KR102323003B1

KR102323003B1 - 이동통신시스템에서 간섭 측정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102323003B1
Application number: KR1020140055567A
Authority: KR
Inventors: 곽영우; 김윤선; 이효진; 지형주
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2021-11-08
Also published as: EP3140937A4; EP3140937B1; WO2015170919A1; KR20150128332A; US20150327095A1; CN106464406B; EP3140937A1; US10454554B2; CN106464406A

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 간섭 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.
이에 따른 본 발명인 이동통신시스템에서 기지국이 단말의 채널 상태 정보 보고 시에 간섭을 측정하게 하는 방법은 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하기 위한 정보를 설정하는 단계; 상기 설정한 정보를 단말에 전달하는 단계; 및 상기 정보를 기반으로 측정된 간섭을 이용하여 생성된 채널상태 정보를 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신시스템에서 간섭 측정 방법 및 장치{Method and Device for Interference Measurement in a Wireless System}

본 발명에서는 복수개의 기지국(Evolved Node B : eNB) 송신안테나를 이용하여 MIMO 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 생성하기 위해서 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.

이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution - Advanced), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), 그리고 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화한다. LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 가지고 있다.

상기 LTE는 일반적으로 3GPP 표준단체의 릴리즈(Release) 8 또는 9에 해당하는 기지국(Evolved Node B : eNB) 및 단말 장비를 의미하며 LTE-A는 3GPP 표준단체의 Release 10에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미한다. 3GPP 표준단체에서는 LTE-A 시스템의 표준화 이후에도 이를 기반으로 하며 향상된 성능을 갖는 후속 Release에 대한 표준화를 진행하고 있다. 상기에서 기지국은, 본 발명에서는 혼동의 여지가 없는 경우 eNB와 혼용하여 사용하도록 할 것이다.HSDPA, HSUPA, HRPD, LTE/LTE-A 등의 현존하는 3세대 및 4세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템(Wireless Packet Data Communication System)은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법(Channel-Sensitive Scheduling Method) 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.

상기와 같은 AMC 방법은 MIMO 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 공간적 레이어(spatial layer)의 개수 또는 랭크(rank)를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우 AMC 방법은 최적의 데이터 비율(data rate)를 결정하는데 단순히 부호화율(Modulation rate)과 변조(coding)방식만을 생각하지 않고 MIMO 전송방식을 이용하여 몇 개의 layer로 전송할지도 고려하게 된다.

최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA (Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.

도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 기지국(Evolved Node B : eNB)이 단말(User Equipment: UE)에게 전송하는 무선자원은 주파수축 상에서는 RB(resource block) 단위로 나누어지며 시간축 상에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 나누어진다.

상기 RB는 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 180kHz의 대역을 차지한다. 반면 서브 프레임(subframe)은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼(symbol)구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다. LTE/LTE-A 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간 축에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수축에서는 RB 단위로 자원을 할당할 수 있다.

도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 나타내는 도면이다.

상기 도 2에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브 프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)라 한다.

상기 도 2에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.

1. CRS (Cell Specific Reference Signal, 셀 특정 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준신호

2. DMRS (Demodulation Reference Signal, 복조 기준 신호): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 실린 정보를 복원하기 위한 채널추정을 수행하는데 이용됨. 한 개의 DMRS port는 이와 연결된 PDSCH layer와 동일한 precoding이 적용되어 전송된다. PDSCH의 특정 layer를 수신하고자 하는 단말은 해당 layer와 연결된 DMRS port를 수신하여 채널 추정을 수행한 후 이를 이용하여 해당 layer에 실린 정보를 복원함.

3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel, 물리 하향 공용 채널): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 데이터 영역(data region)에서 기준 신호(Reference Signal)가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨

4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal, 채널 상태 정보 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호이며, 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.

5. ZP-CSI-RS (Zero Power CSI-RS): CSI-RS가 전송되는 위치에서 실제 신호가 전송되지 않는 것.

6. IMR (Interference Measurement Resource): CSI-RS가 전송되는 위치에 해당하며 상기 도 2에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 중 하나 또는 복수를 IMR로 설정할 수 있음. 단말은 IMR로 설정된 RE들에서 수신되는 모든 신호를 간섭이라고 가정하고 간섭측정을 수행함.

7. 기타 제어채널 (PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH( Physical Downlink Control Channel)): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송

상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 서로 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭 없이 수신될 수 있도록 zero power CSI-RS을 설정할 수 있다. 상기 zero power CSI-RS(muting)는 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호(traffic signal)를 수신한다. LTE-A 시스템에서 zero power CSI-RS(muting)는 또 다른 용어로 muting이라고 불리기도 한다. zero power CSI-RS(muting)의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.

상기 도 2에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 RE를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 zero power CSI-RS(muting)도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 RE에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트수가 2개일 경우 상기 도 2에서 특정 패턴(pattern)의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 zero power CSI-RS(muting)의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 전송이 이루어진다. 즉, zero power CSI-RS(muting)는 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우에는 한 개의 패턴의 일부에만 적용되어 전송될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 zero power CSI-RS(muting)의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.

또한 상기 도 2의 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J는 각각 IMR로 설정될 수도 있다. 특정 단말에게 IMR을 설정할 경우 해당 단말은 설정된 IMR에 속한 RE들에서 수신되는 신호를 간섭 신호(Interference Signal)라고 가정한다. IMR의 용도는 기지국이 단말로 하여금 간섭의 세기를 측정할 수 있도록 하는데 있다. 즉, 단말은 자신에게 설정된 IMR에 속한 RE들에서 수신되는 신호의 세기를 측정하여 간섭의 세기를 측정하는 것이다.

도 3은 IMR의 동작원리를 설명하기 위하여 두 개의 기지국에서 전송되는 최소 단위의 무선자원을 나타내는 도면이다.도 3을 참조하면, 기지국 A는 cell A내에 위치하는 단말에 대하여 전송하는 무선자원의 RE에 IMR C를 설정한다. 또한 기지국 B는 cell B내에 위치하는 단말에 대하여 전송하는 무선자원의 RE에 IMR J를 설정한다.

cell A내에 위치하는 단말들은 기지국 A에서 전송하는 PDSCH를 수신하게 되는데 이를 위하여 기지국 A로 채널 상태 정보를 통보해야 한다. 단말은 상기 채널상태 정보를 생성하기 위해서는 채널의 ( :잡음의 세기 :간섭의 세기 :신호 에너지) 를 측정할 수 있어야 한다. 상기 IMR은 단말이 간섭 및 잡음 세기를 측정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 도 3에서는 기지국 A와 기지국 B가 동시에 전송할 경우 서로에게 간섭을 발생시킨다. 즉, 기지국 B에서 전송되는 신호는 기지국 A로부터 신호를 수신하고 있는 단말에게 간섭으로 작용한다. 또한 기지국 A에서 전송되는 신호는 기지국 B로부터 신호를 수신하고 있는 단말에게 간섭으로 작용한다.

상기 도 3에서 기지국 A는 cell A내에 위치한 단말이 기지국 B가 발생하는 간섭을 측정하도록 IMR C를 해당 단말에게 설정한다. 또한 기지국 A는 IMR C의 위치에서 신호를 전송하지 않는다. 결과적으로 단말이 IMR C에서 수신하는 신호는 기지국 B에서 전송한 신호이다. (300, 310) 즉, 단말은 IMR C에서 기지국 B에서 전송한 신호만을 수신하게 되며 이 신호에 대한 수신세기를 측정하여 기지국 B에서 발생하는 간섭의 세기를 판단할 수 있게 된다. 마찬가지로 기지국 B는 cell B내에 위치한 단말이 기지국 A가 발생하는 간섭을 측정하도록 IMR J를 해당 단말에게 설정한다. 또한 기지국 B는 IMR J의 위치에서 신호를 전송하지 않는다. 결과적으로 단말이 IMR J에서 수신하는 신호는 기지국 A에서 전송한 신호이다. (320, 330)

상기 도 3과 같이 IMR을 이용할 경우 다른 기지국 또는 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있다. 즉 복수의 셀이 공존하는 다중 셀 이동통신 시스템(Multi Cell Wireless System) 또는 분산 안테나 시스템(Distributed antenna system)에서 상기 IMR을 활용하여 인접 셀에서 발생되는 간섭의 세기 또는 인접 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있다. 반면 이와 같은 IMR이 효과적으로 측정할 수 없는 간섭은 MU-MIMO(Multi User - Multiple Input Multiple Output) 간섭의 세기이다.

LTE 시스템에서는 복수의 송수신 안테나를 활용하여 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송을 지원한다. MIMO 전송은 복수개의 송수신 안테나에서 발생되는 순간적인 채널에 맞추어 공간적으로 정보를 다중화하여 전송하는 것이다. MIMO 전송은 한 개의 시간 및 주파수 자원에 복수의 데이터 스트림(data stream)를 공간적으로 다중화하여 보낼 수 있기 때문에 데이터 전송률을 기존의 non-MIMO 전송과 비교하여 몇 배 증가시킬 수 있다. LTE Release 11에서는 최대 8개의 송신안테나와 최대 8개의 수신안테나 사이에서 이루어지는 MIMO 전송을 지원한다. 이와 같은 경우 최대 8개의 data stream을 공간적으로 다중화하여 보낼 수 있게 되며 최대 데이터 전송률을 non-MIMO와 비교하여 8배로 높일 수 있다.

일반적으로 MIMO 전송은 한 개의 단말에게 공간적으로 다중화된 복수개의 data stream을 전송하는 SU-MIMO(Single User - Multiple Input Multiple Output)전송과 복수의 단말에게 동시에 공간적으로 다중화된 복수개의 data stream을 전송하는 MU-MIMO(Multi User - Multiple Input Multiple Output )전송으로 구분된다. SU-MIMO의 동작에서는 공간적으로 다중화된 복수개의 data stream이 한 개의 단말에게 전송되지만 MU-MIMO의 동작에서는 공간적으로 다중화된 복수개의 data stream이 복수의 단말에게 전송된다. MU-MIMO의 동작에서 기지국은 복수의 data stream을 전송하며 각 단말은 기지국이 전송한 복수의 data stream 중 하나 이상의 data stream을 수신하게 된다. 이와 같은 MU-MIMO의 동작은 기지국의 송신안테나가 단말의 수신안테나보다 많을 경우 특히 유용하다. SU-MIMO 전송의 경우 공간적으로 다중화할 수 있는 data stream의 최대 개수가 min(NTx(기지국의 송신안테나 수), NRx(단말의 수신 안테나 수))에 의하여 제한된다. 반면 MU-MIMO의 경우 공간적으로 다중화할 수 있는 data stream의 최대 개수가 min(NTx, NMS(단말의 개수)*NRx)에 의하여 제한된다. 상기 도 3에서 IMR이 다른 eNB 또는 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있는 반면 효과적으로 측정할 수 없는 것은 동일한 eNB 또는 전송 지점 내에서 발생하는 MU-MIMO 간섭의 세기이다.

일반적으로 다중셀 이동통신 시스템에서 단말이 수신하는 신호는 다음과 같은 수학식으로 표현할 수 있다.

