KR20110035807A - 무선 통신 시스템에서의 ＣｏＭＰ 피드백 정보를 전송하기 위한 방법 및 단말 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 ＣｏＭＰ 피드백 정보를 전송하기 위한 방법 및 단말 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 CoMP 피드백 정보를 전송하는 방법 및 이를 이용하는 단말 장치가 개시된다. 기존의 LTE 시스템에서 정의하던 측정값들을 그대로 이용하여 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들에 대한 측정값을 생성할 수 있다. 그 결과 LTE-Advanced 시스템에서 새로운 측정값을 정의할 필요가 없다.
CoMP, 채널상태정보

Description

무선 통신 시스템에서의 ＣｏＭＰ 피드백 정보를 전송하기 위한 방법 및 단말 장치{User Equipment apparatus and method for transmitting CoMP feedback information}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, CoMP 동작을 수행하기 위한 피드백 정보를 생성하고 전송하는 방법에 관한 것이다.
LTE-Advanced 시스템의 요구에 부합하고 기존의 시스템 성능 개선을 위해, 릴레이, 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation) 및 CoMP(Coordinated Multi-Point) 전송 및 수신과 같은 몇 가지의 새로운 기술들이 제안되었다. 제안된 몇 가지 새로운 기술들 중에서 CoMP(Co-MIMO, collaborative MIMO, 네트워크 MIMO 등으로 일반적으로 불리기도 한다)는 셀 경계 단말의 통신 성능을 개선하고 섹터의 처리량(throughput)을 증가시킬 수 있는 기술로 각광받는다. 일반적으로 주파수 재사용률 1인 다중 셀 환경하에서 셀 간 간섭은 셀 경계 단말의 성능을 악하시키고 섹터의 처리량을 감소시킨다. 셀 간 간섭을 줄이기 위해 간단한 수동적 방법(즉, 단말-특정 전력 제어의 부분 주파수 재사용(FFR: Fractional Frequency Reuse) 방식)은 간섭-제한 환경에서 셀 경계 단말의 처리량 향상을 도모하기 위하여 LTE 시스 템에 적용되었다. 셀 마다 주파수 자원 사용을 줄이는 대신에 원하는 신호로서 셀 간 간섭을 재사용하고 셀 간 간섭을 줄이는 것이 더 바람직하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 다수의 협력 멀티 포인트(CoMP: Coordinated Multi-Point) 방식이 제안되었다. 이하에서 CoMP 시스템에 대해 간략히 살펴본다.
CoMP 시스템은 다중 셀 환경에서 개선된 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 전송을 적용함으로써 셀 경계에 있는 사용자의 처리량을 개선하기 위한 시스템이다. CoMP 시스템을 적용하면 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있다. 이러한 CoMP 시스템을 이용하면, 단말은 다중-셀 기지국(Multi-cell base-station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다.
또한, 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원을 이용하여 하나 이상의 단말(UE 1, UE 2, … UE K)에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보(CSI)에 기초하여 공간 분할 다중접속(SDMA: Space Division Multiple Access) 방법을 수행할 수 있다.
이러한 CoMP 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO (Co-MIMO) 형태의 조인트 프로세싱(JP: Joint Processing)과 협력 스케줄링 방식/빔포밍 방식(CS/CB: Coordinated Scheduling scheme/Beamforming scheme)으로 나눌 수 있다.
