KR20180132527A - 무선 이동 통신 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 이동 통신 네트워크에서 기지국은 상기 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있으면서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말에 미치는 간섭 관계를 정의하고, 정의된 간섭 관계를 다른 기지국들과 공유하여, 상기 무선 이동 통신 네트워크 내 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 획득하며, 상기 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 이용하여 하향링크 대역의 자원블록들 중 일부의 자원블록을 상기 셀 영역에서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말을 위해 예비 자원으로 설정하고, 상기 하향링크 대역의 자원 블록들 중 나머지 자원블록만을 이용하여 상기 셀 영역 내 단말들에게 서비스한다.

Description

무선 이동 통신 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING INTERFERENCE IN WIRELESS MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 무선 이동 통신 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 자세하게는 무선 이동 통신 네트워크의 위상 정보를 이용하여 인접 기지국 간의 신호 간섭을 효과적으로 제어하는 무선 이동 통신 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

간섭 제어 기술은 여러 기지국과 여러 단말이 혼재되어 있는 상황에서, 각 단말이 보다 높은 품질의 서비스(주로, 데이터 전송률을 의미함)를 받기 위해 중요한 기술이다. 단말 A가 기지국 A와 연결되어 있고, 단말 B가 기지국 B와 연결이 되어 있는 상황을 예로 들면, 단말 B로 데이터를 전송하기 위한 기지국 B의 송신 신호는 단말 A에게는 간섭 신호이며, 반대로 기지국 A의 단말 A를 향한 송신 신호는 단말 B에게는 간섭 신호이다. 이러한 간섭 신호의 세기가 클수록 높은 데이터 전송률을 얻을 수 없으며, 따라서 간섭 신호의 세기를 줄이는 것이 간섭 제어의 핵심이다.

간섭 신호의 세기를 줄이기 위해서는, 인접 기지국 간의 효과적인 협력이 중요하다. 각 기지국의 송신 신호 세기, 타이밍, 주파수의 변화는 다른 기지국들의 단말들이 겪는 간섭에 영향을 미친다. 예를 들어, 인접 기지국들의 단말들에 큰 간섭을 일으키는 기지국을 알아내고, 그에 맞게 여러 기지국들이 동시에 그들의 송신 신호 세기, 타이밍, 주파수 등을 협력하여 조절해야 한다.

종래의 이론적 기술은 이러한 협력을 하는데 있어, 모든 기지국과 단말간의 채널 정보가 정확하게 주어지거나, 단말과 해당 단말에 큰 영향을 미치는 인접 기지국간의 채널 정보가 정확하게 주어지는 경우를 주로 고려하여 다양한 기법을 제안한다. 예를 들면, 기지국에 많은 안테나를 설치함으로써 가능한 기법들이 있는데, 각 단말에 간섭을 완전히 없애어 독립적인 트래픽을 전달하는 ZF(zero-forcing) 기법, 송신 신호의 방향성을 단말에 집중시켜 주변 단말들에 간섭 신호 세기를 줄이는 빔포밍(beamforming) 기법 등이 대표적이다. 이러한 기법들은 모든 송신단(기지국)에서 정확한 채널 정보(accurate CSI)를 실시간으로 알고 있는 경우에 한정하여 기대 성능을 얻을 수 있다.

또 다른 예를 들면, 많은 안테나가 설치되지 않더라도 가능한 기법들도 있다. 각 시간/주파수 대역의 자원 블록을 할당하는데 있어 여러 인접 기지국들이 동일한 자원 블록을 사용하지 않아 간섭을 피하거나, 동일한 자원 블록을 사용하더라도 간섭의 영향이 작은 경우에만 선택적으로 사용하여 간섭을 줄이는 기법이 있다. 이러한 기법들 또한 주로 정확한 실시간 채널 정보를 여러 송신단이 공유하고 있는 경우에 한정하여 기대 성능을 얻을 수 있다.

