KR20120069208A - 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법 및 이를 적용한 장치 - Google Patents

펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법 및 이를 적용한 장치 Download PDF

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KR20120069208A
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Abstract

펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법을 제공한다. 상기 방법은 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 간섭을 예측하는 단계; 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭을 예측하는 단계; 상기 단말에 대한 전송 전력을 결정하는 단계; 및 상기 전송 전력을 이용하여 상기 단말에게 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 인접한 펨토 기지국 간의 거리 및 상기 인접한 펨토 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되고, 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국 간의 거리 및 상기 매크로 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되는 것을 특징으로 한다.

Description

펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법 및 이를 적용한 장치{METHOD FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN FEMTO BASE STATION AND APPARATUS THEREOF}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법 및 이를 적용한 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템에서 기지국의 커버리지(coverage) 확장, 통신 품질 향상, 다양한 통신 서비스 제공 등을 목적으로 펨토셀 서비스가 제안되었다. 펨토셀은 일반적으로 가정 내에 설치되는 소형 기지국(이하 펨토 기지국이라 칭함) 또는 펨토 기지국이 제공하는 서비스 영역을 의미한다. 펨토셀의 지리적 서비스 영역은 펨토 기지국을 중심으로 10m 내지 20m 정도의 전송 범위를 가진다. 이러한 펨토셀 서비스는 펨토 기지국의 저비용, 사용자에 의한 펨토 기지국의 직접적이고 간편한 설치, 낮은 전송 전력 등의 장점이 있다. 펨토 기지국은 디지털 가입자 회선(DSL: Digital Subscriber Loop)이나 케이블 모뎀 등 인터넷 기반 백홀에 연결되어 이동통신 서비스를 제공할 수 있다.
일반적으로 펨토 기지국은 기 설치된 매크로 기지국의 서비스 영역 내에 설치된다. 매크로 기지국이란 일반적으로 이동통신서비스 제공자가 설치한 기지국으로 펨토 기지국에 비해 넓은 서비스 영역을 가지며 고정된 지점에 설치되는 장치이다. 펨토 기지국과 매크로 기지국이 하향 링크에서 동일한 채널을 사용할 경우 새로 설치된 펨토 기지국의 하향링크 신호는 기 설치된 매크로 기지국의 하향링크신호에게 심한 간섭을 발생시킨다. 즉, 새로 설치된 펨토 기지국의 하향링크 신호가 매크로 기지국과 통신하고 있는 단말에게 간섭으로 작용함으로써 전체적인 매크로 기지국의 서비스 품질을 악화시키는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 종래 기술들은 펨토 기지국의 하향링크 전송 전력을 낮추는 방법들을 제시한다. 하지만, 펨토 기지국의 하향링크 전송 전력을 지나치게 낮출 경우 펨토 기지국 단말들의 서비스 품질이 악화되는 문제점 또한 발생한다.
또한, 종래 기술들은 펨토 기지국의 전송 전력을 결정하는데 있어, 단말과 펨토 기지국 간, 또는 펨토 기지국과 매크로 기지국 간에 복잡도가 높은 정보 교환이 필요하였다.
매크로 기지국의 하향링크 신호에 미치는 간섭을 최소화하면서 펨토 기지국에 의해 서비스 받는 단말에게 높은 수신도를 제공하는 하향링크 신호를 전송할 수 있는 펨토 기지국의 전력 제어 방법 및 이러한 방법을 이용하는 펨토 기지국을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 서빙 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법은 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 펨토 기지국 간섭을 예측하는 단계; 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 매크로 기지국 간섭을 예측하는 단계; 상기 단말에 대한 전송 전력을 결정하는 단계; 및 상기 전송 전력을 이용하여 상기 단말에게 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 펨토 기지국 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 인접한 펨토 기지국 간의 거리 및 상기 인접한 펨토 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되고, 상기 매크로 기지국 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국 간의 거리 및 상기 매크로 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되며, 상기 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 상기 단말에게 참조신호를 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 상기 참조신호에 대한 수신 전력 값을 피드백받는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 서빙 펨토 기지국이 서비스하는 단말이 복수개 존재하는 경우, 상기 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 비례하고, 상기 복수개의 단말로부터 피드백 받은 수신 전력 값 중 최소값에 반비례하여 결정될 수 있다.