도 1은 인트라 기지국(intra eNB)과 인터 기지국(inter eNB)의 CoMP를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 다중 셀(Multi Cell) 환경에서 인트라 기지국(110, 120) 및 인터 기지국(130)이 존재한다. LTE(Long Term Evolution)에서 인트라 기지국은 몇 개의 셀(혹은 섹터)로 이루어져 있다. 특정 단말이 속한 기지국에 속한 셀 들은 특정 단말과 인트라 기지국(110, 120) 관계에 있다. 즉, 단말이 속한 셀과 같은 기지국을 공유하는 것이 셀 들은 인트라 기지국(110, 120)에 해당하는 셀 들이며, 다른 기지국들에 속한 셀 들은 인터 기지국(130)에 해당하는 셀들이 된다. 이와 같이, 특정 단말과 동일한 기지국을 기반으로 하고 있는 셀 들은 x2 인터페이스 등을 통해 정보(예를 들어 데이터, 채널상태정보(CSI: Channel State Information)를 주고 받지만, 다른 기지국을 기반으로 하고 있는 셀 들은 백홀(140) 등을 통해서 셀 간 정보를 주고 받을 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단일 셀 내에 있는 단일 셀 MIMO 사용자(150)는 한 셀(섹터)에서 하나의 서빙 기지국과 통신하고, 셀 경계에 위치한 다중 셀 MIMO 사용자(160)는 다중 셀(섹터)에서 다수의 서빙 기지국과 통신할 수 있다.
이러한 CoMP 동작을 수행하기 위하여 단말은 서빙 기지국으로 CSI를 피드백할 필요가 있다. CSI 중 PMI, RI는 모든 CoMP 동작 방식에 이용되며, PMI, RI 포맷 형태는 모든 CoMP 동작 방식에서 이용가능하다. 그러나 LTE 시스템에서의 CSI 중 CQI는 그 포맷이 모든 CoMP 동작 방식에서 그대로 적용되기 어렵다. 따라서 단말이 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들의 CQI값을 피드백하기 위한 새로운 측정이 요구됨에 따라 측정에 대한 오버헤드가 크다는 문제가 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하는 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하기 위해 피드백 정보를 전송하는 단말 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하는 기지국이 채널상태정보 값을 생성하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하기 위해 채널상태정보 값을 생성하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 CoMP 피드백 정보 전송 방법은, 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 상기 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 측정하고, 상기 CoMP 동작 중인 셀 중 서빙 셀을 제외한 나머지 인접 셀 및 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 측정하는 단계, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합 을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 채널품질정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 채널품질정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 갖는다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 CoMP 피드백 정보 전송을 위한 단말 장치는, 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 측정하고, 상기 CoMP 동작 중인 셀 중 서빙 셀을 제외한 나머지 인접 셀 및 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 측정하는 측정 모듈, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 채널품질정보를 생성하는 생성 모듈, 및 상기 생성된 채널품질정보를 서빙 기지국으로 전송하는 전송 모듈을 구비한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 채널품질정보 값 생성 방법은 단말로부터 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 수신하는 단계, 및 상기 수신한 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 이용하여 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 및 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 중 하나 이상의 채널품질정보 값을 생성하는 단계를 갖되, 상기 수신한 채널품질정보 값은 상기 단말에 의해 측정된 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 생성된다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 채널품질정보 값을 생성하는 기지국 장치는, 단말로부터 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 수신하는 수신 모듈, 및 상기 수신한 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 이용하여 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 및 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 중 하나 이상의 채널품질정보 값을 생성하는 생성 모듈을 구비하되, 상기 수신한 채널품질정보 값은 상기 단말에 의해 측정된 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 생성된다.
본 발명에 의하면, 기존의 단일 셀 동작에 기반한 서빙 셀의 CQI값을 이용하여 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀에 대한 CQI값을 생성하여 전송함으로써 보다 더 효율적인 피드백 정보 전송이 가능하다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의 의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 2는 이동 통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S201에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(Identifier) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S202에서 물리 하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 임의접속 채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특정 시퀀스를 프리엠블로서 전송하고(S203), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 PRACH의 전송(S205) 및 PDCCH/PDSCH 수신 (S206)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 이때 단말이 상향링크를 통해 기지국으로 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보에는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, 채널품질지시자(CQI: Channel Quality Indicator, 이하 'CQI'라고 칭함)/프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index, 이하 'PMI'라고 칭함)/랭크 지시자(RI: Rank Indicator, 이하 RI라고 칭함) 등이 포함될 수 있다. 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템의 경우, 단말은 상기 CQI, PMI, RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 기지국이라는 용어는 지역적인 개념으로 사용되는 경우 셀 또는 섹터로 호칭될 수 있다. 서빙 기지국(또는 셀)은 단말에게 주요 서비스를 제공하는 기지국(또는 셀)으로 볼 수 있고, 협력 다중 전송 포인트(coordinated multiple transmission point) 상에서의 제어 정보의 송수신을 수행할 수 있다. 이러한 의미에서 서빙 기지국(또는 셀)은 앵커 기지국(또는 셀)(anchor cell)이라 칭할 수 있다. 서빙 기지국은 단말로부터 수신한 각종 정보를 인접 기지국(셀)로 전송할 수 있다. 마찬가지로 인접 기지국은 지역적인 개념으로 사용되는 경우 인접 셀로 호칭될 수 있다.
