KR101809958B1

KR101809958B1 - 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101809958B1
Application number: KR1020137018424A
Authority: KR
Inventors: 서한별; 김병훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-02-06
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2017-12-18
Also published as: US20160359597A1; US20130295949A1; EP2672746A4; US9439210B2; WO2012105766A3; US9088394B2; WO2012105766A2; EP2672746A2; KR20140036136A; US9948437B2; EP3745636A1; US20150305060A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 발명에 따르면 시간 자원 및 주파수 자원에서의 ICIC 정보가 공존하는 경우에, ICIC 관련된 셀에서 시간 자원 ICIC 정보에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 적용 여부를 결정하여, ICIC가 적용되는 자원 위치를 명확하게 결정함으로써 올바르고 효율적으로 ICIC 동작이 수행될 수 있도록 하는 방안이 제공될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INTER-CELL INTERFERENCE COORDINATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정을 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

도 1은 매크로(macro) 기지국과 마이크로(micro) 기지국을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(110)과 마이크로 기지국(121 및 122)이 공존하는 네트워크를 의미한다.

매크로 기지국(110)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(110)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.

마이크로 기지국(121 및 122)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB(HeNB), 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다. 마이크로 기지국(121 및 122)은 매크로 기지국(110)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(121 및 122)은 매크로 기지국(110)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.

단말(131)은 매크로 기지국(110)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로-단말이라 함), 단말(132)은 마이크로 기지국(122)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로-단말이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(122)의 커버리지 내에 존재하는 단말(132)이 매크로 기지국(110)으로부터 서빙받을 수도 있다.

단말의 액세스 제한 여부에 따라 마이크로 기지국은 두 가지 타입으로 분류될 수 있다. 첫 번째 타입은 CSG(Closed Subscriber Group) 마이크로 기지국이고, 두 번째 타입은 OA (Open Access) 또는 OSC(Open Subscriber Group) 마이크로 기지국이다. CSG 마이크로 기지국은 허가 받은 특정 단말들만 서빙할 수 있고, OSG 마이크로 기지국은 별도의 액세스 제한 없이 모든 단말들을 서빙할 수 있다.

전술한 이종 네트워크에서 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 단말이 마이크로 기지국에 인접한 경우에, 마이크로 기지국으로부터의 강한 하향링크 신호로 인하여 매크로 단말이 수신하는 매크로 기지국으로부터의 하향링크 신호에 간섭이 발생할 수 있다. 또는, 마이크로 기지국에 의해서 서빙받는 단말이 매크로 기지국의 하향링크 신호로 인하여 강한 간섭을 받을 수도 있다. 이와 같이 하나의 셀이 인접한 셀로부터 강한 간섭을 받는 경우에, 인접 셀이 일부 자원 영역(예를 들어, 일부 서브프레임)에서 자신의 전송을 제한하여 간섭을 완화/제거하는 셀간 간섭 조정(Inter-Cell Interference Coordination; ICIC)이 수행될 수 있다.

ICIC는 시간 자원 또는 주파수 자원 상에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 셀은 특정 주파수 영역에서의 자신의 하향링크/상향링크 간섭(또는 전송 전력)의 크기를 이웃 셀(들)에게 알려줄 수 있다. 또는, 하나의 셀은 자신이 하향링크/상향링크 스케줄링을 수행하지 않는 시간 영역을 이웃 셀(들)에게 알려줄 수도 있다. 기존의 방식에 따르면, 주파수 자원 상에서의 ICIC는 시간 자원에 대한 정함이 없이 (즉, 모든 시간 자원 상에서) 적용되는 것으로 정의되어 있고, 시간 자원 상에서의 ICIC는 주파수 자원에 대한 정함이 없이 (즉, 모든 주파수 자원 상에서) 적용되는 것으로 정의되어 있다. 따라서, 시간 자원 상의 ICIC와 주파수 자원 상의 ICIC가 동시에 적용되는 경우에는, ICIC가 적용되는 시간 및 주파수 자원을 특정할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명에서는 시간 자원 및 주파수 자원에서의 ICIC가 공존(coexist)하는 경우에도 시간 자원 ICIC 정보에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 적용 여부를 결정하여 ICIC가 적용되는 자원 위치를 명확하게 특정함으로써 올바르고 효율적으로 ICIC 동작이 수행될 수 있도록 하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 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.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 방법은, 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보 및 상기 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보를 상기 제 1 셀로부터 제 2 셀이 수신하는 단계; 상기 제 2 셀이 상기 제 1 셀의 상기 시간 영역 ICIC 정보에 기초하여 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성을 가정(assume)하는 단계; 및 상기 가정하는 단계의 결과에 기초하여 상기 제 2 셀이 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 방법은, 제 1 셀이 상기 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보 및 상기 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보를 제 2 셀에게 전송하는 단계; 상기 제 1 셀의 상기 시간 영역 ICIC 정보에 기초한 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성에 대한 상기 제 2 셀의 가정의 결과를 예측하는 단계; 및 상기 예측 결과에 기초하여 상기 제 1 셀이 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 제 2 셀의 기지국은, 제 1 셀과 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및 상기 송수신 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서는, 상기 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보 및 상기 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보를 상기 제 1 셀로부터 상기 송수신 모듈을 통하여 수신하고; 상기 제 1 셀의 상기 시간 영역 ICIC 정보에 기초하여 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성을 가정(assume)하고; 상기 가정의 결과에 기초하여 상기 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 제 1 셀의 기지국은, 제 2 셀과 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및 상기 송수신 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서는, 상기 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보 및 상기 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보를 상기 송수신 모듈을 통하여 상기 제 2 셀에게 전송하고; 상기 제 1 셀의 상기 시간 영역 ICIC 정보에 기초한 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성에 대한 상기 제 2 셀의 가정의 결과를 예측하고; 상기 예측 결과에 기초하여 상기 제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.

상기 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보는 상기 제 1 셀의 사일런트 서브프레임 설정 정보를 포함할 수 있다.

상기 가정하는 단계는, 상기 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정한 하향링크 서브프레임 n에서, 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효하지 않은 것으로 가정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 유효하지 않은 것으로 가정되는 상기 주파수 영역 ICIC 정보는, 상기 제 1 셀의 RNTP(Relative Narrowband Transmission Power)일 수 있다.

상기 가정하는 단계는, 상기 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정한 하향링크 서브프레임 n에 대응하는 상향링크 서브프레임 n+k에서, 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효하지 않은 것으로 가정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 유효하지 않은 것으로 가정되는 상기 주파수 영역 ICIC 정보는, 상기 제 1 셀의 상향링크 IOI(Interference Overhead Indication) 또는 상향링크 HII(High Interference Indication) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 상향링크 서브프레임 n+k에서의 상향링크 전송에 대한 스케줄링 정보는 상기 하향링크 서브프레임 n에서 전송될 수 있다.

상기 가정하는 단계는, 상기 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정하지 않은 서브프레임에서 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효한 것으로 가정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 가정하는 단계의 결과에 기초하여 상기 제 2 셀에서의 간섭 측정에 이용되는 시간 자원 및 주파수 자원을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 셀로부터 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효한 자원 영역을 지시하는 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 가정하는 단계는 상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효한 자원 영역을 지시하는 정보에 기초하여 수행될 수 있다.

상기 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보가 유효한 자원 영역은, 시간 자원 및 주파수 자원 상에서 결정될 수 있다.

