WO2012023785A2 - 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법 Download PDF

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WO2012023785A2
WO2012023785A2 PCT/KR2011/006009 KR2011006009W WO2012023785A2 WO 2012023785 A2 WO2012023785 A2 WO 2012023785A2 KR 2011006009 W KR2011006009 W KR 2011006009W WO 2012023785 A2 WO2012023785 A2 WO 2012023785A2
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transmission power
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transmit power
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안재영
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한국전자통신연구원
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    • H04W72/0473—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being transmission power

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a method for controlling uplink transmission power of a mobile communication system.
  • Inter-Cell Interference Coordination is a scheduling strategy that increases the data rate of a cell boundary area by considering inter-cell interference.
  • intercell interference coordination means setting specific constraints on uplink and downlink schedulers in order to adjust interference by transmissions in adjacent cells. Suppressing the transmit power of a portion of the frequency in a particular cell will lower the interference sensed in that frequency portion in adjacent cells, which can be used to provide higher data rates to users in the adjacent cell.
  • the 3GPP LTE system uses interference indicators such as Relative Narrowband Tx Power (RNTP), RNTP threshold, UL Uplink High Interference Indicator (UL HII), and UL Interference Overload Indicator (IOI) to implement various inter-cell interference coordination (ICIC) schemes.
  • RNTP Relative Narrowband Tx Power
  • RNTP threshold RNTP threshold
  • UL HII UL Uplink High Interference Indicator
  • IOI UL Interference Overload Indicator
  • the interference indicators are defined in the frequency domain and used for managing interference between adjacent cells by limiting transmission in the frequency domain.
  • time-domain ICIC inter-cell interference coordination
  • time-domain ICIC has a large difference in the magnitude of the interference signal between neighboring cells depending on whether subframes are used or not
  • a time-domain ICIC is used for each subframe through a transmit power control (TPC) command.
  • TPC transmit power control
  • the time-domain interference coordination method has a disadvantage in that accurate transmission power control is difficult when the size of the interference signal exceeds a preset power control range.
  • An object of the present invention for overcoming the above disadvantages is to provide an uplink transmission power control method capable of reducing the number of signaling for transmission power control and performing accurate transmission power control.
  • an uplink transmission power control method of a mobile communication system includes a first base station and a second base station located in two adjacent cells. At least one of the first and second base stations generates a subframe offset of transmit power (SOTP) and at least one of the first and second base stations is generated Transmitting a subframe offset of power to at least one terminal belonging to a corresponding cell.
  • SOTP subframe offset of transmit power
  • the generating of the subframe offset of the transmission power by at least one of the first and second base stations includes: acquiring, by the second base station, resource allocation information of the first base station;
  • the method may include generating a subframe offset of the transmission power for each subframe based on location information of an almost blank subframe (ABS) among resource allocation information of the base station.
  • ABS almost blank subframe
  • the subframe offset of the transmission power may be selected from cell specific or UE specific. You can create it in one way.
  • At least one of the first and second base stations transmits the generated subframe offset of the transmission power to at least one terminal belonging to the cell, wherein the subframe offset of the transmission power is generated in a cell specific manner.
  • the generated subframe offset of the transmission power may be transmitted.
  • At least one terminal that receives the subframe offset of the transmission power from the second base station is configured for each subframe based on the subframe offset of the transmission power.
  • the method may further include correcting the transmission power.
  • the generating of the subframe offset of the transmission power by at least one of the first and second base stations may include generating the subframe offset of the transmission power based on a position pattern of an almost blank subframe of the obtained resource allocation information of the neighboring cell.
  • the subframe offset may be generated as a subframe offset vector of transmission power having a predetermined period.
  • At least one terminal receiving the subframe offset vector of the transmission power from the second base station is based on each subframe based on the subframe offset vector of the transmission power.
  • the method may further include correcting a transmission power of the frame.
  • the generating of the subframe offset of the transmission power by at least one of the first and second base stations may include generating the subframe offset of the transmission power based on the position information of the almost blank subframe of the obtained resource allocation information of the neighboring cell. Two subframe offsets may be generated, and the subframe offset of the transmission power for each subframe may be set to any one of the two set.
  • the transmitting of the subframe offset of the generated transmission power to the at least one terminal belonging to the cell by the at least one base station among the first and second base stations may include: out of the generated subframe offsets of the two transmission powers; One may be set as the reference offset and only the positions of subframes to which the other offset is applied may be transmitted to the at least one terminal.
  • the transmitting of the subframe offset of the generated transmission power to the at least one terminal belonging to the cell by the at least one base station among the first and second base stations may include: out of the generated subframe offsets of the two transmission powers; If one is set as a reference offset and the position of the subframes to which the other offset is applied has a period, the position offset of the period and the subframe to which the other offset is applied is transmitted to the at least one terminal. Can be.
  • a mobile communication system comprising a first base station and a second base station respectively located in two adjacent cells; At least one base station of the first and second base station to generate a plurality of sub-frame set, at least one base station of the first and second base station corresponding to the generated plurality of sub-frame set information Transmitting to the at least one terminal a transmit power control (TPC) command for each of the generated subframe sets by transmitting to at least one terminal belonging to a cell and at least one of the first and second base stations Transmitting.
  • TPC transmit power control
  • the generating of the plurality of subframe sets by at least one of the first and second base stations includes: acquiring, by the second base station, resource allocation information of the first base station and the obtained first base station; And generating the plurality of subframe sets based on location information of almost blank subframes among the resource allocation information of.