<수학식1>

상기 수학식에서

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB 또는 전송지점에서 j번째 단말에게 할당한 송신전력이다. 또한

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB 또는 전송지점과 j번째 단말 사이의 무선채널과 MIMO전송을 위한 안테나 프리코딩 (precoding)이 결합된 결과이다. 또한

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB 또는 전송지점에서 j번째 단말에게 전송한 송신신호이다. 마지막으로

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB 또는 전송지점이 하향링크 자원을 할당한 단말의 집합이다. k번째 eNB 또는 전송지점에서

의 포함된 단말의 수가 1일 경우 해당 eNB 또는 전송지점은 SU-MIMO의 동작으로 신호를 전송하는 것이며

의 크기가 2 이상일 경우 MU-MIMO의 동작으로 신호를 전송하는 것이다. 상기 수학식 1에서 0번째 eNB의 0번째 단말 입장에서 수학식을 다시 정리하면 다음과 같다.

<수학식2>

상기 수학식 2에서 0번째 eNB가 0번째 단말에게 전송한 신호 성분은

이며 다른 eNB에서 발생하는 간섭 성분은

이다. 상기 다른 eNB에서 발생하는 간섭 성분

은 도 3의 IMR을 이용하여 측정할 수 있다. 반면 0번째 eNB가 0번째 단말이 아닌 다른 단말을 위하여 전송하는

는 해당 eNB에서 데이터를 수신한 0번째 단말에게 MU-MIMO 간섭을 발생시킨다. 이와 같은 MU-MIMO interference는 상기 IMR을 이용하여 측정할 수 없다.

MU-MIMO interference를 IMR을 이용하여 측정할 수 없는 이유는 MU-MIMO interference를 발생시키는 eNB에서 IMR에 신호를 전송하지 않기 때문이다. 즉, 상기 도 3에서 IMR의 구동 원리상 eNB A는 MU-MIMO의 동작으로 복수개의 단말에게 신호를 전송하는 경우에 IMR C에 신호를 전송하지 않는다. 이 경우 eNB A의 하향링크에 대한 채널 상태 정보를 결정하는 단말은 IMR C에서 eNB B가 발생시키는 간섭은 효과적으로 측정할 수 있지만 eNB A에서 발생되는 MU-MIMO interference는 측정할 수 없게 된다.

단말이 채널상태 정보를 결정함에 있어서 MU-MIMO interference를 정확하게 측정하지 못 하는 상황에 기지국이 MU-MIMO 전송을 해당 단말을 포함한 복수의 단말에게 송신할 때 최적화되지 못한 시스템 성능을 얻게 된다. 최적화되지 못한 시스템 성능을 얻는 이유는 기지국이 효과적으로 링크 적응 (link adaptation)을 수행하지 못하기 때문이다. 상기 link adaptation이라 함은 단말의 채널상태에 맞는 data rate를 할당하는 것을 의미하는데 LTE와 같은 이동통신 시스템에서는 이를 단말이 전송한 채널상태 정보를 근거로 수행한다. 문제는 단말이 MU-MIMO interference를 측정하지 못함에 따라 기지국에 통보하는 채널상태 정보가 MU-MIMO의 동작으로 전송하는 경우에 적합하지 않게 되며 따라서 효과적인 link adaptation이 이루어지기 힘들다는 점이다.

상기와 같이 채널상태 정보에 MU-MIMO interference의 영향을 반영하지 못하여 성능 저하가 특히 심하게 발생하는 경우는 Massive MIMO 또는 Full Dimension MIMO (FD-MIMO)와 같이 다수의 단말에게 동시에 MU-MIMO 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서다.

Massive MIMO 또는 Full Dimension MIMO는 기지국에서의 송신안테나 개수가 수십에서 수백 개에 달한다. 또한 시스템 성능 향상을 위하여 다중화할 수 있는 data stream의 개수를 종래 LTE 시스템과 비교하여 대폭 증가시켜야 한다. 이와 같은 목적으로 FD-MIMO를 지원하는 이동통신 시스템은 MU-MIMO 전송을 활용하여 동시에 다수의 단말에게 동시전송을 수행할 수 있어야 한다.

도 4는 FD-MIMO 전송을 지원하는 기지국을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 기지국은 다수의 송신안테나의 집합(400)로 구성될 수 있으며, 각 송신안테나(410)를 통하여 복수의 단말에게 신호를 동시에 송신할 수 있다(420, 430).

상기 도 4에서 다수의 송신안테나는 한 예로 2차원적인 평면 구조를 갖는 안테나 패널 (2-D antenna array panel)로 구성될 수 있으며 각 안테나는 410과 같이 다른 안테나들과 파장의 길이의 함수에 해당하는 거리를 가지며 배치된다. 상기 다수의 안테나 집합에 해당하는 400을 이용하여 기지국은 복수의 단말에게 high order MU-MIMO (고차원 다중사용자 MIMO)를 이용하여 송신한다. High order MU-MIMO 전송이라 함은 다수의 기지국 송신안테나를 이용하여 다수의 단말에게 공간적으로 분리된 송신빔을 할당하여 데이터를 송신하는 것이다. High order MU-MIMO는 동일한 시간 및 주파수 자원을 이용하여 이루어지기 때문에 시스템의 성능을 대폭 개선시킬 수 있는 장점이 있다.

도 5는 종래 기술에 따라 eNB가 전송하는 하향링크와 이를 수신한 단말이 다시 채널상태 정보를 전송하는 상향링크를 시간영역에서 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, eNB가 전송하는 하향링크는 IMR를 전송하는 subframe(500, 520, 550)과 CSI-RS를 전송하는 subframe(510, 530, 560)과 aperiodic CSI trigger를 전송하는 subframe(540)을 포함할 수 있으며, UE가 전송하는 상향링크는 periodic CSI를 전송하는 subframe(570, 580)과 aperiodic CSI를 전송하는 subframe(590)을 포함할 수 있다.

도 5에서 eNB는 서브프레임(subframe) 500, 520, 550에서 IMR이 주기적으로 위치하도록 설정한다. 즉, eNB는 단말에게 해당 subframe의 특정 IMR 위치에서 간섭을 측정하도록 상위 시그널링(Signaling)을 이용하여 통보하는 것이다. 이를 통보 받은 단말은 해당 IMR에서 간섭을 측정하여 채널 상태 정보를 생성한다. 또한 eNB는 subframe 510, 530, 560에서 CSI-RS를 전송하며 이를 단말에게 상위 시그널링을 이용하여 통보한다. 이를 통보 받은 단말은 해당 subframe에서 CSI-RS를 수신하여 채널 상태 정보를 생성한다. 일반적으로 채널상태 정보를 생성하기 위해서는

를 측정해야 한다. (N_o :잡음의 세기 I_o :간섭의 세기 E_s :신호 에너지) 단말은 잡음의 세기(N_o) 및 간섭의 세기(I_o)를 IMR을 이용하여 측정하고 신호 에너지(E_s)를 CSI-RS를 이용하여 측정한다. 상기 도 5에서 단말은 IMR에서 측정한 잡음 및 간섭의 세기와 CSI-RS에서 측정한 신호 에너지를 이용하여 채널상태 정보를 생성한다. 상기 채널상태 정보에는 단말이 주기적으로 보고하는 periodic 채널상태 정보와 eNB가 지시할 때에만 단말이 보고하는 aperiodic 채널상태 정보가 있다. Periodic 채널상태 정보는 eNB가 상위 시그널링으로 설정한 주기에 따라 단말이 주기적으로 보고하는 채널상태 정보이다. 반면 aperiodic CSI는 eNB가 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 얻고 싶을 때, eNB은 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링(Uplink Data Scheduling)을 위한 하향링크 제어정보 (DCI, downlink control information)에 포함된 비주기적 피드백 지시자(Feedback Indicator)를 이용하여 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 수행하여 단말에게 요구하는 경우에만 단말이 기지국에 보고하는 일회성의 채널상태 정보이다.

LTE Release 11에서 비주기적 피드백 지시자는 상향링크 DCI format 0 또는 DCI format 4에 포함되며 한 비트 또는 두 비트로 정의된다. 피드백 지시자가 한 비트인 경우에 이 비주기적 피드백 지시자가 ON으로 설정되면 단말은 'serving cell c'에 대한 채널 정보를 PUSCH 비주기적 피드백으로 기지국에 전달한다. 여기서 serving cell c의 의미는 carrier aggregation(CA) 상황에서 DCI가 전송되는 하향링크 component carrier(CC)를 의미한다. 반면에 비주기적 피드백 지시자가 두 비트인 경우에 단말은 하기 표 1-1과 1-2에서 정의된 방법으로 비주기적 피드백을 수행한다.

표 1-1 전송 모드 (Transmission Mode) 10 에서의 두 비트 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)에 대한 비주기적 피드백 수행 방법

표 1-2 전송 모드 (Transmission Mode) 1-9 에서의 두 비트 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)에 대한 비주기적 피드백 수행 방법

표 1-1 과 1-2 에서 'serving cell c'의 의미는 비주기적 피드백 지시자가 한 비트인 경우와 달리 상향링크 스케줄링(Uplink Scheduling)을 위한 DCI에 포함되는 CIF (carrier indication field)가 지시하는 상향링크 CC에 링크된 하향링크 CC를 의미한다. 즉 단말이 '01'로 설정된 비주기적 피드백 지시자를 수신하면 단말은 CIF가 지시하는 상향링크 CC에서 이와 링크된 하향링크 CC의 피드백 정보를 전송할 수 있다. 반면에 단말이 '10' 또는 '11'로 설정된 비주기적 피드백 지시자를 수신하면 단말은 CIF가 지시하는 상향링크 CC에 대하여 상위로 설정된 하향링크 CC에 대한 피드백 정보를 전송하게 된다.

상기 도 5에서 단말이 570, 580에서 기지국에 보고하는 채널상태 정보는 periodic 채널상태 정보에 해당된다. 단말은 570, 580의 채널상태 정보를 생성하는데 있어서 CSI-RS와 IMR에서 신호에너지와 잡음 및 간섭의 세기를 각각 측정한다. 마찬가지로 590의 aperiodic 채널상태 정보를 생성하는 경우에도 CSI-RS와 IMR에서 신호에너지와 잡음 및 간섭의 세기를 각각 측정한다. 종래 기술을 적용할 경우 periodic 채널상태 정보와 aperiodic 채널상태 정보에서 MU-MIMO interference를 측정하지 못함에 따라 FD-MIMO 시스템과 같이 high order MU-MIMO를 운용하는 경우 시스템 성능 저하를 초래할 수 있다.

MU-MIMO interference는 eNB에서 어떤 복수 단말의 조합에게 MU-MIMO 전송을 수행하느냐 여부에 따라 그 크기 및 특성이 달라질 수 있다.

도 6은 subframe 별로 기지국에서 MU-MIMO 전송을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, eNB가 수행하는 MU-MIMO 전송은 k subframe에서

집합에 포함된 j의 단말들에게

의 송신 전력과

의 precoding으로 의 신호를 송신할 수 있다.

도 6에서 eNB는 subframe별로 다른 단말의 조합에 대하여 MU-MIMO 전송을 수행하고 있음을 알 수 있다. 한 예로 subframe 0에서 eNB i는

집합에 포함된 단말들에게 MU-MIMO 전송을 수행한다. 반면 subframe 1에서 eNB i는

집합에 포함된 단말들에게 MU-MIMO 전송을 수행한다. 특정 subframe k에서

에 포함되는 단말은 eNB의 scheduler에 의하며 판단되며 일반적으로 매 subframe마다 바뀔 수 있다. 이와 같이 단말이 바뀔 때마다 단말에 전송되는 신호와 단말별로 적용되는 precoding도 함께 바뀌게 된다. 상기 precoding은 단말에게 신호를 효율적으로 전달하기 위하여 복수개의 안테나에 weight를 최적화시켜서 전송하는 것을 의미한다. 이와 같은 precoding의 한 예로 복수개의 안테나에 weight를 적용하여 단말을 위한 특정 방향으로 beam을 성형할 수 있다.

