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WO2014003514A1 - 매크로셀 및 펨토셀 간의 간섭 완화／제거 장치 및 방법 - Google Patents

매크로셀 및 펨토셀 간의 간섭 완화／제거 장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
WO2014003514A1
WO2014003514A1 PCT/KR2013/005820 KR2013005820W WO2014003514A1 WO 2014003514 A1 WO2014003514 A1 WO 2014003514A1 KR 2013005820 W KR2013005820 W KR 2013005820W WO 2014003514 A1 WO2014003514 A1 WO 2014003514A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
user terminal
interference
femtocell
macrocell
base station
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/005820
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장경희
양승초
Original Assignee
인텔렉추얼디스커버리 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 filed Critical 인텔렉추얼디스커버리 주식회사
Publication of WO2014003514A1 publication Critical patent/WO2014003514A1/ko
Priority to US14/582,771 priority Critical patent/US9526108B2/en

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10—Dynamic resource partitioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for mitigating or canceling interference generated between a macrocell and a femtocell.
  • Femtocell technology has been applied to high-speed wireless communication systems because of its potential advantages in indoor area coverage, energy efficiency and cost.
  • femtocell is adopted as one of the main functions of the LTE system
  • LTE femtocell has the advantage that can use all bands defined in 3GPP and does not require a dedicated frequency band.
  • fatal co-channel interference may occur between the macro-cell and the femtocell.
  • an important demand for a macrocell is that a user must be able to communicate without any separate device anytime, anywhere, and on the move, and many users are provided with a communication service at each macrocell base station. Therefore, it is preferable to secure the communication capacity of the macro cell prior to the femtocell. That is, even if inter-layer interference exists for the femtocell, it should be able to satisfy the minimum target SINR of the macrocell user.
  • the femtocell must be able to make various measurements so that the femtocell's coverage can be maintained while providing sufficient information to the femtocell for interference mitigation / removal in the two-layer network.
  • the current LTE technical report proposes various options for information exchange between macrocell and femtocell.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0127908 Interference control method and apparatus of a base station
  • S1 X2 interference control message used in the X2 interface to control the interference occurring in the femtocell environment without the X2 interface
  • the present invention proposes a method and apparatus for controlling interference of a femtocell base station using an existing X2 interference control message without newly defining an interference control message on the S1 interface by converting the format into a format according to the protocol of the interface. Doing.
  • An object of the present invention is to provide an interference mitigation / removal apparatus and method for removing interference on a shared channel between a macrocell and a femtocell, and processing interference without changing macrocell system resources.
  • a femtocell base station including: a resource allocation unit for allocating communication resources to a femtocell user terminal; An uplink signal receiver configured to receive an uplink signal between a plurality of macrocell user terminals and a macrocell base station from the plurality of macrocell user terminals; An interference indicator extractor configured to detect a high interference indicator (HII) of each of the plurality of macrocell user terminals from the received uplink signal; An interference target confirmation unit determining an interference target user terminal among the plurality of macrocell user terminals based on the detected strong interference indicator; A channel state information extraction unit for extracting channel state information (CSI) of the interference target user terminal from the received uplink signal; And an interference cancellation control unit controlling the resource allocation unit so that the communication resource allocated to the femtocell user terminal is changed based on the extracted channel state information.
  • CSI channel state information
  • an interference mitigation / removal method between a femtocell and a macrocell through a femtocell base station includes: allocating communication resources to a plurality of femtocell user terminals; Receiving an uplink signal between a plurality of macrocell user terminals and a macrocell base station from the plurality of macrocell user terminals; Detecting a high interference indicator (HII) from the uplink signal; Determining a macrocell user terminal that has transmitted the strong interference indicator as an interference target user terminal; Extracting channel state information (CSI) from the uplink signal received from the interference target user terminal; And changing and allocating communication resources allocated to the femtocell user terminal based on the extracted channel state information.
  • HAI high interference indicator
  • any one of the above-described problem solving means of the present invention by detecting the uplink and downlink signals of the macrocell in the femtocell and used for interference cancellation, such as resource allocation mechanism that was originally used in the macrocell system is unnecessary. The effect is that no modifications or changes are required to the way the system operates.
  • any one of the problem solving means of the present invention it is efficient because no separate control signal exchange between the macrocell and femtocell is efficient, based on the uplink and downlink signals of the macrocell in the femtocell, depending on the actual time There is an advantage that the interference cancellation process is possible.
  • any one of the problem solving means of the present invention by performing the interference cancellation process by distinguishing the acceptable interference and serious interference for the shared channel between the macrocell and femtocell, the femtocell itself can be efficiently used It works.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an interference cancellation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph illustrating a power allocation scheme for interference cancellation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a call processing procedure diagram illustrating a method for detecting a communication link signal of a macrocell by a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an interference cancellation method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • the wireless communication system to which the present invention is applied may be a wireless communication system such as WCDMA, CDMA2000, WiMAX, and LTE, or may be a wireless communication system using an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) communication scheme.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • WiMAX Wireless Fidelity
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDM orthogonal frequency division multiplex
  • a wireless communication system to which the present invention is applied is a communication environment in which a macro-cell and a femto-cell are mixed, and a macro cell base station (eNB) 100 and a plurality of cells are provided.
  • a communication link is formed between the macro cell user terminals (MUE) (200-1, 200-2, hereinafter referred to as '200'), and a femtocell base station (HeNB) 300-1, 300-2, 300-3, 300 -4, hereafter referred to as '300') and a plurality of femtocell user terminals (FUE) (400-1, 400-2, 400-3, 400-4, hereafter referred to as '400') a communication link is formed do.
  • MUE macro cell user terminals
  • HeNB femtocell base station
  • FUE femtocell user terminals
  • the communication link of the macrocell and the communication link of the femtocell have an interference effect on each other.
  • strong interference occurs in the shared channel.
  • the interference cancellation apparatus 300 detects an uplink signal and a downlink signal transmitted and received between the macro cell user terminal 200 and the macro cell base station 100, and detects the detected uplink.
  • the allocation of communication resources for the femtocell user terminal 400 is changed based on the signal and the downlink signal to remove (or mitigate) the interference on the shared channel where the interference has occurred.
