KR20190084716A - 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 서빙 단말로부터, 상기 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신하는 동작과, 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 적어도 하나의 인접 기지국의 송신 전력의 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하는 동작과, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling transmit power in wireless communication system}
본 개시는 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
이동 통신 시스템에서 동종 기지국은 대체로 동일한 송신 전력으로 데이터를 전송한다. 그러나 실제 데이터 트래픽 (traffic) 분포는 셀(cell) 마다 균일하지 않고(uneven) 시간에 따라 변한다. 또한 UE(User Equipment)가 이동 통신 네트워크 내에서 이동함에 따라 UE가 겪는 RF(Radio Frequency) 특성도 변하게 된다. 그러므로 실시간 UE 분포와 UE가 겪는 RF 상태를 기반으로 기지국 송신 전력을 조절함으로써 이동 통신 네트워크의 성능을 개선 시킬 필요가 있다.
일반적인 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하기 위하여 일정 시간 동안 수집된 측정 정보 및 네트워트의 부하(loading)의 통계 정보를 이용하여 장기적 (long-term)으로 송신 전력을 조절한다. 그러나, 장기적 송신 전력 조절 방식은 커버리지 최적화에 적합한 기술로, 시간에 따른 단말의 이동으로 채널 상태 및 네트워크의 부하 상태가 실시간으로 변하는 경우에 적용할 수 없다.
그러므로, 실시간으로 셀(또는 기지국은) 셀 간 간섭 및 그에 따른 시스템 성능을 예측하고 이를 통해서 채널 상태 및 네트워크 부하에 적합한 송신 전력을 결정할 필요가 있다.
본 개시는 셀간 간섭 환경에서 UE의 SINR(signal to interference plus noise ratio) 향상을 위한 실시간 분산적 송신 전력 조절하기 위한 방법 및 장치를 제공 한다.
본 개시는 셀간 간섭 환경에서 셀간 간섭 조절을 위해 셀의 실시간 송신 전력을 분산적으로 조절하는 방법 및 장치를 제공 한다.
본 개시는 네트워크 통계에 기반하는 네트워크 품질 모니터링을 통해 송신 전력 조절에 의한 네트워크 품질 저하를 감지하고 송신 전력 조절 범위를 업데이트하는 방법 및 장치를 제공 한다.
본 개시는 송신 전력의 변경에 따른 SINR를 예측하여 통신단절(outage)를 유발하는 SINR 이하로 UE의 SINR이 저하되지 않도록 송신 전력의 조절 범위를 업데이트하는 방법 및 장치를 제공 한다.
본 개시는 송신 전력에 따라 셀 과다 중첩 영역의 발생을 인지하고 과다 중첩 영역을 제거하기 위해 송신 전력의 상한을 제한하는 방법 및 장치를 제공 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은 적어도 하나의 서빙 단말로부터, 상기 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신하는 동작과, 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 적어도 하나의 인접 기지국의 송신 전력의 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하는 동작과, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작 또는 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 개시는 셀간 간섭 환경에서 UE의 SINR 향상을 위해 실시간으로 분산적 송신 전력을 조절할 수 있다.
본 개시는 셀간 간섭 환경에서 셀간 간섭 조절을 위해 셀의 실시간 송신 전력을 분산적으로 조절 할 수 있다.
본 개시는 네트워크 통계 기반하여 네트워크 품질 모니터링을 통해 송신 전력 조절에 의한 네트워크 품질 저하를 감지하고 송신 전력 조절 범위를 업데이트 할 수 있다.
본 개시는 송신 전력의 변경에 따른 SINR를 예측하여 outage를 유발하는 SINR 이하로 UE의 SINR이 저하되지 않도록 송신 전력의 조절 범위를 업데이트 할 수 있다.
본 개시는 송신 전력에 따라 셀 과다 중첩 영역의 발생을 인지하고 과다 중첩 영역을 제거하기 위해 송신 전력의 상한을 제한 할 수 있다.
본 개시는 셀간 간섭 환경에서 망 품질 열화 없이 셀 별 송신 전력을 각 셀에서 실시간, 분산적으로 결정 할 수 있다.
본 개시는 송신 전력을 계산하는 별도의 엔터티(예. 최적화 서버) 없이 각 기지국들이 분산적으로 송신 전력을 결정할 수 있으며, 단말의 SINR 및 처리률 (throughput)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 일 실시예에서 무선 통신 시스템의 복수의 기지국들의 셀 간 간섭을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하기 위한 방법의 흐름도 이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 송신 전력을 조절하는 방법의 블록도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 송신 전력의 조절을 위한 방법의 흐름도 이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 송신 전력의 조절시 송신 전력의 하한 값과 상한 값을 결정하는 방법의 흐름도 이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따라 셀(cell) 간 간섭 환경에서 셀 간 간섭을 조절하기 위하여 송신 전력을 실시간 분산적으로 조절하는 방안을 제안한다.
도 1은 본 개시에 따른 일 실시예에서 무선 통신 시스템의 복수의 기지국들의 셀 간 간섭을 나타낸 도면이다.
본 개시에 따른 일 실시예에 다른 무선 통신 시스템은 복수의 기지국들과, 복수의 단말들을 포함한다.
상기 기지국은 네트워크 타입에 따라, "액세스 포인트(AP)", "eNodeB" 또는 "eNB"로 호칭될 수 있다.
상기 단말은 네트워크 타입에 따라, "이동국", "가입자국", "원격 단말", "무선 단말", "사용자 장비", "UE" 또는 "사용자 디바이스"로 호칭될 수도 있다. 상기 단말은 고정되거나 이동할 수 있으며, 셀룰러 전화, 개인용 컴퓨터 디바이스 등일 수 있다. 단말이 이동 디바이스(예를 들어, 이동 전화 또는 스마트폰)이든 또는 정지형 디바이스(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터 또는 벤딩 머신)로 고려되든 상관없이, 기지국에 무선으로 액세스하는 원격 무선 장비가 될 수 있다.
도 1을 참고하면, 일 예로, 복수의 기지국들은, 제1 기지국 (110-1), 제2 기지국 (110-2), … 제n 기지국 (110-n) 을 포함할 수 있다. 각 기지국은 커버리지 영역에 따라서 셀을 가진다. 제1 기지국은 제1 셀 (120-1)을, 제2 기지국는 제2 셀 (120-2)을, …, 제n 기지국는 제n 셀 (120-n)을 가진다. 복수의 단말들은 제1 단말 (130-1), 제2 단말 (130-2), …, 제n 단말 (130-n)를 포함할 수 있다.