도 7은 eNB이 subframe에서 복수의 단말에게 MU-MIMO 전송을 수행했을 때 한 개의 단말이 받는 MU-MIMO 간섭을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말 A,B,C,D는 eNB가 전송한 PDSCH신호가 precoding을 거친 후 무선 채널을 통과한 결과를 수신한다. (700, 701, 702, 703)

단말 A는 700과 같이 eNB가 전송한 신호를 수신한다. 상기 도 7에서

는 단말 A를 위하여 eNB가 전송한 PDSCH신호가 precoding을 거친 후 무선채널을 통과하여 단말 A에 수신된 결과이다.

에서

는 precoding과 무선채널의 영향을 표현한 것이다. 상기 도 7에서 단말 A는 자신을 위한 신호

를 받는 과정에서 eNB가 다른 단말 B, C, D에게 송신한 신호 710, 720, 730으로부터 간섭을 받게 된다. 이러한 간섭의 세기를 고려한 정확한 link adaptation이 없을 경우 FD-MIMO와 같이 MU-MIMO 전송을 이용하여 시스템 성능을 향상시키는 이동통신 시스템의 성능은 최적화 되기 힘들다.

FD-MIMO와 같이 high order MU-MIMO가 적용되는 경우 고려해야 할 또 한가지 사항은 동시에 스케쥴링(scheduling)되는 단말의 개수이다. 즉, eNB가 MU-MIMO 전송을 수행할 때 그 대상이 되는 단말은 매 subframe마다 다른 조합의 단말들일 수 있을 뿐만 아니라 그 개수도 다를 수 있다. 즉, 상기 도 6에서 subframe 600에서 eNB가 MU-MIMO 신호를 전송하는 단말의 수는 subframe 610에서 eNB가 MU-MIMO 신호를 전송하는 단말의 수와 다를 수 있다.

일반적으로 eNB는 제한된 송신전력을 이용하여 하향링크 전송을 수행한다. 즉, eNB의 최대송신전력이

이라면 MU-MIMO의 동작으로 복수의 단말에게 송신할 경우

을 해당 단말들에게 배분해야 한다. 이를 효과적으로 수행하기 위해서는 단말이 채널상태정보를 생성하는 과정에서 자신이 기지국 송신전력의 얼마만큼을 할당 받을지에 대한 사전지식이 필요하다. 이와 같은 정보가 없을 경우 단말은 자신이 지원할 수 있는 데이터 전송속도를 정확하게 판단할 수 없게 되며 결과적으로 시스템 성능을 저하시킬 수 있다.

도 8은 eNB가 MU-MIMO의 동작으로 신호를 송신할 때 각 단말에게 할당하는 송신전력과 단말이 채널상태 정보를 생성하기 위하여 측정하는 CSI-RS의 송신전력을 나타내는 도면이다.

도 8에서 단말에게 송신되는 PDSCH는 MU-MIMO의 동작을 이용하여 전송된다. 때문에 eNB의 송신전력이 복수개의 단말들 사이에 배분되어야 한다. 반면 단말이 채널상태정보를 생성하기 위하여 측정하는 CSI-RS는 eNB의 송신전력을 다른 단말과 나눌 필요가 없다. 상기 도 8에서 단말이 PDSCH에 할당된 송신전력이 CSI-RS에 할당된 송신전력의 1/4이라는 것을 모르는 상태에서 채널상태정보를 생성하는 경우 부정확한 채널상태정보를 기지국에 보고하게 되며 결과적으로 MU-MIMO 전송의 성능을 하락시키게 된다.

상기 도 4와 같은 FD-MIMO 시스템의 성능이 최적화되기 위해서는 단말이 eNB에 보고하는 채널상태 정보가 다른 eNB가 발생하는 MU-MIMO 간섭(interference)뿐만 아니라 자신을 위한 PDSCH를 송신하는 eNB에서 발생되는 MU-MIMO 간섭도 고려해야 한다. 이를 위해서는 단말이 채널상태 정보를 생성하는 과정에서 MU-MIMO 간섭을 정확하게 측정하는 방법이 필요하다. 또한 단말은 채널상태 정보를 생성하는 과정에서 eNB가 전송하는 전력 중 자신에게 할당된 전송전력이 얼마인지를 사전에 파악하고 있어야 한다.

본 명세서의 실시 예는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 이와 같은 이동 통신 시스템에서 단말이 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하여 이를 채널상태 정보에 반영하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동통신시스템에서 기지국이 단말의 채널 상태 정보 보고 시 에 간섭을 측정하게 하는 방법 은, 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하기 위한 정보를 설정하는 단계; 상기 설정한 정보를 단말에 전달하는 단계; 및 상기 정보를 기반으로 측정된 간섭을 이용하여 생성된 채널상태 정보를 단말로부터 수신하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따른 이동통신시스템에서 단말의 채널 상태 정보 보고 시에 간섭을 측정하는 방법은, 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하기 위한 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 정보를 기반으로 간섭을 측정하는 단계; 상기 측정된 간섭을 이용하여 채널상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성한 채널상태 정보를 기지국으로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따른 이동통신시스템에서 단말의 채널 상태 정보 보고 시에 간섭을 측정하게 하는 기지국은 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하기 위한 정보를 설정하고, 상기 설정한 정보를 단말에 전달하고, 상기 정보를 기반으로 측정된 간섭을 이용하여 생성된 채널상태 정보를 단말로부터 수신하는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 다른 실시 예에 따른 이동통신시스템에서 채널 상태 정보 보고 시에 간섭을 측정하는 단말은, 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하기 위한 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 정보를 기반으로 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭을 이용하여 채널상태 정보를 생성하고, 상기 생성한 채널상태 정보를 기지국으로 전달하는 것을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 명세서의 실시 예에 따르면 이동 통신 시스템에서 단말이 다중 사용자 기반의 멀티 입출력 시스템(MU-MIMO)에서 단말이 다른 eNB가 발생하는 MU-MIMO 간섭뿐만 아니라 자신을 위한 PDSCH를 송신하는 eNB에서 발생되는 MU-MIMO의 간섭도 고려하여 이를 채널 상태 정보에 반영할 수 있게 된다. 이러한 단말의 반영 기술에 따라 단말의 채널 상태에 맞는 data rate를 할당(link adaptation)하게 되어 최적화된 시스템 성능을 얻을 수 있다.

도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 나타내는 도면이다.
도 3은 IMR의 동작원리를 설명하기 위하여 두 개의 기지국에서 전송되는 최소 단위의 무선자원을 나타내는 도면이다.
도 4는 FD-MIMO 전송을 지원하는 기지국을 나타내는 도면이다.
도 5는 종래 기술에 따라 eNB가 전송하는 하향링크와 이를 수신한 단말이 다시 채널상태 정보를 전송하는 상향링크를 시간영역에서 나타내는 도면이다.
도 6은 subframe 별로 기지국에서 MU-MIMO 전송을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 eNB이 subframe에서 복수의 단말에게 MU-MIMO 전송을 수행했을 때 한 개의 단말이 받는 MU-MIMO 간섭을 나타내는 도면이다.
도 8은 eNB가 MU-MIMO의 동작으로 신호를 송신할 때 각 단말에게 할당하는 송신전력과 단말이 채널 상태 정보를 생성하기 위하여 측정하는 CSI-RS의 송신전력을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 채널 상태 정보 보고를 하는 방법과 그 예시를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명에 따라 단말에게 MU-CSI report를 지시하는 기지국의 동작을 설명한 도면이다.
도 18은 본 발명에 따라 기지국에게 MU-CSI report 하는 단말의 동작을 설명한 도면이다.
도 19는 본 발명에 따라 기지국 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 20은 본 발명에 따라 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 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.

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.

또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

<MU-MIMO 간섭측정 방법>

본 발명에서는 단말이 MU-MIMO 전송을 위한 채널상태 정보를 생성할 때 MU-MIMO 간섭을 측정하기 위한 수단으로 새로운 간섭측정 방법을 제안한다. 상기 MU-MIMO 간섭은 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 의미한다. LTE Release 11 에서 CoMP(Coordinated Multi- Point transmission and reception)가 가능한 시스템은 복수의 TP(Transmisson Point)들의 송수신을 제어하는 중앙 집중형 제어기를 통해서 단말에 CSI-Process를 설정한다. 이러한 CSI-process들을 이용하여 협력 통신을 통해 단말은 하향링크 데이터를 받는 기지국들과의 무선 채널에 대한 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator)등의 무선 채널 상태 리포트를 4개까지 지원한다. 단말은 기지국이 설정한 각 CSI-Process에 따라 기지국과 약속된 방법으로 지정된 CSI-RS에 해당하는 채널에 대하여 기지국에 채널 상태 정보(CSI)를 송신한다. 이 때, 단말은 하나의 CSI-Process당 하나의 CSI-RS와 IMR을 할당하여, 신호를 수신하는 채널과 간섭 신호의 세기에 대한 정보를 파악할 수 있으며, 이러한 CSI-RS 와 IMR은 하나의 단말에 3개까지 설정 가능하다.

본 발명에서 제안하는 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭(MU-MIMO 간섭)을 측정하여 채널 상태를 피드백 하게 하기 위하여 설정한 정보 중에 하나인 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법은 다음과 같다.

·CSI-Process별 IMR 정의 방법 1: 하나의 IMR에 해당하는 시간 및 주파수 자원을 단말의 간섭을 측정하기 위하여 정의.

·CSI-Process별 IMR 정의 방법 2: 복수개의 IMR에 해당하는 시간 및 주파수 자원을 단말의 간섭을 측정하기 위하여 정의.

본 발명에서 제안하는 하나의 IMR에 해당하는 시간 및 주파수 자원을 단말에 간섭을 측정하기 위하여 정의하는 방법(CSI-Process별 IMR 정의 방법 1)은 기지국이 기존 LTE Release 11에서와 마찬가지로 단말에 하나의 CSI-Process에 하나의 IMR을 정의하여 MU-MIMO 간섭을 측정하는 방법이다. 본 발명에서 제안하는 각각의 CSI-Process 별로 IMR을 하나씩 정의할 때 MU-MIMO 간섭을 측정하는 방법은 다음과 같다. 본 발명에서 제안하는 단말의 간섭을 측정하기 위하여 정의된 하나의 IMR을 이용하여 측정하는 간섭은 상기 단말 이외의 단말로 전달되어 상기 단말의 간섭에 해당하는 신호를 추가 또는 상기 단말의 수신해야 할 신호를 제거하는 방법으로 생성될 수 있다.

·하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1: 다른 단말의 간섭에 해당하는 신호를 추가하여 간섭을 측정.

·하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2: 단말 스스로가 수신해야 할 신호를 제거하여 간섭을 측정.

·하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 3: 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1과 2를 혼용하여 간섭을 측정.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 다른 단말로 전달되어 단말의 간섭에 해당하는 신호를 추가하여 간섭을 측정하는 방법(하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다.

