KR101745700B1 - 무선통신 시스템에서 기준 신호 송수신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 기준 신호 송수신을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 기준 신호를 송신하기 위한 것으로, 기지국의 동작은, 클러스터 구성(cluster configuration)에 따라 클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal) 구성(configuration)을 결정하는 과정과, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 송신하는 과정과, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 상기 클러스터 특정 기준 신호들을 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선통신 시스템에서 기준 신호 송수신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING REFERENCE SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것이다.
통신 시스템은 많은 양의 데이터를 낮은 에러 확률로 전송시키는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 높은 시스템 용량(capacity)을 확보하는 것이 필수적이다. 최근, 셀 반경을 줄임으로써 사용자와 RAU(radio access unit)의 간격을 줄이고, 이를 통해 성능을 향상시키고자 하는 펨토셀(femtocell) 기술, 인접한 기지국들의 협력 전송을 이용해 셀 경계 사용자의 성능을 향상시키는 CoMP(Coordinated MultiPoint) 기술, VCN(Virtual Cell Network) 기술 등이 제시된 바 있다.
상기 VCN은 사용자/트래픽/간섭 특성이 서로 다른 다중 셀 환경에서 주파수 자원 사용 효율을 극대화하기 위해 적응적으로 가상 셀을 형성하여 서비스를 제공하는 망 형태(topology)를 뜻한다. 상기 가상 셀에 속한 분산 소형 기지국들은 실시간 정보 공유를 하며 공유된 정보를 바탕으로 협력 빔포밍(coordinated beamforming) 등의 전송 기법을 사용해 간섭을 제어할 수 있다. 상기 VCN 기술이 적용된 무선통신 시스템을 운영하기 위해서, 동적으로 변화하는 셀 구성에 맞추어 기준 신호(reference signal)과 같은 제어 시그널을 효과적으로 송신하기 위한 대안이 요구된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예는 무선통신 시스템에서 기준 신호를 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선통신 시스템에서 클러스터 구성에 적합한 기준 신호를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선통신 시스템에서 클러스터 구성을 동적으로 변화시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선통신 시스템에서 클러스터 간 간섭을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 클러스터 구성(cluster configuration)에 따라 클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal) 구성(configuration)을 결정하는 과정과, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 송신하는 과정과, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 상기 클러스터 특정 기준 신호들을 송신하는 과정을 포함한다. 상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득하는 과정과, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 적어도 하나의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호들을 수신하는 과정을 포함한다. 상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 클러스터 구성에 따라 클러스터 특정 기준 신호 구성을 결정하는 제어부와, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 송신하고, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 상기 클러스터 특정 기준 신호들을 송신하는 다수의 송수신기들을 포함한다. 상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득하는 제어부와, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 적어도 하나의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호들을 수신하는 모뎀을 포함한다. 상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
간섭, 사용자 분포, 트래픽 등에 따라 동적으로 변화하는 클러스터 기반의 무선통신 시스템에서, 클러스터 특정 기준 신호를 제공함으로써, 클러스터별 채널 상황을 효과적으로 판단하고, 시스템을 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 망 구조를 개략적으로 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터(cluster) 구성(configuration) 예들을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal) 영역의 할당 예들을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기준 신호 밀도에 따른 클러스터 특정 기준 신호의 설정 예들을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 개수에 따른 클러스터 특정 기준 신호의 설정 예들을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호를 운용하기 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 활용 예를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 활용 예를 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 다른 활용 예를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 다른 활용 예를 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선통신 시스템에서 기준 신호(reference signal)를 송수신하기 위한 기술에 대해 설명한다. 상기 기준 신호는 채널 추정을 위해 송신단 및 수신단 간 미리 약속된 값으로 송신되는 신호를 의미한다. 본 발명은 '기준 신호'의 용어를 사용하나, 상기 기준 신호는 파일럿(pilot) 신호, 훈련 신호(training signal) 등 다른 명칭으로 지칭될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템의 망 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 중앙관리자(102), 스위치(104), 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6), 상기 다수의 송신기들(106-1 내지 106-6)에 의해 구성되는 다수의 가상 셀들(120-1 내지 120-3)을 포함한다.
상기 중앙관리자(102)는 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)의 통신 환경에 대한 정보를 수집하고, 셀 구성(cell configuration)을 최적화한다. 상기 스위치(104)는 상기 중앙관리자(102)로부터의 데이터 또는 신호를 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)로 분배하고, 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)로부터의 데이터 또는 신호를 상기 중앙관리자(102)로 제공한다. 상기 스위치(104)는 상기 중앙관리자(102)의 일부로서 포함될 수 있다. 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)은 서로 분산하여 설치되며, 무선 채널을 통해 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)은 신호에 대한 RF(Radio Frequency) 처리만을 수행할 수 있다. 즉, 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)은 신호의 대역 변환, 증폭 등을 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)은 RF 처리는 물론, MAC(Media Access Control) 계층의 처리도 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6)은 RF 처리에 더불어, 신호의 변조 및 복조를 수행할 수 있다.
상기 다수의 송수신기들(106-1 내지 106-6) 중 각 송수신기가 또는 인접한 송수신들이 하나의 가상 셀을 구성할 수 있다. 상기 도 1의 경우, 송수신기_1(106-1)이 하나의 그룹으로서 가상 셀_1(120-1)을, 송수신기_2(106-2) 및 송수신기_3(106-3)이 하나의 그룹으로서 가상 셀_2(120-2)를, 송수신기_4(106-4), 송수신기_5(106-5) 및 송수신기_6(106-6)이 하나의 그룹으로서 가상 셀_3(120-3)을 구성한다. 어느 송수신기가 하나의 가상 셀을 구성할지 여부는 상기 중앙관리자(102)의 제어에 따른다. 따라서, 상기 중앙관리자(102)는 셀 상황, 사용자 분포 등을 고려하여 동적으로 셀 구성을 변경할 수 있다. 상기 가상 셀은 '클러스터(cluster)'라 지칭될 수 있다. 즉, 상기 클러스터는 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미한다.
예를 들어, 상기 상기 셀 구성, 즉, 클러스터 구성은 이하 도 2와 같을 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 구성 예들을 도시하고 있다. 상기 도 2의 (a), (b), (c), (d)는 중앙관리자(202)에 구비된 8개의 송수신기들(204-1 내지 204-8)을 이용한 서로 다른 클러스터 구성들을 도시한다. 상기 (a) 와 같이, 4개의 송수신기들(204-1 내지 204-4)이 하나의 클러스터를, 나머지 4개의 송수신기들(204-5 내지 204-8)이 다른 하나의 클러스터를 구성할 수 있다. 상기 (b)와 같이, 4개의 송수신기들(204-1 내지 204-4)이 하나의 클러스터를, 2개의 송수신기들(204-5 및 204-7)이 다른 하나의 클러스터를, 다른 2개의 송수신기들(204-6 및 204-8)이 또 다른 하나의 클러스터를 구성할 수 있다. 상기 (c)와 같이, 2개의 송수신기들(204-1 및 204-2)이 하나의 클러스터를, 다른 2개의 송수신기들(204-3 및 204-4)이 다른 하나의 클러스터를, 또 다른 2개의 송수신기들(204-5 및 204-6)이 또 다른 하나의 클러스터를, 또 다른 2개의 송수신기들(204-7 및 204-8)이 또 다른 하나의 클러스터를 구성할 수 있다. 상기 (d)와 같이, 2개의 송수신기들(204-1 및 204-3)이 하나의 클러스터를, 다른 2개의 송수신기들(204-5 및 204-7)이 다른 하나의 클러스터를, 또 다른 2개의 송수신기들(204-2 및 204-4)이 또 다른 하나의 클러스터를, 또 다른 2개의 송수신기들(204-6 및 204-8)이 또 다른 하나의 클러스터를 구성할 수 있다.
