KR20130065285A - 기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법 - Google Patents

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KR20130065285A
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김준식
조경탁
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박남훈
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법에 관한 것이다. 본 발명의 반송파 할당 방법은, 무선 통신 네트워크의 무선 자원을 검색하는 단계, 무선 통신 네트워크의 셀들의 정보를 가리키는 셀 정보를 갱신하는 단계, 동작 및 유지 시스템에 연결된 기지국의 액세스 모드를 검색하는 단계, 기지국의 무선 용량을 검색하는 단계, 그리고 무선 자원, 셀 정보, 액세스 모드, 그리고 무선 용량에 따라, 기지국에 반송파를 할당하는 단계로 구성된다.

Description

기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법{CARRIER ASSIGNING METHOD OF ASSIGNING CARRIER TO STATION}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는 기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법에 관한 것이다.
무선 모바일 네트워크(wireless mobile netwok)는 이동성(mobility)을 갖는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다. 무선 모바일 네트워크는 복수의 기지국들로 구성된다.
각 기지국은 하나의 셀을 운영한다. 기지국은 담당 셀 내에 위치한 무선 통신 단말과 무선 통신을 수행한다. 무선 통신 단말이 하나의 셀(소스 셀, source cell)로부터 다른 하나의 셀(목표 셀, target cell)로 이동할 때, 목표 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 수립하고, 소스 셀의 기지국은 무선 통신 단말과 통신을 종료한다. 이와 같은 동작은 핸드오버(HO, Hand Over)라 불린다. 핸드 오버에 의해, 무선 모바일 네트워크는 무선 통신 단말에 끊김없는(seamless) 무선 통신 서비스를 제공한다.
상용화된 무선 모바일 네트워크로, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband CDMA), CDMA 2000, WiMAX (World interoperability for Microwave Access), LTE (Long Term Evolution) 등이 있다.
무선 모바일 네트워크에서, 간섭 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 인접한 셀들의 기지국들이 송수신하는 전파들은 서로에게 간섭으로 작용할 수 있다. 다른 예로서, 특정 기지국이 인증된 무선 통신 단말들에게만 무선 통신 서비스를 제공하는 폐쇄형(CSG, Closed Subscriber Group) 기지국일 수 있다. 인증되지 않은 무선 통신 단말이 그 기지국의 셀에 진입할 때, 인증되지 않은 무선 통신 단말은 진입한 셀의 기지국이 아닌 더 먼 곳의 기지국으로부터 무선 통신 서비스를 제공받는다. 이때, 특정 기지국이 송수신하는 전파는 인증되지 않은 무선 통신 단말과 더 먼 곳의 기지국 사이의 무선 송수신에 간섭으로 작용할 수 있다.
본 발명의 목적은 감소된 간섭을 유발하도록 기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법을 제공하는 데에 있다.
무선 통신 네트워크의 동작 및 유지(O&M, Operation & Maintenance) 시스템이 기지국에 반송파를 할당하는 본 발명의 실시 예에 따른 반송파 할당 방법은, 상기 무선 통신 네트워크의 무선 자원을 검색하는 단계; 상기 무선 통신 네트워크의 셀들의 정보를 가리키는 셀 정보를 갱신하는 단계; 상기 동작 및 유지 시스템에 연결된 기지국의 액세스 모드를 검색하는 단계; 상기 기지국의 무선 용량을 검색하는 단계; 그리고 상기 무선 자원, 셀 정보, 액세스 모드, 그리고 무선 용량에 따라, 상기 기지국에 반송파를 할당하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 셀 정보를 갱신하는 단계는, 상기 기지국이 연결될 때, 또는 상기 기지국이 연결되지 않아도 주기적으로 수행된다.
실시 예로서, 상기 셀 정보를 갱신하는 단계는, 상기 셀들 사이의 간섭을 가리키는 간섭 지시자를 갱신하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 기지국의 액세스 모드를 검색하는 단계는, 상기 기지국이 개방형 액세스(open access) 모드인지, 혼합형 액세스(hybrid access) 모드인지, 또는 폐쇄형(CSG, Closed Subscriber group) 모드인지 판별하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 반송파를 할당하는 단계는, 상기 기지국에 다른 셀과 반송파를 공유하지 않는 전용 반송파, 다른 셀과 반송파를 일부 공유하는 부분 공유 반송파, 또는 다른 셀과 반송파를 ryddb하는 공유 반송파를 할당하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 기지국이 폐쇄형(CSG) 모드일 때, 상기 기지국에 전용 반송파가 부분 공유 반송파나 공유 반송파보다 우선적으로 할당되고, 상기 부분 공유 반송파가 상기 공유 반송파보다 우선적으로 할당된다.
