KR20160081757A - Inter-beam interference avoiding apparatus and method for avoiding inter-beam interference in a communication system of time division duplex using multi-beam - Google Patents

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Abstract

An objective of the present invention is to provide an apparatus and a method for avoiding interference which differently designate an uplink and a downlink section for a plurality of beam areas supported by a single base station to overcome uplink and downlink transmission performance degradation caused by inter-beam interference in a time division duplex communication system supporting multiple beams. According to an embodiment of the present invention, the apparatus and a method for avoiding interference in a time division duplex communication system supporting multiple beams comprises: an adjacent beam determination unit to determine adjacent beam areas; a transmission section designation unit to independently designate a transmission section for adjacent beams during an identical time section; and a directional beam former to transmit transmission section information to each beam area.

Description

다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에서 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법 {Inter-beam interference avoiding apparatus and method for avoiding inter-beam interference in a communication system of time division duplex using multi-beam}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an interference avoiding apparatus and an interference avoiding method in a time division multiplexing (OFDM) mobile communication system supporting multiple beams,

본 발명은 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다수의 빔을 사용하는 기지국과 단말 사이에서 상향 및 하향 전송 구간을 분리하는 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an interference avoiding apparatus and an interference avoiding method, and more particularly, to an interference avoiding apparatus and an interference avoiding method that separate uplink and downlink transmission intervals between a base station using a plurality of beams and a terminal.

시분할다중화(Time Division Duplex, TDD) 방식의 이동통신시스템에서 기지국은 각각 상향(U: Uplink) 및 하향(D: Downlink) 전송 구간을 나누어 할당함으로써, 하향 구간 동안 기지국으로부터 단말로 하향 데이터를 전송하고, 상향 구간 동안 단말로부터 기지국으로 사양 데이터를 전송한다.In a time division duplex (TDD) mobile communication system, a base station allocates uplink (U) and downlink (D) downlink transmission intervals, respectively, to transmit downlink data from a base station to a mobile station during downlink , And transmits the specification data from the terminal to the base station during the uplink period.

시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서 상향 및 하향 전송 구간을 명확히 구분하는 것은 매우 중요하다. 동일한 전송 주파수를 사용하는 하나의 셀 영역에 동일 시간에 상향 전송을 수행하는 단말과 하향 전송을 수행하는 단말이 공존하는 경우, 하나의 단말이 신호를 수신하는 동안 인접한 단말이 송신한 신호가 강력한 간섭으로 작용하여 성능 감쇄의 원인이 되기 때문이다.It is very important to clearly distinguish between uplink and downlink transmission intervals in a time division multiplexing mobile communication system. When a terminal performing uplink transmission and a terminal performing downlink transmission coexist in one cell region using the same transmission frequency at the same time and a signal transmitted from an adjacent terminal while one terminal is receiving a signal is strong interference This is because it causes performance degradation.

다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서 빔 간 간섭은 성능 저하의 주 요인이다. 하향 전송의 경우 빔 경계지역에 위치한 단말은 빔 포밍의 특성상 서빙(Serving) 빔과 유사한 크기의 간섭 빔을 수신하게 되며, 상향 전송의 경우 기지국은 수신 안테나의 물리적 크기의 한계로 인해 대부분 빔 영역에 위치한 단말들로부터의 상향 전송 신호를 동시 수신하게 되어 단말 수신 신호 구분이 매우 어렵게 된다.In a time division multiplexing (OFDM) mobile communication system supporting multiple beams, inter-beam interference is a major factor in performance degradation. In the case of downlink transmission, a UE located in a beam boundary region receives an interference beam of a size similar to that of a Serving beam due to the nature of beam forming. In the case of uplink transmission, Receiving the uplink transmission signal from the terminals located at the same time.

이러한 이유로 인해 동일 자원(OFDMA 시스템의 경우 시간 및 주파수)에 각 빔 별로 서로 다른 데이터를 전송하기는 매우 어려우며, 이를 극복하기 위해 수신기에 복잡한 간섭 제거 기능이 요구되거나, 동일 자원을 활용하는 인접한 빔이 동일한 데이터를 전송하도록 함으로써 전송률이 저하되는 문제가 있다.For this reason, it is very difficult to transmit different data for each beam to the same resource (time and frequency in case of OFDMA system). To overcome this, it is required that a complicated interference cancellation function is required at the receiver or that an adjacent beam utilizing the same resource There is a problem that the transmission rate is lowered by transmitting the same data.

