KR20080085653A

KR20080085653A - 상향링크 기준신호 전송방법

Info

Publication number: KR20080085653A
Application number: KR1020070080862A
Authority: KR
Inventors: 윤영우; 김기준; 윤석현; 안준기; 이정훈; 최승덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-09-24

Abstract

상향링크 스케줄링을 위한 상향링크 기준신호를 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 셀에 속한 단말이 제1 사운딩 구간에 제1 상향링크 기준신호를 전송하는 단계, 및 상기 제1 셀에 인접한 제2 셀에 속한 단말이 제2 사운딩 구간에 제2 상향링크 기준신호를 전송하는 단계를 포함한다. 인접한 셀에 다른 사운딩 구간을 할당하므로써 인접한 셀간의 상향링크 기준신호의 수신 시점이 달라지게 되어 상향링크 기준신호의 전송으로 인한 높은 레벨의 간섭을 줄일 수 있다.

상향링크 기준신호, DM 기준신호, 상향링크, 스태거링 오프셋, 사운딩 구간

Description

상향링크 기준신호 전송방법{Method of Transmitting Uplink Reference Signal}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀간 간섭을 줄이는 상향링크 기준신호 전송방법에 관한 것이다.

상향링크의 채널 상태를 알기 위해 단말이 기지국으로 전송하는 신호는 두 개의 종류로 구분된다. 하나는 상향링크 데이터에 대한 코히어런트복조(coherent demodulation)를 위한 채널 추정(channel estimation)에 사용되는 DM 기준신호(data demodulation reference signal)이고, 다른 하나는 상향링크의 채널 상황을 기지국이 파악하여 상향링크의 주파수 영역 스케줄링(frequency domain scheduling)을 하기 위한 목적으로 사용하는 상향링크 기준신호(uplink reference signal)이다.

DM 기준신호가 상향링크로 전송되는 데이터가 있을 때에만 데이터가 전송되는 주파수 영역에 한정하여 전송되는 것과 달리 상향링크 기준신호는 상향링크로 전송되는 데이터의 유무와 상관없이 비교적 광대역을 통해 전송된다.

SISO (Single Input Single Output) 형태의 상향링크 전송의 경우, 특정 시 점에 하나의 셀(cell)의 특정 주파수 영역 상에서 전송되는 DM 기준신호는 데이터를 특정 주파수 영역에 전송하도록 스케줄링된 하나의 단말로부터만 전송된다. 하나의 단말이 두 개의 전송 안테나를 사용하는 경우, 혹은 두 개의 단말을 묶어 상향링크 전송을 하게 되는 다중 사용자 MIMO(Multi-user Multiple Input Multiple Output)의 경우도 특정 시간에 특정 주파수 영역으로 전송되는 DM 기준신호는 2개로 국한된다.

반면, 상향링크 기준신호는 DM 기준신호에 비하여 광대역으로 전송되며, 이러한 전체 주파수 대역 내에서 복수의 단말들이 동시에 상향링크 기준신호를 전송한다. 이때, 복수의 단말간의 상향링크 기준신호는 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing)를 통하여 직교 성질을 만족시키도록 다중화된다. 코드 분할 다중화 방법으로서, CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스나 왈쉬부호(Walsh code) 시퀀스를 이용할 수 있다. CAZAC 시퀀스는 서로 다른 시간 영역 쉬프트(shift) 버전을 사용한 코드 영역 직교 분할 방식을 통해 다중 사용자의 상향링크 기준신호를 다중화하는 것이다.

상향링크 기준신호는 하나의 서브프레임에서 하나 이상의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼(symbol)을 통해 전송될 수 있다. 만약, 상향링크 기준신호가 서브프레임당 하나의 OFDM심볼을 통해 전송된다고 하면, 최대 5us 정도의 채널 시간 지연을 고려할 때, 하나의 OFDM심볼동안 직교조건을 만족시키면서 전송될 수 있는 서로 다른 천이 CAZAC시퀀스는 12개 정도가 나오게 된다. 즉, 상향링크 기준신호를 전송하도록 결정된 OFDM심볼 시간동안 하나의 셀당 최대 12개의 단말들이 같은 주파수 영역에 해당되는 상향링크 기준신호를 동시에 전송하게 될 것이다.

