KR20120017005A - 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법이 개시된다. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하고, 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송한다. 따라서, 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있다.

Description

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법{METHODS FOR CONTROLLING UPLINK TRANSMISSION POWER IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법에 관한 것이다.
셀간 간섭 조정(ICIC: Inter-Cell Interference Coordination)은 셀간 간섭을 고려함으로써 셀 경계지역의 데이터 속도를 높이는 스케줄링 전략이다. 기본적으로 셀간 간섭 조정은 인접한 셀들에서의 전송에 의한 간섭을 조절하기 위하여 상향링크 및 하향링크 스케줄러에 특정한 제약조건을 설정하는 것을 의미한다. 특정 셀에서 주파수 일부분의 송신전력을 억제하게 되면 인접한 셀들에서는 해당 주파수 부분에서 감지되는 간섭이 낮아질 것이며, 이러한 스펙트럼 부분은 인접한 셀 내의 사용자들에게 보다 높은 데이터 속도를 제공하는 데 사용될 수 있다.
3GPP LTE 시스템은 다양한 셀간 간섭 조정(ICIC) 방식들의 구현을 위하여 RNTP(Relative Narrowband Tx Power), RNTP threshold, UL HII(UpLink High Interference Indicator), UL IOI(Interference Overload Indicator) 등의 간섭 지시자(interference indicator)를 기지국 사이에서 교환하는 기능을 지원한다. 상기 간섭 지시자들은 주파수 영역에서 정의되어 주파수 영역에서 전송을 제한함으로써 인접 셀간의 간섭을 관리하기 위한 용도로 사용된다.
한편, 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경에서 셀간 간섭 조정을 위하여, 주파수 영역에 추가하여 시간 영역에서 셀간 간섭 조정(time-domain ICIC)을 수행하는 기술이 제안되었다.
그러나, 시간 영역 셀간 간섭 조정(Time-domain ICIC)은 인접 셀간의 간섭 신호의 크기가 서브프레임의 사용 여부에 따라 큰 차이를 가지기 때문에 송신 전력 제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 통해 매 서브프레임 마다 조정해 주어야 하고, 이로 인해 TPC 시그널링이 빈번하게 발생하게 되는 문제가 있다.
또한, 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법은 간섭 신호의 크기가 미리 설정된 전력 제어 범위을 초과하는 경우에는 정확한 송신 전력 제어가 어려운 단점이 있다.
상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있는 상향링크 송신 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계 및 상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe(ABS)의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 각 서브프레임별로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 셀 특정(cell specific) 또는 단말 특정(UE specific) 중 어느 하나의 방식으로 생성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 셀 특정 방식으로 생성된 경우에는 상기 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 전송하고, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 단말 특정 방식으로 생성된 경우에는 제2 계층 보다 상위에 위치한 프로토콜 계층의 시그널링을 통해 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송할 수 있다.
여기서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 패턴에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터로 생성할 수 있다.
여기서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 두 개로 생성하고, 서브프레임 각각에 대한 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 상기 설정된 두 개 중 어느 하나로 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치만을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치가 주기를 가지는 경우, 상기 주기 및 상기 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임의 위치 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계와, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 복수의 서브프레임 집합 정보를 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계 및 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계는, 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계 및 상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계는, 상기 제2 기지국이 모든 서브프레임 집합에 공통으로 적용되는 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법에 따르면, 소정 기지국이 인접한 셀에 위치한 기지국으로부터 제공된 인접 셀의 자원 할당 정보(즉, almost blank subframe 위치 정보)에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 생성한 후 각 단말에 전송하고, 각 단말은 상기 소정 기지국으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 상향링크의 송신전력을 보정한다. 또는, 인접한 셀에 위치한 기지국으로부터 제공된 인접 셀의 자원 할당 정보에 기초하여 복수의 서브프레임의 집합을 생성한 후, 생성된 복수의 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 제공한다.
