KR20100099605A - Ｍａｃ 스케쥴링을 이용하여 옥내용 기지국과 옥외용 기지국 간의 간섭을 감소하는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

옥내용 기지국과 옥외용 기지국 간에 간섭을 감소시키는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 이 시스템 및 방법에 따르면, 이동통신 시스템에서 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키기 위하여, 옥내용 기지국은 펨토셀 영역 내에 존재하는 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하고, 옥외용 기지국은 제1 단말 - 제1 단말은 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 옥내용 기지국에 인접하며, 메시지(SIB Type1)를 통해 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송한다. 일실시예에 있어서, SON 서버는 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 제2 RB와 중복되지 않도록 할당한다. 다른 실시예에 있어서, SON 서버는 제2 단말에 할당된 제2 RB의 정보를 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 제2 RB를 재할당하고 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 재할당된 제2 RB와 중복되지 않도록 할당한다.
LTE, RB(Resource Block), 간섭, SIB Type1, 옥내용 기지국, 옥외용 기지국

Description

ＭＡＣ 스케쥴링을 이용하여 옥내용 기지국과 옥외용 기지국 간의 간섭을 감소하는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템{METHOD FOR REDUCING INTERFERENCE BETWEEN HOME-ENB AND MACRO-ENB USING MAC SCHEDULING, AND MOBILE TELECOMMUNICAION FOR THE SAME}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) 망내에서 MAC(Media Access Control) 스케쥴링(Scheduling)을 이용하여 옥내용 기지국(Home-eNB(enhanced Node B))과 옥외용 기지국(Macro-eNB) 간의 간섭(Interference)을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
최근에 통신 및 컴퓨터 네트워크, 반도체 기술의 비약적인 발전으로 인해 무선통신망을 이용한 다양한 서비스가 제공되고 있을 뿐만 아니라 수요자들의 요구 사항은 날이 갈수록 수준이 높아지고 있으며, 전세계 무선 인터넷 서비스 시장은 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 다양한 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다.
현재 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000, EV-DO(Evolution Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), WLAN(Wireless Local Area Network)의 무선 데이터 서비스가 상용화되어, 최근 가정 내에서 휴대전화 이용과 모바일 데이터의 수요가 지속적으로 증가하고 있는데, 이러한 추세에 따라 옥내 브로드밴드 망을 통해 이동통신 핵심망에 접속하도록 소형 이동통신 기지국을 옥내에 설치하여 이동통신 서비스를 제공하는 방법이 제안되고 있다. 이러한 소형 이동통신 기지국을 옥내용 기지국 또는 펨토(Femto) 기지국이라고 부른다.
현재 기존의 옥외용 기지국으로 이루어진 통신망에, 이러한 옥내용 기지국을 도입하여, 옥외용 기지국과 옥내용 기지국이 혼재하는 구성을 갖는 통신망 기술에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 통신망의 대표적인 예로, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 표준화가 활발히 진행 중인 LTE(Long Term Evolution) 통신망이 있다. 이러한 LTE 표준에 따른 망(이하 "LTE망")은, 구체적으로 다운링크에서는 100Mbps, 업링크에서는 50Mbps의 데이터 전송율을 가지고, 지연(Delay) 측면에서는 5ms 이내의 유저 데이터 대역폭에서 동작하며, 낮은 전송 지연 및 셀 경계에서의 향상된 전송 효율을 제공하게 된다.
일반적인 LTE망 구조는 옥외용 기지국(Macro-eNB(enhanced Node B)), 옥내용 기지국(Home-eNB), MME(Mobility Management Entity) 및 SON(Self Organizing&Optimizing Network) 서버를 포함한다. 옥내용 기지국이나 옥외용 기지국은 각각 독자적으로 코어망으로의 접속성을 가지므로, 단말(UE: User Equipment)은 통신을 위해 옥내용 기지국이나 옥외용 기지국 중 어느 하나를 통하여 통신할 수 있다. MME는 단말의 핸드오버 관리 및 호 처리 등을 수행하기 위하여 사용되는 개체이다. SON 서버는 옥외용/옥내용 기지국 설치 및 최적화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버이다. MME와 SON 서버의 기능은 하나의 네트워크 관리 장치에서 모두 수행할 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 LTE망에서, 옥외용 기지국 셀(매크로 셀)로의 액세스는 모든 단말에게 허용되지만, 옥내용 기지국 셀(펨토셀)로의 액세스는 특정 단말(가입자)에게로 제한될 수 있다. 구체적으로, 옥내용 기지국은 자신이 관리하는 펨토셀에 대한 정보인 SIB 1(System Information Block type 1)을 브로드캐스팅할 수 있는데, 이 SIB 1에는 해당 펨토셀로의 액세스가 제한되어 있는지 여부를 표시하는 CSG 지시자(Closed Subscriber Group indicator)가 포함되어 있다. 옥내용 기지국에 의해 브로드캐스팅된 SIB 1내의 CSG 지시자가 '참(True)'의 값을 가지면 특정 가입자만이 해당 펨토셀에 액세스할 수 있는 폐쇄형 방식으로 통신이 이루어지고(CSG: Closed Subscriber Group), '거짓'의 값을 가지면 모든 가입자가 해당 펨토셀에 액세스할 수 있는 개방형 방식으로 통신이 이루어진다(OSG: Opened Subscriber Group). CSG 지시자가 '참'의 값을 가지면, 단말은 자신이 액세스 가능한 펨토셀의 목록인 화이트 리스트(White List) 내에 해당 펨토셀이 포함되는 것으로 확인된 경우에만, 해당 펨토셀에 액세스할 수 있다.