상기 서빙 펨토 기지국이 실내에 위치하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 미리 정해진 특정 값으로 결정될 수 있다.
상기 인접한 펨토 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 상기 복수의 인접한 펨토 기지국 각각의 간섭을 합산한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 펨토 기지국은 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 펨토 기지국 간섭 및 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 매크로 기지국 간섭을 예측하는 간섭 예측부; 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭을 기반으로 하향링크 신호의 전송 전력을 결정하는 전력 제어부; 상기 간섭 예측부와 상기 전력 제어부를 제어하는 프로세서; 및 상기 전송 전력에 기반한 하향링크 신호를 전송하는 전송부를 포함하되, 상기 간섭 예측부는 상기 펨토 기지국 간섭을 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 인접한 펨토 기지국 간의 거리 및 상기 인접한 펨토 기지국의 전송 전력에을 기반하여 예측하고, 상기 매크로 기지국 간섭을 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국 간의 거리 및 상기 매크로 기지국의 전송 전력에 기반하여 예측하며, 상기 전력 제어부는 상기 전송 전력을 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 기반하여 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 상기 전송부를 통해 상기 단말에게 참조신호를 전송하고, 수신부를 통해 상기 단말로부터 상기 참조신호에 대한 수신 전력 값을 수신할 수 있다.
상기 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 비례하고, 복수개의 단말로부터 수신한 수신 전력 값 중 최소값에 반비례하여 결정될 수 있다.
펨토 기지국이 실내에 위치하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 미리 정해진 특정 값으로 결정될 수 있다.
상기 펨토 기지국 간섭은 복수의 인접한 펨토 기지국 각각의 간섭을 합산하여 예측될 수 있다.
본 발명에 따르면, 펨토 기지국이 서비스하고 있는 펨토 단말이 인접 펨토 기지국 또는 매크로 기지국으로부터 받는 간섭의 크기를 기지국 간의 시그널링만으로 구할 수가 있다. 본 발명을 통하여 펨토 단말이 받는 간섭의 크기를 실제값과 거의 유사한 값을 예측할 수 있으며, 간섭의 크기를 도출하는 과정에 있어서의 복잡도를 크게 낮출 수 있다. 즉, 본 발명으로 통해 펨토 기지국은 복잡도를 낮게 유지하면서도 효율적인 전송 전력 제어를 할 수 있다.
도 1은 복수의 펨토 기지국과 매크로 기지국을 포함하는 무선통신 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 2는 하향링크에서 매크로 단말에 대한 펨토 기지국의 간섭 상황을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법의 전체 개요를 나타낸다.
도 4는 펨토 단말이 인접 펨토 기지국으로부터 받게 될 간섭을 서빙 펨토 기지국이 예측하는 과정을 나타낸다.
도 5는 펨토 단말이 매크로 기지국으로부터 받게 될 간섭을 펨토 기지국이 예측하는 과정을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국을 나타낸다.
도 1은 복수의 펨토 기지국과 매크로 기지국을 포함하는 무선통신 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 매크로 기지국(20)과 펨토 기지국을 포함할 수 있다. 매크로 기지국(20)은 펨토 기지국 또는 단말과 통신하는 장치로 일반적으로 고정된 위치에 설치된다. 매크로 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 매크로 셀은 매크로 기지국 자체 또는 매크로 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 영역을 나타내는 용어로 혼용되고 있는데, 이하에서 편의상 매크로 셀은 매크로 기지국이 서비스를 제공할 수 있는 영역을 나타낸다.
