KR20100129228A - 공간 사일런싱을 이용한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

공간 사일런싱을 이용한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이종성 네트워크에서 신호를 전송하는 방법에 관한 것으로, 기지국은 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계; 상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 전송하는 단계; 및 상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

공간 사일런싱을 이용한 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING SIGNAL USING SPATIAL SILENCING}
본 발명은 신호 전송 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 이종성 네트워크(heterogeneous network) 또는 다중입력 다중출력(multiple-input multiple-output) 시스템에서 처리량(throughput)을 향상시키는 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(downlink; DL)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 상향링크(uplink; UL)를 통해 기지국으로 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 및 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
본 발명의 목적은 이종성 네트워크(heterogeneous network)에서 다중 셀간 간섭영향을 최소화할 수 있도록 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 무선 통신 시스템에서 다중 셀간 간섭 영향을 최소화할 수 있도록 다중 셀이 공유하는 동일한 반송파에 대해 공간 사일런싱(spatial silencing)을 제공하는 것이다.
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.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 일 실시예에 따른 이종성 네트워크에서 신호를 전송하는 방법은, 기지국은 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계; 상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 전송하는 단계; 및 상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 보조 반송파 및 상기 주 반송파는 가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 중 서로 다른 주파수 구획을 통해 전송되는 반송파일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기지국이 상기 보조 반송파에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는, 상기 기지국이 지원하는 매크로 셀(macro cell)과 상기 매크로 셀 내 포함된 작은 셀들이 이용하는 반송파가 겹치는 경우에 선택적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기지국이 상기 보조 반송파에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는, 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용 가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 다수의 단말로 전송하는 단계; 상기 다수의 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 및 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 가중치 벡터 세트로부터 각 단말에 특정되는 가중치 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법은, 다수의 단말로부터 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는 피드백 정보를 수신하는 단계; 및 상기 간섭 정보에 기초하여 상기 기지국이 서비스를 지원하는 매크로 셀 내에서 빔포밍이 수행된 상기 보조 반송파가 전송되는 영역을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법은, 상기 기지국이 기준 신호(reference signal)에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계; 상기 기준 신호에 적용하는 빔포밍 순서에 대한 정보 및 안테나 개수 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기준 신호 운영 정보를 전송하는 단계; 및 상기 빔포밍이 수행된 상기 기준 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 기준 신호에 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는, 가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 각각에 따라 셀 공통 기준 신호에 서로 다른 가중치 벡터를 적용하도록 결정할 수 있다.
또 다른 한편, 단말이 빔포밍이 적용되는 반송파를 측정하는 경우, 해당 반송파가 단말에게 전송되는 형태에 관한 정보를 기지국에 전달할 수 있으며, 그 정보는 시간(서브프레임/프레임 등의 전송단위), 주파수(서브캐리어 또는 서브캐리어 그룹, 캐리어 또는 캐리어 그룹), 또는 공간(spatial layer등)이나 코드(spreading sequence나 orthogonal resource등)와 같은 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 정보는 단말이 반송파 측정에 따른 측정값을 보고하는데 있어서 채널 측정 의 보조 지표로써 전송하거나 혹은 순수한 채널 측정 의 결과로 전송될 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 단말에 전송하는 단계; 상기 단말로부터 상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 수신하는 단계; 및 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 보조 반송파에 대한 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 다른 실시예에 따른 이종성 네트워크에서 단말이 신호를 수신하는 방법은, 기지국으로부터 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴의 형성을 위해 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 수신하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 가중치 벡터를 적용한 상기 보조 반송파를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 수신 방법은, 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 가중치 벡터 세트에 포함된 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호를 수신하는 단계; 및 상기 하향링크 신호에 대한 채널 측정 결과에 따른 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 바람직하게는, 상기 보조 반송파에 적용할 상기 가중치 벡터는 상기 피드백 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 수신 방법은, 상기 기지국으로부터 수신한 하향링크 신호를 이용하여 채널 측정을 수행하는 단계; 상기 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 수신 방법은, 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 피드백 정보에 기초하여 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)이 수행된 상기 보조 반송파를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 보조 반송파 및 상기 주 반송파는 가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 중 서로 다른 주파수 구획을 통해 전송되는 반송파일 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태 일 실시예에 따른 이종성 네트워크에서 기지국은, 무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈; 무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 상기 송신 모듈을 통해 전송하는 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 단말로 전송하고, 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 상기 단말로 전송하도록 수행할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태 다른 실시예에 따른 이종성 네트워크에서 단말은, 무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈; 및 상기 수신 모듈을 통해 수신한 하향링크 신호를 토대로 채널 측정을 수행하기 위한 프로세서를 포함하며, 상기 수신 모듈을 통해 기지국으로부터 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴의 형성을 위해 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 수신하고, 상기 가중치 벡터를 적용한 상기 보조 반송파를 수신할수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 수신모듈을 통해 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 수신하고, 상기 가중치 벡터 세트에 포함된 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호를 수신하는 경우, 상기 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호에 대한 채널 측정을 수행하고 , 채널 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하여 상기 송신 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 수행할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 수신모듈을 통해 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 수신하는 경우, 상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 생성하여 상기 송신모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 수행할 수 있다.
이때, 상기 피드백 정보는 상기 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함할 수 있다.상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따른 이종성 네트워크에서 기지국은, 무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈; 무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 상기 송신 모듈을 통해 전송하는 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 단말로 전송하고, 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 상기 단말로 전송하도록 수행할 수 있다.
여기서, 상기 기지국이 지원하는 매크로 셀(macro cell)과 상기 매크로 셀 내 포함된 작은 셀들이 이용하는 반송파가 겹치는 경우, 상기 프로세서는 상기 보조 반송파에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용 가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 생성하여 상기 송신 모듈을 통해 상기 단말로 전송하도록 수행하고, 상기 수신모듈을 통해 상기 단말로부터 수신한 피드백 정보를 토대로 상기 가중치 벡터 세트로부터 상기 단말에 특정되는 가중치 벡터를 결정할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 프로세서는, 상기 수신모듈을 통해 수신한 상기 단말로부터 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는 피드백 정보에 기초하여 상기 기지국이 서비스를 지원하는 매크로 셀 내에서 빔포밍이 수행된 상기 보조 반송파가 전송되는 영역을 조정할 수 있다.
또는, 상기 프로세서는, 기준 신호(reference signal)에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하고, 상기 기준 신호에 적용하는 빔포밍 순서에 대한 정보 및 안테나 개수 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기준 신호 운영 정보를 생성하여 상기 송신 모듈을 통해 상기 단말로 전송하도록 수행할 수 있다.
또는, 상기 프로세서는, 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 생성하여 상기 송신 모듈을 통해 상기 단말에 전송하도록 수행하고, 상기 수신모듈을 통해 상기 단말로부터 수신한 상기 보조 반송파 측정에 따른 피드백 정보를 이용하여 상기 보조 반송파에 대한 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)을 수행할 수 있다
상기 실시형태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 기지국은 공간 사일런싱을 사용함에 따라 이웃 셀에 대한 간섭영향을 완화할 수 있는 반송파-특정 영역을 제어할 수 있다.
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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 LTE(long term evolution)에서 사용되는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에서의 물리 채널 및 이를 이용한 신호 전송을 나타내는 도면이다.
도 4는 펨토셀 기지국이 추가된 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종성 네트워크 시스템에서 셀간 간섭을 완화하기 위한 신호 전송 과정의 일 예를 나타내기 위한 절차 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 과정의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파를 전송하는 자원 주파수-시간 영역을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 기지국 및 단말을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA, MC-FDMA와 같은 다양한 무선 접속 기술에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio 액세스)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용되는 경우를 위주로 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명이 이로 제한되지는 않는다.