옥내용 기지국(Home-eNB)과 옥외용 기지국(Macro-eNB)이 혼재된 망 환경에서, Home-eNB와 Macro-eNB의 채널 구성 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 'Dedicated Channel', 'Partial Co-channel', 'Co-channel' 등이 있다. 채널은 Home-eNB나 Macro-eNB만 사용되는 Channel part인 'Clear Part'와 Home-eNB와 Macro-eNB가 혼용되어 같이 사용되는 Channel part인 'Shared Part'로 구분된다. 각 채널에서 요구되는 Home-eNB와 Macro-eNB의 동작 형태는 다음의 [표 1]과 같다.
Scenario Type of cell triggering MR Desired behaviour

Dedicated Channel
 Macro-eNB MR+IntraFA HO to Macro-eNB
Home-eNB(OSG) MR+InterFA HO to Home-eNB
Home-eNB(CSG) MR+stay

Partial Co-channel
 Macro-eNB MR+IntraFA HO to Macro-eNB
Home-eNB(OSG) MR+InterFA HO to Hom-eNB
Home-eNB(CSG) MR+InterFA HO to Macro-eNB

Co-channel
 Macro-eNB MR+IntraFA HO to Macro-eNB
Home-eNB(OSG) MR+IntraFA HO to Hom-eNB
Home-eNB(CSG) MR+stay
Dedicated Channel은 옥외용 기지국(Macro-eNB)과 옥내용 기지국(Home-eNB) 각각의 전용 채널을 할당하는 방식이다. 옥외용 기지국 및 옥내용 기지국 각각은 Dedicated Channel을 사용하므로 간섭(Interference)이 없는 장점이 있지만, 전체 채널을 사용할 수 없으므로 망 용량이 저하되는 단점이 있다. Dedicated Channel에서, 옥외용 기지국(Macro-eNB)은 단말이 이웃하는 매크로셀로 이동시 Intra-FA 핸드오버(HO)를 수행하고, 개방형 옥내용 기지국 Home-eNB(OSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근시 접속 가능하므로 해당 옥내용 기지국으로 InterFA HO(매크로셀과 펨토셀의 주파수가 다르므로 InterFA)를 수행하며, 폐쇄형 옥내용 기지국 Home-eNB(CSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근하였으나 접속이 허용되지 않아 HO를 수행하지 못한다.
Partial Co-channel은 옥외용 기지국(Macro-eNB)과 옥내용 기지국(Home-eNB)이 공통으로 사용하는 공용 채널과 옥외용 기지국(Macro-eNB) 전용 채널을 할당하는 방식으로, Dedicated Channel에 비해 망 활용성이 우수한 장점이 있지만(Interference가 적음), Co-channel에 비해 망 활용성이 떨어지는 단점이 있다. Partial Co-channel에서, 옥외용 기지국(Macro-eNB)은 단말이 이웃하는 매크로셀로 이동시 Intra-FA HO를 수행하고, 개방형 옥내용 기지국 Home-eNB(OSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근시 접속 가능하므로 해당 옥내용 기지국으로 InterFA HO(매크로셀과 펨토셀의 주파수가 다르므로 InterFA)를 수행하며, 폐쇄형 옥내용 기지국 Home-eNB(CSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근하였으나 접속이 허용되지 않는 경우 간섭(Interference)을 느낄 수 있으므로 옥내용 기지국(Home-eNB)이 사용하지 않는 FA의 매크로 셀로 Inter-FA HO를 수행한다.
