KR101769837B1 - 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치 - Google Patents

기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템은, 기지국 간의 협력전송을 위한 클러스터링 기법을 새롭게 제안함에 따라 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 셀 경계 또는 클러스터 경계에서 발생하는 간섭을 용이하게 극복하기 위한 기지국 간 협력전송을 위한 구성으로 이루어진다. 따라서, 본 발명은 기지국 간의 협력전송의 기회를 늘려 셀 경계 또는 클러스터 경계에 대한 간섭 문제를 해결하고 이를 낮은 복잡도의 시스템으로 구현할 수 있으며, 이뿐 아니라 셀 경계 또는 클러스터 경계에 위치한 사용자의 단말장치에서 주기적으로 기지국 간의 협력전송을 받기 때문에 전체적으로 데이터 전송율을 향상시킬 수 있다.

Description

기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치{SYSTEM AND METHOD FOR REALIZING SEMI-STATIC CLUSTERING FOR COOPERATION TRANSMISSION BETWEEN BASE STATIONS, AND APPARATUS APPLIED TO THE SAME}
본 발명은 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기지국 간의 협력전송을 위한 클러스터링 기법을 새롭게 제안함에 따라 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 셀 경계 또는 클러스터 경계에서 발생하는 간섭을 용이하게 극복하기 위한 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 협력전송을 위한 기지국의 집합 즉, 클러스터(Cluster) 구성은 구현 방식에 따라 고정 클러스터링(Static Clustering), 반 고정 클러스터링(Semi-static Clustering) 및 동적 클러스터링(Dynamic Clustering)으로 구분할 수 있다.
도 1은 고정 클러스터링(Static Clustering) 구조의 예로 내부 셀 영역은 공통된 주파수 대역을 사용하고 외부 셀 영역은 3개의 주파수 대역을 재사용하고 3개의 셀을 하나의 클러스터로 구성한다.
고정 클러스터링(Static Clustering) 기반 하에서 사용자의 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)을 기반으로 CS(Coordinated Static Clustering)과 JT(Joint Transmission)을 선택적으로 사용함으로써, 기지국 간 협력전송을 통해 사용자의 데이터 율을 향상시키는 방안이 제시된바 있다.
그러나 상기의 기법은 클러스터 경계에서의 사용자가 있는 경우, 인접한 클러스터의 간섭으로 인한 성능 향상의 제한을 극복하지 못하게 되고 협력전송의 기회가 줄어들어 성능 향상에 제한이 있다.
또한, 반 고정 클러스터링(Semi-static Clustering)을 기반으로 할 경우, 클러스터가 오버 랩핑(Over Lapping)되는 경우에 클러스터 간의 주파수 대역을 할당하는 것에 대한 복잡도가 증가하고 주파수 대역의 사용 효율을 저하시킨다는 점 등의 문제가 있다.
그리고, 동적 클러스터링(Dynamic Clustering)에서의 협력전송은 사용자의 서빙 셀을 중심으로 클러스터를 위한 여러 후보 셀 중 사용자의 데이터 율을 최대한으로 얻을 수 있게 사용자가 선호하는 셀을 우선으로 클러스터를 구성한다.
따라서, 이러한 클러스터를 구성하기 위해서는 시그널 오버헤드(Signal Overhead)와 구현 복잡도가 높아지며, 반 고정 클러스터링(Semi-static Clustering)과 같이 클러스터 간의 오버 랩핑(Over Lapping)으로 인하여 무선 자원 할당에 있어 각 셀의 사용자에 대해 잦은 핸드-오프를 일으키는 핑퐁(Ping-pong) 효과가 발생할 수 있다.
