KR20120043921A - Apparatus and method for setting initial transmission power of femtocell base station - Google Patents

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KR20120043921A
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Abstract

PURPOSE: An initial transmission power establishment in a femto cell base station is provided to establish a transmission power of the femto cell base station by considering of interference in adjacent cells. CONSTITUTION: A signal reception unit(210) respectively receives signal from plural adjacent macro base station. An optimal macro base station selecting unit(220) selects an optimal macro base station. A variable value calculation unit(230) calculates a variable value for establishing transmission voltages by respectively considering of interference between the selected optimal macro base station and other base station. A transmission power calculation unit(240) calculates initial transmission voltages.

Description

펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 장치 및 방법{Apparatus and Method for setting initial transmission power of Femtocell Base Station}Apparatus and Method for setting initial transmission power of Femtocell Base Station}

본 발명은 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 인가에 따라 복수개의 매크로 기지국으로부터의 수신신호세기를 근거로 최적 매크로 기지국을 선택하고, 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 구한 후, 상기 구해진 변수값을 이용하여 송신전력을 계산하고, 상기 계산된 송신전력을 복수개의 매크로 기지국 중첩영역에 설치된 펨토셀 기지국의 초기 송신전력으로 설정하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for setting an initial transmission power of a femtocell base station, and more particularly, to select an optimal macro base station based on received signal strengths of a plurality of macro base stations according to power supply, and the selected optimal macro. After considering the interference by the base station and the neighboring base stations other than the optimal macro base station, the variable value for the transmission power setting is obtained, and then the transmission power is calculated using the obtained variable value, An apparatus and method for initial transmission power setting of a femtocell base station for setting the initial transmission power of the femtocell base station installed in the macro base station overlapping area.

기존의 이동통신 서비스는 음성 서비스 위주의 사업 모델을 중심으로 진행되어 왔다. 그러나 최근 HSDPA, Mobile WiMAX 등의 다양한 고속 데이터 서비스 시스템이 등장하면서 무선 데이터 서비스로 사업의 무게 중심이 옮겨가고 있다.Existing mobile communication service has been progressed based on voice service-oriented business model. However, with the advent of various high-speed data service systems such as HSDPA and Mobile WiMAX, the center of gravity of the business is shifting to wireless data service.

그러나 이러한 고속 데이터 서비스를 제공하는 시스템도 채널 용량이 수 Mbps에 불과하며, 이러한 채널용량을 기지국 커버리지 내에 위치한 수백명의 사용자가 나누어 쓰게 됨으로써 개인당 가용한 다운로드속도는 수십~수백 Kbps에 불과하다. 따라서 유선 및 무선랜의 수십 Mbps 속도를 경험한 사용자들에게는 만족도 측면에서 크게 떨어지는 실정이다.However, even a system that provides such a high-speed data service has a channel capacity of only a few Mbps, and the channel capacity is shared by hundreds of users located within base station coverage, and thus the available download speed per person is only tens to hundreds of Kbps. Therefore, users who have experienced tens of Mbps speeds of wired and wireless LANs are greatly reduced in terms of satisfaction.

이러한, 문제를 해결하기 위한 방안으로 반도체 기술의 발전에 따라, 저렴하게 제작 가능하며, 가정 또는 실내에 설치하여 소수의 사용자(1~4 내외)가 사용함으로써 이동통신 시스템에서도 가입자당 수 Mbps에 달하는 전송용량을 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다.In order to solve this problem, according to the development of semiconductor technology, it can be manufactured inexpensively, and it can be installed at home or indoor and used by a few users (about 1 ~ 4), which can reach several Mbps per subscriber in mobile communication systems. Attempts have been made to provide transmission capacity.