Co-channel은 옥외용 기지국(Macro-eNB)과 옥내용 기지국(Home-eNB)이 공통으로 사용하는 공용 채널을 할당하는 방식으로, 전체 채널을 사용하므로 망 용량이 우수한 장점이 있지만, 간섭(Interference)이 심한 단점이 있다. Co-channel에서, 옥외용 기지국(Macro-eNB)은 단말이 이웃하는 매크로셀로 이동시 Intra-FA HO를 수행하고, 개방형 옥내용 기지국 Home-eNB(OSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근시 접속 가능하므로 해당 옥내용 기지국으로 IntraFA HO를 수행하며, 폐쇄형 옥내용 기지국 Home-eNB(CSG)는 단말이 옥내용 기지국(Home-eNB)으로 접근하였으나 접속이 허용되지 않아 HO를 수행하지 못한다(간섭(Interference)을 강하게 느낌).
망 효율 극대화를 위해 Co-channel을 사용하는 것이 합리적이지만, Co-channel 사용시 종래에는 옥외용 기지국(Macro-eNB)을 이용하는 단말과 옥내용 기지국(Home-eNB)을 이용하는 단말에 동일한 RB(Resource Block)가 할당되는 경우 각 단말 간에 간섭(Interference)이 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 LTE 망 등에서 Co-channel 운영시 MAC 스케쥴링을 이용하여 옥내용 기지국과 옥외용 기지국 간에 간섭을 감소시키는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 옥내용 기지국과 옥외용 기지국 간에 간섭을 감소시키는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 이 시스템 및 방법에 의하면, 이동통신 시스템에서 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키기 위하여, 옥내용 기지국은 펨토셀 영역 내에 존재하는 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하고, 옥외용 기지국은 제1 단말 - 제1 단말은 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 옥내용 기지국에 인접하며, 메시지(SIB Type1)를 통해 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송한다. 일실시예에 있어서, SON 서버는 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 제2 RB와 중복되지 않도록 할당한다. 다른 실시예에 있어서, SON 서버는 제2 단말에 할당된 제2 RB의 정보를 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 제2 RB를 재할당하고 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 재할당된 제2 RB와 중복되지 않도록 할당한다.
본 발명에 의하면, LTE망 등에서 옥외용 기지국과 옥내용 기지국 간에 Co-channel 구성시 단말 간의 간섭을 해소하여 망 효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면이다.
일실시예에 있어서, 이동통신망은, 예컨대 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA와 같은 2G 이동통신망, LTE망, WiFi와 같은 무선인터넷, WiBro(Wireless Broadband Internet) 및 WiMax(World Interoperability for Microwave Access)와 같은 휴대인터넷 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망(예컨대, WCDMA 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)와 같은 3.5G 이동통신망, 또는 향후 개발될 4G 등) 및 옥외용 기지국(Macro-eNB), 옥내용 기지국(Home-eNB) 및 단말(UE)을 구성 요소로 포함하는 임의의 기타 이동통신망을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동통신망은 하나 이상의 네트워크 셀로 구성될 수 있고, 이동통신망에 서로 다른 종류의 네트워크 셀이 혼재할 수 있다. 이동통신 망은 옥내에서 좁은 범위의 네트워크 셀(펨토셀)을 관리하는 옥내용 기지국(21~25), 옥외에서 넓은 범위의 셀(매크로셀)을 관리하는 옥외용 기지국(20), 단말(10,11), SON(Self Organizing&optimizing Networks) 서버(30) 및 MME(40)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 각 구성요소의 개수는 예시적인 것으로, 본 발명이 실시될 수 있는 이동통신망의 각 구성요소의 개수가 도면에 도시된 개수에 제한되는 것은 아니다.
옥외용 기지국(Macro-eNB)(20)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 1km 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 매크로(Macro) 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
옥내용 기지국(Home-eNB)(21~25)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 수십 m 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 펨토(Femto) 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
이동통신망을 구성하는 네트워크 셀은 옥외용 기지국 셀(매크로셀) 및 옥내용 기지국 셀(펨토셀)을 포함할 수 있다. 매크로셀은 옥외용 기지국(20)에 의해 관리될 수 있고, 펨토셀은 옥내용 기지국(21~25)에 의해 관리될 수 있다.
옥내용 기지국(21~25)이나 옥외용 기지국(20)은 각각 독자적으로 코어망의 접속성을 가질 수 있다.
CSG(Closed Subscriber Group)는 특정한 속성을 지닌 옥내용 기지국의 그룹 을 의미한다. 이 그룹(CSG)에 속한 모든 옥내용 기지국은 접속이 허가된 단말(10)에 대해서만 접속을 허용한다. CSG 특성을 갖는 옥내용 기지국(예컨대, 21~23)이 'CSG 기지국'이라 한다.