상기 사일런트 서브프레임은 상기 제 1 셀이 ABS(Almost Blank Subframe)로 설정한 서브프레임일 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명에 따르면 시간 자원 ICIC 정보에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 적용 여부를 결정하여 ICIC가 적용되는 시간 자원 및 주파수 자원 위치를 명확하게 특정함으로써 올바르고 효율적으로 ICIC 동작이 수행될 수 있도록 하는 방안이 제공될 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 매크로(macro) 기지국과 마이크로(micro) 기지국을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템(100)을 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 7은 하나의 셀의 시간 및 주파수 자원에 대한 ICIC 정보를 다른 셀에게 전달하는 경우의 ICIC 동작에 대한 본 발명의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 하나의 셀의 시간 자원에 대한 ICIC 정보와 다른 셀의 주파수 자원에 대한 ICIC 정보가 서로 교환되는 경우의 ICIC 동작에 대한 본 발명의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 기지국 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.

도 2를 참조하여 하향링크 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 2(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 2(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 3은 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 N^DL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 4는 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 5는 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.

다중안테나( MIMO ) 시스템의 모델링

도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N _T 개로, 수신 안테나의 수를 N _R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R _o )에 레이트 증가율(R _i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N _T 개의 송신 안테나와 N _R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, N _T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N _T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬

를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬

가 적용되어 실제 전송되는 N _T 개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬

는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터

를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서,

는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.

는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

수신신호는 N _R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

로 표시하기로 한다.

에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

한편, 도 6(b)은 N _T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 6(b)에서, 총 N _T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, N _T 개의 송신 안테나로부터 N _R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

실제 채널에는 채널 행렬

를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N _R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬

의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬

에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N _R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N _T 와 같다. 즉, 채널 행렬

는 행렬이 N _R ×N _T 된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬

의 랭크(

)는 다음과 같이 제한된다.

랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

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 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 스케줄링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.

JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 포인트(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 포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송 포인트로부터 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 포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 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 스케줄링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.

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

JR 기법은 PUSCH 를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 포인트에서만 수신되지만 사용자 스케줄링/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 스케줄링할 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.

하향링크 채널상태정보( CSI ) 피드백

MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 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 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.

피드백되는 채널상태정보(CSI)는 랭크 지시자(RI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 채널품질지시자(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(즉, 덜 빈번하게) 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.

CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 조합으로서 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.

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 채널상태정보를 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 채널상태정보가 피드백되어야 한다.

이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 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(제 1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제 2 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.

여기서, W1 은 채널의 주파수 및/또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W1 은 시간 상에서 장기간(long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역(wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 장기간-광대역 PMI)라고 한다.

한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인(instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W2 는 시간 상에서 단기간(short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역(subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.

채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보(예를 들어, W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬(W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1 에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북(hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.

계층적 코드북 변환 방식의 일례로서, 다음 수학식 12 와 같이 채널의 장기간 공분산 행렬(long term covariance matrix)을 이용하여 코드북을 변환할 수 있다.

상기 수학식 12 에서 W1(장기간-광대역 PMI)은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 코드북(예를 들어, 제 1 코드북)을 구성하는 요소(즉, 코드워드(codeword))를 나타낸다. 즉, W1은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 1 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. 한편, W2(단기간-서브대역 PMI)는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해서 만들어진 코드북(예를 들어, 제 2 코드북)을 구성하는 코드워드를 나타낸다. 즉, W2는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 2 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. W는 변환된 최종 코드북의 코드워드를 나타낸다. norm(A)는 행렬 A의 각각의 열(column)별 norm이 1로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.

W1과 W2는 예시적으로 다음의 수학식 13과 같은 구조를 가질 수 있다.

상기 수학식 13 에서 W1는 블록대각행렬(block diagonal matrix) 형태로서 정의될 수 있고, 각각의 블록은 동일한 행렬(X _i )이다. 하나의 블록(X _i )은 (Nt/2)×M 크기의 행렬로서 정의될 수 있다. 여기서, Nt 는 전송 안테나의 개수이다. 상기 수학식 13 에서 W2의

(p=k, l, ..., m)는 M×1 크기의 벡터이며, M 개의 벡터 성분 중에서 p 번째 성분은 1 이고, 나머지 성분들은 0 인 벡터를 나타낸다.

가 W1과 곱해지는 경우에 W1의 열들(columns) 중에서 p 번째 열이 선택되므로, 이러한 벡터를 선택 벡터(selection vector)라고 할 수 있다. 여기서, M 값이 커질수록 장기간-광대역(long term/wideband) 채널을 표현하기 위해 한번에 피드백 되는 벡터의 수가 많아지게 되며, 이에 따라 피드백 정확도가 높아지게 된다. 하지만 M 값이 커질 수록, 낮은 빈도로 피드백되는 W1의 코드북 크기(codebook size)는 줄어들고, 높은 빈도로 피드백되는 W2의 코드북 크기가 늘어남에 따라 결과적으로 피드백 오버헤드가 늘어나게 된다. 즉, 피드백 오버헤드와 피드백 정확도 간에 트레이드-오프(tradeoff)가 존재한다. 따라서, 적절한 피드백 정확도를 유지하면서도 피드백 오버헤드가 너무 크게 증가하지 않도록 M 값을 결정할 수 있다. 한편, W2 에서

,

는 각각 소정의 위상값을 나타낸다. 상기 수학식 13 에서 1≤k,l,m≤M 이고, k, l, m 은 각각 정수(integer)이다.

상기 수학식 13 과 같은 코드북 구조는, 크로스-극성(cross polarized; X-pol) 안테나 구성(configuration)을 사용하면서 안테나 간 간격이 조밀한 경우(통상적으로, 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우)에 발생하는 채널의 상관(correlation) 특성을 잘 반영하도록 설계한 구조이다. 예를 들어, 크로스-극성 안테나 구성은 다음의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.

상기 표 1에서 8Tx 크로스-극성 안테나 구성은, 2 개의 서로 직교하는 극성을 가지는 안테나 그룹으로 구성된다고 표현할 수 있다. 안테나 그룹 1 (안테나 1, 2, 3, 4)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수직 극성(vertical polarization))을 가지고 안테나 그룹 2(안테나 5, 6, 7, 8)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수평 극성(horizontal polarization))을 가질 수 있다. 또한, 두 안테나 그룹은 동일한 위치에 위치한다(co-located). 예를 들어, 안테나 1 과 5 는 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 6 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 3 과 7 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 8 은 동일한 위치에 설치될 수 있다. 달리 표현하자면, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나들은 ULA(Uniform Linear Array)와 같이 동일한 극성을 가지고, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나 간의 상관(correlation)은 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가진다. 또한, 안테나 그룹 간의 상관은 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다.

코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에, 실제 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 이와 같이 실제 채널 특성이 상기 수학식 13 과 같이 설계된 코드북의 코드워드에 반영되었음을 설명하기 위해서, 랭크 1 코드북을 예시적으로 설명한다. 아래의 수학식 14 는 랭크 1 인 경우의 W1 코드워드와 W2 코드워드의 곱으로 최종 코드워드(W)가 결정되는 예시를 나타낸 것이다.

상기 수학식 14 에서 최종 코드워드는 Nt×1 의 벡터로 표현되며, 상위 벡터(

)와 하위 벡터(

)의 두 개의 벡터로 구조화되어 있다. 상위 벡터(

)는 크로스 극성 안테나의 수평 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타내고, 하위 벡터 (

)는 수직 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타낸다. 또한,

는 각각의 안테나 그룹 내의 안테나 간 상관 특성을 반영하여 선형 위상 증가를 갖는 벡터(예를 들어, DFT 행렬)로 표현할 수 있다.

전술한 바와 같은 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO가 가능해질 수 있고, 이와 유사한 이유로 CoMP 동작에서도 높은 정확도의 채널 피드백이 요구된다. 예를 들어, CoMP JT 동작의 경우 여러 기지국이 특정 UE에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로 이론적으로 복수개의 안테나가 지리적으로 분산되어 있는 MIMO 시스템으로 간주할 수 있다. 즉, CoMP JT에서 MU-MIMO 동작을 하는 경우에서도, 단일-셀 MU-MIMO와 마찬가지로, 공동-스케줄링(co-scheduling)되는 UE간 간섭을 피하기 위해 높은 수준의 채널 정보의 정확도가 요구된다. 또한, CoMP CB 동작의 경우 역시 인접 셀이 서빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 위해서 정교한 채널 정보가 요구된다.

