KR20110065410A - 셀룰라 시스템에서 무선채널을 통해 셀간 간섭 조율하는 방법 - Google Patents

Abstract

셀간 간섭 조율 방법은 간섭조율정보를 인접 셀들간에 방송 채널을 통해 방송함으로써 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 인접셀들간의 간섭을 조율할 수 있다. 또한, 간섭조율정보를 인접 셀들간에 단말을 통해 무선(Over-the-air)으로 중계함으로써 서로 다른 기지국에 속하는 인접셀들간의 간섭을 조율할 수 있다.

Description

셀룰라 시스템에서 무선채널을 통해 셀간 간섭 조율하는 방법{Over-the-air Intercell Interference Coordination Methods in Cellular Systems}

본 발명은 셀룰라 시스템, 예를 들어 펨토셀(Home eNB)에서 무선(OTA:Over-the-air)으로 셀간 간섭을 조율(ICIC: Inter-Cell Interference Coordination) 하는 방법에 관한 것이다.

셀룰라 시스템에서 시스템의 처리율(throughput)을 높이기 위해서는 셀간 간섭을 효과적으로 제어하는 것이 필요하다. 특히 셀 경계(cell edge)에 위치한 사용자의 경우 인접셀(neighboring cell)로부터의 간섭으로 인하여 충분한 데이터 전송율을 확보할 수 없게 된다.

셀 경계에 위치한 사용자(이하 셀경계 사용자)의 데이터 전송율을 높이기 위하여 LTE(Long-term Evolution)에서는 셀간 간섭 조율(intercell interference coordination) 기법을 사용하고 있다. 셀들은 스케쥴링시에 인접셀과의 조율을 통하여 특정 무선 자원에 셀간 간섭을 줄일 수 있도록 전력을 할당하게 된다. 이를 보통 ICIC(Inter-Cell Interference Coordination)이라 한다.

ICIC를 위해 스케쥴링시에 인접셀과 조율하기 위한 정보를 주고 받는 통신이 필요하다. 인접셀이 동일한 기지국(eNB)에 위치하고 있다면 별도의 시그널링없이 정보를 주고 받을 수 있다. 그러나 인접셀이 다른 eNB들에 의해 제어되고 있다면 별도의 시스널링이 필요하다.

LTE에서는 하향링크의 경우 RNTP(Relative Narrowband Transmit Power)라는 정보가 X2 인터페이스를 통하여 eNB들간에 교환된다. RNTP는 각 단위무선자원 (RB:Resource block)별 할당된 전송 전력이 기준치(threshold)를 넘었는지 여부를 1 bit로 나타낸다. 어떤 PRB(physical resource block)에 대한 RNTP(Relative Narrowband Tx Power) 값은 0 또는 1의 값을 가질 수 있는데, 0이라는 것의 의미는 그 PRB의 최대 송신전력이 어떤 임계치 이상을 넘지 못한다는 것이고, 1이라는 것의 의미는 최대 송신전력에 대한 제한이 없다는 것이다. 그리고 RNTP threshold는 위의 최대 송신전력에 대한 임계치를 결정하는 하나의 파라미터이다.

셀들은 인접셀의 RNTP를 수신하여 특정 RB에 인접셀에서 전력을 얼마나 할당하였는지 정보를 알수 있게 되고 이를 통하여 해당 RB에 간섭 정도를 예측할 수 있다. 만약에 주변셀에서 해당 RB에 전력을 적게 할당하고 있다면 해당 RB는 간섭을 적게 받고 있는 것이므로 셀은 해당 RB에 셀경계 사용자를 할당하고 높은 전력을 할당하여 셀경계 사용자의 데이터 전송율을 높일 수 있게 된다.

반면에 주변셀에서 해당 RB에 높은 전력을 할당하고 있다면 해당 RB는 간섭을 많이 받을 것이고, 셀은 해당 RB에 자신의 셀과 가까운 사용자(즉, 셀간 간섭의 영향을 적게 받는 사용자)를 할당하고 주변셀을 위해 전력할당은 높지 않게 조정할 수 있다.

