KR102032850B1 - 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 단말이 채널품질상태를 측정하는 방법은, 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 채널상태정보-참조 신호(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS)를 전송하는 자원에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 CSI-RS가 전송되는 자원 상에서만 수신신호의 세기를 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 측정하는 단계를 포함한다.

Description

복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR MEASURING STATE OF CHANNEL QUALITY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING CELLS FORMED WITH A PLURALITY OF NETWORK NODES, AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 'LTE'라 함), LTE-Advanced(이하, 'LTE-A'라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 8과 Release 9을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment, UE)과 기지국(eNode B, eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청(Hybrid Automatic Repeat and reQuest, HARQ) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, 하이브리드 자동 재전송 요청 관련 정보 등을 알려준다. 기지국 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 광대역 코드분할 다중 접속(Wideband Code division Multiple Access, WCDMA)를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
최근 3GPP는 LTE에 대한 후속 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 본 명세서에서는 상기 기술을 'LTE-A'라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 시스템 대역폭의 차이와 중계기 도입이다.
LTE-A 시스템은 최대 100MHz의 광대역을 지원할 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해 복수의 주파수 블록을 사용하여 광대역을 달성하는 캐리어 어그리게이션 또는 대역폭 어그리게이션(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용하도록 하고 있다.
캐리어 어그리게이션(혹은 반송파 집적)은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하도록 한다. 각 주파수 블록의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 콤포넌트 캐리어를 이용하여 전송된다.
또한, LTE-A 시스템에서는 참조신호가 새롭게 정의되었다. 그러나, 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 단말이 이러한 새롭게 정의된 참조신호를 이용하여 각 네트워크 노드 별로 채널품질상태를 효율적이며 정확하게 측정하는 방법에 대해서는 구체적으로 연구된 바가 없었다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 단말이 채널품질상태를 측정하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 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 달성하기 위한, 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 단말이 채널품질상태를 측정하는 방법은, 상기 셀 내 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 채널상태정보-참조 신호(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS)를 전송하는 자원에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송되는 자원 상에서만 수신신호의 세기를 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 특정 서브프레임, 적어도 하나의 특정 OFDM(Orthogoanl Frequency Division Multiplexing) 심볼, 또는 적어도 하나의 특정 RE(Resource Element) 단위일 수 있다. 상기 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 상기 특정 서브프레임, 상기 적어도 하나의 특정 OFDM 심볼, 또는 상기 적어도 하나의 특정 RE 내에서의 특정 주파수 영역에 해당할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드는 피코 기지국 또는 펨토 기지국 타입에 해당할 수 있다. 상기 제 2 타입 네트워크 노드는 매크로 기지국 타입에 해당할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 특정 서브프레임 내에서의 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들 또는 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 해당하는 심볼들일 수 있다. 또한, 상기 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 상기 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들 또는 상기 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 해당하는 심볼들 상에서 서브캐리어 인덱스 2, 3, 8 및 9에 해당하는 서브캐리어에 해당할 수 있다.
한편, 상기 측정된 수신신호의 세기는 참조신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP) 또는 수신된 신호 세기 지시자(Received Signal Strength, Indicator,RSSI) 타입일 수 있고, 상기 방법은 상기 측정된 RSRP 또는 RSSI를 이용하여 참조신호 수신 품질(Reference Signal Received Quality, RSRQ)을 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 산출하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 산출된 RSRQ를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.또한, 상기 셀 내에서 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 전송하는 CSI-RS와 상기 제 2 타입 네트워크 노드가 전송하는 CSI-RS는 각 네트워크 노드 별로 구분될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드는 미리 설정된 임계값보다 작은 전송 전력으로 신호를 전송하는 노드이며 상기 제 2 타입 네트워크 노드는 상기 임계값보다 큰 전송 전력으로 신호를 전송하는 노드이다. 또한, 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 상기 제 2 타입 네트워크 노드에 대해서는 제로 파워(zero power) CSI-RS를 전송하도록 구성된 자원일 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 및 상기 제 2 타입 네트워크 노드는 셀 식별자(Identifier, ID)가 동일할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 단말은, 상기 셀 내 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 채널상태정보-참조 신호(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS)를 전송하는 자원에 관한 정보를 수신하는 수신기; 및 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원 상에서만 수신신호의 세기를 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 측정하는 프로세서를 포함할 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 CSI-RS를 전송하는 자원은 상기 제 2 타입 네트워크 노드에 대해서는 제로 파워(zero power) CSI-RS를 전송하도록 구성된 자원일 수 있다. 상기 프로세서가 측정한 수신신호의 세기는 참조신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP) 또는 수신된 신호 세기 지시자(Received Signal Strength, Indicator,RSSI) 타입일 수 있다. 상기 프로세서는 상기 측정된 RSRP 또는 RSSI를 이용하여 참조신호 수신 품질(Reference Signal Received Quality, RSRQ)을 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 산출하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드 별로 산출된 RSRQ를 전송하는 송신기를 더 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 셀 내에서 상기 적어도 하나의 제 1 타입 네트워크 노드가 전송하는 CSI-RS와 상기 제 2 타입 네트워크 노드가 전송하는 CSI-RS는 각 네트워크 노드 별로 구분하여 처리할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라, 단말은 복수의 RRH를 포함하고 있는 셀에서 CSI-RS 기반으로 RRH 별로 효율적으로 채널품질을 측정할 수 있게 되고, 이를 보고함에 따라 통신 성능을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻은 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템(200)에서의 기지국(205) 및 단말(210)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 무선통신 시스템의 일 에인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 4는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한 도면이다.
도 5는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한 도면이다.
도 8은 CRS 및 8 포트를 가진 CSI-RS의 패턴을 도시한 도면이다.
