KR101558568B1

KR101558568B1 - 셀간 간섭을 완화하는 자원영역 할당방법

Info

Publication number: KR101558568B1
Application number: KR1020080110372A
Authority: KR
Inventors: 최진수; 정재훈; 한종영; 조한규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2015-10-08
Also published as: KR20090048354A

Abstract

셀간 간섭을 완화하는 자원영역 할당방법은 일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존(Intercell Interference Coordination Zone)과 Non-ICIC 존(Non-Intercell Interference Coordination Zone)으로 나누는 단계 및 상기 ICIC 존 내에 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 배열하는 단계를 포함하되, 상기 ICIC 존의 패턴은 인접 셀에 대한 ICIC 존의 패턴과 동일하다. 셀간 간섭을 완화할 수 있다.

Description

셀간 간섭을 완화하는 자원영역 할당방법{METHOD OF ALLOCATING RESOURCE REGION FOR MITIGATING INTERCELL INTERFERENCE}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 완화하는 자원영역 할당방법에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(broadband wireless access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelessMAN-SC'라는 단일 반송파(single carrier) 물리계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 'WirelessMAN-SC' 외에'WirelessMAN-OFDM'과 'WirelessMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1(이하, IEEE 802.16e)이 2005년에 완료되었다.

현재, IEEE 802.16e를 기반으로 새로운 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m에 대한 표준화가 진행되고 있다. 새로이 개발되는 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m은 앞 서 설계된 IEEE 802.16e를 함께 지원할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 새로이 설계되는 시스템의 기술(IEEE 802.16m)은 기존 기술(IEEE 802.16e)을 효율적으로 포괄하여 동작하도록 구성하여야 한다.

최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 보다 높은 데이터 전송률로 처리할 것을 요구한다.

높은 데이터 전송률을 가질 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 최근 주목받고 있다. OFDM은 주파수 대역을 다수의 직교 부반송파로 분할하여 데이터를 전송하는 다중 반송파 변조 기법이다. OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)는 OFDM에 FDMA(frequency division multiple access) 또는 TDMA(time division multiple access) 또는 CDMA(code division multiple access)를 결합하여 다중 사용자의 다중화를 제공하는 기법이다.

무선통신 시스템은 기지국(Base Station; BS)과 적어도 하나 이상의 단말(User Equipment; UE)을 포함한다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 상향링크(uplink; UL)는 단말로부터 기지국으로의 전송을 의미하고, 하향링크(downlink; DL)는 기지국으로부터 단말로의 전송을 의미한다.

무선통신 시스템은 효율적인 시스템 구성을 위해 셀(cell) 구조를 갖는다. 셀이란 주파수를 효율적으로 이용하기 위하여 넓은 지역을 작은 구역으로 세분한 구역을 의미한다. 일반적으로 셀의 중심부에 기지국을 설치하여 단말을 중계하며, 셀은 하나의 기지국이 제공하는 서비스 영역을 말한다.

다중 셀 환경하에서 OFDM/OFDMA 시스템의 인접하는 셀이 동일한 부반송파를 사용하게 되면, 이는 사용자들에게 간섭(interference)의 원인이 될 수 있다. 이를 셀간 간섭(inter-cell interference)이라 한다. 특히, 셀간 간섭은 셀의 경계 부근에 있는 단말에게 큰 문제가 된다. 하향링크에서 셀의 경계 부근에 있는 단말은 인접 셀로부터 강한 간섭을 받는다. 상향링크에서 셀의 경계 부근에 있는 단말은 인접 셀에 강한 간섭을 줄 뿐만 아니라, 서빙 셀에서 경로 손실(Path Loss)에 의하여 낮은 전송률을 가지게 된다.

