KR20130089345A - 무선통신 시스템에서 공통 기준 신호 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 공통 기준 신호 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20130089345A
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 상기 중앙 서버가 상기 다수의 전송 유닛들에게 공통 기준 신호 포트를 할당하는 방법에 있어서, 상기 다수의 전송 유닛들 각각에게 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트를 할당할 수 있는 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합을 설정하고, 상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합에서 단말의 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보를 고려하여, 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택하고, 상기 선택한 공통 기준 신호 포트 조합에 따라 상기 다수의 전송 유닛들 각각에 공통 기준 신호 포트를 할당한다.

Description

무선통신 시스템에서 공통 기준 신호 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING COMMON REFERENCE SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 공통 기준 신호(CRS: Common Reference Signal, 이하 'CRS'라 칭함) 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 통신 서비스의 발달과 멀티미디어 기술의 보급이 확대되면서 대용량 데이터를 전송하기 위한 기술들이 이동통신 시스템에 적용되고 있으며, 이에 따라 무선용량 증대에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 또한 보다 많은 주파수 대역을 데이터 전송에 할당하여 데이터율(data rate)을 증대시키는 방안이 무선용량 증대를 위한 가장 손쉬운 방법으로 알려져 있다.
한편, 초기 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템은 1.25 MHz의 대역폭을 지원하였으나, 차세대 통신 시스템, 일례로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m 시스템 또는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템은 보다 넓은 대역폭의 지원이 요구된다. 이와 같이 넓은 대역폭을 지원하기 위해 사용하는 주파수(carrier frequency) 대역은 점점 높아지고 있으며, 높은 주파수 대역을 사용함에 따라 많은 전송 손실과 높은 투과 손실로 인해 기지국이 커버하는 서비스 영역이 작아져 상대적으로 많은 기지국들을 설치해야 하는 상황이 발생된다. 뿐만 아니라 차세대 통신 시스템에서는 인접 지역에 비해 사용자들이 밀집하고 트래픽(traffic) 발생율이 높은 특정 지역에 대해 우수한 통신 품질을 유지하면서 서비스 용량 또한 증가시킬 수 있는 기술들이 요구된다.
본 발명은 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 CRS 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법을 제안한다.
또한 본 발명은 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 가상 맵핑이 적용된 CRS 포트를 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다
본 발명에서 제안하는 방법은; 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 상기 중앙 서버가 상기 다수의 전송 유닛들에게 공통 기준 신호 포트를 할당하는 방법에 있어서, 상기 다수의 전송 유닛들 각각에게 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트를 할당할 수 있는 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합을 설정하는 과정과, 상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합에서 단말의 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보를 고려하여, 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택하는 과정과, 상기 선택한 공통 기준 신호 포트 조합에 따라 상기 다수의 전송 유닛들 각각에 공통 기준 신호 포트를 할당하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 상기 다수의 전송 유닛들에게 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치에 있어서, 상기 다수의 전송 유닛들 각각에게 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트를 할당할 수 있는 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합을 설정하고, 상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합에서 단말의 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보를 고려하여, 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택하는 선택부와, 상기 선택한 공통 기준 신호 포트 조합에 따라 상기 다수의 전송 유닛들 각각에 공통 기준 신호 포트를 할당하는 할당부를 포함한다.
본 발명은 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 CRS 포트 또는 가상 매핑(Virtual Mapping)이 적용된 CRS 포트, 즉 CVM 포트를 할당하는 방안을 제공함으로써, 기지국 설치 시에 인력의 도움 없이 최적의 할당을 지원하여 기지국의 복잡도 및 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 이점이 있다. 또한 전송 유닛이 추가/제거 되거나 특정 전송 유닛의 고장으로 기지국의 재설정이 필요한 경우에 빠른 시간내의 CVM 포트를 할당할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 스마트 통신 시스템의 셀 구조를 도시한 도면,
도 2는 스마트 통신 시스템에서 중앙서버가 CRS 포트를 하나의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면,
도 3은 스마트 통신 시스템에서 중앙서버가 CVM 포트를 하나의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면,
도 4는 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CVM 포트를 두 개의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면,
도 5는 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CVM 포트를 두 개의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당할 때 발생하는 CRS 오염 영역을 도시한 도면,
도 6은 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면,
도 7은 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 순서를 도시한 도면,
도 8은 스마트 통신 시스템에서 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 중앙 서버 구성을 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 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.
