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KR20130090669A - 이종 네크워크에서 셀간 간섭을 조정하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치 - Google Patents

이종 네크워크에서 셀간 간섭을 조정하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치 Download PDF

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KR20130090669A
KR20130090669A KR1020120011970A KR20120011970A KR20130090669A KR 20130090669 A KR20130090669 A KR 20130090669A KR 1020120011970 A KR1020120011970 A KR 1020120011970A KR 20120011970 A KR20120011970 A KR 20120011970A KR 20130090669 A KR20130090669 A KR 20130090669A
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KR
South Korea
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base station
terminal
interference
scheduling
macro
Prior art date
Application number
KR1020120011970A
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English (en)
Inventor
이희광
권호중
장정렬
문준
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 이종 네크워크에서 셀간 간섭을 최소화하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치에 관한 것으로서, 셀간 간섭을 최소화하는 중앙집중형 스케쥴링 방법은 적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 연결 단계; 상기 centralized scheduler 서버와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하는 수집 단계; 상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하는 간섭 판단 단계; 및 상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링) 단말을 선정하도록 제어하는 스케쥴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고 적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 통신부; 및 상기 통신부와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하고, 상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하고, 상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링할 단말을 선정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 소형기지국의 커버리지 확장 기범이 적용되는 이종 네트워크에서 셀간 간섭을 최소화하도록 스케쥴링하여 HetNet의 throughput을 극대화할 수 있다.

Description

이종 네크워크에서 셀간 간섭을 조정하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CENTRALIZED SCHEDULING WITH INTER-CELL INTERFERENCE COORDINATION IN HETEROGENEOUS NETWORKS}
본 발명은 매크로 기지국(Macro BS)와 소형기지국(Low power nodes, LeNB)으로 구성되는 이종 네트워크에서 셀간 간섭(inter-cell interference)을 최소화하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 소형기지국의 서비스 커버리지 확장 (range expansion) 기법을 적용하면서 셀간 간섭을 최소화하는 중앙집중형 스케쥴링 방법 및 장치에 관한 것이다.
매크로 기지국만으로 구성된 네트워크((Macro BS only Network)의 coverage 및 capacity를 증가시키기 위한 low power를 가지는 소형 기지국(low power nodes, LeNB)에 대한 연구가 최근 3GPP LTE-Advanced(LTE-A) 등에서 활발히 진행되고 있다. 예를 들면, Macro cellular network에 RRH(Remote Radio Head), pico, femto, relay 등을 배치(deploy)하여 이종 네크워트 (heterogeneous network, HetNet)를 구성하는 것이다.
이러한 HetNet은 cell splitting을 통해 보다 나은 spatial reuse 효과를 얻을 수 있다. 그러나 매크로 기지국과 소형기지국의 전송 파워(transmit power)의 현격한 차이로 인해 심각한 셀간 간섭(inter-cell interference)이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
한편, 이러한 HetNet의 capacity 및 fairness를 향상시키기 위해 매크로 기지국을 소형 기지국으로 오프로드(offload)되도록 하여 소형기지국의 영역을 확장하는 방법이 최근에 주목받고 있다.
소형기지국의 영역을 확장하는 방법으로, 소형기지국의 Tx Power를 증가시키고 셀 선택 과정 (cell selection procedure)에서 각 단말들이 가장 강한 Downlink(DL) 신호(Received Signal Strength: RSS)를 보내는 기지국에 연결시키는 방법이 있다. 그러나 이러한 경우, 소형기지국의 확장 영역에 존재하는 Macro 단말들 및 소형기지국(LeNB) 단말들 모두에 심각한 간섭(interference) 문제가 발생할 수 있다.
다른 방법으로는, 셀 선택 과정(cell selection procedure)에서 소형 기지국의 DL RSS에 positive offset(range expansion bias)을 주는 방법이 있다. 이러한 경우 단말은 매크로 기지국으로부터 더 강한 DL RSS를 받지만 거리상 가까운 곳에 있는 소형기지국에 연결된다. 따라서 소형기지국의 Tx power를 증가시키지 않고 소형 기지국의 영역를 확장할 수 있다.
