KR20130068296A - 이종 네트워크 환경에서의 캐리어 기반 간섭 조정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 간섭 조정 방법은, 제1 노드가 제2 노드로부터 제2 노드가 시스템 정보를 방송하는 무선 자원에 대한 정보, 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보, 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한 정보를 수신하는 단계 및 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신한 상기 정보에 기초하여 무선자원에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하여 노드간 간섭을 완화할 수 있다. 따라서, 커버리지 추구와 커패시티 추구의 균형을 이루면서, 사업자들과 고객들의 요구를 동시에 충족할 수 있는 셀 운영이 가능해진다.

Description

이종 네트워크 환경에서의 캐리어 기반 간섭 조정 방법{METHOD OF CARRIER-BASED INTER-CELL INTERFERENCE CONTROL IN HETEROGENEOUS NETWORK ENVIRONMENT}

본 발명은 셀룰러 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이종(heterogeneous network) 네트워크 환경에 존재하는 노드들간의 간섭(inter-cell interference)을 제어하기 위한 다양한 방법에 관한 것이다.

사업자(operator)는 사용하도록 허가 받은 주파수 대역(frequency band)을 실현하고자 하는 이동통신방식이 지원하는 시스템 대역폭의 단위로 다양한 형태의 운용 캐리어(operational carrier)들로 분할할 수 있으며, 분할된 캐리어 들 각각은 컴포넌트 캐리어(component carrier; 이하 약칭 'CC'와 혼용)라 정의될 수 있다.

컴포넌트 캐리어들은 커버리지 제공을 주 목적으로 하는 커버리지 레이어(coverage layer) 측면과 고객(customer)의 요구를 충족하기 위한 용량의 제공을 주 목적으로 하는 커패시티 레이어(capacity layer) 측면을 고려하여 운용되어야 한다.

이때, 커버리지 레이어와 커패시티 레이어가 중첩되고, 커버리지 레이어에 존재하는 커버리지 노드와 커패시티 레이어에 존재하는 커패시티 노드들이 혼재하는 이종 네트워크 환경에서는 노드들간의 간섭을 조정할 수 있는 방법들이 반드시 필요하다.

본 발명의 목적은, 이종 네트워크 환경에서 노드들간의 간섭을 조정하기 위한 방법으로, 한 노드가 다른 노드에게 간섭 정보를 요청하고 간섭 정보를 수신하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 이종 네트워크 환경에서 노드들간의 간섭을 조정하기 위한 방법으로, 노드들간의 프레임 전송 시간차를 파악하고, 이를 이용하여 노드간 간섭을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 이종 네트워크 환경에서 노드들간의 간섭을 조정하기 위한 방법으로, 한 노드가 다른 노드로부터 자신의 자원 할당 관련 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여 자신의 자원 스케쥴링을 수행함으로써 노드간 간섭을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법은, 제1 노드가 제2 노드의 물리 리소스 블록(PRB: Physical Resource Block) 별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용을 포함한 메시지를 상기 제2 노드로 전송하는 단계 및 상기 메시지에 대응된 응답 메시지를 상기 제2 노드로부터 수신하는 단계를 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 제1 노드는 커패시티(capacity) 증대를 주 목적으로 하는 커패시티 노드이며, 상기 제2 노드는 커버리지(coverage) 확대를 주 목적으로 하는 커버리지 노드일 수 있다.

여기에서, 상기 메시지는 상기 제1 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지이고, 상기 응답 메시지는 상기 제2 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지일 수 있다.

여기에서, 상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 수신한 응답 메시지에 포함된 PRB별 또는 PRB 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 참조하여, 높은 간섭이 발생되는 것으로 지정된 PRB 또는 PRB 그룹에 대한 자원 할당을 중지하거나 자원 할당 우선 순위를 낮추도록 구성될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른, 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법은, 제1 노드가 자신의 물리 리소스 블록(PRB: Physical Resource Block)별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 생성하는 단계, 제1 노드가 제2 노드로부터 상기 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용이 포함된 메시지를 수신하는 단계 및 상기 메시지에 대응된 응답 메시지에 상기 간섭 상황에 대한 정보를 포함시켜 상기 제2 노드로 전송하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 제1 노드는 커버리지(coverage) 확대를 주 목적으로 하는 커버리지 노드이며, 상기 제2 노드는 커패시티(capacity) 증대를 주 목적으로 하는 커패시티 노드일 수 있다.

여기에서, 상기 메시지는 상기 제2 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지이며, 상기 응답 메시지는 상기 제1 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지일 수 있다.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법은, 제1 노드가 제2 노드에게 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제1 정보를 전송하는 단계, 제2 노드로부터 상기 제1 정보에 대한 응답으로 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제2 정보를 수신하는 단계 및 상기 제1 정보와 제2 정보를 이용하여 제1 노드가 제2 노드와의 프레임 시간차를 파악하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 제1 정보는 제1 노드가 제2 노드로 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number), 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제1 정보를 발송하는 절대 시각을 포함하고, 상기 제2 정보는 제2 노드가 제1 노드로 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호, 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 절대 시각을 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 제1 정보는, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전송하는, 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지에 포함되어 전송되고, 상기 제2 정보는 상기 제2 노드가 상기 제1 노드로 전송하는 상기 메시지에 대한 응답 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법은, 제1 노드가 제2 노드로부터 상기 제2 노드가 시스템 정보를 방송하는 무선 자원에 대한 정보, 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보, 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한 정보를 수신하는 단계 및 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신한 상기 정보에 기초하여 무선자원에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 정보를 수신하는 단계에서, 상기 정보는, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신하는, 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지 또는 상기 메시지에 대한 응답 메시지에 포함되어 수신될 수 있다.

여기에서, 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원에 대한 정보는 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원을 지정하는 시간 및 주파수 대역과 관련한 정보를 포함할 수 있다.

여기에서, 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보와 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보는 물리 자원 블록(PRB) 별 또는 PRB의 그룹 별로 제공될 수 있다.

여기에서, 상기 스케쥴링을 수행하는 단계는, 상기 제1 노드가 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원과 상기 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대해서는 자원 할당을 하지 않거나 자원 할당의 우선순위를 낮추고, 상기 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대해서는 우선적으로 자원 할당의 우선순위를 높이는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 제1 노드가 커버리지(coverage) 노드인 경우에는 상기 제2 노드가 커패시티(capacity) 노드이며, 상기 제2노드가 커패시티 노드인 경우에는 상기 제1 노드가 커버리지 노드일 수 있다.

여기에서, 상기 제2 노드가 커패시티 노드인 경우, 상기 정보를 수신하는 단계에서, 상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 상기 제2 노드가 피코 셀 기지국인지 펨토 셀 기지국인지를 구분할 수 있는 정보를 추가로 수신하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 이종 네트워크 환경에서 노드간 캐리어 기반 간섭 조정(Inter-node carrier-based ICIC)에 활용될 수 있다. 기존 절차에 절차와 전달되는 정보를 추가적으로 정의함으로써, 이종 네트워크 환경에서 중요한 시스템 정보에 대한 간섭 완화, 간섭이 유발될 수 있는 무선 자원에 대한 할당 우선순위의 조절, 노드들간의 프레임 타이밍 조정 등이 가능해진다. 따라서, 커버리지 추구와 커패시티 추구의 균형을 이루면서, 사업자들과 고객들의 요구를 동시에 충족할 수 있는 셀 운영이 가능해진다.

도 1은 사업자가 확보한 주파수 대역을 컴포넌트 캐리어(component carrier)로 구성하는 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 사업자가 확보한 주파수 대역을 분할한 컴포넌트 캐리어에 대해 상향 또는 하향링크를 배정하는 경우를 예시한 개념도이다.
도 3 내지 도 6은 전통적 셀 설계의 유형을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 7 내지 도 10은 동적인 셀 설계 유형을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 11 내지 도 13은 노드간 캐리어 기반 간섭 조정(Inter-node carrier-based coordination) 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도들이다.
도 14는 본 발명에 따른 셀간 간섭 제어를 위한 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 본 발명에 따른 셀간 간섭 제어를 위한 일 실시예를 설명하기 위한 메시지 순서도이다.
도 16은 커버리지 노드와 커패시티 노드간의 동기화에 대해 설명하기 위한 개념도이다.
도 17은 두 노드들간의 시간 동기를 위해 적용될 수 있는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서 셀간 자원 할당에 참고할 수 있는 정보를 교환하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 커버리지 노드의 영향권 안에서 커패시티 노드가 운용 캐리어를 사용하는 상황에서 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 20은 매크로 기지국과 피코 기지국 간을 직선으로 이동하는 단말의 이동 상황을 예시한 개념도이다.
도 21은 단말에서 매크로 기지국과 피코 기지국에 대하여 RSRP를 측정한 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 출원에서 사용하는 "단말"은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 출원에서 사용하는 "기지국"은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

컴포넌트 캐리어 ( component carrier ) 구성의 실시예

도 1은 사업자가 확보한 주파수 대역을 컴포넌트 캐리어(component carrier)로 구성하는 예를 설명하기 위한 개념도이다.

도 1에서 예시된 상황은 사업자가 A대역의 주파수 10MHz, B 대역의 주파수 20 MHz, C 대역의 주파수 40MHz를 확보하고 이동통신 시스템의 대역폭은 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz 중에서 선택이 가능한 경우를 가정한 것이다.

