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KR101790041B1 - 릴레이 노드의 송신 전력 설정 방법 및 장치 - Google Patents

릴레이 노드의 송신 전력 설정 방법 및 장치 Download PDF

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KR101790041B1
KR101790041B1 KR1020110061848A KR20110061848A KR101790041B1 KR 101790041 B1 KR101790041 B1 KR 101790041B1 KR 1020110061848 A KR1020110061848 A KR 1020110061848A KR 20110061848 A KR20110061848 A KR 20110061848A KR 101790041 B1 KR101790041 B1 KR 101790041B1
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transmit power
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최형진
민영일
장준희
임준성
김진호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 릴레이 노드(relay node)의 송신 전력 설정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(relay node)의 송신 전력 설정 방법은, 백홀(backhaul) 다운링크 신호를 수신하는 수신 단계, 상기 수신한 백홀 다운링크 신호의 채널 상태를 측정하는 측정 단계 및 상기 측정한 채널 상태를 이용하여 송신 전력을 설정하는 설정 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 백홀 연결의 채널 상태를 단말에 통지하지 않고도 백홀 연결의 채널 상태가 단말의 셀 선택에 영향을 줄 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

릴레이 노드의 송신 전력 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SETTING TRANSMISSION POWER OF RELAY NODE}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 릴레이(relay) 노드(node)의 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 백홀(backhaul) 연결의 채널(channel) 상태에 따라 릴레이 노드의 송신 전력을 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템은 릴레이를 포함하지 않는다. 그러한 LTE 시스템에서 단말은 서빙 셀을 선택하기 위하여 자신이 수신하는 모든 신호의 기준 신호(RS; Reference Signal)에 대하여 그 강도를 측정한다. 단말은 가장 강한 강도의 RS가 감지되는 셀을 서빙 셀로서 선택한다.
이러한 셀 선택 방식은 유형 1 릴레이(Type 1 relay)를 사용하는 3GPP LTE-Advanced 시스템에도 적용될 수 있다. 이 경우 단말(UE)은 기지국(eNB)으로부터 수신되는 RS의 강도와 유형 1 릴레이로부터 수신되는 RS의 강도를 측정하여 가장 강한 RS가 감지되는 셀을 서빙 셀로서 선택할 수 있다.
이와 같은 기존의 셀 선택 기법에 따르면 단말은 단순히 액세스 연결(access link, 유형 1 릴레이와 단말 사이의 연결)과 직접 연결(direct link, 기지국과 단말 사이의 연결)의 RS 강도를 측정한다. 직접 연결의 채널 상태(RS 강도)가 액세스 연결의 채널 상태(RS 강도)보다 좋지 않아서 유형 1 릴레이를 서빙 셀로서 선택하였다고 가정한다. 이 때 백홀 연결(backhaul link)의 채널 상태가 좋지 않다면 기지국을 서빙 셀로서 선택하는 경우보다 유형 1 릴레이를 서빙 셀로서 선택하는 경우가 단말의 처리능력(throughput)이 더 떨어지는 문제점을 갖는다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 단말이 서빙 셀을 선택할 때 백홀 연결의 채널 상태를 고려하도록 할 수 있다. 그러한 방식의 기존의 해결 방안에 따르면, 기지국이나 유형 1 릴레이가 백홀 연결의 채널 정보를 단말에게 보고하고, 단말이 백홀 연결의 채널 상태를 서빙 셀 선택 과정에서 이용할 수 있다. 하지만 이러한 방식은 추가적인 데이터 전달(백홀 연결의 채널 상태)이 필요하며 유형 1 릴레이에 의한 간섭 신호 문제를 해결하지 못한다. 그러므로 새로운 방식의 해결 방안이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 백홀 연결의 채널 상태를 단말에 통지하지 않고도 백홀 연결의 채널 상태가 단말의 셀 선택에 영향을 줄 수 있도록 하는 릴레이의 전력 설정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 릴레이에 의한 간섭 신호 문제를 해결하는 릴레이의 전력 설정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(relay node)의 송신 전력 설정 방법은, 백홀(backhaul) 다운링크 신호를 수신하는 수신 단계, 상기 수신한 백홀 다운링크 신호의 채널 상태를 측정하는 측정 단계 및 상기 측정한 채널 상태를 이용하여 송신 전력을 설정하는 설정 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 송신 전력을 설정하는 이동 통신 시스템의 릴레이 노드(relay node)는, 백홀(backhaul) 다운링크 신호를 수신하는 무선통신부, 상기 수신한 백홀 다운링크 신호의 채널 상태를 측정하는 백홀 연결 채널 상태 판단부 및 상기 측정한 채널 상태를 이용하여 송신 전력을 설정하는 송신 전력 설정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 백홀 연결의 채널 상태를 단말에 통지하지 않고도 백홀 연결의 채널 상태가 단말의 셀 선택에 영향을 줄 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 릴레이에 의한 간섭 신호 문제를 해결하는 효과가 있다.