비슷한 방식으로 LTE에서는 상향링크의 간섭 제어를 위해 eNB들은 RB별 상향링크 간섭정도를 나타내는 OI(overload indicator)를 교환한다. 어떤 PRB(physical resource block)에 대한 UL OI (UL Overload Indication) 값은 high interference, medium interference, low interference 중의 하나의 값을 가질 수 있는데, high interference의 의미는 해당 PRB가 겪는 인접 셀 간섭이 높다는 의미이고, low interference의 의미는 해당 PRB가 겪는 인접 셀 간섭이 낮다는 의미이고, medium interference의 의미는 해당 PRB가 겪는 인접 셀 간섭이 보통 이다는 의미이다.

또한 상향링크의 간섭 제어를 위해 eNB들은 RB별 상향링크 간섭정도를 나타내는 HHI(high interference indicator)를 교환한다. 어떤 PRB(physical resource block)에 대한 UL HII(UL High Interference Indication) 값은 0 또는 1의 값을 가질 수 있는데, 0이라는 것의 의미는 low interference sensitivity 이고, 1이라는 것의 의미는 high interference sensitivity 이다.

상기와 같이 상향링크 간섭 정도를 나타내는 OI 또는 HII를 이용하여 특정 RB에 해당 셀이 셀경계 사용자로 하여금 높은 전력을 사용하도록 허가할 수 있다. 즉, 해당셀에서는 해당 RB에서 높은 셀간 간섭이 발생할 것이니 주변셀에서는 주변셀 자신의 셀과 가까운 사용자(즉, 셀간 간섭의 영향을 적게 받는 사용자)를 해당 RB에 할당하도록 유도하게 된다.

이와 같이 종래 LTE에서는 X2 인터페이스를 통하여 eNB간 셀간 간섭 조율정보를 주고 받는다. 도 1에 종래 방식에서의 셀간 간섭 조율정보 교환 방식이 도시되어 있다. 종래 LTE에서는 시그널링의 양과 X2 인터페이스가 보장하는 시그널링 지연을 고려하여 셀간 간섭 조율은 semi-static한 방식(실시간 조율이 아닌 수초 단위로 조율되는 방식)으로 이루어진다.

그러나 eNB(기지국)간 시그널링을 지원하는 X2 인터페이스가 없거나 X2 인터페이스가 있는 경우라도 시그널링 지연(delay) 성능을 충분히 보장하기 힘든 경우에는 X2 인터페이스 없이 ICIC할 수 있는 방법이 필요하다.

또한, 수초 단위로 조율되는 semi-static한 방식은 셀간 간섭이 급변하는 Home eNB-펨토셀(femtocell)-과 같은 상황에서 효과적으로 적용하기 힘들므로 동적(dynamic)인 간섭 조율 방식이 필요하다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 X2 인터페이스 없이 무선으로 셀간 조율 정보를 전송하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 무선으로 동적(dynamic)으로 셀간 간섭 조율을 지원하기 위한 방법을 제공한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일측면에 따른 셀룰라 시스템에서 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 복수의 셀간의 간섭을 조율하는 방법은, 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀-여기서, 상기 제2 셀은 상기 제1 기지국과 다른 제2 기지국에 속함-과 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 교환하여 셀간 간섭을 조율하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀과 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 교환하여 셀간 간섭을 조율하는 단계는 상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀의 자원 블록(resource block, RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 셀에서 상기 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 상기 제2 셀을 포함하는 주변 셀로 방송하는 단계와, 상기 간섭조율정보를 수신한 제2 셀은 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 제1 셀과 상기 제2 셀간의 간섭을 줄이도록 상기 제2 셀의 자원 블록에 대해 송신 전력을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 간섭조율정보를 수신한 제2 셀은 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 제1 셀과 상기 제2 셀간의 간섭을 줄이도록 상기 제2 셀의 자원 블록에 대해 송신 전력을 할당하는 단계는 상기 제2 셀은 상기 제 1셀이 높은 송신전력을 전송하고 있는 자원 블록(RB)에 대응하는 제2 셀의 자원 블록(RB)에게는 낮은 송신전력을 할당하고, 상기 제2 셀은 상기 제 1셀이 낮은 송신전력을 전송하고 있는 자원 블록(RB)에 대응하는 제2 셀의 자원 블록(RB)에게는 높은 송신전력을 할당할 수 있다. .