사업자(operator)는 사용하도록 허가받은 주파수 대역 (frequency band)을 실현하고자 하는 이동통신방식이 지원하는 시스템 대역폭 (system bandwidth, LTE의 경우는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz)의 단위로 다양한 형태의 운용 캐리어(operational carrier)들로 분할할 수 있으며, 이러한 분할된 캐리어 들 각각을 하나의 컴포넌트 캐리어(component carrier; 이하 약칭 'CC'와 혼용)라고 정의할 수 있다.

도 1은 사업자가 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz 단위로 컴포넌트 캐리어를 나누는 경우를 가정한 것으로, 5MHz의 경우는 14개, 10MHz의 경우는 6개, 15MHz의 경우는 4개, 20MHz의 경우는 2개까지의 컴포넌트 캐리어 생성이 가능하다. 생성된 컴포넌트 캐리어들은 상향링크용 캐리어로도 사용 가능하고 하향링크용 캐리어 로도 사용 가능하다.

도 2는 사업자가 확보한 주파수 대역을 컴포넌트 캐리어로 분할하고, 각 컴포넌트 캐리어에 대해 상향 또는 하향링크를 배정하는 경우를 예시한 개념도이다.

도 2의 컴포넌트 캐리어 배정은 아래의 가정들에 기반한 것이다.

가정 1: 사업자의 허가 받은 주파수 대역들 (A: 10MHz, B: 20MHz, C: 40 MHz)이 있다

가정 2: 시스템 대역폭은 5MHz, 10MHz, 15MHz만 지원된다고 가정한다.

가정 3: 상향과 하향을 동일한 시스템 대역폭의 한 쌍으로 구성하고 특정 컴포넌트 캐리어에 대하여 하향링크로 사용할 것인지 다운링크로 사용할 것인지를 구분한다(예를 들면 CC02를 DL로 사용하게 되면 CC01을 UL로 사용함. 실제로는 CC01이 UL로도 DL로도 사용될 수 있음).

이러한 다양한 컴포넌트 캐리어들은 커버리지 제공을 주 목적으로 하는 커버리지 레이어(coverage layer) 측면과 환경(예컨대, 도시 또는 농촌 환경)에 따른 정적인 트래픽 상황 등을 고려하여 다양한 형태의 전통적 셀 설계(cell planning)가 적용되어 운용될 수 있다.

또한, 사업자 및 고객(customer)에 요구를 충족하기 위한 용량의 제공을 주 목적으로 하는 커패시티 레이어(capacity layer)의 동적 배치(예컨대, 셀 온/오프(con/off), 셀 사이즈 변경(cell size change), 추가 셀 설치(additional cell installation), 캐리어 추가 및 삭제(carrier addition/deletion) 등) 및 시공간적인 트래픽 변화 (e.g. massive rally in a special time and area, bed town) 등을 고려한 동적인 셀 설계(dynamic cell planning) 또한 필요하다.

셀 설계( cell planning ) 시나리오

이하, 전통적 셀 설계의 유형들과 동적인 셀 설계의 유형들이 설명된다. 도 3 내지 도 6은 전통적 셀 설계의 유형을 설명하기 위한 개념도들이고, 도 7 내지 10은 동적인 셀 설계 유형을 설명하기 위한 개념도들이다.

먼저, 전통적 셀 설계의 유형을 설명한다.

도 3, 도 4 및 도 5는 커버리지 레이어 입장에서의 전통적 셀 설계의 유형을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 3을 참조하면, 각각의 인접 셀간에 간섭(interference)이 배제되도록 5MHz 시스템 대역폭을 갖는 CC12, CC13, CC14을 적절히 배치하고 있다.

도 4를 참조하면, 20 MHz 대역폭을 갖는 CC26을 주파수 사용계수가 1인 형태(frequency reuse factor = 1)로 배치한 경우가 예시되며, 이 경우 5MHz 대역폭을 가지는 도 3의 경우보다 큰 셀 커패시티(cell capacity)를 갖게 되지만 주파수 사용계수가 1이므로 셀간 간섭에 대한 조정 방법의 적용이 필요하다.

도 5를 참조하면, 5MHz 대역폭을 갖는 CC11, CC12, CC13, CC14를 캐리어 집성(carrier aggregation)하는 형태로 동일 커버리지를 가지도록 배치하고 있으며 마찬가지로 도 4과 같이 동일한 주파수 대역을 사용하는 컴포넌트 캐리어를 사용하는 셀들간에는 셀간 간섭에 대한 조정이 필요하다.

그리고, 도 4와 도 5의 경우를 비교하면, 결과적으로는 동일하게 20 MHz의 대역을 제공하지만 셀 커패시티 측면에서는 제어 영역(control region; 예컨대, 제어정보 채널, 동기신호, 시스템 정보 방송 등에 이용되는 자원 영역)에 사용되는 자원이 도 4의 경우가 도 5의 경우보다 적으므로 도 4의 경우가 도 5의 경우보다 셀 커패시티 측면에서 약간의 이득이 발생할 수 있다.

도 6은 인구 고밀도의 도시 지역과 인구 저밀도의 농촌 지역에 대한 셀 설계 의 한 유형을 설명하기 위한 개념도이다.

예컨대, 도심지역(urban area)에서는 셀 사이즈를 줄이고 가급적 운용 캐리어의 시스템 대역폭을 크게 하는 방법으로 20MHz 대역인 CC26을 사용하여 필요로 되는 커패시티를 확보할 수 있다.

반대로 농촌 지역(rural area)에서는 도심 지역과 비교하여 두 가지 셀 설계가 적용될 수 있다.

첫번째(도 6의 하단 좌측)는 향후 인구 증가가 예상되는 지역은 도심과 비슷한(작은) 셀 사이즈를 가지는 대신에 시스템 대역폭이 20MHz가 아닌 5MHz의 CC11로 운용 캐리어를 선정하고 인구의 증가에 따라 향후 운용 캐리어를 추가하도록 하는 구성이다.

두번째(도 6의 하단 우측)는 시스템 대역폭이 20MHz인 CC26을 운용 캐리어로 선정하되 셀 사이즈를 크게 하는 형태로 셀 설계를 할 수 있다.

즉, 첫번째 경우는 농촌 지역일지라도 향후 인구의 증가가 예상될 경우는 셀 사이즈는 작게 가져가되 대역폭은 작게 구성하여 향후 커패시티 증대시에 운용 캐리어의 추가를 가능하게 유연한 대응이 가능하게 하는 구성이며, 두번째 경우는 인구의 증가가 예상되지 않는 경우는 셀 사이즈와 대역폭을 모두 크게 가져가는 구성이다.

다음으로, 동적 셀 셀계의 유형들을 설명한다.

도 7은 시간대별 트래픽의 차이가 극심한 환경에 적용 가능한 동적 셀 설계의 유형을 설명하기 위한 개념이다.

예컨대, 도 7에서 예시하는 유형이 적용되는 환경은 베드 타운(bed town) 지역과 오피스(office) 지역을 가정할 수 있다.

낮에는 오피스 지역을 중심으로 트래픽 수요가 급증하고 베드 타운은 트래픽 수요가 감소하기 때문에 오피스 지역에 운용 캐리어를 추가함으로써 셀 커패시티를 확보하고 베드 타운 지역에는 최소한의 운용 캐리어 만을 제공한다. 반면, 밤에는 트래픽 수요가 증가하는 베드 타운에 운용 캐리어를 추가하여 셀 커패시티를 확보하고 오피스 지역에는 최소한의 운용 캐리어 만을 제공한다.

즉, 도 7에서 예시하는 유형은 지리적인 구분에 따른 낮과 밤의 트래픽 수요에 적응하기 위한 커버리지 레이어 측면에서의 셀 설계 예로서 굳이 지리적인 구분이 아니더라도 동일 지역에서 시간(낮과 밤, 월별, 이벤트 등)에 따른 트래픽 변동에 따라 커버리지 레이어의 운용 캐리어들을 다양한 형태로 운용할 수가 있다.

도 8의 유형은 5MHz 대역의 CC11로 운용되는 상태에서 특정 지역에 대량의 트래픽 수요(massive rally)가 발생하는 경우 해당 하는 셀에 대해서만 운용 캐리어를 추가하는 형태로서, 운용 캐리어의 추가에 의해서 커패시티 수요를 충족시킬 수 있다.

도 9의 유형은 에너지 절감(energy saving)의 한 형태로 CC11, CC12, CC13, CC 14의 형태로 셀 배치가 된 상황(도 9의 상단부)에서 기존 셀의 몇 개를 합친 큰 영역에서 트래픽의 발생이 미미한 경우에 대하여 일부 컴포넌트 캐리어는 off 시키되 일부 컴포넌트 캐리어는 셀 사이즈를 키우는 것이다. 예컨대, CC11, CC12 혹은 CC19를 운용 캐리어로 사용하되 셀 사이즈를 키우는 것이다.

도 10은 매크로 셀에서 운용하는 캐리어 집성의 시나리오를 설명하기 위한 개념도이다.