상기 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 클러스터 구성을 변경할 수 있다. 상기 클러스터 구성은 통신 환경, 사용자 분포 등에 따라 시스템 운영중에도 변경될 수 있다. 이 경우, 클러스터 별로 제공되는 기준 신호(reference signal)의 구성 또한 함께 변경되어야 한다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 클러스터 별로 제공되는 기준 신호를 '클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal)'라 지칭한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호는 클러스터 고유의 기준 신호를 의미하는 것으로, 클러스터 별 채널 추정, 간섭 추정 등을 위해 이용될 수 있다. 다수의 클러스터들을 구성하는 다수의 송수신기 그룹들은 서로 동기를 일치한 상태에서 자신의 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 따라서, 서로 다른 클러스터들의 클러스터 특정 기준 신호들은 서로 직교해야 한다. 이에 따라, 클러스터 구성이 변경되는 경우, 상기 클러스터 특정 기준 신호의 구성도 변경되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 클러스터 특정 기준 신호의 구성은 다음과 같이 결정된다. 상기 클러스터 특정 기준 신호의 구성은 클러스터 특정 기준 신호를 위한 자원 영역 할당 과정, 관련 파라미터 설정 과정, 클러스터 구성의 동적 변경에 따른 클러스터 특정 기준 신호 구성 갱신 과정을 포함한다.
예를 들어, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위한 자원 영역은 이하 도 3에 도시된 바와 같다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위한 자원 영역을 '클러스터 특정 기준 신호 영역'이라 지칭한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호 영역의 할당 예들을 도시하고 있다. 상기 도 3을 참고하면, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 (a)와 같이 일부 심벌에, (b)와 같이 일부 부반송파에 할당될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 상기 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 다른 형태로 할당될 수 있다.
이때, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 셀 특정 기준 신호(cell-specific reference signal)이 전송되는 채널의 내에 할당될 수 있다. 이 경우, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 동일 채널을 통해 상기 셀 특정 기준 신호가 함께 송신된다. 상기 셀 특정 기준 신호는 하나의 송수신기 고유의 기준 신호를 의미한다. 상기 셀 특정 기준 신호가 사용되는 경우, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 상기 셀 특정 기준 신호에 의해 점유되는 자원과 배타적으로 할당되는 것이 바람직하다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 제어 메시지를 통해 방송될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 메시지는 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역을 시작 자원 위치 및 마지막 자원 위치로 표현할 수 있다.
상기 클러스터 특정 기준 신호 영역이 할당된 후, 할당된 영역 내의 자원들이 다수의 클러스터들에게 분배된다. 이때, 클러스터 특정 기준 신호의 관련 파라미터들의 설정된다. 예를 들어, 상기 파라미터들은 오프셋(offset), 주기(period), 클러스터 개수(number of cluster), 인덱스(index) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 '오프셋'은 기준 신호가 시작되는 자원 위치, 즉, 최초 매핑(mapping)되는 위치를 지시한다. 상기 '주기'는 동일 클러스터의 기준 신호가 반복되는 간격을 지시한다. 상기 '클러스터 개수'는 하나의 중앙관리자에 의해 관리되는 클러스터 개수, 즉, 하나의 클러스터 특정 기준 신호 영역을 공유하는 클러스터 개수를 지시한다. 상기 '인덱스'는 각 클러스터에 할당되며, 각 클러스터의 기준 신호 순서를 지시한다. 예를 들어, 상기 파라미터 설정의 예는 이하 도 4 및 이하 도 5와 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기준 신호 밀도에 따른 클러스터 특정 기준 신호의 설정 예들을 도시하고 있다. 상기 도 4는 3번째 심벌이 클러스터 특정 기준 신호 영역으로 할당되고, 3개의 클러스터들이 구성된 경우의 서로 다른 밀도로 정의된 클러스터 특정 기준 신호의 구성 예들을 도시한다. 상기 도 4의 (a)를 참고하면, '오프셋'은 2, '주기'는 5, '클러스터 개수'는 3으로 설정되었다. 또한, 상기 도 4에 도시되지 아니하였으나, 클러스터_1의 '인덱스'는 1, 클러스터_2의 '인덱스'는 2, 클러스터_3의 '인덱스'는 3으로 설정되었다. 이에 따라, 상기 3번째 심벌 중 오프셋 값(=2) 만큼의 부반송파 이후인 3번째 부반송파부터 인덱스 값이 1인 클러스터_1의 기준 신호, 인덱스 값이 2인 클러스터_2의 기준 신호, 인덱스 값이 3인 클러스터_3의 기준 신호가 순차적으로 매핑되며, 주기 값(=5) 만큼의 부반송파 간격으로 상기 기준 신호의 패턴이 반복된다. 상기 도 4의 (b)를 참고하면, '오프셋'은 4, '주기'는 8, '클러스터 개수'는 3으로 설정되었다. 상기 도 4의 (a) 및 (b)를 비교하면, 주파수 축에서 기준 신호의 밀도가 상이하다. 즉, 상기 '오프셋' 및 상기 '주기'를 조절함으로서, 상기 기준 신호의 밀도가 달라질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 개수에 따른 클러스터 특정 기준 신호의 설정 예들을 도시하고 있다. 상기 도 5는 3번째 심벌이 클러스터 특정 기준 신호 영역으로 할당된 경우의 서로 다른 클러스터 개수에 대하여 정의된 클러스터 특정 기준 신호의 구성 예들을 도시한다. 상기 도 5의 (a), (b), (c)를 참고하면, '오프셋' 및 '주기'의 설정은 동일하나, '클러스터 개수' 및 '인덱스'의 설정이 서로 다르다. 즉, (a)의 경우, '클러스터 개수'는 2, 클러스터_1의 '인덱스'는 1, 클러스터_2의 '인덱스'는 2이다. (b)의 경우, '클러스터 개수'는 3, 클러스터_1의 '인덱스'는 1, 클러스터_2의 '인덱스'는 2, 클러스터_3의 '인덱스'는 3이다. (c)의 경우, '클러스터 개수'는 4, 클러스터_1의 '인덱스'는 1, 클러스터_2의 '인덱스'는 2, 클러스터_3의 '인덱스'는 3, 클러스터_4의 '인덱스'는 4이다. 즉, 동적으로 클러스터 구성이 변경되는 경우, 클러스터 특정 기준 신호의 파라미터들을 변경함으로써, 시스템은 변경된 클러스터 구성에 적합한 클러스터 특정 기준 신호를 운용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호를 운용하기 위한 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 6은 단말(610), 중앙관리자(620), 송수신기 그룹_A(630-1), 송수신기 그룹_B(630-2) 간 신호 교환을 도시하며, 상기 단말(610)이 상기 송수신기 그룹_A(630-1)의 클러스터 내에 위치함을 가정한다. 상기 송수신기 그룹_A(630-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(630-2) 각각은 하나의 클러스터를 구성하며, 적어도 하나의 송수신기를 포함한다.
상기 도 6을 참고하면, 601단계에서, 중앙관리자(620)는 상기 송수신기 그룹_A(630-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(630-2)를 통해 셀 특정 기준 신호를 송신한다. 상기 셀 특정 기준 신호는 송수신기 고유의 기준 신호이다. 따라서, 상기 송수신기 그룹_A(630-1)에 속한 송수신기들이라도, 상호 간 셀 특정 기준 신호는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 송수신기들의 셀 특정 기준 신호들은 시퀀스(sequence), 신호 값, 자원 위치 중 적어도 하나의 측면에서 상이할 수 있다.
이어, 603단계에서, 상기 단말(610)은 상기 셀 특정 기준 신호들을 수신한 후 각 셀 특정 기준 신호들에 대한 채널 품질을 측정하고, 채널 품질 측정 결과를 상기 송수신기 그룹_A(630-1)에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 중앙관리자(620)로 송신한다. 상기 채널 품질 측정 결과는 송수신기 별 채널 품질 값들을 포함한다.
