KR20090079176A

KR20090079176A - 셀 간 간섭 완화 방법

Info

Publication number: KR20090079176A
Application number: KR1020090003509A
Authority: KR
Inventors: 예충일; 송영석; 이승준; 곽병재; 김지형; 권동승
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2009-07-21
Also published as: KR101207570B1; US8805283B2; US20100279619A1

Abstract

셀 간 간섭 완화 방법에서, 복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화한다. 기지국이 복수의 그룹 중 제1 그룹에 속한 제1 단말에는 인접 기지국과의 협력 없이 데이터를 전송한다. 그리고 기지국이 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 제2 단말에는 인접 기지국과의 협력을 통하여 데이터를 전송한다.

간섭 완화, 네트워크 MIMO, FFR, 협력

Description

셀 간 간섭 완화 방법{METHOD OF MITIGATING INTER-CELL INTERFERENCE}

본 발명은 셀 간 간섭 완화 방법에 관한 것이다.

N개의 셀로 이루어지는 무선 네트워크에서 동일한 주파수 자원을 사용하는 k개의 채널이 할당되는 경우, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor, FRF)는 (k/N)으로 정의될 수 있다.

셀룰러 시스템은 셀 간 간섭을 완화하기 위하여 무선 네트워크 구성 시 인접 셀들에게 동일 주파수를 할당하지 않는 형태(주로 FRF < 1/7)에서 인접 셀들에게도 동일 주파수를 할당하는 방법(FRF=1)로 변하고 있다. 또한 셀 간의 간섭 완화 알고리즘은 수신기 측에 구현되는 방식에서 송신기 측에 구현되는 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse, FFR) 방식 또는 네트워크 다중 입출력(multi-input multi-output, MIMO) 방식으로 변하고 있다.

FFR 방식은 큰 FRF 값을 얻어 스펙트럼 사용 효율을 높이는 것으로, 하드 FFR(hard FFR)과 소프트 FFR(soft FFR)의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.

하드 FFR 방식은 네트워크 차원에서 셀 간의 간섭을 완화하기 위하여 인접 셀들이 셀 경계 지역에서 동일 주파수를 사용하는 것을 허용하지 않는 방식이다. 특히, 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiplex access, OFDMA) 시스템에서는 인접 셀들이 협력으로 셀 경계 지역에 위치한 단말들에게 동일한 부반송파들을 할당하지 않는다. 소프트 FFR 방식은 하드 FFR 방식과 달리 특정 부반송파들의 사용을 허용하지만, 인접 셀들의 협력으로 간섭 완화가 되도록 특정 부반송파들의 송출 전력을 조절하여 네트워크 차원에서 셀 간의 간섭을 완화하는 방식이다.

네트워크 MIMO 방식은 인접 셀들의 기지국들이 구비하고 있는 안테나들이 서로 협력적으로 MIMO 송수신을 함으로써 셀 간의 간섭 완화 또는 시스템 성능을 향상시키는 방식이다.

이러한 FFR 방식 및 네트워크 MIMO 방식이 셀룰러 시스템에 도입되려면 네트워크 차원의 협력 방법, 필요한 측정, 절차 등이 정의되어야 하지만, 아직 이들 방식은 서로 독립적으로 개념적 수준에서 제안되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 FFR 방식 및 네트워크 MIMO 방식을 협력적으로 사용하여 셀 간 간섭을 완화하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 기지국에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계, 인접 기지국과의 협력 없이 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 속한 제1 단말에 제1 데이터를 전송하는 단계, 그리고 인접 기지국과의 협력을 통하여 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 제2 단말에 제2 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 단말에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 피드백 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계, 상기 피드백 정보에 의해 제1 그룹에 속하는 경우, 인접 기지국의 협력 없이 상기 서빙 기지국으로부터 제1 데이터를 수신하는 단계, 그리고 상기 피드백 정보에 의해 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 협력에 의해 제2 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 기지국에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계, 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 속한 단말에 네트워크 MIMO 방식을 적용하지 않는 단계, 그리고 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 단말에 인접 기지국과의 협력을 통한 MIMO 방식을 적용하는 단계를 포함한다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 단말의 위치와 SINR에 따라 기지국 간의 협력을 통해서 데이터를 전송하거나 기지국 간의 협력 없이 데이터를 전송함으로써, 셀 경계에서의 셀 간 간섭을 완화할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 단말의 위치에 따라 네트워크 MIMO 방식, FFR 방식 등을 적절하게 사용함으로써 셀 경계에서 성능을 향상시킬 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 사용자 장치(user equipment, UE), 접근 단말(access terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)은 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB, eNodeB), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), 이동 멀티홉 중계 기지국[MMR(mobile multihop relay)-BS] 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 셀 간 간섭 완화 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 개략적인 도면이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 간 간섭 완화 방법의 개략적인 흐름도이다.

