説明

ネットワーク接続構造を有する通信システム

セル間協調のための改善されたネットワーク接続構造を有する通信システムが提供される。通信システムは、中央装置及び複数の無線接続装置を含み、複数の無線接続装置は、端末の分布、チャネル状態、トラフィック量などに基づいて複数の無線接続装置のセルを統合又は分離することにより仮想セルを形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セル間協調のための通信システムに関し、特に、マルチセル環境、又は、階層セル環境で改善されたネットワーク接続構造を有する通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
次世代通信システムの性能を改善するために様々な研究機関及び標準化団体は様々な技術を提案している。より具体的に、研究機関及び標準化団体は一般的に、1つの基地局を介して取得できる性能改善は限界があるため、セル間協調によって性能を改善する技術を提案している。
セル間協調のための通信システムの構造は多様に提案されているが、一般的に今まで提案された通信システムは限界を有した。例えば、今まで提案された通信システムは、ハンドオーバーが頻繁に要求されること、無線リソースの使用効率が相対的に低いことなどの限界を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、セル間協調のための改善されたネットワーク接続構造を有する通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、中央装置は、複数の無線接続装置の複数のセルの内の少なくとも2つのセルを統合して少なくとも1つの仮想セルを形成するか、又は前記複数の無線接続装置のセルの内からそれぞれ少なくとも1つを分離して少なくとも1つの仮想セルを形成する中央コントローラと、前記形成された少なくとも1つの仮想セルのために無線リソース制御(RRC)階層、メディアアクセス制御(MAC)階層、及び物理(PHY)階層における信号処理を行う複数の第1処理モジュールと、前記無線接続装置の複数のセルが統合されるか分離されるかに応じて前記複数の無線接続装置と前記第1処理モジュールを接続するスイッチとを有し、前記複数の無線接続装置のそれぞれは、第2処理モジュールを含み、前記第2処理モジュールは、少なくとも1つのアンテナを用いて無線周波数(RF)信号を送受信することを特徴とする。
【0005】
前記中央コントローラは、前記複数の無線接続装置によってサーブされる複数の端末の分布、前記複数の無線接続装置と前記端末との間のチャネル状態、前記端末に対するトラフィック量、及びこれらの組み合わせからなる一群から選択される少なくとも1つの条件に従って前記複数の無線接続装置の複数のセルを統合または分離することが好ましい。
前記中央コントローラは、前記複数の無線接続装置と前記端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記トラフィック量に関する情報を管理するデータベースを含むことが好ましい。
前記中央コントローラは、前記端末の移動性に関連する情報を収集する移動性マネージャーを含むことが好ましい。
前記中央コントローラは、前記少なくとも1つの仮想セルを管理及び制御する仮想セルマネージャーを含むことが好ましい。
前記中央コントローラは、前記仮想セル間で発生する干渉を制御するセル間の干渉コーディネーターを含むことが好ましい。
前記中央コントローラは、前記端末の優先度、又は要求されるサービス品質(QoS)を管理するQoSマネージャーを含むことが好ましい。
【0006】
前記スイッチは、1つの特定仮想セルが1つの特定無線接続装置のセルに基づいて形成された場合、前記1つの特定無線接続装置に含まれた前記第2処理モジュールを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することが好ましい。
前記スイッチは、第1の無線接続装置のセルと第2の無線接続装置のセルとが1つの仮想セルに統合される場合、前記第1の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールと前記第2の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールとを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することが好ましい。
前記無線周波数信号と基底帯域信号との間で変換を行うRFモジュールは、前記第1処理モジュール又は前記第2処理モジュールのいずれか1つに含まれることが好ましい。
前記複数の無線接続装置及び前記中央装置は、前記無線周波数信号又は前記基底帯域信号を送受信することが好ましい。
前記スイッチは、前記複数の無線接続装置のうち前記第1処理モジュール及び前記第2処理モジュールの両方を含む特定無線接続装置が存在する場合、前記特定無線接続装置を前記中央コントローラに直接接続することが好ましい。