본 발명에서는 LTE-A를 기반으로 기술하고 있으나 본 발명의 제안상의 개념이나 제안 방식들 및 이의 실시예들은 다중 반송파를 사용하는 다른 시스템(예, IEEE 802.16m 시스템)에 제한 없이 적용될 수 있다.
도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 도시하는 도면이다. E-UMTS는 LTE 시스템이라고도 칭한다. 통신 네트워크는 광범위하게 배치되어 음성 및 패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스를 제공한다.
도 1을 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network), EPC(Evolved Packet Core) 및 단말(User Equipment; UE)을 포함한다. E-UTRAN은 하나 이상의 기지국(eNode B; eNB)(11)을 포함하고 하나의 셀에 하나 이상의 단말(10)이 위치할 수 있다. 이동성 관리 엔터티/시스템 구조 에볼루션(Mobility Management Entity/System Architecture Evolution: MME/SAE) 게이트웨이(12)는 네트워크 말단에 위치하여 외부 네트워크와 연결될 수 있다. 하향링크는 기지국(11)으로부터 단말(10)로의 통신을 지칭하고 상향링크는 단말로부터 기지국으로의 통신을 지칭한다.
단말(10)은 사용자에 의해 휴대되는 통신 장치이고, 기지국(11)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정국이다. 기지국은(11)는 사용자 평면 및 제어 평면의 엔드 포인트를 단말(10)에게 제공한다. 하나의 기지국(11)이 셀 마다 배치될 수 있다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 송신하기 위한 인터페이스가 기지국(11)들 사이에 사용될 수 있다. MME/SAE 게이트웨이(12)는 세션 및 이동성 관리 기능의 엔드 포인트를 단말(10)에게 제공한다. 기지국(11) 및 MME/SAE 게이트웨이(12)는 S1 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
MME는 페이징 메시지의 기지국(11)들로의 분배, 보안 제어, 휴지 상태 이동성 제어, SAE 베어러 제어, 및 비-접속 계층(NAS) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호를 포함하는 다양한 기능을 제공한다. SAE 게이트웨이 호스트는 평면 패킷의 종료 및 단말(10) 이동성 지원을 위한 사용자 평면 스위칭을 포함하는 다양한 기능을 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(12)는 본 명세서에서 간단히 게이트웨이로 지칭되며, MME 및 SAE 게이트웨이를 모두 포함한다.
복수의 노드가 기지국(11)과 게이트웨이(12) 사이에서 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. 기지국(11)들은 X2 인터페이스를 통해 상호 접속될 수 있고 이웃 기지국들은 X2 인터페이스를 가지는 메쉬 네트워크 구조를 가질 수 있다. 도 2는 LTE에서 사용되는 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10ms(327200*Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 각 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 0.5ms 슬롯(slot)을 포함한다. Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz*2048)=3.2552*0-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(Orthogonal frequency Division Multiplexing)(또는 SC-FDMA) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원 블럭(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파*7(6)개의 OFDM(또는 SC-FDMA) 심볼을 포함한다. 프레임 구조 타입-1 및 2는 각각 FDD 및 TDD에 사용된다. 프레임 구조 타입-2는 2개의 반-프레임(Half Frame)을 포함하고 각 반-프레임은 5개의 서브프레임과 하향링크 파일럿팅 타임 슬럿(Downlink Piloting Time Slot: DwPTS), 가드 주기(Guard Period: GP), 상향링크 파일럿팅 타임 슬럿(Uplink Piloting Time Slot: UpPTS)을 포함한다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 서브프레임, 슬롯 또는 OFDM(또는 SC-FDMA) 심볼의 개수/길이는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 LTE 시스템에서의 물리 채널 및 이를 이용한 신호 전송을 예시한다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel: P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel: S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자(Identity; ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel: PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure: RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel: PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상향/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다.
단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR) 정보, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator: CQI), 프리코딩 행렬 지시자(Precoding Matrix Indicator: PMI), 랭크 지시(Rank Indication: RI) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
이종성 네트워크가 구성되고 하나의 셀 내 작은 셀들이 다수 존재할 수 있다. 이하, 매크로 셀(macro cell)과 펨토 셀(femto cell)을 예를 들어 설명하도록 한다.
도 4는 펨토셀 기지국이 추가된 무선 통신 시스템의 구성도이다.
이종성 네트워크가 구성되고 하나의 매크로셀 영역 내에는 매크로 셀 내 서비스를 지원하는 매크로 기지국의 소형 버전인 펨토셀 기지국이 각각 서비스를 지원하는 영역인 펨토셀과 같은 작은 셀들이 다수 존재할 수 있다. 펨토셀 기지국은 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서, 매크로 기지국이 커버하는 영역에 설치되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는 기지국 유형이다. 펨토셀 기지국은 독립적으로 작동하는 네트워크 구성을 갖추고 있으며, 도심 또는 실내에 릴레이 기지국보다 월등히 많이 설치될 것이다. 따라서, 기지국이 단말에게 전송하는 이웃 기지국 리스트에 펨토셀 기지국 리스트는 정보량이 너무 많아 포함되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이 펨토셀 기지국이 추가된 무선 통신 시스템은 펨토셀 기지국(410), 매크로 기지국(420), 펨토 네트워크 게이트 웨이(femto network gateway, 이하 "FNG"라 함)(430), 접속 서비스 망(access service network, 이하 "ASN"라 함)(440) 및 연결 서비스 망(connectivity service network, 이하 "CSN"라 함)(450)을 포함한다. 매크로 기지국(420)은 종래의 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다.
펨토셀 기지국(410)은 매크로 기지국(420)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행한다. 펨토셀 기지국(410)은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) 네트워크에 직접 접속하여 매크로 기지국(420)과 같이 독립적으로 작동하며 커버리지는 0.1 ~ 30m 정도이고, 하나의 펨토셀 기지국(410)이 수용할 수 있는 단말은 10~20개 정도이다. 펨토셀 기지국(410)은 매크로 기지국(420)과 같은 주파수를 사용할 수도 있고 다른 주파수를 사용할 수도 있다.
펨토셀 기지국(410)은 매크로 기지국(420)과 R1 인터페이스를 통해 연결 되어, 매크로 기지국(420)의 하향링크 채널을 수신 할 수 있고, 펨토셀 기지국(410)은 매크로 기지국(420)으로 제어 신호(control signal)를 전송할 수 있다.
펨토셀 기지국(410)은 매크로 기지국(420)이 커버하지 못하는 실내 또는 음영 지역을 커버할 수 있고, 높은 데이터 전송을 지원할 수 있다. 펨토셀 기지국(410)은 매크로 셀 내에 오버레이(overlay) 형태로 설치될 수도 있고, 매크로 기지국(420)이 커버하지 않는 지역에 넌오버레이(non-overlay) 형태로 설치될 수도 있다.
종래 이종성 네트워크 또는 MIMO 시스템에서는 매크로 셀 내 위치하는 펨토셀과 같은 작은 셀과 매크로 셀간의 간섭 영향을 줄이고 서비스를 지원하고 있는 단말에 대한 링크 품질을 향상시키기 위해 매크로 셀에서 전송하는 반송파를 조정하는 반송파 온오프(Carrier On/Off) 방식을 이용하였다.
