KR20140135984A - 기지국들로부터의 송신의 조정을 위한 방법 및 이를 위한 기지국 - Google Patents

기지국들로부터의 송신의 조정을 위한 방법 및 이를 위한 기지국 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제1 및 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)으로부터의 송신을 조정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 제1 기지국(M1, P1)은 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)에 의한 사용을 평가하고, 상기 제1 기지국(M1, P1)은, 상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)에 의한 상기 평가된 사용에 따른 송신을 위한 상기 적어도 하나의 서브프레임을 사용하는 방법이고, 그것을 위한 기지국에 관한 것이다.

Description

기지국들로부터의 송신의 조정을 위한 방법 및 이를 위한 기지국{A METHOD FOR COORDINATION OF TRANSMISSION FROM BASE STATIONS, AND A BASE STATION THEREFOR}
본 발명은, 제1 및 적어도 1개의 추가 기지국으로부터 송신의 조정을 위한 방법, 및 상기 방법을 수행하도록 되어있는 기지국에 관한 것이다.
예를 들어, 3GPP LTE(Third Generation Partnership Project Long Term Evolution) 표준과 같은 표준들을 사용하는 이종망(HetNet: heterogeneous network) 시나리오들에서, 그들의 피코 셀들을 갖는 소위 피코 기지국들은 소위 매크로 기지국의 커버리지 하에 배치된다. 피코 기지국은, 그의 적은 전력 때문에 예를 들어 빌딩들, 기차역들 또는 비행기들 또는 외부에서와 같은 작은 영역을 통상적으로 커버하는 반면, 매크로 기지국은 예를 들어 옥외 영역과 같이 피코 기지국보다 큰 영역을 커버한다.
이종망들은, 예를 들어 스팩트럼 효율 또는 셀 경계 처리량(cell-border throughput)과 같은 전체 시스템 성능을 증가시키기 위해 셀 범위 확장(CRE: cell range extension)의 개념을 종종 적용한다. 셀 범위 확장의 경우, 바람직하게는 셀 특정 바이어스(cell-specific bias)가 각각의 피코 셀에 적용된다. 사용자 단말기들은, 매크로 셀의 수신된 신호가 적어도 바이어스 값만큼 피코 셀의 수신된 신호를 초과하지 않는 동안, 피코 셀들에 의해 여전히 서빙(served)된다. 그래서, 피코 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들은, 물리적 하향링크 제어 채널(PDCCH:physical downlink control channel)들 및 물리적 하향링크 공유 채널(PDSCH:physical downlink shared channel)들에서와 같은, 제어 및 데이터 채널들에서 성능 문제들을 초래할 수 있는 네거티브 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)에서 작동할 수 있다. 이러한 문제들을 회피하기 위해, 표준적인 3GPP LTE Rel.10에서, 소위 향상된 셀간의 간섭 조정(eICIC: enhanced inter-cell interference-coordination)의 개념이 도입된다. eICIC의 경우, 매크로 기지국은 참조 부호들만을 포함하는 사전정의된 수의 소위 ABS(almost blank subframe)들을 또한 사전정의된 ABS 기간 동안에 전송한다. 매크로 기지국에 의한 ABS들의 전송은, 피코 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들에 대해, 특히 셀 경계 사용자 단말기들로 알려진 셀 범위 확장에 의해 영향을 받는 그 사용자 단말기들에 대해 상당히 감소한 간섭을 초래하고, 따라서 네거티브 SINR 레벨에서 작동한다. 이것은 바람직하게는 그의 셀 경계 사용자 단말기들을 대응하는 매크로 셀의 ABS들에 스케줄링함으로써 피코 기지국 스케줄러에 의해 이용된다. ABS들에서 매크로 셀 간섭이 사라짐으로 인하여, 셀 경계 사용자 단말기들은 일반적으로 PDCCH 및 PDSCH에서 성능 문제들을 갖지 않는다. 피코 기지국의 셀 내부 사용자 단말기들은, ABS들 또는 non ABS들, 즉 ABS들 외의 서브프레임들에 스케줄링될 수 있다.
높은 트래픽 부하의 경우, CRE와 eICIC의 조합은, 예를 들어 셀 경계 처리량 또는 스펙트럼 효율과 같은 시스템 성능의 현저한 증가를 초래한다. 반면에 eICIC는 낮은 트래픽 부하를 갖는 시나리오들에서 일부 성능 문제들을 보인다. 낮은 트래픽 부하의 경우, 시스템 용량이 완전히 이용되지는 않는다. 시스템 성능의 감소는 평균 사용자 단말기 데이터 처리량의 감소에서 나타난다. 이것은, 예를 들어 더 긴 다운로드 지속시간들로 인해, 사용자들에게 더 낮은 질의 경험을 초래한다.