인접 지역에 비해 사용자들이 밀집하고 트래픽(traffic) 발생율이 높은 특정 지역에 대해 우수한 통신 품질을 유지하면서 서비스 용량 또한 증가시킬 수 있는 기술들이 현재 연구 중에 있으며 상기 기술들 중 하나로 스마트 기지국 기술이 있다.
스마트 기지국 기술은 여러 개의 전송 유닛 또는 무선 유닛을 하나의 중앙 서버가 제어하는 형태로 중앙 집중형 자원 관리를 통해 무선 용량 증가를 달성하는 기술을 의미하는 것으로, 상기 스마트 기지국 기술은 다수의 인접 기지국들이 서로 정보를 교환하고 협력하여 데이터를 전송하는 기지국 협력 전송을 수행한다. 또한 상기 기지국 협력 전송을 통해 셀간 간섭을 제어하여 우수한 통신 품질을 유지할 수 있다.
후술할 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 스마트 기지국 기술이 적용된 통신 시스템에서 중앙 서버가 자신이 관리하는 전송 유닛들에게 가상 맵핑(Virtual Mapping)이 적용된 CRS 포트(이하 'CVM 포트'라 칭함)를 할당하는 방안에 대해 설명하기로 한다. 후술할 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 스마트 기지국 기술이 적용된 통신 시스템을 스마트 통신 시스템이라 칭하기로 한다.
도 1은 스마트 통신 시스템의 셀 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시된 셀은 중앙 서버(도시하지 않음)가 관리하는 전송 유닛들, 즉 전송 유닛 #1 내지 #4(120,122,124,126)을 포함하고, 전송 유닛 #1 내지 #4(120,122,124,126)은 동일한 제어 채널 신호를 전송하며, 상기 제어 채널들(104)은 제어 채널 경계(100)를 형성한다고 가정한다. 또한 전송 유닛 #1 내지 #4(120,122,124,126) 각각은 단말 #1 내지 #4(110,112,114,116) 각각으로 데이터 채널 신호를 전송하고, 데이터 채널들(106)은 데이터 채널 경계(102)를 형성한다고 가정한다.
제어채널 경계(100) 내에서 동일한 제어 채널 신호를 전송하는 전송 유닛 #1 내지 #4(120,122,124,126) 간에는 단말의 핸드오버(handover)가 요구되지 않으므로 핸드오버로 인한 자원 낭비를 방지할 수 있으며, 전송 유닛 #1 내지 #4(120,122,124,126) 각각은 단말 #1 내지 #4(110,112,114,116) 각각으로 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송함으로써 시스템 용량을 증대시킬 수 있다.
이와 같이 각 전송 유닛들(120,122,124,126)은 서로 다른 데이터 채널 신호의 전송이 가능함으로 인해 하기와 같은 다양한 방식으로 데이터를 전송할 수 있다. 하기에서는 각 전송 유닛이 동시에 서로 다른 단말에게 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송하는 방식과, 간섭 방지를 위해 두 개의 전송 유닛 중 하나의 전송 유닛은 데이터를 전송하지 않는 방식과, 다수 전송 유닛이 동시에 하나의 단말에게 동일한 데이터를 전송하는 방식을 일례로 하여 설명하도록 한다.
