KR102303608B1 - 무선 통신 시스템에서 상향 링크 간섭 제거 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상향링크 간섭 제거 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기지국의 상향링크 간섭 제거 방법은 단말에 대한 채널 추정 결과에 기반하여 수신 신호로부터 간섭 신호를 획득하는 단계, 상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산하는 단계, 상기 계산된 전력 정보에 기반하여 상기 간섭 신호에서 적어도 하나의 간섭 집합을 획득하는 단계, 상기 간섭 신호에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 상향 링크 간섭 제거 방법 및 장치{Method and Device for reducing uplink interference in a wireless communication system}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상향 링크에서 다른 단말의 간섭을 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.

최근 기지국 및 단말의 수가 증가함에 따라 간섭을 제거하기 위한 다양한 방법이 제안되고 있다. 특히 상향 링크에서 간섭에 의한 성능의 열화를 막을 수 있는 방안으로 안테나간 상관도(correlation)를 이용하여 화이트닝(whitening)하는 방안이 사용되고 있다.

화이트닝이란 기지국이 상향 링크 간섭에 대해 정확한 채널 추정을 하지 않고, 다른 단말이 사용하는 주파수 구간을 널링(nulling) 하는 방법을 의미한다. 하지만, 화이트닝 방법은 정확한 채널 추정을 수행하지 않기 때문에 기지국이 간섭을 완전히 제거할 수 없다는 문제가 있다.

간섭을 완전히 제거하기 위해 기지국은 간섭을 발생시키는 단말(이하, 간섭 단말)과의 채널을 추정할 필요가 있다. 하지만, 채널 추정을 위해서는 간섭 단말에 할당된 자원 블록(resource block: RB)의 위치를 알아야 한다. 또한, 간섭 단말에 대해 기준 신호를 발생시키는 파라미터(기준 신호 파라미터)에 대한 정보가 필요하다. 다만, 기지국은 간섭 단말에 대하여 할당된 자원 블록(RB) 및 기준 신호 파라미터에 대한 정보를 알 수 없다. 따라서, 기지국은 간섭 단말과의 채널을 추정하기 위해 모든 자원 블록(RB)에 대해, 모든 기준 신호 파라미터의 조합(이하, 기준 신호 파라미터 세트)와의 상관도를 측정하여 채널 추정을 수행해야 하는 바, 채널 추정의 복잡도가 증가하는 문제가 있다.

예를 들어, 10Mhz의 주파수 대역을 사용하는 경우에, 자원 블록(RB)의 오프셋이 0인 경우 자원 블록(RB)의 크기는 1부터 100까지 가능하며, 자원 블록(RB)의 오프셋이 1인 경우 자원블록(RB)의 크기는 2부터 100까지 가능하다. 따라서, 간섭 단말에 할당될 수 있는 자원 블록(RB)의 경우의 수는 50096가지가 될 수 있다. 또한, 기준 신호 파라미터에는 주변 기지국의 셀 식별자(u, 30개), 전송 레이어의수(v, 2개), 사이클릭 시프트(cyclic shift: cs, 12개), 직교 수열(orthogonal sequence: occ, 2개) 등의 파라미터가 포함되며, 기지국은 상기 파라미터를 조합하여 1440 개의 기준 신호 파라미터 세트를 생성 할 수 있다. 따라서, 50096개의 자원블록(RB) 및 1440 개의 기준 신호 파라미터 세트 각각에 대해 상관도를 측정해야 하는 바, 채널 추정의 복잡도가 크게 증가할 수 있다.

따라서, 채널 추정의 복잡도를 감소시킴으써 기지국이 간섭 단말과의 채널 추정을 통해 간섭을 효율적으로 제거하는 방법이 필요하며 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위한 것으로, 기지국이 상향 링크에서 간섭 단말에 대한 기준 신호 파라미터를 결정하고(이하, 결정된 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터라고 칭한다), 상기 간섭 파라미터를 이용하여 채널 추정을 함으로써 간섭 신호를 제거하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국의 간섭 제거 방법은, 단말에 대한 채널 추정 결과에 기반하여 수신 신호로부터 간섭 신호를 획득하는 단계, 상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산하는 단계, 상기 계산된 전력 정보에 기반하여 상기 간섭 신호에서 적어도 하나의 간섭 집합을 획득하는 단계, 상기 간섭 신호에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국은, 신호를 송수신하는 통신부, 단말에 대한 채널 추정 결과에 기반하여 수신 신호로부터 간섭 신호를 획득하고, 상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산하고, 상기 계산된 전력 정보에 기반하여 상기 간섭 신호에서 적어도 하나의 간섭 집합을 획득하고, 상기 간섭 신호에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 기지국은 간섭 신호 중 일부의 후보 군을 추출하여 간섭 파라미터를 결정하고, 상기 간섭 파라미터를 이용하여 채널 추정을 수행함으로써 효율적으로 간섭을 제거할 수 있다.

