KR20120094239A - 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치 Download PDF

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박정호
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제1기지국이 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2 기지국의 셀에 대한 간섭량을 주기적으로 측정하고, 상기 주기적으로 측정된 간섭량의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 간섭량의 평균값을 상기 제1기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)하고, 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지가 수신되는지 여부 중 하나를 근거로, 상기 산출된 간섭량의 평균값에 대한 가중치 값을 결정하고, 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 유니캐스팅(Unicasting) 또는 브로드캐스팅한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLING UPLINK POWER IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신 시스템에서 데이터 통신의 수요 및 다양한 통신 서비스의 증가로 인하여 송신 용량을 증대시키기 위한 필요성이 요구되고 있다. 이를 위한 한 방안으로 이기종 망(Heterogeneous Network)에 대한 기술이 연구되고 있다. 상기 이기종 망은 여러 가지의 위상, 셀 커버리지(Cell Coverage) 및 특성들을 가지는 셀들이 혼용되어 운영되는 통신 시스템을 의미한다.
이하 종래의 이기종 망의 구성을 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 이기종 망의 일 예를 보인 도면이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 이기종 망은 서로 다른 크기의 셀 커버리지를 갖는 매크로 셀(100)과 적어도 하나의 소형 셀(일 예로, 피코(Pico) 셀(102, 104, 106))이 오버레이(Overlay) 되어 운영되는 시스템을 의미한다. 도 1에는 도시되지 않았지만, 상기 매크로 셀의 셀룰러(Celluar) 망(100) 내에는 상기 소형 셀로서 펨토(Femto) 셀이 포함되는 것도 가능하다.
한편, 상기 이기종 망에서는 상기 매크로 셀(100)에 포함된 소형 셀 즉, 상기 피코 셀들(102, 104, 106) 혹은 펨토 셀의 송신 자원을 재사용하여, 시스템 전체의 송신 용량을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 셀(100)에서 10MHz 송신 대역이 사용되는 상황에서, 10MHz의 송신 대역을 갖는 하나의 소형 셀이 상기 매크로 셀(100) 내에 포함되는 경우, 상기 매크로 셀(100) 내에서는 총 20MHz의 송신 대역이 사용될 수 있다. 즉, 하나의 매크로 셀에 N개의 소형 셀이 포함될 경우, 기존 송신 대역의 N배에 해당하는 송신 대역이 사용될 수 있으므로 송신율이 N배만큼 증대될 수 있다.
하지만, 실제 무선 통신 환경에서는 하나의 매크로 셀 내에 N개의 소형 셀이 포함되더라도 이기종 셀들 간의 간섭 혹은 불균일하게 분포된 이동 단말들로 인하여 N배의 송신율이 획득되지 못하고, 더 적은 송신 이득이 획득될 수 밖에 없는 문제가 있다. 즉, 종래의 이기종 망 시스템에서는 매크로 셀과 소형 셀 간의 간섭, 또는 소형 셀들 간의 간섭으로 인하여 성능 저하가 발생할 수 있다. 그리고, 종래의 이기종 망 시스템에서는 소형 셀들에 대한 이동 단말들의 불균일한 분포로 인해 사용되지 못하는 자원이 존재할 수 있다. 따라서, 종래의 이기종 망 시스템에서는 성능 저하가 발생하는 문제가 있다.
한편, 최근 이기종 망 내외부의 셀들 간 직접적인 연결을 위한 전송 선로(Direct Link)를 사용하는, 중앙 제어(Centralized Control) 방식의 네트워크 조화(Network Coordinate) 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 상기 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템은 다양한 셀들이 포함된 무선 통신 시스템에서, 해당 셀들 상호 간의 영향 및 그에 따른 효과를 분석하여 각 셀들이 상호 협력적(Collaborative)으로 무선 송수신 동작을 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템에서는 셀들 간 상호 영향이 최소화될 수 있으며 시스템 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.
이하 도 2를 참조하여 상기 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 종래의 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템의 일 예를 보인 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템은 전송 선로를 통해 연결된 셀 또는 특정 망을 통해 연결된 셀들을 전체적으로 제어하는 중앙 제어부(200), 광대역 또는 중심 지역을 서비스하는 매크로 기지국(210) 및, 협소대역 또는 일부 지역을 서비스하는 DAS 셀 기지국, 중계국 등의 소형 셀 기지국들(220, 230, 240)을 포함한다.
