KR20120059604A - 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국, 및 송신 전력 제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국, 및 송신 전력 제어 방법 Download PDF

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Abstract

대형 셀을 형성하는 대형 셀 기지국(100)에는: 대형 셀 내의 소형 셀 기지국에 접속된 무선 단말로부터 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량에 대한 허용치(Itotal) 및 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여, 하나의 무선 단말로부터 대형 셀 기지국(100)이 받는 간섭량에 대한 상한치(Icap)를 결정하는 상한치 결정부(124); 및 상한치 결정부(124)에 의해 결정되는 상한치 (Icap)를 나타내는 상한치 정보를 소형 셀 기지국으로 송신하는 유선 통신부(140)가 제공된다.

Description

무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국, 및 송신 전력 제어 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, NETWORK-SIDE APPARATUS, SMALL-CELL BASE STATION, AND TRANSMISSION-POWER CONTROL METHOD}
본 발명은 소형 셀 기지국에 접속된 무선 단말의 업링크(uplink) 송신 전력이 제어되는 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국 및 송신 전력 제어 방법에 관한 것이다.
최근에는, 소형 셀 기지국이 관심을 받고 있다. 소형 셀 기지국은 수 미터 내지 수십 미터의 반경을 가진 통신 영역의 소형 셀을 형성하고, 실내에 설치될 수 있는 소형 기지국이다. 소형 셀 기지국을 설치하는 것은, 수백 미터의 반경을 가진 통신 영역의 대형 셀을 형성하는 대형 셀 기지국의 트래픽을 분산시키고, 대형 셀 내의 데드 영역(dead area)을 커버하는 것을 가능케 한다.
대형 셀 기지국의 설치 장소는 셀간 간섭을 고려하여 통신사에 의해 결정된다. 한편, 사용자는 소형 셀 기지국을 임의의 장소에 설치할 수 있다. 이러한 이유로, 소형 셀 기지국은 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀 내에 설치되는 경우가 있다.
상술한 상황 하에, 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말(이하, 필요 시 "소형 단말" 이라 칭한다)이 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말과 동일한 주파수 대역을 이용하여 통신을 수행하면, 대형 셀 기지국은 소형 셀 단말에서 간섭을 받는다. 결과적으로, 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 통신 속도는 감소된다.
소형 셀 단말에서 대형 셀 기지국으로의 간섭을 억제하는 다음과 같은 업링크 송신 전력 제어 방법이 제안되었다(비특허 문헌 1). 비특허 문헌 1에 개시된 방법에서, 소형 셀 단말에서 대형 셀 단말로의 간섭량의 상한치는 사전에 소형 셀 단말에 설정된다. 소형 셀 기지국은 상한치에 따른 소형 셀 단말의 송신 전력의 최대치 및, 소형 셀 단말에서 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 결정하여, 송신 전력이 결정된 최대치를 초과하지 않도록 소형 셀 단말의 송신 전력을 제어한다.
상술한 바와 같이, 소형 셀 기지국은 필요 시에 사용자에 의해 설치될 수 있고, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수는 변화될 수 있다.
그러나, 비특허 문헌 1에 개시된 방법은 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 변화하는 경우를 고려하지 않고 있다. 따라서, 다음과 같은 문제가 발생한다. 특히, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 증가되면, 소형 셀 단말에서 대형 셀 기지국으로의 간섭량이 증가된다. 결과적으로, 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 통신 속도가 크게 감소되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 변화할 시에도 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 통신 속도의 감소가 억제될 수 있는 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국 및 송신 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 양태를 포함한다. 본 발명의 제 1 양태는 무선 통신 시스템(무선 통신 시스템(1))으로서, 다수의 소형 셀 기지국(소형 셀 기지국(200))은 대형 셀 기지국(대형 셀 기지국(100))에 의해 형성된 대형 셀(대형 셀(LC)) 내에 설치되고, 각각이 대형 셀보다 작은 소형 셀(소형 셀(SC))을 형성하도록 구성되며, 소형 셀 기지국은 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말(무선 단말(300))의 송신 전력을 제어하도록 구성되는데, 대형 셀 기지국 및 대형 셀 기지국의 상위 장치(상위 장치(500)) 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치는: 무선 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치(허용치 Itotal) 및, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 무선 단말의 각각으로부터 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치(상한치 Icap)를 결정하도록 구성되는 상한치 결정부(상한치 결정부(124)); 및 상한치 결정부에 의해 결정되는 상한치를 나타내는 상한치 정보를 소형 셀 기지국으로 송신하도록 구성되는 송신기(유선 통신부(140))를 포함하고, 소형 셀 기지국의 각각은: 네트워크측 장치로부터 상한치 정보를 수신하도록 구성되는 수신기(유선 통신부(240)); 수신기에 의해 수신되는 상한치 정보 및, 무선 단말 중 상응하는 무선 단말에서 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치(전파 손실치 PLUP)에 기초하여 상응하는 무선 단말의 송신 전력의 최대치(최대치 pMAX)를 결정하도록 구성되는 최대치 결정부(최대치 결정부(222)); 및 송신 전력이 최대치 결정부에 의해 결정된 최대치를 초과하지 않도록 상응하는 무선 단말의 송신 전력을 제어하도록 구성되는 송신 전력 제어기(송신 전력 제어기(223))를 포함한다. 전파 손실은 여기서 범위 감쇠, 섀도잉(shadowing) 손실 및 플래니미트릭 삽입(planimetric insertion) 손실의 조합을 의미한다.
이러한 양태에 의하면, 각 소형 셀 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치는 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말(즉, 소형 셀 단말)로부터 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 결정된다. 소형 셀 기지국은 상한치에 따른 소형 셀 단말의 송신 전력의 최대치 및, 소형 셀 단말에서 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 결정하여, 송신 전력이 결정된 최대치를 초과하지 않도록 소형 셀 단말의 송신 전력을 제어한다.
결과적으로, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 변화될 시에도, 소형 셀 단말에서 대형 셀 기지국으로의 간섭량은 허용치 이하로 유지될 수 있어, 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 송신 속도의 감소는 억제될 수 있다.
본 발명의 제 2 양태는 제 1 양태에 따르고, 상한치 결정부가, 대형 셀 내의 모든 소형 셀 기지국 중에서 접속된 무선 단말을 가진 소형 셀 기지국의 수로, 총 간섭량의 허용치를 나눈 결과를 상한치로서 결정하는 것으로 요약된다.
본 발명의 제 3 양태는 제 1 양태에 따르고, 상위 장치가 소형 셀 기지국의 설치 상태에 관한 정보 및 소형 셀 기지국의 통신 상태에 관한 정보를 관리하고, 네트워크측 장치가 상위 장치에 의해 관리되는 정보를 이용하여 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 관한 정보를 취득하는 취득부(취득부(121))를 포함하는 것으로 요약된다.
