KR20140143741A - 통신 제어 장치, 통신 제어 방법 및 기지국 - Google Patents

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KR20140143741A
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Abstract

본 발명은 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 간섭 제어를 위하여 보다 적합한 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 판정부와, 상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 식별부와, 상기 식별부에 의하여 식별되는 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 간섭 제어부를 구비하는 통신 제어 장치를 제공한다.

Description

통신 제어 장치, 통신 제어 방법 및 기지국{COMMUNICATION CONTROL DEVICE, COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND BASE STATION}
본 발명은 통신 제어 장치, 통신 제어 방법 및 기지국에 관한 것이다.
최근 들어, LTE(Long Term Evolution) 및 WiMAX 등의 고속 셀룰러 무선 통신 방식이 실용화되어, 모바일 사용자에 의하여 향수되는 무선 통신 서비스의 통신 레이트는 크게 향상되었다. 또한, LTE-A(LTE-Advanced) 등의 제4 세대 셀룰러 무선 통신 방식이 도입되면, 통신 레이트는 한층 더 향상될 것으로 기대된다.
한편, 모바일 사용자의 수는 급속하게 증가하고 있으며, 높은 데이터 레이트를 요구하는 애플리케이션의 이용도 확산되고 있다. 그 결과, 셀룰러 무선 통신 방식의 발전은 모바일 사용자의 모든 요구를 충족시키는 데는 이르지 못하고 있다. 따라서, 매크로 셀을 보완하여 통신 용량을 증가시키기 위하여, 스몰 셀의 도입이 추진되고 있다. 스몰 셀은 펨토셀, 나노셀, 피코셀 및 마이크로셀 등을 포함하는 개념이다. 스몰 셀은, 전형적으로는 매크로 셀의 기지국(예를 들어, LTE에 있어서의 eNB(evolved Node B))과 비교하여, 보다 작은 기지국(액세스 포인트라고도 함)을 설치함으로써 도입된다. 그러나, 매크로 셀과 스몰 셀이 중복되는 영역에서는, 스몰 셀에 있어서 송수신되는 무선 신호가, 매크로 셀에 접속하는 단말기에 간섭을 일으킬 위험이 발생한다.
셀룰러 무선 통신 시스템에 있어서의 간섭의 위험을 회피하기 위한 기술로서는, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 의하여 제안되어 있는 기술이 알려져 있다. 하기 특허문헌 1에 의하여 제안되어 있는 기술에 의하면, 인접하는 매크로 셀의 기지국 간에서 간섭 채널 정보가 교환되고, 교환된 간섭 채널 정보에 따라 이들 기지국에 의하여 송신 전력이 조정된다.
일본 특허 공개 제2011-45118호 공보
그러나, 매크로 셀을 보완하여 통신 용량을 증가시킨다는 스몰 셀의 역할을 고려하면, 매크로 셀 사이의 간섭 제어를 위한 구조를 단순히 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 간섭 제어에 적용하는 것은 반드시 적절하지는 않다. 예를 들어, 매크로 셀 단말기에 간섭을 일으키는 스몰 셀이 존재하는 경우에 있어서, 매크로 셀 단말기가 간섭원인 스몰 셀에 접속 가능할 때는, 송신 전력의 삭감에 의하여 간섭을 억제하는 것보다도, 매크로 셀 단말기를 당해 스몰 셀에 접속시키는 쪽이 전체적인 통신 용량의 관점에서 유익하다.
따라서, 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 간섭 제어를 위하여 보다 적합한 구조가 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 판정부와, 상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 식별부와, 상기 식별부에 의하여 식별되는 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 간섭 제어부를 구비하는 통신 제어 장치가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 것과, 상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 것과, 식별된 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 것을 포함하는 통신 제어 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국으로서, 무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하고, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 제어부를 구비하는 기지국이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국에 있어서, 무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하는 것과, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 것을 포함하는 통신 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 따른 기술에 의하면, 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 간섭 제어를 위하여 보다 적합한 구조가 제공된다.
도 1은, 시스템의 개요에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는, 간섭 제어를 위한 협조 매니저의 배치의 몇 가지 예에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은, 일 실시 형태에 따른 협조 매니저의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 4는, LTE에 있어서의 다운링크 프레임 포맷에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는, LTE에 있어서의 업링크 프레임 포맷에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
도 6a는, 스몰 셀 기지국에 송신되는 스케줄링 정보의 제1 예를 도시하는 설명도이다.
도 6b는, 스몰 셀 기지국에 송신되는 스케줄링 정보의 제2 예를 도시하는 설명도이다.
도 7은, 일 실시 형태에 따른 스몰 셀 기지국의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다.
도 8a는, 일 실시 형태에 따른 통신 제어 처리의 전체적인 흐름의 제1 예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 8b는, 일 실시 형태에 따른 통신 제어 처리의 전체적인 흐름의 제2 예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 9는, 일 실시 형태에 따른 협조 매니저에 의하여 실행되는 간섭 제어 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 10은, 일 실시 형태에 따른 통신 제어 처리가 실행된 결과의 일례에 대하여 설명하기 위한 설명도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
또한, 이하의 순서로 설명을 행한다.
1. 시스템의 개요
1-1. 스몰 셀의 예
1-2. 협조 매니저(CM)의 배치
2. 협조 매니저의 구성
3. 스몰 셀 기지국의 구성
4. 처리의 흐름
4-1. 시스템 전체의 처리
4-2. 협조 매니저에 의한 통신 제어 처리
5. 정리
<1. 시스템의 개요>
[1-1. 스몰 셀의 예]
우선, 도 1 및 도 2를 사용하여 시스템의 개요에 대하여 설명한다. 도 1에는, 일례로서의 무선 통신 시스템(1)이 도시되어 있다. 무선 통신 시스템(1)은, 예를 들어 LTE, W-CDMA, CDMA2000, WiMAX 또는 LTE-A 등의 임의의 셀룰러 무선 통신 방식에 기초하는 시스템이어도 된다.
도 1을 참조하면, 매크로 셀(10) 내의 단말기에 무선 통신 서비스를 제공하는 기지국(11)(예를 들어, LTE에 있어서의 eNB)이 도시되어 있다. 매크로 셀의 반경은, 일반적으로는 수백 m에서 십수 ㎞이다. 그러나 매크로 셀의 경계 부근, 건물 뒤, 지하 또는 옥내 등의 공간에서는 매크로 셀의 기지국으로부터의 무선 신호의 강도가 저하되는 결과, 통신이 불능으로 되거나 또는 데이터 레이트가 부족하다는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 상황에 있어서 스몰 셀은, 매크로 셀을 보완하여 통신 용량을 증가시키기 위하여 도입될 수 있다. 스몰 셀은, 상술한 바와 같이 펨토셀, 나노셀, 피코셀 및 마이크로셀 등을 포함하는 개념이며, 다양한 종류의 중소 규모의 기지국을 설치함으로써 도입된다. 표 1은, 스몰 셀 기지국의 몇 가지 종류를 예시하고 있다.