셀간 간섭 조정( ICIC )

전술한 바와 같은 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. 기존의 ICIC는 주파수 자원에 대해서 또는 시간 자원에 대해서 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.

또한, 본 발명의 실시예들에서 설명하는 사일런트 서브프레임은 아무런 신호가 전송되지 않는 서브프레임 또는 약한 전력의 신호가 전송되는 서브프레임으로 이해될 수 있다. 이하에서는 설명의 명료성을 위하여 사일런트 서브프레임은 아무런 신호가 전송되지 않는 서브프레임이라고 예시적으로 설명하지만, 사일런트 서브프레임에서 약한 전력의 신호가 전송되는 경우에도 본 발명에서 설명하는 원리가 동일하게 적용될 수 있음을 밝힌다.

전술한 바와 같이, 주파수 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)는 어떤 서브프레임에 대해서 적용되는지에 대한 지시(indication) 없이 모든 서브프레임에서 특정 주파수 서브 영역에 대해서 적용되는 것으로 정의되고, 시간 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)는 어떤 주파수 영역에 대해서 적용되는지에 대한 지시 없이 모든 주파수 영역에 대해서 적용되는 것으로 정의된다. 따라서, 하나의 셀이 이웃 셀들에게 위와 같은 주파수 자원에 대한 ICIC 메시지와 시간 자원에 대한 ICIC 메시지를 모두 전송하게 되면, ICIC 동작이 적용되는 시간 및 주파수 자원이 명확하게 특정될 수 없다. 예를 들어, 주파수 영역에 대한 정함이 없이 특정 서브프레임에서 사일런싱을 적용한다는 정보와, 시간 영역에 대한 정함이 없이 특정 주파수 서브 영역에서 하향링크 전송 전력이 소정의 임계치를 넘는다는 정보를 함께 고려하는 경우, 해당 서브프레임의 해당 주파수 서브 영역에서 사일런싱이 수행된다는 것인지 강한 하향링크 전송이 수행된다는 것인지를 결정할 수 없게 된다.

이하에서는 주파수 자원에 대한 ICIC 정보와 시간 자원에 대한 ICIC 정보가 혼재하는 경우에도 어떤 ICIC 동작이 수행되는 것인지를 명확하게 결정할 수 있는 본 발명의 예시들에 대한 설명한다.

본 발명은 셀간 서브프레임 경계가 일치하지 않는 경우에도 서브프레임 타이밍의 차이를 고려하여 하나의 셀의 ICIC동작이 수행되는 시간 자원 상의 위치로부터 다른 셀의 시간 자원 상의 위치를 특정할 수 있고, 이를 바탕으로 본 발명에서 제안하는 원리가 동일하게 적용될 수 있다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 ICIC 동작을 수행하는 두 셀의 서브프레임 경계가 정렬된 것을 가정한다. 즉, 하나의 셀의 서브프레임의 시작 타이밍은 다른 셀의 서브프레임의 시작 타이밍과 일치하는 것을 가정한다.

또한, 이하의 설명에 있어서 사일런트 서브프레임 패턴을 결정 및 전송하는 셀은 간섭을 주는 셀(또는 aggressor cell)에 해당하고, 이웃 셀의 사일런트 서브프레임 패턴을 수신하는 셀은 간섭을 받는 셀(또는 victim cell)에 해당할 수 있다.

실시예 1

본 실시예는 하나의 셀의 사일런트 서브프레임 패턴과 RNTP 정보를 함께 적용하는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII, 사일런트 서브프레임 패턴)를 전송하는 셀을 제 1 셀이라 칭하고, ICIC 정보를 수신하는 셀을 제 2 셀이라고 칭한다. 즉, 제 1 셀이 사일런싱이 수행되는 서브프레임 패턴을 제 2 셀에게 알려주면서, 제 1 셀이 자신의 RNTP, IOI, HII 등의 정보를 제 2 셀에게 알려주는 경우를 가정한다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 하나의 셀의 ICIC 정보는 하나 이상의 이웃 셀에서 수신되는 경우에도, 본 발명에서 설명하는 원리가 동일하게 적용될 수 있다.

도 7은 한 셀의 시간 및 주파수 자원에 대한 ICIC 정보를 다른 셀에게 전달하는 경우의 ICIC 동작에 대한 본 발명의 일례를 나타내는 도면이다.

단계 S710에서 제 1 셀은 주파수 자원 ICIC 정보(예를 들어, RNTP) 및 시간 자원 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)을 결정하고, 단계 S720에서 결정된 주파수 자원 및 시간 자원 ICIC 정보를 제 2 셀에게 전송할 수 있다.

단계 S730에서 제 2 셀은 제 1 셀로부터 수신한 시간 자원 ICIC 정보에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 유효성을 가정(assume)할 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임이라고 지시하는 경우, 서브프레임 n에서 제 1 셀의 PDSCH 전송이 없음을 의미하며, 보다 구체적으로는, 서브프레임 n의 모든 주파수 영역에서 제 1 셀의 PDSCH 전송이 없음을 의미한다. 따라서, 서브프레임 n에서 제 1 셀의 하향링크 전송 전력은 전체 주파수 영역에서 매우 낮게 (즉, 최소한의 신호 전송에 따른 전력만이) 설정되므로, 소정의 임계치를 기준으로 제 1 셀의 하향링크 전송 전력의 상대적 세기를 나타내는 RNTP 정보는 아무런 의미를 가지지 않는 것으로 가정(assume)하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 제 2 셀은, 제 1 셀에 의해서 사일런트 서브프레임으로 지시된 DL 서브프레임에서는 제 1 셀의 RNTP 지시의 적용이 없다(또는 RNTP 지시를 해석하지 않는다)고 가정할 수 있다. 또는, 제 2 셀은, 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에 대해서는 제 1 셀이 전송한 RNTP 필드의 값을 무시하고 모든 주파수 서브 영역에 대해서 제 1 셀의 RNTP 값이 0으로 설정되는 것(즉, 하향링크 전송 전력이 소정의 임계치보다 낮은 것)으로 오버라이드(override)할 수도 있다. 달리 표현하자면, 제 2 셀은, 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정하지 않은 서브프레임(들)에서만 제 1 셀의 RNTP 지시를 유효(valid)한 것으로 간주한다고도 할 수 있다.

위와 같이 사일런트 서브프레임 패턴과 RNTP 정보를 함께 고려하는 방안에 따르면, 제 1 셀의 셀 간 간섭이 완화될 것이라는 내용을 RNTP 지시를 통해서 수신하지 못한 주파수 서브 영역(또는, 제 1 셀의 하향링크 전송 전력이 소정의 임계치보다 낮다고 지시되지 않는 주파수 서브 영역)에 대해서도, 제 1 셀에 의해서 사일런트 서브프레임으로 설정된 서브프레임에서, 제 2 셀은 셀간 간섭을 고려하지 않고 하향링크 스케줄링을 자유롭게 수행할 수 있다 (단계 S730). 이에 따라, 자원 활용의 효율성의 향상될 수 있다.

또한, 제 1 셀은 비록 특정 주파수 서브 영역에 대해서 자신의 하향링크 전송 전력의 정도를 지시(indicate)하더라도, 자신이 사일런트 서브프레임으로 설정한 DL 서브프레임에서는, 제 2 셀에게 송신한 RNTP가 유효하지 않음을 예측할 수 있다(단계 S750). 즉, 제 1 셀은 RNTP를 수신한 제 2 셀이, 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에서는 RNTP와 무관하게 전 주파수 자원에 대해서 하향링크에서 높은 간섭을 유발할 수도 있다는 것을 예상하고, 이에 따라 자신의 하향링크 스케줄링을 수행할 수 있다 (단계 S760).

