KR20110006821A - 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

서빙 기지국과 연관된 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 인접 기지국과 연관된 인접 셀의 중심 영역에 할당하고, 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 자원 할당부와, 상기 인접 셀의 에지 영역에 단말이 위치하는 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어하는 간섭 제어부를 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템을 개시한다.
Figure P1020090064388
다중 셀, 간섭 제어, 주파수 할당, 부분 주파수 재사용(FFR), 용량(capacity), 리소스(resource), JP(Joint Processing), 오버헤드

Description

다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COOPERATIVE INTER-CELL INTERFERENCE CONTROL}
개시되는 실시예들은 다중 셀 간에 협력적으로 간섭을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
급속히 발전하는 다양한 형태의 무선 통신 기술들은 일상생활에서 더욱 밀접하게 사용되고 있다. 제2세대라고 불리는 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신 기술을 거쳐 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이라는 제3세대 무선 통신 기술을 사용하여 음성 이외의 데이터 정보도 빠르게 보낼 수 있게 되었다. 그리고, 와이브로(Wibro)나 차세대 무선 통신 시스템은 상기 IMT-2000보다 더 빠른 데이터 서비스를 목표로 꾸준히 개발되고 있다.
새로운 무선 통신 시스템을 구현하기 위해 수 GHz 내에서 신규 주파수 할당도 어렵고, 무상으로 할당된 주파수 대역은 제한되어 있어서 이종 기기 간의 주파수 간섭이 야기되고 있다.
이에 따라, 차세대 이동 통신 분야에서는 셀(cell)의 전체 용량 및 외각 사용자의 용량을 증대시키기 위하여, 다중 셀 간에 협력적으로 간섭을 제어하기 위한 기술 적용을 고려하고 있다. 이러한 기술로 고려되고 있는 것으로는, 협력 멀티 포인트 송수신 등이 있다. 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘은 스케줄링 정보만 교환되는 CS(Cooperative Scheduling) 기법, 스케줄링 정보와 채널 정보가 교환되는 CB(Coordination Beamforming) 기법, 및 스케줄링 정보 및 채널 정보와 더불어 데이터도 교환되는 JP(Joint Processing) 기법 등으로 분류된다.
그런데, 종래의 JP 기법은 기지국이 자신에게 속한 단말을 위해 할당해야 할 자원을 다른 기지국의 단말을 위해 할당한다. 따라서, 상기 JP 기법을 상기 기지국에 적용한다는 것은 자신이 속한 단말의 리소스(resource) 양을 줄이는 것이 된다. 그러므로, 상기 JP 기법은 셀 에지(cell edge) 구간에서 주파수 효율을 높일 수 있는 가장 좋은 방법이지만, 기지국은 상기 JP 기법을 적극적으로 활용할 수 없다.
일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템은 서빙 기지국과 연관된 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 인접 기지국과 연관된 인접 셀의 중심 영역에 할당하고, 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 자원 할당부와, 상기 인접 셀의 에지 영역에 단말이 위치하는 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어하는 간섭 제어부를 포함하여 구성한다.
다른 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템은 기지국으로부터 협력 멀티 포인트 송수신에 적용 가능한 제1 알고리즘을 포함하는 적용 상태 정보를 수신하는 수신부와, 상기 적용 상태 정보를 참조하여 상기 제1 알고리즘에 대한 적용 가능성을 검토하는 검토부와, 상기 검토 결과 상기 적용이 가능한 경우, 상기 기지국과 클러스터로 묶여 있는 기지국들로부터 전송되는 레퍼런스 신호를 기반으로 채널 정보를 수집하는 수집부, 및 상기 채널 정보를 바탕으로 상기 제1 알고리즘 중 단말에 적용 가능한 제2 알고리즘을 결정하는 알고리즘 결정부를 포함하여 구성한다.