  • the interference cancellation apparatus 300 may be included in one configuration of the femtocell base station 300 or the femtocell base station 300 itself, and each femtocell base station 300 in a wireless communication system. It may be a separate configuration connected with.
  • the femtocell base station 300 and the interference cancellation apparatus 300 will be described as the same configuration.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an interference cancellation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an interference cancellation apparatus ie, a femtocell base station, HeNB 300 according to an embodiment of the present invention includes an uplink signal receiver 310, a downlink signal receiver 320, and an interference candidate manager. 330, the interference index extractor 340, the interference object checker 350, the channel state information extractor 360, the resource allocation information extractor 370, the interference canceling control unit 380, and the resource allocator 390. It is configured to include).
  • the uplink signal receiver 310 receives an uplink signal between the plurality of macrocell user terminals 200 and the macrocell base station 100 from the plurality of macrocell user terminals 200 and receives the received uplink signal as an interference candidate.
  • the management unit 330 and the channel state information extraction unit 360 are transmitted.
  • the method of receiving the uplink signal of the macro cell by the uplink signal receiver 310 will be described with reference to FIG. 4.
  • FIG. 4 is a signal flow diagram illustrating a method for detecting a communication link signal of a macrocell by a femtocell base station according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitted signal transmitted from the macro cell user terminal (MUE) 200 to the macro cell base station (eNB) 100 is a femtocell base station (HeNB) ( 300).
  • the macro cell user terminal 200 reports the signal strength information of the neighboring base station (including the surrounding femtocell base station) to the macro cell base station 100 (S110), at this point the femtocell base station 300 is a macro
  • the cell user terminal 200 receives the signal strength report transmitted (S310).
  • the macro cell user terminal 200 may report a reference signal received power (RSRP) as signal strength.
  • RSRP reference signal received power
  • the macro cell user terminal 200 transmits a high interference indicator (HII) report to the base station that is currently strongly intruding on the base station based on the signal strength of the neighboring base station (S130).
  • the femtocell base station 300 receives the strong interference indicator report transmitted by the macrocell user terminal 200 (S330).
  • the macro cell user terminal 200 estimates a channel state based on a specific signal received from the macro cell base station 100, and generates channel state information (CSI) according to the estimated channel state. Report to the cell base station 100 (S140). At this point, the femtocell base station 300 receives the channel state information transmitted from the macrocell user terminal 200 (S340).
  • CSI channel state information
  • the signal strength report, the strong interference indicator report, and the channel state information report of the macro cell user terminal 200 are received by the uplink signal receiver 310 of the femtocell base station 300 as an uplink signal.
  • the downlink signal receiver 320 receives a downlink signal between the macrocell base station 100 and the plurality of macrocell user terminals 200 from the macrocell base station 100.
  • the downlink signal receiver 320 transmits the received downlink signal to the resource allocation information extractor 370.
  • the macro cell base station (eNB) 100 transmits control information for each registered macro cell user terminal (MUE) 200 (S120).
  • the femtocell base station (HeNB) 300 receives control information of each macrocell user terminal 200 (S320).
  • the control information transmitted by the macro cell base station 100 is received by the downlink signal receiver 320 of the femtocell base station 300 as a downlink signal.
  • the control information may include a physical resource block (PRB) and a time slot.
  • PRB physical resource block
  • FIG. 4 shows that the macro cell user terminal 200 sequentially transmits and receives signal strength reports, control information reception, strong interference indicator reports, and channel state information reports, the macro cell user terminal 200 transmits or receives such reports and information. The order is not specified.
  • the interference indicator extractor 340 detects each of the high interference indicators (HII) of the plurality of macrocell user terminals 200 from the uplink signal.
  • HAI high interference indicators
  • the interference indicator extractor 340 may generate a strong interference indicator that the macrocell user terminal 200 reports to itself (ie, a corresponding femtocell base station) of the uplink signals received through the uplink signal receiver 310. Detect.
  • the interference confirming unit 350 checks the macrocell user terminal 200 having severe interference in the shared channel among the plurality of macrocell user terminals 200 based on the extracted strong interference index and determines the interference target user terminal. do.
  • the interference indicator extractor 340 receives the uplink signal directly from the uplink signal receiver 310 to detect the strong interference indicator.
  • the uplink signal receiving unit 310 provides the uplink signal to the interference candidate management unit 330, the target of interference It is also possible to select a candidate user terminal that is likely to be, and the interference index extractor 340 detects a strong interference index from the uplink signals of the selected candidate interference target user terminals.
  • the interference candidate manager 330 extracts the signal strength report of the macrocell terminals 200 for the femtocell base station 300 from the uplink signal, and based on the signal strength information included in the signal strength report.
  • a macro cell user terminal (hereinafter referred to as an 'interference target candidate') that may be a target is selected and managed.
  • the interference candidate manager 330 selects a macrocell user terminal that reports a signal strength equal to or greater than a predetermined reference strength among the detected signal strengths as an interference candidate, and stores and manages the selected at least one interference candidate as a list. can do.
  • the candidate for interference may not be selected.
  • the interference canceling apparatus 300 may generate interference on the femtocell base station 300 without detecting a strong interference indicator from uplink signals of all surrounding macrocell user terminals. It is efficient to check whether or not interference occurs only for macro cell user terminals that are likely to be.
  • the channel state information extractor 360 extracts channel state information (CSI) of the interference user terminal from the uplink signal received through the uplink signal receiver 301. In addition, the channel state information extractor 360 transmits the extracted channel state information to the interference cancellation control unit 380.
  • CSI channel state information
  • the resource allocation information extracting unit 370 may include resource allocation information indicating information of communication resources allocated to the plurality of macro cell user terminals 200 based on the downlink signals received through the downlink signal receiving unit 320 (eg, For example, control information) is extracted.
  • the resource allocation information extracting unit 370 transmits the resource allocation information about the extracted macrocell user terminal 200 to the interference elimination control unit 380.
  • the resource allocation information extractor 370 may extract resource allocation information of all surrounding macrocell user terminals 200, but the macrocell user terminal which is an interference target candidate selected through the interference candidate manager 330 may be used. It is also possible to extract only the resource allocation information of 200).
