KR102255656B1 - 이동통신 시스템에서 셀간 간섭 감지 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 셀간 간섭 감지 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 셀간 간섭 감지 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 방법은, 단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하는 단계; 적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신된 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하는 단계; 상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 제거 또는 직접 감쇄하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, LTE 상향링크 시스템에서 기지국 및 인접 셀의 도움 없이, 인접 셀의 간섭에 대한 RB 크기, 시작점, DM-RS 시퀀스 정보를 감지할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 셀간 간섭 감지 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR INTER CELL INTERFERENCE SENSING IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 셀간 간섭 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.
수신기에서 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference)의 영향을 감소시키기 위한 방법은 크게 다음과 같이 두 가지 방법으로 나눌 수 있다.
즉, 간섭 제거 및 합성(IRC: interference rejection and combining) 및 간섭 소거(IC: interference cancellation) 방법이 있을 수 있다.
수신기에서 셀간 간섭(ICI)에 대한 정보를 전혀 이용하지 않는 간접 (indirect) IRC 방식은 오직 타겟 단말(target user equipment, target terminal)에 대한 정보만을 이용하는 것이다. 예를 들면, 기지국이 단말의 정보만을 이용하여 간섭을 감쇄시키는 기술이다. 따라서, 이는 낮은 구현 복잡도를 갖지만, 셀간 간섭의 영향을 효과적으로 감쇄할 수 없으므로 성능 이득이 크지 않다.
반면, 수신기에서 간섭의 정보를 이용하여 간섭을 직접적으로 감쇄시키는 직접 (direct) IRC 방법 또는 간섭을 복호(decoding) 또는 복조(demodulation)하여 제거(cancel)하는 방식인 IC 기술은, 간섭을 복조 또는 복호하지 않고 그 영향을 감쇄하는 기술인 indirect IRC 기술보다 월등히 좋은 성능을 가진다. 하지만, direct IRC 기술 혹은 IC 기술은 IRC 기술에 비하여 필요로 하는 정보량이 많다. 예를 들면, LTE(long term evolution) 하향링크(downlink)에서 복조 기반의 IC 기술을 사용하기 위하여 수신기에서 필요로 하는 정보는 자원 블록(RB: resource block) 별 간섭의 유무, 간섭의 변조(modulation) 정보, 인접 셀의 셀 ID 등이다. 또한, 복호 기반의 IC 기술은 여기에서 코드 레이트(code-rate) 정보 등이 추가로 더 필요하다. 따라서 수신기에서 IC 기술을 사용하기 위해서는, 수신기가 상기의 정보들을 인접 셀로부터 제공받거나, 수신기가 블라인드(blind)하게 이 정보들을 감지(sensing)하여야 한다. 이때, 상기의 정보들을 인접 셀로부터 제공받는 것은 큰 오버헤드(overhead)를 야기할 수 있기 때문에 LTE 하향링크에서는 상기 정보들을 블라인드(blind)하게 감지(sensing)하여 IC를 수행하는 방법들이 다수 논의되어 왔다. (대부분이 brute-force search 기반).
도 1은 SC-FDMA를 기반으로 하는 상향링크 전송 과정을 설명하는 도면이고, 도 2는 LTE 상향링크 DMRS 구조를 도시한 도면이다.
한편, LTE 하향링크는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: orthogonal frequency division multiple access) 기반임에 반하여, LTE 상향링크(uplink)는 도 1에 도시된 바와 같이 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA: Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반이다. 또한, 도 2를 참고하면 LTE 상향링크에서는 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal)를 인접 셀 간에 같은 위치(position)에 서로 다른 시퀀스(sequence)로 송신하기 때문에, LTE 상향링크에서 direct IRC 혹은 복조 기반의 IC를 수행하기 위해서는 간섭원(interferer)이 사용하는 RB의 시작점과 크기, DM-RS 시퀀스 정보 및 변조(modulation) 정보를 알아야 한다. 그런데, 이러한 정보들의 조합은 LTE 하향링크의 경우와는 다르기 때문에, 하향링크에서 제안된 방법을 상향링크에 사용할 수 없다. 또한, 그 조합의 개수가 매우 많기 때문에, 이를 무작위 대입 방법(brute-force)으로 검색(search)하여 찾아내는 것은 매우 복잡하다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, LTE 상향링크에서 블라인드(blind) 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference) 감지(sensing)를 기반으로 한 직접 간섭 감쇄 방법 (direct IRC) 혹은 간섭 소거(IC: interference cancellation) 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 LTE 상향링크 시스템에서 기지국(base station, eNB, evolved Node B) 및 인접 셀의 도움 없이, 인접 셀의 간섭에 대한 자원 블록(RB: resource block) 크기(size), 시작점, 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal) 시퀀스(sequence) 정보를 감지(sensing)하는 방법 및 그 장치를 제안하는 것을 목적으로 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.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 통신 방법은, 단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하는 단계; 적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신된 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하는 단계; 상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 정한 개수 만큼의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 직접 감쇄 시키거나 간섭 신호를 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭 후보 RS를 생성하는 단계는, 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계; 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋(timing offset) 값을 추정하는 단계; 및 상기 추정된 cs 값 및 가능한 u 값의 조합으로 상기 간섭 후보 RS를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계는, 상기 수신 신호의 RB 당 에너지를 계산하는 단계; 포워드 에너지 비율 및 백워드 에너지 비율을 계산하는 단계로서, 상기 포워드 에너지 비율은 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 앞의 RB의 에너지 비율이고, 상기 백워드 에너지 비율은 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 뒤의 RB의 에너지 비율인, 포워드 에너지 비율 및 백워드 에너지 비율을 계산하는 단계; 및 상기 포워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB 시작 인덱스 후보로 선택하고, 상기 백워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB의 끝 인덱스 후보로 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계는, 상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보 중 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계는, LTE 상향링크의 RB 할당 정보를 이용하여 상기 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보는 전체 RB의 시작 인덱스를 포함하고, 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보는 전체 RB의 끝 인덱스를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋 값을 추정하는 단계는, 적어도 하나의 타이밍 오프셋 후보 값을 설정하는 단계; 적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하는 단계; 상기 타이밍 오프셋 후보 값 및 상기 cs 후보 값의 조합으로 상기 수신 RS를 보정하는 단계; 상기 보정된 수신 RS를 리버스 자기상관(reverse auto-correlation) 값을 계산하는 단계; 및 각 간섭 RB 후보 별로 상기 리버스 자기 상관 값이 가장 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 타이밍 오프셋 후보 값 및 cs 후보 값을 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한 상기 적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하는 단계에서 미리 설정된 개수의 타이밍 오프셋 후보 값 및 cs 후보 값을 검출하는 단계는, 하나의 간섭 RB 후보 내에서는 서로 같은 cs 후보를 선택하지 않는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하는 단계는, 가능한 cs 값 중 오름차순으로 절반 또는 내림차순으로 절반을 상기 적어도 하나의 cs 후보 값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 타이밍 오프셋 후보 값을 설정하는 단계는, 가능한 타이밍 오프셋 값들 중 미리 설정된 간격을 두고 연속적으로 선택되는 값을 상기 타이밍 오프셋 후보 값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 리버스 자기 상관 값을 계산하는 단계는, 전체 보정된 수신 RS 시퀀스(sequence) 중 미리 설정된 개수의 요소(element)만 사용하여 리버스 자기 상관 값을 계산하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수신된 RS의 상호 상관 값을 계산하는 단계는, 상기 상호 상관 값을 크기(size) 별 평균으로 보정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국은, 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신하는 통신부; 및 단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하고, 적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하고, 상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신된 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하고, 상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하고, 상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 제거 또는 직접 감쇄를 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, LTE 상향링크에서 블라인드(blind) 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference) 감지(sensing)를 기반으로 한 직접 간섭 감쇄 (direct IRC) 또는 간섭 소거(IC: interference cancellation) 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 LTE 상향링크 시스템에서 기지국(base station, eNB, evolved Node B) 및 인접 셀의 도움 없이, 인접 셀의 간섭에 대한 자원 블록(RB: resource block) 크기(size), 시작점, 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal) 시퀀스(sequence) 정보를 감지(sensing)할 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.