셀간 간섭을 줄이기 위하여 인접 셀간에 서로 다른 부반송파를 사용하도록 할 수 있으나, 이에 따르면 하나의 기지국이 사용할 수 있는 무선자원이 줄어드는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 셀간 간섭을 완화하는 자원영역 할당방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따른 자원영역 할당방법은 일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존(Intercell Interference Coordination Zone)과 Non-ICIC 존(Non-Intercell Interference Coordination Zone)으로 나누는 단계 및 상기 ICIC 존 내에 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 배열하는 단계를 포함하되, 상기 ICIC 존의 패턴은 인접 셀에 대한 ICIC 존의 패턴과 동일하다.

본 발명의 일 양태에 따른 셀간 간섭 완화 방법은 일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존(Intercell Interference Coordination Zone)과 Non-ICIC 존(Non-Intercell Interference Coordination Zone)으로 나누는 단계, 상기 ICIC 존 내에 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 배열하는 단계 및 상기 ICIC 존에 대한 정보를 인접 기지국으로 전달하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 셀간 간섭 완화 방법은 피드백 정보를 네트워크로 전송하는 단계 및 상기 피드백 정보에 기초하여 할당된 자원영역에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 자원영역에 대한 정보는 일정 OFDM 심볼 상의 전 체 주파수 대역 내에 할당된 ICIC 존의 위치와 크기에 대한 정보 및 상기 ICIC 존 내부에 할당된 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 위치 및 크기에 대한 정보를 포함한다.

셀간 간섭을 완화시킬 수 있다. 특히, 셀 경계에 있는 단말이 하향링크로 데이터를 수신하는 경우 인접 셀로부터의 간섭을 적게 받을 수 있다. 또한, 상향링크로 데이터를 전송하는 경우 인접 셀에 미치는 간섭을 줄일 수 있다.

도 1은 다중 셀 환경에서의 무선 통신시스템을 도시한 예시도이다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 기지국(Base Station; BS, 20)과 적어도 하나 이상의 단말(User Equipment; UE, 10)을 포함한다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스 템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)와 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 대해 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다수의 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하며, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.

기지국(20)에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. 셀은 하나의 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 영역이다. 다중 셀(multi cell)은 적어도 하나의 셀을 가지는 기지국이 복수로 배치되어 이루질 수 있다. 단말(10)에게 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙기지국(Serving BS)이라 하고, 서빙기지국에 인접하는 기지국을 인접기지국(Neighbor BS)이라 한다. 서빙기지국의 셀을 서빙셀(Serving Cell)이라 하고, 인접기지국의 셀을 인접셀(Neighbor Cell)이라 한다.

기지국A(20-A)는 단말A(10-A)에게 통신 서비스를 제공하고, 기지국B(20-B)는 단말B(20-B)에게 통신 서비스를 제공한다고 하자. 단말A(10-A)에 대하여 기지국A(20-A)는 서빙기지국이고 기지국B(20-B)는 인접기지국이다. 단말B(10-B)에 대하여 기지국B(20-B)는 서빙기지국이고 기지국A(20-A)는 인접기지국이다. 단말A(10-A) 및 단말B(10-B)는 각자의 서빙셀의 가장자리에 위치하고, 특히 단말A(10-A)는 기지국A(20-A)의 셀 및 기지국B(20-B)의 셀에 경계에 위치한다고 하자. 기지국A(20-A)는 단말A(10-A)에게 스케줄링을 통하여 무선자원을 할당하고, 단말A(10-A)는 할당된 무선자원을 통하여 상향링크 데이터(UL DATA)를 전송한다. 단말A(10-A)가 전송하는 상향링크 데이터는 기지국A(20-A)뿐만 아니라 기지국B(20-B)에서도 수신될 수 있다. 단말A(10-A)의 상향링크 데이터는 기지국B(20-B)에게 큰 간섭(interference)으로 작용할 수 있다. OFDMA 시스템은 동일한 셀 내에서 주파수 영역(frequency domain)으로 직교성이 있으므로, 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 단말 간에는 서로 간섭을 일으키지 않는다. 그러나 인접셀에서 동일한 주파수 대역을 사용하는 단말 간에는 직교성이 유지되지 않아 간섭이 발생할 수 있다. 기지국A(20-A)와 기지국B(20-B) 간에 스케줄링 정보를 서로 알지 못하는 경우, 단말A(10-A)와 단말B(10-B)에는 동일한 주파수 대역의 무선자원이 할당될 수 있다. 단말B(10-B)는 기지국A(20-A)와 상대적으로 멀리 떨어져 있으므로 간섭으로 작용하지 않으나, 기지국B(20-B)에 수신되는 단말A(10-A)의 상향링크 데이터는 단말B(10-B)의 상향링크 데이터에 대하여 간섭신호로 작용한다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 각 슈퍼프레임(Superframe)은 동일한 크기를 가지는 4개의 무선프레임(Radio frame)으로 나누어진다. 슈퍼프레임은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)를 포함할 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임을 구성하는 복수의 무선 프레임 가운데 첫 번째 무선 프레임에 할당될 수 있다. 슈퍼프레임 헤더에는 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당될 수 있다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 무선 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용된다. 시스템 정보는 단말이 기지국과 통신하기 위해서 알아야하는 필수 정보로, 기지국 은 주기적으로 시스템 정보를 전송한다. 시스템 정보는 20~40ms마다 주기적으로 전송될 수 있는데, 시스템 정보의 전송 주기를 반영하여 슈퍼프레임의 크기를 정할 수 있다. 도 2에서, 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 무선프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