본 발명은 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서 빔 간 간섭에 의해 발생하는 상향 및 하향 전송 성능 저하를 극복하기 위해 하나의 기지국에서 지원하는 복수의 빔 영역 별로 상향 및 하향 전송 구간을 달리 지정하는 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법을 제공한다. In order to overcome downlink and downlink performance degradation caused by inter-beam interference in a time division multiplexing (OFDM) mobile communication system supporting multiple beams, the present invention provides an uplink and downlink transmission interval for a plurality of beam regions supported by one base station An interference avoiding apparatus and an interference avoiding method which are specified otherwise are provided.

인접한 빔들의 경계에 위치한 단말들 사이에 상향 및 하향 전송 구간이 서로 다른 경우, 하나의 단말이 하향 신호를 수신하는 동안 다른 단말이 상향 신호를 송신함으로써 발생하는 단말간 간섭은 각 단말이 빔 지향성 안테나를 사용하도록 함으로써 극복될 수 있다. In the case where the uplink and downlink transmission intervals are different between the terminals located at the boundaries of adjacent beams, the inter-terminal interference generated when another terminal transmits the uplink signal while one terminal receives the downlink signal, Can be overcome.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서의 간섭 회피 장치는 인접한 빔 영역을 판단하는 인접 빔 판단부, 상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정하는 전송 구간 지정부, 및 상기 전송 구간 정보를 각 빔 영역 별로 전송하는 지향성 빔 포머를 포함한다.An apparatus for avoiding interference in a time division multiplexing mobile communication system supporting multi-beam according to an exemplary embodiment of the present invention includes an adjacent beam determiner for determining an adjacent beam region, And a directional beam former for transmitting the transmission interval information for each beam region.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서의 간섭 회피 방법은 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서, 인접한 빔 영역을 판단하는 단계, 상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계, 및 상기 전송 구간 정보를 각 빔 영역 별로 전송하는 단계를 포함한다.A method of avoiding interference in a time division multiplexing mobile communication system supporting multi-beam according to an embodiment of the present invention includes a step of determining an adjacent beam region in a time division multiplexing mobile communication system supporting multi-beam, Designating a transmission interval independently for the same time interval for adjacent beams, and transmitting the transmission interval information for each beam region.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서의 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법은 각 빔 영역 별로 상향 및 하향 전송을 독립적으로 구성할 수 있도록 하여, 인접한 복수의 빔 영역에서 동일 자원(OFDMA 시스템의 경우 시간 및 주파수)의 활용이 가능하다. 또한, 동시에 동일 자원을 활용하여 상향 전송을 수행하는 빔 수를 줄임으로 인해 자원을 효율적으로 활용 가능하다.The interference avoiding apparatus and the interference avoiding method in a mobile communication system supporting a multiple beam according to an embodiment of the present invention can independently constitute uplink and downlink transmission for each beam region, It is possible to utilize the same resource (time and frequency in the OFDMA system) in the beam area. In addition, it is possible to utilize resources efficiently by reducing the number of beams that perform uplink transmission at the same time by utilizing the same resources.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신시스템에 있어서, 각 빔 영역에 위치한 단말들도 빔 지향성 안테나를 사용하도록 하여 빔 경계에서 상향 및 하향 전송 구간이 서로 다른 단말 상호간 간섭을 최소화 할 수 있다. 빔 경계지역에 위치한 단말간 간섭을 효과적으로 회피할 수 있다.In a time division multiplexing mobile communication system supporting multiple beams according to an embodiment of the present invention, terminals located in each beam region may also use a beam directional antenna so that uplink and downlink transmission intervals The mutual interference can be minimized. Interference between the terminals located in the beam boundary region can be effectively avoided.

도 1은 다중 빔을 지원하는 기지국과 단말 사이의 통신을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 다중 빔을 지원하는 시분할다중화방식의 기지국과 단말의 통신 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 회피 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 구간 지정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 구간의 지정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 이동통신 기지국에서 릴레이를 활용하는 통신 방식을 설명하는 도면들이다.
도 8은 복수의 단말들과 기지국이 통신하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서의 간섭 회피 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a conceptual diagram for explaining communication between a base station supporting multi-beam and a mobile station.
2 is a conceptual diagram for explaining a communication method of a base station and a terminal in a time division multiplexing scheme supporting multiple beams.
3 is a block diagram illustrating an interference avoiding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a transmission interval designation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a transmission interval designation method according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are diagrams for explaining a communication method using a relay in a mobile communication base station.
8 is a diagram illustrating a manner in which a plurality of terminals and a base station communicate with each other.
9 is a flowchart for explaining an interference avoiding method in a time division multiplexing mobile communication system supporting multiple beams according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

도 1은 다중 빔을 지원하는 기지국과 단말 사이의 통신을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining communication between a base station supporting multi-beam and a mobile station.