또 다른 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법은 서빙 기지국과 연관된 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 인접 기지국과 연관된 인접 셀의 중심 영역에 할당하는 단계와, 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주 파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 단계, 및 상기 인접 셀의 에지 영역에 단말이 위치하는 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어하는 단계를 포함하여 구성한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이고, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
일실시예에 따르면, 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 환경에서 기지국이 자신에게 속한 단말의 자원을 헤치지 않고 JP 지원을 할 수 있도록 자원을 할당함으로써, 다중 셀 간에 협력적으로 간섭을 제어할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기지국이 자신에게 속한 단말을 위해 사용하지 않는 구간의 자원을 활용하여 JP 기법을 수행함으로써, 용량(capacity)을 감소시키지 않으면서 JP 기법을 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기지국이 자신에게 속한 단말을 위해 사용하지 않는 구간의 자원을 활용함으로써, 별도의 자원 할당이 필요 없으므로 프로세싱 오버헤드(processing overhead), 리소스 오버헤드(resource overhead) 등의 시스템 오버헤드(system overhead)를 줄일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 범위를 기지국 간 미리 설정함으로써, 리소스(resource) 설정에 따른 딜레이(delay)를 줄일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 범위를 주기적으로 업데이트하여 자원 사용 효율을 높일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 기지국의 협력 멀티 포인트 송수신 적용 가능성을 단말에게 브로드캐스팅(broadcasting)함으로써, 단말의 불필요한 프로세싱 오버헤드를 줄일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 가능 단말 선택 방법을 조절함으로써, 단말의 불필요한 채널 정보 측정을 줄일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단말에서 협력 멀티 포인트 송수신 적용 알고리즘 세트(set)를 결정함으로써 채널 피드백 오버헤드(feedback overhead)를 최소화 할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
실시예 설명에 앞서, 본 실시예들에서는 협력 멀티 포인트 송수신 수행을 서빙 기지국과 인접 기지국의 두 개의 기지국으로 설명하고 있으나, 이는 설명의 편의 및 이해의 용이를 위한 것이며, 실질적으로는 이에 국한되지 않고 복수의 기지국이 상기 협력 멀티 포인트 송수신을 수행하는 실시예에도 적용될 수 있다.
도 1은 FFR 환경에서 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘 별 자원 할당의 일례를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기지국 1(BS1), 기지국 2(BS2), 기지국 3(BS3) 각각의 중심 영역(110, 120, 130)에 F1 주파수가 할당되어 있고, 에지(edge) 영역(115, 125, 135)에 각각 F2, F3, F4 주파수가 할당되어 있다고 가정한다. 기존 FFR 환경에서는 F1 주파수 구간(140)이 CB와 JP를 위해 사용 가능하고, 직교 주파수(F2, F3, F4) 구간(150)이 CS를 위해 사용 가능하다.
하지만, 기존 FFR 환경에서, JP 기법은 인접 기지국 간 동시 사용 가능한 자원을 사용한다. 이는 기지국이 자신의 셀(cell)에 있는 단말을 위해 할당하는 자원을 다른 기지국의 단말을 위해 할당하는 것이기 때문에, 자신에 속한 단말들을 위해 사용되는 자원이 줄어들 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에서는, 기지국 간에 직교(orthogonally) 할당된 자원인 직교 주파수 구간(150)의 F2, F3, F4 주파수를 이용하여 JP를 사용하는 방법을 제안한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 JP 기법의 적용을 위해 자원을 할당하는 일례를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기지국 2(BS2)와 기지국 3(BS3)은 기지국 1(BS1)과 JP 기법을 적용하기 위해 F2 주파수(210)를 사용하고, 기지국 1(BS1)과 기지국 3(BS3)은 기지국 2(BS2)와 JP 기법을 적용하기 위해 F3 주파수(220)를 사용하며, 기지국 1(BS1)과 기지국 2(BS2)은 기지국 3(BS3)과 JP 기법을 적용하기 위해 F4 주파수(230)를 사용한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다. 본 실시예에서는, 기지국을 서빙 셀을 포함하는 서빙 기지국, 및 인접 셀을 포함하면서 상기 서빙 기지국과 인접하는 인접 기지국으로 나누어 설명하기로 한다. 상기 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템은 상기 인접 기지국에 탑재될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(300)은 자원 할당부(310) 및 간섭 제어부(320)를 포함한다.
자원 할당부(310)는 상기 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 상기 인접 셀의 중심 영역에 할당하고, 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당한다. 이때, 자원 할당부(310)는 상기 서빙 기지국으로부터 상기 제2 주파수에 대한 사용을 인증 받아, 상기 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당할 수 있다.