다중 셀 환경 하에서 CoMP 방식을 이용하면 셀 경계 단말의 통신 성능을 개선할 수 있다. 이러한 CoMP 방식에는 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(JP: Joint Processing)과 worst companion, best companion과 같이 셀 간 간섭을 줄이기 위한 협력 스케줄링/빔포빙(CS/CB: Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식 등이 있다. 여기서 worst companion 방식은 단말이 CoMP를 수행하는 셀 들에 대해 가장 간섭이 큰 PMI를 서빙 기지국으로 보고함으로써 해당 셀들이 그에 해당하는 PMI를 제외한 차선의 PMI를 사용하여 셀 간 간섭을 제거할 수 있는 방법이다. Best companion 방식은 단말이 CoMP를 수행하는 셀 들에 대해 가장 간섭이 적은 PMI에 대해 보고함으로써 해당 셀들이 그에 해당하는 PMI를 사용함으로써 셀 간 간섭을 줄이는 방법이다.
CoMP 동작을 수행하는 셀 경계 단말은 모든 CoMP 방식(예를 들어, JP 방식, CS/CB 방식)을 원활히 수행하기 위한 공통적인 포맷의 피드백 정보(예를 들어, 모든 CoMP 방식을 위한 공통적 CQI 포맷)를 서빙 기지국으로 전송할 필요가 있다. 공통적인 포맷의 피드백 정보를 전송함으로써 복잡한 시그널링없이 효율적으로 다양한 CoMP 방식을 수행할 수 있다. 이를 지원하기 위해, 특히 다중 셀 간의 CQI값에 대한 측정(measurement)과 이 측정된 값의 피드백이 중요한 요소가 된다.
CoMP 동작을 수행하는 단말은 CoMP 동작을 수행하는 서빙 기지국뿐만 아니라, 간섭 또는 원하는 신호(desirable signal)을 제공해주는 인접 셀에 대한 적절한 CQI값을 측정하고 측정된 값을 서빙 기지국으로 피드백해 줄 필요가 있다. 피드백 정보를 공유하고 있는 기지국들은 모든 CoMP 방식을 수행할 수 있어야 한다. 이를 위해 단말은 단일 셀 동작에서 피드백하는 서빙 셀의 CQI값과 인접 셀들의 CQI 값을 추가로 전송할 수 있다.
단일 셀 동작에서 피드백하는 서빙 셀의 CQI값은 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009076021920-PAT00001
여기서
Figure 112009076021920-PAT00002
는 서빙 셀인 셀 A의 CQI값이며,
Figure 112009076021920-PAT00003
는 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀 A로부터 수신한 신호의 전력 레벨(혹은 간섭 레벨)을 나타내고,
Figure 112009076021920-PAT00004
는 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀로부터 측정한 잡음 및 간섭 전력 레벨의 시간 평균 값을 나타내고,
Figure 112009076021920-PAT00005
는 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀 B로부터 수신한 전력 레벨(혹은 간섭 레벨)을 나타내고,
Figure 112009076021920-PAT00006
는 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀 C로부터 수신한 전력 레벨(혹은 간섭 레벨)을 나타낸다.