OSG(Opened Subscriber Group)는 모든 단말(10)이 접속 가능한 옥내용 기지국의 그룹을 의미한다. 이 그룹(OSG)에 속한 모든 옥내용 기지국은 모든 단말(10)에 대해서 접속을 허용한다. OSG 특성을 갖는 옥내용 기지국(24,25)을 'OSG 기지국'이라 한다.
옥내용 기지국(21~25)이 관장하는 펨토셀에 속한 단말(10)은 화이트 리스트(White List)라는 옥내용 기지국 ID를 가지고 있으며, 화이트 리스트에 속한 옥내용 기지국에만 접속할 수 있고 이외의 옥내용 기지국에는 접속이 허용되지 않는다. 예컨대, 펨토셀에서, 옥내용 기지국(21~23)을 'CSG 기지국'으로 가정하고 옥내용 기지국(24,25)을 'OSG 기지국'으로 가정하면, OSG 기지국(24,25)이 화이트 리스트에 속한 옥내용 기지국이 된다. 따라서, 옥내용 기지국(24,25)에는 모든 단말의 접속이 가능하지만, 옥내용 기지국(21~23)에는 접속이 허가된 단말만이 접속 가능하다.
단말(10)이 옥내용 기지국(예컨대, 21)에 접속하는 절차를 살펴보면 다음과 같다. 단말(10)은 옥내용 기지국(21~25)이 브로드캐스팅하는 SIB 1의 CSG 지시자를 바탕으로 해당 펨토셀로의 접속이 제한되어 있는지 여부를 알 수 있다. 또한, 단말(10)이 옥내용 기지국 셀을 식별하는 식별자로는 물리계층에서의 셀 구분 인자인 물리계층 셀 식별자(PCI: Physical Cell Identity)와 이동통신망 내에서 고유한 셀 구분 인자인 전역 셀 식별자(CGI: Cell Global Identity)가 있다. 셀 식별자는 옥내용 기지국(21~25)이 브로드캐스팅하는 SIB 1에 포함되어 있다. 일실시예에 있어서, 단말(10)이 접속 기지국(21)임을 탐지하면 옥외용 기지국(20)으로 보고하고, 단말(10)로부터 옥내용 기지국(21)의 탐지를 보고받은 옥외용 기지국(20)은 해당 단말(10)에게 탐지된 옥내용 기지국(21)로부터 수신한 SIB 1을 판독하여 해당 옥내용 기지국(21)의 셀 식별자(PCI or CGI)를 보고할 것을 명령하고, 단말(10)이 판독하여 알아낸 셀 식별자와 화이트 리스트에 기초하여 탐지된 옥내용 기지국(21)에 해당 단말(10)이 접속 가능한지를 판단한다. 탐지된 옥내용 기지국(21)에 해당 단말(10)이 접속 가능한 것으로 판단되면 해당 옥내용 기지국(21)으로 핸드오버를 허용한다.
매크로셀에서, 그 하위 펨토셀의 OSG 기지국(24,25), CSG 기지국(21~23)의 특성은 미리 설정되고, 옥내용 기지국(21~25)의 특성에 대한 정보(OSG 기지국, CSG 기지국)는 SON 서버(30)에서 저장ㆍ관리된다.
단말(UE)(10)은 GSM망, CDMA망와 같은 2G 이동통신망, LTE망, WiFi망과 같은 무선인터넷망, WiBro망 및 WiMax망과 같은 휴대인터넷망 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망에서 사용되는 무선 이동 단말기의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 일실시예에 있어서, 단말(10)은 매크로셀 가입자 단말 또는/및 펨토셀 가입자 단말일 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, SON 서버(30)는 옥외용/옥내용 기지국 설치 및 최적화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버를 포함할 수 있다.
MME(40)는 단말(10)의 핸드오버 관리 및 호 처리 등을 관리하기 위하여 사용되는 임의의 개체를 포함할 수 있다.
일실시예에 있어서, 하나의 네트워크 관리 장치가 SON 서버(30)와 MME(40)의 기능을 모두 수행할 수 있고, SON 서버(30) 및 MME(40)는 하나 이상의 옥외용 기지국(20)과 하나 이상의 옥내용 기지국(21~25)을 관리할 수 있다.
