KR20120123247A - 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 저감 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법은, 제 1 단말이 제 2 셀로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 셀로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 1 단말이 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 2 셀로 상기 제 1 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송이 상기 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 셀에 의하여 제공되고, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀 또는 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING INTER-CELL INTERFERENCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
도 1은 매크로 기지국(Macro eNB; MeNB)과 마이크로 기지국(Micro eNB)을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템(100)을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(110)과 마이크로 기지국(120)이 공존하는 네트워크를 의미한다.
매크로 기지국(110)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(110)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.
마이크로 기지국(120)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈 eNB(Home eNB; HeNB), 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다. 마이크로 기지국(120)은 매크로 기지국(110)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(120)은 매크로 기지국(110)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.
단말(131)은 매크로 기지국(110)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로 단말(Macro UE; MUE)이라 함), 단말(132)은 마이크로 기지국(120)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로 단말 또는 홈 단말(Home UE; HUE)이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(120)의 커버리지 내에 존재하는 단말(132)이 매크로 기지국(110)으로부터 서빙받을 수도 있다.
단말의 액세스 제한 여부에 따라 마이크로 기지국은 두 가지 타입으로 분류될 수 있다. 첫 번째 타입은 CSG(Closed Subscriber Group) 마이크로 기지국이고, 두 번째 타입은 OA (Open Access) 또는 OSC(Open Subscriber Group) 마이크로 기지국이다. CSG 마이크로 기지국은 허가 받은 특정 단말들만 서빙할 수 있고, OSG 마이크로 기지국은 별도의 액세스 제한 없이 모든 단말들을 서빙할 수 있다.
전술한 이종 네트워크에서는 매크로 기지국에 의하여 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호가 해당 단말에 인접한 (이웃한) 마이크로 기지국에 강한 간섭을 주는 경우가 발생할 수 있다. 또는, 마이크로 기지국에 인접한 단말이 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 경우에도 마이크로 기지국에 강한 간섭으로 작용할 수 있다. 또는 도 1 에서 도시하는 바와 같이, 마이크로 기지국(120)에 인접한 매크로 단말(131)의 경우에는, 마이크로 기지국(120)으로부터의 강한 하향링크 신호로 인하여 매크로 단말(131)이 수신하는 매크로 기지국(110)으로부터의 하향링크 신호에 간섭이 발생할 수 있다.
이러한 경우, 간섭을 받고 있는 단말이 간섭을 주는 인접 기지국에 대하여 간섭을 회피 또는 저감하도록 동작할 것을 요청할 수 있다면, 셀간 간섭이 저감될 수 있을 것이다. 그러나, 종래 기술에서는 셀간 간섭을 저감할 수 있는 구체적인 방안이 마련되어 있지 않고, 특히 이종 네트워크에서 매크로 기지국과의 직접적인 인터페이스가 제공되지 않는 마이크로 기지국에 의한 셀간 간섭을 해결할 수 있는 구체적인 방안이 마련되어 있지 않다.
본 발명에서는 간섭 제어를 수행할 수 있는 신호 및 인터페이스를 정의(예를 들어, 새로운 채널을 정의하거나 기존의 채널을 새로운 용도로 사용할 것을 정의)하고, 이를 통하여 셀간 간섭을 저감하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
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.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법은, 제 1 단말이 제 2 셀로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 셀로부터 수신하는 단계; 및 상기 제 1 단말이 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 2 셀로 상기 제 1 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송이 상기 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 셀에 의하여 제공되고, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀 또는 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제 1 단말이 상기 제 1 셀로부터의 하향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀로부터의 하향링크 신호 전송의 강도를 측정하는 단계; 및 상기 제 1 단말이 상기 측정 결과를 상기 제 1 셀로 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단말로부터의 상향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호 전송의 강도는 상기 제 1 셀에서 측정될 수 있다.
또한, 상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 상기 제 1 신호의 전송은, 상기 제 1 단말과 상기 제 1 셀의 통신이 유지되는 동안에 수행될 수 있다.
또한, 상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보 중 하나 이상에 대한 그랜트를 포함할 수 있고, 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보는 미리 정해져서 상기 제 1 및 제 2 셀에서 공유될 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 1 셀의 타이밍 또는 상기 제 2 셀의 타이밍에 맞추어 전송될 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 미리 정해진 길이의 프리앰블을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 가드 구간을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀의 식별자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀에서의 자원 재할당에 대한 정보 및 상기 제 2 셀에서의 반송파 스위칭에 대한 정보 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법은, 제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송이 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는지 여부를 제 1 셀에서 판정하는 단계; 및 싱기 간섭이 발생하는 것으로 판정된 경우, 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 상기 제 1 셀에서 상기 제 1 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 신호는 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로 전송되고, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀 또는 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 제 1 단말로부터, 상기 제 1 셀로부터의 하향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀로부터의 하향링크 신호 전송의 강도를 측정한 결과를 보고 받는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 셀에서 상기 제 1 단말로부터의 상향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호 전송의 강도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 상기 제 1 신호의 전송은, 상기 제 1 단말과 상기 제 1 셀의 통신이 유지되는 동안에 수행될 수 있다.
