(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて、基地局がリソース割り当てを遂行する方法であって、
前記基地局が管理する第１のセルと前記第１のセルに隣接した少なくとも一つの第２のセルとの間の干渉を考慮して前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数を決定するステップと、
前記決定された数に対する情報を複数の基地局を管理するネットワーク管理装置に送信するステップと、
前記ネットワーク管理装置から前記第１のセルで割り当て制御を開始するサブバンドの開始位置に対する情報を受信するステップと、
前記第１のセルで割り当て可能な全体サブバンドのうち、前記開始位置に対する情報によるサブバンドをはじめとして前記決定された数だけのサブバンドを除いた残りを前記第１のセル内の端末に割り当てるステップと、を有し、
前記開始位置に対する情報は、前記決定された数によって変わることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は、
前記ネットワーク管理装置から受信された、前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数のうち少なくとも一つに対する情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数を決定するステップは、
前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数がしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数を所定値より増加した数に決定するステップと、
前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数及び前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数のうちいずれか一つがしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数を所定値より減少した数に決定するステップと、
を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つの第２のセルは、前記基地局が管理する隣接基地局リストに含まれた基地局のセルを表し、前記隣接基地局リストは、前記第１のセルと関連して遂行されたハンドオーバーによるソース基地局及びターゲット基地局のうち少なくとも一つに対する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
無線通信ネットワークにおいて、ネットワーク管理装置がリソース割り当てのための情報を送信する方法であって、
複数の基地局のうち第１の基地局から、前記第１の基地局が管理する第１のセルと前記第１のセルに隣接した少なくとも一つの第２のセルとの間の干渉を考慮して決定された、前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数に対する情報を受信するステップと、
前記受信された情報に基づいて前記第１のセルで割り当て制限を開始するサブバンドの開始位置を決定するステップと、
前記決定されたサブバンドの開始位置に対する情報を前記第１の基地局に送信するステップと、を含み、
前記第１のセルで割り当て可能な全体サブバンドのうち、前記開始位置に対する情報によるサブバンドをはじめとして前記決定された数だけのサブバンドを除いた残りが前記第１のセル内の端末に割り当てられ、
前記開始位置に対する情報は、前記決定された数によって変わることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は、
前記ネットワーク管理装置が送信した、前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数のうち少なくとも一つに対する情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数がしきい値以上である場合、前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は所定値より増加された数に決定され、
前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数及び前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数のうち一つがしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数は所定値より減少した数に決定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの第２のセルは、前記基地局が管理する隣接基地局リストに含まれた基地局のセルを表し、前記隣接基地局リストは、前記第１のセルと関連して遂行されたハンドオーバーによるソース基地局及びターゲット基地局のうち少なくとも一つに対する情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
無線通信ネットワークにおける基地局であって、
送信部と、
受信部と、
前記基地局が管理する第１のセルと前記第１のセルに隣接した少なくとも一つの第２のセルとの間の干渉を考慮して前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数を決定し、前記決定された数に対する情報を複数の基地局を管理するネットワーク管理装置に送信するように前記送信部を制御する制御部と、
前記受信部を通じて前記ネットワーク管理装置から前記第１のセルで割り当て制御を開始するサブバンドの開始位置に対する情報が受信されると、前記第１のセルで割り当て可能な全体サブバンドのうち、前記開始位置に対する情報によるサブバンドをはじめとして前記決定された数だけのサブバンドを除いた残りを前記第１のセル内の端末に割り当てるリソース割り当て部と、
を含み、
前記開始位置に対する情報は、前記決定された数によって変わることを特徴とする基地局。
【請求項１０】
前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は、
前記ネットワーク管理装置から受信された、前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数のうち少なくとも一つに対する情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記制御部は、前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数がしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数を所定値より増加した数として決定し、前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数及び前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数のうちいずれか一つがしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数を所定の値より減少した数として決定することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの第２のセルは、前記基地局が管理する隣接基地局リストに含まれた基地局のセルを表し、前記隣接基地局リストは、前記第１のセルと関連して遂行されたハンドオーバーによるソース基地局及びターゲット基地局のうち少なくとも一つに対する情報を含むことを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１３】
無線通信ネットワークにおけるネットワーク管理装置であって、
複数の基地局のうち第１の基地局から、前記第１の基地局が管理する第１のセルと前記第１のセルに隣接した少なくとも一つの第２のセル間の干渉を考慮して決定された、前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数に対する情報を受信する受信部と、
前記受信された情報に基づいて前記第１のセルで割り当て制限を開始するサブバンドの開始位置を決定する制御部と、
前記決定されたサブバンドの開始位置に対する情報を前記第１の基地局に送信する送信部と、を含み、
前記第１のセルで割り当て可能な全体サブバンドのうち、前記開始位置に対する情報によるサブバンドをはじめとして前記決定された数だけのサブバンドを除いた残りが前記第１のセル内の端末に割り当てられ、
前記開始位置に対する情報は、前記決定された数によって変わることを特徴とするネットワーク管理装置。
【請求項１４】