펨토 기지국은 매크로 기지국 또는 단말과 통신하는 장치이다. 보통 펨토 기지국은 실내에 설치되는 소형 기지국이지만, 실외에 설치될 수도 있다. 펨토 기지국은 예를 들어 10m 내지 20m 정도의 서비스 범위(전송 범위)를 가지지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 펨토 기지국은 저비용, 설치의 간편함, 낮은 전송 전력 등의 특징이 있다. 펨토 기지국은 디지털 가입자 회선(digital subscriber loop, DSL)이나 케이블 모뎀 등을 통해 인터넷 기반의 백홀(backhaul)에 연결되어 단말에게 이동통신 서비스를 제공할 수 있다. 펨토 셀은 펨토 기지국이 서비스를 제공하는 영역 또는 펨토 기지국 자체를 나타내는 용어로 혼용되나 이하에서는 편의상 펨토 기지국이 서비스를 제공하는 영역을 펨토셀이라 칭한다. 이러한 펨토 셀은 하나의 매크로 셀 내에 복수개 존재할 수 있으며, 시간에 따라 다른 갯수의 펨토 셀이 존재할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 펨토 기지국을 댁(home)내에 설치하는 경우, 매크로 셀 내의 펨토 셀 갯수가 증가하게 된다.
매크로 기지국과 펨토 기지국 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국과 펨토 기지국 사이 또는 펨토 기지국 간에는 S1 인터페이스 또는 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 매크로 기지국 및 펨토 기지국은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와, S1-U를 통해 S-GW(Serving GateWay)와 연결될 수 있다. 이하 편의상 MME/S-GW를 포괄하여 포함하는 장치를 중앙 서버(30)라 칭하기로 한다. S1 인터페이스는 매크로 기지국 및 펨토 기지국과 중앙 서버 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원할 수 있다.
단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(Mobile Terminal), 무선 기기(Wireless Device), UE(user equipment) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하에서 편의상 매크로 기지국으로부터 서비스를 받는 단말을 매크로 단말, 펨토 기지국으로부서 서비스를 받는 단말을 펨토 단말이라 칭한다. 또한, 하향링크(downlink)는 기지국(즉, 매크로 기지국 또는 펨토 기지국)에서 단말(즉, 매크로 단말, 펨토 단말)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다.
매크로 기지국 및 펨토 기지국은 기지국의 초기 설치 시에 등록한 위치 정보를 각각 저장하고 있으며 중앙 서버(30)는 이러한 각 기지국의 위치 정보를 저장할 수 있다.
도 2는 하향링크에서 매크로 단말에 대한 펨토 기지국의 간섭 상황을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 매크로 기지국 1이 서비스를 제공하는 매크로 셀 1 내에 복수의 펨토 기지국 예를 들어, 펨토 기지국 1, 2, 3이 존재할 수 있다. 이러한 경우, 매크로 기지국 1로부터 서비스를 받는 단말 1(매크로 단말 1)은 무선 통신의 특성 상 펨토 기지국 1, 2, 3이 전송하는 하향링크 신호로 인해 간섭을 받을 수 있다. 다시 말해, 펨토 기지국 1, 2, 3이 전송하는 하향링크 신호가 단말 1에게 간섭으로 작용할 수 있다. 펨토 기지국의 하향링크 신호로 인한 간섭이 발생하면 매크로 단말의 하향링크 성능이 저하되며 통신 품질이 떨어지게 된다.
또한, 매크로 기지국 2와 같이 인접한 매크로 기지국이 전송하는 하향링크 신호 역시 매크로 단말 1에게 간섭으로 작용할 수 있다. 매크로 기지국 2가 서비스를 제공하는 매크로 셀을 매크로 셀 2라고 칭하는 경우, 매크로 단말 1은 매크로 셀 1 및 매크로 셀 2의 경계에 위치할 수 있다. 이러한 경우, 매크로 단말 1에게 매크로 기지국 2의 하향링크 신호가 간섭으로 작용할 수 있다.