따라서, 상향링크의 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법이 수행되는 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 환경을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 이종 네트워크 환경에서 수행되는 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
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.
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 문맥 상 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.
본 발명의 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법은 LTE, LTE-Advanced, WiMAX 및 WiBro를 포함하는 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 '단말'이라함은 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(MT: Mobile Terminal), 사용자 단말, 사용자 장비(UE: User Equipment), 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 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 용어들로 지칭될 수 있다. 또한, ‘기지국’은 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), 전송 포인트(transmission point), 원격 무선 장치(RRH: Remote Radio Head) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법이 수행되는 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 환경을 나타내는 개념도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시한 이종 네트워크 환경에서 수행되는 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법을 나타내는 개념도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 시간영역에서의 셀간 간섭 조정 방법을 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 서로 인접한 제1 마크로 셀(100) 및 제2 마크로 셀(200)에는 각각 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)이 존재한다. 제1 마크로 셀(100) 내에는 피코 셀(150, 또는 펨토 셀)이 존재하고, 상기 피코 셀(150) 내에는 피코 기지국(151)이 존재한다.
제1 마크로 셀(100)에 속한 제1 단말(111)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 서비스를 제공받고, 제2 마크로 셀(200)에 속한 제2 단말(211) 및 제3 단말(213)은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 서비스를 제공받는다. 또한, 피코 셀(150)에 속한 제4 단말(153)은 피코 기지국(151)으로부터 서비스를 제공받는다.
도 1에 도시한 바와 같은 이종 네트워크 환경에서 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)은 각각 인접 셀의 자원 할당 상황을 고려하여 시간 영역에서 상향링크의 송신 전력을 제어함으로써 셀간 간섭을 조정한다.
도 2는 도 1에 도시한 각 기지국들이 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임과 사용하지 않는 서브프레임을 예를 들어 도시한 것으로, 제1 마크로 셀(100) 내의 피코 셀(150)에 위치한 피코 기지국(151)은 셀 경계 사용자에게 제1 마크로 기지국(110)이 사용하지 않는 자원(즉, 서브 프레임)을 사용함으로써 셀 경계 사용자의 성능을 향상시킨다. 예를 들면, 시간 t0에서 제1 마크로 기지국(110)은 서브프레임 0을 셀 경계 사용자에게 할당하지 않음으로써 셀 경계 사용자의 성능을 향상시킨다. 여기서, 데이터 송신을 하지 않거나 송신을 하더라도 매우 적은 송신전력만을 허용하는 서브프레임을 'blank subframe' 또는 'almost blank subframe(ABS)'이라 지칭하기도 한다.
한편, 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200) 내에 다른 기지국이 존재하지 않기 때문에 모든 서브프레임을 사용한다.
시간 영역 셀간 간섭 조정 방법에서는 상기한 바와 같이 각 셀에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임을 시간 영역에서 구분하여 서로 다른 셀의 기지국이 동일한 시간에 서브프레임을 사용하지 않음으로써 인접 셀간의 간섭을 조정한다.
3GPP LTE를 포함한 이동통신 시스템은 상향링크 송신 전력제어를 사용한다. 상향링크 송신 전력제어는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel), 상향링크 SRS(Sounding Reference Siganls) 등의 서로 다른 상향링크 물리채널들과 신호들이 적절한 전력으로 셀단에서 수신되도록 물리채널 및 신호의 전송 전력을 제어하는 것으로, 주된 목적은 요구 수신 신호대간섭잡음비율(required received SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio))을 획득하는 것과 인접셀에 미치는 간섭을 제어하는 것이다.
상향링크 전력제어에서 단말 송신전력은 개루프(open-loop) 방식의 전력제어와 폐루프(close-loop) 방식의 전력제어의 조합으로 이루어진다. 개루프 방식은 기지국으로부터 제공된 정적(static) 또는 반정적(semi-static) 파라미터를 이용하여 단말이 송신전력을 결정하는 것으로 단말의 송신전력이 하향링크 경로 감쇄에 따라 변함을 의미하고, 폐루프 방식은 하향링크를 통해 전송되는 명시적인 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 통해 단말의 송신전력을 기지국이 직접적으로 제어하는 것을 의미한다.