  • the resource allocator 390 allocates communication resources to the plurality of femtocell user terminals 400. For reference, the resource allocator 390 allocates communication resources to a plurality of femtocell user terminals 400 without considering interference that may occur in a shared channel with the macrocell user terminal 200 for a communication service. According to the control of the interference elimination control unit 380, a previously allocated communication resource is changed and allocated.
  • the communication resource includes at least one of a physical resource block (PRB) and transmit power.
  • PRB physical resource block
  • the interference cancellation control unit 380 controls the resource allocation unit 390 to change the communication resources previously allocated to the femtocell user terminal 400 based on the extracted channel state information. At this time, the interference cancellation control unit 380 may change the communication resources previously allocated to the femtocell user terminal 400 based on the extracted channel state information and the extracted resource allocation information.
  • the interference cancellation control unit 380 is a channel in which severe interference occurs between the macrocell and the femtocell (i.e., Shared channel).
  • the interference cancellation controller 380 changes and allocates communication resources previously allocated to the femtocell user terminal 400 using the corresponding shared channel.
  • the interference cancellation controller 380 replaces the extracted channel state information with channel state information of the femtocell user terminal 400 using the corresponding shared channel, and the resource allocator 390 based on the replaced channel state information. Control to reallocate communication resources.
  • FIG 3 is a graph illustrating a power allocation scheme for interference cancellation according to an embodiment of the present invention.
  • Is the SINR value in the macrocell user terminal Is the transmit power per PRB of the macro cell base station.
  • Is the SINR value in the femtocell user terminal Is the transmit power per PRB of the femtocell base station.
  • FIG. 3 show channel states when the macro cell user terminal 200 is affected by the femtocell or not.
  • the macrocell user terminal 200 is affected by the interference by the femtocell, it can be seen that the channel state is much degraded than when the macrocell user terminal 200 is not affected by the interference.
  • FIG. 3 respectively shows that the femtocell user terminal 400 changes the transmission power allocation when and does not consider the interference effect on the macrocell.
  • a macrocell user terminal using a shared channel is used to indicate a channel state (that is, shown in FIG. 3 (c)) according to a transmission power previously allocated to the femtocell user terminal 400. 200 is replaced with a channel state (ie, shown in FIG. 3B).
  • FIG. 4 As shown in FIG. 4, it can be seen that the channel state of the macro cell user terminal 200 has been alleviated with interference.
  • the interference cancellation control unit 380 may change allocation of the communication resources of the femtocell user terminal 400 using the shared channel based on the resource allocation information of the interference target user terminal.
  • the interference cancellation control unit 380 may be configured to change the physical resource block previously assigned to the femtocell user terminal 400 using the shared channel based on the physical resource block allocated to the interference user terminal to change to another physical resource block.
  • the allocation unit 390 is controlled.
  • the interference cancellation control unit 380 controls the resource allocation unit 390 such that the transmission power previously allocated to the femtocell user terminal 400 using the shared channel is reduced based on the transmission power allocated to the interference target user terminal.
  • interference generated in the shared channel between the femtocell and the macrocell can be eliminated or avoided.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an interference cancellation method according to an embodiment of the present invention.
  • a communication resource is allocated to at least one femtocell user terminal 400 connected to a femtocell base station 300 and receiving a communication service (S510).
  • the communication resource includes at least one of a physical resource block and a transmission power.
  • a strong interference indicator (HII) generated from at least one of the macrocell user terminal 200 is detected during each communication service of the macrocell and the femtocell ( S520).
  • HAI strong interference indicator
  • the strong interference indicator may be extracted from the uplink signal transmitted from the macro cell user terminal 200 to the macro cell base station 100.
  • the macrocell user terminal 200 having transmitted the strong interference indicator is determined as the interference target user terminal (S530).
  • the channel state information of the interference target user terminal is detected (S540), and the communication resource previously allocated to the femtocell user terminal 400 is changed and allocated based on the detected channel state information (S550).
  • the macro cell base station 100 extracts control information (ie, resource allocation information) from the downlink signal transmitted to the interference target user terminal, checks the resource allocation information, and identifies the shared channel according to the identified resource allocation information. Changes and allocates communication resources to the femtocell user terminal 400 in use.
  • control information ie, resource allocation information
  • the physical resource block among the communication resources of the femtocell user terminal for the shared channel is changed to another physical resource block, the previously allocated transmission power is lowered, or the channel state information of the femtocell user terminal is interrupted.
  • communication resources for the femtocell user terminal may be changed and allocated.
  • interference may be caused by femtocells in the macrocell user terminal. It is also possible to detect a strong interference indicator for the interference candidate user terminals after detecting the interference candidate user terminals.
  • the macro cell user terminal detects the received signal strength report to the base stations around the macro cell, the femtocell base station 300 reports the signal strength of the predetermined reference strength or more for itself The user terminal is detected as an interference candidate user terminal (S521).
  • steps subsequent to step S520 may be performed on the detected interference candidate user terminal.
  • the femtocell base station 300 does not detect uplink / downlink signals for all the macrocell user terminals 200, but only uplink / downlink signals for at least one interference candidate user terminal having a high possibility of interference. By detecting, the interference cancellation (or mitigation) on the shared channel can be efficiently performed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

매크로셀과 펨토셀 간 간섭 제거를 위하여, 펨토셀 사용자 단말기로 통신 자원을 할당하고, 매크로셀 사용자 단말기와 매크로셀 기지국 간의 상향 링크 신호를 수신하고, 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표를 검출하고, 강한 간섭 지표를 전송한 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 사용자 단말기로 결정하고, 간섭 대상 사용자 단말기로부터 수신된 상향 링크 신호로부터 채널 상태 정보를 추출하고, 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당한다.

Description

매크로셀 및 펨토셀 간의 간섭 완화／제거 장치 및 방법
본 발명은 매크로셀과 펨토셀 간에 발생되는 간섭을 완화 또는 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 용량을 향상시키기 위해서는 전송단과 수신단을 서로 근처에 위치시키는 것이 가장 효율적이며, 이 중 펨토셀(femto-cell) 기술은 매우 효율적이고 비용적으로 효과가 있는 방법이다.