이후, 605단계에서, 상기 중앙관리자(620)는 클러스터를 구성한다. 즉, 상기 중앙관리자(620)는 상기 단말(610)로부터 수신된 셀 특정 기준 신호에 대한 채널 품질 측정 결과를 이용하여 클러스터 구성을 결정한다. 이때, 상기 중앙관리자(620)는 각 송수신기에 대한 채널 품질 값, 사용자 분포 등을 고려할 수 있다.
이어, 607단계에서, 상기 중앙관리자(620)는 클러스터 특정 기준 신호 영역을 할당한다. 예를 들어, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 적어도 하나의 특정 심벌 또는 적어도 하나의 특정 부반송파에 할당될 수 있다. 또한, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 상기 셀 특정 기준 신호가 송신되는 채널 내에 할당될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙관리자(620)는 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역을 상기 셀 특정 기준 신호에 의해 점유되는 자원과 배타적으로 할당한다.
이어, 609단계에서, 상기 중앙관리자(630)는 상기 클러스터 특정 기준 신호에 관련된 파라미터들을 설정한다. 예를 들어, 상기 파라미터들은 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 인덱스 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 오프셋은 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하고, 상기 주기는 동일 클러스터의 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하고, 상기 클러스터 개수는 상기 중앙관리자(620)에 의해 관리되는 클러스터 개수를 지시하고, 상기 인덱스는 각 클러스터에 할당되는 기준 신호 순서를 지시한다.
이후, 611단계에서, 상기 중앙관리자(620)는 상기 클러스터 특정 기준 신호에 관련된 파라미터들을 상기 송수신기 그룹_A(630-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(630-2)를 통해 상기 단말(610)로 송신한다. 이에 따라, 상기 단말(610)은 각 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호 구성을 판단할 수 있다. 다시 말해, 상기 단말(610)은 각 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 식별할 수 있다.
이어, 613단계에서, 상기 중앙관리자(620)는 상기 송수신기 그룹_A(630-1)를 통해 상기 송수신기 그룹_A(630-1)의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를, 상기 송수신기 그룹_B(630-2)를 통해 상기 송수신기 그룹_B(630-2)의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 이때, 상기 단말(610)이 상기 송수신기 그룹_A(630-1)의 클러스터 내에 위치하므로, 상기 단말(610)은 상기 송수신기 그룹_A(630-1)의 클러스터 특정 기준 신호를 수신할 수 있으나, 상기 송수신기 그룹_B(630-2)의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하지 못할 수 있다. 단, 상기 단말(610)이 상기 송수신기 그룹_B(630-2)의 신호로부터 간섭을 받는 경우, 상기 단말(610)은 상기 송수신기 그룹_B(630-2)의 클러스터 특정 기준 신호를 수신할 수 있다.
이어, 615단계에서, 상기 단말(610)은 상기 클러스터 특정 기준 신호에 대한 채널 품질을 측정하고, 채널 품질 측정 결과를 상기 송수신기 그룹_A(630-1)에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 중앙관리자(620)로 송신한다. 여기서, 상기 채널 품질 측정 결과는, 상기 603단계에서 송신된 채널 품질과 달리, 클러스터 별 채널 품질 값들을 포함한다.
이후, 617단계에서, 상기 중앙관리자(620)는 상기 단말(610)로부터의 채널 품질 측정 결과 보고를 이용하여 클러스터 구성 및 클러스터 특정 기준 신호 구성 중 적어도 하나를 갱신한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라. 상기 617단계는 수행되지 아니할 수 있다. 즉, 상기 중앙관리자(620)는 상기 채널 품질 측정 결과 보고에 기초하여 상기 클러스터 구성의 변경 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 상기 클러스터 구성의 변경이 필요한 경우, 상기 중앙관리자(620)는 상기 클러스터 구성을 갱신한다. 상기 클러스터 구성이 갱신되는 경우, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성도 함께 갱신될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템은 클러스터 특정 기준 신호를 운용한다. 상기 도 6의 617단계와 같이, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용한 채널 품질에 따라 클러스터 구성을 변경하는 것은 상기 클러스터 특정 기준 신호의 활용 예가 된다. 이에 더불어, 본 발명은 상기 클러스터 특정 기준 신호에 대한 다양한 활용 예들을 제시한다. 일 활용 예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템은 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 간섭 제어를 수행할 수 있다. 다른 활용 예로서, 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템은 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 동적으로 클러스터 구성을 변경할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 활용 예를 도시하고 있다. 상기 도 7은 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용한 간섭 제어를 도시하고 있다.
상기 도 7을 참고하면, 클러스터A(711)는 송수신기A-1(721), 송수신기A-2(722), 송수신기A-3(723)을 포함하며, 클러스터B(712)는 송수신기B-1(726)을 포함한다. 상기 도 7에서, (a) 및 (b)는 서로 다른 스케줄링 시점들을 도시한다. 여기서, 상기 스케줄링 시점은 특정된 적어도 하나의 대상에 대하여 자원 할당이 이루어지는 시점을 의미한다. 즉, 상기 (a)는 단말A(731), 단말C(733), 단말F(736), 단말G(737)의 스케줄링 시점으로서, 상기 단말A(731), 상기 단말C(733), 상기 단말F(736), 상기 단말G(737)만을 대상으로 자원을 할당하는 시점을 나타낸다. 또한, 상기 (b)는 단말B(732), 단말D(734), 단말E(735), 단말H(738)의 스케줄링 시점으로서, 상기 단말B(732), 상기 단말D(734), 상기 단말E(735), 상기 단말H(738)만을 대상으로 자원을 할당하는 시점을 나타낸다.
상기 도 7의 (a)의 경우, 상기 클러스터A(711) 내에 위치한 상기 단말A(731), 상기 단말F(736), 상기 단말G(737)는 이웃 클러스터, 예를 들어, 상기 클러스터B(712)로부터 간섭을 받지 아니한다. 또한, 상기 클러스터B(712) 내에 위치한 상기 단말C(733)는 이웃 클러스터, 예를 들어, 상기 클러스터A(711)로부터 간섭을 받지 아니한다. 상기 송수신기들(721 내지 723, 726)을 제어하는 중앙관리자(미도시)는 상기 단말들(731 내지 738)에 의해 클러스터 특정 기준 신호들을 이용하여 측정된 채널 품질 측정 결과를 이용하여 위와 같은 간섭 상황을 판단할 수 있다. 상기 (a)와 같은 시점에서, 상기 클러스터A(711) 및 상기 클러스터B(712) 간 간섭이 없으므로, 상기 중앙관리자는, 상기 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 송수신기들(721 내지 723, 726)이 프레임 내의 자원 전체를 사용하도록 자원을 할당한다. 다시 말해, 상기 중앙관리자는 상기 단말A(731), 상기 단말C(733), 상기 단말F(736), 상기 단말G(737)에게 할당 가능한 자원의 범위를 동일하게 제어한다.