  • the transmitting of the power control command to the at least one terminal by each of the generated subframe sets by at least one of the first and second base stations is common to all the subframe sets by the second base station.
  • the method may include transmitting a transmission power control command applied to the at least one terminal.
  • a subframe of transmission power is based on resource allocation information (ie, almost blank subframe location information) of a neighboring cell provided from a base station located in a neighboring cell.
  • resource allocation information ie, almost blank subframe location information
  • each terminal After generating an offset (SOTP) and transmitting to each terminal, each terminal corrects the transmission power of the uplink based on the subframe offset of the transmission power transmitted from the predetermined base station.
  • SOTP offset
  • a transmit power control command is provided for each of the generated plurality of subframe sets.
  • the number of signaling for uplink transmission power control can be reduced and accurate transmission power control can be performed.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a heterogeneous network environment in which an uplink transmission power control method according to an embodiment of the present invention is performed.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a method for coordinating interference between time domain cells performed in the heterogeneous network environment shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an uplink transmission power control method according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method for controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • the uplink transmission power control method according to an embodiment of the present invention can be applied to various mobile communication systems including LTE, LTE-Advanced, WiMAX, and WiBro.
  • the term 'terminal' refers to a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal, a user equipment (UE), a user terminal (UT). ), Wireless terminal, access terminal (AT), subscriber unit (Subscriber Unit), subscriber station (SS), wireless device (Wireless device), wireless communication device, Wireless Transmit / Receive Unit (WTRU) , Mobile node, mobile or other terms.
  • a 'base station' generally refers to a fixed point for communicating with a terminal, and includes a base station, a node-b, an enode-b, and a base transceiver system (bts).
  • An access point, a transmission point, or a remote radio head (RRH) may be called.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a heterogeneous network environment in which an uplink transmission power control method according to an embodiment of the present invention is performed.
  • 2 is a conceptual diagram illustrating a method for coordinating interference between time domain cells performed in the heterogeneous network environment shown in FIG. 1.
  • a first macro base station 110 and a second macro base station 210 exist in a first macro cell 100 and a second macro cell 200 adjacent to each other.
  • a pico cell 150 or a femto cell exists in the first macro cell 100, and a pico base station 151 exists in the pico cell 150.
  • the first terminal 111 belonging to the first macro cell 100 receives a service from the first macro base station 110 and the second terminal 211 and the third terminal 213 belonging to the second macro cell 200. ) Is provided with a service from the second macro base station 210.
  • the fourth terminal 153 belonging to the pico cell 150 receives a service from the pico base station 151.
  • the first macro base station 110 and the second macro base station 210 respectively control uplink transmission power in the time domain in consideration of resource allocation of neighbor cells, thereby inter-cell interference. Adjust it.
  • FIG. 2 illustrates, for example, a subframe used by each base station shown in FIG. 1 for transmitting and receiving data and an unused subframe, and the pico base station located in the pico cell 150 in the first macro cell 100.
  • 151 improves the performance of the cell boundary user by using resources (that is, subframes) not used by the first macro base station 110 for the cell boundary user. For example, at time t 0, the first macro base station 110 does not allocate subframe 0 to the cell edge user, thereby improving performance of the cell boundary user.
  • Subframes that allow very little transmit power may also be referred to as 'blank subframe' or 'almost blank subframe (ABS)'.
  • the second macro base station 210 uses all subframes because no other base station exists in the second macro cell 200.
  • subframes used for transmitting and receiving data in each cell are divided in the time domain, so that base stations of different cells do not use subframes at the same time to adjust interference between adjacent cells. do.
  • Uplink transmission power control is performed so that different uplink physical channels and signals such as PUCCH (Physical Uplink Control CHannel), PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel), and uplink Sounding Reference Siganls (SRS) Controlling the transmission power of channels and signals, the main objectives are to obtain the required received Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) and to control the interference on adjacent cells.
  • PUCCH Physical Uplink Control CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • SRS uplink Sounding Reference Siganls
  • the UE transmit power is composed of a combination of open-loop power control and close-loop power control.
  • the open loop scheme determines the transmission power by the terminal using a static or semi-static parameter provided from the base station, and means that the transmission power of the terminal changes according to the downlink path attenuation. This means that the base station directly controls the transmit power of the terminal through an explicit transmit power control (TPC) command transmitted through the downlink.
  • TPC transmit power control
  • the transmission power of the terminal of the 3GPP LTE system may be determined by Equation 1.
  • Equation (1) The first two terms in equation (i.e. ) Represents the open-loop power control term and has a static or semi-static characteristic that does not change quickly. Also, the last two terms of equation (1) ) Is automatically determined by the transmission format and the transmission bandwidth.
  • Equation 1 P 0 denotes a cell-specific parameter broadcast as part of system information, ⁇ denotes a path attenuation compensation parameter, and PL denotes a downlink path attenuation value estimated by the terminal, ⁇ TF
  • M represents the number of valid resource blocks for a specific subframe, and means bandwidth of allocated resources.
  • f ( ⁇ TPC ) represents a closed loop transmission power control term directly provided to the terminal through an explicit transmission power control (TPC) command from the base station, and an cumulative method may be used. That is, each terminal may increase or decrease the value of TPC by a specific amount based on the received transmission power control command.
  • the size of the interference signal between adjacent cells experienced by the base station may be very different for each subframe. For example, in FIG. 2, since the first macro base station 110 and the second macro base station 210 both use subframe 0, they are severely interfered with each other. On the other hand, since the subframe 1 is used by the second macro base station 210 and not the first macro base station 110, the user of the second macro base station 210 does not receive interference from the first macro base station 110. do.
