KR101999663B1 - 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법 및 이를 위한 소형셀 기지국 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형셀 기지국에서 주변셀들과의 간섭을 고려하여 무선 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 이동통신 시스템 환경에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 방법으로서, (a) 소형셀 기지국에서 인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 단계; 및 (b) 소형셀 기지국은, 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 분리하여 할당하며, 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 제어용 무선 자원은 배타적으로 할당하고 데이터용 무선 자원은 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 단계;를 포함하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법이 개시된다.

Description

간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법 및 이를 위한 소형셀 기지국{Method for allocating radio resource of small cell base station and small cell base station}

본 발명은 펨토셀과 같은 소형셀의 기지국에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형셀 기지국에서 주변셀들과의 간섭을 고려하여 무선 자원을 할당하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 펨토셀 기지국, 피코셀 기지국, 마이크로셀 기지국 등의 소형셀 기지국이 매크로셀의 신호가 미약한 지역에 커버리지 보완의 목적으로 주로 구축되었어 운용되어 왔다. 그러나, 최근 데이터 중심의 통신 서비스가 주를 이루고 있는 상황에서 소형셀 기지국은 매크로셀의 데이터 오프로드 용도로 구축되어 운용되고 있다.

이러한 펨토셀은 매크로셀 기지국과 달리 인접한 기지국 간의 정보 교환이 어렵기 때문에 펨토셀 간에 협력통신 기술을 적용하는 데에 제약이 있다. 이로 인해, 인접한 펨토셀 간 같은 무선자원(LTE 방식에서는 RB: Resource Block)을 사용할 경우 간섭 문제가 발생하고, 특히 제어용(control) 신호에서의 간섭은 펨토셀 성능을 저하시키는 가장 큰 요인이 된다.

위와 같은 문제를 해결하기 위한 종래 기술로는, 한국공개특허공보 제2010-0125701호에 주변 인접셀 기지국의 신호세기를 감지하여, 신호세기가 가장 낮은 주파수 대역을 선택적으로 재사용하여, 인접 셀 기지국과의 주파수 간섭을 줄이는 기술 구성이 개시되어 있다.

위 기술을 살펴보면, 주변 셀 기지국의 신호세기를 측정하여, 가장 신호세기가 낮은 주파수 영역을 할당하여 이용함으로써, 간섭을 줄이는 기술로, 간섭을 회피하기 위한 매우 일반적인 기술이다.

그러나 단순히 주변셀 신호 세기만으로 주변셀 기지국과의 간섭을 회피하는 방법은, 한정된 무선 자원의 효율적인 활용 측면과 기지국 자체의 성능 보장 측면에서, 효과적인 방법은 아닐 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 주변 인접 소형셀(펨토셀)과의 무선 자원 정보 교환 제약을 대처하여, 자체적으로 획득 가능한 인접 소형셀들의 정보를 활용하며, 제어용과 데이터용 무선자원을 분리하여 할당하고 각각 서로 다른 자원 할당 알고리즘을 통해 무선 자원을 할당하도록 하는 방법 및 이를 위한 기지국을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 첨부된 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법은, 이동통신 시스템 환경에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 방법으로서, (a) 소형셀 기지국에서 인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 단계; 및 (b) 소형셀 기지국은, 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 분리하여 할당하며, 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 제어용 무선 자원은 배타적으로 할당하고 데이터용 무선 자원은 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이동통신 시스템 환경에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 처리를 수행하는 소형셀 기지국으로서, 인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 탐지 모듈; 및 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 분리하여 할당하며, 상기 탐지 모듈에서 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 제어용 무선 자원은 배타적으로 할당하고 데이터용 무선 자원은 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 할당 제어 모듈;을 포함하는 소형셀 기지국이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이동통신 시스템 환경의 소형셀 기지국에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 처리를 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체로서, 인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 절차 및 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 분리하여 할당하며, 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 제어용 무선 자원은 배타적으로 할당하고 데이터용 무선 자원은 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 절차를 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 소형셀 기지국에서의 무선 자원 할당시 제어용 무선자원과 데이터용 무선자원을 서로 다른 영역으로 분리하여 사용하고, 데이터용 자원 할당시에는 주변 셀들의 신호세기를 고려하여 간섭 수준에 따라 우선 순위로 할당하도록 하고, 제어용 자원 할당시에는 주변셀에서 할당한 영역과 중복되지 않도록 서로 배타적으로 할당하도록 함으로써, 소형셀 기지국의 성능을 보장하면서 주변셀의 간섭을 효율적으로 회피할 수 있는 효과를 제공한다.