도 1은 SC-FDMA를 기반으로 하는 상향링크 전송 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 LTE 상향링크 DMRS 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 자원 블록의 크기 및 위치 추정의 중요성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 채널 추정의 중요성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BIS의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭으로 작용하는 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보를 추정하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리버스 자기상관(reverse auto-correlation) 방법에 대하여 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 BIS의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신부의 블록 구성도의 일 예이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 수신부의 블록 구성도의 일 예이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도의 일 예이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록 구성도의 일 예이다.
이하, 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서의 실시 예가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서의 실시 예와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 실시 예의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
하기에서 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 설명하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 자원 블록의 크기 및 위치 추정의 중요성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 채널 추정의 중요성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 블라인드(blind) 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference) 감지(sensing)(BIS)라 함은, 기지국(base station, eNB, evolved Node B)의 도움 없이, 주요 간섭(DI: dominant interference)의 개수, DI들이 사용하고 있는 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size)와 위치, 그리고 DI들의 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal) 파라미터(parameter)를 추정(estimation)하는 것을 의미할 수 있다.
이와 같이 DI들의 RB 크기 및 위치를 추정하는 것은, 하나의 RB만 그 추정이 어긋나게 되더라도 DI의 복조가 불가능해지기 때문이다. 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 RB의 오프셋(offset)이 하나만 어긋나거나 크기가 하나만 어긋나더라도 DI의 복조는 불가능해진다.
또한, DI들의 채널을 추정(CE: channel estimation)하는 것은, 채널 추정이 잘못되는 경우에 순차적 간섭 제거(SIC: successive interference cancellation) 이득(gain)을 얻을 수 없기 때문이다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 채널 추정에 따라서 신호 대 잡음 비(SNR: signal to noise ration)가 달라져, 채널 추정이 이루어지지 않은 경우에는 원하는 직접 간섭 감쇄 또는 SIC 이득을 얻을 수 없다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BIS의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 풀 검색(full search) 기반의 감지(sensing)을 수행하기 전에, 가능한 검색 영역(search space)을 세 단계에 걸쳐서 줄이는 방식에 따라서 BIS를 수행할 수 있다.
즉, 510 단계에서, 기지국은 수신된 데이터에서 간섭으로 작용하는 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보, 즉 간섭으로 작용하는 RB의 시작 인덱스(index)의 후보 및 끝 인덱스의 후보를 추정할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보를 각각 M1개씩 추정할 수 있다.
그 후, 520 단계에서 기지국은, 상기 510 단계에서 추정된 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보들 중 적어도 하나의 유효 후보를 선별할 수 있다. 이때, 기지국은 LTE 상향링크 RB의 할당(allocation) 정보를 이용하여 510 단계에서 추정된 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보들 중 유효한 후보를 선별할 수 있다. 즉, 기지국은 간섭으로 작용하는 RB의 유효한 후보를 선별할 수 있다.
그리고, 530 단계에서 기지국은 상기 520 단계에서 선별된 간섭으로 작용하는 RB의 유효 후보 별 적어도 하나의 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 및 타이밍 오프셋(timing offset)을 추정할 수 있다. 이때 기지국은, 상기 520 단계에서 선별된 간섭 RB 후보들 각각에 대하여 cs 값 및 타이밍 오프셋 값들로 수신한 DM-RS를 보정하고, 보정된 DM-RS를 리버스 자기상관(reverse auto-correlation)을 통해 각각의 간섭 RB 후보 별 cs 및 타이밍 오프셋을 추정할 수 있다.
이후, 기지국은 540 단계에서 파라미터 감지(sensing)를 하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정할 수 있다. 이때, 기지국은 각각의 간섭 RB 후보 별로 가능한 그룹 인덱스(u)와 cs의 조합에 대하여 DM-RS를 생성하고, 생성된 DM-RS와 수신된 DM-RS를 상호 상관(cross correlation)을 하여 적어도 하나의 가장 높은 값을 갖는 u, cs, RB 크기, RB 오프셋의 세트를 결정할 수 있다.
이하, 각 단계에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭으로 작용하는 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보를 추정하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 기지국은 수신한 데이터에서 간섭으로 작용하는 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보, 즉 간섭으로 작용하는 RB의 시작 인덱스(index)의 후보 및 끝 인덱스의 후보를 추정할 수 있다. 이 경우, 기지국은 RB 당 에너지(energy)를 계산하여 간섭으로 작용하는 간섭 RB의 시작 인덱스의 후보 및 끝 인덱스의 후보를 추정할 수 있다.
