WO2015115785A1 - 이종망 네트워크 시스템에서 간섭 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

이종망 네트워크 시스템에서 간섭 제어 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2015115785A1
WO2015115785A1 PCT/KR2015/000880 KR2015000880W WO2015115785A1 WO 2015115785 A1 WO2015115785 A1 WO 2015115785A1 KR 2015000880 W KR2015000880 W KR 2015000880W WO 2015115785 A1 WO2015115785 A1 WO 2015115785A1
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cell
gbr
terminal
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abs
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PCT/KR2015/000880
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English (en)
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Inventor
고수민
김은용
전병욱
강재원
박경호
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an interference control method and apparatus therefor in a heterogeneous network system.
  • eICIC enhanced Inter-Cell Interference Coordination
  • the macro cell load when using an association rule between base stations and terminals (a rule in which a base station having the largest signal strength serves a terminal) is used. Is not sufficiently dispersed in the pico cell.
  • the terminal selects a cell having the maximum RSRP (Reference Signal Received Power) as the serving cell, even though the pico cell is an optimal cell, some terminals may access the macro cell. Some of these terminals may cause serious interference problems in the pico cell, and degrade the performance of the entire network. In addition, if the number of terminals accessing the pico cell is very small than the terminals accessing the macro cell, it is not very effective in terms of resource utilization.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • eICIC uses Cell Range Expansion (CRE) technology that provides a handover criterion between a macro cell and a pico cell.
  • CRE Cell Range Expansion
  • the eICIC allows the pico cell to serve for a terminal whose signal strength from the pico cell is weaker than the signal strength from the macro cell to the cell range expansion (CRE) bias (in dB) to further distribute the load to the pico cell.
  • CRE Cell Range Expansion
  • the UEs of the CRE region connected to the pico cell are subjected to severe interference from the macro cell.
  • the macro cell reduces interference on the pico cell by not transmitting data in a specific subframe.
  • the subframe in which the macro cell does not transmit data is called ABS (Almost Blank Subframe).
  • ABS Almost Blank Subframe
  • the ABS ratio is determined using the number of terminals respectively connected to the macro cell and the pico cell.
  • the prior art can determine the ABS ratio appropriately when each terminal needs the same amount of radio resources.
  • the present invention provides a method for efficiently determining the ABS ratio for inter-cell interference control in a broadband wireless communication system composed of a plurality of macro cells and a plurality of pico cells.
  • the present invention provides a method of measuring the load in each cell and exchanging the measured results between cells for determining the ABS ratio.
  • the interference control method of the apparatus for determining an Almost Blank Subframe (ABS) ratio in a wireless communication system in which a cell range expansion (CRE) region is defined includes at least one first cell and at least one Receiving information regarding a data load in a cell from a second cell, determining an ABS ratio based on the radio resource requirement of the CRE terminal with respect to the radio resource requirement of the entire cell, obtained from the information on the data load And transmitting the determined ABS ratio to any one of the first cell and the second cell.
  • the interference control method of the base station in a wireless communication system in which a CRE (Cell Range Expansion) area is defined comprising: reporting information on the data load in the cell to the Almost Blank Subframe (ABS) ratio determination device; Receiving information on the ABS ratio from the ABS ratio determination device and performing data communication through a radio resource to which the ABS is allocated according to the ABS ratio, wherein the ABS ratio includes: at least one first cell; And based on the radio resource requirement of the CRE terminal for the radio resource requirement of the entire cell, obtained from the information about the data load reported from the at least one second cell.
  • ABS Almost Blank Subframe
  • the interference control method of the base station in a wireless communication system in which a CRE (Cell Range Expansion) area is defined comprising: reporting information on the data load in the cell to the Almost Blank Subframe (ABS) ratio determination device; And performing data communication with a CRE terminal through a radio resource allocated with an ABS at an adjacent base station according to an ABS ratio determined based on the information about the data load, wherein the ABS ratio includes at least one first cell and at least Based on the radio resource requirement of the CRE terminal with respect to the radio resource requirement of the entire cell, which is obtained from the information on the data load reported from one second cell, it is determined.
  • ABS Almost Blank Subframe
  • the ABS (Almost Blank Subframe) ratio determination apparatus for controlling the interference in a wireless communication system in which a CRE (Cell Range Expansion) area is defined, the communication unit for performing data communication and at least one first cell and at least Receiving information about a data load in a cell from one second cell, and determining an ABS ratio, based on the radio resource demand of the CRE terminal with respect to the radio resource demand of the entire cell, obtained from the information on the data load; And a controller for controlling to transmit the determined ABS ratio to any one of the first cell and the second cell.
  • CRE Cell Range Expansion
  • a base station performing interference control may include information about a communication unit performing data communication and data load in a cell in an Almost Blank Subframe (ABS) ratio. And a controller for reporting to the determination device, receiving information about the ABS ratio from the ABS ratio determination device, and controlling data communication through the allocated radio resource according to the ABS ratio. And determined based on the radio resource requirement of the CRE terminal for the radio resource requirement of the entire cell, obtained from the information about the data load reported from the at least one first cell and the at least one second cell. .
  • ABS Almost Blank Subframe
  • a base station performing interference control may include information about a communication unit performing data communication and data load in a cell in an Almost Blank Subframe (ABS) ratio. And a controller for reporting data to a determination device and controlling data communication with a CRE terminal through a radio resource allocated to an ABS in a neighboring base station according to an ABS ratio determined based on the information on the data load.
  • ABS Almost Blank Subframe
  • the interference control method according to the present invention can improve the overall performance of a network system including a macro cell and a pico cell by determining an ABS ratio using load information of each cell.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a view for explaining a CRE terminal.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of devices for performing the ABS determination method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a load calculation method of a macro base station according to the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a load calculation method of a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a method for determining the ABS ratio of the ABS ratio determining apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the ABS ratio determination process of FIG. 6 in more detail.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for determining an ABS ratio according to the present invention.
  • the present invention can be applied to a broadband wireless communication system composed of a plurality of macro cells and a plurality of small cells.
  • various embodiments will be described using pico cells as an example small cell.
  • the small cell is not limited thereto, and the present invention may be applied to various small cells such as femto cells and nano cells.
  • the CRE region according to an embodiment of the present invention may be referred to as a spare region.
  • the spare area may be an area set to distribute load between cells according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a method for controlling interference of a macro cell on a pico cell in a wireless communication system in which a macro cell and a small cell coexist.
  • the present invention relates to a method of efficiently determining a downlink transmission prohibition time when attempting to reduce interference on a pico cell by prohibiting downlink transmission of a macro cell for some time.
  • the downlink transmission prohibition time is determined using load information of a macro cell and a pico cell.
  • the present invention provides a method of measuring the load of a cell in each cell and exchanging measured information between cells to determine a downlink transmission prohibition time.
  • the present invention will be described in terms of 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project, Long-Term Evolution) wireless communication system standard, but it can of course be extended to other communication systems.
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project, Long-Term Evolution
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • a wireless communication system to which the present invention is applied includes at least one macro cell and at least one pico cell.
  • At least one macro cell may be serviced by macro base stations 101 and 103, and at least one pico cell may be serviced by pico base stations 105 and 107.
  • the pico cell serves some terminals in the macro cell to distribute the load of the macro cell.
  • the transmit power of the pico base stations 105, 107 is very low compared to the transmit power of the macro base stations 101, 103, and the coverage of the pico cells supported by the pico base stations 105, 107 is very small compared to the macro cells.
  • the terminal may access a macro cell or pico cell and perform data communication with the base station.
  • the terminal may select a cell whose RSRP is maximum as its serving cell.
  • the pico cell may be connected to the macro cell even though the terminal is the optimal cell. In this case, since the terminal accessing the macro cell is located adjacent to the pico cell, the terminal receives interference from the pico cell.
  • the wireless communication system defines a CRE so that a part of the terminal having a high RSRP of the macro cell can receive a service from the pico cell, which will be described in detail with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a view for explaining a CRE terminal.
  • a terminal of a pico cell may be classified into a CRE terminal and a non-CRE terminal.
  • the terminal when the RSRP from the macro base station 201 is larger than the RSRP from the pico base station 203 in the macro cell, the terminal receives service from the macro base station 201.
  • the terminal serviced by the macro base station 201 as described above is referred to as a macro terminal 205.
  • the macro terminal 205 may be closer to the macro base station 201 than the pico base station 203 in distance and is not significantly affected by the interference of the pico cell while receiving service from the macro base station 201.
  • the terminal When the RSRP from the macro base station 201 in the macro cell is smaller than the RSRP from the pico base station 203, the terminal receives service from the pico base station 203.
  • a terminal serviced by the pico base station 203 is referred to as a pico terminal or a non CRE terminal 207.
  • the non CRE terminal 207 may be closer to the pico base station 203 than the macro base station 201 in distance.
  • some terminals access the pico base station 203 by the network even though the RSRP from the macro base station 201 is larger than the RSRP from the pico base station 203. This is to provide a higher data transmission speed to the terminal while distributing the load of the macro cell to the pico cell.
  • the network may allow the signal strength from the pico cell to be connected to the pico base station 203 with respect to a terminal whose signal strength from the macro cell is weaker by CRE (Cell Range Expansion) bias (unit: dB).
  • CRE Cell Range Expansion
  • Receiving a service from a pico cell by some terminals outside the pico cell has an effect of defining a new region between the macro cell and the pico cell.
  • a region is called a CRE region
  • a terminal operating in the CRE region is a CRE terminal. Named 209.
  • the CRE terminal is a terminal receiving a lot of interference from the macro cell
  • the non CRE terminal may be defined as a terminal receiving less interference from the macro cell.
  • the CRE terminal 209 is severely subjected to interference by the macro cell because the RSRP from the macro base station 201 receives a service from the pico base station 203 having a relatively low transmission power while being in a large area. Accordingly, the macro base station 201 sets some subframes among the entire subframes to ABS to reduce the interference of the CRE terminal 209, and the ABS does not perform downlink data transmission. Since the pico cell does not receive interference from the macro cell in the ABS, when the resource is allocated to the CRE terminal 209 in the ABS, the performance of the CRE terminal 209 may be improved.
  • the macro base station 201 frequently transmits the ABS, that is, a high ABS ratio increases the interval for receiving no interference from the macro cell, thereby improving performance of terminals receiving services from the pico cell. However, this delays downlink transmission of the macro cell, thereby degrading the performance of the macro terminal 205 that is served by the macro base station 201. In spite of the large number of subframes required by the intra-cell macro terminal 205 for receiving downlink data, determining the high ABS ratio for the CRE terminal 209 due to the large number of the CRE terminal 209 is caused by the entire network. It can degrade performance and can be inefficient.
  • the ABS determining method according to the present invention is performed through the macro base station 301, the pico base station 307, and the ABS ratio determining device 313.
  • the macro base station 301 may be used with the same or similar meaning as the macro cell.
  • the macro base station 301 includes a control unit 303 and a communication unit 305.
  • control unit 303 may include a separate load calculation unit or may be the load calculation unit itself in order to perform the load calculation operation according to the present invention.
  • the controller 303 determines the load of the cell it serves and reports the ABS rate determining device 313 to the load.
  • the controller 303 calculates a load based on information on BO (buffer occupancy, buffer occupancy), information on the amount of data that can be transmitted per RB, and information on the total number of RBs of the macro terminals.
  • the control unit 303 may individually determine the load generated by the GBR (Guaranteed Bit Rate) terminal (hereinafter referred to as GBR load) and the load generated by the non-Guaranteed Bit Rate (GBR) terminal (hereinafter referred to as non GBR load).
  • GBR load Guard Bit Rate
  • GBR load Non-Guaranteed Bit Rate
  • the GBR terminal refers to a terminal receiving GBR traffic
  • the non GBR terminal refers to a terminal receiving non GBR traffic.
  • the controller 303 may determine the GBR load and the non-GBR load, and then determine the total load based on the sum thereof.
  • the load determination method of the control unit 303 will be described in detail below with reference to FIG. 4.
  • the controller 303 may report the information on the determined load to the ABS ratio determination device 313.