아울러, 이웃 소형셀 간에 무선자원 스케줄링 정보를 실시간으로 공유하지 않는 경우에도 소형셀 자체에서 확보 가능한 정보를 이용해 이웃 소형셀에 의한 간섭을 회피할 수 있어 저비용-고성능 소형셀을 구축할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술할 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국이 서로 인접하여 설치되어 운용되는 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 무선 자원이 복수의 그룹으로 그룹핑되고 제어용과 데이터용으로 분리된 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 제어용 무선 자원이 할당되는 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 주변 소형셀들의 신호 세기를 측정한 그래프의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 측정된 신호 세기에 따른 주변셀들의 순위를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 데이터용 무선 자원이 할당되는 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법을 설명하는 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국이 서로 인접하여 설치되어 운용되는 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소형셀 기지국(100)은 주변에 기 설치된 다른 소형셀 기지국(101,102,103,104)들과 다양한 상대적 위치로 설치되어 운용된다. 여기서, 소형셀 기지국 A(100)를 기준으로 살펴보면, 소형셀 기지국 A(100)에서의 거리 순서로 소형셀 기지국 B(101), 소형셀 기지국 C(102), 소형셀 기지국 D(103), 소형셀 기지국 E(104)가 설치되어 있다. 도면에 도시된 동심원은 소형셀 기지국 A(100)를 기준으로 상대적 거리를 나타내기 위한 안내선이다.

통상적인 통신 시스템은 매크로셀 기지국에 의해 서비스되는 매크로셀과 소형셀 기지국(100)에 의해 서비스되는 소형셀이 함께 존재한다. 여기서, 소형셀은 펨토셀(Femto Cell), 피코셀(Pico Cell) 또는 마이크로셀(Micro Cell) 등을 포함할 수 있다.

아울러, 소형셀 기지국(100)의 커버리지는 매크로셀 기지국(200)의 커버리지 영역(210,220) 내에 존재하며, 소형셀 기지국(100)은 실내 또는 실외 음영 지역에 설치되어 서비스 품질 또는 서비스 커버리지를 향상시키거나, 혼잡 지역 또는 매크로셀 용량 포화가 발생한 지역에서 데이터 오프로드(Offload) 용도로 사용될 수 있다.

소형셀 기지국(100) 중 펨토 기지국은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서의 Home NodeB(HNB) 또는 3GPP LTE(Long Term Evolution)에서의 Home eNodeB(HeNB) 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 소형셀 기지국(100)은 설치된 위치에 따라 주변 소형셀 기지국(101,102,103,104)들과의 간섭을 고려하여, 간섭을 최소화하도록 무선 자원을 할당하는 처리를 수행한다. 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국(100)의 상세한 구성은 추가 도면을 통해 후술하기로 한다.

일반적으로 도면에서와 같이, 소형셀 기지국 A(100)를 기준으로 거리가 가까운 소형셀 기지국(101,102)은 서로 간섭이 심할 것이며, 거리가 먼 소형셀 기지국(103,104)은 상대적으로 간섭이 덜할 것이다. 이는 단순히 거리에 비례한 간섭을 고려했을 경우이고, 그 외에 다양한 환경적 요인에 따라 소형셀들 간에 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 소형셀들 간 간섭의 영향을 정확하게 확인하기 위해서 소형셀 간의 신호세기를 측정한다.