정리하자면, 종래의 간섭 제어 기술은 대부분 정확한 채널 정보를 송신단이 실시간으로 알고 있는 경우를 기반으로 제안되었다. 하지만 실제 무선 이동 통신 시스템에서는 실시간 채널 정보를 정확하게 예측하기 힘들고, 제안된 기법들은 각 송신단의 운영 복잡도 및 계산 복잡도가 높다.

본 발명이 해결하려는 과제는 정확한 채널 정보를 실시간으로 얻는 것이 다소 제한된 무선 이동 통신 시스템에서 낮은 운영 및 계산 복잡도로 간섭 제어를 효과적으로 수행할 수 있는 무선 이동 통신 시스템에서의 간섭 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 무선 이동 통신 네트워크에서 기지국의 간섭 제어 방법이 제공된다. 상기 간섭 제어 방법은 상기 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있으면서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말에 미치는 간섭 관계를 정의하는 단계, 정의된 상기 간섭 관계를 다른 기지국들과 공유하여, 상기 무선 이동 통신 네트워크 내 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 이용하여 하향링크 대역의 자원블록들 중 일부의 자원블록을 상기 셀 영역에서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말을 위해 예비 자원으로 설정하는 단계, 그리고 상기 하향링크 대역의 자원 블록들 중 나머지 자원블록만을 이용하여 상기 셀 영역 내 단말들에게 서비스하는 단계를 포함한다.

상기 설정하는 단계는 상기 셀 영역에서 서로 간섭이 작용하지 않는 다른 두 기지국의 단말을 위한 예비 자원으로 동일한 자원 블록을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 간섭 제어 방법은 상기 예비 자원의 정보를 상기 다른 기지국으로 알리는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 기지국과 단말간 채널 정보의 실시간 정확성이 다소 결여된 상황에서도 효과적으로 간섭 제어를 시도할 수 있다.

또한 종래의 이론적 간섭제어 기술과 달리 낮은 운영 및 계산 복잡도를 가지므로 실제 무선 이동 통신 시스템에 적용하기 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 이동 통신 시스템에서 간섭이 발생하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기지국이 서비스 영역 내의 단말을 서비스하기 위한 자원 블록을 나타낸 도면이다.
도 3은 3개의 기지국을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 환경에서 간섭 제어를 위한 자원 할당 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 멀리 떨어진 기지국 간의 간섭 영향을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5를 토대로 한 자원 할당 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 기지국과 단말간 간섭 관계를 규명한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 기지국과 단말간 간섭 관계를 이분 그래프(bipartite graph) 형식으로 나타낸 도면이다.
도 9는 3개 이상의 기지국이 서로 인접해 있는 환경에서 각 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말에 주는 간섭 영향을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 제어 장치를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 무선 이동 통신 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 이동 통신 시스템에서 간섭이 발생하는 일 예를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 기지국이 서비스 영역 내의 단말을 서비스하기 위한 자원 블록을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 무선 이동 통신 네트워크는 적어도 하나의 기지국(BS₁, BS₂, BS₃)과 적어도 하나의 단말(UE_1,1, UE_1,2, UE_1,3, UE_2,1, UE_1,3)을 포함할 수 있다.

기지국(BS₁)은 두 기지국(BS₂, BS₃)과 인접해 있고, 기지국(BS₂, BS₃)은 각각 하나의 기지국(BS₁)과 인접해 있다.

단말(UE_1,1, UE_1,2)은 두 기지국(BS₁, BS₂)의 중첩된 서비스 영역에 위치해 있고, 단말(UE_2,1, UE_1,3)은 두 기지국(BS₁, BS₃)의 중첩된 서비스 영역에 위치해 있다. 기지국(BS₁)은 단말(UE_1,1, UE_2,1)을 서비스하고, 기지국(BS₂)은 단말(UE_1,2)을 서비스하며, 기지국(BS₃)은 단말(UE_1,3)을 서비스한다.

도 2에 도시한 바와 같이, OFDMA 방식을 사용하는 무선 이동 통신 시스템에서는 하향링크 대역(bandwidth)이 다수 개의 자원 블록(Resource Block)들로 이뤄져 있다.

