KR20120015848A - 간섭 피해 단말 보호 및 펨토 기지국간 간섭을 제어하기 위한 펨토 기지국 자원 제어 방법 및 장치 - Google Patents

간섭 피해 단말 보호 및 펨토 기지국간 간섭을 제어하기 위한 펨토 기지국 자원 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

마크로 단말 보호 및 펨토 기지국간 간섭을 제어하기 위한 펨토 기지국 자원 제어 방법 및 장치가 개시된다. 펨토 기지국 또는 펨토 기지국의 게이트웨이는 매크로 단말을 보호하기 위한 사일런싱 자원 블록에 기초하여 펨토 셀의 자원 블록을 할당할 수 있다. 또한 펨토 기지국 또는 펨토 기지국의 게이트웨이는 매크로 기지국과 펨토 기지국의 상대적인 위치 및 피해 매크로 단말을 고려하여 펨토 셀의 자원 블록을 할당할 수 있다. 그리고 펨토 기지국 또는 펨토 기지국의 게이트웨이는 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 자원 블록을 고려하여 펨토 셀의 자원 블록을 할당할 수 있다.

Description

간섭 피해 단말 보호 및 펨토 기지국간 간섭을 제어하기 위한 펨토 기지국 자원 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF CONTROLLING RESOURCE OF FEMTO BASE STATION FOR PROTECTING INTERFERENCE VICTIM TERMINAL AND CONTROLLING INTERFERENCE AMONG FEMTO BASE STATIONS}
본 발명의 실시예들은 계층셀 통신 시스템에서 간섭 피해 단말 보호 및 펨토 기지국간 간섭을 제어하기 위하여 펨토 기지국 자원을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 다양한 무선 통신 기술과 장비의 등장으로 인하여 무선 통신에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 이는 곧 한정되어 있는 주파수 자원에 대한 부족을 초래하여 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하고자 하는 요구들이 증가하고 있다.
계층 셀 환경은, 매크로 셀(macro cell) 내에, 소형 기지국에 의하여 형성되는 소형 셀들이 self organizing network 형태로 구축되는 환경을 말한다. 이때, 소형 기지국에 의하여 형성되는 소형 셀은, 예를 들어, 릴레이 셀, 펨토 셀, 피코 셀, Home Node-B(HNB)에 의한 셀, Home enhanced Node-B(HeNB)에 의한 셀, RRH(remote radio head)에 의한 셀 등이 있다.
펨토 셀들을 이용하는 계층 셀 통신 시스템에서는 펨토 셀들로부터의 간섭으로 인해 매크로 사용자의 서비스 품질이 떨어지는 음영 영역(dead-zone, coverage hole) 문제가 발생할 수 있다.
데드존 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 펨토 셀과 매크로 셀l간 수직적 핸드오버(vertical handover)를 통해 간섭을 줄이는 방법이 있다. 하지만 수직적 핸드오버 방식은 사용자의 이동성을 고려할 때 전체 통신 시스템에 미치는 오버헤드의 양이 매우 크다.
데드존 문제를 해결하기 위한 다른 방법으로 자원 분할을 통하여 매크로 셀과 펨토 셀간의 간섭을 줄이는 방법이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에서의 펨토 기지국의 통신 방법은 상기 펨토 기지국으로 인해 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에서 발생하는 간섭으로부터 상기 매크로 단말을 보호하기 위한 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 단계; 상기 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계; 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록을 고려하여 상기 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 내에서 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 대상 자원 블록을 이용하여 상기 펨토 단말을 서빙하는 단계를 포함한다.
상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 상기 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록, 상기 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록을 결정하는 방법 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계는 상기 매크로 기지국과 상기 펨토 기지국의 상대적인 위치에 따라 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계는 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록 각각에서 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호의 파워를 기초로 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계일 수 있다.
상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계는 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 따라 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 통신 방법은 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 매크로 기지국 또는 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 무선 채널을 통하여 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말로부터 직접적으로 상기 매크로 단말에 대한 정보 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 매크로 기지국 또는 상기 펨토 기지국의 게이트웨이로부터 유선 백홀 채널을 통하여 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계는 상기 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말의 수 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말의 수에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계일 수 있다.
상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질(Quality of Service, QoS)에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 계층셀 통신 시스템에서의 매크로 기지국의 통신 방법은 적어도 하나의 제1 펨토 기지국을 포함하는 제1 펨토 그룹 및 적어도 하나의 제2 펨토 기지국을 포함하는 제2 펨토 그룹을 설정하는 단계; 상기 제1 펨토 그룹과 인접한 제1 매크로 단말 및 상기 제2 펨토 그룹과 인접한 제2 매크로 단말로부터 상기 제1 매크로 단말의 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI) 및 상기 제2 매크로 단말의 채널 상태 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 매크로 단말의 CSI 및 상기 제2 매크로 단말의 CSI를 기초로 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계; 및 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 기지국의 통신 방법은 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 이용하여 상기 제1 매크로 단말을 서빙하고 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 이용하여 상기 제2 매크로 단말을 서빙하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계는 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록이 가능한 중복되지 않도록 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에 있는 통신 장치는 상기 펨토 기지국으로 인해 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에서 발생하는 간섭으로부터 상기 매크로 단말을 보호하기 위한 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 수신부; 상기 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하고 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록을 고려하여 상기 사용 가능한 자원 블록 내에서 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 결정부; 및 상기 펨토 단말 및 상기 펨토 기지국이 통신할 수 있도록 상기 적어도 하나의 대상 자원 블록을 처리하는 처리부를 포함할 수 있다.
상기 수신부는 상기 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록, 상기 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록을 결정하는 방법 중 적어도 하나를 포함하는 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록 관련된 정보를 수신할 수 있다.
상기 결정부는 상기 매크로 기지국과 상기 펨토 기지국의 상대적인 위치에 따라 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정할 수 있다.
상기 결정부는 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록 각각에서 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 상기 펨토 기지국으로 전송되는 신호의 파워를 기초로 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정할 수 있다.
상기 결정부는 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 따라 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정할 수 있다.
상기 수신부는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 업데이트부를 더 포함할 수 있다.
상기 업데이트부는 상기 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말의 수 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말의 수 에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트할 수 있다.
상기 업데이트부는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 매크로 단말을 보호하기 위한 사일런싱 자원 블록, 매크로 기지국과 펨토 기지국의 상대적인 위치 및 피해 매크로 단말을 고려하여 펨토 셀의 자원 블록을 적응적으로 할당함으로써 펨토 셀로 인해 피해를 받는 매크로 단말을 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 자원 블록을 고려하여 펨토 기지국이 펨토 단말을 서빙하는 데에 사용되는 자원 블록을 결정함으로써 펨토 셀간 간섭을 제어하여 셀 평균 및 경계 성능(cell average/edge throughput)을 향상할 수 있으며 또한 펨토 셀로 인해 피해를 받는 펨토 단말을 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 펨토 기지국이 주변의 통신 환경에 따라 적응적으로 자원 활용 정도를 결정함으로써 간섭 피해가 발생하기 이전에 간섭 피해를 대비하여 전체 통신 시스템의 오버헤드를 줄이고 안정성을 높일 수 있다. 또한 간섭 피해 상황을 반영하여 자원 활용 정도를 결정함으로써 지속적으로 전체 통신 시스템의 안정성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 매크로 기지국은 펨토 셀 그룹별로 사일런싱 자원 블록을 결정함으로써 각 펨토 셀 그룹에 인접한 매크로 단말을 보호하면서 자원 활용도를 향상할 수 있다.