본 발명의 제 4 양태는 제 1 양태에 따르고, 대형 셀 기지국이 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량을 측정하는 간섭 측정부(간섭 측정부(122))를 포함하고, 네트워크측 장치가 간섭 측정부에 의해 획득되는 측정치에 기초하여 총 간섭량의 허용치를 결정하는 허용치 결정부(허용치 결정부(123))를 포함하는 것으로 요약된다.
본 발명의 제 5 양태는 제 1 양태에 따르고, 상한치 결정부가, 대형 셀 내의 모든 소형 셀 기지국의 수와, 대형 셀 내의 모든 소형 셀 기지국에 접속된 무선 단말을 가진 소형 셀 기지국의 비율을 나타내는 계수의 승산 결과로, 총 간섭량의 허용치를 나눈 결과를 상한치로서 결정하는 것으로 요약된다.
본 발명의 제 6 양태는 제 1 양태에 따르고, 소형 셀 기지국이 각각 전파 손실치를 네트워크측 장치로 송신하고, 네트워크측 장치가 소형 셀 기지국으로부터 전파 손실치를 수신하며, 상한치 결정부가 총 간섭량의 허용치, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수, 및 소형 셀 기지국으로부터 수신된 전파 손실치에 기초하여 상한치를 결정하는 것으로 요약된다.
본 발명의 제 7 양태는 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 각각 형성하는 다수의 소형 셀 기지국이 대형 셀 내에 설치되고, 소형 셀 기지국이 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 송신 전력을 제어하는 무선 통신 시스템에서 대형 셀 기지국 및 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치인데, 네트워크측 장치는: 무선 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 무선 단말의 각각으로부터 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 결정하도록 구성되는 상한치 결정부; 및 상한치 결정부에 의해 결정되는 상한치를 나타내는 상한치 정보를 소형 셀 기지국으로 송신하도록 구성되는 송신기를 포함한다.
본 발명의 제 8 양태는 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 형성하고, 대형 셀 내에 설치되는 소형 셀 기지국인데, 소형 셀 기지국은 대형 셀 기지국 및 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치로부터 상한치 정보를 수신하도록 구성되는 수신기; 수신기에 의해 수신되는 상한치 정보 및, 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말에서 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치에 기초하여 무선 단말의 송신 전력의 최대치를 결정하도록 구성되는 최대치 결정부; 및 송신 전력이 최대치 결정부에 의해 결정된 최대치를 초과하지 않도록 무선 단말의 송신 전력을 제어하도록 구성되는 송신 전력 제어기를 포함하는데, 상한치 정보는 하나의 무선 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 나타내고, 상한치는 대형 셀 내의 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 결정된다.
본 발명의 제 9 양태는 각각의 소형 셀 기지국이 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 형성하고, 소형 셀 기지국이 대형 셀 내에 설치되는 무선 통신 시스템에서 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 송신 전력을 제어하는 송신 전력 제어 방법인데, 송신 전력 제어 방법은: 대형 셀 기지국 및 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치에 의해, 무선 단말로부터 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 무선 단말의 각각으로부터 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 결정하는 단계; 및 네트워크측 장치로부터 결정된 상한치를 나타내는 상한치 정보를 소형 셀 기지국으로 송신하는 단계, 및 소형 셀 기지국에 의해, 네트워크측 장치로부터 상한치 정보를 수신하는 단계; 소형 셀 기지국에 의해, 수신된 상한치 정보 및, 각각의 무선 단말에서 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치에 기초하여 각각의 무선 단말의 송신 전력의 최대치를 결정하는 단계; 및 소형 셀 기지국에 의해, 송신 전력이 결정된 최대치를 초과하지 않도록 각각의 무선 단말의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명은 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 변화될 시에도 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 통신 속도의 감소가 억제될 수 있는 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국 및 송신 전력 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 및 2 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적 구성도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 대형 셀 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 소형 셀 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 상위 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 1을 도시한 시퀀스도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 2를 도시한 시퀀스도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 3을 도시한 시퀀스도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 4를 도시한 시퀀스도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 상위 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 동작 패턴 1을 도시한 시퀀스도이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 동작 패턴 2를 도시한 시퀀스도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들이 도면을 참조하여 설명된다. 이하의 실시예들에서의 도면의 설명에 있어서, 동일 또는 유사한 부분들에는 동일 또는 유사한 참조 부호가 주어진다.
(1) 제 1 실시예
다음과 같은 제 1 실시예에서, (1.1) 무선 통신 시스템의 개략적 구성, (1.2) 무선 통신 시스템의 상세 구성, (1.3) 무선 통신 시스템의 동작, 및 (1.4) 제 1 실시예의 효과가 설명된다.
(1.1) 무선 통신 시스템의 개략적 구성
도 1은 제 1 실시예에 따른 무선 통신 시스템(1)의 개략적 구성도이다. 무선 통신 시스템(1)은 예컨대 3.9 세대(3.9G) 이동 전화 시스템인 LTE Release 9에 기초한 구성, 또는 4 세대(4G) 이동 전화 시스템으로서 자리한 LTE-Advanced에 기초한 구성을 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 무선 통신 시스템(1)은 대형 셀(LC)을 형성하는 대형 셀 기지국(100), 및 제각기 소형 셀(SC1 내지 SC3)을 형성하는 소형 셀 기지국(200a 내지 200c)을 포함한다. 대형 셀(LC) 내의 소형 셀 기지국의 수는 도 1에 도시된 수로 제한되지 않고, 사용자가 필요 시에 소형 셀 기지국을 설치하기 때문에 시간에 따라 변화하는 것에 유념해야 한다.
대형 셀(LC)은 예컨대 대략 수백 미터의 반경을 가진 통신 영역이고, 매크로-셀로 지칭된다. 소형 셀(SC1 내지 SC3)의 각각은 대략 수 미터 내지 수십 미터의 반경을 가진 통신 영역이고, 펨토 셀로 지칭된다. LTE 및 LTE-Advanced에서, 소형 셀 기지국은 홈 eNodeB (HeNB)로 지칭되고, 대형 셀 기지국은 매크로 eNodeB (MeNB)로 지칭되는 것에 유념해야 한다.
소형 셀 기지국(200a)은 무선 단말(300a)와 관련되어 있다. 소형 셀 기지국(200b)은 무선 단말(300b)과 관련되어 있다. 소형 셀 기지국(200c)은 무선 단말(300c)과 관련되어 있다. 대형 셀 기지국(100)은 무선 단말(400)과 관련되어 있다. 제 1 실시예에서, 대형 셀 기지국(100)은 네트워크측 장치를 형성한다.
소형 셀 기지국(200a)은 무선 단말(300a)의 송신 전력을 제어한다. 소형 셀 기지국(200b)은 무선 단말(300b)의 송신 전력을 제어한다. 소형 셀 기지국(200c)은 무선 단말(300c)의 송신 전력을 제어한다.
소형 셀(SC1 내지 SC3)은 이들이 구별되지 않을 때에는 "소형 셀(SC)"로 간단히 지칭되고, 소형 셀 기지국(200a 내지 200c)은 이들이 구별되지 않을 때에는 "소형 셀 기지국(200)"으로 간단히 지칭되며, 무선 단말(300a 내지 300c)는 이들이 구별되지 않을 때에는 "무선 단말(300)"로 간단히 지칭되는 것에 유념해야 한다.