前記スイッチは、前記第2処理モジュールを含む前記特定無線接続装置と他の無線接続装置とが統合されて1つの仮想セルを形成する場合、前記特定無線接続装置に含まれる第2処理モジュールと前記他の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールとを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することが好ましい。
前記スイッチは、前記特定無線接続装置に含まれる第1処理モジュールと他の無線接続装置に含まれる前記第2処理モジュールとが接続され、前記特定無線接続装置と前記他の無線接続装置とで1つの仮想セルを形成する場合、前記特定無線接続装置に含まれる前記第1処理モジュールと前記他の無線接続装置に含まれる前記第2処理モジュールとを前記中央コントローラに直接接続することが好ましい。
【0007】
前記中央装置は他の中央装置と接続されることが好ましい
前記中央装置に関連する特定無線接続装置のセルは、仮想セルを形成するために他の中央装置に関連する他の無線接続装置のセルと統合されることが好ましい。
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、端末の動作方法は、端末の要求するデータ送信率、要求するサービス品質、チャネル状態、干渉量、及びこれらの組み合わせならなる一群から選択される少なくとも1つの条件に関する情報を複数の無線接続装置の内の少なくとも1つに送信するステップと、前記端末に対する協調通信(Cooperative Communication)のために前記複数の無線接続装置のセルを統合して仮想セルを形成するか、又は、前記複数の無線接続装置のセルそれぞれを分離して仮想セルが形成する場合、前記仮想セルに関する情報を前記複数の無線接続装置の内の少なくとも1つから受信するステップと、前記仮想セルにおいて、前記複数の無線接続装置と通信するために初期化を行うステップとを有することを特徴とする。
【0009】
前記仮想セルに関する情報は前記仮想セルの識別子を含むことが好ましい。
前記複数の無線接続装置のセルの統合、又は分離を要請するステップをさらに有することが好ましい。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、前記端末の動作方法を実行するためのプログラムが記録されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の実施形態によれば、仮想セルを適切に形成することによってハンドオーバーが起きる回数を減らし、無線リソースの使用効率を高めることができる。
また、本発明の実施形態によれば、第1処理モジュール及び第2処理モジュールを中央装置または無線接続装置に適切に配置することによって、改善されたネットワーク接続構造を有する通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】従来技術による、マルチセル又は階層セル通信システムの例を示す図である。
【図2】従来技術による、協調通信の例として協調マルチポイント送受信(CoMP)を行う2つの基地局を示す図である。
【図3】従来技術による、協調通信の異なる例として分散アンテナシステム(DAS)及びリモートラジオヘッド(RRH)を示す図である。
【図4】複数の無線接続装置及び中央装置を含むマルチセル通信システムで、負荷量がセルそれぞれに均一分布する場合を示す図である。
【図5】マルチセル通信システムで、特定セルに端末が存在しない場合を示す図である。
【図6】マルチセル通信システムで、他のセルより特定セルに比較的小さい量の負荷がかかる場合を示す図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る中央装置、無線接続装置、及び仮想セルを示すブロック図である。
【図8】第1処理モジュール及び第2処理モジュールに含まれる機能を示した表である。
【図9】本発明の一実施形態に係る中央装置を示すブロック図である。
【図10】第1処理モジュールの機能及び第2処理モジュールの機能の全てを行う第3処理モジュールを含む無線接続装置が存在する場合、中央装置及び無線接続装置の関係を示す図である。
【図11】第1処理モジュールの機能及び第2処理モジュールの機能の全てを行う第3処理モジュールを含み、他の無線接続装置に必要な第1処理モジュールの機能を代わりに行う無線接続装置が存在する場合、中央装置及び無線接続装置の関係を示す図である。
【図12】仮想セルを形成するために互いに接続される2つの中央装置を含む通信システムを示す図である。
【図13】中央装置が存在しなくても中央装置の機能を行う無線接続装置を含む通信システムを示す図である。
【図14】本発明の一実施形態に係る通信システムの動作方法を説明するための動作フローチャートである。
【図15】本発明の一実施形態に係る中央装置及び無線接続装置が適用される例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明に係るネットワーク接続構造を有する通信システムを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【0014】