상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀의 자원 블록(resource block, RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보는 상기 제1 셀의 트래픽 부하 정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 셀은 상기 제 1셀의 트래픽 부하와 상기 제2 셀의 트래픽 부하를 비교하여 상기 제2 셀의 트래픽 부하가 클 수록 상기 제2 셀의 자원 블록(RB)에 더 높은 전력을 할당할 수 있다.

상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 펨토셀 기지국이 될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 측면에 따른 셀룰라 시스템에서 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 복수의 셀간의 간섭을 조율하는 방법은, 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계와, 상기 제1 단말은 상기 수신한 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀-여기서, 상기 제2 셀은 상기 제1 기지국과 다른 제2 기지국에 속함-에게 중계하는 단계를 포함한다.

상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계는 상기 제1 셀은 상기 제2 셀에서 낮은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)를 설정하여 상기 설정된 자원 블록에 대한 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2 셀은 상기 간섭조율정보를 수신하여 상기 낮은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)에 해당되는 자원 블록에 낮은 전력을 할당할 수 있다.

상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계는 상기 제1 셀은 상기 제2 셀에서 높은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)를 설정하여 상기 설정된 자원 블록에 대한 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 셀은 상기 간섭조율정보를 수신하여 상기 높은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)에 해당되는 자원 블록에 높은 전력을 할당할 수 있다.

상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 동일한 특정 자원 블록을 통해 자신들의 셀 경계 단말을 서비스하기로 결정하는 경우 우선 순위에 의해 자원 블록 사용상의 충돌을 해결할 수 있다.

상기 셀간 간섭 조율 방법은 상기 제1 셀에서 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제2 셀과 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 교환하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 자원 블록 사용상의 충돌을 해결하기 위하여 상기 우선 순위는 상기 방송 채널을 통하여 교환된 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 해당 자원 블록에 높은 전력이 할당된 셀에게 높은 우선 순위를 부여할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르는 셀간 간섭 조율 방법은 간섭조율정보를 인접 셀들간에 방송 채널을 통해 교환함으로써 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 인접셀들간의 간섭을 조율할 수 있다.

또한, 간섭조율정보를 인접 셀들간에 단말을 통해 무선(Over-the-air)으로 중계함으로써 서로 다른 기지국에 속하는 인접셀들간의 간섭을 조율할 수 있다.

도 1은 종래의 X2 인터페이스를 사용해서 eNB들간 간섭 조율 정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송(broadcasting)을 통하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 중계(relaying)를 사용하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방송(broadcasting)과 단말 중계를 함께 사용하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 방송(broadcasting)와 단말 중계 방식의 ICIC 적용시 기지국과 단말의 동작을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 중계를 통한 ICIC 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 중계를 통한 ICIC 방법의 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

단말은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

본 발명에서는 X2 인터페이스가 없거나 X2 인터페이스가 시그널링 지연(delay)을 보장하기 힘든 경우(예를 들면, Home eNB), eNB간 무선으로 간섭 조율 정보 교환하는 방식을 제안한다. 이하에서는 Home eNB(이하 HeNB)를 대상으로 설명하지만, 본 발명은 HeNB뿐 아니라 일반적인 셀룰러 시스템에서의 기지국에 적용가능하다. 여기서, HeNB는 펨토셀(femto cell) 기지국을 의미한다. 즉, 본 발명의 간섭 조율 방법은 Home eNB(이하 HeNB)간에 X2 인터페이스 없이 무선으로 간섭 조율 정보 교환하는 방법에 적용이 가능하며, 또는 매크로 기지국과 HeNB간에도 X2 인터페이스가 없는 경우에는 무선으로 간섭 조율 정보를 교환하는 경우에 적용이 가능하다. 본 발명의 실시예들에 따르면, HeNB는 크게 두가지 방식으로 정보를 교환할 수 있으며, 이 두 가지 방식을 함께 운영할 수도 있다.

(1) 방송(Broadcasting): HeNB는 간섭조율정보를 인접 HeNB와 방송채널을 사용하여 교환할 수 있다. HeNB는 하향링크를 통해 전송되는 방송채널을 수신할 수 있는 'DL(Downlink) 수신기' 기능이 있어야 한다.

(2) 단말 중계: 단말(User Equipment)이 간섭조율정보를 중계할 수 있다. UE는 UE가 속해 있는 HeNB로부터 간섭조율정보를 하향링크로 수신하고 인접 HeNB들에게 상향링크로 중계해줄 수 있다.