낮은 트래픽 부하의 경우, 셀 내부의 모든 리소스들이 사용될 수 있는 것은 아니다. 일부 매크로 셀들 또는 피코 셀들에서 일시적으로 트래픽이 없는 가능성도 있다. eICIC와의 조합에서, 이것은 낮은 트래픽 부하 상황들에서 eICIC의 성능 문제들에 대한 이유인 다음의 두가지 문제들을 초래한다:
1. 피코 셀들 내 미사용된 ABS들: 낮은 트래픽 부하의 경우, 피코 셀들 내에 트래픽이 일시적으로 없을 수 있다. 이 경우에, ABS들에서 감소된 간섭으로부터 이득을 얻을 수 있는 피코 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들이 없다. ABS들은 피코 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들에 대해 긍정적인 효과를 가지지 않는 반면, ABS들의 전송은 매크로 셀 내부에 이용가능한 리소스들의 수를 감소시킨다. 이것은 매크로 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들에 대한 불필요한 성능 손실을 초래한다. 예를 들어, 매크로 기지국이 10개의 서브프레임 당 5개의 ABS들을 전송하도록 구성되면, 피코 셀들 내부에 액티브 사용자 단말기들이 없다 하더라도, 이것은 매크로 기지국들에 대한 최대 데이터 처리량을 2배로 감소시킬 것이다.
2. 매크로 셀들 내 미사용된 non ABS들: 낮은 트래픽 부하의 경우, 매크로 셀 내에서도 일시적으로 트래픽이 없을 수 있다. 이 경우, non ABS들에서, 즉 ABS들 외의 서브프레임들에서 리소스들을 사용할 수 있는 매크로 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기가 없다. 피코 기지국 스케줄러들은, non ABS들에서의 매크로 셀 간섭을 추정하고, 따라서 셀 경계 사용자 단말기들 중 어느 것도 non ABS들에 스케줄링하지 않을 것이다. 피코 기지국이 현재 액티브 셀 경계 사용자 단말기들만을 가진다면, 이것은 피코 기지국에 의해 서빙되는 사용자 단말기들에 대해 불필요한 성능 감소를 초래할 것이다.
원칙적으로, 낮은 트래픽 부하에서의 eICIC 성능 문제들은, 다음의 양태들을 다루는 자기 조직화 네트워크 메커니즘에 의해 다뤄질 수 있다.
1. 피코 셀들의 자동 활성화/비활성화: 낮은 트래픽 부하의 경우에, 모든 트래픽이 매크로 셀에 의해 조절될 수 있고, 피코 셀들은 스위치 오프될 수 있다. 모든 피코 셀들이 스위치 오프되면, eICIC는 요구되지 않고 문제는 쓸모없게 된다.
2. 부하-균형(Load-balancing): 트래픽은, 피코 셀의 바이어스에 변화를 줌으로써 매크로 셀들과 피코 셀들에 동등하게 분배될 수 있다.
3. ABS 패턴의 적응(adaptation): 매크로 셀들과 피코 셀들 사이의 트래픽 및 사용자 분포에 기초하여, ABS들의 수 및 그 후의 non ABS의 수는 동적으로 적응될 수 있다. ABS 패턴의 동적 적응은 eICIC의 동적 활성화/비활성화를 포함한다.
상기 언급된 매커니즘들은 중기 내지 장기 단위로 시스템 성능을 향상시키기 적합하지만, 그것들은 서브프레임 단위로 변할 수 있는 매우 동적인 트래픽 패턴들을 조절하기에는 적합하지 않다. 사용자 단말기들이 ABS 및 non ABS에 대해 별도의 측정들을 보고하고 따라서 현재 ABS 패턴에 관하여 통보되어야 하기 때문에, 1. 및 2., 즉, 피코 셀들의 자동 활성화/비활성화 및 부하-균형은 매크로 셀과 피코 셀들 사이의 핸드오버(handover)를 요구하고, 3., 즉, ABS 패턴의 적응은 사용자 단말기들의 재구성을 요구한다. 언급된 매커니즘들이 매우 동적인 트래픽 패턴들에 적응되기 위해 사용되어야 한다면, 매우 많은 핸드오버들과 사용자 단말기의 재구성들을 초래하고, 따라서 매우 불안정한 시스템 구성을 초래할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 향상된 데이터 처리량 및 안정한 시스템 구성을 갖는 기지국들로부터의 송신의 조정을 위한 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 낮은 트래픽 부하에서 eICIC의 성능 감소를 초래하는 미사용 ABS 및 미사용 non ABS의 문제들을 다루는 매커니즘들이 제공된다. 설명된 매커니즘들은 빈번한 시스템 재구성들을 요구함 없이 매우 동적인 트래픽 패턴들에 반응할 수 있다.
본 발명의 기본 아이디어는, 피코 셀들에서 미사용 ABS들 및 매크로 셀들에서 미사용 non ABS들의 회피이다. 이를 가능하게 하기위해, 미사용 ABS들의 존재는, 매크로 기지국에 보고 되거나 매크로 기지국에 의해 탐지되고, 미사용 non ABS의 존재는, 피코 기지국에 보고되거나 피코 기지국에 의해 탐지된다.
미사용 ABS이 매크로 기지국에 보고되면, 매크로 기지국은 대응하는 ABS를 non ABS로 사실상 다시 정의할 수 있고, 그의 사용자 단말기들에 데이터를 송신하기 위해 그것들을 사용할 수 있는데, 이는 매크로 기지국에 의해 야기되는 간섭이 문제 되지 않도록, 피코 기지국은 그의 사용자 단말기에 송신하지 않을 것이기 때문이다. 미사용 non ABS가 피코 기지국에 보고되면, 대응되는 서브프레임을 ABS로서 사실상 다시 정의할 수 있으며, 이에 따라 그의 셀 경계 사용자 단말기들을 이 서브프레임에 스케줄링도 할 수 있는데, 이는 매크로 기지국이 이 서브프레임 상에서 송신하지 않을 것이기 때문이다. 트래픽 부하가 높으면, 어떠한 미사용 ABS 및 미사용 non ABS도 보고되지 않을 것이고 디폴트 eICIC 스케줄링(default eICIC scheduling)이 수행된다. 본 발명에 따른 상기 방법들은, 매크로 기지국과 피코 기지국 사이의 시간 동기화를 요구하지만, 이는 eICIC에 대해 이미 요구되고 있고, 따라서 추가 요구사항은 없다.