이러한 문제점들을 극복할 수 있는 별도 방안이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 기지국 간의 협력전송을 위한 클러스터링 기법을 새롭게 제안함에 따라 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 셀 경계 또는 클러스터 경계에서 발생하는 간섭을 용이하게 극복하기 위한 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 기지국 간의 협력전송의 기회를 늘려 셀 경계 또는 클러스터 경계에 대한 간섭 문제를 해결하고 이를 낮은 복잡도의 시스템으로 구현하기 위한 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템 및 방법, 그리고 이에 적용되는 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템은, 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들의 셀 들인 클러스터를 형성하고, 상기 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀 및 상기 클러스터를 가변하기 위한 기지국 장치 및 상기 클러스터 중 셀 간의 경계 구간에 위치하는 경우, 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하면 기지국 간의 협력전송을 통해 데이터 전송을 하거나 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하지 않으면 기 설정된 주기로 도래하는 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치할 때까지 대기하기 위한 사용자 단말장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 기지국 장치는, 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 상기 다수의 섹터 중 나머지 섹터들에 잔여 주파수 대역을 할당하는 주파수대역 할당부, 상기 공통 주파수 대역을 할당한 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 기지국 간 협력전송 구간의 셀로 설정하는 협력전송 셀 설정부, 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들을 클러스터로 형성하는 클러스터 형성부, 상기 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 주파수대역 변경부, 상기 공통 주파수 대역을 할당하는 것으로 변경된 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 토대로 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 변경하는 협력전송 셀 변경부 및 상기 변경한 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들로 상기 클러스터를 변경하는 클러스터 변경부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 장치는, 상기 클러스터에 포함되는 셀 간의 경계구간에서 데이터 전송 요청이 있는 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되는지를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 장치는, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 이루는 적어도 하나의 다른 기지국 장치와 협력 전송을 하여 데이터 전송을 실행하는 제1 협력전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 협력 전송은 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송을 실행하는 서빙(Serving) 기지국 장치가 정해지면, 상기 공통 주파수 대역의 송출로 인해 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에서 실행하는 상기 데이터 전송에 간섭이 발생하지 않도록 기지국 간 협력을 실행하는 제어인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 장치는, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치에서 상기 데이터 전송을 실행하는 데이터 전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 장치는, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 제2 협력전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 잔여 주파수 대역은 적어도 하나 이상으로 구분되는 주파수 대역인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주파수대역 변경부는 기 설정된 주기에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 관점에 따른 사용자 단말장치는, 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들의 셀 들인 클러스터 중 셀 간의 경계 구간에서 데이터 전송을 요청하는 데이터 전송 요청부 및 상기 데이터 전송을 요청하는 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 장치들 간의 협력전송에 기반하여 상기 데이터 전송을 실행하는 제1 데이터 전송 실행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말장치는 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치들 중 상기 데이터 전송에 대한 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치를 통해 상기 데이터 전송을 실행하는 제2 데이터 전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말장치는, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 제3 데이터 전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4 관점에 따른 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 기지국 장치가 상응하는 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 상기 다수의 섹터 중 나머지 섹터들에 잔여 주파수 대역을 할당하는 단계, 상기 공통 주파수 대역을 할당한 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 기지국 간 협력전송 구간의 셀로 설정하는 단계, 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들을 클러스터로 형성하는 단계, 상기 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 단계, 상기 공통 주파수 대역을 할당하는 것으로 변경된 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 토대로 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 변경하는 단계 및 상기 변경한 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들로 상기 클러스터를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 클러스터에 포함되는 셀 간의 경계구간에서 데이터 전송 요청이 있는 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되는지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 이루는 적어도 하나의 다른 기지국 장치와 협력 전송을 하여 데이터 전송을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 협력 전송은 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송을 실행하는 서빙(Serving) 기지국 장치가 정해지면, 상기 공통 주파수 대역의 송출로 인해 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에서 실행하는 상기 데이터 전송에 간섭이 발생하지 않도록 기지국 간 협력을 실행하는 제어인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치에서 상기 데이터 전송을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 잔여 주파수 대역은 적어도 하나 이상으로 구분되는 주파수 대역인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 단계는 기 설정된 주기에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제5 관점에 따른 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 사용자 단말장치가 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들의 셀 들인 클러스터 중 셀 간의 경계 구간에서 데이터 전송을 요청하는 단계 및 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 장치들 간의 협력전송에 기반하여 상기 데이터 전송을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말장치는, 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치들 중 상기 데이터 전송에 대한 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치를 통해 상기 데이터 전송을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 사용자 단말장치는, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에서는 기지국 간의 협력전송을 위한 클러스터링 기법을 새롭게 제안함으로써, 기지국 간의 협력전송의 기회를 늘려 셀 경계 또는 클러스터 경계에 대한 간섭 문제를 해결하고 이를 낮은 복잡도의 시스템으로 구현할 수 있으며, 이뿐 아니라 셀 경계 또는 클러스터 경계에 위치한 사용자의 단말장치에서 주기적으로 기지국 간의 협력전송을 받기 때문에 전체적으로 데이터 전송율을 향상시키는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 클러스터 구성 예를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 의한 기지국 장치를 일실시 예로 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 기지국 장치의 동작으로 주파수 대역의 할당이 변경되는 패턴을 일실시 예로 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 클러스터 구성을 일실시 예로 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 의한 사용자 단말장치를 일실시 예로 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 간섭 효과를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 클러스터링을 기존의 고정 클러스터링과 비교한 결과를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 의한 기지국 장치의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면, 및
도 10은 본 발명에 의한 사용자 단말장치의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 2에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 시스템은 사용자 단말장치(200)가 셀 경계 또는 클러스터 경계에 위치하더라도 기지국 간의 협력전송의 기회를 늘려 간섭 문제를 해결하기 위한 구성을 갖춘다.