실시 예로서, 상기 기지국이 개방형 액세스 모드 또는 혼합형 액세스 모드일 때, 상기 무선 자원, 셀 정보, 액세스 모드, 그리고 무선 용량에 따라, 상기 기지국에 반송파가 할당된다.
실시 예로서, 상기 셀 정보를 갱신하는 단계는, 상기 무선 통신 네트워크의 기지국들 사이에 인터페이스가 존재할 때, 상기 인터페이스를 이용하여 제 1 셀 정보를 생성하고 제 1 가중치를 설정하는 단계; 상기 무선 통신 네트워크의 기지국들에 하향 링크 수신기가 존재할 때, 상기 하향 링크 수신기를 이용하여 제 2 셀 정보를 생성하고 제 2 가중치를 설정하는 단계; 그리고 채널 품질 지시자(CQI, Channel Quality Indicator)를 이용하여 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 2 셀 정보를 생성하고 상기 제 2 가중치를 설정하는 단계는, RSRP (Reference Signal Received Power) 및 RSRQ (Reference Signal Received Quality)를 연산하는 단계; 상기 RSRQ 대비 상기 RSRP의 변화량을 연산하는 단계; 그리고 상기 RSRQ에 기반한 상기 RSRQ의 편차에 따라 상기 제 2 가중치를 설정하는 단계를 포함한다.
실시 예로서, 상기 제 3 셀 정보를 생성하고 상기 제 3 가중치를 설정하는 단계는, 상기 채널 품질 지시자(CQI)를 수신하는 단계; 상기 채널 품질 지시자(CQI)의 평균 대비 상기 채널 품질 지시자(CQI)의 변화량을 연산하는 단계; 그리고 상기 채널 품질 지시자(CQI)에 평균에 기반한 상기 채널 품질 지시자(CQI)의 변화량 편차에 따라 상기 제 3 가중치를 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기지국이 폐쇄형(CSG) 모드인지에 따라, 그리고 간섭 정보를 포함하는 셀 정보에 따라 기지국에 반송파가 할당된다. 따라서, 감소된 간섭을 유발하는 반송파 할당 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크를 보여준다.
도 2는 신규 기지국이 무선 통신 네트워크에 연결될 때, 동작 및 유지 시스템이 신규 기지국에 반송파를 할당하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 무선 통신 네트워크의 기지국들에 할당된 반송파들의 예를 보여준다.
도 4는 동작 및 유지 시스템이 셀 정보를 갱신하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 5는 제 2 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 7은 동작 및 유지 시스템 신규 기지국에 반송파를 할당하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 8은 동작 및 유지 시스템의 자원 관리 테이블을 보여준다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 측정기를 보여주는 블록도이다.
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 네트워크(100)를 보여준다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 네트워크(100)는 기지국들(110, 120, 130, 140)과 동작 및 유지(O&M, Operation & Maintenance) 시스템(150)을 포함한다.
기지국들(110, 120, 130, 140)은 사용자 장치들(UE1, UE2, User Equipment)과 무선 송수신을 수행할 수 있다. 기지국들(110, 120, 130, 140)은 각각 셀들(111, 121, 131, 141)을 형성할 수 있다. 기지국(110)은 다른 기지국들(120, 130, 140)보다 넓은 셀을 형성할 수 있다. 예를 들어, 기지국(110)이 형성하는 셀(111)은 매크로 셀(Macro Cell)일 수 있다. 기지국들(120, 130, 140)이 각각 형성하는 셀들(121, 131, 141)은 피코 셀들(pico cells) 또는 펨토 셀들(femto cells)일 수 있다. 즉, 무선 통신 네트워크(100)는 이기종 네트워크(HetNet, Heterogeneous Network)를 형성할 수 있다.
기지국들(110, 120, 130, 140)은 각각 유선 케이블들(113, 123, 133, 143)을 통해 동작 및 유지 시스템(150)과 연결된다. 유선 케이블들(113, 123, 133, 143)은 광 케이블들 또는 인터넷 케이블들일 수 있다.
동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)을 제어 및 관리할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)에 반송파들을 각각 할당할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)에 동일한 반송파들을 할당할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 가용 반송파들을 반송파 조각들(Carrier Component)로 분할하고, 하나 또는 그 이상의 반송파 조각들을 기지국들(110, 120, 130, 140)에 각각 할당할 수 있다. 즉, 동작 및 유지 시스템(150)은 반송파 집적(Carrier Aggregation)에 기반하여 기지국들(110, 120, 130, 140)에 반송파들을 할당할 수 있다.
기지국들(110, 120, 130, 140) 각각은 개방형 액세스(open access) 모드, 폐쇄형(CSG, Closed Subscriber Group) 모드, 또는 혼합형 액세스(hybrid access) 모드를 가질 수 있다.