매크로 셀에서 펨토셀과 같은 작은 셀에 미치는 간섭 영향을 감소시키기 위해, 매크로 셀에서 매크로 셀 내 위치하는 작은 셀과 동일한 반송파를 사용하는 경우 해당 반송파의 전송을 오프시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 작은 셀 영역내에서는 매크로 셀에서 오프된 반송파에 대응하는 반송파들에 대하여 높은 처리량을 만족시키는데 효율적일 수 있다. 게다가, 작은 셀 가장자리에 위치한 단말들에 대해 반송파 온오프를 적용하게 되면 인접한 작은 셀 뿐만 아니라 전체 셀 영역 등 다양한 크기의 셀들로부터 오는 간섭 영향을 완화시킬 수 있다.
다른 한편으로는, 다중 셀이 공유하는 반송파에 대해서는 전력할당 측면에서 제어하는 소프트 분할 주파수 재사용(soft fractional frequency reuse) 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 다른 셀에 높은 간섭영향을 미치는 셀에서는 전송 전력 레벨을 감소시킴으로써, 동일한 반송파를 사용하는 다중 셀간에 간섭 영향을 완화시킬 수 있다. 이 경우, 공유된 반송파들의 셀 크기를 효율적으로 감소시킴으로써, 어떤 셀은 관리된 간섭 레벨에 상응하는 반송파를 활용할 수 있다.
그러나, 종래 이용되는 반송파 온오프 방식은 매크로 셀과 같이 다수의 단말을 포함하는 큰 셀 영역에서 사용하게 되면, 특정 단말을 위한 반송파 온오프 동작이 다른 단말들에 대해서도 적용되어 처리량 효율성 측면에서 효과가 감소된다. 구체적으로, 다중 셀들이 공유하는 반송파에 대해 턴오프(turn-off) 동작을 수행하게 되면, 셀 내부에 위치한 인트라 셀(intra-cell) 단말들에 대해서는 해당 반송파를 사용할 수 없게 된다.
또한, 이종성 네트워크 동작에서 반송파 자체는 이종성 모드로 동작할 수 있으므로, 각각의 반송파들은 특정 역할을 수행할 수 있는데, 반송파 온오프 방식을 이용하는 경우 특정 반송파들이 수행할 수 있는 다양한 기능을 이용하기 어렵다는 문제가 발생된다.
본 발명은 셀 간 간섭영향을 완화시키면서도 동일한 반송파를 매크로 셀 뿐만 아니라 매크로 셀 내 위치하는 작은 셀들에서도 사용할 수 있는 신호 전송 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공간적 사일런싱(Spatial Silencing)은 하나의 셀 내에서 동일한 반송파를 사용하는 다중 셀간에 적합한 빔(beam) 조정을 통해 셀간 간섭영향을 완화하고 처리량 효율성을 높이기 위한 방식이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위해, 이하 본 발명의 실시예에서는 MIMO 시스템 또는 이종성 네트워크의 셀 영역 내에서 공유된 채널에 대해 빔 포밍(beam forming)을 사용하는 것을 가정한다. 이때, 하나의 셀 내 위치하는 작은 셀들에 대해서는 빔 포밍을 사용하지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이종성 네트워크 시스템에서 셀간 간섭을 완화하기 위한 신호 전송 과정의 일 예를 나타내기 위한 절차 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 다수의 펨토 셀과 같은 작은 셀들을 포함하는 매크로 셀을 지원하는 매크로 기지국은 매크로 셀 내에서 동일한 반송파를 공유하는 펨토셀과 같은 작은 셀에 미치는 간섭영향을 줄이기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱을 이용하여 반송파를 전송할 수 있다. 공간 사일런싱의 일 예로, 반송파 전송시 작은 셀 영역을 제외한 나머지 영역으로 신호를 전송하도록 빔포밍을 이용할 수 있고, 이용할 빔포밍 운영 방식을 결정할 수 있다(S501). 즉, 매크로 셀의 기지국은 작은 셀에서 사용하는 반송파와 동일한 반송파를 사용하는 경우, 작은 셀 영역을 제외한 나머지 영역으로 반송파를 전송하도록 빔포밍을 적용할 수 있다.
다중 셀에서 동일하게 사용하는 반송파를 전송하는 경우, 반송파에 대한 빔포밍 운영 방식은 이하 후술되는 1)2)에 따라 보조 반송파(subsidiary carrier)를 소정 주기에 따라 특정 패턴을 갖는 형태로 또는 랜덤하게 빔포밍하여 전송하는 방식을 이용할 수 있다. 여기서, 보조 반송파는 시스템에서 주된 트래픽 송수신에 보조 역할을 수행하는 임의의 반송파로서, 부 반송파(secondary carrier)와 동일한 의미로 혼용될 수 있다. 보조 반송파는 주 반송파(primary carrier)와 주파수 구획에 따라 구분될 수 있다.
시스템 대역을 복수의 서브밴드로 분할하는 경우, 각 서브밴드를 이용하여 선택적, 독립적으로 사일런싱(빔포밍 적용)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 분할된 다수의 서브밴드를 반송파 단위로 적용하는 경우, 주 서브밴드를 통해서는 주 반송파를 전송하고, 부 서브밴드를 통해서는 보조 반송파를 전송하도록 운영할 수 있다. 시스템이 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)을 지원하는 경우 각각의 서브밴드들은 컴포넌트 반송파(component carrier)에 해당한다.
본 명세서에서 주 반송파와 부 반송파는 발명의 이해를 돕기 위해 임의로 정의된 용어로서 등가의 다른 용어로 대체될 수 있다. 일 예로, LTE 시스템과 같이 하나의 연속된 주파수 블록을 지원하는 경우, 주 반송파와 부 반송파는 하나의 주파수 블록으로부터 분할된 서브 밴드(예, 하나 이상의 연속/불연속된 부반송파)로 대응될 수 있다. 또한, 시스템이 반송파 어그리게이션을 지원하는 경우, 주 반송파와 부 반송파는 컴포넌트 반송파 단위로 정의되거나, 하나의 컴포넌트 반송파 내에서 분할된 서브 밴드에 대응될 수 있다.
다음으로, 반송파에 대한 빔 포밍 운용 방식을 결정한 기지국은 공간 사일런싱을 위해 셀 단위로 조정을 수행할 수 있다(S502). 셀 간 조정에 대해서는 이하 3)을 통해 간략하게 후술하도록 한다.
빔포밍 운영 방식 및 셀 간 조정을 수행한 기지국은 전체 주파수 대역폭에서 일부 영역을 통해 보조 반송파를 전송할 수 있다(S503). 이때, 주파수 대역폭에서 보조 반송파를 전송하는 일정 영역을 부 밴드로 정의하고, 주 반송파를 전송하는 영역인 주 밴드와 구분할 수 있다. 상기 빔포밍 밴드는 상술한 부 밴드에 대응되고, 상기 논-빔포밍 밴드는 상술한 주 밴드에 대응된다. 이에 대해서는 이하 후술되는 4)5)에서 간략하게 설명하도록 한다.
이후, 기지국은 단말로부터 기준신호(Reference Signal: RS)를 토대로 측정된 채널 정보에 관한 피드백 정보를 수신할 수 있다(S504). 이때, 기지국은 RS에 대해서도 빔 포밍을 적용하여 전송할 수 있으며, 셀 내 위치한 단말이 빔 포밍된 RS를 수신할 수 있도록 별도의 정보를 미리 알려줄 수 있다. 단말이 RS를 수신하여 측정을 수행하는 과정에 대해서는 이하 후술되는 6)7)을 통해 간략하게 설명하도록 한다.