도 1은 종래 방식에 따르는 단말(130)의 셀 선택 방식을 도시한 도면이다.
도 2는 서빙 셀 선택 과정에서 백홀 연결(140)를 고려하지 않은 경우와 백홀 연결(140)를 고려한 경우의 신호대간섭잡음비 CDF(누적 분포 함수)를 비교한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 전력 설정 방식을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 송신 전력 설정 과정의 순서도(500)이다.
도 6은 단말의 서빙 셀 선택 방식에 따른 신호대간섭잡음비 CDF를 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 의하여 릴레이 노드의 송신 전력 설정 방법 및 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 종래 방식에 따르는 단말(130)의 셀 선택 방식을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 이동통신 시스템은 릴레이 노드(110), 매크로 기지국(120), 및 단말(130)을 포함한다. 도 1의 이동통신 시스템이 유형 1 릴레이(Type 1 relay)가 사용되는 3GPP LTE-Advanced 시스템이라고 가정한다.
릴레이 노드(110)는 매크로 기지국(120)과 단말(130) 사이의 통신을 중개한다. 또한 릴레이 노드(110)는 단말(130)과의 관계에서 기지국처럼 동작한다. 도 1 및 이후 설명될 도 3의 예에서 릴레이 노드(110)는 매크로 기지국(120)과 단말(130) 사이의 통신을 중개한다. 하지만 변형 예에 따르면 릴레이 노드(110)는 매크로 기지국(120) 대신 펨토 기지국과 단말(130) 사이의 통신을 중개하거나 다른 종류의 기지국과 단말(130) 사이의 통신을 중개할 수도 있다. 이하에서는 릴레이 노드가 매크로 기지국과 단말 사이의 통신을 중개하는 경우를 예를 들어 설명한다.
매크로 기지국(120)과 릴레이 노드(110)사이의 연결(link)은 백홀 연결(backhaul link, 140)이라고 불린다. 릴레이 노드(110)와 단말(130) 사이의 연결(link)은 액세스 연결(access link, 150)이라고 불린다. 매크로 기지국(120)과 단말(130) 사이의 연결은 직접 연결(direct link, 160)이라고 불린다.
단말(130)은 릴레이 노드(110)를 일종의 기지국으로 인식한다. 릴레이 노드(110)는 단말(130)과의 관계에서 독립적인 셀과 같이 동작한다. 따라서 매크로 기지국(120)과 릴레이 노드(110)는 각각 단말(130)에게 RS를 송신한다. 종래의 방식에 따르면, 단말(130)은 RS의 강도 또는 채널 상태를 기초로 서빙 셀(serving cell)을 선택한다. 즉, 단말(130)은 액세스 연결과 직접 연결의 채널 상태만 고려하여 서빙 셀을 선택한다. 이러한 방식에 따라, 액세스 연결(150)의 채널 상태가 직접 연결(160)의 채널 상태보다 좋아서 릴레이 노드(110)를 서빙 셀(serving cell)로 선택하였다고 가정한다. 그런데 백홀 연결(140)의 채널 상태가 매우 좋지 않다면 실질적인 단말(130)의 처리 능력이 떨어지는 문제가 있다. 즉 백홀 연결(140)의 채널 상태가 매우 좋지 않다면 차라리 매크로 기지국(120)을 (serving cell)로 선택하는 편이 나을 수 있다. 그러나 상술한 방식에 따르면 이 경우에도 단말(130)은 릴레이 노드(110)를 서빙 셀(serving cell)로 선택하므로, 단말(130) 최선의 셀을 선택하지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 단말(130)이 백홀 연결(140)의 채널 상태를 고려하는 방식이 알려져 있다. 단말(130)은 셀을 선택할 때 백홀 연결(140)의 채널 상태 및 액세스 연결(150)의 채널 상태를 모두 고려할 수 있다. 단말(130)은 각 연결의 채널 상태를 신호대간섭잡음비(SINR, Signal to Interference-plus-Noise Ratio)의 형태로 구할 수 있다. 단말(130)은 백홀 연결(140)의 신호대간섭잡음비 및 액세스 연결(150)의 신호대간섭잡음비를 고려한 실질적인 액세스 연결(140)의 신호대간섭잡음비(SINReNB-RN-UE)을 수학식 1을 이용하여 획득할 수 있다.
