신한 셀 별 채널 정보를 저장한다. 여기서 실시간으로 채널 상태에 따라 단말로부터 계속적으로 채널 정보를 저장하는 경우 저장 공간이 부족할 수 있으므로, 채널 정보 등의 정보는 임시 저장될 수 있다. 그리고 채널 정보를 아래에 설명할 협력 스케줄러 및 협력 단위 결정 장치로 출력 또는 전송한다.In addition, the base station can store channel information for each cell received from each terminal belonging to the corresponding cell by providing a channel information storage unit (not shown). In this case, the channel information storage unit (not shown) stores channel information for each cell received from each terminal belonging to the corresponding cell. In this case, when the channel information is continuously stored from the terminal according to the channel status in real time, the storage space may be insufficient, so that information such as channel information can be temporarily stored. And outputs or transmits the channel information to the cooperative scheduler and cooperating unit determination device to be described below.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 단위 결정 장치를 나타낸 블록 구성도이다. 6 is a block diagram illustrating a cooperative unit determination apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6에 따르면 협력 단위 결정 장치는 정보 수신부(601), 협력 단위 주기 결정부(602)와 협력 단위 결정부(603)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the cooperative unit determination apparatus may include an information receiving unit 601, a cooperation unit period determination unit 602, and a cooperation unit determination unit 603.

정보 수신부(601)는 기지국들로부터 채널 정보 및 셀 정보를 수신한다. 채널 정보 및 셀 정보는 기지국이 서빙 셀 내의 단말로부터 수신하여 전달한 것임은 이 미 설명한 바와 같다. The information receiving unit 601 receives channel information and cell information from the base stations. The channel information and the cell information are received and transmitted from the terminal in the serving cell.

그리고 협력 단위 결정 장치는 협력 단위 결정하는 주기를 정할 수 있다. 협력 단위 결정 주기는 협력 단위 주기 결정부(602)를 두어 수행한다. 협력 단위 주기 결정부(602)는 각 기지국의 채널 정보 저장기로부터 전송되어 정보 수신부(601)에 수신된 단말기들의 셀 별 채널 정보를 이용하여 시스템의 목적에 맞게 적응적으로 협력 단위 결정 주기를 결정한다. 또는 협력 단위를 결정하는 주기는 미리 설정되어 있을 수도 있다.The cooperative unit determination device can set a cycle for determining cooperating units. The cooperative unit determination period is performed by setting the cooperative unit period determination unit 602. The cooperative unit period determination unit 602 determines the cooperative unit determination period adaptively according to the purpose of the system using the channel information of each cell transmitted from the channel information storage of each base station and received by the information receiving unit 601 do. Or the cycle for determining the cooperation unit may be set in advance.

협력 단위 결정 주기가 결정되면 협력 단위 주기 결정부(602)는 그 주기값을 협력 단위 결정부(603)로 전송한다. 그러면 협력 단위 결정부(603)는 결정된 주기값에 따라 협력 단위 결정 정보를 각 기지국으로 전송한다. 협력 단위 결정 주기는 채널의 상황이 변화하는 정도나 협력 단위의 크기나 개수 등에 따라 다르게 결정될 수 있다. When the cooperative unit determination period is determined, the cooperative unit period determination unit 602 transmits the period value to the cooperative unit determination unit 603. Then, the cooperative unit determination unit 603 transmits cooperative unit determination information to each base station according to the determined period value. The cooperative unit determination period can be determined differently depending on the degree of change of the channel situation or the size and number of cooperation units.

본 발명의 실시예에서 협력 단위 결정 주기는 스케줄링을 위한 프레임 전송의 주기와 다르게 설정될 수 있다. 협력 단위 결정이나 이에 따라 결정된 협력 단위 별 협력 스케줄링을 위한 주기가 스케줄링을 위한 프레임 전송과 주기가 같음으로 인해 오버헤드가 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 협력 단위 결정 주기는 채널 상황에 따라 스케줄링을 위한 프레임 주기와 같을 수도 있고, 이보다 길게 설정될 수도 있다. In the embodiment of the present invention, the cooperative unit determination period may be set different from the period of the frame transmission for scheduling. It is to prevent the overhead from occurring due to the cooperative unit determination and the cooperative scheduling for the cooperative unit determined by the cooperative unit being equal in frame transmission and period for scheduling. Therefore, the cooperative unit determination period may be equal to or longer than the frame period for scheduling according to the channel conditions.

협력 단위 결정부(603)는 협력 단위 주기 결정부(602)가 출력한 주기값과 각 기지국의 채널 정보 저장기로부터 출력된 각 단말기의 셀 별 채널 정보를 이용하여 협력 단위를 결정한다. The cooperating unit determination unit 603 determines cooperating units using the period value output from the cooperating unit period determining unit 602 and the channel information for each cell of each terminal output from the channel information storing unit of each base station.