펨토셀 기술은 실내 영역 범위 향상, 에너지 효율 및 비용적 측면에서 잠재적인 장점을 가지고 있기 때문에 고속 무선 통신 시스템에 적용되어 왔다. 또한, 펨토셀은 LTE 시스템의 주요 기능의 하나로 채택되고 있으며, LTE 펨토셀은 3GPP에서 정의한 모든 대역을 사용할 수 있고 전용 주파수 대역을 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 그런데, 이러한 이유로 매크로셀(macro-cell)과 펨토셀 간에는 치명적인 동일 채널 간섭이 야기될 수 있다.
구체적으로, 두 계층 네트워크에서는 확장성, 보안성 및 백홀 대역의 제한된 가용성의 이유로 실질적인 간섭 문제들이 발생될 수 있다. 다시 말해서, 사회 통신 기반이나 스펙트럼 가용 측면에서는 매크로셀 기지국과 펨토셀 기지국을 동일한 스펙트럼 상에서 사용하는 것이 훨씬 효과적이나, 이를 위해서는 두 계층 간에 채널을 공유함으로써 공유 채널에서 심각한 간섭이 발생될 수 있다는 문제점이 있다. 근래에는, 이러한 펨토셀과 매크로셀이 공존하는 네트워크에서 발생될 수 있는 간섭 문제를 해결하기 위해 많은 방식들이 제안되고 있다.
한편, 매크로셀에 대한 중요한 요구는 언제, 어디서나, 이동 중에도 사용자가 어떠한 별도의 장치없이도 통신이 가능해야 한다는 것이며, 수많은 사용자가 각각의 매크로셀 기지국에서 통신 서비스를 제공을 받게 된다. 따라서 펨토셀에 비해 매크로셀의 통신 용량 확보가 우선시 되는 것이 바람직하다. 즉, 펨토셀에 대해 계층 간 간섭이 존재하더라도 매크로셀 사용자의 최소 타겟 SINR을 만족시킬 수 있어야 한다.
이를 위해서는, 펨토셀에서 얼마나 전력을 감소시켜야 매크로셀 사용자가 타겟 SINR을 만족할 수 있는지 알 수 있어야 하며, 간섭 완화/제거 알고리즘의 처리 과정에서 시간 소요가 적어야 하고, 레이튼시(latency)를 가능한한 최소화할 수 있도록 간단한 복잡도를 갖는 간섭 완화/제거 방안이 필요하다. 또한, 간섭 완화/제거 수행 시 전력 및 서브채널(subchannel) 할당과 같은 다른 자원 관리와도 조합될 수 있어야 한다.
이처럼, 두 계층 네트워크에서의 간섭 완화/제거를 위해 펨토셀에게 충분한 정보가 제공됨과 동시에 펨토셀의 커버리지가 유지될 수 있도록, 펨토셀은 여러가지 측정을 할 수 있어야한다.
일 례로, 현 LTE 기술보고서에는 매크로셀과 펨토셀 간의 정보 교환 방식에 대해 다양한 옵션을 제안하고 있다. 이는, 매크로셀과 펨토셀이 기지국 간에 직접적인 방송을 통한 정보 교환 방식, 사용자 단말기를 통한 매크로셀 기지국 및 펨토셀 기지국 간의 방송을 이용한 정보 교환 방식, 기지국 간 시그널링 프로토콜인 X2 기반의 인터페이스를 통한 매크로셀 기지국과 펨토셀 기지국 간의 정보 교환 방식과, 기지국과 게이트웨이 간 시그널링 프로토콜인 S1 기반의 인터페이스를 통한 매크로셀 기지국 및 펨토셀 기지국 간, 그리고 펨토셀 기지국 간의 정보 교환 방식 등이 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제10-2009-0127908호(기지국의 간섭 제어 방법 및 장치)는, X2 인터페이스가 없는 펨토셀 환경에서 발생하는 간섭을 제어하기 위하여 X2 인터페이스에서 사용되는 X2 간섭 제어 메시지를 S1 인터페이스의 프로토콜에 따른 포맷으로 변환하여 S1 인터페이스를 통하여 송신함으로써, S1 인터페이스에 간섭 제어 메시지를 새로 정의하지 않고 기존에 사용하던 X2 간섭 제어 메시지를 사용하면서 펨토셀 기지국의 간섭을 제어하는 방법 및 장치를 제안하고 있다.
본 발명은 매크로셀과 펨토셀 간의 공유 채널에 대한 간섭을 제거하되, 매크로셀시스템 자원의 변경 없이도 간섭을 처리할 수 있는 간섭 완화/제거 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 펨토셀 기지국은, 펨토셀 사용자 단말기로 통신 자원을 할당하는 자원 할당부; 복수의 매크로셀 사용자 단말기와 매크로셀 기지국 간의 상향 링크 신호를 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로부터 수신하는 상향 링크 신호 수신부; 상기 수신된 상향 링크 신호로부터 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기 각각의 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator)를 검출하는 간섭 지표 추출부; 상기 검출된 강한 간섭 지표에 기초하여 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기 중 간섭 대상 사용자 단말기를 결정하는 간섭 대상 확인부; 상기 수신된 상향 링크 신호로부터 상기 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 추출하는 채널 상태 정보 추출부; 및 상기 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원이 변경되도록 상기 자원 할당부를 제어하는 간섭 제거 제어부를 포함한다.