도 6을 참고하면, 610에 도시된 바와 같이 기지국은 수신한 데이터 또는 수신한 데이터의 일부를 이용하여 RB 당 에너지 E[k]를 계산할 수 있다. 이때, k의 개수는 전체 RB의 개수(NRB)와 같을 수 있다(0 ≤ k ≤ NRB - 1). 그리고, 실시 예에 따라, 상기 기지국이 수신하는 데이터는 주파수 도메인 수신 데이터 및/또는 주파수 도메인수신 DM-RS일 수 있다. 이때, 기지국이 수신하는 데이터의 개수는 전체 RB의 개수(NRB)에 RB 당 서브캐리어의 개수(NSC RB), 서브캐리어 당 데이터 심볼의 개수(NDS SF), 수신 안테나 개수(NRX)를 곱한 값(NRB * NSC RB x NDS SF x NRX) 또는 전체 RB의 개수(NRB)에 RB 당 서브캐리어의 개수(NSC RB), 서브캐리어 당 DM-RS 심볼의 개수(NRS SF), 수신 안테나 개수(NRX)를 곱한 값(NRB * NSC RB x NRS SF x NRX)일 수 있다.
이후, 기지국은 620 및 630에 도시된 바와 같이, 각각의 RB에 대하여 인접 RB와의 에너지 비율을 계산할 수 있다. 즉, 각각의 RB의 에너지를 순환적으로(cyclic) 해당 RB보다 하나 앞의 RB의 에너지와 비교하여 포워드(forward) 에너지 비율을 계산하고, 해당 RB보다 cyclic하게 하나 뒤의 RB의 에너지와 비교하여 백워드(backward) 에너지 비율을 계산할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 하기 [수학식 1] 및 [수학식 2]와 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00001
Figure 112014101798533-pat00002
그리고, 기지국은 상기 [수학식 1]에 따라 계산된 RB 별 포워드 에너지 비율을 이용하여 간섭으로 작용하는 RB의 시작 인덱스 후보를 선택할 수 있다. 또한, 기지국은 상기 [수학식 2]에 따라 계산된 RB 별 백워드 에너지 비율을 이용하여 간섭으로 작용하는 RB의 끝 인덱스 후보를 선택할 수 있다.
예를 들면, 도 6의 620으로 도시된 바와 같이 RB 별 포워드 에너지 비율 R1[k]은 RB 당 에너지 E[k]가 앞선 RB의 에너지 E[k - 1]에 비하여 급격하게 변하는 곳에서 큰 값을 가질 수 있다. 그리고, 이는 간섭으로 작용하는 RB의 시작점 후보가 될 수 있다. 유사하게, 도 6의 630에 도시된 바와 같이 RB 별 백워드 에너지 비율 R2[k]은 RB 당 에너지 E[k]가 뒤따르는 RB의 에너지 E[k + 1]에 비하여 급격하게 변하는 곳에서 큰 값을 가질 수 있고, 이는 간섭으로 작용하는 RB의 끝점 후보가 될 수 있다.
이때, 실시 예에 따라서 상기 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보를 크기 순으로 각각 M1개씩 선택수 있다. 즉 RB 별 포워드 에너지 비율 R1[k]의 값들 중에서 크기 순으로 M1개를 선택하여 간섭 RB의 시작점 후보로 선택할 수 있다. 또한, RB 별 백워드 에너지 비율 R2[k]의 값들 중에서 크기 순으로 M1개를 선택하여 간섭 RB의 끝점 후보로 선택할 수 있다. 이때, 간섭 RB의 시작점 후보의 개수와 간섭 RB의 끝점 후보의 개수를 다르게 선택할 수도 있음은 물론이다. 다만, 이하 설명의 편의를 위해서 간섭 RB의 시작점 후보의 개수와 간섭 RB의 끝점 후보의 개수를 동일하게 M1개씩 선택한 것을 예시로 설명하도록 한다.
이상에서는 간섭으로 작용하는 간섭 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보를 추정하는 방법에 대하여 살펴보았다.
이하에서는 상기 추정된 간섭 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보 중 유효한 후보를 선별하는 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
LTE 상향링크에서의 자원 할당 방법을 고려하면 상기 추정된 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보들 중에서 유효한 시작 지점의 후보 및 끝 지점 후보의 쌍을 한정할 수 있다.
좀 더 구체적으로 살펴보면, LTE의 경우에는 상향링크의 RB 할당 방법은 2x1 * 3x2 * 5x3와 같을 수 있다. 즉, LTE 상향링크의 RB 할당은 2, 3, 5의 멱수의 곱 형태로만 이루어질 수 있고, RB의 크기(size)는 5보다 큰 소수(prime number)의 배수가 될 수 없다. 또한, 간섭 RB의 시작 인덱스와 끝 인덱스가 같거나, 시작 인덱스가 끝 인덱스보다 뒤에 있을 수 없다. 때문에, 이러한 사실을 이용하면 상기 추정된 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보들 중에서 유효한 시작 지점의 후보 및 끝 지점 후보의 쌍을 한정할 수 있다.
예를 들면, 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보로 각각 3개씩(즉, M1 = 3)을 선택하여, 만약 시작점 후보 인덱스가 2, 7, 27 이고, 끝점 후보 인덱스가 5, 9, 35인 경우를 가정해볼 수 있다. 이 경우, 상기 시작점 및 끝점 후보들로 할 수 있는 조합은 (2, 5), (2, 9), (2, 35), (7, 5), (7, 9), (7, 35), (27, 5), (27, 9), (27, 35)의 총 9개(= M1 * M1)일 수 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 LTE의 경우에 상향링크의 RB 할당은 2, 3, 5의 배수로만 이루어질 수 있으므로, 유효한 조합은 (2, 5), (2, 9), (7, 9), (27, 35)만이 될 수 있다. 즉, 조합 (2, 5)의 경우에는 RB의 크기가 4이므로 이는 가능한 조합이고, (2, 9)는 RB의 크기가 8이므로 역시 가능한 조합이다. 그러나 (2, 35)의 경우에는 RB의 크기가 34로 이는 17의 배수이므로 LTE 상향링크의 RB 할당 규칙에 따르면 가능하지 않은 조합이다. 이와 같이 시작점 후보 인덱스 2, 7, 27, 끝점 후보 인덱스 5, 9, 35인 경우에 실제 유효한 시작점 및 끝점 후보의 조합은 (2, 5), (2, 9), (7, 9), (27, 35)의 4개만이 가능하다.
또한, 실시 예에 따라서 성능을 높이기 위하여 이 과정에서 전체 RB의 제일 첫 지점을 시작점으로 가지고 전체 RB의 제일 마지막 지점을 끝점으로 가지는 조합을 추가해 줄 수 있다. 예를 들어 10MHz bandwidth를 가지는 system인 경우 (1, 50)를 추가해 줄 수 있다.
이와 같은 방법을 통해, 기지국은 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합을 M2개로 선별할 수 있다.
이상에서는 추정된 간섭 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보 중 유효한 후보를 선별하는 방법에 대하여 살펴보았다.