협력 단위를 결정하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있다. 예컨대 셀들 간의 간섭 정보를 측정하여 상호간의 간섭이 심한 셀들을 하나의 협력 단위로 형성하거나, 기지국의 전력값이나 단말과의 채널 상태를 나타내는 채널 값 등을 이용하여 협력 전송 시 단말과의 데이터 전송률을 최대로 만드는 기지국들을 묶어 하나의 협력 단위로 형성하는 방법이 있을 수 있다. 협력 단위를 결정하는 보다 상세한 방법이나 이에 사용되는 연산에 관하여서는 이후 도 8 이하에서 설명하도록 한다. There are many ways to determine cooperation units. For example, by measuring interference information between cells, cells with strong interferences can be formed as a cooperating unit, or a data rate of a cooperative transmission can be increased by using a power value of a base station or a channel value indicating a channel state with the terminal There may be a method of grouping base stations to be maximized into one cooperative unit. The more detailed method of determining the cooperation unit and the calculation used therefor will be described later with reference to FIG.

이와 같은 방법에 의해 협력 단위가 결정되면, 협력 단위 결정 장치는 협력 단위를 나타내는 정보인 협력 단위 결정 정보를 생성하여 각 기지국으로 전송한다. When the cooperative unit is determined by such a method, the cooperative unit determination device generates cooperative unit determination information, which is information indicating the cooperative unit, and transmits the cooperative unit determination information to each base station.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법을 위한 단말, 기지국 및 협력 단위 결정 장치 간의 신호 흐름을 나타낸 흐름도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a signal flow between a UE, a BS, and a cooperative unit determination apparatus for a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따르면 단말(300)은 셀 측정을 수행한 결과를 이용하여 채널 정보를 생성한다(S701). 단말이 셀 측정을 하고 채널 정보를 생성하는 과정에 대하여서는 도 3 내지 도 4에서 이미 설명하였다. 그리고 단말(300)은 생성한 채널 정보를 서빙 셀의 기지국(500)으로 전송한다(S702). 그러면 기지국(500)의 채널 정보 저장부(501)가 채널 정보를 수신하여 저장한다. According to the present invention, the terminal 300 generates channel information using a result of performing cell measurement (S701). The process of the UE measuring the cell and generating the channel information has already been described with reference to FIGS. Then, the terminal 300 transmits the generated channel information to the base station 500 of the serving cell (S702). Then, the channel information storage unit 501 of the base station 500 receives and stores the channel information.

채널 정보 저장부(501)에 저장되었던 채널 정보는 다시 협력 단위 결정 장치로 전송된다(S703). 각 기지국들로부터 전송되는 채널 정보는 협력 단위 결정 장치(600)의 정보 수신부(601)가 수신하여 저장한다(S704). 즉. 각 셀 별 채널 정 보들은 정보 수신부(601)에서 취합된다. 채널 정보를 이용하여 협력 단위 결정 주기를 결정하는 경우, 정보 수신부(601)는 셀 별로 취합된 채널 정보를 협력 단위 주기 결정부(602)로 출력할 수 있다. The channel information stored in the channel information storage unit 501 is transmitted again to the cooperation unit determination apparatus (S703). The channel information transmitted from each base station is received and stored by the information receiving unit 601 of the cooperative unit determination apparatus 600 (S704). In other words. The channel information for each cell is collected in the information receiving unit 601. [ When determining the cooperating unit determination period using the channel information, the information receiving unit 601 may output the channel information collected for each cell to the cooperating unit period determining unit 602. [

협력 단위 주기 결정부(602)는 채널 정보를 이용하여 채널 상황에 따른 협력 단위 결정 주기를 결정한다(S706). 즉 협력 단위 주기 결정부(602)는 채널 상황에 따라, 시그널링의 양이 많거나 연산량이 많아 오버헤드가 심해질 경우라면 협력 단위 결정 주기를 길게 설정하고, 채널 상황이나 단말의 위치나 개수 등의 변동이 심하거나 협력 단위를 갱신하여야 할 환경이라면 협력 단위 결정 주기를 상대적으로 짧게 설정할 수 있다. 물론, 이와는 달리 협력 단위 결정 주기가 미리 결정되어 있을 수 있음은 이미 설명하였다. The cooperative unit period determination unit 602 determines the cooperative unit determination period according to the channel status using the channel information (S706). In other words, the cooperative unit period determination unit 602 sets the cooperative unit determination period to be long if the amount of signaling is large or the amount of calculation is large and the overhead becomes severe according to the channel status, If the environment is severe or the cooperative unit is to be updated, the cooperative unit determination period can be set relatively short. Of course, it has already been explained that the cooperative unit determination cycle may be predetermined.

협력 단위 주기 결정부(602)는 미리 설정된, 또는 채널 상황에 따라 결정된 협력 단위 결정 주기의 주기 값을 협력 단위 결정부(603)로 출력한다(S707). 또한 정보 수신부(601)는 저장된 채널 정보를 협력 단위 결정부(603)에도 출력한다(S708). 그러면 협력 단위 결정부(603)는 입력받은 주기 값에 따른 협력 단위 결정 주기에 채널 정보를 이용하여 협력 단위를 결정한다(S709). The cooperative unit period determination unit 602 outputs the period value of the cooperative unit determination period determined in advance or in accordance with the channel status to the cooperative unit determination unit 603 (S707). The information receiving unit 601 also outputs the stored channel information to the cooperation unit determination unit 603 (S708). Then, the cooperation unit determination unit 603 determines the cooperation unit using the channel information in the cooperation unit determination period according to the inputted period value (S709).