Figure pct00001
표 1에 있어서 「IF 타입」은, 매크로 셀의 기지국과의 사이의 인터페이스에 관한 분류이다. 매크로 셀의, 기지국과의 사이에 X2 인터페이스를 갖는 RRH 및 핫 존 기지국은 타입 2로, X2 인터페이스를 갖지 않는 펨토셀 기지국 및 중계국은 타입 1로 분류될 수 있다. 「액세스 타입」은 UE로부터의 액세스의 수용에 관한 분류이다. 오픈 액세스 타입의 스몰 셀에는 원칙적으로 모든 사용자 단말기가 접속 가능하다. 한편, 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀에는 원칙적으로 한정된 사용자 단말기만이 접속 가능하다. 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀 기지국은, 예를 들어 접속을 수용하는 사용자 단말기의 식별 정보(어드레스, 디바이스 ID 또는 사용자 ID 등)의 리스트를 유지하고, 당해 리스트에 기초하여 사용자 단말기로부터의 액세스를 제어할 수 있다. 표 1의 예에서는 RRH, 핫 존 기지국 및 중계국에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입은 오픈이다. 한편, 펨토셀 기지국에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입은 클로즈드 또는 오픈이다. 또한, 표 1에 나타낸 액세스 타입의 분류는 일례에 불과하다.
도 1에는, 스몰 셀 기지국(16a, 16b 및 16c)이 도시되어 있다. 스몰 셀 기지국(16a, 16b 및 16c)은, 매크로 셀(10)과 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀(14a, 14b 및 14c) 내의 단말기에 각각 무선 통신 서비스를 제공한다. 도 1에 있어서, 매크로 셀에 접속하는 단말기(이하, 매크로 셀 단말기라고 함)는 검정 동그라미로, 스몰 셀에 접속하는 단말기(이하, 스몰 셀 단말기라고 함)는 흰 동그라미로 각각 나타나 있다.
이와 같이 매크로 셀 내에 스몰 셀이 배치되는 경우, 스몰 셀에 있어서 송신되는 무선 신호가 매크로 셀 단말기에 간섭을 일으킬 위험이 발생한다. 도 1의 예에서는, 매크로 셀 단말기(12a)는 스몰 셀(14a)에 있어서 송신되는 무선 신호로부터 간섭을 받을 수 있다. 매크로 셀 단말기(12b 및 12c)는 스몰 셀(14b)에 있어서 송신되는 무선 신호로부터 간섭을 받을 수 있다. 매크로 셀 단말기(12d, 12e, 12f 및 12g)는 스몰 셀(14c)에 있어서 송신되는 무선 신호로부터 간섭을 받을 수 있다. 이들 간섭의 위험을 회피하기 위한 기존의 방법의 하나는, 송신 전력의 제어이다. 스몰 셀의 송신 전력을 삭감하면, 스몰 셀에 있어서 송신되는 무선 신호에 기인하는 간섭의 레벨은 저감된다. 그러나, 송신 전력의 삭감은 스몰 셀의 통신 용량의 감소를 의미한다. 따라서, 시스템 전체의 통신 용량을 유지하거나 또는 높인다는 관점에서는, 가능한 한 송신 전력의 삭감과는 상이한 접근법으로 간섭을 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 기술에 있어서, 다음 항에서 상세하게 설명하는 협조 매니저(CM: Cooperation Manager)가 도입된다.
[1-2. 협조 매니저(CM)의 배치]
협조 매니저는, 스몰 셀 기지국 사이에서 통신 가능한 어느 통신 노드 상에 배치되어도 된다. 도 2는, 협조 매니저의 배치의 몇 가지 예에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 도 2에는, LTE 기반의 네트워크 아키텍쳐가 일례로서 도시되어 있다. LTE 기반의 네트워크 아키텍쳐에 있어서, 매크로 셀(10)의 기지국(eNB)(11)은 코어 네트워크(20)와 접속된다. 코어 네트워크(20)는, 예를 들어 P-GW, S-GW 및 MME를 포함하는 EPC(Evolved Packet Core)로서 실장된다. 코어 네트워크(20)는 외부 네트워크(30)에도 접속된다. 외부 네트워크(30)는 PDN(Packet Data Network)이라고도 불리는 IP(InternetProtocol) 네트워크이며, 외부 네트워크(30) 상에는 다양한 애플리케이션(AP) 서버가 실장될 수 있다.
도 2에 도시한 각 노드는 각각 다음과 같은 역할을 갖는다. 또한 여기서는 대표적인 노드만을 도시하고 있지만, 다른 종류의 노드도 또한 네트워크 아키텍쳐에 포함될 수 있다.
·HSS(Home Subscriber Server): 가입자의 식별 정보, 프로필 정보 및 인증 정보 등을 관리하는 서버이다.
·MME(Mobility Management Entity): UE와의 사이에서 NAS(Non Access Stratum) 신호를 송수신하고, 모빌리티 관리, 세션 관리 및 페이징 등을 행하는 엔티티이다. 복수의 eNB와 접속된다.
·P-GW(PDN-Gateway): EPC와 PDN 간의 접속점에 위치하고, UE에의 IP 어드레스의 할당, IP 헤더의 부여 및 삭제 등을 행하는 게이트웨이이다. 과금 관리를 행하는 경우도 있다.
·S-GW(Serving-Gateway): E-UTRAN과 EPC 간의 접속점에 위치하고, 사용자 플레인의 패킷을 라우팅하는 게이트웨이이다. UE가 eNB 사이 또는 UTRAN 사이에서 핸드오버하는 경우에는, S-GW가 앵커 포인트로 된다.
·eNB(evolved Node B): 매크로 셀 내의 무선 링크를 실현하는 기지국이다. 무선 리소스 관리(RRM: Radio Resource Management), 무선 베어러 제어 및 스케줄링 등을 행한다.
도 2에 예시한 바와 같은 네트워크 아키텍쳐에 있어서, 협조 매니저는 코어 네트워크(20) 내의 새로운 제어 노드로서 배치되어도 된다(CM1). 또한, 협조 매니저는 코어 네트워크(20) 내의 기존의 제어 노드(예를 들어, MME) 상의 새로운 기능으로서 배치되어도 된다(CM2). 또한, 협조 매니저는 매크로 셀의 기지국(eNB) 상의 새로운 기능으로서 배치되어도 된다(CM3). 또한, 협조 매니저는 스몰 셀 기지국 상의 새로운 기능으로서 배치되어도 된다(CM4). 또한, 협조 매니저는 외부 네트워크(30) 내의 새로운 서버 장치로서 배치되어도 된다(CM5).