상기 매크로 기지국(210) 및 상기 소형 셀 기지국들(220, 230, 240)은 상기 중앙 제어부(200)와 전송 선로를 통해 직접적으로 연결된다. 그리고, 상기 중앙 제어부(200)에 연결된 상기 매크로 기지국(210) 및 상기 소형 셀 기지국들(220, 230, 240)은 서로 정보를 공유할 수 있다. 이에 따라, 상기 매크로 기지국(210) 및 상기 소형 셀 기지국들(220, 230, 240)은 상호 협력적(Collaborative)으로 송신 전력을 제어하거나, 간섭량을 조절할 수 있다. 그러나, 종래에는 상기와 같은 중앙 제어 방식을 사용한 전력 제어 방법이 구체적으로 제시되지 않고 있다. 따라서, 종래에는 비효율적인 기존의 전력 제어 방법이 사용될 수 밖에 없어, 상기 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템에서의 성능이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 중앙 제어 방식에 따라 하나 이상의 셀들이 제어되는 경우, 해당 셀들 간 상호 협력적으로 상향링크 전력을 제어하고, 상호 간의 간섭을 최소화하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 능동적으로 간섭량이 조정될 수 있도록 하고, 채널 상태가 최적으로 될 수 있도록 함으로써 데이터 송신 효율을 증대시키는 방법 및 장치를 제안한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 무선 통신 시스템에서 제1기지국의 상향링크 전력 제어 방법에 있어서, 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 간섭량을 주기적으로 측정하고, 상기 주기적으로 측정된 간섭량의 평균값을 산출하는 과정과, 상기 산출된 간섭량의 평균값을 상기 제1기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)하는 과정과, 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지가 수신되는지 여부 중 하나를 근거로, 상기 산출된 간섭량의 평균값에 대한 가중치 값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 유니캐스팅(Unicasting) 또는 브로드캐스팅하는 과정을 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 상향링크 전력을 제어하기 위한 방법에 있어서, 서빙 기지국인 제1기지국으로부터 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 평균 간섭량 및 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 값을 수신하는 과정과, 상기 수신된 평균 간섭량 및 가중치 값을 사용하여 상향링크 전력값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 제1기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 무선 통신 시스템에서 제1기지국에 있어서, 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 간섭량을 주기적으로 측정하고, 상기 주기적으로 측정된 간섭량의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 간섭량의 평균값을 상기 제1기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)하고, 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지가 수신되는지 여부 중 하나를 근거로, 상기 산출된 간섭량의 평균값에 대한 가중치 값을 결정하고, 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 유니캐스팅(Unicasting) 또는 브로드캐스팅하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 제2기지국으로부터 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 간섭량 조정을 위한 메시지를 수신하는 기지국 인터페이스와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 송신하는 송신부와, 상기 제어부의 제어에 따라 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 저장하는 메모리를 포함한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서, 서빙 기지국인 제1기지국으로부터 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 평균 간섭량 및 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 값을 수신하고, 상기 수신된 평균 간섭량 및 가중치 값을 사용하여 상향링크 전력값을 결정하고, 상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 하위 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 평균 간섭량 및 가중치 값을 수신하는 수신부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 평균 간섭량 및 가중치 값을 저장하는 메모리와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 상향링크 신호를 상기 제1기지국으로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명은 중앙 제어 방식을 사용하여 하나 이상의 셀들을 제어하는 무선 통신 시스템에서, 해당 셀들간 상호 협력적으로 상향링크 전력을 제어할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명에서는 해당 셀들 간의 불필요한 간섭이 최소화될 수 있으며, 불필요한 전력 소모가 방지되어 이동 단말의 전력 효율이 향상될 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에서는 능동적으로 간섭량이 조절될 수 있도록 하고, 채널 상태가 최적으로 될 수 있도록 함으로써 데이터 송신 효율이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 이기종 망의 일 예를 보인 도면
도 2는 종래의 중앙 제어 방식의 네트워크 조화 시스템의 일 예를 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 전력 제어식이 사용되는 무선 통신 시스템의 구성을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국에서 상향링크 전력 제어를 위한 가중치 x를 설정하는 제1방법을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국에서 상향링크 전력 제어를 위한 가중치 x를 설정하는 제2방법을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 동작을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 동작을 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 블록 구성도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 블록 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에서는 무선 통신 시스템에서 상향링크 전력 제어 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에서는 중앙 제어 방식을 사용하여 하나 이상의 셀들을 제어하는 무선 통신 시스템에서, 해당 셀들간 상호 협력적으로 상향링크 전력을 제어할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다. 한편, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 "셀" 및 "기지국"의 용어를 혼용하여 사용함에 유의하여야만 한다.
종래의 무선 통신 시스템은 각 셀들이 서로 독립적으로 동작하거나, 셀들 상호 간에 정보가 교환될 수 있더라도 극히 제한적인 정보에 대해서만 교환이 가능하다. 따라서, 각 셀에서 사용되는 상향링크 전력 제어식도 각 셀에 대하여 독립적으로 사용될 수 밖에 없다. 또한, 특정 셀에서 인접 셀의 정보를 수신할 경우, 작은 오버헤드를 갖는 제한된 정보만이 긴 주기로 수신될 수 있다.
따라서 인접 셀의 간섭량이 급격히 변하는 경우, 종래의 상향링크 전력 제어식을 사용하여 상향링크 전력을 제어하는데 많은 문제가 발생한다. 특히, 상향링크에서 매 프레임마다 간섭의 영향을 미치는 이동 단말의 위치가 달라짐에 따라 급격히 변하는 인접셀의 간섭량을 종래의 상향링크 전력 제어식을 사용하여 제어하는데 많은 어려움이 있다. 따라서, 종래에는 상향링크 전력을 제어하여 데이터 전송률을 향상시키고 채널 상태를 최적화하는 것이 불가능한 문제가 있다.
한편, 종래의 무선 통신 시스템에서 사용되는 상향링크 전력 제어식은 다음 수학식 1에 나타난 바와 같다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, PTx 는 이동 단말이 상향링크 신호를 송신하기 위해 사용하는 송신 전력값을 나타내고, L은 기지국과 이동 단말 간의 거리에 따른 전파 손실(Propagation Loss)에 대한 보상값을 나타내고, NI는 상기 이동 단말의 서빙 셀을 제외한 나머지 셀들로부터 수신되는 간섭 및 잡음(Noise and Interference)량에 대한 보상값을 나타내고, SINR은 상기 기지국이 수신하고자 하는 신호의 목표 수신 세기, 목표 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)을 나타낸다.
상기 수학식 1은 상기 이동 단말의 서빙 셀을 제외한 나머지 셀들이 각각 독립적인 셀들이며, 다른 셀들로부터의 간섭량이 각 셀 별로 상이하게 설정되는 경우 사용된다. 따라서, 상기 간섭량은 간섭을 받는 해당 기지국 또는 해당 이동 단말에 의해 제어되거나 통제되는 것이 불가능하다.
한편, 최근 무선 통신 시스템은 중앙 제어 방식에 따라 연결된 셀들, 또는 직접 연결을 위한 전송 선로를 사용하여 실시간으로 정보 교환 및 공유가 가능한 셀들이 포함된 이기종 망을 포함할 수 있다. 상기와 같은 무선 통신 시스템에서는 하나 이상의 셀들이 실시간으로 상호 협력적인 송수신 동작을 수행할 수 있다. 특히, 중앙 제어 방식으로 통제되는 하나 이상의 셀들 간에는 할당되는 자원과 할당되는 이동 단말 등에 대한 정보가 서로 공유되어 간섭량에 대한 능동적인 제어가 수행될 수 있다. 여기서, 상기 간섭량에 대한 능동적인 제어라 함은 중앙 제어 방식에 따라 연결된 셀 들이 각각 해당 셀들 간에 송수신되는 정보를 사용하여 간섭량을 제어하는 동작을 나타낸다. 상기와 같은 능동적인 제어 또는 통제가 가능한 간섭량은'제어 가능한 간섭량'으로 칭할 수 있다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 구성을 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 매크로 셀인 p2 셀(300)을 관장하는 매크로 기지국(305), 상기 p2 셀(300)에 포함되는 소형 셀인 p1 셀(310)을 관장하는 소형 셀 기지국(315), 상기 p1 셀(310) 내의 이동 단말(320), 상기 p2 셀(300) 내의 이동 단말(330) 및 중앙 제어부(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 매크로 기지국(305)과 상기 소형 셀 기지국(315)은 직접 연결(Direct Connection)을 위한 전송 선로를 사용하여 통신을 수행한다. 그리고, 상기 중앙 제어부는 상기 매크로 기지국(305)과 상기 소형 셀 기지국(315)에 연결되어, 상기 매크로 기지국(305) 및 상기 소형 셀 기지국(315)을 동시에 제어한다.