소형 셀 기지국(200)은 사용자에 의해 임의의 장소(특히, 실내)에 설치되기에 충분히 작도록 구성된다. 소형 셀 기지국(200)은 대형 셀 기지국(100)의 트래픽을 분산하거나 대형 셀(LC) 내의 데드 영역을 커버하기 위해 대형 셀(LC) 내에 설치된다.
소형 셀 기지국(200) 및 대형 셀 기지국(100)은 유선 통신 네트워크인 코어 네트워크(10)에 접속된다. 코어 네트워크(10)는 통신사에 의해 제공되고, 도시되지 않은 라우터 등으로 형성된다.
코어 네트워크(10)는 거기에 접속된 상위 장치(호스트 장치)(500)를 갖는다. 상위 장치(500)는 대형 셀 기지국(100) 및 소형 셀 기지국(200)과 제어 신호를 송수신할 수 있는 장치이다. 상위 장치(500)는 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보 및 대형 셀 기지국(100) 및 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보를 관리한다. LTE 및 LTE-Advanced에서, 상위 장치(500)는 MME(Mobility Management Entity) 또는 서비스 게이트웨이 역할을 한다.
소형 셀 기지국(200) 및 무선 단말(300)이, 통신을 위해, 대형 셀 기지국(100) 및 무선 단말(400)과 동일한 주파수 대역을 이용할 때, 무선 단말(300)에 의해 송신되는 무선 신호는 대형 셀 기지국(100)을 간섭한다. 도 1의 예에서, 무선 단말(300)에 의해 송신되는 무선 신호는 대형 셀 기지국(100)을 간섭한다. 결과적으로, 무선 단말(400)과 대형 셀 기지국(100) 간의 업링크 통신 속도는 감소된다.
소형 셀 기지국(200)은 무선 단말(300)로부터 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량이 나중에 설명되는 방법을 이용하여 미리 정해진 양 이하가 되도록 무선 단말(300)의 송신 전력을 제어한다.
(1.2) 무선 통신 시스템의 상세 구성
이하, 무선 통신 시스템(1)의 상세 구성이 설명된다.
(1.2.1) 대형 셀 기지국의 구성
도 2는 대형 셀 기지국(100)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 대형 셀 기지국(100)은 안테나부(101), 무선 통신부(110), 제어기(120), 기억부(130), 및 유선 통신부(140)를 포함한다.
무선 통신부(110)는, 예컨대, 무선 주파수(RF) 회로 및 기저대(BB) 회로로 형성되고, 무선 단말(400)과 무선 신호를 송수신한다. 게다가, 무선 통신부(110)는 송신 신호의 코딩 및 변조와, 수신 신호의 복조 및 디코딩을 수행한다.
제어기(120)는, 예컨대, CPU로 구성되고, 대형 셀 기지국(100) 내에 포함된 여러 기능을 제어한다. 기억부(130)는, 예컨대, 메모리로 구성되고, 대형 셀 기지국(100)을 제어하기 위해 이용될 각종 정보를 기억한다. 유선 통신부(140)는 코어 네트워크(10)를 통해 다른 대형 셀 기지국 또는 소형 셀 기지국(200)과의 통신을 수행한다.
제어기(120)는 취득부(121) 및 상한치 결정부(124)를 갖는다.
취득부(121)는 무선 단말(300)로부터 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량의 허용치(이하, 허용치 Itotal) 및, 대형 셀(LC) 내의 소형 셀 기지국(200)의 수(이하, 소형 셀 기지국의 수)를 취득한다. 허용치 Itotal가 고정되어 기억부(130) 내에 기억되면, 취득부(121)는 기억부(130)로부터 허용치 Itotal를 취득한다. 취득부(121)는 상위 장치(500)에 의해 생성된 리스트를 이용하여 소형 셀 기지국의 수를 취득한다. 리스트의 상세 사항은 나중에 설명된다.
간섭량은 여기서 무선 자원의 할당부인 자원 블록(PB) 당 간섭량을 의미한다. 간섭량은 간섭 전력 대 잡음 전력의 비인 IoT(Interference over Thermal)일 수 있다.
제어기(120)는 허용치가 가변적일 수 있도록 간섭 측정부(122) 및 허용치 결정부(123)를 포함할 수 있다. 간섭 측정부(122)는 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량을 측정한다. 허용치 결정부(123)는 간섭 측정부(122)에 의해 획득되는 측정치에 기초하여 허용치 Itotal를 결정한다. 상술한 방법은 나중에 상세히 설명된다.
상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 하나의 무선 단말(300)로부터 대형 셀 기지국(100)이 받는 간섭량의 상한치(이하, 상한치 Icap)를 결정한다. 상한치 Icap를 결정하는 방법은 나중에 상세히 설명된다.
유선 통신부(140)는 상한치 결정부(124)에 의해 결정되는 상한치 Icap를 나타내는 상한치 정보를 소형 셀 기지국(200)으로 송신한다. 상한치 정보는 상한치 Icap 또는 이의 인덱스를 의미한다. 다음의 설명에서, 상한치 Icap는 그 자체가 상한치 결정 정보로서 이용되는 것으로 상정된다. 제 1 실시예에서, 유선 통신부(140)는 상한치 정보를 소형 셀 기지국(200)으로 송신하도록 구성되는 송신기 역할을 한다.
(1.2.2) 소형 셀 기지국의 구성
도 3은 소형 셀 기지국(200)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 소형 셀 기지국(200)은 안테나부(201), 무선 통신부(210), 제어기(220), 기억부(230), 및 유선 통신부(240)를 포함한다.
무선 통신부(210)는, 예컨대, 무선 주파수(RF) 회로 및 기저대(BB) 회로로 형성되고, 무선 단말(300)과 무선 신호를 송수신한다. 게다가, 무선 통신부(210)는 송신 신호의 코딩 및 변조와, 수신 신호의 복조 및 디코딩을 수행한다.
제어기(220)는, 예컨대, CPU로 구성되고, 소형 셀 기지국(200) 내에 포함된 여러 기능을 제어한다. 기억부(230)는, 예컨대, 메모리로 구성되고, 소형 셀 기지국(200)을 제어하기 위해 이용될 각종 정보를 기억한다. 유선 통신부(240)는 코어 네트워크(10)를 통해 대형 셀 기지국(100)과의 통신을 수행한다. 제 1 실시예에서, 유선 통신부(240)는 상한치 정보를 수신하도록 구성되는 수신기 역할을 한다.
제어기(220)는 전파 손실 추정부(221), 최대치 결정부(222), 및 송신 전력 제어기(223)를 갖는다.
전파 손실 추정부(221)는 무선 단말(300)에서 대형 셀 기지국(100)으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치(PLUP)를 추정한다. 전파 손실치(PLUP)를 추정하는 방법은 나중에 상세히 설명된다.