따라서, 매크로 기지국이나 펨토 기지국은 서비스를 받는 단말이 받게되는 간섭을 고려하여 하향링크 신호의 전송 전력을 제어한다. 단말이 받게되는 간섭을 예측하기 위한 종래 방법의 예들은 GPS(global positioning system)를 이용하여 단말의 위치를 파악한 후 단말의 간섭을 예측하거나, 단말과 기지국 간에 복잡한 정보 교환을 요구하였다. 이러한 종래의 방법은 기지국과 단말 간에 복잡도가 높은 신호의 상호 교환이 필요하며, 따라서 전력 제어 과정 중 큰 복잡도가 발생하는 문제가 있었다.
또한, 종래 방법의 예로 펨토 기지국의 하향링크 신호가 매크로 단말에게 미치는 간섭을 줄이기 위해 펨토 기지국의 하향링크 전송 전력을 낮추는 방법이 있다. 이러한 방법은 예를 들어 매크로 기지국이 펨토 기지국의 하향링크 전송 전력을 조절하는 방법에 의해 구현될 수 있는데, 이러한 방법 역시 매크로 기지국과 펨토 기지국 간의 복잡한 신호 교환이 필요하며, 펨토 기지국의 하향링크 전송 전력을 지나치게 낮추는 경우 펨토 단말의 서비스 품질이 악화되는 문제점이 있다.
따라서, 펨토 기지국에게 요구하는 복잡도를 낮추면서, 펨토 기지국이 매크로 기지국과 무관하게 자체적으로 전송 전력을 제어할 수 있는 방법이 요구된다.
먼저, 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법의 전체 개요를 설명한 후 상기 방법의 각 단계에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법의 전체 개요를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 펨토 기지국은 펨토 단말이 인접 펨토 기지국으로부터 받게 될 간섭을 예측한다(S310).
펨토 기지국은 펨토 단말이 인접 매크로 기지국으로부터 단말이 받게 될 간섭을 예측한다(S320).
펨토 기지국은 펨토 단말에 대한 전송 전력을 도출한 후(S330), 펨토 단말에게 하향링크 신호를 전송한다(S340).
이제 상기 각 단계에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 펨토 단말이 인접 펨토 기지국으로부터 받게 될 간섭을 서빙 펨토 기지국이 예측하는 과정을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서빙 펨토 기지국(이하 펨토 기지국으로 약칭)은 현재 실내에 설치되어 있는지 실외에 설치되어 있는지를 판단한다(S410). 펨토 기지국은 다양한 방법으로 이러한 판단을 수행할 수 있는데, 예를 들어, 펨토 기지국의 설치 시에 이러한 정보를 설정하도록 할 수도 있고, 중앙 서버로부터 자신의 위치 정보를 전송 받아 판단할 수도 있다.
펨토 기지국은 실외에 설치된 경우로 판단되는 경우, 인접 펨토 기지국의 위치 정보를 획득한다(S420). 예를 들어, 펨토 기지국은 S1 인터페이스를 통해 중앙 서버로부터 인접 펨토 기지국의 위치 정보를 획득할 수 있다. 또는 펨토 기지국은 X2 인터페이스를 통해 인접 펨토 기지국으로부터 위치 정보를 획득할 수도 있다.
펨토 기지국은 위치 정보를 기반으로 인접 펨토 기지국까지의 거리를 계산한다(S430). 즉, 펨토 기지국 자신의 위치 정보와 인접 펨토 기지국의 위치 정보를 이용하여 거리를 계산한다.
또한, 펨토 기지국은 인접 펨토 기지국의 전송 전력값(S440)을 획득한다. 전력 전력값은 S1 인터페이스를 통해 중앙 서버로부터 획득하거나, 또는 X2 인터페이스를 통해 인접 펨토 기지국으로부터 직접 획득할 수 있다.