협력 단위 결정부(603)는 결정된 협력 단위에 대한 협력 단위 결정 정보를 기지국(500)으로 전송한다(S710). 그러면 협력 단위 결정 정보는 기지국(500)의 협력 스케줄러(502)가 수신한다. 협력 스케줄러(502)는 협력 단위 결정 정보에 따라 다른 기지국들과 협력 스케줄링을 수행한다(S711). The cooperation unit determination unit 603 transmits the cooperation unit determination information for the determined cooperation unit to the base station 500 (S710). Cooperative unit determination information is then received by the cooperative scheduler 502 of the base station 500. Cooperative scheduler 502 performs cooperative scheduling with other base stations according to cooperative unit determination information (S711).

기지국들 간의 협력 스케줄링에 따라 단말(300)은 다중 셀 환경에서 데이터 를 협력 전송 방법에 의해 송수신할 수 있다(S712). 여기서 협력 전송 방법에 의해 송수신되는 데이터에는 상향링크 데이터와 하향링크 데이터가 모두 해당됨은 앞에서 이미 설명한 바와 같다. In accordance with the cooperative scheduling between the base stations, the terminal 300 can transmit and receive data in a multi-cell environment by a cooperative transmission method (S712). Here, both the uplink data and the downlink data correspond to the data transmitted and received by the cooperative transmission method, as described above.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법을 나타낸 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 단말은 서빙 셀의 기지국으로 셀 측정 결과를 보고한다(S801). 셀 측정 결과 보고는 채널 정보 전송을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 8, the UE reports a cell measurement result to a serving BS (S801). The report of the cell measurement result may mean channel information transmission.

채널 정보의 생성을 위한 과정을 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 단말은 인접 셀 탐색을 통해 서빙 셀 및 서빙 셀에 인접한 셀들부터 셀 탐색을 위한 신호를 수신한다. 셀 탐색을 위한 신호에는, 각 셀의 탐색을 위한 셀 아이디 등의 고유 정보와 그 셀에 상응하는 파일럿 위치 정보가 포함된다. 단말은 각각의 셀 별로 셀 탐색을 수행하여 신호를 수신하고, 이를 통해 후술할 채널 정보를 셀 별로 얻는다. 만약 탐색이 가능한 인접 셀이 없으면, 채널 정보 역시 생성되지 않는다.A process for generating channel information will be described as an example. The UE receives a signal for cell search from cells adjacent to the serving cell and the serving cell through the neighbor cell search. The signal for cell search includes unique information such as a cell ID for searching each cell and pilot position information corresponding to the cell. The terminal performs a cell search for each cell to receive a signal, thereby obtaining channel information, which will be described later, on a cell-by-cell basis. If there is no neighbor cell that can be searched, no channel information is also generated.

그리고 단말은 탐색이 된 인접 셀에 대해서 셀 측정을 수행한다. 즉 단말은 인접 셀들의 신호 대 잡음비를 측정한다. 단말은 이 단계에서 평균 신호 대 잡음비를 산출할 수도 있다. 단말은 셀 별로 측정한 신호 대 잡음비를 이용하여, 신호 대 잡음비가 기준치 이상인 셀들에 대한 채널 정보를 생성한다. 채널 정보는 이미 측정한 셀 별 신호 대 잡음비 또는 평균 신호 대 잡음비 등의 정보를 포함할 수 있다. Then, the UE performs cell measurement on the neighboring cell that has been searched. That is, the UE measures a signal-to-noise ratio of adjacent cells. The terminal may calculate an average signal-to-noise ratio at this stage. The UE generates channel information for cells whose signal-to-noise ratios are equal to or higher than a reference value using the signal-to-noise ratio measured for each cell. The channel information may include information such as a signal-to-noise ratio or an average signal-to-noise ratio for each cell that has already been measured.

여기서 신호 대 잡음비의 값이 기준치 이상인 셀들을 협력 단위 결정 대상 셀이라고 지칭한다. 즉 신호 대 잡음비의 값이 일정 수준이 미치지 못하는 셀들은 협력 단위 형성의 대상에서 제외될 수 있다. Here, cells having a signal-to-noise ratio value equal to or higher than a reference value are referred to as cooperative unit determination target cells. In other words, cells whose signal-to-noise ratio values do not reach a certain level can be excluded from the cooperative unit formation target.

그리고 단말은 인접 셀들에 상응하는 채널 정보를 서빙 셀 기지국으로 전송한다. 각 기지국들은 자신을 서빙 셀의 기지국으로 하는 모든 단말들 중 가능한 한 많은 단말들로부터 인접 셀에 대한 채널 정보를 수신하도록 한다. 이 때 채널 정보는 양자화된 정보일 수 있다. 이미 설명한 바와 같이, 신호 대 잡음비가 기준치 이하인 셀의 채널 정보는 전송되지 않는다. Then, the UE transmits channel information corresponding to neighbor cells to the serving cell BS. Each of the base stations receives channel information on a neighboring cell from as many terminals as possible among all terminals having the base station of the serving cell. At this time, the channel information may be quantized information. As described above, the channel information of the cell whose signal-to-noise ratio is equal to or lower than the reference value is not transmitted.