도면에서는 거리 개념으로 소형셀 기지국들을 도시하였으나, 이하에서는 신호세기 역시 거리에 비례한 것으로 가정하고 설명하기로 한다.

이처럼, 소형셀 기지국(100)은 주변 소형셀 기지국(101,102,103,104)과의 간섭을 고려하여 통신 시스템에서 최대한 간섭을 줄이도록 식별정보가 부여된다. 즉, 4가지의 식별정보를 부여할 수 있는 경우라면, 도면에서와 같이 소형셀 기지국 A(100)를 기준으로 거리가 가장 가깝고 신호세기가 가장 큰 소형셀 기지국(101,102,103)에 4개의 식별정보를 부여하게 된다.

여기서, 상기 소형셀들에 부여되는 식별정보로는 PCI(Physical Cell Identity) 정보를 예로 들 수 있다. 즉, 상기 소형셀 기지국 A(100)를 포함하여, 상기 소형셀 기지국 A(100)에 가장 간섭이 심한 3개의 소형셀 기지국 B,C,D(101,102,103)에 각각 도시된 바와 같이, PCI #1, PCI #3, PCI, #0, PCI #2가 부여된다. 상기 소형셀 기지국 A(100)에 간섭 수준이 4번째로 먼 소형셀 기지국 E(104)는 부여할 수 있는 식별정보가 4가지뿐이므로 다시 PCI #1이 부여된다. 이를 통해 간섭 수준이 가장 먼 소형셀 기지국과 최대한 식별정보가 중복되지 않도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 소형셀 기지국(100)은 탐지 모듈(110), 할당 제어 모듈(120) 등을 포함한다.

먼저, 본 발명의 소형셀 기지국(100)은 3GPP LTE 네트워크 시스템 제어 하에 동작되는 펨토셀 기지국을 가정하여 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소형셀 기지국(100)은 기지국에서 사용하는 무선 주파수 자원인 부반송파(subcarrier)를 복수의 그룹으로 그룹핑하여, 각 그룹에 무선 자원을 할당해 통신 서비스를 수행한다. 이때, 주변에 인접한 다른 소형셀 기지국들과의 간섭을 고려하여, 간섭이 최소화하도록 무선 자원을 할당하는데, 통신 서비스에 이용되는 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 서로 독립적인 별도의 영역으로 분리하여 할당한다. 아울러, 제어용 무선 자원은, 분리되어 전용으로 할당된 제어용 무선 자원 영역 내에서 철저하게 간섭을 배제할 수 있도록 주변 소형셀과 서로 배타적(직교)으로 할당한다. 반면, 데이터용 무선 자원은, 전용으로 할당된 데이터용 무선 자원 영역 내에서 중복을 허용하되, 간섭을 최소화할 수 있도록 간섭 수준이 낮은 무선 자원 그룹(RB)에 우선 순위를 두어 할당한다.

이렇게, 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원을 분리하여 사용하고, 각 영역에 서로 다른 할당 알고리즘을 적용하도록 함으로써, 제어 신호와 같은 정확한 전달을 목표로하는 신호는 배타적인 자원 할당을 통해 간섭을 최대한으로 줄이고, 데이터 신호와 같은 상대적으로 정확성을 요하지 않는 신호는 간섭 수준에 따라 일부 중복을 허용하여, 제한된 무선 자원 내에서 용량을 최대한 확보할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 무선 품질을 보장할 수 있는 정확성과 주파수 재사용율을 증대시킨 성능 향상 측면에서 모두를 만족시킬 수 있도록 효율적인 무선 자원을 할당할 수 있게 된다.