이와 관련하여, 최근에는 옥내에 설치되어 1~4명 정도의 가입자를 대상으로 서비스하기 위한 개인용 기지국인 펨토셀(Femtocell)이 제안되고 있다. 이러한, 펨토셀은 1,000조 분의 1(10의-15 제곱)을 뜻하는 펨토(Femto)와 이동통신에서 1개 기지국이 담당하는 서비스 구역 단위를 뜻하는 셀(Cell)을 합친 것으로서, 기존 이동통신 서비스 반경보다 훨씬 작은 지역을 커버하는 서비스를 지칭하는 것으로, DSL모뎀처럼 생긴 초소형 기지국을 가정내 유선IP 망에 연결해 사용자 단말로 유무선통신을 자유롭게 사용할 수 있게 해 준다. 아울러, 옥내 중계기를 통하지 않고 곧바로 기지국에서 교환기로 이동통신데이터를 전송하기 때문에 통신사업자는 네트워크 구축 비용을 절감하면서 주파수 부하를 줄이고 통화품질까지 향상시킬 수 있으며, 음성통화뿐 아니라 와이파이 같은 초고속 인터넷 서비스 또한 제공할 수 있다.In this regard, recently, a femtocell, which is a personal base station installed indoors and serving 1 to 4 subscribers, has been proposed. The femtocell is a combination of femto, which represents one-tenth of a trillion (10 to 15 squared), and a cell, which represents a unit of a service area in charge of one base station in mobile communication. It refers to a service that covers an area much smaller than the service radius, and connects a micro base station that looks like a DSL modem to a wired IP network in a home so that users can freely use wired and wireless communication as a user terminal. In addition, since mobile communication data is transmitted from the base station to the exchange immediately without using an indoor repeater, the service provider can reduce the network construction cost, improve the frequency load and improve the call quality, and not only voice calls but also high-speed Internet services such as Wi-Fi. Can provide.

이와 같은 펨토셀의 커버리지(Coverage)에 있어서, 이상적인 경우, 집안에서는 펨토셀 기지국이 서비스를 담당하고 문을 나서면 외부(Out-Door)의 매크로 기지국이 서비스를 담당하는 것이다.In the femtocell coverage, ideally, in the home, the femtocell base station is in charge of the service and when the door is opened, the macro base station of the outside (Out-Door) is in charge of the service.

그러나, 무선 매체의 특징상 이와 같이 명확한 커버리지의 구분이 어려우며, 매크로셀 커버리지 대비 상대적으로 매우 작은 펨토셀 커버리지는 매크로 기지국의 출력에 따라 큰 영향을 받게 되어, 잦은 핸드오버를 일으키게 된다.However, due to the characteristics of the wireless medium, such clear coverage is difficult to distinguish, and relatively small femtocell coverage compared to macrocell coverage is greatly influenced by the output of the macro base station, causing frequent handover.

결국, 이러한 현상은 펨토셀 기지국과 사용자 단말사이의 안정적인 연결에 장애 요인으로 작용하게 되어 현실적인 펨토셀 상용화에 가장 큰 장애 요인으로 인식되고 있다.As a result, such a phenomenon acts as a barrier to stable connection between a femtocell base station and a user terminal and is recognized as the biggest obstacle to commercial femtocell commercialization.

그러므로, 매크로셀 기지국과의 간섭 영향을 최소화하고 펨토셀내 가입자들에게 최대의 전송속도를 제공하기 위해서는 최적의 펨토셀 커버리지를 확보하여야 한다.Therefore, in order to minimize the influence of interference with the macrocell base station and provide the maximum transmission speed to the subscribers in the femtocell, it is necessary to secure the optimal femtocell coverage.

그러나 여러 개의 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우 간섭의 영향이 크고, 그 간섭의 영향으로 펨토셀과 매크로셀 간 경계 부분은 성능 저하가 심해지는 문제가 발생한다. However, when the femtocell base station is installed in an area where the coverage of several macro base stations overlap, the interference is large, and the interference portion between the femtocell and the macrocell causes a serious degradation in performance.

또한, 펨토셀 기지국은 매크로 기지국과 동일한 주파수 대역을 사용하게 되므로, 단말기의 변경이 필요하지 않다는 장점은 있으나, 매크로셀과 펨토셀간의 핸드오프 문제, 인접 펨토셀간의 주파수 간섭으로 인한 통화품질 저하 문제 및 시스템간 동기화 문제 등이 발생하는 단점이 있다.
In addition, since the femtocell base station uses the same frequency band as the macro base station, there is an advantage that the terminal does not need to be changed, but the handoff problem between the macrocell and the femtocell, the call quality deterioration problem due to the frequency interference between adjacent femtocells, and between systems There is a disadvantage that a synchronization problem occurs.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 여러 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우 간섭의 영향을 완화시킬 수 있도록 주변 셀의 간섭을 고려하여 펨토셀 기지국의 송신전력을 설정할 수 있는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to consider the interference of the neighboring cells to mitigate the effects of interference when the femtocell base station is installed in the overlapped area of several macro base station An apparatus and method for initial transmission power setting of a femtocell base station capable of setting a transmission power of a femtocell base station are provided.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 전원 인가에 따라 인접하는 복수개의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하는 신호 수신부, 상기 수신된 신호들의 수신신호세기를 이용하여 최적 매크로 기지국을 선택하는 최적 매크로 기지국 선택부, 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 계산하는 변수값 계산부, 상기 계산된 변수값을 이용하여 초기 송신전력을 계산하는 송신전력 계산부를 포함하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention to achieve the above object, a signal receiver for receiving a signal from a plurality of adjacent macro base station according to the application of power, selecting the optimal macro base station by using the received signal strength of the received signal Optimal macro base station selection unit, a variable value calculation unit for calculating a variable value for the transmission power setting in consideration of the interference by the selected optimal macro base station and other base stations except the optimal macro base station, respectively, by using the calculated variable value Provided is a transmission power setting apparatus for initial transmission power setting of a femtocell base station including a transmission power calculation unit for calculating an initial transmission power.

