KR101097022B1 - 셀룰러 통신 시스템에서의 셀간 간섭의 완화를 위한 방법및 장치 - Google Patents

Abstract

3GPP 셀룰러 통신 시스템에서의 셀간 및 셀내 간섭의 완화를 위한 방법(400) 및 장치로서, 상기 시스템의 셀에서의 수신기에서, 상기 셀에서의 제1 채널에 대하여 제1 채널 전달 함수(A (1)를 나타내는 신호를 도출하는 단계; 상이한 셀에서 기원하는 적어도 제2 채널에 대하여, 셀 특유 스크램블링 코드(S)를 도출하고, 채널 임펄스 응답(H)을 도출하고, 채널화 코드(C)를 도출하는 것에 기초하여, 제2 채널 전달 함수를 나타내는 신호(A (2...M)를 도출하는 단계; 및 상기 제1 및 제2 신호들을 사용하여 다중-사용자 검출을 수행하는 단계를 포함한다. 채널화 코드는 미지이며, 대체 채널화 코드는 바람직하게는 대체된다. 기술은 다운링크 및 업링크 모두에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이것은 셀내 간섭 및 셀간 간섭 모두가 완화된다는 이점을 제공한다.

Description

셀룰러 통신 시스템에서의 셀간 간섭의 완화를 위한 방법 및 장치{METHOD AND ARRANGEMENT FOR MITIGATION OF INTERCELL INTERFERENCE IN A CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 셀룰러 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 기술을 채용하는 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 분야에서, CDMA 다중 사용자 검출기(Multiuser detector, MUD)가 셀내 및 셀간 간섭 모두를 완화시킬 수 있다는 것이 인식되어 왔다. 셀간 간섭의 완화의 하나의 문제점은 항상 주위의 간섭하는 셀들로부터의 정보의 유용성이었다. 만족스런 성능 레벨을 가능하게 하기 위하여, 이 문제점은 적시적으로 그리고 충분히 정확해야 하며, 그렇지 않으면 성능에 심각하게 영향을 줄 수도 있다.

그러나, 불행히도, 많은 CDMA 시스템에서, 요구되는 정보로의 액세스의 획득은, 관심있는 셀로만 특정되므로 일반적으로 액세스 불가능한 높은 계층의 메시징에서 통상적으로 전달되므로, 상당히 어렵다. 이 시나리오 하에서, MUD가 셀내 간섭만을 고려하고, 셀간 간섭은 부가적인 노이즈원으로서 취급된다는 통상적인 가정이 행해진다. 결국, 그 결과로서 성능에 문제점을 갖는다.

따라서, 셀룰러 통신 시스템에서 셀간 간섭의 완화에 대한 방법 및 장치가 유리할 것이다. 여기서, 상술된 단점(들)이 경감될 수도 있다.

따라서, 본 발명은 바람직하게는 단독으로 또는 임의의 조합으로 상술된 단점들 중 하나 이상을 완화하고 경감하거나 제거하기 위함이다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 청구항 1에 청구된 바와 같이 셀룰러 통신 시스템에서의 간섭 완화를 위한 방법이 제공된다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 청구항 17에 청구된 바와 같이 셀룰러 통신 시스템에서의 간섭 완화를 위한 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명이 사용될 수도 있는 3GPP 무선 통신 시스템을 도시하는 개략 블록도이다.

도 2는 본 발명을 이용하는 다중-사용자 검출기(MUD)를 도시하는 개략 블록도이다.

도 3은 도 1의 시스템에서의 데이터 버스트를 도시하는 개략 블록도이다.

도 4는 도 1의 시스템에서의 셀내 및 셀간 간섭을 완화하기 위하여, 도 2의 MUD에서 수행되는 방법을 도시하는 개략 블록도이다.

본 발명을 사용하는 셀룰러 통신 시스템에서의 셀간 및 셀내 간섭의 완화를 위한 하나의 방법 및 장치는 첨부된 도면을 참조하여 예로써만 설명된다.

(바람직한 실시예(들)의 설명)

본 발명의 다음의 바람직한 실시예는 TDD 모드에서 동작하는 UMTS 무선 액세스 네트워크(UTRAN) 시스템의 컨텍스트에서 설명될 것이다. 우선 도 1을 참조하여, 통상적인 표준 UMTS 무선 액세스 네트워크(UTRAN) 시스템(100)은, 단말/사용자 장치 도메인(110); UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 도메인(120); 및 코어 네트워크 도메인(130)을 포함하는 것으로 편리하게 간주된다.