그러나 이러한 경우 또한, 소형기지국의 확장 영역에 속하게 되는 소형 기지국의 단말이 소형기지국보다 더 강한 DL RSS를 보내는 매크로 기지국으로부터 심각한 셀간 간섭(inter-cell interference)를 받는다는 문제가 있다.
결론적으로, 소형 기지국의 영역 확장은 매크로 단말들(UEs)을 소형기지국으로 오프 로드(off-load)하여 매크로 기지국의 capacity를 향상시킬 수 있다. 그러나, 소형 기지국의 확장된 영역(range expansion area)에 존재하는 단말의 낮은 link 성능으로 인해 네크워트 전체의 성능(overall sum capacity)이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 HetNet의 효율적인 운영을 위해서는 새로운 cell association, inter-cell interference coordination(ICIC) 기술들의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것이다. 특히 본 발명은 소형기지국의 커버리지 확장 기법이 적용되는 이종 네트워크에서 셀간 간섭을 최소화하도록 스케쥴링 하여 HetNet의 throughput을 극대화 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 중앙집중형 스케쥴링(centralized scheduling) 방법은 적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 연결 단계; 상기 centralized scheduler 서버와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하는 수집 단계; 상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에게 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하는 간섭 판단 단계; 및 상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링할 단말을 선정하도록 제어하는 스케쥴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가 본 발명의 중앙집중형 스케쥴링(centralized scheduling) 장치는 적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 통신부; 및 상기 통신부와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하고, 상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에게 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하고, 상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링할 단말을 선정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 각 서브프레임(subframe)마다 지배적인 간섭 (dominant interference)으로 판단된 하나 이상의 매크로 기지국 또는 소형 기지국을 블랭크(blanking, power off)하여, 즉 served UEs로의 데이터 전송을 중지시켜 셀간 간섭을 제거할 수 있다.
구체적으로는, 본 발명에 따르면 high power 매크로 기지국들로부터 소형 기지국 단말들(LeNB UEs)로의 셀간 간섭뿐만 아니라 다른 low power 소형기지국들로부터 소형기지국 단말들(LeNB UEs)로의 셀간 간섭, low power 소형 기지국들로부터 매크로 단말들(Macro UEs)로의 셀간 간섭뿐만 아니라 다른 high power 매크로 기지국들로부터 매크로 단말들(Macro UEs)로의 셀간 간섭을 최소화할 수 있다. 따라서 HetNet의 overall sum capacity를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 심각한 셀간 간섭이 발생할 수 있는 종래의 이종 네크워크 구성도.
도 1b는 매크로 기지국을 블랭크하면서 셀간 간섭이 일부 제거된 이종 네크워트 구성도.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 노말 서브프레임(normal subframe)에서 이종 네트워크 구성도.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 매크로 블랭크 서브프레임(Macro balnk subframe)에서 이종 네트워크 구성도.
도 3a는 매크로 블랭크 서브프레임의 주기를 노말 서브프레임 대비 1/2의 비율로 할 경우에 대한 블랭크 패턴 (Macro blank pattern)을 도시한 도면.
도 3b는 매크로 블랭크 서브프레임의 주기를 노말 서브프레임 대비 1/4의 비율로 할 경우에 대한 블랭크 패턴 (Macro blank pattern)을 도시한 도면.
도 4는 centralized scheduler가 셀간 간섭을 조정하는 과정을 도시하는 순서도.
도 5는 단말별로 블랭크할 간섭 셀을 판단하는 도 4의 단계 416의 구체적인 수행과정을 도시하는 순서도.
도 6은 스케쥴링 후보 단말에 대해 셀간 간섭을 조정하는 도 4의 단계 420의 구체적인 수행과정을 도시하는 순서도.
도 7은 도 6의 구체적인 예시를 도시하는 도면.