이하에서는 선별된 RB의 후보 별 cs 범위 한정 및 타이밍 오프셋 추정 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스의 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리버스 자기상관(reverse auto-correlation) 방법에 대하여 도시한 도면이다.
LTE 상향링크의 DM-RS 시퀀스(sequence)는 다음 [수학식 3]과 같이 구성될 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00003
이때, MSC RS (1≤m≤NRB max,UL)는 DM-RS 시퀀스의 길이이며, MSC RS = m*NSC RB이다. NSC RB 는 주파수 영역에서 서브캐리어(subcarrier)의 개수로 나타낸 RB의 크기를 나타내며, NRB max,UL 는 NSC RB 의 배수로 나타낸 상향링크 대역폭의 최대치를 나타낸다. 그리고, α는 순환 시프트(cs) 값으로, α = 2πnCS/12 일 수 있다. 또한, u는 그룹 인덱스를 나타내며, u ∈ {0, 1, ... , 29}일 수 있다. 그리고,
Figure 112014101798533-pat00004
는 기본 시퀀스(base sequence)를 나타내고, v는 그룹 내에서 기본 시퀀스 인덱스를 나타낸다. v는 MSC RS 가 72 이상인 경우에는 0, 1을 갖고, 나머지의 경우에는 0이다.
그리고 MSC RS 가 3NSC RB 또는 그 이상인 경우, 기본 시퀀스(base sequence)는 다음 [수학식 4]와 같이 구성될 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00005
그리고, MSC RS 가 3NSC RB 미만인 경우, 기본 시퀀스(base sequence)는 다음 [수학식 5]와 같이 구성될 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00006
이때, q는 자도프 추(ZC: Zadoff-Chu) 시퀀스의 루트 인덱스(root index)를 나타내고, NZC RS는 ZC 시퀀스의 길이이며, MSC RS 보다 작은 최대 소수(prime number)로 주어질 수 있다. 그리고, φ(n)은 3GPP TS 36.211에 주어져 있다.
루트 인덱스 q인 ZC 시퀀스는 다음 [수학식 6]에 의해 정의될 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00007
이때, q는 다음 [수학식 7]에 의해 주어질 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00008
이에 따른 q개 중에서 30개 혹은 60개를 선별하여 사용할 수 있다.
이 중 ZC 시퀀스는, 예를 들면 도 7에 710으로 도시된 바와 같이 중심 대칭(centric symmetry) 특성을 지닌다. 이를 수학식으로 표현하면 다음 [수학식 8]과 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00009
이와 같은 ZC 시퀀스의 중심 대칭 특성을 이용하여 검색 영역(search space)을 더 한정할 수 있다.
구체적으로 살펴보면, 먼저 기지국은 보정할 타이밍 오프셋(timing offset)의 후보 값들(STO)과 보정할 순환 시프트(cs: cyclic shift)의 후보 값들(SCS)을 설정(set)할 수 있다.
이때, 상기 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은, 모든 가능한 타이밍 오프셋 샘플들로 선택할 수 있다. 예를 들면, 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 [-NMAX TO, -NMAX TO +1, ... , NMAX TO -1, NMAX TO]와 같이 설정될 수 있다. 또한 실시 예에 따라, 상기 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 성능/복잡도 트레이드 오프(trade-off)를 고려하여 모든 가능한 타이밍 오프셋 샘플들로 설정하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 [-NMAX TO, -NMAX TO +2, ... , NMAX TO -2, NMAX TO] 또는 [-NMAX TO +1, -NMAX TO +3, ... , NMAX TO -3, NMAX TO -1]와 같이 하나 건너 하나씩 설정될 수도 있다. 물론 상기 보정할 타이밍 오프셋 후보 값(STO)의 수를 더 줄일 수도 있다.
상기 보정할 순환 시프트(cs)의 후보 값(SCS)은, 실시 예에 따라 ZC 시퀀스의 특성을 고려하여 가능한 cs 중 오름차순으로 절반 또는 내림차순으로 절반만을 선택하는 등으로 6으로 나눈 나머지가 서로 다른 0~11 사이에 6개의 숫자의 집합으로 설정할 수 있다. 예를 들면, cs 범위(range)가 0~11인 경우, 보정할 순환 시프트(cs)의 후보 값(SCS)은 [0, 1, 2, 3, 4, 5], [6, 7, 8, 9, 10, 11] 또는 [0 7 2 9 4 5]등으로 설정될 수 있다. 이와 같이 SCS를 설정하여도 ZC 시퀀스의 특성으로 인해 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]로 설정한 것과 동일한 성능을 얻을 수 있다. 물론 상기 보정할 cs 후보 값(SCS)의 수를 더 줄일 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여 가능한 타이밍 오프셋의 최대 값(NMAX TO)이 ±8 샘플이고, cs 범위(range)가 0~11이고, 이에 따라 보정할 타이밍 오프셋 후보 값(STO)이 [-7, -3, -1, 1, 3, 5, 7]의 8가지로 설정되고, 보정할 순환 시프트(cs)의 후보 값(SCS)이 [0, 1, 2, 3, 4, 5]의 6가지로 설정된 것을 예시로 설명하도록 한다.
이와 같이 보정할 타이밍 오프셋 후보 값(STO)과 보정할 순환 시프트(cs)의 후보 값(SCS)을 설정하고, 기지국은 이들 타이밍 오프셋의 후보 값 및 cs 후보 값(STO, SCS)의 조합을 이용하여 상기 520 단계에서 선별된 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합 각각에 해당하는 수신한 DM-RS를 보정할 수 있다. 예를 들면, 상기 예시의 경우 8개의 타이밍 오프셋 후보 값(STO)과 6개의 cs 후보 값(SCS)의 조합인 48개(=8*6)의 보정 후보 조합으로, M2개(상술한 예시에서는 (2, 5), (2, 9), (7, 9), (27, 35)의 4개)의 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합 각각에 해당하는 수신한 DM-RS를 보정할 수 있다.
그 후, 기지국은 상기 [수학식 8]과 같은 ZC 시퀀스의 중심 대칭 특성을 이용하여, 보정한 DM-RS 각각을 리버스 자기상관(reverse auto-correlation)을 취할 수 있다. 이때, DM-RS는 순환 확장(cyclic extension)되어 있으므로, 기지국은 먼저 ZC 시퀀스의 끝점을 찾아야 한다. 예를 들면, 도 8을 참고하면 RB 사이즈가 3인 경우의 DM-RS가 도시되어 있다. 이 경우 ZC 시퀀스의 길이(NZC)는 (간섭 RB의 끝점 - 간섭 RB의 시작점 + 1)*RB당 서브캐리어의 개수(NSC RB)(즉, (PEND - PSTART + 1)NSC RB) 보다 작은 최대 소수(prime number)일 수 있다.
