KR101618132B1 - 무선 통신 시스템에서 측정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서, 서빙 셀부터 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 수신하는 단계; 및 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보에 따른 자원에서 간섭 핸들링을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보는, 상기 이웃 셀의 셀 ID(Identity), 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 포트 개수, 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 주파수 자원에 관한 정보 또는 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 하향링크 신호 수신 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 측정 방법 및 장치{AN APPARATUS FOR RECEIVING DOWNLINK SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 하향링크 신호의 수신 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명에서는 심한 간섭 상황에서의 셀 특정 참조신호 간섭 핸들링을 통한 하향링크 신호 수신 방법에 관련된 기술들이 개시된다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서, 서빙 셀부터 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 수신하는 단계; 및 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보에 따른 자원에서 간섭 핸들링을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보는, 상기 이웃 셀의 셀 ID(Identity), 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 포트 개수, 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 주파수 자원에 관한 정보 또는 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는, 하향링크 신호 수신 방법이다.

본 발명의 제1 기술적인 측면은 다음 사항들의 전/일부를 포함할 수 있다.

상기 단말이 상기 시간 자원에 관한 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 단말은 상기 이웃 셀이 모든 서브프레임을 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정한 것으로 가정할 수 있다.

상기 시간 자원에 관한 정보는 상기 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정이며,

상기 단말은 상기 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정으로부터 인지한 노멀 서브프레임에서 상기 간섭 핸들링을 수행할 수 있다.

상기 단말이 상기 주파수 자원에 관한 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 단말은 상기 이웃 셀이 전체 주파수 대역에서 상기 참조신호를 전송하는 것으로 가정할 수 있다.

상기 간섭 핸들링은, 상기 이웃 셀의 참조신호에 대해 무효화(cancellation), 레이트 매칭(rate matching) 또는 펑처링(puncturing) 중 어느 하나를 의미할 수 있다.

상기 간섭 핸들링은, 무선링크모니터링(Radio Rink Monitoring) 또는 무선자원관리(Radio Resource Management) 중 적어도 하나를 위한 것일 수 있다.

상기 서빙 셀은 피코 기지국이고 상기 이웃 셀은 매크로 기지국일 수 있다.

상기 참조신호는 셀 특정 참조신호일 수 있다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 기지국의 신호 전송 방법에 있어서, 이웃 셀로부터 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임 패턴을 수신하는 단계; 및 상기 MBSFN 서브프레임 패턴에 기초한 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보를 포함하는 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보는 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 수신한 단말의 간섭 핸들링을 위한 것인, 신호 전송 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은 다음 사항들의 전/일부를 포함할 수 있다.

상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보가 N개의 라디오 프레임으로 이루어진 MBSFN 서브프레임 패턴인 경우, 상기 기지국은 상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋을 상기 N으로 모듈로(modulo) 연산을 수행한 값을 전송할 수 있다.

상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보는, 상기 MBSFN 서브프레임 패턴을 상기 기지국의 라디오 프레임 타이밍으로 조정한 것일 수 있다.

상기 조정은, 상기 MBSFN 서브프레임 패턴에 상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋 만큼 순환이동(circular shift)을 적용한 것일 수 있다.

따라서, 본 발명은 다음 효과 및/또는 특징들을 제공할 수 있다.

이웃 셀의 참조 신호 정보가 부족하더라도, 단말은 적절한 가정을 통해, 효과적으로 이웃 셀로부터의 간섭을 제거하여 하향링크 신호를 안정적으로 수신할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 협력적 전송 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 CoMP(Coordinated Multi Point) 클러스터를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제한된 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 CRE(Cell Range Expansion)을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 이웃 셀에 대한 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 이웃 셀의 참조신호 정보 시그널링 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

LTE / LTE -A 자원 구조/채널

도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

참조 신호 ( Reference Signal ; RS )

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.

예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0~3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.

도 5는 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 5(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 5(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.

도 5는 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 5에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 5에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.

채널상태정보( Channel State Information , CSI ) 피드백

MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 CSI를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.

피드백되는 CSI는 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Indicator, PMI) 및 채널품질지시자(Channel Quality Indicator, CQI)를 포함할 수 있다.

RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 피드백될 수 있다.

PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.

확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 CSI를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 CSI가 피드백되어야 한다.

이와 같이 보다 정확한 CSI를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.

CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합에 해당하는 인덱스로 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.

현재 LTE/LTE-A에서는 상술한 바와 같은 CSI 피브백/보고를 위한 채널 측정에 관련된 CSI 참조 자원(CSI Reference Resource)를 정의하고 있다. CSI 참조 자원은, 주파수 영역에서는 산출된 CQI가 연관된 주파수 대역에 해당하는 물리 RB의 그룹으로 정의된다. 그리고, 시간 영역에서는 n-nCQI_ref 로 정의되는데, 여기서 n은 CSI를 전송/보고할 서브프레임이며 n-CQI_ref 는 i) 주기적 CSI 보고의 경우 유효한 서브프레임에 대응되기 위한, 4 이상의 값들 중 가장 작은 값, ii) 비주기적 CSI 보고의 경우 상향링크 DCI 포맷 내 CSI 요청(request)이 전송된 서브프레임에 대응되는 유효한 서브프레임, iii) 비주기적 CSI 보고에서 랜덤 액세스 응답 승인 내 CSI 요청의 경우 4이다. 여기서, 유효한 서브프레임은, 해당 단말을 위한 하향링크 서브프레임일 것, 전송 모드 9 이외의 경우에는 MBSFN 서브프레임이 아닐 것, TDD에서 DwPTS의 길이가 일정 크기 이상일 것, 해당 단말을 위해 설정된 측정 갭(gap)에 포함되지 않을 것, 주기적 CSI 보고에서 단말에게 CSI 서브프레임 세트(CSI subframe set)로 설정된 경우 CSI 서브프레임 세트의 요소에 해당될 것의 조건을 만족시키는 것을 의미한다. CSI 서브프레임 세트는 후술되는 것과 같이 제한된 측정(restricted measurement)를 위한 것으로써, CSI 서브프레임 세트(C_{CSI ,0} ,C_CSI,1)는 상위 계층에 의해 해당 단말에 설정될 수 있다. CSI 참조 자원은 두 개의 서브프레임 세트(C_{CSI ,0} ,C_{CSI ,1}, 이하 편의상 C_{CSI , 0}를 C0, C_{CSI , 1} 를 C1이라 기술한다.) 중 어느 하나에 포함되되, 두 세트 모두에는 포함되지 않을 수 있다.

이종 네트워크 환경( Heterogeneous deployments )

도 6은 매크로(macro) 기지국(MeNB)과 마이크로(micro) 기지국(PeNB or FeNB)을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network, HetNet)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(MeNB)과 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)이 공존하는 네트워크를 의미한다.

매크로 기지국(MeNB)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(MeNB)은 매크로 기지국으로 칭할 수도 있다.

마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 기지국(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB(HeNB), 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다(예시된 마이크로 기지국 및 매크로 기지국은 전송 포인트(transmission point)로 통칭될 수도 있다). 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.

단말은 매크로 기지국(MeNB)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로-단말이라 함), 단말은 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로-단말이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(MeNB)의 커버리지 내에 존재하는 단말(PUE)이 매크로 기지국(MeNB)으로부터 서빙받을 수도 있다.

마이크로 기지국은 단말의 액세스 제한 여부에 따라 두 가지 타입으로 분류될 수 있다.

첫 번째 타입은 OSG(Open access Subscriber Group) 또는 non-CSG(Closed access subscriber Group) 기지국으로써, 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하는 셀이다. 기존 매크로-단말 등은 OSG 타입의 기지국으로 핸드오버가 가능하다.

두 번째 타입은 CSG 기지국으로써 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하지 않으며, 따라서 CSG 기지국으로의 핸드오버도 불가하다.

협력 멀티 포인트( Coordinated Multi - Point : CoMP )

3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다.

일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE/LTE-A 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.

하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱(joint processing; JP) 기법 및 조정 스케듈링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.

JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 전송포인트(기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송(Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.

조인트 전송 기법은, PDSCH 가 한번에 복수개의 전송포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게(coherently) 또는 넌-코히어런트하게 (non-coherently) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고, 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.

동적 셀 선택 기법은, PDSCH가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 전송포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 전송포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 전송포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 전송포인트는 동적으로 선택될 수 있다.

한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서, 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만, 사용자 스케듈링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.

한편, 상향링크의 경우에, 조정(coordinated) 다중-전송포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 전송포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 조인트 수신(Joint Reception; JR) 및 조정 스케듈링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.

JR 기법은 PUSCH를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 전송포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 전송포인트에서만 수신되지만 사용자 스케듈링/빔포밍은 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다.

이러한 CoMP 시스템을 이용하면, 단말은 다중-셀 기지국(Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다. 또한, 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원(Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보에 기초하여 공간 분할 다중접속(Space Division Multiple Access: SDMA) 방법을 수행할 수도 있다.

CoMP 시스템에서 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국들은 백본망(Backbone Network)을 통해 스케줄러(scheduler)에 연결된다. 스케줄러는 백본망을 통하여 각 기지국이 측정한 각 단말 및 협력 기지국 간의 채널 상태에 관한 채널 정보를 피드백 받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 스케줄러는 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국에 대하여 협력적 MIMO 동작을 위한 정보를 스케듈링할 수 있다. 즉, 스케줄러에서 각 기지국으로 협력적 MIMO 동작에 대한 지시를 직접 내릴 수 있다.