하기 표 1에서 예시하고 있는 OFDMA 파라미터에 따르면, 하나의 무선 프레임은 8개의 서브프레임(Subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 할당될 수 있다. 하향링크 전송을 위한 각 서브프레임은 자원할당을 위한 신호를 포함할 수 있다. 서브프레임은 CP(Cyclic Prefix) 크기에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있다: 1) 6개의 OFDM 심볼로 구성된 Type-1 서브프레임 및 2) 7개의 OFDM 심볼로 구성된 Type-2 서브프레임.

Transmission Bandwidth(MHz)	5	10	20
Over-sampling factor	28/25
Sampling Frequency(MHz)	5.6	11.2	22.4
FFT Size	512	1024	2048
Sub-carrier Spacing(kHz)	10.94
OFDM symbol time, Tu(us)	91.4
Cyclic Prefix (CP)	Ts(us)	OFDM symbols per Frame	Idle time(us)
Tg = 1/8 Tu	91.4 + 11.42 = 102.82	102.82	4864.64
Tg = 1/16 Tu	91.4 + 5.71 = 97.11	51	47.39

도 2에서 예시하는 프레임 구조는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식에 적용될 수 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 또는 하향링크로 사용하되, 시간영역에서 상향링크 전송과 하향링크 전송을 구분하는 것이고, FDD 방식은 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어지는 것을 말한다. TDD 시스템에서, 각 무선프레임은 두 개 또는 네 개의 스위칭 포인트를 포함한다. 스위칭 포인트는 하향링크(DL)로부터 상향링크(UL)로의 전환점 또는 상향링크(UL)로부터 하향링크(DL)로의 전환점이다.

각 서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)으로 나누어진다. 각 주파수 구획은 적어도 하나의 물리적 자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)으로 구성된다. 각 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함한다. 각 주파수 구획은 부분적 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR) 또는 멀티캐스트 및 브로드캐스트 서비스(Multicast and Broadcast Services, MBS)와 같은 다른 목적을 위하여 사용될 수 있다.

PRU는 N개의 연속적인 OFDM 심볼과 P개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리적 유닛이다. 예를 들어, P는 18 부반송파이고, N은 Type-1 서브프레임에서 6 OFDM 심볼이고, Type-2 서브프레임에서 7 OFDM 심볼이다. 논리적 자원유닛(Localized Resource Unit, LRU)은 분산적 자원할당 및 국부적 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 P*N 부반송파를 포함한다. LRU는 PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.

논리적 분산 자원유닛(Logical Distributed Resource Unit, LDRU)는 주파수 다이버시티 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. LDRU는 하나의 주파수 구획 내에 분산된 부반송파 그룹을 포함한다. LDRU의 크기는 PRU의 크기와 같다. LDRU를 형성하는 최소 단위는 하나의 부반송파이다.