図1は、従来技術による、マルチセル、又は階層セル通信システムの例を示す図である。
図1を参照すると、マルチセル、又は階層(hierarchical)セル通信システムは、マクロ基地局、フェムト基地局(BS)(1、2、3、4)及び端末(A、B、C、D、E、F)を含む。ここで、フェムト基地局はリレー、ピコ基地局などのように様々な装置に代替されてもよい。
【0015】
一般に、フェムト基地局のそれぞれは、小さいセルカバレッジを有するため、フェムトセルそれぞれに分布する端末の数、フェムトセルそれぞれで発生する負荷量は均等ではないことがある。
例えば、図1において、フェムト基地局1には3つの端末(A、B、C)が接続される一方、フェムト基地局4にはいずれの端末も接続しないことが確認される。
【0016】
ここで、さらに多い無線リソースを必要とするフェムトセル(例えば、フェムト基地局1のセル)が存在する一方、十分な余剰無線リソースを有するフェムトセルが存在する。
例えば、フェムト基地局1のセルには無線リソースが足りない場合がある一方、フェムト基地局2、3、4のセルでは無線リソースが残ることもある。このような場合、負荷均衡化(load balancing)のために残っている無線リソースを活用できる技術が求められる。
【0017】
また、良好ではないチャネルを有する端末が存在することもあり、このような端末の容量を改善するために協調通信を行う必要がある。
例えば、端末E及びフェムト基地局3の間のチャネル状態が良好ではない場合、フェムト基地局4はフェムト基地局3と協調してもよい。
【0018】
また、マルチセル通信システムにおいて、フェムトセルは相対的に小さいセルカバレッジを有するためハンドオーバーが頻繁に起き得る。
ハンドオーバーが頻繁に起きることは、通信システムのオーバーヘッドを増加させることになるため、ハンドオーバーが頻繁に起きることを防止することが好ましい。
【0019】
図2は、協調通信の例として協調マルチポイント(Coordinated Multi−Point:CoMP)の送受信を行う2つの基地局を示す図である。
図2を参照すると、協調マルチポイントの送受信を行う2つの基地局(基地局1(BS1)、基地局2(BS2))はバックホールリンクを介して接続されて協調する。
【0020】
ここで、2つの基地局のそれぞれは、無線リソース制御(Radio Resource Control:以下、RRCと表記)階層で信号を処理するための処理モジュール、メディアアクセス制御(Media Access Control:以下、MACと表記)階層で信号を処理するための処理モジュール、及び物理(PHYsical:以下、PHYと表記)階層における信号を処理するための処理モジュール、無線周波数信号及び基底帯域信号の間の変換のためのRFモジュール、及びアンテナモジュールを含む。
すなわち、2つの基地局のそれぞれは、互いに独立的に上述のモジュールを含む。
【0021】
しかし、協調マルチポイント送受信技術のみを用いる場合、マルチセルで端末の分布及び負荷量の分布に適応的に対処することが難しく、端末が移動することによってハンドオーバーが頻繁に要求される。
【0022】
図3は、協調通信の異なる例として、分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:以下、DASと表記)及びリモートラジオヘッド(remote radio head:以下、RRHと表記)を示す図である。
図3を参照すると、DAS310は物理的に互いに離隔されたアンテナモジュールを含む。
DAS310は、互いに離隔されたアンテナモジュールに対して分散されたMIMO(Multiple Input Multiple Output)技術を適用することによってセル間の干渉を減らすことができる。
【0023】
また、RRH320は、RRC階層で信号を処理するための処理モジュール、MAC階層で信号を処理するための処理モジュール、及びPHY階層における信号を処理するための処理モジュールから構成された基底帯域装置(図の左側)を含む。そして、RRH320は、RFモジュールとアンテナモジュールをそれぞれ含む2つのRFアンテナ装置320(図の右側)を含む。
【0024】
ここで、DAS310及びRRH320は1つの基地局を単に拡張した形態を有するため、理論的に1つの基地局が達成できる最大性能よりも高い性能を達成することができない。
すなわち、図2及び図3を参照して説明したように、協調マルチポイント送受信技術、DAS、及びRRHは数多い限界を有する。
下記ではこのような限界を本質的に克服するように設計されたネットワーク接続構造を有する通信システムを提案する。
【0025】
図4〜図6を参照して、セルを分離または統合することによって形成される仮想セルの概念について簡単に説明する。
そして、中央装置(central unit)及び無線接続装置(Radio Access Unit:RAU)の具体的な動作については図7〜図14を参照して説明する。
【0026】
〔分離されたセル(separated cell)〕
図4は、複数の無線接続装置及び中央装置を含むマルチセル通信システムで、セルそれぞれに加えられる負荷量が均一に分布する場合を示す図である。