  • the first macro base station 110 and / or the second macro base station 210 may obtain a predetermined request received SINR for all subframes.
  • the transmission power control command f ( ⁇ TPC ) has a disadvantage that the transmission power must be adjusted in every subframe, it is difficult to control the accurate transmission power when the size of the inter-cell interference signal exceeds the preset transmission power control range There is.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for controlling uplink transmission power according to an embodiment of the present invention, for example, an uplink transmission power control method performed in the second macro cell 200 illustrated in FIGS. 1 and 2. Shown.
  • the second macro base station 210 firstly closes the first macro cell 100 to the second macro cell 200.
  • Resource allocation information is obtained (step 310).
  • the first macro base station 110 and the second macro base station 210 exchange resource allocation information (ie, a location pattern of a blank subframe or almost blank subframe) through an interface (for example, an X2 interface) connected between the base stations.
  • the second macro base station 210 may obtain resource allocation information set by the first macro base station 110.
  • the second macro base station 210 sub-transmits the transmission power for each subframe i based on the acquired resource allocation information of the first macro base station 110 and / or the resource allocation information allocated by the second macro base station 210. Create a frame offset of transmit power (SOTP) ⁇ SF (i) (step 320).
  • the second macro base station 210 compares the resource allocation information acquired from the first macro base station 110, that is, a subframe or a blank subframe pattern used for data transmission and reception with its own subframe pattern, and thus the first macro cell.
  • the subframe offset of the transmission power for each subframe may be generated in consideration of the estimated intercell interference signal size.
  • the second macro base station 210 may be configured in a cell specific manner in which the subframe offset (SOTP) of the transmission power for each subframe is equally applied to all terminals in the cell, or the terminal located in the cell. It may be set in a UE specific method that is applied differently.
  • SOTP subframe offset
  • the second macro base station 210 informs each terminal located in the second macro cell 200 of the subframe offset (SOTP) of the transmission power for each generated subframe (step 330).
  • the second macro base station 210 determines the system information as the subframe offset of the transmission power of each subframe. Notify each terminal in the cell through, and if the subframe offset (SOTP) of the transmission power for each subframe is set to UE specific (UE specific) may be notified to each terminal through a Radio Resource Control (RRC) message.
  • RRC Radio Resource Control
  • Each terminal located in the second macro cell 200 corrects uplink transmission power based on a subframe offset (SOTP) of transmission power for each subframe transmitted from the second macro base station 210 (step 340).
  • SOTP subframe offset
  • each of the terminals 211 and 213 located in the second macro cell 200 may correct uplink transmission power through Equation 2 or Equation 3 below.
  • Equation 2 or Equation 3 f ( ⁇ TPC ) may be always set to 0.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention, for example, an uplink transmission power control method performed in the second macro cell 200 shown in FIGS. 1 and 2.
  • Shown. 5 is a conceptual diagram illustrating a method for controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
  • the second macro base station 210 is adjacent to the second macro cell 200.
  • Resource allocation information of the first macro cell 100 is obtained (step 410).
  • the first macro base station 110 and the second macro base station 210 exchange resource allocation information (ie, a location pattern of a blank subframe or almost blank subframe) through an interface (for example, an X2 interface) connected between the base stations.
  • the second macro base station 210 may obtain resource allocation information set by the first macro base station 110.
  • the second macro base station 210 determines a subframe offset (SOTP) of the transmission power based on the resource allocation information of the first macro base station 110 and / or the resource allocation information allocated by the second macro base station 210. Create (step 420).
  • SOTP subframe offset
  • the second macro base station 210 performs a predetermined period of subframe offset of the transmission power based on the resource allocation information acquired from the first macro base station 110, that is, a subframe used for data transmission and reception or an almost blank subframe pattern. It can be configured to have.
  • the second macro base station 210 is [S SF (0), [S] SF (1), [S] SF (2), ...,? SF (T). ]] Generates a subframe offset vector of transmit power corresponding to one period.
  • Such a method may be useful when the pattern of an almost blank subframe is repeated at regular intervals.
  • the second macro base station 210 may have eight subframes corresponding to one period T (that is, the sub subframes).
  • T the subframe offset vectors [ ⁇ SF (0), ⁇ SF (1), ⁇ SF (2), ..., ⁇ SF (7)] for each of the frames 0 to 7)
  • the UE compensates the transmission power for all subframes using the received subframe offset vector of one cycle of transmission power, thereby signaling rather than transmitting the subframe offsets of the transmission power for each subframe.
  • the recovery can be significantly reduced.
  • the second macro base station 210 notifies each terminal located in the second macro cell 200 of the generated subframe offset vector of one cycle of transmission power (step 430).
  • Each terminal located in the second macro cell 200 corrects uplink transmission power based on the subframe offset vector of the transmission power transmitted from the second macro base station 210 (step 440).
  • each terminal located in the second macro cell 200 in the 3GPP LTE system may correct uplink transmission power through Equation 4 or Equation 5 below.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • the second macro base station 210 is a first adjacent to the second macro cell 200.
  • Resource allocation information of the macro cell 100 is obtained (step 610).
  • the first macro base station 110 and the second macro base station 210 exchange resource allocation information (ie, a location pattern of a blank subframe or almost blank subframe) through an interface (for example, an X2 interface) connected between the base stations.
  • the second macro base station 210 may obtain resource allocation information set by the first macro base station 110.