상술한 바와 같이 CoMP 시스템은 복수개의 셀들을 하나의 그룹으로 묶어 가상 MIMO 시스템으로 동작하는 것이라 할 수 있으며, 기본적으로는 다중 안테나를 사용하는 MIMO 시스템의 통신 기법이 적용될 수 있다.

CoMP 클러스터(cluster)란 상호 협력적으로 CoMP 동작, 즉 협력 스케줄링 및 협력 데이터 송수신을 수행할 수 있는 셀들의 집합으로서, 예를 들어 도 7(a)에서와 같이 단일 클러스터 내의 셀들이 서로 다른 물리 셀 ID (PCID)를 부여 받아 형성될 수도 있으며, 도 7(b)에서와 같이 단일 클러스터 내의 셀들이 동일한 PCID를 공유하여 단일 기지국의 분산 안테나 또는 RRH의 형태로 구성될 수도 있다. 또한 이들의 변형된 형태로 단일 클러스터 내의 셀들 중 일부 셀들끼리 동일한 PCID를 공유할 수 있다

일반적으로 동일 CoMP 클러스터 내의 셀들은 협력 스케줄링 및 협력 데이터 송수신을 위해서 용량(capacity)이 높고 지연(latency)이 낮은 광 섬유와 같은 백홀 링크(backhaul link)로 연결되어 있어 협력 스케줄링이 가능하며, 정확히 시간 동기가 맞은 상태로 유지되어 있어 협력 데이터 전송이 가능하도록 한다. 또한 협력 전송에 참여하는 CoMP 클러스터 내의 셀들로부터 전송된 신호들을 수신할 때에, 각 셀들로부터의 전파 지연(propagation delay) 차이에 의하여 각 셀로부터 전송된 신호들의 수신 시점의 차이가 OFDM 심볼의 순환 전치(cyclic prefix, CP) 길이 이내로 들어올 수 있도록 CoMP 클러스터의 크기가 결정되어야 한다. 이와 달리, 서로 다른 클러스터에 속하는 셀들 사이에는 보다 낮은 용량의 백홀 링크로 연결되어 있을 수 있으며, 시간 동기도 유지하지 않을 수 있다.

CoMP를 수행하는 단말은 CoMP 클러스터 내에 속하는 일부 혹은 전체 셀들에 의한 협력 스케줄링 및 협력 데이터 송수신을 하게 되고, 단말이 수신하는 신호의 품질에 따라서 CoMP 클러스터의 일부 혹은 전체 셀들이 전송하는 기준 신호를 측정한다. 단말과 각 셀들로의 링크 성능을 측정하기 위한 목적으로 단말은 각 셀들의 기준 신호를 측정하고 신호 품질을 보고하게 되는데, 특히 단말이 측정 해야 하는 셀들을 CoMP 측정 세트(measurement set)로 정의할 수 있다.

CoMP를 위해서는 단말이 채널을 측정하고 보고해야 하는 참조 자원 세트(reference resource set)가 정의되어야 한다. 단말이 상향 링크로 보고하는 각 셀 별 채널 정보에 따라서 해당 단말의 CoMP 스킴(scheme) 및 하향 링크 스케줄링 등이 결정되기 때문이다. 단말이 어떤 셀로부터의 신호를 측정/보고해야 하는 지의 정보, 즉 CoMP 측정 세트는 상위 계층 신호로 전달되어야 하는데, 이를 CSI-RS 자원으로써 시그널링해 줄 수 있다.

셀간 간섭 조정( Inter Cell Interference Coordination , ICIC )

이종 네트워크 환경 및/또는 CoMP 환경에 있어서 이웃하는 셀 간의 간섭이 문제될 수 있다. 이러한 셀 간 간섭의 문제를 해결하기 위해 셀간 간섭 조정(ICIC)이 적용될 수 있다.

주파수 자원에 대한 ICIC의 예시로서 3GPP LTE 릴리즈-8 시스템에서는, 주어진 전체 주파수 영역(예를 들어, 시스템 대역폭)을 하나 이상의 서브 영역(예를 들어, 물리자원블록(PRB) 단위)으로 나누고, 각각의 주파수 서브 영역에 대한 ICIC 메시지를 셀들 사이에서 교환하는 방식이 정의되어 있다. 예를 들어, 주파수 자원에 대한 ICIC 메시지에 포함되는 정보로서, 하향링크 전송 전력과 관련된 RNTP(Relative Narrowband Transmission Power)가 정의되어 있고, 상향링크 간섭과 관련된 UL IOI(Interference Overhead Indication), UL HII(High Interference Indication) 등이 정의되어 있다.

RNTP는 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 사용하는 하향링크 전송 전력을 나타내는 정보이다. 예를 들어, 특정 주파수 서브 영역에 대한 RNTP 필드가 제 1 값(예를 들어, 0)으로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 소정의 임계치를 넘지 않는 것을 의미할 수 있다. 또는, 특정 주파수 서브 영역에 대한 RNTP 필드가 제 2 값(예를 들어, 1)로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀이 하향링크 전송 전력에 대한 약속을 할 수 없음을 의미할 수 있다. 달리 표현하자면, RNTP 필드의 값이 0인 경우 해당 주파수 서브 영역에서의 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 낮을 것으로 간주할 수 있지만, RNTP 필드의 값이 1인 경우 해당 주파수 서브 영역에서의 해당 셀의 하향링크 전송 전력이 낮은 것으로 간주할 수 없다.

UL IOI는 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 겪는 (또는 받는) 상향링크 간섭의 양을 나타내는 정보이다. 예를 들어 특정 주파수 서브 영역에 대한 IOI 필드가 높은 간섭량에 해당하는 값으로 설정되는 것은, 해당 주파수 서브 영역에서 해당 셀이 강한 상향링크 간섭을 겪고 있다는 것을 의미할 수 있다. ICIC 메시지를 수신한 셀은, 강한 상향링크 간섭을 나타내는 IOI에 해당하는 주파수 서브 영역에서는, 자신이 서빙하는 단말들 중에서 낮은 상향링크 전송 전력을 사용하는 단말을 스케줄링할 수 있다. 이에 따라, 강한 상향링크 간섭을 나타내는 IOI에 해당하는 주파수 서브 영역에서 단말들이 낮은 전송 전력으로 상향링크 전송을 수행하므로, 이웃 셀(즉, ICIC 메시지를 전송한 셀)이 겪는 상향링크 간섭이 완화될 수 있다.

UL HII는 ICIC 메시지를 전송하는 셀에서의 상향링크 전송이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 유발할 수 있는 간섭의 정도(또는 상향링크 간섭 민감도(interference sensitivity))를 나타내는 정보이다. 예를 들어, 특정 주파수 서브 영역에 대해서 HII 필드가 제 1 값(예를 들어, 1)으로 설정되는 것은 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 강한 상향링크 전송 전력의 단말을 스케줄링할 가능성이 있음을 의미할 수 있다. 반면, 특정 주파수 서브 영역에 대해서 HII 필드가 제 2 값(예를 들어, 0)으로 설정되는 것은 ICIC 메시지를 전송하는 셀이 해당 주파수 서브 영역에 대해서 약한 상향링크 전송 전력의 단말을 스케줄링할 가능성이 있음을 의미할 수 있다. 한편, ICIC 메시지를 수신한 셀은, HII가 제 2 값(예를 들어, 0)으로 설정된 주파수 서브 영역에 우선적으로 단말을 스케줄링하고 HII가 제 1 값(예를 들어, 1)으로 설정된 주파수 서브 영역에서는 강한 간섭에서도 잘 동작할 수 있는 단말들을 스케줄링함으로써, ICIC 메시지를 전송한 셀로부터의 간섭을 회피할 수 있다.

한편, 시간 자원에 대한 ICIC의 예시로서 3GPP LTE-A (또는 3GPP LTE 릴리즈-10) 시스템에서는, 주어진 전체 시간 영역을 주파수 상에서 하나 이상의 서브 영역(예를 들어, 서브프레임 단위)으로 나누고, 각각의 시간 서브 영역에 대한 사일런싱(silencing) 여부를 셀들 사이에서 교환하는 방식이 정의되어 있다. ICIC 메시지를 전송하는 셀은, 특정 서브프레임에서 사일런싱이 수행되는 것을 나타내는 정보를 이웃 셀들에게 전달할 수 있고 해당 서브프레임에서 PDSCH나 PUSCH를 스케줄링하지 않는다. 한편, ICIC 메시지를 수신하는 셀에서는 ICIC 메시지를 전송한 셀에서 사일런싱이 수행되는 서브프레임 상에서 단말에 대한 상향링크 및/또는 하향링크 전송을 스케줄링할 수 있다.