상기 탐지 모듈(110)은 주변에 인접한 소형셀 기지국(펨토셀 기지국)들의 정보를 탐지하는 역할을 수행한다. 상기 탐지 모듈(110)은 주변 소형셀 기지국의 식별정보(PCI 정보)와 상대적인 신호 세기(RSCP) 정보를 탐지한다. 소형셀 기지국의 식별정보는 PCI 정보를 예를 들 수 있고, 신호 세기는 RSCP(Reference Signal Received Power) 측정값 및 CINR(Carrier to Interference-plus-Noise Ratio) 측정값을 예로 들 수 있다. 아울러, 상기 탐지 모듈(110)은 3GPP LTE 시스템에서 이용되는 sniff 기능을 통해 주변 소형셀 기지국의 정보들을 탐지할 수 있도록 한다.

상기 할당 제어 모듈(120)은 주변 소형셀 기지국들과의 간섭을 고려하여 무선 자원을 할당하는 처리를 수행한다. 상기 할당 제어 모듈(120)은 무선 자원 관리부(122), 제어 자원 할당부(124), 데이터 자원 할당부(126) 등으로 이루어진다.

상기 무선 자원 관리부(122)는 통신 서비스 제공을 위해 이용되는 무선 자원을 관리하는 역할을 수행한다. 무선 자원 중 부반송파(subcarrier)를 이용하며, 이용될 부반송파를 복수의 그룹으로 그룹핑하고, 복수의 그룹중 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원이 할당되는 영역을 독립적으로 분리 설정하도록 한다. 무선 자원이 실제적으로 할당되는 상기 그룹핑한 복수의 그룹은 LTE 시스템의 예에서는 RB(Resource Block)이라 한다. 제어용 무선 자원과 데이터용 무선 자원이 분리 설정된 부반송파의 예를 추가 도면을 통해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법에서 무선 자원이 복수의 그룹으로 그룹핑되고 제어용과 데이터용으로 분리된 구성을 나타낸 도면이다.

도 3에서와 같이, 부반송파 중 중심부 영역(a)에는 제어용 무선 자원이 4개로 그룹핑되어 분리 설정되어 있고, 데이터용 무선 자원은 양 측면 영역(b)에 각각 2개씩 그룹핑되어 분리 설정된다. 이렇게 분리 설정된 제어용/데이터용 무선 자원 영역은 다른 소형셀 기지국(펨토셀 기지국)에서도 동일하게 적용하도록 한다.

일반적으로, 소형셀에 부여할 수 있는 셀 리스트는 매크로셀에 비하여 적은수가 부여된다. 통신 시스템에서 셀을 식별하기 위해 셀 식별자(PCI)를 부여하게 되는데, 소형셀(펨토셀)용 PCI는 일반적으로 매크로셀과의 충돌을 방지하기 위해 전체 리스트 중 일부 PCI 리스트를 펨토용으로 전용 할당한다. 예를 들어, PCI #0~3 을 펨토 전용으로 할당할 수 있다. 이로 인해 펨토셀은 PCI 간섭에 취약할 수 있으며, 운용자는 동일 PCI를 사용하는 펨토셀을 최대한 이격시킬 수 있도록 PCI 할당 알고리즘을 선택할 것이며(도 1 참조), 이 PCI 정보를 무선 자원 그룹 할당에 사용하도록 한다.

도면에서의 예에서와 같이 그룹핑한 무선 자원 그룹을 4개로 가정할 경우, 펨토 전용으로 부여된 PCI의 수가 역시 4개라면, PCI 번호를 바로 무선 자원 그룹 번호로 이용한다. 이와 같이, PCI를 무선 자원 그룹에 매핑하여 사용할 경우, PCI 할당 자체가 서로 간섭을 최소화하기 위해 할당된 상태이므로, 주변 PCI와의 간섭을 고려한 무선 자원 할당을 용이하게 처리할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 본 실시예에서는 PCI 수를 4개로 가정하여 설명하고 있으나, 네트워크 설계 및 운용자의 선택에 따라 8개, 12개 등으로 확장 가능함은 물론이다.