먼저, 동일한 매크로 기지국의 위치에서 셀들이 생성되는 시나리오(a, b, c)의 경우는 어느 하나의 컴포넌트 캐리어가 커버리지를 형성하지 못하더라도 단말이 랜덤 액세스(random access)를 한다면 그 컴포넌트 캐리어가 결국 Pcell(Primary Cell)이 되므로 동일한 매크로 기지국에서 생성되는 셀들(운용되는 모든 캐리어들)은 모두 커버리지 레이어로 간주될 수 있다.

다음으로, 시나리오(d)의 경우는 핫스팟(hot-spot) 셀을 형성하는 RRH(Remote Radio Head)의 송수신 신호가 매크로 기지국으로 집중되지만 핫스팟 셀의 생성이 매크로 셀의 생성 위치와 다르므로 핫스팟 셀은 커패시티 레이어로 간주될 수 있다.

다만, 도 10의 시나리오(e)는 매크로 기지국에서 F1, F2 주파수 대역에서 셀을 생성하고, 단순히 F2 주파수 대역의 리피터(repeater)에 의해 셀 커버리지가 확장되는 예이기 때문에 확장되는 셀 커버리지도 커버리지 레이어로 증대될 수 있다.

앞서 설명된 컴포넌트 캐리어의 구성과 컴포넌트 캐리어들을 통한 셀 설계, 캐리어 집성 시나리오들을 가정할 때, 커버리지 레이어에서의 다양한 배치(deployment) 시나리오들이 다른 커패시티 레이어의 배치 시나리오들보다 우선되어야 한다.

예를 들어, 커버리지 레이어 배치의 변화가 커패시티 레이어의 재구성을 가져오기 때문에 커버리지 레이어의 배치에 제약을 가하는 것보다는 자유로운 커버리지 레이어의 배치를 우선적으로 보장하면서도 커버리지 레이어의 배치가 커패시티 레이어에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있어야 한다. 필요한 경우, 일정 시간 동안은 커패시티 레이어의 희생(예. 잠시 동안의 서비스 단절, 매크로 셀로의 핸드오버 등)도 감수할 수 있어야 한다.

표 1은 노드 클래스(node class), 운영주체(host), 노드 유형(node type)에 따른 노드간 캐리어 기반 간섭 조정(inter-node carrier-based coordination)의 필요 여부 및 운용 캐리어들에 대한 할당 우선순위를 정리한 것이다.

Node Class	Host	Node Type	Inter-node Carrier-based Coordination	Allocation Priority about Operational Carriers
Coverage Node	Operator	Macro eNB	반드시 필요 (X2, S1, OAM)	1(highest)
Capacity Node	Operator	Pico eNB	반드시 필요 (X2, S1, OAM)	2
Capacity Node	Operator	Home eNB (o/h/c)	반드시 필요 (X2, S1, OAM, OTA) (Macro UE 기능이 포함될 수도 있음)	3
Capacity Node	Customer	Home eNB (o/h/c)	반드시 필요 (X2, S1, OAM, OTA) (Macro UE 기능이 포함될 수 있음)	4

결국, 사업자의 주파수를 사용하는 노드라면 가용한 운용 캐리어들에 대한 최고의 배정 순위는 커버리지 노드가 되어야 한다. 커버리지 노드들의 영향권에 있는 커패시티 노드들은 커버리지 노드들에 대한 영향을 주지 않도록 배치되어야 하고 이를 위해 매크로 노드 및 이웃한 다른 노드들간의 조정(coordination) 방법이 반드시 필요하며 노드간에 충돌이 발생되었을 때 더 높은 우선순위를 가지는 노드에 운용 캐리어를 양보하여야 한다.

그러나, 만약 조정되지 않는(uncoordinated) 커패시티 노드(예컨대, 펨토셀)들이 존재하고 상위 순위를 갖는 노드의 운용 캐리어를 사용한다면 설치시에 반드시 표 1의 상위 노드들에 간섭을 주지 않는 어떤 솔루션을 제공해야만 한다. 또한, 조정되지 않는(uncoordinated) 커패시티 노드가 만약 사업자가 운용하는 펨토셀이라면 우선 순위 5라고 정의할 수 있고 고객이 운용하는 펨토셀이라면 우선 순위 6이라고 할 수 있다.

도 11 내지 도 13은 노드간 캐리어 기반 간섭 조정(Inter-node carrier-based coordination) 절차를 설명하기 위한 메시지 순서도들이다.

즉, 도 11 내지 도 13은 커버리지 레이어 상의 커버리지 노드(예컨대, 매크로 기지국(MeNB))와 커패시티 레이어 상의 커패시티 노드(예컨대, 피코 기지국(PeNB) 또는 펨토셀 기지국(HeNB))사이의 캐리어 기반 이종 네트워크 셀간 간섭 조정(the carrier-based HetNet ICIC)을 위해 적용되는 절차를 설명하기 위한 것이다.

도 11은 운용 캐리어 선택을 위해 노드들간의 셋업 요청 및 응답 절차를 이용하는 경우를 예시한 메시지 순서도이다.

어느 한 노드가 초기에 자신의 운용 캐리어(들)을 선택하는데 있어 셋업 요청 절차(예컨대, 3GPP LTE의 경우, X2 SETUP 프로시저)를 이용할 수 있다.

셋업 요청 절차는 하나의 노드가 셋업 요청 메시지(X2 SETUP REQUEST)를 다른 노드에게 전송하고, 다른 노드가 셋업 요청에 대한 응답 메시지(X2 SETUP RESPONSE)를 전송하는 것으로 구성된다. 예컨대, 셋업 요청 메시지에는 운용 캐리어의 사용이 허용되는지 여부를 질의하는 내용이 포함되고, 응답 메시지로는 긍정(X2 SETUP RESPONSE) 또는 부정(X2 SETUP FAILURE)이 있을 수 있다.

만약, 셋업 요청 메시지(X2 SETUP REQUEST)를 전송한 노드가 부정 응답(X2 SETUP FAILURE) 메시지를 수신하면 부정 응답(X2 SETUP FAILURE) 메시지에 포함된 'Time To Wait'에 해당하는 시간만큼 기다렸다가 다시 셋업 요청 메시지(X2 SETUP REQUEST)를 재전송할 수 있다.

도 12는 운용 캐리어의 추가(add)/변경(modify)/삭제(delete)를 위해 노드들간에 설정 업데이트 요청 및 응답 절차를 이용하는 경우를 예시한 메시지 순서도이다.

어느 한 노드에서 운용 캐리어(들)을 추가하거나 변경하거나 삭제하고자 하는 경우에는 설정 갱신 절차(eNB CONFIGURATION UPDATE procedure)를 이용하여 자신의 노드에 대한 운용 캐리어(들)의 설정을 갱신(add/modify/delete)할 수 있다.

설정 갱신 절차는 하나의 노드가 설정 갱신 요청 메시지(eNB CONFIGURATION UPDATE)를 다른 노드에게 전송하고, 다른 노드가 설정 갱신 요청에 대한 응답 메시지를 전송하는 것으로 구성된다. 예컨대, 셋업 요청 메시지에는 운용 캐리어의 사용이 허용되는지 여부를 질의하는 내용이 포함되고, 응답 메시지에는 긍정(eNB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE) 또는 부정(eNB CONFIGURATION UPDATE FAILURE)이 있을 수 있다.

만약, 설정 갱신 요청 메시지(eNB CONFIGURATION UPDATE)를 전송한 노드가 부정 응답(eNB CONFIGURATION UPDATE FAILURE) 메시지를 수신하면 부정 응답 메시지에 포함된 'Time To Wait'에 해당하는 시간만큼 기다렸다가 다시 설정 갱신 요청 메시지를 재전송할 수 있다.

도 13은 노드들간의 메시지 교환을 통하여 셀간 간섭 조정을 수행하는 경우를 예시한 메시지 순서도이다.

도 13을 참조하면, 하나의 노드는 부하 지시 절차(LOAD INDICATION procedure)를 이용하여 이웃 노드에게 간섭 조정에 대한 협조를 요청할 수 있다. 부하 지시 절차는 한 노드가 자신의 부하 정보 메시지(LOAD INFORMATION 메시지)를 자신의 이웃 노드에 전송하고 이 부하 정보 메시지를 수신한 이웃노드가 해당 메시지에 포함된 정보에 기반하여 간섭 조정을 수행하는 방식으로 구성된다. 이때, 이웃노드는 다른노드의 요청에 협조할 수도 요청을 거부할 수도 있다. 이러한 LOAD INFORMATION 메시지에 포함된 주요 정보는 표 2와 같다.