도 9는 한 셀에 다수의 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH)들을 포함하는 네트워크의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 CRS 및 특정 RRH가 전송하는 CSI-RS의 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 RRH 1의 관점에서 CRS, 제로 파워(zero power) CSI-RS 및 비 제로 파워(Non-zero power)CSI-RS의 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A 의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
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.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 2는 무선 통신 시스템(200)에서의 기지국(205) 및 단말(210)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(200)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(205)과 하나의 단말(210)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(200)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 기지국(205)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(215), 심볼 변조기(220), 송신기(225), 송수신 안테나(230), 프로세서(280), 메모리(285), 수신기(290), 심볼 복조기(295), 수신 데이터 프로세서(297)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(210)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(265), 심볼 변조기(270), 송신기(275), 송수신 안테나(235), 프로세서(255), 메모리(260), 수신기(240), 심볼 복조기(255), 수신 데이터 프로세서(250)를 포함할 수 있다. 안테나(230, 235)가 각각 기지국(205) 및 단말(210)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(205) 및 단말(210)은 복수 개의 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(205) 및 단말(210)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(205)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(215)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(220)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(220)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기(225)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(225)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 안테나(230)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(210)의 구성에서, 안테나(235)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(240)로 제공한다. 수신기(240)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(245)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(255)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(245)는 프로세서(255)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(250)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(250)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(245) 및 수신 데이터 프로세서(250)에 의한 처리는 각각 기지국(205)에서의 심볼 변조기(220) 및 송신 데이터 프로세서(215)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(210)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(265)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(270)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(275)로 제공할 수 있다. 송신기(275)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 안테나(235)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(205)으로 전송한다.
기지국(205)에서, 단말(210)로부터 상향링크 신호가 안테나(230)를 통해 수신되고, 수신기(290)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(295)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(297)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(210)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(210) 및 기지국(205) 각각의 프로세서(255, 280)는 각각 단말(210) 및 기지국(205)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(255, 280)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(260, 285)들과 연결될 수 있다. 메모리(260, 285)는 프로세서(280)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(255, 280)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(255, 280)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(255, 280)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(255, 280) 내에 구비되거나 메모리(260, 285)에 저장되어 프로세서(255, 280)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
도 3은 무선통신 시스템의 일 에인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/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 3(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 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)라 한다. 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 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은 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 표준 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 표준 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 표준 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.
표준 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 3(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 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 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 하프 프레임은 5개의 서브프레임을 포함하고 있고, "D"라고 표시된 서브프레임은 하향링크 전송을 위한 서브프레임, "U"라고 표시된 서브프레임은 상향링크 전송을 위한 서브프레임이며, "S"라고 표시된 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되는 특별 서브프레임이다. 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.
5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에 특별 서브프레임(S)은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 스위치-포인트 주기인 경우에는 첫 번째 하프-프레임에만 존재한다. 서브프레임 인덱스 0 및 5(subframe 0 and 5) 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 특별 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다. 멀티-셀 들이 병합된(aggregated) 경우, 단말은 모든 셀들에 거쳐 동일한 상향링크-하향링크 구성임을 가정할 수 있고, 서로 다른 셀들에서의 특별 서브프레임의 보호 구간은 적어도 1456Ts 오버랩된다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 슬롯의 자원 그리드를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 하나의 하향링크 슬롯은 7(혹은 6)개의 OFDM 심볼을 포함하고 자원 블록은 주파수 도메인에서 12개의 부반송파를 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)는 자원 요소(Resource Element, RE)로 지칭된다. 하나의 RB는 12×7(6)개의 RE를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 RB의 개수 NRB는 하향링크 전송 대역에 의존한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일하되, OFDM 심볼이 SC-FDMA 심볼로 대체된다.
도 5는 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 대응한다. 남은 OFDM 심볼은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHancel)가 할당되는 데이터 영역에 해당한다. LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat request acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 한다. DCI 포맷은 상향링크용으로 포맷 0, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 3, 3A 등의 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷은 용도에 따라 호핑 플래그(hopping flag), RB 할당, MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 사이클릭 쉬프트 DM RS(demodulation reference signal), CQI (channel quality information) 요청, HARQ 프로세스 번호, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 확인(confirmation) 등의 정보를 선택적으로 포함한다.
PDCCH는 하향링크 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 상향링크 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, 단말 그룹 내의 개별 단말들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 나른다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집합(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. PDCCH의 포맷 및 PDCCH 비트의 개수는 CCE의 개수에 따라 결정된다. 기지국은 단말에게 전송될 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹 된다. 예를 들어, PDCCH가 특정 단말을 위한 것일 경우, 해당 단말의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI (P-RNTI))가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIC))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다. PDCCH가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹 될 수 있다.
도 6은 무선통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 PUSCH를 포함하고 음성 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 PUCCH를 포함하고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝 부분에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ ACK/NACK: PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷에 대한 응답 신호이다. 하향링크 데이터 패킷이 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드(CodeWord, CW)에 대한 응답으로 ACK/NACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 ACK/NACK 2비트가 전송된다.
- CQI(Channel Quality Indicator): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output) 관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), PTI(Precoding Type Indicator) 등을 포함한다. 서브프레임 당 20비트가 사용된다.
단말이 서브프레임에서 전송할 수 있는 제어 정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 설정된 서브프레임의 경우 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히어런트 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 7개의 포맷을 지원한다.
표 1은 LTE에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
Figure 112014044171961-pct00001
도 7은 캐리어 병합(Carrier Aggregation, CA) 통신 시스템을 예시한 도면이다.
LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역폭을 위해 복수의 상/하향링크 주파수 대역폭을 모아 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 캐리어 병합(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다. 각각의 작은 주파수 대역폭은 콤포넌트 캐리어(Component Carrier, CC)를 이용해 전송된다. 콤포넌트 캐리어는 해당 주파수 블록을 위한 캐리어 주파수 (또는 중심 캐리어, 중심 주파수)로 이해될 수 있다.