상기 도 7의 (b)의 경우, 상기 클러스터A(711) 내에 위치한 상기 단말B(732), 상기 단말H(736)는 이웃 클러스터, 예를 들어, 상기 클러스터B(712)로부터 간섭을 받지 아니한다. 그러나, 상기 단말E(735)는 상기 클러스터B(712)에 속한 상기 송수신기B-1(726)으로부터 간섭을 받는다. 다시 말해, 상기 클러스터B(712)에 속한 상기 송수신기B-1(726)가 상기 단말D(734)를 향해 송신하는 신호는 상기 단말E(735)에게 간섭으로 작용한다. 상기 송수신기들(721 내지 723, 726)을 제어하는 중앙관리자는 상기 단말들(731 내지 738)에 의해 클러스터 특정 기준 신호들을 이용하여 측정된 채널 품질 측정 결과를 이용하여 위와 같은 간섭 상황을 판단할 수 있다. 상기 (b)와 같은 시점에서, 상기 단말E(735)가 상기 클러스터B(712)에 속한 상기 송수신기B-1(726)로부터 간섭을 받으므로, 상기 중앙관리자는, 상기 (b)에 도시된 바와 같이, 프레임 내의 자원을 2개 영역들로 분할하고, 상기 송수신기A-1(721), 상기 송수신기A-2(722)가 제1영역을 통해 상기 단말B(732), 상기 단말H(738)과 통신하도록 제어하고, 상기 송수신기B-1(726)이 상기 제1영역을 통해 상기 단말D(734)와 통신하도록 제어하고, 상기 송수신기A-3(723)이 제2영역을 통해 상기 단말E(735)와 통신하도록 제어한다. 이로 인해, 상기 단말D(734) 및 상기 단말E(735)에 할당되는 자원이 상호 배타적이 됨으로써, 상기 단말D(734)가 받는 간섭이 제거될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 중앙관리자는 상기 송수신기들(721, 722, 723, 726)이 사용하는 자원의 범위를 제한하지 아니하고, 상기 단말E(726)에 할당가능한 자원 범위 및 나머지 단말들(732, 734, 738)에 할당가능한 자원 범위를 서로 다르게 설정할 수 있다. 이 경우에도, 상기 단말D(734) 및 상기 단말E(735)에 할당되는 자원이 상호 배타적이 됨으로써, 상기 단말D(734)가 받는 간섭이 제거될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 중앙관리자는 상기 단말E(735)가 통신을 수행하는 시점에 상기 송수신기B-1(726)가 상기 단말D(734)로 신호를 송신하지 아니하도록 제어할 수 있다. 단, 이 경우, 상기 단말D(734)에게 지나치게 불리하므로, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 중앙관리자는 상기 단말E(735)가 통신을 수행하는 시점에 상기 송수신기B-1(726)가 상기 단말D(734)로 신호를 송신할지 여부를 랜덤하게(randomly) 결정하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 랜덤하게 결정함은 난수(random number)를 발생시키고, 상기 난수가 일정 조건을 만족하는지 여부에 따르는 것을 의미한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 송수신기A-3(723)이 상기 단말D(734)에게 간섭을 주는 경우, 상기 중앙관리자는 상기 송수신기A-3(723)가 단말D(724)에게 미치는 간섭의 정도 및 상기 송수신기B-1(726)이 상기 단말E(735)미치는 간섭의 정도를 비교하고, 상대적으로 큰 간섭 정도를 야기하는 송수신기는 상기 제2영역을 사용하지 아니하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 간섭 정도는 간섭 전력, 간섭 전력 대 데이터률의 비율 중 하나일 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 활용 예를 위한 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 8은 상기 도 7과 같은 간섭 제어를 위한 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 8은 단말(810), 중앙관리자(820), 송수신기 그룹_A(830-1), 송수신기 그룹_B(830-2) 간 신호 교환을 도시하며, 상기 단말(810)이 상기 송수신기 그룹_A(830-1)의 클러스터 내에 위치함을 가정한다. 상기 송수신기 그룹_A(830-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(830-2) 각각은 하나의 클러스터를 구성하며, 적어도 하나의 송수신기를 포함한다.
상기 도 8을 참고하면, 801단계에서, 중앙관리자(820)는 상기 송수신기 그룹_A(830-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(830-2)를 통해 기준 신호들을 송신한다. 상기 기준 신호들은 셀 특정 기준 신호 및 클러스터 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 셀 특정 기준 신호는 송수신기 고유의 기준 신호이고, 상기 클러스터 특정 기준 신호는 클러스터 고유의 기준 신호이다.
이후, 803단계에서, 상기 단말(810)은 상기 기준 신호를 이용하여 클러스터 간 간섭을 측정한다. 즉, 상기 단말(810)은 자신이 속한 클러스터의 기준 신호는 물론 이웃 클러스터의 기준 신호에 대하여도 검출을 시도하고, 채널 이득을 측정한다. 여기서, 상기 채널 이득은 수신 신호 세기, 수신 신호 전력, 채널 응답 값, 채널 응답 크기 등을 포함하는 의미이다. 또한, 상기 단말(810)은 적어도 하나의 이웃 클러스터 각각에 대하여 자신이 속한 클러스터 대 이웃 클러스터의 채널 이득 비율을 산출할 수 있다. 상기 채널 이득 비율은 CIR(Carrier and Interference Ratio), CINR(Carrier and Interference and Noise Ratio), SIR(Signal and Interference Ratio), SINR(Signal and Interference and Noise Ratio) 중 하나로 정의될 수 있다.
이어, 805단계에서, 상기 단말(810)은 상기 간섭 측정 결과를 상기 송수신기 그룹_A(830-1)에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 중앙관리자(820)로 송신한다. 여기서, 상기 간섭 측정 결과는 상기 단말(810)이 속한 클러스터의 인덱스, 상기 단말(810)이 측정한 채널 이득, 채널 이득 비율 중 적어도 하나를 포함한다.
이후, 807단계에서, 상기 단말(810) 및 적어도 하나의 다른 단말로부터 간섭 측정 정보를 수신한 상기 중앙관리자(820)는 사용자 분류 및 클러스터 기반 자원 할당을 수행한다. 구체적으로, 상기 중앙관리자(820)는 이웃 클러스터로부터 간섭을 받는 단말 및 간섭을 받지 아니하는 단말을 분류한다. 그리고, 상기 중앙관리자(820)는 상기 간섭을 받는 단말을 고려하여 클러스터들 간 배타적 자원 범위를 정의하고, 정의된 자원 범위 내에서 자원을 할당한다. 여기서, 상기 배타적 자원 범위는 전송 시점, 스케줄링 시점에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 중앙관리자(820)는 전체 자원중 일부 범위 내에서 간섭을 받는 단말 또는 상기 간섭을 받는 단말과 통신하는 송수신기에게 자원을 할당하고, 상기 일부를 제외한 나머지 범위 내에서 동일 클러스터 내 다른 단말 또는 다른 단말과 통신하는 송수신기에게 자원을 할당하고, 상기 나머지 범위 내에서 상기 간섭을 주는 클러스터 내 단말 또는 상기 간섭을 주는 클러스터 내 송수신기에 자원을 할당한다.
이어, 809단계에서, 상기 중앙관리자(820)는 상기 송수신기 그룹_A(830-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(830-2)를 통해 자원 할당 결과를 알리는 메시지를 상기 단말(810)을 포함한 다수의 단말들로 송신한다. 예를 들어, 상기 메시지는 클러스터 인덱스, 간섭을 받는 단말에게 할당 가능한 자원 범위, 간섭을 받는 단말의 식별 정보, 간섭을 받지 아니하는 단말에게 할당 가능한 자원 범위 중 적어도 하나를 포함한다. 이때, 상기 메시지는 클러스터 구분없이 모든 단말들의 자원 할당 결과를 포함할 수 있다. 또는, 상기 메시지는 클러스터 별로 생성될 수 있다. 이 경우, 상기 송수신기 그룹_A(830-1)을 통해 송신되는 메시지 및 상기 송수신기 그룹_B(830-2)를 통해 송신되는 메시지는 서로 다른 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말(810)이 상기 송수신기 그룹_A(830-1)의 클러스터 내에 위치하므로, 상기 단말(810)은 상기 송수신기 그룹_A(830-1)을 통해 송신되는 메시지를 수신할 수 있으나, 상기 송수신기 그룹_B(830-2)를 통해 송신되는 메시지를 수신하지 못할 수 있다.