그러므로, 목적은 제1 및 적어도 하나의 추가 기지국으로부터의 송신의 조정을 위한 방법으로서,
● 상기 제1 기지국은, 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국에 의한 사용을 평가하고,
● 상기 제1 기지국은, 상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국에 의한 평가된 사용에 따른 송신을 위해 상기 적어도 하나의 서브프레임을 사용하는 방법에 의해 성취된다.
뿐만 아니라, 본 발명의 목적은, 상기 기지국 및 적어도 하나의 추가 기지국으로부터의 송신의 조정을 위한 기지국으로서,
● 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국에 의한 사용을 평가하고,
● 상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국에 의한 평가된 사용에 따른 송신을 위해 상기 적어도 하나의 서브프레임을 사용하도록 되어있는 적어도 하나의 처리 수단을 포함하는 기지국에 의해 성취된다.
다음에서 본 발명은 3GPP LTE의 체계(framework) 이내에서 설명되지만, 본 발명이 3GPP LTE에 제한되지는 않으나 예를 들어 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 네트워크들과 같이 이웃하는 기지국들로부터의 송신들을 조정할 필요가 있는 다른 네트워크들에서 원칙적으로 적용될 수 있기 때문에, 다음에서 LTE에 사용되는 eNodeB이라는 용어 대신에 기지국이라는 더 일반적인 용어가 사용된다.
본 발명의 추가 개발들이 종속항들 및 다음 설명으로부터 수집될 수 있다.
다음에서, 본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명이 실시될 수 있는 통신 네트워크를 도식적으로 도시한다.
도 2는 본 발명이 실시될 수 있는 사용자 단말기 및 기지국의 구조를 도식적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 미사용 ABS들을 시그널링(signalling)하기 위한 메시지 순서도(message sequence chart)를 도식적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 미사용 non ABS들을 시그널링하기 위한 메시지 순서도를 도식적으로 도시한다.
도 1은, 본 발명이 실시될 수 있는 통신 네트워크의 예로서, 표준 3GPP LTE에 따른 통신 네트워크(CN)을 도시한다.
상기 통신 네트워크(CN)은 매크로 기지국(M1), 제1 및 제2 피코 기지국(P1 및 P2), 사용자 단말기들(UE1-UE4), 서빙 게이트웨이(SGW), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW), 및 이동성 관리 엔티티(MME: mobility management entity)를 포함한다.
사용자 단말기들(UE1 및 UE2)은 무선 연결들을 통해 제1 피코 기지국(P1)에 연결되고, 사용자 단말기들(UE3 및 UE4)은 무선 연결들을 통해 매크로 기지국들(M1)에 연결된다. LTE의 미래 진보들에서, 각각의 사용자 단말기들(UE3 및 UE4)은, 무선 연결들을 통해 다수의 매크로 기지국들에 연결될 수도 있다. 다음 차례로 매크로 기지국(M1)은, 소위 S1 인터페이스를 통해 서빙 게이트웨이(SGW)와 이동성 관리 엔티티(MME)에, 즉 진화된 패킷 코어(EPC:evolved packet core)에 연결된다. 동일한 방식으로, 피코 기지국들(P1 및 P2)은 서빙 게이트웨이(SGW)와 이동성 관리 엔티티(MME)에 연결된다.
매크로 기지국(M1) 및 피코 기지국들(P1 및 P2)은 소위 X2 인터페이스를 통해 서로 연결된다. 매크로 기지국(M1) 및 피코 기지국들(P1 및 P2)은 무선 연결들을 통해 또는 고정된 회선 연결들을 통해 서로 연결될 수 있다.
서빙 게이트웨이(SGW)는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW)에 연결되고, 결과적으로 외부 IP 네트워크(IPN)에 연결된다.
S1 인터페이스는, 매크로 기지국(M1) 또는 피코 기지국들(P1 및 P2) 중 하나, 즉 이 예에서 eNodeB와, 진화된 패킷 코어(EPC) 사이의 표준화된 인터페이스이다. S1 인터페이스는 두개의 플래이버(flavour)들, 매크로 기지국 또는 피코 기지국(M1, P1, 및 P2) 중 하나와 이동성 관리 엔티티(MME) 사이의 시그널링 메시지들의 교환을 위한 S1-MME와, 매크로 기지국 또는 피코 기지국(M1, P1, 및 P2) 중 하나와 서빙 게이트웨이(SGW) 사이의 사용자 데이타그램들의 전송을 위한 S1-U를 갖는다.
X2 인터페이스는 주로, 핸드오버하는 동안 사용자 플레인 신호(user plane signal) 및 제어 플레인 신호를 전송하기 위해 3GPP LTE 표준에서 부가된다.
서빙 게이트웨이(SGW)는, 매크로 기지국(M1) 및 피코 기지국(P1 및 P2) 각자와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW) 사이의 IP 사용자 데이터의 라우팅(routing)을 수행한다. 또한, 서빙 게이트웨이(SGW)는, 상이한 기지국들 사이 또는 상이한 3GPP 액세스 네트워크들 사이 중 어느 하나에서, 핸드오버 하는 동안의 모바일 앵커 포인트(mobile anchor point)의 역할을 한다.