즉, 도 3에서와 같이 제어용 무선 자원 할당 영역(a)에 4개의 무선 자원 그룹이 배정되고, 각각에 PCI 정보를 매핑하여 번호를 부여한다. 마찬가지로, 데이터용 무선 자원 할당 영역(b)에도 4개의 무선 자원 그룹이 배정되며, 각각에 PCI 정보를 매핑하여 번호가 부여된다.

상기 제어 자원 할당부(124)는 제어용 무선 자원 할당 영역(a)에 제어용 무선 자원을 할당하는 역할을 수행한다. 제어용 무선 자원 할당시에는 배타적(직교) 할당 처리를 수행하는데, 도 4에서와 같이, 주변 소형셀에 서로 배타적인 영역에 제어용 무선 자원을 할당하도록 한다. 즉, 제어용 무선 자원 할당 영역(a)은 4개의 그룹으로 구분되어 있고, 이들 각각에 주변 소형셀 PCI 정보에 따른 번호가 부여되어 있으므로, 자신에 부여된 PCI 번호에 해당하는 영역(a1)에 제어용 무선 자원을 할당하도록 한다. 이렇게 배타적으로 할당할 경우, 주변 소형셀들과는 서로 영역이 중복되지 않으므로 간섭을 원천적으로 방지할 수 있게 된다. 이는 제어 신호가 정확성을 요구하는 신호이기 때문에, 사용 가능한 무선 자원 그룹 4개 중 1개만을 상시 사용하도록 하여, 무선 자원 용량을 희생하고 정확성을 위한 간섭을 차단하도록 하기 위함이다.

상기 데이터 자원 할당부(126)는 데이터용 무선 자원 할당 영역(b)에 데이터용 무선 자원을 할당하는 역할을 수행한다. 여기서, 제어용 무선 자원 할당 영역이 데이터용 무선 자원 할당 영역에 비해 중심부에 위치한 이유는, 상술한 바와 같이 제어 신호가 데이터 신호보다 중요하고 정확성을 요구하기 때문이다. 즉, 양 측면보다 중심부가 신호 훼손의 우려가 상대적으로 적기 때문이다.

데이터용 무선 자원 할당시에는 주변 펨토셀의 신호세기에 따른 간섭 수준을 판단하여, 간섭 수준이 낮은 순서로 우선 순위를 두어 무선 자원 그룹에 할당하게 된다. 즉, 도 5에서와 같이, 상기 탐지 모듈(110)을 통해 주변 펨토셀의 신호 세기를 측정하고, 도 6에서처럼, 신호 세기가 낮은 순서로 주변 펨토셀의 우선 순위를 결정한다. 도면을 살펴보면, PCI 1이 가장 신호 세기가 낮고, PCI 2, PCI 0, PCI 3 순으로 신호 세기가 강하다.

이렇게 신호 세기 우선 순위가 결정되면, 해당 순위에 따라 데이터용 무선 자원을 할당한다. 이때에는 도 7에서와 같이, 주변 PCI와 무선 자원 그룹이 매핑된 테이블에서 자신에 부여된 PCI 1 영역(b1)에 상기 결정된 운선 순위를 설정하도록 한다. 즉, PCI 1이 제1 순위이므로 control #1에 대응하는 영역에 1순위로 데이터용 무선 자원을 할당한다. 데이터용 무선 자원 그룹은 중복 가능하도록 설정되어, 추가적인 자원 할당이 필요할 경우에는 설정된 우선순위에 따라 추가적인 자원 할당을 수행하도록 한다. 각 무선 자원 그룹에 할당된 우선 순위는 주변 펨토셀과의 간섭이 낮은 순서이므로, 해당 순서에 따라 데이터용 무선 자원을 할당하게 되면, 간섭을 최소화하면서 효율적으로 자원을 재사용할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법을 설명하는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 소형셀 기지국은 sniff 기능 등을 이용하여 주변에 인접한 소형셀을 모니터링하는 절차가 이루어진다. 이와 같은, 모니터링 절차는 소정 시간을 주기로 반복적으로 이루어지거나, 실시간 또는 1회성으로 이루어질 수 있다.