  • the second macro base station 210 subframes of transmission power for each subframe based on the obtained resource allocation information of the first macro base station 110 and / or the resource allocation information allocated by the second macro base station 210.
  • the offset level is set in one of two steps (step 620).
  • the subframe offset of transmit power for each subframe is or It can be set to either. here, or One may be set to a value (eg, 0) indicating not to use the subframe offset of the transmission power.
  • Such a method may be useful when the magnitude of the inter-cell interference signal is classified into two levels.
  • the second macro base station 210 or Any one may be set as a reference offset level, and a method of providing a terminal with only a position of a subframe to which the other offset level is applied may be used.
  • the second macro base station 210 Set to the reference offset level, Only the location of the subframe to which is applied may be provided to the terminal.
  • the location of the subframe to which is applied may be provided in the form of a bitmap.
  • the second macro base station 210 may provide only the period and the position offset of the subframe to the terminal.
  • the second macro base station 210 informs each terminal located in the second macro cell 200 the subframe offset (SOTP) of the transmission power generated as described above (step 630).
  • SOTP subframe offset
  • Each terminal located in the second macro cell 200 corrects the uplink transmission power based on the subframe offset (SOTP) of the transmission power transmitted from the second macro base station 210 (step 640).
  • SOTP subframe offset
  • each terminal located in the second macro cell 200 in the 3GPP LTE system In the case of a subframe to which is applied, the transmission power of the subframe can be corrected by Equation 6 below. In the case of the applied subframe, the transmission power of the subframe can be corrected by Equation 7 below.
  • the terminal may correct the transmit power of the i-th subframe by Equation (8).
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method of controlling uplink transmission power according to another embodiment of the present invention.
  • the second macro base station 210 is connected to the second macro cell 200.
  • Resource allocation information of the adjacent first macro cell 100 is obtained (step 710).
  • the first macro base station 110 and the second macro base station 210 exchange resource allocation information (ie, a location pattern of a blank subframe or almost blank subframe) through an interface (for example, an X2 interface) connected between the base stations.
  • the second macro base station 210 may obtain resource allocation information set by the first macro base station 110.
  • the second macro base station 210 generates a plurality of subframe sets based on the acquired resource allocation information of the first macro base station 110 and / or the resource allocation information allocated by the second macro base station 210 (step) 720).
  • the second macro base station 210 may compare its blank subframe pattern with the blank subframe allocated by the first macro base station 110 and generate a plurality of subframe sets based on the result.
  • the second macro base station 210 may determine the inter-cell interference signal.
  • Subframes 0, 3, 4, 6, 8, 11, and 12, which are expected to have a large size, are generated as the first subframe set, and subframes 1, 2, 5, which are predicted to have a small size of the inter-cell interference signal Generates 7, 9 as the second subframe set.
  • the subframe set may be generated in a cell specific method or a terminal specific method.
  • the second macro base station 210 informs the terminal of the set information of the generated subframe (step 730).
  • the second macro base station 210 independently transmits a TPC command to each terminal according to each generated subframe set (step 740).
  • the second macro base station 210 may transmit both a transmission power control command applied to each subframe set and a transmission power control command commonly applied to all subframe sets.
  • Each UE belonging to the second macro cell 200 performs transmission power of each subframe included in the corresponding subframe set based on the transmission power control command transmitted from the second macro base station 210 as shown in Equation 9 below. Adjust
  • _ TPC_SFS_i means a transmission power control command of the subframe set i.
  • each terminal is assigned to all subframe sets.
  • Equation 10 is applied to adjust the transmission power of all subframes.
  • _ TPC_SFS_A means a transmission power control command applied to all subframe sets.
  • the subframes are divided into two subframe sets, for example.
  • the present invention is not limited thereto, and two or more subframe sets may be generated according to an inter-cell interference situation.
  • the second macro base station controls the uplink transmission power, for example, but is illustrated and described. However, this is for convenience of description and is not limited thereto. Do not. That is, the uplink transmission power control method according to the embodiments of the present invention shown in and described with reference to FIGS. 3 to 8 may be performed in a first macro base station, and all base stations (eg, first base stations) located in adjacent cells. 1 macro base station and second macro base station).

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법이 개시된다. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하고, 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송한다. 따라서, 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있다.

Description

이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법에 관한 것이다.
셀간 간섭 조정(ICIC: Inter-Cell Interference Coordination)은 셀간 간섭을 고려함으로써 셀 경계지역의 데이터 속도를 높이는 스케줄링 전략이다. 기본적으로 셀간 간섭 조정은 인접한 셀들에서의 전송에 의한 간섭을 조절하기 위하여 상향링크 및 하향링크 스케줄러에 특정한 제약조건을 설정하는 것을 의미한다. 특정 셀에서 주파수 일부분의 송신전력을 억제하게 되면 인접한 셀들에서는 해당 주파수 부분에서 감지되는 간섭이 낮아질 것이며, 이러한 스펙트럼 부분은 인접한 셀 내의 사용자들에게 보다 높은 데이터 속도를 제공하는 데 사용될 수 있다.
3GPP LTE 시스템은 다양한 셀간 간섭 조정(ICIC) 방식들의 구현을 위하여 RNTP(Relative Narrowband Tx Power), RNTP threshold, UL HII(UpLink High Interference Indicator), UL IOI(Interference Overload Indicator) 등의 간섭 지시자(interference indicator)를 기지국 사이에서 교환하는 기능을 지원한다. 상기 간섭 지시자들은 주파수 영역에서 정의되어 주파수 영역에서 전송을 제한함으로써 인접 셀간의 간섭을 관리하기 위한 용도로 사용된다.