단말/사용자 장치 도메인(110)에서, 단말 장치(TE)(112)는 유선 또는 무선 R 인터페이스를 통하여 이동 장치(ME)(114)에 접속된다. ME(114)는 또한 사용자 서비스 식별 모듈(USIM)(116)에 접속되고, ME(114) 및 USIM(116)은 함께 사용자 장치(UE)로서 간주된다(또는 보다 일반적으로는, 원격국으로서 간주된다). UE(118)는 무선 Uu 인터페이스를 통하여 무선 액세스 네트워크 도메인(120)에서 노드 B(기지국)(112)과 통신한다. 무선 액세스 네트워크 도메인(120) 내에, 노드 B(122)는 lub 인터페이스를 통하여 무선 네트워크 제어기(RNC)(124)와 통신한다. RNC(124)는 lur 인터페이스를 통하여 RNC(미도시)와 통신한다. 노드 B(122)와 RNC(124)는 함께 UTRAN(126)를 형성한다. RNC(124)는 lu 인터페이스를 통하여 코어 네트워크 도메인(130)에서 동작하는 GPRS 서비스 노드(SGSN)(132)와 통신한다. 코어 네트워크 도메인(130) 내에, SGSN(132)는 Gn 인터페이스를 경유하여 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN)(134)와 통신하고, SGSN(132) 및 GGSN(134)은 각각 Gr 인터페이스 및 Gc 인터페이스를 통하여 홈 로케이션 레지스터(HLR) 서버(136)와 통신한다. GGSN(134)는 Gi 인터페이스를 통하여 공중 데이터 네트워크(138)와 통신한다.

따라서, 요소들 RNC(124), SGSN(132), 및 GGSN(134)은 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 액세스 네트워크 도메인(120)과 코어 네트워크 도메인(130)에 걸쳐 구분되는 개별적이고 분리된 유닛들(이들 자신의 각 소프트웨어/하드웨어 플랫폼에서)로서 통상적으로 제공된다.

RNC(124)는 다수의 노드 B(122)에 대한 리소스들의 제어 및 할당을 담당하는 UTRAN 요소이며, 통상적으로 50개 내지 100개의 노드 B는 하나의 RNC에 의하여 제어될 수도 있다. RNC는 또한 에어 인터페이스를 통하여 사용자 트래픽의 신뢰성있는 전달을 제공한다. RNC는 핸드오버를 지원하기 위하여 서로 통신한다( lur 인터페이스를 통하여).

SGSN(132)는 세션 제어 및 HLR로의 인터페이스를 담당하는 UMTS 코어 네트워크 요소이다. SGSN은 개별 UE의 위치를 추적하고, 시큐리티 기능과 액세스 제어를 수행한다. SGSN은 많은 RNC에 대하여 큰 중앙 집중식 제어기이다.

GGSN(134)는 궁극적인 목적지(예컨대, 인터넷 서비스 프로바이더 - ISP)에 대하여 코어 패킷 네트워크 내에 사용자 데이터를 집중하고 터널링하는 것을 담당하는 UMTS 코어 네트워크 요소이다.

이러한 UTRAN 시스템 및 그 동작은 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 유용한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.401, 3GPP TS 23.060, 및 관련 문서에 보다 완전하게 설명되어 있고, 여기서 보다 상세하게 설명할 필요는 없다.

다음의 설명에서, 셀내 및 셀간 간섭 모두를 완화시키기 위하여 MUD(UE 에서 및/또는 노드 B에서)의 동작을 인에이블하는 필수적인 정보를 획득하는 방법을 설명한다. 설명된 바와 같은 본 방법은 3GPP TDD 모드에 기초하나, 다른 통신 시스 템에 용이하게 적용될 수 있다. 본 발명은 업링크 및 다운링크 모두에 적용될 수 있다는 것이 이해된다.

우선, 셀간 및 셀내 간섭 모두를 다루는 MUD에 의하여 요구되는 정보를 정의한다. 다음, 정보를 소집하는 것에 의한 프로세스를 설명한다. 마지막으로, 전체 방법을 설명한다.

셀들의 수를 M 으로 정의하고, 각 셀은 K ^(m) 물리 채널들을 갖는다고 가정한다. 물리 채널, k 는 연관된 데이터 시퀀스

를 가지며, 여기서 N 은 데이터 심볼들의 수이며, (.)^T는 이항(transposition)을 나타낸다. 각 데이터 심볼

(여기서 n = 1... N )은 다음과 같이 정의된 고유 셀 특유 벡터로 곱해진다.

통상적인 방식으로의

와

의 콤포넌트 와이즈 곱(component wise product)은

으로 나타내며, 여기서

은 벡터 길이이며, 일반적으로 확산 인자로서 칭해지며, L 은 스크램블링 시퀀스의 길이이다.

셀 m 에서 물리 채널 k 는 연관된 채널 임펄스 응답

을 가지고,

을 정의하고, 여기서 *는 컨벌루션을 나타낸다. 수신된 시퀀스는 가산성 가우시안 노이즈 시퀀스

에 의하여 섭동된

시퀀스의 합이며, 영 평균(zero mean)과 공분산(covariance) 매트릭스는 R_n = E(nn^H)이다. 수신된 시퀀스는 다음과 같이 쓸수 있다.

e = Ad + n

여기서,

와 전달 함수 매트릭스

는

에 의하여 주어지며,

이다.

셀내 간섭만을 완화시키기 위하여 UE는 셀 m = 1에 접속되고, 수신측은 매트릭스 A⁽¹⁾ 을 추정한다고 가정한다. 셀간 간섭의 완화를 위하여, 남아있는 M - 1 매트릭스들은 A⁽²⁾,...A^(M) 로 추정된다. A⁽¹⁾ 에 대하여, 수신기에는 항상, 일반적으로 높은 레벨 시그널링을 통하여 충분한 정보가 제공된다. 불행히도, 셀들 m = 2... M 에 대하여, 요구되는 데이터가, 셀 특유인 높은 계층 메시지에 통상적으로 임베딩되므로, 이 정보는 수신기에 용이하게 사용 가능하지 않다.