최대치 결정부(222)는, 유선 통신부(240)에 의해 수신되는 상한치 정보(상한치 Icap) 및, 전파 손실 추정부(221)에 의해 추정되는 전파 손실치(PLUP)에 기초하여 무선 단말(300)의 송신 전력의 최대치(pMAX)를 결정한다. 최대치(pMAX)는 여기서 자원 블록(RB)당 송신 전력의 최대치를 의미한다. 최대치(pMAX)를 결정하는 방법은 나중에 상세히 설명된다.
송신 전력 제어기(223)는 최대치 결정부(222)에 의해 결정되는 최대치 pMAX를 초과하지 않도록 하기 위해 무선 단말(300)의 송신 전력을 제어한다. 특히, 송신 전력 제어기(223)는 최대치 pMAX를 초과하지 않도록 하기 위해 무선 단말(300)의 송신 전력을 결정하여, 결정된 송신 전력의 통지를 생성한다. 무선 통신부(210)는 송신 전력의 통지를 무선 단말(300)로 송신한다.
송신 전력의 통지를 수신한 무선 단말(300)은 이 통지에 따른 송신 전력으로 무선 신호를 송신하는 것에 유념해야 한다.
(1.2.3) 상위 장치의 구성
도 4는 상위 장치(500)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상위 장치(500)는 유선 통신부(510), 제어기(520), 및 기억부(530)를 포함한다.
유선 통신부(510)는 코어 네트워크(10)를 통해 대형 셀 기지국(100) 및 소형 셀 기지국(200)과의 통신을 수행한다. 제어기(520)는, 예컨대, CPU로 형성되고, 상위 장치(500) 내에 포함된 여러 기능을 제어한다. 기억부(530)는, 예컨대, 메모리로 구성되고, 상위 장치(500)를 제어하기 위해 이용될 각종 정보를 기억한다.
기억부(530)는 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보 및 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보를 기억한다. 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보는 대형 셀(LC) 내의 소형 셀 기지국(200)의 수에 관한 정보를 포함한다. 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보는 대형 셀(LC) 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 무선 단말(300)과 관련된 소형 셀 기지국(200)을 특정하는 정보를 포함한다.
제어기(520)는 정보 관리부(521) 및 리스트 생성부(522)를 포함한다.
정보 관리부(521)는 기억부(530) 내에 기억되는 정보를 관리한다. 특히, 정보 관리부(521)는 기억부(530) 내에 기억될 정보를 생성하여, 기억부(530) 내에 기억되는 정보를 갱신한다. 기억부(530) 내에 기억되는 정보는 주기적으로 갱신된다.
리스트 생성부(522)는 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보에 기초하여 대형 셀(LC) 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 무선 단말(300)과 관련된 소형 셀 기지국(200)에 관한 정보를 포함하는 리스트를 생성한다. 대안적으로, 통신 상태에 관한 정보가 획득될 수 없을 경우, 리스트 생성부(522)는 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보에 기초하여 대형 셀(LC) 내의 모든 소형 셀 기지국(200)에 관한 정보를 포함하는 리스트를 생성한다. 유선 통신부(510)는 생성된 리스트를 대형 셀 기지국(100)으로 송신한다.
정보 관리부(521) 및 리스트 생성부(522)는, 예컨대, 다음의 방법에 의해 리스트를 관리하여 갱신한다. 특히, 정보 관리부(521) 및 리스트 생성부(522)는, (a) 대형 셀 기지국(100)에 인접한 소형 셀 기지국(200)의 셀 ID가 대형 셀 기지국(100)에서 상위 장치(500)로 통지되고, (b) 소형 셀 기지국(200)에 인접한 대형 셀 기지국(100)의 셀 ID가 소형 셀 기지국(200)에서 상위 장치(500)로 통지되는 방법 중 하나에 의해 리스트를 관리한다. 대형 셀 기지국(100) 및 소형 셀 기지국(200)은, 핸드오버(handover)가 수행되도록 하기 위해 무선 단말로부터 송신되는 측정 보고를 이용하여 어느 셀(기지국)이 인접하는 지를 검출하여, 인접한 기지국의 리스트를 보유한다. 핸드오버에는 상위 장치(500)가 수반된다. 따라서, 상위 장치(500)는 어느 셀에서 어느 셀로 핸드오버가 수행되는지를 알 수 있다. 이런 이유로, 핸드오버 후에, 상위 장치(500)는 어느 셀이 어느 셀에 인접하는지를 나타내는 리스트를 보유할 수 있다. 상위 장치(500)는 무선 단말이 접속되는 소형 셀 기지국을 알도록 하기 위해 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태를 측정하는 것에 유념해야 한다.
(1.3) 무선 통신 시스템의 동작
이하, 제 1 실시예에 따른 무선 통신 시스템(1)의 동작 패턴 1 내지 4가 설명된다. 동작 패턴 1 내지 4는 개별적으로 수행될 수 있고, 또한 필요에 따라 동작 패턴 1 내지 4 사이에 전환되어 수행될 수 있다.
(1.3.1) 동작 패턴 1
도 5는 동작 패턴 1을 도시한 시퀀스도이다.
동작은 전파 손실치 PLUP를 추정하기 위한 동작(단계(S11 내지 S15)) 및 다른 동작(단계(S111 내지 S118))을 포함한다. 단계(S111 내지 S118)의 동작은 주기적으로 수행된다. 단계(S11 내지 S15)의 동작은 주기적으로 또는 트리거가 생성될 때마다 수행된다.
단계(S111 내지 S118)가 아래에 설명된다.
단계(S111)에서, 상위 장치(500)의 리스트 생성부(522)는 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보에 기초하여 대형 셀(LC) 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 무선 단말(300)과 관련된 소형 셀 기지국(200)에 관한 정보를 포함하는 리스트 L을 생성한다.
단계(S112)에서, 상위 장치(500)의 유선 통신부(510)는 리스트 생성부(522)에 의해 생성된 리스트 L을 대형 셀 기지국(100)으로 송신한다. 대형 셀 기지국(100)의 유선 통신부(140)는 코어 네트워크(10)를 통해 리스트 L을 수신한다. 대형 셀 기지국(100)의 기억부(130)는 리스트 L을 기억한다(단계(S113)).
단계(S114)에서, 대형 셀 기지국(100)의 상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수(즉, 리스트 L의 요소의 수)에 기초하여 각 소형 셀 기지국(200)에 대한 상한치 Icap를 결정한다. 식 (1)에 도시된 바와 같이, 여기에는, 허용치 Itotal이 기지국의 수(리스트 L의 요소의 수)로 균등하게 나누어지고, 나누어진 값이 상한치 Icap로 이용되는 접근법이 이용된다.
[수 1]
Figure pct00001
이런 식으로, 대형 셀 LC 내의 소형 셀 기지국(200)의 각각에 대해 하나의 무선 단말(300)로부터의 간섭 전력 밀도의 상한치 Icap가 결정된다.
단계(S115)에서, 대형 셀 기지국(100)의 유선 통신부(140)는, 상한치 결정부(124)에 의해 결정되는 상한치 Icap에 관한 정보를 코어 네트워크(10)를 통해 각 소형 셀 기지국(200)으로 송신한다. 소형 셀 기지국(200)의 유선 통신부(240)는 상한치 Icap에 관한 정보를 코어 네트워크(10)를 통해 수신한다.