상기와 같은 무선 통신 시스템에서, 상기 매크로 기지국(305)과 상기 소형 셀 기지국(315)은 상기 전송 선로를 통해 실시간으로 정보를 교환하거나 공유할 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 매크로 기지국(305)과 상기 소형 셀 기지국(315)은 동일한 중앙 제어부에 의해 제어되므로, 상기 매크로 기지국(305)은 상기 소형 셀 기지국(315)의 p1 셀(310)에서의 채널 할당 정보 및 채널이 할당되는 이동 단말의 위치나 채널 특성 정보를 상기 소형 셀 기지국(315)으로부터 수신할 수 있다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(315)은 상기 매크로 기지국(305)의 p2 셀(300)에서의 채널 할당 정보 및 채널이 할당되는 이동 단말의 위치나 채널 특성 정보를 상기 매크로 기지국(305)으로부터 수신할 수 있다.
따라서, 상기 매크로 기지국(305)은 상기 p2 셀(300) 내의 상기 이동 단말(330)에 영향을 미치는 간섭(Ip1)의 존재 여부 및 세기 정도를 예측할 수 있으며, 상기 소형 셀 기지국(315)도 상기 p1 셀(310) 내의 상기 이동 단말(320)에 영향을 미치는 간섭(Ip2)의 존재 여부 및 간섭의 세기 정도를 예측할 수 있다. 상기와 같은 예측을 바탕으로, 상기 매크로 기지국(305)과 상기 소형 셀 기지국(315)은 상호 협력적인 전력 제어를 수행할 수 있으며, 상호 간섭량도 조정할 수 있다.
이처럼, 중앙 제어 방식에 따라 연결된 셀들은 실시간으로 상호 협력적인 제어가 가능하여 네트워크 조화(Network Coordinated)된 서비스를 제공할 수 있다. 특히, 상기 중앙 제어 방식에 따라 연결된 셀들은 상호 협력적으로 신호 송신에 대한 제어를 수행함으로써 상호 간의 간섭량을 제어할 수 있게 된다.
이하 본 발명의 실시 예에서 제안하는 상향링크 전력 제어식을 설명하도록 한다.
본 발명의 실시 예에서는 기존의 간섭량을 다음 수학식 2에 나타난 바와 같이 Iouter 및 Icontrol 의 두 가지로 구분한다.
Figure pat00002
상기 수학식 2는 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 및 잡음량을 계산하기 위한 수학식이다. 상기 수학식 2에서 NI는 해당 셀(이하 '서빙 셀'이라 칭함)에서의 간섭 및 잡음량을 나타내며, Iouter는 상기 중앙 제어부에 연결되어 있지 않은 외부 셀로부터의 간섭량을 나타내며, Icontrol은 제어 가능한 간섭량 즉, 상기 상기 중앙 제어부에 연결된 다른 셀(이하'중앙 제어 인접셀'이라 칭함)로부터의 간섭량을 나타내고, Noise는 서빙 셀 또는 중계기에서의 잡음값을 나타낸다.
상기 수학식 2를 종래의 상향링크 전력 제어식인 수학식 1에 적용하면 다음의 수학식 3과 같이 나타난다.
Figure pat00003
상기 수학식 3에서 PTx 는 서빙 셀 내의 이동 단말이 상향링크 신호를 송신하기 위해 사용하는 송신 전력값을 나타내고, Iouter와 Noise는 상기 중앙 제어부에 연결되어 있지 않은 외부 셀로부터의 간섭 및 잡음량을 나타내며 NIouter에 대응되며, Icontrol은 상기 중앙 제어 인접셀로부터의 간섭량을 나타낸다.
상기 수학식 3에서 구현상의 용이함을 위하여 상기 Icontrol을 수정하면 다음 수학식 4와 같이 나타난다.
Figure pat00004
상기 수학식 4에서 Icontrol_average는 상기 중앙 제어 인접셀로부터의 간섭량의 평균을 나타내며, x는 상기 Icontrol_average에 대한 가중치를 나타낸다.
구체적으로, 상기 x는 서빙 셀의 기지국(이하 '서빙 기지국'이라 칭함)이 자신의 셀 내 이동 단말에게 송신하는 순시(Instant) 가중치 값으로서 다수의 비트(bit)값을 갖는다. 상기 x는 순시적(Instantaneous)으로 즉, 임계값 이하의 짧은 주기 또는 매 프레임 이동 단말이 할당될 때 마다 유니캐스트(Unicast) 방식 (해당 이동 단말만을 위해 신호를 송신하는 방식) 또는 브로드캐스트(Broadcast) 방식(모든 이동 단말 또는 하나 이상의 이동 단말에게 동시에 신호를 송신하는 방식)을 사용하여 상기 이동 단말로 송신된다.
상기 Icontrol_average는 상기 이동 단말로부터 수신되는 간섭량을 상기 서빙 기지국이 측정하여 미리 설정된 주기 이상의 긴 주기로 브로드캐스트 방식에 따라 상기 이동 단말에게 송신되는 값이다. 상기 Icontrol_average는 상기 x의 비트값보다 더 많고 더 정밀한 비트값을 가지며, 상기 x가 송신되는 주기보다 긴 주기로 상기 서빙 기지국에서 상기 이동 단말로 송신된다.