다음 섹션에서, 셀 m = 1 에서의 수신기가 충분한 정보를 획득하여 A⁽²⁾,...A^(M) 의 추정을 허용하는 방법을 설명한다.

따라서, 다음은, 전달 함수 매트릭스 A^(m) 의 형태의 신호가 어떻게 수신기의 셀과는 상이한 셀 m 에 대하여 판정될 수도 있는 지를 설명한다. 전달 함수 매트릭스는 셀 특유 스크램블링 코드, 채널 임펄스 응답의 형태의 제1 코드와, 채널화 코드의 형태의 제2 코드에 응답하여 결정된다. 스크램블링 코드 재-사용은 셀룰러 통신 시스템에서 사용될 수도 있고, 셀 특유 스크램블링 코드는 셀룰러 통신 시스템에 반드시 고유하지 않다는 것이 이해될 것이다.

정보 획득

바람직한 실시예의 다음 설명이 다운링크 동작에 특정적이라도, 당업자는 동일한 알고리즘이 업링크에 또한 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

매트릭스 A^(m) 는 벡터 b ^(k,m) 로부터 구성되며, 여기서 k = 1... K ^(m) 이며, 3가지 성분, 즉

· 셀 특유 스크램블링 코드 S^(m)

· 채널 임펄스 응답 h^(k,m)

· 채널화 코드

로 구성된다.

상기 성분들은 종래의 FDD(Frequency Division Duplex) CDMA 시스템으로부터의 등가물, 즉 PN(Pseudo-random Noise) 처리의 컨텍스트에서의 채널화 코드와 셀 특유 스크램블링 코드에 의하여 대체될 수 있다는 것을 보여준다는 것은 명백하다. 따라서, b^(k,m) 를 구성하는 상기 3가지 성분들을 구함으로써, 매트릭스 A^(m) 를 구성하기 위하여 성분들 모두를 가진다. m = 2...M 인 경우, 즉 셀간 간섭 경우에서 수신기가 어떻게 이들 3가지 성분들을 획득하는 지를 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 다중-사용자 검출기(200)(UE 및/또는 노드 B에서 수신기에 존재할 수도 있는)는, 구체적으로는 셀 특유 스크램블링 코드 S^(m) 인 제1 코드를 유도하기 위한 모듈(210), 채널 임펄스 응답 h^(k,m) 을 유도하기 위한 모듈(220), 구체적으로는 채널화 코드

인 제2 코드를 유도하기 위한 모듈(230), 및 모든 M 셀들에서 MUD를 수행하기 위한 모듈(240)을 포함한다.

셀 특유 스크램블링 코드 S^(m)

핸드오버 절차의 일부로서, UE는 이웃 셀들을 연속적으로 모니터링하도록 요구된다. 이 동작을 지원하기 위한 정보는, 모든 셀들에게 항상 송신되는 브로드캐스트 신호의 표현으로 높은 계층들에 의하여 제공된다. 이 정보는, 본질적으로 셀 식별자들의 리스트인 주파수-내(intra-frequency) 이웃 리스트의 형태를 취한다. 셀 식별자는 셀 파라미터로 칭하며, 3GPP에서 그 값은 0...127의 범위를 취한다(www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.223 참조). 이웃 리스트에서의 주파수-내 셀들의 최대 수는 32이며, 31개의 이웃 셀들을 의미한다. 통상적으로 3GPP에서, 리스트에 정의된 셀 파라미터들의 수는 M = 10이고, 이 예에서 9개의 이웃 셀들을 가지고, 또는 잠재적으로 9개의 셀간 간섭자를 갖는다. 단순성을 위하여, UE 접속된 셀에 대응하는 셀 파라미터는 m =1 로 매핑된다는 것을 전체적으로 가정한다.

주파수-내 셀을 식별하는 것은 물론, 셀 파라미터는 또한 물리 계층 측정을 위한 지원을 가능하게 하는 부가적인 정보를 간접적이긴 하나 제공하는 데 사용된다. 각 셀 파라미터는 고유 셀 특유 스크램블링 코드 S^(m) 와 고유 셀 특유 기본 미드앰블 코드 m^(m) 와의 연관성을 갖는다.

3GPP의 컨텍스트에서, www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트에서 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.223에 셀 파라미터, 셀 특유 스크램블링 코드, 및 셀 특유 기본 미드앰블 코드 간의 매핑이 정의되어 있다.

따라서, 일부 실시예들에서, 이웃 리스트는 주어진 셀에 대하여 결정될 수도 있고, 이웃 셀들은 셀 식별자들에 의하여 정의된다. 셀 식별자들과 셀 특유 스크램블링 코드들 간의 매핑이 존재하는 실시예에서, 상이한 셀을 위한 셀 특유 스크램블링 코드는 현재 셀 내에 제공된 이웃 리스트의 셀 식별자로부터 단순하게 결정될 수도 있다.

마찬가지로, 셀 식별자들과 기본 미드앰블 코드들 간의 매핑이 존재하는 실시예들에서, 상이한 셀에 사용되는 기본 미드앰블 코드는 현재 셀 내에 제공된 이웃 리스트의 셀 식별자로부터 단순하게 결정될 수도 있다.