図4を参照すると、無線接続装置(Radio Access Unit:以下、RAUと表記)1、RAU2、RAU3、RAU4)は中央装置と接続され、RAU1〜4それぞれは1つの(物理的)セルを形成する。
【0027】
すなわち、RAU1〜4それぞれはセル1、セル2、セル3、セル4それぞれを形成し、セル1〜4は互いに統合又は分離されることによって仮想セルを形成されるが、図4において、セル1〜4はそれぞれは互いに分離して1つの仮想セルを形成する。
ただし、セルそれぞれに加えられる負荷量が均一な場合には、図4に示すものとは異なって無線接続装置のセルそれぞれは互いに統合されて仮想セルを形成してもよい。
【0028】
〔統合されたセル(merged cell)〕
図5は、マルチセル通信システムで特定セル(図のRAU3のセル3)に端末が存在しない場合を示す図である。
図5を参照すると、図4を参照して説明したように、RAU1〜4は中央装置と接続され、RAU1〜4のそれぞれは1つのセルを形成する。
【0029】
セル1〜4のそれぞれには端末A、端末B、端末Cがそれぞれ存在するが、セル3にはいずれの端末も存在しない。ここで、セル1とセル3は互いに統合されて1つの仮想セルを形成する。
図5において「点線」は互いに統合されたセルを意味する。
【0030】
ここで、RAU3は端末Aに対する容量が改善されるようにRAU1と協調して端末Aをサーブ(serve)する。特に、端末Aのチャネル状態が良好ではない場合や、端末Aが高いサービス品質(QoS)、又は高いデータの送信率を要求する場合、RAU3はRAU1と協調する。
特に、セル1及びセル3が1つの仮想セルに統合される場合、端末Aがセル3に移動してもハンドオーバーが発生しない。その理由は、セル1とセル3とが統合された仮想セルは1つの識別子を用いるためである。
【0031】
〔部分的に統合されたセル(Partially−merged cell)〕
図6は、マルチセル通信システムで他のセルよりも特定セルに相対的に小さい量の負荷がかけられた場合を示す図である。
図6を参照すると、セル1、2、4のそれぞれには2つの端末が存在する一方、セル3には1つの端末が存在することが分かる。
より具体的には、セル1には端末A、B、セル2には端末C、D、セル4には端末F、Eが存在する一方、セル3には端末Gが存在する。
【0032】
各端末による負荷量が同一であれば、セル1、2、4と比較してセル3に相対的に小さい量の負荷がかけられ、セル3は余剰の無線リソースを有する。
ここで、RAU3は端末Gをサーブするだけではなく、余剰の無線リソースを用いて端末A、BをRAU1と共にサーブしてもよい。
すなわち、端末A、Bの立場からはセル1とセル3が1つのセルに統合された見なされる一方、端末Gの立場からはセル1とセル3はそれぞれ互いに独立したセルと見なされる。
【0033】
図7は、本発明の一実施形態に係る中央装置、無線接続装置、及び仮想セルを示す図であり、図8は、第1処理モジュール及び第2処理モジュールに含まれる機能を示した表である。
図7を参照すると、中央装置710は、中央コントローラ、複数個の第1処理モジュール、及びスイッチを含み、複数の無線接続装置720のそれぞれは第2処理モジュールを含む。
【0034】
また、複数の無線接続装置720は互いに統合されるか、又は分離されて仮想セル730を形成する。
より具体的には、無線接続装置721は独立的に仮想セル1(VC1)を、無線接続装置722と無線接続装置723とは互いに統合されて仮想セル2(VC2)を、無線接続装置724、無線接続装置725、及び無線接続装置726は互いに統合されて仮想セル3(VC3)を形成する。
【0035】
図8を参照すると、第1処理モジュール及び第2処理モジュールは互いに異なる機能を実行する。
例1では、第1処理モジュールは、RRC階層、MAC階層、PHY階層における信号処理を行い、第2処理モジュールは、無線周波数(RF)信号及び基底帯域信号の間の変換を行うRFモジュール、及び無線周波数信号を送受信するアンテナモジュールを含む。例1によれば、第1処理モジュール及び第2処理モジュールの間のリンクを介しては基底帯域信号が通過する。
【0036】
例2では、第1処理モジュールは、RRC階層、MAC階層、PHY階層における信号処理を行うだけではなく、RFモジュールを含む。
一方、第2処理モジュールはアンテナモジュールのみを含む。ここで、第1処理モジュール及び第2処理モジュールの間のリンクを介して無線周波数(RF)信号が通過する。
【0037】
再び図7を参照すると、中央装置710の中央コントローラは、協調通信のために複数の無線接続装置720のセルのうち少なくとも2つのセルを統合して少なくとも1つの仮想セルを形成し得る。
例えば、中央コントローラは、無線接続装置722及び無線接続装置723を互いに統合して仮想セル2(VC2)を、無線接続装置724、無線接続装置725、及び無線接続装置726を互いに統合して仮想セル3(VC3)を形成する。
【0038】
中央コントローラは、無線接続装置のセルそれぞれを分離してもよいが、例えば、図7において、仮想セル1(VC1)は分離されたセルである。