인접한 두 기지국(BS₁, BS₃)이 동일한 자원 블록을 사용하여 각 서비스 영역의 단말(UE_2,1, UE_1,3)을 서비스하면, 기지국(BS₁)에서 단말(UE_2,1)로 전송하는 송신 신호가 기지국(BS₃)의 서비스 영역에 있는 단말(UE_1,3)에는 간섭 신호로 작용한다. 또한 기지국(BS₃)에서 단말(UE_1,3)로 전송하는 송신 신호는 기지국(BS₁)의 서비스 영역에 있는 단말(UE_2,1)에는 간섭 신호로 작용한다. 그리고 다른 인접한 두 기지국(BS₁, BS₂)은 서로 다른 자원 블록을 사용하여 각 서비스 영역의 단말(UE_1,1, UE_1,2)을 서비스하면, 물리적으로 인접해있더라도 논리적으로 간섭이 발생하지 않는다.

본 발명의 실시 예에서는 OFDMA 방식을 사용하는 무선 이동 통신 시스템의 하향링크 대역에서의 효과적인 간섭 제어 방법에 대해서 설명한다.

간섭 제어 기법은 크게 두 단계로 나뉘며, 첫 번째 단계에서는 여러 기지국과 여러 단말이 혼재되어 있는 상황에서, 어느 기지국이 어느 단말에 큰 간섭의 영향을 미치는지를 규명하며, 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 규명한 기지국과 단말간 간섭 관계를 이용하여 간섭을 줄일 수 있는 효과적인 자원 블록을 할당한다. 기지국과 단말간 간섭 관계가 무선 이동 통신 네트워크의 위상 정보에 해당한다. 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 제어 기술은 종래의 이론적 기술에서 제안된 제로-포싱이나 빔포밍 등의 많은 간섭제어 기술들과 비교했을 때, 정확한 실시간 채널 정보의 기지국 간 긴밀한 공유가 비교적 제한된 상황에서도 효과적으로 저복잡도의 간섭 제어를 시도할 수 있다.

첫 번째 단계를 상세히 기술하기 전에, 두 번째 단계의 원리를 먼저 기술한다.

도 3은 3개의 기지국을 나타낸 도면이다.

도 3을 참고하면, 기지국 1, 기지국 2 및 기지국 3의 서비스 영역을 각각 셀 1, 셀 2, 셀 3으로 대응하여 기재한다. 셀은 하나의 기지국이 서비스할 수 있는 영역을 의미한다.

기지국 2는 기지국 1 및 기지국 3과 인접해 있으며, 기지국 1과 기지국 3은 각각 기지국 2와 인접해 있다. 이때 단말 5는 각각 기지국 1과 기지국 2의 중첩된 셀 영역 즉, 셀 경계 영역에 위치해 있고, 단말 6은 기지국 2와 기지국 3의 중첩된 셀 영역 즉, 셀 경계 영역에 위치해 있다. 그리고 단말 1, 단말 2, 단말 3 및 단말 4는 셀 1의 중심 영역에 위치해 있다. 단말 5와 단말 6은 각각 기지국 1과 기지국 3으로부터 서비스를 받지만, 기지국 2로부터 간섭을 받게 된다.

도 4는 도 3에 도시된 환경에서 간섭 제어를 위한 자원 할당 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.

도 4를 참고하면, 각 기지국은 인접 기지국의 셀 경계 영역의 단말을 위한 예비 자원을 준비한다. 예비 자원은 해당 셀의 단말을 위해 사용되지 않는다.