본 발명의 실시예들에서는 위 두 방법을 개별적으로 혹은 동시에 같이 이용하여 HeNB간 무선으로 조율(OTA:Over the air coordination)하는 방법을 제공한다.

(1) 방송(Broadcasting)에 의한 방법

도 2와 같이 방송(Broadcasting)에 의해 무선(OTA)으로 세미-스태틱(semi-static) ICIC 하는 방법을 제안한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 방송(broadcasting)을 통하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.

HeNB들(10, 20)은 자신이 RB(resource block)에 할당한 송신전력을 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 방송(broadcast) 한다. HeNB들(10, 20)은 하향링크 수신기(DL receiver) 기능을 갖고 있으며, DL 수신기 기능을 이용하여 주변셀들의 broadcast 정보를 수신한다. 주변셀의 송신 전력 정보를 이용하여 RB별로 셀간 간섭치를 예측할 수 있다. 셀은 주변셀들이 높은 송신전력을 전송하고 있는 RB들에게는 낮은 송신전력을 할당하고, 주변셀들이 낮은 송신전력을 전송하고 있는 RB들에게 높은 송신 전력을 할당함으로써 ICIC를 한다. 셀들이 트래픽 부하가 클 때 셀들은 가능한 많은 RB에 높은 전력을 할당하여 서비스하려고 하고, 이때 주변셀들과 동일한 RB에 높은 전력을 할당하게 되어 간섭을 많이 유발하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 추가적으로 broadcast 채널을 통하여 트래픽 부하를 같이 전송함으로써, 각 셀들이 주변 셀들의 트래픽 부하 정보를 알 수 있도록 한다. 각 셀들은 주변 셀들과 트래픽 부하를 비교하여 자신의 트래픽 부하에 비례하는 양만큼의 RB에 높은 전력을 할당할 수 있게 한다. 이로써, 인접셀들간 높은 전력을 할당하는 RB가 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 각 eNB에서 전송되는 broadcasting 정보는 매 스케쥴링 단위로 업데이트되는 것이 아니라 비교적 긴 시간주기로 업데이트 되므로 semi-static ICIC를 하게 된다.

도 2에서는 HeNB들간 X2 인터페이스 없이 무선으로 간섭 조율 정보를 교환하는 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 매크로 기지국과 HeNB간에도 X2 인터페이스가 없는 경우에는 무선으로 간섭 조율 정보를 교환하는 경우에도 적용이 가능하다.

(2) 단말 중계에 의한 방법

도 3과 같이 Semi-static ICIC에 추가하여 좀 더 빠른 주기로 ICIC를 할 수 있는 동적(dynamic) ICIC를 단말 중계에 의한 방법으로 할 수 있다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 중계(relaying)를 사용하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.

셀들은 주변 HeNB들에서 낮은 송신 전력을 할당하기 원하는 RB를 설정한다. 즉, 셀간 간섭을 많이 받는 단말(UE)를 서비스할 RB를 설정한다. 셀은 해당 RB에 대한 정보를 UE(30 또는 40)에게 전송한다. UE(30 또는 40)는 이 정보를 상향링크로 주변 셀들에게 전송한다. 주변 셀들은 이 정보를 받고 해당 RB에 낮은 전력을 할당하게 된다.

중계되는 정보에는 이 요청이 유효한 시간을 나타내는 정보가 함께 포함되어 있을 수 있다. 한번 낮은 전력을 할당하도록 요청받은 HeNB는 함께 중계되어진 시간만큼동안 지속적으로 낮은 전력을 할당하도록 한다. 만약 시간 정보가 함께 전송되지 않는다면 미리 약속되어진 시간만큼 낮은 전력을 할당하게 된다.

또한, 상기에서 주변 HeNB들에게 낮은 송신 전력을 할당하도록 요청하는 것으로 설명하고 있지만 반대로 주변 HeNB들에 높은 전력을 송신해도 좋다는 정보를 UE를 통해 전송할 수도 있다.

이러한 UE 중계 기법을 통하여 인접셀들의 셀간 간섭을 빠르게 조율할 수 있는 dynamic ICIC가 가능하다.