한편, 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경에서 셀간 간섭 조정을 위하여, 주파수 영역에 추가하여 시간 영역에서 셀간 간섭 조정(time-domain ICIC)을 수행하는 기술이 제안되었다.
그러나, 시간 영역 셀간 간섭 조정(Time-domain ICIC)은 인접 셀간의 간섭 신호의 크기가 서브프레임의 사용 여부에 따라 큰 차이를 가지기 때문에 송신 전력 제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 통해 매 서브프레임 마다 조정해 주어야 하고, 이로 인해 TPC 시그널링이 빈번하게 발생하게 되는 문제가 있다.
또한, 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법은 간섭 신호의 크기가 미리 설정된 전력 제어 범위을 초과하는 경우에는 정확한 송신 전력 제어가 어려운 단점이 있다.
상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있는 상향링크 송신 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계 및 상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe(ABS)의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 각 서브프레임별로 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 셀 특정(cell specific) 또는 단말 특정(UE specific) 중 어느 하나의 방식으로 생성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 셀 특정 방식으로 생성된 경우에는 상기 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 전송하고, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 단말 특정 방식으로 생성된 경우에는 제2 계층 보다 상위에 위치한 프로토콜 계층의 시그널링을 통해 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송할 수 있다.
여기서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 패턴에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터로 생성할 수 있다.
여기서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는, 상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 두 개로 생성하고, 서브프레임 각각에 대한 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 상기 설정된 두 개 중 어느 하나로 설정할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치만을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는, 상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치가 주기를 가지는 경우, 상기 주기 및 상기 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임의 위치 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은, 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계와, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 복수의 서브프레임 집합 정보를 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계 및 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계는, 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계 및 상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계는, 상기 제2 기지국이 모든 서브프레임 집합에 공통으로 적용되는 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 이동통신 시스템의 상향링크 송신 전력 제어 방법에 따르면, 소정 기지국이 인접한 셀에 위치한 기지국으로부터 제공된 인접 셀의 자원 할당 정보(즉, almost blank subframe 위치 정보)에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 생성한 후 각 단말에 전송하고, 각 단말은 상기 소정 기지국으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 상향링크의 송신전력을 보정한다. 또는, 인접한 셀에 위치한 기지국으로부터 제공된 인접 셀의 자원 할당 정보에 기초하여 복수의 서브프레임의 집합을 생성한 후, 생성된 복수의 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 제공한다.
따라서, 상향링크의 송신 전력 제어를 위한 시그널링 회수를 감소시킬 수 있고, 정확한 송신 전력 제어를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법이 수행되는 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 환경을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시한 이종 네트워크 환경에서 수행되는 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법은 LTE, LTE-Advanced, WiMAX 및 WiBro를 포함하는 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 '단말'이라함은 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(MT: Mobile Terminal), 사용자 단말, 사용자 장비(UE: User Equipment), 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS: Subscriber Station), 무선 기기(Wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로 지칭될 수 있다. 또한, ‘기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(Base Station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 전송 포인트(transmission point), 원격 무선 장치(RRH: Remote Radio Head) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법이 수행되는 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 환경을 나타내는 개념도이다. 또한, 도 2는 도 1에 도시한 이종 네트워크 환경에서 수행되는 시간 영역 셀간 간섭 조정 방법을 나타내는 개념도이다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 시간영역에서의 셀간 간섭 조정 방법을 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 서로 인접한 제1 마크로 셀(100) 및 제2 마크로 셀(200)에는 각각 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)이 존재한다. 제1 마크로 셀(100) 내에는 피코 셀(150, 또는 펨토 셀)이 존재하고, 상기 피코 셀(150) 내에는 피코 기지국(151)이 존재한다.
제1 마크로 셀(100)에 속한 제1 단말(111)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 서비스를 제공받고, 제2 마크로 셀(200)에 속한 제2 단말(211) 및 제3 단말(213)은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 서비스를 제공받는다. 또한, 피코 셀(150)에 속한 제4 단말(153)은 피코 기지국(151)으로부터 서비스를 제공받는다.
도 1에 도시한 바와 같은 이종 네트워크 환경에서 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)은 각각 인접 셀의 자원 할당 상황을 고려하여 시간 영역에서 상향링크의 송신 전력을 제어함으로써 셀간 간섭을 조정한다.
도 2는 도 1에 도시한 각 기지국들이 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임과 사용하지 않는 서브프레임을 예를 들어 도시한 것으로, 제1 마크로 셀(100) 내의 피코 셀(150)에 위치한 피코 기지국(151)은 셀 경계 사용자에게 제1 마크로 기지국(110)이 사용하지 않는 자원(즉, 서브 프레임)을 사용함으로써 셀 경계 사용자의 성능을 향상시킨다. 예를 들면, 시간 t0에서 제1 마크로 기지국(110)은 서브프레임 0을 셀 경계 사용자에게 할당하지 않음으로써 셀 경계 사용자의 성능을 향상시킨다. 여기서, 데이터 송신을 하지 않거나 송신을 하더라도 매우 적은 송신전력만을 허용하는 서브프레임을 'blank subframe' 또는 'almost blank subframe(ABS)'이라 지칭하기도 한다.
한편, 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200) 내에 다른 기지국이 존재하지 않기 때문에 모든 서브프레임을 사용한다.
시간 영역 셀간 간섭 조정 방법에서는 상기한 바와 같이 각 셀에서 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임을 시간 영역에서 구분하여 서로 다른 셀의 기지국이 동일한 시간에 서브프레임을 사용하지 않음으로써 인접 셀간의 간섭을 조정한다.