실시예 2

본 실시예는 하나의 셀의 사일런트 서브프레임 패턴과 IOI/HII정보를 함께 적용하는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다. 본 실시예는 상향링크 전송과 관련되기 때문에, 상향링크 전송 및 이에 대한 스케줄링 정보의 전송의 타이밍 관계에 대하여 먼저 설명한다.

UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송은, DL 서브프레임 n에서 수신된 스케줄링 정보(즉, UL 그랜트 정보)에 따라 수행될 수 있다. 여기서, k 값은 FDD 시스템의 경우에 4로 고정될 수 있고, TDD 시스템에서는 아래의 표 2 및 3에 따라 결정될 수 있다.

상기 표 2는 3GPP LTE TDD 시스템에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임에 대한 설정(configuration)을 나타내는 것이다. 표 2에서 D는 DL 서브프레임을, U는 UL 서브프레임으로, S는 특별 서브프레임을 나타낸다. 특별 서브프레임은 도 2에서 설명한 DwPTS, GP, UpPTS를 포함하는 서브프레임이다. 한편, 상기 표 3은 3GPP LTE TDD 시스템에서 PDCCH와 PUSCH 전송 시점 차이(즉, k)값을 나타내는 것이다. 예를 들어, TDD UL/DL configuration 0의 경우에, DL 서브프레임 5에서 PDCCH를 통해 수신된 UL 그랜트 정보는 UL 서브프레임 9(=5+4) (즉, k=4)에서의 PUSCH 전송에 대한 스케줄링 정보에 해당할 수 있다.

본 실시예에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.

단계 S710에서 제 1 셀은 주파수 자원 ICIC 정보(예를 들어, IOI 및/또는 HII) 및 시간 자원 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)을 결정하고, 단계 S720에서 결정된 주파수 자원 및 시간 자원 ICIC 정보를 제 2 셀에게 전송할 수 있다.

단계 S730에서 제 2 셀은 제 1 셀로부터 수신한 시간 자원 ICIC 정보에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 유효성을 가정(assume)할 수 있다. 먼저 시간 자원 ICIC 정보로부터 제 2 셀은 다음과 같이 가정(assume)할 수 있다.

예를 들어, DL 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되면, 서브프레임 n에서 PDCCH의 전송은 없고, 이에 따라 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송도 수행되지 않는다. 예를 들어, 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하고 이를 제 2 셀에게 알려주는 경우, 제 2 셀은 별도의 정보가 없이도 제 1 셀이 UL 서브프레임 n+k에서 PUSCH 전송을 수행하지 않을 것을 알 수 있다.

또한, 제 2 셀은 시간 자원 ICIC 정보와 함께 수신한 주파수 자원 ICIC 정보(IOI 또는 HII)의 유효성을 다음과 같이 가정(assume)할 수 있다. 이 경우, 제 1 셀이 제 2 셀에게 제공한 IOI나 HII는, 적어도 UL 서브프레임 n+k에 대해서는 아무런 의미를 가지지 않는다. 즉, 제 1 셀의 IOI는 제 1 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 겪는 상향링크 간섭의 정도를 나타내는 것이고, 제 1 셀의 HII는 제 1 셀이 특정 주파수 서브 영역에서 유발하는 강한 간섭을 나타내는 것인데, 제 1 셀이 서브프레임 n+k에서 상향링크 전송을 수행하지 않으므로, 제 1 셀의 IOI 또는 HII는 서브프레임 n+k에서는 제 2 셀이 전혀 고려할 필요 없는 정보가 된다.

단계 S730에 있어서 IOI의 경우에 대하여 구체적으로 설명한다. 제 2 셀은 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정한다는 정보를 수신하는 경우, UL 서브프레임 n+k에서는 제 1 셀의 UL IOI가 적용되지 않는 것으로 가정할 수 있다. 또는, 제 2 셀은 서브프레임 n+k에 대해서는 제 1 셀이 전송한 IOI 값을 무시하고 모든 주파수 서브 영역에 대해서 제 1 셀의 IOI 값이 0으로 설정되는 것(즉, 제 1 셀이 겪는 상향링크 간섭이 낮은 것)으로 오버라이드할 수도 있다. 달리 표현하자면, 제 2 셀은, 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되지 않은 서브프레임 n+k에 대해서만, 제 1 셀의 UL IOI 정보를 유효한 것으로 간주한다고도 할 수 있다.

위와 같이 사일런트 서브프레임 패턴과 IOI 정보를 함께 고려하는 방안에 따르면, 셀간 간섭을 줄여달라는 내용이 제 1 셀의 UL IOI를 통해서 수신된 주파수 서브 영역(또는, 제 1 셀이 높은 상향링크 간섭을 겪고 있음을 나타내는 주파수 서브 영역)에서도, 제 1 셀이 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하였다면 서브프레임 n+k에서 셀간 간섭을 고려하지 않고, 제 2 셀은 상향링크 스케줄링을 자유롭게 수행할 수 있다 (단계 S740). 이에 따라, 자원 활용의 효율성의 향상될 수 있다.

또한, 제 1 셀은 비록 특정 주파수 서브 영역에 대해서 간섭 오버로드가 높음을 지시(indicate)하더라도, 자신이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하였다면 UL 서브프레임 n+k에서는 자신이 제 2 셀에게 송신한 IOI가 유효하지 않음을 예측할 수 있다(단계 S750). 즉, 제 1 셀은 UL IOI를 수신한 제 2 셀이 UL 서브프레임 n+k에서는 제 1 셀의 IOI와 무관하게 전 주파수 자원에 대해서 상향링크에서 높은 간섭을 유발할 수도 있다는 것을 예상하고, 이에 따라 자신의 상향링크 스케줄링을 수행할 수 있다 (단계 S760).

다음으로, 단계 S730에 있어서 HII의 경우에 대하여 설명한다. 전술한 IOI의 경우와 유사하게, 제 1 셀은 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정한다는 정보와 함께 특정 주파수 서브 영역에서 자신이 높은 상향링크 간섭을 유발할 것을 나타내는 HII 정보를 제 2 셀에게 전송할 수 있다. 이 경우, 제 2 셀은 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 지시된 경우 서브프레임 n+k에서 제 1 셀의 PUSCH 전송이 없을 것이고, 이에 따라 제 1 셀의 UL HII는 서브프레임 n+k에 적용되지 않는 것으로 가정할 수 있다. 또는, 제 2 셀은 서브프레임 n+k에 대해서는 제 1 셀이 전송한 HII 값을 무시하고 모든 주파수 서브 영역에 대해서 제 1 셀의 HII 값이 0으로 설정되는 것(즉, 제 1 셀이 유발하는 상향링크 간섭이 낮은 것)으로 오버라이드할 수도 있다. 달리 표현하자면, 제 2 셀은, 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되지 않은 서브프레임 n+k에 대해서만, 제 1 셀의 UL HII 정보를 유효한 것으로 간주한다고도 할 수 있다.

위와 같이 사일런트 서브프레임 패턴과 HII 정보를 함께 고려하는 방안에 따르면, 높은 간섭 민감도가 지시된 주파수 서브 영역(또는, 제 1 셀이 높은 상향링크 간섭을 유발하는 주파수 서브 영역)에서도, 제 1 셀이 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하였다면 서브프레임 n+k에서 셀간 간섭을 고려하지 않고, 제 2 셀은 상향링크 스케줄링을 자유롭게 수행할 수 있다 (단계 S740). 이에 따라, 자원 활용의 효율성의 향상될 수 있다.