단계(S116)에서, 소형 셀 기지국(200)의 최대치 결정부(222)는, 유선 통신부(240)에 의해 수신되는 상한치 Icap 및, 무선 단말(300)에서 소형 셀 기지국(200)으로의 전파 손실치 PLUP(경로 손실: 범위 감쇠, 섀도잉 손실 및 플래니미트릭 삽입 손실의 조합)에 관한 정보를 이용하여 다음의 식 (2)에 따라 무선 단말(300)의 송신 전력 밀도의 최대치 pMAX를 결정한다.
[수 2]
PMAX = Icap × PLUP (2)
단계(S117)에서, 소형 셀 기지국(200)의 송신 전력 제어기(223)는, 송신 전력 밀도가 최대치 pMAX 이하이도록 무선 단말(300)의 송신 전력을 결정한다. 단계(S118)에서, 소형 셀 기지국(200)의 무선 통신부(210)는 송신 전력 제어기(223)로부터 획득되는 송신 전력의 통지를 무선 단말(300)로 송신한다. 통지를 수신할 시에, 무선 단말(300)은 통지에 따른 송신 전력으로 무선 신호를 소형 셀 기지국(200)으로 송신한다.
단계(S11 내지 S15)는 아래에 설명된다.
대형 셀 기지국(100)의 무선 통신부(110)는 참조 신호(RS)를 주기적으로 송신한다(단계 S11). 이 참조 신호(RS)를 수신할 시에, 무선 단말(300)은 참조 신호(RS)의 참조 신호 수신 전력(RSRP)을 측정하여(단계(S12)), 측정된 RSRP를 거기에 접속된 소형 셀 기지국(200)에 통지한다(단계 S13). 소형 셀 기지국(200)의 무선 통신부(210)는 무선 단말(300)로부터 RSRP를 수신한다.
단계(S14)에서, 소형 셀 기지국(200)의 전파 손실 추정부(221)는, 대형 셀 기지국(100)의 참조 신호의 송신 전력 및, 무선 단말(300)에 의해 통지된 RSRP에 기초하여 다음의 식 (3)에 따라 대형 셀 기지국(100)에서 무선 단말(300)로의 전파 손실치 PLDOWN를 산출한다.
전파 손실치 PLDOWN = 대형 셀 기지국(100)의 참조 신호의 송신 전력 / RSRP (3)
이 식에서, 대형 셀 기지국(100)의 참조 신호의 송신 전력은 이미 소형 셀 기지국(200)에 알려져 있는 것으로 추정된다. 그러나, 알려져 있지 않으면, 대형 셀 기지국(100)의 참조 신호의 송신 전력의 최대치가 이용된다.
단계(S15)에서, 소형 셀 기지국(200)의 전파 손실 추정부(221)는 무선 단말(300)에서 대형 셀 기지국(100)으로의 전파 손실치 PLUP를 추정한다. 단계(S14)에서 획득된 전파 손실치 PLDOWN는 대형 셀 기지국(100)에서 무선 단말(300)로의 다운링크 전파 손실이다. 업링크 및 다운링크에 이용될 주파수 대역이 서로에 근접하면, 업링크 전파 손실치 PLUP는 다운링크 전파 손실치 PLDOWN와 근사해진다. 주파수 대역이 크게 상이하면, 다운링크 전파 손실치 PLDOWN는 보정되고, 보정된 값은 업링크 전파 손실치 PLUP로 이용된다.
(1.3.2) 동작 패턴 2
도 6은 동작 패턴 2를 도시한 시퀀스도이다. 동작 패턴 2에서, 주로 동작 패턴 1과 상이한 부분에 대해 설명이 주어진다. 동작 패턴 1은 허용치 Itotal가 고정될 시의 동작이지만, 동작 패턴 2는 허용치 Itotal가 가변적일 시의 동작이다.
단계(S201)에서, 대형 셀 기지국(100)의 간섭 측정부(122)는 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량을 측정한다. 총 간섭량은 여기서 무선 단말(300)로부터의 간섭량 및 또한 다른 간섭 소스로부터의 간섭량을 의미한다.
단계(S202)에서, 대형 셀 기지국(100)의 허용치 결정부(123)는 간섭 측정부(122)에 의해 측정되는 총 간섭량에 기초하여 허용치 Itotal를 결정한다. 예컨대, 허용치 결정부(123)는, 허용치 Itotal로서, 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량의 부분(x%)을 결정한다.
이하, 동작은 동작 패턴 1과 동일하다.
(1.3.3) 동작 패턴 3
도 7은 동작 패턴 3을 도시한 시퀀스도이다. 동작 패턴 3은 접속된 무선 단말(300)이 존재하는지의 여부와 무관하게 대형 셀 LC 내의 소형 셀 기지국(200)의 리스트 L'만이 획득 가능할 시에 수행된다.
단계(S301)에서, 상위 장치(500)의 리스트 생성부(522)는 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보에 기초하여 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200)에 관한 정보를 포함하는 리스트 L'를 생성한다.
단계(S302)에서, 상위 장치(500)의 유선 통신부(510)는 리스트 생성부(522)에 의해 생성되는 리스트 L'를 대형 셀 기지국(100)으로 송신한다. 대형 셀 기지국(100)의 유선 통신부(140)는 코어 네트워크(10)를 통해 리스트 L'를 수신한다. 대형 셀 기지국(100)의 기억부(130)는 리스트 L'를 기억한다(단계(S303)).
단계(S304)에서, 대형 셀 기지국(100)의 상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수(즉, 리스트 L'의 요소의 수)에 기초하여 각 소형 셀 기지국(200)에 대한 상한치 Icap를 결정한다. 식 (1)에서, "리스트 L의 요소의 수"는 "k × 리스트 L'의 요소의 수"로 대체되며, 여기서, k는 리스트 L'에서 소형 셀 기지국 중에서 무선 단말와 관련된 소형 셀 기지국의 비율을 나타내는 계수이다. k의 보정치가 획득할 수 없을 경우에는 시스템에 의해 결정되는 값이 이용된다.
이하, 동작은 동작 패턴 1과 동일하다.
(1.3.4) 동작 패턴 4
도 8은 동작 패턴 4를 도시한 시퀀스도이다. 동작 패턴 4에서는, 동작 패턴 1과 상이한 부분에 대한 설명이 주로 제공된다.
식 (2)에 의해 최대치 pMAX가 결정되면, 대형 셀 기지국(100)으로부터 무선 단말(300)듸 거리가 길어짐에 따라 최대치 pMAX는 커지게 된다. 결과적으로, 무선 단말(300) 사이에서 최대치 pMAX의 불균등(inequality)(즉, 통신 속도의 불균등)이 발생된다. 일반적으로, 무선 단말의 통신 속도를 일정하게 유지하는 관점으로부터, 최대치 pMAX는 커지는 것이 더 낫다. 최대치 pMAX의 불균등의 문제는 소형 셀 기지국(200)에서 대형 셀 기지국(100)으로 제어 신호가 송신될 수 있을 경우에 해결될 수 있다. 동작 패턴 4는 통신 속도의 균등을 보장하도록 수행된다.