이를 예를 들어 설명하면, 상기 x가 3 비트값을 갖는 경우, 상기 x는 다음과 같은 8가지 값들 [0(000), 0.25(001), 0.5(010), 7.5(011), 1(100), 1.25(101), 1.5(110), 1.75(111)] 중 하나를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 x가 이진 신호로 001을 나타낼 경우 상기 x는 0.25의 값에 대응되므로, 0.25배의 가중치가 적용된 Icontrol_average 값이 상향링크 전력 제어식에 사용된다.
이하 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 전력 제어 방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크 전력 제어식이 사용되는 무선 통신 시스템의 구성을 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 매크로 셀인 p2 셀(400)을 관장하는 매크로 기지국(405), 상기 p2 셀(400)에 포함되는 소형 셀인 p1 셀(410)을 관장하는 소형 셀 기지국(415), 상기 p1 셀(410) 내의 제1이동 단말(421), 상기 p2 셀(400) 내의 제2이동 단말(422), 제3이동 단말(423) 및 중앙 제어부(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 매크로 기지국(405)과 상기 소형 셀 기지국(415)은 직접 연결을 위한 전송 선로를 사용하여 통신을 수행한다. 그리고, 상기 중앙 제어부는 상기 매크로 기지국(405) 및 상기 소형 셀 기지국(415)과 연결되어, 상기 매크로 기지국(405)과 상기 소형 셀 기지국(415)을 동시에 제어한다.
상기와 같은 무선 통신 시스템에서는, 본 발명의 실시 예에서 제안하는 상향링크 전력 제어식에 사용되는 가중치 x가 다음과 같은 두 가지 방법으로 설정된다.
상기 두 가지 방법 중 제1방법은 중앙 제어 인접셀에서의 자원 할당 정보를 근거로, 서빙 기지국이 가중치 x를 다수개의 값으로 나누어 설정하는 방법이다. 그리고, 상기 두 가지 방법 중 제2방법은 상기 서빙 기지국이 상기 중앙 제어 인접셀의 기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지를 수신하는지 여부와, 상기 수신된 메시지에 따른 동작을 수행하는지 여부에 따라 상기 가중치 x를 다수개의 값으로 나누어 설정하는 방법이다.
여기서, 상기 서빙 셀이 상기 매크로 셀(400)인 경우 상기 중앙 제어 인접셀은 상기 소형 셀(410)이 될 수 있으며, 상기 서빙 셀이 상기 소형 셀(410)인 경우 상기 중앙 제어 인접셀은 상기 매크로 셀(400)이 될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 서빙 셀이 상기 소형 셀(410)이고 상기 중앙 제어 인접셀이 상기 매크로 셀(400)인 경우 가중치 x를 설정하는 방법을 설명하기로 한다. 상기와 같은 방법은 상기 서빙 셀이 상기 매크로 셀(400)이고 상기 중앙 제어 인접셀이 상기 소형 셀(410)인 경우 유사하게 사용될 수 있음은 물론이다.이하 도 5를 참조하여 상기 두 가지 방법 중 상기 제1방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국에서 상향링크 전력 제어를 위한 가중치 x를 설정하는 제1방법을 나타낸 순서도이다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해, 도 4에 도시된 무선 통신 시스템을 참조하기로 하며, 상기 서빙 기지국이 소형 셀 기지국(415)인 경우를 설명하기로 한다. 앞서, 설명한 바와 같이 상기 서빙 기지국은 매크로 셀 기지국(405)이 될 수도 있으며, 이 경우 중앙 제어 인접셀은 소형 셀(410)이 될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 서빙 기지국이 상기 소형 셀 기지국(415)인 경우, 상기 소형 셀 기지국(415)은 매크로 기지국(405)으로부터 매크로 셀(400)에 대한 자원 할당 정보를 수신할 수 있다. 상기 매크로 기지국(405)의 자원 할당 정보는 상기 소형 셀 기지국(415)의 요청 또는, 중앙 제어부의 지시에 따라 상기 소형 셀 기지국(415)으로 송신될 수 있다. 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)의 자원 할당 정보가 수신되면, 상기 수신된 자원 할당 정보를 사용하여 다음과 같은 동작을 수행한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 500 단계에서 상기 매크로 기지국(405)이 특정 대역(즉, p1 셀(410)에 간섭의 영향을 미치는 대역)을 사용하지 않거나 뮤팅(Muting) 동작을 수행하는지 여부를 판단한다. 즉, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 상기 소형 셀 기지국(415)의 요청에 의해 또는 상기 매크로 기지국(405) 자신의 판단에 따라, 특정 대역에 대하여 이동 단말을 할당하지 않거나 전체 부프레임에 대한 할당을 수행하지 않는 뮤팅 부프레임을 사용하는지 여부를 판단한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 특정 대역을 사용하지 않거나 뮤팅 동작을 수행하는 경우, 502 단계에서 가중치 x를 0으로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 제1이동 단말(421)에게 자원을 할당하면서 상기 0으로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다. 그러면, 상기 제1이동 단말(421)은 할당받은 자원을 사용하여 상향링크 신호를 송신하는 경우 상기 매크로 기지국(405)으로부터의 간섭이 존재하지 않을 것임을 인지할 수 있다. 따라서, 상기 제1이동 단말(421)은 필요에 따라 중앙 제어부에 연결되어 있지 않은 외부 셀의 간섭만을 고려하여, 상향링크 전력 제어를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 상향링크 전력 제어를 위해 다음 수학식 5가 사용된다.
Figure pat00005
상기 수학식 5를 사용하여 상향링크 전력 제어가 수행될 경우, 종래의 사용되던 송신 전력보다 낮은 송신 전력이 사용됨으로써 전력의 소모가 최소화되고 상향링크에서의 간섭이 최소화될 수 있다.
한편, 상기 500 단계에서 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 특정 대역을 사용하거나 뮤팅 동작을 수행하지 않는 경우, 504 단계로 진행한다.