패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW)는, 외부 IP 네트워크(IPN)에의 인터페이스를 표현하고, 사용자 단말기(UE1-UE4)와 각자의 서빙 매크로 기지국(M1) 또는 피코 기지국들(P1 및 P2) 사이에서 수립된 소위 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 종결한다.
이동성 관리 엔티티(MME)는 가입자 관리 및 세션 관리의 일들을 수행하고, 상이한 액세스 네트워크들 사이에서 핸드오버하는 동안 이동성 관리도 수행한다.
피코 기지국들(P1 및 P2) 및 관련된 피코 셀들의 커버리지 영역은 매크로 기지국(M1)의 커버리지 영역 하에 배치된다. 그러므로, 매크로 기지국(M1)으로부터의 하향링크 송신은, 피코 기지국(P1)에 의해 서빙되는 사용자 단말기(UE1 및 UE2)로의 하향링크 송신 상 간섭의 지배 소스(dominating source)이다.
본 발명의 실시예들에 따라, 향상된 데이터 처리량과 안정한 시스템 구성을 갖는 매크로 기지국(M1) 및 피코 기지국들(P1 및 P2)로부터의 송신의 조절을 위한 방법들이 제안되고, 도 3 및 도 4 하에 아래에서 설명될 것이다.
도 2는 본 발명이 실시될 수 있는 사용자 단말기(UE) 구조 및 기지국(BS)의 구조를 도식적으로 도시한다.
기지국(BS)은, 3개의 모뎀 유닛 보드들(MU1-MU3) 및 제어 유닛 보드(CU1)를 예로서 포함하고, 결과적으로 MDA(media dependent adapter)를 포함한다.
3개의 모뎀 유닛 보드들(MU1-MU3)은, 소위 일반 공중 무선 인터페이스(CPRI: Common Public Radio Interface)를 통하여, 제어 유닛 보드(CU1), 및 각자의 원격 무선 헤드(RRH1, RRH2, 또는 RRH3)에 연결된다,
각각의 원격 무선 헤드들(RRH1, RRH2, 및 RRH3)은, 무선 인터페이스를 통해 데이터의 송수신을 위해 2개의 원격 무선 헤드 안테나들(RRHA1 및 RRHA2)로 예로서 연결된다. 단순하게 하기 위해, 상기 2개의 원격 무선 헤드 안테나들(RRHA1 및 RRHA2)은 도 2의 원격 무선 헤드(RRH1)에 대해서만 도시된다.
MDA는 이동성 관리 엔티티(MME) 및 서빙 게이트웨이(SGW)에 연결되고, 따라서 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW)에 연결되며, 결과적으로 외부 IP 네트워크(IPN)에 연결된다.
사용자 단말기(UE)는, 2개의 사용자 단말기 안테나들(UEA1 및 UEA2), 모뎀 유닛 보드(MU4), 제어 유닛 보드(CU2), 및 인터페이스(INT)들을 예로서 포함한다.
2개의 사용자 단말기 안테나들(UEA1 및 UEA2)은 모뎀 유닛 보드(MU4)에 연결된다. 모뎀 유닛 보드(MU4)은 제어 유닛 보드(CU2)에 연결되고, 결과적으로 인터페이스(INT)에 연결된다.
모뎀 유닛 보드들(MU1-MU4) 및 제어 유닛 보드들(CU1,CU2)는, 아래 설명된 과제들을 수행하는 것이 가능하게 되기 위해, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Arrays)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 마이크로 프로세서들, 스위치들, 및 예를 들어 더블 데이터 레이트 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(DDR-SDRAM: Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)들과 같은 메모리들을 예로서 포함한다.
원격 무선 헤드들(RRH1, RRH2, 및 RRH3)은, 예를 들어 델타 시그마 변조기(DSM)들 및 스위치 모드 증폭기들과 같은 변조기들 및 증폭기들인, 소위 무선 장비를 포함한다.
하향링크에서, 외부 IP 네트워크(IPN)로부터 수신되는 IP 데이터는, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDNGW)로부터 서빙 게이트웨이(SGW)를 통해 EPS 베어러 상 기지국(BS)의 MDA로 송신된다. MDA는, 예를 들어 섬유 연결(fiber connection) 또는 전기적 연결과 같은 상이한 미디어에의 연결을 가능하게 한다.
제어 유닛 보드(CU1)은 레이어 3, 즉, 무선 리소스 제어(RRC) 레이어에서, 측정들 및 셀 재선택, 핸드오버 및 RRC 보안 및 무결성(integrity)과 같은 과제를 수행한다.
또한, 제어 유닛 보드(CU1)은 운영 및 보수(Operation and Maintenance)에 대한 과제들을 수행하고, S1 인터페이스들과 X2 인터페이스들, 및 일반 공중 무선 인터페이스를 제어한다.
제어 유닛 보드(CU1)은, 추가 처리를 위해 서빙 게이트웨이(SGW)로부터 수신된 IP 데이터를 모뎀 유닛 보드(MU1-MU3)에 전송한다.
3개의 모뎀 유닛 보드들(MU1-MU3)은 레이어 2, 즉, 예를 들어 헤더 압축 및 암호화를 담당하는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 레이어, 예를 들어 분할 및 자동 반복 요청(ARQ: Automatic Repeat Request)를 담당하는 RLC(Radio Link Contro) 레이어, 및 MAC(Media Access Control) 다중화 및 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request)을 담당하는 MAC 레이어 상에서, 데이터 처리를 수행한다.