중앙제어되는 것이 아니라, 각 셀들이 각자 주변셀들이 낮은 송신전력을 사용하기 바라는 RB를 결정하기 때문에, 인접셀들이 동시에 같은 RB를 높은 전력을 사용하기 바라는 경우가 발생할 수 있다.

즉, 셀 1과 셀 2가 동일한 특정 RB를 통해 자신들의 셀경계 UE를 서비스하기로 결정하는 경우이다. 이럴 경우 어떤 셀이 우선순위를 갖는지 결정해야 한다. HeNB들은 특정 규칙에 의하여 우선 순위를 미리 결정해 둘 수도 있고, 방식(1)에서처럼 broadcasting되는 정보에 우선 순위를 포함시킬 수도 있다. 또는 방식(1)의 해당 RB에 높은 전력을 전송하기로 한 HeNB가 우선순위를 갖는 것으로 규칙을 정할 수 있다.

또한 우선순위를 결정하는 또 다른 방법은 미리 정해진 규칙에 의해 기지국의 부하(load), UE의 buffer, traffic 지연 상태등에 따라 계산된 우선순위 파라미터를 비교하여 우선순위를 결정할 수 있다. 이렇게 계산된 우선순위 파라미터는 ICIC정보와 함께 중계된다. 이 우선순위 파라미터마저 같은 경우에는 PCI(physical cell ID)가 큰 값을 우선순위가 높은 것으로 하는 등 미리 정한 규칙에 따라 우선 순위를 결정할 수 있다. 또한, 아예 우선순위 관련 파라미터의 중계 없이 미리 정한 규칙에 따라 우선 순위를 결정할 수 있다.

이렇게 충돌이 되어 해당 RB에 높은 송신 전력을 사용할 수 없게 된 HeNB는 다른 RB를 재할당하여 자신의 UE를 서비스하면 된다.

본 발명에서는 위와 같이 셀간 간섭을 줄이기 위해 무선(OTA) 조율하는 방안을 제안한다. 또한 도 4와 같이 broadcast와 UE 중계를 함께 사용하여 mi-static ICIC와 dynamic ICIC는 같이 동시에 사용할 수도 있다. 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방송(broadcasting)과 단말 중계를 함께 사용하여 간섭조율정보를 교환하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 2에서는 HeNB들간 X2 인터페이스 없이 무선으로 간섭 조율 정보를 교환하는 경우를 가정하여 단말 중계에 의한 간섭 조율 방법을 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 조율 방법은 매크로 기지국과 HeNB간에 X2 인터페이스가 없는 경우에도 무선으로 간섭 조율 정보를 교환하는 경우에도 적용이 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 방송(broadcasting)와 단말 중계 방식의 ICIC 적용시 기지국과 단말의 동작을 나타내는 개념도이다.

도 5를 참조하면, Semi-static ICIC를 위해 기지국은 방송 채널로 RB별 송신 전력 정보와 셀의 트래픽 부하 정보를 포함하는 ICIC정보를 방송하고(단계 501), 수신기를 통해 주변셀의 ICIC정보를 수신한다(단계 503).

Dynamic ICIC를 위해 기지국은 단말을 통해 전송할 ICIC 정보를 결정하여 전송하고(단계 505), 주변셀의 단말로부터 주변셀의 ICIC정보를 중계받는다(단계 507). 구체적으로, 단계 505에서 기지국은 주변셀에서 송신 전력을 낮게 할당하기를 원하는 RB를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 구체적으로, 단계 507에서 기지국은 주변셀의 단말로부터 주변셀에서 송신 전력을 낮게 할당하기를 원하는 RB를 수신할 수 있다.

기지국은 Semi-static ICIC와 Dynamic ICIC를 통합하여 송신 전력을 결정하고, 이때, semi-static의 RB별 송신 전력크기등 semi-static에서 전송되는 ICIC정보를 이용하여 dynamic ICIC의 우선순위를 결정한다(단계 509). 상기 우선순위관련 정보는 방송채널을 통해 직접 방송될 수도 있다.

단말은 dynamic ICIC를 위해 해당 셀로부터 인접셀로 중계할 ICIC 정보를 수신하여(단계 511), 수신된 ICIC 정보를 인접셀로 중계한다(단계 513).