사일런싱이란, 특정 셀이 특정 서브프레임에서 상향링크 및 하향링크 상에서 대부분의 신호 전송을 수행하지 않는 (또는 0 또는 약한 전력의 전송이 수행되는) 동작을 의미할 수 있다. 사일런싱 동작의 일례로서, 특정 셀이 특정 서브프레임을 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정(configure)할 수 있다. MBSFN 서브프레임으로 설정되는 하향링크 서브프레임에서는 제어 영역에서만 신호가 전송되고 데이터 영역에서는 신호가 전송되지 않는다. 사일런싱 동작의 다른 일례로서, 간섭을 주는 셀이 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe) 또는 ABS-with-MBSFN 으로 설정할 수도 있다. ABS 는 하향링크 서브프레임의 제어 영역 및 데이터 영역에서 CRS 만을 전송하고 그 외의 제어 정보 및 데이터는 전송되지 않는 (또는 약한 전력의 전송만이 수행되는) 서브프레임을 의미한다. 다만 ABS 에서도 PBCH, PSS, SSS 등의 하향링크 채널 및 하향링크 신호는 전송될 수 있다. ABS-with-MBSFN 는 전술한 ABS 에서 데이터 영역의 CRS 도 전송되지 않는 경우를 의미한다. 이와 같이 특정 서브프레임의 단위로 사일런싱이 수행될 수 있으며, 사일런싱 수행 여부를 나타내는 정보는 사일런트(silent) 서브프레임 패턴이라고 칭할 수 있다.

ABS와 관련하여, 현재 3GPP LTE-A 표준에서 규정하고 있는 ABS 시그널링은 크게 ABS 정보(information)과 ABS 상태(status)가 있다. 먼저 ABS 정보는 ABS로 사용할 서브프레임을 비트맵으로 나타낸 정보이며, FDD에서는 40비트, TDD의 경우 UL-DL 설정에 따라 다르지만 최대 70 비트의 비트맵으로 구성된다. FDD의 경우를 예로 들어 설명하면, 40비트는 40개의 서브프레임을 나타내며, 비트의 값이 1이면 ABS를, 0이면 non-ABS를 지칭한다. 제한된 측정을 UE에게 설정해 줄 때, CRS 측정을 위해서 해당 셀의 CRS 안테나 포트 개수를 알려준다. 그리고 측정 서브셋(Measurement Subset)은 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 역시 FDD는 40비트, TDD는 최대 70비트의 비트맵으로써, 단말에게 제한된 측정을 설정해 주기 위한 일종의 제한된 측정의 추천으로 이해될 수 있다. 다음 표 1은 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 정의된 ABS 정보를 나타낸다.

IE/Group Name	Presence	Range	IE type and reference	Semantics description
CHOICE ABS Information	M		-	-
>FDD			-	-
>>ABS Pattern Info	M		BIT STRING (SIZE(40))	비트맵의 각 위치는 DL 서브프레임을 나타내며, 1은 ABS를 0은 non ABS를 나타낸다. SFN = 0의 라디오 프레임에서 ABS 패턴의 첫 번째 위치는 서브프레임 0에 대응된다. 서브프레임의 최대 개수는 40이다.
>>Number Of Cell-specific Antenna Ports	M		ENUMERATED (1, 2, 4, …)	P (셀 특정 참조신호를 위한 안테나 포트의 수)
>>Measurement Subset	M		BIT STRING (SIZE(40))	ABS 패턴 정보의 서브셋을 지시하며, 이는 단말으로의 특정 측정을 설정하는데 사용될 수 있다.
>TDD			-	-
>>ABS Pattern Info	M		BIT STRING (1..70, ...)	비트맵의 각 위치는 DL 서브프레임을 나타내며, 1은 ABS를 0은 non ABS를 나타낸다. 최대 서브프레임의 개수는 UL/DL 서브프레임 설정에 종속된다. UL/DL 서브프레임 설정 1~5의 경우 최대 서브프레임 개수는 20 UL/DL 서브프레임 설정 6의 경우 최대 서브프레임 개수는 60 UL/DL 서브프레임 설정 0의 경우 최대 서브프레임 개수는 70 SFN = 0의 라디오 프레임에서 ABS 패턴의 첫 번째 위치는 서브프레임 0에 대응된다. ABS 패턴은 모든 라디오 프레임에서 계속 반복되며, SFN = 0에서 재시작 된다.
>>Number Of Cell-specific Antenna Ports	M		ENUMERATED (1, 2, 4, …)	P (셀 특정 참조신호를 위한 안테나 포트의 수)
>>Measurement Subset	M		BIT STRING (1..70, ...)	ABS 패턴 정보의 서브셋을 지시하며, 이는 단말으로의 특정 측정을 설정하는데 사용될 수 있다.
>ABS Inactive	M		NULL	ABS가 비활성인 경우 간섭 조정을 지시

다음 표 2는 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 정의된 ABS 상태 정보요소를 나타낸다. ABS 상태 정보요소는 eNB가 ABS 패턴을 바꾸어야 하는지의 여부를 돕기 위한 목적으로 사용된다. 표 2에서 ‘Usable ABS Pattern Info’는 ABS 패턴 정보의 서브셋인 비트맵 정보로써, ABS로 지정된 서브프레임이 간섭 완화를 위한 목적으로 제대로 사용되었는지 그렇지 않은 지의 여부를 나타낸다. 그리고 ‘DL ABS status’는 ‘Usable ABS Pattern Info’에서 지시된 서브프레임에서 스케줄링된 DL RB 개수와 이들 중 ABS를 통해 보호 받아야 하는 단말을 위해 할당된 RB수의 비율로서, ABS를 희생 셀에서 본연의 목적에 맞게 얼마나 효율적으로 활용 했는지의 정보를 나타낸다.

IE/Group Name	Presence	Range	IE type and reference	Semantics description
DL ABS status	M		INTEGER (0..100)	ABS 자원의 퍼센티지로서, 퍼센티지 계산의 분자는 eNB2에 의해 할당된 Usable ABS Pattern Info IE에서 지시되는 ABS 내 RB로 구성됨. 분모는 Usable ABS Pattern Info IE에서 지시되는 ABS 내 RB의 총 양
CHOICE Usable ABS Information	M		-	-
>FDD			-	-
>>Usable ABS Pattern Info	M		BIT STRING (SIZE(40))	비트맵의 각 위치는 서브프레임을 나타내며, 1은 ABS를 0은 다른 모든 서브프레임을 나타냄. 비트맵으로 표현되는 패턴은 기지국으로부터의 LOAD INFORMATION에서 운반되는 ABS Pattern Info IE에 대응되는 서브셋을 나타냄.
>TDD			-	-
>>Usable ABS Pattern Info	M		BIT STRING (1..70)	비트맵의 각 위치는 서브프레임을 나타내며, 1은 ABS를 0은 다른 모든 서브프 레임을 나타냄. 비트맵으로 표현되는 패턴은 기지국으로부터의 LOAD INFORMATION에서 운반되는 ABS Pattern Info IE에 대응되는 서브셋을 나타냄. ABS 패턴의 서브셋으로 구성되는 측정 서브셋은 정적으로 ABS로 사용되는 서브프레임이며, ABS 패턴에 포함되는 그 외의 다른 서브프레임들은 전송포인트가 트래픽 로드(traffic load)에 따라서 자율적으로 ABS로 활용할지 여부를 결정할 수 있다.

측정/측정 보고( Measurement / Measurement Report )

측정 보고는 단말의 이동성(mobility) 보장을 위한 여러 방법들(핸드오버, 랜덤 액세스, 셀 탐색 등) 중 하나 또는 그 여러 방법들을 위한 것이다. 측정 보고는 어느 정도 코히런트한 복조가 필요하므로 수신신호강도 측정을 제외하고는 단말이 동기 및 물리계층 파라미터들을 획득한 이후에 수행될 수 있다. 측정 보고는 서빙 셀 및 이웃 셀의 신호 세기 혹은 총 수신 전력 대비 신호 세기 등을 측정하는 참조신호 수신 전력(Reference signal receive power, RSRP), 수신신호강도(Received signal strength indicator, RSSI), 참조신호수신품질(Reference signal received quality, RSRQ) 등의 RRM 측정과 서빙 셀과의 링크 품질을 측정하여 라디오 링크 실패(radio link failure) 여부를 평가할 수 있는 RLM 측정을 포함하는 개념이다.

RRM과 관련하여, RSRP는 하향링크에서 CRS가 전송되는 RE의 전력 분배의 선형 평균이다. RSSI는 해당 단말에 의해 수신되는 총 수신 전력의 선형 평균으로써 안테나 포트 0을 위한 RS를 포함하는 OFDM 심볼이 그 측정 대상으로써, 인접한 셀들로부터의 간섭 및 노이즈 전력 등을 포함하는 측정값이다. 만약, 상위계층 시그널링이 RSRQ의 측정을 위해 특정 서브프레임을 지시하는 경우, RSSI는 그 지시된 서브프레임에 포함된 모든 OFDM 심볼에 대해 측정된다. RSRQ는 N*RSRP/RSSI 형태로 측정되는 값이며, 이때 N은 RSSI 측정 시 해당 대역폭의 RB 개수이다.