또한, 3개의 모뎀 유닛 보드들(MU1-MU3)은, 물리적 레이어 상에서 데이터 처리, 즉, 코딩, 변조, 및 안테나와 리소스 블럭 맵핑을 수행한다.
코딩되고 변조된 데이터들은, 안테나들 및 리소스 블럭들에 맵핑되고, 무선 인터페이스를 통한 송신을 위해 일반 공중 무선 인터페이스를 통해 모뎀 유닛 보드(MU1-MU3)로부터 각자의 원격 무선 헤드(RRH1, RRH2, 또는 RRH3) 및 각자의 무선 헤드 안테나(RRHA1, RRHA2)에 송신 심볼들로서 전송된다.
일반 공중 무선 인터페이스(CPRI)는, 소위 무선 기기 제어를 포함하는 기지국(BS)들이 바람직하게는 CPRI 데이터를 옮기는 무손실 광섬유 링크들을 통해 원격 무선 헤드들(RRH1, RRH2, 및 RRH3)에 연결되도록 하는 분산 아키텍처의 사용을 허용한다. 이 아키텍처는 서비스 제공자들을 위한 비용을 줄이는데, 이는 예를 들어 증폭기들과 같은 소위 무선 장비를 포함하는 원격 무선 헤드들(RRH1, RRH2, 및 RRH3)만이 환경적으로 도전적인 위치들에 놓여있을 필요가 있기 때문이다. 기지국(BS)들은, 공간(footprint), 기후, 및 전력의 가용성이 더 쉽게 관리되는 덜 도전적인 위치들에 중심으로 위치될 수 있다.
사용자 단말기 안테나들(UEA1, UEA2)은 송신 심볼들을 수신하고, 수신된 데이터를 모뎀 유닛 보드(MU4)에 제공한다.
모뎀 유닛 보드(MU4)는, 물리적 레이어 상에서 데이터 처리, 즉 안테나 및 리소스 블럭 디맵핑(demapping), 복조, 및 디코딩을 수행한다.
또한, 모뎀 유닛 보드(MU4)는, 레이어 2, 즉, 하이브리드 자동 반복 요청(HARQ) 및 MAC 역다중화를 담당하는 MAC 레이어, 예를 들어 재조립(reassembly) 및 자동 반복 요청(ARQ)을 담당하는 RLC 레이어, 예를 들어 암호해독 및 헤더 압축을 담당하는 PDCP 레이어 상에서, 데이터 처리를 수행한다.
모뎀 유닛 보드(MU4)에서의 처리는, 제어 유닛 보드(CU2)에 전송되는 IP 데이터를 초래하며, 이는 레이어 3, 즉, 무선 리소스 제어(RRC) 레이어 상에서 측정들 및 셀 재선택, 핸드오버 및 RRC 보안 및 무결성과 같은 과제들을 수행한다.
IP 데이터는, 출력과 사용자와의 상호작용을 위해 제어 유닛 보드(CU2)로부터 각자의 인터페이스(INT)들에 송신된다.
상향링크에서, 데이터 송신은 사용자 단말기(UE)로부터 외부 IP 네트워크(IPN)로 역방향 아날로그 방식으로 수행된다.
그 후에 결국, 예를 들어 도 1에서 도시된 바와 같이 향상된 데이터 처리량 및 안정한 시스템 구성을 갖는 메트로 기지국(M1) 및 피코 기지국들(P1 및 P2)로부터의 송신의 조정을 위한 방법들은, 본 발명의 실시예들에 따라 설명된다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 미사용 ABS들을 시그널링 하기 위한 메시지 순서도를 도식적으로 도시한다.
도 3은, 예를 들어 도 1에서 도시된 바와 같이, 피코 기지국들(P1 및 P2)과 매크로 기지국(M1)과 매크로 기지국(M1)에 의해 서빙되는 사용자 단말기들(UE3 및 UE4) 사이에서 시그널링 메시지들 및 사용자 데이터들의 송신을 도시한다.
피코 기지국들(P1 및 P2)은, 그들이 ABS n에서 전송할 트래픽을 가지지 않는다는 것을 탐지한다. 따라서, 제1 피코 기지국(P1)은, ABS n이 제1 피코 기지국(P1)에 의해 사용되지 않을 것이라는 것을 나타내는 메시지를 매크로 기지국(M1)에 바람직하게는 X2 인터페이스를 통해 전송하고(단계 1), 제2 피코 기지국(P2)은, ABS n이 제2 피코 기지국(P2)에 의해 사용되지 않을 것이라는 것을 나타내는 메시지를 매크로 기지국(M1)에 바람직하게는 X2 인터페이스를 통해 전송한다(단계 2). 단계 1 및 단계 2에서 전송된 상기 메시지들은, 각자의 피코 기지국(P1 및 P2)의 식별, 및 미사용 ABS들을 나타내는 서브프레임 번호 또는 서브프레임 범위를 포함한다.