3GPP LTE를 포함한 이동통신 시스템은 상향링크 송신 전력제어를 사용한다. 상향링크 송신 전력제어는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel), 상향링크 SRS(Sounding Reference Siganls) 등의 서로 다른 상향링크 물리채널들과 신호들이 적절한 전력으로 셀단에서 수신되도록 물리채널 및 신호의 전송 전력을 제어하는 것으로, 주된 목적은 요구 수신 신호대간섭잡음비율(required received SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio))을 획득하는 것과 인접셀에 미치는 간섭을 제어하는 것이다.
상향링크 전력제어에서 단말 송신전력은 개루프(open-loop) 방식의 전력제어와 폐루프(close-loop) 방식의 전력제어의 조합으로 이루어진다. 개루프 방식은 기지국으로부터 제공된 정적(static) 또는 반정적(semi-static) 파라미터를 이용하여 단말이 송신전력을 결정하는 것으로 단말의 송신전력이 하향링크 경로 감쇄에 따라 변함을 의미하고, 폐루프 방식은 하향링크를 통해 전송되는 명시적인 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 통해 단말의 송신전력을 기지국이 직접적으로 제어하는 것을 의미한다.
구체적으로, 3GPP LTE 시스템의 단말의 송신전력은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2011006009-appb-M000001
수학식 1에서 처음 두 항(즉,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000001
)은 개루프 방식의 전력제어 항을 나타내며 빠르게 변하지 않는 정적 또는 반정적인 특성을 가진다. 또한, 수학식 1의 마지막 두 항(즉,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000002
)은 전송 포맷 및 전송 대역폭에 따라 자동으로 결정된다.
수학식 1에서 P0는 시스템 정보의 일부로 방송되는 셀-특정 파라미터를 의미하고, α는 경로 감쇄 보상 파라미터를 의미하며, PL은 단말에 의해 추정된 하향링크 경로 감쇄값을 의미하고, ㅿTF는 상향링크 물리 채널(예를 들면, PUCCH 또는 PUSCH) 포맷에 대한 서로 다른 SINR 요구조건을 반영한 전력제어를 위한 송신 전력 보정을 나타내는 오프셋 값을 의미한다. M은 특정 서브프레임에 대해 유효한 자원 블록의 수를 나타내는 것으로 할당된 자원의 대역폭을 의미한다.
또한, f(ㅿTPC)는 기지국에서 명시적인 송신 전력제어(TPC) 명령을 통해 단말에게 직접적으로 제공하는 폐루프 방식의 송신전력 제어 항을 나타내며, 누적(accumulative) 방식이 사용될 수 있다. 즉, 각 단말은 수신된 송신 전력제어 명령에 기초하여 ㅿTPC 값을 특정 양 만큼 증가 또는 감소시킬 수 있다.
시간 영역 셀간 간섭 조정(time-domain ICIC)을 수행할 경우, 기지국에서 겪는 인접셀간의 간섭 신호의 크기가 서브프레임별로 매우 다를 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)은 모두 서브프레임 0을 사용하기 때문에 서로 심한 간섭을 받게 된다. 한편, 서브프레임 1은 제2 마크로 기지국(210)은 사용하고 제1 마크로 기지국(110)은 사용하지 않기 때문에 제2 마크로 기지국(210)의 사용자는 제1 마크로 기지국(110)으로부터 간섭을 받지 않게 된다.
상기한 바와 같이 셀간 간섭 신호의 크기가 서브프레임 별로 매우 큰 차이를 가지는 경우, 제1 마크로 기지국(110) 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 모든 서브프레임에 대해 일정한 요구 수신 SINR을 얻기 위해서는 송신 전력제어 명령 f(ㅿTPC)을 통해 매 서브프레임마다 송신 전력을 조정해야 하는 단점이 있고, 셀간 간섭 신호의 크기가 미리 설정된 송신 전력 제어의 범위를 초과하는 경우 정확한 송신 전력을 제어하기 어려운 문제가 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 송신 전력 제어 방법에서는, 시간 영역에서 셀간 간섭 제어(time-domain ICIC)를 수행하는 환경에서 데이터 송수신을 위해 사용하지 않는 서브프레임(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe)의 패턴이 주기적이라는 특징을 가진다는 점을 이용한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도로서, 도 1 및 도 2에 도시한 제2 마크로 셀(200)에서 수행되는 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 예를 들어 도시하였다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 310). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 각 서브프레임 i에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(subframe offset of transmit power, SOTP) ㅿSF(i)을 생성한다(단계 320). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 획득한 자원할당 정보 즉, 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임 또는 blank subframe 패턴을 자신의 서브프레임 패턴과 비교하여 제1 마크로 셀(100)과 제2 마크로 셀(200)의 셀간 간섭 신호의 크기를 추정한 후, 추정된 셀간 간섭 신호의 크기를 고려하여 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성할 수 있다.
또한, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 셀 내의 모든 단말에게 동일하게 적용하는 셀 특정(cell specific) 방식으로 설정하거나 또는 셀 내에 위치하는 단말별로 다르게 적용하는 단말 특정(UE specific) 방식으로 설정할 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 330). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)이 셀 특정(cell specific)으로 설정된 경우에는 상기 각 서브프레임의 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 셀 내의 각 단말에게 통보하고, 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)이 단말 특정(UE specific)으로 설정된 경우에는 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 각 단말에 통보할 수 있다.