기지국들이 단말들로부터 채널 정보를 수신하면, 기지국은 셀 별 채널 정보를 협력 단위 결정 장치로 전송한다(S802). 이로써 협력 단위 결정 장치는 기지국들로부터 채널 정보를 수신하여 취합할 수 있다.When the BSs receive the channel information from the MSs, the BS transmits the cell-by-cell channel information to the cooperative unit determination unit (S802). As a result, the cooperative unit determination apparatus can receive channel information from the base stations and collect the channel information.

협력 단위 결정 장치는 여러 기지국 중에서 지정된 기지국이거나, 제3의 장치 또는 기지국보다 상위에 있는 장치일 수 있다. 예컨대 무선망 제어부(Radio Network Controller, RNC)가 협력 단위 결정 장치의 역할을 할 수 있다. 만일 어느 기지국이 협력 단위 결정 장치의 역할로 지정된 경우라면 그 기지국은 단말로부터 수신한 채널 정보나 셀 정보를 또다른 장치로 전송할 필요가 없다. The cooperative unit determination device may be a designated base station among several base stations, or a device that is higher than the third base station or the base station. For example, a radio network controller (RNC) can serve as a cooperative unit determination device. If a certain base station is designated as a cooperating unit determination device, the base station does not need to transmit channel information or cell information received from the terminal to another device.

협력 단위 결정 장치는 각 기지국들로부터 채널 정보를 수신 및 취합한다. 그리고 협력 단위 결정의 주기를 결정한다(S803). 취합된 채널 정보를 이용하여 협력 단위를 결정 또는 갱신하는 주기를 협력 단위 결정 주기라 하는데, 협력 단위 결정 주기를 결정하기 위해 채널 정보를 이용할 수 있다. 또는 협력 단위 결정 주기는 미리 결정되어 있을 수 있다. The cooperative unit determination apparatus receives and collects channel information from each base station. Then, the cycle of the cooperative unit determination is determined (S803). The cycle of determining or updating the cooperating unit using the collected channel information is called cooperating unit determining period, and channel information can be used to determine the cooperating unit determining period. Or the cooperative unit determination period may be predetermined.

그러면 협력 단위 결정 장치는 협력 단위 결정 주기마다 협력 단위를 결정한다(S804). 협력 단위 결정 장치가 협력 단위를 결정하는 방법을 예로 들어 설명하도록한다. Then, the cooperation unit determination apparatus determines the cooperation unit for each cooperation unit determination period (S804). Describe as an example how a cooperating unit decision unit determines a cooperating unit.

협력 단위 결정 장치는 어떤 협력 단위에도 속하지 않은 기지국 중 무작위로 임의의 기지국을 선택하여 새로운 협력 단위를 생성할 수 있다. 그 다음, 어떤 협력 단위에도 속하지 않은 나머지 기지국 중에서 어느 하나의 기지국을 해당 협력 단위에 귀속시킬 경우, 다음의 수식에 따른 C1 값을 최대로 하는 기지국을 선택하여 해당 협력 단위에 포함시킨다. The cooperative unit determination apparatus can randomly select any of the base stations not belonging to any cooperating unit to create a new cooperating unit. Then, when assigning any one of the remaining base stations not belonging to any cooperating unit to the cooperating unit, the base station selecting the maximum value of C1 according to the following formula is selected and included in the cooperating unit.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112008088795032-pat00001
Figure 112008088795032-pat00001

[수학식 1]에서 ICIk,b’ 는 b’번째 기지국과 k번째 단말 사이에서 측정된 신호 대 잡음비의 값을 이용해서 산출된 인접 셀의 간섭 전력 정보이다. [수학식 1]을 사용할 경우, 결과적으로 간섭 전력의 크기가 큰 기지국의 셀이 협력 단위에 포함되게 된다. 즉, 이 방법은 인접 기지국들 사이에 간섭의 정도가 많은 기지국들끼리 협력 단위를 형성하는 방법이다. In Equation (1), ICI k, b ' is the interference power information of the adjacent cell calculated using the value of the signal-to-noise ratio measured between the b' th base station and the k th UE. When [Equation 1] is used, a cell of a base station having a large interference power is included in a cooperating unit. That is, this method forms a cooperative unit between base stations having a large degree of interference between adjacent base stations.

또는, 협력 단위 결정 장치는 인접 셀 정보를 이용하여 [수학식 2]의 로그 합(log-sum)에 따른 C2 값을 최대화하는 기지국을 선택하여 협력 단위에 포함시킨다.Alternatively, the cooperative unit determination apparatus selects a base station that maximizes the C2 value according to the log-sum of Equation (2) using the neighbor cell information, and includes the selected base station in the cooperation unit.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112008088795032-pat00002
Figure 112008088795032-pat00002

여기서 Pmax는 기지국의 최대 전력이고, Hk,b는 b번째 기지국과 k번째 단말 사이의 채널값이다. [수학식 2]를 사용하여 C2 값을 최대로 하는 기지국을 선택하여 협력 단위에 포함시키면, 협력 단위내의 기지국과 단말 간의 전송률을 최대화하는 기지국들끼리 협력 단위를 형성시키게 된다.Where P max is the maximum power of the base station and H k, b is the channel value between the b th base station and the k th terminal. If a base station that maximizes the value of C2 is selected and included in the cooperating unit using Equation (2), the cooperating units between the base stations maximizing the data rate between the base station and the terminals in the cooperating unit are formed.