단말로부터 피드백 정보를 수신한 기지국은 보조 반송파를 전송하기 위한 채널상에서 제어 및 데이터 채널에 대한 스케줄링을 수행할 수 있다(S505). 이에 대해서는 이하 후술되는 8)을 통해 간략하게 설명하도록 한다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 과정의 각 단계에 해당하는 기지국 또는 단말 동작에 대해 간략하게 설명하도록 한다.
1) 반송파 빔포밍
본 발명의 일 실시예에 따르면 반송파 전송시 운용하는 빔 포밍 방식에 관하여 주 반송파는 제외하고 보조 반송파에 대해서만 빔 포밍을 운용할 수 있다. 예를 들어, 보조 반송파를 통해 전송되는 모든 채널은 하나 혹은 다중 빔을 형성하여 이웃하는 셀에 미치는 신호 간섭효과를 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 보조 반송파에 대한 다양한 빔포밍 운용 방식 중 어느 하나를 결정할 수 있다(S601). 빔포밍 운용 방식의 하나로, 보조 반송파를 통해 전송하는 채널 타입에 따라 빔 포밍 우선순위는 다르게 정의될 수 있다
일 예로, 채널 측정/서비스 품질(Quality of Service: QoS)/트래픽 또는 제어정보 수신에 따라 전송 채널 특성을 구별할 필요가 있는 경우, QoS, 트래픽 또는 제어정보 중요도에 따라 각 전송 채널을 전송하는 다중 전송 안테나별로 빔포밍 우선 순위에 따라 서로 다른 가중치 벡터를 적용할 수 있다. 다른 예로, 채널 특성상 각각의 채널을 구별할 필요가 없는 경우, 보조 반송파를 통해 전송하는 다수의 전송 안테나들에 대해 빔 패턴을 동일하게 조정하기 위한 단일/다중 가중치 벡터(single/multiple weight vector)를 적용할 수 있다.
이때, 채널 특성상 채널을 구별하여 전송 안테나별로 독립된 가중치 벡터를 결정하는 방식으로 빔포밍 운용 방식을 결정하면, 기지국은 다수의 단말들에게 각 안테나별 적용하는 가중치 벡터에 관한 정보, 즉 각 단말 또는 단말 그룹들에 대한 빔 패턴 정보를 알려줄 수 있다(S602). 또는, 빔 패턴 정보로 가중치 벡터에 관한 정보는 각각 구별되는 다양한 가중치들 중에서 일정한 가중치 그룹의 대표값이 되는 벡터나 단말이 구분할 수 있는 가중치 벡터들의 구분 벡터나 구분 단위에 대한 정보를 포함할 수 있다.
빔 패턴에 관한 정보를 수신한 각 단말은 빔 패턴 정보를 토대로 각각의 다양한 전송 채널을 통해 전송되는 하향링크 신호를 수신할 수 있다(S603).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 빔 포밍이 적용된 보조 반송파가 셀 전체 영역에 걸쳐 전송되도록 빔 포밍 패턴을 일정 규칙에 따라 변경 조정할 수 있다.
2) 랜덤 빔 포밍 또는 주기적 빔 포밍
본 발명의 일 실시예에 따라 보조 반송파에 대한 빔 패턴이 형성되면, 형성된 하나의 빔 패턴 방향은 모든 셀 영역을 커버하지 못할 수 있다. 이 경우, 하나의 셀에서 신호 전송이 필요한 모든 영역을 포괄할 수 있는 여러 가중치 벡터를 설정할 수 있으나, 전송 안테나 개수가 충분하지 못한 경우에는 효율성이 떨어진다. 즉, 전송 안테나 개수가 충분하지 못한 경우, 빔 패턴의 모양은 너무 광범위하여 다른 셀들에게 원하지 않는 간섭을 일으킬 수 있다. 이를 회피하기 위해서는 다중 빔을 구성하는 것이 필요한데, 이를 위해서는 매우 많은 안테나가 필요하거나, 혹은 시간/주파수/코드 자원 상에서 구분되는 빔을 형성하는 것이 필요하다.
그러므로, 소수의 안테나를 가진 기지국이라면 각각의 빔이 특정 서비스 영역을 커버할 수 있도록 빔을 시간차이를 두고 생성하는 것이 가능하며, 이때 다중 빔은 동시에 사용하는 것이 아닌 시간/주파수에 따라 부분적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라 보조 반송파에 대한 빔 패턴을 기 설정된 소정 규칙, 예를 들어 빔 로테이션(rotation) 또는 빔 지정(indication)에 관한 규칙에 따라 빔 패턴 방향을 변경하는 것이 가능하다. 다중 빔 어플리케이션(application)은 시간 도메인 분할(Time Domain Division: TDD) 방식 또는 주파수 도메인 분할(Frequency Domain Division: FDD)방식에 따른 빔포밍을 이용할 수 있으므로, 송신측에서는 일정한 시간(예, 서브프레임)마다 빔 방향을 변경할 수 있다. TDD 방식에서 기지국은 빔이 시간별로 셀 내 다른 영역으로 전송하도록 빔 패턴을 구성하거나 또는 매크로 셀 내 존재하는 작은 셀 영역으로는 빔을 전송하지 않도록 구성할 수 있다. 또는, FDD 방식을 이용하면 기지국이 전송하는 빔 패턴 방향은 주파수 서브 셋(예, 서브밴드 빔 포밍)에 따라 변화될 수 있다.
또는, 다수의 매크로 셀들이 동일한 반송파를 사용하는 경우, 매크로 셀간의 간섭영향을 완화하기 위하여 매크로 셀 단위로 특정된 빔 패턴을 일정 주기로 변경 또는 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 기준이 되는 어느 하나의 매크로 셀 내에서 빔 방향을 순차적으로 회전시키면서 동일 반송파를 사용하는 다른 매크로 셀에 대해서는 독립된 오프셋을 적용하여 빔 방향을 결정할 수 있다. 다른 예로, 빔 방향의 선택은 각 셀별로 특정 패턴(예를 들어, 10ms의 소정 주기)에 따라 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 기지국에서 반송파 전송시 빔포밍을 수행하면서 빔 방향을 변동하는 경우, 변동되는 빔 패턴에 관한 정보를 단말에 전송할 수 있다.
상기와 같은 빔 조작은 기지국이 일정한 주기로 단말에게 채널 측정 정보를 보고받기 위한 용도로 사용될 수 있다. 즉, 항상 빔의 조작을 수행하는 것이 아니라, 단말로부터 채널 측정에 대한 정보를 수신하고자 하는 시점에서 상기와 같이 빔을 회전/조작하는 행위를 시간에 따라 수행하고, 그 외 시간에는 특정 단말들에게 서비스를 제공하기 위해서 단말들에 특화된 빔을 사용하여 동작시키는 것도 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 과정의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 반송파 운영 방식에 관한 정보로 각 전송 안테나별로 적용할 수 있는 하나 이상의 가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보 등을 포함하는 반송파 운영 정보를 다수의 단말들에게 방송한다(S701). 이와 달리, 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보는 기지국 및/또는 단말에 기 설정될 수 있다.
기지국은 보조 반송파에 대해 사용하는 빔 포밍 방식을 결정하기에 앞서 미리 셀 영역 전체에 도달할 수 있는 주 반송파를 통해 상위계층 또는 L1/L2 시그널링을 이용하여 빔 포밍에 사용할 수 있는 가중치 벡터 세트 등에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 방송할 수 있다. 그리고, 이에 대한 피드백 정보를 수신받아 보조 방송파에 대한 빔 포밍을 어떻게 구현할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
상기 반송파 운영 정보를 수신한 각 단말은 이에 포함된 빔 패턴 정보를 토대로 각각의 다양한 전송 채널을 통해 전송되는 하향링크 신호를 수신할 수 있다(S702).