본 발명의 일실시예에서는 각 셀들이 RB별 송신 전력 정보와 셀 내 트래픽 부하를 broadcast 채널을 통하여 방송하여 인접셀간 semi-static하게 ICIC하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 단말에 할당하고자 하는 RB에 주변 셀들에게 낮은 전력을 할당하도록 요청하는 정보를 단말을 통하여 주변 기지국에 중계하는 dynamic ICIC 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 인접 셀들이 동일한 RB를 자신의 셀에 속하는 단말에게 높은 전력으로 할당하고자 할 때, 즉, 자신이 높은 전력을 할당하려는 RB에 대해여 낮은 전력을 할당하도록 주변셀에서 UE 중계를 통해 요청이 온 경우, 우선 순위에 의해 충돌을 해결하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기 우선 순위를 정할 때 방송채널을 통해 방송된 RB별 송신 전력이 높은 HeNB가 우선순위가 높은 것으로 판단하는 방법을 제공한다.

Semi-static하게 ICIC하는 방법에 있어, 주변 HeNB들이 'DL 수신기' 기능이 없거나 사각지역에 위치하여 broadcast 채널을 통해 전송되는 ICIC 정보를 수신할 수 없을 때, 단말(UE) 중계에 의한 방법으로도 semi-static ICIC를 위한 RB별 전송전력과 같은 ICIC정보를 공유할 수 있다.

즉, HeNB들이 모두 'DL 수신기' 기능이 없다면, HeNB는 ICIC정보를 broadcast 채널을 통해 전송하지 않고 자신의 영역내 위치한 UE들 중 적절한 UE들을 골라 중계를 요청함으로써 ICIC정보를 주변 HeNB에 전송할 수 있다. HeNB는 중계에 사용할 UE들을 해당 UE의 인접셀(neighboring cell) 정보를 보고 결정하게 된다. 중계를 요청하는 것이 많은 무선자원을 점유하지 않는다면, 불특정 다수의 UE에게 중계를 요청할 수도 있다. HeNB는 중계할 UE를 설정하고, 해당 UE에게 자신의 ICIC정보(RB별 송신 전력, 셀 load 등)을 전달한다. 해당 UE는 받은 정보를 주변 HeNB들에게 전달한다. 전달할때 UE는 각 HeNB들에게 개별적으로 접속하여 전달할 수도 있고, 미리 약속되어진 접속 형식으로 주변 HeNB들에게 한번에 전달할 수도 있다.

HeNB들이 일부는 'DL 수신기' 기능이 있다면, HeNB는 ICIC정보를 broadcast 채널을 통해 전송하고, 또한 'DL 수신기'이 없는 HeNB를 위해 특정 UE에게 중계를 요청할 수도 있다. 이때, ICIC정보는 broadcast되고 있어 UE가 이미 받아보고 있으므로 별도로 UE에게 전송을 안할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 중계를 통한 ICIC 방법의 순서도이다.

도 6을 참조하면, 서빙 HeNB가 중계 UE를 선택하고(단계 610), 서빙 HeNB에서 중계 UE에게 ICIC 정보를 전송하고 중계하도록 요청하며(단계 620), 중계 UE는 ICIC 정보를 상향링크를 통해 주변 HeNB에게 전송한다(단계 630). 상기 도 6의 실시예가 도 3의 실시예와 다른 점은 도 3에서는 서비스 받는 UE의 RB에 관련된 ICIC정보만이 중계된 반면, 상기 도 6의 실시예에서는 중계되는 ICIC 정보가 특정 RB에 국한되지 않는 HeNB가 공유하기 원하는 임의의 정보라는 점이다.

또한, HeNB는 특정 UE 혹은 불특정 UE에게 주변 HeNB들의 ICIC 정보를 받아오도록 요청할 수도 있다(도 7 참조). 요청 받은 UE는 주변 HeNB들의 broadcast된 ICIC 정보를 받아 요청한 HeNB에게 중계해 줄 수 있다. 또는 요청 받은 UE는 주변 HeNB가 ICIC정보를 broadcast하고 있지 않다면, 주변 HeNB들에게 직접 ICIC정보를 요청하여 수신한 후 요청한 HeNB에게 중계해 줄 수 있다(도 7 참조).