간섭 제어부(320)는 단말이 상기 인접 셀의 에지 영역에 위치하는 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어할 수 있다. 즉, 간섭 제어부(320)는 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘 중, 제1 주파수와 같이 인접 기지국 간에 동일하게 할당되는 주파수를 이용하는 기존의 JP 방식과는 달리, 상기 제2 주파수와 같이 인접 기지국 간에 직교(orthogonally) 할당되는 주파수를 이용함으로써 다중 셀 간의 간섭을 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(300)은 상기와 같은 간섭 제어 메커니즘을 지원하기 위한 구성으로서, 상태 결정부(330), 적용 결정부(340), 동작 수행부(350), 동작 해제부(360), 전송부(370), 및 제어부(380)를 더 포함할 수 있다.
상태 결정부(330)는 상기 인접 기지국에 적용 가능한 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘(이하, 제1 알고리즘이라 함)을 포함하는 적용 상태 정보를 상기 서빙 기지국에 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 적용 상태 정보에 대한 응답(서빙 기지국의 적용 상태 정보)을 수신하여, 상기 협력 멀티 포인트 송수신에 관한 적용 상태를 결정할 수 있다. 즉, 상태 결정부(330)는 서빙 기지국의 적용 상태 정보와 인접 기지국의 적용 상태 정보를 서로 교환함으로써, 상기 협력 멀티 포인트 송수신에 관한 적용 상태를 결정할 수 있다.
이때, 상태 결정부(330)는 상기 인접 기지국의 신호 처리 능력 또는 여유 리소스 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 협력 멀티 포인트 송수신의 적용 범위를 지정할 수 있다. 또한, 상태 결정부(330)는 상기 지정된 적용 범위, 상기 인접 기지국의 시스템 부하(system loads) 또는 지원 단말 수 중 적어도 하나를 포함하는 상기 적용 상태 정보를 상기 서빙 기지국에 전송할 수 있다. 여기서, 상기 적용 상태 정보는 전송부(370)에 의해 상기 단말에게 전송될 수 있는데, 이때 전송부(370)는 상기 적용 상태 정보를 주기적으로(periodically) 업데이트하여 전송할 수 있다.
적용 결정부(340)는 상기 단말로부터 상기 제1 알고리즘 중 상기 단말에 적용 결정된 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘(이하, 제2 알고리즘이라 함)에 대한 지원 요청을 수신할 수 있다. 참고로, 상기 단말은 상기 적용 상태 정보에 기초하여 상기 제2 알고리즘을 상기 단말에 적용 결정할 수 있다.
이때, 적용 결정부(340)는 상기 지원 요청과 관련하여, 상기 단말로부터 상기 제2 알고리즘, 상기 적용 범위 내 위치, 클러스터 중 액티브 셀(active cell), 셀 별 채널 정보 등을 포함하는 지원 요청 정보를 수신할 수 있다. 상기 지원 요청 정보는 인접 기지국의 협력 멀티 포인트 송수신 적용 능력에 따라 알고리즘 선택에 필요한 파라미터(parameter)와 각각의 임계값(threshold value) 적용 범위를 다르게 선택하는 방식으로, 복수 개의 세트(set)로 구성될 수 있다.
적용 결정부(340)는 상기 지원 요청 정보에 기초하여 상기 제2 알고리즘에 대한 적합 여부를 검토하고, 상기 검토 결과에 따라 상기 제2 알고리즘을 상기 인접 기지국에게 적용하도록 결정할 수 있다. 즉, 적용 결정부(340)는 상기 지원 요청에 대응하여, 상기 지원 요청 정보(상기 복수개의 세트 중 제1 세트)를 상기 인접 기지국과 클러스터로 묶여 있는 기지국들(상기 서빙 기지국 포함)에 전송하고, 상기 기지국들로부터 상기 지원 요청에 대한 수락 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘이 적합한 것으로 판단하여 상기 인접 기지국에 상기 제2 알고리즘을 적용하도록 결정할 수 있다. 이에 따라, 상기 인접 기지국은 상기 단말의 지원 요청에 대한 응답으로서, 상기 적용 결정에 관련한 사항(적용 결정 알고리즘, 리소스 등) 을 상기 단말에 전송할 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 적용 결정부(340)는 상기 지원 요청에 대응하여 상기 기지국들로부터 거절 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘이 적합하지 않은 것으로 판단하여, 상기 제2 알고리즘을 다른 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘(이하, 제3 알고리즘이라 함)으로 재조정할 수 있다. 예를 들면, 적용 결정부(340)는 상기 단말로부터 상기 제3 알고리즘에 관한 지원 요청 정보(상기 복수 개의 세트 중 제2 세트)을 수신하여 상기 제3 알고리즘의 적합 여부를 검토할 수 있다. 적용 결정부(340)는 상기 검토 결과, 상기 제3 알고리즘이 적합한 경우, 상기 제3 알고리즘을 상기 인접 기지국에게 적용하도록 결정할 수 있다. 하지만, 상기 검토 결과, 상기 제3 알고리즘이 적합하지 않은 경우, 적용 결정부(340)는 상기 복수 개의 세트 중 나머지 세트의 지원 요청 정보를 수신하여 그 적합 여부 검토를 반복 수행(iteration)할 수 있다.