또한, 제 1 셀은 비록 특정 주파수 서브 영역에 대해서 자신이 유발하는 상향링크 간섭의 정도를 지시(indicate)하더라도, 자신이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하였다면 UL 서브프레임 n+k에서는 자신이 제 2 셀에게 송신한 HII가 유효하지 않음을 예측할 수 있다(단계 S750). 즉, 제 1 셀은 UL HII를 수신한 제 2 셀이 UL 서브프레임 n+k에서는 제 1 셀의 HII와 무관하게 전 주파수 자원에 대해서 상향링크에서 높은 간섭을 유발할 수도 있다는 것을 예상하고, 이에 따라 자신의 상향링크 스케줄링을 수행할 수 있다 (단계 S760).

실시예 3

본 실시예에서는 하나의 셀의 시간 자원 ICIC 정보와 주파수 자원 ICIC 정보가 함께 적용되는 경우의 간섭 측정을 위한 자원 결정에 대한 것이다.

간섭을 주는 셀은 시간 영역에서 전송 전력을 변경(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴의 설정)하거나, 또는 주파수 영역에서 전송 전력을 변경(예를 들어, RNTP 설정)할 수 있다. 간섭을 주는 셀의 시간/주파수 영역에서 가변하는 전송 전력을 고려함이 없이, 간섭을 받는 셀이 모든 자원 영역 상의 간섭을 평균 계산함으로써 간섭 측정을 수행한다면, 그 결과는 전체 주파수/시간 자원에 대한 간섭 특성을 대표할 수는 있겠지만 특정 주파수/시간 자원에 대한 간섭 특성으로서 이용될 수는 없다. 이와 같이, 특정 시간/주파수 자원에 대한 정교한 간섭 특성이 결정될 수 없으면, 해당 특정 시간/주파수 자원에 대한 적절한 MCS를 선택하는 것이 어려워진다. 예를 들어, 어떤 단말이 특정 시간/주파수 자원 영역에 대한 CSI를 올바르게 계산하기 위해서는, 해당 시간/주파수 자원 영역에 대한 간섭 측정이 올바르게 수행되어야 한다.

이를 위하여, 간섭을 받는 셀에서는 동일한 (또는 유사한) 간섭 수준이 기대되는 특정 시간/주파수 자원 영역에 제한하여 간섭 측정을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 단말은 특정 시간/주파수 자원 영역에서만 간섭의 평균을 취함으로써 간섭 측정을 수행할 수 있다. 이를 위하여 기지국은 단말의 간섭 측정을 위해 제한되는 시간 및/또는 주파수 자원 영역을 결정할 수 있는 정보를 단말에게 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 통하여 알려줄 수 있다.

이와 같이 제한된 자원에 대한 간섭 측정을 수행하는 경우, 간섭을 주는 셀의 시간 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)와 주파수 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)가 함께 고려될 수 있다. 이러한 경우, 전술한 실시예들에서와 유사하게 간섭을 받는 셀의 입장에서는, 예를 들어, 간섭을 주는 셀이 특정 시간/주파수 자원 상에서 사일런싱을 수행한다는 것인지 높은 세기의 하향링크 전송을 수행한다는 것인지 불명료할 수도 있다.

따라서, 기지국이 단말에게 간섭 측정을 수행할 자원을 알려줌에 있어서, 간섭을 주는 셀의 사일런트 서브프레임에서는 해당 셀의 RNTP는 의미가 없음(즉, 사일런트 서브프레임의 주파수 상의 전 대역에서 낮은 간섭이 기대됨)을 고려할 수 있다. 예를 들어, 단말이 특정 주파수 자원으로 제한된 간섭 측정을 수행하는 경우에 해당 특정 주파수 자원이 낮은 간섭 자원을 대상으로 하고 있는데, 특정 서브프레임에서 간섭 셀이 사일런싱을 수행하고 있다면, 단말은 간섭 셀의 사일런트 서브프레임에서는 전체 주파수 영역에서 제한없는 간섭 측정을 수행할 수 있다. 이를 위해 기지국은 단말에게 상위 계층 신호를 통해서, 제한된 주파수 자원에 대한 간섭 측정의의 예외가 되는 서브프레임(즉, 전대역에 걸친 간섭 측정이 허용되는 서브프레임)의 집합에 대한 정보를 알려줄 수 있다.

이와 같이, 간섭을 주는 셀의 시간 자원 ICIC 정보 및 주파수 자원 ICIC 정보가 동시에 제공되는 경우에, 간섭을 받는 셀의 입장에서는 특정 서브프레임에서의 간섭을 주는 셀의 사일런싱 여부에 기초하여 주파수 자원 ICIC 정보의 적용 여부를 결정함으로써, 동일한 (또는 유사한) 간섭 특징을 가지는 시간/주파수 자원 상에서 간섭 측정을 효과적이고 올바르게 수행할 수 있다.

실시예 4

본 실시예는 하나의 셀의 시간 자원 ICIC 정보와 다른 셀의 주파수 자원 ICIC 정보가 서로 교환되는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다.

도 8은 하나의 셀의 시간 자원에 대한 ICIC 정보와 다른 셀의 주파수 자원에 대한 ICIC 정보가 서로 교환되는 경우의 ICIC 동작에 대한 본 발명의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8에서 나타내는 바와 같이, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 셀은 자신의 시간 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)를 결정(단계 S810) 및 전송(단계 S830)하는 셀에 해당하고, 제 2 셀은 이를 수신할 수 있다. 또한, 제 2 셀은 주파수 자원에 대한 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)를 결정(단계 S820) 및 전송(단계 S840)하는 셀에 해당하고, 제 1 셀은 이를 수신할 수 있다.

실시예 4-1

본 실시예는 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에서 제 2 셀의 RNTP가 적용되는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다.

제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하고(S810), 이를 제 2 셀에게 알려주는 경우를 가정한다 (S830). 이 때 제 2 셀이 특정 주파수 서브 영역을 낮은 하향링크 전송 전력 영역으로 설정하고(S820), 이를 RNTP를 통하여 제 1 셀에게 알려줄 수 있다(S840).

이러한 경우, 제 2 셀의 입장에서 DL 서브프레임 n은 제 1 셀이 전대역에 걸쳐서 사일런싱 동작을 수행하는 자원이므로, 만일 제 2 셀이 RNTP로 설정된 특정 주파수 서브 영역 상에서 낮은 하향링크 전송 전력을 서브프레임 n에 대해서도 적용한다면, 해당 서브프레임 n의 해당 주파수 자원은 제 1 셀에 의해서도 충분히 사용되지 못하고 제 2 셀에 의해서도 충분히 사용되지 못하게 된다. 이러한 비효율성을 해결하기 위하여, 제 1 및 제 2 셀 각각에서 제 1 셀의 시간 자원 ICIC 정보 및 제 2 셀의 RNTP 정보의 유효성을 다음과 같이 가정(assume)할 수 있다.

제 1 셀은 자신이 사일런트 서브프레임으로 설정한 DL 서브프레임 n에 대해서는, 제 2 셀이 전송한 RNTP를 무시하고, 제 2 셀이 전체 주파수 대역에서 높은 하향링크 전송 전력을 사용한다고 가정할 수 있다(S850).

제 2 셀은 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정한 DL 서브프레임 n에 대해서는, 자신이 결정한 RNTP에 따라 낮은 하향링크 전송 전력 영역으로 설정한 특정 주파수 서브 대역에서도 높은 하향링크 전송 전력을 사용할 수 있다(S860).