도 1을 참고하면, 단말(110)은 기지국(120)으로 피드백할 정보를 측정하고, 측정한 피드백 정보를 기지국(120)으로 전송한다. 이러한 피드백 정보는 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference plus noise ratio, SINR)와 선호 빔의 정보를 포함하며, 또한 간섭 셀의 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서, 간섭 셀은 단말(110)의 서빙(serving) 셀에 간섭을 미치는 셀이면서 단말(110)이 인식 가능한 셀을 의미하며, 간섭 셀의 정보는 간섭 셀의 인덱스 및/또는 간섭 셀의 간섭 빔 인데스를 포함할 수 있다. 선호 빔은 서빙 셀의 기지국, 즉 서빙 기지국(120)이 송출할 수 있는 복수의 빔 중에서 단말(110)이 가장 선호하는 빔을 의미한다.

기지국(120)은 단말(110)로부터 피드백 정보를 수신하고, 인접 기지국(예를 들면 121-124)과 협력하여 전송 방식을 결정하고, 이에 따라 단말(110)로 데이터를 전송한다.

한편, 기지국(120)은 단말(110)이 SINR 및 간섭 셀을 측정할 수 있도록 셀 구분이 가능한 앰블(amble)(앞으로 "앰블 1"이라 함)을 전송할 수 있다. 또한, 기지국(120)은 송신 안테나 별로 단말(110)이 채널을 추정할 수 있도록 다른 앰블(앞으로 "앰블 2"라 함)을 전송할 수 있다. 기지국(120)은 앰블 1 및 앰블 2를 인접 셀의 단말도 수신할 수 있도록 큰 전력을 사용하여 앰블 1 및 앰블 2를 송출할 수 있다.

단말(110)은 기지국(120)으로부터 수신한 앰블 2를 이용하여 송신 안테나별 채널을 추정한다. 단말(110)이 측정한 송신 안테나 별 채널 추정 결과(h)는 1×M의 복소 행렬(h∈C^1×M, C는 복소수)로 나타낼 수 있다[여기서, M은 기지국(120)의 송신 안테나의 개수임]. 단말(110)은 채널 추정 결과(h)를 이용하여 채널의 방향을 수학식 1처럼 계산하고, 채널의 방향 및 기지국(120)과 공유하고 있는 코드북(c _n)을 이용하여 선호 빔 인덱스(m)를 결정한다. 코드북({c _n∈C^M×1|n=0,1,2,…,L-1})은 기지국(120)과 단말(110) 사이에 약속된 L개의 방향이 결정된 빔으로 이루어지며, L개의 빔 인덱스를 {0,1,2,…,L-1}이라 하면, 선호 빔 인덱스(m)는 수학식 2처럼 나타낼 수 있다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 셀룰러 시스템에서의 셀 간 간섭 완화 방법에 대하여 설명한다.

도 2를 참고하면, 서빙 기지국(120) 및 인접 기지국(121-124)이 앰블 1 및 앰블 2를 송출한다(S210, S220). 이와는 달리 기지국(120-124)이 앰블 1과 앰블 2를 합쳐 하나의 앰블로 송출할 수도 있다.

단말(110)은 서빙 기지국(120) 및 인접 셀의 기지국(121-124)으로부터 앰블 1 및 앰블 2를 각각 수신한다. 단말(110)은 앰블 1을 이용하여 SINR과 인접 셀 정보를 측정하고, 앰블 2를 이용하여 서빙 기지국(120)의 송출 빔 중에서 선호하는 빔을 측정한 후(S230), 이들 정보를 피드백 정보로서 서빙 기지국(120)에 보고한다(S240). 또한 단말(110)은 인접 셀(간섭 셀)이 송출하는 빔 중에서 자신에게 가장 큰 간섭으로 작용하는 빔의 빔 인덱스를 해당 간섭 셀의 셀 인덱스와 함께 서빙 기지국(120)으로 보고할 수도 있다.