도 1a은 기지국의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 1b는 기지국의 제어부 구성을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국이 상향 링크 간섭을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 간섭을 제거하는 과정을 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 3a은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 간섭을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 간섭을 제거하는 과정을 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 4a는 간섭 신호에 대하여 전력 정보를 계산한 결과를 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4a의 전력 정보를 계산한 결과에 대하여 간섭 집합을 획득하는 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 간섭 제거를 수행한 결과를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

도 1a는 기지국의 내부 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참고하면, 기지국(100)은 신호를 송수신하는 통신부(110), 저장부(120), 제어부(130)로 구성될 수 있다.

통신부(110)는 기지국에 스케줄링 된 단말(이하, 타겟 단말)과 신호를 송수신할 수 있다. 또는, 상기 통신부(110)는 다른 셀에 위치한 단말(이하, 간섭 단말)로부터 간섭 신호를 수신할 수 있으며, 상기 간섭 단말로 신호를 송신할 수 있다.

저장부(120)는 기지국이 수신하는 간섭 신호를 제거하기 위해 필요한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(120)는 상기 간섭을 제거하기 위해 필요한 정보로서 기지국의 주변 셀에 대한 식별자(이하 주변 셀 식별자), 기준 신호를 발생시키기 위한 파라미터(이하, 기준 신호 파라미터) 등이 저장될 수 있다.

제어부(130)는 시프터(131), 고속푸리에변환기(fast fourier transform: FFT, 132), 채널 추정기(133), 간섭 신호 획득부(134), 전력 정보 계산기(135), 간섭집합 획득부(136), 피크 탐지기(137)로 구성될 수 있다. 상기 제어부(130)의 역할은 도 1b에서 구체적으로 설명한다.

도 1b는 통신용 기지국 제어부의 구성을 도시한 도면이다.

시프터(131)는 통신부(110)로부터 수신된 신호의 주파수를 변환하는 역할을 수행한다.

고속 푸리에 변환기(fast fourier transform: FFT, 132)는 푸리에 변환에 근거하여 근사공식을 이용한 이산푸리에 변환을 계산할 때 연산 횟수를 줄이기 위해 고안된 알고리즘이다. 상기 시프터(131)에서 주파수가 변환된 신호는 고속 푸리에 변환기(132)에서 푸리에 변환된다.

채널 추정기(133)는 FFT를 통과한 수신 신호에 대하여 채널 추정을 수행하여 채널 추정 정보를 획득할 수 있다. 상기 수신 신호에는 타겟 단말이 전송한 신호인 자기 신호, 간섭 단말이 전송한 신호인 간섭 신호, 및 잡음 등이 포함될 수 있다. 상기 채널 추정 정보는 타겟 단말에 대한 채널을 추정한 정보이며, 자기 신호를 계산하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 채널 추정기(133)는 획득된 채널 추정 정보를 이용하여 자기 신호를 계산하고, 상기 수신 신호에서 자기 신호를 제거함으로써 간섭 신호를 획득하는 데 사용될 수 있다.

간섭 신호 획득부(134)는 채널 추정기(133)에서 획득된 채널 추정 정보를 이용하여 간섭 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, 자기 신호는 채널 추정 정보와 기준 신호(예를 들면, DM-RS(demodulation reference signal))의 곱을 이용하여 계산할 수 있으므로, 간섭 신호 획득부(134)는 수신신호에서 채널 추정 정보와 기준 신호(예를 들면, DM-RS(demodulation reference signal))를 곱한 결과를 감산하여 간섭 신호를 획득할 수 있다.