상기 504 단계에서, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 상기 소형 셀 기지국(410)으로부터 먼 위치에 존재하는 이동 단말, 일 예로 제3이동 단말(423)에 자원을 할당하는지 여부를 판단한다. 상기 소형 셀 기지국(410)으로부터 먼 위치에 존재하는 이동 단말은 상기 소형 셀 기지국(410)로부터 미리 설정된 거리 이상 떨어진 위치에 존재하는 이동 단말을 말한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 상기 제3이동 단말(423)에 자원을 할당하는 경우, 상기 제3이동 단말(423)에 의한 상향링크 간섭이 다른 이동 단말에 의한 간섭보다 작은 것으로 판단한다. 따라서, 상기 소형 셀 기지국(415)은 506 단계로 진행하여 가중치 x를 0과 1사이의 값(0 < x < 1)으로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 0과 1사이의 값으로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 504 단계에서 상기 매크로 기지국(405)이 상기 제3이동 단말(423)에 자원을 할당하지 않는 경우, 508 단계로 진행한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 508 단계에서 상기 매크로 기지국(405)이 상기 소형 셀 기지국(410)으로부터 근접한 위치에 존재하는 이동 단말, 일 예로 제2이동 단말(422)에 자원을 할당하는지 여부를 판단한다. 상기 소형 셀 기지국(410)으로부터 근접한 위치에 존재하는 이동 단말은 상기 소형 셀 기지국(410)로부터 미리 설정된 거리 내에 위치한 이동 단말을 말한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)이 상기 제2이동 단말(422)에 자원을 할당하는 경우, 상기 제2이동 단말(422)에 의한 상향링크 간섭이 다른 이동 단말에 의한 간섭보다 많은 것으로 판단한다. 따라서, 상기 소형 셀 기지국(415)은 510 단계로 진행하여 가중치 x를 1보다 큰 값(x > 1)으로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 1보다 큰 값으로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다.
한편, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 508 단계에서, 상기 매크로 기지국(405)이 상기 제2이동 단말(422)에 자원을 할당하지 않는 경우, 일 예로 종래의 상향링크 제어식을 사용할 경우 514 단계로 진행하여 가중치 x를 1로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 1로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다. 이때, 하기 수학식 6이 상기 상향링크 전력 제어를 위해 사용된다.
Figure pat00006
상기 수학식 6에 나타난 바와 같이, 상기 가중치 x가 1인 경우에는 수학식 1에 나타난 종래의 상향링크 전력 제어식과 동일한 상향링크 전력 제어식이 사용된다.
다음으로, 상향링크 전력 제어를 위한 가중치 x를 설정하는 제2방법을 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국에서 상향링크 전력 제어를 위한 가중치 x를 설정하는 제2방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에서는 설명의 편의를 위해, 도 4에 도시된 무선 통신 시스템을 참조하기로 하며, 상기 서빙 기지국이 소형 셀 기지국(415)인 경우를 설명하기로 한다. 앞서, 설명한 바와 같이 상기 서빙 기지국은 매크로 셀 기지국(405)이 될 수도 있으며, 이 경우 중앙 제어 인접셀은 소형 셀(410)이 될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 서빙 기지국이 소형 셀 기지국(415)인 경우, 상기 소형 셀 기지국(415)은 매크로 기지국(405)으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지를 수신할 수 있다. 상기 간섭량 조정을 위한 메시지는 간섭량 하향 요청 메시지 및 간섭량 상향 허용 메시지를 포함한다. 이를 구체적으로 설명하면, 상기 매크로 기지국(405)은 상기 소형 셀 기지국(415)의 p2 셀(400)로의 간섭이 임계값을 초과하는 경우, 간섭량을 줄여달라는 요청을 나타내는 간섭량 하향 요청 메시지를 상기 소형 셀 기지국(415)으로 송신한다. 그리고, 상기 매크로 기지국(405)은 상기 소형 셀 기지국(415)의 상기 p2셀(400)로의 간섭이 임계값을 초과하지 않는 경우, 상기 p1 셀(410)의 간섭량을 증대시키는 것을 허용함을 나타내는 간섭량 상향 허용 메시지를 상기 소형 셀 기지국(415)으로 송신한다.
이에 따라, 상기 소형 셀 기지국(415)은 600 단계에서 상기 매크로 기지국(405)으로부터 간섭량 하향 요청 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다. 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 간섭량 하향 요청 메시지가 수신되고, 상기 간섭량 하향 요청 메시지에 따른 간섭량 하향 요청을 받아들일 경우 602 단계로 진행하여 가중치 x를 1보다 작은 값으로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 1보다 작은 값으로 설정된 가중치 x를 제1이동 단말(421)로 송신한다. 그러면, 상기 제1이동 단말(421)이 상기 1보다 작은 값으로 설정된 가중치 x를 사용하여 상향링크 송신 전력값을 낮추게 되므로, 상기 p2 셀(400)내의 간섭량은 줄어들 수 있다.
한편, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 600 단계에서 상기 매크로 기지국(405)으로부터 상기 간섭량 하향 요청 메시지가 수신되지 않는 경우, 604 단계에서 상기 매크로 기지국(405)으로부터 상기 간섭량 상향 허용 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 매크로 기지국(405)으로부터 상기 간섭량 상향 허용 메시지가 수신되었으며, 상기 제1이동 단말(421)로부터 송신되는 신호에 대한 수신 신호 감도를 높일 필요가 있는 경우, 606 단계로 진행하여 가중치 x를 1보다 큰 값으로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 1보다 큰 값으로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다. 이에 따라, 상기 제1이동 단말(421)의 상향링크 송신 전력이 증가되어, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 제1이동 단말(421)로부터 수신 신호 감도가 향상된 신호를 수신할 수 있게 된다.
상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 604 단계에서, 상기 매크로 기지국(405)으로부터 상기 간섭량 상향 허용 메시지가 수신되지 않고, 상기 제1이동 단말(421)로부터 송신되는 신호에 대한 수신 신호 감도를 높일 필요가 없는 경우, 또는 종래의 상향링크 전력 제어식을 사용하여 상향링크 전력 제어 및 간섭량 제어를 하기를 원하는 경우 608 단계로 진행한다. 상기 608 단계에서 상기 소형 셀 기지국(415)은 가중치 x를 1로 설정한다. 그리고, 상기 소형 셀 기지국(415)은 상기 1로 설정된 가중치 x를 상기 제1이동 단말(421)로 송신한다.