ここで、中央コントローラは、複数の無線接続装置720によってサーブされる端末の分布、複数の無線接続装置720と端末との間のチャネル状態、または端末のためのトラフィック量のうち少なくとも1つに基づいて統合又は分離のいずれかを決定してもよい。
【0039】
例えば、中央コントローラは、端末のハンドオーバーの発生回数が減少するように、端末の要求するサービス品質(QoS)が最大に満足できるように、無線リソースの使用効率が極大化されるよう複数の仮想セル730を形成する。
中央コントローラによって仮想セルが形成されれば、スイッチは、第1処理モジュールと複数の無線接続装置720の第2処理モジュールを適切に接続する。
【0040】
すなわち、無線接続装置721は分離されたセルとして仮想セル1(VC1)を形成するため、中央装置710に含まれた1つの第1処理モジュールと接続される。
また、無線接続装置722と無線接続装置723は互いに統合されて1つの仮想セル2(VC2)を形成するため、スイッチは無線接続装置722と無線接続装置723を1つの第1処理モジュールに接続される。
また、無線接続装置724、無線接続装置725、及び無線接続装置726も互いに統合されて1つの仮想セル3(VC3)を形成するため1つの第1処理モジュールに接続される。
【0041】
ここで、複数の無線接続装置720に含まれた第2処理モジュール及びそれらと適切に接続された第1処理モジュールは実質的に1つの基地局として動作する。
例えば、無線接続装置724、無線接続装置725、無線接続装置726、及び無線接続装置(724、725、726)と接続された第1処理モジュールは仮想セル3(VC3)で1つの基地局のように動作する。
同様に、無線接続装置722、無線接続装置723、及び無線接続装置(722、723)と接続された第1処理モジュールは仮想セル2(VC2)で1つの基地局のように動作する。
【0042】
図9は、本発明の一実施形態に係る中央装置を示すブロック図である。
図9を参照すると、中央装置は、バックホールインタフェース、データベース、仮想セルマネージャー、移動性マネージャー、セル間の干渉コーディネーター、QoSマネージャー、第1処理モジュールインタフェース、複数の第1処理モジュール、及びスイッチを含む。
【0043】
バックホールインタフェースは、有線/無線を介して他の中央装置と通信するためのインタフェースを提供する。
データベースは、複数の無線接続装置と端末との間のチャネル状態に関する情報、及び端末のためのトラフィック量に関する情報を格納及び管理する。それだけではなく、データベースは無線接続装置によってサーブされる端末の分布に関する情報(例えば、端末位置に関する情報)をさらに格納及び管理してもよい。データベースに格納された情報は仮想セルを形成したり、干渉制御技術を適用するために用いられる。
【0044】
仮想セルマネージャーは、形成された仮想セルを管理する。
より具体的には、仮想セルマネージャーは仮想セルの識別子、仮想セルの変化などを管理する。
【0045】
移動性マネージャーは、仮想セルの間で端末の移動性に関連する情報、仮想セルの変化による端末の相対的な位置変化などに関連する情報などを収集する。
【0046】
セル間の干渉コーディネーターは、形成された仮想セルの間で発生する干渉を制御する。
特に、セル間の干渉コーディネーターは、様々な干渉制御技術(例えば、送信電力制御技術、干渉整列技術、マルチセルMIMO技術)のうち適するものを選択及び適用する。
【0047】
QoSマネージャーは、端末の優先度(priority)または要求されるサービス品質(QoS)を管理する。
すなわち、端末の優先度及び要求されるサービス品質は異なることがあるが、QoSマネージャーはその端末の優先度及び要求されるサービス品質に関する情報を格納及び管理する。
このような情報は、多様な干渉制御技術のいずれか1つを選択したり、仮想セルを形成する過程において用いられる。
【0048】
図10は、第1処理モジュールの機能及び第2処理モジュールの機能の全てを行う第3処理モジュールを含む無線接続装置が存在する場合の中央装置及び無線接続装置の関係を示す図である。
図10を参照すると、無線接続装置(1021、1022、1023)のうち、無線接続装置1021と無線接続装置1022は第3処理モジュールを含む。
【0049】
第3処理モジュールは、第1処理モジュールの機能及び第2処理モジュールの機能を全て行うモジュールとして、より具体的にはRRC階層、MAC階層、PHY階層における信号処理を行い、RFモジュール及び無線周波数(RF)信号を送受信するアンテナモジュールを含む。
第3処理モジュールを用いて動作する無線接続装置は1つの独立する基地局のように動作し、周知のピコ基地局、フェムト基地局と同一または類似の機能を行う。
【0050】
無線接続装置1021は分離されたセルとして、1つの仮想セル1(VC1)を形成する。
ここで、無線接続装置1021は第3処理モジュールを含んでいるため、中央装置1010の第1処理モジュールと接続されなくてもよい。したがって、中央装置1010のスイッチは無線接続装置1021を直接、中央コントローラに接続する。
【0051】
また、無線接続装置1022と無線接続装置1023とは互いに統合して1つの仮想セル2(VC2)を形成する。