다음, 주변셀의 모니터링과 함께 주변셀의 셀 식별정보(PCI 정보)를 파악하고, 파악된 셀의 신호 세기를 측정하는 절차가 진행된다. 이때에는, 파악된 셀로부터 수신되는 신호 정보를 통해 RSCP 또는 CINR 정보 등을 이용하여 신호 세기를 측정한다.

이와 함께, 소형셀 기지국에서 통신 서비스로 이용할 무선 자원(부반송파)을 제어용과 데이터용으로 분리 설정하는 절차가 수행된다. 여기에 추가로, 분리 설정된 무선 자원을 그룹핑하여 복수의 무선 자원 그룹(RB)으로 분할하여 이용하도록 설정하며, 각 무선 자원 그룹에는 PCI 정보에 따른 번호가 매핑되어 할당된다.

이렇게, 제어용과 데이터용으로 무선 자원이 분리된 다음에는 제어용으로 분리된 제어 전용 무선 자원 할당 영역에 제어용 무선 자원을 할당하는 절차가 진행된다. 이때에는 상술한 바와 같이 배타적(직교)으로 제어용 무선 자원이 할당된다.

이와 동시에, 데이터용으로 분리된 데이터 전용 무선 자원 할당 영역에는 데이터용 무선 자원을 할당하는 절차가 진행된다. 이때 역시, 상술한 데이터용 무선 자원 할당 알고리즘에 따라 데이터용 무선 자원 할당 영역에 주변셀 신호 세기를 기반으로 간섭 수준이 낮은 PCI에 우선 순위를 두어 무선 자원을 할당하게 된다. 또한, 추가로 데이터용 무선 자원이 할당될 경우에는, 그 다음 2순위로 설정된 영역에 무선 자원을 할당하도록 한다.

이러한 절차를 통해, 한정된 무선 자원을 효율적으로 활용하여, 자원을 할당함으로써 무선 품질을 보장하면서도 성능 향상을 기대할 수 있는 저비용-고성능 펨토셀을 구축할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 아니된다. 어떤 환경에서, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 소형셀 기지국 110 : 탐지 모듈
120 : 할당 제어 모듈

Claims (15)