前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は、
前記ネットワーク管理装置が送信した、前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数と、前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数のうち少なくとも一つに基づいて決定されることを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク管理装置。
【請求項１５】
前記少なくとも一つの第２のセル内の干渉制御対象端末の数がしきい値以上である場合、前記第１のセルで割り当てを制限するサブバンド数は所定値より増加された数に決定され、
前記第１のセル内のアクティブ状態である端末の数及び前記少なくとも一つの第２のセル内のアクティブ状態である端末の数のうち一つがしきい値以上である場合、前記割り当てを制限するサブバンド数は所定値より減少した数に決定されることを特徴とする請求項１４に記載のネットワーク管理装置。
【請求項１６】
前記少なくとも一つの第２のセルは、前記基地局が管理する隣接基地局リストに含まれた基地局のセルを表し、前記隣接基地局リストは、前記第１のセルと関連して遂行されたハンドオーバーによるソース基地局及びターゲット基地局のうち少なくとも一つに対する情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおけるリソース割り当て方法及び装置に関するもので、特に重畳された無線ネットワーク環境においてセル間干渉を考慮してリソース割り当て及びリソース管理を遂行するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、無線通信ネットワークにおいてデータサービスの需要が増加するに従って、無線通信事業者は、ネットワークの容量増大及びトラフィック負荷の分散を目的でトラフィック需要が集中する領域で重畳された(overlapped)ネットワーク構造のセルを運用している。すなわち、図１に示すように、既存のマクロ基地局が管理するセル(以下、‘マクロセル’と称する)領域内にマイクロ(micro)基地局又はピコ(pico)基地局のような小型基地局を追加設置して運用している。したがって、マクロセル領域と小型基地局が管理するセル(以下、‘小型セル’と称する)領域が重なる重畳ネットワーク構造が形成される。
【０００３】
一方、無線通信ネットワークで周辺セル間に同一周波数を使用する場合、セル間干渉問題が発生し、この問題を解決するためにセル間干渉緩和技法が使用される。セル間干渉緩和技法は、周波数領域(frequency  domain)セル間協力を通じる干渉制御技法(Inter-Cell  Interference  Coordination：ＩＣＩＣ)、時間領域(time  domain)セル間協力を通じる干渉制御技法、及び部分的周波数再使用技法(Fractional  Frequency  Reuse：ＦＦＲ)などである。
【０００４】
周波数領域セル間協力を通じる干渉制御技法は、複数の基地局が周波数領域でセル間伝送電力パターンを相互調整し、各基地局は調整されたセル間伝送電力パターンに従ってスケジューリングを遂行してセル間干渉を緩和する技法である。
【０００５】
時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法は、複数の基地局が時間領域でセル間伝送電力又は時間リソースを相互調整し、各基地局は、調整された時間リソースでスケジューリングを遂行してセル間干渉を緩和する技法である。
【０００６】
部分的周波数再使用技法は、周波数再使用率とセル間干渉を共に考慮してセル境界での性能を向上させるための方法であって、全体副搬送波(subcarrier)を複数のサブバンドに分割し、各セルでこれらサブバンドのうち一部のみを用いて同一のチャンネル干渉を緩和する技法である。
【０００７】
３ＧＰＰ  ＵＴＲＡ/ＵＴＲＡＮ  Ｒｅｌｅａｓｅ１０の規格には時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法をサポートするための要素が追加された。この規格におけるＡＢＳ(Almost  Blank  Subframe)は、特定物理チャンネルで低電力伝送を遂行するか又は伝送を遂行せず、一部動作のみを遂行するサブフレーム(subframe)である。各基地局は、調整によってマクロ基地局のＡＢＳパターンを決定し、ＡＢＳパターンが決定されたマクロ基地局は、決定されたＡＢＳパターンに従ってスケジューリングを遂行する。
【０００８】
一方、上記したようなセル間干渉問題は、重畳無線ネットワーク環境に属するセル間にも発生でき、これについて図２を参照して説明する。
【０００９】
図２は、重畳無線ネットワーク構造の無線通信システムにおける小型セル増設によるセル間干渉問題を説明するための例示図である。
【００１０】
図２に示すように、マクロセル領域とセル領域が重なるように小型基地局が設置されて運用される場合、セル境界領域２０２は、小型基地局が管理するセル、すなわち小型セルの周辺に生成される。隣接基地局に属する端末(以下、‘隣接基地局端末’と称する)がセル境界領域２０２に位置した場合、隣接基地局端末のチャンネル品質は、小型基地局からの干渉により劣化される。また、小型基地局に属する端末(以下、‘小型基地局端末’と称する)がセル境界領域２０２に位置した場合、小型基地局端末のチャンネル品質は、従来のマクロ基地局からの干渉により劣化される。
【００１１】
上記のような環境で設置及び運用される小型基地局の数が増加するほど、セル境界領域２０２は、従来のマクロ基地局ネットワークに拡大され、それによって、小型基地局から既存のマクロ基地局に属する端末に引き起こされる干渉問題、又は既存の隣接基地局から小型基地局端末に引き起こされる干渉問題が増加する。
【００１２】
上記のような重畳無線ネットワーク構造におけるセル間干渉問題を解決するために公知の干渉制御技法を使用できるが、この場合、下記のような問題点が発生する可能性がある。
【００１３】
例えば、重畳された無線ネットワーク構造を有する無線通信システムに従来のセル間協力を通じる干渉制御技法を適用する場合、既存のマクロネットワークと小型基地局ネットワークとの間の互換性不備による干渉制御性能の低下が発生するか、あるいは互換性の確保のために既存のマクロネットワークと小型ネットワークに対する変更又は改善が要求され得る。
【００１４】
ここで、マクロネットワークは、重畳された無線ネットワーク構造を形成する複数のマクロセルで構成される通信ネットワークを意味し、小型ネットワークは、この重畳された無線ネットワーク構造を形成する複数の小型セルで構成される通信ネットワークを意味する。
【００１５】
また、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにセル間協力を通じる干渉制御技法を適用する場合、小型基地局の追加設置による基地局又はセル数の増加を考慮すると、マクロ基地局と小型基地局との間、又はマクロネットワークと小型ネットワークとの間で過度な情報交換を誘発するという問題点があった。
【００１６】
一方、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおいて静的な部分的周波数再使用技法を適用する場合、順次的なユーザー分布に従って適応的に周波数帯域を再割り当てするのに難しさがあるという問題点がある。部分的周波数再使用技法において、ユーザーのチャンネル状態情報と周辺セルの割り当て情報を活用して最大限動的に周波数帯域を適応的に割り当てるとしても、セル間協力による干渉制御技法と同様にマクロ基地局と小型基地局又はマクロネットワークと小型ネットワークとの間の過度な情報交換を誘発するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】韓国特許公開特許第２０１０−００６４２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、上記した従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおけるリソース割り当てを遂行する方法及び装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の他の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおけるリソース管理を遂行する方法及び装置を提供することにある。
【００２０】
また、本発明の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおけるマクロネットワークと小型ネットワークとの間の干渉を緩和する方法及び装置を提供することにある。
【００２１】