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말 중계를 통한 ICIC 방법의 순서도이다. 도 7을 참조하면, 서빙 HeNB가 중계 UE를 선택하고(단계 710), 서빙 HeNB에서 중계 UE에게 주변 HeNB들의 ICIC 정보를 수신하고 서빙 HeNB에게 중계하도록 요청한다(단계 720). 중계 UE는 broadcast되는 주변 HeNB들의 ICIC 정보를 수집하도록 요청하거나 또는 broadcast되는 ICIC 정보가 없다면 주변 HeNB들에게 ICIC 정보를 전송하도록 요청한다(단계 730). 주변 HeNB들은 ICIC 정보를 해당 UE에게 전송하고(단계 740), 중계 UE는 수신한 주변 HeNB들의 ICIC 정보를 서빙 HeNB에게 전송한다(단계 750).

Dynamic ICIC 방식에 있어, 상기 '2) 단말 중계에 의한 방법'에서 설명한 바와 같이 단말(UE)에 할당된 RB에 국한되어 주변 HeNB들이 송신 전력을 낮추도록(혹은 높이도록) ICIC 정보를 중계하는 것 뿐 아니라, UE에 할당된 RB에 국한되지 않고 다른 RB에 대한 ICIC 정보나 우선 순위, 트래픽양 과 같은 범용의 ICIC 정보도 전송이 가능하다.

또 상기와 같이 UE가 ICIC 정보를 중계하는 경우에, 만약 하나의 UE가 두개의 HeNB로부터 ICIC정보를 수신하여 (즉, HeNB1으로부터 A라는 ICIC정보를 수신하고, HeNB2로부터 B라는 ICIC정보를 수신), 각기 상대 HeNB에 ICIC정보를 중계할 때 (즉, A 정보를 HeNB2에 중계하고, B 정보를 HeNB1에 중계), UE는 두개의 정보 A와 B를 네트워크 코딩(Network coding)하여 전달하면 효과적일 수 있다. 즉, A 와 B 정보를 각각 HeNB2와 HeNB1에 전송하는 대신, C ( = A

B, 여기서

는 modulo-2 연산) 를 전송하면, HeNB2는 B 정보를 알고 있으므로 C

B 와 같이 수신하여 A 정보를 복구하고, HeNB1은 A 정보를 알고 있으므로 C

A 와 같이 수신하여 B 정보를 복구할 수 있다. UE는 C라는 정보를 한번 전송함으로써 두 HeNB가 A 정보와 B 정보를 한번에 받아볼 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예들에서는 dynamic ICIC 를 위해 '단말이 할당하고자 하는 RB에 주변 셀들에게 낮은 전력을 할당하도록 요청'하는 정보를 단말을 통해 중계하였으나, 이 외에도 주변 셀들에게 높은 전력을 할당하도록 요청하는 정보, 주변셀에서 해당 RB에 사용하였으면(혹은 사용하지 않았으면)하는 정보 등 ICIC를 위해 필요한 스케쥴링 관련 다른 정보들을 포함할 수도 있다.

또한 이상과 같이 본 발명의 실시예들에서는 하향링크의 ICIC를 설명하였으나, 동일한 방법을 사용하여 상향링크의 ICIC 정보를 방송하거나 UE 중계할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10, 20: HeNB
30, 40: UE

Claims (16)