그리고, 본 발명의 다른 측면에 따른 펨토셀 기지국을 통한 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 완화/제거 방법은, 복수의 펨토셀 사용자 단말기로 통신 자원을 할당하는 단계; 복수의 매크로셀 사용자 단말기와 매크로셀 기지국 간의 상향 링크 신호를 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로부터 수신하는 단계; 상기 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator)를 검출하는 단계; 상기 강한 간섭 지표를 전송한 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 사용자 단말기로 결정하는 단계; 상기 간섭 대상 사용자 단말기로부터 수신된 상기 상향 링크 신호로부터 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 추출하는 단계; 및 상기 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 펨토셀에서 매크로셀의 상향 및 하향 링크 신호를 검출하여 간섭 제거에 이용함으로써, 중앙 제어가 불필요하고 매크로셀 시스템에서 원래 사용중이던 자원 할당 매커니즘 등의 시스템 운영 방식에 대해 수정 및 변경이 필요치 않다는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 매크로셀과 펨토셀 사이에 별도의 제어 신호 교환이 필요치 않아 효율적이며, 펨토셀에서 매크로셀의 상향 및 하향 링크 신호에 기초하여 실제 시간에 따른 동적인 간섭 제거 처리가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 매크로셀과 펨토셀 간의 공유 채널에 대해 수용 가능한 간섭과 심각한 간섭을 구분하여 간섭 제거 처리를 수행함으로써, 펨토셀 자체에서도 공유 채널을 효율적으로 사용할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거를 위한 전력 할당 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 매크로셀의 통신 링크 신호를 검출하는 방법을 설명하기 위한 호 처리 절차도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 구성도이다.
본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템은 WCDMA, CDMA2000, WiMAX, 및 LTE 등의 무선 통신 시스템일 수 있으며, OFDM(orthogonal frequency division multiplex) 통신 방식을 사용하는 무선 통신 시스템일 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본원 발명이 적용되는 무선 통신 시스템은 매크로셀(macro-cell)과 펨토셀(femto-cell)이 혼재된 통신 환경이며, 매크로셀 기지국(eNB)(100)과 복수의 매크로셀 사용자 단말기(MUE)(200-1, 200-2, 이하 '200'으로 통칭함) 간에 통신 링크가 형성되고, 펨토셀 기지국(HeNB)(300-1, 300-2, 300-3, 300-4, 이하 '300'으로 통칭함)과 복수의 펨토셀 사용자 단말기(FUE)(400-1, 400-2, 400-3, 400-4, 이하 '400'으로 통칭함) 간에 통신 링크가 형성된다.
이때, 매크로셀의 통신 링크와 펨토셀의 통신 링크는 상호 간에 간섭 영향을 미치게 되며, 특히 매크로셀과 펨토셀이 동일한 채널 자원을 공유하여 사용할 경우 공유 채널에서는 강한 간섭이 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치(300)는 매크로셀 사용자 단말기(200) 및 매크로셀 기지국(100) 간에 송수신되는 상향 링크 신호 및 하향 링크 신호를 검출하고, 검출된 상향 링크 신호 및 하향 링크 신호에 기초하여 펨토셀 사용자 단말기(400)에 대한 통신 자원의 할당을 변경하여 간섭이 발생된 공유 채널에 대한 간섭을 제거(또는 완화)한다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치(300)는 펨토셀 기지국(300)의 일구성으로 포함되거나 펨토셀 기지국(300) 자체일 수 있으며, 무선 통신 시스템 내에서 각 펨토셀 기지국(300)과 연결된 독립된 구성일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 펨토셀 기지국(300)과 간섭 제거 장치(300)를 동일한 구성으로서 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치(즉, 펨토셀 기지국, HeNB)(300)는 상향 링크 신호 수신부(310), 하향 링크 신호 수신부(320), 간섭 후보 관리부(330), 간섭 지표 추출부(340), 간섭 대상 확인부(350), 채널 상태 정보 추출부(360), 자원 할당 정보 추출부(370), 간섭 제거 제어부(380) 및 자원 할당부(390)를 포함하여 구성된다.
상향 링크 신호 수신부(310)는 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200)와 매크로셀 기지국(100) 간의 상향 링크 신호를 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200)로부터 수신하고, 수신된 상향 링크 신호를 간섭 후보 관리부(330) 및 채널 상태 정보 추출부(360)로 전송한다.
구체적으로, 상향 링크 신호 수신부(310)가 매크로셀의 상향 링크 신호를 수신하는 방법은 하기 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 매크로셀의 통신 링크 신호를 검출하는 방법을 설명하기 위한 신호 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 매크로셀 사용자 단말기(MUE)(200)가 매크로셀 기지국(eNB)(100)으로 전송하는 전송 신호(transmitted signal)는, 상기 전송되는 시점에 펨토셀 기지국(HeNB)(300)에서 검출된다.
구체적으로, 매크로셀 사용자 단말기(200)는 매크로셀 기지국(100)으로 주변 기지국(주변의 펨토셀 기지국 포함)에 대한 신호 세기의 정보를 보고하며(S110), 이러한 시점에 펨토셀 기지국(300)은 매크로셀 사용자 단말기(200)가 전송한 신호 세기 보고를 수신하게 된다(S310). 참고로, 매크로셀 사용자 단말기(200)는 신호 세기로서 기준 신호 수신 전력(RSRP, Reference Signal Received Power)을 보고할 수 있다.
그리고, 매크로셀 사용자 단말기(200)는 주변 기지국에 대한 신호 세기에 기초하여 현재 자신에게 강한 간섭을 미치고 있는 기지국에 대한 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator) 보고(report)를 전송하며(S130), 이 시점에 펨토셀 기지국(300)은 매크로셀 사용자 단말기(200)가 전송한 강한 간섭 지표 보고를 수신하게 된다(S330).
또한, 매크로셀 사용자 단말기(200)는 매크로셀 기지국(100)으로부터 수신되는 특정 신호에 기초하여 채널 상태를 추정하고, 추정된 채널 상태에 따른 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 생성하여 매크로셀 기지국(100)으로 보고한다(S140). 이러한 시점에, 펨토셀 기지국(300)은 매크로셀 사용자 단말기(200)가 전송한 채널 상태 정보를 수신하게 된다(S340).
이상에서, 매크로셀 사용자 단말기(200)의 신호 세기 보고, 강한 간섭 지표 보고, 및 채널 상태 정보 보고는 상향 링크 신호로서 펨토셀 기지국(300)의 상향 링크 신호 수신부(310)로 수신된다.
다시 도 2로 돌아가서, 하향 링크 신호 수신부(320)는 매크로셀 기지국(100)과 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200) 간의 하향 링크 신호를 매크로셀 기지국(100)으로부터 수신한다. 그리고, 하향 링크 신호 수신부(320)는 수신된 하향 링크 신호를 자원 할당 정보 추출부(370)로 전달한다.