1. 각 전송 유닛이 서로 다른 단말에게 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송하는 방식 (이하 '전송 방식 1'이라 칭함)
셀 용량을 증대시키기 위한 전송 방식으로, 전송 유닛 #1,#2(120,122) 각각이 단말 #1,#2(110,112) 각각에게 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송하는 것을 의미한다. 즉 전송 유닛 #1(120)은 인접한 단말, 즉 단말 #1(110)에게 제1데이터 채널 신호를 전송하고, 전송 유닛 #2(122)은 단말 #2(112)에게 상기 제1데이터 채널 신호와 상이한 제2데이터 채널 신호를 전송한다.
그러나 전송방식 1에 따라 데이터를 전송할 경우, 상기 제1데이터 채널 신호는 제2단말(112)에게 간섭 성분으로 작용할 수 있고, 상기 제2데이터 채널 신호 역시 제1단말(110)에게는 간섭 성분으로 작용할 수 있다. 따라서 전송방식 1에 따라 데이터를 전송할 경우에는 단말들 간의 거리가 충분히 이격 되도록 스케줄링해야만 한다.
2. 간섭 방지를 위해 두 개의 전송 유닛 중 하나는 데이터 채널 신호를 전송하지 않는 방식 (이하 '전송방식 2'라 칭함)
전송 방식 1에서와 같은 간섭 성분이 발생하는 것을 방지하기 위한 전송 방식으로, 전송 유닛 #1(120)은 단말 #1(110)에게 데이터 채널 신호를 전송하고, 이때 전송 유닛 #2 (122)는 데이터 채널 신호를 전송하지 않는 것을 의미한다.
전송방식 2는 전송 유닛으로부터 데이터를 수신 중인 단말이 다른 전송 유닛의 데이터 채널 경계에 근접했을 때 주로 사용되며, 전송방식 2에 따라 데이터를 전송할 경우, 간섭 성분이 발생하지 않으므로 데이터 채널 경계에 위치한 단말이 간섭 성분에 의해 무선용량이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.
3. 다수의 전송 유닛들이 하나의 단말에게 동일한 데이터 채널 신호를 전송하는 방식 (이하 '전송방식 3'라 칭함)
단말 용량을 증대시키기 위한 전송 방식으로, 전송 유닛 #1,#2(120,122)가 동시에 단말 #2(112)에게 동일한 데이터 채널 신호를 전송하는 것을 의미한다.
전송방식 3에 따라 데이터를 전송할 경우, 단말의 수신 성능이 증가되며 특히 데이터 채널 경계에 위치한 단말의 용량을 증대시킨다.
도 2는 스마트 통신 시스템에서 중앙서버가 CRS 포트를 하나의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 중앙 서버(200)는 4개의 CRS 포트들, 즉 CRS 포트 0 내지 3(202,204,206,208)을 포함한다고 가정한다.
중앙 서버(200)은 CRS 포트 0 내지 3(202,204,206,208) 각각을 전송 유닛 #1 내지 #4(220,230,240,250)에 할당한다. 즉 CRS 포트 0(202)를 전송 유닛 #1 (220)에 할당하고, CRS 포트 1(204)를 전송 유닛 #2(230)에 할당하고, CRS 포트 2(206)을 전송 유닛 #3(240)에 할당하고, CRS 포트 3(208)을 전송 유닛 #4(250)에 할당한다.
CRS 포트 0 내지 3(202,204,206,208)은 물리적으로 구분될 수 있으므로 원활한 채널 추정을 위해 각각의 전송 유닛(220,230,240,250)은 서로 다른 CRS 포트를 할당 받는 것이 효율적이다.
그러나 CRS 포트가 전송 유닛 안테나에 일대일 대응되도록 할당될 경우, CRS 포트 0(202)의 수신전력을 기준으로 셀 반경이 형성되므로 실제적으로 원하는 셀 반경이 아닌 제1전송 유닛(220)을 기준으로 셀 반경이 형성되는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 각 모뎀 출력에 모든 CRS 포트가 할당되도록 CRS 포트에 가상 매핑을 적용할 수 있으며, 후술할 도 3 내지 8에서는 가상 매핑을 적용한 CRS 포트, 즉 CVM 포트를 할당하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 스마트 통신 시스템에서 중앙서버가 CVM 포트를 하나의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 중앙 서버(300)는 4개의 CRS 포트들, 즉 CRS 포트 0 내지 3(302,304,306,308)과 가상 매핑기(310)를 포함한다고 가정한다.