도 1을 참조하면, 기지국(BS)은 두 개 이상의 다중 빔을 지원하기 때문에 각각의 빔을 통하여 제1 내지 제3 단말들(UE1, UE2, UE3)과 통신할 수 있다. 기지국(BS)이 커버하는 빔 영역이 서로 다른 경우에는 복수의 빔 영역의 합으로 해당 기지국의 셀이 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, a base station BS can communicate with first to third UEs UE1, UE2, and UE3 through respective beams because it supports two or more multiple beams. When the beam areas covered by the base station BS are different from each other, the cell of the corresponding base station can be composed of a sum of a plurality of beam areas.

도 2는 다중 빔을 지원하는 시분할다중화방식의 기지국과 단말의 통신 방식을 설명하기 위한 개념도이다.2 is a conceptual diagram for explaining a communication method of a base station and a terminal in a time division multiplexing scheme supporting multiple beams.

도 2를 참조하면, 기지국(BS)은 하나 또는 복수의 배열 안테나를 포함한 복수의 독립된 빔을 형서알 수 있는 안테나 및 빔 포밍 기술을 이용하여 동시에 하나 이상의 독립된 송수신 빔을 형성하고, 각 빔이 커버(cover)하는 빔 영역들의 합으로 기지국 셀을 구성할 수 있다.Referring to FIG. 2, a base station (BS) forms one or more independent transmission / reception beams at the same time using an antenna and a beam forming technique capable of capturing a plurality of independent beams including one or a plurality of array antennas, the base station cell can be composed of the sum of the beam regions covering the coverage area.

단말들(UE1, UE2, UE3, UE4)은 빔 지향성 안테나를 제공하는 시분할 다중화 방식으로 구현될 수 있다. 단말들(UE1, UE2, UE3, UE4)은 기지국(BS)의 빔들 중 가장 우수한 품질의 빔의 검색하고, 검색된 빔의 방향으로 배열 안테나 또는 빔을 형성할 수 있는 안테나 및 빔 포밍 기술을 이용하여 기지국(BS)으로부터 또는 기지국(BS)으로의 빔을 지향하는 송수신 빔을 형성한다. The UEs UE1, UE2, UE3, and UE4 may be implemented as a time division multiplexing scheme that provides a beam directional antenna. The UEs UE1, UE2, UE3, and UE4 use an antenna and a beamforming technique capable of searching for the best quality beam among the beams of the base station BS and forming an array antenna or a beam in the direction of the detected beam Receive beam that directs the beam from the base station (BS) or to the base station (BS).

그런데, 서로 인접한 제1 빔 영역(Beam Area, BA1)과 제2 빔 영역(BA2)에 있어서, 송수신 간섭이 심하게 발생할 수 있다. However, in the first beam area (BA1) and the second beam area (BA2) which are adjacent to each other, transmission / reception interference may occur severely.

이에 따라, 기지국(BS)은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 회피 장치를 포함하여 인접한 빔 영역을 판단하고 인접한 빔 각각에 대해 상향 및 하향 전송 구간을 독립적으로 지정할 수 있다. 예를 들어, 상향 및 하향 전송 구간은 하나의 프레임을 구성하는 복수의 부프레임(Subframe) 단위로 지정될 수 있으며, 각 빔 별로 요구되는 트래픽 양에 따라 전송 구간이 지속되는 시간은 변화될 수 있다. Accordingly, the base station (BS) can determine an adjacent beam region including the interference avoiding apparatus according to an embodiment of the present invention, and independently designate uplink and downlink transmission intervals for adjacent beams. For example, the uplink and downlink transmission intervals may be designated in units of a plurality of subframes constituting one frame, and the duration of the transmission interval may vary according to the amount of traffic required for each beam .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 회피 장치를 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating an interference avoiding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 간섭 회피 장치(100)는 인접 빔 판단부(110), 전송 구간 지정부(120) 및 지향성 빔 포머(130)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the interference avoiding apparatus 100 may include an adjacent beam determiner 110, a transmission interval controller 120, and a directional beam former 130.