이후, 811단계에서, 상기 단말(810)은 할당된 자원을 통해 상기 송수신기 그룹_A(830-1)와 신호를 송수신한다. 상기 도 8에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말(810)로부터 상기 송수신기 그룹_A(830-1)로 수신된 신호는 상기 중앙관리자(820)로 제공되고, 상기 송수신기 그룹_A(830-1)로부터 상기 단말(810)로 송신될 신호는 상기 중앙관리자(820)로부터 제공된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 다른 활용 예를 도시하고 있다. 도 9는 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 전체 사용자의 평균적인 통신 품질을 최대화되도록 하는 클러스터 구성을 고려하고 있다.
상기 도 9에서, (a)는 주어진 사용자 분포에 대한 현재의 클러스터 구성을, (b) 및 (c)는 현재의 클러스터 구성으로부터 확장될 수 있는 서로 다른 2개의 클러스터 구성들을 나타낸다. 현재의 클러스터 구성을 살펴보면, 상기 (a)와 같이, 송수신기A(921), 송수신기B(922)가 클러스터A(911)를, 송수신기C(923), 송수신기D(924)가 클러스터B(912)를, 송수신기E(925), 송수신기F(926)가 클러스터C(913)를 구성한다. 확장된 클러스터 구성 중 하나를 살펴보면, 상기 (b)와 같이, 상기 클러스터A(911) 및 상기 클러스터B(912)가 결합되어 새로운 클러스터A*(914)를 구성하고, 상기 클러스터C(913)가 새로운 클러스터B*(915)를 구성한다. 확장된 클러스터 구성 중 다른 하나를 살펴보면, 상기 (c)와 같이, 상기 클러스터A(911)가 새로운 클러스터A**(916)를 구성하고, 상기 클러스터B(912) 및 상기 클러스터C(913)가 결합되어 새로운 클러스터B**(917)를 구성한다.
상기 (b) 및 상기 (c) 중 적절한 클러스터 변경을 결정하기 위해, 상기 송수신기들(921 내지 926)을 제어하는 중앙관리자는 단말들에 의해 클러스터 특정 기준 신호들을 이용하여 측정된 채널 품질 측정 결과를 바탕으로 (a)와 같은 현재의 클러스터 구성이 (b)와 같이 변경된 경우 및 (c)와 같이 변경된 경우 각각에 대하여 전체 사용자의 평균적인 채널 품질 변화를 판단한다. 판단 후, 상기 중앙관리자는 전체 사용자의 평균적인 채널 품질 측면에서 상대적으로 우수하다고 판단되는 것으로 클러스터 구성을 변경한다. 이때, 클러스터 구성 변경 전 후의 채널 품질 변화는 다음과 같이 산출될 수 있다.
단말은 상기 단말이 속한 클러스터 내의 모든 송수신기가 신호를 송신할 때 최대 채널 품질을 얻을 수 있다. 클러스터 내의 모든 송수신기가 신호를 송신하는 경우, 상기 단말이 겪는 채널 품질은 하기 <수학식 1>과 같다. 하기 <수학식 1>에서, 채널 품질은 SINR로 예시되었다.
Figure 112012016879187-pat00001
상기 <수학식 1>에서, 상기 SINRu Si는 클러스터i 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR, 상기 Si는 클러스터i 내 모든 송수신기 집합, 상기 s는 송수신기 인덱스, 상기 hs ,u는 송수신기s 및 단말u 간 채널 이득, P는 송수신기의 송신 전력, 상기 S는 모든 송수신기 집합, 상기 N0는 잡음 전력, 상기 Iu는 단말u로의 총 신호 세기를 의미한다.
2개의 클러스터들이 하나의 클러스터로 결합되는 경우, 2개의 클러스터들 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 얻을 수 있는 SINR은 하기 <수학식 2>와 같다.
Figure 112012016879187-pat00002
상기 <수학식 2>에서, 상기 SINRu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR, 상기 Si∪Sj는 클러스터i 및 클러스터j 내 모든 송수신기 집합, 상기 s는 송수신기 인덱스, 상기 hs ,u는 송수신기s 및 단말u 간 채널 이득, P는 송수신기의 송신 전력, 상기 S는 모든 송수신기 집합, 상기 N0는 잡음 전력, 상기 Iu는 단말u로의 총 신호 세기를 의미한다.
상기 <수학식 1> 및 상기 <수학식 2>를 이용하여 상기 2개의 클러스터들이 하나의 클러스터로 결합되는 경우의 전송률(rate) 변화는 하기 <수학식 3>과 같다.
Figure 112012016879187-pat00003
상기 <수학식 3>에서, 상기 Fu Si ∪ Su는 전송률 변화량, 상기 SINRu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR, 상기 SINRu Si는 클러스터i 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR을 의미한다.
상기 <수학식 3>에서, SINR 비율은 하기 <수학식 4>와 같이 정리될 수 있다.
Figure 112012016879187-pat00004
상기 <수학식 4>에서, 상기 βu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j의 결합 전 후 단말u에 대한 SINR 비율, 상기 SINRu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR, 상기 SINRu Si는 클러스터i 내의 모든 송수신기가 신호 송신 시 단말u가 겪는 SINR, 상기 Si∪Sj는 클러스터i 및 클러스터j 내 모든 송수신기 집합, 상기 s는 송수신기 인덱스, 상기 hs ,u는 송수신기s 및 단말u 간 채널 이득, P는 송수신기의 송신 전력, 상기 Iu는 단말u로의 총 신호 세기, 상기 SIR은 신호 대 간섭 비, 상기 IINR은 간섭 대 다른 간섭 및 잡음 비(IINR : Interference to other-interference-plus-noise ratio)를 의미한다.
상기 <수학식 3> 및 상기 <수학식 4>를 참고하면, 특정 단말의 SIR 및 IINR을 알 수 있으면, 2개의 클러스터들의 결합 전 후의 상기 특정 단말의 전송률 변화량이 산출될 수 있다. 상기 SIR 및 IINR은 본 발명의 실시 예에 따른 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 측정될 수 있다. 즉, 단말은 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 클러스터 별 채널 이득을 측정할 수 있고, 상기 클러스터 별 채널 이득을 이용하여 상기 SIR 및 상기 IINR을 산출할 수 있다. 하기 <수학식 5>와 같이, 클러스터 내 다수의 단말들의 전송률 변화량을 합산하면, 전체 전송률 변화량이 산출된다.
Figure 112012016879187-pat00005
상기 <수학식 5>에서, 상기 FSi ∪ Su는 전체 전송률 변화량, 상기 Fu Si ∪ Su는 단말u의 전송률 변화량, 상기 u는 단말 인덱스, 상기 Ui는 클러스터i에 속한 단말 집합, 상기 βu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j의 결합 전 후 단말u에 대한 SINR 비율을 의미한다.
연산의 간략화를 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 전송률 변화량 자체가 아닌 SINR 비율의 곱을 결합에 대한 판단 지표(metric)로서 사용할 수 있다. 상기 결합에 대한 판단 지표는 하기 <수학식 6>과 같다.
Figure 112012016879187-pat00006
상기 <수학식 6>에서, 상기 αSi ∪ Su는 결합에 대한 판단 지표, 상기 u는 단말 인덱스, 상기 Ui는 클러스터i에 속한 단말 집합, 상기 βu Si ∪ Sj는 클러스터i 및 클러스터j의 결합 전 후 단말u에 대한 SINR 비율을 의미한다.