각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. CC의 대역폭은 기존 시스템과의 역호환(backward compatibility)을 위해 기존 시스템의 대역폭으로 제한될 수 있다. 예를 들어, 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, LTE_A에서는 LTE에서 지원하는 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원할 수 있다. 각 CC 의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭 캐리어 병합도 가능하다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7(a)와 같이 DL CC 4개 UL CC 2개인 경우 DL CC:UL CC=2:1로 대응되도록 DL-UL 링키지 구성이 가능하다. 유사하게, 도 7(b)와 같이 DL CC 2개 UL CC 4개인 경우 DL CC:UL CC=1:2로 대응되도록 DL-UL 링키지 구성이 가능하다. 도시한 바와 달리, DL CC의 개수와 UL CC의 개수가 동일한 대칭 캐리어 병합도 가능하고, 이 경우 DL CC:UL CC=1:1의 DL-UL 링키지 구성도 가능하다.
또한, 시스템 전체 대역폭이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(＜N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 한편, 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있다. 특정 CC를 프라이머리 CC(Primary CC, PCC)로 지칭하고, 나머지 CC를 세컨더리 CC(Secondary CC, SCC)로 지칭할 수 있다.
LTE-A는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 정의되며, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다. 캐리어 병합이 지원되는 경우, 하향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, DL CC)와 상향링크 자원의 캐리어 주파수(또는, UL CC) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 프라이머리 주파수(또는 PCC) 상에서 동작하는 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)로 지칭하고, 세컨더리 주파수(또는 SCC) 상에서 동작하는 셀을 세컨더리 셀(Secondary Cell, SCell)로 지칭할 수 있다.
PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용된다. PCell은 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. SCell은 RRC(Radio Resource Control) 연결이 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀로 통칭될 수 있다. 따라서, RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 캐리어 병합을 위해, 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 캐리어 병합을 지원하는 단말을 위해 구성할 수 있다.
하나의 캐리어를 사용하는 기존의 LTE 시스템과는 다르게 다수 개의 콤포넌트 캐리어(CC)를 사용하는 캐리어 어그리게이션에서는 콤포넌트 캐리어를 효과적으로 관리하는 방법이 필요하게 되었다. 콤포넌트 캐리어를 효율적으로 관리하기 위해, 콤포넌트 캐리어를 역할과 특징에 따라 분류할 수 있다. 캐리어 어그리게이션에서는 멀티 캐리어가 주 콤포넌트 캐리어(Primary Component Carrier, PCC)와 부 콤포넌트 캐리어(Secondary Component Carrier, SCC)로 나누어질 수 있으며, 이는 단말-특정(UE-specific)한 파라미터일 수 있다.
주 콤포넌트 캐리어(PCC)는 여러 개의 콤포넌트 캐리어 사용 시에 콤포넌트 캐리어의 관리의 중심이 되는 콤포넌트 캐리어로서 각 단말에 대하여 하나씩 정의되어 있다. 주 콤포넌트 캐리어는 집적되어 있는 전체 콤포넌트 캐리어들을 관리하는 핵심 캐리어의 역할을 담당할 수 있고, 나머지 부 콤포넌트 캐리어는 높은 전송률을 제공하기 위한 추가적인 주파수 자원 제공의 역할을 담당할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말과의 시그널링을 위한 접속(RRC)은 주 콤포넌트 캐리어를 통하여 이루어질 수 있다. 보안과 상위 계층을 위한 정보 제공 역시, 주 콤포넌트 캐리어를 통하여 이루어질 수 있다. 실제로, 하나의 콤포넌트 캐리어만 존재하는 경우에는 해당 콤포넌트 캐리어가 주 콤포넌트 캐리어가 될 것이며, 이때는 기존 LTE 시스템의 캐리어와 동일한 역할을 담당할 수 있다.
기지국은 다수의 콤포넌트 캐리어들 중에서 단말에 대해 활성화된 콤포넌트 캐리어(Activated Component Carrier, ACC)가 할당될 수 있다. 단말은 자신에게 할당된 활성 콤포넌트 캐리어(ACC)를 사전에 시그널링 등을 통하여 알고 있다. 단말은 하향링크 PCell과 하향링크 SCell들로부터 수신된 다수의 PDCCH들에 대한 응답을 모아서 상향링크 Pcell을 통해서 PUCCH로 전송할 수 있다.
차세대 이동통신 시스템의 일 예인 LTE-A 시스템에서는 새롭게 설계한 참조신호를 크게 두 가지 분류로 나누게 되는데, 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS), 프리코딩 행렬 지시자(Precoding Matrix Index, PMI) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 참조신호인(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS(이하 CSI-RS라 칭함))와 8개의 송신 안테나로 전송되는 데이터 복조를 위한 참조신호(DeModulation Reference Signal, DMRS(이하 DMRS 또는 DM-RS라 칭함)가 있다.
채널 측정 목적의 CSI-RS는 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리 채널 측정 위주의 목적을 위해서 설계되었다는 것에 특징이 있다. 물론 CSI-RS는 또한 핸드 오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS는 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로 CRS와 달리 매 서브프레임마다 전송되지 않아도 된다. 따라서, CSI-RS 전송에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여 기지국은 CSI-RS를 시간 축 상에서 간헐적으로 전송하고, 데이터 복조를 위해서는 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링된 단말에게 전용으로(dedicated) DMRS를 전송할 수 있다. 즉, 특정 단말의 DMRS는 해당 단말이 스케줄링된 영역, 즉 데이터를 수신할 수 있는 시간-주파수 영역에만 전송되는 것이다.
LTE-A 시스템에서 기지국은 모든 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송할 수 있는데, 기지국이 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매 서브프레임마다 전송하는 것은 오버헤드가 너무 큰 문제가 있기 때문에, 기지국은 CSI-RS를 매 서브프레임마다 전송하지 않고 시간 축에서 간헐적으로 전송함으로써 오버헤드를 줄일 수 있다. 즉, 기지국은 CSI-RS를 한 서브프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 전송하거나 특정 전송 패턴으로 전송할 수 있다. 이때 기지국은 CSI-RS의 전송 주기나 패턴을 설정(configure)하여 단말에게 알려줄 수 있다.