또한, 상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보 중 하나 이상에 대한 그랜트를 포함하며, 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보는 미리 정해져서 상기 제 1 및 제 2 셀에서 공유될 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 1 셀의 타이밍 또는 상기 제 2 셀의 타이밍에 맞추어 전송될 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 미리 정해진 길이의 프리앰블을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 가드 구간을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀의 식별자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀에서의 자원 재할당에 대한 정보 및 상기 제 2 셀에서의 반송파 스위칭에 대한 정보 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 저감을 지원하는 단말은, 제 1 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 제 1 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여, 제 2 기지국으로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 상기 제 1 기지국으로부터 수신하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 2 기지국으로 상기 제 1 신호를 전송하도록 구성될 수 있고, 상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 상기 제 2 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 기지국에 의하여 제공되고, 상기 제 1 신호는 상기 제 2 기지국 또는 상기 제 2 기지국에 의해 서빙받는 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감을 지원하는 기지국은, 제 1 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 제 1 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있으며, 상기 프로세서는, 상기 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 다른 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는지 여부를 판정하고, 싱기 간섭이 발생하는 것으로 판정된 경우, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 제 1 단말로부터 상기 다른 기지국으로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 단말로 전송하도록 구성될 수 있고, 상기 제 1 신호는 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 1 단말로부터 상기 다른 기지국으로 전송되고, 상기 제 1 신호는 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 기지국에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 이종 네트워크에서 발생하는 셀간 간섭을 저감하기 위해 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 매크로 기지국 및 마이크로 기지국이 배치된 무선 통신 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다중 셀 환경에서 컴플레인트 신호(CS) 전송의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 CS 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 타겟 셀에서 수신하는 서브프레임에서의 CS 자원할당의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 은 서빙 셀에서 전송하는 서브프레임에서의 CS 자원할당의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 임의 접속 프리앰블의 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 CS 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16는 본 발명에 따른 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 특별히 달리 언급되지 않는다면 셀이라는 용어가 기지국을 의미할 수 있다. 한편, 중계기(Relay)는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 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 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 및 3을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상항링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 3은 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임(Half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임들은 일반 서브프레임과 특별 서브프레임(special subframe)으로 분류될 수 있다. 특별 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Gap Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)의 3개의 필드를 포함하는 서브프레임이다. 이들 3 개의 필드의 길이는 개별적으로 설정될 수 있지만, 3 개의 필드의 전체 길이는 1ms이어야 한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element; RE)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블(preamble)의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성(single carrier property)을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
임의 접속 절차
일반적인 임의 접속 절차는 단말이 기지국에 최초로 접속하거나 단말이 기지국으로의 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우에 수행될 수 있다.
3GPP LTE 시스템에서는 임의접속 프리앰블을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리엠블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 임의 접속 과정(contention based random access procedure)와 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 임의접속 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 임의 접속 과정(non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다. 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정은, 핸드오버 과정이나 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에 한하여 사용될 수 있다.
한편, 단말이 특정 기지국과 임의접속을 수행하는 과정은 크게 (1) 단말이 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 1 메시지(message 1)" 전송 단계), (2) 전송된 임의접속 프리엠블에 대응하여 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 2 메시지(message 2)" 수신 단계), (3) 임의접속 응답 메시지에서 수신된 정보를 이용하여 상향링크 메시지를 전송하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 3 메시지(message 3)" 전송 단계) 및 (4) 상기 상향링크 메시지에 대응하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계(이하 혼동이 없는 경우 "제 4 메시지(message 4)" 수신 단계)을 포함할 수 있다.
비 경쟁 기반 임의접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 구체적으로 설명한다.
(1) 임의접속 프리엠블 할당
상술한 바와 같이, 비 경쟁 기반 임의접속 과정은 핸드오버 과정의 경우 또는 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우에서 수행될 수 있다. 물론, 상기 두 경우에도 경쟁 기반 임의접속 과정이 수행될 수 도 있다.
먼저, 비 경쟁 기반 임의접속 과정을 위해서는 충돌의 가능성이 없는 지정된 임의접속 프리앰블을 기지국으로부터 수신 받는 것이 중요하다. 상기 임의접속 프리앰블을 지시 받는 방법으로는 핸드오버 명령을 통한 방법 및 PDCCH 명령을 통한 방법이 있다. 이를 통해 단말은 임의접속 프리엠블을 할당받을 수 있다.
(2) 제 1 메시지 전송
단말은 상술한 바와 같이 자신에게만 지정된 임의접속 프리앰블을 기지국으로 할당 받은 후에, 상기 프리앰블을 기지국으로 전송할 수 있다.
(3) 제 2 메시지 수신
단말은 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도할 수 있다. 좀더 자세하게, 임의접속 응답 정보는 MAC PDU(MAC Packet Data Unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉, PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 임의접속 응답을 적절히 수신할 수 있다. 그리고 상기 임의접속 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자(ID; 예를 들어, RA-RNTI(Random Access Preamble identifier)), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 그리고 타이밍 어드밴스 명령 (Timing Advance Command: TAC) 등이 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이 임의접속 응답에서 임의접속 프리앰블 구분자가 필요한 이유는, 하나의 임의접속 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 임의접속 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 상향링크 승인(UL Grant), 임시 C-RNTI 그리고 TAC가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위는 것이 필요하기 때문이다. 본 단계에서 단말은 자신이 선택한 임의접속 프리앰블과 일치하는 임의접속 프리앰블 식별자는 것을 선택하는 것을 가정한다.
비 경쟁 기반 임의접속 과정에서는 임의접속 응답 정보를 수신함으로써 임의접속 과정이 정상적으로 수행되었다고 판단하고 임의접속 과정을 종료할 수 있다.
다음으로, 경쟁 기반 임의접속 과정에서 단말과 기지국의 동작 과정을 구체적으로 설명한다.
(1) 제 1 메시지 전송
먼저, 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 임의접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 임의접속 프리앰블을 선택하고, 상기 임의접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical RACH) 자원을 선택하여 전송할 수 있다.
(2) 제 2 메시지 수신
임의접속 응답 정보를 수신하는 방법은 상술한 비 경쟁 기반 임의접속 과정에서와 유사하다. 즉, 단말은 임의접속 프리앰블을 전송한 후에, 기지국으로부터의 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도하며, 대응되는 RA-RNTI 정보를 통해 PDSCH를 수신할 수 있다. 이를 통해 단말은 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 및 타이밍 어드밴스 명령 (Timing Advance Command: TAC) 등을 수신할 수 있다.
(3) 제 3 메시지 전송
단말이 자신에게 유효한 임의접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 임의접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리할 수 있다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송할 수 있다. 이는, 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 임의접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.
단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 있다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 임의접속 과정 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 임의접속 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI 또는 임의 ID(Random Id))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머 (contention resolution timer)를 개시 한다.
(4) 제 4 메시지 수신
단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인을 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도할 수 있다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL 승인에 대응하여 전송된 제 3 메시지가 자신의 식별자가 셀 식별자를 이용하여 전송된 경우, 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는, 임의접속 응답에 포함된 임시 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도할 수 있다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료할 수 있다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 임시 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료할 수 있다.
반송파 병합( Carrier Aggregation )
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다.