	IE	Range
About each cell belonging to the sending node	UL Interference Overload Indication (OI) - option	per PRB ENUMERATED (High, Medium, Low)
	RNTP - option	an indication on DL power restriction per PRB in a cell - RNTP per PRB (0:Tx not exceeding RNTP threshold, 1: no promise on the Tx power is givien) other information needed by a neighbour eNB for interference aware scheduling - Number of Cell specific Antenna Ports, P_B, PDCCH Interference Impact
	ABS Information - option	Per Subframe (reference point. SFN = 0) 1: blanked in DL 0: not blanked in DL
	Invoke Indication - option	ENUMERATED (ABS Information)
> About each cell belonging to the neighbor node (per each cell belonging to the sending node)	UL HII (High Interference Indication) - option	per PRB 1: high interference sensitivity 0: low interference sensitivity

(여기에서, RNTP는 Relative Narrowband TX Power)

한편, LOAD INFORMATION 메시지는 기본적으로 단방향 메시지이지만 'Invoke Indication' 필드를 포함시키고 'Invoke Indication'의 열거값을 'ABS Information'으로 설정하여 전송하면, 메시지를 받은 노드가 다시 이 메시지를 전송한 노드로 자신의 'ABS(Almost Blank Subframe) Information' 필드를 설정하여 돌려주게 된다. 즉, LOAD INFORMATION 메시지에 'Invoke Indication'이 포함되어 있다면, 그 메시지를 보낸 노드는 그것을 수신한 노드가 'Invoke Indication'을 참조하여 해당되는 값을 다시 자신의 노드에게 제공하기를 요청하는 것이다(도 13의 케이스 C-2 및 C-4).

정리하면, 도 11과 도 12에서 예시된 절차는 각 노드들 간에 운용 캐리어 선택(operational carriers selection)을 위해 사용될 수 있는 절차들이고 도 13은 캐리어 집성시에 단말(UE)별 캐리어 선택(per UE carrier selection for CA)을 위하여 사용될 수 있는 절차라 할 수 있다.

한편, 도 11 내지 도 13의 메시지 순서도는 이하 본 발명의 실시예들의 설명에서 다시 참조된다. 이하에서 설명되는 각 실시예들의 기술적 사상은 단독으로 적용되어 본 발명에 따른 간섭 제어 방법을 구성할 수도 있으며, 각 실시예들이 조합되어 본 발명에 따른 간섭 제어 방법을 구성할 수도 있을 것이다. 즉, 각 실시예는 나머지 실시예들과 배타적인 관계에 있는 것이 아니며, 각 실시예들 단독 또는 조합에 의하여 본 발명에 따른 간섭 제어 방법이 구성된다.

본 발명의 실시예 #1 - HII 정보의 회신 요청 방법

도 14는 본 발명에 따른 셀간 간섭 제어를 위한 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이며, 도 15는 본 발명에 따른 셀간 간섭 제어를 위한 일 실시예를 설명하기 위한 메시지 순서도로서, 두 노드들간의 메시지 교환을 설명한다.

도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 셀간 간섭 제어를 위한 일 실시예는, 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법으로, 제1 노드가 제2 노드의 물리 리소스 블록(PRB: Physical Resource Block) 별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용을 포함한 메시지를 상기 제2 노드로 전송하는 단계(S410) 및 상기 메시지에 대응된 응답 메시지를 상기 제2 노드로부터 수신하는 단계(S420)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 단계(S410)의 메시지는 상기 제1 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지일 수 있다. 예컨대, 3GPP LTE에서 노드들 간에 간섭 정보를 전달하기 위한 메시지인 도 11을 통하여 설명된 LOAD INFORMATION 메시지가 이용될 수 있다(도 15의 케이스 D-2 및 D-4 참조). 또한, 단계(S420)에서 응답 메시지란 마찬가지로 제2 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 LOAD INFORMATION 메시지가 이용될 수 있다(도 15의 케이스 D-2 및 D-4 참조).

상기 PRB 별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용은 표 2에서 예시된 LOAD INFORMATION 메시지에 새로운 정보 요소로서 추가될 수 있다. 하기 표 3은 변경된 LOAD INFORMATION의 구성을 설명하기 위한 것이다.

	IE	Range
About each cell belonging to the sending node	UL Interference Overload Indication (OI) - option	per PRB ENUMERATED (High, Medium, Low)
	RNTP - option	an indication on DL power restriction per PRB in a cell - RNTP per PRB (0:Tx not exceeding RNTP threshold, 1: no promise on the Tx power is givien) other information needed by a neighbour eNB for interference aware scheduling - Number of Cell specific Antenna Ports, P_B, PDCCH Interference Impact
	ABS Information - option	Per Subframe (reference point. SFN = 0) 1: blanked in DL 0: not blanked in DL
	Invoke Indication - option	ENUMERATED (ABS Information, HII Information )
> About each cell belonging to the neighbor node (per each cell belonging to the sending node)	UL HII (High Interference Indication) - option	per PRB 1: high interference sensitivity 0: low interference sensitivity

즉, LOAD INFORMATION 메시지의 'Invoke Indication' 요소의 열거값(enumerated value)에 'HII(High Interference Indication) Information'을 추가함으로써 제1 노드는 이 정보가 셋팅된 LOAD INFORMATION 메시지를 제2 노드로 전송하고 제2 노드는 수신된 LOAD INFORMATION 메시지에서 'HII Information'이 설정된 것을 확인하면 'UL HII' 정보를 포함한 LOAD INFORMATION 메시지를 제1 노드로 다시 보낼 수 있다.

회신되는 상기 PRB별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보는 PRB 당 1비트씩을 할당하여 높은 간섭이 발생되는 PRB에 대응된 비트를 1로 설정하여 지정하는 비트열로 구성되거나, 몇 개씩의 PRB를 그룹으로 묶어 1비트씩을 할당하여 높은 간섭이 발생되는 PRB 그룹에 대응된 비트를 1로 설정하여 지정하는 비트열로 구성하는 등의 다양한 방법이 있을 수 있다. 표 3에서 예시하고 있는 'UL HII'는 전자의 구성을 취하는 예이다.

단계(S420)에서 상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 수신한 응답 메시지에 포함된 PRB별 또는 PRB 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 참조하여, 높은 간섭이 발생되는 것으로 지정된 PRB 또는 PRB 그룹에 대한 자원 할당을 중지하거나 자원 할당 우선 순위를 낮추어, 제2 노드와의 간섭을 최소화할 수 있다.

통상적으로, 제1 노드는 커패시티 증대를 주 목적으로 하는 커패시티 노드(예컨대, 펨토 기지국, 피코 기지국)이며, 제2 노드는 커버리지 확대를 주 목적으로 하는 커버리지 노드(예컨대, 매크로 기지국)일 수 있다.

본 발명의 실시예#6에서 후술되지만, 상술된 방법을 이용하여 피코 기지국이 매크로 기지국에게 'UL HII'를 요청하는 것은, 피코 기지국에서 상향링크 간섭(UL OI)이 발생되었을 때, 상향링크 간섭이 발생한 운영 캐리어에 대해서 'UL HII'를 매크로 기지국에 요청하여 수신하는 것은 매크로 기지국으로부터 해당 캐리어에 대한 스케쥴링 영역의 배분을 받는 것으로 이해될 수 있다(실시예#6의 솔루션 2-2 참조).

본 발명의 실시예 #2 - 양 노드 간 프레임 타이밍 조절을 위한 방법

도 16은 커버리지 노드와 커패시티 노드간의 동기화에 대해 설명하기 위한 개념도이다.

도 16을 참조하면, (a)의 경우는 양 노드-매크로 기지국(510)과 RRH 노드(520)-가 지연이 없는 광 링크(예컨대, OBSAI(Open Base Station Architecture Interface) 또는 CPRI(Common Public Radio Interface))로 연결되어 양 노드의 라디오 프레임이 정확하게 동기화되어 있는(tightly synchronized) 경우이다. 즉, (a)의 경우는 동일한 타이밍 소스를 사용 가능 하기 때문에 양 노드간의 동기화가 가능하다. 그러나, (b)의 경우는 양 노드(510, 520)가 지리적으로 분리되어 배치되고, X2 인터페이스로 연결되어 있는 경우로서, 양 노드의 라디오 프레임이 정확하게 동기화될 수 없다(not tightly synchronized).

이종 네트워크 환경에서는 두 노드들(커버리지 노드와 커패시티 노드) 사이에서 tight synchronization(시스템 프레임 넘버(SFN), 라디오 프레임 및 서브 프레임이 동기)이 된 상황(a)이 있을 수도 있고 non tight synchronization된 상황(b)이 있을 수도 있다. 후자인 경우에 양 노드들 간의 프레임(라디오 프레임/서브 프레임) 전송 시간 차이(time difference)를 파악하는 것이 간섭 회피를 위한 알고리즘 설계에 매우 중요하다.

예를 들어 ABS 패턴 정보는 FDD를 고려하는 경우 SFN=0를 기준으로 지정된 40ms 동안의 ABS 패턴이 정해지므로 상대방에서 오는 노드와 자신의 노드와의 타이밍 정보를 파악할 수 있어야 정확한 ABS 패턴 정보의 적용 시점을 해석할 수 있다.

따라서, 양 노드간의 라디오 프레임이 정확하게 동기화되지 않으면 캐리어 기반의 간섭 조정 방법들이 적용되기 어려울 수 있으므로, 본 발명의 실시예#2는 상술된 상황에서 양 노드들간의 프레임 전송 시간차를 파악하기 위한 방법에 관한 것이다.

도 17은 두 노드들간의 시간 동기를 위해 적용될 수 있는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예는, 제1 노드가 제2 노드에게 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제1 정보를 전송하는 단계(S510)), 제2 노드로부터 제1 정보에 대한 응답으로 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제2 정보를 수신하는 단계(S520) 및 제1 정보와 제2 정보를 이용하여 제1 노드가 제2 노드와의 프레임 시간차를 파악하는 단계(S530)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 제1 정보와 제2 정보에 포함되는 내용은 하기 표 3과 같이 정리될 수 있다. 제1 정보는 제1 노드가 제2 노드로 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Numbe), 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제1 정보를 발송하는 절대 시각을 포함하고, 제2 정보는 제2 노드가 제1 노드로 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호, 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 절대 시각을 포함하여 구성될 수 있다.