단말이 CSI-RS를 측정하기 위해서 반드시 자신이 속한 셀의 각 안테나 포트에 대한 CSI-RS의 시간-주파수 위치, CSI-RS 시퀀스, CSI-RS 주파수 쉬프트(frequency shift) 등에 대한 정보를 알고 있을 필요가 있다. CSI-RS는 하향링크 채널 정보를 알기 위한 목적으로 전송되므로 DRS와 달리 전 대역으로 전송되어야 한다. 단말은 수신한 CSI-RS를 이용하여 각 대역의 CQI, PMI, 랭크(Rank) 등의 채널 정보를 기지국에 피드백하고, 기지국은 피드백받은 채널 정보를 이용하여 스케줄링 동작을 수행하게 되는 것이다.
한편, LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 시스템에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 방식, Multi User-MIMO(MU-MIMO) 방식을 지원한다. 여기서, CoMP 시스템은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국(셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하는 시스템을 말한다.
CoMP 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP-Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP를 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS)에서, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
상향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신하는데 이때 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
MU-MIMO 기술은 기지국이 각 안테나 자원을 다른 단말에게 할당하는 것으로, 안테나 별로 고속 데이터 전송률이 가능한 단말을 선택하여 스케줄링하는 방식이다. 이러한 MU-MIMO 방식은 시스템 처리율(system throughput)을 향상시키는 기술이다.
이러한 CoMP 환경 하에서, 단말은 이동함에 따라 단말 및 셀 간의 채널 품질은 변할 수 있다. 즉, 특정 시점에서 단말에 대해 자신이 현재 속한 셀과의 채널 품질보다 더 좋은 채널 품질을 가지는 셀이 나타날 수 있다. 일정 시간 이상 단말 자신이 속한 셀과의 채널 품질 보다 양호한 채널 품질을 가진 셀이 나타난다면, 단말은 우수한 채널 품질을 가지는 셀과 통신을 하게 될 것이다. 이와 같이, 단말이 셀 재선택 또는 핸드오버를 하기 위해서는 일정 주기로 자신이 현재 속해 있는 셀과 그 셀 주위에 위치한 이웃 셀에 대한 채널 품질 상태를 지속적으로 측정하고 모니터링 할 수 있다.
LTE 및 LTE-A 시스템에서, 단말은 파일럿 신호의 전력에 해당하는 참조신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP)를 이용하여 단말 자신 및 셀 간의 채널 품질 상태를 측정할 수 있다. 여기서, RSRP이란 고려된 측정 주파수 대역폭 내에서 셀-특정(cell-specific) 기준 신호가 할당된 자원 요소에 분배된 전력을 선형 평균한 것을 말한다. 자원 블록 상의 각 자원 요소의 전력은 순환 전치부(CP: Cyclic Prefix)를 제외한 심볼의 유효한 구간으로부터 수신한 에너지로부터 결정될 수 있다. 이러한, RSRP는 단말이 RRC_idle 상태 및 RRC_connected 상태 모두에서 단말에 적용될 수 있다. 또한, 단말에 의해 수신기 다이버시티가 이용되는 경우, 보고된 값은 모든 다이버시티 브렌치(diversity branch)의 전력 값들의 선형 평균과 균등하게 될 것이다.
단말은 각 셀들이 전송하는 파일럿 신호를 지정된 시간과 해당 대역폭에 대해 누적함으로써 셀의 RSRP를 측정할 수 있다. 단말이 속한 셀 및 이웃 셀이 존재하는 환경에서 단말은 기지국에서 내려주는 정보에 따라 자신이 속한 셀과 이웃한 셀에 대해 각각 RSRP를 측정할 수 있다.
LTE 시스템에서의 단말이 RRC_idle 상황에서 셀 재선택하기 위한 과정으로, 기지국으로부터 모니터링 해야 하는 이웃 셀의 리스트를 수신하면, 단말은 리스트에 포함된 모든 셀의 채널 품질을 사전에 정해진 주기로 측정하고 보고할 수 있다. 만약, 기지국으로부터 모니터링 해야 하는 이웃 셀의 리스트가 내려오지 않는 경우에는, 단말은 인트라 기지국 이웃 셀(동일한 반송주파수를 사용하는 이웃 셀(intra frequency neighbor cell)), 인터 기지국 이웃 셀(다른 반송주파수를 사용하는 이웃 셀 (inter frequency neighbor cell)), 다른 시스템을 사용하는 이웃 셀(inter RAT neighbor cell)에 대해 랜덤하게 셀의 채널 품질을 측정할 수 있고, 셀 재선택과 관련된 이벤트가 발생할 경우에만 기지국으로 보고할 수 있다. 기지국으로부터 리스트가 내려오지 않을 경우, 단말이 속한 셀은 단말로 이웃 셀에 대한 반송주파수 및 시스템에 대한 정보를 전송할 수 있다.
상술한 셀 재선택 또는 핸드오버 상황에서, 단말은 채널의 품질이 특정 임계값 이상일 경우 이웃 셀을 관찰할 수 있으며, 채널 품질이 나빠져서 임계값 이하인 경우 이웃 셀을 관찰하는 것이 바람직하다.