도 1은 매크로 셀과 펨토 셀이 존재하는 계층셀 통신 환경에서 매크로 단말 및 펨토 단말이 매크로 기지국 및 펨토 기지국으로부터 받는 간섭을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 가깝고, 펨토 기지국들이 고밀도로(densely) 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 매우 가까워서 피해 매크로 단말이 존재하지 않고, 펨토 기지국들이 저밀도로(sparsely) 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 가깝고 펨토 기지국들이 저밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 멀고 펨토 기지국들이 저밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 멀고 펨토 기지국들이 고밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 매크로 셀 내에 복수의 펨토 그룹들이 존재하는 환경 및 펨토 그룹별 공통 사일런싱 자원 블록이 할당되는 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국으로부터 수신하는 정보에 기초하여 자원 블록을 할당하는 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국 컨트롤러로부터 수신하는 정보에 기초하여 자원 블록을 할당하는 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국 혹은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 측정 결과를 기반으로 펨토 기지국이 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크 정보를 기반으로 펨토 기지국의 게이트웨이가 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크 정보 및 펨토 기지국 혹은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 측정 결과를 기반으로 펨토 기지국의 게이트웨이가 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 13은 매크로 기지국이 펨토 그룹 별 공통 사일런싱 자원을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에 있는 통신 장치를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시예들은 매크로 셀과 적어도 하나의 펨토 셀이 공존하는 통신 환경에서 1)피해(victim) 매크로 단말의 서비스 품질(Quality of Service; QoS)을 향상하고 2)펨토 셀간 간섭을 제어하여 셀 분할 이득(cell splitting gain)을 얻는 자원 할당 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들에서, 펨토 셀은 릴레이 셀, 펨토 셀 또는 피코 셀일 수 있다. 이에 펨토 기지국 및 펨토 단말도 펨토 기지국에 대응되게 의미가 확장될 수 있다. 예를 들어 펨토 기지국은 Home Node-B (HNB), Home enhanced Node-B (HeNB), RRH(remote radio head) 또는 Access Point (AP) 일 수 있다.
도 1은 매크로 셀과 펨토 셀이 존재하는 계층셀 통신 환경에서 매크로 단말 및 펨토 단말이 매크로 기지국 및 펨토 기지국으로부터 받는 간섭을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 매크로 기지국(110)이 매크로 단말들(111,112,113)을 서빙하기 위한 매크로 셀(101)이 도시되어 있다. 매크로 셀(101)에는 펨토 기지국1(120), 펨토 기지국2(130) 및 펨토 기지국3(140) 이 존재한다. 그리고 각 펨토 기지국들(120,130,140) 각각에 대응하는 펨토 단말1(121), 펨토 단말2(131), 및 펨토 단말(141)가 존재한다.
매크로 기지국(110) 및 펨토 기지국들(120,130,140)로부터의 신호 및 간섭이 다른 종류의 선으로 표시되어 있다.
매크로 단말1(111) 및 매크로 단말2(112)는 펨토 기지국들(120,130,140)과 멀리 떨어져 있어 펨토 기지국들(120,130,140)로부터 간섭을 받지 않는다.
하지만 피해 매크로 단말(113)은 펨토 기지국들(120,130,140)과 가까운 곳에 위치하여 펨토 기지국들(120,130,140)로부터 많은 간섭을 받는다. 이때, 피해 매크로 단말(113)은 매크로 기지국(110)으로부터 펨토 기지국들(120,130,140)로의 핸드오버가 허용되지 않는 것으로 가정한다.
이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면 피해 매크로 단말(113)의 QoS를 보장하기 위하여 펨토 기지국들(120,130,140)은 피해 매크로 단말(113)이 매크로 기지국(110)으로부터 서비스 받는 자원 블록(Resource Block; RB)에서 사일런싱(silencing)을 수행하고 나머지 자원 블록들을 이용하여 펨토 단말들(121,131,141)을 서비스할 수 있다.
자원 블록은 주파수 그리고/또는 시간 영역으로 정의될 수 있는 무선 자원 할당 단위이며 이는 일반적인 통신 규격에서 정의하는 규칙을 모두 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서 편의상 무선 자원 할당 단위에 대해 자원 블록(Resource Block; RB)로 통일하여 후술하기로 한다. 즉, 자원 블록은 시간 자원 또는 주파수 자원의 최소 단위가 될 수 있다.
계층셀 통신 환경에서는 다양한 형태의 간섭 상황이 존재할 수 있다. 예를 들어, 펨토 기지국으로부터 간섭을 받는 매크로 단말들의 수, 펨토 기지국들과 매크로 기지국 사이의 거리 또는 펨토 기지국들 사이의 거리(즉, 펨토 기지국들이 고밀도로 분포하는지 여부)에 따른 다양한 간섭 상황이 존재할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이러한 다양한 간섭 상황을 고려하여 적응적으로 매크로 단말들 및 펨토 기지국들의 자원 블록을 할당할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예들은 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 상대적인 위치에 따라 펨토 기지국들이 사용 가능한 자원 블록들 α 를 결정할 수 있다. 즉, α는 매크로 단말을 위해 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행해야 할 자원 블록들 η 를 제외한 영역에 포함될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예들은 이웃하는 펨토 기지국들로부터 대상 펨토 기지국으로 전송되는 신호의 파워를 기초로 대상 펨토 기지국이 사용 가능한 자원 블록들(α) 내에서 대상 펨토 단말을 서빙하는 데에 사용되는 대상 자원 블록의 수 β 를 결정할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예들은 펨토 단말을 서빙하는 데에 사용되는 대상 자원 블록의 패턴을 결정할 수 있다.
이하에서, 다양한 간섭 상황 별 자원 블록 할당의 예를 도2 내지 도 6을 이용하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 가깝고, 펨토 기지국들이 고밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 펨토 기지국들(펨토 기지국1 내지 펨토 기지국3)은 피해 매크로 단말을 위해 η에 해당하는 자원 블록들을 사용하지 않는다. 그리고 펨토 기지국들은 η가 정해진 경우, η를 제외한 자원 블록들을 사용 가능하다. η가 정해지지 않은 경우, 본 발명의 일 실시예는 펨토 기지국들이 사용 가능한 자원 블록들(α)을 정할 수 있다.
펨토 기지국1은 α가 RB1 내지 RB5이다. 반면 펨토 기지국3은 α가 RB1 내지 RB8로, 펨토 기지국1보다 사용 가능한 자원 블록의 영역이 넓다. 펨토 기지국들은 각 펨토 기지국들의 α 내에서 각 펨토 기지국들에 대응하는 각 펨토 단말들을 서빙할 수 있다.
그러면 매크로 기지국은 펨토 기지국들이 사용하지 않는 자원 블록인 η를 이용하여 피해 매크로 단말을 서빙할 수 있다. 그리고 매크로 기지국은 펨토 기지국들로부터 간섭을 거의 받지 않는 매크로 단말1 및 매크로 단말2을 η에 해당하는 RB9 및 RB10(210)을 제외한 자원 블록을 이용하여 서빙할 수 있다. 매크로 기지국은 RB9 및 RB10(220)을 이용하여 피해 매크로 단말을 서빙하고 RB1 내지 RB8을 이용하여 매크로 단말1 및 매크로 단말2를 서빙할 수 있다.