  • the controller 303 may report at least one of a total load, a GBR load, and a non-GBR load.
  • the controller 303 may report the total load and the GBR load to the ABS ratio determination device 313. Can be.
  • the communication unit 305 performs data communication with another device under the control of the control unit 303.
  • the communication unit 305 may transmit load information to the ABS ratio determination device 313 or receive information on the ABS ratio from the ABS ratio determination device 313.
  • the pico base station 307 may be used with the same or similar meaning as the pico cell.
  • the pico base station 307 includes a control unit 309 and a communication unit 311.
  • control unit 309 may include a separate load calculation unit or may be the load calculation unit itself in order to perform the load calculation operation according to the present invention.
  • the control unit 309 determines the load of the cell it serves, and reports it to the ABS ratio determination device 313.
  • the controller 309 calculates a load based on information on the BO of the pico cell terminals, information on the amount of data that can be transmitted per RB, information on the total number of RBs, and the like. At this time, the controller 309 individually determines the GBR load, the load generated by the nonGBR-CRE terminal (hereinafter referred to as non-GBR-CRE load), and the load generated by the non-GBR-non CRE terminal (hereinafter referred to as non-GBR-non CRE load). Can be.
  • a non-GBR-CRE terminal refers to a terminal having a high interference from a macro cell among non-GBR-CRE terminals, that is, a terminal receiving a service in a CRE region.
  • a non GBR-non CRE terminal refers to a terminal in which interference from a macro cell is not severe among non GBR terminals, that is, a terminal receiving a service in a pico cell region other than the CRE region.
  • non GBR terminals into a non GBR-CRE terminal and a nonGBR-nonCRE terminal
  • various methods may be used. For example, terminals having a spectral efficiency in ABS / spectral efficiency in nonABS greater than or equal to a predetermined threshold may be classified as nonGBR-CRE terminals, and terminals below that may be classified as nonGBR-nonCRE terminals.
  • a terminal that cannot be transmitted in nonABS may be classified as a nonGBR-CRE terminal and a terminal that can be transmitted as a nonGBR-nonCRE terminal.
  • the controller 309 may determine the GBR load, the non-GBR-CRE load, and the non-GBR-non CRE load, and then determine the total load based on the sum thereof.
  • the load determination method of the control unit 309 will be described in detail below with reference to FIG. 5.
  • the controller 309 may report the information on the determined load to the ABS ratio determination device 313.
  • the controller 309 may report at least one of a full load, a GBR load, a non GBR-CRE, and a non GBR-non CRE load, for example, a full load, a GBR load, and a non GBR.
  • the CRE load may be reported to the ABS ratio determination device 313.
  • the communication unit 311 performs data communication with another device under the control of the control unit 309.
  • the communicator 311 may transmit load information to the ABS ratio determination apparatus 313 or receive information on the ABS ratio from the ABS ratio determination apparatus 313.
  • the ABS ratio determining apparatus 313 controls the at least one macro base station 301 and the at least one pico base station 307 to determine the ABS ratio.
  • the device for performing the ABS ratio determination operation is referred to as the ABS ratio determination apparatus 313, which is merely an arbitrarily adopted name, and the apparatus for performing the ABS ratio determination operation may be various terms such as an ABS control apparatus and an interference control apparatus. Can be named.
  • the ABS rate determining device 313 is a separate device from the macro base station 301 and the pico base station 307. In various embodiments, the ABS base station 301 or the pico base station 307 determines the ABS ratio. It may also operate as the device 313.
  • the ABS ratio determination device 313 includes a control unit 315 and a communication unit 317.
  • the controller 315 determines the ABS ratio based on the load of each cell received from the macro base station 301 and the pico base station 307.
  • the controller 315 may determine the ABS ratio using at least some of the reported information.
  • the controller 315 may determine the ABS ratio based on the total load of the macro cell, the load of the CRE terminal among the pico cell terminals, and the load of the non CRE terminal.
  • the controller 315 determines a high ABS ratio in order to reduce the interference received by the CRE terminal from the macro base station 301.
  • the controller 315 determines the ABS ratio is low so that the macro base station 301 can perform data transmission efficiently.
  • ABS ratio determination method of the controller 315 will be described in detail with reference to FIG. 6 below.
  • the controller 315 transmits the determined ABS ratio to the macro base station 301 and controls the macro base station 301 to transmit the ABS according to the determined ABS ratio.
  • the communication unit 317 performs data communication with another device under the control of the control unit 315.
  • the communication unit 317 may receive information about the load from the macro base station 301 and the pico base station 307, or transmit information about the determined ABS ratio to the macro base station 301.
  • FIG. 3 illustrates an example in which one macro base station 301 and one pico base station 307 exist.
  • the present invention is not limited thereto, and a plurality of macro base stations 301 and a plurality of pico base stations 307 exist. In this case, it is obvious that the above-described technical features of the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a load calculation method of a macro base station according to the present invention.
  • the macro base station determines the amount of radio resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal (401).
  • the amount of resources may mean an amount of RBs required by the GBR terminal and the non-GBR terminal in the corresponding subframe.
  • terms such as the amount of radio resources, the amount of radio resources, the amount of resources, the amount of resource requirements, the amount of resource requirements, and the amount of resource usage are used interchangeably.
  • the macro base station may determine the total number of RBs required by the GBR terminal and the non-GBR terminal.
  • the macro base station may determine the amount of radio resources based on the BO of the GBR terminal and the non-GBR terminal, that is, the amount of transmission data for the terminal.
  • the macro base station determines the amount of resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal using Equation 1 below. can do.
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • N RB nonGBR is the amount of radio resources for the non-GBR terminal
  • BO (u) is BO of the terminal u
  • TBSperRB (u) is transmitted per RB of the terminal u
  • Possible data amount N RB DL is the total number of RBs (downlink RB number).
  • the macro base station may determine the amount of resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal using Equation 2 below.
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • N RB nonGBR is the amount of radio resources for the non-GBR terminal
  • N RB DL is the total number of RBs (downlink RB number).
  • the macro base station may determine whether the load report time has been reached (403). According to various embodiments of the present disclosure, the macro base station may report the load according to a preset period or at a preset reporting time point. The macro base station collects information on the amount of resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal until the preset period or until the preset reporting time is reached, and then when the preset period reaches or the preset reporting time is reached based on the information. In addition, the operation for loading can be performed.
  • the macro base station may report load information for each of W subframes, that is, W windows. At this time, the macro base station collects information during the W window and calculates a load based on the information.
  • the macro base station may determine whether the load report time has been reached through the index operation of the current subframe and the mode calculation of the W. This is represented by Equation 3 below.
  • the macro base station determines that the load report time point is reached, and if the calculation result is not 0, the macro base station determines that the load report time point is not reached and continues collecting information.
  • the macro base station determines the load (405).
  • the macro base station can determine the GBR load, non GBR load and full load.
  • the macro base station may determine each load based on information on the amount of resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal.
  • the macro base station determines the GBR load using Equation 4 below.
  • L GBR is the GBR load (GBR load)
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • W is the window size
  • N RB DL is the total number of RB (downlink RB).
  • the macro base station determines the non GBR load by using Equation 5 below.
  • L nonGBR is non GBR load (non GBR load)
  • W is window size
  • N RB DL is the total number of RBs (downlink RBs)
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • N RB nonGBR is The amount of radio resources for a non GBR terminal.
  • the macro base station determines the total load by adding the GBR load and the non GBR load. This is represented by Equation 6 below.
  • L macro is a full load (full load) of the macro cell
  • L GBR is a GBR load (GBR load)
  • L nonGBR is a non GBR load (non GBR load).
  • the macro base station reports 407 information about the load.
  • the macro base station reports at least some of the information about the load to the ABS ratio determination device.
  • the macro base station may report at least one of full load, GBR load, and non GBR load of the macro cell. For example, if the ABS ratio determination device knows the macro cell's full load and the GBR load, it can also know the non-GBR load, so that the macro base station has at least two of the macro cell's full load, GBR load, and non-GBR load. Report information about For example, the macro base station can report only the macro cell full load and the GBR load. This minimizes the data load between the macro base station and the ABS ratio determination device.
  • the macro base station may report the determined load value as it is or convert it to an arbitrary value and report it.
  • the macro base station may report by converting the total load and the GBR load of the macro cell into Composite Available Capacity (CAC) and GBR_Usage, respectively.
  • CAC and GBR_Usage are the same as defined in the LTE standard, and each conversion process is represented by Equation 7 below.
  • CAC CAC and GBR_Usage transformations. Since the CAC performs the conversion based on the 1-load value, the larger the load, the smaller the CAC can be. That is, CAC is available capacity. The larger the load, the smaller the available capacity. Therefore, in the following description, expressions such as large and small loads may correspond to small and large CACs, respectively.
  • the CAC and GBR_Usage conversion rules according to Equation 7 should be shared in advance by the macro base station and the ABS ratio determination device.
  • the macro base station may additionally initialize the amount of radio resources for the GBR terminal and non-GBR terminal for the subsequent load determination (409).
  • the macro base station selects some GBR terminals among all GBR terminals, selects some non GBR terminals among all non GBR terminals, and determines a load only for the selected terminals, which is determined as a total GBR terminal. You can use an extension method for numbers.
  • the macro base station may select some GBR terminals among all GBR terminals to make a sample_GBR terminal set.
  • the macro base station calculates the load they generate only for terminals belonging to the sample_GBR terminal set.
  • the macro base station multiplies the determined load value by the scaling factor (scaling_GBR) to determine the GBR load.
  • scaling_GBR scaling factor
  • the scaling factor may be determined by the number of terminals belonging to the total number of GBR terminals / sample_GBR terminal set.
  • the sample_GBR terminal set may be determined in various ways. For example, the macro base station may randomly select the sample_GBR terminal from among the GBR terminals in every subframe. Or, for example, the macro base station may randomly select the sample_GBR terminal from among GBR terminals having a BO greater than zero in every subframe.
  • the macro base station may select some non GBR terminals among all non GBR terminals to create a sample_nonGBR terminal set.
  • the macro base station calculates the load they generate only for terminals belonging to the sample_nonGBR terminal set.
  • the macro base station multiplies the determined load value by the scaling factor (scaling_nonGBR) to determine the nonGBR load.
  • scaling factor may be determined based on the total number of non GBR terminals / number of terminals belonging to the sample_nonGBR terminal set.
  • the method of determining the sample_nonGBR terminal set is as described above.
  • the amount of radio resources for the GBR terminal and the non-GBR terminal is determined by the following equation (8).
  • the macro base station may determine the total load, the GBR load and the non GBR load of the macro cell based on the amount of radio resources for the GBR terminal and the non GBR terminal according to Equation (8).
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a load calculation method of a pico base station according to the present invention.
  • the pico base station determines an amount of radio resources for a GBR terminal, a non GBR-CRE terminal, and a non GBR-non CRE terminal (501).
  • the amount of resources may refer to the amount of RBs that a GBR terminal, a non GBR-CRE terminal, and a non GBR-non CRE terminal need in a corresponding subframe.
  • the pico base station may determine the total number of RBs required by the GBR terminal, the non GBR-CRE terminal and the non GBR-non CRE terminal.
  • the pico base station, the macro base station may determine the amount of radio resources based on the amount of data transmission for the BO, that is, the terminal of the GBR terminal, non-GBR-CRE terminal and non-GBR-non CRE terminal.
  • the pico base station may determine the amount of resources for a GBR terminal, a non GBR-CRE terminal and a non GBR-non CRE terminal using Equation 9 below.
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • N RB nonGBR is the amount of radio resources for the non-GBR-non CRE terminal
  • N RB nonGBR is the amount of radio resources for the non-GBR-CRE terminal
  • Amount BO (u) is BO of terminal u
  • TBSperRB (u) is the amount of data that can be transmitted per RB of terminal u
  • N RB DL is the total number of RBs (downlink RB number).