단말이 RRC_connected 상황에서는 셀 재선택 과정과 유사한 핸드오버 동작을 수행할 수 있다. 셀 재선택과 마찬가지로 임계값 이상에서도 이웃 셀의 채널 품질을 관찰할 수 있다. 단말이 속한 셀과 그 이웃 셀에 대한 채널 품질을 측정하여 서로 비교했을 때 핸드오버를 위한 이벤트를 만족시킨다면 단말은 이 사실을 네트워크에 보고할 수 있다. 네트워크는 핸드오버가 필요하다고 판단되면 이웃 셀로부터 서비스를 받으라는 승인 메시지인 무선링크 설정 메시지를 단말에 전송하고, 단말은 그 메시지에 따라 현재 서비스를 받는 셀을 이웃 셀로 대체하고, 그에 대한 완료 메시지인 무선링크 설정 완료 메시지를 상위(예를 들어, 기지국)에 송신함으로써 핸드오버 절차를 완료할 수 있다. E-UTRAN(Evolved-Unversal Terrestrial Radio Access Network)은 예를 들어, RRCConnectionReconfiguration 와 같은 메시지를 이용하여 전용 채널을 통해 RRC_Connected 상태에서 단말에 적용가능한 측정 구성(measurement configuation)정보를 제공한다. 단말은 E-UTRAN에 의해 제공된 측정 구성 정보와 일치하는 정보를 보고할 수 있다.
또한, LTE 및 LTE-A 시스템에서, 단말은 파일럿 신호의 세기에 해당하는 참조신호 수신 품질(Reference Signal Received Quality, RSRQ)를 이용하여 단말 자신 및 셀 간의 채널 품질 상태를 측정할 수 있다. 여기서, RSRQ란 RSRP×N/E-UTRA 캐리어 RSSI로 정의된다. 여기서 N은 E-UTRA 캐리어 RSSI 특정 대역폭의 RB의 수이다.
E-UTRA 캐리어 RSSI(Received Signal Strength Indicator)는 총 수신 전력의 선형 평균을 포함하고 있는데, 측정 대역폭에서 모든 자원으로부터 단말에 의해 N개의 자원 블록들(RBs)에 거쳐 안테나 포트 0에 대한 참조 심볼들을 포함하는 OFDM 심볼에서만 측정된 것으로 w 단위이고, 동일-채널(co-channel) 서빙 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭, 열 간섭 등을 포함하고 있다. 만약 상위 계층 시그널링으로 RSRQ 측정을 수행할 것을 특정 서브프레임들에 대해 지시한다면, RSSI는 지시된 특정 서브프레임들에서의 모든 OFDM 심볼들에 걸쳐져 측정된다. 또한, 단말에 의해 수신기 다이버시티가 이용되는 경우, 보고된 값은 임의의 개별 다이버시티 브렌치(diversity branch)의 해당 RSRQ 보다 작지 않게 된다. RSRQ에 관련된 내용은 단말의 RRC_idle 상태, RRC_Connected 상태에서 모두에서 적용가능하다.
제한된 무선 링크 모니터링 및 무선 자원 관리/ CSI 측정
간섭 협력(interference coordination)의 한 방법으로, 어그레서 셀(aggressor cell)이 일부 물리 채널의 전송 전력/액티비티(activity)를 줄이는(zero power로 설정하는 동작까지 포함) 사일런트 서브프레임(혹은 almost blank subframe, ABS 라고 불릴 수도 있음)을 사용하고 희생 셀(victim cell)이 이를 고려하여 단말을 스케줄링하는 시간 도메인 셀 간 간섭 협력이 가능하다. 이 경우 희생 셀 단말의 입장에서는 간섭 레벨이 서브프레임에 따라 크게 변화하게 되는데, 이런 상황에서 각 서브프레임에서의 보다 정확한 무선 링크 모니터링(radio link monitoring, RLM)이나 RSRP/RSRQ 등을 측정하는 무선 자원 관리(radio resource management, RRM) 동작을 수행하거나, 링크 적응(link adaptation)을 위한 CSI를 측정하기 위해서는, 상기 모니터링/측정은 균일한 간섭 특성을 지니는 서브프레임의 세트들로 제한한 필요가 있다.
본 발명에서는 단말이 네트워크를 구성하는 노드들에 대한 무선자원 관리(RRM) 동작을 수행할 때 채널상태정보(channel state information, CSI)를 측정하기 위해서 전송되는 CSI-RS를 이용하여 네트워크에서의 적절한 동작이 이루어지도록 하기 위한 것으로, RRM 측정이 원활하게 이루어질 수 있는 방법을 제안한다.
도 8은 CRS 및 8 포트를 가진 CSI-RS의 패턴을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면,l은 OFDM 심볼 인덱스를 나타내고, k는 서브캐리어 인덱스를 나타낸다. 4개 안테나 포트에 대한 CRS(R0, R1, R2, R3)는 1 RB 에서 시간 및 주파수 자원이 중첩되지 않도록 할당될 수 있다. 한 RB가 주파수 축에서 12개의 RE로 구성되어 있으므로 한 안테나 포트에 대한 RE는 한 RB당 2개의 RE가 사용된다.
또한, 도 8에서 8 포트를 가진 CSI-RS의 패턴을 나타내고 있는데, 한 포트에 대한 RS는 두개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 확산되어 전송되며, 두개 RS가 두개 RE를 공유하며 직교 코드(orthogonal code)를 사용하여 구분된다.
예를 들어, 도 8에서 숫자 0과 1로 표현된 RE는 CSI-RS 포트 0와 1이 전송되는 두 RE를 의미한다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위해서 CSI-RS 포트 0, 1과 같은 표현을 사용하지만, CRS나 단말-특정 RS(예를 들어, DMRS)등의 다른 종류의 RS와의 구분을 위해서 CSI-RS 포트 0, 1 등은 포트 15, 16 등과 같은 인덱스를 가질 수 있다. CSI-RS는 8 포트 이외에도 1 포트, 2 포트, 4 포트를 가지는 것으로 구성될 수도 있다. 앞서 언급한 바와 같이, CSI-RS는 일반적으로 매 서브프레임에서전송되지 않고 간헐적으로 일부 서브프레임에서만 전송될 수 있다.