논리적 국부 자원유닛(Logical Localized Resource Unit, LLRU)는 주파수 선택적 스케줄링 이득을 얻기 위하여 사용될 수 있다. LLRU는 국부적 부반송파 그룹을 포함한다. LLRU의 크기는 PRU의 크기와 같다.

도 3은 서브채널 구조의 일 예이다.

도 3을 참조하면, 서브채널의 기본 단위는 물리적 자원유닛(Physical Resource Unit, PRU)이다. 예를 들어, 하나의 PRU는 18 부반송파*6 OFDM 심볼로 구성된다. 서브채널은 적어도 하나 이상의 PRU를 포함할 수 있다. 서브채널은 밴드 셀력션 PRU와 다이버시티 PRU가 하나의 서브프레임 내에서 FDM 방식으로 배열되는 구조를 가질 수 있다.

도 4는 자원유닛 맵핑 과정의 일 예를 나타낸다. 하나의 OFDM 심볼 상에 있는 복수의 부반송파는 적어도 하나의 PRU로 나누어진다. 각 PRU는 파일럿 및 데이터 부반송파를 포함한다.

도 4를 참조하면, 외부 퍼뮤테이션(Outer Permutation)은 PRU에 적용된다. 외부 퍼뮤테이션은 적어도 하나 이상의 PRU 단위로 적용된다. 외부 퍼뮤테이션의 직접 맵핑은 오직 LLRU에 의해 지원된다.

다음으로, 재배열된 PRU를 주파수 구획들로 분산시킨다. 상기 주파수 구획은 각 자원 그룹에 대한 LLRU 및 LDRU로 나누어진다. 섹터 특정 퍼뮤테이션(Sector Specific Permutation)이 지원될 수 있고, 자원의 직접 맵핑이 국부적 자원에 대하여 지원될 수 있다. 분산적/국부적 자원의 크기는 섹터 당 유연하게 설정될 수 있다.

다음으로, 국부적 그룹 및 분산적 그룹들은 LRU로 맵핑된다.

하나의 주파수 구획 내에서 분산적 자원할당에 대하여 정의된 내부 퍼뮤테이션(Inner Permutation)은 전체 분산적 자원할당에 걸쳐 LDRU의 부반송파를 퍼지게 한다. 내부 퍼뮤테이션의 크기(granularity)는 LDRU를 형성하는 최소 단위와 동일하다. 하나의 분산적 그룹 내에 N개의 LRU가 있다고 가정하면, P개의 퍼뮤테이션 시퀀스가 제공된다. 분산적 자원을 위한 서브채널화는 분산적 자원의 전체 이용가능한 대역폭으로 LRU의 부반송파를 퍼지게한다.

국부적 자원할당에 대한 내부 퍼뮤테이션은 없다. PRU는 각 주파수 구획 내에서 LLRU로 직접 맵핑된다.

도 5는 OFDM을 지원하는 기지국이 자원영역을 할당하는 일 예를 나타내는 도면이다. 동일한 OFDM 심볼 내에 다른 퍼뮤테이션 모드가 공존할 수 있는 것으로 가정한다.

도 5를 참조하면, 그레이 블록과 화이트 블록은 서로 다른 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 나타낸다. 예를 들어, 그레이 블록은 분산적 퍼뮤테이션 모드(Distributed Permutation Mode)가 적용되는 영역이고, 화이트 블록은 국부적 퍼뮤테이션 모드(Localized Permutation Mode)가 적용되는 영역일 수 있다. 기지국은 일정 OFDM 심볼 상에서 부반송파 별로 자원영역을 할당한다. 예를 들어, 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 교차하여 배치할 수 있다. 또한, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 크기는 다양하게 설정될 수 있다.

다중 셀을 지원하는 OFDM 시스템에서, 각 기지국은 서로 독립적으로 자원영역을 할당한다. 두 개의 인접한 셀 A 및 셀 B가 있다고 가정하면, 상기 셀 A 및 셀 B의 자원영역에서 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 비율, 위치 및 크기가 다를 수 있다.