  • the pico base station may determine whether the load report time has been reached (503). According to various embodiments of the present disclosure, the pico base station may report the load according to a preset period or at a preset reporting time point. The pico base station collects information on the amount of resources for the GBR terminal, non-GBR-CRE terminal and non-GBR-non CRE terminal until the predetermined period or the preset reporting time is reached, and then the preset period is reached based on the information. Or when a preset reporting time is reached, an operation for loading may be performed.
  • the pico base station may report load information every W subframes, that is, every W windows. At this time, the pico base station collects information during the W window and calculates a load based on the information.
  • the pico base station may determine whether the load report time has been reached by calculating the index of the current subframe and the mode of W. This is represented by Equation 10 below.
  • the pico base station determines that the load report time has been reached, and if the calculation result is not 0, the pico base station determines that the load report time has not been reached and continues collecting information.
  • the pico base station determines the load (505).
  • the pico base station can determine the GBR load, non CRE load, non GBR-non CRE load and total load.
  • the pico base station may determine each load based on the information on the amount of resources for the GBR terminal, non GBR-CRE terminal and non-GBR-non CRE terminal.
  • the pico base station determines the GBR load using Equation 11 below.
  • L GBR is the GBR load (GBR load)
  • N RB GBR is the amount of radio resources for the GBR terminal
  • W is the window size
  • N RB DL is the total number of RB (downlink RB).
  • the pico base station determines the non GBR-CRE load using the following equation (12).
  • L nonGBR, CRE is non GBR-CRE load (non GBR-CRE load)
  • W is window size
  • N RB DL is the total number of RB (downlink RB)
  • N RB GBR is the radio resource of the GBR terminal Amount
  • N RB nonGBR, nonCRE is the amount of radio resources for a non-GBR-non CRE terminal
  • N RB nonGBR is the amount of radio resources for a non-GBR-CRE terminal.
  • the pico base station determines the non GBR-non CRE load using the following equation (13).
  • L nonGBR, nonCRE is non GBR-non CRE load (non GBR-non CRE load)
  • W is window size
  • N RB DL is the total number of RB (downlink RB)
  • N RB GBR is radio for GBR terminal
  • the amount of resources, N RB nonGBR, nonCRE is the amount of radio resources for non GBR-non CRE terminal, N RB nonGBR, CRE is the amount of radio resources for the non GBR-CRE terminal.
  • the pico base station determines the total load by summing the GBR load, the non GBR-CRE load and the non GBR-non CRE load. This is represented by Equation 14 below.
  • L pico is the total load of the picocell (full load)
  • L GBR is the GBR load (GBR load)
  • L nonGBR CRE is the non GBR-CRE load (non GBR-CRE load)
  • L nonGBR nonCRE is non GBR -non CRE load (non GBR-non CRE load).
  • the pico base station reports 507 information about the load.
  • the pico base station reports at least some of the information about the load to the ABS ratio determination device.
  • the pico base station may report at least one of the total load, the GBR load, non GBR-CRE load, non GBR-non CRE load of the pico cell. For example, if the ABS rate determiner knows the pico cell's full load, non GBR-CRE load, and non GBR-non CRE load, the non-GBR-non CRE load is also known, so the pico base station can You can report information on at least three loads: load, GBR load, non GBR-CRE load, and non GBR-non CRE load. For example, the pico base station can report only the full load, GBR load and non GBR-CRE load of the pico cell. This minimizes the data load between the pico base station and the ABS ratio determination device.
  • the pico base station may report the determined load value as it is or convert it to an arbitrary value and report it.
  • the pico base station may report by converting the total load, GBR load and non GBR-CRE load of the pico cell to Composite Available Capacity (CAC), GBR_Usage and DL ABS Status (DAs), respectively.
  • CAC, GBR_Usage and DAs are the same as defined in the LTE standard, and each conversion process is represented by Equation 15 below.
  • CAC, GBR_Usage and DAs conversion rules according to Equation 15 should be shared in advance by the pico base station and the ABS ratio determination device.
  • the pico base station may further initialize the amount of radio resources for the GBR terminal, non-GBR-CRE terminal and non-GBR-non CRE terminal for subsequent load determination (509).
  • the pico base station selects some GBR terminals among all GBR terminals, selects some non GBR terminals among all non GBR terminals, and determines the load only for the selected terminals, and this is the total GBR terminal. You can use an extension method for numbers.
  • the pico base station may select some GBR terminals among all the GBR terminals to create a sample_GBR terminal set.
  • the pico base station calculates the load they generate only for the terminals belonging to the sample_GBR terminal set.
  • the pico base station multiplies the determined load value by the scaling factor (scaling_GBR) to determine the GBR load.
  • scaling_GBR scaling factor
  • the scaling factor may be determined by the number of terminals belonging to the total number of GBR terminals / sample_GBR terminal set.
  • the sample_GBR terminal set may be determined in various ways. For example, the pico base station may randomly select the sample_GBR terminal from among the GBR terminal in every subframe. Or, for example, the pico base station may randomly select the sample_GBR terminal from among the GBR terminal whose BO is greater than zero in every subframe.
  • the pico base station may select some non GBR-CRE terminals among all non GBR-CRE terminals to create a sample_nonGBR-CRE terminal set.
  • the pico base station calculates the load they generate only for terminals belonging to the sample_nonGBR-CRE terminal set.
  • the pico base station multiplies the determined load value by the scaling factor (scaling_nonGBR-CRE) to determine the non-GBR-CRE load.
  • scaling factor may be determined by the total number of non GBR terminals / sample_ nonGBR-CRE terminals.
  • the pico base station may select a portion of the non-GBR-non CRE UEs of all non-GBR-non CRE UEs to create a sample_nonGBR-nonCRE UE set.
  • the pico base station calculates the load they generate only for terminals belonging to the sample_nonGBR-nonCRE terminal set.
  • the pico base station multiplies the determined load value by the scaling factor (scaling_nonGBR-nonCRE) to determine the non-GBR-non CRE load.
  • scaling factor may be determined by the number of terminals belonging to the total number of non GBR terminals / sample_nonGBR-nonCRE terminals.
  • the amount of radio resources for the GBR terminal, the non GBR-CRE and the non GBR-non CRE terminal is determined by the following equation (16).
  • the pico base station is based on the amount of radio resources for the GBR terminal, non GBR-CRE and non GBR-non CRE terminal according to the equation (16), the total load of the pico cell, GBR load, non GBR-CRE load and non GBR -non CRE load can be determined.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a method for determining the ABS ratio of the ABS ratio determining apparatus according to the present invention.
  • the ABS ratio determination apparatus receives information on a load from a macro base station and a pico base station (601).
  • the ABS ratio determining apparatus receives information about a load in a cell served by each base station from at least one macro base station and at least one pico base station.
  • the information about the load received from the macro base station may include at least one of a full load of the macro cell, a GBR load, and a non GBR load.
  • the information on the load received from the pico base station may include at least one of the total load, GBR load, non GBR-CRE load, non GBR-non CRE load of the pico cell.
  • the ABS ratio determination device determines the ABS ratio based on the information about the received load.
  • the ABS ratio determination apparatus determines the radio resource amount of the non-GBR terminal of each macro cell and the radio resource amount of the entire macro cell (603).
  • the ABS ratio determining apparatus obtains the radio resource amount of the non-GBR terminal of each macro cell from the reported information on the load, and determines the radio resource amount of the entire macro cell by using the obtained information.
  • the ABS ratio determination device when the ABS ratio determination device is reported to report the GBR load of the macro cell and the full load of the macro cell, the ABS ratio determination device obtains the non GBR load from the GBR load of the macro cell and the full load of the macro cell. can do.
  • the radio resource amount of the non-GBR terminal of each macro cell and the radio resource amount of the entire macro cell may be determined by Equation 17 below.
  • j is the macro cell index
  • U nonGBR (j) is the radio resource amount of the non-GBR terminal of the j-th macro cell
  • GBR_Usage (j) is the GBR load of the j-th macro cell
  • CAC (j) is the total of the j-th macro cell
  • U macro is the radio resource amount of the entire macro cell.
  • the ABS ratio determining apparatus determines the radio resource amount of the non-GBR terminal and the radio resource amount of the non-GBR-CRE terminal for each pico cell (605).
  • the ABS ratio determining apparatus obtains the total load, non GBR load and non GBR-CRE load of each pico cell from the information on the reported load, and uses the obtained information, and the radio resource amount of the non GBR terminal for each pico cell. And determine a radio resource amount of the non-GBR-CRE terminal.
  • the ABS ratio determination device is determined from the total load and the GBR load of the pico cell. GBR load can be obtained.
  • the radio resource amount of the non GBR terminal and the radio resource amount of the non GBR-CRE terminal may be determined by Equation 18 below.
  • i is the pico cell index
  • U nonGBR (i) is the radio resource amount of the non-GBR terminal of the i- pico cell
  • GBR_Usage (i) is the GBR load of the i-pico cell
  • CAC (i) is i of the i- pico cell
  • U nonGBR, CRE (i) is the radio resource amount of the non-GBR-CRE terminal of the i- pico cell
  • DAs (i) is the non GBR-CRE load of the i- pico cell.
  • the ABS ratio determination apparatus sorts the ratio of the radio resource amount (U nonGBR, CRE (i) / U nonGBR (i)) of the non GBR-CRE terminal to the radio resource amount of the non GBR terminal for each pico cell in descending order (607). .
  • the ABS ratio determining apparatus sorts the amount of radio resources of the non GBR-CRE terminal (the ratio of radio resources of the non GBR-CRE terminal) to each pico cell in descending order.
  • ABS ratio determination device assumes that the number of pico cells in the network as a whole, only the first to k number of pico cells k is determined, the ABS value k is greater than the ratio of radio resources of the k + 1st non GBR-CRE terminal Find (609).
  • the ABS ratio determination device first determines the ABS ratio while assuming that there is only one pico cell in the entire network and one pico cell aligned first. Specifically, the ABS ratio determination apparatus assumes that only one first-order pico cell is aligned, and the ratio of the non-GBR-CRE radio resource amount of the pico cell to the sum of the non-GBR radio resource amount of the macro cell and the non-GBR radio resource amount of the pico cell. Determine the ABS ratio with. The ABS ratio determination apparatus determines whether the determined value is greater than the ratio of the radio resource amount of the non GBR-CRE terminal to the radio resource amount of the non-GBR terminal of the picocell arranged second.
  • the ABS ratio determination device determines the ABS ratio with the assumption that there are only two pico cells, first and second, arranged in the entire network. Specifically, the ABS ratio determination device assumes that only two first and second aligned pico cells are non-GBR-CRE radios of the pico cells compared to the sum of the non GBR radio resources of the macro cell and the non GBR radio resources of the pico cell. Determine the ABS ratio as a percentage of the amount of resources. It is determined whether the value determined in this way is larger than the ratio of the radio resource amount of the non GBR-CRE terminal to the radio resource amount of the non-GBR terminal of the third picocell.
  • the ABS ratio determination apparatus assumes that there are only pico cells in the entire network, k being the first to kth aligned, until the ABS ratio determined is greater than the radio resource ratio of the k + 1th non GBR-CRE terminal. Repeat the above operation.
  • the ABS ratio determining apparatus determines the ABS according to Equation 19 below.
  • the ratio is finally determined (611). According to the above operation, it is possible to prevent the picocell having a very low non GBR-CRE load ratio from affecting the determination of the ABS ratio, thereby preventing the ABS ratio from being determined too small.
  • ABS_Ratio ABS ratio
  • A k
  • U nonGBR, CRE (i) is the radio resource amount of the non-GBR-CRE terminal of the i-pico cell
  • U macro is the radio resource amount of the entire macro cell
  • U nonGBR (i) is i
  • the radio resource amount, GBR_Usage (j), of the non-GBR terminal of the first pico cell is the GBR load of the j-th macro cell.
  • the ABS ratio determination apparatus may determine the ABS ratio in consideration of the case where there are many GBR terminals in the macro cell. That is, the ABS ratio determining apparatus determines the ABS ratio in consideration of the case where there are many GBR terminals in the macro cell so that the problem that ABS is too small to sufficiently cover the GBR terminals in the macro does not occur.
  • the ABS ratio determination apparatus properly considers the load of the macro cell and the pico cell in accordance with the above operation. Determine.