상기 최적 매크로 기지국 선택부는 상기 수신된 신호중에서 수신신호세기가 가장 센 기지국을 최적 매크로 기지국으로 선택한다. The optimum macro base station selecting unit selects a base station having the strongest received signal strength as the optimum macro base station among the received signals.

상기 변수값 계산부는, 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ(Reference Signal Received Quality)를 측정하는 RSRQ 측정 수단, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구하는 경로손실 계산 수단, 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접하는 기지국으로부터의 RSRQ을 이용하여 간섭 및 잡음을 구하는 간섭 측정 수단을 포함한다. The variable value calculator comprises: an RSRQ measuring means for measuring a reference signal received quality (RSRQ) from the selected optimal macro base station, and a path loss calculating means for obtaining a path loss by applying a path loss model to a radio link from the optimal macro base station And interference measuring means for obtaining interference and noise using RSRQs from neighboring base stations other than the optimal macro base station.

상기 송신전력 계산부는 상기 변수값 계산부에서 계산된 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산하고, 상기 계산된 송신 전력을 초기 송신 전력으로 설정한다. The transmission power calculator calculates transmission power using the RSRQ, path loss, noise, and interference calculated by the variable value calculator, and sets the calculated transmission power as an initial transmission power.

상기 송신전력 계산부는 Pfemto , pilot = PRSRQ , macro + 10log10(간섭+잡음) + Lfemto을 이용하여 송신전력을 계산한다. The transmit power calculator calculates transmit power using P femto , pilot = P RSRQ , macro + 10 log 10 (interference + noise) + L femto .

본 발명의 다른 측면에 따르면, 송신전력 설정장치가 복수개의 매크로 기지국 커버리지 중첩영역에 설치된 펨토셀 기지국의 초기 송신전력을 설정하는 방법에 있어서, (a)전원 인가에 따라 상기 복수개의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하는 단계, (b) 상기 수신된 신호들의 수신신호세기를 근거로 최적 매크로 기지국을 선택하는 단계, (c) 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 구하는 단계, (d) 상기 계산된 변수값을 이용하여 송신전력을 계산하고, 그 계산된 송신전력을 초기 송신전력으로 설정하는 단계를 포함하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a method for setting an initial transmission power of a femtocell base station installed in a plurality of macro base station coverage overlap regions by a transmission power setting apparatus, includes: (a) receiving a signal from the plurality of macro base stations upon application of power Respectively receiving, (b) selecting an optimal macro base station based on the received signal strength of the received signals, and (c) interfering interference by the selected optimal macro base station and neighboring base stations other than the optimal macro base station, respectively. Obtaining a variable value for the transmission power in consideration, (d) calculating a transmission power using the calculated variable value, and setting the calculated transmission power as an initial transmission power. A method for setting transmission power is provided.

상기 (c)단계는, 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ를 측정하고, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구하며, 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접하는 기지국으로부터의 RSRQ을 이용하여 간섭 및 잡음을 구한다. In the step (c), the RSRQ is measured from the selected optimal macro base station, the path loss model is obtained by applying a path loss model to the radio link from the optimal macro base station, and from other adjacent base stations except the optimal macro base station. Find the interference and noise by using RSRQ.

상기 (d)단계는 상기 구해진 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산한다.
In step (d), the transmission power is calculated using the obtained RSRQ, path loss, noise, and interference.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 여러 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우 주변 셀의 간섭을 고려하여 펨토셀 기지국의 송신전력을 설정하므로, 간섭의 영향을 완화시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, when the femtocell base station is installed in an area in which coverages of several macro base stations overlap, since the transmission power of the femtocell base station is set in consideration of the interference of neighboring cells, the influence of the interference can be alleviated.