제1 단말 (130-1)이 제1 기지국 (110-1)에 연결되어 제1 기지국와 데이터를 송수신하는 경우, 제1 기지국은 제1 단말에 대한 서빙 기지국이라 하며, 제1 셀은 제1 단말에 대한 서빙 셀이라 하며, 제1 단말은 제1 기지국에 대한 서빙 단말이라 한다. 도 1을 참조하면, 서빙 기지국인 제1 기지국에 대한 서빙 단말로 제1 단말 (130-1), 제2 단말 (130-2), …, 제n 단말 (130-n)이 도시되어 있다.
그리고, 제1 기지국 (110-1)에 인접하도록 배치되어 제1 셀(120-1)에 간섭을 주는 기지국들을 인접 기지국 (또는 간섭 기지국)이라 한다. 도 1에선, 제2 기지국 (110-2), …, 제n 기지국 (110-n)이 인접 기지국으로 도시되며, 제2 셀 (120-2), …, 제n 셀 (120-n)이 인접 셀(또는 간섭 셀)으로 도시되어 있다.
각 기지국의 셀은 예를 들어, 단말에 대한 커버리지 영역을 의미할 수 있으며, 기지국의 송신 전력에 따라서 셀의 크기는 조절될 수 있다. 기지국의 송신 전력이 증가하면 셀의 크기는 증가하고, 인접 셀에 대한 간섭은 증가한다. 반대로, 기지국의 송신 전력이 감소하면 셀의 크기는 감소하고 인접 셀에 대한 간섭은 줄어든다. 그러므로, 셀간 간섭 환경에서 기지국의 송신 전력을 조절하여 셀간 간섭을 조절할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 송신 전력의 조절 방법은 어느 기지국에서도 수행될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 서빙 기지국인 제1 기지국 (110-1)을 기준으로 송신 전력을 조절하는 방법에 대해서 설명한다. 다른 기지국에도 제1 기지국에 대한 송신 전력의 조절 방법을 그대로 적용할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하기 위한 방법의 흐름도 이다. 도 2를 참조하여, 서빙 기지국인 제1 기지국(110-1)의 송신 전력을 결정하는 방법을 설명한다.
동작 210-1에서, 제1 기지국 (110-1)은 제1 단말 (130-1)로부터 상기 제1 기지국(110-1) 및 적어도 하나의 인접 기지국(110-2 또는 110-n)의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신한다.
상기 제1 단말 (130-1)은 제1 기지국 (110-1)에 의해서 서빙되는 단말이다.
상기 적어도 하나의 인접 기지국은 제2 기지국(110-2), …, 제n 기지국 (110-4) 중 적어도 하나를 포함하며, 제1 기지국(110-1)의 제1 셀에 간섭으로 작용하는 인접 기지국을 의미한다.
상기 제1 단말 (130-1)은 제1 기지국 (110-1) 뿐만 아니라 인접 기지국들인 제2 기지국 (110-2), …, 제n 기지국 (110-n)으로부터 수신되는 신호의 세기를 측정할 수 있다.
수신 신호의 측정결과 (MR: measurement report 또는 measurement result)는 참조 신호 수신 전력 (RSRP: reference signal received power)일 수 있다. RSRP는 단말이 기지국으로부터 수신한 신호의 전력 값을 의미한다. RSRP가 높은 셀이 서빙 셀이라면 채널 상태가 좋은 것을 의미한다. 하지만, RSRP가 높은 셀이 인접 셀이라면 상기 인접 셀은 상기 서빙 셀에 대해 높은 간섭을 작용할 수 있다.
동작 210-2에서, 제1 기지국 (110-1)은 제2 단말 (130-2)로부터 상기 제1 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신한다. 상기 제2 단말 (130-2)은 제1 기지국에 의해서 서빙되는 단말이다. 그리고, 상기 적어도 하나의 인접 기지국은 제2 기지국(110-2), …, 제n 기지국 (110-n)을 포함하며, 제1 기지국의 제1 셀에 간섭으로 작용하는 인접 기지국을 의미한다.
제1 기지국의 제1 셀 내에 서빙되는 서빙 단말이 n개 있다면, 각각의 단말은 각 기지국들의 채널 상태를 측정하여 채널 정보를 제1 기지국 (110-1)에게 전송한다.
동작 220-2, …, 220-n에서, 제1 기지국 (110-1)은 적어도 하나의 인접 기지국으로부터 제1 정보를 수신한다. 적어도 하나의 인접 기지국은 제1 기지국의 제1 셀에 간섭을 작용하는 기지국들로서, 제2 기지국 (110-2), …, 제n 기지국 (110-n) 중 적어도 하나일 수 있다. 동작 220-1에서, 제1 기지국 (110-1)은 적어도 하나의 인접 기지국에게 제2 정보를 전송할 수 있다.
각 기지국은 서로 다른 기지국에게 셀에 대한 제1 정보 또는 제2 정보를 교환할 필요가 있다. 기지국 간 셀 정보 교환은 기지국 간에 직접적으로 연결되는 인터페이스(예를 들어, X2 인터페이스)를 통해 이뤄지거나 적어도 하나의 다른 개체(entity)를 거쳐 여러 개의 인터페이스를 통해 이뤄질 수도 있다.
기지국 간 셀에 대한 제1 정보 또는 제2 정보의 교환은 인접 셀간 정보 교환 주기마다 수행될 수 있다. 상기 제1 정보는 자신(예를 들어, 상기 제2 기지국)의 현재 송신 전력의 정보, 자신의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보, 인접 기지국(예를 들어, 상기 제1 기지국)의 송신 전력의 상한 제한을 요청하는 정보, 자신의 셀의 사용률(loading)에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 정보는 자신(예를 들어, 상기 제1 기지국)의 현재 송신 전력의 정보, 자신의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보, 인접 기지국(예를 들어, 제2 기지국)의 송신 전력의 상한 제한을 요청하는 정보, 자신의 셀의 사용률(loading)에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
즉, 동작 220-2을 예를 들면, 상기 제1 정보는 상기 제2 기지국의 현재 송신 전력의 정보, 상기 제2 기지국의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보, 상기 제1 기지국 또는 상기 제n 기지국의 송신 전력의 상한 제한을 요청하는 정보, 상기 제2 기지국의 사용률의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
동작 230에서, 제1 기지국 (110-1)은 제1 기지국의 송신 전력을 결정할 수 있다.
구체적으로, 제1 기지국은 송신 전력을 결정하기 위하여, 단말로부터 수신된 측정 정보와 인접 기지국으로부터 수신된 제1 정보를 사용하여 서빙 단말의 수신신호 대 간섭 및 잡음 비 (SINR: signal to interference plus noise ratio) 값을 계산한다.