ITU(International Telecommunication Union)에서는 IMT-Advanced의 후보기술이 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 확장된 대역폭을 지원할 것을 요구하고 있다. 그러나, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 집성(Carrier Aggregation; 대역폭 집성(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 집성이란 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템의 경우에는 LTE 시스템, 또는 IEEE 802.16m 시스템의 경우에는 IEEE 802.16e 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파들의 복수개의 묶음을 통하여 단말과 기지국간에 데이터를 교환할 수 있도록 하는 기술이다. 여기서, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의되는 대역폭 단위의 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC)라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 반송파 집성 기술은 하나의 구성반송파가 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5 개의 구성반송파를 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다. 또는, 구성반송파는 셀(cell)이라고 칭하여질 수도 있다. 본 발명에서 제안하는 셀간 간섭 저감 방안은 구성반송파 (또는 셀) 별로 적용될 수 있다. 반송파 병합 기술에 대한 이하의 설명에서 기지국은 매크로 기지국 또는 마이크로 기지국을 의미할 수 있다.
하향링크 반송파 병합은, 기지국이 단말로 어떤 시간영역 자원(서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(부반송파 또는 PRB(Physical Resource Block))을 이용하여 하향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다. 상향링크 반송파 병합은, 단말이 기지국으로 어떤 시간영역 자원(서브프레임 단위)에서 하나 이상의 반송파 대역 상의 주파수영역 자원(부반송파 또는 PRB)을 이용하여 상향링크 전송을 지원하는 것으로 설명할 수 있다.
반송파 병합을 지원하기 위해서, 제어 채널(PDCCH 또는 PUCCH) 및 데이터 채널(PDSCH 또는 PUSCH)이 전송될 수 있도록 기지국과 단말 사이의 연결이 설정되어 있거나 연결 설정을 위한 준비가 필요하다. 특정 단말 별로 위와 같은 연결/연결설정을 위하여 반송파에 대한 측정(measurement) 및/또는 보고(reporting)가 필요하고, 이러한 측정 및/또는 보고의 대상이 되는 구성반송파들을 할당(assign)할 수 있다. 즉, 구성반송파 할당이란, 기지국에서 구성되는 하향링크/상향링크 구성반송파들 중 특정 단말의 성능(capability)과 시스템 환경을 고려하여 하향링크/상향링크 전송에 이용되는 구성반송파를 설정(구성반송파의 개수 및 인덱스를 지정)하는 것을 의미한다. 또한, 반송파 스위칭이란 현재 단말에게 할당(또는 활성화)되어 있는 구성반송파에서 다른 구성반송파로 변경하는 것을 의미한다.
일반적인 무선 통신 시스템의 기지국들 간에는 유선 또는 무선 인터페이스(예를 들어, X2 인터페이스)가 제공되어 기지국간의 정보 교환이 용이하게 구성될 수 있다. 이러한 경우, 기지국간의 X2 인터페이스를 통해 전송되는 오버로드 인디케이터(Overload Indicator), 고 간섭 인디케이터(High Interference Indicator) 등을 이용하여, 기지국들간의 스케줄링 정보를 조정할 수 있다. 이에 따라 셀간 간섭이 용이하게 해결될 수 있다. 이는 기지국들간에 통신이 가능한 경우에만 적용될 수 있는 방식이다.
한편, 매크로 기지국과 마이크로 기지국과 같이 이종 네트워크 간에는 통신을 위한 적절한 유선 또는 무선 인터페이스가 제공되지 않을 수 있다. 이러한 경우 매크로 기지국과 마이크로 기지국 간의 스케줄링 정보의 교환이 용이하지 않으므로 셀간 간섭의 문제를 해결하기 용이하지 않을 수 있다. 예를 들어, 펨토 셀(또는 HeNB)의 경우에는 매크로 기지국과의 X2 인터페이스가 제공되지 않을 수도 있고, 사용자가 별도의 셀 계획(cell planning) 과정 없이 설치하므로 계획된 설치에 의한 간섭 회피가 어렵다는 문제가 있다. 따라서, 이와 같이 매크로 기지국과 직접 연결되어 있지 않고 동기화되어 있지 않은 마이크로 기지국에 대해서는, 직접적인 신호 전달에 의한 간섭 회피 동작도 수행하기가 어렵다.
본 발명에서는 다중 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀간 간섭을 효율적으로 관리하기 위한 무선채널을 설계하고 이를 통하여 셀간 간섭을 제어할 수 있는 방안에 대하여 제안한다. 셀간 간섭의 제어는, 예를 들어, 매크로 단말에 대해 간섭을 야기하는 마이크로 기지국의 전송 전력을 조절하는 것이다. 본 발명은 주로 이종 네트워크 환경을 예를 들어 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 동종 네트워크 환경 내에서도 본 발명의 원리에 따라 셀간 간섭을 효율적으로 관리할 수 있다.
설명의 편의를 위하여 셀간 간섭의 일례로서, 도 1 과 같이 마이크로 기지국(HeNB1)의 하향링크 신호가 매크로 단말(MUE1)에 대한 강한 간섭으로 작용하여, 매크로 단말(MUE1)이 매크로 기지국(MeNB1)으로부터의 원하는 신호를 올바르게 수신하지 못하는 상황을 가정한다. 물론, 본 발명의 셀간 간섭 저감 방안이 하향링크 신호 간섭의 경우에만 적용되는 것은 아니며, 매크로 단말(MUE1)로부터 매크로 기지국(MeNB1)으로의 상향링크 신호가 마이크로 단말(HUE1)의 상향링크 신호에 간섭으로 작용하는 경우에도 본 발명에서 제안하는 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에서 제안하는 셀간 간섭 저감 방안은 두 기지국(예를 들어, 매크로 기지국과 마이크로 기지국) 간에 상호 타이밍 정보를 공유할 수 있는지 여부에 따라 구별될 수 있다.