그리고, 단말은 각 가중치 벡터를 사용하여 전송된 반송파를 토대로 채널상태를 측정하고, 측정 결과에 따른 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(S703). 상기 피드백 정보는 채널품질정보(Channel Quality information: CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precording Metrix Index: PMI) 뿐만 아니라 해당 단말이 최적의 수신 상태를 만족하는 가중치 벡터 또는 해당 단말이 리딩(reading)할 수 있는 가중치 벡터에 관한 정보 혹은 이를 유추할 수 있는 정보인 서브프레임/프레임과 같은 시간 정보, 주파수 대역에 대한 정보, 사용된 자원 에 대한 정보 등도 포함할 수 있다.
피드백 정보를 수신한 기지국은 피드백 정보를 토대로 가중치 벡터 세트로부터 해당 단말에 대한 특정 가중치 벡터 정보를 결정하는 반송파 운영 방식을 결정할 수 있다(S704). 구체적으로, 기지국은 피드백 정보를 토대로 해당 단말에 신호를 전송하기에 적합한 빔 패턴을 결정하고, 해당 단말에 대해 어떤 방식으로 빔 패턴을 사용할 것인지를 결정할 수 있다. 즉, 해당 단말이 셀 내 위치하는 영역으로 빔 패턴을 전송하기 위하여 가중치 벡터를 결정할 수 있다.
그리고, 해당 단말에 대해 결정된 빔포밍 운영 정보를 단말에 유니캐스트 전송하고(S705), 결정된 빔포밍 방식을 사용하여 보조 반송파를 전송할 수 있다(S706).
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국이 셀 내 위치하는 모든 단말에 주 반송파를 통해 방송하는 반송파 운영 정보는 동일하나, 피드백 정보 수신 후 각각의 단말에 대해 전송하는 빔 패턴 정보는 단말별로 구별될 수 있으며, 단말의 위치 및/또는 서비스 영역 등에 따라 변동될 수 있다.
여기서, 단말이 기지국으로 전송하는 피드백 정보는 (반)랜덤 빔포밍을 가정하는 보조 반송파에서의 측정을 통해 구해질 수 있다. 단말은 기지국이 지시하는 빔포밍 구성(시간/주파수 서브밴드/빔 가중치 벡터) 정보에 따라 해당 특정 빔에 대한 측정을 수행할 수 있다. 특정 빔에 대한 측정 결과는 단순히 온/오프 방식 또는 한 비트로 구성되는 지시자(indicator)를 통해 단순한 해당 빔의 구성 조합이 단말에게 적합한지를 여부를 보고할 수 있다. 이 경우, 기지국은 이와 같은 온/오프 정보를 이용하여 많이 사용될 수 있는 빔포밍 가중치를 효과적으로 사용하기 위한 통계 정보(statistical inforamtion)와 부분 셀 커버리지 정보를 선택할 수 있다.
3) 보조 반송파 동작에 대한 인터 셀 또는 인터 기지국간의 통신
본 발명의 일 실시예에 따라 보조 반송파에 대한 빔 포밍을 수행하면서 기지국은 셀간 간섭 영향을 최소화하기 위한 셀 조정(또는, 빔포밍이 도달하는 서비스 영역의 조정)을 수행하여야 한다. 이를 위해, 빔포밍(또는, 빔포밍에 대한 동등하게 정의되는 가중치 벡터)이 도달하는 서비스 영역을 정의하려면 먼저 통신에 참여하는 셀들간에 간섭 정보가 공유되어야 한다.
작은 셀의 경우, 보조 반송파에 대해 빔포밍을 사용하거나 사용하지 않을 수 있으나, 보조 반송파 또는 주 반송파에 대해 이웃 셀로부터 간섭 정보를 획득하여야 한다. 만약, 단말이 반송파를 이용하여 간섭 및/또는 빔 방향에 대한 측정을 수행하였다면, 채널 측정 결과 또는 PMI 정보를 서빙 셀에 보고할 수 있다. 또는, 서빙 셀의 기지국에서 단말로부터 전송된 상향링크 신호에 대하여 자체적으로 채널 측정을 수행하여 셀간 간섭 정보를 획득할 수도 있다. 채널 측정은 별도의 프리코딩 수행 없이 매 서브프레임을 통해 전송되는 셀 특정 기준신호(Cell-specific Reference Signal)를 토대로 수행되거나 또는 프리코딩된 RS를 토대로 수행될 수 있다.
다른 한편으로, 보조 반송파가 간섭 측정에 이용되는 경우, 채널 측정 정보에 기초하여 기지국에서 지정하는 빔포밍 구성 정보(주기, 서브밴드 또는 가중치 벡터 등)에 따라 주파수 밴드 또는 서브프레임으로 정의될 수 있는 빔 세트들 중 어느 하나의 세트로 결정할 수 있다.
채널 측정 정보들 중 논-어셉터블(non-acceptable) 빔 포밍은 해당하는 전송 셀에 보고될 필요가 있다. 이때, 다수의 채널 측정이 보고되는 경우, 서브밴드 정보, 서브프레임 정보 또는 무선 프레임 정보와 같은 대응되는 측정 설정에 관한 정보는 동시에 보고될 필요가 있다.
4) 보조 반송파 설정
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 매크로 셀과 작은 셀들이 동일한 반송파를 사용하는 경우 공간 사일런싱 방식을 이용하지 않고, 셀 또는 셀 그룹에 특정되는 반송파 또는 네트워크-와이즈(wise) 특정의 반송파로 보조 반송파를 구성할 수 있다. 이에 따라, 단말은 핸드 오버 또는 초기 셀 접속시 자신에게 특정된 보조 반송파를 제외한 나머지 보조 반송파에 대해서는 채널 측정을 수행하지 않을 수 있다.
이종성 네트워크 시스템에서는, 매크로 셀에서 사용되는 시스템-와이즈(wise) 가용 반송파들을 이용할 수 있는 작은 셀들이 다수 존재한다. 그러나, 작은 셀에서 전송하는 반송파는 작은 셀의 위치 및 매크로 셀의 운영 방식에 따라 영향을 받을 수 있다. 그러므로, 셀들간에 공유하는 보조 반송파에 대한 설정은 작은 셀 및 이웃하는 매크로 셀과 같이 관련된 셀들 간에 협상을 통해 수행될 수 있다. 보조 반송파에 대한 협상 단계 이후, 작은 셀들은 공유하는 보조 반송파에 대한 간섭 또는 채널 품질/상태 정보를 매크로 셀에 보고할 수 있고, 이를 수신한 매크로 셀은 간섭영향을 최소화할 수 있는 빔포밍을 구현할 수 있다.
5) 부분 동작( Segmented Operation )
LTE-A 시스템은 LTE 밴드 및 LTE-A 밴드를 구성하는 반송파를 지원할 수 있고, 그에 따라 LTE 밴드는 레거시 모드 및 호환될 수 있는 모드에서 사용될 수 있으며, LTE-A 밴드는 추가적인 LTE-A 최적화를 위해 사용될 수 있다. 이러한 반송파 타입은 도 8에 도시된 것처럼 주파수-시간 도메인상에서 구분될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파를 전송하는 자원 주파수-시간 영역을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 주파수 도메인상에서 일정 영역은 셀 내 위치하는 모든 단말들에 신호를 전송하는데 이용되는 논-빔포밍 밴드 또는 부 밴드(801)로, 주 반송파 전송에 이용될 수 있다. 이는, 본 발명의 일 실시예에 따라 빔 포밍을 적용한 보조 반송파를 특정 단말들에 전송하는데 이용될 수 있는 서브밴드인 빔포밍 밴드 또는 주 밴드 (802)와 구분될 수 있다.