Figure 112011048423120-pat00001
여기서 SINReNB-RN-UE은 백홀 연결(140)과 액세스 연결(150)을 모두 고려한 경우의 신호대간섭잡음비다. SINRaccess_link는 액세스 연결(150)의 신호대간섭잡음비다. SINRbackhaul_link는 백홀 연결(140)의 신호대간섭잡음비다. f(x)는 섀넌 캐패시티(Shannon capacity) 식을 의미하고 f-1(x)는 섀넌 캐패시티(Shannon capacity) 식의 역함수를 의미한다. 섀넌 캐패시티(Shannon capacity) 식 및 그 역함수는 수학식 2와 같다.
Figure 112011048423120-pat00002
도 2는 서빙 셀 선택 과정에서 백홀 연결(140)를 고려하지 않은 경우와 백홀 연결(140)를 고려한 경우의 신호대간섭잡음비 CDF(누적 분포 함수)를 비교한 그래프이다. 도 2에서 세로축은 신호대간섭잡음비 누적분포값이고, 가로축은 단말(130)이 선택한 셀과의 연결의 실질적인 신호대간섭잡음비를 의미한다.
도 2을 참조하면, 백홀 연결(140)를 고려하여 서빙 셀을 선택하는 방식이 백홀 연결(140)을 고려하지 않고 서빙 셀을 선택하는 방식과 비교하여 낮은 신호대간섭잡음비를 갖는 확률이 더 낮다. 두 방식의 차이는 직접 연결(160)의 신호대간섭잡음비가 SINRaccess_link보다 나쁘지만 SINReNB-RN-UE보다는 좋은 경우에 발생한다. 이 경우 백홀 연결(140)를 고려하지 않고 서빙 셀을 선택하는 방식에 따르면 단말(130)은 릴레이 노드(110)를 서빙 셀로서 선택한다. 반대로 백홀 연결(140)를 고려하여 서빙 셀을 선택하는 방식에 따르면 단말(130)은 매크로 기지국(120)을 서빙 셀로서 선택한다. 따라서 높은 신호대간섭잡음비에서는 차이가 없지만 낮은 신호대간섭잡음비 부분에서 신호대간섭잡음비 CDF의 차이가 발생한다.
단말(130)이 셀 선택 시 백홀 연결(140)에 대한 고려를 하기 위해서는 백홀 연결의 채널 상태를 인지하고 있어야 한다. 이를 위해 매크로 기지국(120) 또는 릴레이 노드(110)는 백홀 연결(140)의 채널 상태를 단말(130)에게 통지할 수 있다.
하지만 이러한 해결책에 따르더라도, 매크로 기지국(120) 또는 릴레이 노드(110)가 백홀 연결(140)의 채널 상태를 단말(130)에게 통지하는 부가적인 데이터 전송이 필요한 문제가 있다. 또한, 단말(130)이 백홀 연결(140)을 고려하여 매크로 기지국(120)을 선택하더라도, 릴레이 노드(110)의 신호 강도가 강하고, 매크로 기지국(120)의 신호 강도가 약한 경우, 릴레이 노드(110)의 신호가 매크로 기지국(120)의 신호에 간섭으로 작용하는 문제가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 전력 설정 방식을 도시한 도면이다.
도 3의 실시 예에서, 이동 통신 시스템은 릴레이 노드(310), 매크로 기지국(320) 및 단말(330)을 포함한다. 여기서 매크로 기지국(320)과 릴레이 노드(310)는 모두 일종의 기지국 역할을 한다. 다만 릴레이 노드(310)는 매크로 기지국(320)과 단말(330) 사이의 통신을 중개하는 역할도 한다. 상술한 바와 같이 '매크로 기지국'이라는 표현은 매크로 기지국(120)의 역할을 릴레이 노드(110)의 역할과 구분시키기 위해 사용된다. 여기서는 릴레이 노드(310)가 유형 1 릴레이인 경우를 예로 들었으나, 멀티 홉 릴레이의 경우나 기타 방식의 릴레이가 포함된 시스템에도 본 발명이 적용될 수 있다. 이 경우 릴레이 노드(310)의 송신 전력 설정의 기준은 매크로 기지국(320)이 아닌 다른 릴레이 노드 또는 다른 기지국과 릴레이 노드(310) 사이의 백홀 연결의 채널 상태이다.