정리하면, 중앙관리자는 최초 하나의 송수신기를 하나의 클러스터로 정의하고, 단말들은 최하의 경로 손실(path loss)를 가지는 송수신기를 서빙 클러스터로 선택한다. 이후, 상기 중앙관리자는 송수신기들을 통해 클러스터 특정 기준 신호를 송신하고, 상기 단말들은 클러스터 별 채널 이득을 측정한 후, 인접 클러스터 및 서빙 클러스터의 결합을 전제로 SIR 및 IINR을 산출 및 보고한다. 이에 따라, 상기 중앙관리자는 각 클러스터 조합에 대하여 상기 <수학식 6>과 같은 결합에 대한 판단 지표를 산출하고, 최대의 판단 지표를 가지는 조합의 클러스터들을 하나의 클러스터로 결합한다. 상술한 과정을 반복 수행한 후, 클러스터 개수가 허용 가능한 클러스터 개수에 도달하거나, 또는, 더 이상의 클러스터 결합의 이익이 없는 경우, 상기 중앙관리자는 해당 상태를 완성된 클러스터 구성으로 결정한다. 예를 들어, 클러스터 결합의 이득이 없음은 상기 최대의 판단 지표가 임계치 이하인 경우에 판단될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 클러스터 특정 기준 신호의 다른 활용 예를 위한 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 10은 상기 도 9와 같은 동적 클러스터 구성을 위한 신호 교환을 도시하고 있다. 상기 도 10은 단말들(1010), 중앙관리자(1020), 송수신기 그룹_A(1030-1), 송수신기 그룹_B(1030-2) 간 신호 교환을 도시하며, 상기 송수신기 그룹_A(1030-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(1030-2) 각각은 하나의 클러스터를 구성하며, 적어도 하나의 송수신기를 포함한다.
상기 도 10을 참고하면, 1001단계에서, 중앙관리자(1020)는 상기 송수신기 그룹_A(1030-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(1030-2)를 통해 기준 신호들을 송신한다. 상기 기준 신호들은 셀 특정 기준 신호 및 클러스터 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 셀 특정 기준 신호는 송수신기 고유의 기준 신호이고, 상기 클러스터 특정 기준 신호는 클러스터 고유의 기준 신호이다.
이후, 1003단계에서, 상기 단말들(1010)은 상기 기준 신호를 이용하여 클러스터별 채널 이득을 측정한다. 즉, 상기 단말들(1010)은 자신이 속한 클러스터의 기준 신호는 물론 이웃 클러스터의 기준 신호에 대하여도 검출을 시도하고, 채널 이득을 측정한다. 여기서, 상기 채널 이득은 수신 신호 세기, 수신 신호 전력 등을 포함하는 의미이다. 그리고, 상기 단말들(1010)은 클러스터 변경 전 후의 채널 변화량을 산출한다. 예를 들어, 상기 채널 변화량은 SIR 및 IINR 중 적어도 하나를 포함한다.
이어, 1005단계에서, 상기 단말들(1010)은 상기 채널 변화량을 상기 송수신기 그룹_A(1030-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(1030-2)를 통해 상기 중앙관리자(1020)로 송신한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 단말들(1010)은 상기 채널 변화량이 아닌 상기 클러스터별 채널 이득을 송신할 수 있다.
이후, 1007단계에서, 상기 중앙관리자(1020)는 상기 단말들(1010)로부터 수신된 채널 변화량을 이용하여 전체 사용자의 통신 품질이 최대화되도록 클러스터를 구성한다. 여기서, 상기 통신 품질은 전송률, 채널 품질 중 적어도 하나를 포함하는 의미이다. 구체적으로, 상기 중앙관리자(1020)는 각 클러스터 조합에 대하여 결합에 대한 판단 지표를 산출하고, 최대의 판단 지표를 가지는 조합의 클러스터들을 하나의 클러스터로 결합할 것을 결정한다. 예를 들어, 상기 판단 지표는 클러스터 결합에 대한 이익을 나타내는 값으로서, 상기 <수학식 6>과 같이 정의될 수 있다.
이어, 1009단계에서, 상기 중앙관리자(1020)는 클러스터 구성에 따라 클러스터 특정 기준 신호 구성을 결정한다. 구체적으로, 상기 중앙관리자(1020)는 클러스터 특정 기준 신호 영역을 할당하고, 상기 클러스터 특정 기준 신호에 관련된 파라미터들을 설정한다. 예를 들어, 상기 파라미터들은 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 인덱스 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 오프셋은 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하고, 상기 주기는 동일 클러스터의 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하고, 상기 클러스터 개수는 상기 중앙관리자(1020)에 의해 관리되는 클러스터 개수를 지시하고, 상기 인덱스는 각 클러스터에 할당되는 기준 신호 순서를 지시한다.
이후, 1011단계에서, 상기 중앙관리자(1020)는 상기 송수신기 그룹_A(1030-1) 및 상기 송수신기 그룹_B(1030-2)를 통해 클러스터 구성에 대한 정보 및 기준 신호 구성에 대한 정보를 상기 단말들(1010)로 송신한다. 상기 클러스터 구성에 대한 정보는 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역, 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 해당 클러스터의 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 클러스터에 따라 다른 정보를 포함할 수 있다.
상기 도 10에 도시된 실시 예에서, 상기 1001단계 내지 상기 1011단계는 반복적으로 수행될 수 있다. 반복 수행 중, 클러스터 개수가 허용 가능한 클러스터 개수에 도달하거나, 또는, 더 이상의 클러스터 결합의 이득이 없는 경우, 상기 중앙관리자(1020)는 해당 상태를 완성된 클러스터 구성으로 결정한다. 예를 들어, 클러스터 결합의 이득이 없음은 상기 최대의 판단 지표가 임계치 이하인 경우에 판단될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 11을 참고하면, 상기 기지국은 1101단계에서 클러스터 구성을 결정한다. 예를 들어, 상기 기지국은 송수신기들 각각을 하나의 클러스터로 정의할 수 있다. 상기 도 11에 도시되지 아니하였으나, 상기 기지국은 클러스터 구성을 결정하기에 앞서 단말들로부터 기준 신호에 대한 측정 결과 보고를 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국은 다수의 송수신기들을 포함하는 클러스터를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 도 9 및 상기 도 10을 참고하여 설명한 바와 같이 상기 클러스터 구성을 결정할 수 있다.
이어, 상기 기지국은 1103단계로 진행하여 상기 클러스터 구성에 따라 클러스터 특정 기준 신호 구성을 결정한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성은 클러스터 개수, 기준 신호 밀도 등에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 상기 기지국은 클러스터 특정 기준 신호 영역을 할당한다. 예를 들어, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 상기 도 3과 같이 할당될 수 있다. 그리고, 상기 기지국은 상기 클러스터 특정 기준 신호에 관련된 파라미터들을 설정한다. 예를 들어, 상기 파라미터들은 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 클러스터들의 인덱스 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 오프셋은 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하고, 상기 주기는 동일 클러스터의 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하고, 상기 클러스터 개수는 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하고, 상기 인덱스는 각 클러스터에 할당되는 기준 신호 순서를 지시한다.
이후, 상기 기지국은 1105단계로 진행하여 상기 클러스터 구성에 대한 정보 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 단말들로 송신한다. 예를 들어, 상기 클러스터 구성에 대한 정보 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는 방송 채널을 통해 송신될 수 있다. 상기 클러스터 구성에 대한 정보는 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역, 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 해당 클러스터의 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 클러스터에 따라 다른 정보를 포함할 수 있다. 단, 상기 1101단계 및 상기 1103단계에서 상기 클러스터 구성 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성 중 적어도 하나가 변경되지 아니하였다면, 변경되지 아니한 구성에 대한 정보는 송신되지 아니할 수 있다.
이어, 상기 기지국은 1107단계로 진행하여 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 기지국은 상기 1103단계에서 결정된 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 상기 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 이때, 상기 기지국은 다수의 송수신기 그룹들 간 동기를 일치한 상태에서 자신의 클러스터 특정 기준 신호들을 송신한다. 구체적으로, 상기 기지국은 클러스터 특정 기준 신호 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 n번째 클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 n번째 클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 n번째 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 이때, 상기 기준 신호는 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로 매핑된다.