이를 위해, 본 발명에서는 기지국 장치(100)가 이루는 기지국 셀 내의 다수 섹터 중 적어도 하나에 모든 기지국 장치(100)가 공유할 수 있는 공통 주파수 대역을 설정한 후 기 설정된 주기에 따라 공통 주파수 대역을 설정하기 위한 섹터를 변경하고, 이로 인해 공통 주파수 대역만이 포함되는 기지국 간 협력전송 구간의 셀도 주기적으로 가변한다.
따라서, 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치(100)(예컨대, 제1 기지국 장치(100), 제2 기지국 장치(100) 등)들이 이루는 셀 들을 단위로 하는 클러스터도 마찬가지로 주기적으로 변경된다.
즉, 본 발명은 일정 영역 내의 각 기지국 장치(100)들이 이루는 각 셀의 모든 섹터들이 기지국 간 협력전송을 위한 공통 주파수 대역을 할당받을 수 있게 되므로, 셀 경계 또는 클러스터 경계에서의 간섭을 줄이기 위한 기지국 간의 협력전송이 이루어지게 되는 기회도 대폭 늘릴 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 기지국 장치(100)를 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 3에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 기지국 장치(100)는 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 할당한 다수의 섹터 중 나머지 섹터들에 잔여 주파수 대역을 할당하는 주파수대역 할당부(110), 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 공통 주파수 대역의 섹터를 기지국 간 협력전송 구간의 셀로 설정하는 협력전송 셀 설정부(120), 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치(100)들이 이루는 셀 들을 기본 단위로 하는 클러스터로 형성하는 클러스터 형성부(130), 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 주파수대역 변경부(140), 공통 주파수 대역을 할당하는 것으로 변경된 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 공통 주파수 대역의 섹터를 토대로 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 변경하는 협력전송 셀 변경부(150) 및 변경한 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치(100)들이 이루는 셀 들로 클러스터를 변경하는 클러스터 변경부(160)를 포함한다.
이러한 기본 구성을 갖춘 기지국 장치(100)는 클러스터 내의 셀 간 경계구간에 위치한 사용자 단말장치(200)로부터 데이터 전송을 위한 요청이 있는 경우, 이에 대응하는 통신 연결을 수행하기 위해 먼저 사용자 단말장치(200)의 위치가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하는지를 판단하는 판단부(170), 판단결과에서 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하면 해당 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 이루는 다수의 기지국 장치(100) 간의 협력 전송을 하여 데이터 전송을 실행하는 제1 협력전송 실행부(180)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 다수의 기지국 장치(100) 간의 협력 전송이라 함은 다수의 기지국 장치(100) 중에서 데이터 전송을 실행하는 서빙(Serving) 기지국 장치(100)가 정해지면, 각 기지국 장치(100)에서 송출하는 공통 주파수 대역의 주파수 신호로 인해 서빙(Serving) 기지국 장치(100)와 사용자 단말장치(200) 간에 실행되는 데이터 전송에 간섭이 발생할 수 있으므로, 기지국 간에 이를 회피하기 위한 제어를 실행하는 것을 일컫는다.
예컨대, 각 기지국 장치(100)에서 간섭을 회피하기 위하여, 송출하고 있는 공통 주파수 대역의 주파수 신호의 세기를 예정된 레벨 이하로 줄이는 것과 같은 다양한 제어가 실행될 수 있다.
또한, 셀 간 경계에 위치한 사용자 단말장치(200)가 특정 클러스터 내의 기지국 간 협력전송의 셀에 포함되지 않는 경우도 있다.