도 3의 실시 예에서 매크로 기지국(320)과 릴레이 노드(310) 사이의 백홀 연결(340)의 채널 상태가 상대적으로 열악한 것으로 가정한다. 종래의 방식에 따르면 백홀 연결(340)의 채널 상태를 단말(330)에 통보하고, 단말(330)이 이를 고려하여 셀을 선택한다. 하지만 본원 발명에 따르면, 단말(330)은 백홀 연결(340)의 채널 상태를 통지받을 필요가 없으며, 셀 선택 시 백홀 연결(340)의 채널 상태를 고려할 필요도 없다. 대신 릴레이 노드(310)의 송신 전력이 조정된다.
릴레이 노드(310)는 백홀 다운링크 신호를 수신한다. 릴레이 노드(310)는 수신한 다운링크 신호의 채널 상태를 측정한다. 릴레이 노드(310)는 측정한 채널 상태를 이용하여 송신 전력을 조정한다. 위에서 매크로 기지국(320)과 릴레이 노드(310) 사이의 백홀 연결(340)의 채널 상태가 상대적으로 열악하다고 가정하였다. 그에 따라 릴레이 노드(310)는 송신 전력을 낮춘다. 백홀 연결(340)의 채널 상태가 약하므로 단말(330)이 릴레이 노드(310)를 서빙 셀로서 지 선택하지 않도록 유도하는 것이다. 아울러 릴레이 노드(310)의 송신 신호가 단말(330)에게 간섭으로 작용하는 것도 막아준다.
릴레이 노드(310)가 송신 전력을 낮추면 셀 커버리지가 줄어든다. 그에 따라 릴레이 노드로부터 상대적으로 먼 단말(330)은 릴레이 노드(310)과의 액세스 연결(350)을 선택하지 않고 직접 연결(360)을 통해 매크로 기지국(320)과 통신할 수 있다. 이를 통해 실질적으로 단말(330)은 단말(330)의 처리 능력을 최적화할 수 있는 셀을 선택할 수 있다. 또한 단말(330)이 릴레이 노드(310)의 커버리지 밖으로 벗어나므로, 액세스 연결(350)이 직접 연결(360)에 간섭으로 작용하는 것도 막을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 블록구성도이다. 릴레이 노드(310)는 무선통신부(410) 및 제어부(420)를 포함한다. 제어부(420)는 백홀 연결 채널 상태 판단부(422) 및 송신 전력 설정부(424)를 포함한다.
무선통신부(410)는 매크로 기지국(320)과의 무선 통신 및 단말(330)과의 무선 통신을 수행한다. 특히 무선통신부(410)는 매크로 기지국(320)으로부터 백홀 다운링크 신호를 수신할 수 있다. 무선통신부(410)는 수신한 백홀 다운링크 신호를 백홀 연결 채널 상태 판단부(422)로 전달할 수 있다. 또한 무선통신부(410)는 단말(330)에 다운링크 신호를 송신할 때 송신 전력 설정부(424)의 설정에 따라 송신 전력을 달리할 수 있다.
제어부(420)는 릴레이 노드(310)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 LTE-A 시스템에서의 릴레이 노드(310)의 제어부(420)는 스케줄링에 따라 특정 자원을 매크로 기지국(320) 또는 단말(330)과의 송수신에 이용하도록 무선통신부(410)를 제어한다. 또한 제어부(420)는 송신 패킷을 인코드하고, 수신 패킷을 디코드할 수 있다. 제어부(420)는 기타 무선 통신에 필요한 제어를 더 수행할 수 있다.