CRS 포트 0 내지 3(302,304,306,308)로부터 출력되는 성분은 가상 매핑기(310)를 통과하여 모뎀 출력 포트 0 내지 3(312,314,316,318)로 분배되며, 따라서 모든 모뎀 출력 포트(312,314,316,318)는 모든 CRS 포트(302,304,306,308)의 성분을 분배 받는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상기 모뎀 출력 포트를 CVM 포트라 칭하기로 한다.
중앙 서버(300)은 CVM 포트 0 내지 3(312,314,316,318) 각각을 전송 유닛 #1 내지 #4(320,330,340,350)에 할당한다. 즉 CVM 포트 0(312)를 전송 유닛 #1 (320)에 할당하고, CVM 포트 1(314)를 전송 유닛 #2(330)에 할당하고, CVM 포트 2(316)을 전송 유닛 #3(340)에 할당하고, CVM 포트 3(318)을 전송 유닛 #4(350)에 할당한다.
도 4는 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CVM 포트를 두 개의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 4을 참조하면, 중앙 서버(400)는 4개의 CRS 포트들, 즉 CRS 포트 0 내지 3(402,404,406,408)과 가상 매핑기(410)을 포함한다고 가정한다.
CRS 포트 0 내지 3(402,404,406,408)로부터 출력되는 성분은 가상 매핑기(410)를 통과하여 모뎀 출력 포트, 즉 CVM 포트 0 내지 3(412,414,416,418)로 분배되며, 따라서 모든 CVM 포트(412,414,416,418)은 모든 CRS 포트(302,304,306,308)의 성분을 분배 받는다.
중앙 서버(400)은 CVM 포트 0 내지 3(412,414,416,418) 각각을 전송 유닛 #1 내지 #4(420,430,440,450) 각각의 안테나에 할당한다. 즉 CVM 포트 0,1(412,414)를 전송 유닛 #1(420)에 할당하고, CVM 포트 0,2(412,416)을 전송 유닛 #2(430)에 할당하고, CVM 포트 0,3(412,418)을 전송 유닛 #3(440)에 할당하고, CVM 포트 0,1(412,414)를 전송 유닛 #4(450)에 할당한다. 이와 같이 전송 유닛 #1 내지 #4(420,430,440,450) 각각은 두 개의 안테나를 가지므로 두 개의 CVM 포트들을 할당 받는다. 또한 모든 전송 유닛들(420,430,440,450)이 CVM 포트 0(412)을 할당 받으므로, 전송 유닛들 간의 협력 전송을 수행하는데 있어 유리한 장점이 있다.
도 5는 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CVM 포트를 두 개의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당할 때 발생하는 CRS 오염 영역을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 중앙 서버(도시하지 않음)는 전송 유닛 그룹(500)을 구성하는 다수의 전송 유닛들, 즉 전송 유닛 #1 내지 #6(502,504,506,508,510,512)을 관리하고, 전송 유닛 #1,#4(502,508)에는 CVM 포트 0,1이 할당 되고, 전송 유닛 #2,#3(504,506)에는 CVM 포트 0,3이 할당 되고, 전송 유닛 #5,#6(510,512)에는 CVM 포트 0,2가 할당 되었다고 가정한다.
동일한 CVM 포트가 할당된 전송 유닛들, 즉 전송 유닛 #1,#4(502,508) 또는 전송 유닛 #2,#3(504,506) 또는 전송 유닛 #5,#6(510,512)에 접속하는 단말(550)은 해당 전송 유닛들로부터 동일한 CRS를 수신한다. 따라서 단말(550)은 수신한 CRS들을 구별할 수 없으며 채널 추정(channel estimation) 역시 하나의 신호로 판단하여 수행할 수 밖에 없다.