셀 특유 스크램블링 코드 및/또는 기본 미드앰블 코드들은 셀룰러 통신 시스템 내에서 재사용될 수도 있으나, 이들은 재사용 패턴 내에서 통상적으로 고유할 것이므로 수신기들이 스크램블링 코드 및/또는 미드앰블에 의하여 상이한 셀들로부터 신호들을 구별하도록 한다는 것이 이해될 것이다.

유사한 프로세스가 업링크 경우에 대하여 또한 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 네트워크 관리자는 기지국 수신기에, 간섭하는 셀들의 이웃 리스트를 제공한다.

채널 임펄스 응답 h^(k,m)

도 3에 도시된 바와 같이, 3GPP 버스트(300)는 2개의 데이터 심볼 필드(310, 330), 미드앰블 시퀀스(320), 및 가드 기간(guard period)(340)으로 구성된다. 3GPP에 대한 버스트 구성의 보다 상세한 사항은 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221에 주어지며, 여기서 더 설명할 필요는 없다.

미드앰블 시퀀스가 송신에 포함되는 UMTS 셀룰러 통신 시스템을 위한 실시예에 현재의 설명의 초점이 맞추어 지지만, 다른 트레이닝(training) 데이터 시퀀스도 예컨대 다른 실시예들에서 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 포스트앰블들 및/또는 프리앰블들이 대안적으로 또는 부가적으로 사용될 수도 있다.

미드앰블 시퀀스는 셀 특유 기본 미드앰블 코드 m^(m) 의 시프트 버전을 취함으로써 구성된다. 이 프로세스는 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221에서 정의되며, 여기서 더 설명할 필요는 없다.

상술된 바와 같이, 이웃 셀을 위한 기본 미드앰블 코드 m^(m) 는 현재 셀의 이웃 리스트의 대응하는 셀 식별자로부터 결정될 수도 있다.

타임 슬롯에서 지원되는 동시 미드앰블 시퀀스들의 최대 수는 파라미터 K_cell 에 의하여 정의된다. 3GPP TDD 모드에서(www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221 참조), 정의된 K_cell 의 5개의 값들, 16, 8, 4, 6 및 3이 있다. 수신기는 모든 m 셀들에 대한 채널 추정을 제공하도록 요구된다. 설명된 바와 같이, 이 작업을 수행하도록 요구되는 정보는 셀 특유 기본 미드앰블 코드 m^(m) 의 표현으로 셀 식별자(셀 파라미터)를 통하여 다시 제공된다.

채널 추정의 프로세스는 셀 특유 기본 미드앰블 코드 m^(m) 를 갖는 수신된 미드앰블 시퀀스의 컨볼루션을 요구한다. 이들 기술들은 잘 공지되어 있으며, 공개된 문헌에서 찾아 볼 수 있다. 채널 추정을 위하여 채용된 알고리즘은 모든 M 셀들에 대하여 사용된다. 셀 m 에 대하여, 채널 추정자는 셀 특유 기본 코드 m^(m) 로 프로그래밍된다. 채널 임펄스 응답 h^(k,m) 은 셀 특유 기본 미드앰블 코드 m^(m) 와 수신된 미드앰블 시퀀스를 상관시킴으로써 유도된다.

따라서, 수신기는 현재 셀에서 이웃 리스트의 셀 식별자로부터 상이한 셀에 대하여 기본 미드앰블 코드 m^(m) 를 초기에 결정할 수도 있다. 다음, 수신된 신호의 미드앰블 시퀀스는 이 기본 미드앰블 코드 m^(m) 로 컨볼루션되어, 채널 추정을 행한다(채널 임펄스 응답).

채널화 코드

M -1 셀들에서 사용되는 채널화 코드는 미드앰블 시퀀스와 채널화 코드의 인덱스 간의 미리 결정된 연관성을 사용함으로써 획득된다. 이 매핑은 수신기에 아프리오리(a priori)로 알려져 있다.

특히, 수신기는 우선 상이한 셀에 대하여 기본 미드앰블 코드 m^(m) 를 결정할 수도 있다. 다음, 특정 채널에 대하여 실제 미드앰블 시퀀스를 결정하도록 진행할 수도 있고, 최종적으로 미드앰블 시퀀스와 채널화 코드들 간의 알려진 매핑으로부터 채널화 코드를 결정할 수도 있다. 특정 채널의 미드앰블 시퀀스는 수신된 신호를 갖는 기본 미드앰블 코드 m^(m) 의 컨벌루션으로부터 결정될 수도 있다.

구체적으로, 가능한 미드앰블 시퀀스가 기본 미드앰블 코드 m^(m) 의 시프트된 버전에 대응하므로, 컨벌루션은 현재 미드앰블 시퀀스와 기본 미드앰블 코드 m^(m) 간의 오프셋의 표시를 제공하여, 미드앰블 시퀀스가 결정되도록 할 수도 있다. 따라서, 수신기는 모든 가능한 미드앰블 시퀀스에 대응하는 모든 가능한 오프셋들에 대하여 수신된 신호와 상기 수신된 신호를 컨벌루션할 수도 있다. 주어진 오프셋에 대한 컨벌루션이 주어진 임계값보다 큰 값을 생성하면, 이것은 대응하는 미드앰블 시퀀스가 수신된 신호에 존재한다는 것을 나타낸다. 컨벌루션이 임계값보다 작은 값을 생성하면, 이것은 대응하는 미드앰블 시퀀스가 수신된 신호에 존재하지 않는다는 것을 나타낸다. 따라서, 그룹의 개별 미드앰블 시퀀스는 기본 미드앰블 코드 m^(m) 를 사용하여 컨벌루션에 기초하여 검출될 수도 있다.