이와 같은 자원 블록 활용은 피해 매크로 단말이 펨토 기지국들로부터 받는 간섭을 줄일 수 있고 결과적으로 피해 매크로 단말의 QoS를 향상할 수 있다.
이때, 펨토 기지국1, 펨토 기지국2 및 펨토 기지국3이 같은 펨토 기지국 게이트웨이(Gateway)에 속하는 경우라면, 펨토 기지국1, 펨토 기지국2 및 펨토 기지국3은 서로 같은 자원 블록을 사용하지 않거나 같은 자원 블록의 사용을 최소화할 필요가 있다. 이는 펨토 기지국들 사이의 간섭을 줄이기 위함이다. 이는 β와 관련되며 자세한 내용은 후술한다.
그리고 본 발명의 실시예들에서 α, β 또는 η에 대한 자원 블록들은 연속적인 자원 블록들일 수도 있고 비연속적인 자원 블록들일 수도 있으며 α, β 또는 η에 대한 형태나 위치는 시변일 수도 있으며 시불변일 수도 있다.
또한, 설명의 편의를 위해 자원 블록들을 1차원상에서 설명하였지만, 자원 블록들은 2차원상에 분포할 수도 있다. 이 경우 가로축은 시간 자원을, 세로축은 주파수 자원을 나타낼 수 있다. 반대로 가로축이 주파수 자원을, 세로축이 시간 자원을 나타낼 수도 있음은 당연하다.
<α의 결정 방법>
이와 같은 자원 활용 방법에서 α에 따라 매크로 기지국 및 펨토 기지국들의 자원 활용도가 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, α는 1)펨토 기지국과 매크로 기지국의 상대적인 위치(거리) 또는 2)피해 매크로 단말의 개수에 기초하여 결정될 수 있다. 그리고 α는 매크로 기지국 신호의 세기, 펨토 기지국 신호의 세기, 피해 매크로 단말의 수, 이웃하는 펨토 기지국의 수, SINR 또는 QoS 등에 대한 정보를 포함하는 주변 간섭 환경 정보를 기초로 결정될 수도 있다.
펨토 기지국은 일반적으로 사용자에 의해 설치되므로 매크로 기지국과 가까운 위치에 설치될 수도 있고 먼 위치에 설치될 수도 있다. 펨토 기지국은 이러한 펨토 기지국과 매크로 기지국의 상대적인 위치 정보를 매크로 기지국으로부터 수신되는 신호의 세기, 즉, Reference Signal Received Power(RSRP), Reference Signal Received Quality (RSRQ), Receive Signal Strength Indicator (RSSI), Reference Signal Power, Pilot Strength 또는 Received Interference Power 등을 측정함으로써 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서 편의상 수신되는 신호의 세기에 대해 RSRP로 통일하여 후술하기로 한다.
그리고 측정된 RSRP를 기초로 본 발명의 일 실시예는 매크로 기지국으로부터의 RSRP가 커지면 α의 수를 크게 결정하고 작아지면 α의 수를 작게 결정할 수 있다. RSRP가 크면 피해 매크로 단말이 매크로 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기가 상대적으로 크므로 적은 수의 자원 블록들을 이용하여도 충분히 서비스 받을 수 있지만, 매크로 단말이 셀 가장자리에 존재하는 경우와 같이 RSRP가 작으면 피해 매크로 단말이 매크로 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기가 작아서 피해 매크로 단말에 더 많은 자원 블록을 할당할 필요가 있기 때문이다. 따라서 RSRP가 작으면 펨토 기지국들의 α를 줄이고 η를 늘림으로써 피해 매크로 단말에 더 많은 자원 블록이 할당될 수 있다.
여기서 펨토 기지국과 매크로 기지국의 상대적인 위치는 수신 신호의 세기를 측정하여 RSRP를 통해 추정되거나 네트워크 정보 상에 등록된 정보를 활용하여 추정되거나 GPS를 이용하여 추정될 수도 있다.
α를 결정하는 다른 요인으로 펨토 기지국 주변에 존재하는 피해 매크로 단말의 수가 있다. 즉, 피해 매크로 단말의 수가 많으면 매크로 기지국이 피해 매크로 단말들을 공평하게 동시에 서빙하기 위해서는 펨토 기지국들의 α가 작아져야 한다.
결국, 매크로 기지국이 피해 매크로 단말을 일정 수준의 QoS를 보장하면서 서빙하기 위해서, 펨토 기지국들은 펨토 기지국들에 대응하는 펨토 단말들을 서비스하는 데에 사용 가능한 자원 블록의 수 α를 펨토 기지국들이 측정한 매크로 기지국으로부터의 RSRP와 피해 매크로 단말의 수를 고려하여 결정할 수 있다. 피해 매크로 단말의 수에 대한 정보를 얻는 방법에 대해서는 후술한다.
< β 및 자원 블록 패턴의 결정 방법>
펨토 셀들이 고밀도로 설치되면 피해 매크로 단말뿐 아니라 펨토 셀간 간섭으로 인해 전체 셀 평균 성능이 감소할 수 있다. 이는 펨토 셀들간의 간섭으로 인해 셀 분할 이득(Cell Splitting Gain)이 줄어들기 때문이다. 따라서 피해 매크로 단말을 위해 펨토 기지국의 자원을 할당하는 방법도 중요하지만, 펨토 기지국들 간의 간섭을 제어할 수 있는 자원 할당 방안도 동시에 고려될 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예는 펨토 셀들 간의 간섭을 완화하기 위하여 자원 블록 랜덤화(Randomization) 기법을 이용할 수 있다.
구체적으로, 각 펨토 기지국들은 이웃하는 펨토 기지국들로부터의 RSRP를 측정함으로써 각 펨토 기지국과 이웃하는 펨토 기지국들의 상대적 위치에 대한 정보를 추정할 수 있다. 그리고 각 펨토 기지국들은 이웃하는 펨토 기지국들로부터의 RSRP를 측정함으로써 이웃하는 펨토 기지국들이 어떤 자원 블록들을 많이 이용하는지를 알아낼 수 있다. 그러면 본 발명의 일 실시예는 이웃하는 기지국들로부터의 RSRP 정보와 위에서 결정된 α를 이용하여 각 펨토 기지국들이 각 펨토 기지국들에 대응하는 펨토 단말들을 서빙하는 데에 사용될 대상 자원 블록의 수(β)를 결정할 수 있다. 즉, β는 α 내에서 결정된다.
β가 결정되면, β만큼의 자원 블록들에 대한 자원 블록 패턴(pattern)이 결정된다. 각 펨토 기지국은 미리 정해진 패턴을 이용할 수도 있고, 펨토 기지국의 게이트웨이를 통해 자원 블록 패턴을 부여 받아 이웃하는 펨토 기지국들과 중복으로 사용되는 자원 블록의 수가 최소가 되도록 자원 블록을 사용할 수 있다.
<η의 결정 방법>
η는 매크로 기지국과 간섭 연관성을 갖고 있는 각 펨토 기지국의 α들 중에서 가장 큰 α(=αmax)를 제외한 자원 블록이 된다. 즉, 펨토 기지국들은 αmax를 제외한 자원 블록들에서 사일런싱을 수행하므로 매크로 기지국은 이 자원 블록들을 이용하여 피해 매크로 단말을 서빙할 수 있다.
η는 각 펨토 기지국의 α가 결정되기 전에 피해 매크로 단말의 CSI를 기초로 매크로 기지국이 결정할 수도 있다. 이 경우, 펨토 기지국들 또는 펨토 기지국의 게이트웨이는 η를 제외한 자원 블록들을 α로 결정할 수 있다.