인접 빔 판단부(110)는 기지국(BS)이 형성하는 빔 영역들 중에서 인접한 빔 영역을 판단한다. The adjacent beam determiner 110 determines an adjacent beam area among the beam areas formed by the base station BS.

전송 구간 지정부(120)는 인접한 빔들 각각에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 회피 장치(100)는 다중 빔을 지원하는 시분할다중화방식의 이동통신시스템에 적용되는 장치이므로, 하나의 시간 구간 내에서 각 빔들에 반대 방향의 전송, 즉 상향 전송과 하향 전송을 수행하도록 전송 구간을 지정할 수 있다. The transmission period designation unit 120 can independently designate a transmission period for each of the adjacent beams during the same time period. Since the interference avoiding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is applied to a time division multiplexing (OFDM) mobile communication system supporting multiple beams, it is possible to transmit the beams in opposite directions in one time interval, And a transmission interval to perform downlink transmission.

실시예에 따라, 전송 구간 지정부(120)는 각 빔들에 대하여 요구되는 트래픽 양에 기초하여 전송 구간을 지정할 수 있다. According to the embodiment, the transmission period designation unit 120 can designate the transmission period based on the amount of traffic required for each beam.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 구간 지정 방식을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a transmission interval designation method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 서로 인접한 제1 빔 영역(BA1)과 제2 빔 영역(BA2)에 대하여 각각의 부프레임들에 있어 상향 전송(U) 및 하향 전송(D) 구간이 엇갈려 지정되어 있는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 4, in the first and second beam areas BA1 and BA2 adjacent to each other, the uplink transmission U and the downlink transmission D are staggered in the respective subframes Can be confirmed.

즉, 제1 부프레임(Subframe Number 0) 동안 제1 빔 영역(BA1)은 하향 전송(D)을 하도록 지정되고, 제2 빔 영역(BA2)은 상향 전송(U)을 하도록 지정될 수 있으며, 다른 부프레임들에 있어서도 마찬가지로 반대 방향의 전송을 하도록 전송 구간이 지정될 수 있다. That is, the first beam area BA1 is designated to perform the downlink transmission D during the first subframe number 0, the second beam area BA2 may be designated to perform the uplink transmission U, In the other subframes, the transmission interval can be designated so as to perform transmission in the opposite direction as well.

이와 같이 하나의 시점에서 인접한 빔 영역에서 서로 반대 방향으로 전송을 수행하기 때문에 동일 자원(OFDMA 시스템의 경우 시간 및 주파수)을 사용하여 동시에 기지국(BS)과 상하향 통신이 가능하도록 한다.Since transmission is performed in opposite directions in adjacent beam regions at one time point, up-down communication with the base station (BS) can be performed simultaneously using the same resource (time and frequency in the case of OFDMA system).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송 구간의 지정 방식을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a transmission interval designation method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송 구간 지정부(120)는 하나의 빔 영역에 있어서 상향 전송(U)과 하향 전송(D)이 전환되는 사이에 선택적으로 특수 부프레임을 할당할 수 있다. The transmission period designating unit 120 according to an exemplary embodiment of the present invention may selectively allocate a special subframe between the uplink transmission U and the downlink transmission D in one beam region.

도 5를 참조하면, 제1 빔 영역(BA1)의 제1 서브프레임에는 하향 전송(D)이 지정되어 있고 제3 서브프레임에는 상향 전송(U)이 지정되어 있다. 이들 사이의 제2 서브프레임에 특수 부프레임이 할당될 수 있다.  Referring to FIG. 5, a downlink transmission (D) is designated in a first subframe of a first beam area BA1 and an uplink transmission (U) is designated in a third subframe. A special subframe may be allocated to the second subframe between them.

도 5에서는 제1 빔 영역(BA1)에 특수 부프레임이 할당된 제2 서브프레임에 대해서, 제2 빔 영역(BA2)에는 상향 전송(U)이 할당될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 빔 영역(BA1)에 특수 부프레임이 지정된 경우에는 제2 빔 영역(BA2)에는 하향 전송(D)이 할당될 수도 있다.In FIG. 5, the uplink transmission U may be allocated to the second beam area BA2 for the second subframe in which the special subframe is allocated to the first beam area BA1. However, the present invention is not limited thereto, If a special subframe is designated in the beam area BA1, a downlink transmission D may be allocated to the second beam area BA2.