펨토 기지국은 인접 펨토 기지국까지의 거리, 인접 펨토 기지국의 전송 전력을 기반으로 펨토 단말이 받게되는 간섭을 예측하고, 예측한 간섭 값을 고려하여 전송 전력 값을 결정하는데 사용되는 전력 제어 가중치를 계산한다(S450). 전력 제어 가중치는 펨토 기지국이 펨토 단말에게 하향링크 신호를 전송하는 경우 사용되는 전송 전력을 결정하는 파라미터이다.
만약, 인접 펨토 기지국이 실내에 설치되어 있는 경우라면, 인접 펨토 기지국에 의한 간섭은 무시할 수 있다고 판단하여 전력 제어 가중치를 미리 설정된 특정한 값 예를 들어‘0’으로 설정할 수 있다.
펨토 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 펨토 기지국은 서비스 받는 펨토 단말이 인접 펨토 기지국들로부터 받게 되는 간섭을 고려하여 전송 전력을 결정한다. 펨토 기지국의 전력 제어 시 고려해야 할 사항은 이론적으로는 펨토 단말이 받는 실제적인 간섭 크기이다. 하지만, 펨토 단말이 받는 실제적인 간섭 크기를 펨토 기지국이 계산하기 위해서는 많은 정보 교환이 요구되므로, 펨토 단말이 펨토 기지국의 위치에 있을 경우에 받을 간섭을 계산하여 펨토 단말의 간섭 크기를 예측함으로써 복잡도를 줄일 수 있다. 도 4에서는 인접 펨토 기지국의 위치 정보 또는 전송 전력 값을 획득하는 단계를 별도로 구분하였으나 이는 제한이 아니며, 인접 펨토 기지국의 위치 정보 및 전송 전력 값을 동일한 시그널링 단계에서 획득하는 것도 물론 가능하다.
도 5는 펨토 단말이 매크로 기지국으로부터 받게 될 간섭을 펨토 기지국이 예측하는 과정을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 펨토 기지국은 매크로 기지국의 위치 정보를 획득한다(S510). 즉, 펨토 기지국은 자신이 속한 매크로 셀의 매크로 기지국, 인접 매크로 셀의 매크로 기지국 등에 대한 위치 정보를 획득한다. 이러한 위치 정보는 중앙 서버로부터 획득할 수도 있고 매크로 기지국으로부터 직접 획득할 수도 있다.
펨토 기지국은 매크로 기지국까지의 거리를 계산한다(S520). 펨토 기지국은 자신의 위치 정보와 매크로 기지국의 위치 정보를 이용하여 매크로 기지국까지의 거리를 계산할 수 있다.
펨토 기지국은 매크로 기지국의 전송 전력 값을 획득한다(S530). 전송 전력 값은 S1 인터페이스를 통해 중앙 서버로부터 획득하거나, 또는 X2 인터페이스를 통해 매크로 기지국으로부터 직접 획득할 수 있다.
펨토 기지국은 매크로 기지국과의 거리, 전송 전력 값을 기반으로 전력 제어 가중치를 계산한다(S540). 전력 제어 가중치는 펨토 기지국이 펨토 단말에게 하향링크 신호를 전송하는 경우 사용되는 전송 전력을 결정하는 파라미터이다.
펨토 기지국은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 과정을 거쳐 도출된 전력제어 가중치를 이용하여 전송 전력 값을 결정한다. 이하에서는 상기 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 과정의 수학적 배경을 기술한다.
펨토 기지국과 인접 펨토 기지국 간의 경로 손실(path loss)은 다음 식과 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서 r은 펨토 기지국 사이의 거리, Low는 신호가 건물의 벽을 통과하면서 생기는 손실로 일반적으로 10 내지 20 dB이다. 수학식 1의 첫번째 식은 펨토 기지국 및 인접 펨토 기지국이 모두 실외에 위치한 경우를 나타내고, 두번째 식은 펨토 기지국은 실외에 있고, 인접 펨토 기지국은 실내에 있는 경우를 나타내며, 세번째 식은 펨토 기지국 및 인접 펨토 기지국이 모두 (다른 건물의)실내에 있는 경우를 나타낸다.