백홀 연결 채널 상태 판단부(422)는 백홀 다운링크 연결의 채널 상태를 판단한다. 백홀 연결 채널 상태 판단부(422)는 무선통신부(410)가 수신한 백홀 다운링크 신호를 분석하여 백홀 다운링크 연결의 채널 상태를 판단한다. 백홀 다운링크 연결의 채널 상태는 예를 들어 신호대간섭잡음비(SINR, Signal to Interference-plus-Noise Ratio), 신호대잡음비(SNR, Signal to Noise Ratio), 신호대간섭비(SIR, Signal to Interference Ratio), 반송파대간섭잡음비(CINR, Carrier to Interference-plus-Noise Ratio), 반송파대잡음비(CNR, Carrier to Noise Ratio), 반송파대간섭비(CIR, Carrier to Interference Ratio), 수신 신호 강도(RSSI, Received signal strength indication) 등의 형태로 측정될 수 있다. 이하에서는 편의상 백홀 연결 채널 상태 판단부(422)가 백홀 다운링크 신호의 신호대간섭잡음비를 측정하는 경우를 설명한다. 백홀 연결 채널 상태 판단부(422)는 신호대간섭잡음비를 측정하여 측정된 값을 송신 전력 설정부(424)로 전달한다.
송신 전력 설정부(424)는 신호대간섭잡음비를 전달받아 그 값을 이용하여 송신 전력을 설정한다. 이 때 송신 전력 설정부(424)는 신호대간섭잡음비가 클수록, 즉 백홀 연결(340)의 채널 상태가 양호할수록 송신 전력을 크게 설정할 수 있다.
각 구성부의 구체적인 동작은 도 5를 참조하여 상세히 후술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 릴레이 노드(310)의 송신 전력 설정 과정의 순서도(500)이다.
단계 505에서 제어부(420)는 현재 상태가 수신 모드 상태인지 판단한다. 현재 상태가 수신 모드 상태가 아닌 경우 과정은 단계 532로 진행한다. 단계 532에서 제어부(420)는 현재 상태가 송신 모드 상태인지 판단한다. 현재 상태가 송신 모드 상태가 아닌 경우 수신 모드 또는 송신 모드가 될 때까지 단계 505 및 단계 532가 반복해서 수행된다. 현재 상태가 송신 모드 상태인 경우 과정은 단계 535로 진행한다. 현재 상태가 수신 모드 상태일 경우 과정은 단계 510으로 진행한다. 단계 510에서 무선통신부(410)는 무선 신호를 수신한다.
단계 515에서 제어부(420)는 수신한 서브프레임이 백홀 다운링크 서브프레임인지 판단한다. 수신한 서브프레임이 백홀 다운링크 서브프레임이 아닌 경우, 수신한 서브프레임은 액세스 업링크 서브프레임이다. 액세스 업링크 서브프레임은 단말(330)로부터 릴레이 노드(310)로 신호가 송신되는 서브프레임을 일컫는다. 수신한 서브프레임이 백홀 다운링크 서브프레임이 아닌 경우, 본원 발명에 영향이 없으므로 바로 단계 530으로 진행하여 다음 서브프레임으로 진행한다. 수신한 서브프레임이 백홀 다운링크 서브프레임인 경우 과정은 단계 520으로 진행한다. 단계 520에서 백홀 연결 채널 상태 판단부(422)는 백홀 다운링크 신호의 신호대간섭잡음비(SINR)를 측정한다. 측정된 신호대간섭잡음비는 송신 전력 설정부(424)로 전달된다.
단계 525에서 송신 전력 설정부(424)는 전달받은 신호대간섭잡음비를 이용하여 송신 전력을 설정한다. 송신 전력 설정부(424)는 예를 들어 백홀 연결(340)의 최대 신호대간섭잡음비에서 전달받은 신호대간섭잡음비를 뺀 값에 비례하여 송신 전력을 감소시킬 수 있다. 최대 신호대간섭잡음비는 매크로 기지국(320)과 릴레이 노드(310)가 최소 35m 이상 떨어져있어야 한다는 조건과 경로 손실(path loss) 식을 이용하여 계산할 수 있다. 다른 예에 따르면, 송신 전력 설정부(424)는 전달받은 신호대간섭잡음비에 비례하여 송신 전력을 증가시킬 수 있다. 상술한 송신 전력 조정 방식은 예시적인 것에 불과하며, 신호대간섭잡음비와 송신 전력이 양의 상관관계를 가지는 다른 송신 전력 조정 방식이 사용될 수도 있다. 또한 여기서는 신호대간섭잡음비를 예로 들어 설명하고 있지만, 다른 지표가 이용되는 경우에도, 백홀 연결(340)의 채널 상태가 양호할수록 송신 전력을 크게 조정하는 방식으로 본원 발명이 적용될 수 있다.