또한, 여러 개의 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우에도 간섭의 영향으로 펨토셀과 매크로셀 간 경계 부분의 성능 저하가 이루어지지 않도록 할 수 있다. In addition, even when the femtocell base station is installed in an area where the coverages of several macro base stations overlap, the performance of the boundary between the femtocell and the macro cell may not be reduced due to the interference.

또한, 매크로셀과 펨토셀간의 핸드오프 문제, 인접 펨토셀간의 주파수 간섭으로 인한 통화품질 저하 문제 및 시스템간 동기화 문제 등이 해결할 수 있다.
In addition, a handoff problem between the macrocell and the femtocell, a call quality degradation problem due to frequency interference between adjacent femtocells, and a system-to-system synchronization problem may be solved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신전력 설정장치가 펨토셀 기지국의 초기 송신전력을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도.
1 is a diagram illustrating a system for initial transmission power setting of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram schematically showing the configuration of a transmission power setting apparatus for initial transmission power setting of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for setting an initial transmission power of a femtocell base station by a transmission power setting apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.The foregoing and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

이하에서는 매크로셀을 관장하는 기지국을 매크로 기지국이라 명명하여 사용하고, 펨토셀을 관장하는 기지국을 펨토셀 기지국이라 명명하여 사용하기로 한다. Hereinafter, a base station that manages a macrocell is used as a macro base station, and a base station that manages a femtocell is called a femtocell base station.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 시스템을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a system for initial transmission power setting of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 시스템은 건물 내부를 펨토셀 커버리지(Femtocell Coverage)로 설정하여 통신 서비스를 제공하기 위한 펨토셀(Femtocell) 기지국(100), 건물 외벽을 경계로 매크로셀 커버리지(Macrocell Coverage)로 설정된 건물 외부에 위치하며 펨토셀 기지국(100)과 인접되어 매크로셀을 관장하는 복수개의 매크로(Macro) 기지국(300a, 300b, 이하 300이라 칭하기로 함)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a system for initial transmission power setting of a femtocell base station sets a femtocell coverage to a femtocell coverage and provides a communication service by using a femtocell base station 100 to provide a communication service. It includes a plurality of macro base station (300a, 300b, hereinafter referred to as 300) located outside the building set to the cell coverage (macrocell coverage) and adjacent to the femtocell base station 100 to manage the macrocell.

여기서, 매크로 셀의 경우 출력이 20W로 설정되어, 500~1000m의 커버리지를 갖는 반면, 펨토셀의 경우 출력이 수십 mW로 설정되어, 10~20m의 커버리지를 갖는다. 이를 통해 펨토셀은 가정 또는 실내와 같은 건물 내부에 구현되어 소수의 사용자(1~4 내외)에게 가입자당 수 Mbps에 달하는 전송용량을 갖는 통신 서비스를 제공한다.Here, the output of the macro cell is set to 20W, having a coverage of 500 ~ 1000m, while the femtocell has an output of several tens of mW, has a coverage of 10 ~ 20m. Through this, femtocells are implemented inside buildings such as homes or indoors to provide a communication service with a transmission capacity of several Mbps per subscriber to a small number of users (around 1 ~ 4).

상기 펨토셀 기지국(100)은 복수개의 매크로 기지국 커버리지가 중첩된 영역에 설치되어, 실외에 존재하는 넓은 반경의 매크로 기지국(300)의 영역에 위치한 건물 내부를 소수의 가입자를 위한 펨토셀 커버리지(Femtocell Coverage)로 설정하여 통신 서비스를 제공한다. The femtocell base station 100 is installed in a region where a plurality of macro base station coverage overlaps, and femtocell coverage for a small number of subscribers in a building located in an area of a macro base station 300 having a large radius existing outdoors. Set to provide communication service.

또한, 상기 펨토셀 기지국(100)은 전원인가에 따른 초기 설정 과정에서 매크로 기지국과의 간섭을 피하도록 자동으로 초기 송신 전력을 설정하게 된다. In addition, the femtocell base station 100 automatically sets initial transmission power to avoid interference with the macro base station in the initial setting process according to the power application.