즉, 단계 S850 및 S860에 있어서 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정한 서브프레임에서는, 제 1 및 제 2 셀이 모두가, 제 2 셀의 RNTP가 유효하지 않은 것으로 가정할 수 있다. 이와 같은 RNTP에 대한 가정에 따라서, 각 셀의 동작은 다음과 같이 정의될 수 있다.

제 1 셀은 자신에 속한 단말에게 상위 계층 신호를 통해서 특정 서브프레임에서는 전체 주파수 대역에 걸쳐 높은 간섭이 들어올 수 있다는 사실을 알려줄 수 있다(S870). 이에 따라 제 1 셀의 단말들은 특정 주파수 서브 대역에 대한 CSI나 RSRQ(Reference Signal Received Quality)와 같은 측정을 수행함에 있어서, 해당 특정 주파수 서브 대역이 낮은 간섭 영역인 경우에는 상위 계층 신호를 통해서 지시된 특정 서브프레임은 제외하고 측정을 수행할 수 있다. 또는, 제 1 셀의 단말들의 측정 수행에 있어서, 해당 특정 주파수 서브 대역이 높은 간섭 영역인 경우에는 상위 계층 신호를 통해서 지시된 특정 서브프레임에서는 전체 주파수 대역에 걸친 측정이 해당 특정 주파수 서브 대역에서의 측정과 동일한 속성을 가진다고 가정하고, 보간(interpolation) 등의 동작을 통해서 측정을 수행할 수 있다.

제 2 셀은 제 1 셀을 제외한 다른 인접 셀들에게 특정 서브프레임에서는 자신이 전송한 RNTP를 따르지 않고 전체 주파수 대역에 걸쳐서 높은 전송 전력을 사용할 것임을 알려주는 정보를 전송할 수 있다 (S880). 이를 수신한 인접 셀들은 하향링크 스케줄링에 제 2 셀로부터 수신된 정보를 활용할 수 있다.

실시예 4-2

본 실시예는 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에서 제 2 셀의 HII가 적용되는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다.

도 8을 다시 참조하면, 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하고(S810), 이를 제 2 셀에게 알려줄 수 있다 (S830). 이 때 제 2 셀이 특정 주파수 서브 영역을 낮은 상향링크 전송 전력 영역 또는 높은 상향링크 전송 전력 영역으로 설정하고 (S820), 이를 HII를 통하여 제 1 셀에게 알려줄 수 있다(S840).

여기서, UL 서브프레임 n+k에서의 상향링크 전송에 대한 UL 그랜트가 DL 서브프레임 n에서 전송되는 타이밍 관계로 설정되는 경우에, 제 1 셀에서 DL 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되면 UL 서브프레임 n+k에서 제 1 셀의 상향링크 전송은 실질적으로 없는 것으로 볼 수 있다. 이 경우, 제 2 셀은 UL 서브프레임 n+k에서, 자신이 전송한 HII와 무관하게 전체 주파수 대역에서 높은 상향링크 전송 전력을 사용하는 것이 자원 활용 효율성 측면에서 유리하다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 셀 각각에서 제 1 셀의 시간 자원 ICIC 정보 및 제 2 셀의 HII 정보의 유효성을 다음과 같이 가정(assume)할 수 있다.

제 1 셀은 자신이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하면, UL 서브프레임 n+k에 대해서는 제 2 셀이 전송한 HII를 무시하고, 제 2 셀이 전체 주파수 대역에서 높은 상향링크 전송 전력을 사용한다고 가정할 수 있다(S850).

제 2 셀은 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정한 경우 UL 서브프레임 n+k에 대해서는, 자신이 결정한 HII에 따라 낮은 상향링크 전송 전력 영역으로 설정한 특정 주파수 서브 대역에서도 높은 상향링크 전송 전력을 사용할 수 있다(S860).

즉, 제 1 셀에 의해서 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되는 서브프레임 n+k에 대해서, 제 1 및 제 2 셀 모두가, 제 2 셀의 HII가 유효하지 않은 것으로 가정할 수 있다. 이외 같은 HII에 대한 가정에 따라서, 각 셀의 동작은 다음과 같이 정의될 수 있다.

제 1 셀은 제 2 셀의 HII가 특정 UL 서브프레임(DL 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되는 UL 서브프레임 n+k)에서는 유효하지 않다는 점을 고려하여 자신이 서빙하는 단말들에 대한 UL 스케줄링을 수행할 수 있다(S870). 여기서, UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링하는 UL 그랜트 정보가 사일런트 서브프레임인 DL 서브프레임 n에서 전송될 수 없는 경우에, 다중 서브프레임 스케줄링이 이용될 수 있다. 다중 서브프레임 스케줄링에 따르면, 예를 들어, UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링하는 UL 그랜트 정보가 DL 서브프레임 n이 아닌 다른 DL 서브프레임(예를 들어, DL 서브프레임 n-1)에서 전송될 수 있다. 이러한 경우, DL 서브프레임 n-1에서 전송되는 UL 그랜트 정보에, 해당 UL 그랜트에 의해 스케줄링되는 PUSCH 전송이 UL 서브프레임 n+k에서 수행됨을 알려주는 시그널링 필드가 포함될 수 있다.

제 2 셀은 제 1 셀을 제외한 다른 인접 셀들에게 특정 subframe에서는 자신이 전송한 HII를 따르지 않고 전 대역에 걸쳐서 높은 전송 전력을 사용할 것임을 알릴 수 있다. 이를 수신한 인접 셀들은 상향 링크 스케줄링에 이런 정보를 활용할 수 있다.

제 2 셀은 제 1 셀을 제외한 다른 인접 셀들에게 특정 서브프레임에서는 자신이 전송한 HII를 따르지 않고 전체 주파수 대역에 걸쳐서 높은 전송 전력을 사용할 것임을 알려주는 정보를 전송할 수 있다 (S880). 이를 수신한 인접 셀들은 상향링크 스케줄링에 제 2 셀로부터 수신된 정보를 활용할 수 있다.

실시예 4-3

본 실시예는 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에서 제 2 셀의 IOI가 적용되는 경우의 각 셀의 ICIC 동작에 대한 것이다.

도 8을 다시 참조하면, 제 1 셀이 DL 서브프레임 n을 사일런트 서브프레임으로 설정하고(S810), 이를 제 2 셀에게 알려줄 수 있다 (S830). 이 때 제 2 셀은 자신이 높은 수준의 간섭을 겪고 있는 특정 주파수 서브 영역을 결정하고 (S820), 이를 IOI를 통하여 제 1 셀에게 알려줄 수 있다(S840). 즉, 제 2 셀은 제 1 셀에게 특정 주파수 서브 영역에서 제 1 셀의 간섭 수준을 낮추어 줄 것을 요청하기 위해 IOI를 전송할 수 있다.

여기서, 제 1 셀에서 DL 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임으로 설정되면 UL 서브프레임 n+k에서 제 1 셀의 상향링크 전송은 실질적으로 없는 것으로 볼 수 있다 (여기서는 실시예 4-2에서 설명한 다중 서브프레임 스케줄링의 적용이 없음을 가정한다). 따라서, 제 2 셀의 입장에서 서브프레임 n+k에서는 전체 주파수 대역 상에서 제 1 셀로부터의 간섭이 낮아지게 되므로, 서브프레임 n+k에서는 제 2 셀의 IOI (또는, 간섭 저감 요청)이 자동적으로 수락되는 것으로 가정할 수 있다(S860 및 S880).