  • the ABS ratio determination apparatus determines whether the smallest total load among the total loads for each macro cell is smaller than a preset threshold (613). When the load of the macro cell is smaller than the predetermined threshold value, the ABS ratio determination apparatus determines the ABS ratio as a preset value (615). That is, the ABS ratio determination apparatus, if the smallest overall load of each macro cell is smaller than the threshold value, even if the ABS ratio is high enough to transmit and receive the macro cell data, the ABS ratio is determined despite the above-described determination process. It can be largely determined by the preset value.
  • ABS ratio determination process of 609 to 615 is specifically expressed according to the equation, it may be represented as shown in FIG. Detailed description of the flowchart of FIG. 7 is as described above.
  • i max represents the number of pico cells.
  • the ABS ratio determination apparatus transmits information about the determined ABS ratio to the macro base station (617).
  • the ABS ratio determination apparatus transmits information about the determined ABS ratio to the macro base station, thereby allowing the macro base station to allocate ABS to all resources according to the determined ABS ratio and perform data communication accordingly.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for determining an ABS ratio according to the present invention.
  • the macro base station measures the load of the macro cell (801).
  • the macro base station may determine the total load, GBR load, and non GBR load of the macro cell.
  • the pico base station measures the load of the pico cell (803).
  • the pico base station may determine the total load, GBR load, non GBR-CRE load, non GBR-non CRE load of the pico cell.
  • the macro base station and the pico base station report the load information to the ABS ratio determination device (805 and 807).
  • the macro base station may report at least two of the full load, the GBR load, and the non GBR load of the macro cell to the ABS ratio determination device.
  • the pico base station may report at least three of the total load, the GBR load, non GBR-CRE load, non GBR-non CRE load of the pico cell to the ABS ratio determination device.
  • the ABS ratio determination apparatus determines the ABS ratio based on the reported load information (809).
  • the ABS ratio determination apparatus may determine the ABS ratio based on the radio resource amount of the non GBR-CRE terminal for the total radio resource amount of all cells. That is, the ABS ratio determining apparatus determines the ABS ratio based on the ratio of the radio resource amount of the non GBR terminal of the picocell to the radio resource amount of the non GBR-CRE terminal of the picocell with respect to the radio resource amount of the non GBR terminal of the entire macro cell. do. In this case, the ABS ratio determining apparatus may determine the ABS ratio in consideration of the GBR load of the macro cell.
  • the ABS ratio determination apparatus may determine the ABS ratio by a larger value between a predetermined value and a determined ABS ratio for smooth data transmission and reception of the macro cell.
  • the preset ABS ratio may be determined to be large enough to allow the UEs of the CRE region connected to the pico cell to sufficiently transmit and receive data.
  • the ABS ratio determination apparatus transmits the determined ratio to the macro base station (811).
  • the macro base station may share the received ABS ratio with the pico base station.
  • the macro base station and the pico base station perform data communication with the terminals in the cell according to the determined ABS ratio (813, 815).
  • the macro base station allocates ABS to radio resources by the determined ratio, so that the ABS does not perform data transmission / reception.
  • the pico base station may perform data transmission and reception without interference with terminals in the pico cell in the ABS of the macro base station.

Abstract

본 발명은 이종망 네트워크 시스템에서 간섭 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 이에 따른 본 발명은, CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치의 간섭 제어 방법으로, 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, ABS 비율을 결정하는 단계 및 상기 결정된 ABS 비율을 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 어느 하나로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

이종망 네트워크 시스템에서 간섭 제어 방법 및 그 장치
본 발명은 이종망 네트워크 시스템에서 간섭 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 3GPP에서는 매크로 셀의 부하를 분산시키기 위하여 피코 셀에 관한 연구가 진행되고 있다. 매크로 셀과 피코 셀이 공존하는 Heterogeneous network 환경은 기존의 매크로 셀 환경보다 시스템 성능을 더욱 향상시켜줄 수 있다는 점에서 매우 활발하게 거론되고 있다.
매크로 셀의 부하를 피코 셀에 효율적으로 분산시키기 위하여, 3GPP에서는 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)라는 기술을 제시하였다.
일반적으로 피코 셀은 매크로 셀에 비해 전송 전력이 약하고 안테나 높이가 낮기 때문에, 기지국-단말 간 연관(association) 규칙(신호 세기가 가장 큰 기지국이 단말을 서비스하는 규칙)을 사용할 경우, 매크로 셀의 부하가 피코 셀에 충분히 분산되지 않는다.
즉, 단말이 자신의 RSRP(Reference Signal Received Power)가 최대인 셀을 서빙 셀로 선택할 경우, 일부 단말을 피코 셀이 최적의 셀임에도 불구하고, 매크로 셀에 접속할 수 있다. 이러한 일부 단말은 피코 셀 내에 심각한 간섭 문제를 일으킬 수 있으며, 전체 네트워크의 성능을 저하시킨다. 또한, 매크로 셀에 접속하는 단말보다 피코 셀에 접속하는 단말의 수가 매우 적으면, 자원 활용도 면에서 매우 효과적이지 못하다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 eICIC에서는 매크로 셀과 피코 셀 간 핸드오버 기준을 마련하는 Cell Range Expansion(CRE) 기술을 사용한다. eICIC는 피코 셀로 부하를 더 분산시키기 위해, 피코 셀로부터의 신호 세기가, 매크로 셀로부터의 신호 세기 대 CRE (Cell Range Expansion) bias (단위: dB)만큼 약한 단말에 대해서는, 피코 셀이 서비스하도록 한다.
하지만, 매크로 셀의 RSRP가 큼에도 불구하고 피코 셀에 접속한 CRE 영역의 단말들은 매크로 셀로부터 심각한 간섭을 받게 된다.
이때 CRE bias가 0dB 이었다면 피코 셀에서 서비스되지 않았을 단말들(이하 CRE 단말)의 신호 품질을 보장하기 위해, 매크로 셀은 특정 서브 프레임에서 데이터 전송을 하지 않음으로써 피코 셀에 미치는 간섭을 줄인다. 이처럼 매크로 셀이 데이터 전송을 하지 않는 서브 프레임을 ABS(Almost Blank Subframe)라고 부른다. 매크로 셀과 피코 셀을 포함한 전체 네트워크의 성능 향상을 위해서는, 전체 서브프레임 중에 ABS가 차지하는 비율을 적절하게 결정해야 한다.
종래 기술에 따르면, ABS 비율은 매크로 셀과 피코 셀에 각각 연결된 단말의 수를 이용하여 결정한다. 종래 기술은 각 단말이 동일한 양의 무선 자원을 필요로 할 때 적합하게 ABS 비율을 결정할 수 있다.
하지만, 각 단말이 서로 다른 양의 트래픽을 발생시키거나, 단말마다 채널 품질이 상이하여 요구하는 무선 자원량이 다를 경우, 매크로 셀과 피코 셀의 단말 수를 이용하여 ABS 비율을 결정하는 것은 적합하지 못한다. 예를 들어, 매크로 셀은 매 서브 프레임마다 50개의 RB(Resource Block)를 필요로 하는 단말 5대를 서비스하고, 피코 셀은 1개의 RB를 필요로 하는 단말 5대를 서비스하는 경우, 단말 수를 이용하여 ABS 비율을 결정한다면, 피코 셀에 비하여 매크로 셀이 데이터 전송을 위해 필요한 서브 프레임이 많음에도 불구하고 결정된 ABS 비율은 필요 이상으로 큰 값이 될 것이다.
따라서, 매크로 셀과 피코 셀을 포함한 전체 네트워크의 성능을 고려한 ABS 비율을 효율적으로 결정함으로써, 이종망 네트워크 시스템에서 간섭을 제어하는 방법이 필요하다.
본 발명은 다수의 매크로 셀과 다수의 피코 셀로 구성된 광대역 무선 통신 시스템에서, 셀 간 간섭제어를 위해 ABS 비율을 효율적으로 결정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 ABS 비율 결정을 위하여 각 셀에서 부하를 측정하고 측정된 결과를 셀 간에 교환하는 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치의 간섭 제어 방법은, 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, ABS 비율을 결정하는 단계 및 상기 결정된 ABS 비율을 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 어느 하나로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 기지국의 간섭 제어 방법은, 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하는 단계, 상기 ABS 비율 결정 장치로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신하는 단계 및 상기 ABS 비율에 따라 ABS가 할당된 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 ABS 비율은, 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 기지국의 간섭 제어 방법은, 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하는 단계, 상기 데이터 로드에 관한 정보를 기초로 결정된 ABS 비율에 따라 인접 기지국에서 ABS가 할당된 무선 자원을 통해 CRE 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 ABS 비율은, 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭을 제어하는 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치는, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 수신하고, 상기 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, ABS 비율을 결정하고, 상기 결정된 ABS 비율을 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 어느 하나로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 수행하는 기지국은, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하고, 상기 ABS 비율 결정 장치로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신하고, 상기 ABS 비율에 따라 ABS가 할당된 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 ABS 비율은, 적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 수행하는 기지국은, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하고, 상기 데이터 로드에 관한 정보를 기초로 결정된 ABS 비율에 따라 인접 기지국에서 ABS가 할당된 무선 자원을 통해 CRE 단말과 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 ABS 비율은,
적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 간섭 제어 방법은, 각 셀의 부하 정보를 이용하여 ABS 비율을 결정함으로써 매크로 셀과 피코 셀을 포함하는 네트워크 시스템의 전체 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 CRE 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 ABS 결정 방법을 수행하는 장치들의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 매크로 기지국의 부하 계산 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 피코 기지국의 부하 계산 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 ABS 비율 결정 장치의 ABS 비율 결정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 6의 ABS 비율 결정 과정을 보다 구체적으로 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 ABS 비율 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 다수의 매크로 셀과 다수의 스몰 셀로 구성된 광대역 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 본 명세서에서는 대표적인 스몰 셀로써 피코 셀을 예로 들어 다양한 실시 예를 설명한다. 그러나 스몰 셀은 이에 한정되지 않으며, 펨토 셀이나 나노 셀 등 다양한 스몰 셀에 대하여도 본 발명의 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 CRE 영역은 예비 영역이라 칭할 수도 있다. 상기 예비 영역은 본 발명의 일 실시 예에 따라 셀 간 부하를 분산시키기 위해 설정된 영역일 수 있다.
본 발명은 매크로 셀과 스몰 셀이 공존하는 무선 통신 시스템에서 매크로 셀이 피코 셀에 미치는 간섭을 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 일부 시간 동안 매크로 셀의 하향링크 전송을 금지하여, 피코 셀에 미치는 간섭을 줄이고자 할 때, 하향링크 전송 금지 시간을 효율적으로 결정하는 방법에 대한 것이다. 본 발명에서 하향링크 전송 금지 시간은, 매크로 셀과 피코 셀의 부하 정보를 이용하여 결정한다. 본 발명은 하향 링크 전송 금지 시간을 결정하기 위해, 각 셀에서 셀의 부하를 측정하고 측정된 정보를 셀 간 교환하는 방법을 제시한다.
본 발명은 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project, Long-Term Evolution) 무선 통신 시스템 규격 기준으로 설명하나, 다른 통신 시스템으로 확장할 수 있음은 물론이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템은, 적어도 하나의 매크로 셀과 적어도 하나의 피코 셀을 포함하여 구성된다.
적어도 하나의 매크로 셀은 매크로 기지국(101, 103)에 의하여 서비스되고, 적어도 하나의 피코 셀은 피코 기지국(105, 107)에 의하여 서비스될 수 있다. 피코 셀은 매크로 셀의 부하를 분산시키기 위하여 매크로 셀 내의 일부 단말들을 서비스한다.
피코 기지국(105, 107)의 전송 전력은 매크로 기지국(101, 103)의 전송 전력에 비하여 매우 낮으며, 피코 기지국이(105, 107) 지원하는 피코 셀의 커버리지는 매크로 셀에 비하여 매우 작다.