개방형 액세스 모드를 갖는 기지국의 셀에서, 사용자 장치들(UE1, UE2)은 제약 없이 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
폐쇄형(CSG) 모드를 갖는 기지국의 셀에서, 사용자 장치들(UE1, UE2) 중 권한을 갖는 사용자 장치는 무선 통신 서비스를 제공받고, 권한이 없는 사용자 장치는 무선 통신 서비스를 제공받을 수 없다.
혼합형 액세스 모드를 갖는 기지국의 셀에서, 사용자 장치들(UE1, UE2) 중 권한을 갖는 사용자 장치는 우선 순위를 갖고 무선 통신 서비스를 제공받는다. 권한이 없는 사용자 장치는 무선 통신 서비스를 제공받되, 우선 순위를 부여받지는 못한다.
예시적으로, 기지국(130)이 폐쇄형(CSG) 모드를 갖고, 사용자 장치(UE1)는 기지국(130)과 통신할 수 있는 권한을 갖고, 사용자 장치(UE2)는 기지국(130)과 통신할 수 있는 권한을 갖지 않을 수 있다. 기지국(110)은 개방형 액세스 모드 또는 혼합형 액세스 모드를 가질 수 있다.
권한을 가진 사용자 장치(UE1)는 기지국(130)을 통해 무선 통신을 수행할 수 있다. 권한을 갖지 않는 사용자 장치(UE2)는 기지국(130)과 무선 통신을 수행할 수 없다. 권한을 갖지 않는 사용자 장치(UE2)는 근거리에 위치한 기지국(130) 대신에, 원거리에 위치한 기지국(110)과 무선 통신을 수행한다. 기지국들(110, 130)이 동일한 반송파들을 사용할 때, 기지국(130)과 사용자 장치(UE1) 사이의 통신, 그리고 기지국(130)이 송출하는 방송 메시지는 사용자 장치(UE2)와 기지국(110) 사이의 통신에 간섭으로 작용할 수 있다. 이 외에도, 기지국(130)과 인접한 기지국들(예를 들어, 기지국들(120, 140))이 기지국(130)과 동일한 반송파를 사용할 때, 기지국들(120, 140) 각각의 통신 및 방송 메시지는 사용자 장치(UE2)와 기지국(110) 사이의 통신에 간섭으로 작용할 수 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위하여, 동작 및 운영 시스템(150)은 무선 통신 네트워크(100)의 간섭이 최소화되도록 기지국들(110~140)의 반송파들을 할당할 수 있다.
도 2는 신규 기지국이 무선 통신 네트워크(100)에 연결될 때, 동작 및 유지 시스템(150)이 신규 기지국에 반송파를 할당하는 방법을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, S110 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 무선 자원을 검색한다. 동작 및 유지 시스템(150)은 무선 통신 네트워크(100)의 모든 무선 자원들을 검색할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 무선 통신 네트워크(100)에서 사용 중인 무선 자원들 및 여분의 무선 자원들을 검색할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 공용 반송파들, 부분 공용 반송파들, 전용 반송파들, 사용되지 않은 반송파들을 검색할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 사용 중인 무선 용량(capacity) 및 사용되지 않은 무선 용량을 검색할 수 있다.
S120 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 셀 정보를 갱신한다. 셀 정보는 셀들(111, 121, 131, 141)에서 발생하는 간섭을 가리키는 간섭 지시자(interference indicator)를 포함할 수 있다. 셀 정보 갱신은 도 4를 참조하여 더 상세하게 설명된다.
S130 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국의 액세스 모드를 검색한다. 예를 들어, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국이 개방형 액세스(open access) 모드를 갖는지, 혼합형 액세스(hybrid access) 모드를 갖는지, 또는 폐쇄형(CSG, Closed Subscriber Group) 모드를 갖는지 검색할 수 있다.
S140 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국의 무선 용량을 검색한다. 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에서 사용될 무선 용량을 검색할 수 있다.
S150 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 검색된 무선 자원, 셀 정보, 신규 기지국의 액세스 모드, 그리고 신규 기지국의 무선 용량에 따라, 신규 기지국에 반송파를 할당할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 공용 반송파, 부분 공용 반송파, 또는 전용 반송파를 할당할 수 있다. 반송파 할당은 도 7을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 3은 무선 통신 네트워크(100)의 기지국들(110, 120, 130, 140)에 할당된 반송파들의 예를 보여준다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 기지국(110)의 반송파는 기지국(120)의 반송파와 동일하다. 즉, 기지국들(110, 120)의 반송파들은 공용 반송파들일 수 있다.