도 5에 도시된 바와 같이 단말(550)이 전송 유닛 #2(504)와 전송 유닛 #3(506) 사이에 존재할 경우, 상기 단말은(550)은 전송 유닛 #2(504)로부터 전송 채널 #2(530)를 통해 수신되는 신호와 전송 유닛 #3(506)으로부터 전송채널 #3(535)을 통해 수신되는 CRS를 구별하지 못한다. 이와 같이 단말(550)이 동일한 CVM 포트가 할당된 적어도 두 개의 전송 유닛들로부터 수신되는 CRS를 구별하지 못하는 경우를 CRS 오염(pollution)이라 하며, 본 발명의 실시예에서는 CRS 오염이 발생하는 영역을 CRS 오염 영역(540)이라 칭한다.
또한 이때 전송 유닛 #2,#3(504,506) 각각이 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송한다고 하더라도, 단말(550)은 각 전송 유닛(504,506)으로부터 수신되는 CRS를 구별하지 못하므로 전송 유닛 #2(504)로부터 수신되는 데이터 채널 신호와 전송 유닛 #3(506)으로부터 수신되는 데이터 채널 신호에 대한 채널 추정을 구별할 수 없다.
따라서 전송 유닛 #2,#3(504,506) 각각은 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송할 수 없으며, 이런 경우 전송 유닛 #2,#3(504,506) 중 어느 한 전송 유닛만 데이터 채널 신호를 전송하거나 전송 유닛 #2,#3(504,506)이 동일한 데이터 채널 신호를 전송해야만 하는 제약이 발생한다.
일반적으로 CRS 오염은 채널 추정에 따른 두 신호 세기의 차이가 특정 값보다 작을 경우 발생된다. 그러나 CRS 오염이 발생하는 두 전송 유닛을 서로 간에 충분히 이격되도록 배치하여 단말이 수신하는 신호 세기, 일례로 수신 신호 전력에 큰 차이가 있을 경우, 상기 두 전송 유닛으로부터 수신되는 신호들 중 한 신호는 간섭 성분처럼 판단할 수 있으므로 이 경우에는 전송 유닛 각각이 서로 다른 데이터 채널 신호를 전송할 수 있게 된다.
도 6은 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 중앙 서버(도시하지 않음)가 전송 유닛 그룹(600)을 구성하는 다수의 전송 유닛들, 즉 전송 유닛 #1 내지 #6(602,604,606,608,610,612)을 관리하고, 각 전송 유닛(602,604,606,608,610,612)은 두 개의 안테나를 가진다고 가정한다. 또한 상기 중앙 서버는 4 개의 CRS를 지원하고, 전송 유닛들 간의 협력 전송을 원활히 하기 위해 전송 유닛에 할당되는 CVM 포트의 조합은 CVM 포트 0,1, CVM 포트 0,2, CVM 포트 0,3의 3가지 경우 중 하나만을 사용한다고 가정한다.
이하에서는 방법 1) 내지 3)을 통해 중앙 서버가 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 두 개의 안테나를 가지는 전송 유닛에 할당하는 방법을 설명하도록 한다.
1) 먼저 전송 유닛 그룹(600)의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드(grid)를 생성하고, 상기 전송 유닛 그룹(600)을 구성하는 전송 유닛들(602,604,606,608,610,612) 각각에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수를 설정한다.