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 340).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말(211, 213)은 하기의 수학식 2 또는 수학식 3을 통해 상향링크의 송신전력을 보정할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2011006009-appb-M000002
수학식 3
Figure PCTKR2011006009-appb-M000003
상기 수학식 2 또는 수학식 3에서 f(ㅿTPC)는 항상 0으로 설정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도로서, 도 1 및 도 2에 도시한 제2 마크로 셀(200)에서 수행되는 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 예를 들어 도시하였다. 또한, 도 5는 도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 410). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 생성한다(단계 420).
여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)으로부터 획득한 자원할당 정보 즉, 데이터 송수신을 위해 사용하는 서브프레임 또는 almost blank subframe 패턴에 기초하여 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지도록 구성할 수 있다.
즉, 송신전력의 서브프레임 오프셋 주기가 T인 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 [ㅿSF(0), ㅿSF(1), ㅿSF(2),... ,ㅿSF(T)]와 같이 한 주기에 해당하는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 생성한다.
이와 같은 방법은 almost blank subframe의 패턴이 일정 주기로 반복되는 경우 유용할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 마크로 기지국의 blank subframe 패턴이 8개씩 반복되는 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 한 주기(T)에 해당하는 8개 서브프레임(즉, 서브프레임 0 내지 7) 각각에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터 [ㅿSF(0), ㅿSF(1), ㅿSF(2),... ,ㅿSF(7)]를 생성한 후 이를 단말에 전송하면, 단말은 수신된 한 주기의 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 이용하여 모든 서브프레임에 대한 송신전력을 보정함으로써, 모든 서브프레임 각각에 대해 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송하는 것보다 시그널링 회수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 한 주기의 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 430).
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 440).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 하기의 수학식 4 또는 수학식 5를 통해 상향링크의 송신전력을 보정할 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2011006009-appb-M000004
수학식 5
Figure PCTKR2011006009-appb-M000005
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 610). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 레벨을 두 단계 중 어느 하나로 설정한다(단계 620).
예를 들어, 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋은
Figure PCTKR2011006009-appb-I000003
또는
Figure PCTKR2011006009-appb-I000004
중 어느 하나로 설정될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000005
또는
Figure PCTKR2011006009-appb-I000006
중 하나는 송신전력의 서브프레임 오프셋을 사용하지 않음을 지시하는 값(예를 들면, 0)으로 설정될 수 있다.
이와 같은 방법은 셀간 간섭 신호의 크기가 두 개의 레벨로 분류되는 경우 유용할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 각 서브프레임에 대한 송신전력의 서브프레임 오프셋 레벨을 두 단계로 설정하는 방법에서, 제2 마크로 기지국(210)은
Figure PCTKR2011006009-appb-I000007
또는
Figure PCTKR2011006009-appb-I000008
중 어느 하나를 기준 오프셋 레벨로 설정하고, 다른 하나의 오프셋 레벨이 적용되는 서브프레임의 위치만을 단말에게 제공하는 방법을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제2 마크로 기지국(210)은
Figure PCTKR2011006009-appb-I000009
를 기준 오프셋 레벨로 설정하고,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000010
가 적용되는 서브프레임의 위치만을 단말에게 제공할 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000011
가 적용되는 서브프레임의 위치는 비트맵(bitmap) 형태로 제공될 수도 있다. 또는 상기
Figure PCTKR2011006009-appb-I000012
가 적용되는 서브프레임의 위치가 주기를 가지는 경우, 제2 마크로 기지국(210)은 주기 및 서브프레임의 위치 오프셋만을 단말에 제공할 수도 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 상기한 바와 같이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)을 제2 마크로 셀(200) 내에 위치한 각 단말에게 알린다(단계 630).
제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP)에 기초하여 상향링크의 송신 전력을 보정한다(단계 640).
예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 제2 마크로 셀(200)에 위치하는 각 단말은
Figure PCTKR2011006009-appb-I000013
가 적용되는 서브프레임의 경우에는 하기의 수학식 6에 의해 서브프레임의 송신 전력을 보정할 수 있고,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000014
이 적용되는 서브프레임의 경우에는 하기의 수학식 7 에 의해 서브프레임의 송신 전력을 보정할 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2011006009-appb-M000006
수학식 7
Figure PCTKR2011006009-appb-M000007
또는, 상기한 바와 같이
Figure PCTKR2011006009-appb-I000015
가 기준으로 설정되고,
Figure PCTKR2011006009-appb-I000016
가 적용되는 서브프레임의 위치가 주기 T를 가지고, 서브프레임의 위치 오프셋이 0으로 설정된 경우, 단말은 i번째 서브프레임의 송신전력을 수학식 8에 의해 보정할 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2011006009-appb-M000008
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1, 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상향 링크 송신 전력 제어 방법을 설명하면, 먼저 제2 마크로 기지국(210)은 제2 마크로 셀(200)과 인접한 제1 마크로 셀(100)의 자원 할당 정보를 획득한다(단계 710). 여기서, 제1 마크로 기지국(110)과 제2 마크로 기지국(210)은 기지국간 연결된 인터페이스(예를 들면, X2 인터페이스)를 통해 자원 할당 정보(즉, blank subframe 또는 almost blank subframe의 위치 패턴)를 교환할 수 있고, 이를 통해 제2 마크로 기지국(210)은 제1 마크로 기지국(110)에 의해 설정된 자원 할당 정보를 획득할 수 있다.