RLM을 수행하는 목적은 단말이 자신의 서빙 셀의 하향 링크 품질을 모니터하도록 하여, 단말이 해당 셀에 대해서 ‘in-sync’ 또는 ‘out-of-synch’를 판단하기 위함이다. 이 때 RLM은 CRS 기반으로 한다. 단말이 추정한 하향 링크 품질은 ‘in-synch threshold(Qin)’와 ‘out-of-synch threshold(Qout)’와 비교된다. 이들 임계값(threshold)은 서빙 셀의 PDCCH BLER(Block Error Rate)로서 표현될 수 있는데, 특히 Qout 과Qin 은 각각 10%, 2% BLER에 해당하는 값이다. 실제로 Qin 과 Qout 은 수신된 CRS의 SINR에 대응하는 값으로, CRS 수신 SINR이 일정 수준 이상(Qin)이면 단말은 해당 셀에 어태치 하고 있을 것을 결정하고, 수신 SINR이 일정 수준 이하(Qout)이면 RLF (Radio Link Failure)를 선언한다.

위에서 설명된 RSRP 등의 정의에서 알 수 있듯, 측정 보고는 CRS를 이용하여 수행되는 것을 기본 전제로 하고 있다. 다만, 앞서 도 7(b)와 같이 셀들이 동일한 PCID를 공유하는 경우는 CRS로부터 동일 PCID를 갖는 셀들을 구분할 수 없으므로, CRS에 기반하여 RSRP/RSRQ를 포함하는 측정 보고만으로는 각 셀에 대한 RRM을 수행할 수 없다. 그러므로 셀들이 동일한 PCID를 갖는 경우에는 개별적으로 전송하는 CSI-RS에 기반하여 추가적인 RSRP/RSRQ 측정 보고를 수행하도록 할 수 있다. 특정 셀의 CSI-RS를 수신할 때에 수신 정확도를 높이기 위해, 이웃 셀들이 해당 CSI-RS가 전송되는 RE에 신호 전송을 하지 않음으로써, CSI-RS의 전송 빈도가 CRS보다 낮음에도 불구하고 더 정확한 측정을 수행할 수 있다. 그러므로 셀들이 다른 PCID를 갖는 경우에도 CRS 기반 RSRP/RSRQ 측정 보고와 CSI-RS RSRP/RSRQ 측정 보고를 함께 수행하여 네트워크의 RRM의 정확도를 향상할 수 있다.

각 셀에서 CSI-RS의 전송의 또 다른 주 목적은 해당 셀과 단말 사이의 하향링크 데이터 전송시에 사용될 랭크(rank), 프리코딩 행렬(precoding matrix), MCS(Modulation and Coding Scheme 또는 CQI)등을 결정하는 기지국의 스케듈링을 돕기 위하여 단말이 수행하는 CSI 피드백을 위해서이다. CoMP 전송 방식에서 단말은 서빙 셀 이외의 협력 셀과의 하향링크에 대해서도 CSI를 피드백 하여야 한다. 단말의 서빙 셀이 속하는 CoMP 클러스터 내의 모든 셀들에 대한 CSI를 피드백 하기에는 오버헤드가 너무 큼으로 협력 스케듈링 및 협력 데이터 전송의 가치가 있는 CoMP 클러스터 내의 일부 셀들, 즉 CoMP 측정 세트에 대한 CSI를 피드백 하도록 설정될 수 있다. 특정 단말에 대한 CoMP 측정 세트의 결정은 RSRP가 일정 레벨 이상이 되는 셀들을 선택하여 구성할 수 있는데, 이를 위해서 단말은 자신이 속하는 CoMP 클러스터 내의 셀들에 대한 RSRP 측정 보고를 수행한다. 또는 기지국은 단말이 RSRP 또는 RSRQ 측정을 수행할 CSI-RS들의 설정들을 CoMP 관리 세트(CoMP management set)로 지정하여 알려주고, 단말은 지정 받은 CoMP 관리 세트에 속하는 셀들로부터 전송되는 CSI-RS들에 대해 RSRP 또는 RSRQ 측정을 수행하여, 그 결과가 특정 조건을 만족하면 보고를 수행할 수 있다.

이와 더불어 CoMP 클러스터 사이의 ICIC를 가능하도록 하기 위하여, 네트워크와 단말은 인접 CoMP 클러스터의 셀들 중에서 어떤 셀이 해당 단말에게 강한 간섭을 주고 있는지, 그리고 해당 단말이 어떤 셀에게 강한 상향링크 간섭을 주고 있는지를 파악하기 위하여, 단말은 인접 CoMP 클러스터 내의 셀들에 대한 RSRP 측정 및 보고를 수행한다.

단말의 핸드오버 등의 이동성 관리를 위한 CRS 기반의 RSRP/RSRQ 측정 보고와 더불어, CoMP 측정 세트(CoMP measurement set) 구성 및 ICIC를 위하여 CSI-RS 기반의 RSRP/RSRQ 측정 보고를 함께 수행하여 네트워크의 RRM의 정확도 및 유연성을 향상시킬 수 있다.

제한된 측정( restricted measurement )

셀이 특정 자원 영역에서 전송 전력을 낮출 경우, 인접 셀이 수신하게 되는 각 자원 영역별 간섭 신호의 변동 폭이 커지게 된다. 이러한 간섭 신호를 자원 영역과 관계없이 평균을 취하게 되면, CoMP 및 ICIC의 효과를 제대로 얻어내기가 어렵다. 이에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8에서는 일반적인 상황의 경우 매크로 기지국(Macro eNB)이 피코 기지국(Pico eNB)에 대해 어그레서 셀(Aggressor cell)로서 작용한다. 매크로 기지국은 희생 셀(Victim cell)인 피코 기지국 또는 피코 단말을 위해 앞서 언급된 ABS를 사용하여 피코 기지국의 성능을 확보/보호해 줄 수 있다. 구체적으로 매크로 기지국이 특정 서브프레임(들)에서 최대 9dB까지의 전송 전력을 감소(deboost) 시켜 주거나 또는 신호를 아예 전송하지 않을 수 있고, 이는 피코 기지국의 셀 영역 확장(cell range extension, CRE) 효과를 가져온다. 다시 말해, 매크로 기지국이 ABS에서 하향 링크 전송 전력을 줄이게 되면, 셀들의 경계 부근에 위치한 단말은 일반적인 서브프레임에서는 잡음 레벨(noise level) 이하로 수신되던 피코 기지국의 신호가 ABS에서는 데이터를 안정적으로 수신할 수 있는 정도로 수신 신호 성능이 향상되어 사실상 피코 기지국의 셀 커버리지가 확장되는 것으로 볼 수 있는 것이다.

이와 같은 상황에서 측정 보고는 제한된 측정(restricted measurement)가 사용될 수 있다. 다시 말해, 매크로 기지국이 ABS를 통해 특정 서브프레임에서의 전송 전력을 줄여줄 경우, 단말에게 보이는 피코 기지국의 신호 및/또는 간섭 레벨이 서브프레임별로 크게 달라지는데, 제한된 측정을 도입함으로써 신호가 단순히 평균(averaging)되는 현상을 막을 수 있다.

이러한 제한된 측정을 위해, 상위 계층 신호로서 채널 측정을 위한 복수개의 CSI 서브프레임 세트(예를 들어, 앞서 언급된 것과 같이 C0, C1)를 알려주면, 단말은 CSI 서브프레임 세트 특정의 채널 측정 및 보고를 수행할 수 있다. 또한, RLM/RRM을 위해서는 단말이 매크로 기지국의 ABS에서 측정을 수행하는 것이 바람직하다.

CRE ( Cell Range Extention )

매크로 기지국의 커버리지 내에 여러 개의 작은 피코 기지국을 설치함으로써, 매크로 기지국으로부터 서비스 받는 단말들이 피코 기지국으로 핸드오버할 수 있게 함으로써 매크로 기지국의 트래픽 분산효과를 얻을 수 있게 된다. 서빙 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 핸드오버는, 단말이 타겟 기지국에 대한 측정 결과가 소정 임계값(Sth_conv) 이상일 때 이루어지게 된다. 여기서, 네크워크가 임의의 수단을 동원하여, 또는 단말의 능력을 개선함으로써 타겟 기지국의 신호 강도(예를 들어, SINR)가 위 소정 임계값보다 낮아도 핸드오버가 이루어 질 수 있도록 할 수 있다. 이러한 동작을 CRE(Cell Range Expansion)라고 칭할 수 있다. CRE가 가능한 지역은 CRE 영역(region/area)라고 하고 CRE 영역은 해당 기지국의 기준 신호의 수신 성능(Sreceived)이 CRE를 위한 새로운 임계값(Sth_CRE)보다 높은 영역으로 표현될 수 있다. 즉, CRE 영역은 다음 수학식 1을 만족하는 영역이다.

이해를 돕기 위해, 도 9를 참조하면, 위 수학식 1을 만족하는 CRE 영역은 음영 부분에 해당될 수 있다.

도 9에서 매크로 기지국(Macro eNB)은 CRE 영역에 있는 단말(PUE)을 피코 기지국(PeNB)으로 핸드오버 시켜서 트래픽 분산(traffic offloading)을 할 수 있으며, 이를 통해서 전체 시스템 수율을 향상시킬 수 있다. CRE는 결과적으로 해당 기지국의 셀 영역(cell range) 또는 셀 반경(cell radius)을 확장시키는 효과가 있다. 기존 LTE/LTE-A 시스템에서, 피코 기지국의 기준 신호 수신 강도는 RSRP/RSRQ로 표현될 수 있고, 단말이 특정 셀에 어태치할 수 있는 기준은 각 셀 별 RSRP를 기준으로 할 때, 가장 좋은(best) RSRP 대비 특정 셀의 RSRP 차이가 6dB이내이다. 그런데, 피코 기지국으로의 트래픽 분산 효과를 더 크게 보기 위하여, 그 기준을 6dB 이상(예를 들어, 9dB 등)으로 조정할 수 있다. 이러한 경우, 단말의 피코 기지국에 대한 측정, CRE를 위해 단말이 피코 기지국으로 핸드오버를 수행, 핸드오버를 수행한 후 서빙 셀인 피코 기지국에 대한 측정 등에 있어서, 매크로 기지국(피코 기지국에 인접하며 미도시된 다른 기지국을 포함)으로 인한 간섭의 영향은 더욱 커질 수 밖에 없다.