한편, 제 1 셀의 입장에서 서브프레임 n+k에서는, 제 2 셀의 IOI에서 제 2 셀이 높은 상향링크 간섭을 겪는 것으로 지시되는 특정 주파수 서브 영역을 포함하는 전체 주파수 대역에서 상향링크 전송이 수행되지 않으므로, 별도로 제 2 셀의 IOI 수신에 따른 ICIC 동작을 수행하지 않아도 자동적으로 제 2 셀의 간섭 저감 요청에 따른 동작을 수행하는 것과 같은 결과를 얻게 된다 (S850 및 S870). 다른 의미로는 제 2 셀이 IOI를 통해서 간섭 저감 요청을 하는 주파수 서브 영역들은 제 1 셀에서 사일런트 서브프레임으로 설정되지 않은 서브프레임에서 상향링크 스케줄링이 수행되는 서브프레임에 대한 내용으로 제한된다고 가정할 수 있다.

실시예 5

본 실시예는 주파수 자원 ICIC 정보의 유효성을 알려주는 추가적인 신호를 이용하는 방안에 대한 것이다.

본 실시예에 따르면, 제 1 셀과 제 2 셀은 특정 서브프레임에서 주파수 자원 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, HII, IOI)가 유효한지 여부를 알리는 추가적인 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀과 제 2 셀은 어떤 서브프레임에서 주파수 자원 ICIC 정보가 유효한지(또는 유효하지 않은지)를 나타내는 패턴을 비트맵의 형태로 전송할 수 있다. 주파수 자원 ICIC 정보가 유효하지 않은 서브프레임은 사일런트 서브프레임에 해당할 수 있다.

다른 예시로서, 제 1 셀과 제 2 셀은 주파수 자원 ICIC 정보가 어떤 주파수 영역과 어떤 서브프레임에서 유효한지(또는 유효하지 않은지)를 나타내는 시그널링을 전송할 수도 있다. 즉, 단순히 서브프레임 별로 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성을 나타내는 것에 추가적으로, 특정 서브프레임 및 특정 주파수 영역에서 주파수 자원 ICIC 정보의 유효성 여부를 나타낼 수도 있다. 구체적으로, 제 1 셀과 제 2 셀은 주파수 자원 ICIC 정보가, 특정 주파수 영역에서는 사일런트 서브프레임 설정과 무관하게 모든 서브프레임에서 유효하고, 다른 특정 주파수 영역에서는 일부 서브프레임(들)에서는 유효하지 않음을 나타내는 시그널링을 교환할 수 있다.

이 경우, 모든 서브프레임에서 주파수 자원 ICIC 정보가 유효한 주파수 영역은, PDCCH를 통하여 수신되는 상향링크 동적 스케줄링 정보에 의하지 않더라도 상향링크 전송될 수 있는 신호(예를 들어, 주기적 CSI 보고, SRS 전송, SPS(Semi-Persistent Scheduling) PUSCH 전송)를 위해서 사용되는 주파수 영역일 수 있다. 이를 위해서 제 1 셀 및 제 2 셀은 동적 스케줄링 없이 전송 가능한 신호의 스케줄링 정보(해당 신호의 전송이 이용되는 주파수 영역 할당 정보 등)을 교환할 수 있다.

한편, 특정 서브프레임에서 주파수 자원 ICIC 정보가 유효하지 않은 주파수 영역은, PDCCH를 통하여 수신되는 상향링크 동적 스케줄링 정보에 의하여 상향링크 전송되는 신호를 위해서 사용되는 주파수 영역일 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀의 사일런트 서브프레임에서 제 2 셀은 상기 주파수 영역에서 상향링크 전송을 자유롭게 스케줄링할 수 있다. 또한, 제 1 셀의 어떤 서브프레임을 위한 UL 그랜트가 수신되는 서브프레임이 사일런트 서브프레임인 경우 해당 서브프레임(즉, 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임인 경우 서브프레임 n+k)에서 제 2 셀은 상기 주파수 영역에서 상향링크 전송을 자유롭게 수행할 수 있다.

실시예 6

전술한 실시예들에서는 어떤 DL 서브프레임이 사일런트 서브프레임으로 설정되면, 어떤 UL 서브프레임에서의 UL 전송을 스케줄링하는 UL 그랜트가 상기 DL 서브프레임에서 수신되는 타이밍 관계를 가지는 경우, 해당 UL 서브프레임도 묵시적으로 사일런트 서브프레임에 해당하는 것으로 보는 것을 가정하여 설명하였다. 즉, 전술한 실시예들에서는 DL 서브프레임 n이 사일런트 서브프레임이면 UL 서브프레임 n+k도 사일런트 서브프레임이라는 페어링(paring) 관계를 가정하였다. 그러나, 사일런트 서브프레임 설정을 보다 유연하게 적용하기 위해서, DL 사일런트 서브프레임에 대한 설정과 UL 사일런트 서브프레임에 대한 설정이 분리될 수도 있다. 이를 위해서, UL 사일런트 서브프레임 패턴을 알리는 비트맵 메시지가 명시적으로 셀 간에 백홀 링크를 통하여 교환될 수 있다.

이와 같이 사일런트 서브프레임 설정이 DL 및 UL에서 별도로 주어지는 경우에는, 특정 서브프레임에서의 주파수 자원 ICIC 정보의 유효성 여부에 대한 가정 및 각 셀에서의 동작은 다음과 같이 정의될 수 있다.

먼저 제 1 셀의 DL 서브프레임 n은 사일런트 서브프레임이지만 UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임이 아닌 경우에 대하여 설명한다. 이러한 DL-UL 서브프레임 관계는, 제 1 셀에서 전술한 바와 같은 다중 서브프레임 스케줄링 등의 방식(예를 들어, DL 서브프레임 n-1 에서 수신된 UL 그랜트에 따라 UL 서브프레임 n+k에서 상향링크 전송이 수행되는 방식)이 적용되는 경우에 정의될 수 있다.

도 7과 같이 제 1 셀이 제 2 셀에게 주파수 자원 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)를 전송하는 경우에, 제 2 셀은 제 1 셀의 RNTP가 사일런트 서브프레임인 DL 서브프레임 n에서는 유효하지 않은 것으로 가정할 수 있지만, UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임이 아니므로 제 1 셀의 IOI, HII가 유효한 것으로 가정하여 제 2 셀은 PUSCH 스케줄링 등을 수행할 수 있다.

한편, 도 8과 같이 제 2 셀이 제 1 셀에게 주파수 자원 ICIC 정보를 전송하는 경우에, 제 1 및 제 2 셀은 사일런트 서브프레임인 DL 서브프레임 n에서 제 2 셀의 RNTP를 무시하고 제 2 셀이 DL 서브프레임 n에서 높은 전송 전력으로 하향링크 전송을 하는 것으로 가정할 수 있다. 한편, UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임이 아니므로, 제 2 셀의 IOI, HII는 유효한 것으로 가정하여 동작할 수 있다.

다음으로, 제 1 셀의 DL 서브프레임 n은 사일런트 서브프레임이 아니지만, UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임인 경우에 대하여 설명한다. 이 경우, 제 1 셀은 DL 서브프레임 n에서 UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링하지 않는 것으로 볼 수 있다.

도 7과 같이 제 1 셀이 제 2 셀에게 주파수 자원 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)를 전송하는 경우에, DL 서브프레임 n은 사일런트 서브프레임이 아니므로 제 2 셀은 제 1 셀의 RNTP가 유효한 것으로 가정할 수 있다. 한편, UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임이므로, 제 2 셀은 제 1 셀의 IOI, HII가 유효하지 않은 것으로 가정할 수 있다.