제1 기지국의 제1 셀 내에 있는 제1 단말에게는 제1 기지국으로부터의 수신 신호 대비 그 외의 신호 (예를 들면, 인접 기지국으로부터의 수신 신호)가 간섭 신호로 작용된다. 제1 기지국의 인접 기지국인 제2 기지국은 제1 단말에게 간섭으로 작용하므로, 제1 단말의 SINR 의 계산시, 제2 기지국의 신호를 간섭 신호로 대입할 수 있다. 제1 기지국의 인접 기지국이 하나(제2 기지국)인 경우를 예를 들어보면, 수학식 1을 이용하여 제1 단말의 SINR을 계산할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, SINR_dB(1,P_1)은 제1 기지국의 송신 전력을 P_1로 설정시, 서빙 단말인 제1 단말의 SINR 값(dB) 이다. P_1는 제1 기지국의 현재 송신 전력이고, P_2은 제2 기지국의 현재 송신 전력이고 제1 정보에 포함되어 제1 기지국에게 전달된다. L_2는 제2 기지국의 현재 사용률(loading)이고 제1 정보에 포함되어 제1 기지국에게 전달된다.
그리고, R_1은 제1 단말이 측정한 제1 기지국의 수신 신호 세기에 의한 제1 기지국과 제 1단말간의 링크이득(link gain) 이고, R_2은 제1 단말이 측정한 제2 기지국의 수신 신호 세기에 의한 제2 기지국과 제 1단말간의 링크 이득(link gain) 이고, R_1 값과 R_2 값은 측정 정보(MR)에 포함되어 제1 단말에서 제1 기지국으로 전송된다. 그리고, N은 제1 단말에 대한 잡음(noise)이다.
그리고 단말이 측정한 참조 신호 수신된 파워 (RSRP: reference signal received power)는 기지국이 사용 중인 전력이 반영된 값이다. 상기 링크 이득은 단말이 측정한 RSRP에서 현재 기지국이 사용인 전력을 제외한 기지국과 단말 링크 (ling)간 이득 (gain)을 의미한다.
그리고, 수학식 1에서 interference 부분은 인접 기지국이 여러 개인 경우 증가하게 된다. 예를 들어, 인접 기지국이 j개 존재하면,
Figure pat00002
으로 대체될 것이다.
그리고, 제1 기지국의 제1 셀 내에 서빙 단말이 2개 이상인 경우 복수의 서빙 단말 집합의 SINR 값의 합은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
SINR_dB(m,p)는 제1 기지국의 송신 전력을 p로 설정시 제[m] 서빙 단말의 SINR (dB)을 의미하며, Connected UE는 제1 기지국의 제1 셀 내의 서빙 단말의 집합을 의미한다. SINR_serving은 제1 기지국의 제1 셀 내의 복수의 서빙 단말들의 SINR을 모두 합한 값이다.
한편, 상기 적어도 하나의 인접 기지국은, 역시 제1 기지국과 동일한 방식으로, 상기 인접 기지국의 셀 내에서 서빙되는 서빙 단말들의 SINR을 계산한다. 그리고, 상기 인접 기지국은 계산된 SINR 중 제1 기지국에 관련된 SINR_neighbor 값을 인접 셀간 정보 교환 주기마다 제1 정보에 포함시켜서 제1 기지국에게 전달할 수 있다.
제1 기지국은 상기 정보 교환 주기마다 자신에 관련된 SINR_serving 값과 인접 기지국에 관련된 SINR_neighbor 값을 모두 획득하게 된다. 제1 기지국은 SINR_serving 값과 SINR_neighbor 값을 사용하여 송신 전력을 결정하는데, 본 개시의 일 실시예는 SINR_serving 와 SINR_neighbor의 합이 최대 값을 가지도록 제1 기지국의 송신 전력(TxPower_current)를 결정한다(수학식 3 참조).
수학식 3을 참조하면, SINR_dB(m, p) 부분은 SINR_serving 에 대응하고, neighbor_metric(j,p) 부분은 SINR_neighbor 에 대응한다.
따라서, 본 개시는 기지국의 송신 전력을 결정하기 위해서 기지국 자신의 SINR 만 고려하는 것이 아니라, 인접 기지국의 SINR도 함께 고려하여, 기지국 및 인접 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템의 간섭 영향을 최소화하도록 송신 전력을 조절할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
SINR_dB(m,p)은 서빙 기지국의 송신 전력을 p로 설정시, 서빙 단말인 제[m] 단말의 SINR (dB)이며, Connected UE은 서빙 셀 내 서빙 단말의 집합이다. neighbor_metric(j,p)은 제1 기지국의 송신 전력을 p로 설정 했을 때 인접 셀 j의 SINR metric (dB)이며, NeighborCell은 인접 셀의 집합이다.
제1 기지국의 송신 전력 값은 송신 전력의 하한 값(TxPowerLowerLimit)과 송신 전력의 상한 값 (TxPowerUpperLimit) 사이에서 결정될 수 있다. 송신 전력의 하한 값과 상한 값에 관한 사항은 후술하도록 한다.
이하에서, 제1 기지국의 제1 셀 내에 제1 단말, 제2 단말,…, 제n 단말이 서빙되는 시나리오를 가정하여, 제1 기지국에서의 SINR_dB(m,p)및 인접 기지국의 neighbor_metric(j,p)을 결정하는 방법에 대해서 설명한다.
제1 기지국 (110-1)은 제1 단말 (130-1)로부터 제1 측정 정보를 수신할 수 있다 (210-1).
예를 들어, 상기 제1 측정 정보는 서빙 기지국인 제1 기지국 및 인접 기지국들인 제2 기지국, 제4 기지국, 제6 기지국, 제8 기지국로부터 수신한 신호를 측정한 RSRP인 -100 dBm(: 제1 기지국), -103 dBm(: 제2 기지국), -105 dBm(: 제4 기지국), -108 dBm(: 제6 기지국), -109 dBm(: 제8 기지국)을 각각 포함할 수 있다.
제1 기지국은 서빙 기지국인 자신의 RSRP 제외하고 가장 큰 간섭으로 작용하는 제2 기지국을 베스트 간섭 기지국으로 결정할 수 있다. 제2 기지국의 현재 송신 전력이 P_2인 경우, 제1 기지국은 제2 기지국의 송신 전력을 일정한 크기만큼(예를 들어, -10dB, -9dB, … +9dB, +10dB 등)로 조절하여 제1 단말의 추정 SINR 값을 계산하고, 상기 추정 제1 단말의SINR 값을 메모리에 저장한다.