이 경우, 기지국 장치(100)는 사용자 단말장치(200)의 데이터 전송 요청에 응답하여 일단 데이터 전송 서비스를 실행하기 위한 데이터 전송 실행부(190)를 포함할 수 있다. 또한, 이때의 기지국 장치(100)는 서빙(Serving) 기지국 장치(100)로 설정된 경우일 것이다.
이와 같이, 서빙(Serving) 기지국 장치(100)로 동작하는 기지국 장치(100)는 사용자 단말장치(200)와의 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우로 확인되면, 사용자 단말장치(200)의 위치가 이후 도래하는 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하도록 제어하기 위한 제2 협력전송 실행부(190-1)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 공통 주파수 대역이 할당된 잔여 섹터들에 할당되는 잔여 주파수 대역은 적어도 하나 이상으로 구분되는 주파수 대역인 것이 바람직하다.
도 4는 도 3에 도시된 기지국 장치(100)의 동작으로 주파수 대역의 할당이 변경되는 패턴을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 4에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 주파수대역 변경부(140)는 기 설정된 주기에 따라 상응하는 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중에서 공통 주파수 대역(즉, f1)을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정한다.
그리고, 공통 주파수 대역(즉, f1)을 할당한 이후의 잔여 섹터들에는 기지국 셀에 할당하기 위해 구비되는 나머지 주파수 대역들(즉, f2, f3, f4)을 임의로 할당한다.
보통, 기지국 시스템을 이루는 하드웨어 구성에 따라 기지국 셀을 이루는 섹터의 수는 3개로 이루어지는 경우가 많으며, 이런 기준으로 볼 때에 할당하기 위한 주파수 대역은 공통 주파수 대역을 포함하여 4개의 주파수 대역이 구비되는 것이 바람직하다.
아울러, 3개의 섹터로 이루어지는 기지국 셀을 기준으로 하는 경우, 공통 주파수 대역만으로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀도 3개의 섹터로 이루어지는 바, 기지국 간 협력전송 구간의 셀이 3개의 섹터로 이루어진다는 것은 3개의 기지국 장치(100)가 상호 협력전송 한다는 것을 의미한다.
따라서, 이 경우 클러스터도 3개의 셀을 기본 단위로 하여 설정된다.
도 5는 본 발명에 의한 클러스터 구성을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 5에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 다수의 기지국 장치(100)에 의해 여러 클러스터가 형성된다(a).
이후, 각 기지국 장치(100)는 기 설정된 주기에 따라 해당 기지국 셀 내에 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 반 시계 방향으로 로테이션하여 설정하고, 이를 통해 기지국 간 협력전송의 셀을 변경한 후 이에 의해 클러스터의 형성도 함께 변경한다(b).
또한, 각 기지국 장치(100)는 기 설정된 주기에 따라 해당 기지국 셀 내에 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 반 시계 방향으로 로테이션을 추가 적으로 더 실행하여 설정함에 따라, 기지국 간 협력전송의 셀 및 클러스터가 또다시 변경된다(c).
이와 같은 과정의 반복으로 모든 섹터에서 기지국 간 협력전송하는 기회가 발생하여 그 회수도 증가 된다.
도 6은 본 발명에 의한 사용자 단말장치(200)를 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 6에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 사용자 단말장치(200)는 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 공통 주파수 대역의 섹터로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치(100)들의 셀 들인 클러스터 중 셀 간의 경계 구간에서 데이터 전송을 요청하는 데이터 전송 요청부(210) 및 데이터 전송을 요청하는 위치가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 기지국 장치(100)들 간의 협력전송에 기반하여 데이터 전송을 실행하는 제1 데이터 전송 실행부(220)를 포함한다.
더 나아가, 사용자 단말장치(200)는 사용자 단말장치(200)의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되지 않으면 기지국 장치(100)들 중 데이터 전송에 대한 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치(100)를 통해 데이터 전송을 실행하는 제2 데이터 전송 실행부(230), 및 서빙(Serving) 기지국 장치(100)에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 사용자 단말장치(200)의 위치가 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 제3 데이터 전송 실행부(240)를 더 포함하는 것도 바람직한 구성이다.
도 7은 본 발명에 의한 간섭 효과를 나타내는 도면이다. 도 7에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 기존의 고정 클러스터링을 적용한 결과의 간섭 영향보다 본 발명이 적용된 클러스터링으로 인한 간섭 영향이 크게 적은 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명에 의한 클러스터링을 기존의 고정 클러스터링과 비교한 결과를 나타내는 도면이다. 도 8에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 클러스터링에 대한 스펙트럼 분석에 있어서도 본 발명은 기존의 고정 클러스터링보다 매우 우수한 효과를 창출하는 것으로 확인된다.