그런데, 옥외용 기지국(20)을 이용하여 통화중인 단말(10)과 옥내용 기지국(21)을 이용하여 통화중인 단말(11)에 동일한 RB(Resource Block)가 할당될 수 있는데, 이와 같이 RB가 동일하게 할당되면 옥내용 기지국(21) 영역 내에 존재하는 단말(11)과 옥외용 기지국(20) 영역 내에 존재하는 단말(10) 간에 간섭이 발생할 수 있다(제1 실시예). 또한, 옥외용 기지국(20) 영역에서 옥내용 기지국(21) 영역으로 핸드오버하는 단말(10)과 옥내용 기지국(21) 영역 내에 존재하는 단말(11) 간에 역시 간섭이 발생할 수 있다(제2 실시예). 또한, 동일한 RB 할당으로 인해, 옥내용 기지국(21) 영역에서 옥외용 기지국(20) 영역으로 핸드오버하는 단말(11)과 옥외용 기지국(20) 영역 내에 존재하는 단말(10) 간에 역시 간섭이 발생할 수 있다(제3 실시예).
제1 실시예에서, 단말(10)은 옥내용 기지국(21)으로의 접속 가능 여부에 무관한다. 따라서, 옥내용 기지국(21)은 OSG 기지국 또는 CSG 기지국 모두가 될 수 있다. 제2 실시예에서, 단말(10)은 옥내용 기지국(21)으로의 접속이 가능한 기지국이다. 따라서, 옥내용 기지국(21)은 OSG 기지국 또는 단말(10)의 접속이 허용된 CSG 기지국이 될 수 있다. 제3 실시예에서, 펨토셀 내의 단말(11)이 매크로셀로의 접속은 당연히 허용된다. 따라서, 옥내용 기지국(21)은 OSG 기지국 또는 CSG 기지국 모두가 될 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 매크로셀과 펨토셀 간에 동일한 RB를 할당함으로써 발생할 수 있는 간섭을 감소시키는 것이다. 이를 위해, 본 발명에서는 SON 서버(30)가 각 기지국(21~25)으로 해당 단말(10)에 대해 사용 가능한 RB를 도 3에 도시된 바와 같이 시작(Start) RB(301)와 종료(End) RB(302)를 통해 알려준다. 이렇게 함으로써 매크로셀에 속한 단말(10)과 펨토셀에 속한 단말(11)의 RB가 겹치지 않으므로 간섭(Interference)을 감소시킬 수 있다. 시작 RB(301)와 종료 RB(302)를 결정할 경우에는 단말의 서비스 형태와 무선 환경 등이 고려되어야 한다. RB는 단말(10,11)에게 할당하는 최소의 자원 단위이다. 일실시예에 있어서, WCDMA의 경우, OVSF 코드가 이에 해당된다. 시작 RB(301)와 종료 RB(302)를 결정하는 방식은 간섭을 느끼는 옥내용 기지국(21) 근처의 단말(10,11)에 대해 옥내용 기지국(21) 내에서 단말(11)이 사용할 수 있는 RB와 옥내용 기지국(21)에 근접해 있는 단말(10)이 사용할 수 있는 RB를 서로 중복되지 않도록 할당한다.
구체적으로, 제1 및 제2 실시예에 따르면, 옥내용 기지국(Home-eNB)(예컨대, 21)은 단말(11)이 활성화되어 서비스를 받게 되면, 도 4에 도시된 SIB Type1의 "user-Indicator"를 'True'로 설정하여 브로드캐스트한다. 그러면, 매크로셀의 단말(10)은 옥내용 기지국(21)의 SIB Type1 메시지 내 user-Indicator를 이용하여 옥내용 기지국(21) 내에 통화중인 단말의 유무를 판단한다. 일실시예에 있어서, User-Indicator가 'True'이면 옥내용 기지국(21) 내에 활성화 단말이 존재하는 것으로 간주한다.
이하의 실시예에서는 간섭(Interference) 감소를 위한 방안을 상기 제1 실시예를 가정하여 설명하기로 한다. 이하의 단말들(10,11) 각각은 하나의 단말로 한정되지 않음에 유의하여야 한다.
옥외용 기지국(Macro-eNB)(20)을 이용하여 통화중인 단말(10)은 옥내용 기지국(Home-eNB)(21)으로로 접근시 간섭(Interference)이 발생할 수 있으므로, 도 5와 같은 절차를 통해 MAC 스케쥴링을 시도한다.
옥내용 기지국(21)으로 접근하는 단말(10)은 간섭을 느낄 수 있다(501).
옥외용 기지국(20)의 영역에서 이동하여 옥내용 기지국(21)을 탐색한 단말(10)은 옥외용 기지국(20)으로 옥내용 기지국(21)이 탐색(Detect)되었음을 보고한다(502).