さらに、本発明の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおいてマクロネットワークと小型ネットワークとの間の干渉が緩和されるようにリソース割り当て及びリソース管理を遂行する方法及び装置を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおいて、新たに増設された小型基地局から既存に設置されて運用中である基地局に対する干渉を緩和する方法及び装置を提供することにある。
【００２３】
なお、本発明の目的は、重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおいて、既存に設置されて運用中である基地局から新たに設置された小型基地局に及ぼす干渉を緩和するための方法及び装置を提供することにある。
【００２４】
さらに、本発明の目的は、上記した方案を提供することにおいて、ネットワークの無線リソース効率を考慮して干渉基地局(aggressor  base  station)が被干渉基地局(victim  base  station)に対する干渉緩和のために割り当て制限を実施する時間領域又は周波数領域の無線リソースの比率を決定する方法及び装置を提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、上記した方案を提供することにおいて、無線通信ネットワークをなすネットワークエンティティ(entity)間の情報交換の量と頻度を減少させる方法及び装置を提供することにある。
【００２６】
また、本発明の目的は、上記した方案を提供することにおいて、干渉影響程度を反映して適応的に干渉影響緩和技法を適用する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態による第１の方法は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおいて、少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局がリソース割り当てを遂行する方法であって、小型基地局が管理する小型セルと小型セルの隣接セルとの間の干渉を考慮して小型セルで割り当てを制限するサブバンド数を決定するステップと、小型セルで割り当て可能な全体サブバンドのうち決定されたサブバンド数だけのサブバンドを除いた残りを小型セル内の端末に割り当てるステップとを有する。
【００２８】
本発明の実施形態による第２の方法は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおいて少なくとも一つの小型セルを管理する小型ネットワーク管理装置がリソースを管理する方法であって、少なくとも一つのマクロセルを管理するマクロネットワーク管理装置から、少なくとも一つのマクロセルの各々でアクティブ状態である端末数に関する第１の情報を受信するステップと、少なくとも一つの小型セルを各々管理する少なくとも一つの小型基地局から、少なくとも一つの小型セル内のアクティブ状態である端末数に関する第２の情報を受信するステップと、第１の情報及び第２の情報に基づいて少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局に関する干渉情報を生成するステップと、生成した干渉情報を小型基地局に伝送するステップとを有する。
【００２９】
本発明の実施形態による第３の方法は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおいて、少なくとも一つのマクロセルのうちの一つを管理するマクロ基地局がリソース割り当てを遂行する方法であって、マクロ基地局が管理するマクロセルとマクロセルに隣接した小型セルとの間の干渉を考慮して、マクロセルでサブバンド割り当てを制限する少なくとも一つのサブフレームを決定するステップと、決定された少なくとも一つのサブフレームに関する情報を隣接した小型セルに伝送するステップと、マクロセルに割り当てられた全体サブフレームのうち、決定されたサブフレームを除いた残りのサブフレームでマクロセル内の端末にサブバンドを割り当てるステップとを有する。
【００３０】
本発明の実施形態による第４の方法は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおいて、少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局がリソース割り当てを遂行する方法であって、少なくとも一つのマクロセルを管理する少なくとも一つのマクロ基地局から、少なくとも一つのマクロセルでサブバンド割り当てを制限すると決定した少なくとも一つのサブフレームに関する情報を受信するステップと、受信された情報に基づいて少なくとも一つのサブフレームを考慮して小型基地局が管理する小型セル内の端末にサブバンドを割り当てるステップとを有する。
【００３１】
また、本発明の実施形態による第１の装置は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおける少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局であって、小型基地局が管理する小型セルと小型セルの隣接セルとの間の干渉を考慮して小型セルで割り当てを制限するサブバンド数を決定する制御部と、小型セルで割り当て可能な全体サブバンドのうち、決定されたサブバンド数だけのサブバンドを除いた残りを小型セル内の端末に割り当てるリソース割り当て部とを含む。
【００３２】
本発明の実施形態による第２の装置は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおける少なくとも一つの小型セルを管理する小型ネットワーク管理装置であって、少なくとも一つのマクロセルを管理するマクロネットワーク管理装置から、少なくとも一つのマクロセルで各々アクティブ状態である端末数に関する第１の情報を受信する第１のインタフェースと、少なくとも一つの小型セルを各々管理する少なくとも一つの小型基地局から、少なくとも一つの小型セル内のアクティブ状態である端末数に関する第２の情報を受信する第２のインタフェースと、第１の情報及び第２の情報に基づいて少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局に関する干渉情報を生成し、生成した干渉情報を小型基地局に伝送するように第２のインタフェースを制御する制御部とを含む。
【００３３】
本発明の実施形態による第３の装置は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおける少なくとも一つのマクロセルのうち一つを管理するマクロ基地局であって、マクロ基地局が管理するマクロセルとマクロセルに隣接した小型セルとの間の干渉を考慮してマクロセルでサブバンド割り当てを制限する少なくとも一つのサブフレームを決定する制御部と、決定された少なくとも一つのサブフレームに関する情報を隣接した小型セルに伝送するインタフェースと、マクロセルに割り当てられた全体サブフレームのうち、決定されたサブフレームを除いた残りのサブフレームでマクロセル内の端末にサブバンドを割り当てるリソース割り当て部とを含む。
【００３４】
本発明の実施形態による第４の装置は、少なくとも一つのマクロセルと少なくとも一つの小型セルが重なる無線通信ネットワークにおける少なくとも一つの小型セルのうちの一つを管理する小型基地局であって、少なくとも一つのマクロセルを管理する少なくとも一つのマクロ基地局から、少なくとも一つのマクロセルでサブバンド割り当てを制限すると決定した少なくとも一つのサブフレームに関する情報を受信するインタフェースと、受信された情報に基づいて少なくとも一つのサブフレームを考慮して小型基地局が管理する小型セル内の端末にサブバンドを割り当てるリソース割り当て部とを含む。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、重畳された無線ネットワーク環境におけるセル間干渉を緩和させる効果を有する。
【００３６】
本発明は、重畳された無線ネットワーク環境におけるセル間干渉を考慮して効率的にリソース割り当て及びリソース管理を遂行することができる効果を有する。
【００３７】
また、本発明は、従来の無線ネットワークのカバレッジ領域に重なるように設置された小型基地局が既存のネットワークに及ぼす干渉又は既存のネットワークが小型基地局に及ぼす干渉を緩和させることができる利点を有する。
【００３８】
さらに、本発明は、重畳された無線ネットワーク環境に存在するエンティティ間の情報交換頻度と量を減少させてインタフェーシング負担を低減させる効果を有する。
【００３９】
また、本発明は、干渉基地局が周辺に位置しつつ干渉誘発基地局によって干渉の影響を受ける他の基地局の端末分布を考慮して、適応的に割り当て制限の無線リソース比率を決定して干渉制御を遂行することによって、ネットワークの無線リソース効率を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムを示す図である。