또한 실시 예에 따라 송신 전력 설정부(424)는 액세스 연결(350) 다운링크 송신 전력만을 조정할 수 있다. 단말(330)과 연결되는 다운링크 송신 전력에 따라 단말(330)이 서빙 셀을 선택하기 때문이다. 또한 단말(330)이 매크로 기지국(320)과 직접 연결된 경우 주로 간섭으로 작용하는 신호는 액세스 연결(350)에 사용되는 신호이기 때문이다. 반대로 다른 실시 예에서 송신 전력 설정부(424)는 전체 송신 전력을 조정할 수도 있다.
이후 송신 모드에서 과정은 단계 535로 진행한다. 단계 535에서 제어부(420)는 현재 서브프레임이 액세스 다운링크 서브프레임인지 판단한다. 액세스 다운링크 서브프레임은 릴레이 노드(310)로부터 단말(330)로 신호가 송신되는 서브프레임을 일컫는다. 현재 서브프레임이 액세스 다운링크 서브프레임이 아닌 경우 현재 서브프레임은 백홀 업링크 서브프레임이다. 이 경우는 본원 발명의 전력 설정과 큰 관계가 없으므로 과정은 단계 545로 진행하여 다음 서브프레임으로 이동한다. 현재 프레임이 액세스 다운링크 서브프레임인 경우, 즉 단말(330)로 송신하는 다운링크 서브프레임인 경우 과정은 단계 540으로 진행한다. 단계 540에서 무선통신부(410)는 신호를 전송한다. 이 때 신호 송신 전력은 단계 525에서 설정된 값이 사용된다.
도 6은 단말의 서빙 셀 선택 방식에 따른 신호대간섭잡음비 CDF를 비교한 그래프이다. 도 6에서 가로축은 단말이 선택한 서빙 셀과의 연결에 대한 실질적인 신호대간섭잡음비이다. 도 6에서 세로축은 단말이 선택한 서빙 셀 선택 방식에 따른 신호대간섭잡음비 누적 분포값을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 백홀 연결의 신호대간섭잡음비를 고려하여 릴레이 노드의 송신 전력을 조절하는 방식이 다른 방식보다 우수함을 알 수 있다. 이러한 결과가 나타나는 이유는 아래와 같다. 백홀 연결의 채널 상태가 양호하지 않은 경우를 가정한다. 위 가정에 따라 릴레이 노드의 송신 전력이 약화된다. 그에 따라 릴레이 노드의 셀 커버리지가 줄어든다. 그에 따라 단말은 매크로 기지국을 서빙 셀로서 결정한다. 백홀 연결의 채널 상태가 양호하지 않은 경우이므로 매크로 기지국을 서빙 셀로서 결정하는 것이 바람직하다. 게다가 단말에게 영향을 주는 릴레이 노드에 의한 간섭 신호의 전력이 줄어들어서 단말이 높은 신호대간섭잡음비를 가질 확률이 높아진다. 따라서 높은 신호대간섭잡음비 부분에서 신호대간섭잡음비 CDF의 차이가 발생한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 백홀 연결의 채널 정보를 통지하기 위한 추가적인 데이터 전송이 필요하지 않으며, 릴레이 노드에 의한 간섭 문제가 해결되는 장점이 있다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대 단말기는 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 내비게이션(navigation), 디지털 방송 수신기, PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 휴대용 전자기기 장치를 말한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (26)

  1. 이동 통신 시스템에서 네트워크 노드(network node)의 송신 전력 설정 방법에 있어서,
    상기 네트워크 노드가 다른 네트워크 노드로부터 백홀(backhaul) 링크를 통해 전송된 백홀 신호를 수신하는 수신 단계;
    상기 네트워크 노드가 상기 백홀 링크의 채널 상태를 측정하는 측정 단계; 및
    상기 네트워크 노드에 의해 측정된 상기 채널 상태에 기초하여 상기 네트워크 노드가 단말과의 통신에 이용할 송신 전력을 조정하는 단계를 포함하는 송신 전력 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력 조정 단계는 상기 측정된 채널 상태와 상기 송신 전력의 양 사이에 관계에 기초하여 상기 송신 전력을 조정하는 단계를 포함하는 송신 전력 설정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 채널 상태는 상기 백홀 신호의 신호대간섭잡음비(SINR, Signal to Interference-plus-Noise Ratio)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송신 전력 조정 단계는 상기 측정된 신호대간섭잡음비에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시키는 단계를 포함하는 송신 전력 설정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 송신 전력 조정 단계는 상기 백홀 링크의 최대 신호대간섭잡음비로부터 상기 측정된 신호대간섭잡음비를 뺀 값에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키는 단계를 포함하는 송신 전력 설정 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 채널 상태는 상기 백홀 신호의 신호대잡음비(SNR, Signal-to-Noise Ratio), 백홀 신호의 신호대간섭비(SIR, Signal-to-interferenec), 상기 백홀 신호의 반송파대간섭잡음비(CINR, Carrier-to-Interference-plus-Noise Ratio), 상기 백홀 신호의 반송파대잡음비(CNR, Carrier-to-Noise Ratio), 상기 백홀 신호의 반송파대간섭비(CIR, Carrier-to-Interference Ratio), 상기 백홀 신호의 수신신호강도지시자(RSSI, Received Signal Strength Indication) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 송신 전력을 조정하는 단계는 상기 측정된 채널 상태에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 송신 전력을 조정하는 단계는 상기 백홀 링크의 최대 채널 상태로부터 상기 측정된 채널 상태를 뺀 값에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 백홀 신호는 상기 백홀 링크를 통해 전송된 서브 프레임을 포함하고,