만일 시간 동기화(time synchronized)되어 있는 다중 셀 시스템을 고려할 때, 각 셀에서 상향링크 기준신호가 전송되는 OFDM심볼이 동일한 OFDM심볼이라고 가정하면, 상향링크 기준신호가 전송되는 시간에서의 간섭(interference)레벨은 다른 데이터가 전송되는 시간에서의 간섭 레벨과는 달리 훨씬 큰 값이다. 상기와 같이 셀간 상향링크 기준신호의 큰 간섭 레벨은 상향링크 기준신호의 정확한 검출을 어렵게 하고, 상향링크의 주파수 영역 스케줄링을 부정확하게 만들어 상향링크 전송 수율(throughput)을 떨어뜨릴 수 있다.

또한 상향링크의 주파수 영역 스케줄링은 상향링크 기준신호의 전송 구간 동안의 신호대 간섭 및 잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio; 이하 SINR)를 계산하여, SINR을 바탕으로 하여 상향링크 데이터 전송을 위한 적절한 전송 주파수 대역과 변조 코딩(Modulation and Coding Set;이하 MCS) 레벨을 결정하는 과정이다. 그런데, 상향링크 기준신호의 전송 구간 동안 측정된 간섭의 양과 실제 데이터 전송이 이루어지는 데이터 영역의 간섭의 양이 심하게 차이가 나게 된다면, 결과적으로 간섭 레벨의 잘못된 추정으로 인한 부적절한 주파수 영역 스케줄링을 야기할 것이다. 또한 만일 상향링크 기준신호를 전력 제어의 기준 신호로 사용한다고 가정하면, 전력 제어를 위한 상향링크 기준신호의 측정의 열화를 야기할 수 있다.

따라서, 셀간 간섭을 줄이는 상향링크 기준신호 전송방법이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 셀간 간섭을 줄이는 상향링크 기준신호 전송방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 상향링크 스케줄링을 위한 상향링크 기준신호d의 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 셀에 속한 단말이 제1 사운딩 구간에 제1 상향링크 기준신호를 전송하는 단계, 및 상기 제1 셀에 인접한 제2 셀에 속한 단말이 제2 사운딩 구간에 제2 상향링크 기준신호를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 상향링크 스케줄링을 위한 상향링크 기준신호를 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상향링크 기준신호가 포함되는 서브프레임을 생성하는 단계, 및 상기 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하되, 상기 서브프레임은 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 상기 상향링크 기준신호는 상기 서브프레임에서 적어도 하나의 OFDM 심볼이 할당되는 사운딩 구간을 통해 전송되고, 상기 사운딩 구간의 위치는 인접하는 셀마다 서로 다르다.

인접한 셀에 다른 사운딩 구간을 할당하므로써 인접한 셀들간의 상향링크 기준신호의 전송 시점이 달라지게 되어 상향링크 기준신호의 전송으로 인한 높은 레벨의 간섭을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하기로 한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정할 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

도 2는 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템의 프레임 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 프레임은 하향링크 프레임과 상향링크 프레임을 포함한다. 하향링크 프레임과 상향링크 프레임은 동시에 전송될 수 있지만, 서로 다른 주파수 대역을 차지한다. 상향링크 프레임과 상향링크 프레임의 배치는 일 예에 불과하고, 하향링크 프레임과 상향링크 프레임의 주파수 영역에서의 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 상대적인 길이도 달라질 수 있다.

도 3은 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다. 상향링크 데이터 전송의 기본단위는 서브프레임 단위가 되며, 서브프레임 단위로 상향링크의 스케줄링이 이루어진다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파를 포함할 수 있다. 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM심볼을 포함할 수 있다.

DM(data demodulation) 기준신호의 전송시점은 매 슬롯의 4번째 OFDM심볼이 될 수 있으며, DM 기준신호의 전송주기는 매 슬롯단위가 될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임 단위로 생각할 때에는 4번째와 11번째 OFDM심볼을 통해 DM 기준신호가 전송될 수 있다. DM 기준신호는 상향링크로 전송되는 데이터에 대한 코히어런트 변조(coherent demodulation)에서의 채널 추정을 위한 기준신호를 말한다.

이에 반해 상향링크 기준신(uplink reference signal)호의 전송시점과 전송주기는 가변적이며, 서브프레임당 하나 또는 그 이상의 OFDM심볼을 사용하여 전송될 수 있다. 또는 수개의 서브프레임 당 하나의 또는 그 이상의 OFDM심볼을 사용하여 전송될 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 블록도이다.