【図２】重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおける小型セル増設によるセル間干渉問題を説明するための例示図である。
【図３】本発明の一実施形態による多重通信ネットワーク構造を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態により、小型基地局が隣接基地局に対する干渉を制御するためのサブバンド割り当て動作を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態により、小型基地局が割り当て制限サブバンドの数を決定する手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態により、小型ネットワーク管理装置からなる干渉制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態により、小型基地局が干渉制御対象隣接基地局の端末数を推定し、隣接基地局リストを決定する手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による干渉制御のための通信ネットワーク構成要素間情報交換の信号フローを示す図である。
【図９】本発明の一実施形態により、割り当て制限サブバンドの位置調整のための小型ネットワーク管理装置と小型基地局間の情報交換の信号フローを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による小型基地局の内部を示すブロック構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態による小型ネットワーク管理装置の内部を示すブロック構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるマクロ基地局の内部を示すブロック構成図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるマクロネットワーク管理装置の内部を示すブロック構成図である。
【図１４】本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を用いるマクロ基地局の干渉制御手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態により、マクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を用いて割り当て制限サブフレームの数を決定する手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態により、マクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を用いて基準信号強さに基づいて干渉保護対象端末数を推定する方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態により、マクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を用いて基準信号品質に基づいて干渉保護対象端末数を推定する方法を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法の適用時にネットワークエンティティ間干渉制御機能のための情報交換手順を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用するマクロ基地局の内部を示すブロック構成図である。
【図２０】本発明の一実施形態による重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおける干渉基地局の割り当て制限の無線リソース比率を決定する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、添付の図面を参照して本発明の動作原理について詳細に説明する。
【００４２】
下記の説明において、本発明に関連した公知の機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合に、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明の機能を考慮して定義されたものであって、ユーザー、運用者の意図、又は慣例に従って変わることができる。したがって、上記用語は、本明細書の全体内容に基づいて定義されなければならない。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態による多重通信ネットワーク構造を概略的に示す図である。図３の(ａ)及び(ｂ)に示すように、多重通信ネットワークは、コアネットワーク３２０と無線接続ネットワーク３１０を含む。無線接続ネットワーク３１０は、少なくとも一つのマクロ基地局３１２と少なくとも一つの小型基地局３１４を含む。少なくとも一つのマクロ基地局３１２と少なくとも一つの小型基地局３１４は、カバレッジ領域が重なって設置/運用される。
【００４４】
コアネットワーク３２０は、ネットワーク内のマクロ基地局を管理するマクロネットワーク管理装置３２２とネットワーク内の小型基地局を管理する小型ネットワーク管理装置３２４を各々別途に含むことができる。または、コアネットワーク３２０は、ネットワーク内のマクロ基地局と小型基地局を統合的に管理する単一の通信ネットワーク管理装置(Element  Management  System)３２６を含んでもよい。この通信ネットワーク管理装置３２６は、基地局装備を含む通信ネットワーク装置を監視及び制御するシステムを含む。
【００４５】
各マクロ基地局と各小型基地局は、該当基地局を管理する通信装備管理システムとインタフェースを有する。マクロ基地局通信装備管理システムと小型基地局通信装備管理システムが別途のエンティティで存在する場合、このエンティティ間にはインタフェースを有する。以下に説明する本発明の実施形態で提案するセル間干渉緩和機能のうち、コアネットワークに含まれた機能が通信ネットワーク装備管理システムに存在すると仮定するが、コアネットワークに含まれた機能は、別途のネットワークエンティティ又は他のネットワークエンティティ内に存在することも可能である。
【００４６】
図４は、本発明の一実施形態による小型基地局が隣接基地局に対する干渉を制御するためのサブバンド割り当て動作を示す。
【００４７】
図４を参照すると、ステップ４０１において、小型基地局は、小型ネットワーク管理装置から小型基地局別割り当て制限サブバンドに関する情報、例えば、小型基地局別割り当て制限サブバンド位置情報を受信したが否かを確認する。上記情報は、小型基地局がリソース割り当てを禁止する割り当て制限サブバンドを決定するために利用される情報であって、小型ネットワーク管理装置が設定された手順に従って生成して小型基地局に伝送する。小型ネットワーク管理装置が基地局別割り当て制限サブバンドの位置情報を生成する手順について、関連する図面を参照して後述する。
【００４８】
ステップ４０１において、小型基地局別割り当て制限サブバンド位置情報が受信されたと確認される場合、小型基地局は、ステップ４０３に進行する。小型基地局は、ステップ４０３で、受信された小型基地局別割り当て制限サブバンド位置情報に従って自身の割り当て制限サブバンド開始位置をアップデートした後、ステップ４０５に進行する。
【００４９】
一方、ステップ４０１において、小型基地局別割り当て制限サブバンド位置情報が受信されないと確認された場合、小型基地局は、自身の割り当て制限サブバンド開始位置を以前の値に維持した後にステップ４０５に進行する。以前値が存在しない場合には、小型基地局は、予め設定された初期値を使用できる。
【００５０】
ステップ４０５で、小型基地局は、割り当て制限サブバンドの数を決定した後にステップ４０７に進行する。割り当て制限サブバンドの数は、小型基地局が所定の手順に従って決定され、この割り当て制限サブバンドの数を決定する過程について関連した図を参照して後述する。
【００５１】
ステップ４０７において、小型基地局は、ステップ４０１，４０３でアップデート又は維持された割り当て制限サブバンド開始位置とステップ４０５で決定された割り当て制限サブバンドの数に基づいて割り当て制限サブバンドを決定した後、ステップ４０９に進行する。
【００５２】
ステップ４０９において、小型基地局は、自身からサービスを受信する端末に対してリソース割り当てを遂行する。このとき、小型基地局は、端末に対して割り当て制限サブバンドではダウンリンクリソースを割り当てず、残りのサブバンドで端末にダウンリンクリソースを割り当てる。
【００５３】