옥외용 기지국(20)은 단말(10)이 옥내용 기지국(21)의 SIB를 읽을 수 있도록 GAP을 준다(단말의 성능에 따라 GAP의 필요 유무가 다름)(503). GAP은 단말이 이웃 셀의 SIB를 읽거나 동일 셀의 타 FA를 탐색하기 위해 해당 시간 동안 기지국 및 단말의 Rx, Tx를 하지 않는 구간이다. 일실시예에 있어서, LTE 초기 단계에서 GAP은 이웃 셀의 SIB를 읽기 위해서 반드시 필요했지만, 현재는 단말의 성능에 따라 GAP이 없어도 SIB를 읽을 수 있도록 변경되었다. 따라서 상기 "503" 단계는 선택적 사항이다.
옥내용 기지국(21)은 도 4의 SIB Type1을 통해 자신의 정보를 브로드캐스트 한다(504). 이때 전술한 바와 같이 옥내용 기지국(21)은 자신의 영역 내에 단말(11)이 활성화되어 서비스를 받게 되면, SIB Type1의 "user-Indicator"를 'True'로 설정하여 브로드캐스트한다.
단말(10)은 SIB Type1 메시지내 CSG 식별자(Indicator)와 user-Indicator를 이용하여 인근 옥내용 기지국(21) 내에 사용자가 있음을 인지하고(user-Indicator = True) 해당 옥내용 기지국(21)에 관한 정보(기지국 ID 등)를 옥외용 기지국(20)으로 보고한다(505).
단말(10)로부터 보고받은 옥외용 기지국(20)은 SON 서버(30)에게 옥내용 기지국(21)에 대한 정보를 전달하고(506), 옥외용 기지국(20)으로부터 보고받은 SON 서버(30)는 옥내용 기지국(21)에 요청하여 해당 옥내용 기지국(21)에서 사용하는 RB 정보를 획득한다(507).
SON 서버(30)는 옥내용 기지국(21) 근처에서 매크로셀(옥외용 기지국(20))를 이용하여 통화 중인 단말(10)과 펨토셀(옥내용 기지국(21))을 이용하여 통화중인 단말(11)에 대해 RB를 재할당하여 MAC 스케쥴링을 수행한다(508). RB를 재할당한다 함은, 단말의 서비스 형태와 무선 환경 등을 고려하여 RB의 시작(301)과 종료(302)내에서 변경될 RB를 결정하는 것이다. 구체적으로, 매크로셀을 통해 통화중인 단말(10)이 옥내용 기지국(21) 근접하는 경우 옥내용 기지국(21)의 펨토셀 영역에서 단말(11)이 동일한 RB를 가지고 통화를 하고 있으면 간섭이 발생되고, 이를 단말(10)이 매크로셀을 통해 SON 서버(30)에게 보고한다. 보고를 받은 SON 서버(30)는 매크로셀을 통해 통화중인 단말(10)과 펨토셀 내에서 통화중인 단말(11)에 대해 RB를 각각 다른 부분을 사용토록 시작 RB(301)와 종료 RB(302)를 할당한다. 각 기지국(20,21)의 MAC 스케쥴링은 할당받은 시작/종료 RB(301,302) 내에서 단말의 서비스 형태와 무선 환경(RF 환경) 등을 고려해 RB를 할당하여 단말들(10,11)에게 제공한다. 일실시예에 있어서, SON 서버(30)는 옥외용 기지국(20)에서 단말(10)이 사용할 수 있는 제1 RB(매크로셀 RB)의 시작(301)과 종료(302)를 옥외용 기지국(20)으로 알리고, 옥내용 기지국(21)에서 단말(11)이 사용할 수 있는 제2 RB(펨토셀 RB)의 시작(301)과 종료(302)를 옥내용 기지국(21)로 알린다. 다른 실시예로, SON 서버(30)는 옥외용 기지국(20) 및 옥내용 기지국(21) 모두에게 제1 및 제2 RB의 시작(301)과 종료(302)를 함께 알릴 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 RB와 제2 RB는 중복되지 않는다. 일실시예에 있어서, SON 서버(30)는 옥내용 기지국(21)으로부터 제2 RB의 정보를 확인한 후, 제2 RB와 중복되지 않도록 제1 RB를 할당한다(제2 RB를 변경하지 않고 제1 RB를 제2 RB와 중복되지 않도록 할당함). 이 경우에는 제2 RB가 전체 RB를 사용하지 않는 것을 가정한다. 다른 실시예에 있어서, SON 서버(30)는 옥내용 기지국(21)으로부터 제2 RB의 정보를 확인한 후, 중복되지 않도록 제1 RB와 제2 RB를 재할당한다(제2 RB를 변경하고 제1 RB를 변경된 제2 RB와 중복되지 않도록 할당함). 이 경우에는 제2 RB를 재할당하기 때문에 이전 제2 RB가 전체 RB를 사용하는 것에 무관하다.