도 4를 참조하면, 기지국(100)은 제어정보 생성부(110), 전송처리부(120), 수신처리부(130), 채널 측정부(140) 및 스케줄링부(150)를 포함한다. 제어정보 생성부(110)는 사운딩 구간(sounding section)과 같은 제어정보를 생성한다. 상기 제어정보는 기지국이 주기적으로 또는 필요에 따라 비주기적으로 단말에게 알려줄 수 있다.

사운딩 구간(도 3 참조)이란 상향링크의 서브프레임에 속하는 OFDM심볼 중 단말이 상향링크 기준신호를 전송하도록 할당받은 OFDM심볼을 말한다. 사운딩 구간은 적어도 하나 이상의 OFDM심볼이 될 수도 있으나, 이하에서 사운딩 구간으로 하나의 OFDM심볼만이 할당된 경우로 가정한다. 즉, 제1 사운딩 구간은 첫번째 OFDM심볼이고, 제2 사운딩 구간은 두번째 OFDM심볼이 된다.

상향링크 기준신호는 기지국이 상향링크의 채널 상황을 파악하여 상향링크의 주파수 영역 스케줄링을 가능하도록 하기 위한 목적으로 상향링크를 통해 전송되는 기준신호를 말한다. 상향링크 기준신호는 사운딩 기준신호(sounding reference signal)라 불리우기도 한다.

상기 사운딩 구간은 셀마다 다를 수 있는데 이는 간섭을 최소화하기 위함이다. 만약 모든 셀이 동일한 사운딩 구간에서 상향링크 기준신호를 수신한다고 한다면, 다른 셀에 속한 단말의 상향링크 기준신호간에 간섭을 일으키게 되어 정확한 채널정보를 얻기가 어렵기 때문이다.

제어정보는 전송처리부(120)에 의해 전송된다. 전송처리부(120)는 안테나(190)를 통해 상기 사운딩 구간의 정보를 단말(200)로 전송한다.

수신처리부(130)는 전송기(200)로부터 할당된 사운딩 구간을 통해 전송되는 상향링크 기준신호를 수신한다. 채널 측정부(140)는 수신한 상향링크 기준신호를 이용하여 채널상태를 측정한다. 스케줄링부(150)는 채널 측정부(140)에 의해 측정된 채널정보를 이용하여 데이터 전송에 필요한 무선자원 할당을 결정한다.

단말(200)은 수신처리부(210), 제어정보 디코딩부(220), 상향링크 기준신호 생성부(230) 및 전송처리부(240)를 포함한다. 수신처리부(210)는 안테나(290)를 통해 제어정보를 수신한다. 제어정보 디코딩부(220)는 제어정보를 디코딩하여 사운딩 구간등의 정보를 얻는다. 상향링크 기준신호 생성부(230)는 미리 설정된 상향링크 기준신호를 생성하여 사운딩 구간내의 각 부반송파(subcarrier)마다 할당한다.

전송처리부(240)는 상향링크 기준신호를 전송한다. 전송처리부(240)는 DFT(Descrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(250)와 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(260)를 포함한다. DFT부(250)는 입력되는 데이터에 DFT를 수행하여 주파수 영역 심볼을 출력한다. IFFT부(260)는 입력되는 주파수 영역 심볼에 대해 IFFT를 수행하여 전송신호(Tx Signal)를 출력한다. 전송신호는 시간 영역 신호가 된다. IFFT부(260)를 통해 출력되는 시간 영역 심볼을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)심볼 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)심볼이라 한다. IFFT부(260)의 전단에서 DFT를 수행하여 심볼을 확산시키는 방식을 SC-FDMA라 하고, 이는 OFDM에 비해 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 낮추는 데 유리하다.

여기서는 OFDM 방식의 전송에 대하여 기술하고 있으나, 본 발명에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access) 및 SC-FDMA(Single-Carrier FDMA)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 무선통신 시스템에서 상향링크와 하향링크의 다중 접속 기법을 달리할 수 있다. 예를 들어, 상향링크는 SC-FDMA를 사용하고, 하향링크는 OFDMA를 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 상향링크 기준신호를 전송하는 방법의 일 예이다.

도 5를 참조하면, 사운딩 구간을 지정한다(S310). 사운딩 구간은 각 셀이 셀에 속한 단말에게 할당하는 방법에 의해 지정될 수 있다. 또는 사운딩 구간은 각 단말에 의해 개별적으로 지정되어질 수 있다. 각 셀이 사운딩 구간을 할당 또는 지정하는 방법에 관하여는 도 6 및 도 7에서 자세히 설명하도록 한다.