즉, 상기 펨토셀 기지국(100)은 인접하는 복수개의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하고, 상기 수신된 신호중에서 신호 세기가 가장 센 매크로 기지국을 최적 매크로 기지국으로 선택한다. 그런 다음 상기 펨토셀 기지국(100)은 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 및 경로손실을 구하며, 상기 선택된 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭 및 잡음을 구한다. That is, the femtocell base station 100 receives signals from a plurality of neighboring macro base stations, respectively, and selects a macro base station having the highest signal strength among the received signals as an optimal macro base station. The femtocell base station 100 then obtains Reference Signal Received Quality (RSRQ) and path loss from the selected optimal macro base station, and obtains interference and noise by other base stations except the selected optimal macro base station.

그런 다음 상기 펨토셀 기지국(100)은 상기 계산된 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산하여 상기 계산된 송신 전력을 초기 송신 전력으로 설정하게 된다. Then, the femtocell base station 100 calculates the transmission power using the calculated RSRQ, path loss, noise, and interference to set the calculated transmission power as the initial transmission power.

여기서, 상기 RSRP는 고려된 측정 주파수 대역폭 내에서 셀-특정(cell-specific) 기준 신호가 할당된 자원 요소에 분배된 전력을 선형 평균한 것을 말한다.Here, the RSRP refers to a linear average of power distributed to resource elements to which a cell-specific reference signal is allocated within the considered measurement frequency bandwidth.

상기와 같이 펨토셀 기지국(100)은 주변 셀의 간섭을 고려하여 RSRQ를 기반으로 초기 송신 전력을 설정한다.As described above, the femtocell base station 100 sets initial transmission power based on the RSRQ in consideration of interference of neighboring cells.

또한, 상기 펨토셀 기지국(100)은 건물 외부의 매크로셀 커버리지와 구분하여 건물 내부를 펨토셀 커버리지로 하는 통신 서비스를 제공하기 위한 무선 신호를 송출한다.In addition, the femtocell base station 100 transmits a radio signal for providing a communication service having a femtocell coverage inside the building, distinguished from macrocell coverage outside the building.

또한, 펨토셀 기지국(100)은 등록된 사용자 단말 예컨대, 건물 거주자의 사용자 단말 이외에 다른 사용자 단말들이 건물주변에서 일정시간 펨토셀 커버리지에 위치하더라도 사용자 인증을 획득하지 못하도록 구현함으로써, 등록된 사용자 단말에 한해 통신 서비스를 제공할 수 있다.
In addition, the femtocell base station 100 implements communication so that the registered user terminal does not acquire user authentication even if other user terminals other than the user terminal of the building occupant are located in femtocell coverage around the building for a predetermined time. Can provide services.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus for setting a transmission power for initial transmission power setting of a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.

이하에서 설명되는 송신전력 설정장치는 펨토셀 기지국 자체 또는 펨토셀 기지국에 설치된 별도의 장치일 수 있다. The transmission power setting apparatus described below may be a femtocell base station itself or a separate device installed in the femtocell base station.

도 2를 참조하면, 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정 장치(200)는 신호 수신부(210), 최적 매크로 기지국 선택부(220), 변수값 계산부(230), 송신전력 계산부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the apparatus 200 for setting an initial transmit power of a femtocell base station includes a signal receiver 210, an optimal macro base station selector 220, a variable value calculator 230, and a transmit power calculator. 240.

상기 신호 수신부(210)는 전원 인가에 따라 인접하는 복수의 매크로 기지국으로부터 각각 신호를 수신한다.The signal receiver 210 receives signals from a plurality of macro base stations adjacent to each other according to power application.

상기 최적 매크로 기지국 선택부(220)는 상기 신호 수신부(210)에서 수신된 신호들의 수신신호세기가 가장 센 매크로 기지국을 최적 매크로 기지국으로 선택한다.The optimal macro base station selector 220 selects the macro base station having the strongest received signal strength of the signals received by the signal receiver 210 as the optimal macro base station.

즉, 각 매크로 기지국으로부터 수신된 각 신호에는 매크로 기지국 정보와 신호 정보가 포함되어 있으므로, 상기 최적 매크로 기지국 선택부(220)는 상기 신호 정보 중에서 신호의 세기가 가장 센 기지국을 선택할 수 있다. That is, since each signal received from each macro base station includes macro base station information and signal information, the optimum macro base station selection unit 220 may select a base station having the strongest signal strength among the signal information.

상기 변수값 계산부(230)는 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 계산한다. The variable value calculator 230 calculates a variable value for transmission power setting by considering interference by other base stations except for the selected optimal macro base station and the optimal macro base station.