구체적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 매크로셀 기지국(eNB)(100)은 등록된 복수의 매크로셀 사용자 단말기(MUE)(200) 별로 제어 정보(control information)를 전송하고(S120), 이러한 시점에 팸토셀 기지국(HeNB)(300)은 각 매크로셀 사용자 단말기(200)의 제어 정보를 수신하게 된다(S320).
이때, 매크로셀 기지국(100)이 전송한 제어 정보는 하향 링크 신호로서 펨토셀 기지국(300)의 하향 링크 신호 수신부(320)로 수신된다. 참고로, 제어 정보는 물리 자원 블록(PRB, Physical Resource Block) 및 타임 슬롯(time slot)을 포함할 수 있다.
한편, 도 4에서는 매크로셀 사용자 단말기(200)가 신호세기보고, 제어 정보 수신, 강한 간섭 지표 보고, 및 채널 상태 정보 보고를 순차적으로 송수신하는 것을 나타내었으나, 이와 같은 보고 및 정보들을 전송 또는 수신하는 순서는 특정되지 않는다.
다시 도 2로 돌아가서, 간섭 지표 추출부(340)는 상향 링크 신호로부터 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200)의 각 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator)를 검출한다.
구체적으로, 간섭 지표 추출부(340)는 상향 링크 신호 수신부(310)를 통해 수신된 상향 링크 신호 중 매크로셀 사용자 단말기(200)가 자신(즉, 해당 펨토셀 기지국)에 대해 보고한 강한 간섭 지표를 검출한다.
간섭 대상 확인부(350)는 추출된 강한 간섭 지표에 기초하여 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200) 중 공유 채널 내 심각한 간섭이 발생된 매크로셀 사용자 단말기(200)를 확인하여 간섭 대상 사용자 단말기로 결정한다.
한편, 이상에서는 간섭 지표 추출부(340)가 상향 링크 신호 수신부(310)로부터 상향 링크 신호를 직접 제공받아 강한 간섭 지표를 검출하는 것을 설명하였다.
그런데, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치(300)에서는 상향 링크 신호 수신부(310)가 간섭 후보 관리부(330)로 상향 링크 신호를 제공하여 간섭의 대상이 될 가능성이 있는 후보 사용자 단말기를 선택하고, 간섭 지표 추출부(340)가 상기 선택된 간섭 대상 후보 사용자 단말기들의 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표를 검출하는 것도 가능하다.
구체적으로, 간섭 후보 관리부(330)는 상향 링크 신호로부터 해당 펨토셀 기지국(300)에 대한 매크로셀 단말기(200)들의 신호 세기 보고를 추출하고, 상기 신호 세기 보고에 포함된 신호 세기 정보에 기초하여 간섭 대상이 될 가능성이 있는 매크로셀 사용자 단말기(이하, '간섭 대상 후보'라고 함)를 선택하여 관리한다.
이때, 간섭 후보 관리부(330)는 검출된 각 신호 세기 중 기설정된 기준 세기 이상의 신호 세기를 보고한 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 후보로서 선택하며, 선택된 적어도 하나의 간섭 대상 후보를 리스트로 저장하여 관리할 수 있다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 간섭 대상 후보는 선택되지 않을 수도 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 장치(300)는, 주변의 모든 매크로셀 사용자 단말기들의 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표를 검출하지 않고도, 해당 펨토셀 기지국(300)에 대해서 간섭이 발생될 가능성이 높은 매크로셀 사용자 단말기들에 대해서만 간섭 발생 여부를 확인할 수 있어 효율적이다.
채널 상태 정보 추출부(360)는 상향 링크 신호 수신부(301)를 통해 수신된 상향 링크 신호로부터 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 추출한다. 그리고, 채널 상태 정보 추출부(360)는 추출된 채널 상태 정보를 간섭 제거 제어부(380)로 전달한다.
자원 할당 정보 추출부(370)는 하향 링크 신호 수신부(320)를 통해 수신된 하향 링크 신호에 기초하여 복수의 매크로셀 사용자 단말기(200)로 할당된 통신 자원의 정보를 나타내는 자원 할당 정보(예를 들어, 제어 정보)를 추출한다. 그리고, 자원 할당 정보 추출부(370)는 추출된 매크로셀 사용자 단말기(200)에 대한 자원 할당 정보를 간섭 제거 제어부(380)로 전달한다.
참고로, 자원 할당 정보 추출부(370)는 주변 모든 매크로셀 사용자 단말기(200)의 자원 할당 정보를 추출하는 것도 가능하나, 간섭 후보 관리부(330)를 통해 선택된 간섭 대상 후보인 매크로셀 사용자 단말기(200)의 자원 할당 정보만 추출하는 것도 가능하다.
자원 할당부(390)는 복수의 펨토셀 사용자 단말기(400)로 통신 자원을 할당한다. 참고로, 자원 할당부(390)는 통신 서비스를 위하여 매크로셀 사용자 단말기(200)와의 공유 채널에서 발생될 수 있는 간섭을 고려치 않은 상태에서 복수의 펨토셀 사용자 단말기(400)로 통신 자원을 할당하되, 간섭 제거 제어부(380)의 제어에 따라 기할당되었던 통신 자원을 변경하여 할당한다. 이때, 통신 자원은 물리 자원 블록(PRB, Physical Resource Block) 및 송신 전력(transmit power) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
간섭 제거 제어부(380)는 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 펨토셀 사용자 단말기(400)로 기할당된 통신 자원이 변경되도록 자원 할당부(390)를 제어한다. 이때, 간섭 제거 제어부(380)는 추출된 채널 상태 정보 및 추출된 자원 할당 정보에 기초하여 펨토셀 사용자 단말기(400)로 기할당되었던 통신 자원을 변경할 수 있다.
구체적으로, 간섭 제거 제어부(380)는 결정된 간섭 대상 사용자 단말기(즉, 강한 간섭 지표를 전송한 매크로셀 사용자 단말기)의 자원 할당 정보에 기초하여, 매크로셀과 펨토셀 간에 심각한 간섭이 발생된 채널(즉, 공유 채널)을 확인한다. 그리고, 간섭 제거 제어부(380)는 해당 공유 채널을 사용중인 펨토셀 사용자 단말기(400)에 기할당되었던 통신 자원을 변경하여 할당한다.