상향링크 기준신호를 전송한다(S320). 단말은 지정된 사운딩 구간에 상향링 크 기준신호를 전송한다.

도 6은 본 발명에 따른 사운딩 구간을 셀 단위로 달리 할당하는 방법의 예이다. 이하에서 상향링크 기준신호를 서브프레임당 한번 보내는 시스템으로 가정한다.

도 6을 참조하면, 총 12개의 셀(셀 A내지 L)로 구성된 시스템에서 사운딩 구간은 인접한 셀마다 서로 다른 위치의 OFDM심볼에 할당될 수 있다. 일반적으로 매 서브프레임의 제4 및 제11 OFDM심볼은 DM 기준신호용으로 할당되므로, 각 셀에서의 사운딩 구간은 상기 제4 및 제11 OFDM심볼을 제외한 나머지 12개의 OFDM심볼들 가운데 하나가 될 수 있다. 셀 A에 표시된 #1은 셀 A에 속한 단말들에 대해 제1 사운딩 구간이 할당된 것을 나타낸다. 마찬가지로 셀 B에 속한 단말들에 대해 제2 사운딩 구간이 할당된다. 표 1은 셀마다 다른 사운딩 구간이 할당된 예이다.

셀 인덱스	단말에 할당된 사운딩 구간
A	1
B	2
C	3
D	5
E	6
F	7
G	8
H	9
I	10
J	12
K	13
L	14

표 1을 참조하면, 12개의 셀은 각각 중복되지 않도록 고유의 사운딩 구간을 할당받을 수 있다. 셀 A에 속한 단말들은 제1 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송하고, 셀 B에 속한 단말들은 제2 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다. 이와 같이 각 셀마다 사운딩 구간이 서로 겹치지 않도록 설정되므로 각 셀마다 전송되는 상향링크 기준신호간에 발생하는 간섭이 줄어든다. 물론 상기와 같은 셀의 개수와 셀별 사운딩 구간의 점유상태는 예시에 불과할 뿐 시스템에 따라 달리 설정될 수 있다.

인접한 셀마다 다른 사운딩 구간을 할당하는 방법은 시간 동기식 네트워크(time synchronized network)에서 뿐만 아니라 시간 비동기식 네트워크(time asynchronized network)에서도 고려될 수 있다.

상기에서 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM심볼으로 구성되고, 이 중 2개의 OFDM심볼은 DM 기준신호에 할당되는 것이 일반적이므로, 상향링크 기준신호를 전송하기 위한 사운딩 구간으로서 12개의 제한된 OFDM심볼이 주어진다고 가정하였다. 다만, 하나의 서브프레임 내에서의 사운딩 구간은 기지국의 상향링크 주파수 영역 스케줄링의 지연시간(latency)과 연관되므로 사운딩 구간의 개수에 제약이 따를 수도 있다.

즉, 12개의 OFDM심볼을 모두 사용하게 되면 서브프레임의 마지막 OFDM심볼을 사운딩 구간으로 할당받은 셀은 상향링크 스케줄링에 있어서 다른 셀보다 더 긴 지연시간을 가지게 된다. 따라서 시스템의 전체 기지국에 대해 공정한 지연시간을 보장하기 위해서는 주어진 전체 12개의 OFDM심볼을 사운딩 구간으로 다 사용하지 못하고, 이 중에서 일부만을 사운딩 구간으로 사용할 수 있다.

또한, 매 서브프레임당 물리상향제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)과 CQI 전송용으로 할당되는 OFDM심볼까지 고려하면 서브프레임 당 사운딩 구간으로 할당될 수 있는 OFDM심볼의 수에 제약이 가해질 수도 있다.

도 7은 본 발명에 따른 사운딩 구간을 그룹단위로 달리 할당하는 방법의 예이다.

도 7을 참조하면, 주어진 시스템은 총 24개의 셀(셀 A1,A2,B1,B2,...,L1,L2)로 구성된다. 하나의 서브프레임에서 사운딩 구간으로서 주어진 OFDM 심볼의 개수는 최대 12개이므로, 셀별로 모두 다른 사운딩 구간을 할당할 수 없다. 따라서, 일부의 셀은 서로 동일한 사운딩 구간을 점유해야 한다. 제1 사운딩 구간은 셀 A1 및 셀 A2에 의해 점유된다. 제2 사운딩 구간은 셀 B1 및 셀 B2에 의해 점유된다. 이렇게 동일한 사운딩 구간을 점유하는 셀들을 묶어서 그룹으로 형성하면, 그룹별로 다른 사운딩 구간을 점유할 수 있다.