본 발명은 이하에 기재되는 실시예들의 설명 내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가해질 수 있음은 자명하다. 그리고 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 널리 알려져 있고 본 발명의 기술적 요지와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
한편, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 동일한 부호로 표현된다. 그리고 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수도 있다. 이는 본 발명의 요지와 관련이 없는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 명확히 설명하기 위함이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1a 는 심각한 셀간 간섭이 발생할 수 있는 종래의 이종 네크워크의 구성도이다. 도 1a에서 도시된 이종 네트워크는 매크로 기지국(110 내지 114), 소형 기지국(116 내지 128) 및 다수의 단말(130 내지 148)로 구성되어 있다. 102,104,106은 매크로 기지국의 커버리지(coverage)를 나타낸다.
그리고 도 1a의 이종 네트워크에는 소형 기지국(116 내지 128)의 커버리지가 확장된 것을 알 수 있다. 즉, 108은 소형기지국의 커버리지 확장 영역(range expansion area)를 나타낸다.
도 1a에서 도시되는 150은 단말과 기지국간의 desired signal을 나타낸다. 즉, 도 1a의 단말 130 내지 134는 매크로 기지국으로 스케쥴링되어 있고 단말 136 내지 148은 소형기지국으로 스케쥴링된 것을 알 수 있다.
도 1a에서 도시되는 152는 셀간 간섭을 나타낸다. 즉, 도 1a에 도시된 이종 네트워크는 모든 단말에 심각한 셀간 간섭이 발생한 것을 알 수 있다.
도 1b는 매크로 지기국을 블랭크(blanking)한 이종 네트워크의 구성도이다. 도 1a와 비교하여 도 1b는 매크로 기지국을 블랭크하면서 셀간 간섭이 일부 제거된 것을 알 수 있다.
앞서 설명한 도 1a와 달리 도 1b에서는 매크로 기지국이 차단되어 있다. 즉, 매크로 기지국의 데이터 전송이 중단된 것이다. 따라서 매크로 기지국 단말(130,132,134)의 소형기지국으로부터의 셀간 간섭 및 매크로 기지국 단말(130)의 다른 매크로 기지국으로부터의 셀간 간섭이 제거된 것을 볼 수 있다.
도 2a은 본 발명의 실시 예에 따른 중앙집중형 스케쥴링 알고리즘(centralized scheduling algorithm)을 적용시 노말 서브프레임(normal subframe)에서의 이종 네트워크를 도시한 도면이다.
도 2a에서 도시된 이종 네트워크는 매크로 기지국(210 내지 214), 소형 기지국(216 내지 228) 및 다수의 단말(230 내지 248)로 구성된다. 그리고 도 1a, 1b와는 달리 중앙집중형 스케쥴러 서버(centralized scheduler server, 254)를 더 포함하여 구성되어 있다. 256은 중앙집중형 스케쥴러 서버(centralized scheduler server, 254)와 모든 매크로 기지국과 소형 기지국을 연결하는 X2 또는 ethernet backhaul을 나타낸다
도 2a의 이종 네트워크에는 소형 기지국(216 내지 228)의 커버리지가 확장되어 있다. 즉, 208은 소형기지국의 커버리지 확장 영역(range expansion area)를 나타낸다. 250은 단말과 기지국간의 desired signal을 나타낸다. 즉, 도 2a의 단말 230 내지 234는 매크로 기지국으로 스케쥴링되어 있고 단말 236 내지 248은 소형기지국으로 스케쥴링된 것을 알 수 있다.
도 2a에서 도시되는 252는 셀간 간섭을 나타낸다. 도 2a는 도 1a와 달리, 서버(254)에 의해 매크로 기지국 단말의 다른 매크로 기지국으로부터의 셀간 간섭, 소형 기지국 단말의 매크로 기지국으로의 셀간 간섭, 소형 기지국 단말의 다른 소형 기지국으로붙의 셀간 간섭이 효율적으로 제어된 것을 볼 수 있다.
도 2b은 본 발명의 실시예에 따른 매크로 블랭크 서브프레임(Macro balnk subframe)에서 이종 네트워크 구성도를 도시한 도면이다.
도 2a와 달리 도 2b에서는 매크로 블랭크 서브프레임의 경우이기 때문에 매크로 기지국이 차단되어 있다. 나아가, 도 1b와 달리, 매크로 기지국 단말의 다른 매크로 기지국의 셀간 간섭, 소형 기지국 단말의 매크로 기지국으로부터의 셀간 간섭, 매크로 기지국 단말의 소형 기지국으로의 셀간 간섭뿐만 아니라 소형 기지국 단말의 다른 소형기지국으로부터의 셀간 간섭이 효율적으로 제어된 것을 본 수 있다.