기지국(120-124)들은 협력을 통해서 해당 셀의 단말이 보고한 피드백 정보를 공유하고(S250), 이러한 과정을 통해서 셀룰러 시스템의 각 기지국(120-124)은 각 단말의 위치, 단말 별 수신 SINR 등의 정보를 확인한다(S260). 이 경우 기지국은 백홀(backhaul) 통신으로 피드백 정보를 공유할 수 있다.

기지국(120-124)은 이러한 정보를 기초로 복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하고(S270), 무선 자원을 복수의 그룹에 대응하는 자원으로 분류하여 각 그룹에 해당하는 자원을 할당하고 각 그룹에 대응하는 전송 방식을 결정한다(S280). 그리고 기지국(120)은 단말(110)이 속하는 그룹에 할당된 자원을 이용하여 해당 그룹에 대응하는 전송 방식으로 데이터를 전송한다(S290). 이 경우, 인접 기지국(121-124)이 기지국(120)과 협력하여 단말(110)로 데이터를 전송할 수도 있다(S291).

예를 들면, 기지국(120)이 단말(110)로부터 수신한 피드백 정보로부터 단 말(110)의 SINR이 높고, 단말(110)에 대한 간섭 셀이 존재하지 않으며, 단말(110)의 선호 빔 인덱스가 6인 것으로 판단한 경우, 기지국(120)은 도 1에 도시한 것처럼 단말(110)이 기지국(120)의 6번 빔 영역에서 기지국(120)에 가깝게 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한 기지국(120)이 단말(111)로부터 수신한 피드백 정보로부터 단말(111)의 SINR이 낮고, 단말(111)에 대한 간섭 셀의 인덱스가 3[기지국(122)에 대응하는 셀의 인덱스]이고, 선호 빔 인덱스가 2인 것으로 판단한 경우, 기지국(120)은 도 1에 도시한 것처럼 단말(111)이 기지국(120)의 3번 빔 영역에서 3번 셀에 가깝게 위치하는 것으로 판단할 수 있다.

다음, 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하는 방법에 대하여 도 3 내지 도 5를 참고로 하여 상세하게 설명한다. 아래에서는 단말을 3개의 그룹으로 그룹화하는 경우를 한 예로 설명하며, 3개의 그룹에 각각 할당된 무선 자원 할당 영역을 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3이라 한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 자원 할당 영역 1에서의 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 3을 참고하면, 기지국(321-323)은 인접 셀로부터의 간섭을 미약하게 받고 수신 SINR이 높은 단말(311a-313c)에는 무선 자원 할당 영역 1을 할당한다. 이러한 단말(311a-313c)은 각 셀의 중앙에 위치할 수 있다. 무선 자원 할당 영역 1에서 각 셀의 기지국(321-323)은 인접 셀의 기지국과 협력하지 않고(즉, 인접 셀의 기지국의 안테나를 사용하지 않고), 자신의 안테나만을 사용하여 데이터를 송신한다. 그리고 기지국(321-323)은 FFR 방식도 사용하지 않을 수 있다. 이에 따라, 각 셀의 기지국(321-323)은 인접 셀에서 사용하는 스펙트럼(spectrum)을 재활용할 수 있으며, 또한 다중 사용자(multi user) MIMO(MU-MIMO) 방식 또는 공간 다중화(spatial multiplexing, SM) 방식을 셀 별로 적용할 수 있으므로, FRF는 1보다 큰 값을 가진다. 이 경우, MU-MIMO 방식으로 부분(partial) 송신측 채널 상태 정보(channel status information at transmitter side, CSIT) 기반의 MU-MIMO 방식, 선형 또는 비선형의 풀(full) CSIT 기반의 MU-MIMO 방식 등을 적용할 수 있다. 부분 CSIT 기반의 MU-MIMO 방식의 한 예로 코드북(codebook) 기반의 MU-MIMO 방식이 있다.