예를 들어, 기지국 2가 기지국 1과 기지국 3과 인접해 있는 경우에, 기지국 2에 할당된 자원 블록들 중에서 자원 블록 1과 자원 블록 2를 기지국 1의 셀 경계 영역의 단말을 위한 예비 자원으로 설정하고, 자원 블록 3과 자원 블록 4를 기지국 3의 셀 경계 영역의 단말을 위해 예비 자원으로 설정하며, 자원 블록 1 내지 자원 블록 4를 셀 2의 단말을 위해 사용하지 않는다. 기지국 2는 기지국간 협력을 통해 이러한 자원 블록 정보를 인접한 기지국 1과 기지국 3으로 알린다. 그러면, 기지국 1은 자원 블록 1 및 자원 블록 2를 사용하여 단말 5를 서비스하고, 기지국 3은 자원 블록 3 및 자원 블록 4를 사용하여 단말 6을 서비스함으로써, 단말 5 및 단말 6은 기지국 2로부터 간섭을 받지 않을 수 있다.

그러나 기지국 2에 할당된 자원 블록의 수가 한정된 상태에서 인접 기지국의 단말을 위해 예비 자원이 설정되고 나면, 셀 2 내의 단말을 서비스하기 위해 사용할 수 있는 자원 블록의 수가 적어진다.

즉, 이러한 자원 할당 방법은 인접 기지국의 셀 경계 영역에 위치한 단말에 작용하는 간섭 신호의 세기를 줄일 수는 있으나, 자신의 셀 영역에 위치한 단말에게 제공되는 서비스의 질(주로, 데이터 전송률에 해당함)이 떨어지게 된다.

도 5는 멀리 떨어진 기지국 간의 간섭 영향을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5를 토대로 한 자원 할당 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.

각 기지국의 송신 신호는 거리가 멀어짐에 따라 그 세기가 급격하게 떨어진다. 기지국들이 서로 물리적으로 멀리 위치한 경우, 기지국간에는 서로 간섭으로 작용되지 않는다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 기지국 1과 기지국 3간 거리가 멀기 때문에, 기지국 1의 송신 신호는 기지국 3의 단말에게 간섭으로 작용하지 않는다. 또한 기지국 3의 송신 신호도 기지국 1의 단말에게 간섭으로 작용하지 않는다. 따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 기지국 2는 기지국 1과 기지국 3의 셀 경계에 있는 단말을 위해 동일한 자원 블록으로 예비 자원을 설정할 수 있다. 예를 들어, 기지국 2는 자원블록 1 및 자원 블록 2를 예비 자원으로 설정하고, 이 정보를 기지국 1과 기지국 3에 알린다. 기지국 1 및 기지국 3은 자원블록 1 및 자원 블록 2를 사용하여 셀 경계에 위치한 단말 5 및 단말 6를 각각 서비스 할 수 있다.

이렇게 하면, 기지국 2는 자원 블록 3 내지 자원블록 6을 사용하여 셀 2의 단말 1 내지 단말 4를 서비스할 수 있다.

또한 기지국 1 및 기지국 3이 동일한 자원 블록을 사용하여 각각 셀 1과 셀 3의 경계에 위치한 단말 5 및 단말 6을 서비스하더라도, 기지국 1 및 기지국 3간에는 물리적인 거리로 인해서 간섭이 발생하지 않는다.

이와 같은 자원 할당은 도 4의 자원 할당과 비교해 보면, 기지국 2는 더 많은 자원 블록을 통해 셀 2의 단말들을 서비스할 수 있으므로, 총 시스템의 데이터 전송률을 높일 수 있게 된다. 따라서 도 6에 도시된 자원 할당 방법이 도 4에 도시된 자원 할당 방법에 비해 더 효과적인 간섭 제어 방법이 될 수 있다.

앞서 설명한 효과적인 간섭제어를 위한 자원 할당은 기지국 간의 협력 및 기지국과 단말의 간섭 관계가 필요하다. 세 기지국이 나란히 위치해 있으며, 가운데에 위치한 기지국(예를 들면, 기지국 2)의 송신 신호가 인접 기지국(예를 들면, 기지국 1과 기지국 3)의 셀 경계에 있는 단말에 간섭 신호로 작용하게 된다. 이때 기지국 2는 자원 블록을 전부 사용하지 않고, 일부 자원 블록을 사용하지 않음으로써 인접한 기지국 1과 기지국 3의 셀 경계에 위치한 단들이 간섭 없는 환경에서 서비스를 받을 수 있게 된다. 따라서, 이와 같은 효과적인 간섭제어를 위한 자원 할당을 위해서는 기지국과 단말의 간섭 관계를 규명하는 것이 중요하며, 이러한 규명은 정확하면 정확할수록 더욱 효과적인 간섭 제어가 시행될 수 있다.