図４を参照して説明したように、本発明の一実施形態によるリソース割り当て方法を使用する場合、すなわち小型基地局が割り当て制限サブバンドでデータ伝送のためのリソース割り当てを制限する場合、該当サブバンドで小型基地局の隣接基地局と通信を遂行する端末(すなわち、隣接基地局端末)に対する小型基地局からの干渉は除去され、それによって該当サブバンドで隣接基地局と通信を遂行する端末に対するチャンネル品質が改善される利点がある。このとき、小型基地局の隣接基地局と通信を遂行する端末が小型基地局に近接した程度が大きいほど、サブバンドでのチャンネル品質改善の効果はより大きくなる。
【００５４】
一方、本発明の一実施形態による端末は、サブバンド別にチャンネル品質を測定して、サブバンド別チャンネル品質をサービング基地局に報告する。サービング基地局は、端末から報告されたサブバンド別チャンネル品質を反映してサブバンド別リソース割り当て(subband  scheduling）を実施する。したがって、隣接基地局と通信を遂行する端末が小型基地局に近接しているほど、隣接基地局は、サブバンドに対するリソース割り当て決定過程で高い優先順位を有し、相対的に多くの無線リソースが割り当てられて相対的に高い伝送レートの改善効果が得られる。
【００５５】
図５は、本発明の一実施形態により、小型基地局が割り当て制限サブバンドの数を決定する過程を示すフローチャートである。
【００５６】
ステップ５０１ａ乃至ステップ５０１ｃにおいて、小型基地局は、通信ネットワーク管理装置が伝送する隣接基地局内のアクティブ状態端末数を獲得し、小型基地局に属するアクティブ状態端末の数を獲得し、小型基地局の周辺に位置する隣接基地局の干渉制御対象端末数を推定する。
【００５７】
ステップ５０３において、小型基地局は、ステップ５０１ａ乃至ステップ５０１ｃで獲得した隣接基地局内のアクティブ状態端末数、自身に属するアクティブ状態端末数、及び隣接基地局の干渉制御対象端末数のうち少なくとも一つに基づいて割り当て制限サブバンドの数を決定する。
【００５８】
例えば、小型基地局は、隣接基地局の干渉制御対象端末数が多いほど割り当て制限サブバンドの数を増加させ、隣接基地局のアクティブ状態端末数又は自身に属するアクティブ状態端末数が多いほど割り当て制限サブバンドの数を減少させる。＜数式１＞は、小型基地局が本発明の一実施形態により割り当て制限サブバンド数を決定する例を示す。
【００５９】
【数１】
0005506117.tif 000002
【００６０】
上記の＜数式１＞に記載された関連パラメータの定義は、次のようである。
ＮSB：割り当て制限サブバンドの個数
Ｇ：小型基地局の干渉影響を受ける隣接基地局の集合
Ｎaggressor：小型基地局内のアクティブ状態端末数
Ｎvictim[ｉ]：隣接基地局ｉ内のアクティブ状態端末数
Ｎprotected[ｉ]：隣接基地局ｉ内の保護対象端末数
Ｎsubband：小型基地局が使用するサブバンドの個数
【００６１】
＜数式１＞は、本発明の一実施形態により割り当て制限サブバンドの数を決定する一例を示すだけで、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、＜数式１＞は、小型基地局が割り当てを制限するサブバンドの数が隣接基地局内のアクティブ状態端末数と小型基地局内のアクティブ状態端末数に対する小型基地局隣接基地局の干渉制御対象端末数の比により決定されるという基本思想内で変形可能である。例えば、＜数式１＞には、所定の上限値又は下限値への制限、量子化などが適用可能である。一方、基地局のアクティブ状態端末数は、物理的リソースブロック使用率(physical  resource  block  usage)を含む基地局のトラフィック負荷状態を代表するその他の値に代替可能である。
【００６２】
小型基地局は、上記した過程を通じて獲得した小型基地局内のアクティブ状態端末数からアクティブ状態端末数の移動平均(moving  average)値をアップデートする。ここで、移動平均値は、単純移動平均、指数移動平均を含む多様な平均を利用できる。小型基地局は、アクティブ状態端末数の移動平均値を設定された手順に従って小型ネットワーク管理装置に伝送する。これについて、関連した図面を参照して後述する。
【００６３】
図６は、本発明の一実施形態により、小型ネットワーク管理装置からなる干渉制御過程を示すフローチャートである。
【００６４】
ステップ６０１ａにおいて、小型ネットワーク管理装置は、マクロネットワーク管理装置からマクロ基地局別アクティブ状態端末数に関する情報を獲得して管理する。
【００６５】
ステップ６０１ｂにおいて、小型ネットワーク管理装置は、管理対象である各小型基地局から小型基地局の隣接基地局リストとアクティブ状態端末数の移動平均値を含む情報を獲得して管理する。
【００６６】
ステップ６０３において、小型ネットワーク管理装置は、ステップ６０１ａ，６０１ｂで獲得した情報に基づいて管理対象である各小型基地局に対して小型基地局の隣接基地局リストに含まれた隣接基地局内のアクティブ状態端末数の移動平均値リストに関する情報を生成し、生成された情報を小型基地局に伝送する。
【００６７】
図６を参照して説明した動作は、図３の(ｂ)を参照して説明したように、マクロ基地局を管理するマクロネットワーク管理装置３２２と小型ネットワーク管理装置３２４が別途に存在する環境に基づいて説明した。図３の(ａ)を参照して説明したように、マクロネットワーク管理装置と小型ネットワーク管理装置が一つの通信ネットワーク管理装置で形成された場合、これら間の情報交換動作を省略できる。
【００６８】
図７は、本発明の一実施形態による小型基地局が干渉制御対象隣接基地局の端末数を推定して隣接基地局リストを決定する手順を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、小型基地局は、小型基地局から隣接基地局へのアウトバウンドハンドオーバー(outbound  handover)イベント又は隣接基地局から小型基地局へのインバウンドハンドオーバー(inbound  handover)イベントが発生した場合、ターゲット又はソース基地局の基地局リストと各基地局別ハンドオーバーイベント回数を記録する。次に、これについてより詳細に説明する。
【００７０】
ステップ７０１において、小型基地局は、ハンドオーバーイベントが発生したか否かを判定し、ハンドオーバーイベントが発生した場合にはステップ７０３に進行し、そうでない場合にはステップ７１１に進行する。
【００７１】
ステップ７０３において、小型基地局は、現在発生したハンドオーバーイベントがインバウンドハンドオーバーイベントであるか、あるいはアウトバウンドハンドオーバーイベントであるかを判定し、インバウンドハンドオーバーイベントである場合にはステップ７０５ａに進行し、アウトバウンドハンドオーバーイベントである場合にはステップ７０５ｂに進行する。
【００７２】
ステップ７０５ａにおいて、小型基地局は、ソース基地局が基地局リストに含まれているか否かを判定し、ソース基地局が基地局リストに含まれない場合にはステップ７０７に進行してソース基地局を基地局リストに追加した後にステップ７０９に進行する。
【００７３】
一方、ステップ７０５ｂにおいて、小型基地局は、ターゲット基地局が基地局リストに含まれているか否かを判定し、ターゲット基地局が基地局リストに含まれない場合にはステップ７０７に進行してターゲット基地局を基地局リストに追加し、その後にステップ７０９に進行する。
【００７４】
ステップ７０９において、小型基地局は、ハンドオーバーイベント発生回数を１だけ増加させた後にステップ７１１に進行する。
【００７５】
ステップ７１１において、小型基地局は、ハンドオーバーイベント統計周期が終了したか否かを判定し、終了しない場合にはステップ７０１乃至ステップ７０９の過程を遂行し、終了した場合にはステップ７１３に進行する。
【００７６】
ステップ７１３において、小型基地局は、所定の時間区間、すなわちハンドオーバーイベント統計周期でハンドオーバーイベント統計情報を生成及び格納する。また、小型基地局は、ハンドオーバーイベント統計に基づいて隣接基地局リストを生成する。すなわち、小型基地局は、ハンドオーバーイベント統計情報に含まれた基地局リストを小型基地局の隣接基地局として決定する。小型基地局の隣接基地局リストは、本発明で提案する干渉制御技法のための隣接基地局リストであって、ハンドオーバー又は自己構成ネットワーク(Self  Organizing  Network：ＳＯＮ)機能のための隣接基地局リストとは区別される情報である。
【００７７】
図８は、本発明の一実施形態による干渉制御のための通信ネットワーク構成要素間情報交換の信号フローを示す。
【００７８】
マクロ基地局は、所定の条件が満足されると、マクロネットワーク管理装置にアクティブ状態端末数を伝送する(ステップ８０１)。所定の条件は、例えばマクロ基地局を管理するマクロネットワーク管理装置がマクロ基地局にアクティブ状態端末数の報告を要求する場合、所定の時点が到来する場合、所定のイベントが発生した場合であり得る。所定のイベントが発生した場合は、例えばアクティブ状態端末数の変化率が予め定義された範囲を逸脱する場合であり得る。
【００７９】
マクロネットワーク管理装置は、管理対象であるマクロ基地局が伝送するアクティブ状態端末数を収集して管理する。
【００８０】