다중 셀 환경에서, 셀 A 및 셀 B의 경계에 위치하는 단말들은 인접 셀로부터 간섭을 받을 수 있다. 단말의 통신 성능을 향상시키기 위하여 셀간 간섭을 완화할 필요가 있다. 이하, 셀간 간섭을 완화하기 위하여 자원영역을 할당하는 방법 및 이와 관련한 시그널링 방법에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원영역 할당방법을 나타내는 도면이다. 동일한 OFDM 심볼 내에 다른 퍼뮤테이션 모드가 상호 공존할 수 있는 것으로 가정한다.

도 6을 참조하면, 기지국은 일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역 가운데 일부를 셀간 간섭 조절 영역(Intercell Interference Coordination Zone; ICIC 존)으로 할당하고, 나머지 부분을 셀간 간섭 조절이 없는 영역(Non-Intercell Interference Coordination Zone; Non-ICIC 존)으로 할당한다. 주파수 대역 내에 적어도 하나의 ICIC 존이 할당될 수 있다.

ICIC 존 내의 그레이 블록과 화이트 블록은 각각 동일한 퍼뮤테이션 모드를 가진다. 예를 들어, ICIC 존 내의 그레이 블록은 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역이고, 화이트 블록은 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역이다. ICIC 존에서, 한 셀의 퍼뮤테이션 모드의 배열은 인접 셀의 퍼뮤테이션 모드의 배열과 동일하다. 즉, 셀 A와 셀 B가 인접한 셀인 것으로 가정하면, 셀 A에 대한 ICIC 존 내의 그레이 블록과 화이트 블록의 비율(Ratio)은 셀 B에 대한 ICIC 존 내의 그레이 블록과 화이트 블록의 비율과 동일하다. 또한, 셀 A에 대한 ICIC 존 내의 각 그레이 블록의 위치는 셀 B에 대한 ICIC 존 내의 각 그레이 블록의 위치와 동일하다. 또한, 셀 A에 대한 ICIC 존 내의 각 그레이 블록의 크기는 셀 B에 대한 ICIC 존 내의 각 그레이 블록의 크기와 동일하다. 따라서, ICIC 존 내에 할당된 단말들은 인접 셀로부터 간섭을 적게 받고, 인접 셀에 대하여 간섭을 적게 미칠 수 있다.

Non-ICIC 존에서, 한 셀의 퍼뮤테이션 모드의 배열은 인접 셀의 퍼뮤테이션 모드의 배열과 다를 수 있다. 즉, 셀간 간섭 조절이 일어나지 않으므로, 한 셀의 그레이 블록의 비율, 위치 및 크기는 인접 셀의 그레이 블록의 비율, 위치 및 크기와 다를 수 있다. 따라서, Non-ICIC 존 내에 할당된 단말 가운데 셀 경계에 위치한 단말들은 인접 셀로부터 간섭을 크게 받고, 인접 셀에 대하여 강한 간섭을 미칠 수 있다. Non-ICIC 존 내에 할당된 단말 가운데 셀 경계에 위치한 단말들은 셀간 간섭 완화를 위하여 전력 제어(Power Control)와 같은 링크 정합(Link Adaptation) 방법을 취할 수 밖에 없다.

일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존과 Non-ICIC 존으로 나누어 할당하는 방법에는 크게 세 가지가 있다. 먼저, 각 존의 시작점 및 크기를 이용하여 할당한다. 즉, ICIC 존의 시작점과 크기를 이용하여 ICIC 존을 할당하고, Non-ICIC 존의 시작점과 크기를 이용하여 Non-ICIC 존을 할당할 수 있다. 다음으로, 각 존의 시작점 및 끝점을 이용하여 할당한다. 즉, ICIC 존의 시작점 및 끝점을 이용하여 ICIC 존을 할당하고, Non-ICIC 존의 시작점 및 끝점을 이용하여 Non-ICIC 존을 할당한다. 다음으로, 각 존의 시작점만을 이용하는 것이다. 즉, ICIC 존의 시작점을 이용하여 ICIC 존을 할당하고, Non-ICIC 존의 시작점을 이용하여 Non-ICIC 존을 할당한다.