이와 같은 구조에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱은 종래의 반송파 사일런싱과 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 종래의 반송파 사일런싱은 LTE-A 밴드의 부분 서브밴드 또는 LTE 밴드의 부분 밴드로 제한되어, 제한된 밴드내에서 반송파 전송 온/오프를 이용하는 것이다. 그러면, 작은 셀들은 동작시 반송파로서 사일런싱된 서브밴드를 이용할 수 있다. 즉, 생성된 반송파 중심은 매크로 셀 반송파의 반송파 중심으로 할당되지 않는다. 그러나, 작은 셀은 협동적인 이웃 셀로부터 사일런싱된 서브밴드 내에서 간섭 영향 없이 낮은 간섭 레벨을 만족할 수 있다.
사일런싱 서브밴드를 설정하는 것은 더 유동적일 수 있다. 간섭된 셀로부터 보고하면서, 부분 대역폭 또는 전체 대역폭은 논-사일런싱된 서브밴드가 여전히 전체 셀 영역에서 서빙 단말들에 대해 사용되는 동안 공간적으로 사일런싱될 수 있다. 그리고, 사일런싱된 서브밴드는 논-사일런싱된 서브밴드의 동작을 보조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱을 이용하는 경우, 빔포밍 가중치 벡터는 타겟이 되는 사일런싱된 서브밴드에만 지원될 것이다. 그리고 가중치 벡터 자체는 도 8에 도시된 것처럼 시간 도메인 또는 주파수 도메인상에서 빔포밍 가중치 벡터를 변경하는 것이 가능하다. 심지어, 서브밴드 공간 사일런싱에 대하여, LTE 서브밴드 및 LTE-A 서브밴드(또는 다른 타입의 서브밴드) 모두 사일런싱된 서브밴드에 대해 이용될 수 있다. 제어 채널이 사일런싱된다면, 논-사일런싱된 서브밴드에 대한 새로운 동작이 정의될 수 있다. 예를 들어, 하향링크 또는 상향링크에 대한 그랜트 정보는 특정 서브밴드를 통해 전송될 수 있으나 서브밴드는 특정 환경에 의해 사일런싱될 수 있다. 그러면, 그랜트 정보 전송에 대한 제어 채널은 사일런싱되지 않은 다른 서브밴드로 이동될 수 있다. 이는 추가적인 제어 채널이 공간 사일런싱된 서브밴드(예를 들어, 사일런싱 온/오프, 가중치 백터 변경 정보, 사일런싱된 서브밴드의 그랜트 정보 등)의 관리에 이용될 수 있는 공간적 사일런싱으로 정의될 수 있다는 것을 의미한다.
6) 기준 신호를 이용한 보조 채널 측정
본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱에 대해 다양한 채널 측정 방법이 이용될 수 있다. 만약, 단말이 수신하는 반송파 중에 사일런싱과 논-사일런싱 서브밴드/서브프레임을 모두 포함하지 않는 경우, 특히 논-사일런싱 측정이 불가한 경우에는 사일런싱이 적용된 보조 반송파로부터 직접 채널 측정을 수행할 수 있다. 채널 측정이 RS 또는 프리엠블과 같이 정보가 알려진 노운 심볼(known symbol)을 기초로 수행되었다면, 노운 심볼을 포함하는 대응되는 채널이 존재할 수 있으며, 해당 채널을 다수의 작은 셀 및 매크로 셀에서 공유할 수 있다. 이 노운 심볼은 사전에 기지국끼리 공유되거나 단말이 임의 기지국에서 전송되는 정보를 다중으로 수신하여 (즉 다중 셀에 대해서 검색 및 정보 수신, 그리고 connection도 가능) 해당 서빙 셀이나 단말 특정의 서빙 셀을 통해서 해당 심볼에 대한 측정 정보를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱은 기준신호(Reference Signal: RS)에 대해서도 빔포밍을 수행하는 경우, 빔포밍이 전송되는 영역에 위치하는 다수의 단말들이 경로 손실(path loss)이 발생한 보조 반송파를 측정하지 않도록 제한할 수 있다. 빔포밍되어 전송된 해당 보조 반송파에서 경로 손실이 발생되는 경우, 빔 모양에 따라 측정된 경로 손실에 대한 정확도는 떨어지기 때문이다. 따라서, 경로 손실이 발생한 보조 반송파에 대한 측정이 올바로 수행될 수 있도록 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 단말들에게 보조 반송파 전송에 사용한 안테나 개수 또는 빔포밍 순서에 대한 정보를 알려줄 수 있다.
이를 수신한 각 단말들은 적합한 보조 반송파에 대한 측정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 채널 측정을 위해 셀 공통 기준신호(CRS)를 사용하고, 어느 하나의 작은 셀에서 빔포밍 적용 없이 전송하는 CRS가 이웃하는 다른 셀에 대해 높은 간섭 레벨로 영향을 미친다면, 기지국은 CRS에 대해서도 빔포밍을 수행할 수 있다. 즉, 공통 기준 신호에 의한 간섭을 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 CRS에 대한 빔포밍을 정의할 수 있다.
이 때, 빔포밍 정보를 수신한 단말은 빔포밍 적용 가중치 벡터에 따라 가중치 벡터별로 채널 측정을 수행하거나 서브프레임이나 서브밴드와 같은 단위를 기준으로 채널 측정을 수행할 수 있다. 그러나, 어떤 빔 포밍이 수행되는 서브셀 영역에 단말이 존재하지 않을 수 있고, 서브프레임 또는 주파수 서브밴드에 따라 CRS에 다양한 가중치 벡터를 적용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단말은 서브프레임 인덱스 및 주파수 밴드 측면에서 CRS의 측정은 해당 인덱스나 밴드에 기반한 값으로 변환하여 CRS에 대한 측정 값과 동일한 또는 독립된 서브프레임 인덱스 또는 주파수 밴드를 기지국으로 보고할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말에 서비스를 지원하기 위한 반송파가 전송되는 셀 영역을 소정 규칙에 따라 변경하기 위하여 빔포밍 가중치 벡터를 어떻게 적용할 것인지를 관하여 결정할 수 있다. 지정된 RS와 비슷하게, 기지국은 단말이 보조 반송파를 측정한다면, 서브프레임 또는 주파수 서브밴드에 따라 빔포밍 가중치 벡터를 변경할 수 있다.
보조 반송파 전송시 경로 손실이 발생하는 경우, 빔 모양(shape) 때문에 측정된 경로 손실의 정확도는 감소될 수 있다. 그러나, 만약 빔포밍 순서가 충분히 높지 않다면, 일반적인 경로 손실 측정 에러가 초과된 빔 이득만큼 충분히 높게 된 이후로 빔 이득 크기 자체는 중요하지 않고 경로 손실이 산출되었을 때 무시될 수 있다.