도 9에서 eNB는 IMR A (900)에 신호를 전송하지 않는다. eNB에서 IMR A에 신호를 송신하지 않았기 때문에 단말이 IMR A에서 수신할 수 있는 신호는 다른 eNB에서 송신한 신호뿐이다. 즉, IMR A를 이용하여 단말은 인접 eNB에서 발생한 간섭만을 측정할 수 있다. 이 때, eNB가 특정 집합

에 속한 단말들에 대한 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때에 대한 채널상태 정보를 필요로 할 경우 즉, eNB는 M번째 단말에게 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때의 간섭인

와 같은 신호를 간섭으로 하여 채널 정보를 생성하게 하고자 한다.

상기

에서

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB가 j번째 단말에게 할당한 송신전력이며

는 k번째 subframe에서 i번째 eNB가 j번째 단말을 위하여 적용한 precoding이다. 마지막으로

는 eNB가 단말로 하여금 간섭측정을 수행하도록 전송하는 신호로 단말 별로 서로 다른 sequence가 전송된다. 한 예로,

는 단말 별로 고유의 scrambling sequence가 될 수 있으며 단말은 자신에게 어떤 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)가 적용되었는지 기지국으로 사전에 통보 받거나 약속된 방법을 이용하여 판단할 수 있다.

다른 단말로 전달되어 단말의 간섭에 해당하는 신호를 추가하여 간섭을 측정하는 방법(하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)에서의 단말은 상기와 같이 인접 eNB에서 발생한 간섭만을 측정하고 있는 상태에서 MU-MIMO 간섭을 측정하기 위하여 모의 간섭 (emulated interference)를 생성하여 MU-MIMO 간섭을 측정 후 채널상태 정보를 생성한다. 이를 위하여 eNB와 단말은 해당 단말이 속한 단말의 집합에 대한 프리코더(precoder)의 집합을 알고 있다고 가정한다. 예를 들어 상기에서 언급한 바와 같이 M번째 단말에게 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때의 간섭인

와 같은 신호를 간섭으로 하여 채널 정보를 생성하게 하고자 할 경우,

와 같은 precoder의 집합을 eNB와 단말이 공유할 수 있다. 이와 같은 과정은 이러한 precoder의 집합을 미리 표준에 정의해 놓거나 RRC (Radio Resource Control) 혹은 L1 시그널링을 통하여 가능하다. 단말은 주어진 precoder의 집합을 이용하여 해당 단말이 사용할 precoder인

을 제외한 precoder들인

에 해당하는 precoder들로 전송되었을 때의 모의 간섭을 생성할 수 있다. 이 때, 각각의 송신전력

와 sequence

는 해당 단말과 동일하다고 가정하여 CSI-RS를 통해 파악할 수 있다. 이를 통해

와 같은 신호를 모의 간섭으로 생성하여 채널 정보상태 정보를 생성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 단말 스스로가 수신해야 할 신호를 제거하여 간섭을 측정 하는 방법(하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다.

도 10에서 eNB는 IMR A (1000)에

에 속한 모든 단말들에 대한 신호를 전송한다. 따라서, 단말은 IMR A에서 해당 단말이 수신하여야 할 신호와 다른 단말에게 송신되어야 할 간섭에 해당하는 신호를 모두 수신한다. 따라서, IMR A를 이용하여 정확한 다중 사용자 간섭(MU-MIMO Interference)을 측정하여 채널 정보를 생성하기 위해서 단말은 해당 단말을 위해 전송되는 신호 성분을 수신 신호에서 제거하여야 정확한 MU-MIMO Interference 을 측정할 수 있다.

하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1과 마찬가지로 eNB가 특정 집합

이 때, 단말은 IMR A에서

를 수신하여 MU-MIMO 간섭을 측정한다. 이 때 해당 단말은 IMR A에서 수신한 신호가 다른 단말을 위한 신호뿐만 아니라 자신을 위한 신호도 존재한다는 것을 사전에 약속하거나 혹은 적절한 절차를 통해 인지하고 이를 제거하는 과정이 필요하다. 만일 단말이 IMR A에서 수신된 신호에서 자신을 위한 신호를 제거하지 않을 경우 해당 단말이 필요로 하는 신호 성분이 간섭으로 간주되어 MU-MIMO 간섭이 왜곡되어 측정될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 단말은 IMR A에서 수신한 신호에서 자신을 위한 신호를 제거해야만 정확한 MU-MIMO 간섭을 측정할 수 있다. 이를 위해서 단말은 자신의 신호를 먼저 판단하고 이를 IMR A에서 제거해야만 한다. 한 예로 M 번째 단말의 경우 다음의 수학식과 같이 수신신호를 처리하여 채널상태 정보를 생성해야 한다.

<수학식3>

MU-MIMO 간섭신호:

이를 위해서는 M 번째 단말은

,

에 대한 정보를 필요로 한다. 즉, 단말은 기지국이 자신에게 할당한 송신전력(

), precoding과 무선채널의 영향(

), 전송한 신호(

)를 고려하여 자신을 위한 수신신호 성분을 추정하고 이를 IMR type B에서 수신된 신호에서 제거해야 한다. 본 발명에서는 단말이 자신의 수신신호 성분을 제거하는데 가정하는

,

를 각각

,

이라고 명명한다.

상기

,

중에서

은 단말과 eNB 사이에 약속된 값을 이용한다. 한 예로 단말별로 스크램블링 시퀀스 (scrambling sequence)를 다르게 결정하는 것이다. LTE/LTE-A 시스템에서 scrambling sequence를 발생시킬 때 어떤 초기상태를 시퀀스(sequence) 발생기에 적용하느냐에 따라 다른 값이 시퀀스 발생기에서 생성된다. 일반적으로 스크램블링(scrambling)은 신호를 무작위화(randomization) 시키는 효과가 있다. 때문에 상기에서와 같이 IMR A에 복수의 단말에 대한 신호를 합쳐서 전송하는 경우 해당 단말들 별로 다른 scrambling sequence가 전송되도록 하는 것이 유리하다. 이를 위해서는 단말 별로 초기상태를 자신의 RNTI (Radio Network Temporary Identity) 값에 따라 설정하도록 하는 것을 본 발명에서 제안한다. 상기 RNTI라 함은 eNB가 단말 별로 설정하는 값으로 단말을 구분하는 용도로 LTE/LTE-A 시스템에서 활용된다. 이와 같이 eNB와 단말이 사전에 약속된 시퀀스를 이용할 경우

는

와 동일하게 된다.

상기에서 언급한 바와 같이

는 복수의 안테나를 기지는 기지국이 단말을 위하여 적용한 precoding과 이 precoding이 적용되어 전송된 신호가 무선채널을 통과된 결과이다. 즉,

은 precoding과 무선채널의 영향을 포함하고 있는 것이다. 이를 감안하여 상기

,

중에서

은 단말이 eNB에 보고한 PMI(Precoding Matrix Indicator)가 적용되었다는 가정하에 단말에서 판단한다. 즉, 단말이 자신이 eNB에 보고한 PMI 값에 따라 eNB가 precoding을 적용하였다고 가정하고 이를 자신이 최근에 CSI-RS를 수신하여 채널 추정(channel estimation)을 통하여 얻은 채널 추정치와 결합하여 를 판단한다. 일반적으로 CSI-RS를 수신하여 channel estimation을 통하여 얻은 채널 추정치는 단말이 MU-MIMO 간섭을 측정하기 이전에 발생하여 약간의 오류가 있을 수 있다. 하지만 단말이 채널상태 정보를 생성하는 데는 충분한 정확성을 제공할 수 있다. 또한, 상기와 유사한 방법을 이용하여 함께 공동 스케쥴링(co-scheduling) 되지 않는 단말의 신호 또한 간섭에서 제거할 수 있다.

상기

,

중에서

는 기지국에서 단말에게 통보되는 정보이다. 기지국은 단말에게 상위 또는 물리계층 시그널링(higher or physical layer signalling)을 이용하여 CSI-RS를 전송하는데 사용 된 송신전력과 IMR A에 한 개의 단말에 대한 신호를 송신하는데 이용하는 송신전력의 비율을 통보한다. 즉, eNB는 단말에게 i 번째에서 간섭측정을 위하여 M번째 단말에게 할당하는 송신전력

와 해당 eNB에서 전송하는 CSI-RS를 위한 송신전력

사이의 비율을 통보한다. 한 예로 eNB는 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16의 값 중 하나를 와 의 비율로 통보하는 것이다. 단말은 와 의 비율로 1/8을 수신할 경우 CSI-RS에 실린 송신전력의 1/8이 IMR A에 전송되는 자신의 신호에 실린다고 가정한다. 이와 마찬가지 방법으로 eNB는 단말에게 몇 개의 단말에 대한 MU-MIMO 전송이 이루어지는지를 통보하고 단말은 그 수의 역수를

와

의 비율로 가정한다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1과 2를 혼용하여 간섭을 측정하는 방법(하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 3)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다.

도 11에서 eNB는 IMR A (1100)에 M번째 단말이 받아야 할 신호와 함께

에 속한 단말 일부에 대한 신호를 전송한다. 따라서, 단말은 IMR A에서 해당 단말이 수신하여야 할 신호와 다른 단말에게 송신되어야 할 간섭에 해당하는 신호 일부를 수신한다. 따라서, IMR A를 이용하여 정확한 다중 사용자 간섭(MU-MIMO Interference)을 측정하여 채널 정보를 생성하기 위해서 단말은 해당 단말을 위해 전송되는 신호 성분을 수신 신호에서 제거하고 추가적인 다중 사용자 간섭을 고려하여야만 정확한 다중 사용자 간섭을 측정할 수 있다.

하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1, 2와 마찬가지로 eNB가 특정 집합

이 때, 단말은 IMR A에서

를 수신하여 MU-MIMO 간섭을 측정한다. 이 때 해당 단말은 IMR A에서 수신한 신호가 단말을 위한 신호뿐만 아니라 자신을 위한 신호도 존재하며, 추가적인 다중 사용자 간섭을 생성하여 고려 하여야 한다는 것을 사전에 약속하거나 혹은 적절한 절차를 통해 인지하고 이를 추가 및 제거하는 과정이 필요하다. 단말이 IMR A에서 수신된 신호에서 자신을 위한 신호를 제거하고 추가적인 사용자 간섭에 대하여 고려하지 않을 경우 해당 단말이 필요로 하는 신호 성분이 간섭으로 간주되고 간섭으로 존재하는 일부 사용자들의 간섭이 고려되지 않아 MU-MIMO 간섭이 왜곡되어 측정될 수 있다.

<수학식4>

MU-MIMO 간섭신호:

이를 위해서 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1, 2와 마찬가지로 M 번째 단말은

,

와

,

에 대한 정보를 필요로 한다. 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1과 마찬가지로

과 같은 precoder의 집합을 eNB와 단말이 공유할 수 있다. 이와 같은 과정은 이러한 precoder의 집합을 미리 표준에 정의해 놓거나 RRC (Radio Resource Control) 혹은 L1 시그널링(signalling)을 통하여 가능하다. 단말은 주어진 프리코더(precoder)를 이용하여 수신된 간섭에 포함되지 않은 precoder인

와 sequence

,

와 같은 신호를 모의 간섭으로 생성하여 채널 정보상태 정보를 생성할 수 있다. 이 때, 본 예시에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 간섭으로 설명하였으나, 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1과 마찬가지로 복수의 단말의 신호를 모의 간섭으로 생성할 수 있다.