ここで、スイッチは、無線接続装置1022の第2処理モジュール及び無線接続装置1023の第2処理モジュールを中央装置1010の第1処理モジュールに接続する。ここで、無線接続装置1022の第2処理モジュール、無線接続装置1023の第2処理モジュール及び中央装置1010の第1処理モジュールは互いに協力して仮想セル2(VC2)のための実質的な基地局の機能を行う。
【0052】
図11は、第1処理モジュールの機能及び第2処理モジュールの機能の全てを行う第3処理モジュールを含み、他の無線接続装置に必要な第1処理モジュールの機能を代わりに行う無線接続装置が存在する場合の中央装置及び無線接続装置の関係を示す図である。
図11を参照すると、第2処理モジュールだけではなく第3処理モジュールを含む無線接続装置1121はマスタとして動作し、第2処理モジュールだけを含む無線接続装置1122はスレーブとして動作する。
すなわち、無線接続装置1121に含まれた第3処理モジュールは、中央装置1110に代わって無線接続装置1122に足りない第1処理モジュールの機能を代わりに行う。
【0053】
従って、無線接続装置1122の第2処理モジュールと無線接続装置1121の第3処理モジュールとは無線接続装置1121のスイッチによって接続され、無線接続装置1121の第3処理モジュールは中央装置1110のスイッチによって中央コントローラに接続される。
ここで、中央装置1110の第1処理モジュールの助けがなくても、無線接続装置1121及び無線接続装置1122は互いに協力して仮想セル4(VC4)のための基地局の機能を全て行う。
また、図11に示すものとは異なって、無線接続装置1121は中央コントローラの機能を行うためのモジュールを含んでもよく、このような場合、中央装置1110と無線接続装置1121が互いに接続されなくてもよい。
【0054】
図12は、仮想セルを形成するために互いに接続される2つの中央装置を含む通信システムを示す図である。
図12を参照すると、2つの中央装置1210、1220は互いに接続されて様々な仮想セルのための動作を行う。
【0055】
無線接続装置1231は、分離したセルとして、仮想セル1(VC1)を形成する。
ここで、無線接続装置1231は、第3処理モジュールを含んでいるため、独立的な基地局として動作してもよく、スイッチによって中央装置1210の中央コントローラと直接接続される。
【0056】
無線接続装置1232、1233、1241は互いに統合されて1つの仮想セル2(VC2)を形成する。
ここで、無線接続装置1232の第2処理モジュールと無線接続装置1233の第2処理モジュールは、中央装置1210のスイッチによって中央装置1210の第1処理モジュールと接続される。
また、無線接続装置1241は第3処理モジュールを含んでいるため、中央装置1220の中央コントローラと直接接続される。
【0057】
すなわち、無線接続装置1232及び無線接続装置1233が1つの独立した基地局として動作してもよく、無線接続装置1241が他の1つの独立した基地局として動作してもよい。
ここで、2つの基地局のそれぞれは、中央装置1210、1220と接続され、中央装置1210、1220は互いに接続されるため、3つの無線接続装置1232、1233、1241を統合して形成された1つの仮想セル2(VC2)は2つの独立した基地局を基に形成されたと見なすことができる。
また、無線接続装置1242と無線接続装置1243とは互いに統合されて仮想セル3(VC3)を形成して、無線接続装置1242に含まれた第2処理モジュールと無線接続装置1243に含まれた第2処理モジュールとはスイッチによって中央装置1220の第1処理モジュールに接続される。
【0058】
図13は、中央装置がなくても中央装置の機能を行う無線接続装置を含む通信システムを示す図である。
ここで、無線接続装置1310と無線接続装置1330のうち少なくとも1つは、中央装置の機能を行うことができるように設計されていることを仮定する。
図13を参照すると、中央装置なくても四個の無線接続装置1310、1320、1330、1340は互いに統合されて1つの仮想セル1(VC1)を形成する。
【0059】
ここで、無線接続装置1310及び無線接続装置1330のそれぞれは無線接続装置1320及び無線接続装置1340のそれぞれに対するマスタとして動作する。
無線接続装置1310と無線接続装置1320とは互いに統合されて独立的な1つの基地局として機能してもよく、無線接続装置1330と無線接続装置1340とも互いに統合されて独立的な他の1つの基地局として機能してもよい。ここで、2つの基地局は互いに統合されて1つの仮想セル1(VC1)を形成する。
【0060】
図14は、本発明の一実施形態に係る通信システムの動作方法を説明するための動作フローチャートである。
図14に関連して説明する前に、端末は無線接続装置(以下、RAU)2のセルカバレッジに属すると仮定する。
図14を参照すると、RAU1は端末に干渉を及ぼす。ここで、端末はRAU1による干渉を測定する。それだけではなく、端末はRAU2から端末へのチャネルを測定する。
【0061】