어느 배치에 있어서도, 협조 매니저는 X2 인터페이스(또는 그 외의 논리적/물리적 인터페이스), 코어 네트워크(20) 또는 외부 네트워크(30) 등을 포함하는 시그널링 경로 상에서, 매크로 셀 기지국 및 스몰 셀 기지국과 통신한다. 그리고 협조 매니저는, 통신 용량을 가능한 한 감소시키지 않고 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 매크로 셀 단말기를 보호한다.
<2. 협조 매니저의 구성>
도 3은, 협조 매니저(100)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 협조 매니저(100)는 통신부(110), 기억부(120) 및 제어부(130)를 구비한다.
(1) 통신부
통신부(110)는, 협조 매니저(100)에 의한 다른 노드와의 사이의 통신을 위한 통신 모듈이다. 통신부(110)는 안테나 및 RF(Radio Frequency) 회로를 포함하는 무선 통신 모듈을 포함해도 되고, 또는 LAN(Local Area Network) 접속 단자 등의 유선 통신 모듈을 포함해도 된다.
(2) 기억부
기억부(120)는, 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기억 매체를 사용하여, 협조 매니저(100)의 동작을 위한 프로그램 및 데이터를 기억한다. 예를 들어, 기억부(120)는 스몰 셀 기지국으로부터 수신되는 스몰 셀 관련 정보를 기억한다. 스몰 셀 관련 정보는, 예를 들어 스몰 셀 기지국의 식별 정보 및 위치 등을 포함할 수 있다. 또한, 기억부(120)는 매크로 셀 기지국으로부터 수신되는 스케줄링 정보도 기억할 수 있다.
(3) 제어부
제어부(130)는, CPU(Central Processing Unit) 또는 DSP(Digital Signal Processor) 등의 프로세서에 상당한다. 제어부(130)는 기억부(120) 또는 다른 기억 매체에 기억되는 프로그램을 실행함으로써, 협조 매니저(100)의 다양한 기능을 동작시킨다. 본 실시 형태에 있어서, 제어부(130)는 판정부(132), 식별부(134) 및 간섭 제어부(136)라는, 3개의 기능 모듈을 갖는다.
(3-1) 판정부
어떠한 매크로 셀 내에 스몰 셀이 설치되면, 스몰 셀의 초기 셋업이 행해진다. 그 초기 셋업 수속 중에서(또는 보다 나중 단계에서), 스몰 셀 기지국은 스몰 셀 관련 정보를 협조 매니저(100)에 등록한다. 판정부(132)는, 새로운 스몰 셀 기지국을 인식하면, 당해 스몰 셀 기지국에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정한다. 액세스 타입의 판정은, 스몰 셀 관련 정보에 직접적으로 포함될 수 있는 액세스 타입 정보에 기초하여 행해져도 되고, 또는 스몰 셀 기지국의 식별 정보를 키로 하여 데이터베이스에의 문의를 실행함으로써 행해져도 된다.
판정부(132)에 의하여 스몰 셀의 액세스 타입이 오픈 액세스 타입이라고 판정되었을 경우, 당해 스몰 셀의 내부 또는 인접하는 매크로 셀 단말기는 당해 스몰 셀에 접속 가능하다. 따라서 매크로 셀 단말기는, 스몰 셀로부터의 간섭 레벨이 허용되는 레벨을 초과하고 있으면, 접속처를 매크로 셀로부터 오픈 액세스 타입의 스몰 셀로 전환함으로써(즉, 핸드오버함으로써), 간섭을 회피하고 원하는 통신을 계속할 수 있다. 한편, 판정부(132)에 의하여 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우, 미리 등록되어 있지 않은 매크로 셀 단말기로부터의 당해 스몰 셀에의 접속은 거부될 수 있다. 따라서 다음에 설명하는 식별부(134)는, 그러한 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀로부터의 간섭을 받을 가능성이 있는 매크로 셀 단말기를 식별한다.
(3-2) 식별부
식별부(134)는, 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 당해 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별한다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서 식별부(134)는, 스몰 셀 기지국으로부터 수신되는 센싱 결과에 기초하여, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별한다. 여기서의 센싱이란, 전형적으로는 스몰 셀의 주변(예를 들어, 스몰 셀의 내부 및 그 근방)에 위치하는 사용자 단말기로부터의 업링크 신호에 관한 신호 레벨의 측정을 말한다. 스몰 셀 기지국은 자발적으로 센싱을 실행해도 된다. 그 대신, 식별부(134)가 스몰 셀 기지국에 센싱을 요구해도 된다.
스몰 셀 기지국으로부터 제공되는 센싱 결과는, 예를 들어 단일 또는 복수의 리소스 블록의 단위로, 소정의 레벨을 초과하는 업링크 신호가 검출되었는지(검출되면 "1", 그렇지 않으면 "0" 등)를 나타내도 된다. 그 대신 센싱 결과는, 단일 또는 복수의 리소스 블록의 단위로, 검출된 업링크 신호의 신호 레벨을 나타내도 된다. 또한 식별부(134)는, 매크로 셀의 스케줄링 정보를 매크로 셀 기지국(또는 그 외의 제어 노드)으로부터 취득한다. 당해 스케줄링 정보는, 어느 매크로 셀 단말기가 어느 리소스 블록을 사용하여 업링크 신호를 송신했는지를 나타낸다. 그리고 식별부(134)는, 스몰 셀 기지국으로부터 취득한 센싱 결과를 매크로 셀의 스케줄링 정보와 대조함으로써, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별한다. 예를 들어, 소정의 레벨을 초과하는 업링크 신호가 검출된 리소스 블록에 관한 업링크 허가(UL Grant)가 부여되어 있었던(즉, 스케줄링되어 있었던) 매크로 셀 단말기는, 보호 대상으로서 식별될 수 있다.
식별부(134)는, 이와 같이 식별되는 보호 대상인 매크로 셀 단말기의 식별 정보와 대응하는 스몰 셀 기지국의 식별 정보를 간섭 제어부(136)에 출력한다.
(3-3) 간섭 제어부
간섭 제어부(136)는, 식별부(134)에 의하여 식별되는 매크로 셀 단말기에의 간섭이 억제되도록, 대응하는 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭을 제어한다. 예를 들어, 간섭 제어부(136)는 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 할당되는 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스가 스몰 셀에 있어서 사용되도록, 스몰 셀 기지국에 매크로 셀의 스케줄링 정보를 송신한다.