1. 셀룰라 시스템에서 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 복수의 셀간의 간섭을 조율하는 방법에 있어서,
   제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀-여기서, 상기 제2 셀은 상기 제1 기지국과 다른 제2 기지국에 속함-에게 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 방송함으로써 셀간 간섭을 조율하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀에게 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 방송함으로써 셀간 간섭을 조율하는 단계는
   상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀의 자원 블록(resource block, RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 셀에서 상기 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 상기 제2 셀을 포함하는 주변 셀로 방송하는 단계; 및
   상기 간섭조율정보를 수신한 제2 셀은 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 제1 셀과 상기 제2 셀간의 간섭을 줄이도록 상기 제2 셀의 자원 블록에 대해 송신 전력을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 간섭조율정보를 수신한 제2 셀은 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 상기 제1 셀과 상기 제2 셀간의 간섭을 줄이도록 상기 제2 셀의 자원 블록에 대해 송신 전력을 할당하는 단계는
   상기 제2 셀은 상기 제 1셀이 높은 송신전력을 전송하고 있는 자원 블록(RB)에 대응하는 제2 셀의 자원 블록(RB)에게는 낮은 송신전력을 할당하고,
   상기 제2 셀은 상기 제 1셀이 낮은 송신전력을 전송하고 있는 자원 블록(RB)에 대응하는 제2 셀의 자원 블록(RB)에게는 높은 송신전력을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀의 자원 블록(resource block, RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보는 상기 제1 셀의 트래픽 부하 정보를 더 포함하며,
   상기 제2 셀은 상기 제 1셀의 트래픽 부하와 상기 제2 셀의 트래픽 부하를 비교하여 상기 제2 셀의 트래픽 부하가 클 수록 상기 제2 셀의 자원 블록(RB)에 더 높은 전력을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 펨토셀 기지국인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
6. 셀룰라 시스템에서 무선(Over-the-air)으로 서로 다른 기지국에 속하는 복수의 셀간의 간섭을 조율하는 방법에 있어서,
   제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계;
   상기 제1 단말은 상기 수신한 간섭조율정보를 상기 제1 셀 주변의 제2 셀-여기서, 상기 제2 셀은 상기 제1 기지국과 다른 제2 기지국에 속함-에게 중계하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계는 상기 제1 셀은 상기 제2 셀에서 낮은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)를 설정하여 상기 설정된 자원 블록에 대한 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 셀은 상기 간섭조율정보를 수신하여 상기 낮은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)에 해당되는 자원 블록에 낮은 전력을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 제1 기지국에 속하는 제1 셀에서 간섭조율정보를 상기 제1 셀의 커버리지에 속하는 제1 단말에게 전송하는 단계는 상기 제1 셀은 상기 제2 셀에서 높은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)를 설정하여 상기 설정된 자원 블록에 대한 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제1 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 제2 셀은 상기 간섭조율정보를 수신하여 상기 높은 송신 전력을 할당하기 원하는 자원 블록(RB)에 해당되는 자원 블록에 높은 전력을 할당하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 제1 셀과 상기 제2 셀이 동일한 특정 자원 블록을 통해 자신들의 셀 경계 단말을 서비스하기로 결정하는 경우 우선 순위에 의해 자원 블록 사용상의 충돌을 해결하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 셀에서 상기 제1 셀의 자원 블록(RB)에 할당한 송신 전력 정보를 포함하는 간섭조율정보를 상기 제2 셀과 방송 채널(broadcast channel)을 통하여 교환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 자원 블록 사용상의 충돌을 해결하기 위하여 상기 우선 순위는 상기 방송 채널을 통하여 교환된 자원 블록(RB)에 할당된 송신 전력 정보를 이용하여 해당 자원 블록에 높은 전력이 할당된 셀에게 높은 우선 순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
12. 제9항에 있어서, 상기 우선 순위는 미리 정해진 규칙에 의해 기지국의 부하(load), 단말(UE)의 버퍼(buffer), 및 트래픽(traffic) 지연 상태 중 적어도 하나에 따라 계산된 우선순위 파라미터를 비교하여 결정하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 우선 순위 파라미터가 동일한 경우에는 PCI(physical cell ID)가 큰 값을 높은 우선순위를 가지는 것으로 미리 정해진 규칙을 적용하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
14. 제6항에 있어서, 상기 간섭조율정보는 간섭 조율 요청이 유효한 시간을 나타내는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
15. 제6항에 있어서, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 펨토셀 기지국이고, 상기 셀간 간섭 조율 방법은
    상기 제1 기지국에서 상기 제1 단말에게 상기 제1 셀 주변의 제2 셀의 간섭 조율 정보를 받아오도록 요청하는 단계; 및
    상기 요청받은 제1 단말은 상기 제1 셀 주변의 제2 셀의 간섭 조율 정보를 받아서 상기 제1 기지국에게 중계해주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
16. 제6항에 있어서, 상기 제1 단말이 상기 제1 기지국으로부터 제1 간섭 조율 정보를 수신하고 상기 제1 기지국과 다른 제3 기지국으로부터 제2 간섭 조율 정보를 수신하는 경우 상기 제1 단말은 상기 제1 간섭 조율 정보 및 상기 제2 간섭 조율 정보를 네트워크 코딩하여 중계하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 조율 방법.
    

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