Figure 112009076021920-PAT00007
는
Figure 112009076021920-PAT00008
+
Figure 112009076021920-PAT00009
+
Figure 112009076021920-PAT00010
값으로 서빙 셀을 제외한 나머지 전체 셀로부터 측정한 잡음 및 간섭 전력 레벨의 시간 평균값을 나타낸다.
단말은 CoMP 동작을 수행하는 셀들이 CS/CB 방식 또는 JP 방식 모두를 원활히 수행하기 위해 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀('CoMP 인접 셀'로 약칭할 수 있다)들에 대한 CQI 정보를 서빙 기지국으로 전송할 필요가 있다. 단말은 서빙 셀에 대한 CQI값의 분모 값, 즉 서빙 셀을 제외한 나머지 셀 들의 잡음 및 간섭 레벨의 합을 시간 평균한 값과 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 측정한 각 CoMP 인접 셀의 수신 전력 레벨(또는 간섭 레벨)값을 이용하여 CoMP 인접 셀에 대한 CQI값을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 각 CoMP 인접 셀에 대한 CQI값은 다음 수학식 2 및 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112009076021920-PAT00011
Figure 112009076021920-PAT00012
여기서
Figure 112009076021920-PAT00013
는 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀 B로부터 수신한 신호의 전력 레벨(혹은 간섭 레벨)을 나타내고,
Figure 112009076021920-PAT00014
는 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀 C로부터 수신한 신호의 전력 레벨(혹은 간섭 레벨)을 나타낸다.
단말이 인접 셀로부터 측정한 신호의 세기 또는 간섭 레벨은 신호대 간섭 및 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power), 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality) 등 다양한 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, 단말이 CoMP 동작 방식 중 조인트 프로세싱을 수행하는 경우, 조인트 프로세싱을 수행하는 셀들로부터 수신한 참조신호를 이용하여 수신신호의 세기를 측정할 수 있다.
도 3은 본 발명에서 설명하는 CoMP 동작을 수행하는 방식의 개념을 나타내기 위한 개략도이다.
도 3에서, 셀 A, B, C가 셀 A의 경계에 속한 단말(UE 1)에게 CoMP를 수행하고 있다고 가정하자. 서빙 셀 A에 속한 단말은 모든 가능한 CoMP 방식을 지원하기 위한 공통적인 피드백 정보를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 특히, CQI 값의 경우 전술한 바와 같은 형태로 CoMP 인접 셀에 대한 값을 생성하여 피드백할 수 있 다. 이러한 피드백 정보를 수신한 기지국은 이에 기반하여 협력 빔포밍 방식(CB) 또는 조인트 프로세싱(JP) 방식을 수행하기 위해 각각 CQI 값을 계산해 낼 수 있다. 만약, CoMP 동작을 수행하는 셀 들이 CoMP 방식 중 협력 빔포밍 방식을 이용하는 경우에 다음 수학식 4에 표현한 바와 같은 CQI값을 생성할 수 있다.
Figure 112009076021920-PAT00015
상기 수학식 4는 서빙 셀 A에 대해 협력 빔포밍 방식이 적용된 경우에 해당하는 CQI값을 나타낸다. 상기 수학식 4에 표현된 바와 같이, 기지국이 협력 빔포밍(CB) 방식을 이용하는 경우에 대한 CQI값을 단말로부터 수신한 CoMP 동작을 수행하는 셀에 대한 CQI값을 그대로 이용하여 구할 수 있다. 즉, 협력 빔포밍 방식의 CQI값은 CoMP 동작을 수행하는 셀에 대한 CQI 값인
Figure 112009076021920-PAT00016
(=
Figure 112009076021920-PAT00017
),
Figure 112009076021920-PAT00018
(=
Figure 112009076021920-PAT00019
) 및
Figure 112009076021920-PAT00020
(=
Figure 112009076021920-PAT00021
)를 이용하여
Figure 112009076021920-PAT00022
와 같이 나타낼 수 있다.