이때, 간섭 제거 제어부(380)는 추출된 채널 상태 정보를 해당 공유 채널을 사용중인 펨토셀 사용자 단말기(400)의 채널 상태 정보로 대체하고, 대체된 채널 상태 정보에 기초하여 자원 할당부(390)가 통신 자원을 재할당 하도록 제어한다.
참고로, 간섭 제거 제어부(380)가 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보와 펨토셀 사용자 단말기(400)의 채널 상태 정보를 대체하는 방식은 하기 도 3을 통해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거를 위한 전력 할당 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 여기서,
Figure PCTKR2013005820-appb-I000001
은 매크로셀 사용자 단말기에서의 SINR 값이고,
Figure PCTKR2013005820-appb-I000002
은 매크로셀 기지국의 PRB 당 송신전력이다.
Figure PCTKR2013005820-appb-I000003
는 펨토셀 사용자 단말기에서의 SINR 값이고,
Figure PCTKR2013005820-appb-I000004
는 펨토셀 기지국의 PRB 당 송신전력이다.
먼저, 도 3의 (a) 및 (b)는 각각 매크로셀 사용자 단말기(200)가 펨토셀의 영향을 받을 경우와 받지 않을 경우의 채널 상태를 나타내었다. 이처럼, 매크로셀 사용자 단말기(200)가 펨토셀에 의한 간섭 영향을 받을 경우, 간섭 영향을 받지 않을 경우보다 채널 상태가 매우 열화된 것을 알 수 있다.
그리고, 도 3의 (c) 및 (d)는 각각 펨토셀 사용자 단말기(400)가 매크로셀로 미칠 간섭 영향을 고려치 않았을 경우와 고려할 경우의 송신 전력의 할당을 변경하여 적용하는 것을 나타내었다.
이때, 도 3의 (d)에서는 펨토셀 사용자 단말기(400)에 대해 기할당 되었던 송신 전력에 따른 채널 상태(즉, 도 3의 (c)에서 나타냄)를, 공유 채널을 사용하는 매크로셀 사용자 단말기(200)의 채널 상태(즉, 도 3의 (b)에서 나타냄)로 대체한 것을 나타내었다.
이처럼, 공유 채널을 사용하는 펨토셀 사용자 단말기(400)의 채널 상태를 매크로셀 사용자 단말기(200)의 채널 상태로 대체(예를 들어, 'water-filling' 방식을 적용) 함으로써, 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이 매크로셀 사용자 단말기(200)의 채널 상태가 간섭이 완화된 것을 알 수 있다.
다시 도 2로 돌아와서, 간섭 제거 제어부(380)는 간섭 대상 사용자 단말기의 자원 할당 정보에 기초하여 공유 채널을 사용 중인 펨토셀 사용자 단말기(400)의 통신 자원을 변경 할당하는 것도 가능하다.
구체적으로, 간섭 제거 제어부(380)는 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 물리 자원 블록에 기초하여 공유 채널을 사용 중인 펨토셀 사용자 단말기(400)에 기할당되었던 물리 자원 블록이 다른 물리 자원 블록으로 변경되도록 자원 할당부(390)를 제어한다.
또한, 간섭 제거 제어부(380)는 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 송신 전력에 기초하여 공유 채널을 사용 중인 펨토셀 사용자 단말기(400)에 기할당되었던 송신 전력이 감소되도록 자원 할당부(390)를 제어한다
이처럼, 펨토셀 사용자 단말기(400)로의 통신 자원을 변경하여 할당함으로써, 펨토셀과 매크로셀간 공유 채널에서 발생되는 간섭을 제거하거나 회피할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 펨토셀 기지국을 통한 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제거 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 펨토셀 기지국(300)과 연결되어 통신 서비스를 제공받는 적어도 하나의 펨토셀 사용자 단말기(400)에 대해 통신 자원을 할당한다(S510).
참고로, 통신 자원은 물리 자원 블록 및 송신 전력 중 적어도 하나를 포함한다.
이처럼 펨토셀 사용자 단말기(400)들에 대해 통신 자원이 할당된 상태에서, 매크로셀과 펨토셀 각각의 통신 서비스 시 매크로셀 사용자 단말기(200) 중 적어도 하나로부터 발생된 강한 간섭 지표(HII)를 검출한다(S520).
이때, 강한 간섭 지표는 매크로셀 사용자 단말기(200)가 매크로셀 기지국(100)으로 전송한 상향 링크 신호로부터 추출할 수 있다.
그런 다음, 강한 간섭 지표를 전송한 매크로셀 사용자 단말기(200)를 간섭 대상 사용자 단말기로 결정한다(S530).
다음으로, 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보를 검출하고(S540), 검출된 채널 상태 정보에 기초하여 펨토셀 사용자 단말기(400)에 기할당되었던 통신 자원을 변경하여 할당한다(S550).
구체적으로, 매크로셀 기지국(100)이 간섭 대상 사용자 단말기로 전송한 하향 링크 신호로부터 제어 정보(즉, 자원 할당 정보)를 추출하여 자원 할당 정보를 확인하고, 확인된 자원 할당 정보에 따른 공유 채널을 사용 중인 펨토셀 사용자 단말기(400)에 대해 통신 자원을 변경하여 할당한다.
이때, 공유 채널에 대한 펨토셀 사용자 단말기의 통신 자원 중 물리 자원 블록을 다른 물리 자원 블록으로 변경하거나, 기할당되었던 송신 전력을 낮추거나, 펨토셀 사용자 단말기의 채널 상태 정보를 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보로 대체하여 펨토셀 사용자 단말기에 대한 통신 자원을 변경 할당할 수 있다.
한편, 이상에서는 수신되는 모든 매크로셀의 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표를 검출하는 방식을 설명하였으나, 상기 단계 (S520)을 수행하기에 앞서 매크로셀 사용자 단말기 중 펨토셀에 의해 간섭이 발생될 우려가 있는 간섭 후보 사용자 단말기를 검출한 후 간섭 후보 사용자 단말기들에 대해서 강한 간섭 지표를 검출하는 것도 가능하다.