예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이, 3개의 인접 셀의 기지국(321-323)은 모두 동일한 스펙트럼을 사용하고 있으며, 이들 기지국(321-323)은 각각 MU-MIMO 방식으로 선호 빔 인덱스가 서로 다른 복수의 단말(311a-311c, 312a-312c, 313a-313c)에게 데이터를 전송하고 있다. 이 경우 FRF는 3이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 자원 할당 영역 2에서의 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 4를 참고하면, 기지국(421-423)은, 인접 셀로부터의 간섭이 강하며 수신 SINR이 낮고 서로 떨어져 있는 단말(411-413)들에 무선 자원 할당 영역 2를 할당한다. 이러한 단말(411-413)은 셀 경계 영역에 위치할 수 있으며, 빔 간 간섭이 무시될 수 있을 정도로 충분히 떨어져 있다. 이 경우 기지국(421-423)은 높은 SINR을 요구하는 MU-MIMO 방식 또는 SM 방식을 적용하지 않을 수 있다.

앞서 설명한 것처럼, 강한 간섭 셀을 가진 단말(411-413)이 서빙 기지국(421-423)으로 선호 빔 인덱스를 포함하는 피드백 정보를 보고하고, 이 피드백 정보를 기지국(421-423)이 협력을 통해서 공유하면, 각 기지국(421-423)은 약속된 빔 위치를 이용하여 인접 셀의 단말(411-413)의 위치를 알 수 있다. 이에 따라, 각 기지국(421-423)은 인접 셀의 단말(411-413)에 간섭으로 작용하는 자신의 빔 인덱스를 간접적으로 인지할 수 있다. 이와는 달리, 단말(411-413)이 서빙 셀의 선호 빔 인덱스와 함께 인접 셀의 간섭 빔 인덱스를 기지국(421-423)에 보고하는 경우에, 각 기지국(421-423)은 기지국 사이의 협력을 통해서 인접 셀의 단말(411-413)에 간섭으로 작용하는 자신의 빔 인덱스를 직접적으로 인지할 수 있다.

이 경우, 기지국(421-423)은 협력을 통하여 동일 주파수를 사용하는 인접 셀의 빔들이 서로 충돌하지 않도록 조절하며, 이에 따라 셀 경계 영역에서 간섭을 완화시킬 수 있다. 또한 기지국(421-423)은 네트워크 MIMO를 사용하여 단말(411-413)에게 매크로 다이버시티(macro diversity)를 제공할 수 있다. 이러한 네트워크 MIMO로 협력 MIMO(collaborative MIMO or cooperative MIMO, Co-MIMO)가 있다. 다만, 네트워크 MIMO를 사용하는 경우 단말 수신 성능은 개선되지만 망에서 서빙 기지국과 인접 기지국에 동시에 데이터 페이로드가 전달되므로, 백홀 오버헤드가 증가될 수 있다. 그러므로 네트워크 MIMO의 사용 여부는 환경에 따라 선택될 수 있다.

예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 기지국(421, 423)은 단말(411)에 동시에 데이터 페이로드 1을, 기지국(422, 423)은 단말(412)에 동시에 데이터 페이로드 2를, 기지국(422, 421)은 단말(413)에 동시에 데이터 페이로드 3를, 동일 스펙트럼을 사용하여 빔이 서로 충돌되지 않도록 전달하고 있다. 이를 위해 두 기지국은 네 트워크 MIMO을 사용한다.

다른 실시예로, 두 기지국(421, 423) 중 하나가 단말(411)에 데이터 페이로드 1를, 두 기지국(422, 423) 중 하나가 단말(412)에 데이터 페이로드 2를, 두 기지국(422, 421) 중 하나가 단말(413)에 데이터 페이로드 3을 빔형성(beamforming)을 사용하여 전달할 수도 있다. 이 경우, 기지국은 네트워크 MIMO을 사용하지 않을 수 있다.

또 다른 실시예로, 두 기지국(421, 423)이 동일 스펙트럼을 사용하여 단말(411)에 동시에 데이터 페이로드 1을 빔형성이 적용된 시공간 부호화(space time code, STC) 방식을 사용하여 전송할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 자원 할당 영역 3에서의 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 5를 참고하면, 기지국(521-523)은, 인접 셀로부터의 간섭이 강하며 수신 SINR이 낮고 서로 뭉쳐 있는 단말(511-513)들에 무선 자원 할당 영역 3을 할당한다. 이러한 단말(511-513)은 셀 경계 영역에서 뭉쳐 있을 수 있다. 이 경우 기지국(521-523)은 셀 간 간섭 완화를 위해서 네트워크 MIMO 방식과 FFR 방식을 동시에 적용할 수 있으며, 또는 네트워크 MIMO 방식은 적용하지 않을 수도 있다.