미드앰블 시퀀스를 결정하는 데 사용되는 컨벌루션은 채널 추정을 결정하는 데 사용되는 것과 특히 동일할 수도 있다.

보다 자세하게는, 수신된 신호에서의 미드앰블 시퀀스의 존재는 또한 그 연관된 채널화 코드들의 존재를 의미할 수도 있다. 3GPP의 컨텍스트에서, 이 연관성은 디폴트 미드앰블 할당 스킴으로서 칭하고, 이 연관성은 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221에 정의되어 있다. 본 문서에서 5개의 매핑이 정의되어 있고, 각 매핑은 K_cell 로서 칭하며, 여기서 K_cell 파라미터는 셀 특유이다. 이 바람직한 실시예의 컨텍스트에서, K_cell 은 또한 네트워크-방식으로 적용된다는 것이 가정된다.

K _cell 파라미터는 16, 8, 4, 6 및 3의 5개 값들을 취할 수 있다. K _cell 의 값은 타임 슬롯 당 동시 미드앰블 시퀀스들의 최대 수에 관련된다. 채널화 코드 인덱스 K _cell 와 미드앰블 시퀀스 수 간의 관계(www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221에 정의된 바와 같이)는 다운링크 경우에 대하여 이하 테이블 1에 주어진다. 유사한 테이블 또한 업링크(UK) 경우에 대하여 존재한다는 것이 이해될 것이다.

테이블 1

예

K _cell = 4 라고 가정하고, 미드앰블 시퀀스 3이 검출된다. 다음, 상기 테이블에 따르면, 채널화 코드 5, 6, 7 및 8이 잠재적으로 존재할 수 있다. 다음, 미드앰블 시퀀스는 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.221에 따라 검출되었으므로, 적어도 하나의 채널화 코드가 또한 존재해야 한다. 이 문서로부터, 이 채널화 코드는 채널화 코드의 허용된 세트에서의 최저 인덱스이며, 이것은 1차 코드(primary code)로서 칭한다. 상기 예에서, 1차 코드는 인덱스 번호 5를 갖는 채널화 코드이다.

따라서, 신호에서의 특정 미드앰블 시퀀스의 검출은 채널에 대하여 사용될 수도 있었던 채널화 코드의 그룹을 직접 나타낼 것이다.

16에 동일한 K_cell 에 대하여, 각 미드앰블 시퀀스와 각 채널화 코드

간에 고유한 매핑이 존재한다는 것은 명백하다. 따라서, 이 예에 대하여, 채널화 코드의 식별은 송신시 사용되었던 특정 미드앰블 시퀀스의 결정으로부터 단순히 따를 것이다.

그러나, 이러한 고유한 매핑은 16에 동일한 K _cell 에 대해서만 발생한다. 다른 값들에 대하여, 미드앰블 시퀀스는 이웃 셀과 연관된 복수의 채널화 코드들에 공통이다. 구체적으로, 8, 4, 6 및 3에 동일한 K _cell 에 대하여, 상기 예는, 1차 채널화 코드와 미드앰블 시퀀스 사이에 고유한 매핑 만이 존재한다는 것을 나타낸다. 상기 예로 돌아와서, 이 상태에서, 우리가 처리할 다른 정보가 없고, 따라서 채널화 코드 6, 7 및 8의 존재에 대한 불확실성이 남게 된다.

일부 실시예들에서, 전달 함수 매트릭스 A^(m) 는 활성 미드앰블 시퀀스들과 연관된 모든 채널화 코드들로 구성될 수도 있다. 그러나, 채널화 코드들이 존재하지 않으면, 성능 열화가 나타날 것이다. 다른 가능성은 K_cell 의 값을 16으로 제한하는 것이다.

다음에서, 많은 실시예들에서 향상된 성능을 제공하는 또다른 옵션을 설명한다. 따라서, 이하의 섹션은 모든 K _cell 값들을 지원하면서 문제점에 대한 해법을 제공한다.

예에서, 특정 채널화 코드를 직접 사용하기 보다, 전달 함수 매트릭스를 생성하는 데 사용되는 공통의 대체 코드가 유도된다. 공통의 대체 코드는 다음에서 시험적 채널화 코드(tentative channelisation code)로 칭한다.

시험적 채널화 코드

3GPP(www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.223 참조)에 채용된 채널화 코드들은, 상이한 확산 인자들에서 직교성 보존의 요구로부터 생겨난 고도의 구성을 나타낸다. 이 고유의 구성을 사용하여, 1차 채널화 코드에 기초한 대체 채널화 코드들을 구성할 수 있다. 따라서, 그룹에서 상이한 채널화 코드들 간의 관계의 특성을 이용하는 대체 채널화 코드들이 전달 함수 매트릭스의 발생을 위한 유용한 코드를 제공하기 위하여 사용될 수도 있다.

특히, 1차 채널화 코드보다 낮은 확산 인자를 갖는 대체 코드가 사용된다. 낮은 확산 인자는 그룹의 채널화 코드들에 공통인 코드가 선택되도록 하고, 이로써 효율적인 다중 사용자 검출을 허용하는 전달 함수 매트릭스가 생성되도록 한다.