구체적으로, 매크로셀의 상향 링크 신호 중 매크로셀 사용자 단말기가 주변의 기지국에 대한 수신 신호 세기 보고를 검출하여, 해당 펨토셀 기지국(300)이 자신에 대해 기설정된 기준 세기 이상의 신호 세기를 보고한 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 후보 사용자 단말기로 검출한다(S521).
그런 다음, 검출된 간섭 후보 사용자 단말기에 대해 상기 단계(S520) 이후의 단계들을 수행할 수 있다.
즉, 펨토셀 기지국(300)이 모든 매크로셀 사용자 단말기(200)에 대해 상향/하향 링크 신호를 검출하는 것이 아니라, 간섭 발생의 가능성이 높은 적어도 하나의 간섭 후보 사용자 단말기들에 대해서만 상향/하향 링크 신호를 검출함으로써 효율적으로 공유 채널에 대한 간섭 제거(또는 완화)를 수행할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 펨토셀 기지국에 있어서,
    펨토셀 사용자 단말기로 통신 자원을 할당하는 자원 할당부;
    복수의 매크로셀 사용자 단말기와 매크로셀 기지국 간의 상향 링크 신호를 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로부터 수신하는 상향 링크 신호 수신부;
    상기 수신된 상향 링크 신호로부터 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기 각각의 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator)를 검출하는 간섭 지표 추출부;
    상기 검출된 강한 간섭 지표에 기초하여 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기 중 간섭 대상 사용자 단말기를 결정하는 간섭 대상 확인부;
    상기 수신된 상향 링크 신호로부터 상기 간섭 대상 사용자 단말기의 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 추출하는 채널 상태 정보 추출부; 및
    상기 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원이 변경되도록 상기 자원 할당부를 제어하는 간섭 제거 제어부를 포함하는 펨토셀 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 제어부는,
    상기 추출된 채널 상태 정보를 상기 펨토셀 사용자 단말기의 채널 상태 정보로 대체하고, 대체된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 자원 할당부를 제어하는 것인, 펨토셀 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 매크로셀 기지국과 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기 간의 하향 링크 신호를 상기 매크로셀 기지국으로부터 수신하는 하향 링크 신호 수신부; 및
    상기 수신된 하향 링크 신호에 기초하여 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원의 정보를 나타내는 자원 할당 정보를 추출하는 자원 할당 정보 추출부를 더 포함하고,
    상기 간섭 제거 제어부는,
    상기 추출된 채널 상태 정보 및 상기 추출된 자원 할당 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원이 변경되도록 상기 자원 할당부를 제어하는 것인, 펨토셀 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향 링크 신호로부터 상기 펨토셀 기지국에 대한 상기 매크로셀 단말기의 신호 세기 보고를 추출하고, 상기 신호 세기 보고에 따른 신호 세기가 기설정된 기준 세기 이상인 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 후보로서 선택하는 간섭 후보 관리부를 더 포함하되,
    상기 간섭 지표 추출부는,
    상기 간섭 대상 후보의 상기 상향 링크 신호로부터 상기 강한 간섭 지표를 추출하는, 펨토셀 기지국.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 간섭 후보 관리부는,
    상기 신호 세기로서 기준 신호 수신 전력(RSRP, Reference Signal Received Power)을 추출하는, 펨토셀 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 자원은 물리 자원 블록(PRB, Physical Resource Block) 및 송신 전력(transmit power) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 펨토셀 기지국.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 제어부는,
    상기 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 물리 자원 블록에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 물리 자원 블록이 변경되도록 상기 자원 할당부를 제어하는 것인, 펨토셀 기지국.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 간섭 제거 제어부는,
    상기 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 송신 전력에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 송신 전력이 감소되도록 상기 자원 할당부를 제어하는 것인, 펨토셀 기지국.
  9. 펨토셀 기지국을 통한 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법에 있어서,
    복수의 펨토셀 사용자 단말기로 통신 자원을 할당하는 단계;
    복수의 매크로셀 사용자 단말기와 매크로셀 기지국 간의 상향 링크 신호를 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로부터 수신하는 단계;
    상기 상향 링크 신호로부터 강한 간섭 지표(HII, High Interference Indicator)를 검출하는 단계;
    상기 강한 간섭 지표를 전송한 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 사용자 단말기로 결정하는 단계;
    상기 간섭 대상 사용자 단말기로부터 수신된 상기 상향 링크 신호로부터 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계를 포함하는 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계는,
    상기 추출된 상태 정보를 상기 펨토셀 사용자 단말기의 채널 상태 정보로 대체하고, 대체된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 통신 자원을 할당하는, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계 이전에,
    상기 매크로셀 사용자 단말기와 상기 매크로셀 기지국 간의 하향 링크 신호를 상기 매크로셀 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 하향 링크 신호에 기초하여 상기 복수의 매크로셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원의 정보를 나타내는 자원 할당 정보를 추출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계는,
    상기 추출된 채널 상태 정보 및 상기 추출된 자원 할당 정보에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 강한 간섭 지표를 검출하는 단계 이전에,
    상기 상향 링크 신호에 포함된 상기 펨토셀 기지국에 대한 신호 세기 보고를 추출하는 단계; 및
    상기 신호 세기 보고에 따른 신호 세기가 기설정된 기준 세기 이상인 매크로셀 사용자 단말기를 간섭 대상 후보로서 선택하는 단계를 더 포함하되,
    상기 강한 간섭 지표를 검출하는 단계는,
    상기 간섭 대상 후보의 상기 상향 링크 신호로부터 상기 강한 간섭 지표를 검출하는, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호 세기는 기준 신호 수신 전력(RSRP, Reference Signal Received Power)인, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신 자원은 물리 자원 블록(PRB, Physical Resource Block) 및 송신 전력(transmit power) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계는,
    상기 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 물리 자원 블록에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 물리 자원 블록을 변경하는, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 통신 자원을 변경하여 할당하는 단계는,
    상기 간섭 대상 사용자 단말기로 할당된 송신 전력에 기초하여 상기 펨토셀 사용자 단말기로 할당된 송신 전력이 감소되도록 변경하는, 펨토셀과 매크로셀 간 간섭 제거 방법.
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