도 9는 한 셀에 다수의 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH)들을 포함하는 네트워크의 예를 도시한 도면이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 지리적으로 서로 다른 위치에 존재하는 복수의 RRH가 동일한 셀 ID(IDentifier)를 가지고 하나의 논리적인 셀로 구성된 경우, CSI-RS 기반의 RRM은 각 RRH에 대한 개별적인 RRM을 수행하는데 효과적이다. 이는 복수의 RRH가 동일한 셀 ID를 공유하고 있어서 셀 ID에 의해서 결정되는 CRS 상에서는 RRH가 구분되지 않지만, CSI-RS는 개별 RRH가 독자적인 RS를 전송하도록 구성하는 것이 가능하기 때문에 CSI-RS 기반의 RRM은 효과적이게 된다.
도 9는 세 개의 RRH(RRH 1, RRH 2, RRH3)가 동일한 셀 ID를 공유하여 하나의 셀을 구성하는 경우를 나타내고 있는데, 여기서 RRH 1은 일반적인 매크로 기지국과 같이 높은 전송 전력을 가지는 반면, 나머지 두 RRH(RRH 2, RRH3)는 피코 기지국 또는 펨토 기지국과 같이 낮은 전송 전력을 가지는 것으로 가정하였다. 예를 들어, RRH 1의 전송 전력은 미리 설정된 임계값 보다 높고, RRH 2, RRH 3의 전송 전력은 상기 임계값 보다 낮다.
또한 RRH 1은 CSI-RS 1을, RRH 2는 CSI-RS 2를, RRH 3은 CSI-RS 3을 각각 독자적으로 CSI-RS로서 전송하고 있다고 가정한다. 이처럼 이종망(heterogeneous network)에서 RRH 2, RRH 3(예를 들어, 피코 기지국)과 같은 노드는 RRH 1(예를 들어, 매크로 기지국)과 다른 기지국을 일컫는 것을 의미할 수 있고, 각 RRH는 독립된 기지국으로서 동작하며, 상호 협력한다. 이러한 다중 기지국 협력 시스템 혹은 상기 펨토/피코 셀 협력 시스템의 각 기지국은 백본망(backbone network) 등을 통해 서로 연결되며, 스케줄링 및/또는 핸드오버를 함께 수행함으로써 협력 전송/수신을 수행한다. 도 9에서 각 RRH는 CoMP 측정 세트로 구성될 수 있다.
한편, RRH 2 및 RRH 3은 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)에서의 분산된 안테나, 저전력(low-power)을 갖는 RRH(Remote Radio Head)일 수도 있으며, 매크로 기지국과 협력 동작을 수행하여 통신하는 노드로서 "협력 노드"라고도 칭할 수 있다. 또한 이러한 협력 노드는 포인트, 수신 포인트, 전송 포인트 등 다양하게 호칭될 수 있다. 여기서, 분산 안테나 시스템(DAS)와 RRH에 대해 간단히 살펴본다.
DAS는 임의의 지리적 영역(셀이라고도 함) 내에 소정 간격으로 위치한 복수의 안테나를 관리하는 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기와 케이블 혹은 전용회선을 통해 연결된 복수의 분산 안테나를 통신에 사용한다. DAS에서 각 안테나 혹은 각 안테나 그룹은 본 발명의 협력 노드 일 수 있으며, DAS의 각 안테나는 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기에 구비된 안테나의 서브셋으로서 동작할 수 있다. 즉, DAS는 다중 노드 시스템의 일종이며, 분산 안테나 혹은 안테나 그룹은 다중 안테나 시스템에서 노드의 일종이다. DAS는 상기 DAS에 구비된 복수의 안테나들이 셀 내에 일정 간격으로 위치한다는 점에서 셀의 중앙에 복수의 안테나들이 집중되어 있는 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)와 구별된다. DAS는, 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹에 의해 관리되는 것이 아니라, 셀 내에 위치한 모든 안테나들이 상기 셀의 중심에서 일 기지국 혹은 일 기지국 제어기에 의해 관리된다는 점에서 펨토/피코 셀 협력 시스템과는 다르다. 또한, DAS는 분산 안테나들이 케이블 혹은 전용회선을 통해 서로 연결된다는 점에서, 중계국(relay station, RS)과 무선으로 연결되는 기지국을 사용하는 릴레이 시스템 혹은 애드-혹(ad-hoc) 네트워크와 다르다. 또한, DAS는, 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹이 기지국 혹은 기지국 제어기의 명령에 따라 해당 안테나 혹은 안테나 그룹 근처에 위치한 단말에 다른 분산 안테나 혹은 분산 안테나 그룹과는 다른 신호를 전송할 수 있다는 점에서, 단순히 신호를 증폭하여 전송하는 리피터(repeater)와 구별된다.
RRH는 RF 트랜시버(RF Transceiver)와 파워앰프를 기지국으로부터 분리하여 안테나와 가까운 곳에 설치하여 안테나들이 기지국과 같이 동작하도록 하는 것이다. 이와 같은 구성을 통해 단말기와 기지국 안테나 사이의 거리를 단축시켜 무선 용량을 늘리면서도 기지국 증설에 필요한 재원을 최소화 할 수 있다. 이처럼 RRH가 기지국으로부터 독립된 형태를 가지며 기지국의 무선부를 별도로 분리, 음성과 데이터를 송수신하는 중계기 역할을 수행할 수 있다.
예를 들어, 매크로 셀 내에 복수 개의 노드(혹은 포인트)들이 있는 경우를 가정하자. 여기서 이들 복수의 노드들은 협력 RRH(coordinated RRH) 세트, 측정 RRG 세트(measurement RRH set), 전송 포인트 세트(transmission point set), 수신 포인트 세트(reception point set) 등으로 다양하게 다르게 호칭될 수 있지만 이들의 기능은 여기서 설명한 RRH의 기능과 동일하다.