도 4는, 일례로서의 LTE에 있어서의 다운링크 프레임 포맷에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 도 4의 상부에는, 10㎳ec의 길이를 갖는 1개의 무선 프레임(radio frame)이 도시되어 있다. 1개의 무선 프레임은, 각각 1㎳ec의 길이를 갖는 10개의 서브프레임으로 구성된다. 1개의 서브프레임은 2개의 0.5㎳ 슬롯을 포함한다. 1개의 0.5㎳ 슬롯은 통상, 시간 방향으로 7개(확장 사이클릭 프리픽스(extended cyclic prefixes)가 사용되는 경우에는 6개)의 OFDM 심볼을 포함한다. 그리고, 1개의 OFDM 심볼과 주파수 방향의 12개의 서브캐리어에 의하여, 1개의 리소스 블록이 구성된다. 이러한 시간-주파수 리소스 중 소정의 위치의 리소스는, 제어 시그널링을 위하여 이용된다. 예를 들어, 대역 중앙에 위치하는 몇 가지의 리소스 블록에는 프라이머리 동기 채널(Primary Synchronization Channel), 세컨더리 동기 채널(Secondary Synchronization Channel) 및 브로드캐스트 채널이 배치된다. 프라이머리 동기 채널 및 세컨더리 동기 채널은, 셀 서치 및 동기를 위하여 이용된다. 브로드캐스트 채널은, 시스템 대역폭 및 MIMO 안테나 구성 등의 시스템 정보를 브로드캐스트하기 위하여 이용된다. 나머지 리소스 블록은 다운링크의 데이터 송신을 위하여 이용될 수 있다.
도 5는, 일례로서의 LTE에 있어서의 업링크 프레임 포맷에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 업링크에 있어서도, 1개의 무선 프레임은 각각 1㎳ec의 길이를 갖는 10개의 서브프레임으로 구성된다. 업링크 리소스 중 소정의 위치의 리소스는, 제어 시그널링을 위하여 이용된다. 예를 들어, 0.5㎳ 슬롯의 각각의 시간 방향의 중앙에는, 업링크 신호의 복조를 위한 레퍼런스 시퀀스가 배치된다. CQI 측정용 레퍼런스 시퀀스는 제2 서브프레임(#1)의 선두에 배치될 수 있다. 랜덤 액세스 채널(PRACH)은 사용자 단말기로부터의 랜덤 액세스를 위하여 이용된다. 물리 업링크 공유 채널(PUSCH)은 업링크의 데이터 송신을 위하여 이용될 수 있다.
매크로 셀 단말기에의 다운링크의 데이터 송신 및 매크로 셀 단말기로부터의 업링크의 데이터 송신을 위한 리소스 할당은, 매크로 셀 기지국에 의하여 결정된다. 그리고 매크로 셀 기지국은, 리소스 할당을 나타내는 스케줄링 정보를 매크로 셀 단말기에 배신(配信)한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 매크로 셀 기지국은, 당해 스케줄링 정보를 협조 매니저(100)에도 제공한다. 간섭 제어부(136)는, 예를 들어 매크로 셀 기지국으로부터 제공되는 스케줄링 정보로부터, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기가 관여하는 리소스 블록에 관한 정보를 필터링하고, 필터링된 스케줄링 정보를 스몰 셀 기지국에 송신해도 된다.
도 6a는, 간섭 제어부(136)로부터 스몰 셀 기지국에 송신되는 스케줄링 정보의 제1 예를 도시하는 설명도이다. 도 6a의 예에 있어서 시간-주파수 평면 상의 개개의 칸은, 리소스 블록(RB)에 상당하는 것으로 한다. 그물형으로 빗금 쳐진 칸은, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 할당된 리소스 블록이다. 그물형으로 빗금 쳐져 있지 않은 칸은, 스몰 셀에 의하여 이용 가능한 리소스 블록이다. 간섭 제어부(136)로부터 스몰 셀 기지국에 송신되는 스케줄링 정보는, 스몰 셀에 의한 이용이 제한되는 리소스 블록과 이용 가능한 리소스 블록을 이와 같이 구별하는 비트맵과 같은 정보이어도 된다.
또한 간섭 제어부(136)는, 예를 들어 보호되어야 할 매크로 셀 단말기가 관여하는 리소스 블록 외에, 인접하는 스몰 셀에 있어서 이용되는 리소스 블록도 나타내는 스케줄링 정보를 스몰 셀 기지국에 송신해도 된다.
도 6b는, 간섭 제어부(136)로부터 스몰 셀 기지국에 송신되는 스케줄링 정보의 제2 예를 도시하는 설명도이다. 도 6b의 예에 있어서 검게 칠해진 칸은, 당해 스케줄링 정보를 수취하는 스몰 셀 기지국의 근방에 위치하는 스몰 셀에 있어서 이용되는 리소스 블록이다. 이와 같은 스케줄링 정보를 제공함으로써, 인접하는 복수의 스몰 셀 사이의 간섭 또한 억제되도록 그들 스몰 셀에 의한 스케줄링을 제어할 수 있다.
도 6a 또는 도 6b에 예시한 스케줄링 정보를 수신한 스몰 셀 기지국은, 당해 스케줄링 정보에 있어서 이용 가능하게 된 리소스 블록만이 스몰 셀 단말기에 의하여 사용되도록, 당해 스몰 셀 내의 통신을 제어한다. 단, 매크로 셀 단말기의 수가 많은 경우, 또는 다수의 리소스 블록을 소비하는 매크로 셀 단말기가 존재하는 경우에, 매크로 셀 단말기에의 간섭을 적절히 억제하면서 스몰 셀에 있어서 충분한 통신 기회를 확보하는 것이 곤란해지는 경우도 있다. 따라서, 간섭 제어부(136)는, 예를 들어 보호되어야 할 매크로 셀 단말기의 수 또는 당해 매크로 셀 단말기에 의하여 사용되는 무선 리소스의 비율에 의존하여, 적어도 1개의 매크로 셀 단말기의 스몰 셀에의 핸드오버의 수용을 스몰 셀 기지국에 요구해도 된다. 이 경우, 간섭 제어부(136)로부터 송신되는 핸드오버 수용 요구는, 핸드오버하고자 하는 매크로 셀 단말기의 식별 정보를 포함할 수 있다. 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀 기지국은, 이러한 요구를 수신하면, 접속을 수용하는 사용자 단말기의 리스트에 상기 매크로 셀 단말기의 식별 정보를 추가하고, 당해 단말기로부터의 핸드오버를 기다린다.