대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200)은 접속된 무선 단말(300)과 대형 셀 기지국(100) 간의 전파 손실치 PLUP를 대형 셀 기지국(100)으로 송신한다(단계(S401)). 다수의 무선 단말(300)이 하나의 소형 셀 기지국(200)에 접속되면, 전파 손실치 PLUP의 평균치는 대형 셀 기지국(100)으로 송신된다.
단계(S402)에서, 대형 셀 기지국(100)의 상한치 결정부(124)는 다음의 식 (4)에 따라 각 소형 셀 기지국 i에 통지되는 상한치 Icap을 결정한다.
[수 3]
Figure pct00002
여기서, PLUP(i)는 소형 셀 기지국 i로부터 통지된 전파 손실치 PLUP이고, Σ은 리스트 L에서의 i 이외의 요소들 j의 합을 의미한다(나중에 나타내는 식 (5)에 대해서도 동일한 것이 적용된다).
상한치 Icap가 식 (4)에 의해 결정되면, 소형 셀 기지국 i에 접속된 하나의 무선 단말(300)의 송신 전력 밀도의 최대치 pMAX는 다음의 식 (5)에 의해 획득될 수 있다.
[수 4]
Figure pct00003
이런 식으로, 최대치 pMAX는 소형 셀 기지국과 무관하게 일정하게 된다. 결과적으로, 무선 단말(300)의 송신 전력 밀도의 최대치 pMAX의 균등이 보장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 동작 패턴 4에서, 소형 셀 기지국(200)은 전파 손실치 PLUP를 대형 셀 기지국(100)으로 송신하고, 대형 셀 기지국(100)의 상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal, 소형 셀 기지국의 수, 및 전파 손실치 PLUP에 기초하여 상한치 Icap를 결정한다. 이러한 동작에 따르면, 최대치 pMAX가 무선 단말(300) 간에 일정하게 유지하도록 각 소형 셀 기지국(200)에 대해 상한치 Icap가 결정될 수 있다.
(1.4) 제 1 실시예의 효과
본 실시예에서, 대형 셀 기지국(100)은 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수에 기초하여 상한치 Icap를 결정한다. 소형 셀 기지국(200)은 상한치 Icap 및 전파 손실치 PLUP에 기초하여 최대치 pMAX를 결정하고, 결정된 최대치 pMAX를 초과하지 않도록 하기 위해 무선 단말(300)의 송신 전력을 제어한다. 결과적으로, 대형 셀 LC 내의 소형 셀 기지국(200)의 수가 변화될 시에도, 무선 단말(300)에서 대형 셀 기지국(100)으로의 총 간섭량은 허용치 Itotal 이하로 유지될 수 있다. 따라서, 대형 셀 기지국(100)에 접속되는 무선 단말(400)의 송신 속도의 감소는 억제될 수 있다.
실시예에서, 대형 셀 기지국(100)의 상한치 결정부(124)는, 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 무선 단말(300)과 관련된 소형 셀 기지국(200)의 수로 허용치 Itotal를 나누어 상한치 Icap를 획득한다. 결과적으로, 무선 단말(300)과 관련되지 않은 소형 셀 기지국(200)을 배제하면서 상한치 Icap가 결정된다. 따라서, 상한치 Icap가 과도하게 작은 것이 방지된다. 상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal를 균등하게 또는 불균등하게 나눌 수 있다는 것에 유념한다.
실시예에서, 상위 장치(500)는 소형 셀 기지국(200)의 설치 상태에 관한 정보 및 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보를 관리한다. 대형 셀 기지국(100)의 취득부(121)는, 상위 장치(500)에 의해 관리되는 정보에 기초한 리스트를 이용하여, 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200)의 수, 또는 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 무선 단말(300)과 관련된 소형 셀 기지국(200)의 수를 취득한다. 결과적으로, 상한치 Icap는 실시간 통신 환경에 적절하도록 결정될 수 있다.
실시예에서, 대형 셀 기지국(100)은 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량을 측정하도록 구성되는 간섭 측정부(122) 및, 간섭 측정부(122)에 의해 획득되는 측정치에 기초하여 허용치 Itotal를 결정하도록 구성되는 허용치 결정부(123)를 포함한다. 따라서, 허용치 Itotal는 실시간 통신 환경에 적절하도록 결정될 수 있다.
실시예에서, 상한치 결정부(124)는, 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200)의 수와 계수 k의 승산 결과로, 허용치 Itotal을 나눈 결과를 이용하여 상한치 Icap를 결정한다. 따라서, 통신 상태의 정보(접속된 무선 단말(300)의 정보)가 상위 장치(500)에서 획득될 수 없을 시에도, 상한치 Icap는 적절히 설정될 수 있다.
실시예에서, 상한치 결정부(124)는 허용치 Itotal, 소형 셀 기지국의 수, 및 전파 손실치 PLUP,에 기초하여 상한치 Icap를 결정한다. 따라서, 최대치 pMAX가 무선 단말(300)들 간에 일정하게 유지되도록 각 소형 셀 기지국(200)에 대해 상한치 Icap이 결정될 수 있다.
(2) 제 2 실시예
이하, 본 발명의 제 2 실시예가 설명된다. 상술한 제 1 실시예에서, 대형 셀 기지국(100)은 상한치 Icap를 결정하여, 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지한다. 그러나, 제 2 실시예에서, 상위 장치(500)는 상한치 Icap를 결정하여, 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지한다. 환언하면, 제 2 실시예에서, 상위 장치(500)는 네트워크측 장치를 구성한다.
이하, 제 2 실시예는 제 1 실시예와 상이한 부분에 대해 주로 설명된다.
(2.1) 상위 장치의 구성
도 9는 제 2 실시예에 따른 상위 장치(500)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 상위 장치(500)는 제어기(520)가 상한치 결정부(524)를 갖는다는 점에서 제 1 실시예와 상이하다. 허용치 Itotal가 고정되면, 기억부(530)는 사전에 허용치 Itotal를 기억한다. 상한치 결정부(524)는 식 (2)에 따라 상한치 Icap를 결정한다. 허용치 Itotal가 가변적이면, 제어기(520)는 허용치 결정부(523)를 포함할 수 있다. 다른 구성은 제 1 실시예의 구성과 동일하다.
(2.2) 무선 통신 시스템의 동작
이하, 제 2 실시예에 따른 무선 통신 시스템(1)의 동작 패턴 1 및 2가 설명된다. 동작 패턴 1 및 2는 개별적으로 수행될 수 있고, 또한 동작 패턴 1 및 2 사이에 적절히 전환되어 수행될 수 있다.
(2.2.1) 동작 패턴 1
도 10은 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 1을 도시한 시퀀스도이다. 동작 패턴 1에서, 허용치 Itotal는 고정되는 것으로 상정된다.