도 3a와 도 3b는 매크로 블랭크 서브프레임의 주기에 대한 블랭크 패턴(Macro blank pattern)을 도시한 도면이다.
도 3a는 매크로 블랭크 서브프레임의 주기를 노말 서브프레임 대비 1/2(50%)의 비율로 할 경우에 대한 블랭크 패턴 (Macro blank pattern)이 도시되어 있다. 도 3a에서 도시되는 바와 같이 매크로 기지국이 on된 경우 매크로 기지국으로부터 소형기지국에 대한 간섭이 발생된다.
그리고 도 3b는 매크로 블랭크 서브프레임의 주기를 노말 서브프레임 대비 1/4(25%)의 비율로 할 경우에 대한 블랭크 패턴 (Macro blank pattern)이 도시되어 있다. 도 3a에 비하여 도 3b는 매크로 기지국으로부터 셀간 간섭을 받을 확률이 높아지는 것을 알 수 있다.
도 4는 본 발명에 따르는 셀간 간섭제거 장치(254), 즉 중앙집중형 스케쥴러 (centralized scheduler)가 셀간 간섭을 조정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
서버(254)와 매크로 기지국 및 소형 기지국은 X2 또는 ethernet backhaul로 연결된다. 나아가, 운영 방법에 따라 Macro 기지국들을 제외하고 소형 기지국들만으로 Coordinated Cells를 구성하여 Centralized scheduling을 할 수도 있다. 이경우, X2 또는 ethernet backhaul도 소형 기지국들만 연결된다.
도 4를 참조하면, 먼저 402단계에서 centralized scheduler(254)는 소형 기지국의 영역 확장 바이어스 (range expansion bias)를 설정한다. centralized scheduler(254)는 소형기지국의 영역 확장 바이어스를 매크로 기지국의 커버리지, 배치된 소형 기지국의 수 및 매크로 기지국과 소형 기지국의 송신전력(Tx power) 등을 고려하여 결정한다.
여기서 centralized scheduler(254)는 셀 선택 과정(cell selection procedure)에서 소형 기지국의 DL RSS에 positive offset(range expansion bias)을 주는 방식으로 소형 기지국의 영역 확장을 제어한다. 이러한 방법으로 centralized scheduler(254)는 소형 기지국의 Tx power를 증가하지 않고도, 소형 기지국 근처의 단말을 더 강한 DL RSS을 가지는 매크로 기지국이 아니라 근처의 소형 기지국으로 연결할 수 있다. 즉, 소형기지국의 서비스 커버리지를 확장시킨다.
단계 404에서 centralized scheduler(254)는 각 매크로 기지국의 블랭크 패턴(blank pattern)을 결정한다. 즉, 매크로 기지국의 Tx power를 off시키는 주기를 결정한다.
예를 들어, centralized scheduler(254)는 매크로 기지국의 블랭크 패턴을 노말 서브프레임 대비 1/2, 1/4 또는 1/8 등으로 설정할 수 있다. 노말 서브프레임(normal subframe) 대비 블랭크 서브프레임(Macro blank subframe)의 빈도를 높게 설정할 경우 매크로 단말이 스케쥴링(scheduling)되는 기회가 줄어들 수 있고, 낮게 설정할 경우 소형 기지국 단말이 매크로 기지국으로부터 셀간 간섭을 받을 확률이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 centralized scheduler(254)는 단계 402에서 설정된 소형 기지국의 영역 확장 바이어스 값을 고려하여 블랭크 패턴을 결정한다. centralized scheduler(254)의 운영 방법에 따라, 매크로 블랭크 서브프레임(Macro blank subframe)에 매크로 기지국의 Tx power를 완전히 off시키지 않고 low power로 데이터를 전송하도록 할 수도 있다.
단계 406에서 centralized scheduler(254)는 모든 매크로 기지국과 소형 기지국으로부터 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집한다.