매크로 기지국(M1)이, 그 커버리지 영역 내부의 모든 액티브 피코 기지국들(P1, P2)로부터 ABS n가 사용되지 않을 것을 나타내는 메시지들을 수신하면, 매크로 기지국(M1)은 ABS n을 non ABS로서 취급하는 것을 결정할 수 있고, 따라서 그의 사용자 단말기들(UE3, UE4)로 데이터 송신을 위해 그것을 사용한다. 매크로 기지국(M1)이, 그 커버리지 영역 내부의 모든 액티브 피코 기지국들(P1, P2)로부터 ABS n가 사용되지 않을 것을 나타내는 메시지들을 수신하지 않으면, 그것은 대응하는 ABS n에서 어떠한 데이터도 송신하지 않을 것이다.
도 3에 도시된 실시예에서, 매크로 기지국(M1)의 커버리지 영역 내부의 모든 피코 기지국들(P1 및 P2)은 ABS n이 사용되지 않을 것을 나타낸다. 미사용 ABS n의 상기 표시들은 매크로 기지국에 의해 서브프레임 n을 스케줄링 시작하기 전에 매크로 기지국에 수신되기 때문에(단계 3), 매크로 기지국(M1)은 서브프레임 n에서 사용자 단말기들(UE3 및 UE4)로의 송신을 위해 하향링크 데이터를 스케줄링하지만(단계 4, 단계 5), 서브프레임 n이 ABS로 정의된다. 피코 기지국들(P1 및 P2)로부터의 미사용 ABS n의 표시들 모두가 매크로 기지국에 의해 서브프레임 n의 스케줄링을 시작하기 전에 매크로 기지국에 수신되는 것이 아니면, 그 후에 매크로 기지국은 대응하는 ABS n에서 어떠한 데이터도 송신하지 않는다.
본 발명의 추가 실시예에서, ABS n이 사용되지 않을 것이라는 것을 나타내는, 매크로 기지국(M1)의 커버리지 영역 내부의 피코 기지국들(P1 및 P2) 대신, 매크로 기지국(M1)이 피코 셀들의 미사용 ABS를 판정한다. 따라서, 매크로 기지국(M1)은, ABS들 동안 채널 품질 정보(CQI) 피드백 측정들을 일시적으로 수행하도록, 예를 들어 피코 기지국(P1)에 의해 서빙되는 피코 셀의 셀 경계에 위치되는 사용자 단말기들(UE3 및 UE4)와 같이, 피코 셀들의 셀 경계에 위치되어 있는 사용자 단말기들을 구성한다. 각자의 피코 기지국(P1)이 데이터를 현재 송신하지 않으면, 즉, 피코 셀 내에 미사용 ABS들이 있다면, CQI 피드백은, 피코 기지국(P1)가 데이터를 송신하는 경우, 즉, 피코 셀 내에 미사용 ABS들이 없는 경우보다 상당히 나을 것이다. 좋은 CQI 값은 대응하는 피코 셀에서 미사용 ABS들이 있다는 표시로서 사용될 수 있다. 이 표시가 매크로 셀의 커버리지 영역 내의 모든 피코 셀들에 유효하면, 즉, 모든 피코 셀들에 대해 셀 경계들에 위치되는 사용자 단말기들을 위해 ABS들에 대한 좋은 CQI 값들이 있다면, 매크로 기지국(M1)은 ABS들에서 데이터를 송신할 수 있다. 매크로 기지국(M1)의 커버리지 영역 내부의 적어도 하나의 피코 셀에 대해 CQI 피드백이, 미사용 ABS들이 없거나 단지 적은 수로 있다는 것을 나타내는 사전정의된 값 미만이면, 매크로 기지국(M1)은 ABS들에서 송신하는 것을 중단한다. 대안으로서, 매크로 기지국(M1)으로부터 사용자 단말기들(UE3, UE4) 중 하나로의 송신들에 대한 블럭 오류율이 추가 사전정의된 값을 초과하면, 매크로 기지국(M1)은 ABS들에서 송신하는 것을 중단한다.
도 4는, 본 발명에 실시예에 따른, 미사용 non ABS들, 즉, ABS들 외의 서브프레임들을 시그널링을 하기 위한 메시지 순서도를 도식적으로 도시한다.
도 4는, 피코 기지국들(P1 및 P2), 매크로 기지국(M1), 및 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 피코 기지국(P1)에 의해 서빙되는 사용자 단말기들(UE1 및 UE2) 사이의 시그널링 메시지들 및 사용자 데이터의 송신을 도시한다.
매크로 기지국(M1)은 non ABS n에서 전송하기 위해 대기중인 트래픽을 가지지 않는다는 것을 탐지한다. 따라서, 매크로 기지국(M1)은, non ABS n이 매크로 기지국(M1)에 의해 사용되지 않을 것을 나타내는 메시지들을 그의 커버리지 영역 내의 제1 및 제2 피코 기지국(P1 및 P2)으로 바람직하게는 X2 인터페이스를 통해 전송한다(단계1). 단계 1에서 전송된 상기 메시지들은, 매크로 기지국(M1)의 식별, 및 미사용 non ABS들을 나타내는 서브프레임 번호 또는 서브프레임 범위를 포함한다.
피코 기지국(P1)의 스케줄러는 이제, non ABS n에서, 대응하는 매크로 기지국(M1)으로부터의 감소된 간섭이 있을 것이라는 정보를 가진다. 피코 기지국(P1)은 대응하는 non ABS n을 ABS로서 취급할 수 있는데, 즉, 이는 ABS들에 대해 보고된 변조 및 코딩 방식(MCS)들을 적용하는 이 서브프레임 n으로 셀 경계 사용자 단말기들(UE1 및 UE2)을 스케줄링할 수 있다는 것이다. 피코 기지국(P1)이, non ABS n이 매크로 기지국들(M1)에 의해 사용되지 않을 것이라는 것을 나타내는 메시지를 수신하지 않으면, 그것은 대응하는 non ABS n에서 어떠한 데이터도 송신하지 않는다.