매크로 기지국과 마이크로 기지국이 상호 타이밍 정보(예를 들어, 라디오 프레임 경계(boundary), 서브프레임 경계, 슬롯 경계, 서브프레임 번호의 일부 또는 전부)를 공유할 수 있는 경우의 간섭 저감 방안에 대하여 설명한다. 일반적으로, 어떤 단말이 하나의 셀로부터 다른 셀로 핸드오버를 수행할 수 있는 경우에, 하나의 셀은 그에 인접한 다른 셀에 대한 타이밍 정보를 획득할 수 있다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 을 참조하면, 단계 S710에서 매크로 단말(MUE)은 매크로 기지국(MeNB) 및 마이크로 기지국(HeNB) 각각으로부터의 참조신호 등을 이용하여 각각의 채널을 추정할 수 있다. 또한, MUE는 채널 추정의 결과에 기초하여, 간섭량 (예를 들어, HeNB로부터의 하향링크 신호의 수신 강도), 간섭 정도 (예를 들어, MeNB로부터의 하향링크 신호의 신호-대-간섭및잡음 비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR)) 등을 계산할 수 있다. 단계 S720에서 MUE는 MeNB로 측정 결과를 보고할 수 있다.
단계 S710 및 S720에 있어서 MUE는 단순히 MeNB 및 HeNB 각각으로부터의 신호 수신 강도를 보고할 수도 있고, 이러한 경우, MeNB에서 MUE가 겪는 간섭의 정도 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, MeNB는 MUE에게 전송하는 하향링크 신호의 강도를 알고 있는데, MUE로부터 보고받은 하향링크 신호 수신 강도가 MeNB에서 예상하는 신호 수신강도에 비해 낮은 경우 (또는 이전에 보고 받은 하향링크 수신 강도에 비해 현저히 낮은 하향링크 수신 강도를 보고 받은 경우), MeNB는 MUE가 심한 간섭을 겪는 것으로 판정할 수 있다. 또한, 단계 S710에서 MUE가 간섭셀(HeNB)과의 경로 손실(path loss)을 계산할 수 있다면 이 정보도 MeNB로 보고 또는 궤환(feedback)하는 것이 바람직하다.
단계 S730에서 MeNB는 MUE로부터 수신된 측정 정보를 고려하여 HeNB에게 전달할 간섭 관리(interference management)에 대한 메시지를 구성하여 이를 하향링크 제어신호를 통해 MUE에게 알릴 수 있다. 예를 들어, MeNB는 MUE로부터 수신된 SINR 등이 예상된 채널 상태보다 낮은 경우에 MUE가 인접셀(HeNB)로부터의 강한 간섭을 겪는 것으로 판단할 수 있고, 간섭 관리를 위한 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, MeNB는 HeNB의 하향링크 전력 조절 정도, 간섭 정도, HeNB가 사용할 수 있는 (혹은 사용할 수 없는) 시간/주파수 자원의 위치 등을 알릴 수 있는 정보를 MUE에게 제공할 수 있다. 이 경우, HeNB가 사용할 수 있는 시간/주파수 자원이 미리 지정되지 않은 경우에는 상향링크 그랜트(UL grant)를 통해서 MUE에게 해당 정보를 알려줄 수 있다. 이러한 정보는 MUE가 HeNB로 전송하는 컴플레인트 신호(Complaint Signal; CS)에 포함될 수 있다. 또한, MeNB는 위와 같은 정보를 MUE로의 PDCCH에 포함되는 상향링크 그랜트(UL grant)에 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 그랜트는 MUE가 HeNB로 CS를 전송하는데 사용할 상향링크 시간/주파수 자원 등을 정의하는 스케줄링 정보 및 MUE가 CS를 전송하도록 트리거링(triggering)하는 정보일 수 있다. 이와 같이 MeNB가 MUE를 통하여 HeNB에게 CS 전송을 위한 정보를 제공하는 것은, 전술한 바와 같이 MeNB와 HeNB가 직접적으로 통신할 수 있는 인터페이스가 제공되지 않기 때문이다. 또는 MeNB는 하향링크 그랜트(DL grant)를 이용해서 MUE가 CS를 전송하도록 하는 스케줄링 정보를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 하향링크 그랜트의 특정 비트를 CS 전송 트리거링 및 스케줄링 용도로 정의하고, 해당 특정 비트를 포함하는 하향링크 그랜트를 수신한 MUE는 별도의 상향링크 그랜트 없이 미리 정해진 상향링크 자원을 이용하여 HeNB로 CS를 전송하도록 동작할 수도 있다.
단계 S740에서 MUE는 HeNB에게 컴플레인트 신호(CS)를 사전에 약속된 자원 또는 할당받은 자원을 통해서 전송할 수 있다. 또는, MUE가 CS를 전송하기 위한 자원이 미리 정의되어 있는 경우에는, 별도의 상향링크/하향링크 그랜트 없이 MeNB로부터의 제어 신호에 포함되는 트리거링 비트를 사용하여 MUE가 CS 전송을 수행하도록 할 수도 있다. 만약 MeNB의 그랜트 없이 동작할 수 있도록 구성된 MUE인 경우, MeNB로부터의 그랜트를 기다리지 않고 MUE가 스스로 특정 조건(예를 들어, HeNB로부터의 간섭이 소정의 임계치를 초과하는지 여부 등)이 만족되는지를 판단하여, 곧바로 CS를 미리 지정된 자원을 통해서 HeNB로 전달할 수도 있다. 또는, MUE는 CS를 전 방향(omni-directional)으로 브로드캐스트할 수도 있다. 브로드캐스트되는 경우, CS는 MUE에 인접한 모든 셀들(간섭을 유발하는 HeNB포함)로 전송될 수 있다. 다만, HeNB가 CS를 확실하게 수신할 수 있도록 미리 지정된 자원 또는 협력 셀간 상호 약속된 자원 상에서 CS를 전송하는 것이 바람직하다. 이는 HeNB로 전송되는 다른 신호(예를 들어, HUE로부터의 PUCCH 또는 PUSCH)와 상기 CS가 충돌하여 HeNB가 CS 또는 상기 다른 신호를 수신하지 못하는 경우를 방지하기 위함이다. 또는 CS를 PUCCH로 전송하는 경우 자원을 매 슬롯 또는 서브프레임 단위로 랜덤하게 또는 사전에 지정된 호핑 패턴에 따라서 변화시켜 가면서 전송할 수 있다. 이 때 패턴은 PUCCH 호핑 패턴과 같거나 다를 수 있다. 다른 방법으로는 CS 자원을 PUCCH로 전송하는 다른 형태의 예로 PUCCH 포맷(format) 1/1a/1b에서 사용되는 순환 시프트(Cyclic Shift) 와 직교 커버 시퀀스(Orthogonal Cover Sequence) 값을 슬롯이나 서브프레임 변화와 무관하게 항상 일정한 값을 유지하도록 하는 방법이 있다. 이렇게 함으로써 상대적으로 랜덤화 효과를 얻을 수 있다. 다시 말하자면, CS가 아닌 다른 PUCCH 전송은 슬롯단위로 사전에 지정된 패턴에 따라서 순환 시프트(Cyclic Shift) 및 직교 커버 시퀀스(Orthogonal Cover Sequence) 자원을 호핑하는 반면, 본 발명에서 제안하는 CS 는 특정 자원영역에 순환 시프트 값이나 직교 커버 시퀀스 값을 고정시킴으로써 상대적인 호핑 효과를 얻을 수 있다.