단계(S111)에서, 상위 장치(500)의 리스트 생성부(522)는 소형 셀 기지국(200)의 통신 상태에 관한 정보에 기초하여 대형 셀 LC 내의 모든 소형 셀 기지국(200) 중에서 접속된 무선 단말(300)을 가진 소형 셀 기지국(200)에 관한 정보를 포함하는 리스트 L을 생성한다.
단계(S501)에서, 상위 장치(500)의 기억부(530)는 리스트 생성부(522)에 의해 생성된 리스트 L을 기억한다.
단계(S502)에서, 상위 장치(500)의 상한치 결정부(524)는 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수(즉, 리스트 L의 요소의 수)에 기초하여 각 소형 셀 기지국에 대한 상한치 Icap를 결정한다. 식(1)에 도시된 바와 같이, 여기에는, 허용치 Itotal이 소형 셀 기지국의 수(리스트 L의 요소의 수)로 균등하게 나누어지고, 나눈 값이 상한치 Icap로 이용되는 접근법이 이용된다. 이런 식으로, 하나의 무선 단말(300)로부터의 간섭 전력 밀도의 상한치 Icap는 대형 셀 LC 내에 존재하는 소형 셀 기지국(200)의 각각에 대해 상위 장치(500)에서 결정된다.
단계(S503)에서, 상위 장치(500)의 유선 통신부(510)는, 상한치 결정부(524)에 의해 결정되는 상한치 Icap에 관한 정보를 코어 네트워크(10)를 통해 각 소형 셀 기지국(200)으로 송신한다. 소형 셀 기지국(200)의 유선 통신부(240)는 상한치 Icap에 관한 정보를 코어 네트워크(10)를 통해 수신한다.
이하, 동작은 제 1 실시예에 따른 동작 패턴 1의 동작과 동일하다.
(2.2.2) 동작 패턴 2
도 11은 제 2 실시예에 따른 동작 패턴 2를 도시한 시퀀스도이다. 동작 패턴 2에서, 허용치 Itotal는 가변적인 것으로 상정된다.
단계(S201)에서, 대형 셀 기지국(100)의 간섭 측정부(122)는 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량을 측정한다. 총 간섭량은 여기서 무선 단말(300)로부터의 간섭량 및 다른 간섭 소스로부터의 간섭량을 의미한다.
단계(S601)에서, 대형 셀 기지국(100)의 유선 통신부(140)는 간섭 측정부(122)에 의해 획득되는 측정치를 코어 네트워크(10)를 통해 상위 장치(500)로 송신한다. 상위 장치(500)의 유선 통신부(510)는 측정치를 수신한다.
단계(S602)에서, 상위 장치(500)의 허용치 결정부(523)는 통지된 총 간섭량에 기초하여 허용치 Itotal를 결정한다. 예컨대, 허용치 결정부(123)는 대형 셀 기지국(100)이 받는 총 간섭량의 부분(x%)으로서 허용치 Itotal를 결정한다.
단계(S603)에서, 상위 장치(500)의 상한치 결정부(524)는 허용치 결정부(523)에 의해 결정되는 허용치 Itotal 및 소형 셀 기지국의 수(즉, 리스트 L의 요소의 수)에 기초하여 각 소형 셀 기지국(200)에 대한 상한치 Icap를 결정한다.
이하, 동작은 제 2 실시예에 따른 동작 패턴 1의 동작과 동일하다.
(2.3) 제 2 실시예의 효과
본 실시예에 따르면, 제 1 실시예에서 획득된 효과에 더하여 다음의 효과가 획득될 수 있다. 특히, 대형 셀 기지국(100)에 더해질 프로세스의 수는 제 1 실시예에 비해 감소될 수 있다.
(3) 다른 실시예
본 발명은 상술한 실시예를 이용하여 설명되었다. 그러나, 개시의 한 부분을 구성하는 설명 및 도면이 본 발명을 한정하도록 의도되었다고 이해되지 않아야 한다. 여러 대안적 실시예, 예 및 작동 기술이 본 개시물로부터 당업자에게 명백할 것이다.
예컨대, 제 1 실시예에서는, 대형 셀 기지국(100)이 상한치 Icap를 결정하여, 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지하지만, 제 2 실시예에서는, 상위 장치(500)가 상한치 Icap를 결정하여, 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지한다. 그러나, 대형 셀 기지국(100)이 상한치 Icap를 결정하고, 상위 장치(500)가 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지하도록 하는 구성이 있을 수 있다. 대안적으로, 상위 장치(500)가 상한치 Icap를 결정하고, 대형 셀 기지국(100)이 상한치 Icap를 소형 셀 기지국(200)에 통지하도록 하는 구성이 있을 수 있다. 상술한 바와 같이, 상술한 송신 전력 제어 방법을 달성하기 위한 네트워크측 장치는 대형 셀 기지국 또는 상위 장치로 형성된다.
상술한 실시예들에서, 기지국 통신의 사양이 특정적으로 설명되지 않았고, 따라서, 아래에 설명된다.
대형 셀 기지국(100)은 전용선을 통해 인접한 대형 셀 기지국에 접속되고, 따라서 고속 전용선을 활용하여 기지국 통신을 수행할 수 있다. 이와 같은 기지국 간의 인터페이스는 X2 인터페이스로 지칭된다. 업링크에서 기지국이 받는 간섭량을 나타내는 정보인 오버로드 인디케이터(overload indicator)(OI)는 X2 인터페이스를 통해 기지국 간에 송수신될 수 있다.
대형 셀 기지국(100)은 수신된 OI에 기초하여 업링크에서 송신 전력을 제어한다. 다른 한편, 소형 셀 기지국(200)은 ADSL 또는 FTTH와 같은 공중 회선을 통해 통신사의 코어 네트워크(10)에 접속된다. 또한, 소형 셀 기지국(200)이 임의의 장소에 설치되므로, 소형 셀 기지국은 대형 셀 기지국(100)의 경우와 마찬가지로 전용 회선에 의해 접속되는 것이 곤란하다.
이런 이유로, 소형 셀 기지국(200)이 OI를 수신할 수 있을 시에도, OI는 공중 회선을 경유한다. 따라서, OI의 송신 지연 시간이 길어지기 쉽다. 그러나, 송신 지연 시간 간에 큰 차이가 존재하는 경우에 OI를 이용하는 업링크에서의 송신 전력 제어 방법은 일반적으로 알려져 있지 않다.
상술한 실시예에서, 통신 경로의 고속 시간 변동에 관한 정보는 이용되지 않는다. 따라서, 실시예들이 소형 셀 기지국에서 제어 신호의 수신 지연에 효과적일 것이 기대된다. 결과적으로, 그러한 문제가 또한 해결될 수 있다.
모든 것을 고려하여, 본 발명은 여기에 설명되지 않은 여러 실시예 등을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그래서, 본 발명은 상기 개시로부터 타당하게 도출되는 청구 범위에서 본 발명을 특정하는 사항에 의해서만 특정된다.
일본 특허 출원 제2009-231029호(2009년 10월 2일 출원)의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 것에 유념한다.