테이블 2는 K _cell , 미드앰블 시퀀스, 및 시험적 코드 확산 인자 간의 관계를 상세히 나타낸다.

테이블 2

1차 채널화 코드와 같이, 시험적 채널화 코드는 www.3gpp.org의 3GPP 웹사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.223에 정의된 직교의 가변 확산 인자(Orthogonal Variable Spreading Factor, OVSF) 트리로부터 유도된다. 시험적 채널화 코드의 인덱스는 1차 채널화 코드 인덱스와 시험적 채널화 코드의 확산 인자 모두로부터 유도된다. 인덱스는 다음 식으로 주어지며,

여기서,

는 시험적 채널화 코드의 확산 인자이고, k _p 는 1차 채널화 코드의 인덱스이다. 코드 인덱스와 확산 인자가 주어져, 시험적 채널화 코드가 획득된다.

특정 미드앰블 시퀀스와 연관된 채널화 코드 시퀀스는 이제 시프트된 연관된 시험적 채널화 코드 시간으로 대체된다. 다음과 같이 표현한다.

알 수 있는 바와 같이,

의 변형된 버전은 여전히 동일한 길이이나, 넌-제로(non-zero) 요소들 수는 시험적 채널화 코드

의 길이와 동일하다.

의 남아있는 요소들은 영으로 대체된다. 이전 예에 대하여, www.3gpp.org의 3GPP 웹 사이트로부터 사용 가능한 3GPP 기술 명세서 문서 3GPP TS 25.223과 3GPP TS 25.221의 컨텍스트에서, 매핑이 다음과 같이 주어진다.

여기서,

= 4, k _p = 5, 및 K _cell = 4이다.

따라서, 수신기는 현재 셀 내에 사용 가능한 정보에만 기초하여 이웃 셀들에 대하여 스크램블링 코드, 채널 임펄스 응답 및 채널화 코드(또는 대체 코드)를 결정할 수도 있다. 이것은 수신기가 이웃 셀들에 대하여 채널 전달 매트릭스를 결정하도록 하고, 따라서 수신기는 K _cell 의 모든 값들에 대하여 모든 M 셀들에 MUD를 수행하기 위한 충분한 정보를 갖는다. 따라서, 현저하게 향상된 간섭 완화가 부가적인 정보가 셀들 간에 통신될 것을 요구하지 않고 달성될 수도 있다.

요구시, 검출된 심볼드은 GB 특허 출원 0125484.6에 설명된 바와 같이, OVSF 코드 데시메이션(decimation)의 원리를 사용하여 MUD의 출력에서 재구성될 수 있다.

시험적 채널화 코드들은, 이웃 셀들로부터의 간섭자들이 이들의 수신된 미드앰블 파워가 미리 결정된 임계값을 초과하면 활성으로 간주된다는 것에 기초하여, 미리 결정된 매핑을 사용하여 코드들을 간섭하는 이웃 셀을 추정함으로써 유도될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

브로드캐스트 /멀티캐스트 송신에의 적용

다운링크 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 송신이 공통 가입자 서비스에 대하여 네트워크 방식으로 적용될 때, 그리고 동일한 물리적 파라미터들이 전체적으로 사용될 때, UE들은 셀간 및 셀내 간섭의 MUD를 인에이블링하기 위하여 아프리오리(a priori)로 충분한 정보를 안다. 이 상태에서, 동일한 정보가 모든 셀들에서 송신되므로, UE는 하나보다 많은 셀로부터 획득된 공통의 정보로부터 최적의 신호를 조합하거나 선택할 수 있다. 당업자는 여기에 설명된 방법 및 기술이 본 예에서 균등하게 적용 가능하다는 것을 이해할 것이다.

방법

또한 도 4를 참조하여, M 셀들의 MUD의 방법(400)은 다음의 일련의 단계들에 기초하며, 단계 번호는 도면에 도시된 번호이다.

410 - 수신기는 브로드캐스트 신호로부터 이웃 리스트를 획득하여, 셀 특유 스크램블링 코드들 S^(m) 과 기본 미드앰블 코드들 m^(m) 의 연관된 리스트를 구성한다. 셀 특유 스크램블링 코드들 S^(m) 과 기본 미드앰블 코드들 m^(m) 은 이웃 리스트의 셀 식별자로부터 특정적으로 결정된다.

420 - 디폴트 미드앰블 할당 스킴이 인에이블되면, M 셀들에 대한 MUD 가 수행된다. 그렇지 않으면, 셀 m = 1에 대한 MUD 가 수행된다. 다른 매핑이 존재할 수도 있고, 여기에 설명된 디폴트 미드앰블 할당 스킴이 한 예인 것을 이해할 것이다.

430 - 기본 미드앰블 코드들 m^(m) 을 이용하여, 수신기는 모든 M 셀들에 대한 채널 추정을 수행한다. 각 셀은 K_cell 채널 추정을 생성한다. 셀 m 에 대하여, 길이 K_cell 의 불 벡터(Boolean vector)는 활성 미드앰블 시퀀스의 존재를 정의하고, 여기서 1은 활성을, 0은 비활성을 의미한다. 미드앰블 시퀀스의 존재는, 연관된 채널 추정에서의 파워와 미리 결정된 임계값을 비교함으로써 결정된다.