전송 유닛 그룹(600)이 6개의 전송 유닛으로 구성되는 경우, CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수는 다음과 같다. 즉 총 36=246가지 경우(case 1 내지 case 246)를 설정할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 일례로 CVM 포트 0,1의 할당은 [0,1]과 같이 표기하도록 한다.
case 1: [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1]
case 2: [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 2]
case 3: [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 3]
case 4: [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 1], [0, 2], [0, 1]
...
case 243: [0, 3], [0, 3], [0, 3], [0, 3], [0, 3], [0, 3]
본 발명의 실시예에서는 전송 유닛 그룹(600)이 6개의 전송 유닛들(602,604,606,608,610,612)로 구성되고, 할당 가능한 CVM 포트 조합의 경우의 수가 3인 경우, 즉 [0,1],[0,2],[0,3]인 경우를 예를 들어 설명하였다. 그러나 전송 유닛 그룹(600)이 N_RU개의 전송 유닛으로 구성되고, 할당 가능한 CVM 포트 조합의 경우의 수가 M인 경우, N_RU개의 전송 유닛 각각에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수는 총 MN_RU 가지가 될 수 있음은 물론이다.
2) 다음으로 CRS 오염 발생에 대한 비용 함수(cost function)를 설정한다. 중앙 서버는 k번째 그리드 포인트에서 가장 큰 수신 전력을 가지는 전송 유닛, 일례로 전송 유닛 #i를 선택하고, 전송 유닛 #i와 동일한 CVM 포트가 할당된 전송 유닛, 일례로 전송 유닛 #j를 선택한다. 전송 유닛 그룹(600)이 N_RU개의 전송 유닛으로 구성될 경우 i=1,2,…,N_RU가 될 수 있으며, j는 i를 제외한 모든 전송 유닛 인덱스 값이 될 수 있다.(i≠j)
즉 그리드 포인트(650)에 위치한 단말(640)은 제1 내지 제6전송 유닛들(602,604,606,608,610,612)로부터 수신되는 신호들 각각을 채널 추정하여 가장 큰 수신 전력을 가지는 제3전송 유닛(606)을 선택하고, 상기 제3전송 유닛(606)과 동일한 CVM 포트가 할당된 제6전송 유닛(612)를 선택한다.
그런 다음 중앙 서버는 단말(640)의 실측 정보, 일례로 수신 신호 세기를 이용하는 방법과 전송 유닛의 위치 정보를 이용하는 방법 중 하나를 고려하여 비용 함수를 계산한다.
2-1) 단말의 실측 정보를 이용하는 방법
Figure pat00001
수학식 1에서 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, Rxi(k)는 k번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i로부터 수신된 신호의 세기를 나타내고, Δpollution은 CRS 오염의 발생 여부를 판단하기 위해 설정한 임계값을 나타낸다.
2-2) 전송 유닛의 위치 정보를 이용하는 방법
수학식 2에서 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, B 는 채널의 신호 손실을 나타내는 채널 감소 인자(channel decay factor)를 나타낸다. 여기서 상기 B의 단위는 dB이고 실제적인 채널 환경에 대해 적절한 값이 선택된다. 또한 di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i까지의 거리를 나타내고, di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #j까지의 거리를 나타내고, Ai(k)는 전송 유닛 #i의 안테나 이득을 나타내고, Aj(k)는 전송 유닛 #j의 안테나 이득을 나타낸다. 여기서 상기 Ai(k) 및 Aj(k)는 전송 유닛의 위치 정보를 통해 계산이 가능하다
3) 수학식 1 및 수학식 2에 의해 비용 함수를 계산한 후, 전송 유닛 그룹(600)을 구성하는 모든 전송 유닛에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수 중 CRS 오염 영역 발생을 최소화되도록 CVM 포트를 할당하는 경우를 계산하는 목적 함수(Objective function)를 설정한다. 즉 n 번째 (l = 1, 2, …, 243) CVM 포트 할당 case에 대한 목적 함수는 다음과 같다.
Figure pat00003
상기 수식 (3)에서 Kgrid는 모든 그리드 포인트의 집합을 나타내고, Objective function(n)은 CRS 오염의 발생 확률이 가장 낮은 n 번째 CVM 포트 할당 case를 나타낸다.
도 7은 스마트 통신 시스템에서 중앙 서버가 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 순서를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 701단계에서 중앙 서버는 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하고 703단계로 진행한다.