小型基地局は、所定の条件が満足されると、隣接基地局リストと小型基地局内のアクティブ状態端末数の移動平均値を小型ネットワーク管理装置に伝送する(ステップ８０５)。隣接基地局リストは、一例として図７を参照して説明したような手順を通じて獲得できる。
【００８１】
所定の条件は、小型基地局を管理する小型ネットワーク管理装置が小型基地局に情報に対する報告を要求する場合、所定の時点が到来した場合、所定のイベントが発生した場合であり得る。所定のイベントが発生した場合は、例えばアクティブ状態端末数の移動平均値変化率又は隣接基地局リスト内の構成基地局変更率が予め定義された範囲を逸脱する場合であり得る。
【００８２】
小型ネットワーク管理装置は、管理対象小型基地局から受信したアクティブ状態端末数の移動平均値と隣接基地局リストを収集して管理する。
【００８３】
小型ネットワーク管理装置は、基地局別アクティブ状態ユーザー数データベースで小型基地局の隣接基地局リストに含まれた基地局のユーザー数を検索し、基地局別アクティブ状態端末数に関する情報を小型基地局に伝送する(ステップ８０７)。データベースは、テーブル形態で管理できる。
【００８４】
図８を参照して説明した情報交換の過程は、図３の(ｂ)を参照して説明したように、小型ネットワーク管理装置とマクロネットワーク管理装置が独立的に存在する場合に対する情報交換過程である。
【００８５】
図３の(ａ)を参照して説明したように、一つの通信ネットワーク管理装置で形態される場合、小型ネットワーク管理装置とマクロネットワーク管理装置との間の情報交換過程は省略できる。
【００８６】
図９は、本発明の一実施形態により、割り当て制限サブバンド位置調整のための小型ネットワーク管理装置と小型基地局間情報交換の信号フローを示す。
【００８７】
小型基地局は割り当て制限サブバンド数に関する情報を小型ネットワーク管理装置に伝送する(ステップ９０１)。割り当て制限サブバンド数は、図５を参照して説明したような過程を通じて獲得できる。
【００８８】
小型ネットワーク管理装置は、管理対象小型基地局から伝送された割り当て制限サブバンド数に関する情報を集めて格納する。小型ネットワーク管理装置は、小型基地局別割り当て制限サブバンド数を考慮して小型基地局別割り当て制限サブバンド位置を調整する。小型ネットワーク管理装置は、各小型基地局別割り当て制限サブバンド位置に関する情報を該当小型基地局に伝送する(ステップ９０３)。
【００８９】
図１０は、本発明の一実施形態による小型基地局の内部構成を示すブロック構成図である。
【００９０】
図１０を参照すると、本発明の一実施形態による小型基地局は、割り当て制限サブバンド決定部１０１０、ハンドオーバーイベント統計処理部１０２０、隣接基地局管理部１０３０、アクティブ端末統計処理部１０４０、干渉制御部１０５０、小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０、リソース割り当て部１０７０、物理階層処理部１０８０、及びＲＦ(Radio  Frequency)処理部１０９０を含む。
【００９１】
割り当て制限サブバンド決定部１０１０は、干渉制御部１０５０から割り当て制限サブバンド数に関する情報と割り当て制限サブバンド位置に関する情報を受信し、リソース割り当て部１０７０が端末に無線リソース割り当ての際にリソース割り当てを制限するサブバンドを決定し、決定されたサブバンドに関する情報をリソース割り当て部１０７０に伝送する。
【００９２】
ハンドオーバーイベント統計処理部１０２０は、所定の時間区間で発生したハンドオーバーイベント情報を処理する。すなわち、ハンドオーバーイベント統計処理部１０２０は、ハンドオーバーイベントが発生した基地局と基地局別ハンドオーバー発生回数に関する統計情報を生成し、生成した統計情報を干渉制御部１０５０に伝送する。
【００９３】
隣接基地局管理部１０３０は、干渉制御部１０５０からハンドオーバーイベントに関連した統計情報を伝送し、隣接基地局リストをアップデートする。より詳細に説明すると、隣接基地局管理部１０３０は、以前の隣接基地局リストのうち所定の時間区間でハンドオーバーイベントが発生しない基地局は、隣接基地局リストから除去し、以前隣接基地局リストには含まれないが、ハンドオーバーイベントが発生した基地局は、隣接基地局リストに追加する。また、隣接基地局管理部１０３０は、アップデートされた隣接基地局リストを干渉制御部１０５０に伝送する。
【００９４】
アクティブ端末統計処理部１０４０は、所定の時間区間で小型基地局内のアクティブ状態端末数に対する統計処理を遂行し、遂行結果を干渉制御部１０５０に伝送する。
【００９５】
干渉制御部１０５０は、ハンドオーバーイベント統計処理部１０２０からハンドオーバーイベントに関連した統計情報を受信して格納する。
【００９６】
干渉制御部１０５０は、所定の条件が満足されると、ハンドオーバーイベント統計情報を小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０に伝送する。
【００９７】
干渉制御部１０５０は、隣接基地局管理部１０３０にハンドオーバーイベントと関連した統計情報を伝送し、隣接基地局管理部１０３０から隣接基地局リストを受信して格納する。
【００９８】
干渉制御部１０５０は、アクティブ状態端末統計処理部１０４０からアクティブ状態端末数に関する情報を受信し、アクティブ状態端末数の移動平均値をアップデートし、アップデートした結果を小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０に伝送する。
【００９９】
干渉制御部１０５０は、小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０に隣接基地局リストを伝送し、小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０から隣接基地局のアクティブ状態端末数に関する情報を受信して格納する。
【０１００】
干渉制御部１０５０は、保護対象隣接基地局端末数、隣接基地局のアクティブ状態端末数、及び小型基地局アクティブ状態端末数に基づいて割り当て制限サブバンド数に関する情報を生成して格納し、生成した情報をリソース割り当て部に伝送する。
【０１０１】
小型ネットワーク管理装置インタフェース１０６０は、小型ネットワーク管理装置との通信機能を提供する。
【０１０２】
リソース割り当て部１０７０は、割り当て制限サブバンド決定部１０１０から割り当て制限サブバンド情報を受信し、該当サブバンドを除いた残りのサブバンドに対して端末に無線リソース割り当てを遂行し、リソース割り当て情報を物理階層１０８０に伝送する。
【０１０３】
物理階層処理部１０８０は物理階層の信号を処理し、ＲＦ処理部１１９０はＲＦ帯域の信号を処理する。
【０１０４】
一方、割り当て制限サブバンド決定部１０１０、ハンドオーバーイベント統計処理部１０２０、隣接基地局管理部１０３０、アクティブ端末統計処理部１０４０、干渉制御部１０５０、及びリソース割り当て部１０７０の動作は、図１０に図示とは異なり、小型基地局の全体的な動作を制御する一つの制御部により遂行されることも可能である。
【０１０５】
図１１は、本発明の一実施形態による小型ネットワーク管理装置の内部を示すブロック構成図である。
【０１０６】
図１１を参照すると、本発明の一実施形態による小型ネットワーク管理装置は、マクロ基地局アクティブ状態端末数管理部１１１０、小型基地局アクティブ状態端末数管理部１１２０、割り当て制限サブバンド調整部１１３０、干渉制御部１１４０、小型基地局インタフェース１１５０、及びマクロネットワーク管理装置インタフェース１１６０を含む。
【０１０７】
マクロ基地局アクティブ状態端末数管理部１１１０は、マクロネットワーク管理装置からマクロネットワーク管理装置インタフェース１１６０を介して受信されたネットワーク内のマクロ基地局のアクティブ状態端末数を管理する。
【０１０８】
小型基地局アクティブ状態端末数管理部１１２０は、各小型基地局から受信された小型基地局インタフェース１１５０を介して受信された小型基地局別アクティブ状態端末数を管理する。
【０１０９】
割り当て制限サブバンド調整部１１３０は、干渉制御部１１４０から各小型基地局の割り当て制限サブバンド数に関する情報を受信し、各小型基地局別割り当て制限サブバンド位置を決定し、決定した位置に関する情報を干渉制御部１１４０に伝送する。
【０１１０】
干渉制御部１１４０は、各小型基地局から小型基地局インタフェース１１５０を通じて小型基地局の割り当て制限サブバンド数に関する情報を受信して格納し、該当情報を割り当て制限サブバンド調整部１１３０に伝送し、割り当て制限サブバンド調整部１１３０から小型基地局別割り当て制限サブバンド位置に関する情報を受信し、小型基地局インタフェース１１５０を通じて該当小型基地局に伝送する。
【０１１１】
小型基地局インタフェース１１５０は、小型基地局との通信を遂行する。
【０１１２】
マクロネットワーク管理装置インタフェース１１６０は、マクロネットワーク管理装置との通信を遂行する。
【０１１３】