단계 S750의 일반 상향링크 전송은 MUE가 HeNB로 CS를 전송하면서도 MUE와 MeNB의 통신이 계속중임을 나타낸다. 예를 들어, CS 전송은 PRACH 자원을 이용하여 수행될 수도 있는데, 서빙 셀과의 접속을 끊고 목표 셀(target cell)에 PRACH 를 통해서 접속을 시도하는 핸드오버 상황과는 달리, 본 발명에서 제안하는 방안에서는 PRACH 자원을 이용하여 CS를 전송하더라도 단말과 서빙 셀과의 연결이 끊기지 않는다. 또는, 단계 S750의 일반 상향링크 전송은 전술한 바와 같이 MUE가 전방향으로 전송하는 CS 신호가 MeNB에게도 전송됨을 나타내기도 한다.
단계 S760에서 HeNB는 수신한 CS의 내용을 파악하여 간섭 저감 동작을 수행할 수 있다. 간섭 저감 동작은, CS를 수신한 HeNB가 자신의 송신전력(하향링크 송신전력)을 적절하게 조절하거나 HUE에게 송신전력(상향링크 송신전력)을 적절하게 조절하도록 지시하거나 (전력 제어(power control)), HUE에게 할당하는 자원의 위치를 변경하거나(자원 재할당(resource re-allocation)), HeNB와 HUE의 상향링크/하향링크에서 다른 구성반송파를 이용(반송파 스위칭(carrier switching))하도록 하거나 또는 전송 빔(beam)을 조정하여 간섭을 줄이고자 하는 등의 동작을 포함할 수 있다. 이와 같은 HeNB의 간섭 저감 동작은, 간섭을 고려한 스케줄링 정보를 HUE에게 제공하는 것으로 표현할 수 있다.
위와 같이 간섭을 받는 단말의 서빙 셀이, 간섭을 받는 해당 단말을 통하여 간섭을 유발하는 셀에게 CS 신호를 전송함으로써, 신속하고 동적이며(dynamic) 효율적인 간섭 저감 동작이 수행될 수 있다.
전술한 방안 및 후술하는 본 발명의 다양한 방안들에 있어서 CS에 간섭 패턴에 대한 정보가 추가적으로 포함될 수 있다. 구체적으로, MUE가 겪는 간섭이 시간에 따른 매 서브프레임 단위로 큰 차이를 보이거나 서브프레임 기반의 일정한 패턴을 가지고 간섭이 유도될 경우가 있다. 예를 들어 MUE의 인근에 반 양방향 통신 중계기(Half duplex relay)가 존재하는 경우를 가정할 수 있다. 반 양방향 통신 중계기란, 송신 동작과 수신 동작을 상이한 시간 구간에서 수행하는 방식의 중계기를 의미하며, 예를 들어, 소정의 주파수 대역에서 중계기가 어떤 시간 구간 동안에는 매크로 기지국으로부터의 백홀 하향링크를 수신하고 다른 시간 구간 동안에는 중계기가 서빙하는 단말에게 액세스 하향링크를 전송하는 것을 반복적으로 수행하거나, 어떤 시간 구간 동안에는 매크로 기지국으로의 백홀 상향링크를 전송하고 다른 시간 구간 동안에는 중계기가 서빙하는 단말로부터의 액세스 상향링크를 수신하는 것을 반복적으로 수행할 수 있다. 이러한 반 양방향 통신 중계기의 경우에, 특정 서브프레임에서는 중계기 엑세스 링크가 동작하고 특정 서브프레임에서는 백홀링크가 동작하여 엑세스 링크가 동작하는 서브프레임(set1)에서는 MUE에게 간섭을 심하게 유발하다가 백홀링크가 동작하는 서브프레임(set2)에서는 엑세스 링크가 동작하지 않는 서브프레임이라서 인접 MUE에게 간섭을 적게 주는 등의 형태로 간섭 패턴이 생길 수 있다. 이 경우, 본 발명의 다양한 간섭 저감 방안들에 있어서 CS가 간섭이 발생하는 서브프레임이 어떤 서브프레임 세트 (즉, set1 또는 set2) 인지도 알려줘야 할 필요가 있다. 따라서, CS 에는 이러한 간섭 패턴과 관련한 서브프레임 세트 정보를 포함할 수 있다. 이러한 세트는 하나 이상 존재할 수 있다. 즉 간섭레벨에 따라서 다수 단계의 간섭정도를 갖는 세트가 존재할 수 있다.
도 8은 다중 셀 환경에서 컴플레인트 신호(CS) 전송의 예를 설명하기 위한 도면이다.
전술한 바와 같이, 인접 셀에 의하여 간섭을 받고 있는 단말이 서빙셀에게 측정 정보를 보고하고, 상기 서빙셀이 해당 단말에게 CS를 전송하기 위한 그랜트를 전송하고, 그랜트를 받은 해당 단말은 인접 셀에게 CS를 전송할 수 있다. CS를 전송 받은 셀은 CS 가 지시하는 정보에 따라 자신의 상향링크/하향링크 전송 전력을 조절하거나 자원을 재할당하는 등의 동작을 수행할 수 있다.