단계 408은 모든 단말이 서빙 셀(serving cell)을 선택하는 단계이다. 단계 408에서 각 단말은 단계 402에서 설정한 소형 기지국의 영역 확장 바이어스를 적용하여 서빙 셀, 즉 서빙 기지국(serving eNB)를 선택한다. 영역 확장 바이어스에 의해 소형 기지국의 확장 영역에 속하게 되는 소형 기지국 단말의 조건식은 다음과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
나아가, 단계 410에서 centralized scheduler(254)는 영역 확장 바이어스에 의해서 확장된 영역의 소형기지국 단말(range expansion LeNB UE)로 결정된 단말 중, outage 조건을 만족시키지 못하는 단말을 매크로 기지국으로 핸드오버(handover) 시킨다. 핸드오버 결정식은 다음과 같다.
Figure pat00003
도 4의 단계 412에서 centralized scheduler(254)는 단계 404에서 결정된 매크로 블랭크 패턴을 적용하여 해당 서브프레임이 매크로 블랭크 서브프레임인지 판단한다.
매크로 블랭크 서브프레임인 경우, centralized scheduler(254)는 단계 414에서 해당 서브프레임에서 centralized scheduler(254)에 연결된 모든 매크로 기지국의 서브 단말(served UEs)로의 데이터 전송을 중지시킨다. 이러한 방법으로 centralized scheduler(254)는 매크로 블랭크 서브프레임에서 고출력 매크로 기지국으로부터 소형 기지국(LeNB)으로의 셀간 간섭을 제거할 수 있다.
단계 416에서, centralized scheduler(254)는 각 단말별로 단말(UE)에게 간섭을 주는 간섭 셀 집합(interference cell set) 결정한다. 여기서 간섭 셀 집합이라 함은 매크로 기지국 셀과 소형 기지국 셀 모두를 포함한다. 만약, 해당 subframe이 Macro blanking subframe일 경우에는 매크로 기지국이 모두 blanking된 상태이므로 간섭 셀 집합에서 매크로 기지국 셀은 제외된다. 단계 416의 구체적인 과정은 도 5에서 도시된다.
도 5는 각 단말별로 간섭을 발생시키는 간섭 셀 집합을 결정하는 도 4의 단계 416의 구체적인 수행과정을 도시하는 순서도이다.
단계 502에서 centralized scheduler(254)는 각 단말의 지배적인 간섭원(dominant interference)을 찾는다. 각 단말에는 셀간 간섭을 발생시키는 하나 이상의 dominant interference이 존재할 수 있다. centralized scheduler(254)는 하나의 매크로 기지국의 커버리지에 한정하지 않고 연결된 모든 기지국을 고려하여 단계 502를 수행한다.
단계 504에서 centralized scheduler(254)는 단계 502에서 찾은 각 단말별 dominant interference들을 신호 power가 큰 것부터 작은 것 순으로 정렬(sorting)한다.
단계 506에서 centralized scheduler(254)는 블랭크(blanking)를 요청할 간섭 셀 수를 결정하는 식에 적용될 compensation weight 값을 결정한다. compensation weight 값은 다음과 같이 결정할 수 있다.
Macro to Macro Compensation Weight = α
Macro to LeNB Compensation Weight = β
LeNB to Macro Compensation Weight = γ
LeNB to LeNB Compensation Weight = λ
여기서 α 는 단말 i의 serving cell이 매크로 기지국이고, blanking을 요청할 기지국이 다른 매크로 기지국일 경우에 적용되는 compensation weight 값을 나타낸다. β는 단말 i의 serving cell이 매크로 기지국이고, blanking을 요청할 기지국이 소형 기지국일 경우에 적용되는 compensation weight 값을 나타낸다. γ는 단말i의 serving cell이 소형기지국이고 blanking을 요청할 기지국이 매크로 기지국일 경우에 적용되는 compensation weight 값을 나타낸다. 리고 λ 는 단말 i의 serving cell이 소형기지국이고 blanking을 요청할 기지국이 다른 소형기지국일 경우에 적용되는 compensation weight 값을 나타낸다.
centralized scheduler(254)는 이러한 compensation weight α, β, γ, λ 값을 조절하여 coordinated cells 내에 셀간 간섭을 효율적으로 제어할 수 있다.