도 8을 예를 들어 설명하면, RB의 크기가 3인 경우에, 각 RB 당 서브캐리어의 개수는 12개이므로, 31번째 서브캐리어가 ZC 시퀀스의 끝점일 수 있다(810). 이 경우 기지국은 820으로 도시된 바와 같이 ZC 시퀀스가 16번째 서브캐리어를 중심으로 대칭인 특성을 이용하여 1번 서브캐리어와 31번 서브캐리어, 2번 서브캐리어와 30번 서브캐리어, ... , 15번 서브캐리어와 17번 서브캐리어를 이용하여 자기상관할 수 있다. 또한 실시예에 따라, 자기 상관을 계산하는 경우에 보정된 수신 DM-RS 시퀀스 중 일부의 서브캐리어를 이용하여 복잡도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어 2번 서브캐리어와 30번 서브캐리어, 3번 서브캐리어와 29번 서브캐리어, … , 12번 서브캐리어와 20번 서브캐리어 만을 이용하여 자기 상관할 수도 있다.
이에 따라서, 기지국은 각각의 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합에 대하여 리버스 자기상관(RAC: reverse auto-correlation) 값이 가장 큰 순서대로 미리 설정된 개수만큼의 cs, 타이밍 오프셋 값의 쌍을 검출할 수 있다. 실시 예에 따라 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합 각각에 대하여 cs, 타이밍 오프셋 값의 쌍을 RAC 값의 크기 순으로 두 개 이상 검출할 수도 있다. 이하, 편의를 위하여 유효한 RB의 시작점 및 끝점 후보의 조합에 대하여 하나씩의 cs, 타이밍 오프셋 값의 쌍을 검출한 것을 예로 설명하도록 한다.
예를 들면, 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 첫 번째 조합(M21)에 대하여 타이밍 오프셋 후보 값(STO)과 cs 후보 값(SCS)의 조합 48개 각각으로 수신한 DM-RS를 보정하고, 그 보정된 DM-RS를 리버스 자기상관(RAC)하여, 그 48개의 RAC 값 중 큰 순서대로 미리 설정된 개수(M3개)의 cs, 타이밍 오프셋 쌍을 검출할 수 있다. 마찬가지로, 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 두 번째 조합(M22)에 대하여서도 타이밍 오프셋 후보 값(STO)과 cs 후보 값(SCS)의 조합 48개 각각으로 수신한 DM-RS를 보정하고, 그 보정된 DM-RS를 리버스 자기상관(RAC)하여, 그 48개의 RAC 값 중 큰 순서대로 미리 정한 개수(M3개)의 cs, 타이밍 오프셋 쌍을 검출할 수 있다. 유사하게 유효한 간섭 RB의 시작점 및 끝점 후보의 세 번째 조합(M23) 및 네 번째 조합(M24)에 대해서도 cs, 타이밍 오프셋 값의 쌍들을 검출할 수 있다. 실시 예에 따라서, 상기 각 후보 별로 검출되는 cs, 타이밍 오프셋 쌍들의 수(M3개)는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
이상에서는 선별된 RB의 후보 별 cs 범위 한정 및 타이밍 오프셋 추정 방법에 대하여 살펴보았다.
이하에서는 파라미터 감지(sensing)를 하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정하는 방법에 대하여 살펴보도록 한다.
먼저, 기지국은 선별된 RB의 후보 별 가능한 그룹 인덱스(u)와 cs의 조합에 대하여 DM-RS 시퀀스를 생성할 수 있다. 이때, 기지국이 인접 셀의 ID를 알고 있다고 가정하면 가능한 u의 값도 알 수 있다. 예를 들면, 인접 셀이 6개이고, 인접 셀의 ID를 모두 알고 있다는 가정 하에서, 6가지의 u가 가능하다. 또한, 앞 단계(즉, 530 단계)에서 전체 cs 범위 중 절반에 대한 cs에 대해 보정한 값을 사용하였다면 cs 값은 선별된 RB 후보 별 2가지가 있을 수 있다. 예를 들면, 상술한 예시와 같이 cs 범위가 0~11인 경우에 0~6을 cs 후보 값으로 설정한 경우에, cs 값은 530 단계에서 검출된 값 이외에 +6이 더해진 것이 하나 더 있을 수 있다. 이때, 인접 셀이 6개인 경우에 가능한 u 값이 6개이고, cs 값이 2개 존재하므로 가능한 u와 cs의 조합은 총 12 개가 있을 수 있다. 기지국은 이러한 12 개의 조합에 대하여 DM-RS 시퀀스를 생성할 수 있다.
이후, 기지국은 생성된 DM-RS 시퀀스로 수신된 DM-RS에 대하여 정규화된 상호 상관(normalized cross-correlation)을 계산할 수 있다.
이를 수학식으로 표현하면 다음 [수학식 9]와 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00010
이때, n은 선별된 RB 후보의 RB 크기(size)를 의미하며, k는 RB 오프셋, u는 그룹 인덱스, cs는 순환 쉬프트 값, NRX는 수신 안테나의 개수를 나타낸다. 이때 생성된 자기상관 값들(S)의 개수는, RB 후보 개수(M2)에 가능한 u와 cs의 조합을 곱한 값(상술한 예시에 따르면, M2 * 12)과 같을 수 있다.
그리고 기지국은 정규화된 상호 상관 값을 크기(size)별 평균으로 보정을 할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음 [수학식 10]과 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00011
또한, 실시 예에 따라, u를 계산할 때에, 여러 개의 동일 u를 갖는 시퀀스들의 상호 상관(cross-correlation) 값들의 평균으로 보정을 할 수도 있다.
이후, 기지국은 다음 [수학식 11]과 같이 크기 순으로 NSIC개를 선정하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정할 수 있다. 실시 예에 따라서, 상기 NSIC는 1일 수도 있고 1보다 큰 정수일 수도 있다.
Figure 112014101798533-pat00012
이상에서는 파라미터 감지(sensing)를 하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정하는 방법에 대하여 살펴보았다.