유사한 방식으로 제2 빔 영역(BA2)의 제5 서브프레임에는 특수 부프레임이 지정되어 제4 서브프레임에 지정된 하향 전송(D)과 제6 서브프레임이 지정된 상향 전송(U)을 연계시켜줄 수 있을 것이다.In a similar manner, a special subframe may be designated in the fifth subframe of the second beam area BA2 so that the downlink transmission D specified in the fourth subframe and the uplink transmission U specified in the sixth subframe may be linked will be.

그런데 제2 빔 영역(BA2)에 속한 단말의 상향 전송 신호 출력이 제1 빔 영역(BA1)에 속한 단말의 하향 수신 신호에 직접 인가되어 강한 간섭으로 작용할 수 있다. 이러한 간섭 현상은 단순히 섹터 안테나를 사용하는 기지국(BS)과 무지향성 안테나를 사용하는 단말들로 구성된 기존의 이동통신시스템으로 하여금 기지국 셀 경계에 위치한 단말들 간의 간섭을 고려해서 동일 지역 내에서 동일 주파수를 사용하는 모든 기지국에 대해 상향 및 하향 전송 구간을 동일하게 유지하도록 하는 제약이 되었다. However, the uplink transmission signal output of the terminal belonging to the second beam area BA2 is directly applied to the downlink reception signal of the terminal belonging to the first beam area BA1, and can act as strong interference. This interference phenomenon may be caused by an existing mobile communication system composed of a base station (BS) using a sector antenna and a terminal using an omnidirectional antenna, in consideration of interference between terminals located at cell cell boundaries, The uplink and downlink transmission intervals are kept the same for all base stations using the uplink and downlink.

그러나 본 발명에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 기지국 및 단말 모두 지향성 빔을 사용함으로써, 빔 경계지역에 위치한 단말간의 상호 간섭을 최소화 할 수 있다.However, in order to overcome this problem, in the present invention, the directional beams are used for both the base station and the terminal, so that the mutual interference between the terminals located in the beam boundary region can be minimized.

단말이 지향성 빔을 사용하는 환경에서도 기지국의 수신안테나는 그 물리적 크기의 제약 및 상대적으로 기지국 빔에 비해 넓은 단말 빔의 폭에 따라 대부분의 빔 영역에 위치하는 단말들의 상향 전송 신호를 수신하게 된다. 이때 기지국 안테나의 수신 빔 포밍 효과로 서로 멀리 떨어진 빔 영역에 위치한 단말들간의 간섭은 서로 인접한 빔 영역에 위치한 단말들간의 간섭에 비해 상대적으로 낮다.Even in an environment in which a terminal uses a directional beam, a reception antenna of a base station receives an uplink transmission signal of terminals located in most beam regions according to a physical size limitation and a width of a terminal beam relatively larger than a base station beam. At this time, interference due to the reception beamforming effect of the base station antennas is relatively low compared to the interference between the terminals located in the beam region far from each other and the terminals located in the adjacent beam regions.

이러한 이유로 상향 전송의 경우, 동일 자원을 활용하는 단말들에서 기지국으로 송신되는 상향 신호는 그 품질이 저하되며, 이를 극복하기 위해 기지국 수신기는 복잡한 간섭 제거 기능을 필요로 한다. 상향 전송에 대해서 간섭을 배제하기 위해 각 빔 영역 별로 자원을 분할하여 사용할 수 있다. 본 발명의 결과에 따라 기존 이동통신시스템과 비교하여 동시에 상향 전송을 수행하는 단말의 수는 동일 자원을 활용하여 하향 전송을 수행하는 단말의 수만큼 감소하며, 따라서 그 만큼 자원을 효과적으로 활용 가능하다.For this reason, in the uplink transmission, the quality of the uplink signal transmitted from the UEs using the same resource to the base station is degraded. To overcome this problem, the base station receiver requires a complex interference cancellation function. In order to exclude interference with respect to uplink transmission, resources may be divided and used for each beam region. According to the results of the present invention, the number of terminals performing uplink transmission at the same time is reduced by the number of terminals performing downlink transmission using the same resources as compared with the existing mobile communication system, and thus the resources can be utilized effectively.