협력 단위 결정 장치는 셀을 협력 단위에 편입시킴으로써 협력 단위를 형성하는 과정을 최대 협력 단위 개수에 도달할 때까지 계속 반복한다. 최대 협력 단위 갯수란, 하나의 협력 단위 내에 포함될 수 있는 셀 또는 기지국의 개수의 최대값을 의미할 수 있고, 또는 형성 가능한 협력 단위의 개수의 최대값을 의미할 수도 있다. 협력 단위 결정 장치는 다른 협력 단위를 형성하기 시작한다.Collaborative unit determination unit repeats the process of forming a cooperative unit by incorporating a cell into cooperating unit until the number of cooperating units is reached. The maximum number of cooperating units may mean the maximum value of the number of cells or base stations that can be included in one cooperating unit or may mean the maximum value of the number of cooperating units that can be formed. Collaborative unit determination devices begin to form other cooperating units.

아래는 협력 단위 결정을 위한 알고리즘의 예를 pseudo 코드로 나타낸 것이다. Below is an example of an algorithm for cooperative unit determination in pseudo code.

Figure 112008088795032-pat00003
Figure 112008088795032-pat00003

협력 단위 결정 장치가 상술한 방법에 따라 협력 단위를 결정 및 형성하면, 이에 관한 협력 단위 결정 정보를 각 기지국으로 전송한다(S805). 기지국은 협력 단위 결정 장치로부터 협력 단위 결정 정보를 수신함으로써 자신이 어느 협력단위 에 포함되어 단말과 협력 전송을 수행할 것인지를 알게 된다. When the cooperation unit determination apparatus determines and forms the cooperation unit according to the above-described method, the cooperation unit determination information about the cooperation unit is transmitted to each base station (S805). The base station receives the cooperative unit determination information from the cooperative unit determination device, so that the base station knows which cooperative unit is included in the cooperative unit and performs cooperative transmission with the terminal.

그러면 기지국들은 협력 단위 결정 정보에 따라 자신과 협력 단위를 형성하는 다른 기지국들과 협력 단위 형성을 위한 협력 스케줄링을 수행한다(S806). 그러면 단말은 협력 단위를 형성한 복수의 셀들과 협력 전송을 통해 통신하게 되며, 협력 단위 내의 인접 셀의 기지국과 데이터를 송수신한다(S807). 이 경우, 단말과 기지국 간 데이터 또는 신호 송수신 시, 인접 셀의 간섭에 의한 영향이 줄어드는 효과가 있을 수 있다.In step S806, the base stations perform cooperative scheduling for forming a cooperative unit with other base stations forming the cooperating unit according to the cooperative unit determination information. Then, the terminal communicates with the plurality of cells forming the cooperating unit through cooperative transmission, and transmits / receives data to / from the neighboring cell in the cooperating unit (S807). In this case, there may be an effect that the influence due to the interference of the adjacent cell is reduced when data or signals are exchanged between the terminal and the base station.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법을 위한 협력 단위를 결정하는 주기를 나타낸 도면이다. FIG. 9 is a diagram illustrating a cycle for determining a cooperative unit for a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention.

종래의 정적 협력단위 결정 방식은 시간에 따라 변하는 기지국과 단말 사이의 무선 채널 상태를 적응적으로 고려하지 않았다. 따라서 성능 개선 효과가 크지 않았다. The conventional static cooperative unit determination method does not adaptively consider the radio channel state between the base station and the mobile station which change with time. Therefore, the performance improvement was not significant.

또한 종래의 동적 협력 단위 결정 방식에 따르면, 협력 단위 결정 주기와 스케줄링이 수행되는 프레임의 주기와 동일함으로 인해 오버헤드가 심해 실제 시스템에 적용하기 어려웠다. 뿐만 아니라, 스케줄링 이득을 효과적으로 얻지 못하는 문제점도 있었다. Also, according to the conventional dynamic cooperative unit determination method, since the cooperative unit determination period and the period of the frame in which the scheduling is performed are the same, it is difficult to apply to the actual system because of the heavy overhead. In addition, there is a problem that the scheduling gain can not be obtained effectively.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 협력 단위 결정을 위한 주기를 스케줄링을 위한 프레임의 주기와는 다르게 설정한다. 예컨대, 스케줄링이 수행되는 프레임을 여러 개 묶은 시간 단위를 주기로 협력 단위 결정이 수행될 수 있 다. 도 9에서 901, 902, 903, …은 프레임 전송 시기를 나타내고, 빗금친 909 및 910은 협력 단위 결정 시기를 나타낸다. 협력 단위 결정 시기(909, 910)는 기지국들로부터 수신한 셀 별 채널 이득을 이용하여, 협력 단위를 결정하는 시기를 말한다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 협력 단위 결정 정보를 수신한 기지국들이 협력 스케줄링을 하는 시기를 의미할 수도 있다. 909에서 910까지를 협력 단위 결정의 한 주기라 할 수 있다. In order to solve such a problem, in the present invention, a period for determining a cooperative unit is set differently from a period of a frame for scheduling. For example, cooperative unit determination can be performed at a time unit of a plurality of frames in which scheduling is performed. 9, 901, 902, 903, ... Indicates a frame transmission timing, and shaded 909 and 910 indicate a cooperative unit determination timing. The cooperative unit determination times 909 and 910 refer to a time when cooperative units are determined using the channel gain of each cell received from the base stations. Alternatively, according to another embodiment of the present invention, it may mean a time when the base stations that received the cooperative unit determination information perform cooperative scheduling. 909 to 910 can be considered as one cycle of cooperative unit determination.