도 2의 경우를 보면, 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행할 자원 블록인 η가 RB9 및 RB10(210)으로 두 개뿐이다. 따라서 도 2는 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국들로의 RSRP들이 비교적 큰 경우, 즉 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 비교적 가까운 경우에 해당한다. 펨토 기지국1의 경우는 α에 해당되는 자원 블록이 5개로 다른 펨토 기지국들에 비해 적은데, 이는 펨토 기지국1이 다른 펨토 기지국들보다 매크로 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있음을 나타낸다.
그리고 펨토 기지국1이 펨토 기지국1의 펨토 단말들을 서빙하는 데에 사용되는 자원 블록의 수 β는 3으로, α에 해당하는 자원 블록의 수 5보다 작다. 그리고 α 내에서 펨토 단말들을 서빙하는 데에 사용되는 자원 블록이 RB1, RB3 및 RB5로 나타나 있다. 즉, 펨토 기지국1의 펨토 단말들을 서빙하는 데에 사용되는 자원 블록이 펨토 기지국2 및 펨토 기지국3이 사용하는 자원 블록들과 가능한 적게 겹치도록 할당되었음을 알 수 있다. 따라서 부분적으로 셀 분할 이득을 얻을 수 있다. 즉, 도 2는 펨토 기지국1, 펨토 기지국2 및 펨토 기지국3이 비교적 고밀도로 설치된 경우에 해당한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 매우 가까워서 피해 매크로 단말이 존재하지 않고, 펨토 기지국들이 저밀도로(sparsely) 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 매크로 단말들에 할당되는 자원 블록들은 도 2의 경우와 같다. 즉, 피해 매크로 단말은 RB9 및 RB10(320)을 이용하여 매크로 기지국으로부터 서빙 받을 수 있다.
그런데 도 3은 피해 매크로 단말이 존재하지 않는 경우, 즉, 피해 매크로 단말이 펨토 기지국들로부터 간섭을 적게 받는 경우이므로, 모든 펨토 기지국들의 α가 RB1에서 RB10까지이다. 즉 도 3은 매크로 기지국으로부터의 RSRP가 매우 큰 경우에 해당된다.
그리고 도 3은 펨토 기지국들이 저밀도로 분포된 경우에 해당한다. 즉, 이웃 펨토 기지국들로부터의 RSRP가 작은 경우이다. 따라서 α의 수와 β를 같게 설정함으로써 최대(full) 셀 분할 이득을 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 가깝고 펨토 기지국들이 저밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행하는 RB9 및 RB10(410) 부분이 도3과 다르다. 매크로 기지국으로부터의 RSRP가 크지만 펨토 기지국들로부터 피해 매크로 단말로의 간섭이 약간은 존재하는 경우이다. 따라서 펨토 기지국들은 비교적 적은 수의 자원 블록(RB9 및 RB10(410))에서 사일런싱을 수행한다.
그리고 도 4는 도 3과 마찬가지로 펨토 기지국들이 저밀도로 분포된 경우에 해당한다. 즉, 이웃 펨토 기지국들로부터의 RSRP가 작은 경우이다. 따라서 α의 수와 β를 같게 설정함으로써 최대(full) 셀 분할 이득을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 멀고 펨토 기지국들이 저밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 5에는 도 4의 경우보다 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 비교적 먼 경우에 자원 블록들이 할당된 예가 도시되어 있다. 즉, 매크로 기지국으로부터의 RSRP가 비교적 작으므로 α에 해당하는 자원 블록의 수가 비교적 적게 결정된다. 따라서 비교적 많은 자원 블록들(510)(RB7 내지 RB10)에서 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행한다. 그리고 매크로 기지국은 RB7 내지 RB10을 이용하여 피해 매크로 단말을 서빙함으로써 피해 매크로 단말의 QoS를 보장할 수 있다.
그리고 도 5는 도 3 및 도 4와 마찬가지로 펨토 기지국들이 저밀도로 분포된 경우에 해당한다. 즉, 이웃 펨토 기지국들로부터의 RSRP가 작은 경우이다. 따라서 α의 수와 β를 같게 설정함으로써 최대(full) 셀 분할 이득을 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 멀고 펨토 기지국들이 고밀도로 분포하는 경우의 자원 블록 할당의 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 매크로 기지국과 펨토 기지국들의 거리가 비교적 먼 경우에 자원 블록들이 할당된 예가 도시되어 있다. 즉, 매크로 기지국으로부터의 RSRP가 비교적 작으므로 α에 해당하는 자원 블록의 수가 비교적 적게 결정된다. 따라서 비교적 많은 자원 블록들(610)(RB7 내지 RB10)에서 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행한다. 그리고 매크로 기지국은 펨토 기지국들이 사일런싱을 수행하는 자원 블록들(620)을 이용하여 피해 매크로 단말을 서빙함으로써 피해 매크로 단말의 QoS를 보장할 수 있다.
한편, 도 6은 펨토 기지국들이 고밀도로 분포하므로 이웃 펨토 기지국들로부터의 RSRP가 비교적 큰 경우이다. 따라서 펨토 기지국간 간섭을 줄이기 위해 α의 수보다 β가 작게 결정된다.
그리고 각 펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국들이 사용하는 자원 블록과 가능한 중복되지 않도록 α에 해당하는 자원 블록들(630) 내에서 β만큼의 자원 블록들의 패턴을 결정할 수 있다. 예를 들어, 펨토 기지국1은 RB1, RB2, RB3 및 RB4를 사용하는데, 이 자원 블록들 각각은 이웃하는 펨토 기지국들과 한번만 중복하여 사용된다. 이를 통해 부분(partial) 셀 분할 이득을 얻을 수 있다.
매크로 기지국은 η를 미리 결정할 수도 있다. 이하에서는 펨토 그룹별로 η를 결정하는 방법을 설명한다.
도 7은 매크로 셀 내에 복수의 펨토 그룹들이 존재하는 환경 및 펨토 그룹별 공통 사일런싱 자원 블록이 할당되는 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 매크로 기지국, 제1 매크로 단말 제2 매크로 단말 및 제3 매크로 단말을 포함하는 매크로 셀이 존재한다. 매크로 셀에는 제1 펨토 기지국들(711,712)을 포함하는 제1 펨토 그룹과 제2 펨토 기지국들(721,722)을 포함하는 제2 펨토 그룹이 존재한다. 펨토 그룹은 매크로 기지국에 의해 설정될 수 있다. 그리고 제1 펨토 기지국들(711,712)은 제1 펨토 그룹의 게이트웨이에 연결되고, 제2 펨토 기지국들(721,722)은 제2 펨토 그룹의 게이트웨이에 연결될 수 있다.
매크로 기지국은 각 매크로 단말로부터 CSI들을 수신한다. 매크로 기지국은 각 매크로 단말의 CSI들을 기초로 제1 펨토 그룹이 공통으로 사일런싱을 수행할 자원 블록(750) 및 제2 펨토 그룹이 공통으로 사일런싱을 수행할 자원 블록(760)을 결정한다. 그리고 결정된 결과를 각 펨토 그룹으로 전송한다.