이하에서 셀을 묶어 그룹으로 형성하는 방법을 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이, 같은 사운딩 구간을 점유하는 셀들끼리 묶어 하나의 그룹으로 형성한다. 같은 사운딩 구간을 점유하는 셀에 속한 단말은 동일한 시점에 상향링크 기준신호를 전송한다. 이 때 상향링크 기준신호가 전송되는 OFDM심볼내에서의 간섭레벨은 다른 데이터가 전송되는 OFDM심볼에서의 간섭레벨과는 달리 일반적으로 훨씬 큰 간섭레벨이 발생할 수 있다. 이러한 셀간 간섭은 상향링크 기준신호의 정확한 검출을 어렵게하여 결과적으로 상향링크의 주파수 영역 스케줄링을 부정확하게 하고 상향링크 수율(throughput)을 떨어뜨릴 수 있다.

따라서 같은 그룹에 속한 셀들은 서로간의 간섭이 가장 적은 것이 바람직하다. 즉, 셀간 간섭이 가장 낮은 셀들을 하나의 그룹으로 형성한다. 그런데, 셀간 간섭의 정도는 결국 셀의 인접한 정도에 의해서 결정된다. 셀이 인접하지 않으면 셀간 간섭의 정도가 낮아지고, 셀이 인접하면 셀간 간섭의 정도도 커진다.

따라서 인접한 셀들은 다른 그룹에 포함시켜 다른 사운딩 구간을 할당하고, 인접하지 않아 간섭에 덜 민감한 셀들은 같은 그룹에 포함시켜 같은 사운딩 구간을 할당하도록 그룹핑(grouping)을 할 필요가 있다. 표 2는 각 그룹에 속한 셀의 인덱스와 각 그룹에 할당된 사운딩 구간을 나타낸다.

그룹 인덱스	그룹에 속한 셀 인덱스	할당된 사운딩 구간
A	A1, A2	1
B	B1, B2	2
C	C1, C2	3
D	D1, D2	5
E	E1, E2	6
F	F1, F2	7
G	G1, G2	8
H	H1, H2	9
I	I1, I2	10
J	J1, J2	12
K	K1, K2	13
L	L1, L2	14

셀 A1과 A2는 인접하지 않아 셀간 간섭이 적으므로 같은 그룹 A에 포함된다. 마찬가지로 인접하지 않은 셀 B1과 B2가 같은 그룹 B에, 인접하지 않은 셀 C1과 C2가 같은 그룹 C에 포함된다.

그룹 A에 포함되는 셀 A1, A2에 속하는 단말들은 제1 사운딩 구간(첫번째 OFDM심볼)을 통해 상향링크 기준신호를 전송하고, 그룹 B에 포함되는 셀 B1, B2에 속하는 단말들은 제2 사운딩 구간(두번째 OFDM심볼)을 통해 상향링크 기준신호를 전송한다. 또한 그룹 C에 포함되는 셀 C1, C2에 속하는 단말들은 제3 사운딩 구간(세번째 OFDM심볼)을 통해 상향링크 기준신호를 전송한다. 이러한 방법으로 사운딩 구간을 할당하면, 인접한 셀들은 모두 다른 사운딩 구간을 할당받는다. 따라서 인접한 셀들에 속한 단말간의 상향링크 기준신호의 전송 시점이 달라지게 되어 상향링크 기준신호의 전송으로 인한 높은 레벨의 간섭을 최소화할 수 있다.

표 2의 그룹핑 방식은 예시에 불과할 뿐 두 개 이상의 셀이 하나의 그룹에 포함될 수도 있으며, 이는 시스템에 따라 달리 설정될 수 있음은 물론이다.

도 8은 본 발명에 따른 상향링크 기준신호를 전송하는 방법의 다른 예이다.

도 8을 참조하면, 상향링크 기준신호를 전송한다(S310). 각 셀에 속한 단말들은 미리 설정된 사운딩 구간에서 상향링크 기준신호를 전송한다.