프레임 주기보다 긴 협력 단위 결정 주기 동안 각 셀들은 같은 협력 단위에 속한 다른 셀들과 단말로의 협력 전송을 수행한다. 그리고 이 때 각 단말은 셀 별 평균 신호 대 잡음비를 측정한다. 신호 대 잡음비는 채널 정보로 가공될 수 있다. 각 단말이 측정한 셀 별 평균 신호 대 잡음비 또는 채널 정보는 협력 전송 주기가 끝나는 시점에서 서빙 셀의 기지국을 통해 협력 단위 결정 장치로 전송된다. 협력 단위 결정 장치는 채널 정보를 이용하여 다양한 연산을 통해 협력 단위를 결정할 수 있다. During the cooperative unit determination period longer than the frame period, each cell performs cooperative transmission with other cells belonging to the same cooperative unit to the UE. At this time, each terminal measures an average signal-to-noise ratio per cell. The signal-to-noise ratio can be processed into channel information. The average signal-to-noise ratio or channel information for each cell measured by each terminal is transmitted to the cooperating unit determination device through the base station of the serving cell at the end of the cooperative transmission period. The cooperative unit determination device can determine the cooperating unit through various operations using the channel information.

협력 단위가 결정된 내용을 나타낸 정보를 협력 단위 결정 정보라 한다. 협력 단위 결정 장치에 의해 생성된 협력 단위 결정 정보는 각 기지국으로 전송된다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 협력 단위의 결정은 실시간으로 수집되는 채널 정보를 이용하여 다시 생성 또는 변경됨으로써 채널 상황을 정확하게 반영할 수 있게 된다. The information indicating the determined contents of the cooperation unit is called the cooperation unit determination information. Cooperative unit determination information generated by the cooperative unit determination apparatus is transmitted to each base station. Therefore, the determination of the cooperating unit according to the embodiment of the present invention can be accurately generated by reflecting the channel state by using the channel information collected in real time.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법의 수행을 위한 협력 단위 결정 장치를 지정하는 다양한 방식을 예시한 도면이다. FIG. 10 to FIG. 12 illustrate various schemes for designating a cooperative unit determination apparatus for performing a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 실제 통신 환경에서 단말과 기지국이 위치하는 토폴로지(topology)에 따라 부분 협력 단위 결정 방식(도 10)과 전체 협력 단위 결정 방식(도 11), 그리고 하이브리드 협력 단위 결정 방식(도 12)으로 구분할 수 있다. 10 to 12, according to a topology in which a terminal and a base station are located in an actual communication environment, a partial cooperation unit determination method (FIG. 10), an overall cooperation unit determination method (FIG. 11), and a hybrid cooperation unit determination Method (FIG. 12).

도 10의 부분 협력 단위 결정 방식은 부분적으로 기지국들의 협력 단위가 결정되는 방식이다. 우선, 각 기지국들이 단말들로부터 인접 셀 정보를 수신한다. 그리고 기지국 별 단말들(1011, 1012, 1013, 1014)에게서 받은 인접 셀 정보를 미리 정해진 바에 따라 기지국 별로 정보를 모은다. 그리고 상술한 미리 정해진 바에 따른 기지국 그룹(1021, 1022)에 해당하는 협력 단위 결정 장치(1022, 1032)가 존재한다. The partial cooperation unit determination method of FIG. 10 is a method in which the cooperation unit of the base stations is partially determined. First, each base station receives neighbor cell information from the terminals. The neighbor cell information received from each of the base station terminals 1011, 1012, 1013, and 1014 is collected for each of the base stations according to a predetermined order. There are cooperating unit determination apparatuses 1022 and 1032 corresponding to the above-described predetermined base station groups 1021 and 1022. [

각 기지국 그룹(1021, 1022) 내에서의 협력 단위를 각각의 협력 단위 결정 장치(1022, 1032)가 독립적으로 결정하는 방식이 도 10에 도시된 부분 협력 단위 결정 방식이다. 이 방식은 기지국들이 지역적으로 흩어져 있는 통신 환경에 적합하다. A method of independently determining the cooperative units in the respective base station groups 1021 and 1022 by the cooperative unit deciding devices 1022 and 1032 is a partial cooperative unit determination method shown in FIG. This scheme is suitable for communication environments where base stations are scattered locally.

도 11의 전체 협력 단위 결정 방식은 모든 기지국(1121)들의 단말(1111, 1112, 1113, 1114)의 인접 셀들에 상응하는 채널 정보들을 한꺼번에 모아서, 하나의 협력 결정 장치(1131)가 이들 전부에 대한 협력 단위를 결정하는 방식이다. 상기 방식은 기지국들이 서로 그룹별로 나누어져서 채널 정보를 처리하는 것보다 일괄적으로 처리하는 것이 유리한 통신 환경에 적합하다. 11, channel information corresponding to the neighboring cells of the terminals 1111, 1112, 1113, and 1114 of all the base stations 1121 is collectively collected so that one cooperative determination unit 1131 determines It is a method of determining cooperation unit. This scheme is suitable for a communication environment in which it is advantageous for the base stations to collectively process the channel information rather than to divide them into groups.