또한, 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2와 마찬가지로 기지국이 자신에게 할당한 송신전력(

), precoding과 무선채널의 영향(

), 전송한 신호(

)를 고려하여 자신을 위한 수신신호 성분을 추정하고 이를 IMR A에서 수신된 신호에서 제거해야 한다. 상기의 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2에서 설명한 바와 같이 eNB와 단말이 사전에 약속된 시퀀스(sequence)를 이용할 경우

을 이용할 수 있다. Precoder의 경우에도 상기에서 언급한 바와 마찬가지로

은 단말이 자신이 eNB에 보고한 PMI 값에 따라 eNB가 precoding을 적용하였다고 가정하고 이를 자신이 최근에 CSI-RS를 수신하여 채널 추정(channel estimation)을 통하여 얻은 채널 추정치와 결합하여

를 판단할 수 있다. 상기의 예시와 마찬가지로 일반적으로 CSI-RS를 수신하여 channel estimation을 통하여 얻은 채널 추정치는 단말이 MU-MIMO 간섭을 측정하기 이전에 발생하여 약간의 오류가 있을 수 있지만 단말이 채널상태 정보를 생성하는 데는 충분한 정확성을 제공할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 CSI-Process별 IMR 정의 방법 2는 eNB가 기존 LTE Release 11에서와 달리 단말에 하나의 CSI-Process에 복수개의 IMR을 정의하여 MU-MIMO 간섭을 측정하는 방법이다. 다시 말해, 기존에는 하나의 CSI-RS와 하나의 IMR 자원을 이용하여 채널 상태를 보고하였던 반면에, 새로운 CSI-Process 에서는 하나의 CSI-Process는 기존과 달리 하나의 CSI-RS와 복수개의 IMR 자원을 통해 정의되며, CSI-RS와 복수개의 IMR 자원을 조합하여 다양한 채널 상황에 대하여 채널 상태를 보고하는 것이 가능하다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 채널 상태 정보 보고를 하는 방법과 그 예시를 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 하나의 CSI-Process에 하나의 CSI-RS와 복수개의 IMR을 포함할 수 있으며, CSI-Process마다 CSI-RS와 IMR의 조합을 달리하여 채널 상태 정보 보고를 할 수 있다..

1200은 하나의 CSI-RS와 복수개의 IMR을 포함하는 CSI-Process를 예시한 것이다. 1200의 CSI-Process는 하나의 CSI-RS와 세 개의 IMR(1201, 1202, 1203)으로 구성되어 있다. 본 예시에서는 세 개의 IMR로 구성되어 있지만, 실제 사용에서 IMR의 개수는 세 개가 아닌 두 개 이상의 어떤 수로 설정하는 경우를 모두 포함한다. 1204의 report example 1은 1200의 CSI-Process가 정의되어 있다고 가정할 때, 이러한 CSI-Process를 이용하여 CSI-RS를 신호로 가정하고, IMR1(1205)의 파워를 간섭으로 가정하여 채널 상태를 보고하는 경우를 나타낸 것이다. 1206의 report example 2는 1200의 CSI-Process가 정의되어 있다고 가정할 때, 이러한 CSI-Process를 이용하여 CSI-RS를 신호로 가정하고, IMR2(1207)와 IMR3(1208)의 파워를 간섭으로 가정하여 채널 상태를 보고하는 경우를 나타낸 것이다. 마찬가지로, 1309의 report example 3은 1200의 CSI-Process가 정의되어 있다고 가정할 때, 이러한 CSI-Process를 이용하여 CSI-RS를 신호로 가정하고, 모든 IMR1,2,3(1210, 1211, 1212)의 파워를 간섭으로 가정하여 채널 상태를 보고하는 경우를 나타낸 것이다.

이와 같이 하나의 CSI-Process에 복수개의 IMR을 설정하게 할 경우 다양한 경우의 수를 고려하여 채널 상태를 보고하도록 할 수 있다. 본 예시의 경우는 다양한 조합에 대한 경우의 수 중 하나의 IMR, 두 개의 IMR, 세 개의 IMR을 사용하여 채널 상태 정보 보고를 할 경우에 대하여 대표적인 경우를 도시한 것이며, 본 발명에서는 도시된 예시들 뿐만 아니라 하나의 CSI-RS와 복수 개의 IMR을 사용하여 채널 상태를 보고하는 모든 경우의 수를 포함한다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 복수개의 IMR에 해당하는 시간 및 주파수 자원을 단말에 간섭을 측정하기 위하여 정의하는 방법(CSI-Process별 IMR 정의 방법 2)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 복수의 IMR에 송신할 수 있다.

도 13에서 eNB는 하나의 CSI-Process에 복수 개의 IMR을 이용하여 간섭을 측정한다. eNB가 특정 집합

에 속한 단말들에 대한 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때, 해당 집합

를 복수 개로 나누어

,

, …,

와 같은 부분 집합의 형태로 정의할 수 있다. 이 때, i는 전송이 이루어진 단말들을 나누는 부분 집합의 수이다. 이러한 부분 집합을 나누는 기준은 다양한 기준이 될 수 있으며, 공동 스케쥴링(co-scheduling) 되었을 때 서로에게 간섭이 적게 나타나는 단말들을 하나의 부분 집합으로 포함하고, 간섭이 많이 나타나는 단말들을 다른 부분 집합으로 나누는 것이 하나의 예가 될 수 있으며, 반대로 간섭이 적게 나타나는 단말들을 다른 부분 집합으로 나누고, 많이 나타나는 단말들을 묶어 하나의 부분 집합으로 포함할 수도 있다. 또한, 각각의 부분 집합은 집합의 원소가 되는 단말들의 교집합이 존재하지 않도록 구성될 수도 있으며, 반대로 어느 정도의 교집합이 존재하도록 구성될 수도 있다. 상기의 예시에서는 IMR A(1300), IMR B(1310), IMR C(1320)의 세 개의 IMR을 하나의 CSI-Process에 포함하는 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 세 개 뿐만 아니라 복수 개의 IMR이 하나의 CSI-Process에 포함되는 모든 경우에 대하여 적용 가능하며, 부분 집합의 수 I 와 CSI-Process 당 IMR의 개수가 동일하게 되어 있지만, 다르게 운용하는 것 또한 가능하다.

상기 도 13과 같이 본 발명에서 제안하는 각각의 CSI-Process별 IMR 정의 방법 2를 이용하여 MU-MIMO 간섭을 측정하는 방법은 다음과 같다. 본 발명에서 제안하는 단말의 간섭을 측정하기 위하여 정의된 복수 개의 IMR을 이용하여 간섭을 측정하는 방법은 복수의 IMR에서 적어도 하나의 IMR을 선택하는 것을 포함할 수 있다.

·복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1: 복수 개의 IMR 중 하나의 IMR을 선택하여 간섭을 측정 후 채널 정보를 생성

·복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2: 복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 선택하여 간섭을 측정 후 채널 정보를 생성

도 14은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 복수 개의 IMR 중 하나의 IMR을 선택하여 간섭을 측정 하는 방법(복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다..

도 14에서 eNB는 하나의 CSI-Process에 복수 개의 IMR을 이용하여 간섭을 측정한다. 상기의 예시에서 eNB는 MU-MIMO 전송시의 간섭을 측정하기 위하여 도 14에 위치한 각각의 IMR (1400, 1410, 1420)에 주파수 및 시간 자원을 분리해서 단말들을 집합

,

에 속한 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때 그 집합에 속한 단말들의 부분 집합에 대한 간섭 신호를 송신한다. 상기 도 14의 예시에서 설명의 편의를 위해 특정 집합

에는 단말 1, 단말 2, 단말 3이 포함되고, 부분 집합

,

에는 각각 단말 2, 3, 단말 1, 3 그리고 단말 1, 2가 포함된다고 가정한다. 상기에서 설명한 바와 같이 실제 실시 예에서는 부분 집합의 설정이 꼭 이와 동일하여야 할 필요는 없다. 이 때, eNB가 단말 1이 단말 2, 3과 co-scheduling 되었을 때에 대한 채널상태 정보를 필요로 할 경우 즉, eNB는 단말 2, 3에 해당하는 간섭을 고려하여 단말 1에게 해당 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때의 간섭인

를 송신하는 IMR A(1300)를 간섭으로 하여 채널 정보를 생성하도록 한다. 이와 마찬가지로 eNB는 단말 2와 단말 3에게는 IMR B(1310)과 IMR C(1320)의 신호를 간섭으로 채널 정보를 생성하도록 함으로써 MU-MIMO 동작에 필요한 간섭

와

에 기반한 채널 정보를 얻을 수 있다. 이러한 복수 개의 IMR 중 하나의 IMR을 선택하여 간섭을 측정 하는 방법(복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)을 이용하여 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 얻는 방법의 경우 하나의 CSI-process에 포함되는 IMR이 많으면 많을수록 더 많은 경우의 다중 사용자 환경에 대하여 채널 정보를 얻을 수 있기 때문에 채널 정보의 정확성 면에서 유리할 수 있다. 하지만, IMR을 많이 설정하는 것은 설정에 따르는 오버헤드(overhead)가 따르며 또한 IMR 자원을 할당하여야 하기 때문에 자원 활용 면에서도 효율적이지 못하다. 또한, LTE Rel. 11 단말의 경우 한 단말에 설정 가능한 IMR의 수를 3개까지로 제한하기 때문에 표준 측면에서도 제약이 있다. 따라서, 이러한 시간 및 주파수 자원의 제약과 설정 overhead의 효율성을 보완하기 위하여 대표적인 간섭을 IMR로 송신하여 선택하고, 상기에서 설명한 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1, 2, 3과 마찬가지로 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 생성함에 있어 해당 단말의 신호 성분을 간섭에서 제외하거나 IMR에 포함되지 않는 경우에 해당하는 단말의 신호 성분을 간섭으로 만들어 포함하거나 혹은 IMR에 포함되었으나 co-scheduling되지 않는 단말의 간섭 성분을 간섭에서 제거하여 사용하는 경우가 함께 적용될 수 있다.

복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 선택하여 간섭을 측정하는 방법(복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2)을 이용하여 복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 선택하여 간섭을 측정 후 채널 정보를 생성하는 경우 다음과 같은 방법을 이용하여 복수 개의 IMR을 선택하고 간섭을 측정할 수 있다.

·복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1: 복수 개의 IMR의 간섭을 포함하여 간섭을 측정

·복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2: 복수 개의 IMR의 간섭을 제거하여 간섭을 측정

·복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 3: 복수 개의 IMR의 간섭을 각각 포함 혹은 제거하여 간섭을 측정

도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 15를 참조하면 본 발명에서 제안하는 복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR의 간섭을 포함하여 간섭을 측정하는 방법(복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다.

도 15에서 eNB는 하나의 CSI-Process에 복수 개의 IMR을 이용하여 간섭을 측정한다. 상기의 예시에서 eNB는 MU-MIMO 전송시의 간섭을 측정하기 위하여 도 15에 위치한 각각의 IMR (1500, 1510, 1520)에 주파수 및 시간 자원을 분리해서 단말들을 집합

,

에 속한 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때 그 집합에 속한 단말들의 부분 집합에 대한 간섭 신호를 송신한다. 상기 도 15의 예시에서 설명의 편의를 위해 특정 집합

에는 단말 1, 단말 2, 단말 3이 포함되고, 부분 집합

,

에는 각각 단말 1, 단말 2 그리고 단말 3이 포함된다고 가정한다. 상기에서 설명한 바와 같이 실제 실시 예에서는 부분 집합의 설정이 꼭 이와 동일하여야 할 필요는 없다. 이 때, eNB가 단말 1이 단말 2, 3과 co-scheduling 되었을 때에 대한 채널상태 정보를 필요로 할 경우 즉, eNB는 단말 2, 3에 해당하는 간섭을 단말 1이 고려하여 해당 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때의 간섭을 만들어 함께 고려하도록 할 수 있다. 이 때, 해당 IMR B와 IMR C의 간섭을 함께 고려할 경우 하기 수학식 5과 같이 단말 2와 3에 해당하는 간섭을 생성할 수 있다.