동작 수행부(350)는 상기 제2 알고리즘(또는 상기 제3 알고리즘)에 따라, 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 수행할 수 있다. 동작 수행부(350)는 상기 제2 알고리즘(또는 상기 제3 알고리즘)이 JP 기법에 관한 알고리즘인 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 수행할 수 있다. 이를 통해, 동작 수행부(350)는 간섭 제어부(320)를 통해 다중 셀 간에 협력적으로 간섭을 제어할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
동작 해제부(360)는 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작이 미리 설정된 동작 조건(이하, 제1 동작 조건이라 함)을 만족하지 않는 경우, 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 해제(release)할 수 있다. 즉, 동작 해제부(360)는 상기 인접 기지국과 관련 기지국의 무선자원 활용 상태, 신호 처리 능력, 상기 인접 기지국과 관련 기지국 간의 링크 지연(link delay) 등이 상기 제1 동작 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 해제할 수 있다.
참고로, 상기 단말도 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작이 미리 설정된 동작 조건(이하, 제2 동작 조건이라 함)을 만족하는지 여부를 체크하고, 상기 제2 동작 조건을 만족하지 않는 경우 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 해제할 수 있다. 즉, 상기 단말은 이동 속도(velocity), 데이터 전송량(data rate), 단말 전력, 알고리즘 지원 능력, 채널 상태 등이 상기 제2 동작 조건을 벗어나는 경우, 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 해제할 수 있다.
제어부(380)는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(300), 즉 자원 할당부(310), 간섭 제어부(320), 상태 결정부(330), 적용 결정부(340), 동작 수행부(350), 동작 해제부(360), 및 전송부(370)의 동작을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다. 도 4에서의 상기 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템은 상기 인접 기지국에게 서비스를 제공 받는 단말에 탑재되어 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(400)은 수신부(410), 검토부(420), 수집부(430), 알고리즘 결정부(440), 및 제어부(450)를 포함할 수 있다.
수신부(410)는 기지국(상기 인접 기지국)으로부터 협력 멀티 포인트 송수신에 적용 가능한 제1 알고리즘을 포함하는 적용 상태 정보를 수신한다.
검토부(420)는 상기 적용 상태 정보를 참조하여 상기 제1 알고리즘에 대한 적용 가능성을 검토한다. 즉, 검토부(420)는 상기 기지국의 신호대잡음비(SNR)와 신호대간섭및잡음비(SINR)에 기반한 신호 상태, 이동성 상태, 전력 상태, 신호처리 능력, 또는 여유 자원양 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 알고리즘에 대한 적용 가능성을 검토할 수 있다.
수집부(430)는 상기 검토 결과 상기 적용이 가능한 경우, 상기 기지국과 클러스터로 묶여 있는 인접 기지국들로부터 전송되는 레퍼런스 신호(reference signal)를 기반으로 채널 정보를 수집한다.
알고리즘 결정부(440)는 상기 채널 정보를 바탕으로 상기 제1 알고리즘 중 상기 단말에 적용 가능한 제2 알고리즘을 결정한다.
제어부(450)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(400), 즉 수신부(410), 검토부(420), 수집부(430), 및 알고리즘 결정부(440)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템(400)은 동작 해제부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 동작 해제부는 상기 단말의 이동 속도, 데이터 전송량, 전력, 알고리즘 지원 능력, 또는 채널 상태 중 적어도 하나가 미리 설정된 동작 조건을 벗어나는 경우, 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 해제할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 여기서, 상기 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법은 서빙 셀을 포함하는 서빙 기지국과 인접하면서 인접 셀을 포함하는 인접 기지국에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 단계(510)에서 상기 인접 기지국은 상기 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 상기 인접 셀의 중심 영역에 할당한다.