이때, 매크로 기지국은 제1 펨토 그룹과 인접한 제1 매크로 단말을 위해 제1 펨토 그룹에 속하는 제1 펨토 기지국들(711,712)이 사일런싱을 수행할 자원 블록(750)과 제2 펨토 그룹과 인접한 제2 매크로 단말을 위해 제2 펨토 그룹에 속하는 제2 펨토 기지국들(721,722)이 사일런싱을 수행할 자원 블록(760)이 겹치지 않도록 스케줄링할 수 있다. 즉, 매크로 기지국은 제1 매크로 단말을 위한 제1 그룹의 공통 사일런싱 자원 블록을 RB9 및 RB10으로 결정하고, 제2 매크로 단말을 위한 제2 그룹의 공통 사일런싱 자원 블록을 RB1로 결정하고, 나머지 자원 블록을 제3 매크로 단말 및 제4 매크로 단말에게 할당함으로써, 중복되는 자원 블록 없이 모든 매크로 단말을 서빙할 수 있다.
이때, 매크로 기지국은 펨토 그룹별 사일런싱 자원 블록을 해당 펨토 그룹과 인접한 매크로 단말의 자원 블록 선호도를 고려하여 결정할 수 있다.
이하 도 8 내지 도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템의 동작 방법들을 동작 흐름도를 이용하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 매크로 기지국으로부터 수신하는 정보에 기초하여 자원 블록을 할당하는 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
우선, 매크로 기지국은 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(831). 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록(η), 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록(η)을 결정하는 방법을 포함할 수 있다. 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 미리 정해진 규칙은 펨토 셀의 cell ID structure와 관련될 수 있다. 그리고 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 무선 또는 유선 연결을 통하여 전송될 수 있다.
그리고 펨토 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신되는 신호(811)를 기초로 매크로 기지국의 RSRP를 측정한다(812). 펨토 기지국은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말은 매크로 기지국으로부터 수신하는 신호를 기초로 매크로 기지국의 RSRP를 측정할 수 있다. 이 경우 펨토 기지국은 펨토 단말이 측정한 매크로 기지국으로부터의 RSRP에 대한 정보를 수신함으로써 매크로 기지국의 RSRP를 획득할 수 있다. 그리고 펨토 기지국은 매크로 기지국의 RSRP 및 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 펨토 기지국이 사용 가능한 자원 블록 α를 결정한다(813).
펨토 기지국 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말은 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호(814)를 기초로 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 측정한다(815). 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말은 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호를 기초로 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 측정할 수 있다. 이 경우 펨토 기지국은 펨토 단말이 측정한 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 수신함으로써 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 획득할 수 있다. 그리고 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 α 내에서 펨토 단말 서빙에 사용될 자원 블록 수 β 및 자원 블록 패턴을 결정한다(816). 즉, 펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 자원 블록들 각각에서 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호의 파워를 기초로 펨토 기지국의 펨토 단말을 서빙하는 데에 사용될 자원 블록을 결정할 수 있다. 펨토 기지국은 펨토 기지국과 이웃 펨토 기지국이 사용하는 자원 블록들이 직교하도록(orthogonal) 펨토 기지국의 자원 블록의 패턴을 결정할 수 있다.
한편, 매크로 기지국은 펨토 기지국에 의한 간섭 또는 CSI 등을 포함하는 피해 상황에 대한 보고를 매크로 단말로부터 받을 수 있다(841).
매크로 기지국은 매크로 단말로부터의 피해 보고를 기초로 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 업데이트한다(832). 즉, 매크로 기지국은 피해 보고를 기초로 η를 변경할 수 있다.
그리고 매크로 기지국은 업데이트된 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(833). 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 다수의 펨토 기지국을 상대로 멀티캐스트(multicast) 혹은 브로트캐스트(broadcast) 형태로 전송될 수 있다. 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 각 펨토 기지국을 상대로 유니캐스트(unicast) 형태로 α 및 β에 대한 정보를 포함하여 전송될 수도 있다.
그러면 펨토 기지국은 업데이트된 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 α, β 및 자원 블록의 패턴을 업데이트할 수 있다(817). 그리고 펨토 기지국은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질(QoS)에 기초하여 α, β 및 자원 블록 패턴을 업데이트할 수 있다.
지금까지 펨토 기지국을 기준으로 설명하였지만, 이웃 펨토 기지국에도 본 과정이 그대로 적용될 수 있다. 또한 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국은 하나의 펨토 그룹에 속하며, 다른 펨토 그룹에도 마찬가지 방법의 적용이 가능하다. 이때, 매크로 기지국은 도7에서 설명한 바와 같이 펨토 그룹별 사일런싱 자원 블록이 서로 중복되지 않도록 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국 컨트롤러로부터 수신하는 정보에 기초하여 자원 블록을 할당하는 펨토 기지국의 동작 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 9는 펨토 기지국이 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보 및 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 매크로 기지국으로부터 직접 수신하지 않고 펨토 기지국 컨트롤러를 통하여 수신하는 경우는 나타낸다. 펨토 기지국 컨트롤러는 펨토 기지국에 연결된 게이트웨이일 수 있다. 이러한 특징을 제외한 다른 부분은 도 8에 도시된 동작 방법과 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
우선, 매크로 기지국은 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국 컨트롤러로 전송한다(931). 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 무선 또는 유선 연결을 통하여 전송될 수 있다.
그리고 펨토 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신되는 신호(911)를 기초로 매크로 기지국의 RSRP를 측정한다(912). 펨토 기지국은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말은 매크로 기지국으로부터 수신하는 신호를 기초로 매크로 기지국의 RSRP를 측정할 수 있다. 이 경우 펨토 기지국은 펨토 단말이 측정한 매크로 기지국으로부터의 RSRP에 대한 정보를 수신함으로써 매크로 기지국의 RSRP를 획득할 수 있다.
펨토 기지국 컨트롤러는 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(951).
그러면 펨토 기지국은 매크로 기지국의 RSRP 및 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 펨토 기지국이 사용 가능한 자원 블록 α를 결정한다(913).
펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호(914)를 기초로 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 측정한다(915). 그리고 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 α 내에서 펨토 단말 서빙에 사용될 자원 블록 수 β 및 자원 블록 패턴을 결정한다(916).
한편, 매크로 기지국은 펨토 기지국에 의한 간섭 또는 CSI 등을 포함하는 피해 상황에 대한 보고를 매크로 단말로부터 받을 수 있다(941).
매크로 기지국은 매크로 단말로부터의 피해 보고를 기초로 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 업데이트한다(932).
그리고 업데이트된 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국 컨트롤러로 전송한다(933). 펨토 기지국 컨트롤러는 업데이트된 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(952).
그러면 펨토 기지국은 업데이트된 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 α, β 및 자원 블록의 패턴을 업데이트할 수 있다(917). 그리고 펨토 기지국은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질(QoS)에 기초하여 α, β 및 자원 블록 패턴을 업데이트할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 펨토 기지국 혹은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 측정 결과를 기반으로 펨토 기지국이 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
1)웨이크업 절차(Wake-up procedure)
우선, 펨토 기지국은 펨토 기지국의 게이트웨이로 웨이크업 신호(Wake-up signal)을 전송한다(1011). 이때, 펨토 기지국은 네트워크 주소 등에 대한 백홀 정보를 요청할 수 있다.
펨토 기지국의 게이트웨이는 웨이크업 신호에 응답하여 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(1061). 이때 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 네트워크 주소 등에 대한 백홀 정보, 물리적 셀 ID (Physical Cell Identification) 등의 펨토 기지국 정보를 포함할 수 있다.