다만, 제1 단말의 추정 SINR 값은, 제2 기지국의 송신 전력을 실제로 조절하면서 단말에서 측정된 기지국의 RSRP에 근거하여 계산된 값이 아니고, 상기 제1 측정 정보의 기지국의 RSRP에 기초하여 제2 기지국의 송신 전력을 변화시킨다고 가정하여 계산된 추정 값이다.
그러므로, 상기 수학식 1을 참고하면, 제2 기지국의 송신 전력이 낮아지면 제1 단말에 대한 간섭이 낮아지므로 제1 단말의 추정 SINR 값은 증가한다. 반대로, 제2 기지국의 송신 전력이 높아지면 제1 단말에 대한 간섭이 높아지므로 제1 단말의 추정 SINR 값은 감소한다.
표 1은 제1 기지국이 제2 기지국의 송신 전력을 1dB 단위로 조절한 경우 -10dB 부터 +10dB 사이에서 제1 단말의 추정 SINR 을 계산한 값이다.
UE# Target BS TxPower - 10 dB TxPower
- 9 dB		 ... TxPower ... TxPower
+ 9 dB		 TxPower
+ 10 dB
UE 1 BS 2 11 dB 10 dB ... 1 dB .... -8 dB -9 dB
상기 표 1에서, 제2 기지국의 현재 송신 전력에서 제1 단말의 SINR은 1dB을 의미하고, 제2 기지국의 송신 전력을 10dB만큼 낮춘 경우 제1 단말의 추정 SINR는 11dB이고, 제2 기지국의 송신 전력을 10dB만큼 높인 경우 제1 단말의 추정 SINR는 -9dB이다.
또한, 제1 기지국 (110-1)은 제2 단말 (130-2)로부터 제2 측정 정보를 수신할 수 있다 (210-2).
예를 들어, 상기 제2 측정 정보는 서빙 기지국인 제1 기지국 및 인접 기지국인 제3 기지국, 제4 기지국, 제8 기지국으로부터 수신한 신호를 측정한 RSRP의 값인 -113 dBm, -115 dBm, -119 dBm, -120 dBm을 각각 포함할 수 있다.
제1 기지국은 서빙 기지국인 자신의 RSRP를 제외하고 가장 큰 간섭으로 작용하는 제3 기지국을 베스트 간섭 기지국으로 결정할 수 있다. 제3 기지국의 현재 송신 전력이 P_3인 경우, 제1 기지국은 제3 기지국의 송신 전력을 일정한 크기만큼(예를 들어, -10dB, -9dB, … +9dB, +10dB 등) 조절하여 제2 단말의 추정 SINR 값을 계산하고 계산된 제2 단말의 추정 SINR 값을 저장한다.
표 2은 제1 기지국이 제3 기지국의 송신 전력을 1dB 단위로 조절한 경우 -10dB 부터 +10dB 사이에서 제2 단말의 추정 SINR 값을 표 1에 추가한 표이다.
UE# Target BS TxPower - 10 dB TxPower
- 9 dB		 ... TxPower ... TxPower
+ 9 dB		 TxPower
+ 10 dB
UE 1 BS 2 11 dB 10 dB ... 1 dB ... -8 dB -9 dB
UE 2 BS 3 4 dB 3 dB ... -6 dB ... -15 dB -16 dB
또한, 제1 기지국 (110-1)은 제n 단말 (130-n)로부터 제n 측정 정보를 수신할 수 있다 (210-n).
예를 들어, 상기 제n 측정 정보는 서빙 기지국인 제1 기지국 및 인접 기지국인 제2 기지국, 제3 기지국, 제8 기지국으로부터 수신한 신호를 측정한 RSRP의 값인 -113 dBm, -115 dBm, -119 dBm, -120 dBm을 포함할 수 있다.
제1 기지국은 서빙 기지국인 자신의 RSRP를 제외하고 가장 큰 간섭으로 작용하는 제2 기지국을 베스트 간섭 기지국으로 결정할 수 있다. 제2 기지국의 현재 송신 전력이 P_2인 경우, 제1 기지국은 제2 기지국의 송신 전력을 일정한 크기만큼(예를 들어, -10dB, -9dB, … +9dB, +10dB 등) 조절하여 제n 단말의 추정 SINR 값을 계산하고 계산된 제n 단말의 추정 SINR 값을 저장한다.
표 3은 제1 기지국이 제2 기지국의 송신 전력을 1dB 단위로 조절한 경우 -10dB 부터 +10dB 사이에서 제n 단말의 추정 SINR 값을 표 2에 추가한 표이다.
UE# Target BS TxPower - 10 dB TxPower
- 9 dB		 ... TxPower ... TxPower
+ 9 dB		 TxPower
+ 10 dB
UE 1 BS 2 11 dB 10 dB ... 1 dB ... -8 dB -9 dB
UE 2 BS 3 4 dB 3 dB ... -6 dB ... -15 dB -16 dB
... ... ... ... ... ? ... ... ...
UE n BS 2 17 dB 16 dB ... 7 dB ... 8 dB 7 dB
제1 기지국 (110-1)은 서빙 단말 별로 계산된 추정 SINR을 타겟(target) 기지국 별로 더하여 제1 기지국의 SINR 메트릭(metric)을 생성하고, 생성된 SINR 메트릭을 메모리에 저장한다(표 4 참조).
표 4는 제2 기지국에 대한 제1 단말의 추정 SINR 값과 제n 단말의 추정 SINR 값을 합한 SINR 메트릭의 일 예이다.
Target BS TxPower - 10 dB TxPower
- 9 dB		 ... TxPower ... TxPower
+ 9 dB		 TxPower
+ 10 dB
BS 2 11+17dB 10+16dB ... 1+7dB ... -8+8dB -9+7dB
BS 3 4 dB 3 dB ... -6 dB ... -15 dB -16 dB
제1 기지국이 모든 서빙 단말의 추정 SINR 값들을 그대로 인접 기지국에게 전송하면 송수신 부하가 높아지므로 바람직하지 않다. 그러므로, 제1 기지국과 인접 기지국들 사이에서 송수신 되는 정보의 양을 줄이는 것이 요구된다.
본 개시의 일 예에 따르면, 제1 기지국은 수신 신호 세기가 가장 큰 인접 기지국에 대한 서빙 단말의 추정 SINR 값을 수신 신호 세기가 가장 큰 인접 기지국에게만 전송할 수 있다. 다시 말해서, 서빙 단말 별로 하나의 베스트 간섭 기지국이 존재하고, 베스트 간섭 기지국에만 서빙 단말의 추정 SINR 값을 전송함으로써 서빙 단말의 개수에 해당하는 정보만 송신하게 되어 송수신 부하를 줄일 수 있다. 예를 들어 상기 표 3을 참조하면 제1 기지국은 제2 기지국에 대한 제1 단말의 추정 SINR 값과 제2 기지국에 대한 제n 단말의 추정 SINR 값을, 제2 기지국에게 각각 전송할 수 있다.