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따라 BIS를 수행하는 방법에 대해서 살펴보도록 한다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 BIS의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 910 단계에서, 기지국은 수신된 데이터에서 간섭으로 작용하는 RB의 시작 지점의 후보 및 끝 지점의 후보, 즉 간섭으로 작용하는 RB의 시작 인덱스(index)의 후보 및 끝 인덱스의 후보를 추정할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보를 각각 M1개씩 추정할 수 있다. 이 내용은 상술한 도 5의 510 단계와 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그 후, 920 단계에서 기지국은, 상기 910 단계에서 추정된 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보들 중 적어도 하나의 유효 후보를 선별할 수 있다. 이때, 기지국은 LTE 상향링크 RB의 할당(allocation) 정보를 이용하여 910 단계에서 추정된 간섭 RB의 시작점 후보 및 끝점 후보들 중 유효한 후보를 선별할 수 있다. 즉, 기지국은 간섭으로 작용하는 RB의 유효한 후보를 선별할 수 있다. 이 내용은 상술한 도 5의 520 단계와 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 930 단계에서 기지국은 선별된 유효한 간섭 RB의 후보의 크기가 3 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
930 단계에서 판단 결과 RB의 후보의 크기가 3 이상인 경우, 940 단계에서 기지국은 상기 920 단계에서 선별된 간섭으로 작용하는 RB의 유효 후보 별 적어도 하나의 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 및 타이밍 오프셋(timing offset)을 추정할 수 있다. 이때 기지국은, 상기 920 단계에서 선별된 간섭 RB 후보들 각각에 대하여 cs 값 및 타이밍 오프셋 값들로 수신한 DM-RS를 보정하고, 보정된 DM-RS를 리버스 자기상관(reverse auto-correlation)을 통해 각각의 간섭 RB 후보 별 cs 및 타이밍 오프셋을 추정할 수 있다. 이 내용은 상술한 도 5의 530 단계와 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이후, 기지국은 950 단계에서 파라미터 감지(sensing)를 하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정할 수 있다. 이때, 기지국은 각각의 간섭 RB 후보 별로 가능한 그룹 인덱스(u)와 cs의 조합에 대하여 DM-RS를 생성하고, 생성된 DM-RS와 수신된 DM-RS를 상호 상관(cross correlation)을 하여 적어도 하나의 가장 높은 값을 갖는 u, cs, RB 크기, RB 오프셋의 세트를 결정할 수 있다. 이 내용은 상술한 도 5의 540 단계와 유사하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
반면, 930 단계에서 판단 결과 RB의 후보의 크기가 3 보다 작은 경우, 기지국은 960 단계에서 타이밍 오프셋 추정 및 파리미터 감지(sensing)을 수행할 수 있다.
이에 대해 구체적으로 살펴보면, 먼저 기지국은 보정할 타이밍 오프셋(timing offset)의 후보 값들(STO)을 설정할 수 있다. 이때, 상기 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은, 모든 가능한 타이밍 오프셋 샘플들로 선택할 수 있다. 예를 들면, 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 [-NMAX TO, -NMAX TO +1, ... , NMAX TO -1, NMAX TO]와 같이 설정될 수 있다. 또한 실시 예에 따라, 상기 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 성능/복잡도 트레이드 오프(trade-off)를 고려하여 모든 가능한 타이밍 오프셋 샘플들로 설정하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 보정할 타이밍 오프셋의 후보 값(STO)은 [-NMAX TO, -NMAX TO +2, ... , NMAX TO -2, NMAX TO] 또는 [-NMAX TO +1, -NMAX TO +3, ... , NMAX TO -3, NMAX TO -1]와 같이 하나 건너 하나씩 설정될 수도 있다. 물론 상기 보정할 타이밍 오프셋 후보 값(STO)의 수를 더 줄일 수도 있다.
이후, 기지국은 선별된 RB의 후보 별로, 선택된 타이밍 오프셋 후보 값, 가능한 u(그룹 인덱스), cs 값의 조합에 대하여 DM-RS 시퀀스를 생성할 수 있다. 이때 각각의 RB 후보 별로 생성되는 DM-RS 시퀀스의 개수는 NuNCS|STO|개 일 수 있다.
그리고, 기지국은 생성된 DM-RS 시퀀스로 수신된 DM-RS에 대하여 정규화된 상관(normalized correlation)을 계산할 수 있다.
이를 수학식으로 표현하면 다음 [수학식 12]와 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00013
이때, n은 선별된 RB 후보의 RB 크기(size)를 의미하며, k는 RB 오프셋, u는 그룹 인덱스, cs는 순환 쉬프트 값, TO는 타이밍 오프셋 값, NRX는 수신 안테나의 개수를 나타낸다. 이때 생성된 자기상관 값들(S')의 개수는, RB 후보 개수(M2)에 가능한 u와 cs, 타이밍 오프셋 값의 조합을 곱한 값(상술한 예시에 따르면, M2 * NuNCS|STO|)과 같을 수 있다.
그리고 기지국은 정규화된 상호상관 값을 크기(size)별 평균으로 보정을 할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음 [수학식 13]과 같을 수 있다.
Figure 112014101798533-pat00014
이후, 기지국은 다음 [수학식 14]과 같이 크기 순으로 NSIC개를 선정하여 최종적으로 적어도 하나의 그룹 인덱스(u), cs, RB 크기(size), RB 오프셋을 결정할 수 있다. 실시 예에 따라서, 상기 NSIC는 1일 수도 있고 1보다 큰 정수일 수도 있다.
Figure 112014101798533-pat00015
한편, 실시 예에 따라서, 상기 상호 상관을 계산하는 경우에 생성된 DM-RS 시퀀스와 수신된 DM-RS 중 일부의 요소(element)를 이용하여 복잡도를 감소시킬 수도 있다. 예들 들면, 2번 서브캐리어, 4번 서브캐리어, 6번 서브캐리어, ... 와 같이 홀수번째 서브캐리어만을 이용하여 상호 상관을 계산할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예들에 따라 BIS를 수행하는 방법에 대해서 살펴보았다.
상기에서 제안한 본 발명의 실시 예들에 따라서 셀간 간섭(ICI: inter-cell interference)을 감지(sensing)하는 경우의 성능 및 복잡도를 무작위 대입 방법(brute-force) 기반으로 한 감지(sensing) 방법과 비교하면, 예를 들면 다음 [표 1]과 같을 수 있다. 이는 대역폭(BW: bandwidth) 10 MHz, Ped. B + AWGN channel, 6개의 간섭 셀(그들의 셀 ID는 알려진 상태이다), 3개의 간섭(interference) (INR: 8.3, 2.3, -1.6dB) (각각의 간섭의 크기, 오프셋, cs는 무작위이고, 각 간섭의 u는 오버랩되지 않는다), perfect desired DM-RS 소거(cancelation), +8 타이밍 오프셋 샘플, M1 = 3, NSIC = 3인 환경을 가정한 결과이다.