2)웨이크업 절차가 완료되면 펨토 기지국 센싱 절차가 진행된다.
펨토 기지국은 매크로 기지국의 RSRP를 측정한다(1012). 매크로 기지국의 RSRP는 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP 및 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 포함할 수 있다. 펨토 기지국은 매크로 기지국으로부터 수신되는 신호를 기초로 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP를 측정할 수 있고, 펨토 기지국은 펨토 단말이 매크로 기지국으로부터 수신한 신호를 기초로 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 측정할 수 있다. 즉, 펨토 단말은 매크로 기지국으로부터 수신하는 신호를 기초로 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 측정할 수 있고, 펨토 기지국은 펨토 단말이 측정한 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP에 대한 정보를 수신함으로써 매크로 기지국의 RSRP를 획득할 수 있다. 이렇게 측정된 매크로 기지국의 RSRP를 기초로 펨토 기지국과 매크로 기지국의 거리를 추정할 수 있다. 이는 α를 결정하는 데에 이용됨은 상술한 바 있다.
펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 측정한다(1013). 이웃 펨토 기지국의 RSRP는 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP 및 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 포함할 수 있다. 펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호를 기초로 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP를 측정할 수 있고, 펨토 기지국은 펨토 단말이 이웃 펨토 기지국으로부터 수신한 신호를 기초로 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 측정할 수 있다. 즉, 펨토 단말은 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호를 기초로 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 측정할 수 있다. 이 경우 펨토 기지국은 펨토 단말이 측정한 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 수신함으로써 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 획득할 수 있다. 이렇게 측정된 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 펨토 기지국과 이웃 펨토 기지국의 거리를 추정할 수 있다. 즉, 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 펨토 기지국과 이웃 펨토 기지국이 근거리에 설치되었는지 여부를 알 수 있다.
3)펨토 기지국 센싱 절차가 완료되면 자체 설정 절차(self-configuring procedure)가 진행된다.
펨토 기지국은 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보, 매크로 기지국의 RSRP 및 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 α, β 및 자원 블록 패턴을 결정할 수 있다(1014).
그리고 펨토 기지국은 α, β 및 자원 블록 패턴을 이용하여 펨토 단말에 자원 블록들을 할당할 수 있다(1015).
4)피해 보고 절차
간섭 피해가 발생한 매크로 단말은 펨토 기지국으로부터의 간섭 등 피해 상황을 매크로 기지국으로 보고할 수 있다(1051). 피해 상황 보고에는 매크로 단말의 CSI 또는 매크로 단말이 선호하는 자원 블록에 대한 정보가 포함될 수 있다. 간섭 피해가 발생한 이웃 펨토 단말은 펨토 기지국으로부터의 피해 상황을 이웃 펨토 기지국에 보고할 수 있다(1052). 이웃 펨토 단말은 이웃 펨토 기지국에 대응된다. 그러면 이웃 펨토 기지국은 펨토 기지국의 게이트웨이로 피해 상황을 보고할 수 있다(1031). 또한 펨토 단말도 펨토 기지국으로 피해 상황을 보고할 수 있다(1021). 이때 펨토 단말의 피해 상황은 상기 간섭 피해가 발생한 매크로 단말 또는 이웃 펨토 단말과 달리 펨토 기지국의 간섭으로 인한 것이 아니라, 펨토 단말에 대응하는 펨토 기지국의 서비스가 펨토 단말의 요구 조건을 충족시키지 못하는 경우일 수 있다.
그 밖에 다양한 피해 보고 방법이 적용될 수 있다.
5)피해 결과 보고 결과를 이용한 피해 단말 최소화 절차
위에서 살펴본 바와 같이, 초기에는 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 피해 단말(victim terminal)이 존재하는지 펨토 기지국이 알 수 없으므로, 펨토 기지국은 매크로 기지국과 이웃 펨토 기지국과의 거리 등을 기초로 α, β를 정함으로써 혹시 존재할지 모르는 피해 단말을 보호한다. 하지만 일정 시간 동안 피해 단말이 없다고 판단되면 피해 단말을 위해 펨토 기지국이 자원 블록을 낭비하지 않아도 되므로 펨토 기지국 주변에 피해 단말의 존재 여부를 판단하여 α, β를 업데이트할 필요가 있다.
따라서 펨토 기지국은 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 피해 단말에 대한 정보를 획득한다(1016). 즉, 펨토 기지국은 피해 단말의 피해 상황에 대한 정보를 획득한다. 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 피해 단말에 대한 정보를 획득하는 방법은 크게 세 가지가 있다.
i)OTA Connection(On The Air Connection)은 매크로 단말이 피해 상황을 업링크 채널을 통해 매크로 기지국에게 알려주고, 이 피해 상황을 매크로 기지국이 해당 펨토 기지국으로 무선 채널을 통하여 알려주는 방법이다(1041). 이웃 펨토 단말은 피해 상황을 업링크 채널을 통해 대응하는 이웃 펨토 기지국에게 알려주고, 펨토 기지국은 피해 상황을 이웃 펨토 기지국으로부터 무선 채널을 통해 얻을 수도 있다(1032).
ii)User Equipment (or Terminal) Relaying은 피해 단말이 무선 채널을 통하여 직접 펨토 기지국에게 피해 상황을 알리는 방법이다(1053).
iii)백홀 시그날링(Backhaul signaling)은 매크로 단말이 피해 상황을 업링크 채널을 통해 매크로 기지국에게 알려주고, 이 피해 상황을 매크로 기지국이 해당 펨토 기지국으로 유선 백홀 채널을 통하여 알려주는 방법이다(1042). 이웃 펨토 단말은 피해 상황을 업링크 채널을 통해 대응하는 이웃 펨토 기지국에게 알려주고, 펨토 기지국은 피해 상황을 펨토 기지국의 게이트웨이로부터 유선 백홀 채널을 통해 얻을 수도 있다(1062).
펨토 기지국은 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 피해 단말(매크로 단말 또는 이웃 펨토 단말)에 대한 정보를 기초로 α, β 및 자원 블록 패턴을 업데이트한다(1017). 즉, 펨토 기지국은 피해 피해 단말의 존재 여부, 피해 단말의 수 또는 피해 단말의 CSI 등을 기초로 α, β 및 자원 블록 패턴을 업데이트할 수 있다. 그리고 펨토 기지국은 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질(QoS)에 기초하여 α, β 및 자원 블록 패턴을 업데이트할 수 있다.
펨토 기지국은 업데이트된 α, β 및 자원 블록 패턴을 이용하여 펨토 단말에 자원 블록들을 할당할 수 있다(1018). 그리고 자원 할당 결과를 매크로 기지국 또는 펨토 기지국의 게이트웨이로 전송할 수 있다(1019). 이는 펨토 기지국들간의 간섭 제어를 더욱 용이하게 하기 위함이다. 자원 할당 결과는 새로운 펨토 기지국이 설치될 경우 웨이크업 절차에 이용될 수 있다.
6)지속적 업데이트 절차
그리고 계층셀 통신 시스템은 지금까지 설명한 펨토 기지국 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 센싱 절차, 자체 설정 절차, 피해 보고 절차 및 피해 보로 결과를 이용한 피해 단말 최소화 절차를 주기적 또는 비주기적으로 반복할 수 있다(1070). 즉, 통신 환경의 변화에 따라 지속적으로 α, β 및 자원 블록 패턴이 업데이트될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크 정보를 기반으로 펨토 기지국의 게이트웨이가 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
1)웨이크업 및 자체 설정 절차
펨토 기지국은 웨이크업 신호를 펨토 기지국의 게이트웨이로 전송한다(1111). 이때, 펨토 기지국은 네트워크 주소 등에 대한 백홀 정보를 요청할 수 있다.