만약, CoMP 동작을 수행하는 셀 들이 CoMP 방식 중 조인트 프로세싱(JP) 방식을 이용하는 경우에 다음 수학식 5에 표현한 바와 같은 CQI값을 생성할 수 있다.
Figure 112009076021920-PAT00023
상기 수학식 5에 나타낸 바와 같이, 기지국은 조인트 프로세싱(JP) 방식을 이용하는 경우에 대한 CQI값을 단말로부터 수신한 CoMP 동작을 수행하는 셀에 대한 CQI값을 그대로 이용하여 구할 수 있다. 즉, 조인트 프로세싱 방식의 CQI값은 CoMP 동작을 수행하는 셀에 대한 CQI값인
Figure 112009076021920-PAT00024
(=
Figure 112009076021920-PAT00025
),
Figure 112009076021920-PAT00026
(=
Figure 112009076021920-PAT00027
) 및
Figure 112009076021920-PAT00028
(=
Figure 112009076021920-PAT00029
)를 이용하여
Figure 112009076021920-PAT00030
와 같이 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이, CoMP 방식 중 협력 빔포밍 방식으로 동작하는 경우에는 상기 수학식 4와 같이 나타낸 값으로 CQI값을 생성하고, CoMP 방식 중 조인트 프로세싱 방식으로 동작하는 경우에는 상기 수학식 5와 같이 나타낸 값으로 CQI값을 생성할 수 있다. 또한, 아직 단말 및 셀 간에 동작할 CoMP 방식이 정해지지 않은 경우에는, 기지국은 협력 빔포밍 방식 및 조인트 프로세싱 방식에 대해 각각 상기 수학식 4 및 상기 수학식 5에 표현된 바와 같은 CQI값을 모두 생성할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이 두 가지 CoMP 방식 모두에 대한 CQI값을 생성한 경우에는 기지국이 CoMP 방식에 대한 동적 스위칭(dynamic switching)이 용이하다는 장점이 있다.
전술한 바와 같이, 협력 빔포밍 방식 또는 조인트 프로세싱 방식을 위한 CQI값이 단말이 전송한
Figure 112009076021920-PAT00031
(=
Figure 112009076021920-PAT00032
),
Figure 112009076021920-PAT00033
(=
Figure 112009076021920-PAT00034
) 및
Figure 112009076021920-PAT00035
(=
Figure 112009076021920-PAT00036
)값으로부터 용이하게 유도될 수 있다. 따라서 단말의 공통 피드백(common feedback)을 가능하게 한다. 또한, 기존의 단일 셀 동작에 기반한 서빙 셀의 CQI값에 인접 셀의 CQI값을 전송함에 있어 평균 간섭 레벨값을 이용하기 때문에 기존의 LTE 시스템에 정의된 측정(measurement) 값들을 활용할 수 있어 새로운 측정값을 정의할 필요가 없다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 단말 장치는 수신 모듈(410), 프로세서(420), 메모리 유닛(430) 및 전송 모듈(440)을 구비한다.
수신 모듈(410)은 무선 네트워크 내에 존재하는 하나 이상의 셀로부터 참조신호를 수신할 수 있다. 프로세서(420)는 측정 모듈(421) 및 CQI값 생성 모듈(422)을 구비한다.
측정 모듈(421)은 수신 모듈(410)이 CoMP 동작을 수행하는 하나 이상의 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 측정할 수 있다. 또한 측정 모듈(421)은 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 상기 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 측정할 수 있다. 또한 측정 모듈(421)은 상기 CoMP 동작 중인 셀 중 서빙 셀을 제외한 나머지 인접 셀 및 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 측정할 수 있다. CQI값 생성 모듈(422)은 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 채널품질정보를 생성할 수 있다.
메모리 유닛(430)은 측정 모듈(422)에서 측정된 값, CQI값 생성 모듈에서 생성된 CQI 값 등을 소정 시간 동안 저장할 수 있다. 메모리 유닛(430)은 버퍼(미도시) 등과 같은 다른 구성요소로 대체될 수 있다. 전송 모듈(440)은 상기 생성된 CQI 값을 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 장치는 수신 모듈(510), 프로세서(520), 메모리 유닛(530) 및 전송 모듈(540)을 구비한다.