도 9는 본 발명에 의한 기지국 장치(100)의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 9에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 기지국 장치(100)는 해당 기지국 셀을 이루는 다수 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 나머지 섹터에는 잔여 주파수 대역을 임의 할당한다(S100).
이후로, 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 해당 섹터와 인접한 다른 기지국의 셀에 포함되는 공통 주파수 대역의 섹터를 포함하는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 설정한다(S102).
이로 인해 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 중심 셀로 하고 이에 관여되는 기지국 장치(100)들의 셀을 그룹화하여 클러스터를 형성한다(S104).
또한, 기 설정된 주기에 따라 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 기지국 셀 내의 섹터를 변경하게 되며(S106), 공통 주파수 대역이 할당되는 섹터의 변경으로 인하여 기지국 간 협력전송 구간의 셀 및 클러스터도 함께 변경된다(S108 및 S110)
이러한 과정 중에, 클러스터 내의 소정 셀 경계에 위치하는 사용자 단말장치(200)로부터 데이터 전송 서비스의 제공 요청이 있으면(S112), 해당 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하는지를 판단한다(S114).
S114 단계에서, 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하지 않는 경우이면 사용자 단말장치(200)의 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙 기지국 장치(100)에 의해 우선적으로 데이터 전송 서비스가 개시되며(S116), 서빙 기지국 장치(100)와 사용자 단말장치(200) 간의 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에는 이후 도래하게 될 기지국 간 협력전송의 셀에 사용자 단말장치(200)의 위치가 포함될 때까지 대기한다(S118 및 S120).
S114 단계에서, 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하는 경우이면 해당 기지국 장치(100)들 간의 협력전송이 이루어지는 것에 기반하여 사용자 단말장치(200)에 데이터 전송 서비스를 제공한다(S122).
데이터 전송 서비스를 종료하게 되면, 상기의 과정들도 함께 종료한다(S124).
도 10은 본 발명에 의한 사용자 단말장치(200)의 동작 과정을 일실시 예로 나타내는 도면이다. 도 10에 단지 예로써 도시된 바와 같이, 사용자 단말장치(200)는 클러스터 중 셀 간의 경계구간에 위치한 후 기지국 장치(100)에 데이터 전송을 요청할 수 있다(S200 및 S202).
이에, 사용자 단말장치(200)의 위치가 기지국 협력전송 구간의 셀 내에 포함되는지 여부를 판단하게 된다(S204).
S204 단계에서, 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하지 않는 경우이면 사용자 단말장치(200)의 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙 기지국 장치(100)와 데이터 전송 서비스를 이루며(S206), 이 과정에서 서빙 기지국 장치(100)와 사용자 단말장치(200) 간의 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에는 이후 도래하게 될 기지국 간 협력전송의 셀에 사용자 단말장치(200)의 위치가 포함될 때까지 대기한다(S208 및 S210).
S204 단계에서, 사용자 단말장치(200)가 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하는 경우이면 해당 기지국 장치(100)들 간의 협력전송이 이루어지는 것에 기반하여 사용자 단말장치(200)에 데이터 전송 서비스를 제공한다(S212).