이후, 상기 기지국은 1109단계로 진행하여 상기 클러스터 특정 기준 신호에 대한 측정 결과 보고를 이용하여 시스템 최적화를 수행한다. 상기 측정 결과 보고는 상기 클러스터 특정 기준 신호를 수신한 단말들에 의해 측정된 클러스터별 채널 이득 또는 상기 채널 이득으로부터 결정된 값을 포함한다. 예를 들어, 상기 측정 결과 보고는 클러스터 별 채널 이득, 채널 품질, 간섭 정보, SIR, IINR 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 시스템 최적화는 클러스터 구성 변경, 클러스터 특정 기준 신호 구성 변경, 간섭 제어 등을 포함한다. 즉, 상기 기지국은 상기 도 7 및 상기 도 8을 참고하여 설명한 바와 같이 간섭 제어를 수행하거나, 상기 도 9 및 상기 도 10을 참고하여 설명한 바와 같이 클러스터 구성을 변경할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 12를 참고하면, 상기 단말은 1201단계에서 클러스터 구성 및 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득한다. 예를 들어, 상기 클러스터 구성에 대한 정보 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는 방송 채널을 통해 수신될 수 있다. 상기 클러스터 구성에 대한 정보는 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역, 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 해당 클러스터의 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호 구성에 대한 정보는 클러스터에 따라 다른 정보를 포함할 수 있다.
이어, 상기 단말은 1203단계로 진행하여 클러스터 구성 및 클러스터 특정 기준 신호 구성을 판단한다. 즉, 상기 단말은 상기 1201단계에서 획득한 정보에 따라 상기 클러스터 구성 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성을 판단한다. 다시 말해, 상기 단말은 몇 개의 클러스터들이 운용되는지, 자신이 속한 클러스터가 무엇인지를 판단한다. 그리고, 상기 단말은 클러스터 특정 기준 신호 영역의 위치를 확인하고, 오프셋, 주기, 인덱스 및 클러스터 개수를 통해 자신이 속한 클러스터의 기준 신호 송신 위치 및 다른 클러스터의 기준 신호 송신 위치를 판단한다.
이후, 상기 단말은 1205단계로 진행하여 기지국으로부터 송신되는 클러스터 특정 기준 신호를 수신하고, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 클러스터 별 채널 이득을 측정한다. 즉, 상기 1203단계에서 클러스터 특정 기준 신호 구성을 판단하였으므로, 상기 단말은 클러스터들의 특정 기준 신호들을 구분할 수 있고, 이에 따라, 클러스터별 채널 이득을 측정할 수 있다. 상기 채널 이득은 수신 신호 세기, 수신 신호 전력, 채널 응답 값, 채널 응답 크기 중 적어도 하나를 포함한다.
이어, 상기 단말은 1207단계로 진행하여 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용한 측정 결과 보고를 송신한다. 상기 측정 결과 보고는 상기 1205단계에서 측정된 채널 이득에 기초한 정보를 포함한다. 다시 말해, 상기 측정 결과 보고는 클러스터별 채널 이득 또는 상기 채널 이득으로부터 결정된 값을 포함한다. 예를 들어, 상기 측정 결과 보고는 클러스터 별 채널 이득, 채널 품질, 간섭 정보, SIR, IINR 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 단말은 상기 채널 이득으로부터 채널 품질, 간섭 정보, SIR, IINR 중 적어도 하나를 산출하고, 산출된 값을 송신할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N), 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N), 저장부(1330), 제어부(1340)를 포함하여 구성된다.
상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)은 서로 분산하여 설치되며, 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N) 각각은 RF처리부(1312)를 포함한다. 상기 RF처리부(1312)는 기저대역 신호 및 RF 신호 간 변환을 수행한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1312)는 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.
상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N)은 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따르는 경우, 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N)은 FFT(Fast Fourier Transform) 연산 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 더 수행할 수 있다.
상기 도 13의 경우, 상기 모뎀(1320)은 다수로 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N)은 하나의 블럭으로 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 모뎀은 순차적 또는 병렬적으로 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)에 대응하는 신호를 처리한다. 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N) 각각은 대응되는 송수신기(1310)에 포함될 수 있다. 즉, 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N) 각각은 RF처리부(1312) 및 모뎀(1320)을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1330)는 상기 기지국의 동작을 위한 프로그램, 시스템 정보, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(1330)는 상기 제어부(1340)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1340)는 상기 기지국의 전반적인 기능들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1340)는 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)의 통신 환경에 대한 정보를 수집하고, 시스템을 최적화한다. 구체적으로, 상기 제어부(1340)는 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)을 이용하여 적어도 하나의 클러스터를 구성하는 클러스터구성부(1342), 클러스터 특정 기준 신호 구성을 결정하는 기준신호구성부(1344), 클러스터 기반의 자원 할당을 수행하는 스케줄러(1346)를 포함한다. 상기 클러스터구성부(1342), 상기 기준신호구성부(1344), 상기 스케줄러(1346)는 해당 기능을 구현한 적어도 하나의 프로세서이거나, 또는, 해당 기능을 수행하기 위한 명령어를 포함하는 소프트웨어 모듈을 실시하는 적어도 하나의 프로세서일 수 있다. 이 경우, 상기 소프트웨어 모듈은 상기 저장부(1330)에 저장될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1340)는 셀 상황, 사용자 분포 등을 고려하여 클러스터 구성을 변경할 수 있다. 상기 제어부(1340)는 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N) 각각을 하나의 클러스터로 정의할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1340)는 단말들로부터 수신된 기준 신호에 대한 측정 결과 보고를 이용하여 다수의 송수신기들을 포함하는 클러스터를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1340)는 상기 도 9 및 상기 도 10을 참고하여 설명한 바와 같이 상기 클러스터 구성을 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1340)는 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성을 결정한다. 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성은 클러스터 개수, 기준 신호 밀도 등에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(1340)는 클러스터 특정 기준 신호 영역을 할당한다. 예를 들어, 상기 클러스터 특정 기준 신호 영역은 상기 도 3과 같이 할당될 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1340)는 상기 클러스터 특정 기준 신호에 관련된 파라미터들을 설정한다. 예를 들어, 상기 파라미터들은 오프셋, 주기, 클러스터 개수, 클러스터들의 인덱스 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 오프셋은 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하고, 상기 주기는 동일 클러스터의 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하고, 상기 클러스터 개수는 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하고, 상기 인덱스는 각 클러스터에 할당되는 기준 신호 순서를 지시한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1340)는 간섭을 고려한 자원 할당을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1340)는 이웃 클러스터로부터 간섭을 받는 단말 및 간섭을 받지 아니하는 단말을 분류한다. 그리고, 상기 제어부(1340)는 상기 간섭을 받는 단말을 고려하여 클러스터들 간 배타적 자원 범위를 정의하고, 정의된 자원 범위 내에서 자원을 할당한다. 여기서, 상기 배타적 자원 범위는 전송 시점, 스케줄링 시점에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1340)는 전체 자원중 일부 범위 내에서 간섭을 받는 단말 또는 상기 간섭을 받는 단말과 통신하는 송수신기에게 자원을 할당하고, 상기 일부를 제외한 나머지 범위 내에서 동일 클러스터 내 다른 단말 또는 다른 단말과 통신하는 송수신기에게 자원을 할당하고, 상기 나머지 범위 내에서 상기 간섭을 주는 클러스터 내 단말 또는 상기 간섭을 주는 클러스터 내 송수신기에 자원을 할당한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1340)는 상기 클러스터 구성에 대한 정보 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 상기 다수의 모뎀들(1320-1 내지 1320-N) 및 상기 다수의 송수신기들(1310-1 내지 1310-N)을 통해 단말들로 송신한다. 그리고, 상기 제어부(1340)는 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 상기 클러스터 특정 기준 신호를 송신한다. 이때, 상기 제어부(1340)는 다수의 송수신기 그룹들 간 동기를 일치한 상태에서 자신의 클러스터 특정 기준 신호들을 송신한다. 구체적으로, 상기 제어부(1340)는 클러스터 특정 기준 신호 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치부터, 클러스터들의 인덱스에 의해 지시되는 순서로, 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로, 각 클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해, 각 클러스터의 기준 신호를 송신하도록 제어한다. 그리고, 상기 제어부(1340)는 상기 클러스터 특정 기준 신호에 대한 측정 결과 보고를 이용하여 시스템 최적화를 수행한다. 상기 측정 결과 보고는 상기 클러스터 특정 기준 신호를 수신한 단말들에 의해 측정된 클러스터별 채널 이득 또는 상기 채널 이득으로부터 결정된 값을 포함한다. 즉, 상기 제어부(1340)는 상기 도 7 및 상기 도 8을 참고하여 설명한 바와 같이 간섭 제어를 수행하거나, 상기 도 9 및 상기 도 10을 참고하여 설명한 바와 같이 클러스터 구성을 변경할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF처리부(1410), 모뎀(1420), 저장부(1430), 제어부(1440)를 포함한다.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1410), 모뎀(1420), 저장부(1430), 제어부(1440)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1410)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1410)는 상기 모뎀(1420)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1410)는 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
상기 모뎀(1420)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 모뎀(1420)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 모뎀(1420)은 상기 RF처리부(1410)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. OFDM 방식에 따르는 경우, 상기 모뎀(1420)은 IFFT 연산 및 FFT 연산을 더 수행할 수 있다.