<수학식5>

MU-MIMO 간섭신호:

단말 2와 3의 경우에도 마찬가지로 각각 IMR A와 IMR C, IMR A와 IMR B의 간섭을 함께 고려하여 각각 단말 1, 3과 단말 1, 2에 해당하는 간섭인

와

를 계산하고 이를 바탕으로 하여 채널 정보를 생성하도록 한다. 이러한 복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR의 간섭을 포함하여 간섭을 측정하는 방법 (복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1)을 이용하여 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 얻는 방법의 경우 하나의 CSI-process에 포함되는 IMR이 많으면 많을수록 더 많은 경우의 다중 사용자 환경에 대하여 채널 정보를 얻을 수 있기 때문에 채널 정보의 정확성 면에서 유리할 수 있다. 하지만, IMR을 많이 설정하는 것은 설정에 따르는 overhead가 따르며 또한 IMR 자원을 할당하여야 하기 때문에 시간 및 주파수 자원 활용 측면에서도 효율적이지 못하다. 또한, LTE Rel. 11 단말의 경우 한 단말에 설정 가능한 IMR의 수를 3개까지로 제한하기 때문에 표준 측면에서도 제약이 있다. 따라서, 이러한 시간 및 주파수 자원의 제약과 설정 overhead의 효율성을 보완하기 위하여 대표적인 간섭을 IMR로 송신하여 선택하고, 상기에서 설명한 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1, 2, 3과 마찬가지로 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 생성함에 있어 해당 단말의 신호 성분을 간섭에서 제외하거나 IMR에 포함되지 않는 경우에 해당하는 단말의 신호 성분을 간섭으로 만들어 포함하거나 혹은 IMR에 포함되었으나 co-scheduling되지 않는 단말의 간섭 성분을 간섭에서 제거하여 사용하는 경우가 함께 적용될 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 단말의 서빙 기지국이 다중 사용자 장치에게 전송한 신호로 인해 발생한 간섭을 측정하게 하기 위하여 하나의 CSI-Process에 해당하는 IMR을 할당하는 방법을 나타내는 도면이다.

도 16을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 복수 개의 IMR의 간섭을 제거하거나 제거와 포함을 동시에 하여 간섭을 측정하는 방법(복수 개의 IMR 중 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2와 3)에 의해 eNB가 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 단말들에게 PDSCH를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 IMR에 송신할 수 있다.

도 16에서 eNB는 하나의 CSI-Process에 복수 개의 IMR을 이용하여 간섭을 측정한다. 상기의 예시에서 eNB는 MU-MIMO 전송시의 간섭을 측정하기 위하여 도 16에 위치한 각각의 IMR (1600, 1610, 1620)에 주파수 및 시간 자원을 분리해서 단말들을 집합

,

에 속한 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때 그 집합에 속한 단말들의 부분 집합에 대한 간섭 신호를 송신한다. 상기 도 16의 예시에서 설명의 편의를 위해 특정 집합

에는 단말 1, 단말 2, 단말 3이 포함되고, 부분 집합

,

에는 각각 단말 1, 단말 2 그리고 단말 3이 포함된다고 가정한다. 상기에서 설명한 바와 같이 실제 실시 예에서는 부분 집합의 설정이 꼭 이와 동일하여야 할 필요는 없다. 이 때, eNB가 단말 1이 단말 2, 3과 co-scheduling 되었을 때에 대한 채널상태 정보를 필요로 할 경우 즉, eNB는 단말 2, 3에 해당하는 간섭을 단말 1이 고려하여 해당 MU-MIMO 전송이 이루어졌을 때의 간섭을 만들어 함께 고려하도록 할 수 있다. 이 때, IMR A(1600)의 간섭에서 IMR B(1610)의 간섭을 제거하여 고려할 경우 하기 수학식 6과 같이 단말 2와 3에 해당하는 간섭을 생성할 수 있다.

<수학식6>

MU-MIMO 간섭신호:

단말 2의 경우에도 마찬가지로 IMR A(1600)에서 IMR C(1620)의 간섭을 제거하여 고려하여 각각 단말 1, 3 에 해당하는 간섭을 고려하여 를 계산하고 이를 바탕으로 하여 채널 정보를 생성하도록 한다. 그러나, 이 경우 IMR A(1600)에서 IMR B(1610)와 IMR C(1620)의 간섭을 제거하여 계산하는 것 만으로는 모든 경우에 따라 해당 간섭을 생성할 수 없으며, 따라서 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 3을 이용하여 복수 개의 IMR을 각각 간섭을 포함하고 제거하는 것이 포함된 방법이 필요하다. 이와 같은 방식으로 IMR B(1610)와 IMR C(1620)의 간섭을 고려하여 채널 상태 정보를 생성할 경우 아래 수학식 7과 같다.

<수학식7>

MU-MIMO 간섭신호:

이러한 복수 개의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 2와 3을 이용하여 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 얻는 방법의 경우 하나의 CSI-process에 포함되는 IMR이 많으면 많을수록 더 많은 경우의 다중 사용자 환경에 대하여 채널 정보를 얻을 수 있기 때문에 채널 정보의 정확성 면에서 유리할 수 있다. 하지만, IMR을 많이 설정하는 것은 설정에 따르는 오버헤드(overhead)가 따르며 또한 IMR 자원을 할당하여야 하기 때문에 시간 및 주파수 자원 활용 측면에서도 효율적이지 못하다. 또한, LTE Rel. 11 단말의 경우 한 단말에 설정 가능한 IMR의 수를 3개까지로 제한하기 때문에 표준 측면에서도 제약이 있다. 따라서, 이러한 시간 및 주파수 자원의 제약과 설정 overhead의 효율성을 보완하기 위하여 대표적인 간섭을 IMR로 송신하여 선택하고, 상기에서 설명한 하나의 IMR을 이용한 간섭 측정 방법 1, 2, 3과 마찬가지로 MU-MIMO 동작에 필요한 채널 정보를 생성함에 있어 해당 단말의 신호 성분을 간섭에서 제외하거나 IMR에 포함되지 않는 경우에 해당하는 단말의 신호 성분을 간섭으로 만들어 포함하거나 혹은 IMR에 포함되었으나 co-scheduling되지 않는 단말의 간섭 성분을 간섭에서 제거하여 사용하는 경우가 함께 적용될 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 CSI-Process별 IMR 정의 방법 1을 이용하여 간섭을 측정하기 해서는 간섭에 해당하는

에 대한 정보와 해당 단말의 신호에 해당하는

에 대한 정보가 필요하다. 이 때, 상기에서 설명한 바와 같이

은 기지국으로부터 상위 또는 물리계층 시그널링(higher or physical layer signalling)을 이용하여 통보 될 수 있으며, 예를 들어 CSI-RS를 전송하는데 사용 된 송신전력과 IMR A에 한 개의 단말에 대한 신호를 송신하는데 이용하는 송신전력의 비율로써 통보 될 수 있다. 즉, eNB는 단말에게 i 번째에서 간섭측정을 위하여 M번째 단말에게 할당하는 송신전력

와 해당 eNB에서 전송하는 CSI-RS를 위한 송신전력

사이의 비율을 통보한다. 한 예로 eNB는 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16의 값 중 하나를

와

의 비율로 통보하는 것이다. 단말은

와

의 비율로 1/8을 수신할 경우 CSI-RS에 실린 송신전력의 1/8이 IMR type A에 전송되는 자신의 신호에 실린다고 가정한다. 이와 마찬가지 방법으로 eNB는 단말에게 몇 개의 단말에 대한 MU-MIMO 전송이 이루어지는지를 통보하고 단말은 그 수의 역수를

와

의 비율로 가정한다. 마찬가지로 상기에서 설명된 바와 같이 간섭 송신 전력

은 해당 단말의 신호에 해당하는

와 동일하다고 가정 될 수 있다.

은 상기에서 설명한 바와 같이 단말과 eNB 사이에 약속된 값을 이용하며, 한 예로 단말 별로 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 다르게 결정하는 것이다. LTE/LTE-A 시스템에서 스크램블링 시퀀스를 발생시킬 때 어떤 초기상태를 시퀀스 발생기에 적용하느냐에 따라 다른 값이 시퀀스 발생기에서 생성된다. 일반적으로 스크램블링은 신호를 무작위화(randomization) 시키는 효과가 있다. 간섭(interference) sequence

는 간섭 송신 전력과 마찬가지로 해당 단말과 동일하다고 가정하여 CSI-RS를 통해 파악할 수 있다.

은 단말이 eNB에 보고한 PMI가 적용되었다는 가정하에 단말에서 판단한다. 즉, 단말이 자신이 eNB에 보고한 PMI 값에 따라 eNB가 precoding을 적용하였다고 가정하고 이를 자신이 최근에 CSI-RS를 수신하여 channel estimation을 통하여 얻은 채널 추정치와 결합하여

를 판단한다. 간섭에 해당하는 프리코더(precoder)의 경우

와 같은 precoder의 집합을 eNB와 단말이 공유할 수 있다. 이와 같은 과정은 이러한 precoder의 집합을 미리 표준에 정의해 놓거나 RRC 혹은 L1 시그널링을 통하여 가능하다. 단말은 주어진 precoder의 집합을 이용하여 해당 단말이 사용할 precoder인

을 제외한 precoder들인

에 해당하는 precoder들로 전송되었을 때의 모의 간섭을 생성할 수 있다.

CSI-Process별 IMR 정의 방법 2를 이용하여 간섭을 측정하기 위해서는 해당 간섭 측정에 어떤 하나의 혹은 복수의 IMR을 선택할 것인지 그리고 복수의 IMR을 선택할 경우 해당 간섭을 추가로 포함할 것인지 혹은 해당 간섭을 기존 간섭에 제거하여 포함할 것인지에 대한 정보가 필요하다. 그리고 CSI-Process별 IMR 정의 방법 2에 해당하는 방법에 CSI-Process별 IMR 정의 방법 1의 방법을 추가적으로 사용할 경우에는 앞서 언급했던 바와 같이 간섭에 해당하는

에 대한 정보와 해당 단말의 신호에 해당하는

에 대한 정보 또한 요구된다.

단말은 상기에서 언급한 신호 및 간섭 PMI 및 IMR 정보를 다음과 같은 방법을 사용하여 획득할 수 있다.

·PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 1: 표준에 사전에 정의

·PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 2: RRC signaling을 통해 사전에 정의

·PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 3: RRC signaling을 통해 aperiodic CSI trigger table에 해당 정보를 mapping하고, 해당 정보를 기반으로 하여 aperiodic CSI trigger를 통해 해당 정보 전달

·PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 4: Dynamic signaling을 통해 전달

표 2-1과 표 2-2는 표준에 사전에 정의하여 PMI 및 IMR 관련 정보를 획득하는 방법(PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 1)을 설명하기 위하여 간섭 PMI 및 IMR을 구성하기 위한 규칙을 예시한 것이다.