단계 508에서 centralized scheduler(254)는 각 단말 별로 blanking을 요청할 간섭 셀 수를 결정한다. 각 UE별 blanking 요청 interference cells 수 결정식은 다음과 같다.
Figure pat00004
위 결정식에서
Figure pat00005
는 단말 i의 dominant interferences 수를 의미한다.
Figure pat00006
는 blanking 요청 interference cells 수가 k개 일 때의 rate을 나타낸다. 그리고
Figure pat00007
는 blanking을 요청하는 interference 개수에 따른 compensation weight factor를 나타내고 다음과 같이 계산한다.
Figure pat00008
해당 서브프레임이 normal subframe일 경우, 상기 compensation weight factor
Figure pat00009
계산식의 δ 값은 α, β, γ, λ 중의 하나의 값을 가진다. 즉, 단말 i의 serving cell이 매크로 기지국이고, blanking을 요청할 기지국이 다른 매크로 기지국일 경우 δ 값에 α가 적용된다. 그리고 단말 i의 serving cell이 매크로 기지국이고, blanking을 요청할 기지국이 소형 기지국(LeNB)일 경우 δ 값에 β가 적용된다.
단말 i의 serving cell이 소형기지국이고 blanking을 요청할 기지국이 매크로 기지국일 경우 δ 값에 γ가 적용되며, 단말 i의 serving cell이 소형기지국이고 blanking을 요청할 기지국이 다른 소형기지국일 경우에는 경우 δ 값에 λ를 적용한다.
해당 subframe이 Macro blanking subframe일 경우에는 매크로 기지국이 모두 blanking된 상태이므로 δ 값은 λ 값만을 가진다.
단계 510에서 centralized scheduler(254)는 각 단말(UE)의 블랭킹 요청 간섭 셀 집합(interference cell set)를 결정한다. 구체적으로, centralized scheduler(254)가 각 UE별로 blanking을 요청할 간섭 셀 집합을 결정시 신호 power가 큰 것부터 작은 것 순으로 단계 508에서 결정된 단말별 blanking 요청 interference cell 수만큼의 기지국들이 선택되도록 한다.
다시 도 4의 설명으로 되돌아가면, 단계 418에서 centralized scheduler(254)는 각 기지국 별 스케쥴링 후보 단말(scheduling candidate UEs)을 선택한다. 예를 들어 centralized scheduler(254)는 maximum Proportional Fair(PF) metric값을 가지는 UEs을 스케쥴링 후보 단말로 선택할 수 있다. 여기서 PF metric 수식은 UE QoS 및 resource allocation 비율 등을 반영하여 변형될 수 있다.
다만, 해당 서브프레임(subframe)이 normal subframe일 경우, range expansion area에 속하는 low power 소형 기지국(LeNB)의 단말들(UEs)는 스케쥴링 후보군(scheduling candidates)에서 제외한다. High power 매크로 기지국들(Macro BSs)로부터 심각한 셀간 간섭(inter-cell interference)를 받는 range expansion area에 속하는 소형 기지국(LeNB)의 단말들(UEs)를 normal subframe의 스케쥴링 후보군(scheduling candidates)에서 제외함으로써 소형 기지국(LeNB) 단말들(UEs)의 Outage 확률을 줄일 수 있다.
단계 420에서 centralized scheduler(254)는 모든 기지국의 스케쥴링 후보(candidate) 단말들에 대해 셀간 간섭 조정(inter-cell interference coordination)을 수행한다. 단계 420의 구체적인 과정은 도 6에서 도시된다.
도 6은 스케쥴링 후보 단말에 대해 셀간 간섭을 조정(inter-cell interference coordination)하는 도 4의 단계 420의 구체적인 수행과정을 도시하는 순서도이다.
단계 602에서 centralized scheduler(254)는 단계 418에서 스케쥴링 후보로 선택된 모든 단말들을 각 단말의 PF metric 값을 기준으로 PF metric 값이 큰 것부터 작은 것 순으로 정렬한다.