IE / Group Name	Presence	Range	Semantics description
Time Difference	O
> Sending Node	O		X2 SETUP REQUEST, eNB CONFIGURATION UPDATE를 보내는 쪽에서 이 메시지를 보낼 때 넣는 정보
>> SFN	M		보낼 때의 현재 SFN
>> Subframe	M		보낼 때의 현재 Subframe
>> Time	M		보낼 때의 절대 시간
> Response Node	O		X2 SETUP RESPONSE, eNB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE를 보내는 쪽에서 이 메시지를 보낼 때 넣는 정보
>> SFN	M		보낼 때의 현재 SFN
>> Subframe	M		보낼 때의 현재 Subframe
>> Time	M		보낼 때의 절대 시간

한편, 표 4에 예시된 제1 정보는 제1 노드가 제2 노드로 전송하는, 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지에 포함되어 전송되고, 제2 정보는 제2 노드가 상기 제1 노드로 전송하는 응답 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

예컨대, 제1 정보와 제2 정보는 도 11에서 설명한 셋업 요청(X2 SETUP REQUEST) 메시지 및 셋업 응답(X2 SETUP RESPONSE) 메시지에 포함되거나, 도 12에서 설명한 설정 갱신 요청(eNB CONFIGURATION UPDATE) 메시지 및 설정 갱신 응답 메시지(eNB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE 또는 eNB CONFIGURATION UPDATE FAILURE)에 포함될 수 있다.

X2 SETUP REQUEST를 전송하는 노드에서는 자신이 생성한 제1 정보와 X2 SETUP RESPONSE를 통해 수신한 제2 정보를 이용하여 상대 노드와 자신의 노드의 프레임 전송 시간차를 파악할 수 있다. 마찬가지로 제1 정보를 수신한 노드는 자신의 노드에서의 시간정보인 제2 정보(SFN, subframe, Time)와 비교하여 제1 정보를 전송한 노드와 자신의 전송 시간차를 파악할 수 있다.

예를 들어 X2 SETUP REQUEST(혹은 eNB CONFIGURATION UPDATE)를 수신한 노드는 현재 노드의 SFN, Radio Frame, Subframe과 절대 시간을 기록하고 X2 SETUP REQUEST (혹은 eNB CONFIGURATION UPDATE)의 메시지안의 Sending Node에 포함된 SFN, Radio Frame, Subframe과 절대시간을 비교함으로써 이 메시지를 받은 노드는 상대 노드와의 시간차를 계산할 수 있다.

반대로 X2 SETUP RESPONSE (혹은 eNB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE)를 수신한 노드는 현재 노드의 SFN, Radio Frame, Subframe과 절대 시간을 기록하고 X2 SETUP RESPONSE (혹은 eNB CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE)의 메시지안의 Receiving Node에 포함된 SFN, Radio Frame, Subframe과 절대 시간을 비교함으로써 이 메시지를 받은 노드는 상대 노드와의 시간차를 계산할 수 있다.

본 발명의 실시예 #3 - Served Cell Information 의 교환

도 18은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서 셀간 자원 할당에 참고할 수 있는 정보를 교환하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 또 다른 실시예는, 제1 노드가 제2 노드로부터 제2 노드가 시스템 정보를 방송하는 무선 자원에 대한 정보, 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보, 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한 정보를 수신하는 단계(S610) 및 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신한 상기 정보에 기초하여 무선자원에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계(S620)를 포함하여 구성될 수 있다.

시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원에 대한 정보는 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원을 지정하는 시간 및 주파수 대역과 관련한 정보를 포함할 수 있고, 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보와 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보는 물리 자원 블록(PRB) 별 또는 PRB의 그룹 별로 제공될 수 있다.

표 5는 단계(S610)에서 다른 노드로 전달될 수 있는 정보 요소의 구성예를 설명하기 위한 표이다.

IE / Group Name	Presence	Range	Semantics description
SI-x Information	O
> SI Allocation	M	BIT STRING	SI Allocation Band Per PRB 1: Alloccation, 0: Deallocation
> SI Window Length	M	Enum(ms1, ms2, ms5, ms10,ms15, ms20,ms40)
> SI Scheduling Info	M	1 to <maxSI-Messages>
>> si-periodicity	M	Enum(rf8, rf16, rf32, rf64, rf128, rf256, rf512)
>> sib mapping info	M	0 to <maxSIB-1>
>>> sib type	M	Enum(sibType3,4,5,6,7,8,9, 10,11,12,13,spare)
Coarse Information	O		Coarse Almost Blank Band
> Coarse UL HII	M	BIT STRING	Per PRB 1: High, 0: Low
> Coarse DL HII	M	BIT STRING	Per PRB 1: High, 0: Low

표 5를 통해 설명되는 정보 요소(Information Element)들은 하나의 예시일뿐 표 5의 예시와는 다른 데이터 타입과 명칭을 이용하여 정보 요소들이 정의될 수도 있다.

먼저, 표 5에서 'SI-x Information'은 자신의 셀에 대한 시스템 정보 스케줄링을 위한 무선자원을 지정하는 시간 및 주파수와 관련된 정보를 제공하는 정보요소와 그 하부 정보요소를 지칭한다. 3GPP LTE에서 시스템 정보(SI: System Information)는 특정한 무선자원에 고정되어 전송되지 않고 PDSCH 영역내의 무선자원에 동적으로 할당되어 전송된다. 따라서, 기본적으로 중요한 SI 정보를 다른 노드들의 간섭없이 전송할 수 있도록 하기 위해서는 다른 노드들에게 자신이 SI를 전송하는 무선 자원을 알려주어 다른 노드들이 그 영역을 가급적 사용하지 않도록 하여야 한다.

다음으로, 'Coarse Information'은 자신이 스케줄링 우선 순위에 밀리는 주파수 대역 영역을 러프하게 지정하도록 구성된 정보 요소이다. 예컨대, 표 3에서 예시한 바에 따르면, 'Coarse Information'의 'Coarse UL HII'와 'Coarse DL HII'는 자원 할당이 제한되는(즉, 높은 간섭이 예상됨을 지시하는) PRB에 대응되는 비트는 1, 자원할당이 제한되지 않는(즉, 간섭이 없을 것을 지시하는) PRB에 대응되는 비트는 0으로 지정하는 방식으로 비트열로 구성되어 상대 노드로 전송된다. 이와 같이, 상향링크와 하향링크에 대한 정보를 별도로 포함할 수 있다. 또한, PRB 단위별로 비트맵을 구성하여 상대노드에게 정보를 제공하는 방식도 가능하지만, 그외 다른 방식으로 정보를 제공하는 방법도 가능할 것이다.

단계(S610)에서의 정보는 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지 또는 상기 메시지에 대한 응답 메시지에 포함되어 수신될 수 있다. 예컨대, 정보가 포함되는 메시지는 도 11을 통해 설명된 X2 SETUP REQUEST와 X2 SETUP RESPONSE와 도 12를 통해 설명된 eNB CONFIGURATION UPDATE 메시지 등이 가능하다.

단계(S620)에서는 제1 노드가 제2 노드로부터 수신한 정보에 기초하여 무선자원에 대한 스케쥴링을 수행한다. 즉, 제1 노드는 제2 노드가 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원과 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대해서는 자원 할당을 하지 않거나 우선순위를 낮추고, 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대해서는 자원 할당의 우선순위를 높이도록 스케쥴링을 수행한다.

예컨대, 상술된 'Coarse Information'을 수신한 상대 노드에서는 'UL HII' 또는 'DL HII'가 0로 설정된 상향링크 또는 하향링크 PRB 영역에 대해서는 자원 할당을 자유롭게 수행하되, 1로 설정된 상향링크 또는 하향링크 PRB 영역에 대해서는 자원 할당을 제한할 수 있다. 단계(S610)과 단계(S620)의 실제 적용예는 후술되는 실시예#6에서 보다 구체적으로 상술된다(솔루션 2-2 참조).

한편, 제1 노드가 커버리지 노드인 경우에는 제2 노드가 커패시티 노드가 되며, 제2노드가 커패시티 노드인 경우에는 제1 노드가 커버리지 노드인 것이 일반적이다.

본 발명의 실시예 #4 - 피코 셀 기지국을 구분하기 위한 정보 요소의 추가

앞서 도 11 및 도 12를 통하여 설명된 메시지들(X2 SETUP REQUEST, X2 SETUP RESPONSE, eNB CONFIGURATION UPDATE 등)에는 노드의 고유한 식별자(global eNB ID)가 포함된다. 예컨대, 표 6의 'Global eNB ID'는 X2 SETUP REQUEST와 X2 SETUP RESPONSE에 들어가는 정보를 보여주는 것으로, 현행은 매크로 기지국(macro eNB)과 펨토 기지국(Home eNB) 만을 구분하고 있으나, 매크로 기지국, 펨토 기지국의 기능과 피코(pico) 기지국의 역할이 다르므로 피코 기지국 또한 CHOICE형태로 구분되어야 한다.