상기 변수값 계산부(230)는 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 주변 셀의 간섭을 모두 고려한 RSRQ를 이용하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 계산한다. 즉, 상기 변수값 계산부(230)는 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ를 측정하고, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실을 구하며, 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭 및 잡음을 구한다.The variable value calculator 230 calculates a variable value for transmission power setting using an RSRQ in consideration of both interference of the selected optimal macro base station and neighboring cells. That is, the variable value calculator 230 measures an RSRQ from the selected optimal macro base station, obtains a path loss for a radio link from the optimal macro base station, and interference and noise by other base stations except the optimal macro base station. Obtain

상기와 같은 역할을 수행하는 변수값 계산부(230)는 RSRQ 측정수단(232), 경로 손실 계산 수단(234), 간섭 계산 수단(236)을 포함한다. The variable value calculating unit 230 performing the above role includes an RSRQ measuring unit 232, a path loss calculating unit 234, and an interference calculating unit 236.

상기 RSRQ 측정 수단(232)은 상기 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ를 측정하는 역할을 수행한다. The RSRQ measuring means 232 measures RSRQ from the optimal macro base station.

상기 경로 손실 계산 수단(234)은 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구한다. 상기 경로 손실 모델은 GIS information(Digital Elevation Map, Morphology, Building info, Vector)을 반영하고 있으므로, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구할 수 있다. The path loss calculating means 234 calculates a path loss by applying a path loss model to the radio link from the optimal macro base station. Since the path loss model reflects GIS information (Digital Elevation Map, Morphology, Building info, Vector), the path loss model can be obtained by applying the path loss model to the radio link from the optimal macro base station.

여기서, 경로 손실이란 통신 신호가 발생지점으로부터 거리가 멀어질수록 감쇄하는 것을 의미하는 것으로서, 자유 공간(free space)에서와는 달리 도심의 경로 손실은 건물과 지형지물 등등의 요인에 의해 영향을 받게 된다. Here, the path loss means that the communication signal is attenuated as the distance is far from the point of occurrence. Unlike the free space, the path loss in the city center is affected by factors such as buildings and features.

상기 경로 손실 모델은 기지국을 설치하기 전 전파의 특성을 파악하기 위하여 특정한 지역의 GIS 정보, 주파수 등의 정보를 활용하여 구해진 것으로서, 미리 저장되어 있는 정보이다. The path loss model is obtained by using information such as GIS information, frequency, etc. of a specific region in order to grasp characteristics of radio waves before installing a base station, and is stored in advance.

상기 간섭계산 수단(236)은 상기 선택된 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 셀로부터의 RSRQ을 이용하여 간섭 및 잡음을 구한다. The interference calculating means 236 calculates interference and noise using RSRQs from cells other than the selected optimal macro base station.

상기 송신전력 계산부(240)는 상기 변수값 계산부(230)에서 계산된 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산한다.The transmission power calculator 240 calculates transmission power using the RSRQ, path loss, noise, and interference calculated by the variable value calculator 230.

즉, 상기 송신전력 계산부(240)는 수학식 1을 이용하여 송신 전력을 계산한다. That is, the transmission power calculator 240 calculates transmission power using Equation 1.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, 상기 Pfemto , pilot은 기지국의 송신전력, PRSRQ , macro는 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ, Lfemto 최적 매크로 기지국으로부터의 경로손실을 의미한다. Where P femto and pilot are the transmit power of the base station, P RSRQ , and macro are RSRQ and L femto Path loss from the optimal macro base station.

상기 송신 전력 계산부(240)는 상기 계산된 송신 전력을 초기 송신 전력으로 설정하게 된다.
The transmission power calculator 240 sets the calculated transmission power as the initial transmission power.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신전력 설정장치가 펨토셀 기지국의 초기 송신전력을 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for setting an initial transmission power of a femtocell base station by a transmission power setting apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 송신전력 설정장치는 전원 인가에 따라 인접하는 복수의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하고(S300), 상기 수신된 신호의 신호 세기를 이용하여 최적 매크로 기지국을 선택한다(S302). 즉, 상기 송신전력 설정장치는 상기 수신된 신호들 중에서 신호의 세기기 가장 센 매크로 기지국을 최적 매크로 기지국으로 선택한다Referring to FIG. 3, the apparatus for setting a transmission power receives signals from a plurality of adjacent macro base stations according to application of power (S300), and selects an optimal macro base station using the signal strength of the received signal (S302). . That is, the apparatus for setting a transmission power selects a macro base station having the strongest signal strength among the received signals as an optimal macro base station.