도 7은 기지국과 단말간 간섭 관계를 규명한 일 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 기지국과 단말간 간섭 관계를 이분 그래프(bipartite graph) 형식으로 나타낸 도면이다.

도 7을 참고하면, 3개의 기지국이 나란히 인접해 있다. 기지국 1의 셀 경계에 위치한 단말 1과 기지국 3의 셀 경계에 위치한 단말 4이 기지국 2의 셀 2 내에 있고, 기지국 2의 셀 계에 위치한 단말 2 및 단말 3이 각각 기지국 1의 셀 1과 기지국 3의 셀 3 내에 있다. 이러한 기지국과 단말간 간섭 관계를 이분 그래프 형식으로 나타내면 도 8와 같이 나타낼 수 있다. 도 8에서는 기지국과 단말간 간섭 관계를 이분 그래프 형식으로 도시하였지만, 이에 한정되지 아니하며, 다른 형태로의 표현도 가능하다. 도 8에서 점선은 기지국과 단말간 서비스 관계를 나타내고, 실선 화살표는 기지국과 단말간 간섭 관계를 나타내며, 실선의 굵기는 간섭의 세기를 나타낸다. 이렇게 형성된 이분 그래프는 해당 무선 이동 통신 네트워크의 위상 정보를 나타낸다고 할 수 있다. 여기서 위상 정보란 단순히 물리적인 위치 관계뿐만 아니라, 실제 각 기지국의 간섭 신호가 어느 기지국의 셀 경계에 위치한 단말에 얼마나 강하게 작용하는지를 나타낸 정보까지 함께 포함한다고 할 수 있다.

모든 기지국이 도 8에 도시된 이분 그래프가 담고 있는 정보에 대한 접근이 가능한 경우, 도 6에서 설명했던 바과 같이 기지국 2은 일부 자원 블록을 사용하지 않음으로써 인접 기지국에 작용하는 간섭을 없앨 수 있으며, 기지국 1과 기지국 3은 해당 자원 블록을 동시에 사용하더라도 서로 간섭 영향을 미치지 않으며 각자의 셀 경계에 위치한 단말을 서비스할 수 있다. 여기서, 기지국 1 혹은 기지국 3이 일부 자원 블록을 사용하지 않고 나머지 기지국들이 이 자원 블록을 사용할 수도 있는데, 이 경우 간섭 제어의 효과가 줄어들게 된다. 예를 들어, 기지국 1이 일부 자원 블록을 사용하지 않고, 기지국 2 및 기지국 3이 기지국 1이 사용하지 않은 일부 자원 블록을 사용하는 경우, 기지국 1이 해당 자원 블록을 사용했을 경우에 간섭의 영향을 받는 단말의 개수가 적어지는 등의 이유로 간섭 제어의 효과가 줄어들게 된다. 이러한 효과는 첫째로 기지국 1과 기지국 3이 기지국 2의 단말에 작용하는 간섭의 세기가 그 반대의 경우보다 작음을 실선 화살표의 두께에서 알 수 있으며, 간섭 영향을 미치는 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말의 총 개수에서 또한 알 수 있다.

앞에서 설명한 효과적 간섭 제어를 위한 자원 할당은 기지국의 개수가 3개인 경우로 설명하였다. 더 많은 기지국과 단말이 혼재한 경우에도 동일한 간섭제어 기술이 적용될 수 있다.