7) 공간 사일런싱의 관점에서 반송파 어그리게이션
보조 반송파가 하나의 단말에 대한 추가적인 트래픽 반송파로 이용될 때, 보조 반송파는 하향링크 수신에 대한 단말 특정 반송파(UE-specific carrier)로 나타낼 수 있다. 그러나, 보조 반송파를 통해서는 단말에 직접적으로 전송하는 신호에 대한 적합한 빔포밍 가중치를 추정할 수 없기 때문에, 보조 반송파는 논-히어링(non-hearing) 상태로 관리될 수 있다.
그러므로, 보조 반송파가 일반적인 반송파로 취급되고 기지국은 반송파 어그리게이션에 기초하여 단말 동작을 제어할 수 있음에도 불구하고, 보조 반송파 동작에 기초하여 다른 운영방식을 정의하는 것이 더 효율적이다. 예를 들어, 단말에서 채널 측정에 의해 이미 적합한 빔 가중치가 결정되고 기지국이 반송파 전송 영역을 조종하는 빔 가중치를 스위칭한다면, 단말은 단말-특정 빔포밍 가중치가 적용되지 않을 때 보조 반송파를 수신하지 않거나 특정 빔포밍 가중치가 적용될 때만 보조 반송파를 수신하도록 하는 동작을 정의할 수 있다..
이와 같은 동작을 위해, 기지국은 빔포밍 가중치 및 빔포밍 가중치의 시간/주파수 서브밴드와 같은 보조 반송파 전송에 관한 정보를 시스템 정보 또는 단말-특정 무선 자원 제어(Radio Resource Control: RRC) 시그널링으로서 단말로 전송해야 한다. 이와 같은 보조 반송파 전송에 관한 정보는 상기 도 6의 빔패턴 정보를 전송하는 단계 S602 또는 도 7에서 빔포밍 운영정보를 전송하는 단계 S705에서 함께 전송할 수 있다. 상기 보조 반송파 전송에 관한 정보는 보조 반송파를 전송하는 대역폭, 가중치 벡터의 회전 주기 및/또는 서브밴드 크기와 같은 빔포밍 패턴 정보, 가중치 행렬 정보, 안테나 구성정보, 보조 반송파의 수신된 신호를 측정하는 방법 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 기지국은 이후 단말로부터 피드백 전송된 측정 정보를 토대로 반송파 어그리게이션을 결정할 수 있다. 단말이 보조 반송파를 충분한 신호 강도로 인식할 수 있을 때, 보조 반송파는 주 반송파와 함께 어그리게이션될 수 있다. 그렇지 않으면, 대응되는 보조 반송파 전송 영역 내 단말이 위치하지 않은 수 있기 때문에, 보조 반송파는 단말에 할당되지 않을 수 있다.
8) 보조 채널을 통한 제어 및 데이터 채널 사용
기지국은 단말에서 전송된 피드백 정보를 토대로 제어채널을 조정할 수 있다.
일반적으로, 단말이 모든 보조 반송파로부터 제어 채널을 디코딩하는 것이 보장되는 것은 아니므로, 단말이 보조 반송파를 수신하기 위한 별도의 시그널링 과정이 추가되어야 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는 서브밴드의 시간 또는 주파수를 디코딩하는 방법에 대한 정보를 단말에 전송하는 것이다. 디코딩 방법에 대한 정보를 수신한 단말은 상기 단말이 위치한 방향으로 빔포밍되어 전송된 서브프레임을 수신하여 디코딩할 수 있다. 그러나, 주 반송파(또는, 전체 영역의 반송파)를 통해 서브밴드의 시간 또는 주파수 디코딩 설정이 상위계층 시그널링으로 정의될 수 있기 때문에 디코딩 설정 방법은 동적으로 변경될 수 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 사일런싱을 이용한 신호 전송 방법에서, 임의의 서브프레임상에서 디코딩 설정에 관한 동적 스케줄링을 가능하도록 하기 위해, 기지국은 디코딩 방법에 관한 정보를 전송하는 단계는 상기 도 6에서 빔패턴 정보 전송 단계 또는 도 7에서 반송파 운영 정보 전송 단계 이후에 수행할 수 있다. 보조 반송파를 전송하는데 사용하는 제어채널에 대한 스케줄링 정보는 주 반송파를 통해 전송할 수 있다. 스케줄링 정보는 단지 보조 반송파에서의 스케줄링 여부를 지시하는 지시 정보를 포함하거나 또는 보조 반송파에에 대한 그랜트 정보를 포함할 수 있다.
이때, 스케줄링 정보가 보조 반송파에 대한 스케줄링 여부를 지시하는 지시 정보만을 포함하는 경우, 단말은 보조 반송파로부터 그랜트 정보를 디코딩해야 한다. 여기서, 디코딩 복잡도는 주파수 서브밴드, 서치 공간 인덱스, 어그리게이션 레벨, 안테나 구성, 전송 모드 등과 같은 디코딩 포지션에 관한 다양한 파라미터를 포함하는 지시정보를 통해 감소될 수 있다.
지시 정보에 포함된 하나 이상의 파라미터는 상위계층 시그널링 또는 L1/L2 제어 시그널링에 의해 미리 정의될 수 있다. 만약, 그랜트 정보가 주 반송파를 통해 직접 전송된다면, 그랜트 정보는 보조 반송파에 대한 반송파 식별정보(ID)를 포함할 수 있다. 반송파 ID는 각 단말별로 이용할 수 있는 보조 반송파 또는 모든 이용 가능한 반송파에 기초하여 정의될 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 일 실시예와 달리, 빔포밍을 사용하는 셀 영역과 같은 물리적 공간이 아닌 비연관된(uncorrelated) 환경의 공간 도메인(예를 들어, 고유의 빔포밍 영역)에서 스트림을 온/오프하는 방식을 이용할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공간 사일런싱은 공간 도메인에서의 전송 온오프 방식을 이용하는 것으로, 레이어(layer)를 온/오프하는 방식을 이용하는 것이다.
기지국은 다수의 매크로 셀들간의 간섭 완화를 위해 공간 도메인에서의 온/오프 방식을 이용할 수 있다. 이에 관한 정보를 전송하는 방법의 일 예로, RRC 시그널링(예를 들어, 비트맵)을 통해 레이어 온/오프 여부에 관한 정보를 단말에 전송할 수 있다. 예를 들어, 하나의 매크로 셀 내 12개의 물리 안테나가 위치하는 경우, 12개의 물리 안테나로 3개의 공간 도메인을 구성할 수 있다. 즉, 공간 도메인 각각에 대한 전송 온/오프 방식을 통해 셀 내 특정 영역으로의 신호 전송 여부를 결정할 수 있다. 이때, 하나의 셀을 구성하는 각 공간 도메인은 3비트의 비트맵을 통해 각 공간 도메인에서 신호 전송 온/오프 여부를 나타낼 수 있다.
공간 도메인에서 온/오프 방식은 의사결정 랜덤 패턴(Pseudo Random pattern)을 적용하여 온/오프 동작을 수행하는 공간 도메인을 임의적으로 선택하는 방법을 이용할 수 있다. 의사결정 랜덤 패턴 방식은 코인 토싱(coin tossing)을 적용할 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 기지국 및 단말에 대해서 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 기지국 및 단말을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
단말은 상향링크에서는 송신장치로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신장치 및 수신장치를 포함할 수 있다.
송신장치 및 수신장치는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신장치 및 수신장치는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 좌측은 송신장치의 구조로 기지국을 나타내고, 우측은 수신장치의 구조로 기지국이 서비스하는 셀 내에 진입한 단말을 나타낸다. 송신장치와 수신장치는 각각 안테나(901, 902), 수신 모듈(910, 920), 프로세서(930, 940), 송신 모듈(950, 960) 및 메모리(970, 980)를 포함할 수 있다.