기지국 안테나는 동일 자원을 활용하여 복수의 빔을 형성하고, 각각의 빔으로 하향 전송 송신 및 상향 전송 수신을 수행한다. 이 경우, 기지국의 하향 전송 송신 빔의 일부가 기지국의 상향 전송 수신 빔으로 인입되어 수신 간섭으로 작용할 수 있다. The base station antenna forms a plurality of beams using the same resources, and performs downlink transmission and uplink transmission reception on the respective beams. In this case, a part of the downlink transmission beam of the base station may be introduced into the uplink transmission reception beam of the base station and may act as reception interference.

도 1을 다시 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 회피 장치(10)는 인접한 빔들에 대한 전송 구간 지정 정보에 기초하여 수신 빔으로부터 간섭 빔을 제거하는 간섭 제거부(140)를 더 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the interference avoiding apparatus 10 according to an embodiment of the present invention further includes an interference removing unit 140 for removing an interference beam from a reception beam based on transmission interval designation information for adjacent beams can do.

간섭 제거부(140)는 인접한 빔들에 대한 전송 구간 지정 정보를 가지고 현 시점에서 어느 빔이 상향 전송 수신을 하는 지 하향 전송 송신을 하는 지를 파악하고, 이들 빔들 사이의 간섭을 제거할 수 있다. The interference eliminator 140 can determine which beams are uplink and downlink transmission at the current time with transmission interval designation information for adjacent beams, and can eliminate interference between the beams.

도 6 및 도 7은 이동통신 기지국에서 릴레이를 활용하는 통신 방식을 설명하는 도면들이다.6 and 7 are diagrams for explaining a communication method using a relay in a mobile communication base station.

도 6을 참조하면, 송신지(SOURCE STATION)로부터 릴레이(RELAY STATION)를 통하여 목적지(DESTINATION SATION)로 통신하는 방식을 개념적으로 도시하였다. 송신지(SOURCE STATION)는 기지국(BS) 또는 이동국(Mobile station, MS)에 상응하며, 목적지(DESTINATION STATION)도 기지국(BS) 또는 이동국(MS)에 상응할 수 있다. Referring to FIG. 6, a method of communicating from a SOURCE STATION to a destination through a relay station is conceptually shown. The SOURCE STATION corresponds to a base station (BS) or a mobile station (MS), and a destination station may correspond to a base station (BS) or a mobile station (MS).

이동통신시스템에서 기지국 셀 영역 확장을 위해 릴레이를 활용하는 것이 보편화 되어 있다.In a mobile communication system, it is common to utilize a relay to expand a cell area of a base station.

도 7을 참조하면, 제1 서브프레임(0)에서, 릴레이는 하향 전송을 위해 기지국의 송신 신호를 수신하여 단말로 재전송하면(Send to MS), 단말은 릴레이로부터의 송신 신호를 수신한다 (Listen to MS).Referring to FIG. 7, in a first subframe (0), when a relay receives a transmission signal of a base station for downlink transmission and retransmits the signal to a terminal (Send to MS), the terminal receives a transmission signal from a relay to MS).

제5 서브프레임(4)에서, 단말은 상향 전송을 위해 릴레이로부터 수신된 신호를 다시 릴레이로 보내고 (Send to RS), 릴레이는 단말로부터 수신된 신호를 기지국으로 재전송한다 (Send to BS). In the fifth subframe 4, the MS sends a signal received from the relay to the relay for uplink transmission, and the relay forwards the signal received from the MS to the BS (Send to BS).

시분할다중화 방식의 이동통신시스템에서의 릴레이는 신호 간섭을 피하기 위해 기지국의 하향 전송 구간에 기지국으로부터 송신되는 신호를 수신하고, 역시 기지국의 하향 전송 구간에 기 수신한 기지국 신호를 단말로 재전송한다. 또한, 기지국의 상향 전송 구간에 단말로부터 송신되는 신호를 수신하고, 역시 기지국의 상향 전송 구간에 기 수신한 단말 신호를 기지국으로 재전송한다.The relay in the time division multiplexing mobile communication system receives the signal transmitted from the base station in the downlink transmission period of the base station to avoid signal interference and retransmits the base station signal received in the downlink transmission interval of the base station to the terminal. The base station also receives a signal transmitted from the terminal in the uplink transmission interval of the base station and retransmits the terminal signal received in the uplink transmission interval of the base station to the base station.

도 8은 복수의 단말들과 기지국이 통신하는 방식을 설명하는 도면이다. 8 is a diagram illustrating a manner in which a plurality of terminals and a base station communicate with each other.