마지막으로 도 12의 하이브리드 방식은 부분 협력 단위 결정 방식과 전체 협력 단위 결정 방식을 결합한 방식이다. 단말(1211, 1212, 1213, 1214)에게서 받은 인접 셀 정보를 미리 약속된 기지국(1221, 1222)끼리 부분적으로 모으고, 기지국 그룹(1221, 1222) 별 협력 단위 결정 장치(1231, 1232)는 보다 상위의 협력 단위 결정 장치(1241)를 통해 인접 셀 정보 또는 셀 별 채널 정보를 다른 그룹과 공유할 수 있다. Finally, the hybrid scheme shown in FIG. 12 is a combination of a partial cooperation unit determination method and a total cooperation unit determination method. The neighboring cell information received from the terminals 1211, 1212, 1213 and 1214 is partially collected in advance by the promised base stations 1221 and 1222 and the cooperative unit determination devices 1231 and 1232 for the base station groups 1221 and 1222 The neighboring cell information or the cell-by-cell channel information can be shared with other groups through the cooperative unit determination unit 1241 of FIG.

즉 채널 정보를 공유하기 위해서, 협력 단위 결정 장치 중에서도 상위의 협력 단위 결정 장치(1241)가 존재하게 된다. 기지국 그룹(1221, 1222) 별 협력 단위 결정 장치(1231, 1232)가 수집한 인접 셀들에 대한 채널 정보를 상위 단계의 협력 단위 결정 장치(1241)로 전송한다. 그러면 상위의 협력 단위 결정 장치(1241)는 채널 정보를 각 기지국 그룹의 인접 셀 정보와 함께 처리하여 기지국 그룹 별 협력 단위 결정 장치(1231, 1232)로 다시 전송한다. 그러면 각 기지국 그룹 별로 협력 단위가 결정된다. 여기서 상위의 협력 단위 결정 장치(1241)의 역할은 미리 정해진 기지국 또는 RNC 등이 수행할 수 있다.In other words, in order to share the channel information, there is an upper cooperative unit determination device 1241 among the cooperative unit determination devices. And transmits the channel information about the neighboring cells collected by the cooperative unit determination devices 1231 and 1232 for the base station groups 1221 and 1222 to the cooperative unit determination device 1241 at the upper level. Then, the upper cooperating unit deciding apparatus 1241 processes the channel information together with neighboring cell information of each base station group and transmits it to the cooperating unit determining apparatuses 1231 and 1232 for each base station group. Then, the cooperation unit is determined for each base station group. The role of the upper cooperative unit deciding device 1241 may be performed by a predetermined base station, an RNC or the like.

상기의 과정을 거쳐 협력 통신을 수행하기 위한 협력 단위가 결정되면, 협력 단위 별로 스케줄링이 실시된다. When the cooperation unit for performing the cooperation communication is determined through the above-described process, scheduling is performed for each cooperation unit.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법을 수행하기 위한 기지국들의 다양한 협력 스케줄링 방식을 예시한 도면이다. 도 13을 참조하면, (a)의 ‘스케줄링 방식 1’에서는 미리 결정된 하나의 기지국 또는 제3의 RNC가 스케줄러(13010)로서 협력 단위 이내의 모든 기지국들에 대해서 협력 스케줄링을 하는 방식이다. 스케줄링 방식 1에서 스케줄러(1301)는 서비스를 제공받고자 하는 협력 단위 이내의 모든 사용자들에 대한 정보를 가지고 있으며, 사용하고자 하는 스케줄링 방법에 따라서 서비스를 제공받을 사용자를 선택할 수 있다. FIG. 13 is a diagram illustrating various cooperative scheduling schemes of BSs for performing a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 13, in the 'scheduling scheme 1' of FIG. 13A, a predetermined base station or a third RNC performs a cooperative scheduling for all base stations within a cooperative unit as a scheduler 13010. In the scheduling method 1, the scheduler 1301 has information on all users within a cooperation unit to which a service is to be provided, and can select a user to be provided according to a scheduling method to be used.

만약, 협력 단위 이내의 모든 정보를 한꺼번에 처리하는 방식이 어려운 경우, 도 13의 (b)와 (c)의 스케줄링 방식2 또는 스케줄링 방식 3이 사용될 수 있다. 스케줄링 방식 2에서는 협력 단위 이내의 기지국들끼리 순서를 먼저 정한다. 순서상 가장 처음인 기지국이 해당 기지국 내의 사용자들에 대해서 스케줄링을 수행한다. 그리고 두 번째 기지국이 첫번째 기지국의 스케줄링 결과를 전달받게 되고, 이 정보를 고려하여 두 번째 기지국 내의 사용자들에 대해서 스케줄링을 수행한다. 이와 같이, 각 기지국은 정해진 순서에 따라서 이전 기지국의 스케줄링 결과를 고려하여 협력 스케줄링을 수행하게 된다. If it is difficult to process all the information within the cooperative unit at once, the scheduling method 2 or the scheduling method 3 of FIGS. 13 (b) and 13 (c) can be used. In the scheduling method 2, the base stations within the cooperating unit first determine the order. The first base station in the sequence performs scheduling for users in the base station. Then, the second base station receives the scheduling result of the first base station, and performs scheduling for the users in the second base station in consideration of this information. In this manner, each base station performs cooperative scheduling in consideration of the scheduling result of the previous base station in a predetermined order.