PF Metric[k]=R (k,n)/Tavg(k,n)
k는 후보 단말의 인덱스, n은 시간, R은 현재 단말 k가 할당 대상 자원을 할당받는 경우 전송 가능한 data rate로 채널의 품질에 해당하며, Tavg는 단말 k가 할당 받은 평균적인 data rate 값을 의미한다. 즉, PF Metric 값은 단말의 채널 품질이 좋을수록, 그리고 평균적으로 할당 받은 data rate가 낮을수록 높은 값을 갖게 된다. 이와 같은 스케쥴링 방식으로 단말간 fairness를 보장하는 동시에 시스템의 평균 throughput을 향상시킬 수 있게 된다. 단계 602의 구체적인 예시는 도 7a 에서 도시된다.
도 7a에서 도시된 바와 같이, centralized scheduler(254)는 단말의 PF metric 값을 기준으로 스케쥴링 후보로 선택된 단말을 내림차순으로 정렬하고, 각 단말의 서빙 셀과 간섭 셀 집합을 구성한다.
다시 도 6에 대한 설명으로 복귀하면, 단계 604에서 centralized scheduler(254)는 maximum PF metric 값을 가지는 단말부터 내림차순으로 해당 단말의 blanking 요청 interference cell set을 serving cell로 가지는 단말을 스케쥴링 후보에서 제외시킨다. 단계 604의 구체적인 과정은 도 7b 에서 도시된다.
도 7b에서 도시된 바와 같이, centralized scheduler(254)는 최대 PF metric 값을 가지는 단말부터, 해당 단말의 블랭크할 간섭 셀 세트를 서빙 셀로 하는 다른 단말들을 스케쥴링 후보에서 제외한다.
다시 도 6에 대한 설명으로 복귀하면, 모든 scheduling candidate UEs에 대해 단계 604를 수행하였다면 606단계가 진행된다. 단계 606에서 centralized scheduler(254)는 해당 서브프레임에서 스케쥴링할 단말들 및 블랭크(blanking)시킬 기지국들을 결정한다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따르면, 특정 미디어 컨텐츠를 재생하고 있음을 인증하는 체크인 정보를 조건으로 하여 미디어 컨텐츠와 연계된 보상서비스를 제공 및 획득할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110, 112, 114, 210, 212, 214: 매크로 기지국
116, 118, 120, 122, ,124, 126, 128, 216, 218, 220, 222, 224, 226, 228 : 소형 기지국
130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242, 244, 246, 248 : 단말
102, 104, 106, 202, 204, 206 : 매크로 기지국의 커버리지
108, 208 : 소형 기지국의 커버리지 확장 영역
150, 250 : 단말과 기지국 간의 desired signal
155, 255 : 셀간 간섭
254 : 셀간 간섭을 제거하는 장치, 또는 셀간 간섭을 제거하는 centralized scheduler 서버
256 : centralized scheduler 서버와 모든 매크로 기지국과 소형 기지국을 연결하는 X2 또는 ethernet backhaul 연결망

Claims (21)

  1. 이종 네크워크(Heterogeneous Network)에서 서버가 셀간 간섭(inter-cell interference)을 제어하는 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 연결 단계;
    상기 서버와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하는 수집 단계;
    상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하는 간섭 판단 단계; 및
    상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링할 단말을 선정하도록 제어하는 스케쥴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스케쥴링 단계는,
    임의의 스케쥴링 시점에서, 상기 간섭 기지국이 상기 단말에 대한 데이터 전송을 중지하도록 제어하는 조정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기지국은 소형 기지국 또는 매크로 기지국을 포함하며,
    상기 연결 단계 이후에, 상기 소형 기지국의 서비스 커버리지(Coverage)를 확장하는 확장 단계;
    상기 수집 단계 이후에, 상기 소형 기지국의 확장된 서비스 커버리지 영역 내 단말 중 장애(Outage)가 발생할 수 있는 단말을 상기 매크로 기지국으로 핸드오버하는 핸드오버 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 확장 단계 이후에, 상기 매크로 기지국의 데이터 전송을 중단하는 하는 블랭크 서브프레임 구간을 설정하는 단계;