본 개시의 다른 예에 따르면, 기지국 간의 송수신 부하를 줄이기 위하여, 제1 기지국은 특정 인접 기지국에 대한 서빙 단말들의 추정 SINR 값의 합 또는 평균을 특정 인접 기지국에게 전송할 수 있다. 특정 인접 기지국은 대부분 제1 기지국의 제1 셀에서 큰 간섭을 작용하는 기지국인 경우가 많으므로, 특정 인접 기지국의 개수는 매우 적은 수로 제한된다. 예를 들어 표 4를 참조하면, 제1 기지국은 제2 기지국에게 대한 제1 단말의 추정 SINR 값과 제n 단말의 추정 SINR 값의 합을 전송하거나 그 평균 값을 제1 기지국에게 전송할 수 있다.
특정 인접 기지국에 대한 단말들의 추정 SINR 값의 합 또는 평균은, 특정 인접 기지국에 대한 SINR 메트릭을 의미한다.
다만, 특정 인접 기지국에 대한 서빙 단말의 추정 SINR 값의 평균은 그 합과 달리 인접 기지국에 의해서 간섭 받는 서빙 단말의 개수에 대한 정량적 정보를 제공하지 못하므로, 서빙 단말의 SINR 추정 값의 평균과 함께 서빙 단말의 개수도 함께 인접 기지국에게 전달할 수 있다.
제1 기지국 (110-1)은 인접 기지국으로부터 인접 기지국 내의 서빙 단말의 추정 SINR 값에 관한 정보를 포함하는 제1 정보를 수신한다(220-2, …, 220-n).
상기 인접 기지국 내의 서빙 단말의 추정 SINR 값에 관한 정보 즉 인접 기지국의 SINR metric에 관한 정보가 제1 정보를 통해서, 인접 기지국에서 제1 기지국으로 전송된다.
상기 인접 기지국의 SINR metric은, 인접 기지국에서 제1 기지국의 송신 전력을 일정한 크기로 변화시킬 경우 인접 셀 내의 서빙 단말의 추정 SINR 값 중 제1 기지국에 관련된 추정 SINR 값의 합을 의미한다. 이와 관련된 설명은 제1 기지국에서 SINR metric을 계산하는 방법을 상술하였다.
수학식 3을 다시 참조하면, j번째 인접 기지국에서 계산되고 제1 기지국의 송신 전력의 변화에 따른 인접 기지국에서 서빙 단말의 추정 SINR 값을 합 값을 SINR neighbor_metric (j,p)으로 표현되었으며, 복수개의 인접 기지국의 SINR metric의 합을
Figure pat00006
으로 표현되었다.
수학식 3을 참조하면, 제1 기지국은 서빙 셀 내의 복수의 서빙 단말의 SINR 값들(
Figure pat00007
)과 복수의 인접 기지국의 SINR metric 값들(
Figure pat00008
)의 전체 합이 최대가 되도록 하는 제1 기지국의 송신 전력을 결정한다. 다시 말해서, 제1 기지국은 자신을 베스트 간섭 기지국으로 판단한 인접 기지국의 SINR metric과 자신의 SINR을 모두 합하여 최대 SINR 값을 가질 수 있도록 제1 기지국의 송신 전력을 결정할 수 있다.
제1 기지국은 송신 전력을 조절하더라도, 서빙 셀에 연결된 서빙 단말의 커버리지가 보장되도록 송신 전력의 하한 값을 조절할 수 있다. 따라서, 송신 전력을 하향 조절하는 경우라도 송신 전력의 하한 값 보다 크거나 같게 유지하여 서빙 단말에 대한 연결이 끊어지는 것을 방지할 수 있다.
동작 222에서, 제1 기지국은 단말의 측정 정보를 기반으로 송신 전력의 하한 값을 결정하고 조절할 수 있다.
제 1기지국은 제m 단말(UEm)로부터 측정 정보를 포함하는 측정 정보를 수신한다. 기지국은 상기 측정 정보를 이용하여 현재 송신 전력에서 UEm의 수신 SINR를 계산하고(수학식 4 의 SINR_dB), 계산된 SINR을 이용하여 UEm의 커버리지를 보장하면서 최대한 낮출 수 있는 송신 전력을 계산한다(수학식 5 의 TxPowerLowerLimit).
Figure pat00009
수학식 4에서, SINR_dBm은 서빙 셀 내의 UEm에 대한 수신 신호 대 인접 기지국들의 간섭 신호 및 잡음의 비율에 관한 값이다. RSRP_serving은 UEm이 전달한 서빙 셀의 RSRP (mW)이고, RSRPj_neighbor은 UEm가 전달한 인접 셀의 RSRP (mW)이고, loadingj은 인접 셀 j의 PRB 사용률이고 (정보 교환 주기마다 인접 셀로부터 수신), NIm은 UEm의 간섭 및 잡음 추정 값(mw)이다.
Figure pat00010
수학식 5에서 SINRthreshold은 서빙 단말의 커버리지 보장을 위한 최소 SINR (dB)이고, SINR_dBm은 서빙 셀 내의 UEm에 대한 수신 신호 대 인접 기지국들의 간섭 신호 및 잡음의 비율에 관한 값을 의미하고, TxPowercurrent은 기지국의 현재 송신 전력 (dB)을 의미하고, TxPowerSINR,m은 UEm의 커버리지 보장을 위한 기준 송신 전력의 하한 값을 의미한다.
상기SINRthreshold은 미리 설정된 값일 수 있다. 또는 SINRthreshold은 서빙 기지국이 단말의 측정 정보, 서빙 기지국이 서빙할 수 있는 서빙 단말의 개수 등 중 적어도 하나를 고려하여 결정된 값 일 수 있다.
Figure pat00011
수학식 6에서, 우항의 TxPowerLowerLimit는 초기 또는 현재 설정되어 있는 송신 전력 하한 값 (dBm)이고 최초에 임의의 값(예를 들어, 0)으로 설정될 수 있다. TxPowerUpperLimit은 송신 전력 상한 값 (dBm)이다. 서빙 기지국은 수학식 5와 같이 모든 서빙 단말들에 대하여 기준 송신 전력의 하한 값(TxPower_SINR,m)을 계산하고, 각 서빙 단말에 대한 송신 전력의 하한 값(TxPower_SINR,m) 중 가장 큰 값을 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값(TxPowerLowerLimit)으로 결정할 수 있다. 단, 결정된 송신 전력의 하한 값(TxPowerLowerLimit)은 송신 전력의 상한 값(TxPowerUpperLimit)의 이하이어야 함은 물론이다.