상기 간섭 신호는 간섭 단말로부터 수신된 신호뿐 아니라 잡음 신호(예를 들어, 화이트 가우시안 신호)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

전력 정보 계산기(135)는 상기 간섭 신호 획득기(134)에서 획득된 간섭 신호의 전력 정보를 자원 블록(RB) 단위로 계산할 수 있다. 전력 정보를 계산하는 이유는, 기지국에 큰 영향을 미치지 않는 간섭 신호를 제거하여 채널 추정의 복잡도를 감소시키기 위함이다. 구체적인 내용은 후술한다.

간섭 집합 획득부(136)는 상기 간섭 신호의 전력 정보를 이용하여 간섭 집합을 획득한다. 간섭 집합이란, 상기 간섭 신호 중 특정 조건을 만족하는 간섭 신호의 집합을 의미한다. 예를 들어, 상기 간섭 집합은 미리 정해진 일정 값(이하, 전력 임계 값)을 초과하는 전력 정보를 갖는 간섭 신호의 집합을 의미할 수 있다. 기지국이 간섭 집합을 획득하는 이유는 획득된 간섭 신호 중 기지국에 큰 간섭으로 작용하는 간섭 신호를 구분하기 위함이다. 즉, 획득된 간섭 신호가 모두 기지국에 큰 간섭으로 작용하는 것은 아니며, 일부 간섭 신호는 기지국에 간섭으로 작용하지 않을 수 있다. 따라서, 기지국은 간섭 집합을 획득함으로써, 채널 추정의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

또한, 간섭 집합 획득부(136)에 의해 획득된 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록을 포함할 수 있다. 즉, 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록에 위치하여 기지국에 간섭으로 작용할 수 있다. 또한, 상기 자원 블록은 특정 오프셋 값을 가질 수 있으며, 상기 오프셋 값에 따라 자원 블록의 개수가 변할 수 있다. 즉, 기지국에 간섭으로 작용하는 신호의 자원 블록은 간섭 집합이 위치한 자원 블록에만 한정되는 것이 아니며, 간섭 집합이 획득된 이후에도, 특정 오프셋 값에 따라 간섭 집합이 위치한 자원 블록의 개수가 변할 수 있다.

간섭 제거부(137)는 획득된 간섭 집합을 제거하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 간섭 제거부(137)는 간섭 집합에 포함된 자원 블록과 기준 신호 파라미터 세트를 조합하여 간섭 집합과의 상관도를 계산한다. 또한, 상기 간섭 제거부(137)는 상기 상관도 계산 결과 가장 큰 값(피크 값)을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 그리고, 상기 간섭 제거부(137)는 상기 결정된 간섭 파라미터를 이용하여 기준 신호를 발생시킬 수 있으며, 상기 기준 신호를 이용해 간섭 단말에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다. 채널 추정을 수행한 간섭 제거부(137)는 상기 채널 추정 결과를 이용해 간섭 집합을 제거할 수 있으며, 모든 간섭 집합이 제거될 때까지 상기 과정을 반복할 수 있다.

또는, 상기 간섭 제거부(137)는 상관도 계산 결과 미리 정해진 일정 값(이하, 간섭 임계 값)을 초과하는 상관도를 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 따라서, 상기 간섭 제거부(137)는 상기 결정된 간섭 파라미터를 이용하여 기준 신호를 발생시킬 수 있으며, 상기 기준 신호를 이용해 간섭 단말에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다. 상기 간섭 파라미터는 적어도 하나 이상 존재할 수 있으며, 간섭 파라미터가 두 개 이상 존재하는 경우 간섭 제거부(137)는 각각의 간섭 파라미터에 대하여 채널 추정을 수행할 수 있다. 채널 추정을 수행한 간섭 제거부(137)는 상기 채널 추정 결과를 이용해 간섭 집합을 제거할 수 있다.

기준 신호 파라미터 세트에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 기준 신호 파라미터 세트란, 기준 신호 파라미터의 조합으로 구성된 것을 의미할 수 있다. 기준 신호 파라미터는 셀 식별자(u), 전송 레이어의 수(v), 사이클릭 시프트(cyclic shift, cs), 직교 수열(orthogonal sequence: occ)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 셀 식별자, 전송 레이어의 수, 사이클릭 스프트, 직교 수열을 조합하여 다수 개의 기준 신호 파라미터 세트를 생성할 수 있다(예를 들어, u: 4개, v: 2개, cs: 4개, occ: 2개의 정보를 가질 수 있다면, 기준 신호 파라미터 세트는 64 종류의 기준 신호 파라미터를 포함할 수 있다.)

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국이 상향 링크 간섭을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.