한편, 간섭(Interference) 감소를 위해 MAC 스케쥴링을 수행한 단말들(10,11)에 대해 이전으로 복귀하기 위한 방안은 2가지가 있을 수 있다.
첫 번째는 옥내용 기지국(21) 내의 단말(11)이 통화를 해제하는 경우에 해당 되며, 이 절차는 옥내용 기지국(21) 주도하에 이루어진다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
옥내용 기지국(21) 내 통화중인 단말이 호를 해제하면(601), 옥내용 기지국(21)은 SIB Type1 메시지내 user-Indicator를 'False'로 설정하여 브로드캐스트하고(602), 통화중인 단말이 없음을 SON 서버(30)에게 보고한다(603). 그러면, SON 서버(30)는 MAC 스케쥴링을 통해 단말들(10,11)에 대해 제약적으로 사용하던 RB에 대해 이제부터 모두(전체 RB) 사용 가능하다는 정보를 옥외용 기지국(20)에게 알려준다(604).
두 번째는 옥외용 기지국(20)을 이용하여 통화중인 단말(10)이 옥내용 기지국(21)으로부터 멀어지는 경우에 해당되며, 이 절차는 옥외용 기지국(20) 주도하에 이루어진다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
옥외용 기지국(20)을 이용하여 통화중이던 단말(10)이 옥내용 기지국(21)으로부터 멀어지는 경우(예컨대, 옥내용 기지국은 RSSI를 측정하여 알 수 있음)(701), 단말(10)은 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 통해 옥내용 기지국(21)으로부터 멀어지고 있음을 옥외용 기지국(20)에게 보고하고(702), 옥외용 기지국(20)은 단말(10)로부터 보고받은 정보를 SON 서버에게 보고한다(703). 그러면, SON 서버(30)는 옥외용 기지국(20)의 단말(10)과 옥내용 기지국(21)의 단말(11) 간에 간섭이 없어지는 것을 판단하고 각 기지국(20,21)에게 전체 RB를 사용 가능하다는 정보를 알려준다(704).
이상에서는 단말(10,11)이 하향링크(Downlink) 간섭을 감지하는 경우, MAC 스케쥴링을 통해 RB를 재할당하는 절차를 살펴보았다. 이 경우 단말(10 or 11)은 하향링크 간섭을 감지하면서 근처 옥내용 기지국(21)에 활성화된 단말(11 or 10)이 있는지를 유추한다. 이때 각 단말(10,11)은 서로 하향링크에 대해 간섭을 느끼므로 상향링크 또한 RB가 겹쳐서 간섭이 발생할 수 있다. 이 경우 다음과 같이 상향링크 RB를 재할당할 수 있다.
옥외용 기지국(20)의 단말(10)과 옥내용 기지국(21)의 단말 간에 상향링크 간섭이 발생되면, 옥내용 기지국(21)은 상향링크에 대해 간섭을 감지하고 현재 사용중인 단말(11)의 상향링크 RB를 재할당하여 간섭을 감소시킨다. 즉, 옥내용 기지국(21)이 통화중인 단말(11)의 상향링크 신호에서 간섭을 감지하면, 상향링크 RB를 현재 사용하지 않는 것들 중에서 재할당한다. 일실시예에 있어서, 상향링크의 간섭 측정은 RSSI를 측정함으로써 가능하다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
도 1은 LTE망의 채널 구성 예시도.