상기 저장부(1430)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 시스템 정보, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(1430)는 상기 제어부(1440)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1440)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1440)는 기지국으로부터 송신되는 클러스터 구성 및 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득한다. 예를 들어, 상기 클러스터 구성에 대한 정보 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는 방송 채널을 통해 수신될 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1440)는 획득한 정보에 따라 상기 클러스터 구성 및 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성을 판단한다. 다시 말해, 상기 제어부(1440)는 몇 개의 클러스터들이 운용되는지, 자신이 속한 클러스터가 무엇인지를 판단한다. 그리고, 상기 제어부(1440)는 클러스터 특정 기준 신호 영역의 위치를 확인하고, 오프셋, 주기, 인덱스 및 클러스터 개수를 통해 자신이 속한 클러스터의 기준 신호 송신 위치 및 다른 클러스터의 기준 신호 송신 위치를 판단한다. 이후, 상기 제어부(1440)는 상기 RF처리부(1410) 및 상기 모뎀(1420)을 통해 기지국으로부터 송신되는 클러스터 특정 기준 신호를 수신하고, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 클러스터 별 채널 이득을 측정한다. 또한, 상기 제어부(1440)는 1207단계로 진행하여 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용한 측정 결과 보고를 송신한다. 상기 측정 결과 보고는 클러스터별 채널 이득 또는 상기 채널 이득으로부터 결정된 값을 포함한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    클러스터 구성(cluster configuration)의 변경에 따라 클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal) 구성(configuration)을 결정하는 과정과,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 송신하는 과정과,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 클러스터 특정 기준 신호를 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미하며,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 송신하는 과정은,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제1클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제1클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 제1클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신하는 과정과,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제2클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제2클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 제2클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로 매핑되고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호의 개수는, 상기 클러스터 개수를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 단말이 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 측정한 클러스터별 채널 이득 및 상기 채널 이득으로부터 결정된 값 중 적어도 하나를 포함하는 측정 결과 보고를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 측정 결과 보고를 이용하여 이웃 클러스터로부터 간섭을 받는 단말 및 간섭을 받지 아니하는 단말을 식별하는 과정과,
    상기 간섭을 제어하기 위하여 상기 간섭을 받는 단말 및 상기 간섭을 받지 아니하는 단말에게 할당 가능한 자원 범위를 구분하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 측정 결과 보고를 이용하여 각 클러스터 조합에 대한 판단 지표들을 산출하는 과정과,
    최대의 판단 지표를 가지는 조합의 클러스터들을 하나의 클러스터로 결합할 것을 결정하는 과정을 포함하며,
    상기 판단 지표는, 클러스터 결합에 대한 이익을 나타내는 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보를 송신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보는, 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    클러스터 구성(cluster configuration)의 변경에 따라 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득하는 과정과,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 적어도 하나의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미하며,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 수신하는 과정은,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제1클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제1클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하는 과정과,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제2클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제2클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로 매핑되고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호의 개수는, 상기 클러스터 개수를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 측정한 클러스터별 채널 이득 및 상기 채널 이득으로부터 결정된 값 중 적어도 하나를 포함하는 측정 결과 보고를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보를 획득하는 과정을 더 포함하며,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보는, 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,
    클러스터 구성(cluster configuration)의 변경에 따라 클러스터 특정 기준 신호(cluster-specific reference signal) 구성(configuration)을 결정하는 제어부와,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 송신하고, 상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 클러스터 특정 기준 신호를 송신하는 다수의 송수신기들을 포함하며,
    상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미하며,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 상기 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제1클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제1클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 제1클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신하도록 제어하고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제2클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제2클러스터에 속한 적어도 하나의 송수신기를 통해 상기 제2클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로 매핑되고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호의 개수는, 상기 클러스터 개수를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 다수의 송수신기들은, 적어도 하나의 단말이 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 측정한 클러스터별 채널 이득 및 상기 채널 이득으로부터 결정된 값 중 적어도 하나를 포함하는 측정 결과 보고를 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 측정 결과 보고를 이용하여 이웃 클러스터로부터 간섭을 받는 단말 및 간섭을 받지 아니하는 단말을 식별하고, 상기 간섭을 제어하기 위하여 상기 간섭을 받는 단말 및 상기 간섭을 받지 아니하는 단말에게 할당 가능한 자원 범위를 구분하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 측정 결과 보고를 이용하여 각 클러스터 조합에 대한 판단 지표들을 산출하고, 최대의 판단 지표를 가지는 조합의 클러스터들을 하나의 클러스터로 결합할 것을 결정하며,
    상기 판단 지표는, 클러스터 결합에 대한 이익을 나타내는 값인 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 클러스터 구성에 대한 정보를 송신하도록 제어하며,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보는, 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 무선통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    클러스터 구성(cluster configuration)의 변경에 따라 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보를 획득하는 제어부와,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 따라 적어도 하나의 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하는 모뎀을 포함하며,
    상기 클러스터는, 적어도 하나의 송수신기의 집합에 의해 구성되는 서비스 커버리지 단위를 의미하며,
    상기 클러스터 특정 기준 신호 구성에 대한 정보는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역, 상기 클러스터 특정 기준 신호가 시작되는 자원 위치를 지시하는 오프셋, 동일 클러스터의 클러스터 특정 기준 신호가 반복되는 간격을 지시하는 주기, 기지국이 구성한 클러스터 개수를 지시하는 클러스터 개수, 각 클러스터에 할당되는 클러스터 특정 기준 신호의 순서를 지시하는 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제1클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제1클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하도록 제어하고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 오프셋에 의해 지시되는 위치로부터 제2클러스터의 인덱스에 의해 지시되는 위치에서 상기 제2클러스터의 클러스터 특정 기준 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 클러스터 특정 기준 신호는, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 위해 할당된 자원 영역에서, 상기 주기에 의해 지시되는 간격만큼 반복적으로 매핑되고,
    상기 클러스터 특정 기준 신호의 개수는, 상기 클러스터 개수를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 모뎀은, 상기 클러스터 특정 기준 신호를 이용하여 측정한 클러스터별 채널 이득 및 상기 채널 이득으로부터 결정된 값 중 적어도 하나를 포함하는 측정 결과 보고를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 클러스터 구성에 대한 정보를 획득하며,
    상기 클러스터 구성에 대한 정보는, 클러스터 개수, 각 클러스터의 인덱스, 각 클러스터에 속한 송수신기 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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