단말로부터 기지국으로 신호가 수신되는 경우, 기지국은 S210 단계에서 상기 수신된 신호를 주파수 변환하고 FFT 과정을 수행한다. 본 발명에서는 상기 주파수 변환 및 FFT 가 수행된 신호를 수신 신호(Y)라 칭한다. 상기 수신 신호에는 타겟 단말로부터 수신된 신호인 자기 신호, 타겟 단말 이외의 간섭 단말로부터 수신된 신호 및 잡음을 포함하는 간섭 신호로 구성된 것을 특징으로 한다.

수신 신호가 생성된 경우, 기지국은 S220 단계에서 타겟 단말에 대한 채널 추정을 수행한다. 구체적으로, 기지국은 기준 신호 파라미터를 통해 생성된 기준 신호를 이용하여 타겟 단말에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다(이하, 채널 추정을 통해 획득한 정보를 채널 추정 정보(H)라 칭한다.) 상기 기준 신호 파라미터는 셀 식별자(u), 전송 레이어의 수(v), 사이클릭 시프트(cyclic shift, cs), 직교 수열(orthogonal sequence: occ) 등을 포함할 수 있다. 또한, 기지국은 상기 채널 추정 정보 및 기준 신호를 이용하여 자기 신호를 계산할 수 있다.

타겟 단말에 대하여 채널 추정을 수행한 기지국은, S230 단계에서 간섭 신호를 획득한다. 즉, 기지국은 수신 신호에서 자기 신호를 제거하여 간섭 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 기지국은, 하기의 수학식 1과 같이 수신 신호에서 기준 신호 파라미터를 이용해 생성된 기준 신호(RS)와 채널 추정 정보의 곱을 감산하여 간섭 신호(Y_sic)를 계산할 수 있다.

간섭 신호(Y_sic)를 획득한 기지국은, S240 단계에서 상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산할 수 있다.

상기 간섭 신호(Y_sic)의 전력 정보를 계산하기 위해서 하기의 수학식 2를 사용할 수 있다.

간섭 신호(Y_sic) 의 전력 정보를 계산한 기지국은, S250 단계에서 상기 계산된 전력 정보를 이용하여 적어도 하나의 간섭 집합을 획득한다. 간섭 집합이란 획득된 간섭 신호 중 특정 조건을 만족하는 간섭 신호의 집합을 의미할 수 있다. 예를 들어, 간섭 집합은 획득된 간섭 신호 중 일정 전력 값(이하, 전력 임계 값) 이상의 전력 값을 가지는 간섭 신호의 집합을 의미할 수 있다. 다만, 간섭 집합을 획득하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법으로 간섭 신호를 획득할 수 있다.

또한, 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록을 포함할 수 있다. 즉, 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록에 위치하여 기지국에 간섭으로 작용할 수 있다. 또한, 상기 자원 블록은 특정 오프셋 값을 가질 수 있으며, 상기 오프셋 값에 따라 자원 블록의 개수가 변할 수 있다. 즉, 기지국에 간섭으로 작용하는 신호의 자원 블록은 간섭 집합이 위치한 자원 블록에만 한정되는 것이 아니며, 간섭 집합이 획득된 이후에도, 특정 오프셋 값에 따라 간섭 집합이 위치한 자원 블록의 개수가 변할 수 있다. 따라서, 기지국은 상기 획득된 간섭 집합에 대한 자원 블록의 할당 정보를 획득할 수 있으며, 상기 자원 블록 할당 정보는 자원 블록 시작점, 자원 블록 크기, 오프셋 값을 포함할 수 있다.

상기 간섭 집합을 획득하는 이유는, 간섭 단말에 대한 채널 추정의 복잡도를 감소시키기 위함이다. 즉, 간섭 신호 중 신호의 세기가 작은 간섭 신호는 기지국과 타겟 단말의 상향 링크 신호에 큰 간섭으로 작용하지 않는다. 따라서, 전력 임계 값보다 작은 전력을 갖는 간섭 신호는 제거함으로써, 채널 추정의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

적어도 하나의 간섭 집합을 획득한 기지국은, S260 단계에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합 각각에 대하여 간섭 제거를 수행할 수 있다.

상기 간섭 제거를 수행하기 위해 기지국은 간섭 집합과 기준 신호 파라미터 세트에 의해 생성된 기준 신호와의 상관도를 계산하고, 상기 계산 결과에 IDFT 또는 IFFT를 취할 수 있다.