상기 도 5 및 도 6에 나타난 상기 가중치 x를 결정하는 방법을 간단하게 정리하면 다음의 표 1에 나타난 바와 같다.
소형 셀 기지국
(서빙 기지국) 에서 결정한 제1이동 단말을 위한 가중치 x값		 매크로 기지국(중앙 제어 인접셀의 기지국)의 동작
x > 1 (1) p1 셀에 근접한 위치에 존재하는 이동 단말에 자원을 할당하는 경우
(2) p2 셀에 영향을 주는 간섭량이 임계값 이하여서 p1 셀 내 송신 전력을 높이는 것을 허용한 경우
x = 1 (1) (기존의) 일반적인 간섭 상황이 발생한 경우
(2) 각 셀간 독립적인 상향링크 전력 제어를 수행하는 경우
0 < x < 1 (1) p1 셀로부터 먼 위치에 존재하는 이동 단말에 자원을 할당하는 경우
(2) p2 셀에 영향을 주는 간섭량이 임계값 이상이어서 p1 셀로 간섭량을 줄여달라고 요청하는 경우
x = 0 뮤팅(Muting) 부프레임을 사용하거나 해당 대역에 이동 단말을 할당하지 않는 경우
이하 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 동작을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 상기 서빙 기지국은 700 단계에서 미리 설정된 시간 동안 주기적으로 중앙 제어 인접셀로부터의 간섭량(Icontrol)을 측정하고, 상기 측정된 간섭량의 평균값인 평균 간섭량(Icontrol_average)을 산출한다. 그리고, 상기 서빙 기지국은 702 단계에서 평균 간섭량에 대한 송신 주기가 도래되었는지 판단한다.
상기 서빙 기지국은 상기 평균 간섭량에 대한 송신 주기가 도래된 경우, 704 단계로 진행하여 상기 산출된 평균 간섭량을 브로드캐스트 채널(Broadcast Channel)을 사용하여 자신의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 송신한다. 그리고, 상기 서빙 기지국은 706 단계에서 각 이동 단말을 위한, 상향링크 전력 제어를 위해 사용되는 가중치 x에 대한 송신 주기가 도래되었는지 여부를 판단한다.
상기 서빙 기지국은 상기 가중치 x에 대한 송신 주기가 도래된 경우, 708 단계로 진행하여 상기 산출된 평균 간섭량에 대한 가중치 x의 값을 상기 매크로 셀에서의 자원 할당 상태, 채널 할당 상태, 상기 매크로 셀 내의 이동 단말의 상태 및 위치 등을 고려하여 결정한다. 상기 가중치 x의 값을 결정하는 과정은 앞서, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하였으므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 서빙 기지국은 상기 가중치 x의 값이 결정되면, 710 단계로 진행하여 상기 결정된 가중치 x의 값을 브로드캐스트 또는 유니캐스트 방식을 사용하여 해당 이동 단말에게 송신한다.
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 동작을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 이동 단말은 800 단계에서 서빙 기지국으로부터 상기 중앙 제어 인접셀에 대한 평균 간섭량(Icontrol_average)을 브로드캐스트 채널을 통해 수신한다. 그리고, 상기 이동 단말은 802 단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 x 값을 브로드캐스트 채널 또는 유니캐스트 채널을 통해 수신한다. 상기 이동 단말은 상기 평균 간섭량과 가중치 x값을 주기적으로 수신할 수 있으며, 그 수신 시점은 상기 서빙 기지국의 송신 시점에 따라 동일하거나 상이할 수도 있다.
상기 이동 단말은 804 단계에서 상향링크 신호를 상기 서빙 기지국으로 송신하기 위한 상향링크 신호 송신 시점이 되었는지 여부를 판단한다. 상기 이동 단말은 상기 상향링크 신호 송신 시점이 된 경우, 806 단계에서 상기 평균 간섭량과 가중치 x를 사용하여 상향링크 전력값을 결정한다. 구체적으로, 상기 이동 단말은 본 발명의 실시 예에서 제안하는 수학식(즉, 수학식 4에 나타난 "PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR")을 사용하여 상향링크 전력값을 결정한다. 그리고, 상기 이동 단말은 808 단계에서 상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 서빙 기지국으로 상향링크 신호를 송신한다.
이하 도 9를 참조하여, 서빙 기지국의 구성을 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 블록 구성도이다.
도 9를 참조하면, 상기 서빙 기지국은 제어부(900), 송신부(910), 수신부(920), 메모리(930) 및 기지국 인터페이스부(940)를 포함한다.
상기 제어부(900)는 상기 송신부(910), 수신부(920), 메모리(930) 및 기지국 인터페이스부(940)를 제어하며, 상기 서빙 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(900)는 앞서 설명한 도 5-7에 도시된 서빙 기지국의 동작에 대응되는 동작을 수행한다.
구체적으로, 상기 제어부(900)는 중앙 제어 인접셀로부터의 간섭량을 측정하고, 상기 측정된 간섭량의 평균값인 평균 간섭량을 산출한다. 그리고, 상기 제어부(900)는 상기 평균 간섭량에 대한 송신 주기가 도래되면, 브로드캐스트 채널을 사용하여 상기 산출된 평균 간섭량을 상기 서빙 기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들로 송신한다.
그리고, 상기 제어부(900)는 상향링크 전력 제어를 위해 사용되는 가중치 x에 대한 송신 주기가 도래된 경우, 상기 산출된 평균 간섭량에 대한 가중치 x의 값을 결정한다. 이때, 상기 제어부(900)는 상기 중앙 제어 인접셀에서의 자원 할당 상태, 채널 할당 상태 및 이동 단말의 위치 및 상태 정보 등을 고려하여 상기 가중치 x의 값을 결정한다. 상기 제어부(900)는 상기 가중치 x의 값이 결정되면, 상기 결정된 가중치 x의 값을 브로드캐스트 또는 유니캐스트 방식을 사용하여 해당 이동 단말에게 송신한다.
상기 송신부(910)는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 평균 간섭량을 브로드캐스팅 방식에 따라 상기 서빙 기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 송신한다. 그리고, 상기 송신부(910)는 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 x를 브로드캐스트 방식 또는 유니캐스트 방식에 따라 해당 이동 단말들에게 송신한다.