사운딩 구간을 변경한다(S420). 도 6 및 도 7에서 사운딩 구간이 셀별로 또는 그룹별로 고정적으로 할당되는 방법과 달리, 각 셀의 사운딩 구간은 시간에 따라 임의로 변경될 수 있다. 사운딩 구간은 매 서브프레임당 변경되거나 매 수 서브프레임당 변경될 수 있으며, 주기적 또는 비주기적으로 변경된다. 또한 단말이 기지국으로부터 얻은 사운딩 구간에 관한 정보로부터 직접 사운딩 구간을 변경할 수도 있고, 기지국이 사운딩 구간을 변경하여 단말에게 알려줄 수도 있다.

일반적으로 시간에 따라서 셀간 상향링크 기준신호의 간섭과 단말의 수가 변하기 때문에 셀은 단말로 주기적으로 또는 필요할 때마다 적절한 사운딩 구간을 변경해야한다. 변경된 사운딩 구간에 관한 정보는 모든 단말로 브로드캐스팅되거나 전용채널을 통해 전송될 수 있다. 시간에 따라 시스템에 속한 모든 셀의 사운딩 구간이 변경되면, 셀간 간섭의 레벨을 분산시킬 수 있다.

시간에 따라 사운딩 구간을 변경하는 방법은 시간 동기식 네트워크(time synchronized network)에서 뿐만 아니라 시간 비동기식 네트워크(time asynchronized network)에서도 고려될 수 있다. 즉, 상기 방식에 의하면 시간 동기식 네트워크에서 상향링크 기준신호간의 충돌로 발생하는 채널 추정의 오류를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 시간 비동기식 네트워크에서 특정 위치에서 간섭의 양이 크게 나타나면서 발생하는 시스템의 안정성 문제를 줄일 수 있다.

사운딩 구간을 시간에 따라 변경하는 방법의 일 예로서, 각 셀에 지정되는 초기값을 변경함으로써 사운딩 구간을 변경할 수 있다. 초기값은 각 셀과 셀에 속한 단말들이 공통으로 가지는 난수발생기로 입력된다. 초기값을 입력받은 난수발생기는 동일한 패턴으로 각 셀의 난수를 발생시킨다. 이러한 난수에 의해 새로운 사운딩 구간이 결정된다. 셀과 셀에 속한 단말들은 모두 동일한 난수발생기를 가지며, 동일한 패턴으로 발생되는 난수에 의해 사운딩 구간을 변경한다. 따라서, 셀은 사운딩 구간의 위치정보를 단말로 전송할 필요없이 시간에 따라 변경되는 초기값만을 전송하여 상기 초기값에 의해 발생된 난수를 새로운 사운딩 구간에 맵핑하고, 단말은 상기 새로운 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송할 수 있다.

사운딩 구간을 시간에 따라 변경하는 방법의 다른 예로서, 셀별로 지정되는 오프셋(offset)값을 변경함으로써 사운딩 구간을 변경한다. 각 셀과 단말은 고유의 오프셋값을 가지며, 각 셀과 단말이 공통으로 가지는 난수발생기에 의해 생성된 난수에 상기 오프셋값을 더하거나 뺀 값을 이용하여 사운딩 구간을 결정한다. 따라서, 셀별 오프셋값이 변경되면 사운딩 구간이 변경될 수 있다. 예를 들어, 난수발생기에서 생성된 난수에 오프셋값을 더하여 사운딩 구간의 위치를 변경하는 시스템에서, 셀 A의 변경된 오프셋값이 1이고 셀 B의 변경된 오프셋값이 2라 하자. 난수발생기로부터 얻은 난수가 5라면, 셀 A의 사운딩 구간은 1+5=6이므로 제6 사운딩 구간으로 변경되고, 셀 B의 사운딩 구간은 2+5=7이므로 제7 사운딩 구간으로 변경된다.

특정 셀에 속한 단말들은 상기 특정 셀과 동일한 오프셋값을 할당받으므로, 공통의 난수발생기로부터 얻은 동일한 난수에 상기 오프셋값을 더하여 사운딩 구간을 변경할 수 있다. 따라서 각 셀은 시간에 따라 변경되는 오프셋값만을 단말로 전송하면 되고, 별도로 변경된 사운딩 구간의 위치정보를 전송할 필요가 없어 오버헤드를 줄일 수 있다.