따라서, 이하에서는 위와 같이 CRE의 기준을 상향하는 경우 발생할 수 있는 다양한 간섭 문제를 해결하기 위한 방안들을 제안한다.

이하의 설명에서, 단말은 FeICIC(Further enhanced ICIC)를 지원할 수 있는 FeICIC 능력을 가진 것일 수 있다. 여기서, FeICIC란 피코 기지국이 6dB 이상 CRE를 하면서, 매크로 기지국과 피코 기지국이 시간/주파수 ICIC를 수행하는 것을 의미한다. FeICIC 능력과 관련된 단말의 능력으로써, CRS 간섭을 무효화(cancellation)할 수 있는 능력인 CRS IC 능력(CRS Interference Cancellation capability, Number of CRSs to cancel, 즉, 한 서브프레임에 무효화할 수 있는 CRS개수 또는 몇 개 셀의 CRS를 무효화할 수 있는지 등에 대한 정보를 포함할 수 있음), 인접 셀의 PSS/SSS 간섭을 무효화할 수 있는 능력인 PSS/SSS IC 능력(Number of PSS/SSS to cancel, 즉, 한 서브프레임에 무효화할 수 있는 PSS/SSS 개수 또는, 몇 개 셀의 PSS/SSS를 무효화할 수 있는지에 대한 정보를 포함할 수 있음), 인접 셀의 PBCH 간섭을 무효화할 수 있는 능력인 PBCH IC 능력(Number of PBCH to cancel, 즉, 한 서브프레임에 무효화할 수 있는 PBCH 개수 또는, 몇 개 셀의 PBCH를 무효화할 수 있는지에 대한 정보를 포함) 등이 있을 수 있다. (이하, FeICIC 능력과 관련된 단말의 능력을 CRE에 관련된 능력이라 부르기로 한다) 이와 같은 CRE에 관련된 단말의 능력 정보는 RRC 연결 후 단말로부터 코어 네트워크로 전달된 것일 수 있다. 보다 상세히, 일반적으로 단말의 RRC 연결 후 코어 네트워크는 비 접속 계층 시그널링(Not Access Statum, NAS) 시그널링으로 단말에게 UECapabilityEnquiry를 전송하고, 단말은 이에 대한 응답으로써 단말능력정보를 전송한다. UECapabilityEnquiry는 필요할 때마다, 코어 네트워크가 전송할 수도 있다.

이하의 설명에서, 측정은 특별히 언급되는 것을 제외하고는 RRM/RLM/CSI 중 적어도 하나 이상에 대한 것을 의미하며, 간섭을 받고 있는 이웃 셀 및 간섭을 받고 있는 서빙 셀은 위크 셀(weak cell) 또는 희생 셀(victim cell)로, 간섭을 주는 셀은 어그레서 셀(aggressor cell)로 불릴 수 있다.

도 10은 상술한 바와 같은 높은 레벨(예를 들어, 6dB 이상)의 바이어스 값을 갖는 CRE 영역에 위치한 매크로 단말이 이웃 셀(예를 들어, 피코 기지국)에 대한 측정 수행을 설명하기 위한 도면이다.

도 10에서 단말이 이웃 셀인 피코 기지국에 대해 측정을 수행하는 경우, 매크로 기지국으로부터 전송되는 간섭으로 인해 측정이 불가능할 수 있다. 또한, 단말이 피코 셀에 대해 측정을 수행한다는 것은 피코 셀에 대한 동기를 획득하였음을 전제하는 것인데, 매크로 기지국 전송신호의 간섭으로 인해 이 동기 획득 조차 어려울 수 있다. 여기서 동기 획득의 문제는 핸드오버를 위한 동기 획득에서의 문제와 동일한 것으로 볼 수 있다.

단말이 간섭 무효화 수신기를 구비하고 있다면, 기지국은 단말에게 자기 셀 및 이웃 셀의 PSS-to-CRS 전력 비율, SSS-to-CRS 전력 비율 및 PBCH-to-CRS 전력 비율을 시그널링하여, 간섭원인 셀의 PSS/SSS/PBCH 등의 간섭을 제거할 수 있도록 함으로써, 위크 셀로의 핸드오버를 원활히 수행할 수 있게 할 수 있다. 여기서, PSS/SSS 및 PBCH 등의 채널 추정이 CRS를 기준으로 이루어지는 바, PSS/SSS to CRS 전력 비율 및 PBCH to CRS 전력 비율이 단말에게 시그널링 되어야 한다. 특히 핸드오버를 위한 타겟 셀에 대한 주 간섭원이 현재 단말이 어태치해 있는 셀일 경우, 기지국은 자기 셀의 PSS/SSS/PBCH to CRS 전력 비율을 전달해 줄 수 있다

다른 실시 예로서, 자기 셀 및 이웃 셀의 PSS/SSS/PBCH to CRS 전력 비율에 대한 시그널링 대신, 단말이 이웃 셀의 간섭 정도를 파악할 수 있도록 자기 셀 및 이웃 셀의 PSS/SSS 및 PBCH의 전송 전력 비율에 대한 가정을 하도록 한다. 예를 들어, CRS 대비 일정 수준(Delta_power) 만큼의 차이 또는 같은 전송 전력으로 해당 채널들이 전송된다는 것을 단말이 가정할 수 있어야 하고, 이러한 정보는 상위 계층 신호로 미리 약속될 수 있다. 바람직하게는, 단말의 serving cell로부터의 채널 수신 성능 향상 및 간섭 제거를 위해서 eNB는 자기 셀 및 이웃 셀의 채널 별 CRS 전력 비율이 시그널링 되어야 한다.

간섭이 심한 환경에서 PSS/SSS/PBCH 등을 신뢰성 있게 수신/복조하기 위한 예로서, 단말이 매크로 기지국들이 ABS로 설정한 서브프레임에서만 셀 검출을 하게 할 수 있다. 즉, 매크로 기지국과 피코 기지국사이에 ABS 패턴을 교환할 때, 각 기지국들 간의 서브프레임 오프셋 정보도 교환하여 매크로 기지국과 피코 기지국의 PSS/SSS/PBCH가 전송되는 서브프레임이 충돌하지 않도록 할 수 있다. 또한 이러한 정보를 감안하여, 매크로 기지국이 ABS 패턴을 교환하고, 매크로 기지국은 반드시 피코 기지국이 PSS/SSS/PBCH를 전송하는 서브프레임을 ABS로 세팅할 수 있다. 단말은 매크로 기지국이 ABS로 설정한 서브프레임에서만 PSS/SSS/PBCH 검출을 시도할 수 있다.

다만, 이러한 경우, 매크로 기지국이 ABS로 설정한 서브프레임에 대한 정확한 정보(예를 들어, 패턴 정보)를 단말은 알 수 없으며, 제한된 측정이 설정된 경우 수신된 서브프레임 세트를 통해 ABS를 유추할 수 있다.

따라서, 기지국은 RRC 시그널링 등을 통해, 단말에게 다음 표 3과 같은, 이웃 셀 측정을 위한 서브프레임 패턴을 포함하는 서브프레임 정보(MeasObjectEUTRA 정보 요소)를 전달해 줄 수 있다.

MeasSubframePatternConfigNeigh-r10 ::= CHOICE { release NULL, setup SEQUENCE { measSubframePatternNeigh-r10 MeasSubframePattern-r10, measSubframeCellList-r10 MeasSubframeCellList-r10 OPTIONAL -- Cond measSubframe } }

measSubframeCellList List of cells for which measSubframePatternNeigh is applied.

measSubframePatternNeigh Time domain measurement resource restriction pattern applicable to neighbour cell RSRP and RSRQ measurements on the carrier frequency indicated by carrierFreq. If MBSFN configuration of neighbour cells is unknown or not uniquely defined then for cells in measSubframeCellList the UE shall assume that the subframes indicated by measSubframePatternNeigh are non-MBSFN subframes.

상기 서브프레임 정보는, 표 3에서 알 수 있듯이, MeasSubframePatternConfigNeigh-r10이라는 서브요소(sub-element)를 포함할 수 있는데, 이는 기지국이 단말에게 시간 영역에서의 제한된 측정을 수행하도록 지시함을 의미한다. 이 서브요소의 measSubframePatternNeig(-r10)는 이웃 셀의 측정을 수행해야 하는 서브 프레임 패턴을 나타내고, measSubframeCellList(-r10) 는 measSubframePatternNeig(-r10)이 적용되는 셀 리스트를 나타낸다. 즉, 이 서브요소를 통해 기지국은 단말에게 어떤 특정한 셀 리스트에 대하여 RSRP/RSRQ 등의 측정을 수행할 서브 프레임 패턴을 지정하여 주는 것이다.