기지국(130)의 반송파의 일부는 기지국들(110, 120)의 반송파들과 중복되고, 나머지 일부는 다른 기지국들(110, 120, 130)의 반송파들과 중복되지 않는다. 즉, 기지국(130)의 반송파는 부분 공용 반송파일 수 있다.
기지국(140)의 반송파는 다른 기지국들(110, 120, 130)의 반송파들과 중복되지 않는다. 즉, 기지국(140)의 반송파는 전용 반송파일 수 있다.
도 4는 동작 및 유지 시스템(150)이 셀 정보를 갱신하는 방법(도 2의 S120 단계)을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, S210 단계에서 셀 정보의 갱신 이벤트가 발생한다. 예를 들어, 신규 기지국이 무선 통신 네트워크(100)에 추가될 때, 셀 정보의 갱신 이벤트가 발생할 수 있다. 신규 기지국이 무선 통신 네트워크(100)에 추가되지 않더라도, 셀 정보의 갱신 이벤트는 주기적으로 발생할 수 있다.
S220 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국간 인터페이스가 존재하는지 판별한다. 예를 들어, 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국 사이에 통신을 제공하는 X2 인터페이스가 기지국들(110, 120, 130, 140)에 존재하는지 판별할 수 있다.
기지국간 인터페이스가 존재하면, S230 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국간 인터페이스를 이용하여 제 1 셀 정보 및 제 1 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 동작 및 유지 시스템(150)은 부하 정보(load information)을 교환하는 부하 보고(load reporting)를 수행하도록 기지국들(110, 120, 130, 140)을 제어하여, 셀들(111, 121, 131, 141) 사이의 간섭 정보를 수집할 수 있다.
제 1 가중치는 수집되는 셀 정보들 중 제 1 셀 정보의 가중치를 가리킨다. 제 1 셀 정보는 부하 보고(load reporting)을 통해 기지국들(110, 120, 130, 140)로부터 직접 수집되는 간섭 정보이다. 제 1 셀 정보는 셀들(111, 121, 131, 141) 사이의 간섭을 가리키는 정보 중 가장 높은 정확도를 가질 수 있다. 따라서, 제 1 가중치는 다른 셀 정보의 가중치보다 높게 설정될 수 있다.
예시적으로, 기지국들(110, 120, 130, 140) 중 일부 기지국들에 기지국간 인터페이스가 제공되고, 나머지 기지국들에 기지국간 인터페이스가 제공되지 않을 수 있다. 이때, 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국간 인터페이스를 갖는 일부 기지국들에 대해 제 1 셀 정보의 생성 및 제 1 가중치의 설정을 수행할 수 있다.
제 1 셀 정보의 생성과 제 1 가중치의 설정이 완료된 후, 또는 기지국간 인터페이스가 존재하지 않을 때, S240 단계가 수행된다. S240 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 하향 링크 수신기들(downlink receivers)이 존재하는지 판별한다. 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)에 하향 링크 수신기들이 제공되는지 판별할 수 있다.
하향 링크 수신기들이 존재할 때, S250 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 하향 링크 수신기를 이용하여 제 2 셀 정보를 생성하고 제 2 가중치를 설정한다. 예를 들어, 동작 및 유지 시스템(150)은 하향 링크 수신기들을 이용하여 간섭을 측정하도록 기지국들(110, 120, 130, 140)을 제어할 수 있다.
제 2 셀 정보는 기지국들(110, 120, 130, 140)이 하향 링크 수신기들을 이용하여 셀들(111, 121, 131, 141)의 상태를 측정한 결과에 따라 생성된다. 제 2 셀 정보가 가리키는 간섭의 정확도는 제 1 셀 정보가 가리키는 간섭의 정확도보다 낮을 수 있다. 제 2 셀 정보와 연관된 제 2 가중치는 제 1 셀 정보와 연관된 제 1 가중치보다 낮게 설정될 수 있다.
예시적으로, 기지국들(110, 120, 130, 140) 중 일부 기지국들에 하향 링크 수신기들이 제공되고, 나머지 기지국들에 하향 링크 수신기들이 제공되지 않을 수 있다. 이때, 동작 및 유지 시스템(150)은 하향 링크 수신기들을 갖는 일부 기지국들에 대해 제 2 셀 정보의 생성 및 제 2 가중치의 설정을 수행할 수 있다.
하향 링크 수신기를 이용한 제 2 셀 정보의 생성과 제 2 가중치의 설정은 도 5를 참조하여 더 상세하게 설명된다.