IE/Group Name	Presence	Range	Semantics description
Message Type	M
Global eNB ID	M
>PLMN Identity	M	OCTET STRING(3)
>CHOICE eNB ID	M
>>Macro eNB ID	M	BIT STRING(20)	Equal to the 20 leftmost bits of the value of the E-UTRAN Cell Identifier IE contained in the ECGI IE identifying each cell controlled by the eNB
>>Pico eNB ID	M	BIT STRING(..)
>>Home eNB ID	M	BIT STRING(28)	Equal to the value of the E-UTRAN Cell Identifier IE contained in the ECGI IE identifying the cell controlled by the eNB

본 발명의 실시예 #5 - 커패시티 노드의 캐리어 선택 및 간섭 조정

본 발명의 실시예#5는 커패시티 노드의 설치시에 상술된 본 발명의 실시예#2 내지 실시예#3이 적용되는 경우를 설명하는 것이다. 예컨대, 커패시티 노드가 초기 설치될 경우에 설치 위치에서 일시적으로 단말의 기능(즉, 채널 측정(channel measurement))을 수행하여 현재 위치에서 운용 캐리어를 찾아 내거나 혹은 네트워크 구성요소로부터 운용 캐리어에 대한 정보를 수신하는 경우가 가정된다.

이때, 커패시티 노드는 현재 다른 노드들이 운영하고 있는 운용 캐리어들에 대한 간섭의 영향을 최소화시킬 수 있도록 캐리어 선택(carrier selection) 또는 간섭 조정을 하여야 하며 세 가지의 방법이 가능할 수 있다.

첫번째 가능한 방법은 커패시티 노드가 현재 다른 노드들이 사용중인 운용 캐리어들과 완전하게 중첩되지 않는(non-overlapping) 가용한 캐리어를 선택하는 것이다. 물론, 첫번째 방법은 가능한 최선의 방법이지만 많은 경우에 다른 노드들이 사용하지 않는 운용 캐리어를 선택하는 것은 쉽지 않을 수 있다.

두번째 가능한 방법은 커패시티 노드가 현재 사용 중인 운용 캐리어들과 중첩(overlapping)의 정도가 덜 한 운용 캐리어(들)을 선택하는 것이다. 두번째 방법의 이유는 중첩(overlapping)의 정도가 덜 한 운용 캐리어를 선택함으로써 이미 사용중인 운용 캐리어들과 제어 정보, 동기 신호 및 방송 정보 등이 전송되는 제어 영역(control region)의 겹침이 덜해지기 때문이다. 예컨대, 이를 통하여 동기신호(PSS/SSS) 또는 방송채널(PBCH)과 같은 영역이 다른 운용 캐리어와 중첩되는 것을 피할 수 있다.

세번째 방법은 상대 노드로부터 수신한 정보에 기초하여 무선 자원의 할당을 조정하는 방법으로, 다시 러프(rough)한 간섭 조정 방법과 정밀(fine)한 간섭 조정 방법으로 나누어질 수 있다. 예컨대, 도 19에서와 같이 커버리지 노드가 운용 캐리어로서 CC11(610)를 사용 중인 상황에서 이 커버리지 노드의 영향권 안에서 CC26(620)을 운용 캐리어로 사용하는 커패시티 노드를 설치하는 경우를 가정한다.

이때, 러프한 간섭 조정 방법은 앞서 언급된 실시예#3의 방법을 이용하여 특정 주파수 대역을 'Coarse almost blank band'로 규정하여 자신의 노드가 자원할당을 가급적하지 않는다는 정보를 다른 노드에게 전달하는 방법에 기초한다. 예컨대, 러프한 간섭 조정 방법이 상술된 도 19에 예시된 상황에 적용되면 커패시티 노드가 커버리지 노드에 대하여 CC11을 'Coarse almost blank band'로 규정하여 자원할당을 하지 않을 수 있다. 'Coarse almost blank band'란 PDSCH/PUSCH의 자원 할당에 있어 제한되는 주파수 대역(예컨대, PRB 단위)에 대한 정보를 제공하는 것으로, 상대 노드는 이 정보를 활용하여 주파수 대역별 자원 할당에 참조한다.

예컨대, 표 4에서 예시한 바에 따르면, 'Coarse Information'의 'Coarse UL HII'와 'UL HII'는 자원 할당이 제한되는(즉, 높은 간섭이 예상됨을 지시하는) PRB에 대응되는 비트는 1, 자원할당이 제한되지 않는(즉, 간섭이 없을 것을 지시하는) PRB에 대응되는 비트는 0으로 지정하는 방식으로 비트열로 구성되어 상대 노드로 전송된다. 이와 같이, 상향링크와 하향링크에 대한 정보를 별도로 포함할 수 있다. 또한, PRB 단위별로 비트맵을 구성하여 상대노드에게 정보를 제공하는 방식도 가능하지만, 그외 다른 방식으로 정보를 제공하는 방법도 가능할 것이다.

상술된 'Coarse Information'을 수신한 상대 노드에서는 'UL HII' 또는 'DL HII'를 0으로 설정된 상향링크 또는 하향링크 PRB 영역에 대해서는 자원 할당을 자유롭게 수행하되, 1로 설정된 상향링크 또는 하향링크 PRB 영역에 대해서는 자원 할당을 제한할 수 있다. 예를 들어 도 19의 상황에서 CC26-DL를 사용하는 노드가 CC11-DL를 사용하는 노드에게 CC11-DL과 CC26-DL의 중복된 자원의 적어도 일부에 대해서 'Coarse Almost Blank Band'를 제공한다면 CC11-DL을 사용하는 노드는 그 영역에 자원 할당을 우선시하여 상대 노드와의 간섭을 완화할 수 있다.

한편, 정밀한 간섭 조정 방법은 다른 노드의 제어 영역(control region)을 고려하여 정확하게 해당 영역에 자원할당을 하지 않는 방법이다. 정밀한 간섭 조정 방법은 앞서 언급된 실시예#2를 통한 노드들간의 시간차 정보 교환을 통한 동기화와 실시예#3을 통한 스케쥴링 정보의 교환에 기초한다.

즉, 정밀한 간섭 조정 방법이란 결국 두 노드간의 시간 차 정보를 알고 있고 다른 노드의 제어 영역이 전송되는 주파수 대역뿐 아니라 서브프레임까지 정확히 예측하여 그 부분을 비우는 것을 의미한다(도 19에서의 'Fine Almost Blank Band-Subframe'). 예컨대, 한 노드는 상대 노드로부터 시간 차 정보와 상대 노드의 시스템 대역폭 등과 관련한 정보를 제공받으면 제어 영역(예컨대, 대역폭의 중심에 위치하는 PSS/SSS/P-BCH 영역 등)이 자신의 운용 캐리어(예, 도 19의 CC26-DL)에 어떻게 할당되는 지를 예측할 수 있다. 이렇게 서브프레임과 주파수 대역을 예측하여 그 부분을 정확히 비우는 것을 'Fine Almost Blank Band Subframe'이라 정의할 수 있다.

한편, 제어 영역 중에서 시스템 정보(System Information)가 전송되는 영역은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 영역에 동적으로 할당되므로, 시스템 대역폭과 시간차 정보만으로는 SI가 전송되는 영역을 예측할 수 없다. 따라서, SI의 경우는 실시예#3에서 설명된 바와 같이 'SI-x Information'과 같은 정보를 통해 상대노드로부터 시스템 정보의 스케쥴링 정보를 제공받아 해당 시간/주파수 자원 영역을 정확하게 비울 수 있다.

본 발명의 실시예 #6 - Capacity Node 의 UL interference 완화

커버리지 노드와 커패시티 노드는 노드의 운영 목적에 기인한 구분이며, 매크로 기지국, 피코 기지국, 펨토 기지국 등의 구분은 노드의 규모, 전송 전력등에 기인한 구분이다. 대부분의 경우 커버리지 노드의 역할은 매크로 기지국이 수행하게 되고, 커패시티 노드의 역할은 피코 기지국 또는 펨토 기지국이 수행하게 된다.

따라서, 이후 언급에서 매크로 기지국(MeNB)과 피코 기지국(PeNB)간의 관계로 묘사하였지만 이후의 설명은 커버리지 노드와 커패시티 노드의 관계에 일반적으로 적용될 수 있고, 생각할 수도 있고 표 1을 통하여 설명한 우선 순위 상에서 상위와 하위의 입장에 있는 노드들간의 관계에도 적용될 수 있다.

사업자가 도 2에서 예시한 것과 같이 컴포넌트 캐리어들을 구성했다면 도 11을 통하여 설명된 절차를 이용하여, 매크로 기지국(MeNB)과 피코 기지국(PeNB)의 운용 캐리어가 결정될 수 있다. 또한, 도 12를 통하여 설명된 절차에 의해 운용 캐리어가 변경될 수 있다.

도 20에서 보여지는 바와 같이 어떤 단말(UE; 710)이 매크로 기지국(MeNB; 720)의 중심에서 피코 기지국(PeNB; 730)의 중심을 지나는 직선 경로를 통과한다고 가정한다. 도 21은 상술된 두가지 가정하에서 단말에서 매크로 기지국의 하향링크 컴포넌트 캐리어(CC11, CC12)와 피코 기지국의 햐항링크 컴포넌트 캐리어(CC11, CC12, CC13, CC14)에 대한 RSRP를 측정한 결과를 보여주는 것이다.