상기 서브 프레임 패턴, measSubframePatternNeig은 서빙 셀을 포함하는 매크로 기지국들이 ABS로 설정한 서브 프레임 패턴으로 지정될 수 있다. 특히, 매크로 기지국 간섭이 심한, 높은 값의 CRE 바이어스를 갖는 환경에서, 단말이 피코 셀에 대해 동기를 획득할 수 있도록 하기 위해, 기지국은 상기 서브프레임 패턴에 피코 기지국이 PSS/SSS/PBCH를 전송하는 서브프레임이 포함되도록 설정할 수 있다. 또한, 단말은 상기 서브프레임 패턴에 해당하는 서브프레임에서 이웃 셀인 피코 기지국 등의 동기신호가 전송된다고 가정할 수 있다.

기지국은 상술한 바에 의해 수행된 단말의 측정 보고 결과에 기초하여 단말을 특정 피코 기지국으로 핸드오버시킬 수 있다. 피코 기지국으로의 핸드오버를 위해서, 매크로 기지국이 단말에게 해당 피코 기지국의 시스템 정보, LTE 시스템에서의 주정보블럭(Master Information Block, MIB)에 해당하는 정보, 해당 셀의 SFN, 현재 서빙 매크로 기지국과의 SFN 차이 등을 추가로 전달할 수 있다. (SFN과 실제 단말이 피코 기지국의 PBCH를 통해 획득한 SFN이 불일치 할 수 있으므로, SFN의 서브프레임 오프셋/라디오 프레임 오프셋이 및 두 셀간의 정확한 타이밍 오프셋을 알려주기 위해 두 셀 간의 OFDM 심볼 오프셋/샘플 오프셋 등을 전달하여 줄 수 있다). 피코 기지국의 PBCH 역시 매크로 기지국의 PBCH로 인한 간섭 때문에 디코딩이 불가능 할 수 있으므로, 핸드오버시 또는 핸드오버 이전에 타겟 셀의 시스템 정보 및 PBCH에 전송되는 MIB 및 SFN/SFN 오프셋 등을 단말에게 매크로 기지국이 미리 전달함으로써, 해당 단말이 피코 기지국의 PBCH를 디코딩하지 않고도 해당 단말이 피코 기지국으로의 핸드오버가 가능하게 할 수 있다.

또한, 두 셀이 소정 정도 동기를 유지하고 있음을 명시적으로 지시 해 줄 수 있다. 이 경우, 단말은 피코 기지국 또는 해당 피코 기지국과 동기를 유지하고 있는 다른 셀을 통해 동기획득/트래킹 수행할 수 있다.

만약 단말이 간섭 무효화 능력을 가진 경우, 단말이 피코 기지국의 PBCH를 복호하기 위하여 매크로 기지국이 피코 기지국의 어그레서 셀들의 PBCH to CRS 전력 비율을 전달해 줄 수 있다. 이는 핸드오버 명령에 포함될 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.

매크로 기지국으로부터 피코 기지국으로 핸드오버한 단말은 피코 기지국으로부터 서비스를 받지만, 매크로 기지국으로부터의 심한 간섭을 받게 된다. 보다 상세히, 매크로 기지국의 ABS를 통해서, 해당 서브 프레임에서 피코 기지국 단말은 매크로 기지국의 간섭이 완화된 환경에서 데이터/제어 채널을 수신할 수 있지만, 매크로 기지국의 CRS로 인한 간섭은 줄지 않는다. 따라서, 이 경우 단말은 매크로 기지국의 CRS 간섭 신호를 제거 및 완화(CRS interference cancellation/suppression) 기법을 통해서, 단말의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

단말이 매크로 기지국의 CRS를 제거/완화하기 위해서는 단말이 인접 셀의 CRS 정보를 알아야 한다. 즉, 단말이 인접 셀의 CRS 핸들링(interference cancellation, rate matching at transmitter, suppression or puncturing 등)을 위해서 단말은 이러한 동작을 수행해야 하는 셀들의 셀 ID(cell ID), CRS 포트 수(number of CRS ports), CRS가 전송되는 서브 프레임 정보(예를 들어, MBSFN configuration), 해당 셀의 CRS가 전송되는 대역폭 정보 등을 수신할 필요가 있다. 따라서, 매크로 기지국은 이와 같은 CRS 정보를 단말에게 전달해 줄 수 있고, 이를 수신한 단말은 간섭인 CRS가 전송되는 서브 프레임, 대역폭 및 RE에서만 CRS 핸들링을 수행할 수 있다.

단말의 CRS 간섭 핸들링을 위해 기지국이 시그널링해 주는 참조신호 정보는 이웃 셀의 셀 ID, CRS 포트 개수, CRS가 전송되는 시간/주파수 정보를 포함할 수 있다. 시간에 대한 정보는 CRS가 전송되는 서브프레임으로 표현될 수 있으며, 이러한 시그널링으로는 MBSFN 서브프레임 설정이 있다. 주파수에 대한 정보는 이웃 셀의 중심 주파수 및 대역폭, 또는 CRS가 전송되는 PRB의 개수 및 위치에 대한 정보가 전송되어야 한다. 이러한 정보가 전달되는 메시지인 NeighborCellCRSInformation는 다음 표 4와 같이 정의될 수 있다.

NeighborCellCRSInformation ::= CHOICE { Cell ID { number of CRS ports, frequency information of CRS transmission, time information of CRS transmission } }

NeighborCellCRSInformation에서 복수 개의 셀 ID가 전송될 수 있으며, 각 셀 ID별 CRS 포트 개수, 주파수 CRS 정보 전송 그리고 CRS 전송의 시간 정보 등이 전송될 수 있다. 특정 셀 ID 당 CRS 포트 개수는 반드시 전송되어야 하지만, 주파수 CRS 정보 전송 및 CRS 전송의 시간 정보는 필요에 따라 전송될 수 있다. 여기서 주파수 CRS 정보 전송이라 함은 앞서 설명한 CRS가 전송되는 주파수 정보로서 특정 셀의 중심 주파수 및 대역폭, 또는 CRS가 전송되는 PRB의 개수 및 위치에 대한 정보로 표현될 수 있으며, CRS 전송의 시간 정보라 함은 CRS가 전송되는 시간 정보로서 CRS가 전송되는 서브프레임으로 표현될 수 있으며, 그 예로써 MBSFN 서브프레임 설정이 있다.

이하에서는, 단말이 NeighborCellCRSInformation에서 셀 ID 외의 하나 이상의 정보를 수신하지 않은 경우의 핸들링에 대해 설명한다.

첫 번째로, CRS 전송의 주파수 정보를 수신하지 못한 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, 단말은 해당 기지국이 시그널링된 CRS 포트 개수만큼의 CRS를 전 대역으로 전송한다고 가정하고, 자신의 서빙 셀의 전대역에 대해서 해당 셀의 CRS에 대하여 간섭을 무효화/완화/펑처링/서프레션(suppression) 등의 동작을 수행한다. 반면, 주파수 CRS 정보가 전송되는 경우, 단말은 지정된 주파수 대역 및 PRB 위치에 대해서만 CRS 무효화/완화/펑처링/서프레션/레이트 매칭 등의 동작을 수행할 수 있다.

두 번째로, 단말에게 특정 셀 ID에 대해서 CRS 포트 개수와 해당 셀의 CRS 전송의 시간 정보가 전송된 경우, 단말은 지정된 시간 위치에서만 해당 셀의 CRS에 대한 무효화/완화/펑처링/서프레션 등의 동작을 수행한다. 바람직하게는 이러한 시간 정보는 해당 셀의 MBSFN 서브프레임 설정 이 전송되어야 하는데, MBSFN 서브프레임에서는 기지국이 PDCCH 영역 이외의 PDSCH 영역에 CRS를 전송하지 않는다. 따라서 특정 셀의 MBSFN 설정을 수신한 단말은, 해당 셀이 MBSFN을 설정하지 않은 다른 서브프레임에서만 해당 셀의 CRS에 대한 무효화/완화/펑처링/서프레션/ 레이트 매칭 등의 동작을 수행할 수 있다.

여기서, 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 알려주는 방식에 대해 좀 더 살펴보면, 서빙 기지국이 X2 인터페이스를 통해 수신하는 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정에 대한 정보는 해당 셀이 MBSFN 서브프레임을 어떤 서브프레임에서 설정했는지를 지시해 주는 정보이다. MBSFN 서브프레임이 설정되어 있는 라디오 프레임의 주기 및 오프셋, 해당 라디오 프레임에서의 MBSFN 서브프레임의 위치를 비트맵으로 알려준다. MBSFN 서브프레임을 지시해 주는 방식은, 1개의 라디오 프레임 또는 4개의 라디오 프레임 단위로 지시해 줄 수 있는데, 이 경우 MBSFN 서브프레임으로 사용할 수 없는 0, 4, 5, 9번 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임을 0 또는 1로써 해당 서브프레임이 MBSFN 서브프레임 인지의 여부를 알려준다. 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 단말에게 시그널링함에 있어서, 각 이웃 셀의 셀 ID별로 MBSFN-SubframeConfig 정보요소를 전송할 수 있다. MBSFN-SubframeConfig 정보요소는 다음 표 5에 예시된 바와 같을 수 있다.