1. 이동통신 시스템 환경에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 방법으로서,
   (a) 소형셀 기지국에서 인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 단계; 및
   (b) 소형셀 기지국은, 사용 가능한 무선 자원을 부반송파를 기준으로 복수의 제어용 무선 자원의 그룹과 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹으로 분리하고, 상기 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 중 사용할 제어용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과 충돌하지 않게 배타적으로 할당하고, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 중 사용할 데이터용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과의 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 단계;를 포함하고,
   상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹을 가운데 두고 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹이 양 측에 배치되고,
   셀들의 식별정보는, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내의 분할된 복수의 영역에 매핑되고,
   또한, 상기 셀들의 식별정보는, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내 분할된 복수의 영역에 매핑되며,
   상기 소형셀 기지국은, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 내에서 자신의 셀의 식별정보에 매핑되는 복수의 영역 중에서 간섭 수준이 낮은 순으로 주변셀의 식별정보에 매핑되는 그룹에 속하는 영역을, 사용할 데이터용 무선 자원으로 할당하는, 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단계 (a)에서,
   상기 주변 소형셀의 정보는,
   인접한 주변 소형셀의 식별정보 및 식별된 소형셀의 신호 세기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 소형셀의 식별정보는 PCI(Physical Cell Identity) 정보인 것을 특징으로 하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 주변 소형셀 정보의 측정은,
   sniff 기능을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹의 수가 소형셀 전용으로 할당되는 셀의 식별정보의 수와 같을 경우, 셀의 식별정보 각각을 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 각각의 번호로 이용하고,
   또한, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹의 수가 소형셀 전용으로 할당되는 셀의 식별정보의 수와 같을 경우, 셀의 식별정보 각각을 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 각각의 번호로 이용하는, 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
7. 삭제
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 단계 (b)에서,
   데이터용 무선 자원은 주변 소형셀들과 중복 가능하되, 측정된 신호세기 순서를 근거로 주변 소형셀과의 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 것을 특징으로 하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동통신 시스템은, 3GPP LTE 네트워크 시스템이고, 상기 소형셀 기지국은 펨토셀(femto cell) 기지국인 것을 특징으로 하는 간섭을 고려한 소형셀 기지국의 무선 자원 할당 방법.
10. 이동통신 시스템 환경에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 처리를 수행하는 소형셀 기지국으로서,
    인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 탐지 모듈; 및
    사용 가능한 무선 자원을 부반송파를 기준으로 복수의 제어용 무선 자원의 그룹과 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹으로 분리하고, 상기 탐지 모듈에서 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 중 사용할 제어용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과 충돌하지 않게 배타적으로 할당하고, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 중 사용할 데이터용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과의 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 할당 제어 모듈;을 포함하고,
    상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹을 가운데 두고 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹이 양 측에 배치되고,
    셀들의 식별정보는, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내의 분할된 복수의 영역에 매핑되고,
    또한, 상기 셀들의 식별정보는, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내 분할된 복수의 영역에 매핑되며,
    상기 할당 제어 모듈은, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 내에서 자신의 셀의 식별정보에 매핑되는 복수의 영역 중에서 간섭 수준이 낮은 순으로 주변셀의 식별정보에 매핑되는 그룹에 속하는 영역을, 사용할 데이터용 무선 자원으로 할당하는 소형셀 기지국.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탐지 모듈에서 측정하는 주변 소형셀의 정보는,
    인접한 주변 소형셀의 식별정보 및 식별된 소형셀의 신호 세기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형셀 기지국.
12. 삭제
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 할당 제어 모듈은,
    데이터용 무선 자원은 주변 소형셀들과 중복 가능하되, 측정된 신호세기 순서를 근거로 주변 소형셀과의 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 것을 특징으로 하는 소형셀 기지국.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 할당 제어 모듈은,
    상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹의 수가 소형셀 전용으로 할당되는 셀의 식별정보의 수와 같을 경우, 셀의 식별정보 각각을 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 각각의 번호로 이용하고,
    또한, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹의 수가 소형셀 전용으로 할당되는 셀의 식별정보의 수와 같을 경우, 셀의 식별정보 각각을 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 각각의 번호로 이용하는 소형셀 기지국.
15. 이동통신 시스템 환경의 소형셀 기지국에서 주변 소형셀들의 간섭을 고려한 무선 자원 할당 처리를 수행하는 프로그램이 기록된 기록매체로서,
    인접한 주변 소형셀의 정보를 측정하는 절차 및
    사용 가능한 무선 자원을 부반송파를 기준으로 복수의 제어용 무선 자원의 그룹과 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹으로 분리하고, 상기 측정된 주변 소형셀 정보를 근거로 하여, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 중 사용할 제어용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과 충돌하지 않게 배타적으로 할당하고, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 중 사용할 데이터용 무선 자원은 상기 주변 소형셀과의 간섭 수준이 낮은 영역 순으로 할당하는 절차를 실행하고,
    상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹을 가운데 두고 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹이 양 측에 배치되고,
    셀들의 식별정보는, 상기 복수의 제어용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내의 분할된 복수의 영역에 매핑되고,
    또한, 상기 셀들의 식별정보는, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 및 각 그룹 내 분할된 복수의 영역에 매핑되며,
    상기 할당하는 절차는, 상기 복수의 데이터용 무선 자원의 그룹 내에서 자신의 셀의 식별정보에 매핑되는 복수의 영역 중에서 간섭 수준이 낮은 순으로 주변셀의 식별정보에 매핑되는 그룹에 속하는 영역을, 사용할 데이터용 무선 자원으로 할당하는 것을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.

Images