제 2 셀 정보의 생성과 제 2 가중치의 설정이 완료된 후, 또는 기지국들(110, 120, 130, 140)에 하향 링크 수신기들이 존재하지 않을 때, S260 단계가 수행된다. S260 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 채널 품질 지시자(CQI, Channel Quality Indicator)를 이용하여 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정한다. 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)이 사용자 장치들(UE1, UE2)로부터 채널 품질 지시자(CQI)를 수신하고, 이를 전송하도록 제어할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 수신된 채널 품질 지시자(CQI)를 이용하여 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정할 수 있다.
제 3 셀 정보는 사용자 장치들(UE1, UE2)에 의해 간접 측정된 셀들(111, 121, 131, 141)의 상태를 기지국들(110, 120, 130, 140)이 수신한 결과에 따라 생성된다. 제 3 셀 정보가 가리키는 간섭의 정확도는 제 2 셀 정보가 가리키는 간섭의 정확도보다 낮을 수 있다. 제 3 셀 정보와 연관된 제 3 가중치는 제 2 셀 정보와 연관된 제 2 가중치보다 낮을 수 있다.
채널 품질 지시자(CQI)를 이용하여 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 것은 도 6을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
S270 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 셀 정보들 및 가중치들에 따라 셀 정보를 갱신할 수 있다. 셀 정보는 가용 반송파들 중 어느 반송파의 간섭이 심한지, 어느 반송파의 간섭이 적은지, 그리고 반송파의 간섭과 기지국들(110, 120, 130, 140)의 위치들 사이의 관계를 가리킬 수 있다. 즉, 셀 정보는 어떤 지역에서는 어느 반송파의 간섭이 심하고 덜한지, 다른 지역에서는 어느 반송파의 간섭이 심하고 덜한지 가리킬 수 있다. 셀 정보에 기반하여, 동작 및 유지 시스템(150)은 어느 지역에서 어느 반송파의 간섭이 심하고 덜한지 파악할 수 있다.
도 5는 제 2 셀 정보를 생성하고 제 2 가중치를 설정하는 방법(도 4의 S250 단계)을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 5를 참조하면, S310 단계에서, RSRP (Reference Signal Recieved Power) 및 RSRQ (Reference Signal Received Quality)가 연산된다. 동작 및 유지 시스템(150)은 하향 링크 수신기들을 통해 RSRP를 측정하도록 기지국들(110, 120, 130, 140)을 제어할 수 있다. 기지국들(110, 120, 130, 140)은 측정된 RSRP에 기반하여 RSRQ를 연산할 수 있다. RSRQ는 하향 링크 수신기로 수신되는 전체 신호의 세기를 가리키는 RSSI (Received Signal Strength Indicator)에 대한 RSRP의 비율을 가리킬 수 있다.
S320 단계에서, RSRQ 대비 RSRP 변화량이 연산된다. 예를 들어, 특정 기지국에서 기준 신호의 세기를 가리키는 RSRP는 일정한데 기준 신호의 품질을 가리키는 RSRQ가 감소한다면, 특정 기지국에서 간섭이 증가하는 것으로 판별될 수 있다. 마찬가지로, 특정 기지국에서 RSRP는 일정한데 RSRQ가 증가한다면, 특정 기지국에서 간섭이 감소하는 것으로 판별될 수 있다. 특정 기지국에서 RSRQ는 일정하고 RSRP가 증가한다면, 특정 기지국에서 간섭이 증가하는 것으로 판별될 수 있다. 특정 기지국에서 RSRQ는 일정하고 RSRP가 감소한다면, 특정 기지국에서 간섭이 감소하는 것으로 판별될 수 있다. RSRP 대비 RSRQ 변화량이 연산되면, 기지국들(110, 120, 130, 140)의 간섭들이 측정될 수 있다. 측정된 간섭은 제 2 셀 정보일 수 있다.
동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)로부터 RSRP 및 RSRQ를 수신하고, 이에 따라 RSRQ 대비 RSRP의 변화량을 연산할 수 있다. 다른 예로서, 기지국들(110, 120, 130, 140)이 RSRQ 대비 RSRP 변화량을 연산하고, 이를 동작 및 운영 시스템(150)으로 전송할 수 있다.
S330 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 RSRQ 기반 RSRP 편차에 따른 가중치를 설정한다. 예를 들어, RSRQ 기반 RSRP의 편차가 클 때, 높거나 낮은 가중치가 설정될 수 있다. 반대로, RSRQ 기반 RSRP의 편차가 적을 때, 높거나 낮은 가중치가 설정될 수 있다. 가중치 설정 방법은 동작 및 유지 시스템(150)의 동작 알고리즘 및 기지국들(110, 120, 130, 140)의 특성에 따라 조절 및 응용될 수 있다.
도 6은 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 방법(도 4의 S260 단계)을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 6을 참조하면, S410 단계에서, 채널 품질 지시자(CQI)가 수신된다. 기지국들(110, 120, 130, 140)은 사용자 장치들(UE1, UE2)로부터 주기적으로 채널 품질 지시자(CQI)를 수신할 수 있다.