-- ASN1START MBSFN-SubframeConfig ::= SEQUENCE { radioframeAllocationPeriod ENUMERATED {n1, n2, n4, n8, n16, n32}, radioframeAllocationOffset INTEGER (0..7), subframeAllocation CHOICE { oneFrame BIT STRING (SIZE(6)), fourFrames BIT STRING (SIZE(24)) } } -- ASN1STOP

fourFrames A bit-map indicating MBSFN subframe allocation in four consecutive radio frames, “1” denotes that the corresponding subframe is allocated for MBSFN. The bitmap is interpreted as follows: FDD: Starting from the first radioframe and from the first/leftmost bit in the bitmap, the allocation applies to subframes #1, #2, #3 , #6, #7, and #8 in the sequence of the four radio-frames. TDD: Starting from the first radioframe and from the first/leftmost bit in the bitmap, the allocation applies to subframes #3, #4, #7, #8, and #9 in the sequence of the four radio-frames. The last four bits are not used. Uplink subframes are not allocated. oneFrame “1” denotes that the corresponding subframe is allocated for MBSFN. The following mapping applies: FDD: The first/leftmost bit defines the MBSFN allocation for subframe #1, the second bit for #2, third bit for #3 , fourth bit for #6, fifth bit for #7, sixth bit for #8. TDD: The first/leftmost bit defines the allocation for subframe #3, the second bit for #4, third bit for #7, fourth bit for #8, fifth bit for #9. Uplink subframes are not allocated. The last bit is not used. radioFrameAllocationPeriod, radioFrameAllocationOffset Radio-frames that contain MBSFN subframes occur when equation SFN mod radioFrameAllocationPeriod = radioFrameAllocationOffset is satisfied. Value n1 for radioframeAllocationPeriod denotes value 1, n2 denotes value 2, and so on. When fourFrames is used for subframeAllocation, the equation defines the first radio frame referred to in the description below. Values n1 and n2 are not applicable when fourFrames is used. subframeAllocation Defines the subframes that are allocated for MBSFN within the radio frame allocation period defined by the radioFrameAllocationPeriod and the radioFrameAllocationOffset.

기타 설명되지 않은 MBSFN-SubframeConfig 정보요소에 대한 내용들은 3GPP TS 36.331에서 참조될 수 있다.계속해서, 이웃하는 기지국간 라디오 프레임 및 서브프레임 바운더리가 정렬되어 있지 않은 경우, 서빙 기지국은 단말에게 특정 셀과의 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋정보를 시그널링해 줄 필요가 있다. 이를 위해, 단말이 이웃 셀의 서브프레임 개수 및 라디오 프레임 개수를 다음 수학식 2, 3에 의해 산출할 수 있다.

상기 수학식에서, Nf_neighbor와 Nf_serving는 각각 이웃 셀 및 서빙 셀의 라디오 프레임 번호이고, Ns_neighbor와 Ns_serving는 이웃 셀 및 서빙 셀의 서브프레임 번호이다. Δf 와 Δs는 서빙 셀과 특정 이웃 셀 간의 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋 값으로 NeighborCellCRSInformation에서 각 셀 별로 전송되어야 하는 변수이다.

그러나 시그널링 오버헤드를 감안하면, MBSFN-SubframeConfig 정보요소 내의 subframeAllocation 만을 전송하는 것이 효율적일 수 있다. subframeAllocation 내의 oneFrame 또는 fourFrames 만을 UE에게 시그널링 하는 것이다. 기지국은 이웃 셀로부터 받은 MBSFN 서브프레임 설정을 가공 없이 그대로 단말에게 전송해 줄 수도 있겠으나, 경우에 따라서 기지국이 이를 적절히 가공하여 단말에게 시그널링 할 수 있다. 예를 들면, MBSFN subframeAllocation 이 oneFrame 혹은 fourFrames 단위로 주기 및 오프셋이 설정되는 셀의 경우, 기지국이 MBSFN-SubframeConfig 정보요소 내의 radioframeAllocationPeriod, radioframeAllocationOffset, 그리고 subframeAllocation 에 따라 결정되는 MBSFN suframe pattern을 비트맵으로 재구성하여 보낼 수 있다.

예를 들어, NeighborCellCRSInformation 에서 단말에게 알려주는 MBSFN 서브프레임 설정 고정된 길이, 예를 들어 4 프레임에 대한 MBSFN 서브프레임 패턴이 시그널링 된다는 가정하에, 기지국이 수신한 특정 셀의 MBSFN-SubframeConfig 정보요소 내의 정보가 radioframeAllocationPeriod = 2, radioframeAllocationOffset = 0, subframeAllocation은 111111(6 비트)의 MBSFN 서브프레임 패턴을 수신하였을 때, 서빙 기지국이 전송하는 해당 셀의 MBSFN 서브프레임 설정 은 “111111000000111111000000”(24 비트)로 단말에게 시그널링 될 수 있다. 여기서 6-비트는 각각 한 라디오 프레임에서 MBSFN 서브프레임으로 설정될 수 없는 서브프레임을 제외한 나머지 6개의 서브 프레임을 지시한다.

이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 임의의 N개의 라디오 프레임 단위로 단말에게 시그널링하는 경우, 서빙 기지국은 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋을 0~1023 내의 값으로써 시그널링해 주는 것이 아니라, 실제 해당 기지국과의 Δf mod N 에 해당하는 값만을 라디오 프레임 오프셋 값으로 시그널링 해 줄 수 있다. 또는, 별도로 서브프레임 오프셋을 시그널링해 줄 수도 있다. 이 값들 역시 NeighborCellCRSInformation 에 각 셀 별로 전송되어야 하는 변수이다.

그러나 단말이 이웃 셀의 RSRP/RSRQ 측정을 위해 PSS/SSS를 통해 이미 이웃 셀들의 서브프레임 오프셋을 획득한 경우, 서브프레임 오프셋에 대한 시그널링은 생략될 수 있다. 단지 단말이 자신이 획득한 이웃 셀들의 서브프레임 오프셋값으로 수신한 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 적용하여 CRS IC에 사용할 수 있다.

다른 방식으로는, 하나의 라디오 프레임이 10개의 서브프레임으로 구성되므로, 한 라디오 프레임에 대한 MBSFN 서브프레임 패턴을 10비트 단말에게 시그널링 함으로써, 단말에게 보다 명확하게 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋값을 시그널링할 수 있다. 예를 들어, radioframeAllocationPeriod = 2, radioframeAllocationOffset = 0, subframeAllocation은 111111(6비트) 인 경우, 이를 언급된 바와 같이 라디오 프레임당 10bit로 수정하면, 해당 셀의 한 라디오 프레임에서의 MBSFN 서브프레임 패턴은 0111001110로 표현될 수 있다. 이를 4개의 라디오 프레임 단위로 정보를 표현하면, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 0111001110000000000001110011100000000000(40비트)으로 표현될 수 있다. 즉, 기지국이 특정 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 패턴을 이와 같이 가공하여 전송할 수 있다

그리고 서빙 셀과 이웃 셀의 라디오 프레임 오프셋, Δf (또는 Δf mod N, N=4)가 1일 경우, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 Δf 만큼 MBSFN 서브프레임 패턴을 순환이동(circular shift)하여 전송함으로써, 단말로 하여금 서빙 셀과 이웃 셀의 라디오 프레임 이 정렬되어 있다고 가정하게 할 수 있다. 또한 단말은 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 수신하였을 때, 수신한 셀들이 라디오 프레임 오프셋 없이 정렬되어 있다고 가정하고, 별도의 서브프레임 오프셋이 시그널링 되지 않는 한 자신이 직접 획득한 이웃 셀의 서브프레임 오프셋을 기반으로 해당 셀에 대한 CRS 간섭 핸들링을 수행할 수 있다. 또한, 두 셀 사이에 서브프레임 오프셋이 존재하는 경우, MBSFN 서브프레임 패턴을 서브프레임 오프셋만큼 시프트하여 단말로 하여금 서빙 셀과 이웃 셀의 서브프레임 역시 정렬되어 있다고 가정하게 할 수 있다. 이 경우 단말은 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 수신하였을 때, 단말은 수신한 셀들이 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋 없이 정렬되어 있다고 가정하여 해당 셀에 대한 CRS 간섭 핸들링을 수행할 수 있다.

세 번째로, CRS 전송의 시간 정보를 수신하지 못한 경우가 있을 수 있다. 구체적인 예로써, 셀에 따라서는 MBSFN을 전혀 설정하지 않는 경우가 있으며 이 경우 해당 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 알려주는 것 자체가 불가능할 수 있다. 또는, 기지국들이 X2 인터페이스로 실시간 정보교환을 하지 않는 이유로 인해서, 특정 셀이 MBSFN을 설정했으나 이러한 정보가 다른 셀로 업데이트되지 못하여 서빙 셀의 특정 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 몰라서 MBSFN을 전달해 주지 못할 수 있다.