예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 셀 경계 영역에서 뭉쳐 있는 단말들의 그룹이 있는 경우, 기지국(521-523)이 각각 한 그룹에 속한 하나의 단말(511)에 동일 주파수의 빔을 이용하여 동일 데이터 페이로드를 전송할 수 있다(네트워크 MIMO 방식). 이 경우 기지국(521-523)은 이 그룹에 속한 다른 단말(512, 513)에는 단 말(511)에 사용한 스펙트럼(주파수)을 사용하지 않는다(FFR 방식). 그러면 단말(511)은 네트워크 MIMO 방식에 의해 매크로 다이버시티를 얻을 수 있다.

한편, 백홀 오버헤드를 감소시키기 위해서 네트워크 MIMO 방식을 사용하지 않는 경우, 기지국(521)은 빔을 이용하여 단말(511)에 데이터 페이로드를 제공하고, 기지국(522, 523)은 각각 단말(611)에 사용된 자원과 다른 자원을 이용하여 단말(512, 513)에 데이터 페이로드를 제공할 수 있다(FFR 방식).

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면 기지국이 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 기지국 간의 협력을 통해서 단말을 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹화하고, 각 그룹에 대응하는 자원 및 전송 방식을 이용하여 데이터를 전송하므로, 셀 간 간섭을 완화할 수 있다.

다음, 네트워크 MIMO 방식 및 STC 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 방법에 대하여 도 6 및 도 7을 참고로 하여 설명한다.

도 6은 네트워크 MIMO 방식을 사용한 전송 방법을 나타내는 도면이고, 도 7은 STC 방식을 사용한 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 각 기지국(610, 620)은 복수의 안테나(예를 들면, 4개의 안테나)(611-614, 621-624)를 포함한다.

한편, 기지국(610)이 단말(630)의 서빙 기지국이고, 두 기지국(610, 620)은 단말(630)의 피드백 정보를 기초로 단말(630)이 무선 자원 할당 영역 2에 해당하는 그룹으로 분류하고, 기지국(610)의 1번 빔이 단말(630)의 선호 빔이고 기지국(620)의 5번 빔이 단말(630)에게 강한 간섭으로 작용하는 빔인 것으로 가정한다.

도 6을 참고하면, 네트워크 MIMO 방식에 따라 두 기지국(610, 620)은 동일한 데이터(S_i, S_i+1)를 복수의 안테나(611-614, 621-624)를 사용하여 전송한다. 이때, 기지국(610)은 데이터(S_i, S_i+1)에 1번 빔의 빔형성 가중치([w_bs1,a1,b1 w_bs1,a2,b1 w_bs1,a3,b1 w_bs1,a4,b1]^T)를 곱해서 이들을 해당하는 안테나(611-614)를 통해 단말(630)로 전송한다. 또한 기지국(620)은 데이터(S_i, S_i+1)에 5번 빔의 빔형성 가중치([w_bs2,a1,b5 w_bs2,a2,b5 w_bs2,a3,b5 w_bs2,a4,b5]^T)을 곱해서 이들을 해당하는 안테나(621-624)를 통해 단말(630)로 전송한다. 이와 같이 두 기지국(610, 620)이 협력을 통하여 동일 주파수 자원을 사용하여 동일 데이터를 단말에 전송할 수 있으므로, 매크로 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