상기 수학식 1에서 LM i(r)는 매크로 기지국과 펨토 기지국 간의 경로 손실로 펨토 기지국이 실내에 있는 경우이고, LM O(r)는 매크로 기지국과 펨토 기지국 간의 경로 손실로 펨토 기지국이 실외에 있는 경우를 나타낸다. LM i(r), LM O(r)는 다음 식과 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00002
상기 수학식 1, 수학식 2와 같은 경로 손실 식들로부터 경로 이득(path gain)을 얻을 수 있다. 경로 이득은 다음 식과 같이 계산할 수 있다.
Figure pat00003
경로 이득을 이용하여 펨토 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭의 크기 는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
상기 수학식 4에서 PM은 매크로 기지국이 전송한 전송 전력이고, dj M는 펨토 단말과 매크로 기지국과의 거리를 의미한다.
또한, 펨토 단말이 인접 펨토 기지국으로부터 받는 간섭의 크기는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00005
상기 수학식 5에서 PHl는 인접 펨토 기지국 #l이 전송하는 전송 전력을 나타내고, dj Hl는 펨토 단말과 인접 펨토 기지국 #l과의 거리를 나타낸다.
그런데, 상술한 수학식 4, 수학식 5에서 dj M,dj Hi 값은 정확한 측정이 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 수학식 4의 dM j 대신 펨토 기지국과 매크로 기지국 간의 거리, 수학식 5의 dHi j 대신 펨토 기지국과 인접 펨토 기지국 간의 거리로 대체한다.
수학식 4와 수학식 5에서 dj M,dj Hi 값 대신 각각 펨토 기지국과 매크로 기지국 간의 거리, 펨토 기지국과 인접 펨토 기지국 간의 거리로 대체한 후 예측된 펨토 단말의 간섭을 이용하여 펨토 기지국의 전송 전력을 다음 식과 같이 결정할 수 있다.
Figure pat00006
수학식 6에서 IM은, 수학식 4에서 dM j 대신 펨토 기지국과 매크로 기지국 간의 거리로 대체한 후 계산된 펨토 단말의 간섭(매크로 기지국으로부터 받는 간섭)이고, IF는 수학식 5에서 dHi j 대신 펨토 기지국과 인접 펨토 기지국 간의 거리로 대체한 후 계산된 펨토 단말의 간섭(인접 펨토 기지국으로부터 받는 간섭)을 의미한다. 즉, 수학식 6에서 IM의 합, IF의 합은 각각 도 4, 도 5의 전력 제어 가중치에 해당한다. RSRPmim(reference signal receiving power minimum value)은 복수의 펨토 단말이 각각 수신한 참조 신호의 수신 전력 중 최소 값을 의미한다. RSRPmim는 전력제어 감산치에 해당한다.
또한, 수학식 6에서 는 비례상수로 예를 들어, 다음 식과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00007
상기 수학식 7에서 는 펨토 단말이 요구하는 최소 SINR값, Pref는 전송 전력 제어를 하려는 펨토 기지국의 참조 신호 전송 전력값이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토 기지국을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 펨토 기지국(600)은 수신부(610), 간섭 예측부(620), 프로세서(630), 전력 제어부(640), 전송부(650)을 포함한다.
수신부(610)는 무선 신호 또는 유선 신호를 수신하는 모듈이며, 무선 신호를 위한 안테나, 유/무선 신호를 위한 수신 회로 모듈을 포함할 수 있다.