Trivial full search Advanced full search Proposed
1st choice 28.4% 88.4% 88.3%
2nd choice 7.6% 69.7% 42.3%
3rd choice 3.1% 40.9% 10.8%
Adv.# of RB to be correlated 11,654,928 (100%) 11,654,928 (100%) 5,328 (0.046%)
상기 [표 1]을 참고하면, 본원 발명에 따르는 경우에 brute-force full 검색 기반 방법과 성능은 비슷하지만, 복잡도는 매우 작음을 알 수 있다(약 0.046%).
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신부의 블록 구성도의 일 예이다.
도 10을 참고하면, 수신부는 수신된 시간 도메인 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변경하기 위한 고속 퓨리에 변환부(FFT: fast Fourier transform)(1010), 본 발명의 실시 예에 따른 블라인드 셀간 간섭(BIS)를 위한 BIS부(1020)를 포함할 수 있다. 그리고 BIS부(1020)에서는 각 ICI들의 RB 크기, RB 오프셋, DM-RS 파라미터들을 추정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 동작에 대해서는 도 5 내지 도 9와 관련된 부분에서 상술하였으므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 수신부는 BIS부(1020)에서 추정된 각 ICI들의 RB 크기, RB 오프셋, DM-RS 파라미터들을 이용하여 MCS(Modulation and coding schemes) 추정을 하는 MCS 추정부(1030), 채널을 추정하는 채널 추정부(1040)을 더 포함할 수 있다. 그리고 추정된 MCS 및 채널 결과에 따라 간섭 처리를 수행하는 간섭 처리 디코더(1050)를 포함하여 추정된 수신 신호를 출력할 수 있다. 한편, 이들 수신부의 동작이 별개의 구성에 의해 동작하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소에 포함될 수 있다. 또한 실시 예에 따라서 하나의 제어부에서 수신부의 전체적인 동작이 이루어질 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 수신부의 블록 구성도의 일 예이다.
도 11을 참고하면, 수신부는 수신된 시간 도메인 데이터를 주파수 도메인 데이터로 변경하기 위한 고속 퓨리에 변환부(FFT: fast Fourier transform)(1110), 본 발명의 실시 예에 따른 블라인드 셀간 간섭(BIS)를 위한 BIS부(1120)를 포함할 수 있다. 그리고 BIS부(1120)에서는 각 ICI들의 RB 크기, RB 오프셋, DM-RS 파라미터들을 추정할 수 있다.
이때, 상기 BIS부(1120)는 RB 후보 검출부(1121), DM-RS 후보 검출 및 타이밍 오프셋 추정부(1125), 파라미터 감지 및 분류부(1127)를 포함할 수 있다. 이때, RB 후보 검출부(1121)는 간섭으로 작용하는 RB의 시작점 및 끝점 후보를 검출하여 유효한 간섭 RB 후보를 선별할 수 있다. 그리고, DM-RS 후보 검출 및 타이밍 오프셋 추정부(1125)는 RB 후보 검출부(1121)에서 검출된 유효 간섭 RB 후보 별 cs 및 타이밍 오프셋을 추정할 수 있다. 또한, 파라미터 감지 및 분류부(1127)는 DM-RS 후보 검출 및 타이밍 오프셋 추정부(1125)에서 추정된 유효 간섭 RB 후보 별 cs 및 타이밍 오프셋 정보를 이용하여 최종적으로 u, cs, RB 크기, RB 오프셋의 세트를 결정할 수 있다. 이에 대한 구체적인 동작에 대해서는 도 5 내지 도 9와 관련된 부분에서 상술하였으므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 수신부는 BIS부(1120)에서 추정된 각 ICI들의 RB 크기, RB 오프셋, DM-RS 파라미터들을 이용하여 MCS(Modulation and coding schemes) 추정을 하는 MCS 추정부(1130), 채널을 추정하는 채널 추정부(1140)을 더 포함할 수 있다. 그리고 추정된 MCS 및 채널 결과에 따라 간섭 처리를 수행하는 심볼 레벨 IC 기반 검출기(1150)를 포함하여 추정된 수신 신호를 출력할 수 있다. 이때, 상기 검출기(1150)는 MMSE-IRC(minimum mean square error-interference rejection and combining), IDFT(inverse discrete Fourier transform), 터보 디코더(turbo decoder), DFT(discrete Fourier transform), 심볼레벨 IC(symbol level interference cancellation)을 포함할 수 있다.
한편, 이들 수신부의 동작이 별개의 구성에 의해 동작하는 것으로 도시되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 복수의 구성 요소가 하나의 구성 요소에 포함될 수 있다. 또한 실시 예에 따라서 하나의 제어부에서 수신부의 전체적인 동작이 이루어질 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도의 일 예이다.
도 12를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 통신부(1210) 및 상기 기지국의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(1220)를 포함할 수 있다.
기지국의 제어부(1220)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 기지국을 제어한다. 예를 들면, 제어부(1220)는 단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하고, 적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하고, 상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신된 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하고, 상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하고, 상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 제거하도록 제어할 수 있다. 본 예에서는 간섭 신호를 제거하는 것을 예로 들었지만, 간섭 신호를 직접 감쇄(direct IRC) 시킬 수도 있음을 명시한다. 또한, 상기 제어부(1220)는 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하고, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋(timing offset) 값을 추정하고, 상기 추정된 cs 값 및 가능한 u 값의 조합으로 상기 간섭 후보 RS를 생성하도록 제어할 수 있다.
또한, 기지국의 통신부(1210)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 상기 통신부(1210)는 단말로부터 RS를 포함한 신호를 수신할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록 구성도의 일 예이다.
도 13을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 통신부(1310) 및 상기 기지국의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(1320)를 포함할 수 있다.
단말의 제어부(1320)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어한다. 예를 들면, 제어부(1320)는 기지국에게 RS를 포함한 신호를 상향링크로 송신하도록 제어할 수 있다.