<표 2-1> 간섭 precoder

에 대한 규칙의 예시

<표 2-2> 간섭 precoder

에 대한 규칙의 예시

<표 2-3> 하나의 간섭 IMR 에 대한 규칙의 예시

<표 2-4> 복수의 간섭 IMR 에 대한 규칙의 예시

단말은 자신이 eNB에 보고한 PMI 값에 따라 eNB가 precoding을 적용하였다고 가정하고 이를 자신이 최근에 CSI-RS를 수신하여 채널 추정(channel estimation)을 통하여 얻은 채널 추정치와 결합하여

를 판단한다. 이 결과를 바탕으로 표 2-1과 2-2를 기반으로 하여 단말은 추정 된

에 해당하는 간섭(interfering) PMI와 IMR을 구할 수 있다. 단말은 해당

에 해당하는 인덱스(index)를 기반으로 하여 간섭 PMI와 IMR 혹은 공동 스케쥴링(co-scheduling) 되지 않은 PMI와 co-scheduling 되지 않거나 간섭이 아닌 신호 성분인 IMR의 간섭을 제외시킬 수 있다. 상기의 표를 기반으로 예를 들면, 단말이

에 해당하는 인덱스(index)를 7로 선택했을 경우 표 2-1을 기반으로 간섭 PMI를 구하면, 4, 5, 6에 해당하는 precoder가 간섭 precoder가 된다. 이러한 간섭 precoder들을 이용하여 채널 상태 정보를 만들 때, co-scheduling 가능한 단말이 2명 이라고 가정하여

과 간섭 precoder들을 하나씩 짝지어 채널 상태 정보를 보고하는 것도 가능하며, 3명 혹은 4명의 조합을 생성하여 채널 상태 정보를 보고하는 것도 가능하다. 표 2-2를 기반으로 간섭 PMI를 구하면, 4, 5에 해당하는 precoder가 간섭 precoder가 되며, 6에 해당하는 precoder가 함께 co-scheduling 되지 않은 precoder이다. 표 2-1의 예시와 같이 (간섭 포함 4, 간섭 제외 6), (간섭 포함 5, 간섭 제외 6)과 같은 형태로도 채널 상태 정보를 보고 가능하며, (간섭 포함 4, 5, 간섭 제외 6)과 같이 가능한 모든 경우의 수에 따라 채널 상태 정보를 보고 가능하다. 표 2-3을 기반으로 간섭 IMR을 구하면, 단말이

에 해당하는 index를 7로 선택했을 때, 간섭 IMR은 3번 IMR 이므로, 해당 IMR의 신호를 간섭으로 생각하여 채널 상태 정보를 구할 수 있다. 마찬가지로 표 2-4를 기반으로 하면, 간섭에 포함될 IMR은 3,0, 간섭에서 제외 될 IMR은 1 이다. 표 2-2의 예시와 마찬가지로 (간섭 포함 IMR 3, 간섭 제외 IMR 1), (간섭 포함 IMR 0, 간섭 제외 IMR 1)과 같은 형태로도 채널 상태 정보를 보고 가능하며, (간섭 포함 IMR 3, IMR 0, 간섭 제외 IMR 1)과 같이 가능한 모든 경우의 수에 따라 채널 상태 정보를 보고 가능하다. 이 때, 각각의 CQI는 하나의 wideband CQI와 동일한 형태일 수도 있고, delta CQI와 같은 형태도 가능하다. 또한, 해당 규칙은 반드시 표 2와 같은 형태를 가져야 하는 것은 아니며 단말의 특정 identity와 (cell ID 혹은 CSI ID 등) 단말이 선택한 PMI를 이용하여 구해지는 식의 형태로 표현되거나 표 2-1의 경우 (0, 1, 2, 3), (4, 5, 6, 7), …, (12, 13, 14, 15)와 같이 그룹 형태로 표현되고 단말이 도출한

에 해당하는 그룹에서

를 뺀 나머지를 간섭 IMR(interfering IMR)로 고려하는 등 다양한 형태로 규칙 지어질 수 있음을 유념한다.

PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 2는 상기에서 언급한 규칙들을 RRC signalling을 통하여 전달하는 방법이다. 기본적인 규칙들은 표준에 사전에 정의하여 놓은 PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 1과 유사할 수도 있고 다를 수도 있다. 유사한 경우 상기의 표 2-1~4에서 언급 된 규칙들을 Rel. 11의 PMI 제한(restriction) 설정과 유사한 필드를 각 PMI 별로 설정하여 공동 스케쥴링(co-scheduling) 가능한 PMI를 설정하도록 할 수 있으며, 각각의 PMI에 간섭을 포함하거나 제거해야 할 IMR을 설정하는 필드를 사용함으로써 간섭을 포함하거나 제거해야 할 IMR에 대하여 설정할 수 있다. 또한, 상기에서 언급한 바와 다르게 직접적으로 알릴 수도 있다.

예를 들어

정보의 경우 1, 1/2, 1/4, 1/8 를 RRC 필드에 맵핑하여 사용할 경우 2 비트의 필드를 각각 적용하여 전송할 수 있다. 이 경우 해당 비트 수를 늘리거나 줄임으로써 control signalling overhead 와 제어 가능한 경우의 수를 조절할 수 있다. 간섭 PMI의 경우에도 마찬가지이다. 예를 들어, 16개의 index를 가진 codebook을 기반으로 할 경우 하나의 간섭 PMI당 네 개의 비트를 이용하여 지정 가능하다. 따라서, 복수 개의 간섭 PMI를 사용할 경우에는 네 개의 비트를 가진 필드가 복수 개가 되어야 한다. 이 경우 프리코더(precoder)에 제한이 되어 있는 경우에는 설정되지 않도록 표준에 명기 되어야 할 것이다. 간섭 IMR의 경우에는 기존에 zero-power CSI-RS를 설정하기 위한 16 비트 필드를 응용하여 사용 가능하다. 해당 필드에 1인 경우에는 간섭으로 고려하고, 0인 경우에는 간섭으로 고려하지 않는 방식으로 해당 IMR이 간섭 IMR인지 아닌 지를 확인할 수 있다. 또한, 간섭에 포함 되는 IMR 뿐만 아니라 간섭에서 제외 되는 IMR이 있을 경우에는 필드를 두 개 사용하여 간섭 제외 IMR을 확인할 수 있으며 이 경우 두 필드가 동일한 IMR을 지정할 수는 없음이 표준에 명시되어야 할 것이다. 상기 PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 2를 위한 예시는 어디까지나 구현 가능한 예시일 뿐이며, 다양하게 응용될 수 있다.

PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 3은 RRC signaling을 통해 aperiodic CSI trigger table에 해당 정보를 mapping하고, 해당 정보를 기반으로 하여 aperiodic CSI trigger를 통해 해당 정보를 전달하는 방법이다. 표 3-1과 3-2는 PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 3을 이용하여 간섭 PMI 및 IMR을 지정하기 위한 비주기적 채널 상태 피드백 지시자를 예시한 것이다.

<표 3-1> 두 비트 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)를 통한 간섭 PMI(interfering PMI) 지정 및 비주기적 피드백(aperiodic feedback) 수행 방법

<표 3-2> 두 비트 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)를 통한 IMR 지정 및 비주기적 피드백(aperiodic feedback) 수행 방법

표 3-1은 PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 3을 이용하여 기지국이 원하는 간섭으로 판단할 PMI와 함께 MU-CSI report를 단말에게 지시하는 방법이다. 필드 '00' 은 비주기적 채널 상태 정보 보고가 필요 없을 때를 의미하는 것이며, '01'은 단말이 기존의 비주기적 채널 상태 정보 보고를 지시했던 것과 동일하게 간섭 PMI에 대한 추가적인 고려 없이 CSI-RS와 IMR을 이용하여 기존의 방법으로 채널 상태를 보고 할 것을 지시하는 것을 의미한다. 필드 '10'과 '11'의 경우는 RRC를 이용하여 간섭(interfering) PMI set 1과 2를 설정하고, 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)를 통하여 해당 PMI 들을 간섭 PMI로 설정하고, 간섭 PMI 들에 대한 간섭을 도출하여 IMR 과 함께 간섭으로 고려하는 것을 의미한다. 해당 표 3-1은 간섭 PMI 들에 대해서만 언급하고 있지만, 'interfereing and not co-scheduled PMI set'과 같이 언급하고, RRC에 해당 set 들에 대하여 간섭에 포함할 PMI와 간섭에서 제거 될 PMI를 구분하여 설정 후 이용하는 것도 가능하다.

상기 표 3-2 에서와 같이 기지국은 비주기적 채널 상태 정보 보고(aperiodic channel status information reporting)를 위하여 해당 IMR 집합과 함께 MU-MIMO 동작을 위한 비주기적 채널 상태 정보 보고를 지시할 수 있다. 상기의 SU-PMI 와 MU-PMI 간의 offset 지시 방법들과 마찬가지로 각각의 표에서의 필드 '00'은 비주기적 채널 상태 정보 보고가 필요 없을 때를 의미하는 것이며, '01' 모든 IMR을 한꺼번에 고려하여 채널 상태를 보고하는 것을 나타낸다. 필드 '10'과 '11'의 경우는 RRC를 이용하여 간섭(interfering) IMR set 1과 2를 설정하고, 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)를 통하여 해당 IMR 들을 간섭 IMR로 설정하고, 해당 간섭 IMR 들의 간섭을 고려하여 채널 상태 정보를 생성하는 것을 의미한다. 해당 표 3-2는 간섭 IMR 들에 대해서만 언급하고 있지만, 'interfereing and not co-scheduled or signalling IMR set'과 같이 언급하고, RRC에 해당 set 들에 대하여 간섭에 포함할 IMR 집합과 간섭에서 제거 될 IMR 집합을 구분하여 설정 후 이용하는 것도 가능하다.

상기 표 3-1과 3-2의 예시는 2비트 정보를 이용한 비주기적 피드백 지시자만을 예시하고 있지만, 응용에 따라 1비트 혹은 3비트 이상의 피드백 지시자에도 유사하게 적용 가능하며, 많은 비트를 이용할 경우 기존의 CA(Carrier Aggregation)나 CoMP(Coordinated Multi- Point transmission and reception) 동작을 위한 비주기적 피드백 지시자(CSI Request Field)와 간섭 PMI 및 IMR 정보를 함께 전달하는 비주기적 피드백 지시자가 결합된 형태로도 이용 가능하다.

PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 4는 기지국이 직접적으로 단말에게 알려주는 방식이다. 이 경우 새로운 DCI 필드가 추가되어야 하며, 이러한 정보를 받은 단말은 이를 이용하여 해당 정보를 파악할 수 있다. 예를 들어

정보의 경우 1, 1/2, 1/4, 1/8 를 DCI 필드에 mapping(맵핑)하여 사용할 경우 2 비트의 필드를 각각 적용하여 전송할 수 있다. 비트 수를 늘리거나 줄여서 가능한 경우를 조절할 수 있다. 간섭 PMI의 경우에도 마찬가지이다. 예를 들어, 16개의 index를 가진 codebook을 기반으로 할 경우 하나의 간섭 PMI당 네 개의 비트를 이용하여 지정 가능하다. 따라서, 복수 개의 간섭 PMI를 사용할 경우에는 네 개의 비트를 가진 필드가 복수 개가 되어야 한다. 또한, 표준에 미리 약속하거나, RRC(Radio Resource Control)를 통해 설정한 경우 좀 더 적은 크기의 필드를 이용해서 지정이 가능하다. 4개의 프리코더(precoder)만 사용하는 것으로 표준 혹은 RRC를 통해 제한되었다고 가정할 경우 하나의 간섭(interfering) PMI당 두 개의 비트(bit)를 가진 필드만으로도 충분히 표현 가능하다. 간섭 IMR의 경우에는 기존에 zero-power CSI-RS를 설정하기 위한 16 비트 필드를 응용하여 사용 가능하다. 해당 필드에 1인 경우에는 간섭으로 고려하고, 0인 경우에는 간섭으로 고려하지 않는 방식으로 해당 IMR이 간섭 IMR인지 아닌 지를 확인할 수 있다. 또한, 간섭에 포함 되는 IMR 뿐만 아니라 간섭에서 제외 되는 IMR이 있을 경우에는 필드를 두 개 사용하여 간섭 제외 IMR을 확인할 수 있으며 이 경우 두 필드가 동일한 IMR을 지정할 수는 없음이 표준에 명시되어야 할 것이다. 상기 PMI 및 IMR 관련 정보 획득 방법 4를 위한 예시는 어디까지나 구현 가능한 예시일 뿐이며, 다양하게 응용될 수 있다.

또한 상기의 예시들에서 각각의 IMR과 PMI를 통한 간섭은 1:1로 동일한 비율로 혹은 다음의 수학식8와 같이 일정한 비율을 적용하여 합치는 것이다.

<수학식8>

상기 수학식 8에서

의 값은 LTE/LTE-A 표준에 정의된 고정된 값이거나 기지국이 단말에게 상위 시그널링(higher layer signalling) 또는 물리계층 시그널링(physical layer signalling)을 이용하여 통보하고 설정하는 값일 수 있다. 한 예로

의 값이 0일 경우 단말은 해당 간섭 IMR 혹은 PMI를 통해 측정한 간섭 세기를 고려하여 채널 정보를 생성하지 않는다. 반면 단말은

의 값이 1일 경우 해당 간섭 IMR 에서 측정한 간섭 세기에 다른 간섭 IMR 혹은 PMI에서 측정한 간섭세기를 1:1 혹은 설정 된

의 비율을 적용하여 합치고 이를 기준으로 채널상태 정보를 생성한다.

도 17은 본 발명에 따라 단말에게 MU-CSI report를 지시하는 기지국의 동작을 설명한 도면이다.

도 17을 참조하면, 기지국은 단말이 MU-CSI report가 필요한 상황을 파악(1700)하여 MU-CSI report를 위한 간섭 PMI 및 IMR 관련 정보를 설정 및 전달(1710)하고, 이를 이용하여 단말로부터 MU-CSI report를 수신(1720)할 수 있다.

도 17의 과정 1700에서 기지국은 단말이 그 동안 기지국에 보고한 주기적, 비주기적 채널 상태 정보 보고, 다른 단말의 채널 상태 정보 보고, 현재 기지국의 로딩(loading) 등 다양한 요소를 고려하여 단말에게 MU-CSI report를 위한 비주기적 채널 상태 정보 보고가 이루어져야 할 필요가 있는 지를 파악한다. 과정 1710에서 과정 1700에서 파악한 결과를 토대로 사용을 설정할지를 결정하고 상기에서 설명한 RRC, L1 signalling 등을 통해 필요 정보를 단말에 전달한다. 과정 1720에서 이러한 정보를 받은 단말에게 비주기적 채널 상태 정보 보고를 지시함으로써 해당 MU-CSI report를 수신한다.

도 18은 본 발명에 따라 기지국에게 MU-CSI report 하는 단말의 동작을 설명한 도면이다.

도 18을 참조하면, 단말이 기지국으로부터 MU-CSI report를 위한 간섭 PMI 및 IMR 관련 정보를 수신하고(1800), 이를 이용하여 단말로부터 MU-CSI를 보고(1810)할 수 있다.

도 18의 과정 1800에서 단말은 기지국으로부터 MU-CSI report를 위한 간섭 PMI 및 IMR 관련 정보를 전달 받는다. 과정 1810에서 단말이 기지국으로부터 MU-MIMO 동작을 위한 비주기적 채널 상태 보고 수행 지시를 수신 하면 단말은 기지국이 전달한 간섭 PMI 및 IMR 관련 정보를 바탕으로 채널 상태 정보를 만들고 이를 이용하여 채널 상태 보고를 수행하게 된다.

도 19는 본 발명에 따라 기지국 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 19에서 기지국 제어기 2200은 기지국에 할당 된 단말들의 주기적, 비주기적 채널 상태 정보 보고 및 트래픽(traffic), 이동 상태 등을 고려하여 단말에게 MU-CSI를 위해 적합한 간섭 PMI 및 IMR 정보를 장치 1910을 통해 설정한다. 이 후 기지국 제어기는 채널 상태 정보 보고를 장치 1910을 이용하여 통보한다. 기지국은 단말이 측정하여 보고하는 채널상태 정보를 장치 1920을 이용하여 수신한다. 수신한 채널상태 정보는 장치 1900의 기지국 제어기에서 적합한 채널상태 정보인지 판단된 후 기지국의 하향링크에 대한 무선자원 관리에 활용된다.

도 20은 본 발명에 따라 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 20를 참조하면, 단말 장치는 단말 제어기(2000), 송신기(2010) 및 수신기(2020)를 포함할 수 있다.

도 20에서 단말 제어기 2000은 장치 2020을 이용하여 기지국으로부터 MU-CSI 보고를 간섭 PMI 및 IMR 관련 정보를 수신한다. 이후 단말은 장치 2020에서 하향링크에 대한 신호를 수신하고 이와 기지국으로부터 받은 간섭 PMI 및 IMR 정보를 이용하여 단말 제어기에서 채널상태 정보(CSI report)를 생성한다. 생성된 채널상태 정보는 장치 2010을 이용하여 기지국으로 통보된다.

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

통신 시스템의 기지국의 방법에 있어서,
제1 단말에게 하나의 IMR(interference measurement resource) 또는 복수 개의 IMR이 할당되었는지 여부를 확인하는 단계;
상기 확인에 기초하여 MU-MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 모드에서 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위한 간섭 측정 설정 정보를 생성하는 단계;
상기 생성된 간섭 측정 설정 정보를 상기 제1 단말로 전송하는 단계; 및
상기 제1 단말로부터 상기 전송된 간섭 측정 설정 정보를 기초로 생성된 CSI(channel state information)을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 복수 개의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 복수 개의 IMR 중 적어도 두 개의 IMR을 선택하기 위한 정보를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 IMR은 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 상기 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위해 사용되고,
상기 적어도 두 개의 IMR 및 CSI-RS(CSI reference signal)이 CSI-process에 대해 설정되고, 상기 CSI는 상기 적어도 두 개의 IMR 및 상기 CSI-RS를 기초로 결정되고,
상기 하나의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는, 상기 하나의 IMR을 통해 전송되는 신호 성분에서 상기 적어도 하나의 제2 단말에게 할당된 신호 성분을 더하고 상기 제1 단말에게 할당된 신호 성분을 제거하여 MU-MIMO 모드에서의 간섭을 계산하도록 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 비주기적 피드백 지시자를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템의 제1 단말의 방법에 있어서,
MU-MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 모드에서 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위한 간섭 측정 설정 정보를 수신하는 단계;
상기 간섭 측정 설정 정보를 기반으로 간섭을 측정하는 단계;
상기 측정된 간섭을 기초로 CSI(channel state information)을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 CSI를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 제1 단말에게 하나의 IMR(interference measurement resource) 또는 복수 개의 IMR이 할당되었는지 여부를 기초로 생성되고,
상기 복수 개의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 복수 개의 IMR 중 적어도 두 개의 IMR을 선택하기 위한 정보를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 IMR은 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 상기 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위해 사용되고,
상기 적어도 두 개의 IMR 및 CSI-RS(CSI reference signal)이 CSI-process에 대해 설정되고, 상기 CSI는 상기 적어도 두 개의 IMR 및 상기 CSI-RS를 기초로 결정되고,
상기 하나의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는, 상기 하나의 IMR을 통해 수신되는 신호 성분에서 상기 적어도 하나의 제2 단말에게 할당된 신호 성분을 더하고 상기 제1 단말에게 할당된 신호 성분을 제거하여 MU-MIMO 모드에서의 간섭을 계산하도록 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 비주기적 피드백 지시자를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템의 기지국에 있어서,
송수신부; 및
제1 단말에게 하나의 IMR(interference measurement resource) 또는 복수 개의 IMR이 할당되었는지 여부를 확인하고, 상기 확인에 기초하여 MU-MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 모드에서 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위한 간섭 측정 설정 정보를 생성하고, 상기 생성된 간섭 측정 설정 정보를 상기 제1 단말로 전송하고, 상기 제1 단말로부터 상기 전송된 간섭 측정 설정 정보를 기초로 생성된 CSI(channel state information)을 수신하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
상기 복수 개의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 복수 개의 IMR 중 적어도 두 개의 IMR을 선택하기 위한 정보를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 IMR은 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 상기 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위해 사용되고,
상기 적어도 두 개의 IMR 및 CSI-RS(CSI reference signal)이 CSI-process에 대해 설정되고, 상기 CSI는 상기 적어도 두 개의 IMR 및 상기 CSI-RS를 기초로 결정되고,
상기 하나의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는, 상기 하나의 IMR을 통해 전송되는 신호 성분에서 상기 적어도 하나의 제2 단말에게 할당된 신호 성분을 더하고 상기 제1 단말에게 할당된 신호 성분을 제거하여 MU-MIMO 모드에서의 간섭을 계산하도록 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제7항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제7항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 비주기적 피드백 지시자를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
통신 시스템의 제1 단말에 있어서,
송수신부; 및
MU-MIMO(multi-user multiple-input multiple-output) 모드에서 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위한 간섭 측정 설정 정보를 수신하고, 상기 간섭 측정 설정 정보를 기반으로 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭을 기초로 CSI(channel state information)을 생성하고, 상기 생성된 CSI를 기지국으로 전송하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 제1 단말에게 하나의 IMR(interference measurement resource) 또는 복수 개의 IMR이 할당되었는지 여부를 기초로 생성되고,
상기 복수 개의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는 상기 복수 개의 IMR 중 적어도 두 개의 IMR을 선택하기 위한 정보를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 IMR은 상기 제1 단말의 서빙 기지국에서 상기 적어도 하나의 제2 단말로 전송되는 신호에 의해 생성되는 간섭을 측정하기 위해 사용되고,
상기 적어도 두 개의 IMR 및 CSI-RS(CSI reference signal)이 CSI-process에 대해 설정되고, 상기 CSI는 상기 적어도 두 개의 IMR 및 상기 CSI-RS를 기초로 결정되고,
상기 하나의 IMR이 상기 제1 단말에게 할당된 경우, 상기 간섭 측정 설정 정보는, 상기 하나의 IMR을 통해 수신되는 신호 성분에서 상기 적어도 하나의 제2 단말에게 할당된 신호 성분을 더하고 상기 제1 단말에게 할당된 신호 성분을 제거하여 MU-MIMO 모드에서의 간섭을 계산하도록 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 단말.
제10항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 제1 단말.
제10항에 있어서,
상기 간섭 측정 설정 정보는 비주기적 피드백 지시자를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 제1 단말.
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