상기 S302의 수행 후, 상기 송신전력 설정장치는 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ를 측정하고, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실을 구하며, 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭 및 잡음을 구한다(S304).After performing step S302, the apparatus for setting a transmission power measures an RSRQ from the selected optimal macro base station, obtains a path loss for a radio link from the optimal macro base station, interferes with other base stations other than the optimal macro base station, and The noise is obtained (S304).

그런 다음 상기 송신전력 설정장치는 상기 구해진 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산하고(S306), 상기 계산된 송신 전력을 초기 송신 전력으로 설정하게 된다(S308).Then, the transmission power setting apparatus calculates transmission power using the obtained RSRQ, path loss, noise, and interference (S306), and sets the calculated transmission power as an initial transmission power (S308).

동일 주파수 채널을 사용하는 매크로 기지국과 펨토셀 기지국이 근접하게 위치한 경우, 펨토셀 커버리지 내에 위치한 사용자 단말이 상기 펨토셀 기지국에 전송하는 상향링크 송신신호는 매크로셀 커버리지에 위치하는 사용자가 매크로 기지국에 전송하는 상향링크 신호에 상당한 간섭으로 작용하게 된다. When the macro base station and the femtocell base station using the same frequency channel are located in close proximity, the uplink transmission signal transmitted to the femtocell base station by the user terminal located in the femtocell coverage is an uplink transmitted by the user located in the macro cell coverage to the macro base station. This will cause significant interference with the signal.

그러므로, 여러 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우 주변 셀의 간섭을 고려하여 펨토셀 기지국의 송신전력을 설정하여야 한다. Therefore, when the femtocell base station is installed in an area where the coverage of several macro base stations overlap, the transmission power of the femtocell base station should be set in consideration of interference of neighboring cells.

상기에서는 송신전력 설정장치가 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 계산하여 설정하는 방법에 대해 설명하였으나, 이는 사용자 단말에서도 이루어질 수 있다.
In the above, the method of setting and calculating the initial transmission power of the femtocell base station by the transmission power setting apparatus has been described.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

이상과 같이 본 발명의 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 장치 및 방법은 여러 매크로 기지국의 커버리지가 중첩된 영역에 펨토셀 기지국이 설치되는 경우 간섭의 영향을 완화시킬 수 있도록 주변 셀의 간섭을 고려하여 펨토셀 기지국의 송신전력을 설정할 필요가 있는 경우에 적합하다.
As described above, the apparatus and method for initial transmission power setting of the femtocell base station of the present invention take into consideration the interference of neighboring cells to mitigate the effects of the interference when the femtocell base station is installed in the overlapped area of several macro base stations. It is suitable for the case where it is necessary to set the transmission power of the femtocell base station.

100 : 펨토셀 기지국 200 : 송신전력 설정 장치
210 : 신호수신부 220 : 최적 매크로 기지국 선택부
230 : 변수값 계산부 232: RSRQ 측정 수단
234 : 경로 손실 계산수단 236 : 간섭계산 수단
240 : 송신 전력 계산부 300 : 매크로 기지국
100: femtocell base station 200: transmission power setting device
210: signal receiver 220: optimal macro base station selection unit
230: variable value calculation unit 232: RSRQ measurement means
234: path loss calculation means 236: interference calculation means
240: transmission power calculation unit 300: macro base station

Claims (8)