ICIC 존은 기지국 간의 데이터 교환 효율에 따라 두 가지 방식으로 할당될 수 있다.

첫째, 기지국 간의 데이터 교환이 제한되는 경우, 즉, 기지국 간 서브채널화(Subchannelization)를 위한 조절(Coordination)이 제한되는 경우에는 인접 셀간 서로 다른 모드로 인한 충돌이 발생할 수 있다. 이때, ICIC 존 및 ICIC 존 내부의 퍼뮤테이션 모드 배열을 기지국 간에 미리 정해놓을 수 있다. 즉, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 어느 정도 미리 고정시켜 사용할 수 있다. 예를 들어, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 크기를 미리 고정하거나, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 개수를 미리 고정할 수 있다. 미리 고정하는 크기 및 위치는 영구적(Persistent) 스케줄링, 반정적(Semi-Static) 스케줄링 또는 동적(Dynamic) 스케줄링 방식에 따라 스케줄링할 수 있다. 이때, 상기 스케줄링은 인접 셀 간에 동일하게 적용되어야 한다.

둘째, 기지국 간의 데이터 교환이 자유로운 경우, 즉, 기지국 간 서브채널화에 대한 조절이 있는 경우에도 인접 셀간 ICIC 존 및 Non-ICIC 존의 비율이 크게 다르거나, ICIC 존 내에서의 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 비율이 크게 다른 경우, 셀간 간섭 완화 효과가 줄어들 수 있다. 이때, 기지국 간의 시그널링을 통하여 ICIC 존을 동적으로 조절할 수 있다. 또한, 미리 고정된(Prefixed) 영역을 설정하여 각 퍼뮤테이션 모드에 따른 자원영역을 할당할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 ICIC 존 내에서의 자원영역 할당방법을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 그레이 블록과 화이트 블록은 각각 동일한 퍼뮤테이션 모드를 가진다. 예를 들어, 그레이 블록은 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역(이하, A 영역)이고, 화이트 블록은 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역(이하, B 영역)이다. 또한, 굵은 실선으로 둘러쌓인 영역은 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 것으로 미리 고정된(Prefixed) 영역이다.

전체 주파수 대역 내에서 A 영역과 B 영역은 각각 복수 개 배치될 수 있다. 또한, A 영역과 B 영역은 교차하여 배치될 수 있다. 예를 들어, A1 영역-B1 영역-A2 영역-B2 영역-A3 영역-B3 영역-A4 영역 순으로 배치될 수 있다. 다만, 이러한 A 영역과 B 영역의 배치 방식은 예시에 지나지 않으므로, 이에 한정되는 것은 아니다. 전체 주파수 대역의 크기에 관계없이, 도 7에서 예시하고 있는 자원영역 할당방법이 적용될 수 있다.

A 영역과 B 영역의 비율은 영구적 할당 방식, 반영구적 할당 방식 및 동적 할당 방식 가운데 하나의 방식에 따라 설정될 수 있다. 자원할당은 화살표 방향에 따라 이루어진다. 즉, 분산적 퍼뮤테이션이 적용되는 영역의 경우, A1-A2-A3-A4의 순으로 자원할당이 이루어지고, 국부적 퍼뮤테이션이 적용되는 영역의 경우, B1-B2-B3의 순으로 자원할당이 이루어질 수 있다. 한 셀에 대한 자원영역 할당방법은 인접 셀의 동일 위치에서의 자원영역 할당방법과 동일하다. 즉, 한 셀에 대한 A 영역과 B 영역의 비율, 위치 및 크기는 인접 셀에 대한 A 영역과 B 영역의 비율, 위치 및 크기와 동일하다. 이에 따라, 인접 셀간 간섭을 완화시킬 수 있다.