도 8 에서는 이러한 동작이 매크로 기지국(MeNB)으로부터의 그랜트에 의해 매크로 단말(MUE)이 인접한 마이크로 기지국(HeNB#2)에게 CS를 전송하는 것에 국한되는 것이 아니라, 마이크로 기지국 간의 셀간 간섭에 대해 적용될 수 있음을 도시하고 있다.
예를 들어, HeNB#1에 의해 서빙받는 HUE#1의 경우 HeNB#2에 의해 강한 간섭을 받을 수 있다. 이러한 경우, HUE#1은 HeNB#1에게 간섭 측정 정보를 보고하고, HeNB#1은 HUE#1에게 CS를 위한 그랜트를 전송하고, HUE#1은 수신한 그랜트를 이용하여 CS를 HeNB#2로 전송하여, HeNB#2는 간섭 저감 동작을 수행할 수 있다. 마찬가지로, HeNB#3에 의해 강한 간섭을 받는 HUE#2는 HeNB#2로부터의 그랜트를 이용하여 CS를 HeNB#3로 전송하여, HeNB#3은 간섭 저감 동작을 수행할 수 있다.
또한, 동일한 원리에 따라 매크로 기지국으로부터의 간섭을 겪는 마이크로 단말이 마이크로 기지국으로부터의 그랜트를 통해 매크로 기지국으로 CS를 전송할 수도 있다.
위와 같은 CS 전송을 수행하기 위해서, 새로운 형태의 상향링크채널이 요구된다. 즉, 간섭을 받고 있는 단말(예를 들어, 매크로 단말(MUE#1))이 간섭을 주는 기지국(예를 들어, 마이크로 기지국(HeNB#2))으로 CS를 전송하기 위한 상향링크 채널이 설계될 필요가 있다. 기본적으로는, CS 전송을 위해 할당되는 자원은 상향링크에서 이용가능한 모든 자원영역의 일부 또는 전체가 사용될 수 있다. 본 발명에서 제안하는 상향링크 채널로 사용될 수 있는 바람직한 자원영역에 대하여 이하에서 설명한다.
우선, PUCCH 자원 시작영역을 시스템대역 안쪽으로 일정 RB개수 만큼 이동시키고, PUCCH 시작 RB 바깥쪽의 특정 RB 또는 RB 쌍(pair)을 이용하는 것을 제안한다. 일반적으로 CQI 등의 정보가 할당되는 PUCCH 자원은 상향링크 주파수 자원의 가장 바깥쪽(도 6 의 제어 영역 참조)에 위치할 수 있지만, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 이용하여 이러한 PUCCH 자원의 주파수 위치를 안쪽으로 (즉, 높은 주파수 영역은 그보다 낮은 주파수 영역으로, 낮은 주파수 영역은 그보다 높은 주파수 영역으로) 일정 RB 개수만큼 이동시킬 수 있다. 이에 따라 ACK/NACK, 스케줄링 요청(Scheduling Request; SR) 등이 할당되는 위치도 일정 RB 개수만큼 이동할 수 있다. 그러면, 안쪽으로 이동된 PUCCH 자원의 주파수 위치보다 바깥쪽(즉, 오버-디멘셔닝(over-dimensioning) PUCCH 자원 영역 바깥쪽)의 주파수 영역에 CS 전송을 위한 채널을 할당할 수 있게 된다. 이러한 경우 CS는 비콘 신호(beacon signal)와 같이 특정 레벨로 높아진 에너지 신호를 통하여 전송되거나 특정 시퀀스를 통해 전송될 수 있다.
다음으로, PRACH 자원을 이용하여 CS를 전송할 수 있다. 즉, 각각의 단말마다 정해져 있는 PRACH가 전송될 수 있는 시간 자원(서브프레임) 상에서 CS 를 전송할 수 있다. PRACH는 기지국과 단말이 완전히 동기화 되지 않은 상태에서 사용하기 위하여 설계된 채널이므로, 단말(간섭을 받는 단말)이 동기화되지 않은 인접 셀(간섭을 유발하는 셀)에 신호를 전송하는데 사용하기에 효과적이다.
또는, PRACH 자원과 유사한 방식으로 미리 소정의 시그널링을 통하여 예약된(reserved) 자원영역을 통해 CS를 전송할 수도 있다.
또는, PUSCH 영역의 특정 영역을 미리 소정의 시그널링을 통해 예약하여 CS 전송을 위해 사용할 수도 있다.
또는, PUCCH 의 특정 영역을 미리 소정의 시그널링을 통해 예약하여 CS 전송을 위해 사용할 수도 있다. 이는 전술한 오버-디멘셔닝되는 PUCCH와 달리 기존의 PUCCH 영역 중 일부를 CS 를 위해 할당하는 방안이다. 예를 들어, ACK/NACK이 할당되는 자원 중 일부를 CS 전송을 위해 유보(reserve)할 수 있다.
PUCCH 자원을 이용하여 CS를 전송하는 경우, 경우 CS 전송에 이용되는 자원을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 그러나, PUCCH를 통한 CS 전송은 셀간 타이밍 정렬(alignment)이 되어 있는 경우에 가능하다. 왜냐하면, 셀간 타이밍 정렬이 되어 있지 않은 경우에는, HeNB 입장에서 MUE가 전송한 PUCCH와 다른 단말로부터의 상향링크 신호의 직교성을 보장할 수 없으므로, HeNB가 MUE로부터의 PUCCH 를 통한 CS를 수신할 수 없는 경우가 발생하기 때문이다. 셀간 타이밍 정렬은 상이한 셀의 서브프레임 경계를 허용가능한 오차범위 내에서 일치시키는 것으로 설명할 수 있으며, 셀간 타이밍 정렬은, MUE가 사용할 시간/주파수 자원영역과 HUE가 사용하는 시간/주파수 자원영역을 조정(coordination)하기 위해 필요하다.