そして、端末は、要求されるデータ送信率、要求されるサービス品質(QoS)、RAU2から端末へのチャネル状態、又はRAU1による干渉の量に関する情報をRAU2に報告する。
このような様々な情報が収集されれば、中央装置、RAU1、及びRAU2のうち少なくとも1つは、RAU1のセル及びRAU2のセルを1つの仮想セルに統合するか、または2つの仮想セルに分離されるか否かを決定する。
もし、分離されれば、端末はRAU2と通常の方法に基づいて通信を持続する。
【0062】
一方、RAU1のセルとRAU2のセルとを統合するものと決定されれば、RAU2はセルの統合を知らせるためにメッセージ「merging ready」を送信する。ここで、端末は「merging ready」に応答して「merging ACK」をRAU2に送信する。
そして、RAU2は仮想セルに関する情報をメッセージ「merging cell info」に端末へ送信する。
【0063】
ここで、仮想セルに関する情報は、形成された仮想セルの識別子を含む。すなわち、統合されたセルが形成される場合、RAU1のセルの識別子及びRAU2のセルの識別子は仮想セルの識別子に統合される。したがって、端末は統合された仮想セルで移動してもハンドオーバーが要求されない。
【0064】
また、端末は、メッセージ「merging cell info」に応答してメッセージ「merging cell info ACK」を送信する。その後、中央装置、RAU1、及びRAU2はセルを統合して1つの仮想セルを形成する。
そして、RAU1及びRAU2は、端末との通信のために多様な類型の制御情報をブロードキャストし、その制御情報によって通信の初期化工程を実行する。
【0065】
図15は、本発明の一実施形態に係る中央装置及び無線接続装置が適用することができる例を示す図である。
図15を参照すると、建物内には複数の無線接続装置が設けられ、それら無線接続装置は中央装置に接続される。
ここで、中央装置は、インターネットと接続される。
図15に示したように、本実施形態は、様々な無線接続装置を要求する建物などに適用され得る。
【0066】
上述したような本発明に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。
コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの1つ、又はその組合せを含んでもよい。
媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。
【0067】
上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【0068】
310、320 分散アンテナシステム
710、1010、1110、1210、1220 中央装置
720 無線接続装置(RAU)
721〜726、1021〜1023、1121、1122、1231〜1233、1241〜1243、1310〜1340 無線接続装置(RAU)
730 仮想セル


【特許請求の範囲】
【請求項1】
中央装置であって、
複数の無線接続装置の複数のセルの内の少なくとも2つのセルを統合して少なくとも1つの仮想セルを形成するか、又は前記複数の無線接続装置のセルの内からそれぞれ少なくとも1つを分離して少なくとも1つの仮想セルを形成する中央コントローラと、
前記形成された少なくとも1つの仮想セルのために無線リソース制御(RRC)階層、メディアアクセス制御(MAC)階層、及び物理(PHY)階層における信号処理を行う複数の第1処理モジュールと、
前記無線接続装置の複数のセルが統合されるか分離されるかに応じて前記複数の無線接続装置と前記第1処理モジュールを接続するスイッチとを有し、
前記複数の無線接続装置のそれぞれは、第2処理モジュールを含み、
前記第2処理モジュールは、少なくとも1つのアンテナを用いて無線周波数(RF)信号を送受信することを特徴とする中央装置。
【請求項2】
前記中央コントローラは、前記複数の無線接続装置によってサーブ(served)される複数の端末の分布、前記複数の無線接続装置と前記端末との間のチャネル状態、前記端末に対するトラフィック量、及びこれらの組み合わせからなる一群から選択される少なくとも1つの条件に従って前記複数の無線接続装置の複数のセルを統合または分離することを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項3】
前記中央コントローラは、前記複数の無線接続装置と前記端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記トラフィック量に関する情報を管理するデータベースを含むことを特徴とする請求項2に記載の中央装置。
【請求項4】
前記中央コントローラは、前記端末の移動性に関連する情報を収集する移動性マネージャーを含むことを特徴とする請求項2に記載の中央装置。
【請求項5】
前記中央コントローラは、前記少なくとも1つの仮想セルを管理及び制御する仮想セルマネージャーを含むことを特徴とする請求項2に記載の中央装置。
【請求項6】
前記中央コントローラは、前記仮想セル間で発生する干渉を制御するセル間干渉コーディネーターを含むことを特徴とする請求項2に記載の中央装置。