도 21의 RSRP 교차점을 통해 피코 기지국의 하향링크 도달거리(Pico DL distance)를 알 수 있고 이 하향링크 도달거리를 기준으로 피코 기지국의 상향링크 도달거리(Pico UL distance)를 파악할 수 있다. 이때, 각 컴포넌트 캐리어별로 상향 및 하향링크 도달거리는 사실상 조금씩 다르지만 도 21에서는 그 차이를 도시하지 않은 것이다. 매크로 기지국에 접속된 단말(Macro UE)를 매크로 기지국으로부터 133m 지점에 위치시키는 경우 매크로 단말(Macro UE)의 상향링크 도달거리(Macro UE UL distance)를 파악할 수 있다. 이때, 매크로 단말이 업링크 PUSCH 데이터를 매크로 기지국으로 전송하는 경우, 매크로 단말의 상향링크 송신 전력이 피코 셀의 셀 경계에 위치한 피코 셀에 접속된 단말(Pico UE)의 상향링크 송신 전력보다 상당히 높기 때문에, 해당 매크로 단말과 동일한 시점에서 매크로 단말이 사용하는 동일한 컴포넌트 캐리어와 PRB 영역을 사용하는 피코 단말이 있다면 해당 피코 단말의 업링크 데이터는 모두 깨지게 된다. 그리고, 피코 기지국에서는 해당 컴포넌트 캐리어의 해당 PRBs에 대하여 'UL Overload Indication'이 높게(high로) 측정되게 된다. 이러한 경우에 매크로 기지국의 상향링크 간섭을 완화하기 위해서 아래의 두 가지 솔루션이 적용될 수 있다.

이후 설명될 첫 번째 솔루션과 두 번째 솔루션의 차이는 UL OI가 발생한 캐리어가 있는 경우 표 1의 원칙에 의하여 해당 노드가 복수의 컴포넌트 캐리어를 운용한다는 전제하에 다른 캐리어의 사용을 우선시 하는 것이 첫 번째 솔루션이고 두 번째 솔루션은 자신의 노드에게 UL OI를 발생시킨 캐리어에 대하여 자체 해결이 불가능한 경우 이를 유발한 노드에게 간섭조정을 요청하는 것이다.

(제1 솔루션: 피코 기지국 자체적으로 해결)

사업자가 허가 받은 주파수는 매우 중요한 자원이며 가입자는 일반적으로 커패시티 레이어의 품질 보다는 커버리지 레이어의 QoS에 민감하기 때문에 사업자는 운용 캐리어 선택(operational carriers selection)과 CA 환경에서 단말별 캐리어 선택(Per UE carier selection for CA) 측면에서 모두 커버리지 레이어 상에 있는 노드와 단말이 커패시티 레이어 상에 있는 노드와 단말보다 운용 캐리어에 대한 우선 사용권을 갖는 원칙을 적용하는 것이 필요함은 앞서 설명된 바와 같다.

따라서, 피코 기지국이 상향링크 간섭이 높게 측정되는 컴포넌트 캐리어가 존재하는 경우에, 매크로 기지국에게 부하 지시(LOAD INDICATION) 절차를 개시하기 전에, 상향링크 간섭이 발생한 컴포넌트 캐리어를 사용하지 않게 될 때에 현재 접속된 피코 단말들의 QoS 요구를 만족시킬 수 있는지 아닌지를 피코 기지국이 가용한 전체 커패시티를 근거로 판단해야 한다.

상향링크 간섭이 발생한 컴포넌트 캐리어를 Pcell 혹은 Scell로 사용하는 피코 단말이 있다면 Pcell로 사용중인 단말은 핸드오버 절차를 통해 Pcell을 변경시키고 Scell로 사용중인 단말은 다른 Scell로 변경하여 스케줄링하면 된다.

또한, ON 시키지 않은 가용한 컴포넌트 캐리어가 있다면 해당 컴포넌트 캐리어는 ON 시키고 상향링크 간섭을 유발한 컴포넌트 캐리어는 OFF 시킬 수 있다. 이러한 경우는 도 11과 같은 절차를 필요로 하는데 기존 단말과의 연결들을 유지하고 이동하는 복잡한 과정도 필요하게 된다. 그리고, 상향링크 간섭이 유발된 컴포넌트 캐리어의 상향링크 간섭 상태를 계속 측정하면서 그 상태가 호전된다면(예컨대, UL OI가 high에서 medium 또는 low로 변경되거나, medium에서 low로 변경된다면), 다시 해당 컴포넌트 캐리어에 업링크 자원을 할당 할 수 있다.

(제2 솔루션: MeNB에게 Interference Coordination 요청)

즉, 제1 솔루션의 조치가 효과가 없거나 제1 솔루션에서 해결되지 못한다면(예컨대, 상향링크 간섭이 발생한 컴포넌트 캐리어를 사용하지 않게 될 때에 현재 접속된 피코 단말들의 QoS를 만족하지 못하는 경우 등), 피코 기지국은 부하 지시 절차(LOAD INDICATION procedure)를 통해 매크로 기지국에게 간섭 조정(interference coordination)을 요청 한다. 이러한 경우에는 다음과 같은 네가지 구체적인 세부 솔루션들이 이용될 수 있다.

2-1) UL OI 측정 정보가 포함된 LOAD INFORMATION 메시지를 보내는 방법

피코 기지국의 UL OI 측정 결과가 포함된 LOAD INFORMATION 메시지를 매크로 기지국(도 13의 케이스 C-1)으로 보낸다. 이를 수신한 매크로 기지국은 이 메시지가 피코 기지국으로부터 온 경우라면 현재의 매크로 기지국의 총 용량(total capacity)를 고려하여 현재 접속된 단말에 대한 QoS가 보장되고 새로운 접속을 위한 가용한 커패시티도 남아 있다면 해당 컴포넌트 캐리어에 대한 사용을 중지할 수 있다.

그러나, 이러한 방법은 매크로 기지국에게 많은 후속 절차를 요구할 수 있다. 또한, 매크로 기지국이 복수의 컴포넌트 캐리어를 사용하는 경우가 아니라면 취할 수 있는 조치가 아니며, 복수의 컴포넌트 캐리어를 사용하는 경우일지라도 매크로 기지국의 총 용량을 상당히 제약하는 결과를 가져올 수 있다.

2-2) UL OI와 HII를 셋팅 하여 LOAD INFORMATION 메시지를 보내거나, 표 2-2의 Invoke Indication에 HII Information을 넣어 상위 노드에게 보내는 방법

UL OI 측정 결과와 HII를 모두 1로 셋팅한 LOAD INFORMATION 메시지를 매크로 단말(도 13의 케이스 C-1)로 보낸다. 이를 수신한 매크로 기지국은 상술된 솔루션 2-1에서 언급한 조치를 취할 수 있다.

이때, 솔루션 2-1과 솔루션 2-2의 차이점을 비교하면, 솔루션 2-1은 피코 기지국이 매크로 기지국에게 자신에게 상향링크 간섭이 발생된 컴포넌트 캐리어가 있음을 통지하여 확인을 요청하는 완곡한 요청의 의미를 가지며, 솔루션 2-2는 피코 기지국이 매크로 기지국에게 상향링크 간섭이 발생하였음을 통지하고 매크로 기지국의 특정 컴포넌트 캐리어에 대한 사용 또는 HII가 1로 설정된 PRB 또는 PRB 그룹의 사용을 중지해달라는 강한 요청의 의미를 가진다.

만약, 매크로 기지국이 HII가 1인 PRB 사용을 중지했다면 매크로 기지국은 HII가 1인 PRB만 사용할 수 있다. 즉, OI가 발생한 캐리어 대하여 HII를 통해서 두 노드간에 스케줄링 영역을 분할하는 것이다. 이것은 피코 기지국이 UL OI가 high로 발생한 캐리어를 HII를 통해 스케줄링 영역을 나누는 방식이다. 그러나, 이것은 앞서 설명된 표 1의 우선순위 원칙에 위배가 된다. 또한, 표 1에서 설명된 우선순위에 따르면, 도 13의 케이스 C-1 메시지에 대한 명확한 ACK 메시지가 매크로 기지국으로부터 없으므로 이를 매크로 기지국이 수락했는지를 알 수가 없다.

그리고, 피코 기지국이 도 15의 케이스 D-2에서와 같이 Invoke Indication에 HII Information이 셋팅된 메시지를 매크로 기지국에게 전송하며, 매크로 기지국은 수신한 UL OI를 고려하여 메시지를 전송한 피코 기지국뿐만 아니라 매크로 기지국에 소속된 모든 피코 기지국들을 고려하여 HII 정보가 셋팅된 LOAD INFORMATION 메시지를 피코 기지국에게 전송(send back)한다. 이 메시지를 받은 피코 기지국은 UL HII가 1로 셋팅된 PRB는 사용을 중지하고 HII가 0로 셋팅된 PRB 영역을 우선적으로 사용한다. 매크로 기지국의 경우는 HII가 1로 셋팅된 PRB를 HII가 0로 셋팅된 PRB 보다 우선적으로 사용한다.