펨토 기지국의 게이트웨이는 웨이크업 신호에 응답하여 α, β 및 자원 블록의 패턴을 결정할 수 있다(1161). 도 10과 달리 α, β 및 자원 블록의 패턴은 네트워크 정보를 기초로 펨토 기지국의 게이트웨이가 결정한다.
그리고 펨토 기지국의 게이트웨이는 α, β 및 자원 블록의 패턴을 기초로 펨토 기지국의 자원 블록을 할당한다(1162).
그리고 펨토 기지국의 게이트웨이는 웨이크업 신호에 응답하여 전술한 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보의 전부 또는 일부와 자원 블록 할당 정보를 펨토 기지국으로 전송할 수 있다(1163). 펨토 기지국은 자원 블록 할당 정보를 기초로 펨토 단말을 서빙할 수 있다.
2)피해 보고 결과를 이용한 피해 단말 최소화 절차(1170)
도 10과 같이 펨토 기지국은 피해 단말이 펨토 기지국으로부터 받는 간섭 등에 대한 정보를 획득하고, 획득된 정보를 기초로 α, β 및 자원 블록의 패턴을 업데이트할 수 있다. 이와 관련된 내용을 도 10을 통해 상술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 피해 단말이 펨토 기지국으로부터 받는 간섭 등에 대한 정보를 기초로 펨토 기지국의 게이트웨이가 α, β 및 자원 블록의 패턴을 업데이트할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크 정보 및 펨토 기지국 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 측정 결과를 기반으로 펨토 기지국의 게이트웨이가 펨토 기지국의 자원 블록을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 12는 α, β 및 자원 블록의 패턴을 결정하는 데에 이용되는 정보는 도 10과 동일하지만, α, β 및 자원 블록의 패턴을 결정하는 주체가 펨토 기지국의 게이트웨이로 도 10과 다르다. 도 10과 동일한 절차는 자세한 설명을 생략한다.
1)웨이크업 절차
우선, 우선, 펨토 기지국은 펨토 기지국의 게이트웨이로 웨이크업 신호(Wake-up signal)을 전송한다(1211). 펨토 기지국의 게이트웨이는 웨이크업 신호에 응답하여 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 펨토 기지국으로 전송할 수 있다(1261). 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 네트워크 주소 등에 대한 백홀 정보, 물리적 셀 ID 등의 펨토 기지국 정보를 포함할 수 있음은 전술한 바 있다.
2)펨토 기지국 센싱 절차
펨토 기지국은 매크로 기지국의 RSRP를 측정한다(1212). 매크로 기지국의 RSRP는 매크로 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP 및 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 포함할 수 있다. 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말은 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 측정하여 매크로 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 펨토 기지국으로 전송할 수 있다.
그리고 펨토 기지국은 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 측정한다(1213). 이웃 펨토 기지국의 RSRP는 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 기지국으로의 RSRP 및 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 단말로의 RSRP를 포함할 수 있다. 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말은 펨토 기지국으로부터 이웃 펨토 단말로의 RSRP를 측정하여 펨토 기지국으로부터 이웃 펨토 단말로의 RSRP를 펨토 기지국으로 전송할 수 있다.
3)자체 설정 절차
펨토 기지국은 매크로 기지국의 RSRP 및 이웃 펨토 기지국의 RSRP에 대한 측정 결과를 펨토 기지국의 게이트웨이로 전송한다(1214). 즉 펨토 기지국은 무선 자원 할당을 펨토 기지국의 게이트웨이에 요청한다.
펨토 기지국의 게이트웨이는 네트워크 정보, 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보, 매크로 기지국의 RSRP 및 이웃 펨토 기지국의 RSRP를 기초로 α, β 및 자원 블록 패턴을 결정할 수 있다(1262). 그리고 매크로 기지국의 및 이웃 펨토 기지국의 α가 결정되면, η가 결정될 수 있다.
그리고 펨토 기지국의 게이트웨이는 α, β 및 자원 블록의 패턴을 기초로 펨토 기지국의 자원 블록을 할당한다(1263).
그리고 펨토 기지국의 게이트웨이는 자원 블록 할당 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(1264). 펨토 기지국은 자원 블록 할당 정보를 기초로 펨토 단말을 서빙할 수 있다.
4) 피해 보고 결과를 이용한 피해 단말 최소화 절차(1270)
도 10과 같이 펨토 기지국은 매크로 단말이 펨토 기지국으로부터 받는 간섭 등에 대한 정보를 획득하고, 획득된 정보를 기초로 α, β 및 자원 블록의 패턴을 업데이트할 수 있다. 이와 관련된 내용을 도 10을 통해 상술한 바 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
5)지속적 업데이트 절차
그리고 계층셀 통신 시스템은 지금까지 설명한 펨토 기지국 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 센싱 절차, 자체 설정 절차, 피해 보고 절차 및 피해 보고 결과를 이용한 피해 단말 최소화 절차를 주기적 또는 비주기적으로 반복할 수 있다(1270). 즉, 통신 환경의 변화에 따라 지속적으로 α, β 및 자원 블록 패턴이 업데이트될 수 있다.
도 13은 매크로 기지국이 펨토 그룹 별 공통 사일런싱 자원을 할당하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 13을 참조하여, 도 7에 도시된 것과 같은 계층셀 통신 시스템에서 매크로 기지국이 각 펨토 그룹별로 η를 결정하는 방법을 설명한다.
매크로 기지국은 적어도 하나의 제1 펨토 기지국을 포함하는 제1 펨토 그룹 및 적어도 하나의 제2 펨토 기지국을 포함하는 제2 펨토 그룹을 설정할 수 있다(1351).
매크로 기지국은 제1 펨토 그룹과 인접한 제1 매크로 단말 및 제2 펨토 그룹과 인접한 제2 매크로 단말로부터 제1 매크로 단말의 CSI 및 제2 매크로 단말의 CSI를 수신한다(1341,1321).
매크로 기지국은 제1 매크로 단말의 CSI 및 제2 매크로 단말의 CSI를 기초로 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η1 및 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η2를 결정할 수 있다(1352). 이때, 매크로 기지국은 η1 및 η2가 가능한 서로 중복되지 않도록 η1 및 η2를 결정할 수 있다.
매크로 기지국은 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η1를 제1 펨토 기지그룹으로 전송하고(1354), 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η2에 대한 정보를 제2 펨토 그룹으로 전송한다(1353).
매크로 기지국은 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η1을 이용하여 제1 매크로 단말을 서빙하고(1356) 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 η2를 이용하여 제2 매크로 단말을 서빙할 수 있다(1355).
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 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(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 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. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에 있는 통신 장치를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 펨토 기지국 또는 펨토 기지국의 게이트웨이가 α, β 및 자원 블록 패턴을 결정할 수 있다. 즉 도 14에서 설명하는 통신 장치는 펨토 기지국이거나 펨토 기지국의 게이트웨이일 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치는 수신부(1410), 결정부(1420), 처리부(1430) 및 업데이트부(1440)를 포함한다.
수신부(1410)는 펨토 기지국으로 인해 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에서 발생하는 간섭으로부터 매크로 단말을 보호하기 위한 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록(η)과 관련된 정보를 수신한다.