도 7을 참고하면, 빔형성이 적용된 STC 방식에 따라 두 기지국(610, 620)은 시공간 부호화된 데이터를 복수의 안테나(611-614, 621-624)를 사용하여 전송한다. 이때, 기지국(710)은 데이터(S_i, -S^* _i+1)에 1번 빔의 빔형성 가중치([w_bs1,a1,b1 w_bs1,a2,b1 w_bs1,a3,b1 w_bs1,a4,b1]^T)를 곱하고, 이들을 차례로 해당하는 안테나(611-614)를 통해 단말(630)로 전송한다. 또한 기지국(620)은 데이터(S^* _i, S_i+1)에 5번 빔의 빔형성 가중치([w_bs2,a1,b5 w_bs2,a2,b5 w_bs2,a3,b5 w_bs2,a4,b5]^T)을 곱하고, 이들을 차례로 해당하는 안테 나(621-624)를 통해 단말(630)로 전송한다. 이와 같이 두 기지국(610, 620)이 협력을 통하여 동일 주파수 자원을 사용하여 동일 데이터를 단말(630)에 전송할 수 있으므로, 시공간 부호화에 따른 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

다음, 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 스케줄링 방법에 대하여 도 8a, 도 8b, 도 9a 및 도 9c를 참고하여 설명한다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 스케줄링 방법을 나타내는 도면이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 스케줄링 방법을 나타내는 도면이다.

도 8a를 참고하면, 한 기지국(기지국 1)은 무선 자원을 시간적으로(즉, 심볼 인덱스 방향으로) 복수의 그룹, 예를 들면 3개의 그룹(811, 812, 813)으로 분할하고, 복수의 그룹(811, 812, 813)에 각각 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3을 할당한다. 도 8b를 참고하면, 다른 기지국(기지국 2)도 무선 자원을 시간적으로 복수의 그룹(821, 822, 823)으로 분할하고, 복수의 그룹(821, 822, 823)에 각각 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3을 할당한다.

도 9a를 참고하면, 기지국 1은 무선 자원을 주파수적으로(즉, 부반송파 인덱스 방향으로) 복수의 그룹, 예를 들면 3개의 그룹(911, 912, 913)으로 분할하고, 복수의 그룹(911, 912, 913)에 각각 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3을 할당한다. 기지국 2도 무선 자원을 주파수적으로 복수의 그룹(921, 922, 923)으로 분할하고, 복수의 그룹(921, 922, 923)에 각각 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3을 할당한다.

도 8a 내지 도 9b에서, 무선 자원 할당 영역 1 및 2는 기지국 1 및 2가 같이 사용할 수 있지만, FFR 방식이 적용되는 무선 자원 할당 영역 3은 두 기지국 중 하나의 기지국(예를 들면 기지국 1)에 의해서만 사용될 수 있다.

이와 같이, 도 8a 및 도 8b에서는 무선 자원을 시간적으로 분배하고, 도 9a 및 도 9b에서는 무선 자원을 주파수 방향으로 분배하는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 시간 및 주파수의 2차원적으로 분배할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 개략적인 도면이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 셀 간 간섭 완화 방법의 개략적인 흐름도이다.

도 3 내지 도 5는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 자원 할당 영역 1, 2 및 3에서의 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 6은 네트워크 MIMO 방식을 사용한 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 7은 STC 방식을 사용한 전송 방법을 나타내는 도면이다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 한 실시예에 따른 자원 스케줄링 방법을 나타내는 도면이다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 스케줄링 방법을 나타내는 도면이다.

Claims

기지국에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법으로서,

복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계,

인접 기지국과의 협력 없이 상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 속한 제1 단말에 제1 데이터를 전송하는 단계, 그리고

인접 기지국과의 협력을 통하여 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 제2 단말에 제2 데이터를 전송하는 단계

를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 데이터를 전송하는 단계는, 상기 인접 기지국과 동일한 자원을 사용하여 상기 제2 데이터를 전송하는 단계를 포함하며,

상기 제2 데이터는 상기 인접 기지국이 전송하는 데이터와 동일한

셀 간 간섭 완화 방법.
제2항에 있어서,

상기 제2 데이터를 전송하는 단계는, 상기 인접 기지국과의 협력을 통하여 빔형성이 적용된 시공간 다중화(space time code, STC) 방식을 사용하여 상기 제2 데이터를 전송하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

다른 인접 기지국과의 협력을 통하여 상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 제3 단말에 제3 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하며,

상기 기지국은 동일한 자원과 서로 다른 빔을 이용하여 상기 제2 데이터 및 상기 제3 데이터를 각각 전송하는

셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

인접 기지국이 빔형성(beamforming) 방식을 사용하여 상기 제2 그룹에 속한 제3 단말에 제3 데이터를 전송하는 동안, 상기 인접 기지국과의 협력 없이 빔형성 방식을 사용하여 상기 제2 그룹에 속한 제4 단말에 제4 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