도 9에서 예시한 것과 같이, 각 RRH의 전송 전력이 균일하지 않은 경우에는, 적은 전력을 가진 RRH2, RRH 3으로부터 신호를 수신하는 단말은 높은 전력을 가지는 RRH 1로부터 강한 간섭을 받을 수 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로서, RRH 2나 RRH 3에서 간섭에 취약한 단말을 서비스 하는 자원에서는 RRH 1이 신호를 전송하지 않는 뮤팅(muting) 동작을 수행하는 것이 바람직하다.
즉, RRH 1이 신호를 전송하지 않는 자원에서 RRH 2와 RRH 3이 간섭에 취약한 단말을 스케줄링하는 것이다. 이러한 뮤팅 동작의 적절성을 판별하기 위해서 단말은 RRH 1이 뮤팅 동작을 수행할 때 RRH 2나 RRH 3으로부터 받을 수 있는 서비스의 품질을 보고하는 것이 필요하다. 즉, 단말은 RRH 1이 뮤팅 동작을 수행하는 상황에서 측정된 RSRP나 RSRQ를 RRH 1로 보고하고, 네트워크는 이를 바탕으로 해당 단말에 대해서 뮤팅 동작을 수행할 지 여부를 결정하는 것이다.
다만, 단말의 원활한 RRM을 위해서 네트워크는 RRH 1이 지속적으로 뮤팅을 수행하는 자원을 단말에게 알려주고, 단말이 RRM을 수행하도록 지시할 필요가 있는다. 상기 설명한 일반적인 뮤팅 동작은 트래픽 부하(traffic load) 등에 따라 그 적용 여부가 매우 동적으로(dynamically) 가변하므로 이러한 RRM을 위하여 지속적으로 뮤팅이 수행되는 자원을 찾기가 어려운 면이 있다.
이에, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 CSI-RS를 기반으로 RRM을 수행할 때, CSI-RS가 전송되는 자원에서만 단말이 RRM 측정을 수행할 것을 제안한다. 여기서 CSI-RS가 전송되는 자원이란 측정의 대상이 되는 RRH가 자신의 CSI-RS를 전송하는 서브프레임, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼, 혹은 RE를 말하며, 단말이 이러한 서브프레임, OFDM 심볼, 또는 RE에 대해서 RSRP나 RSSI를 측정하도록 하는 것을 의미한다.
보다 구체적으로, 단말이 RSRQ 보고를 위해서 측정하는 RSSI에 대해서 다음 도 10을 참조하여 설명한다. 단말은 측정 대상 RRH의 CSI-RS가 전송되는 자원에서의 모든 신호의 세기를 측정하고 이를 RSSI로 정의한 다음 RSRQ를 유도하는 것이다. 앞서 설명한 바 있지만, RSRQ = RSRP×N/E-UTRA 캐리어 RSSI로 정의된다.
도 10은 CRS 및 특정 RRH가 전송하는 CSI-RS의 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이다.
일 실시예로서, 측정 대상인 RRH 2가 도 10에서 원 모양으로 표시한 CSI-RS를 전송한다면, 단말은 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들만을 이용하여 RSSI를 측정하는 것이다.
또 다른 실시예로, 측정 대상 RRH(예를 들어, RRH 2)가 도 10에서 원 모양으로 표시한 CSI-RS를 전송한다면,단말은 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들상에서 특정 주파수 영역(예를 들어, 서브캐리어 인덱스 2, 3, 8, 9에 해당하는 서브캐리어들만)을 이용하여 RSSI를 측정하는 것이다. 특히 이러한 자원 제한적인 RSSI 측정은 뮤팅 동작을 수행하는 RRH 1이 해당 자원에서 제로 파워(zero power) CSI-RS를 구성할 때에는 매우 효과적이다. RRH 1은 다른 RRH의 CSI-RS로 간섭을 주지 않도록 동작하기 위해서 다른 RRH가 CSI-RS를 전송하는 자원에 (반)-고정적((semi)-static)으로 제로 파워 CSI-RS를 구성할 수 있다. 이러한 결과로 다른 RRH의 CSI-RS가 전송되는 자원에서는 RRH 1은 (반)-고정적((semi)-static)인 뮤팅 동작을 수행하게 되는 것이다. 따라서 해당 자원에서 RSSI를 측정한다면 단말은 항상 RRH 1이 뮤팅을 수행한 상황에서의 RRM 측정을 할 수 있게 되는 것이다.
도 11은 RRH 1의 관점에서의 CRS, 제로 파워(zero power) CSI-RS 및 비 제로 파워(Non-zero power) CSI-RS 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 11에 도시한 CSI-RS 패턴은 RRH1의 관점에서의 CSI-RS 패턴에 해당하며, OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들 상에서는 제로 파워 CSI-RS가 전송되도록 구성되었고, RRH 1은 OFDM 심볼 인덱스 12 및 13에 해당하는 심볼들 상에서 CSI-RS를 전송하도록 구성되었다.
도 10과 도 11을 비교해서 살펴보면 RRH2는 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6에 해당하는 심볼들 상의 서브캐리어 인덱스 2, 3, 8, 9에 해당하는 서브캐리어들을 이용하여 CSI-RS를 전송하고, RRH2에 강한 간섭을 주는 RRH 1은 RRH 2가 CSI-RS를 전송하는 해당 위치에서 제로 파워 CSI-RS를 설정한다. 따라서 단말이 본 발명의 일 실시예에 따라 RRH 2의 CSI-RS가 전송되는 자원요소만을 사용하여 RSRP, RSSI, RSRQ를 측정함으로써 RRH 1의 간섭이 없는 상황에서의 RRH2에 대한 RRM 측정을 수행할 수 있게 된다.
위의 예에서 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라서 단말이 RRH 2의 CSI-RS가 전송되는 OFDM 심볼에서만 RRM 측정을 수행한다면 RRH1이 해당 OFDM 심볼에서 설정한 제로 파워 CSI-RS로 인하여 RRH 1으로부터의 간섭이 줄어든 상황에서 RRH2에 대한 RRM 측정을 수행할 수 있게 된다.