매크로 셀 단말기는, 협조 매니저(100)에 의한 간섭 제어가 개시된 후에 이동할 가능성이 있다. 따라서, 스몰 셀 기지국은 계속적으로 주변을 센싱하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기가 스몰 셀로부터 멀리 이동했을 경우에는, 스케줄링에 부과된 제한이 더 이상 불필요해지고, 스몰 셀에 있어서 이용 가능한 리소스는 증가한다. 그러나, 업링크 신호가 송신될 가능성이 있는 모든 리소스 블록에 대하여 끊임없이 센싱을 행하는 것은, 스몰 셀 기지국 및 스몰 셀 단말기에 있어서의 큰 부하로 된다. 따라서, 간섭 제어부(136)는, 예를 들어 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 의하여 업링크 신호가 송신되는 리소스의 위치(타이밍 및 주파수 중 적어도 한쪽)를 스몰 셀 기지국에 통지해도 된다. 여기서의 업링크 신호는, 예를 들어 다운링크 신호에 대한 확인 응답 신호(ACK)를 포함할 수 있다. 일반적으로 다운링크 신호를 수신한 단말기는, 소정의 기간(예를 들어, 8㎳ec) 내에 ACK(또는 NACK)를 반송해야 하는 것으로 되어 있다. 따라서, 업링크 신호가 송신되는 리소스 위치를 그 기간에 따라 범위를 좁혀감으로써, 스몰 셀에 있어서의 센싱의 부하를 저감시킬 수 있다. 또한 상기 업링크 신호는, PUSCH상에서 CQI(Channel Quality Indicator)를 반송하는 신호를 포함해도 된다. 특히, 데이터 크기가 큰 파일을 단말기가 다운로드하는 경우, 또는 단말기가 스트리밍 데이터를 수신하는 경우에는, 단말기로부터의 업링크 신호의 송신은 다운링크 신호의 수신과 비교하여 극히 적은 빈도로밖에 행해지지 않는다. 따라서, 업링크 신호가 송신되는 리소스 위치를 스몰 셀 기지국에 통지함으로써, 스몰 셀 기지국이 센싱을 실행해야 하는 리소스 위치의 범위를 좁혀가는 것을 가능하게 하는 것이 유익하다. 또한 상기 업링크 신호는, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기가 방송 서비스를 이용할 때의 인증 신호(예를 들어, 핸드쉐이크 또는 과금을 목적으로서 송신되는 신호)이어도 된다. 방송 서비스는, 예를 들어 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 프레임을 이용하여 제공된다. MBMS 프레임 상에서 신호를 수신하는 단말기는 ACK를 반송하지 않는다. 따라서, ACK 신호가 아니라 상술한 인증 신호를 센싱함으로써, 매크로 셀 단말기의 이동을 적은 센싱 부하로 포착할 수 있다.
<3. 스몰 셀 기지국의 구성>
스몰 셀 기지국(200)은, 상술한 협조 매니저(100)와 함께 통신 제어 시스템을 구성한다. 도 7은, 일 실시 형태에 따른 스몰 셀 기지국(200)의 구성의 일례를 도시하는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 스몰 셀 기지국(200)은 무선 통신부(210), 네트워크 통신부(220), 기억부(230) 및 제어부(240)를 구비한다.
(1) 무선 통신부
무선 통신부(210)는 스몰 셀 단말기에 무선 통신 서비스를 제공하기 위한 무선 통신 모듈이다. 무선 통신부(210)는 안테나 및 RF 회로를 포함한다. 무선 통신부(210)는 나중에 설명하는 통신 제어부(246)에 의한 스케줄링에 따라, 1개 이상의 스몰 셀 단말기 사이에서 무선 신호를 송수신한다.
(2) 네트워크 통신부
네트워크 통신부(220)는 스몰 셀 기지국(200)과 협조 매니저(100) 등의 제어 노드 사이의 통신을 위한 통신 모듈이다. 네트워크 통신부(220)는 무선 통신부(210)와 공통화될 수 있는 무선 통신 모듈을 포함해도 되고, 또는 LAN 접속 단자 등의 유선 통신 모듈을 포함해도 된다.
(3) 기억부
기억부(230)는 하드 디스크 또는 반도체 메모리 등의 기억 매체를 사용하여, 스몰 셀 기지국(200)의 동작을 위한 프로그램 및 데이터를 기억한다. 예를 들어, 스몰 셀 기지국(200)에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 경우에는, 기억부(230)는 접속을 수용하는 사용자 단말기의 식별 정보의 리스트를 미리 기억한다. 또한, 기억부(230)는 협조 매니저(100)로부터 제공되는 매크로 셀(및 인접 스몰 셀)의 스케줄링 정보도 기억할 수 있다.
(4) 제어부
제어부(240)는 CPU 또는 DSP 등의 프로세서에 상당한다. 제어부(240)는 기억부(230) 또는 다른 기억 매체에 기억되는 프로그램을 실행함으로써, 스몰 셀 기지국(200)의 다양한 기능을 동작시킨다. 본 실시 형태에 있어서, 제어부(240)는 설정부(242), 측정부(244) 및 통신 제어부(246)라는, 3개의 기능 모듈을 갖는다.
(4-1) 설정부
설정부(242)는 스몰 셀 기지국(200)에 의하여 운용되는 무선 통신 서비스를 셋업한다. 예를 들어 설정부(242)는, 매크로 셀 내에 스몰 셀 기지국(200)이 설치되면, 협조 매니저(100)를 검색하고, 검출된 협조 매니저(100)에 스몰 셀 관련 정보를 송신한다. 스몰 셀 관련 정보는, 예를 들어 당해 스몰 셀의 액세스 타입을 나타내는 액세스 타입 정보를 포함해도 된다. 당해 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 경우에는, 나중에 설명하는 통신 제어부(246)는 협조 매니저(100)에 의한 제어에 따라, 매크로 셀 단말기에 일으켜지는 간섭을 억제한다.
(4-2) 측정부
측정부(244)는 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호를 센싱한다. 측정부(244)는, 설정부(242)에 의한 스몰 셀의 초기 셋업이 완료된 후, 자발적으로 센싱을 실행해도 된다. 그 대신 측정부(244)는, 협조 매니저(100)로부터의 요구에 따라 센싱을 실행해도 된다. 또한, 측정부(244)는 자신의 센싱 외에(또는 그 대신), 스몰 셀 기지국(200)에 접속하는 스몰 셀 단말기에 센싱의 실행을 요구해도 된다. 센싱의 결과는 측정부(244)에 의하여 정리되어, 협조 매니저(100)에 송신된다.
측정부(244)는, 협조 매니저(100)에 의한 간섭 제어가 개시된 후에도 계속적으로 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호를 센싱한다. 보호 대상으로서 이미 식별된 매크로 셀 단말기의 이동을 포착하기 위한 센싱은, 협조 매니저(100)로부터 권장된(범위가 좁혀진) 리소스 위치에 있어서만 실행될 수 있다. 한편, 보호되어야 할 새로운 매크로 셀 단말기의 출현을 포착하기 위한 센싱은, 더 넓은 리소스 위치를 대상으로 하여 비교적 낮은 빈도로 실행되어도 된다.