이와 같이 CS 가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보들은 전술한 다양한 실시예에 따라 미리 정해져서 셀들 간에 공유되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 어떤 시간 자원(서브프레임)의 어떤 주파수 자원(RB) 상에서 CS 가 전송될 수 있다는 것이 미리 셀들 간에 알려져 있고, 간섭을 받는 단말이 간섭을 유발하는 셀에 대해 CS 를 전송하고 해당 셀은 CS 를 올바르게 수신할 수 있다. 여기서, CS는 간섭이 발생하는 경우에만 전송되는 점을 고려하여, CS 가 전송되는 자원 영역의 후보를 전체 시스템 자원에서 아주 작은 부분으로 설정할 수 있고, 이에 따라 시스템 자원 낭비를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 CS 를 특정 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 통해 전송하는 것을 제안한다. 특정 프리앰블 시퀀스는 예를 들어 기존의 PRACH 프리앰블과 유사하게 미리 정해진 시퀀스로서 마련될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 제안하는 CS 프리앰블 시퀀스는 기존의 PRACH 프리앰블 시퀀스와 동일한 것은 아니다. 기존의 PRACH 프리앰블 시퀀스와 본 발명에서 제안하는 프리앰블 시퀀스를 대비하여 설명하자면, PRACH에 사용되는 자원은 6RB이지만, 실제 마이크로 기지국(또는 펨토 셀) 환경에서 CS 전송에 필요한 자원은 6RB보다 작게 설계될 수 있다. 왜냐하면, 일반적인 PRACH 자원은 매크로 기지국과 같은 많은 개수의 단말의 임의 접속 절차를 위하여 설계된 것이며, 간섭을 유발하는 기지국에 대하여 CS를 전송하는 단말의 개수가 일반적인 PRACH를 이용하는 단말의 개수에 비해 많지 않을 것으로 가정할 수 있기 때문이다. 또한, 일반적인 PRACH 프리앰블 자원과 동일한 크기로 CS 전송을 위한 자원을 설계한다고 하더라도, CS를 전송하는 횟수가 적기 때문에 자원낭비의 문제점은 미미하다고 할 수 있다. 또한, CS 전송에 사용하는 시퀀스의 길이 및 개수도 PRACH 프리앰블 시퀀스의 길이 및 개수에 비해 더 작게 설계할 수 있다. 이는 CS를 전송하는 단말이 PRACH를 전송하는 단말에 비해 많지 않은 것으로 가정할 수 있기 때문이다.
이렇게 설계된 시퀀스는 셀간 상호 공유(즉, 미리 정해진 시퀀스를 이용하고 상기 미리 정해진 시퀀스는 초기 단계에서 공유)할 수 있다. 즉, CS 전송을 위해서 어떤 시퀀스를 셀마다 할당하고, CS 전송이 필요한 경우 어떤 셀이 어떤 시퀀스를 사용할 것인지가 미리 조정(coordination)될 수 있다. 예를 들어, 인접한 셀들간에 동일한 CS 전송 자원 및 CS 시퀀스들을 공유할 수 있다.
이러한 시퀀스를 이용한 프리앰블 시퀀스 형태의 CS는, 어떤 UE가 CS를 전송했는지와 어떤 타겟 셀을 향해 전송하는 것인지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, CS 를 전송하는 단말의 식별자(UE ID) 및/또는 간섭을 유발하는 타겟 셀의 식별자(Cell ID)를 포함할 수 있고 (이는 CS 프리앰블 또는 CS 페이로드 상에 포함될 수 있음), 또는 타겟 셀 마다 상이한 시퀀스를 할당함으로써 구별할 수도 있다.
CS는 단순히 간섭 저감 동작을 요청하거나 간섭 저감 동작이 필요없음을 나타내는 ON/OFF 형태의 정보를 포함하는 것으로 구현될 수 있다. 바람직하게는, CS는 간섭 저감 동작에 필요한 다양한 추가 정보를 포함할 수도 있다. 추가 정보는, 예를 들어, 단말이 겪는 간섭의 정도, 셀에 요청하는 전송 전력 감소의 정도, 간섭이 발생하는 주파수 대역 (전체 주파수 대역 또는 일부 서브밴드) 등을 포함할 수 있다. 이러한 추가 정보를 제공함으로써 간섭을 유발하는 셀에서의 스케쥴링의 자유도를 증가시켜 줄 수 있다. 예를 들어, 간섭을 유발하는 셀에서는 간섭의 정도 또는 주파수 대역 마다 우선순위(priority)를 두고, 가장 높은 우선순위를 가지는 전송 전력을 감소 동작을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같은 PRACH와 유사한 형태의 CS 전송 방식에 있어서, 본 발명에서 제안하는 CS 전송은 기존의 PRACH 전송과 차이점을 가진다. 기존의 PRACH 전송에서는, 단말이 인접 셀에 PRACH를 전송하는 순간, 서빙받고 있던 셀과의 연결을 해제하는 형태로 핸드오버가 수행된다. 만약 CS 전송이 이와 같이 동작하는 경우에는 서빙받고 있던 셀과의 연결을 유지하면서 인접 셀에 간섭이 발생하고 있음을 알리는 기능을 수행할 수 없다. 본 발명에 따른 CS 를 전송하는 경우, 기존의 PRACH 채널과 달리 단말이 서빙받는 셀과의 연결을 해제하지 않는다. 예를 들어, 매크로 단말이 인접 마이크로 기지국에 대해 PRACH와 유사한 형태의 CS를 전송하더라도 매크로 기지국과의 연결을 해제하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따라 제안된 채널을 통해서는 셀간 조정(coordination) 정보를 전달하면서도 서빙 셀과의 연결을 계속 유지할 수 있는 기능을 가진다.
또한, 본 발명에서는 CS 를 PUCCH 상의 HARQ 확인응답 (ACK/NACK) 또는 스케줄링 요청(Scheduling Request; SR)과 유사한 채널구조를 이용하여 전송하는 것을 제안한다. 이 경우도 전술한 PRACH 자원과 유사한 형태의 CS 전송과 마찬가지로, CS 전송을 위한 특정 시퀀스 및 특정 자원을 미리 정해둘 수 있다. 이때 사용되는 자원은 셀간 상호 조정(coordination)이 되는 것이 바람직하다. 또한 CS를 수신하는 타겟 셀(예를 들어, HeNB)은 해당 무선 자원을 비워두고 CS를 수신할 수 있는 모드에서 동작할 수 있다. 이 또한 셀간 조정(coordination)에 의해서 수행될 수 있다. 이렇게 설계된 CS는 기본 목적에 따라 간섭을 유발하는 셀에 대한 전송 전력 조정 요청의 용도 이외에도, 용도를 변경하여 경쟁 기반 상향링크 채널 (contention based uplink channel) 형태로도 운영될 수 있다. 즉, 기존의 PRACH의 채널이 담당하는 기능(타겟 셀에 대해 동기화되지 않은 단말이 상향링크 전송에 대한 그랜트 획득 등)을 더 적은 지연(latency)을 가지고 수행할 수 있다. 또한 위와 같은 CS 를 위한 채널을 통하여 셀간 조정(coordination)을 위한 정보도 상호 교환할 수 있다.