도 8의 좌측 (i)을 참조하면, 하향 전송 구간 동안에 기지국(eNB)으로부터 사용자 단말들(UE1, UE2)에 신호가 전송된다. 기지국(eNB)으로부터 곧바로 신호를 수신하는 제1 사용자 단말(UE1)과 릴레이(RN)를 통하여 신호를 수신하는 제2 사용자 단말(UE2)이 존재할 수 있다. Referring to the left side (i) of FIG. 8, a signal is transmitted from the base station eNB to the user terminals UE1 and UE2 during the downlink transmission interval. There may be a first user terminal UE1 receiving a signal directly from a base station eNB and a second user terminal UE2 receiving a signal through a relay RN.

도 8의 우측 (ii)을 참조하면, 상향 전송 구간 동안에도 동일한 방식으로 제1 사용자 단말(UE1)은 기지국(eNB)으로 곧바로 신호를 송신하고, 제2 사용자 단말(UE2)은 릴레이(RN)를 통하여 기지국(eNB)으로 신호를 송신할 수 있다. Referring to the right side (ii) of FIG. 8, the first user terminal UE1 immediately transmits a signal to the base station eNB in the same manner during the uplink transmission interval, and the second user terminal UE2 transmits a signal to the relay (RN) To the base station eNB.

이와 같이 다수의 단말들이 복수의 빔을 사용하여 기지국과 송수신을 수행하는 동안에는 간섭이 발생할 수 있어, 상향 전송 구간과 하향 전송 구간을 구분한 것이다. In this way, interference may occur while a plurality of terminals perform transmission / reception with the base station using a plurality of beams, thereby distinguishing the uplink transmission interval and the downlink transmission interval.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서의 간섭 회피 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart for explaining an interference avoiding method in a time division multiplexing mobile communication system supporting multiple beams according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 간섭 회피 장치(100)의 인접 빔 판단부(110)는 인접한 빔 영역을 판단한다 (단계 S910). Referring to FIG. 9, the adjacent beam determiner 110 of the interference avoiding apparatus 100 determines an adjacent beam area (step S910).

전송 구간 지정부(120)는 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정한다 (단계 S920). 실시예에 따라, 전송 구간 지정부(120)는 동일한 시간 구간 동안에 반대 방향의 전송을 수행하도록 전송 구간을 지정할 수 있으며, 또한 전송 구간의 지정은 인접한 빔들 각각에 대하여 요구되는 트래픽 양에 기초하여 수행될 수 있다.The transmission period designation unit 120 independently designates transmission periods for adjacent beams during the same time period (step S920). According to the embodiment, the transmission period designation unit 120 can designate a transmission period to perform transmission in the opposite direction during the same time period, and designation of a transmission period is performed based on the amount of traffic required for each of the adjacent beams .

실시예에 따라, 전송 구간 지정부(120)는 부프레임 단위로 전송 구간을 지정할 수 있으며, 부프레임이 상향 전송 구간에서 하향 전송 구간으로, 또는 그 반대로 전송 방향이 전환되는 시점 사이에는, 선택적으로 특수 부프레임을 할당할 수도 있다.According to the embodiment, the transmission period designation unit 120 can designate a transmission period in units of subframes, and between the time when the subframe changes its transmission direction from the uplink transmission interval to the downlink transmission interval, or vice versa, A special subframe may be allocated.

지연시간 측정부(100)는 지향성 빔 포머(130)를 통하여 전송 구간 정보를 각 빔 영역 별로 단말에 전송할 수 있다 (단계 S930).The delay time measuring unit 100 may transmit the transmission period information to the terminal through the directional beam former 130 for each beam area (step S930).

실시예에 따라, 간섭 제걱부(140)는 전송 구간 지정 정보에 기초하여 수신 빔으로부터 간섭 빔을 제거할 수 있다 (단계 S940).According to the embodiment, the interference suppressor 140 can remove the interference beam from the reception beam based on the transmission interval designation information (step S940).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법은, 인접한 빔 영역들에 대하여 독립적으로 전송 구간을 할당함으로써 이들 사이의 간섭을 최소화할 수 있다.As described above, in the time division multiplexing mobile communication system supporting multi-beam according to the embodiments of the present invention, the interference avoiding apparatus and the interference avoiding method allocate transmission periods independently for adjacent beam regions, Can be minimized.