440 - 셀 m 에 대하여, 활성 1차 채널화 코드들의 리스트는 활성 미드앰블 시퀀스들의 연관된 리스트를 사용하여 결정된다. 미드앰블 시퀀스와 채널화 코드들

의 연관성은 미리 결정된 매핑들을 통하여 아프리오리로 수신기에 알려져 있다. 활성 채널화 코드들은 모든 m 에 대하여 결정된다.

K _cell 이 16이지 않으면, 수신기는 미드앰블 시퀀스에 연관된 채널화 코드들 을, 시험적 채널화 코드에 기초한 시퀀스로 대체한다.

450 - 상기 단계들로부터 획득된 정보를 사용하여, 수신기는 셀 m의 전달 함수 매트릭스 A^(m) 에 대한 시퀀스들 b^(k,m) 를 구성하는 데 충분한 정보를 가지며, 따라서 조합된 전달 함수 매트릭스 A를 구성한다.

460 - 수신기는 조합된 전달 함수 매트릭스 A 에 기초하는 모든 M 셀들에 MUD를 수행한다. MUD의 예는, Klein, A., Kaleh, G.K., 및 Baier, P.W.; 'Zero Forcing and Minimum Mean-Square-Error Equalization for Multiuser Detection in Code-Division Multiple-Access Channels', IEEE Trans VT, VOL. 45, No. 2,1996년 5월, pp276-287 에 제공된다.

셀룰러 통신 시스템에서의 셀간 간섭의 완화를 위한 상술된 방법은 송신기(들) 및/또는 UE에서의 프로세서들(미도시)에서 구동하는 소프트웨어에서 실행될 수도 있고, 소프트웨어는 자기 또는 광학 컴퓨터 디스크와 같은 임의의 적합한 데이터 캐리어(또한 미도시)에서 전달되는 컴퓨터 프로그램 요소로서 제공될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

셀룰러 통신 시스템에서 셀간 간섭의 완화를 위한 상술된 방법은, 예컨대 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Intergrated Circuit)와 같은 집적 회로(미도시)의 형태로, 하드웨어에서 대안적으로 수행될 수도 있다는 것이 또한 이해될 것이다.

상술된 셀룰러 통신 시스템에서 셀간 간섭의 완화를 위한 방법 및 장치는, 셀내는 물론 셀간 간섭이 완화된다는 이점을 제공한다는 것이 이해될 것이다.

명확성을 위하여 상기 설명은 상이한 기능 유닛 및 프로세서들에 참조하여 발명의 실시예들을 설명하였다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 상이한 기능적 유닛들 또는 프로세서들 간의 임의의 적합한 기능성의 배치가 본 발명을 손상시키지 않고 사용될 수도 있다는 것이 명백할 것이다. 예컨대, 개별 프로세서들 또는 제어기들에 의하여 수행되는 도시된 기능성은 동일한 프로세서 또는 제어기들에 의하여 수행될 수도 있다. 따라서, 특정 기능적 유닛으로의 참조는, 엄격한 논리적 또는 물리적 구성 또는 조직을 나타낸다기 보다는, 설명된 기능성을 제공하기 위한 적합한 수단에 대한 참조로서만 보여지기 위함이다.

본 발명이 일부 실시예들과 연관하여 설명되었으나, 여기에 나타낸 특정 형태에 한정하고자 함이 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의하여만 제한된다. 또한, 특징이 특정 실시예들과 연관되어 설명되어도, 당업자는 설명된 실시예들의 다양한 특징들이 본 발명에 따라 조합될 수도 있다는 것을 인식할 것이다. 청구항에서, "포함" 용어는 다른 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

또한, 개별적으로 리스트되었지만, 복수의 수단들, 요소들 또는 방법 단계들은, 예컨대 단일 유닛 또는 프로세서에 의하여 실행될 수도 있다. 또한, 개별 특징들은 상이한 청구항들에서 포함될 수도 있어도, 이들은 가능하게는 유리하게 조합될 수도 있고, 상이한 청구항들에서의 포함은, 특징들의 조합이 실행 가능 및/또는 유리하지 않다는 것을 내포하지 않는다. 또한, 청구항의 한 범주에서의 특징의 포함은 이 범주로의 제한을 내포하는 것이 아니라, 특징이 적절한 다른 청구항 범주에 균등하게 적용 가능하다는 것을 나타낸다. 또한, 청구항의 특징의 순서는 특징들이 동작되어야 하는 임의의 특정 순서를 내포하지 않고, 특히 방법 청구항에서의 개별 단계들의 순서는 단계들이 이 순서로 수행되어야 한다는 것을 내포하지 않는다. 오히려, 단계들은 임의의 적합한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 단일의 참조는 복수를 배제하지 않는다. 따라서, "하나의", "제1", "제2" 등은 복수를 배제하지 않는다.