다음으로, 단계(520)에서 상기 인접 기지국은 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를, 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당한다. 이를 위해, 상기 인접 기지국은 소정의 인증 과정을 통해 상기 서빙 기지국으로부터 상기 제2 주파수에 대한 사용을 허락 받을 수 있다.
다음으로, 단계(530)에서 상기 인접 기지국은 주변 기지국과 협력 멀티 포인트 송수신 적용 시 이득이 있는지를 판단한다. 이를 위해, 상기 인접 기지국은 상기 인접 셀의 에지 영역에 단말이 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 판단 결과, 상기 이득이 있는 경우(530의 "예" 방향), 단계(540)에서 상기 인접 기지국은 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어한다. 하지만, 상기 판단 결과, 상기 이득이 없는 경우(530의 "아니오" 방향 ), 상기 인접 기지국은 도 5에 도시된 흐름을 종료한다.
이하에서는 상기와 같은 간섭 제어 메커니즘을 지원하기 위한 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 단계(610)에서 기지국은 자신의 협력 멀티 포인트 송수신 적용 상태를 결정한다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 단계(710, 720)에서 각 기지국은 자신의 협력 멀티 포인트 송수신 적용 상태를 검토한다.
이후, 단계(730)에서 상기 각 기지국은 인접하는 다른 기지국과 적용 상태 정보를 포함하는 요청을 보내고, 단계(740)에서 상기 요청에 대한 응답을 수신한다.
이후, 단계(750, 760)에서 상기 각 기지국은 상기 요청과 응답을 교환하는 과정을 통해 각 기지국의 협력 멀티 포인트 송수신 적용 상태를 확정한다.
이후, 단계(770, 780)에서 상기 각 기지국은 상기 적용 상태 정보(알고리즘, 리소스, 셀 클러스터 정보 등)을 해당 단말에 브로드캐스팅(broadcasting)한다.
다시 도 6을 참조하면, 단계(620)에서 단말은 자신의 협력 멀티 포인트 송수신 적용을 결정한다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 단계(810)에서 단말은 기지국의 협력 멀티 포인트 적용 가능 알고리즘에 따라 협력 멀티 포인트 송수신 적용 가능 단말을 선택하는 방식을 스위칭한다.
이후, 단계(820)에서 단말은 협력 멀티 포인트 송수신 적용 가능성을 검토한다. 검토 결과, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 가능한 경우, 단계(830)에서 단말은 클러스터에 속한 셀의 채널 정보를 수집한다. 검토 결과, 협력 멀티 포인트 송수신 적용이 불가능한 경우, 단말은 단계(810)을 수행한다.
이후, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 알고리즘, 리소스 등이 선택되는 경우(840), 단계(850)에서 단말은 협력 멀티 포인트 송수신 요청(알고리즘, 리소스, 셀 리스트 등 포함)을 기지국으로 전송한다. 반면, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 알고리즘, 리소스 등이 선택되지 않는 경우(840), 단말은 단계(810)을 수행한다.
다시 도 6을 참조하면, 단계(630)에서 기지국은 협력 멀티 포인트 송수신 적용 여부를 결정한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 단계(910, 920)에서 각 기지국은 단말로부터 요청 받은 협력 멀티 포인트 송수신 요청의 적합 여부를 검토하고, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 범위(Zone)에서 본 발명의 일실시예에 따른 협력 멀티 포인트 송수신을 수행할 수 있는지 판단한다.
각 기지국은 이미 클러스터 내 있는 관련 기지국들과 협력 멀티 포인트 송수신 적용 범위에 대해서 협력 멀티 포인트 송수신 적용이 수락된 상태이므로, 단계(930)에서 해당 적용 범위에 알고리즘 지원에 대한 요청을 전송하고, 단계(940)에서 상기 요청에 대한 응답을 수신한다.
이때, 협력 멀티 포인트 송수신에 대한 재조정이 필요한 경우(950), 즉 거절 응답을 수신하는 경우, 각 기지국은 단계(910)을 수행하고, 협력 멀티 포인트 송수신 재조정이 불필요한 경우(950), 즉 수락 응답을 수신하는 경우, 각 기지국은 재조정 필요 여부, 알고리즘, 리소스 등의 정보를 협력 멀티 포인트 송수신 응답으로서 단말로 전송한다. 예컨대, 클러스터 내에 있는 관련 기지국들로부터 거절 응답을 수신하는 경우, 각 기지국은 협력 멀티 포인트 송수신 요청에 포함된 다음(next) 세트(set)를 요청함으로써, 협력 멀티 포인트 송수신에 대한 재조정을 수행할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 단계(640)에서 기지국은 협력 멀티 포인트 송수신 동작을 수행한다. 이때, 기지국의 동작이 미리 설정된 동작 조건을 만족하지 않는 경우, 기지국은 협력 멀티 포인트 송수신 동작을 해제한다(650).