一方、マクロ基地局アクティブ状態端末数管理部１１１０、小型基地局アクティブ状態端末数管理部１１２０、割り当て制限サブバンド調整部１１３０、及び干渉制御部１１４０の動作は、図１１とは異なり、小型ネットワーク管理装置の全体的な動作を制御する一つの制御部により遂行することもできる。
【０１１４】
図１２は、本発明の一実施形態によるマクロ基地局の内部を示すブロック構成図である。
【０１１５】
本発明の一実施形態によるマクロ基地局は、アクティブ状態端末数管理部１２１０及びマクロネットワーク管理装置インタフェース１２２０を含む。
【０１１６】
アクティブ状態端末数管理部１２１０は、マクロ基地局内のアクティブ状態端末数を管理し、マクロ基地局内のアクティブ状態端末数に関する情報をマクロネットワーク管理装置インタフェース１２２０を通じてマクロネットワーク管理装置に伝送する。
【０１１７】
マクロネットワーク管理装置インタフェース１２２０は、マクロネットワーク管理装置との通信を遂行する。
【０１１８】
一方、アクティブ状態端末数管理部１２１０の動作は、マクロ基地局の全体的な動作を制御する一つの制御部により遂行することもできる。
【０１１９】
図１３は、本発明の一実施形態によるマクロネットワーク管理装置の内部を示すブロック構成図である。
【０１２０】
本発明の一実施形態によるマクロネットワーク管理装置は、マクロ基地局別アクティブ状態端末数管理部１３１０、マクロ基地局インタフェース１３２０、及び小型ネットワーク管理装置インタフェース１３３０を含む。
【０１２１】
マクロ基地局別アクティブ状態端末数管理部１３１０は、マクロ基地局インタフェース１３２０を通じて管理対象マクロ基地局が伝送するアクティブ状態端末数に関する情報を受信して管理し、アクティブ状態端末数に関する情報を小型ネットワーク管理装置インタフェース１３３０を通じて小型ネットワーク管理装置に伝送する。
【０１２２】
マクロ基地局インタフェース１３２０は、マクロ基地局との通信を遂行する。
【０１２３】
小型ネットワーク管理装置インタフェース１３３０は、小型ネットワーク管理装置との通信を遂行する。
【０１２４】
一方、マクロ基地局別アクティブ状態端末数管理部１３１０の動作は、マクロ基地局の全体的な動作を制御する一つの制御部により遂行されることも可能である。
【０１２５】
図１４は、本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用するマクロ基地局の干渉制御手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
ステップ１４０１において、マクロ基地局は、通信ネットワーク装備管理装置から割り当て制限サブフレームパターンリストを受信した後、ステップ１５０３に進行する。割り当て制限サブフレームパターンは、干渉基地局が隣接の被干渉基地局に対する干渉緩和を目的で割り当て制限を遂行するサブフレームを指示する。例えば、割り当て制限を遂行するサブフレームは、ビットマップパターンを用いて指示できる。使用可能な割り当て制限サブフレームパターンは、規格的制限又は性能上の制限に従って決定され得る。一方、割り当て制限サブフレームパターンリストは、干渉基地局によって使用可能な割り当て制限サブフレームパターンの集合である。割り当て制限サブフレーム数が決定される場合、これに対応する割り当て制限サブフレームパターンが決定されるように、割り当て制限サブフレーム数と割り当て制限サブフレームパターンリストに含まれる割り当て制限サブフレームパターン間に対応関係が設定される。
【０１２７】
ステップ１４０３において、マクロ基地局は、設定された手順を通じて割り当て制限サブフレーム数を決定した後にステップ１５０５に進行する。割り当て制限サブフレーム数を決定する手順は、図１５を参照して後述する。
【０１２８】
ステップ１４０５において、マクロ基地局は、割り当て制限サブフレーム数及び割り当て制限サブフレームパターンリストに基づいて割り当て制限サブフレームパターンを決定した後にステップ１５０５に進行する。
【０１２９】
ステップ１４０７において、マクロ基地局は、決定された割り当て制限サブフレームパターンを被干渉基地局、すなわち小型基地局に通知する。
【０１３０】
ステップ１４０９において、マクロ基地局は、割り当て制限サブフレームパターンに従って割り当て制限サブフレームで端末に対する無線リソース割り当てを遂行せず、正常なサブフレームで端末に対する無線リソース割り当てを遂行する。
【０１３１】
図１４を参照して説明したようなマクロ基地局の動作による小型基地局の動作は、次のようである。マクロ基地局から割り当て制限サブフレームパターンに対する通知を受けた小型基地局は、マクロ基地局の割り当て制限サブフレームでは主にセル境界端末にリソースを割り当て、マクロ基地局の正常サブフレームでは主にセル中心端末にリソースを割り当てることによって、干渉基地局から自身に属する端末に対する干渉の影響を緩和する。
【０１３２】
一方、割り当て制限サブフレーム数の決定手順は、通信ネットワーク管理装置により遂行されることも可能である。
【０１３３】
図１５は、本発明の一実施形態により、マクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用して割り当て制限サブフレーム数を決定する過程を説明するフローを示す。
【０１３４】
ステップ１５０１ａ乃至ステップ１５０１ｃにおいて、マクロ基地局は、ネットワーク管理装置が伝送するマクロ基地局の下位小型基地局内のアクティブ状態端末数の獲得、マクロ基地局内のアクティブ状態端末数の獲得、及び下位小型基地局のセル領域拡張によるマクロ基地局から干渉保護対象端末数の推定動作を遂行する。
【０１３５】
ステップ１５０３において、マクロ基地局は、ステップ１５０１ａ乃至ステップ１５０１ｃで獲得した小型基地局内のアクティブ状態端末数、マクロ基地局内のアクティブ状態端末数、及び小型基地局のセル領域拡張による干渉保護対象端末数のうち少なくとも一つに基づいて割り当て制限サブフレーム数を決定する。
【０１３６】
＜数式２＞は、本発明の一実施形態によりマクロ基地局が割り当て制限サブフレーム数を決定する一例を示す。
【０１３７】
【数２】
0005506117.tif 000003
【０１３８】
ＮABS：割り当て制限サブフレームの個数
Ｇ：マクロ基地局の下位小型基地局の集合
Ｎaggressor：マクロ基地局内のアクティブ状態端末数
Ｎvictim[ｉ]：マクロ基地局の下位小型基地局ｉ内のアクティブ状態端末数
Ｎprotected[ｉ]：マクロ基地局の下位小型基地局ｉ内の保護対象端末数
Ｎpattern：割り当て制限サブフレームのパターン周期(単位：サブフレーム)
【０１３９】
＜数式２＞は、本発明の一実施形態により、割り当て制限サブフレーム数を決定する一例を示すだけで、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、予め定められた上限値又は下限値への制限、量子化が適用され得る。
【０１４０】
上記した実施形態は、マクロ基地局と許可された加入者グループ(Closed  Subscriber  Group：ＣＳＧ)基地局が重なって設置された環境において、ＣＳＧ基地局は、周辺のマクロ基地局端末に対する干渉を緩和するために時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を適用する場合に割り当て制限サブフレーム数を決定するために拡張適用が可能である。ＣＳＧ基地局は、メンバーシップを有する特定端末に限ってネットワーク進入を許可する基地局である。この環境では、ＣＳＧ基地局が干渉基地局であり、マクロ基地局が被干渉基地局であり、ＣＳＧ基地局周辺のマクロ基地局端末が被干渉基地局報告対象端末である。このとき、割り当て制限サブフレーム数は、ＣＳＧ基地局によって又は上位ネットワークエンティティによって決定できる。
【０１４１】
図１６は、本発明の一実施形態により、マクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用して基準信号強さに基づいて干渉保護対象端末数を推定する方法を示すフローチャートである。
【０１４２】
ステップ１６０１において、マクロ基地局は、マクロ基地局内の端末に小型基地局に対する基準信号強さ(Reference  Signal  Received  Power：ＲＳＲＰ)測定報告(measurement  report)条件を緩和するように再設定する。
【０１４３】
マクロ基地局は、ステップ１６０３で、上記条件を満足する端末から測定報告を受信し、ステップ１６０５で、測定報告内の小型基地局に対する測定値が所定値以上である端末を干渉保護対象端末数で推定し、該当干渉保護対象端末の数を計数する。干渉保護対象端末は、小型基地局のセル領域拡張に従って小型基地局にハンドオーバーが予想される端末である。
【０１４４】
図１７は、本発明の一実施形態によりマクロ基地局が時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用して基準信号品質に基づいて干渉保護対象端末数を推定する方法を示すフローチャートである。