수신 모듈(510)은 단말 등으로부터 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 수신할 수 있다. 이때, 수신 모듈(510)은 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 다른 기지국 또는 단말로부터 수신할 수 있다.
프로세서(520)는 CQI값 생성 모듈(521)을 구비한다. CQI값 생성 모듈(521)은 상기 수신 모듈(510)이 수신한 CoMP 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 이용하여 특정 CoMP 동작 방식에 대응하는 CQI값을 생성할 수 있다. CQI값 생성 모듈(521)은 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 및 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 중 하나 이상의 채널품질정보 값을 생성할 수 있다. 이때 기지국 장치가 단말 등으로부터 수신한 채널품질정보 값은 상기 단말에 의해 측정된 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 생성될 수 있다. 그리고, 이때 제 1 CoMP 동작 방식은 협력 빔포밍 방식으로 동작하는 방식, 제 2 CoMP 동작 방식은 조인트 프로세싱 방식으로 동작하는 CoMP 방식일 수 있다.
메모리 유닛(530)은 수신 모듈(510)에서 수신한 CQI값, CQI값 생성 모듈(521)에서 생성된 CQI 값 등을 소정 시간 동안 저장할 수 있다. 메모리 유닛(530)은 버퍼(미도시)와 같은 다른 구성요소로 대체될 수 있다.
전송 모듈(540)은 CQI값 생성 모듈(521)에서 생성된 CQI값 등을 다른 기지국으로 또는 단말로 전송할 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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 인트라 기지국(intra eNB)과 인터 기지국(inter eNB)의 CoMP를 개념적으로 도시한 도면,
도 2는 이동 통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명에서 설명하는 CoMP 동작을 수행하는 방식의 개념을 나타내기 위한 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면, 그리고,
도 5는 본 발명에 따른 기지국 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하는 단말이 CoMP 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 상기 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 측정하고, 상기 CoMP 동작 중인 셀 중 서빙 셀을 제외한 나머지 인접 셀 및 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 측정하는 단계;
    상기 측정된 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 채널품질정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 채널품질정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호의 세기 또는 간섭 레벨은 신호대 간섭 및 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power) 및 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality) 중 어느 하나로 표현되는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 생성된 채널품질정보는 다음 수학식 A와 같이 표현되는, CoMP 피드백 정보 전송 방법:
    [수학식 A]
    Figure 112009076021920-PAT00037
    여기서 Si는 CoMP 동작을 수행하는 셀 i로부터 수신한 신호의 세기 또는 간섭 레벨의 세기를 나타내고, V는 서빙 셀을 제외한 나머지 셀로부터 측정한 잡음 및 간섭 전력 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균값을 나타낸다.
  4. 무선 통신 시스템에서 CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하기 위해 CoMP 피드백 정보를 전송하는 단말 장치에 있어서,
    상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 상기 각 셀의 신호 세기 또는 간섭 레벨을 측정하고, 상기 CoMP 동작 중인 셀 중 서빙 셀을 제외한 나머지 인접 셀 및 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 측정하는 측정 모듈;
    상기 측정된 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 채널품질정보를 생성하는 생성 모듈; 및
    상기 생성된 채널품질정보를 서빙 기지국으로 전송하는 전송 모듈을 포함하는, 단말 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 신호의 세기 또는 간섭 레벨은 신호대 간섭 및 잡음 비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power) 및 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality) 중 어느 하나로 표현되는, 단말 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 CoMP 동작을 수행하는 셀에 대해 생성된 채널품질정보는 다음 수학식 A와 같이 표현되는, CoMP 피드백 정보 전송 방법:
    [수학식 A]
    Figure 112009076021920-PAT00038
    여기서 Si 는 CoMP 동작을 수행하는 셀 i로부터 수신한 신호의 세기 또는 간섭 레벨의 세기를 나타내고, V는 서빙 셀을 제외한 나머지 셀로부터 측정한 잡음 및 간섭 전력 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균값을 나타낸다.