기지국간 데이터 교환이 제한되는 경우, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 초과하는 부분에 대하여 임의로 다른 영역에 할당하거나 스케줄링에 의하여 다음 전송에서 할당할 수 있다.

기지국간 데이터 교환이 자유로운 경우, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 초과하는 부분에 대하여 기지국 간 자원 조정(Resource Management) 또는 스케줄링하여 할당할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ICIC 존 내에서의 자원영역 할당방법을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 그레이 블록과 화이트 블록은 각각 동일한 퍼뮤테이션 모드를 가진다. 예를 들어, ICIC 존 내의 그레이 블록은 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역(이하, A 영역)이고, 화이트 블록은 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역(이하, B 영역)이다. 또한, 굵은 실선으로 둘러쌓인 영역은 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 것으로 미리 고정된(Prefixed) 영역이다.

전체 주파수 대역을 두 영역으로 나누어, 하나의 영역은 A 영역으로 하고, 다른 영역은 B 영역으로 할 수 있다. 예를 들어, 전체 주파수 대역이 10MHz인 경우, 각 영역은 5MHz의 주파수 대역을 사용할 수 있다. 전체 주파수 대역이 20MHz 또는 40MHz인 경우, 각 영역은 10MHz 또는 20MHz의 주파수 대역을 사용할 수 있다. 도 8에서, 부반송파 축으로 상위 영역이 A 영역이고, 하위 영역이 B 영역인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상위 영역을 B 영역으로 하고, 하위 영역을 A 영역으로 할 수 있다. 주파수 선택적 스케줄링(Frequency Selective Scheduling) 또는 주파수 다이버시티(Frequency Diversity)를 위하여 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 주파수 대역이 충분히 큰 경우, 도 8에서 예시하고 있는 자원영역 할당방법이 적용될 수 있다.

A 영역과 B 영역의 비율은 영구적 할당 방식, 반영구적 할당 방식 및 동적 할당 방식 가운데 하나의 방식에 따라 설정될 수 있다. 자원할당은 화살표 방향에 따라 이루어진다. 한 셀의 ICIC 존 내에서의 자원영역 할당방법은 인접 셀의 동일 위치에서의 자원영역 할당방법과 동일하다. 즉, 한 셀에 대한 ICIC 존 내의 A 영역과 B 영역의 비율, 위치 및 크기는 인접 셀에 대한 ICIC 존 내의 A 영역과 B 영역의 비율, 위치 및 크기와 동일하다. 이에 따라, 인접 셀간 간섭을 완화시킬 수 있다.

기지국간 데이터 교환이 제한되는 경우, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 초과하는 부분에 대하여, 임의로 다른 영역에 할당하거나 스케줄링에 의하여 다음 전송에서 할당할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀간 간섭 조절 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 기지국 A는 일정 OFDM 심볼 상에서 전체 주파수 대역을 ICIC 존과 Non-ICIC 존으로 나눈다(S100). 전체 주파수 대역은 적어도 하나의 ICIC 존을 포함할 수 있다.

기지국 A는 상기 ICIC 존을 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역으로 나눈다(S110). 여기서, 각 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역은 적어도 하나 이상일 수 있다.

기지국 A는 자원영역 할당에 관한 정보를 기지국 B에 전달한다(S120). 기지국 B는 기지국 A에 대한 인접 기지국일 수 있다. 자원영역 할당에 관한 정보는 ICIC 존에 대한 정보일 수 있다. ICIC 존에 대한 정보는 전체 주파수 대역 내에서 ICIC 존의 시작점, 끝점, 크기 등을 포함할 수 있고, ICIC 존 내에서 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역으로 미리 고정된(Prefixed) 부분의 위치, 크기 등을 포함할 수 있다. 기지국 A로부터 ICIC 존에 대한 정보를 수신한 기지국 B는 기지국 A와 동일한 패턴으로 자원영역을 할당할 수 있다. 즉, 기지국 A와 동일한 패턴으로 전체 주파수 대역을 ICIC 존 및 Non-ICIC 존을 나누고, ICIC 존을 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 및 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역으로 나눌 수 있다. 이에 따라, 인접 셀간 간섭을 완화할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀간 간섭 조절 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 기지국 A 및 기지국 B는 네트워크로 피드백 정보를 전송한다(S200). 피드백 정보는 무선환경, 셀 경계에 있는 단말의 수, 셀 경계에 있는 단말에게 전송해야 할 데이터의 양 등을 포함할 수 있다. 여기서, 네트워크는 기지국의 상위 계층으로, 콘트롤러(Controller)를 의미할 수 있다.