변경된 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다(S430). 단말은 상기 변경된 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송하며, 셀은 상향링크 기준신호를 수신한다. 예를 들어, 셀 A에 대해 변경전 사운딩 구간이 5이고, 변경 후의 사운딩 구간이 3이라면, 셀 A에 속한 단말은 제3 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다. 이외에도 각 셀 또는 단말이 시간에 따른 고유의 사운딩 구간을 변경하는 방법은 여러가지로 구현이 가능하며 상기의 방법에 국한되는 것은 아니다.

사운딩 구간을 변경하는 방법에 있어서, 상향링크 기준신호가 전송되는 OFDM심볼구간이 어떤 특정한 목적으로 가지고 정해진 경우라면 사운딩 구간의 변경에 어느정도 제약이 가해질 수는 있다. 예를 들어, 상향링크 기준신호용으로 특정 OFDM심볼구간이 정해진 것이, DM 기준신호의 보조수단으로 사용할 때의 채널 추정의 성능 문제와 결부되어 있다면, 사운딩 구간을 자유롭게 변경시키는데 제한이 가해질 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 사운딩 구간의 위치가 셀마다 매 서브프레임 단위로 변경되는 예이다.

도 9를 참조하면, 셀의 사운딩 구간의 위치가 매 서브프레임마다 변경된다. 제1 서브프레임에서 셀 A에 속한 단말은 제1 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송하고, 셀 B에 속한 단말은 제2 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다. 제1 서브프레임의 다음 서브프레임인 제2 서브프레임에서 셀 A에 속한 단말은 제3 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송하고, 셀 B에 속한 단말은 제5 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다. 제2 서브프레임의 다음 서브프레임인 제3 서브프레임에서 셀 A에 속한 단말은 제8 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송하고, 셀 B에 속한 단말은 제3 사운딩 구간에 상향링크 기준신호를 전송한다. 사운딩 구간이 서브프레임 단위로 변경되는 방법은 도 7에서 설명한 방법 중 어느 하나가 될 수 있으며, 도 7에서 설명한 방법이외에도 다양한 방법으로 시간에 따라 셀에 할당되는 사운딩 구간이 변경될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 셀마다 사운딩 구간이 임의로 선택될 경우 2개 이상의 셀의 사운딩 구간의 위치가 같아질 수도 있다.

도 10은 본 발명에 따른 셀별로 스태거링 오프셋을 달리 할당하는 방법의 예이다.

도 10을 참조하면, 각 셀의 서브프레임내에서 사운딩 구간은 제1 사운딩 구간(첫번째 OFDM심볼)로서, 모든 셀간에 동일하게 설정된다. 다만, 시스템상의 모든 셀들의 서브프레임의 시작 시점이 다르므로 결과적으로 상향링크 기준신호를 전송하는 시점이 다르다. 상기와 같이 서브프레임의 시작 시점을 셀별로 달리 설정하는 것을 스태거링 오프셋(staggering offset)이라 한다. 즉, 셀별로 사운딩 구간은 동일하나 스태거링 오프셋이 다르다.

제1 셀은 스태거링 오프셋이 0이고, 제2 셀은 스태거링 오프셋이 1이므로, 제2 셀에 속한 단말들의 서브프레임 시작 시점은 제1 셀에 속한 단말들에 비해 하나의 OFDM심볼 시간만큼 느리다. 마찬가지로, 제3 셀은 스태거링 오프셋이 2이므로, 제3 셀에 속한 단말들의 서브프레임 시작 시점은 제1 셀에 속한 단말들에 비해 두개의 OFDM심볼 시간만큼 느리고, 제2 셀에 속한 단말들에 비해 하나의 OFDM심볼 시간만큼 느리다.

이러한 방식으로 셀간의 서브프레임 시작시점을 달리 하면, 사운딩 구간은 일정하더라도 상향링크 기준신호의 전송 시점이 다르므로 셀의 상향링크 기준신호간의 간섭을 줄일 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 그룹별로 스태거링 오프셋을 달리 할당하는 방법의 예이다.

도 11을 참조하면, 전체 시스템내의 셀들을 서로간의 간섭의 정도에 따라 나누어 복수의 그룹으로 형성하고, 각 그룹마다 서로 다른 스태거링 오프셋을 할당한다. 각 그룹의 서브프레임내에서의 사운딩 구간은 제1 OFDM심볼로서, 모든 그룹에 속한 셀들에 대해 동일하게 설정된다. 다만, 그룹별 서브프레임의 시작 시점이 다르므로, 결과적으로 상향링크 기준신호를 전송하는 시점이 다르다. 즉, 그룹별로 사운딩 구간이 동일하나 스태거링 오프셋이 다르다.