위에서는 제1 기지국이 측정 보고를 이용하여 송신 전력의 하한 값 결정하는 방법을 설명하였다. 대안적으로, 제1 기지국은 일정 시간 동안 수집된 핸드오버 (HO: hand over) 통계와 호 단절 (call drop) 통계를 이용하여 제1 기지국의 송신 전력의 하한 값을 결정하고 조절할 수도 있다.
제1 기지국은 핸드오버 통계 및 호 단절 통계를 이용하여 현재 송신 전력에서의 핸드오버 성공률과 호 단절 비율(call drop rate)을 계산하고, 미리 설정된 타겟 핸드오버 성공률과 타겟 호 단절 비율을 비교하여 네트워크의 품질 저하 여부를 판단한다.
만약, 핸드오버 성공률이 타겟 핸드오버 성공률 보다 작은 조건(HO 성공률 < target HO 성공률) 또는 호 단절 비율이 타겟 호 단절 비율 보다 큰 조건(Call drop Rate > target call drop rate) 중 적어도 하나를 만족하면, 제1 기지국은 제1 기지국에 의한 네트워크의 품질이 저하된 것으로 판단한다.
그러므로, 제1 기지국은 네트워크 품질 저하로 판단되는 경우 제1 기지국의 송신 전력 의 하한 값을 상향 조절하여, 핸드오버의 성공률을 높이고, 호 단절의 비율을 낮출 수 있다.
선택적으로, 제1 기지국은 송신 전력의 하한 값을 상향 조절하는 방법을 수행할 수도 있다.
제1 기지국은 측정 정보 기반한 송신 전력의 하한 값 조절 또는 통계 기반한 송신 전력의 하한 값 조절에 따른 어떠한 방법으로도 일정 기간 동안 송신 전력의 하한 값의 조절을 하지 않았다면, 송신 전력의 하한 값을 하향 조절한다. 이로써, 기지국의 송신 전력을 결정할 때 더 낮은 송신 전력으로 조절될 수 있고, 기지국의 전력 소비를 낮추고, 인접 셀에 대한 간섭을 줄일 수 있다.
선택적으로, 제1 기지국은 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작을 수행할 수도 있다(224).
제1 기지국은 단말에 대한 커버리지 보장을 위해서 높은 송신 전력을 사용하는 것이 좋다. 하지만, 제1 기지국의 높은 송신 전력으로 인해서 인접 기지국의 인접 셀에서 서빙 셀과 과다 중첩 영역이 발생하고, 인접 셀에 대한 큰 간섭을 미치게 된다. 그러므로, 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값을 정해서, 제1 기지국의 송신 전력이 과다하게 상향 조절되지 않도록 할 수도 있다.
각 기지국은 자신의 셀 영역에서 셀 과다 중첩 영역을 발생시킨 셀의 기지국에게 송신 전력의 상한 제한(즉, 송신 전력의 감소)을 요청하고, 이러한 요청을 받은 기지국은 송신 전력을 하향 조절할 수 있다.
구체적으로, 제1 기지국은 서빙 단말로부터 수신한 측정 정보의 측정 정보를 이용하여 3 번째로 큰 간섭을 작용하는 인접 기지국을 베스트 간섭 기지국으로 결정하고, 3 번째로 큰 간섭 기지국 이하부터 송신 전력을 얼마나 줄여야 기지국에서 과다 중첩 영역이 발생하지 않는지 계산하고 계산 값에 관한 정보를 기지국들간 정보 교환 주기 마다 인접 기지국에게로 전달할 수 있다.
인접 기지국들 중 3번째로 큰 간섭 기지국에게 송신 전력 상한 제한을 요청하는 이유는, 제1 기지국의 서빙 단말에게 가장 큰 간섭을 작용하는 예로써 2 개의 인접 기지국은 서빙 단말의 이동에 따라서 핸드오버 타겟이 될 수 있는 기지국이기 때문이다. 이 때문에, 서빙 단말에게 수신 신호의 세기가 큰 2개의 인접 기지국에게는 송신 전력의 상한 제한 요청을 하지 않을 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 한정될 것은 아니며, 2번째로 큰 간섭 기지국부터 송신 전력 상한 제한을 요청할 수도 있으며, 가장 큰 간섭 기지국에게 송신 전력 상한 제한을 요청할 수도 있다.
예를 들면, 제1 기지국은 서빙 단말로부터 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신한다. 상기 측정 정보는 서빙 기지국인 제1 기지국, (인접 기지국인) 제2 기지국, 제4 기지국, 제6 기지국, 제8 기지국으로부터 수신한 신호의 RSRP인 -100 dBm, -103 dBm, -105 dBm, -108 dBm, -109 dBm을 각각 포함할 수 있다.
서빙 기지국인 제1 기지국은 간섭을 주는 인접 기지국들 중에서 3번째로 큰 간섭을 주는 인접 기지국인 제6 기지국 이하의 기지국들(제6 기지국, 제8 기지국)에 대하여 서빙 기지국의 RSRP와 소정 값의 차이를 가지도록 제6 기지국 및 제8 기지국에게 송신 전력의 상한 값을 줄여줄 것을 요청할 수 있다.
표 5는 상기 소정 값을 10dBm으로 설정한 예로서, 서빙 셀의 RSRP가 -100dBm이므로, 제6 기지국 및 제8 기지국의 RSRP가 -110dBm으로 조절되도록 제6 기지국에는 -2dB를 요청하고, 제8 기지국에는 -1dB를 요청한다. 요청을 받은 제6 및 제8 기지국은 송신 전력의 상한 값을 각각 -2dB 및 -1dB을 반영하여 하향 조절할 수 있다.
Figure pat00012
반대로, 제1 기지국은 인접 기지국으로부터 제1 기지국의 송신 전력의 상향 값의 조절을 요청하는 정보를 수신할 수 있다.
서빙 기지국은 복수의 인접 기지국으로부터 송신 전력의 상한 값 제한 요청을 받은 경우, 요청 받은 값 중에서 최소값으로 송신 전력의 상한 값을 하향 조절한다. 다만, 조절된 송신 전력의 상한 값은 송신 전력의 하한 값 보다 큰 값이어야 한다.