덧붙여, 본 발명의 실시예들에 따른 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서 간섭 회피 장치 및 간섭 회피 방법은, 지향성 빔을 활용하여 간섭을 최소화할 수 있을 것이다.In addition, the interference avoiding apparatus and the interference avoiding method in a time division multiplexing mobile communication system supporting multiple beams according to embodiments of the present invention can minimize interference by utilizing a directional beam.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 간섭 회피 장치
110 : 인접 빔 판단부
120 : 전송 구간 지정부
130 : 지향성 빔 포머100: interference avoiding device
110: adjacent beam determining unit
120: Transmission section designation section
130: directional beam former

Claims (12)

인접한 빔 영역을 판단하는 인접 빔 판단부;
상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정하는 전송 구간 지정부; 및
상기 전송 구간 정보를 각 빔 영역 별로 전송하는 지향성 빔 포머를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치.An adjacent beam determiner for determining an adjacent beam area;
A transmission section designating section for independently designating a transmission section for the same time interval with respect to the adjacent beams; And
And a directional beam former for transmitting the transmission interval information for each beam region. 청구항 1에 있어서,
상기 전송 구간 지정부는,
상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 반대 방향의 전송을 수행하도록 전송 구간을 지정하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmission interval designation unit comprises:
Wherein the transmission interval is specified to perform transmission in the opposite direction for the same time interval with respect to the adjacent beams. 청구항 2에 있어서,
상기 인접한 빔들 각각에 대하여 요구되는 트래픽 양에 기초하여 상기 전송 구간을 지정하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치. The method of claim 2,
And the transmission interval is specified based on an amount of traffic required for each of the adjacent beams. 청구항 2에 있어서,
상기 전송 구간 지정부는,
부프레임(subframe) 단위로 전송 구간을 지정하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치.The method of claim 2,
Wherein the transmission interval designation unit comprises:
And the transmission interval is specified in units of subframes. 청구항 4에 있어서,
상기 전송 구간 지정부는,
하나의 빔들에 있어서 전송 방향이 전환되는 시점 사이에 특수 부프레임을 할당하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치.The method of claim 4,
Wherein the transmission interval designation unit comprises:
And allocates a special subframe between a time point when the transmission direction is switched in one of the beams. 청구항 2에 있어서,
인접한 빔들에 대한 전송 구간 지정 정보에 기초하여 수신 빔으로부터 간섭 빔을 제거하는 간섭 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 장치.The method of claim 2,
Further comprising an interference cancellation unit for removing the interference beam from the reception beam based on the transmission interval designation information for the adjacent beams. 다중 빔을 지원하는 시분할다중화 방식의 이동통신 시스템에 있어서,
인접한 빔 영역을 판단하는 단계;
상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계; 및
상기 전송 구간 정보를 각 빔 영역 별로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법.In a time division multiplexing mobile communication system supporting multiple beams,
Determining an adjacent beam region;
Designating a transmission interval independently for the same time interval for the adjacent beams; And
And transmitting the transmission interval information for each beam region. 청구항 7에 있어서,
상기 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계는,
상기 인접한 빔들에 대하여 동일한 시간 구간 동안에 반대 방향의 전송을 수행하도록 전송 구간을 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법.The method of claim 7,
Wherein the step of independently designating the transmission interval comprises:
And designating a transmission interval for performing transmission in the opposite direction for the same time interval with respect to the adjacent beams. 청구항 8에 있어서,
상기 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계는,
상기 인접한 빔들 각각에 대하여 요구되는 트래픽 양에 기초하여 상기 전송 구간을 지정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법.The method of claim 8,
Wherein the step of independently designating the transmission interval comprises:
And designating the transmission interval based on the amount of traffic required for each of the adjacent beams. 청구항 8에 있어서,
상기 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계는,
부프레임(subframe) 단위로 전송 구간을 지정하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법.The method of claim 8,
Wherein the step of independently designating the transmission interval comprises:
Wherein a transmission interval is specified in units of subframes. 청구항 10에 있어서,
상기 독립적으로 전송 구간을 지정하는 단계는,
하나의 빔들에 있어서 전송 방향이 전환되는 시점 사이에 특수 부프레임을 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법. The method of claim 10,
Wherein the step of independently designating the transmission interval comprises:
And allocating a special subframe between a time point when the transmission direction is switched in one of the beams. 청구항 8에 있어서,
인접한 빔들에 대한 전송 구간 지정 정보에 기초하여 수신 빔으로부터 간섭 빔을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 회피 방법.The method of claim 8,
Further comprising the step of removing the interference beam from the receive beam based on the transmit interval designation information for the adjacent beams.
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