그룹 A는 스태거링 오프셋이 0이고, 그룹 B는 스태거링 오프셋이 1이므로, 그룹 A의 셀들에 속한 단말들의 서브프레임 시작 시점은 그룹 B의 셀들에 속한 단말들에 비해 하나의 OFDM심볼 시간만큼 느리다. 마찬가지로, 그룹 C는 스태거링 오프셋이 2이므로, 그룹 C의 셀들에 속한 단말들의 서브프레임 시작 시점은 그룹 A의 셀들에 속한 단말들에 비해 두개의 OFDM심볼 시간만큼 느리고, 그룹 B의 셀들에 속한 단말들에 비해 하나의 OFDM심볼 시간만큼 느리다.

이러한 방식으로 셀간의 서브프레임 시작시점을 달리하면, 사운딩 구간은 일정하더라도 상향링크 기준신호의 전송 시점이 다르므로 셀의 상향링크 기준신호간의 간섭을 분산시킬 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 그룹별로 스태거링 오프셋을 달리 할당하는 방법의 다른 예이다.

도 12를 참조하면, 그룹 A의 셀들에 속한 단말들의 스태거링 오프셋은 0이고, 할당된 사운딩 구간은 제1 사운딩 구간(첫번째 OFDM심볼)이다. 그룹 B의 셀들에 속한 단말들의 스태거링 오프셋은 1이고, 할당된 사운딩 구간은 제6 사운딩 구간(여섯번째 OFDM심볼)이다. 또한 그룹 C의 셀들에 속한 단말들의 스태거링 오프셋은 2이고, 할당된 사운딩 구간은 제10 사운딩 구간(열번째 OFDM심볼)이다. 즉, 그룹별로 스태거링 오프셋과 사운딩 구간을 모두 달리 설정함으로써 셀간 간섭을 더욱 줄일 수 있다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 FDD시스템의 프레임 구조를 나타낸다.

도 3은 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 기지국과 단말의 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 사운딩 구간을 셀 단위로 달리 할당하는 방법의 예이다.

Claims

상향링크 스케줄링을 위한 상향링크 기준신호의 전송 방법에 있어서,

제1 셀(cell)에 속한 단말이 제1 사운딩 구간(sounding section)에 제1 상향링크 기준신호를 전송하는 단계; 및

상기 제1 셀에 인접한 제2 셀에 속한 단말이 제2 사운딩 구간에 제2 상향링크 기준신호를 전송하는 단계를 포함하는 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 및 제2 셀은 시간동기화된, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 사운딩 구간은 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼(symbol)을 포함하는 서브프레임(subframe)에서 적어도 하나의 OFDM 심볼이 할당되는, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 서브프레임 상에서 상기 제1 사운딩 구간의 위치와 상기 제2 사운딩 구간의 위치는 서로 다른, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제1 사운딩 구간이 포함되는 제1 서브프레임의 스태거링 오프셋(staggering offset)과 상기 제2 사운딩 구간이 포함되는 제2 서브프레임의 스태거링 오프셋이 다른, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제1 서브프레임 상의 상기 제1 사운딩 구간의 위치와 상기 제2 서브프레임 상의 상기 제2 사운딩 구간의 위치는 동일한, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제1 서브프레임 상의 상기 제1 사운딩 구간의 위치와 상기 제2 서브프레임 상의 상기 제2 사운딩 구간의 위치는 다른, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
상향링크 스케줄링을 위한 상향링크 기준신호의 전송 방법에 있어서,

상기 상향링크 기준신호가 포함되는 서브프레임을 생성하는 단계; 및

상기 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하되,

상기 서브프레임은 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 상기 상향링크 기준신호는 상기 서브프레임에서 적어도 하나의 OFDM 심볼이 할당되는 사운딩 구간을 통해 전송되고, 상기 사운딩 구간의 위치는 인접하는 셀마다 서로 다른, 상향링크 기준신 호의 전송 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 사운딩 구간의 위치는 각 셀마다 시간에 따라 임의로 변경되는, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 서브프레임의 스태거링 오프셋(staggering offset)은 인접하는 셀마다 서로 다른, 상향링크 기준신호의 전송 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 서브프레임의 스태거링 오프셋은 기지국으로부터 할당받는, 상향링크 기준신호의 전송 방법.