구체적으로, 3GPP LTE 시스템의 단말의 송신전력은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서 처음 두 항(즉,
Figure pat00002
)은 개루프 방식의 전력제어 항을 나타내며 빠르게 변하지 않는 정적 또는 반정적인 특성을 가진다. 또한, 수학식 1의 마지막 두 항(즉,
Figure pat00003
)은 전송 포맷 및 전송 대역폭에 따라 자동으로 결정된다.
수학식 1에서 P0는 시스템 정보의 일부로 방송되는 셀-특정 파라미터를 의미하고, α는 경로 감쇄 보상 파라미터를 의미하며, PL은 단말에 의해 추정된 하향링크 경로 감쇄값을 의미하고, ㅿTF는 상향링크 물리 채널(예를 들면, PUCCH 또는 PUSCH) 포맷에 대한 서로 다른 SINR 요구조건을 반영한 전력제어를 위한 송신 전력 보정을 나타내는 오프셋 값을 의미한다. M은 특정 서브프레임에 대해 유효한 자원 블록의 수를 나타내는 것으로 할당된 자원의 대역폭을 의미한다.
또한, f(ㅿTPC)는 기지국에서 명시적인 송신 전력제어(TPC) 명령을 통해 단말에게 직접적으로 제공하는 폐루프 방식의 송신전력 제어 항을 나타내며, 누적(accumulative) 방식이 사용될 수 있다. 즉, 각 단말은 수신된 송신 전력제어 명령에 기초하여 ㅿTPC 값을 특정 양 만큼 증가 또는 감소 시킬 수 있다.
시간 영역 셀간 간섭 조정(time-domain ICIC)을 수행할 경우, 기지국에서 겪는 인접셀간의 간섭 신호의 크기가 서브프레임별로 매우 다를 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)은 모두 서브프레임 0을 사용하기 때문에 서로 심한 간섭을 받게 된다. 한편, 서브프레임 1은 제2 마크로 기지국(210)은 사용하고 제1 마크로 기지국(110)은 사용하지 않기 때문에 제2 마크로 기지국(210)의 사용자는 제1 마크로 기지국(110)으로부터 간섭을 받지 않게 된다.
상기한 바와 같이 셀간 간섭 신호의 크기가 서브프레임 별로 매우 큰 차이를 가지는 경우, 제1 마크로 기지국(110) 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 모든 서브프레임에 대해 일정한 요구 수신 SINR을 얻기 위해서는 송신 전력제어 명령 f(ㅿTPC)을 통해 매 서브프레임마다 송신 전력을 조정해야 하는 단점이 있고, 셀간 간섭 신호의 크기가 미리 설정된 송신 전력 제어의 범위를 초과하는 경우 정확한 송신 전력을 제어하기 어려운 문제가 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 송신 전력 제어 방법에서는, 시간 영역에서 셀간 간섭 제어(time-domain ICIC)를 수행하는 환경에서 데이터 송수신을 위해 사용하지 않는 서브프레임(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe)의 패턴이 주기적이라는 특징을 가진다는 점을 이용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도로서, 도 1 및 도 2에 도시한 제2 마크로 셀(200)에서 수행되는 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 예를 들어 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 310). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 각 서브프레임 i에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(subframe offset of transmit power, SOTP) ㅿSF(i)을 생성한다(단계 320). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 획득한 자원할당 정보 즉, 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임 또는 blank subframe 패턴을 자신의 서브프레임 패턴과 비교하여 제1 마크로 셀(100)과 제2 마크로 셀(200)의 셀간 간섭 신호의 크기를 추정한 후, 추정된 셀간 간섭 신호의 크기를 고려하여 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성할 수 있다.