네트워크는 상기 피드백 정보를 참고하여 자원영역을 할당한다(S210). 즉, 일정 OFDM 심볼 상에서 전체 주파수 대역을 ICIC 존과 Non-ICIC 존으로 나누고, ICIC 존 내에서 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 나눌 수 있다.

네트워크는 기지국 A 및 기지국 B로 자원영역 할당 정보를 전송한다(S220). 자원영역 할당 정보는 ICIC 존에 대한 정보일 수 있다. ICIC 존에 대한 정보는 전체 주파수 대역 내에서 ICIC 존의 시작점, 끝점, 크기 등을 포함할 수 있고, ICIC 존 내에서 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역으로 미리 고정된(Prefixed) 부분의 위치, 크기 등을 포함할 수 있다. 자원영역 할당 정보를 수신한 기지국 A 및 기지국 B는 상기 정보에 따라 자원영역을 할당할 수 있다. 이에 따라, 인접 셀간 간섭을 완화할 수 있다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3은 서브채널 구조의 일 예이다.

도 4는 자원유닛 맵핑 과정의 일 예를 나타낸다.

도 5는 OFDM을 지원하는 기지국이 자원영역을 할당하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원영역 할당방법을 나타내는 도면이다.

Claims

일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존(Intercell Interference Coordination Zone)과 Non-ICIC 존(Non-Intercell Interference Coordination Zone)으로 나누는 단계; 및

상기 ICIC 존 내에 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 배열하는 단계를 포함하되,

상기 ICIC 존의 패턴은 인접 셀에 대한 ICIC 존의 패턴과 동일한 자원영역 할당방법.
제 1 항에 있어서,

상기 ICIC 존의 패턴은 상기 ICIC 존의 위치와 크기 및 상기 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 상기 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 배열 형태인 것을 특징으로 하는 자원영역 할당방법.
일정 OFDM 심볼 상의 주파수 대역을 ICIC 존(Intercell Interference Coordination Zone)과 Non-ICIC 존(Non-Intercell Interference Coordination Zone)으로 나누는 단계;

상기 ICIC 존 내에 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 배열하는 단계; 및

상기 ICIC 존에 대한 정보를 인접 기지국으로 전달하는 단계를 포함하는 셀간 간섭 완화 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 ICIC 존에 대한 정보는 상기 ICIC 존의 시작점, 끝점, 크기 가운데 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 완화 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 ICIC 존에 대한 정보는 상기 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 상기 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 위치 및 크기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 완화 방법.
기지국이 피드백 정보를 상기 기지국의 상위 계층으로 전송하는 단계; 및

상기 기지국이 상기 상위 계층으로부터 상기 피드백 정보에 기초하여 할당된 자원영역에 대한 정보를 수신하는 단계를 포함하되,

상기 자원영역에 대한 정보는 일정 OFDM 심볼 상의 전체 주파수 대역 내에 할당된 ICIC 존의 위치와 크기에 대한 정보 및 상기 ICIC 존 내부에 할당된 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역 또는 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역의 위치 및 크기에 대한 정보를 포함하되,

상기 상위 계층은 상기 피드백 정보를 기반으로 전체 주파수 대역을 상기 ICIC 존과 Non-ICIC 존으로 나누고, 상기 ICIC 존 내에서 상기 분산적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역과 상기 국부적 퍼뮤테이션 모드가 적용되는 영역을 결정하는 셀간 간섭 완화 방법.