[산업상의 이용 가능성]
상술한 바와 같이, 대형 셀 내의 소형 셀 기지국의 수가 변화할 시에도 대형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말의 통신 속도의 감소가 억제될 수 있으므로, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템, 네트워크측 장치, 소형 셀 기지국 및 송신 전력 제어 방법은 이동 통신과 같은 무선 통신에 유용하다.

Claims (9)

  1. 무선 통신 시스템으로서,
    복수의 소형 셀 기지국이 대형 셀 기지국에 의해 형성된 대형 셀 내에 설치되고, 각각이 상기 대형 셀보다 작은 소형 셀을 형성하도록 구성되고,
    상기 소형 셀 기지국들은 상기 소형 셀 기지국들에 접속되는 무선 단말들의 송신 전력을 제어하도록 구성되며,
    상기 대형 셀 기지국과 상기 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치는:
    상기 무선 단말들로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수에 기초하여, 상기 무선 단말들의 각각으로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 결정하도록 구성되는 상한치 결정부; 및
    상기 상한치 결정부에 의해 결정되는 상기 상한치를 나타내는 상한치 정보를 상기 소형 셀 기지국들에 송신하도록 구성되는 송신기를 포함하며,
    상기 소형 셀 기지국들은 각각:
    상기 네트워크측 장치로부터 상기 상한치 정보를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 수신기에 의해 수신되는 상기 상한치 정보 및 상기 무선 단말들 중 상응하는 무선 단말로부터 상기 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치에 기초하여, 상기 무선 단말들 중 상응하는 무선 단말의 송신 전력의 최대치를 결정하도록 구성되는 최대치 결정부; 및
    상기 송신 전력이 상기 최대치 결정부에 의해 결정된 상기 최대치를 초과하지 않도록 상기 무선 단말들 중 상응하는 무선 단말의 송신 전력을 제어하도록 구성되는 송신 전력 제어기를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상한치 결정부는 상기 대형 셀 내의 모든 상기 소형 셀 기지국들 중에서 접속된 무선 단말을 가진 상기 소형 셀 기지국들의 수로 상기 총 간섭량의 허용치를 나눈 결과를 상기 상한치로서 결정하는, 무선 통신 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위 장치는 상기 소형 셀 기지국들의 설치 상태에 대한 정보 및 상기 소형 셀 기지국들의 통신 상태에 대한 정보를 관리하고,
    상기 네트워크측 장치는 상기 상위 장치에 의해 관리되는 정보를 이용하여 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수에 대한 정보를 취득하는 취득부를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 대형 셀 기지국은 상기 대형 셀 기지국이 받는 상기 총 간섭량을 측정하는 간섭 측정부를 포함하고,
    상기 네트워크측 장치는 상기 간섭 측정부에 의해 획득되는 측정치에 기초하여 상기 총 간섭량의 허용치를 결정하는 허용치 결정부를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 상한치 결정부는, 상기 대형 셀 내의 모든 상기 소형 셀 기지국들의 수와 상기 대형 셀 내의 모든 상기 소형 셀 기지국들에 접속된 무선 단말을 가진 상기 소형 셀 기지국의 비율을 나타내는 계수의 승산 결과로, 상기 총 간섭량의 허용치를 나눈 결과를 상기 상한치로서 결정하는, 무선 통신 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 소형 셀 기지국들은 각각 상기 전파 손실치를 상기 네트워크측 장치에 송신하고,
    상기 네트워크측 장치는 상기 소형 셀 기지국들로부터 상기 전파 손실치들을 수신하며,
    상기 상한치 결정부는 상기 총 간섭량의 허용치, 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수, 및 상기 소형 셀 기지국들로부터 수신된 상기 전파 손실치들에 기초하여 상기 상한치를 결정하는, 무선 통신 시스템.
  7. 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 각각 형성하는 복수의 소형 셀 기지국이 상기 대형 셀 내에 설치되고, 상기 소형 셀 기지국들이 상기 소형 셀 기지국들에 접속되는 무선 단말들의 송신 전력을 제어하는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 대형 셀 기지국 및 상기 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치로서,
    상기 무선 단말들로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및, 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수에 기초하여 상기 무선 단말들의 각각으로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 결정하도록 구성되는 상한치 결정부; 및
    상기 상한치 결정부에 의해 결정되는 상기 상한치를 나타내는 상한치 정보를 상기 소형 셀 기지국들에 송신하도록 구성되는 송신기를 포함하는, 네트워크측 장치.
  8. 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 형성하고, 상기 대형 셀 내에 설치되는 소형 셀 기지국으로서,
    상기 대형 셀 기지국과 상기 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치로부터 상한치 정보를 수신하도록 구성되는 수신기;
    상기 수신기에 의해 수신되는 상기 상한치 정보 및, 상기 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말로부터 상기 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치에 기초하여 상기 무선 단말의 송신 전력의 최대치를 결정하도록 구성되는 최대치 결정부; 및
    상기 송신 전력이 상기 최대치 결정부에 의해 결정된 최대치를 초과하지 않도록 상기 무선 단말의 송신 전력을 제어하도록 구성되는 송신 전력 제어기를 포함하며,
    상기 상한치 정보는 하나의 무선 단말로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 나타내고,
    상기 상한치는 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국에 접속되는 무선 단말들로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수에 기초하여 결정되는, 소형 셀 기지국.
  9. 소형 셀 기지국들의 각각이 대형 셀 기지국에 의해 형성되는 대형 셀보다 작은 소형 셀을 형성하고, 상기 소형 셀 기지국들이 상기 대형 셀 내에 설치되는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 소형 셀 기지국들에 접속되는 무선 단말들의 송신 전력을 제어하는 송신 전력 제어 방법으로서,
    상기 대형 셀 기지국 및 상기 대형 셀 기지국의 상위 장치 중 적어도 하나로 형성되는 네트워크측 장치에 의해, 상기 무선 단말들로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 총 간섭량의 허용치 및 상기 대형 셀 내의 상기 소형 셀 기지국들의 수에 기초하여 상기 무선 단말들의 각각으로부터 상기 대형 셀 기지국이 받는 간섭량의 상한치를 결정하는 단계;
    상기 네트워크측 장치로부터 결정된 상한치를 나타내는 상한치 정보를 상기 소형 셀 기지국들에 송신하는 단계;
    상기 소형 셀 기지국들에 의해, 상기 네트워크측 장치로부터 상기 상한치 정보를 수신하는 단계;
    상기 소형 셀 기지국들에 의해, 상기 수신된 상한치 정보 및 개개의 무선 단말들로부터 상기 대형 셀 기지국으로의 전파 손실을 나타내는 전파 손실치에 기초하여 상기 개개의 무선 단말들의 송신 전력들의 최대치를 결정하는 단계; 및
    상기 소형 셀 기지국들에 의해, 상기 송신 전력이 상기 결정된 최대치를 초과하지 않도록 상기 무선 단말들의 각각의 송신 전력을 제어하는 단계를 포함하는, 송신 전력 제어 방법.
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