이 때, 제 2 셀의 입장에서는 UL 서브프레임 n+k의 전체 주파수 영역에서 제 1 셀로부터의 간섭이 없는 것으로 가정할 수 있고, 이에 따라 제 2 셀은 UL 서브프레임 n+k에서 PUSCH 전송을 위해 이용할 수 있다. 다만, 제 2 셀에 대해서 일반적인 DL-UL 서브프레임 페어링 관계가 적용된다면, 제 2 셀의 UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링하는 정보는 DL 서브프레임 n에서 전송되며, DL 서브프레임 n은 제 1 셀이 사일런트 서브프레임으로 설정하지 않는 서브프레임이므로 제 1 셀로부터의 간섭이 존재할 수 있다. 따라서, 제 2 셀이 제 1 셀로부터의 간섭을 회피하여 UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링하기 위해서는, DL 서브프레임 n이 아닌 다른 DL 서브프레임에서 UL 서브프레임 n+k에서의 상향링크 전송을 스케줄링하거나, DL 서브프레임 n에서 UL 서브프레임 n+k에서의 상향링크 전송을 스케줄링하되 제 1 셀의 간섭을 회피할 수 있어야 한다. 예를 들어, 다중 서브프레임 스케줄링 방식(예를 들어, DL 서브프레임 n-1에서 전송되는 UL 그랜트에 따라 UL 서브프레임 n+k의 PUSCH 전송이 수행되는 방식)을 적용할 수 있다. 또는, DL 서브프레임 n에서 특정 자원 영역(예를 들어, 제 1 셀의 PDSCH가 전송되는 시간 영역에서 간섭이 낮은 주파수 영역)을 사용하여 전송되는 새로운 제어 채널(예를 들어, e-PDCCH(evolved-PDCCH 또는 enhanced-PDCCH))을 통하여 UL 서브프레임 n+k에서의 PUSCH 전송을 스케줄링할 수도 있다. 또는, 기존의 PDCCH에 비하여 높은 조합 레벨(aggregation level)이 적용된 PDCCH를 사용함으로써 제 1 셀의 PDCCH 등으로부터의 간섭에 의한 영향을 최소화하는 동작이 적용될 수도 있다.

한편, 도 8과 같이 제 2 셀이 제 1 셀에게 주파수 자원 ICIC 정보를 전송하는 경우에, 제 1 및 제 2 셀은 사일런트 서브프레임이 아닌 DL 서브프레임 n에서는 제 2 셀의 RNTP를 고려하여 하향링크 전송을 스케줄링할 수 있다. 한편, UL 서브프레임 n+k는 사일런트 서브프레임이므로, 제 1 및 제 2 셀은 제 2 셀의 제 2 셀의 IOI, HII가 유효하지 않은 것으로 가정하고 동작할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 시간 영역 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 패턴)에 기초하여 주파수 영역 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, IOI, HII)의 유효성을 결정하는 방안에 있어서, 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

도 9는 본 발명에 따른 기지국 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(910)는, 송수신 모듈(911), 프로세서(912), 메모리(913) 및 복수개의 안테나(914)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(914)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 송수신 모듈(911)은 다른 셀 및/또는 단말로부터의 각종 신호, 데이터 및 정보를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서(912)는 기지국 장치(900) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(900)는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 9에서 도시하는 기지국 장치(900)는 제 1 셀의 기지국 장치일 수도 있고, 또는 제 2 셀의 기지국 장치일 수도 있다. 즉, 제 1 및 제 2 셀이 동일한 기지국의 섹터에 해당할 수도 있고, 제 1 셀의 기지국 장치와 제 2 셀의 기지국 장치가 상이한 기지국 장치에 해당할 수도 있다.

제 1 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보(예를 들어, 사일런트 서브프레임 설정 정보) 및 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보(예를 들어, RNTP, UL IOI, UL HII)를 송수신 모듈(911)을 통하여 제 2 셀에게 전송하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 1 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 제 2 셀이 상기 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보에 기초한 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성을 가정하고 이에 따라 동작하는데, 이와 같이 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성에 대한 제 2 셀이 수행하는 가정의 결과를 예측하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 1 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 예측 결과에 기초하여 제 1 셀이 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다.

한편, 제 2 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보 및 제 1 셀의 주파수 영역 ICIC 정보를 제 1 셀로부터 송수신 모듈(911)을 통하여 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 제 2 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 제 1 셀의 시간 영역 ICIC 정보에 기초하여 제 1 셀의 상기 주파수 영역 ICIC 정보의 유효성을 가정하도록 구성될 수 있다. 제 2 셀의 기지국 장치의 프로세서(912)는, 가정의 결과에 기초하여 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하도록 구성될 수 있다.

기지국 장치(900)의 프로세서(912)는 그 외에도 기지국 장치(900)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(913)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 기지국 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 9에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(900)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 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.

산업상 이용가능성

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

Claims

무선 통신 시스템에서 제2 셀이 제1 셀과의 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 방법으로서, 상기 제2 셀은,
상기 제 1 셀의 사일런트 서브프레임 설정 정보를 포함하는 시간 영역 ICIC 정보, 상기 제 1 셀의 UL IOI (uplink interference overload indication)을 포함하는 주파수 영역 ICIC 정보 및 다수의 서브프레임들 상에서 상기 UL IOI의 유효성을 지시하는 비트맵을 상기 제 1 셀로부터 수신하는 단계;
상기 비트맵에 기초하여 상기 UL IOI의 유효성을 판정하는 단계; 및
상기 판정 결과에 기초하여 상기 제 2 셀이 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하는 단계를 포함하는, ICIC 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 비트맵은, 상기 다수의 서브프레임들 각각에서 상기 UL IOI가 유효한지 아니면 유효하지 않은지 여부를 나타내는 패턴인, ICIC 수행 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 비트맵은 상기 시간 영역 ICIC 정보에 포함된 상기 제 1 셀의 사일런트 서브프레임 설정 정보와는 상이한 것인, ICIC 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 주파수 영역 ICIC 정보는, 상기 제 1 셀의 RNTP(Relative Narrowband Transmission Power) 및 HII(High Interference Indication) 중 하나 이상을 더 포함하는, ICIC 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 UL IOI는, 특정 주파수 단위 상에서 상기 제1 셀이 겪는 간섭 레벨을 나타내는, ICIC 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 TDD (time division duplex) 시스템인, ICIC 수행 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 사일런트 서브프레임은 상기 제 1 셀이 ABS(Almost Blank Subframe)로 설정한 서브프레임인, ICIC 수행 방법.
무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 조정(ICIC)을 수행하는 제 2 셀의 기지국으로서,
제 1 셀과 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및
상기 송수신 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고;
상기 프로세서는,
상기 제 1 셀의 사일런트 서브프레임 설정 정보를 포함하는 시간 영역 ICIC 정보, 상기 제 1 셀의 UL IOI (uplink interference overload indication)을 포함하는 주파수 영역 ICIC 정보 및 다수의 서브프레임들 상에서 상기 UL IOI의 유효성을 지시하는 비트맵을 상기 제 1 셀로부터 상기 송수신 모듈을 통하여 수신하고;
상기 비트맵에 기초하여 상기 UL IOI의 유효성을 판정하고;
상기 판정 결과에 기초하여 상기 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 스케줄링을 수행하도록 구성되는, 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 비트맵은, 상기 다수의 서브프레임들 각각에서 상기 UL IOI가 유효한지 아니면 유효하지 않은지 여부를 나타내는 패턴인, 기지국.
제 9 항에 있어서,
상기 비트맵은 상기 시간 영역 ICIC 정보에 포함된 상기 제 1 셀의 사일런트 서브프레임 설정 정보와는 상이한 것인, 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 주파수 영역 ICIC 정보는, 상기 제 1 셀의 RNTP(Relative Narrowband Transmission Power) 및 HII(High Interference Indication) 중 하나 이상을 더 포함하는, 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 UL IOI는 특정 주파수 단위 상에서 상기 제1 셀이 겪는 간섭 레벨을 나타내는, 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 TDD (time division duplex) 시스템인, 기지국.
제 8 항에 있어서,
상기 사일런트 서브프레임은 상기 제 1 셀이 ABS(Almost Blank Subframe)로 설정한 서브프레임인, 기지국.
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