S420 단계에서, 채널 품질 지시자(CQI)의 평균 대비 채널 품질 지시자(CQI)의 변화량이 연산된다. 동작 및 유지 시스템(150)은 기지국들(110, 120, 130, 140)로부터 채널 품질 지시자(CQI)를 수신하고, 채널 품질 지시자(CQI)의 평균을 연산하고, 그리고 서브 프레임별로 채널 품질 지시자(CQI)와 연산된 평균의 편차를 측정할 수 있다. 다른 예로서, 기지국들(110, 120, 130, 140)은 채널 품질 지시자(CQI)의 평균을 연산하고, 그리고 서브 프레임 별로 채널 품질 지시자(CQI)와 연산된 평균의 편차를 측정할 수 있다. 기지국들(110, 120, 130, 140)은 연산된 평균의 편차를 동작 및 유지 시스템(150)으로 전송할 수 있다.
채널 품질 지시자(CQI)가 연산된 평균보다 적을 때, 해당 기지국에서 간섭이 증가한 것으로 판별될 수 있다. 채널 품질 지시자(CQI)가 연산된 평균보다 높을 때, 해당 기지국에서 간섭이 감소한 것으로 판별될 수 있다. 연산된 평균 대비 채널 품질 지시자(CQI)의 편차가 측정되면, 기지국들(110, 120, 130, 140)의 간섭들이 측정될 수 있다. 측정된 간섭은 제 3 셀 정보일 수 있다.
S430 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 연산된 평균 대비 채널 품질 지시자(CQI)의 편차에 따른 가중치를 설정한다. 예를 들어, 연산된 평균 대비 채널 품질 지시자(CQI)의 편차가 클 때, 높거나 낮은 가중치가 설정될 수 있다. 반대로, 연산된 평균 대비 채널 품질 지시자(CQI)의 편차가 적을 때, 높거나 낮은 가중치가 설정될 수 있다. 가중치 설정 방법은 동작 및 유지 시스템(150)의 동작 알고리즘 및 기지국들(110, 120, 130, 140)의 특성에 따라 조절 및 응용될 수 있다.
도 7은 동작 및 유지 시스템(150)이 신규 기지국에 반송파를 할당하는 방법(도 2의 S150 단계)을 보여주는 순서도이다. 도 1 및 도 7을 참조하면, S510 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국의 액세스 모드가 폐쇄형(CSG) 모드인지 판별한다. 신규 기지국의 액세스 모드가 폐쇄형(CSG) 모드이면, S520 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 전용 반송파가 할당 가능한지 판별한다. 신규 기지국에 전용 반송파가 할당 가능하면, S530 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 전용 반송파를 할당한다.
신규 기지국에 전용 반송파가 할당될 수 없으면, 즉 전용 반송파를 할당할 수 있는 무선 자원이 부족하면, S540 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 부분 공유 반송파가 할당 가능한지 판별한다. 신규 기지국에 부분 공유 반송파가 할당 가능하면, S550 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 부분 공유 반송파를 할당한다.
신규 기지국에 부분 공유 반송파가 할당될 수 없으면, 즉 부분 공용 반송파를 할당할 수 있는 무선 자원이 부족하면, S560 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 공유 반송파를 할당한다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 기지국(130)이 폐쇄형(CSG) 모드를 가질 때, 기지국(130)은 권한을 갖지 않은 사용자 장치(UE2)와 원거리의 기지국(110) 사이의 통신에 간섭으로 작용한다. 폐쇄형(CSG) 모드를 갖는 기지국(130)에 전용 반송파가 할당되면, 폐쇄형 모드(CSG)를 갖는 기지국(130)은 권한을 갖지 않은 사용자 장치(UE2)에 간섭을 주지 않는다. 따라서, 간섭을 방지하기 위하여, 폐쇄형(CSG) 모드를 갖는 신규 기지국에 전용 반송파가 우선적으로 할당된다.
폐쇄형(CSG) 모드를 갖는 기지국에 부분 공유 반송파가 할당되면, 부분 공유 반송파의 중복 주파수 대역에서 간섭이 발생한다. 폐쇄형(CSG) 모드를 갖는 기지국에 공유 반송파가 할당되면, 공유 반송파의 전체 주파수 대역에서 간섭이 발생한다. 즉, 공유 반송파가 할당된 폐쇄형(CSG) 기지국의 간섭이 부분 공유 반송파가 할당된 폐쇄형(CSG) 기지국의 간섭보다 크다. 따라서, 폐쇄형(CSG) 기지국에 따른 간섭을 최소화하기 위하여, 전용 반송파가 가용하지 않을 때 부분 공유 반송파가 우선적으로 폐쇄형(CSG) 신규 기지국에 할당된다. 공유 반송파는 전용 반송파 및 부분 공유 반송파 모두가 가용하지 않은 경우에 폐쇄형(CSG) 신규 기지국에 할당될 수 있다.