구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 기지국과 단말 모두는 협력 멀티 포인트 송수신 동작 중(1010), 협력 멀티 포인트 송수신 적용 적합 여부를 검토함으로써(1020, 1030), 상기 동작이 동작 조건을 만족하는지 여부를 체크한다.
이때, 단말은 이동 속도와 데이터 전송량, 단말 전력, 알고리즘 지원 능력, 채널 상태에 따라 협력 멀티 포인트 송수신 적용 여부를 판단할 수 있고, 기지국은 자신의 인접 기지국의 무선 자원 활용 상태, 신호처리 능력, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 클러스터 셀과의 유선 링크(link) 지연 시간을 고려하여, 협력 멀티 포인트 송수신 적용 여부를 판단할 수 있다.
상기 동작이 동작 조건을 만족하지 않는 경우, 기지국과 단말은 협력 멀티 포인트 송수신을 해제하기 위한 요청을 송수신하고(1040), 상기 요청에 대한 응답을 송수신한다(1050).
이후, 단계(1060)에서 기지국은 클러스트 내의 셀 리스트들에게 협력 멀티 포인트 송수신 해제를 통보한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 FFR 환경에서 협력 멀티 포인트 송수신 알고리즘별 자원 할당의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 JP 기법의 적용을 위해 자원을 할당하는 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.

Claims (17)

  1. 서빙 기지국과 인접 기지국을 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템에 있어서,
    상기 서빙 기지국과 연관된 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를 상기 인접 기지국과 연관된 인접 셀의 중심 영역에 할당하고, 상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 자원 할당부; 및
    단말이 상기 인접 셀의 에지 영역에 위치하는 경우, 상기 단말이 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 송수신하도록 제어하는 간섭 제어부
    를 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자원 할당부는,
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 제2 주파수에 대한 사용을 인증 받고, 상기 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인접 기지국에 적용 가능한 제1 알고리즘을 포함하는 적용 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하고, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 적용 상태 정보에 대한 응답을 수신하여 적용 상태를 결정하는 상태 결정부;
    상기 단말로부터 상기 적용 상태 정보에 기초하여 결정된 제2 알고리즘에 대한 지원 요청을 수신한 경우, 상기 제2 알고리즘에 대한 적용 여부를 검토하여 상기 제2 알고리즘을 상기 인접 기지국에 적용하는 적용 결정부; 및
    상기 제2 주파수를 이용하여 상기 제2 알고리즘에 따른 송수신을 수행하는 동작 수행부
    를 더 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적용 상태 정보는 시스템 부하, 상기 인접 기지국의 지원 단말 수, 상기 협력 멀티 포인트 송수신의 적용 범위 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 상태 결정부는 상기 적용 상태 정보를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상태 결정부는
    상기 인접 기지국의 신호 처리 능력 또는 여유 리소스 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 협력 멀티 포인트 송수신의 적용 범위를 지정하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 적용 결정부는,
    상기 지원 요청에 대응하여, 상기 서빙 기지국 및 상기 인접 기지국과 클러스터로 묶여 있는 관련 기지국들로부터 수락 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘이 적합한 것으로 판단하고,
    상기 인접 기지국들로부터 거절 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘을 재조정하여 상기 적합 여부를 결정하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 단말은
    상기 인접 기지국의 신호대 잡음비(SNR) 또는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR) 중 적어도 하나에 기초한 신호 상태, 이동성(mobility) 상태, 전력 상태, 신호처리 능력, 또는 여유 자원양 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 알고리즘에 대한 적용 여부를 검토하고, 상기 제1 알고리즘을 적용하는 경우 상기 서빙 기지국 및 상기 인접 기지국과 클러스터로 묶여 있는 관련 기지국들로부터 전송되는 레퍼런스 신호를 기반으로 채널 정보를 수집하며, 상기 채널 정보를 바탕으로 상기 제2 알고리즘에 대한 상기 지원 요청을 전송하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 적용 상태 정보를 주기적으로 업데이트하여 상기 단말로 전송하는 전송부
    를 더 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 인접 기지국의 무선자원 활용 상태, 신호 처리 능력, 또는 상기 인접 기지국과 상기 서빙 기지국 간의 링크 딜레이 중 적어도 하나가 미리 설정된 동작 조건을 만족하지 않는 경우, 동작을 해제하는 동작 해제부
    를 더 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 시스템.