단말은 매크로 셀 또는 피코 셀에 접속하여 기지국과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 일 예에서, 단말은 자신의 RSRP가 최대인 셀을 자신의 서빙 셀로 선택할 수 있다. 단말이 RSRP를 기준으로 서빙 셀을 선택하는 경우, 피코 셀이 단말에게 최적의 셀임에도 불구하고 매크로 셀에 접속할 수 있다. 이 경우, 매크로 셀에 접속한 단말은 피코 셀에 인접하게 위치하기 때문에 피코 셀로부터 서비스를 받는 단말들에게 간섭을 미치게 된다.
이를 위해 무선 통신 시스템은 매크로 셀의 RSRP가 높은 단말의 일부가 피코 셀에서 서비스를 받을 수 있도록 CRE를 정의하는데, 이에 대하여는 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 CRE 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 피코 셀의 단말은 CRE 단말과 non CRE 단말로 분류될 수 있다.
도 2를 참조하면, 매크로 셀 내에서 매크로 기지국(201)으로부터의 RSRP가 피코 기지국(203)으로부터의 RSRP보다 큰 경우, 단말은 매크로 기지국(201)으로부터 서비스를 받는다. 이하에서는 상기와 같이 매크로 기지국(201)으로부터 서비스받는 단말을 매크로 단말(205)이라고 한다. 매크로 단말(205)은 거리상으로 피코 기지국(203)보다 매크로 기지국(201)에 더 가까울 수 있으며, 매크로 기지국(201)으로부터 서비스를 받는 동안 피코 셀의 간섭에 크게 영향을 받지 않는다.
매크로 셀 내에서 매크로 기지국(201)으로부터의 RSRP가 피코 기지국(203)으로부터의 RSRP보다 작은 경우, 단말은 피코 기지국(203)으로부터 서비스를 받는다. 이하에서는 상기와 같이 피코 기지국(203)으로부터 서비스받는 단말을 피코 단말 또는 non CRE 단말(207)이라고 한다. non CRE 단말(207)은 거리상으로 매크로 기지국(201)보다 피코 기지국(203)에 더 가까울 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 일부 단말은 매크로 기지국(201)으로부터의 RSRP가 피코 기지국(203)으로부터의 RSRP보다 큼에도 불구하고, 네트워크에 의하여 피코 기지국(203)에 접속한다. 이는 피코 셀로 매크로 셀의 로드를 분산시키면서, 단말에게 보다 높은 데이터 전송 속도를 제공하기 위함이다. 이때, 네트워크는 피코 셀로부터의 신호 세기가, 매크로 셀로부터의 신호 세기 대 CRE (Cell Range Expansion) bias (단위: dB)만큼 약한 단말에 대하여 피코 기지국(203)에 접속하도록 할 수 있다.
피코 셀 외부 영역의 일부 단말이 피코 셀로부터 서비스를 받는 것은 매크로 셀과 피코 셀 간 새로운 영역을 정의하는 효과를 갖는데, 이하에서는 이러한 영역을 CRE 영역이라고 명명하며, CRE 영역에서 동작하는 단말을 CRE 단말(209)이라고 명명한다.
일 실시 예에서, CRE 단말은 매크로 셀로부터의 간섭을 많이 받는 단말이고, non CRE 단말은 매크로 셀의 간섭을 덜 받는 단말로 정의될 수 있다.
CRE 단말(209)은 매크로 기지국(201)으로부터의 RSRP가 큰 영역에 있으면서, 상대적으로 전송 전력이 약한 피코 기지국(203)으로부터 서비스를 받기 때문에 매크로 셀에 의한 간섭을 심하게 받는다. 따라서, 매크로 기지국(201)은 CRE 단말(209)의 간섭을 줄이기 위해 전체 서브 프레임 중 일부 서브 프레임을 ABS로 설정하고, ABS에서는 하향링크 데이터 전송을 수행하지 않는다. ABS에서는 피코 셀이 매크로 셀로부터 간섭을 받지 않으므로, ABS에서 CRE 단말(209)에 자원을 할당하면, CRE 단말(209)의 성능이 향상될 수 있다.
매크로 기지국(201)이 ABS를 자주 전송하게 되면, 즉 ABS 비율이 높으면 매크로 셀로부터 간섭을 받지 않는 구간이 길어지므로 피코 셀로부터 서비스를 받는 단말들의 성능이 향상된다. 그러나 이는 매크로 셀의 하향링크 전송을 지연시킴으로써 매크로 기지국(201)으로부터 서비스를 받는 매크로 단말(205)의 성능을 하락시킨다. 셀 내 매크로 단말(205)이 하향링크 데이터 수신을 위해 요구하는 서브 프레임의 수가 많음에도 불구하고, CRE 단말(209)의 수가 많다는 이유로 CRE 단말(209)을 위해 ABS 비율을 높게 결정하는 것은 전체 네트워크 성능을 떨어트리며 비효율적일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따라 ABS 비율을 효율적으로 결정하여 네트워크 내 간섭을 제어하는 방법을 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 ABS 결정 방법을 수행하는 장치들의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 ABS 결정 방법은, 매크로 기지국(301), 피코 기지국(307) 및 ABS 비율 결정 장치(313)를 통하여 수행된다.
매크로 기지국(301)은 매크로 셀과 동일 또는 유사한 의미로 사용될 수 있다. 매크로 기지국(301)은 제어부(303) 및 통신부(305)를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에서, 제어부(303)는 본 발명에 따른 부하 계산 동작을 수행하기 위하여, 별도의 부하 계산부를 포함하거나, 부하 계산부 자체일 수 있다. 제어부(303)는 자신이 서비스하는 셀의 부하를 결정하고, 이를 ABS 비율 결정 장치(313)에 보고하도록 제어한다.
구체적으로, 제어부(303)는 매크로 단말들의 BO(버퍼 점유도, Buffer Occupancy)에 관한 정보, RB 당 전송 가능한 데이터량에 관한 정보, 전체 RB 수에 관한 정보 등을 기초로 부하를 계산한다. 이때, 제어부(303)는 GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말이 발생시킨 부하(이하 GBR 부하)와 non GBR(non-Guaranteed Bit Rate) 단말이 발생시킨 부하(이하 non GBR 부하)를 개별적으로 결정할 수 있다. GBR 단말이란, GBR traffic을 서비스받는 단말을 의미하며, non GBR 단말이란, non GBR traffic을 서비스받는 단말을 의미한다. 제어부(303)는 GBR 부하와 non GBR 부하를 결정한 후, 이들의 합으로 전체 부하를 결정할 수 있다.
제어부(303)의 부하 결정 방법에 관하여는, 이하에서 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
제어부(303)는 결정된 부하에 관한 정보를 ABS 비율 결정 장치(313)로 보고할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 제어부(303)는 전체 부하, GBR 부하 및 non GBR 부하 중 적어도 하나를 보고할 수 있으며, 예를 들어, 전체 부하와 GBR 부하를 ABS 비율 결정 장치(313)로 보고할 수 있다.
통신부(305)는 제어부(303)의 제어에 따라, 다른 장치와 데이터 통신을 수행한다. 통신부(305)는 부하 정보를 ABS 비율 결정 장치(313)로 전송하거나, ABS 비율 결정 장치(313)로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신할 수 있다.
피코 기지국(307)은 피코 셀과 동일 또는 유사한 의미로 사용될 수 있다. 피코 기지국(307)은 제어부(309) 및 통신부(311)를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에서, 제어부(309)는 본 발명에 따른 부하 계산 동작을 수행하기 위하여, 별도의 부하 계산부를 포함하거나, 부하 계산부 자체일 수 있다. 제어부(309)는 자신이 서비스하는 셀의 부하를 결정하고, 이를 ABS 비율 결정 장치(313)에 보고하도록 제어한다.
구체적으로, 제어부(309)는 피코 셀 단말들의 BO에 관한 정보, RB 당 전송 가능한 데이터량에 관한 정보, 전체 RB 수에 관한 정보 등을 기초로 부하를 계산한다. 이때, 제어부(309)는 GBR 부하, nonGBR-CRE 단말이 발생시킨 부하(이하 non GBR-CRE 부하), non GBR-non CRE 단말이 발생시킨 부하(이하 non GBR-non CRE 부하)를 개별적으로 결정할 수 있다. non GBR-CRE 단말이란, non GBR 단말 중에 매크로 셀로부터의 간섭이 심한 단말, 즉 CRE 영역에서 서비스를 받는 단말을 의미한다. non GBR-non CRE 단말이란, non GBR 단말 중에 매크로 셀로부터의 간섭이 심하지 않은 단말, 즉 CRE 영역이 아닌 피코 셀 영역에서 서비스를 받는 단말을 의미한다.
non GBR 단말을 non GBR-CRE 단말과 nonGBR-nonCRE 단말로 구분하는 것은, 여러 가지 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, <ABS에서의 spectral efficiency / nonABS에서의 spectral efficiency>가 일정 threshold 이상인 단말들을 nonGBR-CRE 단말로, 이하인 단말을 nonGBR-nonCRE 단말로 구분할 수 있다. 예를 들어, nonABS에서 전송이 불가능한 단말을 nonGBR-CRE 단말로, 전송 가능한 단말을 nonGBR-nonCRE 단말로 구분할 수 있다.
제어부(309)는 GBR 부하와 non GBR-CRE 부하, non GBR-non CRE 부하를 결정한 후, 이들의 합으로 전체 부하를 결정할 수 있다.
제어부(309)의 부하 결정 방법에 관하여는, 이하에서 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다.
제어부(309)는 결정된 부하에 관한 정보를 ABS 비율 결정 장치(313)로 보고할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 제어부(309)는 전체 부하, GBR 부하, non GBR-CRE 및 non GBR-non CRE 부하 중 적어도 하나를 보고할 수 있으며, 예를 들어, 전체 부하, GBR 부하, non GBR-CRE 부하를 ABS 비율 결정 장치(313)로 보고할 수 있다.
통신부(311)는 제어부(309)의 제어에 따라, 다른 장치와 데이터 통신을 수행한다. 통신부(311)는 부하 정보를 ABS 비율 결정 장치(313)로 전송하거나, ABS 비율 결정 장치(313)로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신할 수 있다.
ABS 비율 결정 장치(313)는 적어도 하나의 매크로 기지국(301)과 적어도 하나의 피코 기지국(307)을 제어하여, ABS 비율을 결정한다. 본 명세서에서는, ABS 비율 결정 동작을 수행하는 장치를 ABS 비율 결정 장치(313)라고 명명하는 이는 임의로 채택한 명치에 불과하며, ABS 비율 결정 동작을 수행하는 장치는 ABS 제어 장치, 간섭 제어 장치 등 다양한 용어로 명명될 수 있다.
도 3에서는 ABS 비율 결정 장치(313)가 매크로 기지국(301) 및 피코 기지국(307)과 별개의 장치인 것으로 도시하였으나, 다양한 실시 예에서 매크로 기지국(301) 또는 피코 기지국(307)이 ABS 비율 결정 장치(313)로써 동작할 수도 있다.
ABS 비율 결정 장치(313)는 제어부(315) 및 통신부(317)를 포함하여 구성된다.
제어부(315)는 매크로 기지국(301) 및 피코 기지국(307)으로부터 수신된 각 셀의 부하를 기초로 ABS 비율을 결정한다. 제어부(315)는 보고받은 정보의 적어도 일부를 이용하여 ABS 비율을 결정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서, 제어부(315)는 매크로 셀의 전체 부하, 피코 셀 단말 중 CRE 단말의 부하, non CRE 단말의 부하를 기초로 ABS 비율을 결정할 수 있다.
예를 들어, 피코 셀 단말 중 CRE 단말의 부하가 상대적으로 높다면, 제어부(315)는 CRE 단말이 매크로 기지국(301)으로부터 받는 간섭을 줄이기 위하여 ABS 비율을 높게 결정한다. 반면, 피코 셀 단말 중 non CRE 단말의 부하가 상대적으로 높다면, 제어부(315)는 매크로 기지국(301)이 효율적으로 데이터 전송을 수행할 수 있도록 ABS 비율을 낮게 결정한다.