(4-3) 통신 제어부
통신 제어부(246)는 스몰 셀 기지국(200)과 스몰 셀 단말기 사이의 무선 통신을 제어한다. 예를 들어, 통신 제어부(246)는 설정부(242)에 의한 설정에 따라, 셀 서치 및 동기를 위한 동기 신호 및 시스템 정보를 브로드캐스트한다. 또한, 통신 제어부(246)는 데이터 채널 상의 리소스 블록을 각 스몰 셀 단말기에 할당한다. 그리고 통신 제어부(246)는, 할당에 따라 무선 통신부(210)에 의하여 업링크 신호를 수신시키고, 또한 다운링크 신호를 송신시킨다. 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 경우에는, 통신 제어부(246)는 미리 기억되는 사용자 단말기의 리스트를 사용하여, 사용자 단말기로부터의 액세스를 용인하거나 또는 거부한다.
통신 제어부(246)는 협조 매니저(100)로부터 간섭 제어 신호가 수신되면, 수신된 간섭 제어 신호에 따라, 매크로 셀 단말기에 일으켜지는 간섭을 억제한다. 예를 들어 간섭 제어 신호는, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 할당된 무선 리소스를 나타내는 스케줄링 정보를 포함한다. 그 경우, 통신 제어부(246)는 스케줄링 정보에 의하여 나타난 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스를 스몰 셀 단말기에 할당한다. 이러한 간이한 리소스 분리 방식에 의하면, 매크로 셀 단말기의 식별 정보 또는 위치 등을 스몰 셀 기지국(200)이 파악하지 않더라도, 당해 스몰 셀로부터의 간섭을 받을 가능성이 있는 매크로 셀 단말기를 적절히 보호할 수 있다. 통신 제어부(246)는 인접하는 스몰 셀에 있어서 사용되는 무선 리소스도 또한 스케줄링 정보에 있어서 나타나 있을 경우에는, 당해 무선 리소스도 할당의 대상으로부터 제외해도 된다.
또한 통신 제어부(246)는, 특정한 매크로 셀 단말기의 자기 셀에의 접속(즉, 핸드오버)을 수용할 것을 협조 매니저(100)로부터 요구받았을 경우에는, 허용되는 사용자 단말기의 리스트에 당해 매크로 셀 단말기를 추가한다. 그에 따라, 당해 매크로 셀 단말기에 의한 매크로 셀로부터 스몰 셀(스몰 셀 기지국(200)에 있어서의 자기 셀)에의 핸드오버가 가능해진다. 또한, 통신 제어부(246)는 어떠한 조건(예를 들어 품질 요건, 위치, 디바이스의 종류 등에 관련한 조건)이 충족되지 않는 경우에는, 협조 매니저(100)로부터의 핸드오버 수용 요구를 거부해도 된다.
<4. 처리의 흐름>
[4-1. 시스템 전체의 처리]
(1) 제1 예
도 8a는, 본 실시 형태에 따른 통신 제어 처리의 전체적인 흐름의 제1 예를 나타내는 시퀀스도이다. 도 8a에 나타낸 통신 제어 처리에는 협조 매니저(100), 스몰 셀 기지국(200), 스몰 셀 단말기(UE) 및 매크로 셀 기지국(eNB)이 관여한다.
우선 협조 매니저(100)는, 1개 이상의 매크로 셀 기지국과의 사이에서, 주기적으로 또는 요구가 있을 때 정보를 교환한다(스텝 S100). 여기서 교환되는 정보에는 매크로 셀에 관한 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.
이어서, 어느 한쪽 매크로 셀 내에 스몰 셀 기지국(200)이 설치되면, 스몰 셀 기지국(200)과 협조 매니저(100) 사이에서 초기 셋업 수속이 행해진다(스텝 S120). 초기 셋업 수속 중에서, 스몰 셀 기지국(200)의 설정부(242)는, 액세스 타입 정보를 포함할 수 있는 스몰 셀 관련 정보를 협조 매니저(100)에 송신한다(스텝 S120).
도 8a의 예에서는, 이어서 협조 매니저(100)로부터 스몰 셀 기지국(200)에 센싱 요구가 송신된다(스텝 S125). 그에 따라, 스몰 셀 기지국(200)(및 스몰 셀 단말기)은 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호를 센싱한다(스텝 S130). 그리고, 스몰 셀 기지국(200)의 측정부(244)는 센싱 결과를 협조 매니저(100)에 보고한다(스텝 S135).
이어서 협조 매니저(100)의 판정부(132)는, 스몰 셀 기지국(200)에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정한다(스텝 S140). 또한 식별부(134)는, 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되면, 보고된 센싱 결과와 매크로 셀 기지국으로부터 제공된 스케줄링 정보를 대조함으로써, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별한다(스텝 S150). 그리고 간섭 제어부(136)는, 식별된 매크로 셀 단말기에의 스몰 셀로부터의 간섭을 억제하기 위한 제어 내용을 결정한다(스텝 S160). 또한, 여기서의 스텝 S140 내지 S160에 상당하는, 협조 매니저(100)에 있어서의 간섭 제어 처리에 대하여, 나중에 보다 상세하게 설명한다.
이어서 협조 매니저(100)는, 스텝 S160에 있어서 결정한 제어 내용에 따라, 간섭 제어 신호를 스몰 셀 기지국(200)에 송신한다(스텝 S170). 여기서 송신되는 간섭 제어 신호에는, 예를 들어 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 관한 스케줄링 정보 또는 핸드오버 수용 요구가 포함될 수 있다. 또한 협조 매니저(100)는, 스몰 셀 기지국(200)이 센싱해야 하는 리소스 위치를 나타내는 권장 센싱 정보를 스몰 셀 기지국(200)에 송신해도 된다(스텝 S180).
그 후, 스몰 셀 기지국(200)의 통신 제어부(246)에 의한 제어 하에서, 스몰 셀 기지국(200)과 1개 이상의 스몰 셀 단말기 사이의 데이터 송수신이 행해지고, 또한 계속적인 센싱이 실행된다(스텝 S190).
(2) 제2 예
도 8b는, 본 실시 형태에 따른 통신 제어 처리의 전체적인 흐름의 제2 예를 나타내는 시퀀스도이다.
우선 협조 매니저(100)는, 1개 이상의 매크로 셀 기지국과의 사이에서, 주기적으로 또는 요구가 있을 때 정보를 교환한다(스텝 S100). 여기서 교환되는 정보에는 매크로 셀에 관한 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.
이어서, 어느 한쪽 매크로 셀 내에 스몰 셀 기지국(200)이 설치되면, 스몰 셀 기지국(200)은 매크로 셀 기지국으로부터의 동기 채널을 검출하고, 매크로 셀에 동기한다(스텝 S110). 그리고, 스몰 셀 기지국(200)(및 스몰 셀 단말기)은 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호를 센싱한다(스텝 S115). 여기서, 소정의 신호 레벨을 초과하는 업링크 신호가 검출되면, 스몰 셀 기지국(200)은 간섭 제어의 필요성을 인식한다.