제2 마크로 기지국(210)은 획득한 제1 마크로 기지국(110)의 자원할당 정보 및/또는 제2 마크로 기지국(210)에서 할당한 자원할당 정보에 기초하여 복수의 서브프레임 집합을 생성한다(단계 720). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 자신의 blank subframe 패턴과 제1 마크로 기지국(110)에서 할당한 blank subframe을 비교하고, 그 결과에 기초하여 복수의 서브프레임 집합을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 마크로 기지국(110) 및 제2 마크로 기지국(210)이 각각 할당한 서브프레임의 사용 패턴이 도 8에 도시한 바와 같다면, 제2 마크로 기지국(210)은 셀간 간섭 신호의 크기가 클 것으로 예측되는 서브프레임 0, 3, 4, 6, 8, 11, 12를 제1 서브프레임 집합으로 생성하고, 셀간 간섭 신호의 크기가 크지 않은 것으로 예측되는 서브프레임 1, 2, 5, 7, 9를 제2 서브프레임 집합으로 생성한다.
여기서, 서브프레임 집합은 셀 특정 방식 또는 단말 특정 방식으로 생성될 수 있다.
이후, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 서브프레임의 집합 정보를 단말에 알려준다(단계 730). 그리고, 제2 마크로 기지국(210)은 생성된 각 서브프레임 집합에 따라 독립적으로 송신전력제어(TPC) 명령을 각 단말에 전송한다(단계 740). 여기서, 제2 마크로 기지국(210)은 각 서브프레임 집합별로 적용되는 송신전력제어 명령과, 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령 모두를 전송할 수도 있다.
제2 마크로 셀(200)에 속한 각 단말은 제2 마크로 기지국(210)으로부터 전송된 송신전력제어 명령에 기초하여 해당 서브프레임 집합에 포함된 각 서브프레임의 송신전력을 하기의 수학식 9와 같이 조정한다.
수학식 9
Figure PCTKR2011006009-appb-M000009
수학식 9에서 ㅿTPC_SFS_i는 서브프레임 집합 i의 송신전력제어 명령을 의미한다.
또한, 제2 마크로 기지국(210)이 각 서브프레임 집합별로 적용되는 송신전력제어 명령과, 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령 모두를 전송하는 경우, 각 단말은 모든 서브프레임 집합에 공통적으로 적용되는 송신전력제어 명령이 수신된 경우에는, 수학식 10을 적용하여 모든 서브프레임의 송신전력을 조정한다.
수학식 10
Figure PCTKR2011006009-appb-M000010
수학식 10에서 ㅿTPC_SFS_A는 모든 서브프레임 집합에 적용되는 송신전력제어 명령을 의미한다.
도 7 및 도 8에서는 서브프레임을 두 개의 서브프레임 집합으로 구분하는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 여기에 한정되는 것은 아니며 셀간 간섭 상황에 따라 두 개 이상의 서브프레임 집합이 생성될 수도 있음은 자명하다.
또한, 도 3 내지 도 8에 도시한 본 발명의 실시예들에서는 제2 마크로 기지국이 상향링크의 송신전력을 제어하는 것으로 예를 들어 도시 및 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 여기에 한정되지 않는다. 즉, 도 3 내지 도 8에 도시하고 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크의 송신전력 제어 방법은 제1 마크로 기지국에서 수행될 수도 있고, 인접한 셀에 각각 위치한 모든 기지국(예를 들면, 제1 마크로 기지국 및 제2 마크로 기지국)에서 각각 수행될 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋(SOTP: Subframe Offset of Transmit Power)을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe(ABS)의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 각 서브프레임별로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 셀 특정(cell specific) 또는 단말 특정(UE specific) 중 어느 하나의 방식으로 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 셀 특정 방식으로 생성된 경우에는 상기 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 시스템 정보를 통해 전송하고, 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋이 단말 특정 방식으로 생성된 경우에는 제2 계층 보다 상위에 위치한 프로토콜 계층의 시그널링을 통해 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은,
    상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 패턴에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 일정 주기를 가지는 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터로 생성하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법은,
    상기 제2 기지국으로부터 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터를 수신한 적어도 하나의 단말이 각각 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋 벡터에 기초하여 각 서브프레임의 송신전력을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 송신전력의 서브프레임 오프셋을 생성하는 단계는,
    상기 획득한 인접셀의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 두 개로 생성하고, 서브프레임 각각에 대한 상기 송신전력의 서브프레임 오프셋을 상기 설정된 두 개 중 어느 하나로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치만을 상기 적어도 하나의 단말에게 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 생성된 송신전력의 서브프레임 오프셋을 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계는,
    상기 생성된 두 개의 송신전력의 서브프레임 오프셋 중 어느 하나를 기준 오프셋으로 설정하고, 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임들의 위치가 주기를 가지는 경우, 상기 주기 및 상기 다른 하나의 오프셋이 적용되는 서브프레임의 위치 오프셋을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  11. 서로 인접한 두 셀에 각각 위치하는 제1 기지국 및 제2 기지국을 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 복수의 서브프레임 집합 정보를 해당 셀에 속한 적어도 하나의 단말에게 전송하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어(TPC: Transmit Power Control) 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 자원할당 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 제1 기지국의 자원할당 정보 중 almost blank subframe의 위치 정보에 기초하여 상기 복수의 서브프레임 집합을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기지국 중 적어도 하나의 기지국이 상기 생성된 서브프레임 집합 별로 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계는,
    상기 제2 기지국이 모든 서브프레임 집합에 공통으로 적용되는 송신전력제어 명령을 상기 적어도 하나의 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 상향링크 송신전력 제어 방법.
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