    상기 핸드오버 단계 이후에, 상기 블랭크 서브프레임 구간에서 상기 매크로 기지국의 데이터 전송을 중단시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스케쥴링 단계는, 상기 블랭크 서브프레임 구간이 아닌 노멀 서브프레임 구간에서 상기 소형 기지국의 확장된 서비스 커버리지 영역 내 단말은 상기 스케쥴링 단말의 선정에서 제외하는 단계인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수집 단계 이후에, 상기 단말이 서빙 셀(Serving cell)을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 간섭 셀 판단 단계는,
    상기 단말에 간섭을 주는 간섭 신호를 탐색하는 단계; 및
    데이터 전송을 중단할 상기 간섭 기지국의 집합을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 스케쥴링 단계는,
    PF Metric 값을 이용하여, 상기 기지국이 스케쥴링 단말을 선정하도록 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  9. 이종 네크워크(Heterogeneous Network)에서 셀간 간섭(inter-cell interference)을 제거하는 장치에 있어서,
    적어도 하나 이상의 기지국을 연결하는 통신부; 및
    상기 통신부와 연결된 모든 상기 기지국과 단말 사이의 채널 정보를 수집하고, 상기 수집된 채널 정보를 이용하여 상기 단말에 간섭을 주는 간섭 기지국을 상기 단말 별로 판단하고, 상기 간섭 기지국 정보를 이용하여 상기 기지국이 스케쥴링 단말을 선정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제어부는,
    임의의 스케쥴링 시점에서, 상기 간섭 기지국이 상기 단말에 대한 데이터 전송을 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기지국은 소형 기지국 또는 매크로 기지국을 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 소형 기지국의 서비스 커버리지(Coverage)를 확장하는 확장하고, 상기 소형 기지국의 확장된 서비스 커버리지 영역 내 단말 중 장애(Outage)가 발생할 수 있는 단말을 상기 매크로 기지국으로 핸드오버하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는
    매크로 기지국의 데이터 전송을 중단하는 하는 블랭크 서브프레임 구간을 설정하고, 상기 블랭크 서브프레임 구간에서 상기 매크로 기지국의 데이터 전송을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 블랭크 서브프레임이 아닌 노멀 서브프레임 구간에서 상기 소형 기지국의 확장된 서비스 커버리지 영역 내 단말은 상기 스케쥴링 단말의 선정에서 제외하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에 간섭을 주는 간섭 신호를 탐색하고, 데이터 전송을 중단할 상기 간섭 기지국의 집합을 결정하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는,
    PF Metric 값을 이용하여, 상기 기지국이 스케쥴링 단말을 선정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  16. 제 2항에 있어서, 상기 기지국은,
    소형 기지국만을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭제거 방법.
  17. 제 7항에 있어서, 상기 간섭 기지국의 집합을 결정하는 단계는,
    상기 간섭 신호를 발생하는 기지국을 신호 세기에 따라 내림차순으로 정렬하는 단계;
    상기 집합의 원소의 수를 compensation weight 값을 이용하여 결정하는 단계; 및
    상기 정렬한 기지국에서 상기 원소의 수만큼 기지국을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  18. 제 8항에 있어서, 상기 스케쥴링 단계는,
    상기 스케쥴링 단말을 상기 PF Metric 값에 따라 내림차순으로 정렬하는 단계;
    상기 간섭 기지국의 집합을 서빙 셀로 하는 단말을 상기 정렬에서 제외하여 상기 스케쥴링 단말을 선정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 방법.
  19. 제 9항에 있어서, 상기 기지국은,
    소형 기지국만을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭제거 장치.
  20. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 간섭 신호를 발생하는 기지국을 신호 세기에 따라 내림차순으로 정렬하고, 상기 집합의 원소의 수를 compensation weight 값을 이용하여 결정하며, 그리고, 상기 정렬한 기지국에서 상기 원소의 수만큼 기지국을 선택하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스케쥴링 단말을 상기 PF Metric 값에 따라 내림차순으로 정렬하고, 상기 간섭 기지국의 집합을 서빙 셀로 하는 단말을 상기 정렬에서 제외하여, 상기 기지국이 상기 스케쥴링 단말을 선정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀간 간섭 제거 장치.
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