신규 기지국의 액세스 모드가 폐쇄형(CSG) 모드가 아닐 때, S570 단계에서, 동작 및 유지 시스템(150)은 무선 자원, 셀 정보 및 신규 기지국의 무선 용량과 설정 규칙에 따라 신규 기지국에 반송파를 할당할 수 있다.
예를 들어, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국과 인접한 기지국들의 셀 정보로부터, 반송파들 중 간섭이 있거나 많은 반송파들과 간섭이 없거나 적은 반송파들을 검출할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 간섭이 없거나 적은 반송파들을 할당할 수 있다. 신규 기지국의 무선 용량에 따라, 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국에 할당되는 반송파 조각들(Carrier Components)의 수를 조절할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 설정 규칙에 따라 전용 반송파, 부분 공유 반송파, 또는 공유 반송파를 신규 기지국에 우선적으로 할당할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)이 신규 기지국에 반송파를 할당하는 설정 규칙은 무선 통신 네트워크(100)의 통신 환경, 무선 통신 네트워크(100)의 목적 등에 따라 조절 및 변경될 수 있다.
도 8은 동작 및 유지 시스템(150)의 자원 관리 테이블을 보여준다. 도 8을 참조하면, 자원 관리 테이블은 폐쇄형 모드 식별자(CSG ID), 기지국 식별자, 액세스 모드, 주변 셀 밀도, 폐쇄형(CSG) 밀도, 접속 단말 수, 가용자원, 주변 셀로부터 수신된 부하 정보, 그리고 간섭 지시자를 포함한다.
동작 및 유지 시스템(150)은 자원 관리 테이블을 이용하여, 각각의 기지국 식별자에 대응하는 액세스 모드에 따라 기지국이 폐쇄형인지 아닌지를 구분할 수 있다. 동작 및 유지 시스템(150)은 셀 정보를 통해 주변 셀 밀도, 이에 따른 폐쇄형 밀도, 현재 접속 단말수, 현재 활용할 수 있는 반송파 자원, 그리고 주변 셀과 인터페이스가 존재하는 경우 주변 셀로부터 수신된 간섭 정보(예를 들어, 부하 정보(load information))를 토대로 각각의 파라메타에 가중치를 더하여 간섭 지시자를 연산할 수 있다. 간섭 지시자가 크게 나타날 경우, 동작 및 유지 시스템(150)은 해당 기지국에 전용 채널 할당 및 간섭 회피 자원 할당의 우선권을 부여할 수 있다. 기지국들이 동일 폐쇄형 모드 식별자(CSG ID)에 속할 경우, 동작 및 유지 시스템(150)은 간섭 정도에 따라 기지국들에 우선 순위를 부여할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 측정기(200)를 보여주는 블록도이다. 도 1 및 도 9를 참조하면, 간섭 측정기(200)는 하향 링크 수신기(210), 측정기(220), 분석기(230), 그리고 주변 기지국 정보 수집기(240)를 포함한다.
측정기(220)는 하향 링크 수신기(210)를 통해 수신되는 신호들로부터 RSRP 및 RSRQ를 측정할 수 있다. 분석기(230)는 RSRQ 및 RSRP를 분석하여, RSRQ 대비 RSRP 변화량을 연산할 수 있다.
주변 기지국 정보 수집기(240)는 기지국간 인터페이스(241)를 포함할 수 있다. 주변 기지국 정보 수집기(240)는 기지국간 인터페이스(241)를 이용하여 부하 보고(load reporting)을 수행하여, 부하 정보(load information)와 같은 관섭 관련 파라메타를 측정할 수 있다.
간섭 측정기(200)는 기지국들(110, 120, 130, 140) 각각의 구성 요소로 제공될 수 있다.
기지국들(110, 120, 130, 140)은 간섭 측정기(200)에 더하여, 사용자 장치들(UE1, UE2)로부터 채널 간섭 지시자(CQI)를 수신하는 기능을 더 수행할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 동작 및 유지 시스템(150)은 신규 기지국의 액세스 모드 및 기존 기지국들의 셀 정보(간섭 지시자를 포함하는)에 따라, 신규 기지국에 전용 반송파, 부분 공유 반송파, 또는 공유 반송파를 할당할 수 있다. 따라서, 감소된 간섭을 갖는 반송파 할당 방법이 제공될 수 있다.