도 9는 3개 이상의 기지국이 서로 인접해 있는 환경에서 각 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말에 주는 간섭 영향을 나타낸 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 총 7개의 기지국이 있으며, 그 중 기지국 1은 6개의 기지국과 인접해 있다. 이 경우, 기지국 1의 송신 신호는 각 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말에 동시에 간섭으로 작용할 수 있으며, 이 정보는 네트워크 위상 정보를 담은 이분 그래프에서 얻을 수 있다. 도 9에서는 편의상 기지국과 단말간 서비스 관계는 생략하였고 실선 화살표로 기지국과 단말간 간섭 관계만을 표현했으며, 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말만을 표현했다. 가운데에 위치한 기지국 1은 6개의 인접 기지국의 셀 경계에 위치한 단말에게 동시에 간섭 영향을 미친다. 이러한 네트워크 위상 정보가 모든 기지국에 공유된 상황에서, 기지국 1은 일부 자원 블록(예를 들면, 자원블록 3, 자원 블록 4)을 예비 자원으로 설정하고, 예비 자원을 의도적으로 사용하지 않을 수 있다. 나머지 모든 6개의 인접 기지국은 해당 자원 블록 즉, 자원블록 3, 자원 블록 4를 사용하여 각자의 셀 경계에 위치한 단말을 서비스할 수 있다. 이분 그래프를 보면 알 수 있듯이, 도 9에서는 각 셀 경계에 위치한 단말은 오직 가운데에 위치한 기지국 1의 간섭 영향권에 있는 경우이다. 따라서, 6개의 인접 기지국이 동시에 동일한 자원 블록을 사용하여 각자의 셀 경계에 위치한 단말을 서비스 하더라도, 기지국 1이 해당 자원 블록을 사용하지 않는 한 간섭이 전혀 발생하지 않는다.

시스템 전체적인 측면에서 보았을 때, 일부 자원 블록을 사용하지 않음으로써 기지국 1로부터 서비스 받는 단말의 데이터 전송률은 다소 감소할 수 있으나, 해당 자원 블록을 사용하여 서비스 받는 모든 인접 기지국의 단말은 간섭이 없어지므로 데이터 전송률이 동시에 증가한다. 증감폭을 따져 보았을 때, 증가량이 감소량을 앞지를 수 있으므로 시스템 전체적인 측면에서는 총 데이터 전송률이 증가하게 된다. 다시 강조하자면, 기지국과 단말간의 간섭 관계의 규명에 이은 효과적인 간섭제어를 위한 자원 할당을 통해 전체 시스템 성능이 증가할 수 있다.

첫 번째 단계인 기지국과 단말 간섭간 간섭 관계 규명의 가능성에 대해서는 다양한 방법으로 시행될 수 있으며, 현재 LTE 시스템에서 사용하는 방식에 국한되지는 않으나, 하나의 실시 예를 제시할 수 있다.

현재 LTE 시스템은 3GPP(3rd Generation Project Partnership) 국제 규격 단체에서 명시하는 일련의 무선 이동 통신 프로토콜을 지키며 구현된다. 3GPP에서는 단말이 겪는 채널 상태에 해당하는 다양한 정보를 주기적으로 혹은 비주기적으로 기지국에 알리는 규격을 명시하고 있으며, 기지국은 이러한 채널 정보를 바탕으로 데이터 전송률을 높이는 데 필요한 절차를 시행할 수 있다. 단말이 기지국에 알리는 채널 정보는 과거의 채널 정보이며, 무선 이동 통신 채널의 특성상 과거의 채널 정보와 현재(및 미래)의 채널 정보는 어느 정도의 연관성은 가지나, 완전히 연관되어 있지는 않다. 따라서, 각 기지국은 최선 기반(best-effort-based)으로 현재(및 미래)의 채널 정보를 추정한다. 첫 번째 단계에 해당하는 기지국과 단말간 간섭 관계 규명 또한 이러한 추정 과정 중에 시행될 수 있다.

이에 더해, 각 기지국은 단말의 위치 정보를 GPS 기술 등을 통하여 얻을 수 있다. 이러한 위치 정보가 더해지면 기지국과 단말간 거리 정보를 통해 더욱 정확한 기지국과 단말간 간섭 관계 규명이 가능해질 수 있다. 따라서 보다 효과적인 간섭제어를 위한 자원 할당이 가능해질 수 있다. 3GPP에서는 GPS 기술 등을 통한 단말의 위치 정보 파악이 규격화되어 있지 않으므로, 이는 하나의 추가적 실시 예에 해당할 수 있다.