CSI-RS가 전송되는 OFDM 심볼에서만 RRM 측정을 수행하는 본 발명의 일 실시예의 변형으로, 많은 수의 CSI-RS 패턴이 공존하는 OFDM 심볼, 예를 들어, 도 11의 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 해당하는 심볼들에서 RSSI가 측정되도록 동작하는 것도 가능하다. 이 방식을 적용한다면 단말이 CSI-RS를 사용하는 RRM에서 RSSI가 측정되는 OFDM 심볼이 고정되는 효과가 있어서 단말의 동작하기 쉬워진다는 장점이 있다. 이 경우 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 해당하는 심볼들에 대해서는 RRH 1이 제로 파워 CSI-RS 구성을 설정하여 간섭을 받는 RRH의 CSI-RS를 보호하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 단말의 RRH 2 및/또는 RRH 3이 CSI-RS를 전송하는 자원 상에서 RSRP 또는 RSSI를 측정하고, 이로부터 RSSQ를 산출할 수 있다. 이때, 단말은 측정된 RSRP, RSSI나 산출된 RSRQ 등을 RRH 1으로 보고하거나, 이들 세 가지를 조합된 형태로 보고할 수도 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.
복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE, LTE-A 시스템 등 다양한 이동통신 시스템에 산업적으로 적용이 가능하다.

Claims (22)

  1. 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 단말이 채널품질상태를 측정하는 방법에 있어서,
    채널상태정보-참조신호(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 전송 패턴 정보를 네트워크로부터 수신하는 단계;상기 CSI-RS 전송 패턴 정보는 서브프레임의 제1 슬롯에서 2개의 OFDM 심볼(Orthogonal Frequency Division Multiplexing symbols)을 나타내고, 상기 서브프레임의 제2 슬롯에는 적어도 2개의 OFDM 심볼이 CSI-RS 전송을 위해 구성되며,
    상기 단말에 대해 뮤팅(muting) 동작이 수행될 상기 2개의 OFDM 심볼을 나타내는 정보를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계;
    상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 자원 요소들(Resource Elements, REs)을 사용하여 제1 타입 네트워크 노드의 CSI-RS를 수신하는 단계;
    제2 타입 네트워크 노드의 CSI-RS는 상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 상기 REs에서 제로 파워(zero power) CSI-RS로 구성되며 상기 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼상에서 논-제로 파워(non-zero power) CSI-RS로 구성되고,
    상기 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼에서 상기 제2 타입 네트워크 노드의 CSI-RS를 수신하는 단계;
    상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 REs에 대한 상기 제1 타입 네트워크 노드의 채널 상태를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 채널 상태와 관련된 정보를 상기 제2 타입의 네트워크 노드로 전송하는 단계를 포함하는, 채널품질상태 측정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    제1 타입 네트워크 노드는 피코 기지국 또는 펨토 기지국 타입에 해당하는, 채널품질상태 측정 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 타입 네트워크 노드는 매크로 기지국에 해당하는 채널품질상태 측정 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 측정된 수신신호의 세기는 참조신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP) 또는 수신된 신호 세기 지시자(Received Signal Strength, Indicator, RSSI) 타입인, 채널품질상태 측정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    제1 타입 네트워크 노드 및 상기 제 2 타입 네트워크 노드는 셀 식별자(Identifier, ID)가 동일한, 채널품질상태 측정 방법.
  14. 복수의 네트워크 노드로 구성된 셀을 포함하는 무선통신 시스템에서 채널품질상태를 측정하는 단말에 있어서,
    채널상태정보-참조신호(Channel State Information-Reference Signal, CSI-RS) 전송 패턴 정보를 네트워크로부터 수신하고,
    상기 CSI-RS 전송 패턴 정보는 서브프레임의 제1 슬롯에서 2개의 OFDM 심볼(Orthogonal Frequency Division Multiplexing symbols)을 나타내고, 상기 서브프레임의 제2 슬롯에는 적어도 2개의 OFDM 심볼이 CSI-RS 전송을 위해 구성되며,
    상기 단말에 대해 뮤팅(muting) 동작이 수행될 상기 2개의 OFDM 심볼을 나타내는 정보를 상기 네트워크로부터 수신하고,
    상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 자원 요소들(Resource Elements, REs)을 사용하여 제1 타입 네트워크 CSI-RS를 수신하고,
    제2 타입 네트워크 노드의 CSI-RS는 상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 상기 REs에서 제로 파워(zero power) CSI-RS로 구성되며 상기 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼상에서 논-제로 파워(non-zero power) CSI-RS로 구성되고,
    상기 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼에서 상기 제2 타입 네트워크 노드의 CSI-RS를 수신하는 수신기;
    상기 2개의 OFDM 심볼에 대응하는 REs에 대한 상기 제1 타입 네트워크 노드의 채널 상태를 측정하는 프로세서; 및
    상기 측정된 채널 상태와 관련된 정보를 상기 제2 타입의 네트워크 노드로 전송하는 송신기를 포함하는, 단말.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 프로세서가 측정한 수신신호의 세기는 참조신호 수신 전력(Reference Signal Received Power, RSRP) 또는 수신된 신호 세기 지시자(Received Signal Strength, Indicator, RSSI) 타입인, 단말.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 OFDM 심볼의 OFDM 심볼 인덱스는 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6을 포함하는, 채널품질상태 측정 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 서브프레임의 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼의 OFDM 심볼 인덱스들은 적어도 OFDM 심볼 인덱스 12 및 13을 포함하는, 채널품질상태 측정 방법.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 2개의 OFDM 심볼의 OFDM 심볼 인덱스는 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6을 포함하는, 단말.
  22. 제 14항에 있어서,
    상기 서브프레임의 제2 슬롯에서 적어도 2개의 OFDM 심볼의 OFDM 심볼 인덱스들은 적어도 OFDM 심볼 인덱스 12 및 13을 포함하는, 단말.
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