도 4에 도시된 실시예에서, 매크로 기지국(M1)이, non ABS n이 사용되지 않을 것을 나타낸다. 미사용 non ABS n의 상기 표시가, 피코 기지국에 의해 서브 프레임 n의 스케줄링을 시작(단계 2)하기 전에 피코 기지국(P1)에 수신되기 때문에, 피코 기지국(P1)은, 서브프레임 n에서, 송신하기 위한 하향링크 데이터를 그의 사용자 단말기들(UE1 및 UE2)로 스케줄링 한다(단계 3, 단계 4). 매크로 기지국(M1)으로부터의 미사용 non ABS n의 표시가 피코 기지국(P1)에 의해 서브프레임 n의 스케줄링을 시작하기 전에 피코 기지국(P1)에 수신되지 않으면, 그 후에 피코 기지국(P1)은 대응하는 non ABS n에서 어떠한 데이터도 송신하지 않는다.
본 발명의 추가 실시예에서, 미사용 non ABS들의 판정이 내재적으로 행해지는데, 즉, 이는 매크로 기지국(M1)이, non ABS n이 매크로 기지국(M1)에 의해 사용되지 않을 것을 나타내는 메시지를 전송하지 않는다는 것이다. 피코 기지국(P1)이, 예를 들어 그의 트래픽 및 사용자 단말기 분배 때문에, 더 많은 ABS 리소스들을 요구하면, 그것은 매크로 기지국(M1)이 트래픽을 현재 가지지 않고 프로빙 절차(probing procedure)를 시작한다는 것임을 추정한다. 따라서, 피코 기지국(P1)이 사용자 단말기들을 non ABS들에 스케줄링 하지만, 상기 서브프레임들은 ABS들이라는 것을 추정하는데, 이는 즉 피코 기지국(P1)이 ABS들에 대해 보고되는 변조 및 코딩 방식들을 사용한다는 것이다. 얻어진 블럭 오류율(BLER)이 예를 들어 10%의 예상 BLER 보다 같거나 낮으면, 그 후에 피코 기지국(P1)은 그 추정이 맞다는 것, 즉 매크로 기지국은 미사용 non ABS들을 현재 가지고, 피코 기지국(P1)은 사용자 단말기들을 non ABS들에 스케줄링하는 것을 계속할 수 있다는 것을 안다. 얻어진 블럭 오류율(BLER)이 예상 BLER 보다 높으면, 그 후에 피코 기지국(P1)은, 그 추정이 틀렸다는 것과 매크로 기지국이 미사용 non ABS들을 현재 갖고 있지 않거나 단지 적은 수로 갖고 있다는 것을 안다. 피코 기지국(P1)은, 특정한 기간 후에 프로빙 절차를 재시작할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, non ABS n이 사용되지 않을 것을 나타내는 매크로 기지국(M1) 대신에, 피코 기지국(P1)이 매크로 기지국(M1)의 하향링크 신호들을 스니핑(sniffing)함으로써 미사용 non ABS들을 탐지한다. 매크로 기지국(M1)이 사전정의된 기간 동안 어떠한 데이터도 송신하지 않으면, 피코 기지국(P1)은 non ABS들을 ABS들로서 사용할 수도 있는데, 즉, 이는 ABS들에 적응된 변조 및 코딩 방식들을 사용함으로써, 셀 경계 사용자 단말기들(UE1, UE2)을 non ABS들에 스케줄링할 수도 있다는 것이다. 매크로 기지국(M1)이 하향링크에서 데이터를 전송하기를 재시작하면, 피코 기지국(P1)은, 미사용 non ABS들이 더 이상 없다는 것을 추정할 수 있고, 스케줄링을 대응되게 적응시키는데, 이는 즉, non ABS들에서 송신하는 것을 중단하는 것이다.
본 발명의 추가 실시예에서, non ABS n이 사용되지 않을 것을 나타내는 매크로 기지국(M1) 대신에, 피코 기지국(P1)은, non ABS들 동안 CQI 피드백 측정들을 일시적으로 수행하도록 셀 경계 사용자 단말기들(UE1, UE2)을 구성한다. 채널 품질이 적어도 사전정의된 값을 가지면, 피코 기지국(P1)은, 대응하는 매크로 셀 내의 낮은 트래픽 로드를 추정하고, 셀 경계 사용자 단말기들(UE1, UE2)을 non ABS들의 리소스들로 스케줄링한다. 피코 기지국(P1)은, 채널 품질이 상기 사전결정된 값 미만으로 떨어지거나, 대응하는 BLER이 예를 들어 10%의 사전정의된 예상 BLER을 초과하면, 셀 경계 사용자 단말기들(UE1, UE2)에 대해 non ABS들을 사용하는 것을 중단한다.
본 발명의 추가 실시예에서, 매크로 기지국 및 피코 기지국들(M1, P1, P2)의 스케줄링은, 매크로 셀들 내에서 보고할 수 있는 미사용 non ABS들의 수를 최대화하기 위해 각자 피코 셀들 내의 보고할 수 있는 미사용 ABS들의 수를 최대화하도록 수정된다. 따라서, 예를 들어 인터넷 전화(VoIP: voice over internet protocol)과 같은 주기적인 트래픽은, 바람직하게 주기적인 서브프레임들의 최소의 수로 모인다(aggregate).