본 실시 예에서 기지국은 상기 IDFT 또는 IFFT의 결과에 대해 일정 값(이하, 간섭 임계 값)을 초과하는 기준 신호 파라미터를 모두 간섭 파라미터로 결정한다. 또한, 기지국은 상기 간섭 파라미터를 이용하여 간섭 집합을 전부 제거한다. 구체적인 내용은 도 2b에서 설명한다.

도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따라 간섭을 제거하는 과정을 구체적으로 도시한 순서도이다.

S261 단계에서 기지국은 상기 획득된 적어도 하나의 간섭 집합과 기준 신호 파라미터 세트를 이용하여 상관도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 기준 신호 파라미터 세트에 포함된 기준 신호 파라미터 각각에 대하여 기준 신호(예를 들어, DM-RS 신호)를 발생시킨다. 그리고 기지국은 상기 간섭 집합의 각각의 자원 블록에 대해 상기 발생된 기준 신호에 간섭 집합의 공액(conjugate) 값을 곱하여 IDFT 또는 IFFT를 수행할 수 있다.

그리고 기지국은 S263 단계에서 상기 IDFT 또는 IFFT를 수행한 결과 각각의 간섭 집합에서 피크 값을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 상기 간섭 집합에 대한 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 기지국은 적어도 하나의 간섭 집합 각각에 대하여 적어도 하나의 간섭 파라미터를 결정할 수 있다.

또는, 기지국은 상기 IDFT 또는 IFFT를 수행한 결과가 일정 값(이하, 간섭 임계 값)을 초과하는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다.

또한, 기지국은 상기 상관도 계산 과정을 모든 수신 안테나 또는 서브 프레임을 구성하는 슬롯에서 수행할 수 있다. 따라서, 기지국은 모든 수신 안테나 또는 슬롯에서 수행된 IDFT 또는 IFFT의 결과 값을 합산할 수 있으며, 상기 합산 결과 적어도 하나의 간섭 집합에서 피크 값을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 상기 간섭 집합에 대한 간섭 파라미터로 결정할 수 있다.

또는 기지국은 모든 수신 안테나 또는 슬롯에서 수행한 IDFT 의 합산 결과 간섭 임계 값을 초과하는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다.

또한, 상기 상관도 계산 과정은 셀 별로 수행될 수 있으며, 기지국은 셀 별로 피크 값을 갖는 간섭 파라미터를 결정할 수 있다.

간섭 파라미터를 결정한 기지국은 S265 단계에서 상기 간섭 파라미터를 이용해 간섭을 제거할 수 있다. 구체적으로 기지국은 상기 간섭 파라미터를 이용하여 채널 추정을 수행하여 상기 간섭 파라미터에 대응하는 간섭 집합을 제거할 수 있다. 즉, 기지국은 상기 간섭 파라미터를 이용하여 생성된 기준 신호를 이용하여 채널 추정을 수행할 수 있으며, 상기 채널 추정 결과를 이용하여 간섭 집합을 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 채널 추정 결과 획득한 채널 추정 정보를 H' 라고 하면, 하기의 수학식 3과 같은 방법으로 간섭 집합을 제거할 수 있다.

상기 Y_sic은 도 2a 의 S230 단계에서 획득한 간섭 신호를 의미하며, 상기 수학식 3은 기지국은 채널 추정 정보 H' 및 기준 신호를 곱함으로써, 간섭 집합을 계산하여 제거할 수 있다.

또한, 간섭 파라미터가 다수 개 결정되는 경우에 기지국은 상기 각각의 간섭 파라미터에 대하여 채널 추정 정보를 획득할 수 있으며, 기지국은 각각의 간섭 파라미터를 이용하여 모든 간섭 집합을 제거할 수 있다.

도 3a은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 기지국이 상향 링크 간섭을 제거하는 과정을 도시한 순서도이다.

단말로부터 기지국으로 신호가 수신되는 경우, 기지국은 S310 단계에서 상기 수신된 신호를 주파수 변환하고 FFT 과정을 수행한다. 본 발명에서는 상기 주파수 변환 및 FFT 가 수행된 신호를 수신 신호(Y)라 칭한다. 상기 수신 신호에는 타겟 단말로부터 수신된 신호인 자기 신호, 타겟 단말 이외의 간섭 단말로부터 수신된 신호 및 잡음을 포함하는 간섭 신호로 구성된 것을 특징으로 한다.