또한, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 셀 내의 모든 단말에게 동일하게 적용하는 셀 특정(cell specific) 방식으로 설정하거나 또는 셀 내에 위치하는 단말별로 다르게 적용하는 단말 특정(UE specific) 방식으로 설정할 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 330). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)이 셀 특정(cell specific)으로 설정된 경우에는 상기 각 서브프레임의 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 셀 내의 각 단말에게 통보하고, 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)이 단말 특정(UE specific)으로 설정된 경우에는 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 각 단말에 통보할 수 있다.
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 340).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말(211, 213)은 하기의 수학식 2 또는 수학식 3을 통해 상향링크의 송신전력을 보정할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
상기 수학식 2 또는 수학식 3에서 f(ㅿTPC)는 항상 0으로 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도로서, 도 1 및 도 2에 도시한 제2 마크로 셀(200)에서 수행되는 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 예를 들어 도시하였다. 또한, 도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 410). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 생성한다(단계 420).
여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 획득한 자원할당 정보 즉, 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임 또는 almost blank subframe 패턴에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지도록 구성할 수 있다.
즉, 송신전력의 서브프레임 오프셋 주기가 T인 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 [ㅿSF(0), ㅿSF(1), ㅿSF(2),... ,ㅿSF(T)]와 같이 한 주기에 해당하는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 생성한다.
이와 같은 방법은 almost blank subframe의 패턴이 일정 주기로 반복되는 경우 유용할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 마크로 기지국의 blank subframe 패턴이 8개씩 반복되는 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 한 주기(T)에 해당하는 8개 서브프레임(즉, 서브프레임 0 내지 7) 각각에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터 [ㅿSF(0), ㅿSF(1), ㅿSF(2),... ,ㅿSF(7)]를 생성한 후 이를 단말에 전송하면, 단말은 수신된 한 주기의 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 이용하여 모든 서브프레임에 대한 송신전력을 보정함으로써, 모든 서브프레임 각각에 대해 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송하는 것보다 시그널링 회수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 한 주기의 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 430).
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 440).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 하기의 수학식 4 또는 수학식 5를 통해 상향링크의 송신전력을 보정할 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 610). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 레벨을 두 단계 중 어느 하나로 설정한다(단계 620).
예를 들어, 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋은
Figure pat00008
또는
Figure pat00009
중 어느 하나로 설정될 수 있다. 여기서,
Figure pat00010
또는
Figure pat00011
중 하나는 송신전력의 서브프레임 오프셋을 사용하지 않음을 지시하는 값(예를 들면, 0)으로 설정될 수 있다.
이와 같은 방법은 셀간 간섭 신호의 크기가 두 개의 레벨로 분류되는 경우 유용할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 레벨을 두 단계로 설정하는 방법에서, 제2 마크로 기지국(210)은
Figure pat00012
또는
Figure pat00013
중 어느 하나를 기준 오프셋 레벨로 설정하고, 다른 하나의 오프셋 레벨이 적용되는 서브프레임의 위치만을 단말에게 제공하는 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 마크로 기지국(210)은
Figure pat00014
를 기준 오프셋 레벨로 설정하고,
Figure pat00015
가 적용되는 서브프레임의 위치만을 단말에게 제공할 수 있다. 여기서,
Figure pat00016
가 적용되는 서브프레임의 위치는 비트맵(bitmap) 형태로 제공될 수도 있다. 또는 상기
Figure pat00017
가 적용되는 서브프레임의 위치가 주기를 가지는 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 주기 및 서브프레임의 위치 오프셋만을 단말에 제공할 수도 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 상기한 바와 같이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 630).
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 640).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은
Figure pat00018
가 적용되는 서브프레임의 경우에는 하기의 수학식 6에 의해 서브프레임의 송신 전력을 보정할 수 있고,
Figure pat00019
이 적용되는 서브프레임의 경우에는 하기의 수학식 7 에 의해 서브프레임의 송신 전력을 보정할 수 있다.