데이터 전송 서비스를 종료하게 되면, 상기의 과정들도 함께 종료한다(S214).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 기지국 간의 협력전송을 위한 클러스터링 기법을 새롭게 제안함에 따라 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 셀 경계 또는 클러스터 경계에서 발생하는 간섭을 용이하게 극복하기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100: 기지국 장치 110: 주파수대역 할당부
120: 협력전송 셀 설정부 130: 클러스터 형성부
140: 주파수대역 변경부 150: 협력전송 셀 변경부
160: 클러스터 변경부 170: 판단부
180: 제1 협력전송 실행부 190: 데이터 전송 실행부
190-1: 제2 협력전송 실행부
200: 사용자 단말장치 210: 데이터 전송 요청부
220: 제1 데이터 전송 실행부 230: 제2 데이터 전송 실행부
240: 제3 데이터 전송 실행부

Claims (23)

  1. 삭제
  2. 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 상기 다수의 섹터 중 나머지 섹터들에 잔여 주파수 대역을 할당하는 주파수대역 할당부,
    상기 공통 주파수 대역을 할당한 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 기지국 간 협력전송 구간의 셀로 설정하는 협력전송 셀 설정부,
    상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들을 클러스터로 형성하는 클러스터 형성부,
    상기 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 주파수대역 변경부,
    상기 공통 주파수 대역을 할당하는 것으로 변경된 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 토대로 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 변경하는 협력전송 셀 변경부 및
    상기 변경한 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들로 상기 클러스터를 변경하는 클러스터 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 기지국 장치는,
    상기 클러스터에 포함되는 셀 간의 경계구간에서 데이터 전송 요청이 있는 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되는지를 판단하는 판단부; 및
    상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 이루는 적어도 하나의 다른 기지국 장치와 협력 전송을 하여 데이터 전송을 실행하는 제1 협력전송 실행부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  4. 삭제
  5. [청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제3 항에 있어서,
    상기 협력 전송은 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송을 실행하는 서빙(Serving) 기지국 장치가 정해지면, 상기 공통 주파수 대역의 송출로 인해 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에서 실행하는 상기 데이터 전송에 간섭이 발생하지 않도록 기지국 간 협력을 실행하는 제어인 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  6. [청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제3 항에 있어서,
    상기 기지국 장치는, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치에서 상기 데이터 전송을 실행하는 데이터 전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  7. [청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제6 항에 있어서,
    상기 기지국 장치는, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 제2 협력전송 실행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 기지국 장치가, 상응하는 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 적어도 하나에 공통 주파수 대역을 할당한 후 상기 다수의 섹터 중 나머지 섹터들에 잔여 주파수 대역을 할당하는 단계,
    상기 공통 주파수 대역을 할당한 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 기지국 간 협력전송 구간의 셀로 설정하는 단계,
    상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들을 클러스터로 형성하는 단계,
    상기 기지국 셀을 이루는 다수의 섹터 중 상기 공통 주파수 대역을 할당하기 위한 섹터를 시계 또는 반 시계 방향으로 변경하여 설정하는 단계,
    상기 공통 주파수 대역을 할당하는 것으로 변경된 상기 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터를 토대로 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 변경하는 단계 및
    상기 변경한 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들이 이루는 셀 들로 상기 클러스터를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 클러스터에 포함되는 셀 간의 경계구간에서 데이터 전송 요청이 있는 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되는지를 판단하는 단계; 및
    상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 이루는 적어도 하나의 다른 기지국 장치와 협력 전송을 하여 데이터 전송을 실행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  15. 삭제
  16. [청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제14 항에 있어서,
    상기 협력 전송은 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송을 실행하는 서빙(Serving) 기지국 장치가 정해지면, 상기 공통 주파수 대역의 송출로 인해 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에서 실행하는 상기 데이터 전송에 간섭이 발생하지 않도록 기지국 간 협력을 실행하는 제어인 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  17. [청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제14 항에 있어서,
    상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치와 상기 적어도 하나의 다른 기지국 장치 중 상기 데이터 전송 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치에서 상기 데이터 전송을 실행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  18. [청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제17 항에 있어서,
    상기 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법은, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 데이터 전송 요청의 발신지가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 사용자 단말장치가, 공통 주파수 대역을 할당한 기지국 셀의 섹터와 인접한 적어도 하나의 다른 기지국 셀에 포함되는 상기 공통 주파수 대역의 섹터로 이루어지는 기지국 간 협력전송 구간의 셀을 공유하는 기지국 장치들의 셀 들인 클러스터 중 셀 간의 경계 구간에 위치하는 단계 및
    상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되면 상기 기지국 장치들 간의 협력전송에 기반하여 데이터 전송을 실행하고, 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치하지 않으면 기 설정된 주기로 도래하는 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 위치할 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  22. [청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제21 항에 있어서,
    상기 사용자 단말장치는, 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송 구간의 셀에 포함되지 않으면 상기 기지국 장치들 중 상기 데이터 전송에 대한 요청에 응답하는 서빙(Serving) 기지국 장치를 통해 상기 데이터 전송을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
  23. [청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제22 항에 있어서,
    상기 사용자 단말장치는, 상기 서빙(Serving) 기지국 장치에 대한 SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)이 예정된 레벨 이하인 경우에 상기 사용자 단말장치의 위치가 상기 기지국 간 협력전송의 셀에 포함될 때까지 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 간 협력전송을 위한 반 고정의 클러스터링 구현 방법.
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