수신 신호가 생성된 경우, 기지국은 S320 단계에서 타겟 단말에 대한 채널 추정을 수행한다. 구체적으로, 기지국은 기준 신호 파라미터를 이용하여 생성된 기준 신호를 이용하여 타겟 단말에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다(이하, 채널 추정을 통해 획득한 정보를 채널 추정 정보(H)라 칭한다.) 또한, 기지국은 상기 채널 추정 정보 및 기준 신호를 이용하여 자기 신호를 계산할 수 있다.

타겟 단말에 대하여 채널 추정을 수행한 기지국은, S330 단계에서 간섭 신호를 획득한다. 즉, 기지국은 수신 신호에서 자기 신호를 제거하여 간섭 신호를 획득할 수 있다.

간섭 신호를 획득한 기지국은, S340 단계에서 상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록 단위로 전력 정보를 계산할 수 있다.

간섭 신호(Y_sic)의 전력 정보를 계산한 기지국은, S350 단계에서 간섭 집합이 존재하는 지 여부를 판단한다. 간섭 집합이란 획득된 간섭 신호 중 일정 전력 값(이하, 전력 임계 값) 이상의 전력 값을 가지는 간섭 신호의 집합을 의미할 수 있다. 다만, 간섭 집합을 획득 하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법으로 간섭 집합을 획득할 수 있다.

획득된 간섭 신호 중 전력 임계 값 이상의 전력 값을 갖는 간섭 집합이 존재하는 경우, 기지국은 S360 단계에서 상기 전력 임계 값 이상의 전력 값을 갖는 간섭 집합을 획득할 수 있다.

상기 획득된 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 자원 블록은 오프셋 값을 포함할 수 있으며, 상기 오프셋 값에 따라 간섭 집합에 포함된 자원 블록의 개수가 변할 수 있다.

상기 간섭 집합을 획득하는 이유는, 간섭 단말에 대한 채널 추정의 복잡도를 감소시키기 위함이다. 즉, 간섭 신호 중 신호의 세기가 작은 간섭 신호는 기지국과 타겟 단말의 상향링크 신호에 큰 간섭으로 작용하지 않는다. 따라서, 전력 임계 값보다 작은 전력을 갖는 간섭 신호는 제거함으로써, 채널 추정의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

간섭 집합을 획득한 기지국은 S370 단계에서 적어도 하나의 간섭 집합에 대하여 간섭 제거를 수행할 수 있다. 상기 간섭 제거를 수행하기 위해 기지국은 간섭 집합과 기준 신호 파라미터 세트에 의해 생성된 기준 신호의 상관도를 계산하고, 상기 계산 결과에 IDFT 또는 IFFT를 취할 수 있다.

본 실시 예에서 기지국은 모든 간섭 집합에 대한 상기 IDFT 또는 IFFT의 결과 중 가장 높은 상관도 값(피크 값)을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정한다. 그리고, 기지국은 상기 간섭 파라미터를 이용하여 간섭 집합을 제거한다. 구체적인 내용은 도 3b에서 설명한다.

간섭 집합의 제거를 수행한 기지국은 S340 단계로 돌아가 상기 간섭 집합이 제거된 간섭 신호에 대하여 전력 정보를 계산한다. 그리고, 기지국은 S350 단계에서 상기 전력 정보의 계산 결과 간섭 집합이 존재하는지 여부를 판단하여 간섭 집합이 존재하지 않는 경우, 간섭 제거 과정을 종료한다. 반면, 간섭 집합이 존재하는 경우에는 간섭 제거 과정을 반복적으로 수행한다.

도 3b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 기지국이 상향 링크 간섭을 제거하는 과정을 구체적으로 도시한 순서도이다.

S371 단계에서 기지국은 상기 획득된 적어도 하나의 간섭 집합과 기준 신호 파라미터 세트를 이용하여 상관도를 계산할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 기준 신호 파라미터 세트에 포함된 기준 신호 파라미터 각각에 대하여 기준 신호(예를 들어, DM-RS 신호)를 발생시킨다. 그리고 기지국은 상기 간섭 집합의 각각의 자원 블록에 대해 상기 발생된 기준 신호에 간섭 집합의 공액(conjugate) 값을 곱하여 IDFT 또는 IFFT를 수행할 수 있다.