예를 들어, 서빙 기지국인 제1 기지국이 인접 기지국인 제2 기지국과 제3 기지국으로부터 송신 전력의 상한 값 조절 요청을 표 6과 같이 받은 경우, 제1 기지국은 송신 전력의 상한 값이 최소값을 갖도록 제2 기지국의 요청 값을 반영한다. 즉, 제1 기지국은 자신의 RSRP가 -100dB-3dB = -103dB을 갖도록 송신전력의 상한 값을 조절한다. 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값을 현재 상한 값 대비 -3dB로 하향으로 조정한다.
Figure pat00013
선택적으로, 제1 기지국은 인접 기지국으로부터 송신 전력의 상한 값의 조절 요청을 소정 시간 동안 수신하지 않은 경우 송신 전력의 상한 값을 상향으로 조절시킬 수도 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 송신 전력을 조절하는 방법의 블록도이다. 도 3을 참조하며, 셀 간 간섭 환경에서 셀간 간섭을 조절하기 위해서 실시간으로 송신 전력을 분산적으로 결정하는 방법에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, UE(130-1…130-n)는 셀 1 (120-1)에 대한 서빙 단말, 셀 1은 송신 전력을 결정하는 셀, 셀 2 및 셀 n은 셀 1에 간섭을 주는 인접 셀이다. UE는 셀 1으로부터 데이터를 수신하고, 셀 1, 셀 2, 셀n로부터 수신 신호 세기를 측정하여 셀 1에게 전달한다. 이하에서 송신 전력을 조절하기 위하여 셀 1에서 수행되는 동작을 살펴본다.
시스템 관리 서버 (100)는 각 셀들에게 송신 전력의 결정에 필요한 정보를 전달한다. 상기 송신 전력의 결정에 필요한 정보는 송신 전력의 조절 범위, 조절 주기, 인접 셀 관련 정보, 인접 셀간 정보 교환 주기 등을 포함한다. 그러나, 상기 송신 전력의 결정에 필요한 정보는 기지국 간에 교환이 가능하므로, 본 개시에서 송신 전 상기 시스템 관리 서버가 반드시 필요한 것은 아니다.
셀 1은 셀 내 서빙 단말의 측정 결과(MR)를 포함하는 측정 정보를 수신하며, MR은 서빙 셀 및 간섭 셀의 측정 정보를 포함한다.
셀 1은 수신한 측정 정보를 이용해 송신 전력의 하한 값을 조절하고 인접 셀(셀 2, 셀 3)의 송신 전력의 상한 요청 값을 결정한다. 또한, 셀 1은 망 품질 통계(HO 통계, call drop 통계)를 수집하고 망 품질 열화가 발생한 경우 송신 전력의 하한 값을 조절한다.
셀 1은 UE로부터 수신한 측정 정보 이용해 간섭 셀(셀 2 및 셀 3)의 송신 전력을 변경할 경우 셀 1 내의 UE의 수신 SINR metric을 추정(계산)한다.
셀 1은 인접 셀간 정보 교환 주기마다 상기 인접 셀(셀 2, 셀 3)의 송신 전력의 상한 요청 값 및 셀 1 내의 UE의 수신 SINR metric, 셀 1의 현재 송신 전력, 셀 1의 로딩(loading) 등을 인접 셀에게 전달한다.
반대로, 셀 1은 인접 셀간 정보 교환 주기마다 인접 셀로부터 셀 1의 송신 전력의 상한 요청 값, 인접 셀 내의 UE의 수신 SINR metric, 인접 셀의 현재 송신 전력, 인접 셀의 로딩 등을 인접 셀로부터 전달 받는다.
셀 1은 송신 전력 결정 주기마다 인접 셀(셀 2, 셀 3) 로부터 전달받은 송신 전력의 상한 값을 이용하여 셀 1의 송신 전력의 상한 값을 조절한다.
셀 1은 송신 전력 결정 주기마다 인접 셀로부터 전달받은 셀 1의 송신 전력에 따른 인접 셀(셀 2, 셀 3)의 SINR metric과 셀 1 내의 serving UE의 SINR metric을 이용하여 셀 1의 송신 전력을 결정한다. 셀 1은 셀 1 내의 UE의 수신 SINR metric 과 인접 셀 내의 UE의 수신 SINR metric을 사용하여, 셀 1에 관련된 SINR의 합이 최대 값을 갖을 수 있도록 셀 1의 송신 전력을 결정한다. 이 때 송신 전력은 결정한 송신 전력의 하한 값과 송신 전력 상한 값 사이의 값을 갖는다.
셀 1은 결정된 송신 전력을 적용하고, 적용된 송신 전력을 제어 메시지를 통해서 서빙 UE에게 전달한다. 상술한 송신 전력의 조절 과정은 송신 전력 결정 주기 마다 반복한다. 상기 송신 전력 결정 주기는 인접 셀 정보 교환 주기 보다 짧거나 같게 설정하여 셀의 송신 전력을 실시간으로 조절하도록 한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 송신 전력의 조절을 위한 방법의 흐름도 이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에서 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 적어도 하나의 서빙 단말로부터, 상기 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신하는 동작 (410), 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 적어도 하나의 인접 기지국의 송신 전력의 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하는 동작(420), 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작 (430)을 포함할 수 있다.
동작 430에서, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작은, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 수신신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR: signal to interference plus noise ratio) 값을 결정하는 동작과, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값과 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는, 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 관련된 SINR 값의 정보를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 서빙 기지국의 송신 전력은, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값과 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 관련된 SINR 값의 합이 최대 값을 갖도록 결정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 상기 적어도 하나의 인접 기지국에게, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 정보와 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보를 포함하는 제2 정보를 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보는, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 각각의 SINR 값의 정보, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값의 합의 정보, 또는 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값의 평균 및 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 개수의 정보 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는 제1 소정 주기로 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터 수신되며, 상기 제1 소정 주기 보다 작거나 같은 제2 소정 주기로 상기 제1 기지국의 송신 전력을 결정할 수 있다. 상기 제1 소정 주기는 인접 셀 간 정보 교환 주기를 의미한다. 상기 제2 소정 주기는 송신 전력을 결정하는 주기를 의미한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 송신 전력의 조절시 송신 전력의 하한 값과 상한 값을 결정하는 방법의 흐름도 이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작 (522)을 더 포함할 수 있다.
동작 522에서, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값을 계산하는 동작과, 상기 계산된 SINR 값을 미리 설정된 값과 비교하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 값은, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 커버리지를 위한 최소 수신 신호의 세기 값이다.