전원 인가에 따라 인접하는 복수개의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하는 신호 수신부;
상기 수신된 신호들의 수신신호세기를 이용하여 최적 매크로 기지국을 선택하는 최적 매크로 기지국 선택부;
상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 계산하는 변수값 계산부; 및
상기 계산된 변수값을 이용하여 초기 송신전력을 계산하는 송신전력 계산부;
를 포함하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치.
A signal receiver which receives signals from a plurality of macro base stations adjacent to each other according to power on;
An optimal macro base station selector for selecting an optimal macro base station using received signal strengths of the received signals;
A variable value calculator for calculating a variable value for transmission power setting by considering interference of the selected optimal macro base station and other base stations except for the optimal macro base station; And
A transmission power calculator configured to calculate an initial transmission power using the calculated variable value;
Transmission power setting apparatus for initial transmission power setting of the femtocell base station comprising a.
제1항에 있어서,
상기 최적 매크로 기지국 선택부는 상기 수신된 신호중에서 수신신호세기가 가장 센 기지국을 최적 매크로 기지국으로 선택하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치.
The method of claim 1,
And the optimum macro base station selecting unit selects a base station having the strongest received signal strength as the optimum macro base station among the received signals.
제1항에 있어서,
상기 변수값 계산부는,
상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ(Reference Signal Received Quality)를 측정하는 RSRQ 측정 수단;
상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구하는 경로손실 계산 수단; 및
상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접하는 매크로 기지국으로부터의 RSRQ을 이용하여 간섭 및 잡음을 구하는 간섭 측정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치.
The method of claim 1,
The variable value calculator,
RSRQ measurement means for measuring Reference Signal Received Quality (RSRQ) from the selected optimal macro base station;
Path loss calculation means for obtaining a path loss by applying a path loss model to the radio link from the optimal macro base station; And
And an interference measuring means for obtaining interference and noise by using an RSRQ from an adjacent macro base station other than the optimum macro base station, wherein the transmission power setting apparatus for initial transmission power setting of the femtocell base station.
제1항에 있어서,
상기 송신전력 계산부는 상기 변수값 계산부에서 계산된 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산하고, 상기 계산된 송신 전력을 초기 송신 전력으로 설정하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치.
The method of claim 1,
The transmission power calculator calculates a transmission power using the RSRQ, path loss, noise, and interference calculated by the variable value calculator, and sets the calculated transmission power as an initial transmission power. Transmission power setting device for setting transmission power.
제4항에 있어서,
상기 송신전력 계산부는,
Pfemto , pilot = PRSRQ , macro + 10log10(간섭+잡음) + Lfemto
을 이용하여 송신전력(Pfemto , pilot)을 계산하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 송신전력 설정장치.
The method of claim 4, wherein
The transmission power calculator,
P femto , pilot = P RSRQ , macro + 10log 10 (interference + noise) + L femto
Transmission power setting apparatus for the initial transmission power setting of the femtocell base station, characterized in that for calculating the transmission power (P femto , pilot ).
송신전력 설정장치가 복수개의 매크로 기지국 커버리지 중첩영역에 설치된 펨토셀 기지국의 초기 송신전력을 설정하는 방법에 있어서,
(a) 전원 인가에 따라 상기 복수개의 매크로 기지국으로부터 신호를 각각 수신하는 단계;
(b) 상기 수신된 신호들의 수신신호세기를 근거로 최적 매크로 기지국을 선택하는 단계;
(c) 상기 선택된 최적 매크로 기지국과 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접 매크로 기지국에 의한 간섭을 각각 고려하여 송신전력 설정을 위한 변수값을 구하는 단계; 및
(d) 상기 계산된 변수값을 이용하여 송신전력을 계산하고, 그 계산된 송신전력을 초기 송신전력으로 설정하는 단계;
를 포함하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 방법.
A method of setting an initial transmission power of a femtocell base station installed in a plurality of macro base station coverage overlap areas by a transmission power setting device,
(a) receiving signals from each of the plurality of macro base stations according to power on;
(b) selecting an optimal macro base station based on the received signal strength of the received signals;
(c) obtaining variable values for transmission power setting by considering interference of the selected optimal macro base station and neighboring macro base stations except for the optimal macro base station, respectively; And
(d) calculating a transmission power using the calculated variable value and setting the calculated transmission power as an initial transmission power;
Method for initial transmission power setting of the femtocell base station comprising a.
제6항에 있어서,
상기 (c)단계는, 상기 선택된 최적 매크로 기지국으로부터 RSRQ를 측정하고, 상기 최적 매크로 기지국으로부터의 무선링크에 대해 경로손실 모델을 적용하여 경로손실을 구하며, 상기 최적 매크로 기지국을 제외한 다른 인접하는 매크로 기지국으로부터의 RSRQ을 이용하여 간섭 및 잡음을 구하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 방법.
The method of claim 6,
In the step (c), the RSRQ is measured from the selected optimal macro base station, a path loss model is obtained by applying a path loss model to a radio link from the optimal macro base station, and other adjacent macro base stations except for the optimal macro base station. Obtaining the interference and noise using the RSRQ from the method for initial transmission power setting of the femtocell base station.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 (d)단계는,
상기 구해진 RSRQ, 경로손실, 잡음 및 간섭을 이용하여 송신 전력을 계산하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 초기 송신전력 설정을 위한 방법.
The method according to claim 6 or 7,
The step (d)
And calculating a transmission power using the obtained RSRQ, path loss, noise, and interference.
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