상술된 실시 예들에서, 신규 기지국에 반송파를 할당하는 예를 참조하여, 반송파 할당 방법이 설명되었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 신규 기지국에 반송파를 할당하는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 부하 밸런싱(load balancing) 또는 다른 이유로, 동작하던 기지국의 반송파가 변경될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예들을 참조하여 설명된 바와 같이, 해당 기지국의 액세스 모드 및 셀 정보를 이용하여, 해당 기지국에 전용 반송파, 부분 공유 반송파, 또는 공유 반송파가 할당될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100; 무선 통신 네트워크 110, 120, 130, 140; 기지국들
111, 121, 131, 141; 셀들 113, 123, 133, 143; 케이블들
150; 동작 및 유지 시스템 UE1, UE2; 사용자 장치들
200; 간섭 측정기 210; 하향 링크 수신기
220; 측정기 230; 분석기
240; 주변 기지국 정보 수집기 241; 기지국간 인터페이스

Claims (10)

  1. 무선 통신 네트워크의 동작 및 유지(O&M, Operation & Maintenance) 시스템이 기지국에 반송파를 할당하는 반송파 할당 방법에 있어서:
    상기 무선 통신 네트워크의 무선 자원을 검색하는 단계;
    상기 무선 통신 네트워크의 셀들의 정보를 가리키는 셀 정보를 갱신하는 단계;
    상기 동작 및 유지 시스템에 연결된 기지국의 액세스 모드를 검색하는 단계;
    상기 기지국의 무선 용량을 검색하는 단계; 그리고
    상기 무선 자원, 셀 정보, 액세스 모드, 그리고 무선 용량에 따라, 상기 기지국에 반송파를 할당하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 정보를 갱신하는 단계는,
    상기 기지국이 연결될 때, 또는 상기 기지국이 연결되지 않아도 주기적으로 수행되는 반송파 할당 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 정보를 갱신하는 단계는,
    상기 셀들 사이의 간섭을 가리키는 간섭 지시자를 갱신하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국의 액세스 모드를 검색하는 단계는,
    상기 기지국이 개방형 액세스(open access) 모드인지, 혼합형 액세스(hybrid access) 모드인지, 또는 폐쇄형(CSG, Closed Subscriber group) 모드인지 판별하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송파를 할당하는 단계는,
    상기 기지국에 다른 셀과 반송파를 공유하지 않는 전용 반송파, 다른 셀과 반송파를 일부 공유하는 부분 공유 반송파, 또는 다른 셀과 반송파를 공유하는 공유 반송파를 할당하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기지국이 폐쇄형(CSG) 모드일 때, 상기 기지국에 전용 반송파가 부분 공유 반송파나 공유 반송파보다 우선적으로 할당되고, 상기 부분 공유 반송파가 상기 공유 반송파보다 우선적으로 할당되는 반송파 할당 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국이 개방형 액세스 모드 또는 혼합형 액세스 모드일 때, 상기 무선 자원, 셀 정보, 액세스 모드, 그리고 무선 용량에 따라, 상기 기지국에 반송파가 할당되는 반송파 할당 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀 정보를 갱신하는 단계는,
    상기 무선 통신 네트워크의 기지국들 사이에 인터페이스가 존재할 때, 상기 인터페이스를 이용하여 제 1 셀 정보를 생성하고 제 1 가중치를 설정하는 단계;
    상기 무선 통신 네트워크의 기지국들에 하향 링크 수신기가 존재할 때, 상기 하향 링크 수신기를 이용하여 제 2 셀 정보를 생성하고 제 2 가중치를 설정하는 단계; 그리고
    채널 품질 지시자(CQI, Channel Quality Indicator)를 이용하여 제 3 셀 정보를 생성하고 제 3 가중치를 설정하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 셀 정보를 생성하고 상기 제 2 가중치를 설정하는 단계는,
    RSRP (Reference Signal Received Power) 및 RSRQ (Reference Signal Received Quality)를 연산하는 단계;
    상기 RSRQ 대비 상기 RSRP의 변화량을 연산하는 단계; 그리고
    상기 RSRQ에 기반한 상기 RSRQ의 편차에 따라 상기 제 2 가중치를 설정하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 3 셀 정보를 생성하고 상기 제 3 가중치를 설정하는 단계는,
    상기 채널 품질 지시자(CQI)를 수신하는 단계;
    상기 채널 품질 지시자(CQI)의 평균 대비 상기 채널 품질 지시자(CQI)의 변화량을 연산하는 단계; 그리고
    상기 채널 품질 지시자(CQI)에 평균에 기반한 상기 채널 품질 지시자(CQI)의 변화량 편차에 따라 상기 제 3 가중치를 설정하는 단계를 포함하는 반송파 할당 방법.
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