Claims (11)

  1. 제1 및 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)으로부터의 송신을 조정하기 위한 방법으로서,
    ● 상기 제1 기지국(M1, P1)은, 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)에 의한 사용을 평가하고,
    ● 상기 제1 기지국(M1, P1)은, 상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)에 의한 상기 평가된 사용에 따른 송신을 위한 상기 적어도 하나의 서브프레임을 사용하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)에 의한 상기 사용은, 상기 제1 기지국(M1, P1)으로부터의 송신들의 채널 품질 및 상기 제1 기지국(M1, P1)으로부터의 송신들의 블럭 오류율(block error rate)의 그룹 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    ● 상기 적어도 하나의 추가 기지국은, 적어도 하나의 피코 기지국(P1)에 의한 사용을 위해 사전정의된 적어도 하나의 미사용 ABS(almost blank subframe)를 매크로 기지국(M1)인 상기 제1 기지국에 보고하는 상기 적어도 하나의 피코 기지국(P1)이고,
    ● 상기 매크로 기지국(M1)은 송신을 위해 상기 적어도 하나의 미사용 ABS를 사용하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    ● 상기 적어도 하나의 추가 기지국은, 적어도 하나의 미사용 non ABS를 피코 기지국(P1)인 상기 제1 기지국에 보고하는 매크로 기지국(M1)이고,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 적어도 하나의 추가 ABS로서 상기 적어도 하나의 미사용 non ABS를 사용하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    ● 상기 적어도 하나의 서브프레임은 적어도 하나의 non ABS이고, 상기 제1 기지국은 적어도 하나의 추가 ABS로서 상기 적어도 하나의 non ABS를 사용하는 것을 시작하는 피코 기지국(P1)이며,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 상기 피코 기지국(P1)으로부터의 송신들의 상기 블럭 오류율이 사전정의된 임계값 미만인 동안, 적어도 하나의 추가 ABS로서 상기 적어도 하나의 non ABS를 사용하는 것을 계속하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    ● 상기 제1 기지국은, 매크로 기지국(M1)인 상기 적어도 하나의 추가 기지국의 하향링크 트래픽을 청취하는(listen) 피코 기지국(P1)이고,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 상기 매크로 기지국(M1)이 사전정의된 기간 동안 어느 데이터도 전송하지 않으면, 추가 ABS들로서 non ABS들을 사용하는 것을 시작하고,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 상기 매크로 기지국(M1)이 데이터를 전송하기 시작하면, 적어도 하나의 사용자 단말기(UE1, UE2)에 대해 추가 ABS들로서 non ABS들을 사용하는 것을 중단하는 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    ● 상기 제1 기지국은, 채널 품질 측정들을 수행하고 non ABS들의 상기 채널 품질을 보고하도록 적어도 하나의 사용자 단말기(UE1, UE2)을 구성하는 피코 기지국(P1)이고,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 상기 채널 품질이 적어도 사전정의된 값을 가지면, 추가 ABS들로서 non ABS들을 사용하는 것을 시작하고,
    ● 상기 피코 기지국(P1)은, 상기 채널 품질이 상기 사전정의된 값 미만이거나 상기 피코 기지국(P1)으로부터의 송신들의 상기 블럭 오류율이 추가 사전정의된 값을 초과하면, 상기 서브프레임들 상에서 적어도 하나의 사용자 단말기(UE1, UE2)에 대해 추가 ABS들로서 non ABS들을 사용하는 것을 중단하는 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    ● 상기 제1 기지국은, 채널 품질 측정들을 수행하고 ABS들 - 피코 기지국(P1)인 상기 적어도 하나의 추가 기지국에 의한 사용을 위해 사전정의됨 - 의 상기 채널 품질을 보고하도록 적어도 하나의 사용자 단말기(UE3, UE4)를 구성하는 매크로 기지국(M1)이고,
    ● 상기 매크로 기지국(M1)은, 상기 채널 품질이 적어도 사전정의된 값을 가지면, 상기 피코 기지국(P1)에 의한 사용을 위해 사전정의된 ABS들 상에서 송신을 시작하고,
    ● 상기 매크로 기지국(M1)은, 상기 채널 품질이 상기 사전정의된 값 미만이거나, 상기 매크로 기지국(M1)으로부터의 송신들의 상기 블럭 오류율이 추가 사전정의된 값을 초과하면, 상기 ABS들 상의 송신을 중단하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)의 적어도 하나에서, 주기적 트래픽은 서브프레임들의 가능한 최소 개수로 모이는(aggregate) 방법.
  10. 기지국 및 적어도 하나의 추가 기지국(M1, P1)으로부터의 송신의 조정을 위한 기지국으로서, 상기 기지국(M1, P1)은
    ● 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1,P1)에 의한 사용을 평가하고
    ● 상기 적어도 하나의 서브프레임의 상기 적어도 하나의 추가 기지국(M1,P1)에 의한 상기 평가된 사용에 따른 송신을 위해 상기 적어도 하나의 서브프레임을 사용하도록
    되어 있는 적어도 하나의 처리 수단을 포함하는 기지국.
  11. 제10항에 따른 적어도 하나의 기지국(M1, P1)을 포함하는, 모바일 통신을 위한 통신 네트워크.
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