그리고 기지국은 S373 단계에서 모든 간섭 집합에서 IDFT 또는 IFFT를 수행한 결과 피크 값을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 즉, 기지국은 모든 간섭 집합에서 상기 IDFT 또는 IFFT를 수행한 결과를 비교하여 가장 큰 상관도 값을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 또한 기지국은 각 셀 별로 상기 간섭 파라미터를 선택할 수 있다.

또한, 기지국은 상기 상관도 계산 과정을 모든 수신 안테나 또는 서브 프레임을 구성하는 슬롯에서 수행할 수 있다. 따라서, 기지국은 모든 수신 안테나 또는 슬롯에서 수행한 IDFT 또는 IFFT의 결과 값을 합산할 수 있으며, 상기 합산 결과 피크 값을 발생시키는 기준 신호 파라미터를 간섭 파라미터로 결정할 수 있다. 또한, 상기 상관도 계산 과정은 셀 별로 수행될 수 있으며, 기지국은 셀 별로 피크 값을 갖는 간섭 파라미터를 결정할 수 있다.

간섭 파라미터를 결정한 기지국은 S265 단계에서 상기 간섭 파라미터를 이용해 간섭을 제거할 수 있다. 구체적으로 기지국은 상기 간섭 파라미터를 이용하여 채널 추정을 수행함으로써 간섭을 제거할 수 있다.

또한, 기지국은 상기 간섭을 제거한 신호의 전력 정보를 계산하여 전력 임계 값을 초과하는 간섭 집합이 존재하는 경우 반복적으로 상기 간섭 제거 과정을 수행할 수 있다.

도 4a는 간섭 신호에 대하여 전력 정보를 계산한 결과를 도시한 도면이다.

도 4a를 참고하면, 간섭 신호에 대한 전력 정보는 다양한 값을 가질 수 있다. 상술한 바와 같이 모든 간섭 신호가 기지국에 큰 간섭으로 작용하는 것은 아니다. 따라서, 기지국은 타겟 단말과의 통신에 큰 간섭으로 작용하는 간섭 신호를 판단하기 위해 간섭 신호의 전력 정보를 이용할 수 있다.

도 4b는 도 4a의 전력 정보를 계산한 결과에 대하여 간섭 집합을 획득하는 결과를 도시한 도면이다.

도 4b 를 참고하면, 기지국은 간섭 신호의 전력 정보를 계산할 결과 중 전력 임계 값을 초과하는 간섭 신호를 획득할 수 있다. 상기 전력 임계 값은 미리 설정된 값일 수 있다.

기지국은 상기 전력 임계 값을 초과하는 간섭 신호를 간섭 집합으로 획득할 수 있다. 도 4b에서 기지국은 두 개의 간섭 집합을 획득할 수 있으며, 상기 간섭 집합은 적어도 하나의 자원 블록에 위치할 수 있다. 다만, 기지국에 간섭으로 작용하는 신호의 자원 블록은 간섭 집합이 위치한 자원 블록에만 한정하는 것이 아니며, 특정 오프셋 값에 따라 간섭 집합이 위치한 자원 블록의 개수가 변할 수 있다. 즉, 도 4b를 참고하면, 전력 임계 값을 초과하는 간섭 신호가 위치한 자원 블록의 범위는 오프셋의 값에 따라 변할 수 있다. 다만, 간섭 집합을 획득하는 과정은 전력 정보와 전력 임계 값을 비교하는 내용에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법으로 간섭 집합을 획득할 수 있다.

도 5는 본 발명의 간섭 제거를 수행한 결과를 도시하는 도면이다.