제어부(315)의 ABS 비율 결정 방법에 관하여는, 이하에서 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
제어부(315)는 결정된 ABS 비율을 매크로 기지국(301)으로 전송하여 매크로 기지국(301)이 결정된 ABS 비율에 따라 ABS를 전송하도록 제어한다.
통신부(317)는 제어부(315)의 제어에 따라, 다른 장치와 데이터 통신을 수행한다. 통신부(317)는 매크로 기지국(301) 및 피코 기지국(307)으로부터 부하에 관한 정보를 수신하거나, 결정된 ABS 비율에 관한 정보를 매크로 기지국(301)으로 전송할 수 있다.
도 3에서는 매크로 기지국(301)이 1개, 피코 기지국(307)이 1개 존재하는 예를 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 매크로 기지국(301)과 복수 개의 피코 기지국(307)이 존재하는 경우에도 상술한 본 발명의 기술적 특징이 적용될 수 있음은 자명하다.
도 4는 본 발명에 따른 매크로 기지국의 부하 계산 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 매크로 기지국은 GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양을 판단한다(401). 자원의 양이란, GBR 단말 및 non GBR 단말이 해당 서브 프레임에서 필요로 하는 RB의 양을 의미할 수 있다. 이하에서는 무선 자원의 양, 무선 자원량, 자원량, 자원 요구량, 자원 필요량, 자원 이용량 등의 용어를 혼용한다. 매크로 기지국은 GBR 단말 및 non GBR 단말이 요구하는 전체 RB 수를 판단할 수 있다.
매크로 기지국은 GBR 단말 및 non GBR 단말의 BO, 즉 단말을 위한 전송 데이터 량을 기초로 무선 자원의 양을 판단할 수 있다.
GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양 판단 시점에서, 현재 서브 프레임이 non ABS인 경우, 매크로 기지국은 다음의 수학식 1을 이용하여, GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 자원의 양을 판단할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2015000880-appb-M000001
Figure PCTKR2015000880-appb-I000001
여기서, NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR은 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, BO(u)는 단말 u의 BO, TBSperRB(u)는 단말 u의 RB 당 전송 가능한 데이터 량, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수)이다.
현재 서브 프레임이 ABS인 경우, 매크로 기지국은 다음의 수학식 2를 이용하여, GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 자원의 양을 판단할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2015000880-appb-M000002
Figure PCTKR2015000880-appb-I000002
여기서, NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR은 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수)이다.
매크로 기지국은 로드 보고 시점에 도달하였는지 판단할 수 있다(403). 본 발명의 다양한 실시 예에서, 매크로 기지국은 기 설정된 주기에 따라 또는 기 설정된 보고 시점에서 로드를 보고할 수 있다. 매크로 기지국은 기 설정된 주기 또는 기 설정된 보고 시점 도달 전까지의 GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 자원의 양에 관한 정보를 수집한 후, 이를 기초로 기 설정된 주기가 도달하거나 기 설정된 보고 시점에 도달했을 때, 로드를 위한 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 매크로 기지국은 W 개의 서브 프레임, 즉 W 윈도우마다 로드 정보를 보고할 수 있다. 이때 매크로 기지국은 W 윈도우 동안 정보를 수집하고, 이를 기초로 로드를 연산한다.
매크로 기지국은 현재 서브 프레임의 인덱스와 W의 모드 연산을 통하여 로드 보고 시점에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 아래의 수학식 3과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2015000880-appb-M000003
수학식 3의 연산 결과가 0이면, 매크로 기지국은 로드 보고 시점에 도달한 것으로 판단하고, 연산 결과가 0이 아니면 매크로 기지국은 로드 보고 시점에 도달하지 않은 것으로 판단하고 계속해서 정보를 수집한다.
로드 보고 시점에 도달하면, 매크로 기지국은 로드를 결정한다(405). 매크로 기지국은 GBR 로드, non GBR 로드 및 전체 로드를 결정할 수 있다. 매크로 기지국은 GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 자원의 양에 관한 정보를 기초로 각각의 로드를 결정할 수 있다.
매크로 기지국은 다음의 수학식 4를 이용하여 GBR 로드를 결정한다.
수학식 4
Figure PCTKR2015000880-appb-M000004
여기서, LGBR은 GBR 로드(GBR 부하), NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, W는 window 크기, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수)이다.
매크로 기지국은 다음의 수학식 5를 이용하여 non GBR 로드를 결정한다.
수학식 5
Figure PCTKR2015000880-appb-M000005
여기서, LnonGBR은 non GBR 로드(non GBR 부하), W는 window 크기, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수), NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR은 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양이다.
매크로 기지국은 GBR 로드 및 non GBR 로드를 합하여 전체 로드를 결정한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 6과 같다.
수학식 6
Figure PCTKR2015000880-appb-M000006
여기서, Lmacro는 매크로 셀의 전체 로드(전체 부하), LGBR은 GBR 로드(GBR 부하), LnonGBR은 non GBR 로드(non GBR 부하)이다.
로드가 결정되면, 매크로 기지국은 로드에 관한 정보를 보고한다(407). 매크로 기지국은 로드에 관한 정보 중 적어도 일부를 ABS 비율 결정 장치로 보고한다.
매크로 기지국은 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR 로드 중 적어도 하나를 보고할 수 있다. 예를 들어, ABS 비율 결정 장치가 매크로 셀의 전체 로드 및 GBR 로드를 알게 되면, non GBR 로드도 알 수 있기 때문에, 매크로 기지국은 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR 로드 중 적어도 두 개의 로드에 관한 정보를 보고할 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국은 매크로 셀 전체 로드 및 GBR 로드만을 보고할 수 있다. 이렇게 하면, 매크로 기지국과 ABS 비율 결정 장치 간 데이터 로드를 최소화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 매크로 기지국은 결정된 로드 값을 그대로 보고하거나, 임의의 값으로 변환하여 보고할 수 있다. 매크로 기지국은 매크로 셀의 전체 로드 및 GBR 로드를 각각 CAC (Composite Available Capacity) 및 GBR_Usage로 변환하여 보고할 수 있다. CAC 및 GBR_Usage는 LTE 표준에서 정의된 바와 동일하며, 각각의 변환 과정을 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 7과 같다.
수학식 7
Figure PCTKR2015000880-appb-M000007
Figure PCTKR2015000880-appb-I000003
CAC 및 GBR_Usage 변환 형태의 다양한 예 중 하나에 불과하다. CAC는 1-로드 값을 기초로 변환을 수행하는 것이므로, 로드가 클수록 CAC는 작아질 수 있다. 즉, CAC는 available capacity로써, 로드가 클수록 available capacity는 작아진다. 따라서, 이하의 설명에서 로드가 크다, 작다와 같은 표현은 CAC가 작다, 크다에 각각 대응할 수 있다.
수학식 7에 따른 CAC 및 GBR_Usage 변환 규칙은, 매크로 기지국 및 ABS 비율 결정 장치가 사전에 공유하여야 한다.
로드에 관한 정보 보고가 완료되면, 매크로 기지국은 이후의 로드 판단을 위해 추가로 GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양을 초기화할 수 있다(409).
상기한 바와 같이, 매크로 셀의 부하를 계산할 때, GBR 단말이 발생시킨 부하와 non GBR 단말이 발생시킨 부하를 개별적으로 계산하는 경우, GBR 단말이나 non GBR 단말의 개수가 많으면, 부하 계산의 복잡도가 높아질 수 있다. 부하 계산의 복잡도를 낮추기 위해, 매크로 기지국은 전체 GBR 단말 중 일부 GBR 단말들을 선정하고, 전체 non GBR 단말 중 일부 non GBR 단말들을 선정하여, 선정된 단말에 대하여만 로드를 결정하고, 이를 전체 GBR 단말 수에 대하여 확장하는 방법을 사용할 수 있다.
구체적으로, 매크로 기지국은 전체 GBR 단말 중 일부 GBR 단말들을 선정하여 sample_GBR 단말 집합을 만들 수 있다. 매크로 기지국은 sample_GBR 단말 집합에 속하는 단말들에 대해서만, 이들이 발생시키는 부하를 계산한다. 매크로 기지국은 결정된 부하 값에 scaling 계수(scaling_GBR)를 곱하여 GBR 부하를 결정한다. 여기서 scaling 계수는 전체 GBR 단말 수/sample_GBR 단말 집합에 속하는 단말 수에 의하여 결정될 수 있다.
sample_GBR 단말 집합은 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국은 매 서브 프레임마다 GBR 단말 중에서 무작위로 sample_GBR 단말을 선정할 수 있다. 또는, 예를 들어, 매크로 기지국은 매 서브 프레임마다 BO가 0보다 큰 GBR 단말 중에서 무작위로 sample_GBR 단말을 선정할 수 있다.
유사하게, 매크로 기지국은 전체 non GBR 단말 중 일부 non GBR 단말들을 선정하여 sample_nonGBR 단말 집합을 만들 수 있다. 매크로 기지국은 sample_nonGBR 단말 집합에 속하는 단말들에 대해서만, 이들이 발생시키는 부하를 계산한다. 매크로 기지국은 결정된 부하 값에 scaling 계수(scaling_nonGBR)를 곱하여 nonGBR 부하로 결정한다. 여기서 scaling 계수는 전체 non GBR 단말 수/ sample_nonGBR 단말 집합에 속하는 단말 수에 의하여 결정될 수 있다.
sample_nonGBR 단말 집합을 결정하는 방법은 상술한 바와 같다.
상술한 방법을 수학식으로 나타내면, GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양은 다음의 수학식 8에 의해 결정된다.
수학식 8
Figure PCTKR2015000880-appb-M000008
Figure PCTKR2015000880-appb-I000004
매크로 기지국은, 수학식 8에 의한 GBR 단말 및 non GBR 단말을 위한 무선 자원의 양을 기초로, 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드 및 non GBR 로드를 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 피코 기지국의 부하 계산 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 피코 기지국은 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양을 판단한다(501). 자원의 양이란 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말이 해당 서브 프레임에서 필요로 하는 RB의 양을 의미할 수 있다. 피코 기지국은 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말이 요구하는 전체 RB 수를 판단할 수 있다.
피코 기지국은 매크로 기지국은 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말의 BO, 즉 단말을 위한 전송 데이터 량을 기초로 무선 자원의 양을 판단할 수 있다.
피코 기지국은 다음의 수학식 9를 이용하여, GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 자원의 양을 판단할 수 있다.
수학식 9
Figure PCTKR2015000880-appb-M000009
Figure PCTKR2015000880-appb-I000005
Figure PCTKR2015000880-appb-I000006
여기서, NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,nonCRE는 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,CRE는 non GBR-CRE 단말을 위한 무선 자원의 양, BO(u)는 단말 u의 BO, TBSperRB(u)는 단말 u의 RB 당 전송 가능한 데이터 량, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수)이다.
피코 기지국은 로드 보고 시점에 도달하였는지 판단할 수 있다(503). 본 발명의 다양한 실시 예에서, 피코 기지국은 기 설정된 주기에 따라 또는 기 설정된 보고 시점에서 로드를 보고할 수 있다. 피코 기지국은 기 설정된 주기 또는 기 설정된 보고 시점 도달 전까지의 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 자원의 양에 관한 정보를 수집한 후, 이를 기초로 기 설정된 주기가 도달하거나 기 설정된 보고 시점에 도달했을 때, 로드를 위한 연산을 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 피코 기지국은 W 개의 서브 프레임, 즉 W 윈도우마다 로드 정보를 보고할 수 있다. 이때 피코 기지국은 W 윈도우 동안 정보를 수집하고, 이를 기초로 로드를 연산한다.
피코 기지국은 현재 서브 프레임의 인덱스와 W의 모드 연산을 통하여 로드 보고 시점에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 아래의 수학식 10과 같다.
수학식 10
Figure PCTKR2015000880-appb-M000010
수학식 10의 연산 결과가 0이면, 피코 기지국은 로드 보고 시점에 도달한 것으로 판단하고, 연산 결과가 0이 아니면 피코 기지국은 로드 보고 시점에 도달하지 않은 것으로 판단하고 계속해서 정보를 수집한다.