  10. 기지국으로부터 협력 멀티 포인트 송수신에 적용 가능한 제1 알고리즘을 포함하는 적용 상태 정보를 수신하는 수신부;
    상기 적용 상태 정보를 참조하여 상기 제1 알고리즘의 적용 여부를 검토하는 검토부;
    상기 제1 알고리즘을 적용할 수 있는 경우, 상기 기지국과 클러스터로 묶여 있는 관련 기지국들로부터 전송되는 레퍼런스 신호를 기반으로 채널 정보를 수집하는 수집부; 및
    상기 채널 정보를 바탕으로 제2 알고리즘을 결정하는 알고리즘 결정부
    를 포함하는 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검토부는,
    상기 기지국의 신호대 잡음비(SNR) 또는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR) 중 적어도 하나에 기반한 신호 상태, 이동성 상태, 전력 상태, 신호처리 능력, 또는 여유 자원양 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 제1 알고리즘의 적용 여부를 검토하는 단말.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 단말의 이동 속도, 데이터 전송량, 전력, 알고리즘 지원 능력, 또는 채널 상태 중 적어도 하나가 미리 설정된 동작 조건을 만족하지 않는 경우, 동작을 해제하는 동작 해제부
    를 더 포함하는 단말.
  13. 서빙 기지국과 인접하는 인접 기지국을 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법에 있어서,
    상기 서빙 기지국과 연관된 서빙 셀의 중심 영역에 할당된 제1 주파수를, 상기 인접 기지국과 연관된 인접 셀의 중심 영역에 할당하는 단계;
    상기 서빙 셀의 에지 영역에 할당된 제2 주파수를 상기 인접 셀의 에지 영역에 할당하는 단계; 및
    상기 인접 셀의 에지 영역에 단말이 위치하는 경우, 상기 제2 주파수를 이용하여 스케줄링 정보, 채널 정보, 및 데이터를 상기 서빙 기지국과 교환하여, 상기 서빙 셀 및 상기 인접 셀 간의 간섭을 제어하는 단계
    를 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인접 기지국에 적용 가능한 협력 멀티 포인트 송수신에 관한 제1 알고리즘을 포함하는 적용 상태 정보를, 상기 서빙 기지국에 전송하고, 상기 적용 상태 정보에 대한 응답을 수신하여, 상기 협력 멀티 포인트 송수신에 관한 적용 상태를 결정하는 단계;
    상기 제1 알고리즘 중 상기 적용 상태 정보에 기초하여 결정된 제2 알고리즘에 대한 지원 요청을 상기 단말로부터 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘에 대한 적합 여부를 검토하고, 상기 검토 결과에 따라 상기 제2 알고리즘을 상기 인접 기지국에게 적용 결정하는 단계; 및
    상기 제2 알고리즘에 따라, 상기 제2 주파수를 이용하여 상기 협력 멀티 포인트 송수신과 관련한 동작을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적용 상태를 결정하는 단계는
    상기 인접 기지국의 시스템 부하, 상기 인접 기지국의 지원 단말 수, 상기 협력 멀티 포인트 송수신의 적용 범위 중 적어도 하나를 더 포함하는 상기 적용 상태 정보를, 상기 서빙 기지국에 전송하는 단계
    를 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 적용 결정하는 단계는
    상기 지원 요청에 대응하여, 상기 서빙 기지국을 포함하여 상기 인접 기지국과 클러스터로 묶여 있는 인접 기지국들로부터 수락 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘이 적합한 것으로 판단하여 상기 적용 결정하는 단계; 및
    거절 응답을 수신하는 경우, 상기 제2 알고리즘이 적합하지 않은 것으로 판단하여, 상기 제2 알고리즘을 상기 단말에 적용 결정된 제3 알고리즘으로 재조정하여 상기 적합 여부를 검토하는 단계
    를 포함하는 다중 셀 간 협력적 간섭 제어 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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