스케줄링 방식 3에서는 협력 단위 이내에서 모든 기지국들이 각자 협력 스케줄링을 수행한다. 그 후, 각 기지국의 스케줄링 결과를 스케줄러(1303)로 설정된 미리 결정된 기지국 또는 제3의 RNC로 전송한다. 각 기지국들로부터 전송된 협력 스케줄링 결과들은 함께 가공되고, 가공된 정보는 각 기지국으로 다시 전송된다. 상기 과정을 반복함으로써, 각 기지국들은 인접 기지국의 스케줄링 결과를 고려하여 각자 협력 스케줄링을 수행한다.In scheduling scheme 3, all base stations perform cooperative scheduling within cooperating units. Then, the scheduling result of each base station is transmitted to the predetermined base station or the third RNC set in the scheduler 1303. Cooperative scheduling results transmitted from each base station are processed together, and the processed information is transmitted back to each base station. By repeating the above procedure, each base station performs cooperative scheduling considering the scheduling result of the neighbor base station.

상술한 모든 방법은 상기 방법을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서 또는 도 3에 도시된 단말의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.All of the methods described above may be performed by a processor such as a microprocessor, controller, microcontroller, application specific integrated circuit (ASIC) or the like, or a processor of the terminal shown in FIG. 3, have. The design, development and implementation of the above code will be apparent to those skilled in the art based on the description of the present invention.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand. Therefore, it is intended that the present invention covers all embodiments falling within the scope of the following claims, rather than being limited to the above-described embodiments.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system;

도 2는 다중 셀 환경에서 통신하는 단말을 나타낸 도면. 2 illustrates a terminal communicating in a multi-cell environment;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말, 기지국 및 협력 단위 결정 장치를 나타낸 블록도.3 is a block diagram illustrating a terminal, a base station, and a cooperative unit determination apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 협력 방법을 나타낸 도면. FIG. 4 illustrates a multi-cell cooperation method according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 시간에 따른 협력 단위를 결정하는 과정을 나타낸 도면. 다중 셀 협력 방법FIG. 5 illustrates a process of determining cooperative units over time according to an embodiment of the present invention. FIG. Multi-cell cooperation method

도 6 내지 도 8은 기지국들 협력 단위 결정 장치를 지정하는 다양한 방식을 예시한 도면.FIG. 6 to FIG. 8 illustrate various schemes for designating a cooperative unit determination apparatus for base stations; FIG.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국들의 다양한 협력 스케줄링 방식을 예시한 도면.FIG. 9 illustrates various cooperative scheduling schemes of base stations according to an embodiment of the present invention; FIG.

Claims (12)

단말의 서빙 셀 및 2개 이상의 인접 셀에 대한 셀 측정에 따른 신호 대 잡음비가 기준치 이상인 협력 단위 결정 대상 셀의 채널 정보를 수신하는 단계; Receiving channel information of a cooperative unit determination cell having a signal-to-noise ratio according to a cell measurement of a serving cell and two or more adjacent cells of the terminal equal to or greater than a reference value; 상기 단말로의 협력 전송을 수행하며 하나 이상의 셀을 포함하는 협력 단위를 결정하기 위한 협력 단위 결정 주기를 상기 채널 정보를 이용하여 결정하는 단계; 및 Determining cooperating unit determination periods for cooperating transmission to the terminal and for determining cooperating units including one or more cells using the channel information; And 상기 채널 정보를 이용하여 상기 협력 단위 결정 주기마다 상기 협력 단위 결정 대상 셀 중에서 채널 상황에 따른 상기 협력 단위를 결정하는 단계를 포함하는 다중 셀 협력 방법. And determining the cooperative unit according to a channel condition among the cooperative unit determination target cells for each cooperative unit determination period using the channel information. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 협력 단위를 결정한 결과인 협력 단위 결정 정보를 상기 협력 단위에 포함된 셀의 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 다중 셀 협력 방법.And transmitting cooperative unit determination information as a result of determining the cooperative unit to a base station of a cell included in the cooperative unit. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 협력 단위 결정 주기는 상기 단말과 기지국 간의 스케줄링을 위해 프레임을 전송하는 주기와 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 다중 셀 협력 방법. Wherein the cooperative unit determination period is set differently from a period of transmitting a frame for scheduling between the subscriber station and the base station. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 단말은 서빙 셀 및 상기 인접 셀에 대한 셀 탐색을 통해 획득한 탐색 신호로부터 상기 신호 대 잡음비를 산출하고, 상기 신호 대 잡음비를 이용하여 상기 채널 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 셀 협력 방법. Wherein the UE calculates the signal-to-noise ratio from a search signal obtained through a cell search for a serving cell and the neighboring cell, and generates the channel information using the signal-to-noise ratio. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 셀 측정 결과 상호 간섭이 심한 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀을 상기 협력 단위에 포함시킴으로써 상기 협력 단위를 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 셀 협력 방법. Wherein the cooperative unit is determined by including the serving cell and the neighboring cell, which are highly interfering with each other as a result of the cell measurement, in the cooperative unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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