Claims (39)

1. 셀룰러 통신 시스템에서의 간섭 완화를 상기 시스템의 셀의 수신기에서 수행하는 방법으로서,

   상기 셀의 제1 채널에 대하여, 상기 제1 채널의 전달 함수 매트릭스(transfer function matrix)를 나타내는 제1 신호를 도출하는 단계;

   상이한 셀에서 기원하는 적어도 하나의 제2 채널에 대하여,

   수신된 이웃 리스트(neighbour list)로부터 상기 상이한 셀의 셀 식별자를 도출하는 단계와,

   상기 상이한 셀의 상기 셀 식별자에 응답하여 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하는 단계와,

   상기 상이한 셀의 상기 셀 식별자에 응답하여 상기 상이한 셀과 연관된 복수의 채널화(channelisation) 코드에 공통인 트레이닝(training) 데이터 시퀀스를 도출하는 단계와,

   상기 트레이닝 데이터 시퀀스에 응답하여 채널 임펄스 응답을 도출하는 단계와,

   상기 트레이닝 데이터 시퀀스에 응답하여 복수의 채널화 코드에 대한 공통의 대체 코드인 채널화 코드를 도출하는 단계에 기초하여,

   상기 제2 채널의 전달 함수 매트릭스를 나타내는 제2 신호를 도출하는 단계; 및

   상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 사용하여 다중-사용자 검출을 수행하는 단계

   를 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 상이한 셀에서 기원하는 복수의 채널들에 대한 전달 함수를 나타내는 전달 함수 매트릭스를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 트레이닝 데이터 시퀀스를 도출하는 단계는, 상기 셀 식별자에 응답하여 기본 미드앰블(midamble) 코드를 결정하는 단계와, 상기 기본 미드앰블 코드와 수신된 신호 간의 상관(correlation)에 응답하여 상기 트레이닝 데이터 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 채널화 코드는 상기 트레이닝 데이터 시퀀스와 상기 채널화 코드 간의 고유한 매핑에 응답하여 결정되는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 공통의 대체 코드는 상기 복수의 채널화 코드보다 낮은 확산 인자를 갖는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하는 단계는, 연관된 브로드캐스트 셀 파라미터로부터 상기 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하는 단계를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 채널화 코드를 도출하는 단계는, 시험적(tentative) 채널화 코드를 도출하는 단계를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 시험적 채널화 코드를 도출하는 단계는, 미리 정의된 매핑을 사용하여 이웃 셀 간섭 코드들을 추정하는 단계를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
9. 제 1 항에 있어서, 하나보다 많은 셀로부터 획득된 공통 정보를 조합하고 선택하는 단계를 더 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)인 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템인 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 방법.
12. 셀룰러 통신 시스템에서의 간섭의 완화를 위하여 수신기에서 사용하기 위한 장치로서,

    상기 시스템의 셀의 제1 채널에 대하여, 상기 제1 채널의 전달 함수 매트릭스(transfer function matrix)를 나타내는 제1 신호를 도출하기 위한 제1 수단;

    상이한 셀에서 기원하는 적어도 하나의 제2 채널에 대하여,

    수신된 이웃 리스트(neighbour list)로부터 상기 상이한 셀의 셀 식별자를 도출하고,

    상기 상이한 셀의 상기 셀 식별자에 응답하여 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하고,

    상기 상이한 셀의 상기 셀 식별자에 응답하여 상기 상이한 셀과 연관된 복수의 채널화(channelisation) 코드에 공통인 트레이닝(training) 데이터 시퀀스를 도출하고,

    상기 트레이닝 데이터 시퀀스에 응답하여 채널 임펄스 응답을 도출하며,

    상기 트레이닝 데이터 시퀀스에 응답하여 복수의 채널화 코드에 대한 공통의 대체 코드인 채널화 코드를 도출하는 것에 기초하여,

    상기 제2 채널의 전달 함수 매트릭스를 나타내는 제2 신호를 도출하기 위한 제2 수단; 및

    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 사용하여 다중-사용자 검출을 수행하기 위한 수단

    을 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제2 신호는 상기 상이한 셀에서 기원하는 복수의 채널들에 대한 전달 함수를 나타내는 전달 함수 매트릭스를 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 트레이닝 데이터 시퀀스를 도출하기 위한 상기 제2 수단은, 상기 셀 식별자에 응답하여 기본 미드앰블(midamble) 코드를 결정하기 위한 수단과, 상기 기본 미드앰블 코드와 수신된 신호 간의 상관(correlation)에 응답하여 상기 트레이닝 데이터 시퀀스를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 제2 수단은 상기 트레이닝 데이터 시퀀스와 상기 채널화 코드 간의 고유한 매핑에 응답하여 상기 채널화 코드를 결정하도록 구성되는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 공통의 대체 코드는 상기 복수의 채널화 코드보다 낮은 확산 인자를 갖는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
17. 제 12 항에 있어서, 상기 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하기 위한 수단은, 연관된 브로드캐스트 셀 파라미터로부터 상기 셀 특유 스크램블링 코드를 도출하기 위한 수단을 포함하는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
18. 제 12 항에 있어서, 상기 간섭 완화 장치는 통신 시스템의 기지국에 포함되는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
19. 제 12 항에 있어서, 상기 간섭 완화 장치는 통신 시스템의 중계국(remote station)에 포함되는 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
20. 제 12 항에 있어서, 상기 시스템은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)인 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
21. 제 12 항에 있어서, 상기 시스템은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템인 것인 셀룰러 통신 시스템의 간섭 완화 장치.
22. 제 1 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
23. 제 1 항의 방법을 수행하도룩 구성된 집적 회로.
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