안테나(901, 902)는 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신 모듈(910, 920)로 전달하는 기능을 수행하는 수신 안테나 및 송신 모듈(950, 960)에서 생성된 신호를 외부로 전송하는 송신 안테나로 구성된다. 안테나(901, 902)는 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
수신 모듈(910, 920)은 외부에서 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(930, 940)로 전달할 수 있다. 수신 모듈과 안테나는 도 9에 도시된 것처럼 분리하지 않고 무선 신호를 수신하기 위한 수신부로 나타낼 수도 있다.
프로세서(930, 940)는 통상적으로 송신장치 또는 수신장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다.
송신 모듈(950, 960)은 프로세서(930, 940)로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나에 전달할 수 있다. 송신 모듈과 안테나는 도 9에 도시된 것처럼 분리하지 않고 무선 신호를 전송하기 위한 송신부로 나타낼 수 있다.
메모리(970, 980)는 프로세서(930, 940)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(이동 단말의 경우, 기지국으로부터 할당받은 상향링크 그랜트(UL grant), 시스템 정보, 기지국 식별자(station identifier: STID), 플로우 식별자(flow identifier: FID), 동작시간 등의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
또한, 메모리(970, 980)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard-disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
송신장치의 프로세서(930)는 기지국에 대한 전반적인 제어 동작을 수행하며, 상기 도 5에서 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 서비스를 지원하는 매크로 셀 영역에서 공간 사일러싱을 이용하여 보조 반송파를 전송하도록 수행할 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시예에서처럼 보조 반송파에 대한 빔포밍을 수행하면서 소정 규칙에 따라 빔 방향을 변경 또는 회전시키는 방법을 이용할 수 있다.
이를 위해, 송신장치에서 사용할 수 있는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 송신모듈(950)을 통해 수신장치로 전송하면, 수신장치의 프로세서(940)는 각 가중치 벡터에 대한 채널 측정 결과를 송신장치로 피드백 전송할 수 있다. 즉, 송신장치의 프로세서(930)는 수신한 피드백 정보를 토대로 해당 수신장치에 대한 반송파 전송시 사용할 가중치 벡터를 결정하여 빔포밍을 수행할 수 있다.
이 과정에서 송신장치의 프로세서(930)는 상기 도 6 또는 도 8에서 상술한 실시예들 뿐만 아니라 1)~8)단계의 과정을 수행할 수 있다.
수신장치의 프로세서(940)는 단말의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예들에 따라, 송신장치로부터 전송된 공간 사일런싱에 관한 정보로 반송파 운영 정보(빔포밍 적용 방식에 관한 정보)를 수신모듈(920)을 통해 수신하여 반송파 수신에 이용할 수 있다.
프로세서(930, 940)는 본 발명의 실시예들에서 상술한 각각의 제어 정보를 DM-RS가 아닌 별도의 시그널링을 통해 전송하도록 구성할 수 있다. 한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (18)

  1. 이종성 네트워크에서 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국은 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계;
    상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 전송하는 단계; 및
    상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 전송하는 단계를 포함하는, 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 반송파 및 상기 주 반송파는 가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 중 서로 다른 주파수 구획을 통해 전송되는 반송파인, 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 보조 반송파에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는,
    상기 기지국이 지원하는 매크로 셀(macro cell)과 상기 매크로 셀 내 포함된 작은 셀들이 이용하는 반송파가 겹치는 경우에 선택적으로 수행되는, 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기지국이 상기 보조 반송파에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는,
    상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용 가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 다수의 단말로 전송하는 단계;
    상기 다수의 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 피드백 정보에 기초하여 상기 가중치 벡터 세트로부터 각 단말에 특정되는 가중치 벡터를 결정하는 단계를 포함하는, 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    다수의 단말로부터 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는 피드백 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 간섭 정보에 기초하여 상기 기지국이 서비스를 지원하는 매크로 셀 내에서 빔포밍이 수행된 상기 보조 반송파가 전송되는 영역을 조정하는 단계를 더 포함하는, 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 기준 신호(reference signal)에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계;
    상기 기준 신호에 적용하는 빔포밍 순서에 대한 정보 및 안테나 개수 정보 중 적어도 하나를 포함하는 기준 신호 운영 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 빔포밍이 수행된 상기 기준 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는, 신호 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준 신호에 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 단계는,
    가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 각각에 따라 셀 공통 기준 신호에 서로 다른 가중치 벡터를 적용하도록 결정하는, 신호 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 단말에 전송하는 단계;
    상기 단말로부터 상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 피드백 정보를 이용하여 상기 보조 반송파에 대한 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)을 수행하는 단계를 더 포함하는, 신호 전송방법.
  9. 이종성 네트워크에서 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴의 형성을 위해 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 가중치 벡터를 적용한 상기 보조 반송파를 수신하는 단계를 포함하는, 신호 수신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 가중치 벡터 세트에 포함된 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 하향링크 신호에 대한 채널 측정 결과에 따른 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 보조 반송파에 적용할 상기 가중치 벡터는 상기 피드백 정보에 기초하여 결정되는, 신호 수신 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 수신한 하향링크 신호를 이용하여 채널 측정을 수행하는 단계;
    상기 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 피드백 정보에 기초하여 반송파 어그리게이션(carrier aggregation)이 수행된 상기 보조 반송파를 수신하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 보조 반송파 및 상기 주 반송파는 가용한 시스템 대역을 구성하는 복수의 주파수 구획 중 서로 다른 주파수 구획을 통해 전송되는 반송파인, 신호 수신 방법.
  14. 이종성 네트워크에서 기지국은,
    무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈;
    무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및
    상기 송신 모듈을 통해 전송하는 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴을 형성하기 위한 가중치 벡터를 결정하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 단말로 전송하고, 상기 송신 모듈을 통해 상기 결정된 가중치 벡터를 적용하여 상기 보조 반송파를 상기 단말로 전송하도록 수행하는, 기지국.
  15. 이종성 네트워크에서 단말은,
    무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈;
    무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈; 및
    상기 수신 모듈을 통해 수신한 하향링크 신호를 토대로 채널 측정을 수행하기 위한 프로세서를 포함하며,
    상기 수신 모듈을 통해 기지국으로부터 보조 반송파(subsidiary carrier)에 적용할 빔 패턴의 형성을 위해 결정된 가중치 벡터에 관한 정보를 포함하는 반송파 운영 정보를 주 반송파(primary carrier)를 통해 수신하고, 상기 가중치 벡터를 적용한 상기 보조 반송파를 수신하는, 단말.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수신모듈을 통해 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 적용할 수 있는 하나 이상의 가용가중치 벡터를 포함하는 가중치 벡터 세트에 관한 정보를 상기 주 반송파를 통해 수신하고, 상기 가중치 벡터 세트에 포함된 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호를 수신하는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 각각의 가중치 벡터가 적용된 하향링크 신호에 대한 채널 측정을 수행하고 , 채널 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하여 상기 송신 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 수행하는, 단말.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 채널 측정에 따른 다수의 셀들간의 간섭 정보를 포함하는, 단말.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 수신모듈을 통해 상기 기지국으로부터 상기 보조 반송파에 대해 적용할 빔포밍을 형성하기 위한 가중치 벡터 및 빔포밍 가중치가 적용되는 시간/주파수 자원에 관한 정보를 포함하는 보조 반송파 전송에 관한 정보를 수신하는 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 보조 반송파를 이용한 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 생성하여 상기 송신모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 수행하는, 단말.
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