앞서 설명한 것과 같이, 정확한 실시간 채널 정보는 첫 번째 기지국과 단말간 간섭 관계 규명의 정확도에 도움이 되며, 두 번째 간섭 제어를 위한 자원 할당의 효과에 도움이 된다. 하지만 제로 포싱이나 빔포밍 등 종래의 이론적 기술의 실현을 위한 것처럼 필수적인 사항은 아니다. 비교적 부정확하더라도 과거의 채널 정보를 통해 단말이 기지국의 송신 신호가 도달하는 범위의 경계에 위치하고 있다는 것을 추정할 수 있으며, 이를 토대로 본 발명의 실시 예에서 제안하는 간섭 제어 기술을 시행할 수 있다. 따라서, 운영 복잡도 면에서 종래의 이론적 기술과 비교하여 우수하다고 할 수 있다. 또한 종래의 이론적 기술은 각 송신단이 복잡한 계산을 먼저 처리한(pre-processing) 신호를 각 자원 블록을 통해 송신하는 반면, 본 발명의 실시 예에서는 그러한 처리 과정(pre-processing)이 없다. 따라서, 계산 복잡도 면에서 더 우수하다고 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 간섭 제어 장치를 나타낸 도면이다.

도 10을 참고하면, 간섭 제어 장치(100)는 적어도 하나의 프로세서(110), 송수신기(120) 및 메모리(130)를 포함한다.

적어도 하나의 프로세서(110)는 도 3 내지 도 9를 토대로 설명한 기지국과 단말간 간섭 관계를 규명하고, 기지국과 단말간 간섭 관계를 이용한 간섭 제어 기능을 구현하도록 동작할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서(110)는 기지국에 구현될 수 있다.

송수신기(120)는 프로세서(110)와 연결되어 RU와 무선신호를 송신 및 수신한다.

메모리(130)는 프로세서(110)에서 수행하기 위한 명령어를 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장한다. 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행할 수 있다. 또한 메모리(130)는 프로세서(110)의 동작과 관련된 정보를 저장할 수 있다.

프로세서(110)와 메모리(130)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다. 이때 입출력 인터페이스에 송수신기(120)가 연결되며, 입력 장치, 디스플레이, 스피커, 저장 장치 등의 주변 장치가 연결되어 있을 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (4)

1. 무선 이동 통신 네트워크에서 기지국의 간섭 제어 방법으로서,
   상기 기지국과 상기 기지국의 셀 영역에 있으면서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말에 미치는 간섭 관계를 정의하는 단계,
   정의된 상기 간섭 관계를 다른 기지국들과 공유하여, 상기 무선 이동 통신 네트워크 내 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 획득하는 단계,
   상기 기지국들과 단말들간의 간섭 관계 정보를 이용하여 하향링크 대역의 자원블록들 중 일부의 자원블록을 상기 셀 영역에서 다른 기지국의 서비스를 받고 있는 단말을 위해 예비 자원으로 설정하는 단계, 그리고
   상기 하향링크 대역의 자원 블록들 중 나머지 자원블록만을 이용하여 상기 셀 영역 내 단말들에게 서비스하는 단계
   를 포함하는 간섭 제어 방법.
2. 제1항에서,
   상기 설정하는 단계는 상기 셀 영역에서 서로 간섭이 작용하지 않는 다른 두 기지국의 단말을 위한 예비 자원으로 동일한 자원 블록을 설정하는 단계를 포함하는 간섭 제어 방법.
3. 제1항에서,
   상기 예비 자원의 정보를 상기 다른 기지국으로 알리는 단계
   를 더 포함하는 간섭 제어 방법.
4. 제1항에서,
   상기 예비 자원은 상기 셀 영역의 단말을 위해 사용하지 않는 간섭 제어 방법.

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