상기 수신부(920)는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 이동 단말로부터 송신되는 상향링크 신호를 수신한다.
그리고, 상기 메모리(930)는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 평균 간섭량 및 가중치 x를 저장한다.
상기 기지국 인터페이스부(940)는 상기 중앙 제어 인접셀과의 통신을 수행한다. 구체적으로, 상기 기지국 인터페이스부(940)는 상기 중앙 제어 인접셀로부터 상기 중앙 제어 인접셀에서의 자원 할당 상태, 채널 할당 상태 및 이동 단말의 위치 및 상태 정보 등을 수신한다.
다음으로, 도 10을 참조하여 이동 단말의 구성을 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 상기 이동 단말은 제어부(1000), 송신부(1010), 수신부(1020) 및 메모리(1030)를 포함한다.
상기 제어부(1000)는 상기 송신부(1010), 수신부(1020) 및 메모리(1030)를 제어하며, 상기 이동 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 상기 제어부(1000)는 앞서 설명한 도 8에 도시된 이동 단말의 동작에 대응되는 동작을 수행한다.
구체적으로, 상기 제어부(1000)는 서빙 기지국으로부터 매크로 셀에 대한 평균 간섭량 및 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 x값이 수신되면, 상향링크 신호를 상기 서빙 기지국으로 송신하기 위한 상향링크 신호 송신 시점이 되었는지 여부를 판단한다. 상기 제어부(1000)는 상기 상향링크 신호 송신 시점이 도래된 경우, 상기 수신된 평균 간섭량과 가중치 x를 사용하여 상향링크 전력값을 결정한다. 구체적으로, 상기 제어부(1000)는 본 발명의 실시 예에서 제안하는 수학식(즉, 수학식 4에 나타난 "PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR")을 사용하여 상향링크 전력값을 결정한다. 그리고, 상기 제어부(1000)는 상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 서빙 기지국으로 상향링크 신호를 송신한다.
상기 송신부(1010)는 상기 제어부(1000)의 제어에 따라 상기 상향링크 신호를 상기 서빙 기지국으로 송신한다.
상기 수신부(1020)는 상기 제어부(1000)의 제어에 따라 상기 평균 간섭량을 브로드캐스트 채널을 통해 수신한다. 그리고, 상기 수신부(1020)는 상기 가중치 x 값을 브로드캐스트 채널 또는 유니캐스트 채널을 통해 수신한다. 상기 수신부(1020)는 상기 평균 간섭량과 가중치 x값을 주기적으로 수신할 수 있으며, 그 수신 시점은 상기 서빙 기지국의 송신 시점에 따라 동일하거나 상이할 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 제1기지국의 상향링크 전력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 간섭량을 주기적으로 측정하고, 상기 주기적으로 측정된 간섭량의 평균값을 산출하는 과정과
    상기 산출된 간섭량의 평균값을 상기 제1기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)하는 과정과,
    상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지가 수신되는지 여부 중 하나를 근거로, 상기 산출된 간섭량의 평균값에 대한 가중치 값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 유니캐스팅(Unicasting) 또는 브로드캐스팅하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기지국 및 상기 제2기지국은 중앙 제어부의 제어에 따라 서로 통신을 수행하는 기지국임을 특징으로 하는 상향링크 전력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 값을 결정하는 과정은,
    상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀에 간섭의 영향을 미치는 대역을 사용하지 않거나 뮤팅(Muting) 부프레임을 사용함이 판단되면, 상기 가중치 값을 제1값으로 결정하는 과정과,
    상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀로부터 미리 설정된 거리 이상의 위치에 존재하는 이동 단말에게 자원을 할당했음이 판단되면, 상기 가중치 값을 상기 제1값과 제2값 사이의 값으로 결정하는 과정과,
    상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀로부터 상기 미리 설정된 거리 내에 위치하는 이동 단말에게 자원을 할당했음이 판단되면, 상기 가중치 값을 상기 제2값보다 큰 값으로 결정하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 값을 결정하는 과정은,
    상기 제2기지국으로부터 상기 간섭량 조정을 위한 메시지로서, 상기 제2기지국의 셀에 대한 상기 제1기지국의 셀로부터의 간섭량 하향 조정을 요청하는 메시지가 수신되면, 상기 가중치 값을 제1값보다 작은 값으로 결정하는 과정과,
    상기 제2기지국으로부터 상기 간섭량 조정을 위한 메시지로서, 상기 간섭량의 상향 조정을 허용하는 메시지가 수신되면, 상기 가중치 값을 상기 제1값보다 큰 값으로 결정하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말들로부터 상향링크 신호를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 상향링크 신호는 상기 이동 단말들로부터 상기 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 사용하여 결정된 송신 전력값을 사용하여 송신된 신호임을 특징으로 하는 상향링크 전력 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신 전력값은 하기 수학식 7을 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 상향링크 전력 제어 방법.
    <수학식 7>
    Icontrol = xIcontrol_average
    PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR
    상기 수학식 7에서 Icontrol은 상기 제2기지국의 셀로부터의 간섭량을 나타내고, x는 상기 가중치 값을 나타내고, Icontrol_average는 상기 산출된 간섭량의 평균값을 나타내고, PTx 는 상기 송신 전력값을 나타내고, L은 상기 제1기지국과 해당 이동 단말 간의 거리에 따른 전파 손실(Propagation Loss)에 대한 보상값을 나타내고, NIouter는 상기 제2기지국의 셀과 다른 셀로부터의 간섭 및 잡음량을 나타내고, SINR은 상기 제1기지국이 수신하고자 하는 신호의 목표 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)를 나타냄.
  7. 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 상향링크 전력을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    서빙 기지국인 제1기지국으로부터 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 평균 간섭량 및 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 값을 수신하는 과정과,
    상기 수신된 평균 간섭량 및 가중치 값을 사용하여 상향링크 전력값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 제1기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1기지국 및 상기 제2기지국은 중앙 제어부의 제어에 따라 서로 통신을 수행하는 기지국임을 특징으로 하는 상향링크 전력 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상향링크 전력값을 결정하는 과정은,
    하기 수학식 8을 사용하여 상기 상향링크 전력값을 결정하는 과정을 포함하는 상향링크 전력 제어 방법.