  7. 무선 통신 시스템에서 CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하는 기지국이 채널상태정보(Channel Quality Information)값을 생성하는 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 이용하여 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 및 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 중 하나 이상의 채널품질정보 값을 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 수신한 채널품질정보 값은 상기 단말에 의해 측정된 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 생성된, 채널품질정보 값 생성 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 생성된 채널품질정보 값 중 협력 빔포밍 방식으로 동작하는 상기 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값은 다음 수학식 B와 같이 표현되는, 채 널품질정보 값 생성 방법:
    [수학식 B]
    CQI =
    Figure 112009076021920-PAT00039
    여기서 A는 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀을, B 및 C는 상기 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들을 나타내고,
    Figure 112009076021920-PAT00040
    ,
    Figure 112009076021920-PAT00041
    및
    Figure 112009076021920-PAT00042
    는 각각 상기 단말이 전송한 상기 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀 A, 인접 셀 B 및 인접 셀 C의 채널품질정보 값을 나타낸다.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 생성된 채널품질정보 값 중 조인트 프로세싱 방식으로 동작하는 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값은 다음 수학식 C와 같이 표현되는, 채널품질정보 값 생성 방법:
    [수학식 C]
    CQI =
    Figure 112009076021920-PAT00043
    여기서 A는 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀을, B 및 C는 상기 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들을 나타내고,
    Figure 112009076021920-PAT00044
    ,
    Figure 112009076021920-PAT00045
    및
    Figure 112009076021920-PAT00046
    는 각각 상기 단말이 전송한 상기 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀 A, 인접 셀 B 및 인접 셀 C의 채널품질정보 값을 나타낸다.
  10. 무선 통신 시스템에서 CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하기 위한 채널상태정보(Channel Quality Information) 값을 생성하는 기지국 장치에 있어서,
    단말로부터 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 수신한 각 셀에 대한 채널품질정보 값을 이용하여 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 및 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값 중 하나 이상의 채널품질정보 값을 생성하는 생성 모듈을 포함하되,
    상기 수신한 채널품질정보 값은 상기 단말에 의해 측정된 상기 CoMP 동작을 수행하는 각 셀의 신호의 세기 또는 간섭 레벨값 중 상기 CoMP 동작을 수행하는 셀 별로 대응하는 신호의 세기 또는 간섭 레벨값과, 상기 측정된 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀들의 신호 세기 합 또는 간섭 레벨의 합을 소정 시간 누적하여 평균한 값을 이용하여 생성된, 기지국 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 채널품질정보 값 중 협력 빔포밍 방식으로 동작하는 상기 생성된 제 1 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값은 다음 수학식 D와 같이 표현되는, 기지국 장치:
    [수학식 D]
    CQI =
    Figure 112009076021920-PAT00047
    여기서 A는 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀을, B 및 C는 상기 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들을 나타내고,
    Figure 112009076021920-PAT00048
    ,
    Figure 112009076021920-PAT00049
    및
    Figure 112009076021920-PAT00050
    는 각각 상기 단말이 전송한 상기 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀 A, 인접 셀 B 및 인접 셀 C의 채널품질정보 값을 나타낸다.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 생성된 채널품질정보 값 중 조인트 프로세싱 방식으로 동작하는 제 2 CoMP 동작 방식에 대응하는 채널품질정보 값은 다음 수학식 E와 같이 표현되는, 기지국 장치:
    [수학식 E]
    CQI =
    Figure 112009076021920-PAT00051
    여기서 A는 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀을, B 및 C는 상기 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들을 나타내고,
    Figure 112009076021920-PAT00052
    ,
    Figure 112009076021920-PAT00053
    및
    Figure 112009076021920-PAT00054
    는 각각 상기 단말이 전송한 상기 CoMP 동작을 수행하는 서빙 셀 A, 인접 셀 B 및 인접 셀 C의 채널품질정보 값을 나타낸다.
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