    상기 채널 상태 측정 단계는 상기 서브 프레임의 채널 상태를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 송신 전력은 상기 백홀 링크의 채널 상태가 열악한 경우 이동 단말이 상기 네트워크 노드에 접속하는 것을 방지하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 노드와 상기 다른 네트워크 노드는 서로 다른 타입인 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 릴레이 노드(relay node)이고, 다른 네트워크 노드는 진화 노드(eNB, evolved nodeb)인 것을 특징으로 하는 송신 전력 설정 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 다른 네트워크 노드에 의해서 전송되는 상기 백홀 신호를 식별하는 단계를 더 포함하는 송신 전력 설정 방법.
  14. 이동 통신 시스템의 네트워크 노드(network node)에 있어서,
    백홀(backhaul) 링크를 통해 다른 네트워크 노드로부터 전송된 백홀 신호를 수신하도록 구성된 수신기;
    상기 백홀 링크의 채널 상태를 측정하고 상기 네트워크 노드에 의해 측정된 상기 채널 상태에 기초하여 단말과의 통신에 이용할 송신 전력을 조정하도록 구성된 제어기를 포함하는 네트워크 노드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 측정된 채널 상태와 상기 송신 전력의 양 사이의 관계에 기초하여 상기 송신 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 채널 상태는 상기 백홀 신호의 신호대간섭잡음비(SINR, Signal to Interference-plus-Noise Ratio)를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 측정된 신호대간섭잡음비에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 백홀 링크의 최대 신호대간섭잡음비로부터 상기 측정된 신호대간섭잡음비를 뺀 값에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 채널 상태는 상기 백홀 신호의 신호대잡음비(SNR, Signal-to-Noise Ratio), 백홀 신호의 신호대간섭비(SIR, Signal-to-interferenec), 상기 백홀 신호의 반송파대간섭잡음비(CINR, Carrier-to-Interference-plus-Noise Ratio), 상기 백홀 신호의 반송파대잡음비(CNR, Carrier-to-Noise Ratio), 상기 백홀 신호의 반송파대간섭비(CIR, Carrier-to-Interference Ratio), 상기 백홀 신호의 수신신호강도지시자(RSSI, Received Signal Strength Indication) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 측정된 채널 상태에 비례하여 상기 송신 전력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 백홀 링크의 최대 채널 상태에서 상기 측정된 채널 상태를 뺀 값에 비례하여 상기 송신 전력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 백홀 신호는 상기 백홀 링크를 통해 전송된 서브 프레임을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 서브 프레임의 채널 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 송신 전력은 상기 백홀 링크의 채널 상태가 열악한 경우 이동 단말이 상기 네트워크 노드로 접속하는 것을 방지하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 네트워크 노드와 상기 다른 네트워크 노드는 서로 다른 타입인 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  25. 제14항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 릴레이 노드(relay node)이고, 다른 네트워크 노드는 진화 노드(eNB, evolved nodeb)인 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 다른 네트워크 노드에 의해서 전송되는 상기 백홀 신호를 식별하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
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