2-3) 피코 기지국의 컴포넌트 캐리어에게 심각한 상향링크 간섭을 유발하는 매크로 단말을 찾아내어 매크로 기지국이 매크로 단말에게 컴포넌트 캐리어를 사용하지 않도록 조치하는 방법

도 16의 (a)인 경우라면 매크로 기지국이 운용 캐리어들에 대한 단기간의 스케쥴링 정보(short-term scheduling information)를 저장하고 이 정보와 피코 기지국의 'OI per PRB' 측정 정보를 가지고 피코 기지국에 상향링크 간섭을 유발한 매크로 단말을 유추할 수 있다. 이는 본 발명의 범위밖으로 구현 이슈 사항(implementation issue)에 해당된다.

그러나, 도 16의 (b)인 경우라면, 상향링크 간섭을 유발한 매크로 단말을 찾고자 한다면 매크로 기지국과 피코 기지구간의 정확한 시간 차이를 실시예#2의 방법 등을 통해 사전에 파악하고 있어야 하며 매크로 기지국은 수신 지연을 감안하여 충분한 기간의 스케쥴링 정보(long-term scheduling information)를 저장하고 있어야 한다.

일단, 피코 기지국의 상향링크에 간섭을 유발하는 매크로 단말을 찾게 된다면 찾아진 매크로 단말이 해당하는 컴포넌트 캐리어를 사용하지 않도록 조치할 수 있다. 예를 들어 간섭이 유발되는한 컴포넌트 캐리어가 매크로 단말의 Scell이라면 매크로 단말의 Scell을 매크로 기지국의 다른 컴포넌트 캐리어로 이동할 수 있다. 이때 좀 더 세밀한 조정을 위해 도 11과 도 12의 절차를 통해 얻어진 정보를 이용하여 해당 피코 기지국이 사용하지 않는 운용 캐리어들이 매크로 기지국에게 있다면 매크로 단말을 이 컴포넌트 캐리어로 이동시킬 수 있다.

또한, 매크로 셀내의 간섭을 유발하는 컴포넌트 캐리어를 사용하지 않고 있는 매크로 단말과 간섭을 유발하는 컴포넌트 캐리어를 사용하는 매크로 단말간에 서로 사용중인 컴포넌트 캐리어를 맞교환하도록 할 수도 있다. 그리고, 간섭을 유발한 컴포넌트 캐리아가 Pcell이라면 매크로 셀 안에서 Pcell을 바꾸기 위한 매크로 단말의 핸드오버를 수행할 수도 있다.

2-4) 시간 영역 기반 간섭 조정(time-domain interference coordination) 방법

DL ABS Information이 정해지면 HARQ를 고려하여 4 서브프레임 뒤에 DL ABS Information과 같은 패턴으로 ABS를 적용시킬 수 있다고 가정한다.

따라서, 도 16의 (a) 경우라면 매크로 기지국이 UL ABS = 0인 서브프레임에서만 자원을 할당하고 피코 기지국은 UL ABS = 1인 서브프레임에서 자원을 할당하기 때문에 매크로 단말에 의한 상향링크 간섭을 줄일 수 있다.

도 16의 (b) 경우라면 실시예#2에 따른 절차를 통해 양 노드간의 시간 차를 파악하고 있다고 가정한다. 그렇게 되는 경우, 피코 기지국은 LOAD INFORMATION 메시지를 이용해 UL OI 정보를 전송하고, 추가로 Invoke Indication을 이용해 매크로 기지국에 ABS Information을 요청할 수 있다. 매크로 기지국은 수신한 LOAD INFORMATION 메시지에서 UL OI를 확인하여 해당 피코 기지국에게 매크로 단말에 의한 상향링크 간섭이 발생하였다고 판단하고 매크로 셀 내의 다른 피코 기지국들도 고려한 DL ABS Information을 포함한 LOAD INFORMATION 메시지를 피코 기지국으로 전송(send back)한다. 매크로 기지국으로부터 전송된 LOAD INFORMATION 메시지를 받은 피코 기지국은 매크로 기지국의 DL ABS Pattern을 매크로 기지국과 의 시간차를 고려하여 자신에게 적용 가능한 DL ABS Pattern으로 바꾸고 다시 4 서브프레임 지연을 고려하여 자신의 UL ABS Pattern로 바꾼 다음 이에 따라 UL ABS 에 상향링크 자원을 할당한다. 즉, UL ABS가 설정된 자원을 우선적으로 할당하지 않고 UL ABS가 1으로 설정된 자원을 우선적으로 할당한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

1. 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법으로,
   제1 노드가 제2 노드의 물리 리소스 블록(PRB: Physical Resource Block)별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용을 포함한 메시지를 상기 제2 노드로 전송하는 단계; 및
   상기 메시지에 대응된 응답 메시지를 상기 제2 노드로부터 수신하는 단계를 포함한 노드간 간섭 조정 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 노드는 커패시티(capacity) 증대를 주 목적으로 하는 커패시티 노드이며, 상기 제2 노드는 커버리지(coverage) 확대를 주 목적으로 하는 커버리지 노드인 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 메시지는 상기 제1 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지이고, 상기 응답 메시지는 상기 제2 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지인 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 수신한 응답 메시지에 포함된 PRB별 또는 PRB 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 참조하여, 높은 간섭이 발생되는 것으로 지정된 PRB 또는 PRB 그룹에 대한 자원 할당을 중지하거나 자원 할당 우선 순위를 낮추는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
5. 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법으로,
   제1 노드가 자신의 물리 리소스 블록(PRB: Physical Resource Block)별 또는 PRB의 그룹 별 간섭 상황에 대한 정보를 생성하는 단계;
   제1 노드가 제2 노드로부터 상기 간섭 상황에 대한 정보를 요구하는 내용이 포함된 메시지를 수신하는 단계; 및
   상기 메시지에 대응된 응답 메시지에 상기 간섭 상황에 대한 정보를 포함시켜 상기 제2 노드로 전송하는 단계를 포함한 노드간 간섭 조정 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 노드는 커버리지(coverage) 확대를 주 목적으로 하는 커버리지 노드이며, 상기 제2 노드는 커패시티(capacity) 증대를 주 목적으로 하는 커패시티 노드인 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 메시지는 상기 제2 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지이며, 상기 응답 메시지는 상기 제1 노드와 관련된 간섭 정보를 포함하고 있는 메시지인 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
8. 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법으로,
   제1 노드가 제2 노드에게 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제1 정보를 전송하는 단계;
   제2 노드로부터 상기 제1 정보에 대한 응답으로 제1 노드와 제2 노드간의 프레임 시간차를 파악하기 위한 제2 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 제1 정보와 제2 정보를 이용하여 제1 노드가 제2 노드와의 프레임 시간차를 파악하는 단계를 포함한 노드간 간섭 조정 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제1 정보는 제1 노드가 제2 노드로 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호(SFN: System Frame Number), 상기 제1 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제1 정보를 발송하는 절대 시각을 포함하고,
   상기 제2 정보는 제2 노드가 제1 노드로 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 시스템 프레임 번호, 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 서브프레임 번호 및 상기 제2 정보를 발송하는 시점의 절대 시각을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 정보는, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전송하는, 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지에 포함되어 전송되고,
    상기 제2 정보는 상기 제2 노드가 상기 제1 노드로 전송하는 상기 메시지에 대한 응답 메시지에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
11. 이종 네트워크 환경에서 노드간 간섭을 조정하는 방법으로,
    제1 노드가 제2 노드로부터 상기 제2 노드가 시스템 정보를 방송하는 무선 자원에 대한 정보, 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보, 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신한 상기 정보에 기초하여 무선자원에 대한 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함한 노드간 간섭 조정 방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 정보를 수신하는 단계에서, 상기 정보는, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로부터 수신하는, 운용 캐리어의 선택(selection), 추가(addition), 변경(modification), 삭제(deletion) 중 적어도 하나와 관련된 요청 또는 통보의 내용이 포함된 메시지 또는 상기 메시지에 대한 응답 메시지에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원에 대한 정보는 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원을 지정하는 시간 및 주파수 대역과 관련한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 노드가 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대한 정보와 상기 제2 노드가 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대한 정보는 물리 자원 블록(PRB) 별 또는 PRB의 그룹 별로 제공되는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
15. 청구항 11에 있어서,
    상기 스케쥴링을 수행하는 단계는,
    상기 제1 노드가 상기 시스템 정보 메시지를 방송하는 무선자원과 상기 사용할 가능성이 높은 무선 자원에 대해서는 자원 할당을 하지 않거나 자원 할당의 우선순위를 낮추고, 상기 사용할 가능성이 낮은 무선 자원에 대해서는 우선적으로 자원 할당의 우선순위를 높이는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
16. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 노드가 커버리지(coverage) 노드인 경우 상기 제2 노드는 커패시티(capacity) 노드이며, 상기 제2노드가 커패시티 노드인 경우 상기 제1 노드는 커버리지 노드인 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제2 노드가 커패시티 노드인 경우, 상기 정보를 수신하는 단계에서, 상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 상기 제2 노드가 피코 셀 기지국인지 펨토 셀 기지국인지를 구분할 수 있는 정보를 추가로 수신하는 것을 특징으로 하는 노드간 간섭 조정 방법.

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