로드 보고 시점에 도달하면, 피코 기지국은 로드를 결정한다(505). 피코 기지국은 GBR 로드, non CRE 로드, non GBR-non CRE 로드 및 전체 로드를 결정할 수 있다. 피코 기지국은 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 자원의 양에 관한 정보를 기초로 각각의 로드를 결정할 수 있다.
피코 기지국은 다음의 수학식 11을 이용하여 GBR 로드를 결정한다.
수학식 11
Figure PCTKR2015000880-appb-M000011
여기서, LGBR은 GBR 로드(GBR 부하), NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, W는 window 크기, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수)이다.
피코 기지국은 다음의 수학식 12를 이용하여 non GBR-CRE 로드를 결정한다.
수학식 12
Figure PCTKR2015000880-appb-M000012
여기서, LnonGBR,CRE는 non GBR-CRE 로드(non GBR-CRE 부하), W는 window 크기, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수), NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,nonCRE는 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,CRE는 non GBR-CRE 단말을 위한 무선 자원의 양이다.
피코 기지국은 다음의 수학식 13을 이용하여 non GBR-non CRE 로드를 결정한다.
수학식 13
Figure PCTKR2015000880-appb-M000013
여기서, LnonGBR,nonCRE은 non GBR-non CRE 로드(non GBR-non CRE 부하), W는 window 크기, NRB DL은 전체 RB 수(다운 링크 RB 수), NRB GBR은 GBR 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,nonCRE는 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양, NRB nonGBR,CRE는 non GBR-CRE 단말을 위한 무선 자원의 양이다.
피코 기지국은 GBR 로드, non GBR-CRE 로드 및 non GBR-non CRE 로드를 합하여 전체 로드를 결정한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 14와 같다.
수학식 14
Figure PCTKR2015000880-appb-M000014
여기서, Lpico는 피코 셀의 전체 로드(전체 부하), LGBR은 GBR 로드(GBR 부하), LnonGBR,CRE는 non GBR-CRE 로드(non GBR-CRE 부하), LnonGBR,nonCRE은 non GBR-non CRE 로드(non GBR-non CRE 부하)이다.
로드가 결정되면, 피코 기지국은 로드에 관한 정보를 보고한다(507). 피코 기지국은 로드에 관한 정보 중 적어도 일부를 ABS 비율 결정 장치로 보고한다.
피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE로드, non GBR-non CRE 로드 중 적어도 하나를 보고할 수 있다. 예를 들어, ABS 비율 결정 장치가 피코 셀의 전체 로드, non GBR-CRE로드 및 non GBR-non CRE 로드를 알게 되면, non GBR-non CRE 로드도 알 수 있기 때문에, 피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE 로드, non GBR-non CRE 로드 중 적어도 세 개의 로드에 관한 정보를 보고할 수 있다. 예를 들어, 피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드 및 non GBR-CRE 로드만을 보고할 수 있다. 이렇게 하면, 피코 기지국과 ABS 비율 결정 장치 간 데이터 로드를 최소화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 피코 기지국은 결정된 로드 값을 그대로 보고하거나, 임의의 값으로 변환하여 보고할 수 있다. 피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드 및 non GBR-CRE 로드를 각각 CAC (Composite Available Capacity), GBR_Usage 및 DAs(DL ABS Status) 로 변환하여 보고할 수 있다. CAC, GBR_Usage 및 DAs는 LTE 표준에서 정의된 바와 동일하며, 각각의 변환 과정을 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 15와 같다.
수학식 15
Figure PCTKR2015000880-appb-M000015
Figure PCTKR2015000880-appb-I000007
Figure PCTKR2015000880-appb-I000008
수학식 15에 따른 CAC, GBR_Usage 및 DAs 변환 규칙은, 피코 기지국 및 ABS 비율 결정 장치가 사전에 공유하여야 한다.
로드에 관한 정보 보고가 완료되면, 피코 기지국은 이후의 로드 판단을 위해 추가로 GBR 단말, non GBR-CRE 단말 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양을 초기화할 수 있다(509).
상기한 바와 같이, 피코 셀의 부하를 계산할 때, GBR 단말이 발생시킨 부하, non GBR-CRE 단말이 발생시킨 부하 및 non GBR-non CRE 단말이 발생시킨 부하를 개별적으로 계산하는 경우, GBR 단말이나 non GBR 단말의 개수가 많으면, 부하 계산의 복잡도가 높아질 수 있다. 부하 계산의 복잡도를 낮추기 위해, 피코 기지국은 전체 GBR 단말 중 일부 GBR 단말들을 선정하고, 전체 non GBR 단말 중 일부 non GBR 단말들을 선정하여, 선정된 단말에 대하여만 로드를 결정하고, 이를 전체 GBR 단말 수에 대하여 확장하는 방법을 사용할 수 있다.
구체적으로, 피코 기지국은 전체 GBR 단말 중 일부 GBR 단말들을 선정하여 sample_GBR 단말 집합을 만들 수 있다. 피코 기지국은 sample_GBR 단말 집합에 속하는 단말들에 대해서만, 이들이 발생시키는 부하를 계산한다. 피코 기지국은 결정된 부하 값에 scaling 계수(scaling_GBR)를 곱하여 GBR 부하를 결정한다. 여기서 scaling 계수는 전체 GBR 단말 수/sample_GBR 단말 집합에 속하는 단말 수에 의하여 결정될 수 있다.
sample_GBR 단말 집합은 다양한 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 피코 기지국은 매 서브 프레임마다 GBR 단말 중에서 무작위로 sample_GBR 단말을 선정할 수 있다. 또는, 예를 들어, 피코 기지국은 매 서브 프레임마다 BO가 0보다 큰 GBR 단말 중에서 무작위로 sample_GBR 단말을 선정할 수 있다.
유사하게, 피코 기지국은 전체 non GBR-CRE 단말 중, 일부 non GBR-CRE 단말들을 선정하여 sample_nonGBR-CRE 단말 집합을 만들 수 있다. 피코 기지국은 sample_nonGBR-CRE 단말 집합에 속하는 단말들에 대해서만, 이들이 발생시키는 부하를 계산한다. 피코 기지국은 결정된 부하 값에 scaling 계수 (scaling_nonGBR-CRE)를 곱하여 non GBR-CRE 부하로 결정한다. 여기서 scaling 계수는 전체 non GBR 단말 수/ sample_ nonGBR-CRE 단말 집합에 속하는 단말 수에 의하여 결정될 수 있다.
또한, 피코 기지국은 전체 non GBR-non CRE 단말 중, 일부 non GBR-non CRE 단말들을 선정하여 sample_nonGBR-nonCRE 단말 집합을 만들 수 있다. 피코 기지국은 sample_nonGBR-nonCRE 단말 집합에 속하는 단말들에 대해서만, 이들이 발생시키는 부하를 계산한다. 피코 기지국은 결정된 부하 값에 scaling 계수 (scaling_nonGBR-nonCRE)를 곱하여 non GBR-non CRE 부하로 결정한다. 여기서 scaling 계수는 전체 non GBR 단말 수/ sample_ nonGBR-nonCRE 단말 집합에 속하는 단말 수에 의하여 결정될 수 있다.
상술한 방법을 수학식으로 나타내면, GBR 단말, non GBR-CRE 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양은 다음의 수학식 16에 의해 결정된다.
수학식 16
Figure PCTKR2015000880-appb-M000016
Figure PCTKR2015000880-appb-I000009
Figure PCTKR2015000880-appb-I000010
피코 기지국은, 수학식 16에 의한 GBR 단말, non GBR-CRE 및 non GBR-non CRE 단말을 위한 무선 자원의 양을 기초로, 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE 로드 및 non GBR-non CRE 로드를 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 ABS 비율 결정 장치의 ABS 비율 결정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, ABS 비율 결정 장치는 매크로 기지국 및 피코 기지국으로부터 로드에 관한 정보를 수신한다(601). ABS 비율 결정 장치는 적어도 하나의 매크로 기지국 및 적어도 하나의 피코 기지국으로부터 각 기지국이 서비스하는 셀 내의 로드에 관한 정보를 수신한다.
매크로 기지국으로부터 수신하는 로드에 관한 정보는 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR 로드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 피코 기지국으로부터 수신하는 로드에 관한 정보는 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE로드, non GBR-non CRE 로드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
ABS 비율 결정 장치는 수신된 로드에 관한 정보를 기초로 ABS 비율을 결정한다.
구체적으로, ABS 비율 결정 장치는 각 매크로 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량 및 전체 매크로 셀의 무선 자원량을 결정한다(603). ABS 비율 결정 장치는 보고받은 로드에 관한 정보로부터 각 매크로 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량을 획득하고, 획득된 정보를 이용하여, 전체 매크로 셀의 무선 자원량을 결정한다. 본 발명의 실시 예에서, ABS 비율 결정 장치가 매크로 셀의 GBR 로드 및 매크로 셀의 전체 로드를 보고받은 경우, ABS 비율 결정 장치는 매크로 셀의 GBR 로드 및 매크로 셀의 전체 로드로부터 non GBR 로드를 획득할 수 있다.
각 매크로 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량 및 전체 매크로 셀의 무선 자원량은 다음의 수학식 17에 의해 결정될 수 있다.
수학식 17
Figure PCTKR2015000880-appb-M000017
Figure PCTKR2015000880-appb-I000011
여기서, j는 매크로 셀 인덱스, UnonGBR(j)는 j번째 매크로 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량, GBR_Usage(j)는 j번째 매크로 셀의 GBR 로드, CAC(j)는 j번째 매크로 셀의 전체 로드, Umacro는 전체 매크로 셀의 무선 자원량이다.
ABS 비율 결정 장치는 각 피코 셀에 대하여 non GBR 단말의 무선 자원량 및 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량을 결정한다(605). ABS 비율 결정 장치는 보고받은 로드에 관한 정보로부터 각 피코 셀의 전체 로드, non GBR 로드 및 non GBR-CRE 로드를 획득하고, 획득된 정보를 이용하여, 각 피코 셀에 대하여 non GBR 단말의 무선 자원량 및 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량을 결정한다. 본 발명의 실시 예에서, ABS 비율 결정 장치가 피코 셀의 GBR 로드, non GBR-CRE 로드를 및 피코 셀의 전체 로드를 보고받은 경우, ABS 비율 결정 장치는 피코 셀의 전체 로드 및 GBR 로드로부터 non GBR 로드를 획득할 수 있다.
각 피코 셀에 대하여 non GBR 단말의 무선 자원량 및 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량은 다음의 수학식 18에 의해 결정될 수 있다.
수학식 18
Figure PCTKR2015000880-appb-M000018
Figure PCTKR2015000880-appb-I000012
여기서, i는 피코 셀 인덱스, UnonGBR(i)는 i번째 피코 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량, GBR_Usage(i)는 i번째 피코 셀의 GBR 로드, CAC(i)는 i번째 피코 셀의 i번째 피코 셀의 전체 로드, UnonGBR,CRE(i)는 i번째 피코 셀의 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량, DAs(i)는 i번째 피코 셀의 non GBR-CRE 로드이다.
ABS 비율 결정 장치는 각 피코 셀에 대하여 non GBR 단말의 무선 자원량 대비 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량의 비율(UnonGBR,CRE(i)/UnonGBR(i))을 내림차순으로 정렬한다(607). ABS 비율 결정 장치는 각 피코 셀에 대하여 non GBR 단말의 무선 자원량 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량이 차지하는 양(non GBR-CRE 단말의 무선 자원량 비율)을 내림차순으로 정렬한다.
ABS 비율 결정 장치는 네트워크 전체에 피코 셀이, 첫 번째 내지 k 번째로 정렬된 피코 셀 k개만 있다고 가정한 상태에서 결정한 ABS 비율이 k+1번째 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량 비율보다 커지는 k값을 찾는다(609).