또한, 단말의 통신부(1310)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작에 따라 신호를 송수신한다. 예를 들면, 상기 통신부(1310)는 기지국에게 RS를 포함한 신호를 송신할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예에서는 DM-RS를 이용하여 본원 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 기지국은 다른 참조 신호를 이용하여서 동일한 결과를 얻을 수도 있다. 또한, 상술한 실시 예에서는 간섭 신호를 제거하는 것을 예로 들었지만, 이는 간섭 신호를 직접 감쇄(direct IRC) 시키는 것을 포함하여 해석될 수도 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예는 기술 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
610: RB 당 에너지 620: RB 별 포워드 에너지 비율
630: RB 별 백워드 에너지 비율 1210: 통신부
1220: 제어부 1310: 통신부
1320: 제어부

Claims (26)

  1. 기지국의 통신 방법에 있어서,
    단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하는 단계;
    적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하는 단계;
    상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 제거 또는 직접 감쇄를 수행하는 단계;
    를 포함하는 기지국의 통신 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 간섭 후보 RS를 생성하는 단계는,
    적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계;
    상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋(timing offset) 값을 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 cs 값 및 가능한 u 값의 조합으로 상기 간섭 후보 RS를 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계는,
    상기 수신 신호의 RB 당 에너지를 계산하는 단계;
    포워드 에너지 비율 및 백워드 에너지 비율을 계산하는 단계로서, 상기 포워드 에너지 비율은 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 앞의 RB의 에너지 비율이고, 상기 백워드 에너지 비율은 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 뒤의 RB의 에너지 비율인, 포워드 에너지 비율 및 백워드 에너지 비율을 계산하는 단계; 및
    상기 포워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB 시작 인덱스 후보로 선택하고, 상기 백워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB의 끝 인덱스 후보로 선택하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하는 단계는,
    상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보 중 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계는,
    LTE 상향링크의 RB 할당 정보를 이용하여 상기 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  6. 제5 항에서, 상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보는 전체 RB의 시작 인덱스를 포함하고, 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보는 전체 RB의 끝 인덱스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋 값을 추정하는 단계는,
    적어도 하나의 타이밍 오프셋 후보 값을 설정하는 단계;
    적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하는 단계;
    상기 타이밍 오프셋 후보 값 및 상기 cs 후보 값의 조합으로 상기 수신 RS를 보정하는 단계;
    상기 보정된 수신 RS를 리버스 자기상관(reverse auto-correlation) 값을 계산하는 단계; 및
    상기 간섭 RB 후보 별로 상기 리버스 자기 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 타이밍 오프셋 후보 값 및 cs 후보 값을 검출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하는 단계는,
    가능한 cs 값 중 오름차순으로 절반 또는 내림차순으로 절반을 상기 적어도 하나의 cs 후보 값으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 타이밍 오프셋 후보 값을 설정하는 단계는,
    가능한 타이밍 오프셋 값들 중 미리 설정된 간격을 두고 연속적으로 선택되는 값을 상기 타이밍 오프셋 후보 값으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 리버스 자기 상관 값을 계산하는 단계는,
    전체 보정된 수신 RS 시퀀스(sequence) 중 미리 설정된 개수의 요소(element)만 사용하여 리버스 자기 상관 값을 계산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 수신 RS의 상호 상관 값을 계산하는 단계는,
    상기 상호 상관 값을 크기(size) 별 평균으로 보정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 참조 신호는 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal)인 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  13. 제1 항에 있어서, 상호 수신 RS의 상호 상관 값을 계산하는 단계는,
    상기 수신 RS 시퀀스(sequence) 중 미리 설정된 개수의 요소(element)만 사용하여 상호 상관 값을 계산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
  14. 기지국에 있어서,
    다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신하는 통신부; 및
    단말로부터 참조 신호(RS: Reference Signal)를 포함한 신호를 수신하고, 적어도 하나의 간섭 후보 RS를 생성하고, 상기 적어도 하나의 간섭 후보 RS와 상기 수신 RS의 상호 상관(cross correlation) 값을 계산하고, 상기 상호 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 간섭 후보 RS를 이용하여 간섭으로 작용하는 간섭 자원 블록(RB: resource block)의 크기(size), 간섭 RB의 오프셋, 그룹 인덱스(u), 순환 쉬프트(cs: cyclic shift) 중 적어도 하나를 추정하고, 상기 추정된 RB 크기, RB 오프셋, 타이밍 오프셋, u 중 적어도 하나를 이용하여 간섭 신호를 제거 또는 직접 감쇄를 수행하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 기지국.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    적어도 하나의 간섭 RB 후보를 검출하고, 상기 적어도 하나의 간섭 RB 후보 별 cs 값 및 타이밍 오프셋(timing offset) 값을 추정하고, 상기 추정된 cs 값 및 가능한 u 값의 조합으로 상기 간섭 후보 RS를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신 신호의 RB 당 에너지를 계산하고, 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 앞의 RB의 에너지 비율인 포워드 에너지 비율 및 각각의 RB의 에너지와 각각의 RB보다 순환적으로 하나 뒤의 RB의 에너지 비율인 백워드 에너지 비율을 계산하고, 상기 포워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB 시작 인덱스 후보로 선택하고, 상기 백워드 에너지 비율이 큰 순서로 미리 결정된 개수만큼의 RB를 간섭 RB의 끝 인덱스 후보로 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보 중 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제어부는,
    LTE 상향링크의 RB 할당 정보를 이용하여 상기 유효한 간섭 RB 시작 인덱스 후보 및 간섭 RB 끝 인덱스 후보 쌍을 선별하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제18 항에서, 상기 간섭 RB 시작 인덱스 후보는 전체 RB의 시작 인덱스를 포함하고, 상기 간섭 RB 끝 인덱스 후보는 전체 RB의 끝 인덱스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제15 항에 있어서, 상기 제어부는,
    적어도 하나의 타이밍 오프셋 후보 값을 설정하고, 적어도 하나의 cs 후보 값을 설정하고, 상기 타이밍 오프셋 후보 값 및 상기 cs 후보 값의 조합으로 상기 수신 RS를 보정하고, 상기 보정된 수신 RS를 리버스 자기상관(reverse auto-correlation) 값을 계산하고, 상기 간섭 RB 후보 별로 상기 리버스 자기 상관 값이 큰 순서대로 미리 설정된 개수의 타이밍 오프셋 후보 값 및 cs 후보 값을 검출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제20 항에 있어서, 상기 제어부는,
    가능한 cs 값 중 오름차순으로 절반 또는 내림차순으로 절반을 상기 적어도 하나의 cs 후보 값으로 설정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제20 항에 있어서, 상기 제어부는,
    가능한 타이밍 오프셋 값들 중 미리 설정된 간격을 두고 연속적으로 선택되는 값을 상기 타이밍 오프셋 후보 값으로 설정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제20 항에 있어서, 상기 제어부는,
    전체 보정된 수신 RS 시퀀스(sequence) 중 미리 설정된 개수의 요소(element)만 사용하여 리버스 자기 상관 값을 계산하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상호 상관 값을 크기(size) 별 평균으로 보정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  25. 제14 항에 있어서, 상기 참조 신호는 복조 참조 신호(DM-RS: Demodulation Reference Signal)인 것을 특징으로 하는 기지국.
  26. 제14 항에 있어서, 상호 제어부는,
    상기 수신 RS 시퀀스(sequence) 중 미리 설정된 개수의 요소(element)만 사용하여 상호 상관 값을 계산하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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