인접 기지국과의 협력을 통하여 상기 복수의 그룹 중 제3 그룹에 속한 제3 단말에 제3 데이터를 전송하는 단계, 그리고

제1 자원을 사용하여 상기 제3 데이터를 전송하는 동안, 인접 기지국과의 협력을 통하여 상기 복수의 그룹 중 제3 그룹에 속한 제4 단말에 상기 제1 자원과 다른 제2 자원을 사용하여 제4 데이터를 전송하는 단계

를 더 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

자원을 시간 방향 및 주파수 방향 중 적어도 하나의 방향으로 분배하여 상기 복수의 그룹에 각각 할당하는 단계를 더 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제1항에 있어서,

상기 복수의 단말로부터 피드백 정보를 각각 수신하는 단계를 더 포함하며,

상기 그룹화하는 단계는, 상기 피드백 정보를 기초로 상기 복수의 단말을 상기 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계를 포함하는

셀 간 간섭 완화 방법.
제8항에 있어서,

상기 피드백 정보를 인접 기지국과 공유하는 단계를 더 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제8항에 있어서,

각 단말의 상기 피드백 정보는 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference plus noise ratio, SINR) 및 서빙 기지국의 복수의 빔 중 선호 빔의 정보를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제10항에 있어서,

상기 피드백 정보는 간섭 셀의 인덱스 및 간섭 셀의 간섭 빔 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1 그룹은 상기 제2 그룹보다 SINR이 높은 셀 간 간섭 완화 방법.
단말에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법으로서,

피드백 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계,

상기 피드백 정보에 의해 제1 그룹에 속하는 경우, 인접 기지국의 협력 없이 상기 서빙 기지국으로부터 제1 데이터를 수신하는 단계, 그리고

상기 피드백 정보에 의해 제2 그룹에 속하는 경우, 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 협력에 의해 제2 데이터를 수신하는 단계

를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2 데이터를 수신하는 단계는, 상기 서빙 기지국 및 상기 인접 기지국에서 동일한 자원을 사용하여 송신되는 상기 제2 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제13항에 있어서,

상기 동일한 자원은, 상기 단말이 상기 제2 데이터를 수신하는 동안 상기 제2 그룹에 속하는 다른 단말이 데이터를 수신하는 데 사용되는 자원과 동일한 셀 간 간섭 완화 방법.
제13항에 있어서,

상기 동일한 자원은, 상기 단말이 상기 제2 데이터를 수신하는 동안 상기 제2 그룹에 속하는 다른 단말이 데이터를 수신하는 데 사용되지 않는 자원인 셀 간 간섭 완화 방법.
제13항에 있어서,

상기 피드백 정보는 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference plus noise ratio, SINR), 상기 서빙 기지국의 복수의 빔 중 선호 빔의 정보 및 간섭 셀의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 그룹은 상기 제2 그룹보다 SINR이 높은 셀 간 간섭 완화 방법.
기지국에서 셀 간 간섭을 완화하는 방법으로서,

복수의 단말을 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계,

상기 복수의 그룹 중 제1 그룹에 속한 단말에 네트워크 다중 입출력(multi-input multi-output, MIMO) 방식을 적용하지 않는 단계, 그리고

상기 복수의 그룹 중 제2 그룹에 속한 단말에 인접 기지국과의 협력을 통한 MIMO 방식을 적용하는 단계

를 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제19항에 있어서,

상기 복수의 그룹 중 제3 그룹에 속한 단말에 인접 기지국과의 협력을 통한 MIMO 방식과 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse, FFR) 방식을 적용하는 단계

를 더 포함하는 셀 간 간섭 완화 방법.
제19항에 있어서,

상기 복수의 단말로부터 피드백 정보를 각각 수신하는 단계를 더 포함하며,

상기 그룹화하는 단계는 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 복수의 단말을 상기 복수의 그룹으로 그룹화하는 단계를 포함하고,

상기 피드백 정보는 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference plus noise ratio, SINR), 상기 기지국의 복수의 빔 중 선호 빔의 정보 및 간섭 셀의 정보 중 적어도 하나를 포함하는

셀 간 간섭 완화 방법.