【０１４５】
マクロ基地局は、ステップ１７０１で、リソース割り当てを制限するサブフレームを設定した後、ステップ１７０３で、基地局内の端末に設定されたサブフレームで基準信号品質(Reference  Signal  Received  Quality：ＲＳＲＱ)を報告するように測定報告条件を設定する。
【０１４６】
マクロ基地局は、ステップ１７０５で、測定報告条件を満足する端末から測定報告を受信し、ステップ１７０７で、測定報告内の小型基地局に対する測定値が所定値以上である端末を保護対象端末数で推定し、該当保護対象端末の数を計数する。
【０１４７】
図１８は、本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法の適用の際にネットワークエンティティ間干渉制御機能のための情報交換過程を説明するための図である。
【０１４８】
マクロネットワーク管理装置は、割り当て制限サブフレームパターンリストをマクロ基地局に伝送する(ステップ１８０１)。マクロ基地局の下位小型基地局は、マクロ基地局に自身に属するアクティブ状態端末数を伝送する(ステップ１８０３)。マクロ基地局は、割り当て制限サブフレームパターンをマクロ基地局の下位小型基地局に伝送する(ステップ１８０５)。
【０１４９】
図１９は、本発明の一実施形態により、時間領域セル間協力を通じる干渉制御技法を使用するマクロ基地局の内部を示すブロック構成図である。
【０１５０】
図１９を参照すると、本発明の一実施形態によるマクロ基地局は、割り当て制限サブフレームパターン決定部１９１０、端末測定報告管理部１９３０、アクティブ端末統計処理部１９２０、干渉緩和機能制御部１９４０、マクロネットワーク管理装置インタフェース１９５０、リソース割り当て部１９６０、物理階層処理部１９７０、及びＲＦ処理部１９８０を含む。
【０１５１】
割り当て制限サブフレームパターン決定部１９１０は、干渉緩和機能制御部１９４０から割り当て制限サブフレーム数を受信して割り当て制限サブフレームパターンを決定し、上記情報をリソース割り当て部１９６０と干渉緩和機能制御部１９４０に伝送する。
【０１５２】
端末測定報告管理部１９３０は、端末から受信される基準信号強さ及び基準信号品質を管理する。
【０１５３】
アクティブ端末統計処理部１９２０は、所定の時間区間で小型基地局内のアクティブ状態端末数を統計処理して干渉緩和機能制御部１９４０に伝送する。
【０１５４】
干渉緩和機能制御部１９４０は、保護対象の他の基地局端末数、隣接基地局のアクティブ状態端末数、及びマクロ基地局アクティブ状態端末数に基づいて割り当て制限サブバンド数を決定して格納し、該当情報を割り当て制限サブフレームパターン決定部１９１０に伝送する。
【０１５５】
マクロネットワーク管理装置インタフェース１９５０は、マクロネットワーク管理装置との通信を遂行する。
【０１５６】
リソース割り当て部１９６０は、割り当て制限サブフレームパターン決定部１９１０から割り当て制限サブフレームパターンを受信し、割り当て制限サブフレームを除いた残りのサブフレームに対して端末に無線リソース割り当てを遂行し、割り当て情報を物理階層処理部１９７０に伝送する。
【０１５７】
物理階層処理部１９７０は物理階層の信号を処理し、ＲＦ処理部１９８０はＲＦ帯域の信号を処理する。
【０１５８】
一方、割り当て制限サブフレームパターン決定部１９１０、端末測定報告管理部１９３０、アクティブ端末統計処理部１９２０、干渉緩和機能制御部１９４０、及びリソース割り当て部１９６０の動作は、図１９の図示とは異なり、マクロ基地局の全体的な動作を制御する一つの制御部により遂行されることも可能である。
【０１５９】
図２０は、本発明の一実施形態による重畳された無線ネットワーク構造の無線通信システムにおける干渉基地局の割り当て制限無線リソース比率を決定する過程を説明するためのフロー図である。
【０１６０】
図２０に示す割り当て制限無線リソース比率の決定過程は、基地局又はコアネットワークに属する任意のエンティティにより遂行でき、関連図面を参照して上述したような本発明の実施形態に適用できる。
【０１６１】
ステップ２００１ａ乃至ステップ２００１ｃにおいて、ネットワークは、被干渉基地局内のアクティブ状態端末数の獲得、干渉基地局内のアクティブ状態端末数の獲得、及び被干渉基地局内の干渉保護対象端末数の獲得又は推定動作を遂行する。
【０１６２】
ステップ２００３において、ネットワークは、ステップ２００１ａ乃至ステップ２００１ｃで獲得又は推定した被干渉基地局内のアクティブ状態端末数、干渉基地局内のアクティブ状態端末数、及び被干渉基地局内の保護対象端末数のうち少なくとも一つに基づいて割り当て制限無線リソース比率を決定する。詳しくは、ネットワークは、被干渉基地局内の干渉保護対象端末数が大きいほど割り当て制限無線リソース比率を増加させ、干渉基地局内のアクティブ状態端末数又は被干渉基地局内のアクティブ状態端末数が大きいほど割り当て制限無線リソース比率を減少させる。＜数式３＞は、ネットワークが情報集合から割り当て制限無線リソース比率を決定する一例を示す。
【０１６３】
【数３】
0005506117.tif 000004
【０１６４】
ρ：割り当て制限無線リソースの比率
Ｇ：干渉基地局の隣接被干渉基地局の集合
Ｎaggressor：干渉基地局内のアクティブ状態端末数
Ｎvictim[ｉ]：被干渉基地局ｉ内のアクティブ状態端末数
Ｎprotected[ｉ]：被干渉基地局ｉ内の保護対象端末数
【０１６５】
＜数式３＞は、割り当て制限リソース比率が干渉基地局内のアクティブ状態端末数と被干渉基地局内のアクティブ状態端末数に対する被干渉基地局内の干渉保護対象端末数との比に従って決定されるという基本思想内で変形可能である。例えば、＜数式３＞で計算された割り当て制限リソース比率に所定の上限値又は下限値への制限、量子化を適用できる。基地局のアクティブ状態の端末数は、物理的リソースブロック(Physical  Resource  Block：ＰＲＢ）使用率(usage)を含む基地局のトラフィック負荷状態を代表するその他の値に代替可能である。
【０１６６】
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【符号の説明】
【０１６７】
３１０  無線接続ネットワーク
３１２  マクロ基地局
３１４  小型基地局
３２０  コアネットワーク
３２２  マクロネットワーク管理装置
３２４  小型ネットワーク管理装置
３２６  通信ネットワーク管理装置
１０１０  割り当て制限サブバンド決定部
１０２０  ハンドオーバ―イベント統計処理部
１０３０  隣接基地局管理部
１０４０  アクティブ端末統計処理部
１０５０  干渉制御部
１０６０  小型ネットワーク管理装置インタフェース
１０７０  リソース割り当て部
１０８０  物理階層処理部
１０９０  ＲＦ処理部
１１１０  マクロ基地局アクティブ状態端末数管理部
１１２０  小型基地局アクティブ状態端末数管理部
１１３０  割り当て制限サブバンド調整部
１１４０  干渉制御部
１１５０  割り当て制限サブバンド調整部
１１６０  マクロネットワーク管
１２１０  マクロネットワーク管理装置
１２２０  アクティブ状態端末数管理部
１３１０  マクロ基地局別アクティブ状態端末数管理部
１３２０  マクロ基地局インタフェース
１３３０  小型ネットワーク管理インタフェース
１９１０  割り当て制限サブフレームパターン決定部
１９２０  アクティブ端末統計処理部
１９３０  端末測定報告管理部
１９４０  干渉緩和機能制御部
１９５０  マクロネットワーク管理装置インタフェース
１９６０  リソース割り当て部
１９７０  物理階層処理部
１９８０  ＲＦ処理部
【図１】
0005506117.tif 000005
【図２】
0005506117.tif 000006
【図３】
0005506117.tif 000007
【図４】
0005506117.tif 000008
【図５】
0005506117.tif 000009
【図６】
0005506117.tif 000010
【図７】
0005506117.tif 000011
【図８】
0005506117.tif 000012
【図９】
0005506117.tif 000013
【図１０】
0005506117.tif 000014
【図１１】
0005506117.tif 000015
【図１２】
0005506117.tif 000016
【図１３】
0005506117.tif 000017
【図１４】
0005506117.tif 000018
【図１５】
0005506117.tif 000019
【図１６】
0005506117.tif 000020
【図１７】
0005506117.tif 000021
【図１８】
0005506117.tif 000022
【図１９】
0005506117.tif 000023
【図２０】
0005506117.tif 000024