【請求項7】
前記中央コントローラは、前記端末の優先度、又は要求されるサービス品質(QoS)を管理するQoSマネージャーを含むことを特徴とする請求項2に記載の中央装置。
【請求項8】
前記スイッチは、1つの特定仮想セルが1つの特定無線接続装置のセルに基づいて形成された場合、前記1つの特定無線接続装置に含まれた前記第2処理モジュールを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項9】
前記スイッチは、第1の無線接続装置のセルと第2の無線接続装置のセルとが1つの仮想セルに統合される場合、前記第1の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールと前記第2の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールとを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項10】
前記無線周波数信号と基底帯域信号との間で変換を行うRFモジュールは、前記第1処理モジュール又は前記第2処理モジュールのいずれか1つに含まれることを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項11】
前記複数の無線接続装置及び前記中央装置は、前記無線周波数信号又は前記基底帯域信号を送受信することを特徴とする請求項10に記載の中央装置。
【請求項12】
前記スイッチは、前記複数の無線接続装置のうち前記第1処理モジュール及び前記第2処理モジュールの両方を含む特定無線接続装置が存在する場合、前記特定無線接続装置を前記中央コントローラに直接接続することを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項13】
前記スイッチは、前記第2処理モジュールを含む前記特定無線接続装置と他の無線接続装置とが統合されて1つの仮想セルを形成する場合、前記特定無線接続装置に含まれる第2処理モジュールと前記他の無線接続装置に含まれた第2処理モジュールとを前記第1処理モジュールのいずれか1つに接続することを特徴とする請求項12に記載の中央装置。
【請求項14】
前記スイッチは、前記特定無線接続装置に含まれる第1処理モジュールと他の無線接続装置に含まれる前記第2処理モジュールとが接続され、前記特定無線接続装置と前記他の無線接続装置とで1つの仮想セルを形成する場合、前記特定無線接続装置に含まれる前記第1処理モジュールと前記他の無線接続装置に含まれる前記第2処理モジュールとを前記中央コントローラに直接接続することを特徴とする請求項12に記載の中央装置。
【請求項15】
前記中央装置は、他の中央装置と接続されることを特徴とする請求項1に記載の中央装置。
【請求項16】
前記中央装置に関連する特定無線接続装置のセルは、仮想セルを形成するために他の中央装置に関連する他の無線接続装置のセルと統合されることを特徴とする請求項15に記載の中央装置。
【請求項17】
端末の要求するデータ送信率、要求するサービス品質、チャネル状態、干渉量、及びこれらの組み合わせならなる一群から選択される少なくとも1つの条件に関する情報を複数の無線接続装置の内の少なくとも1つに送信するステップと、
前記端末に対する協調通信(Cooperative Communication)のために前記複数の無線接続装置のセルを統合して仮想セルを形成するか、又は、前記複数の無線接続装置のセルそれぞれを分離して仮想セルが形成する場合、前記仮想セルに関する情報を前記複数の無線接続装置の内の少なくとも1つから受信するステップと、
前記仮想セルにおいて、前記複数の無線接続装置と通信するために初期化を行うステップとを有することを特徴とする端末の動作方法。
【請求項18】
前記仮想セルに関する情報は、前記仮想セルの識別子を含むことを特徴とする請求項17に記載の端末の動作方法。
【請求項19】
前記複数の無線接続装置のセルの統合、又は分離を要請するステップをさらに有することを特徴とする請求項17に記載の端末の動作方法。
【請求項20】
請求項17に記載の端末の動作方法を実行するためのプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公表番号】特表2013−509776(P2013−509776A)
【公表日】平成25年3月14日(2013.3.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−536644(P2012−536644)
【出願日】平成22年6月11日(2010.6.11)
【国際出願番号】PCT/KR2010/003758
【国際公開番号】WO2011/052870
【国際公開日】平成23年5月5日(2011.5.5)
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【出願人】(595018972)コリア アドバンスト インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジ− (9)
【Fターム(参考)】