    <수학식 8>
    Icontrol = xIcontrol_average
    PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR
    상기 수학식 8에서 Icontrol은 상기 제2기지국의 셀로부터의 간섭량을 나타내고, x는 상기 가중치 값을 나타내고, Icontrol _ average는 상기 평균 간섭량을 나타내고, PTx 는 상기 상향링크 전력값을 나타내고, L은 상기 제1기지국과 상기 이동 단말 간의 거리에 따른 전파 손실(Propagation Loss)에 대한 보상값을 나타내고, NIouter는 상기 제2기지국의 셀과 다른 셀로부터의 간섭 및 잡음량을 나타내고, SINR은 상기 제1기지국이 수신하고자 하는 신호의 목표 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)를 나타냄.
  10. 무선 통신 시스템에서 제1기지국에 있어서,
    상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 간섭량을 주기적으로 측정하고, 상기 주기적으로 측정된 간섭량의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 간섭량의 평균값을 상기 제1기지국의 셀 내에 위치한 이동 단말들에게 브로드캐스팅(Broadcasting)하고, 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 간섭량 조정을 위한 메시지가 수신되는지 여부 중 하나를 근거로, 상기 산출된 간섭량의 평균값에 대한 가중치 값을 결정하고, 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 유니캐스팅(Unicasting) 또는 브로드캐스팅하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 제2기지국으로부터 상기 제2기지국의 셀에 대한 자원 할당 정보 및 상기 간섭량 조정을 위한 메시지를 수신하는 기지국 인터페이스와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 상기 이동 단말들에게 송신하는 송신부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 저장하는 메모리를 포함하는 제1기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1기지국 및 상기 제2기지국은 중앙 제어부의 제어에 따라 서로 통신을 수행하는 기지국임을 특징으로 하는 제1기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀에 간섭의 영향을 미치는 대역을 사용하지 않거나 뮤팅(Muting) 부프레임을 사용함이 판단되면, 상기 가중치 값을 제1값으로 결정하고, 상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀로부터 미리 설정된 거리 이상의 위치에 존재하는 이동 단말에게 자원을 할당했음이 판단되면, 상기 가중치 값을 상기 제1값과 제2값 사이의 값으로 결정하고, 상기 자원 할당 정보를 근거로 상기 제2기지국이 상기 제2기지국의 셀로부터 상기 미리 설정된 거리 내에 위치하는 이동 단말에게 자원을 할당했음이 판단되면, 상기 가중치 값을 상기 제2값 보다 큰 값으로 결정함을 특징으로 하는 제1기지국.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2기지국으로부터 상기 간섭량 조정을 위한 메시지로서, 상기 제2기지국의 셀에 대한 상기 제1기지국의 셀로부터의 간섭량 하향 조정을 요청하는 메시지가 수신되면, 상기 가중치 값을 제1값보다 작은 값으로 결정하고, 상기 제2기지국으로부터 상기 간섭량 조정을 위한 메시지로서, 상기 간섭량의 상향 조정을 허용하는 메시지가 수신되면, 상기 가중치 값을 상기 제1값보다 큰 값으로 결정함을 특징으로 하는 제1기지국.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이동 단말들로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신부를 더 포함하며,
    상기 상향링크 신호는 상기 이동 단말들로부터 상기 산출된 간섭량의 평균값 및 상기 결정된 가중치 값을 사용하여 결정된 송신 전력값을 사용하여 송신된 신호임을 특징으로 하는 제1기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 송신 전력값은 하기 수학식 9를 사용하여 계산됨을 특징으로 하는 제1기지국.
    <수학식 9>
    Icontrol = xIcontrol _ average
    PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR
    상기 수학식 9에서 Icontrol은 상기 제2기지국의 셀로부터의 간섭량을 나타내고, x는 상기 가중치 값을 나타내고, Icontrol_average는 상기 산출된 간섭량의 평균값을 나타내고, PTx 는 상기 송신 전력값을 나타내고, L은 상기 제1기지국과 해당 이동 단말 간의 거리에 따른 전파 손실(Propagation Loss)에 대한 보상값을 나타내고, NIouter는 상기 제2기지국의 셀과 다른 셀로부터의 간섭 및 잡음량을 나타내고, SINR은 상기 제1기지국이 수신하고자 하는 신호의 목표 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)를 나타냄.
  16. 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서,
    서빙 기지국인 제1기지국으로부터 상기 제1기지국의 인접 기지국인 제2기지국의 셀에 대한 평균 간섭량 및 상기 평균 간섭량에 대한 가중치 값을 수신하고, 상기 수신된 평균 간섭량 및 가중치 값을 사용하여 상향링크 전력값을 결정하고, 상기 결정된 상향링크 전력값을 사용하여 상기 하위 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 평균 간섭량 및 가중치 값을 수신하는 수신부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 평균 간섭량 및 가중치 값을 저장하는 메모리와,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 상향링크 신호를 상기 제1기지국으로 송신하는 송신부를 포함하는 이동 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1기지국 및 상기 제2기지국은 중앙 제어부의 제어에 따라 서로 통신을 수행하는 기지국임을 특징으로 하는 이동 단말.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기 수학식 10을 사용하여 상기 상향링크 전력값을 결정함을 특징으로 하는 이동 단말.
    <수학식 10>
    Icontrol = xIcontrol_average
    PTx = L + NIouter + xIcontrol_average + SINR
    상기 수학식 10에서 Icontrol은 상기 제2기지국의 셀로부터의 간섭량을 나타내고, x는 상기 가중치 값을 나타내고, Icontrol_average는 상기 평균 간섭량을 나타내고, PTx 는 상기 상향링크 전력값을 나타내고, L은 상기 제1기지국과 상기 이동 단말 간의 거리에 따른 전파 손실(Propagation Loss)에 대한 보상값을 나타내고, NIouter는 상기 제2기지국의 셀과 다른 셀로부터의 간섭 및 잡음량을 나타내고, SINR은 상기 제1기지국이 수신하고자 하는 신호의 목표 신호 대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)를 나타냄.
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