이어서, 스몰 셀 기지국(200)과 협조 매니저(100) 사이에서 초기 셋업 수속이 행해진다(스텝 S120). 초기 셋업 수속 중에서, 스몰 셀 기지국(200)의 설정부(242)는, 액세스 타입 정보를 포함할 수 있는 스몰 셀 관련 정보를 협조 매니저(100)에 송신한다. 또한, 스몰 셀 기지국(200)의 측정부(244)는 센싱 결과를 협조 매니저(100)에 보고한다(스텝 S135).
그 후의 처리는 도 8a에 나타낸 제1 예와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 제1 예 및 제2 예 중 어떤 경우에 있어서도, 스텝 S150에 있어서의 보호되어야 할 매크로 셀 단말기의 식별은, 협조 매니저(100) 대신 매크로 셀 기지국에 의하여 행해져도 된다.
[4-2. 협조 매니저에 의한 통신 제어 처리]
도 9는, 본 실시 형태에 따른 협조 매니저(100)에 의하여 실행되는 간섭 제어 처리의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 우선 판정부(132)는, 스몰 셀 기지국(200)에 의하여 운용되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정한다(스텝 S140). 여기서, 스몰 셀의 액세스 타입이 오픈 액세스 타입인 경우에는, 매크로 셀 단말기는 언제나 당해 스몰 셀로 핸드오버할 수 있기 때문에, 그 후의 간섭 제어 처리는 스킵된다.
스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 경우에는, 식별부(134)는 스몰 셀 기지국(200)으로부터 업링크 신호에 관한 센싱 결과를 취득한다(스텝 S145). 그리고 식별부(134)는, 취득한 센싱 결과를 매크로 셀의 과거 스케줄링 정보와 대조함으로써, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별한다(스텝 S150).
이어서 간섭 제어부(136)는, 매크로 셀 단말기를 보호하기 위하여 스몰 셀에 의한 스케줄링을 제한하더라도 스몰 셀의 통신 기회가 충분히 확보되는지를 판정한다(스텝 S160). 예를 들어, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기의 수가 소정의 임계값보다도 많은 경우, 또는 보호되어야 할 매크로 셀 단말기에 의하여 소정의 임계값을 초과하는 비율의 리소스 블록이 소비되는 경우에는, 스몰 셀의 통신 기회는 충분히 확보되지 않는다고 판정될 수 있다. 간섭 제어부(136)는, 스몰 셀의 통신 기회가 충분히 확보된다고 판정했을 경우에는, 스케줄링이 제한되는 리소스 위치를 나타내는 스케줄링 정보를 스몰 셀 기지국(200)에 송신한다(스텝 S162). 한편, 간섭 제어부(136)는, 스몰 셀의 통신 기회가 충분히 확보되지 않는다고 판정했을 경우에는, 매크로 셀 단말기의 핸드오버 수용을 스몰 셀 기지국(200)에 요구한다(스텝 S164).
[4-3. 제어 결과의 일례]
도 10은, 도 1에 예시한 상황 후, 본 항목에 있어서 설명한 처리가 실행된 결과의 일례에 대하여 설명하기 위한 설명도이다. 도 10을 참조하면, 스몰 셀 기지국(16a, 16b 및 16c)에 의하여 각각 운용되는 스몰 셀(14a, 14b 및 14c)이 다시 도시되어 있다. 여기서, 스몰 셀(14a 및 14c)의 액세스 타입은 클로즈드 액세스 타입이며, 스몰 셀(14b)의 액세스 타입은 오픈 액세스 타입인 것으로 한다. 도면 중에서 원으로 둘러싸인 검정 동그라미는, 리소스 분리 방식에 의하여 보호되는 매크로 셀 단말기이다.
스몰 셀(14a)에 주목하면, 매크로 셀 단말기(12a)는 보호되어야 할 단말기로서 식별되고 있다. 따라서 스몰 셀 기지국(16a)은, 매크로 셀 단말기(12a)에 할당된 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스를 스몰 셀(14a) 내의 스몰 셀 단말기에 할당한다. 그 결과, 스몰 셀(14a)로부터 허용되는 레벨을 초과하는 간섭을 받는 매크로 셀 단말기는 존재하지 않는다.
스몰 셀(14b)에 주목하면, 도 1의 예에 있어서 매크로 셀에 접속하고 있던 단말기(12b 및 12c)는 스몰 셀(14b)로 핸드오버하고 있다. 그리고, 스몰 셀 기지국(16b)의 송신 전력은 삭감되는 것이 아니라 오히려 증가하여, 스몰 셀(14b)의 커버리지는 조금 확대되어 있다. 그 결과, 스몰 셀(14b)로부터 허용되는 레벨을 초과하는 간섭을 받는 매크로 셀 단말기는 존재하지 않는다.
스몰 셀(14c)에 주목하면, 도 1의 예에 있어서 매크로 셀에 접속하고 있던 단말기(12e 및 12f)는 스몰 셀(14c)로 핸드오버하고 있다. 이는, 스몰 셀 기지국(16c)이 협조 매니저(100)로부터의 핸드오버 수용 요구를 용인했기 때문이다. 한편, 매크로 셀 단말기(12d 및 12g)는 보호되어야 할 단말기로서 식별되고 있다. 따라서 스몰 셀 기지국(16c)은, 매크로 셀 단말기(12d 또는 12g)에 할당된 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스를 스몰 셀(14c) 내의 스몰 셀 단말기에 할당한다. 그 결과, 스몰 셀(14c)로부터 허용되는 레벨을 초과하는 간섭을 받는 매크로 셀 단말기는 존재하지 않는다.
이러한 간섭 제어에 의하여, 시스템 전체로서의 통신 용량을 손상시키지 않고 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 간섭을 효과적으로 억제할 수 있다.
<5. 정리>
여기까지 도 1 내지 도 10을 사용하여, 본 발명에 따른 기술의 실시 형태를 상세하게 설명하였다. 상술한 실시 형태에 의하면, 협조 매니저에 의하여 스몰 셀의 액세스 타입이 판정된다. 그리고, 당해 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 경우에, 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭을 받을 가능성이 있는 매크로 셀 단말기가 식별되고, 식별된 매크로 셀 단말기에의 간섭이 스몰 셀 기지국에 의하여 억제된다. 이와 같이 간섭 제어의 대상 스몰 셀을 액세스 타입에 기초하여 한정함으로써, 간섭 제어의 결과로서 스몰 셀의 통신 용량이 불필요하게 감소되어 버리는 것을 회피할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 의하면, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기는, 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호에 관한 센싱 결과와 매크로 셀의 스케줄링 정보를 대조함으로써 식별된다. 이러한 방법에 의하면, 협조 매니저 및 스몰 셀 기지국이 각 단말기의 위치를 파악하고 있지 않더라도, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 적절히 식별할 수 있다. 이 경우, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기를 식별하기 위하여 위치 데이터를 시그널링하고, 또한 거리 등의 파라미터를 계산하는 것은 필요하지 않기 때문에, 간섭 제어 처리를 위한 오버헤드는 삭감되고 시스템의 부하는 경감된다.