도 2는 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 Co-channel에서 MAC 스케쥴링에 의한 RB 할당 과정을 보여주는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 SIB 메시지의 구조를 보여주는 설명도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 간섭 감소를 위한 MAC 스케쥴링 절차를 나타낸 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 옥내용 기지국에 의한 MAC 스케쥴링 절차를 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 옥외용 기지국에 의한 MAC 스케쥴링 절차를 나타낸 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 단말(UE) 20: 옥외용 기지국
21~25: 옥내용 기지국 30: SON 서버
40: MME

Claims (18)

  1. 이동통신 시스템에서 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키는 방법으로서,
    a) 옥내용 기지국이 상기 펨토셀 영역 내에 존재하는 상기 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하는 단계;
    b) 옥외용 기지국이 상기 제1 단말 - 제1 단말은 상기 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 상기 옥내용 기지국에 인접하며, 상기 메시지를 통해 상기 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 상기 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송하는 단계; 및
    c) 상기 SON 서버가 상기 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 상기 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 상기 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 상기 제2 RB와 중복되지 않도록 할당하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 SON 서버가 상기 제1 RB의 시작과 종료를 상기 옥외용 기지국으로 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 이동통신 시스템에서 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키는 방법으로서,
    a) 옥내용 기지국이 상기 펨토셀 영역 내에 존재하는 상기 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하는 단계;
    b) 옥외용 기지국이 상기 제1 단말 - 제1 단말은 상기 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 상기 옥내용 기지국에 인접하며, 상기 메시지를 통해 상기 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 상기 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송하는 단계; 및
    c) 상기 SON 서버가 상기 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 상기 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 상기 제2 RB를 재할당하고 상기 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 상기 재할당된 제2 RB와 중복되지 않도록 할당하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 SON 서버가 상기 제1 RB의 시작과 종료를 상기 옥외용 기지국으로 알리고, 상기 재할당된 제2 RB의 시작과 종료를 상기 옥내용 기지국으로 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 존재 유무 정보는,
    SIB(System Information Block) Type1 메시지 내의 user-Indication 필드에 실리는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 단말이 비활성화되면, 상기 옥내용 기지국이 상기 단말 존재 유무 정보를 갱신하여 브로드캐스트하고, 활성화된 단말이 없음을 상기 SON 서버로 보고하는 단계; 및
    상기 SON 서버가 상기 옥외용 기지국으로 상기 제1 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 단말이 상기 옥내용 기지국으로부터 멀어지는 경우, 상기 옥외용 기지국이 상기 SON 서버로 보고하는 단계; 및
    상기 SON 서버가 상기 옥외용 기지국으로 상기 제1 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리고, 상기 옥내용 기지국으로 상기 제2 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 RB는, 하향링크 RB인, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 SON 서버가 하향링크 RB 재할당시 상향링크 RB를 함께 고려하는, 방법.
  10. 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키는 이동통신 시스템으로서,
    상기 펨토셀 영역 내에 존재하는 상기 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하는 상기 펨토셀 영역의 옥내용 기지국;
    상기 제1 단말 - 제1 단말은 상기 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 상기 옥내용 기지국에 인접하며, 상기 메시지를 통해 상기 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 상기 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송하는 상기 매크로셀 영역의 옥외용 기지국; 및
    상기 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 상기 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 상기 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 상기 제2 RB와 중복되지 않도록 할당하는 상기 SON 서버를 포함하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 SON 서버는, 상기 제1 RB의 시작과 종료를 상기 옥외용 기지국으로 알리는 기능을 더 수행하는, 시스템.
  12. 매크로셀에 소속된 제1 단말과 펨토셀에 소속된 제2 단말 간의 간섭을 감소시키는 이동통신 시스템으로서,
    상기 펨토셀 영역 내에 존재하는 상기 제2 단말의 활성화 여부를 판단하여 단말 존재 유무 정보를 메시지에 실어 브로드캐스팅하는 상기 펨토셀 영역의 옥내용 기지국;
    상기 제1 단말 - 제1 단말은 상기 매크로셀 영역 내에 활성화되어 존재하되 상기 옥내용 기지국에 인접하며, 상기 메시지를 통해 상기 제2 단말의 존재를 확인함 - 로부터 상기 옥내용 기지국에 관한 정보를 보고받아 SON 서버로 전송하는 상기 매크로셀 영역의 옥외용 기지국; 및
    상기 제2 단말에 할당된 제2 RB(Resource Block)의 정보를 상기 옥내용 기지국으로부터 획득하여, 상기 제2 RB를 재할당하고 상기 제1 단말이 사용할 수 있는 제1 RB를 상기 재할당된 제2 RB와 중복되지 않도록 할당하는 상기 SON 서버를 포함하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 SON 서버가 상기 제1 RB의 시작과 종료를 상기 옥외용 기지국으로 알리고, 상기 재할당된 제2 RB의 시작과 종료를 상기 옥내용 기지국으로 알리는 기능을 더 수행하는, 시스템.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말 존재 유무 정보는,
    SIB(System Information Block) Type1 메시지 내의 user-Indication 필드에 실리는, 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 단말이 비활성화되면, 상기 옥내용 기지국이 상기 단말 존재 유무 정보를 갱신하여 브로드캐스트하고, 활성화된 단말이 없음을 상기 SON 서버로 보고하고, 상기 SON 서버가 상기 옥외용 기지국으로 상기 제1 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리는 기능을 더 수행하는, 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 단말이 상기 옥내용 기지국으로부터 멀어지는 경우, 상기 옥외용 기지국이 상기 SON 서버로 보고하고, 상기 SON 서버가 상기 옥외용 기지국으로 상기 제1 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리고, 상기 옥내용 기지국으로 상기 제2 단말이 전체 RB에 대해 사용 가능함을 알리는 기능을 더 수행하는, 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 RB는, 하향링크 RB인, 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 SON 서버가 하향링크 RB 재할당시 상향링크 RB를 함께 고려하는, 시스템.
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