기지국은 도 4b에서 획득한 간섭 집합에 대하여 간섭 제거를 수행할 수 있다. 도 5는 간섭 제거를 수행한 결과에 대한 전력 정보를 나타내는 도면이다. 기지국은 간섭 제거를 위해 간섭 집합과 간섭 파라미터를 이용하여 발생한 기준 신호 사이에 상관도 값을 계산할 수 있다. 기지국은 상기 계산된 상관도 중 피크 값을 갖는 간섭 집합에 대해 간섭 제거를 수행할 수 있으며, 상기 상관도 값이 간섭 임계 값을 초과하는 모든 간섭 집합에 대하여 간섭 제거를 수행할 수 있다. 도 5는 제 1 간섭 집합에 대하여 간섭 제거를 수행한 결과를 나타낸 도면이다. 제1 간섭 집합을 제거한 결과 간섭 신호의 전력 정보는, 제 1 간섭 집합 부분에서 전력 임계 값 미만의 전력 값을 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 간섭 제거 결과는 상기 내용에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제 1 간섭 집합 부분에서 간섭 제거를 수행하는 경우에 제 2 간섭 집합 부분이 영향을 받을 수 있다. 또는, 제 1 간섭 집합 부분에서 간섭 제거를 수행하는 경우에도 제 1 간섭 집합 부분 내에서 전력 임계 값 이상의 전력 값을 갖는 간섭 집합이 발생할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 경우 기지국은 반복적으로 간섭 제거 과정을 수행함으로써, 간섭 집합을 완전히 제거할 수 있다.

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.

Claims (12)

1. 상향링크에서 기지국의 간섭 제거 방법에 있어서,
   단말에 대한 채널 추정 결과에 기반하여 수신 신호로부터 간섭 신호를 획득하는 단계;
   상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산하는 단계;
   상기 계산된 전력 정보에 기반하여 상기 간섭 신호에서 적어도 하나의 간섭 집합을 획득하는 단계;
   상기 적어도 하나의 간섭 집합과 기준 신호 파라미터의 조합으로 구성되는 기준 신호 파라미터 세트에 기반하여 생성된 적어도 하나의 기준 신호의 상관도를 결정하는 단계;
   상기 상관도에 기반하여 상기 간섭 집합에 대한 기준 신호 파라미터인 간섭 파라미터를 결정하는 단계; 및
   상기 간섭 파라미터에 기반하여 상기 간섭 신호에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 단계는,
   상기 간섭 파라미터에 기반하여 간섭 단말에 대한 채널 추정 정보를 획득하는 단계; 및
   상기 간섭 단말에 대한 채널 추정 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 간섭 집합을 획득하는 단계는,
   상기 계산된 전력 정보 중 임계 값을 초과하는 전력 정보를 포함하는 간섭 신호를 간섭 집합으로 획득하는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기준 신호 파라미터는 주변 기지국의 셀 식별자, 전송 레이어, 사이클릭 시프트 및 직교 수열을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 간섭 집합은,
   적어도 하나의 자원 블록을 포함하며, 상기 자원 블록의 오프셋 값에 따라 상기 자원 블록의 개수가 증가 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 간섭 신호 획득 단계는,
   수신된 신호에서 채널 추정 결과와 기준 신호의 곱을 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 제거 방법.
   
7. 상향링크에서 간섭 제거를 위한 기지국에 있어서,
   신호를 송수신하는 통신부;
   단말에 대한 채널 추정 결과에 기반하여 수신 신호로부터 간섭 신호를 획득하고,
   상기 획득된 간섭 신호에 대하여 자원 블록(resource block: RB) 단위로 전력 정보를 계산하고,
   상기 계산된 전력 정보에 기반하여 상기 간섭 신호에서 적어도 하나의 간섭 집합을 획득하고,
   상기 적어도 하나의 간섭 집합과 기준 신호 파라미터의 조합으로 구성되는 기준 신호 파라미터 세트에 기반하여 생성된 적어도 하나의 기준 신호의 상관도를 결정하고,
   상기 상관도에 기반하여 상기 간섭 집합에 대한 기준 신호 파라미터인 간섭 파라미터를 결정하고,
   상기 간섭 파라미터에 기반하여 상기 간섭 신호에서 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 간섭 파라미터에 기반하여 간섭 단말에 대한 채널 추정 정보를 획득하고, 상기 간섭 단말에 대한 채널 추정 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 간섭 집합을 제거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 계산된 전력 정보 중 임계 값을 초과하는 전력 정보를 포함하는 간섭 신호를 간섭 집합으로 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
   
10. 제 7항에 있어서,
    상기 기준 신호 파라미터는 주변 기지국의 셀 식별자, 전송 레이어, 사이클릭 시프트 및 직교 수열을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
    
11. 제 7항에 있어서,
    상기 간섭 집합은,
    적어도 하나의 자원 블록을 포함하며, 상기 자원 블록의 오프셋 값에 따라 상기 자원 블록의 개수가 증가 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 기지국.
    
12. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    수신된 신호에서 채널 추정 결과와 기준 신호의 곱을 감산하여 간섭 신호를 획득하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
    

Images