703단계에서 중앙 서버는 상기 전송 유닛 그룹 영역에 포함되는 모든 전송 유닛들에게 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수를 설정하고 705단계 또는 707단계로 진행한다.
705단계에서 중앙 서버는 단말의 실측 정보, 일례로 수신 신호 세기를 이용하여 수학식 1에 따라 비용함수를 계산하고 709단계로 진행한다. 또는 707단계 중앙 서버는 전송 유닛의 위치 정보, 즉 단말이 위치한 그리드 포인트에서 해당 전송 유닛까지의 거리 및 상기 해당 전송 유닛의 안테나 이득을 이용하여 수학식 2에 따라 비용함수를 계산하고 709단계로 진행한다.
709단계에서 중앙 서버는 수학식 3의 목적 함수를 통해 모든 전송 유닛에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수 중 CRS 오염 영역이 가장 적게 발생하는 경우에 해당하는 CVM 포트 조합을 선택하고 711단계로 진행한다.
711단계에서 중앙 서버는 709단계에서 선택된 CVM 포트 조합에 따라 각 전송 유닛에 CVM 포트를 할당한다. 이로써 중앙 서버는 전송 유닛에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수 중 CRS 오염 영역이 가장 적게 발생되도록 CVM 포트를 할당할 수 있다.
도 8은 스마트 통신 시스템에서 CRS 오염 영역 발생이 최소화되도록 CVM 포트를 전송 유닛에 할당하는 중앙 서버 구성을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 중앙 서버(800)는 송신부(802), 수신부(804), 계산부(806), 선택부(808) 및 할당부(810)를 포함한다.
계산부(806)는 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하고, 상기 전송 유닛 그룹 영역에 포함되는 모든 전송 유닛들에게 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수를 설정한 뒤, 단말의 실측 정보, 일례로 수신부(804)를 통해 수신되는 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보, 즉 단말이 위치한 그리드 포인트에서 해당 전송 유닛까지의 거리 및 상기 해당 전송 유닛의 안테나 이득을 이용하여 비용함수를 계산한다.
선택부(808)는 계산부(806)에서 계산한 비용함수 값이 최소인 경우를 선택하기 위한 목적함수를 통해, 모든 전송 유닛에 CVM 포트를 할당할 수 있는 모든 경우의 수 중 CRS 오염 영역이 가장 적에 발생하는 경우에 해당하는 CVM 포트 조합을 선택한다.
할당부(810)는 선택부(808)에서 선택한 CVM 포트 조합에 따라 전송 유닛에 CVM 포트를 할당하고, 송신부(802)를 통해 각 CVM 포트의 해당 CRS를 해당 전송 유닛으로 송신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 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 (12)

  1. 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 상기 중앙 서버가 상기 다수의 전송 유닛들에게 공통 기준 신호 포트를 할당하는 방법에 있어서,
    상기 다수의 전송 유닛들 각각에게 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트를 할당할 수 있는 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합을 설정하는 과정과,
    상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합에서 단말의 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보를 고려하여, 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택하는 과정과,
    상기 선택한 공통 기준 신호 포트 조합에 따라 상기 다수의 전송 유닛들 각각에 공통 기준 신호 포트를 할당하는 과정을 포함하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합은 전송 유닛 개수가 N_RU이고 조합 가능한 공통 기준 신호 포트의 경우의 수가 M일 경우, MN_RU개로 설정됨을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트 중 하나의 포트는 상기 다수의 전송 유닛들 모두에게 동일하게 할당됨을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하는 과정을 더 포함하며,
    상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우는 하기 수학식에 따라 검출함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
    Figure pat00004

    상기 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, 상기 k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, 상기 N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, 상기 Rxi(k)는 k번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i로부터 수신된 신호의 세기를 나타내고, 상기 Δpollution은 CRS 오염의 발생 여부를 판단하기 위해 설정한 임계값을 나타냄.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하는 과정을 더 포함하며,
    상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우는 하기 수학식에 따라 검출함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
    Figure pat00005

    상기 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, 상기 k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, 상기 N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, 상기 B 는 채널의 신호 손실을 나타내는 채널 감소 인자(channel decay factor)를 나타내고, 상기 di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i까지의 거리를 나타내고, 상기 di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #j까지의 거리를 나타내고, 상기 Ai(k)는 전송 유닛 #i의 안테나 이득을 나타내고, 상기 Aj(k)는 전송 유닛 #j의 안테나 이득을 나타냄.