ABS 비율 결정 장치는, 먼저 네트워크 전체에 피코 셀이, 첫 번째로 정렬된 피코 셀 1개만 있다고 가정한 상태에서 ABS 비율을 결정해 본다. 구체적으로, ABS 비율 결정 장치는 첫 번째로 정렬된 피코 셀 1개만 있다고 가정했을 때 매크로 셀의 non GBR 무선 자원량과 피코 셀의 non GBR 무선 자원량의 합 대비 피코 셀의 non GBR-CRE 무선 자원량의 비율로 ABS 비율을 결정해 본다. ABS 비율 결정 장치는 이렇게 결정한 값이, 두 번째로 정렬된 피코셀의 non GBR 단말의 무선 자원량 대비 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량의 비율보다 큰지를 판단한다. 크지 않으면, ABS 비율 결정 장치는, 네트워크 전체에 피코 셀이, 첫 번째 및 두 번째로 정렬된 피코 셀 2개만 있다고 가정한 상태에서 ABS 비율을 결정해 본다. 구체적으로, ABS 비율 결정 장치는 첫 번째 및 두 번째로 정렬된 피코 셀 2개만 있다고 가정했을 때 매크로 셀의 non GBR 무선 자원량과 피코 셀의 non GBR 무선 자원량의 합 대비 피코 셀의 non GBR-CRE 무선 자원량의 비율로 ABS 비율을 결정해 본다. 이렇게 결정한 값이, 세 번째로 정렬된 피코셀의 non GBR 단말의 무선 자원량 대비 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량의 비율보다 큰지를 판단한다. ABS 비율 결정 장치는 네트워크 전체에 피코 셀이, 첫 번째 내지 k 번째로 정렬된 피코 셀 k개만 있다고 가정한 상태에서 결정한 ABS 비율이 k+1번째 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량 비율보다 커질 때까지 상기 동작을 반복한다.
첫 번째 내지 k 번째로 정렬된 피코 셀 k개만 있다고 가정한 상태에서 결정한 ABS 비율이 k+1번째 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량 비율보다 커지면, ABS 비율 결정 장치는 다음의 수학식 19에 따라 ABS 비율을 최종적으로 결정한다(611). 상기한 동작에 따르면, non GBR-CRE 로드 비율이 매우 적은 피코 셀이 ABS 비율을 결정하는 데에 영향을 미치는 것을 막으며, 이를 통해 ABS 비율이 지나치게 작게 결정되는 것을 막을 수 있다.
수학식 19
Figure PCTKR2015000880-appb-M000019
여기서, ABS_Ratio는 ABS 비율, A=k, UnonGBR,CRE(i)는 i번째 피코 셀의 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량, Umacro는 전체 매크로 셀의 무선 자원량, UnonGBR(i)는 i번째 피코 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량, GBR_Usage(j)는 j번째 매크로 셀의 GBR 로드이다.
수학식 19에 따르면, ABS 비율 결정 장치는 매크로 셀 내에 GBR 단말이 많은 경우를 고려하여 ABS 비율을 결정할 수 있도록 한다. 즉, ABS 비율 결정 장치는 ABS가 너무 작아서 매크로 내의 GBR 단말을 충분히 커버할 수 없는 문제가 발생하지 않도록, 매크로 셀 내에 GBR 단말이 많은 경우를 고려하여 ABS 비율을 결정한다.
상기한 동작에 따르면, non GBR-CRE 로드 비율 상대적으로 매우 적은 피코 셀을 기준으로 ABS 비율을 결정함으로써, ABS 비율이 지나치게 작게 결정되는 것을 막을 수 있다. ABS 비율이 지나치게 낮아지면, non ABS 구간에서 매크로 셀의 GBR 사용량이 과도하게 많아지게 되므로, ABS 비율 결정 장치는 상기한 동작에 따라, 매크로 셀의 로드 및 피코 셀의 로드를 적절하게 고려하여 ABS 비율을 결정한다.
ABS 비율 결정 장치는 각 매크로 셀에 대한 전체 로드 중 가장 작은 전체 로드가, 기 설정된 임계값보다 작은지 여부를 판단한다(613). 매크로 셀의 로드가 미리 정해진 임계값보다 작은 경우, ABS 비율 결정 장치는 ABS 비율을 기 설정된 값으로 결정한다(615). 즉, ABS 비율 결정 장치는, 각 매크로 셀에 대한 전체 로드 중 가장 작은 전체 로드가 임계값보다 작아서 ABS 비율이 높더라도 매크로 셀 데이터 송수신이 충분히 이루어질 수 있으면, 상기한 결정 과정에도 불구하고 ABS 비율을 기 설정된 값으로 크게 결정할 수 있다.
매크로 셀의 로드가 기 설정된 임계값보다 같은 경우는 구현하기에 따라 상기 두 동작 중 어느 하나를 수행하도록 한다.
여기서, 기 설정된 임계값 및 ABS 비율의 기 설정 방법에 대하여는 특별한 제한을 두지 않는다.
609 내지 615의 ABS 비율 결정 과정을 수학식에 따라 구체적으로 표현하면, 도 7과 같이 나타낼 수 있다. 도 7의 순서도에 대한 상세한 설명은 상기한 바와 같다. 도 7에서 imax는 피코 셀의 개수를 나타낸다.
ABS 비율 결정 장치는, 결정된 ABS 비율에 관한 정보를 매크로 기지국으로 전송한다(617). ABS 비율 결정 장치는 결정된 ABS 비율에 관한 정보를 매크로 기지국으로 전송함으로써, 매크로 기지국이 결정된 ABS 비율에 따라 전체 자원에 ABS를 할당하고, 그에 따라 데이터 통신을 수행하도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 ABS 비율 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 매크로 기지국은 매크로 셀의 로드를 측정한다(801). 매크로 기지국은 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR 로드를 결정할 수 있다.
피코 기지국은 피코 셀의 로드를 측정한다(803). 피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE로드, non GBR-non CRE 로드를 결정할 수 있다.
이후 로드 정보 보고 시점이 도달하면, 매크로 기지국 및 피코 기지국은 ABS 비율 결정 장치로 로드에 관한 정보를 보고한다(805, 807). 매크로 기지국은 매크로 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR 로드 중 적어도 둘을 ABS 비율 결정 장치로 보고할 수 있다. 피코 기지국은 피코 셀의 전체 로드, GBR 로드, non GBR-CRE로드, non GBR-non CRE 로드 중 적어도 셋을 ABS 비율 결정 장치로 보고할 수 있다.
ABS 비율 결정 장치는 보고된 로드 정보를 기초로, ABS 비율을 결정한다(809). ABS 비율 결정 장치는 모든 셀의 전체 무선 자원량에 대한 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량을 기초로 ABS 비율을 결정할 수 있다. 즉, ABS 비율 결정 장치는 전체 매크로 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량 및 피코 셀의 non GBR 단말의 무선 자원량에 대하여 피코 셀의 non GBR-CRE 단말의 무선 자원량이 차지하는 비율을 기초로 ABS 비율을 결정한다. 이때, ABS 비율 결정 장치는 매크로 셀의 GBR 로드를 고려하여 ABS 비율을 결정할 수 있다.
ABS 비율 결정 장치는 가장 작은 매크로 셀의 전체 로드가 기 설정된 임계값보다 작으면, 매크로 셀의 원활한 데이터 송수신을 위해 기 설정된 값과 결정된 ABS 비율 중 큰 값으로 ABS 비율을 결정할 수 있다. 이때, 기 설정된 ABS 비율은 피코 셀에 연결된 CRE 영역의 단말들이 충분히 데이터 송수신을 할 수 있도록 충분히 큰 값으로 결정될 수 있다.
ABS 비율 결정 장치는 결정된 비율을 매크로 기지국으로 전송한다(811). 매크로 기지국은 수신된 ABS 비율을 피코 기지국과 공유할 수 있다.
이후, 매크로 기지국과 피코 기지국은 결정된 ABS 비율에 따라 셀 내의 단말들과 데이터 통신을 수행한다(813, 815). 매크로 기지국은 결정된 비율만큼 무선 자원에 ABS를 할당하여, ABS에서는 데이터 송수신을 수행하지 않는다. 피코 기지국은 매크로 기지국의 ABS에서 피코 셀 내의 단말들과 간섭없이 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (29)

  1. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치의 간섭 제어 방법으로,
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, ABS 비율을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 ABS 비율을 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 어느 하나로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 및 non GBR 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 non GBR 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 및 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역 외에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 ABS 비율을 결정하는 단계는,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 상기 ABS 비율을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 ABS 비율을 결정하는 단계는,
    GBR 단말에 의하여 발생하는 데이터 로드를 기초로 상기 ABS 비율을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 ABS 비율을 결정하는 단계는,
    상기 제1 셀의 전체 데이터 로드가 기 설정된 임계값보다 작으면, 기 설정된 ABS 비율과 상기 결정된 ABS 비율 중 큰 값으로 상기 ABS 비율을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 셀은,
    매크로 셀이고,
    상기 제2 셀은,
    피코 셀인 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  8. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 기지국의 간섭 제어 방법으로,
    셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하는 단계;
    상기 ABS 비율 결정 장치로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 ABS 비율에 따라 ABS가 할당된 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 ABS 비율은,
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, non GBR 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 ABS 비율은,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 기지국은,
    매크로 기지국인 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  12. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 기지국의 간섭 제어 방법으로,
    셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하는 단계;
    상기 데이터 로드에 관한 정보를 기초로 결정된 ABS 비율에 따라 인접 기지국에서 ABS가 할당된 무선 자원을 통해 CRE 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 ABS 비율은,
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 및 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역 외에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서, ABS 비율은,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 기지국은,
    피코 기지국인 것을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  16. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭을 제어하는 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 수신하고, 상기 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, ABS 비율을 결정하고, 상기 결정된 ABS 비율을 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀 중 어느 하나로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역 외에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 및 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 상기 ABS 비율을 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    GBR 단말에 의하여 발생하는 데이터 로드를 기초로 상기 ABS 비율을 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 셀의 전체 데이터 로드가 기 설정된 임계값보다 작으면, 기 설정된 ABS 비율과 상기 결정된 ABS 비율 중 큰 값으로 상기 ABS 비율을 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  21. 제16항에 있어서, 상기 제1 셀은,
    매크로 셀이고,
    상기 제2 셀은,
    피코 셀인 것을 특징으로 하는 ABS 비율 결정 장치.
  22. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 수행하는 기지국으로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하고, 상기 ABS 비율 결정 장치로부터 ABS 비율에 관한 정보를 수신하고, 상기 ABS 비율에 따라 ABS가 할당된 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 ABS 비율은,
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제22항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, non GBR 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제22항에 있어서, 상기 ABS 비율은,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  25. 제22항에 있어서, 상기 기지국은,
    매크로 기지국인 것을 특징으로 하는 기지국.
  26. CRE(Cell Range Expansion) 영역이 정의된 무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 수행하는 기지국으로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    셀 내의 데이터 로드에 관한 정보를 ABS(Almost Blank Subframe) 비율 결정 장치로 보고하고, 상기 데이터 로드에 관한 정보를 기초로 결정된 ABS 비율에 따라 인접 기지국에서 ABS가 할당된 무선 자원을 통해 CRE 단말과 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 ABS 비율은,
    적어도 하나의 제1 셀 및 적어도 하나의 제2 셀로부터 보고된 데이터 로드에 관한 정보로부터 획득된, 전체 셀의 무선 자원 요구량에 대한 CRE 단말의 무선 자원 요구량을 기초로, 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  27. 제26항에 있어서, 상기 데이터 로드에 관한 정보는,
    상기 셀 내에서 발생하는 전체 데이터 로드에 관한 정보, GBR(Guaranteed Bit Rate) 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보, 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 및 상기 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역 외에서 동작하는 단말에 의해 발생하는 데이터 로드에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  28. 제26항에 있어서, 상기 ABS 비율은,
    상기 제1 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량 및 상기 제2 셀의 non GBR 단말의 무선 자원 요구량에 대하여 상기 제 2셀의 non GBR 단말 중 상기 CRE 영역에서 동작하는 단말의 무선 자원 요구량이 차지하는 비율을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  29. 제26항에 있어서, 상기 기지국은,
    피코 기지국인 것을 특징으로 하는 기지국.
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