또한, 상술한 실시 형태에 의하면, 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀이어도, 보호되어야 할 매크로 셀 단말기의 수 또는 당해 단말기에 의하여 사용되는 무선 리소스의 비율에 의존하여, 당해 스몰 셀에의 새로운 단말기의 접속이 수용될 수 있다. 따라서, 매크로 셀을 보완하는 스몰 셀의 기능성을 적극적으로 활용함으로써, 실질적으로 유해한 간섭을 억제하면서 시스템 전체적인 통신 용량을 유지할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 의하면, 스몰 셀에 있어서 계속적인 센싱이 행하여져야 하는 리소스 위치가, 협조 매니저로부터 통지되는 정보에 따라 범위가 좁혀진다. 따라서, 스몰 셀의 통신 용량이 센싱의 실행을 원인으로 하여 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 설명한 각 장치에 의한 일련의 제어 처리는, 소프트웨어, 하드웨어 및 소프트웨어와 하드웨어의 조합 중 어느 것을 사용하여 실현되어도 된다. 소프트웨어를 구성하는 프로그램은, 예를 들어 각 장치의 내부 또는 외부에 설치되는 기억 매체에 미리 저장된다. 그리고 각 프로그램은, 예를 들어 실행시에 RAM에 읽어 들여져, CPU 등의 프로세서에 의하여 실행된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명확하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 발명의 기술적 범위에 속한다.
(1)
무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 판정부와,
상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 식별부와,
상기 식별부에 의하여 식별되는 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 간섭 제어부
를 구비하는, 통신 제어 장치.
(2)
상기 식별부는, 상기 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호에 관한, 상기 스몰 셀의 기지국으로부터 수신되는 센싱 결과에 기초하여, 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는, 상기 (1)에 기재된 통신 제어 장치.
(3)
상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기에 할당되는 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스가 상기 스몰 셀에 있어서 사용되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 상기 매크로 셀의 스케줄링 정보를 송신하는, 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 통신 제어 장치.
(4)
상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기의 수 또는 당해 사용자 단말기에 의하여 사용되는 무선 리소스의 비율에 의존하여, 적어도 1개의 사용자 단말기의 상기 스몰 셀에의 접속을 수용할 것을 상기 스몰 셀의 기지국에 요구하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 통신 제어 장치.
(5)
상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기에 의하여 상기 업링크 신호가 송신되는 리소스 위치를, 상기 스몰 셀의 기지국에 통지하는, 상기 (2)에 기재된 통신 제어 장치.
(6)
상기 업링크 신호는 다운링크 신호에 대한 확인 응답 신호를 포함하는, 상기 (5)에 기재된 통신 제어 장치.
(7)
상기 업링크 신호는, 보호되어야 할 사용자 단말기가 방송 서비스를 이용할 때의 인증 신호를 포함하는, 상기 (5)에 기재된 통신 제어 장치.
(8)
상기 식별부는, 상기 매크로 셀의 스케줄링 정보와 상기 센싱 결과를 대조함으로써, 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는, 상기 (2)에 기재된 통신 제어 장치.
(9)
무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 것과,
상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 것과,
식별된 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 것
을 포함하는, 통신 제어 방법.
(10)
클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국으로서,
무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하고,
상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 제어부
를 구비하는, 기지국.
(11)
클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국에 있어서,
무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하는 것과,
상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 것
을 포함하는, 통신 제어 방법.
10: 매크로 셀
11: 매크로 셀 기지국
14a 내지 14c: 스몰 셀
16a 내지 16c: 스몰 셀 기지국
100: 협조 매니저(통신 제어 장치)
132: 판정부
134: 식별부
136: 간섭 제어부
200: 스몰 셀 기지국

Claims (11)

  1. 통신 제어 장치로서,
    무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 판정부와,
    상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 식별부와,
    상기 식별부에 의하여 식별되는 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 간섭 제어부
    를 구비하는, 통신 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식별부는, 상기 스몰 셀의 주변의 사용자 단말기로부터의 업링크 신호에 관한, 상기 스몰 셀의 기지국으로부터 수신되는 센싱 결과에 기초하여, 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는, 통신 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기에 할당되는 무선 리소스와는 상이한 무선 리소스가 상기 스몰 셀에 있어서 사용되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 상기 매크로 셀의 스케줄링 정보를 송신하는, 통신 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기의 수 또는 당해 사용자 단말기에 의하여 사용되는 무선 리소스의 비율에 의존하여, 적어도 1개의 사용자 단말기의 상기 스몰 셀에의 접속을 수용할 것을 상기 스몰 셀의 기지국에 요구하는, 통신 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 간섭 제어부는, 보호되어야 할 사용자 단말기에 의하여 상기 업링크 신호가 송신되는 리소스 위치를, 상기 스몰 셀의 기지국에 통지하는, 통신 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 업링크 신호는 다운링크 신호에 대한 확인 응답 신호를 포함하는, 통신 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 업링크 신호는, 보호되어야 할 사용자 단말기가 방송 서비스를 이용할 때의 인증 신호를 포함하는, 통신 제어 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 식별부는, 상기 매크로 셀의 스케줄링 정보와 상기 센싱 결과를 대조함으로써, 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는, 통신 제어 장치.
  9. 통신 제어 방법으로서,
    무선 통신 시스템의 매크로 셀에 적어도 부분적으로 중복되는 스몰 셀의 액세스 타입이, 클로즈드 액세스 타입 및 오픈 액세스 타입 중 어느 것인지를 판정하는 것과,
    상기 스몰 셀의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입이라고 판정되었을 경우에, 상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기를 식별하는 것과,
    식별된 상기 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록 상기 스몰 셀의 기지국에 간섭 제어 신호를 송신하는 것
    을 포함하는, 통신 제어 방법.
  10. 클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국으로서,
    무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하고,
    상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 제어부
    를 구비하는, 기지국.
  11. 통신 제어 방법으로서,
    클로즈드 액세스 타입의 스몰 셀의 기지국에 있어서,
    무선 통신 시스템의 매크로 셀에 상기 스몰 셀이 적어도 부분적으로 중복되는 경우에, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀 사이의 간섭을 제어하는 제어 노드에 상기 기지국의 액세스 타입이 클로즈드 액세스 타입인 것을 통지하는 것과,
    상기 스몰 셀로부터의 무선 신호에 기인하는 간섭으로부터 보호되어야 할 상기 매크로 셀의 사용자 단말기에의 간섭이 억제되도록, 상기 통지에 따라 상기 제어 노드로부터 송신되는 간섭 제어 신호에 따라, 상기 스몰 셀 내의 통신을 제어하는 것
    을 포함하는, 통신 제어 방법.
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