간섭 예측부(620)는 펨토 단말의 위치가 펨토 기지국의 위치와 동일하다고 가정하고, 펨토 단말이 인접 펨토 기지국 또는 매크로 단말로부터 받게되는 간섭을 예측한다. 간섭 예측부(620)는 펨토 단말이 인접 펨토 기지국으로부터 받는 간섭(이를 편의상 펨토 기지국 간섭이라 칭할 수 있다)을 펨토 기지국과 인접 펨토 기지국 간의 거리 및 인접 펨토 기지국의 전송 전력 값을 기반하여 예측한다. 또한, 펨토 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭(이를 편의상 매크로 기지국 간섭이라 칭할 수 있다)을 펨토 기지국과 매크로 기지국 간의 거리 및 매크로 기지국의 전송 전력에 기반하여 예측한다. 이러한 예측 방법에 대해서는 이미 설명한 바 있다.
프로세서(630)는 펨토 기지국의 동작을 제어하는 모듈이며, 간섭 예측부(620), 전력 제어부(640) 등과 연결되어 각 모듈의 동작을 제어한다.
전력 제어부(640)는 펨토 기지국이 하향링크 신호를 전송하는 경우 전송 전력을 결정하는 모듈이다. 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭, 상기 매크로 기지국 간섭을 기반으로 결정된다.
전송부(650)는 무선 신호를 전송하는 모듈이다. 전송부 (650)는 파워 증폭기(amplifier)를 포함할 수 있다. 전송부(650)는 전력 제어부(640)의 전력 제어 신호에 따라 결정되는 전송 전력으로 신호를 전송할 수 있다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 서빙 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법에 있어서,
    단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 간섭을 예측하는 단계;
    상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭을 예측하는 단계;
    상기 단말에 대한 전송 전력을 결정하는 단계; 및
    상기 전송 전력을 이용하여 상기 단말에게 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 인접한 펨토 기지국 간의 거리 및 상기 인접한 펨토 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되고, 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 간섭은 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국 간의 거리 및 상기 매크로 기지국의 전송 전력을 기반으로 예측되는 것을 특징으로 하는 서빙 펨토 기지국의 전송 전력 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에게 참조신호를 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 상기 참조신호에 대한 수신 전력 값을 피드백받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 서빙 펨토 기지국이 서비스하는 단말이 복수개 존재하는 경우,
    상기 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 비례하고, 상기 복수개의 단말로부터 피드백 받은 수신 전력 값 중 최소값에 반비례하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서빙 펨토 기지국이 실내에 위치하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 미리 정해진 특정 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인접한 펨토 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 상기 복수의 인접한 펨토 기지국 각각의 간섭을 합산한 것임을 특징으로 하는 방법.
  6. 단말이 인접한 펨토 기지국으로부터 받는 펨토 기지국 간섭 및 상기 단말이 매크로 기지국으로부터 받는 매크로 기지국 간섭을 예측하는 간섭 예측부;
    상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭을 기반으로 하향링크 신호의 전송 전력을 결정하는 전력 제어부;
    상기 간섭 예측부와 상기 전력 제어부를 제어하는 프로세서; 및
    상기 전송 전력에 기반한 하향링크 신호를 전송하는 전송부를 포함하되,
    상기 간섭 예측부는 상기 펨토 기지국 간섭을 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 인접한 펨토 기지국 간의 거리 및 상기 인접한 펨토 기지국의 전송 전력에을 기반하여 예측하고, 상기 매크로 기지국 간섭을 상기 서빙 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국 간의 거리 및 상기 매크로 기지국의 전송 전력에 기반하여 예측하며,
    상기 전력 제어부는 상기 전송 전력을 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 기반하여 결정하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 전송부를 통해 상기 단말에게 참조신호를 전송하고, 수신부를 통해 상기 단말로부터 상기 참조신호에 대한 수신 전력 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전송 전력은 상기 펨토 기지국 간섭 및 상기 매크로 기지국 간섭에 비례하고, 복수개의 단말로부터 수신한 수신 전력 값 중 최소값에 반비례하여 결정되는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  9. 제 6 항에 있어서,
    펨토 기지국이 실내에 위치하는 경우, 상기 펨토 기지국 간섭은 미리 정해진 특정 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 펨토 기지국 간섭은 복수의 인접한 펨토 기지국 각각의 간섭을 합산하여 예측되는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
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