Figure pat00020
Figure pat00021
또는, 상기한 바와 같이
Figure pat00022
가 기준으로 설정되고,
Figure pat00023
가 적용되는 서브프레임의 위치가 주기 T를 가지고, 서브프레임의 위치 오프셋이 0으로 설정된 경우, 단말은 i번째 서브프레임의 송신전력을 수학식 8에 의해 보정할 수 있다.
Figure pat00024
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 710). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 복수의 서브프레임 집합을 생성한다(단계 720). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 자신의 blank subframe 패턴과 제1 마크로 기지국(110)에서 할당한 blank subframe을 비교하고, 그 결과에 기초하여 복수의 서브프레임 집합을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)이 각각 할당한 서브프레임의 사용 패턴이 도 8에 도시한 바와 같다면, 제2 마크로 기지국(210)은 셀간 간섭 신호의 크기가 클 것으로 예측되는 서브프레임 0, 3, 4, 6, 8, 11, 12를 제1 서브프레임 집합으로 생성하고, 셀간 간섭 신호의 크기가 크지 않은 것으로 예측되는 서브프레임 1, 2, 5, 7, 9를 제2 서브프레임 집합으로 생성한다.
여기서, 서브프레임 집합은 셀 특정 방식 또는 단말 특정 방식으로 생성될 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 서브프레임의 집합 정보를 단말에 알려준다(단계 730). 그리고, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 각 서브프레임 집합에 따라 독립적으로 송신전력제어(TPC) 명령을 각 단말에 전송한다(단계 740). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임 집합별로 적용되는 송신전력제어 명령과, 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령 모두를 전송할 수도 있다.
제2 마크로 셀(200)에 속한 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력제어 명령에 기초하여 해당 서브프레임 집합에 포함된 각 서브프레임의 송신전력을 하기의 수학식 9와 같이 조정한다.
Figure pat00025
수학식 9에서 ㅿTPC _ SFS _i는 서브프레임 집합 i의 송신전력제어 명령을 의미한다.
또한, 제2 마크로 기지국(210)이 각 서브프레임 집합별로 적용되는 송신전력제어 명령과, 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령 모두를 전송하는 경우, 각 단말은 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령이 수신된 경우에는, 수학식 10을 적용하여 모든 서브프레임의 송신전력을 조정한다.
Figure pat00026
수학식 10에서 ㅿTPC _ SFS _A는 모든 서브프레임 집합에 적용되는 송신전력제어 명령을 의미한다.
도 7 및 도 8에서는 서브프레임을 두 개의 서브프레임 집합으로 구분하는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 셀간 간섭 상황에 따라 두 개 이상의 서브프레임 집합이 생성될 수도 있음은 자명하다.
또한, 도 3 내지 도 8에 도시한 본 발명의 실시예들에서는 제2 마크로 기지국이 상향링크의 송신전력을 제어하는 것으로 예를 들어 도시 및 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 여기에 한정되지 않는다. 즉, 도 3 내지 도 8에 도시하고 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크의 송신전력 제어 방법은 제1 마크로 기지국에서 수행될 수도 있고, 인접한 셀에 각각 위치한 모든 기지국(예를 들면, 제1 마크로 기지국 및 제2 마크로 기지국)에서 각각 수행될 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe(ABS)의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 각 서브프레임별로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 셀 특정(cell specific) 또는 단말 특정(UE specific) 중 어느 하나의 방식으로 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 셀 특정 방식으로 생성된 경우에는 상기 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 전송하고, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 단말 특정 방식으로 생성된 경우에는 제2 계층 보다 상위에 위치한 프로토콜 계층의 시그널링을 통해 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은,
    상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 패턴에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터로 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은,
    상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 두 개로 생성하고, 서브프레임 각각에 대한 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 상기 설정된 두 개 중 어느 하나로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치만을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치가 주기를 가지는 경우, 상기 주기 및 상기 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임의 위치 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  11. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 복수의 서브프레임 집합 정보를 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 모든 서브프레임 집합에 공통으로 적용되는 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
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