  6. 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합은 하기 수학식에 따라 선택됨을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트 할당 방법.
    Figure pat00006

    상기 Kgrid는 모든 그리드 포인트의 집합을 나타내고, Objective function(n)은 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당되는 n 번째 CVM 포트 할당 조합을 나타냄.
  7. 하나의 중앙 서버가 다수의 전송 유닛들을 제어하는 무선통신 시스템에서 상기 다수의 전송 유닛들에게 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치에 있어서,
    상기 다수의 전송 유닛들 각각에게 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트를 할당할 수 있는 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합을 설정하고, 상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합에서 단말의 수신 신호 세기 또는 전송 유닛의 위치 정보를 고려하여, 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택하는 선택부와,
    상기 선택한 공통 기준 신호 포트 조합에 따라 상기 다수의 전송 유닛들 각각에 공통 기준 신호 포트를 할당하는 할당부를 포함하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모든 경우에 대한 공통 기준 신호 포트 조합은 전송 유닛 개수가 N_RU이고 조합 가능한 공통 기준 신호 포트의 경우의 수가 M일 경우, MN_RU개로 설정됨을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 할당부는 상기 적어도 두 개의 공통 기준 신호 포트 중 하나의 포트를 상기 다수의 전송 유닛들 모두에게 동일하게 할당함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    계산부를 더 포함하며,
    상기 계산부는 상기 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하고, 하기 수학식에 따라 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우를 검출함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
    Figure pat00007

    상기 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, 상기 k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, 상기 N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, 상기 Rxi(k)는 k번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i로부터 수신된 신호의 세기를 나타내고, 상기 Δpollution은 CRS 오염의 발생 여부를 판단하기 위해 설정한 임계값을 나타냄.
  11. 제7항에 있어서,
    계산부를 더 포함하며,
    상기 계산부는 상기 다수의 전송 유닛들로 구성되는 전송 유닛 그룹의 영역을 일정 거리 단위로 나누어 그리드를 생성하고, 하기 수학식에 따라 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우를 검출함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
    Figure pat00008

    상기 i,j는 전송 유닛 인덱스를 나타내고, 상기 k는 그리드 포인트 인덱스를 나타내고, 상기 N_RU는 전송 유닛 그룹을 구성하는 전송 유닛의 총 개수를 나타내고, 상기 B 는 채널의 신호 손실을 나타내는 채널 감소 인자(channel decay factor)를 나타내고, 상기 di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #i까지의 거리를 나타내고, 상기 di(k)는 k 번째 그리드 포인트에서 전송 유닛 #j까지의 거리를 나타내고, 상기 Ai(k)는 전송 유닛 #i의 안테나 이득을 나타내고, 상기 Aj(k)는 전송 유닛 #j의 안테나 이득을 나타냄.
  12. 제10항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택부는 하기 수학식에 따라 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당하는 공통 기준 신호 포트 조합을 선택함을 특징으로 하는 공통 기준 신호 포트를 할당하는 중앙 서버 장치.
    Figure pat00009

    상기 Kgrid는 모든 그리드 포인트의 집합을 나타내고, Objective function(n)은 상기 단말이 서로 다른 전송 유닛들로부터 수신되는 공통 기준 신호를 구별하지 못하는 경우가 가장 적게 발생되는 경우에 해당되는 n 번째 CVM 포트 할당 조합을 나타냄.
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