상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은, 상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값을 계산하는 동작과, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값들 중 최대 값을 사용하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은, 일정시간 동안 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 상향 조절하지 않은 경우, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 하향 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 일정시간 동안 수집된 상기 서빙 기지국에 대한 핸드오버(handover) 성공률 또는 콜드랍(call drop)률 중 적어도 하나를 고려하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작 (524)를 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작은, 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 제3 정보를 수신하는 동작과,상기 제3 정보를 사용하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 제3 정보는 인접 셀 간 정보 교환 주기에 적어도 하나의 인접 기지국으로부터 상기 서빙 기지국에게 전송되는 정보이다.
상기 서빙 기지국은, 복수의 인접 기지국들로부터 송신 전력의 상한 값의 조절 요청을 받은 경우, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값이 가장 작은 값을 가지도록 요청 값을 반영한다.
상기 서빙 기지국은, 상기 측정 정보를 사용하여 상기 적어도 하나의 인접 기지국들의 간섭 정도를 나타내는 순위를 결정하는 동작과, 상기 적어도 하나의 인접 기지국 중에서 가장 큰 간섭을 일으키는 한 개 또는 두 개의 인접 기지국을 제외한 나머지 인접 기지국들에게, 각각의 인접 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 정보를 송신하는 동작을 수행할 수 있다.
상기 인접 기지국의 송신 전력은 상기 서빙 기지국의 송신 전력과 소정 값 이상 차이를 갖도록 조절된다.
상기 서빙 기지국은, 하나 이상의 제3 기지국들로부터, 소정 시간 동안 상기 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 정보를 수신하지 않으면, 상기 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값을 상향 조절하는 동작을 수행할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서, 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법은, 상기 결정된 서빙 기지국의 송신 전력을 적용하는 동작과, 상기 결정된 서빙 기지국의 송신 전력을 제어 메시지를 통해서 상기 적어도 하나의 서빙 단말에게 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 서빙 기지국, 인접 기지국을 포함한다. 기지국은 프로세서 (610), 송수신부 (620), 메모리 (630)을 포함한다. 상기 송수신부(610)는 단말 또는 다른 기지국과 정보 또는 신호를 송수신하기 위한 송신 모듈과 수신 모듈을 각각 포함할 수 있다. 또한, 상기 메모리 (630)은 송수신부를 통해서 수신된 정보 또는 송신할 정보를 저장하거나, 프로세서에 의해서 연산된 정보를 저장할 수 있다. 상기 프로세서는 (630)는 송수신부를 통해서 송수신된 정보에 대한 연산을 처리할 수 있고, 연산된 데이터를 저장하거나 읽기 위하여 메모리를 제어할 수 있고, 데이터를 송수신하기 위하여 송수신부를 제어할 수 있다. 상기 프로세서 (630)은 상기 도 1 내지 5에서 설명한 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법을 수행하도록 메모리 또는 송수신부를 제어할 수 있으며, 스스로 연산할 수 있다.
상기 도 1 내지 도 6의 도면은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 6에 기재된 구성 또는 동작이 본 개시의 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 본 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.
한편, 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국의 송신 전력을 조절하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 서빙 단말로부터, 상기 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신하는 동작;
    상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 적어도 하나의 인접 기지국의 송신 전력의 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하는 동작;
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작
    을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작은:
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 수신신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR: signal to interference plus noise ratio) 값을 결정하는 동작;
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값과 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 동작
    을 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정보는,
    상기 적어도 하나의 인접 기지국에 관련된 SINR 값의 정보
    를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서빙 기지국의 송신 전력은,
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값과 상기 적어도 하나의 인접 기지국에 관련된 SINR 값의 합이 최대 값을 갖도록 결정되는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인접 기지국에게, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 정보와 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보를 포함하는 제2 정보를 전송하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값에 관련된 정보는,
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 각각의 SINR 값의 정보,
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값의 합의 정보, 또는
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값의 평균의 정보 중 하나를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 정보는 제1 소정 주기로 상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터 수신되며, 상기 제1 소정 주기 보다 작거나 같은 제2 소정 주기로 상기 제1 기지국의 송신 전력을 결정하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은:
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값을 계산하는 동작;
    상기 계산된 SINR 값을 미리 설정된 값과 비교하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작
    을 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 값은, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 커버리지를 위한 최소 수신 신호의 세기 값인 것
    을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은:
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값을 계산하는 동작;
    상기 적어도 하나의 서빙 단말의 SINR 값들 중 최대 값을 사용하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작
    을 포함하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작은:
    일정시간 동안 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 상향 조절하지 않은 경우, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 하향 조절하는 동작
    을 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    일정시간 동안 수집된 상기 서빙 기지국에 대한 핸드오버(handover) 성공률 또는 콜드랍(call drop)률 중 적어도 하나를 고려하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 하한 값을 조절하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 제3 정보를 수신하는 동작;
    상기 제3 정보를 사용하여 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값을 조절하는 동작
    을 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    복수의 인접 기지국들로부터 송신 전력의 상한 값의 조절 요청을 받은 경우, 상기 서빙 기지국의 송신 전력의 상한 값이 가장 작은 값을 가지도록 요청 값을 반영하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 측정 정보를 사용하여 상기 적어도 하나의 인접 기지국들의 간섭 정도를 나타내는 순위를 결정하는 동작;
    상기 적어도 하나의 인접 기지국 중에서 가장 큰 간섭을 일으키는 한 개 또는 두 개의 인접 기지국을 제외한 나머지 인접 기지국들에게, 각각의 인접 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 정보를 송신하는 동작
    을 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 인접 기지국의 송신 전력은 상기 서빙 기지국의 송신 전력과 소정 값 이상 차이를 갖도록 조절되는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    소정 시간 동안 상기 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값의 조절을 요청하는 정보를 수신하지 않으면, 상기 제1 기지국의 송신 전력의 상한 값을 상향 조절하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 서빙 기지국의 송신 전력을 적용하는 동작;
    상기 결정된 서빙 기지국의 송신 전력을 제어 메시지를 통해서 상기 적어도 하나의 서빙 단말에게 전송하는 동작
    을 더 포함하는 방법.
  20. 무선 통신 시스템에서 송신 전력을 조절하는 서빙 기지국에 있어서,
    송수신부;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는
    적어도 하나의 서빙 단말로부터, 상기 서빙 기지국 및 적어도 하나의 인접 기지국의 채널 상태를 나타내는 측정 정보를 수신하고,
    상기 적어도 하나의 인접 기지국으로부터, 상기 적어도 하나의 인접 기지국의 송신 전력의 정보를 포함하는 제1 정보를 수신하고,
    상기 측정 정보와 상기 제1 정보를 사용하여, 상기 서빙 기지국의 송신 전력을 결정하는 것
    을 특징으로 하는 서빙 기지국.

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