이때, 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록(η)과 관련된 정보는 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록(η), 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록을 결정하는 방법 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 수신부(1410)는 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보를 수신할 수 있다. 매크로 단말에 대한 정보는 매크로 단말이 펨토 기지국으로부터 받는 서비스와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
또한, 수신부(1410)는 매크로 기지국의 피해 단말에 대한 정보를 수신할 수 있다. 피해 단말에 대한 정보는 피해 단말이 펨토 기지국으로부터 받는 간섭과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
결정부(1420)는 사일런싱 자원 블록(η)과 관련된 정보를 기초로 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록(α)을 결정하고 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록을 고려하여 사용 가능한 자원 블록(α) 내에서 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록(β)을 결정한다.
결정부(1420)는 매크로 기지국과 펨토 기지국의 상대적인 위치에 따라 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록(α)을 결정할 수 있다. 그리고 결정부(1420)는 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록 각각에서 이웃 펨토 기지국으로부터 펨토 기지국으로 전송되는 신호의 파워를 기초로 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록의 수(β) 및 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정할 수 있다.
또한, 결정부(1420)는 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 따라 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정할 수 있다. 미리 정해진 규칙은 펨토 기지국의 게이트웨이로부터 수신될 수 있다.
여기서, 미리 정해진 규칙은 펨토 셀의 cell ID structure와 관련될 수 있다. cell ID structure를 이용하여 각 펨토 기지국들은 자원 블록들을 서로 직교하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 펨토 기지국이 두 개 존재하는 경우, cell ID structure와 관련된 미리 정해진 규칙은 아래 수 1과 같은 형태로 표현될 수 있다.
Figure pat00001
여기서 a는 orthogonal factor이다.
처리부(1430)는 펨토 단말 및 펨토 기지국이 통신할 수 있도록 상기 적어도 하나의 대상 자원 블록을 처리한다. 즉, 처리부(1430)는 통신 장치가 펨토 기지국은 경우, 대상 자원을 이용하여 펨토 단말을 서빙한다. 그리고 처리부(1430)는 통신 장치가 펨토 기지국의 게이트웨이인 경우, 대상 자원 블록에 대한 정보를 펨토 기지국으로 전송한다.
업데이트부(1440)는 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보를 기초로 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록(α) 및 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록(β)을 업데이트한다. 그리고 업데이트부(1440)는 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 상기 피해 단말의 수에 기초하여 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록(α) 및 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록(β)을 업데이트할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 통신 장치에 대해 설명하였다. 본 통신 장치에는 앞서 도 1 내지 도 13과 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
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 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 매크로 기지국

Claims (23)

  1. 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에서의 펨토 기지국의 통신 방법에 있어서,
    상기 펨토 기지국으로 인해 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에서 발생하는 간섭으로부터 상기 매크로 단말을 보호하기 위한 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 단계;
    상기 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계;
    상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록을 고려하여 상기 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 내에서 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 대상 자원 블록을 이용하여 상기 펨토 단말을 서빙하는 단계
    를 포함하는 펨토 기지국의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보는 상기 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록, 상기 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록을 결정하는 방법 중 적어도 하나를 포함하는 펨토 기지국의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계는
    상기 매크로 기지국과 상기 펨토 기지국의 상대적인 위치에 따라 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 단계
    를 포함하는 펨토 기지국의 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계는
    상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록 각각에서 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 수신되는 신호의 파워를 기초로 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계는
    상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 따라 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 펨토 기지국의 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는
    상기 매크로 기지국 또는 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 무선 채널을 통하여 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말로부터 직접적으로 상기 매크로 단말에 대한 정보 또는 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계는
    상기 매크로 기지국 또는 상기 펨토 기지국의 게이트웨이로부터 유선 백홀 채널을 통하여 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계는
    상기 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말의 수 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말의 수에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계는
    상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질(Quality of Service, QoS)에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 단계는
    브로드캐스트 방식 또는 멀티캐스트 방식을 이용하여 상기 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 단계인
    펨토 기지국의 통신 방법.
  13. 계층셀 통신 시스템에서의 매크로 기지국의 통신 방법에 있어서,
    적어도 하나의 제1 펨토 기지국을 포함하는 제1 펨토 그룹 및 적어도 하나의 제2 펨토 기지국을 포함하는 제2 펨토 그룹을 설정하는 단계;
    상기 제1 펨토 그룹과 인접한 제1 매크로 단말 및 상기 제2 펨토 그룹과 인접한 제2 매크로 단말로부터 상기 제1 매크로 단말의 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI) 및 상기 제2 매크로 단말의 채널 상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 제1 매크로 단말의 CSI 및 상기 제2 매크로 단말의 CSI를 기초로 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록에 대한 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 매크로 기지국의 통신 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 이용하여 상기 제1 매크로 단말을 서빙하고 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 이용하여 상기 제2 매크로 단말을 서빙하는 단계
    를 더 포함하는 매크로 기지국의 통신 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계는
    상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록이 가능한 중복되지 않도록 상기 제1 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록 및 상기 제2 펨토 그룹의 사일런싱 자원 블록을 결정하는 단계인 매크로 기지국의 통신 방법.
  16. 매크로 기지국, 펨토 기지국 및 이웃 펨토 기지국을 포함하는 계층셀 통신 시스템에 있는 통신 장치에 있어서,
    상기 펨토 기지국으로 인해 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에서 발생하는 간섭으로부터 상기 매크로 단말을 보호하기 위한 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 수신하는 수신부;
    상기 사일런싱 자원 블록과 관련된 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하고 상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록을 고려하여 상기 사용 가능한 자원 블록 내에서 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 결정부; 및
    상기 펨토 단말 및 상기 펨토 기지국이 통신할 수 있도록 상기 적어도 하나의 대상 자원 블록을 처리하는 처리부
    를 포함하는 통신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수신부는
    상기 펨토 기지국이 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록, 상기 펨토 기지국이 우선적으로 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록 또는 사일런싱을 수행해야 하는 자원 블록을 결정하는 방법 중 적어도 하나를 포함하는 상기 펨토 기지국의 사일런싱 자원 블록 관련된 정보를 수신하는 통신 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 결정부는
    상기 매크로 기지국과 상기 펨토 기지국의 상대적인 위치에 따라 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록을 결정하는 통신 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 결정부는
    상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록 각각에서 상기 이웃 펨토 기지국으로부터 상기 펨토 기지국으로 전송되는 신호의 파워를 기초로 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 통신 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 결정부는
    상기 이웃 펨토 기지국에 의해 사용되는 적어도 하나의 자원 블록과 중복되는 자원 블록의 개수를 감소시키는 미리 정해진 규칙에 따라 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 결정하는 통신 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 수신부는
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 수신하고,
    상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말에 대한 정보, 상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말에 대한 정보 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말에 대한 정보를 기초로 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 업데이트부
    를 더 포함하는 통신 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 업데이트부는
    상기 펨토 기지국으로 인해 간섭을 받는 상기 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말의 수 또는 상기 이웃 펨토 기지국에 대응하는 이웃 펨토 단말의 수에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 통신 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 업데이트부는
    상기 펨토 기지국에 대응하는 펨토 단말의 서비스 품질에 기초하여 상기 펨토 기지국의 사용 가능한 적어도 하나의 자원 블록 및 상기 펨토 기지국의 적어도 하나의 대상 자원 블록을 업데이트하는 단계인 펨토 기지국의 통신 방법.
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