따라서, 단말이 특정 셀의 CRS 포트 개수만 수신하고 MBSFN 서브프레임 설정을 수신하지 못한 경우, 모든 서브프레임에 대해서 해당 셀이 MBSFN으로 사용한다고 가정하거나, 반대로 모든 서브프레임을 노멀 서브프레임으로 사용한다고 가정할 수 있다. 이러한 가정에 따라서, 단말은 노멀 서브프레임일 경우에만 해당 셀의 CRS에 대한 무효화/완화/펑처링/서프레션/ 레이트 매칭 등의 동작을 수행할 수 있다. 다만, 이웃 셀이 MBSFN 서브프레임임에도 불구하고 노멀 서브프레임으로 가정하여 단말이 해당 셀의 CRS가 사실상은 존재하지 않음에도 불구하고 CRS가 존재한다고 가정하고 CRS 간섭 무효화를 하게 되면, 채널 추정의 오차가 도리어 증가하게 된다. 따라서, 단말이 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 모르는 경우라면, 노멀 서브프레임보다는 MBSFN 서브프레임 설정이라고 가정하는 것이 바람직하다.

다른 실시 예로서, 단말이 이웃 셀의 CRS 포트 개수만 받고 MBSFN 서브프레임 설정을 수신하지 못한 경우, 단말은 해당 셀이 모든 서브프레임을 노멀 서브프레임으로 사용한다고 가정하되, CRS 간섭을 무효화하지 않고 CRS 펑처링만 수행할 수 있다.

다른 실시 예로서, 기지국이 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 모르는 경우, 앞서 설명한 바와 같이 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정을 보내지 않을 수도 있지만, 기지국이 임의의 설정을 전송함으로써 단말에게 지정된 동작을 하도록 할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 MBSFN 서브프레임 설정을 알지 못하는 특정 셀의 MBSFN 서브프레임 설정에 해당하는 정보를 전송할 때, 해당 셀의 모든 서브프레임이 노멀 서브프레임(또는 MBSFN 서브프레임)이라고 알려줄 수 있다.

구체적으로는, 기지국이 특정 이웃 셀의 서브프레임 패턴에 대하여 임의의 설정을 전송해 주는 경우, 별도의 시그널링으로 단말에게 CRS 간섭을 무효화하지 않고 CRS 펑처링만 수행하도록 지시할 수 있다. 구체적인 시그널링 방식으로서, 0는 노멀 서브프레임, 1은 MBSFN 서브프레임을 지시한다면, 모두 0인 패턴(000000…) (또는, 모두 1인 패턴 (1111…))을 전송할 수 있다. 특히 특정 셀 ID에 대해서 모두 1인 패턴을 수신한 경우, 단말은 모든 서브프레임에서 해당 셀의 CRS에 대해서 간섭 무효화를 하지 않고, 펑처링만 수행하여 정보가 모호한 상태에서 채널 추정 성능 열화를 방지할 수 있다.

한편, 특정 단말이 간섭 무효화 능력을 가지고 있다면, 해당 단말의 RLM은 CRS 간섭을 무효화하고 난 후의 SINR을 기준으로 수행되어야 한다. 왜냐하면, 간섭이 일정 수준 이상이라 하더라도 해당 단말이 수신하는 데이터 및 컨트롤 정보들은 해당 단말이 간섭을 무효화함으로써 이들을 안정적으로 복조 및 디코딩 할 수 있기 때문이다.

특히 CRS의 위치가 이웃 셀들과 동일한 RE에서 전송되어 여러 셀의 CRS가 충돌하는 경우, 단말은 먼저 주요한(dominant) 간섭으로 들어오는 이웃 셀의 CRS에 대해서 무효화를 수행한다. 그리고 나서, 자신의 서빙 셀로부터 수신하는 CRS의 SINR이 얼마나 좋은지를 판단하게 되어, 해당 셀과 계속적으로 동기를 유지할지 RLF (Radio Link Failure)를 선언할지를 결정한다. 그런데, 이웃 셀의 CRS를 모두 무효화하고 난 후의 CRS SINR은 CRS 이외의 RE에서의 실제(realistic) SINR을 반영하지 못하게 된다. CRS 가 매핑 되는 RE에는 간섭을 제거 하여 수신 SINR을 향상 시킬 수 있지만, 사실상 PDCCH가 매핑되는 RE에는 이웃 셀들로부터의 간섭이 여전히 존재하기 때문이다. 따라서, CRS 간섭을 무효화하고 난 후, 실제 PDCCH가 매핑되는 RE로 유입되는 이웃 셀의 간섭이 얼마나 되는 지를 알아야만 단말이 실질적인 간섭 레벨을 알 수 있고, 보다 정확한 RLM을 수행할 수 있게 된다.

결국 신뢰할 수 있는 RLM을 위해서 이웃 셀의 PDCCH-to-CRS 전력 비율 값이 단말에게 시그널링되어야 한다. 단말은 이러한 정보를 이용하여, CRS를 무효화하고 나서 이 값을 참조하여 RLM을 수행할 수 있다. 즉, RLM을 위한 CRS SINR을 측정/계산할 때, 이웃 셀의 CRS 간섭을 무효화하고 남은 양에 대해서 인접 셀의 PDCCH-to-CRS 전력 비율값을 감안하여 계산한다.

이웃 셀의 PDCCH-to-CRS 전력 비율은 상위 계층 신호로서 전송될 수 있으며, 특히 ABS와 같이 기지국의 전송 전력이 다른 복수 개의 서브프레임의 세트로 나누어 지는 경우, 각 세트별 기지국의 PDCCH-to-CRS 전력 비율이 시그널링 되어야 한다.

도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 12를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(1210)는, 수신모듈(1211), 전송모듈(1212), 프로세서(1213), 메모리(1214) 및 복수개의 안테나(1215)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1215)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(1211)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1212)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1213)는 전송포인트 장치(1210) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(1210)의 프로세서(1213)는, 앞서 설명된 실시예들이 수행되도록 동작 할 수 있다.

전송포인트 장치(1210)의 프로세서(1213)는 그 외에도 전송포인트 장치(1210)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1214)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 12를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1220)는, 수신모듈(1221), 전송모듈(1222), 프로세서(1223), 메모리(1224) 및 복수개의 안테나(1225)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1225)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1221)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1222)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1223)는 단말 장치(1220) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는 앞서 설명된 실시예들이 수행될 수 있도록 동작할 수 있다.

단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는 그 외에도 단말 장치(1220)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1224)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 12에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(1210)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1220)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

1210 : eNB
1220 : UE

Claims (13)

1. 무선통신시스템에서 단말이 하향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
   서빙 셀로부터 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보에 따른 자원에서 간섭 핸들링을 수행하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보는, 상기 이웃 셀의 셀 ID(Identity), 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 포트 개수, 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 주파수 자원에 관한 정보 또는 상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 상기 단말이 상기 주파수 자원에 관한 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 단말은 상기 이웃 셀이 전체 주파수 대역에서 상기 참조신호를 전송하는 것으로 가정하는, 하향링크 신호 수신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단말이 상기 시간 자원에 관한 정보를 수신하지 못한 경우, 상기 단말은 상기 이웃 셀이 모든 서브프레임을 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정한 것으로 가정하는, 하향링크 신호 수신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 시간 자원에 관한 정보는 상기 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정이며,
   상기 단말이 상기 시간 자원에 관한 정보를 수신한 경우, 상기 단말은 상기 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임 설정으로부터 인지한 노멀 서브프레임에서 상기 간섭 핸들링을 수행하는, 하향링크 신호 수신 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 간섭 핸들링은, 상기 이웃 셀의 참조신호에 대해 무효화(cancellation), 레이트 매칭(rate matching) 또는 펑처링(puncturing) 중 어느 하나를 의미하는, 하향링크 신호 수신 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 간섭 핸들링은, 무선링크모니터링(Radio Rink Monitoring) 또는 무선자원관리(Radio Resource Management) 중 적어도 하나를 위한 것인, 하향링크 신호 수신 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 서빙 셀은 피코 기지국이고 상기 이웃 셀은 매크로 기지국인, 하향링크 신호 수신 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 참조신호는 셀 특정 참조신호인, 하향링크 신호 수신 방법.
9. 무선통신시스템에서 기지국의 신호 전송 방법에 있어서,
   이웃 셀로부터 MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임 패턴을 수신하는 단계; 및
   상기 MBSFN 서브프레임 패턴에 기초한 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보를 포함하는 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 전송하는 단계;
   상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋 및 서브프레임 오프셋을 전송하는 단계;
   를 포함하며,
   상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보는 상기 이웃 셀의 참조신호에 관련된 정보를 수신한 단말의 간섭 핸들링을 위한 것인, 신호 전송 방법.
10. 삭제
11. 제9항에 있어서,
    상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보가 N개의 라디오 프레임으로 이루어진 MBSFN 서브프레임 패턴인 경우,
    상기 기지국은 상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋을 상기 N으로 모듈로(modulo) 연산을 수행한 값을 전송하는, 신호 전송 방법.
12. 제9항에 있어서,
    상기 이웃 셀의 참조신호가 전송되는 시간 자원에 관한 정보는, 상기 MBSFN 서브프레임 패턴을 상기 기지국의 라디오 프레임 타이밍으로 조정한 것인, 신호 전송 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 조정은, 상기 MBSFN 서브프레임 패턴에 상기 이웃 셀과의 라디오 프레임 오프셋 만큼 순환이동(circular shift)을 적용한 것인, 신호 전송 방법.

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