이하에서는 셀간 타이밍 정렬이 이루어지지 않은 경우에 CS를 전송하는 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
도 9는 CS 전송 타이밍을 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서 예시적으로 설명하는 CS 전송은 도 8의 매크로 기지국(MeNB) (매크로 셀) 내의 매크로 단말(MUE#1)이 마이크로 기지국(HeNB#2) (펨토-셀 B) 으로 CS를 전송하는 경우를 가정한다.
셀간 타이밍 정렬이 이루어지지 않더라도 셀간 타이밍정보를 알 수 있는 경우를 가정한다. 도 9(a)를 참조하여, 두 셀간 타이밍 차이(τd)를 알고 있다면 CS(도 9에서 "S" 로 표시됨)를 HeNB 서브프레임 경계(subframe boundary)에 맞추어 전송할 수 있다. "S"는 실제 전송관련 신호를 의미하고, CS 구조(structure) 상에서 일부 또는 전체에 해당할 수 있다. 이렇게 함으로써 HeNB#2는 HUE#2으로부터의 UL 채널과 함께 MUE#1로부터의 "S" 를 수신할 수 있다. 이 경우 MUE#1은 두 서브프레임에 걸쳐 신호를 송신하여야 하기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 만약 MUE#1이 특정 RB를 통해 S 를 전송할 경우 해당 RB에 대해서 두 서브프레임에 걸쳐 전송을 수행하는 한편, S가 전송되지 않는 나머지 RB에 대해서는 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 또한, MUE#1 입장에서 특정 시간 영역에서 PUSCH/PUCCH와 함께 S를 동시에 전송할 수 있다. 예를 들어, MUE#1은 PUSCH와 S를 동시에 전송하거나, PUCCH와 S를 동시에 전송하거나, 또는 PUSCH에 상향링크제어정보(PUCCH 정보)가 피기백된 상태에서 S 를 동시에 전송할 수 있다. 이와 같이 동시에 다중 채널을 전송하는 것이 가능한 경우에, 다중 채널(PUSCH, PUCCH 및 S) 중 일부 채널만을 전송하도록 설정할 수도 있다. 예를 들어, MUE#1 입장에서 S 만을 전송하거나, PUSCH만 전송하거나, PUCCH만 전송하거나, 또는 PUSCH에 상향링크제어정보(PUCCH 정보)를 피기백하여 전송하는 것 중 어느 하나만이 수행되도록 설정할 수 있다. 동시 전송을 하지 않도록 설정된다면 전송되는 신호(PUSCH, PUCCH 또는 S 중 하나)에 더 높은 전력으로 또는 더 높은 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS)를 할당하여 전송할 수 있는 장점이 있다.
만약 MUE#1이 CS와 상향링크 전송을 동시에 하는 경우에는, S가 전송되는 서브프레임(들)의 해당 RB에는 상향링크 복조참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS), PUSCH, PUSCH에 피기백된 PUCCH 페이로드 (PUSCH piggybacked PUCCH payload)를 전송할 수 없도록 구성하는 것이 바람직하다. 물론 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal; SRS)의 경우도 충돌이 발생하지 않는 서브프레임을 통해 전송하도록 서브프레임 구성(configuration)을 지정하는 것이 바람직하다.
또한, 일반적으로 상향링크 전송에 있어서 단일 반송파 특성(single carrier property)를 유지하는 위해 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 즉, PUCCH를 전송할 때에는 PUSCH를 전송하지 않고, PUSCH를 전송할 때에는 PUCCH를 전송하지 않도록 일반적으로 설정된다. 이러한 경우, PUCCH를 통해 CS 를 전송하는 경우에 PUSCH 전송을 하도록 할 것인지를 고려해야 한다. 본 발명에서는, CS 를 PUCCH를 통해 전송하는 경우에는 PUSCH 를 전송하지 않는 것을 제안한다. 다시 말하자면, CS에 우선순위를 높게 주어서 PUCCH를 통해 CS 가 전송되는 경우에는 데이터(PUSCH)를 전송하지 않도록 설정하거나, PUSCH 전송이 없는 서브프레임에서만 CS 가 할당되도록 설정할 수 있다. 마찬가지로, 본 발명에서는, CS 를 PUSCH를 통해 전송하는 경우에는 PUCCH를 전송하지 않는 것을 제안한다.
다음으로, 도 9(b)와 같이 CS의 일부분만을 사용하여 간섭 저감에 대한 정보를 전송할 수도 있다. 예를 들어, S를 수신하는 HeNB#2의 입장에서 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯에 대응하는 시간 영역 (두 셀간 타이밍 정보를 이용하여 MeNB는 어떤 서브프레임의 어떤 심볼 구간이 HeNB#2의 첫 번째 슬롯에 대응하는지 계산할 수 있음)에서, MUE#1가 S를 전송하도록 할 수 있다. MUE#1의 입장에서는 하나의 서브프레임에서 일부 심볼 또는 하나의 슬롯을 통하여 S를 전송할 수 있다. 이렇게 함으로써 MUE#1가 S를 전송하기 위해 하나의 서브프레임만을 사용할 수 있고, 도 9(a)에서와 같이 다음 서브프레임을 사용하지 못하는 문제를 해결할 수 있다. 만약 HeNB#2의 타이밍이 MUE#1에 비하여 앞서는 경우에는, S를 수신하는 HeNB#2를 기준으로 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯에 대응하는 시간 영역에서, MUE#1가 S를 전송할 수 있다. 도 9(b)와 같은 실시예는, 하나의 서브프레임의 SC-FDMA 심볼 모두를 사용하여 CS를 전송하는 것이 아니라 하나의 서브프레임의 가장자리에 두 셀 사이의 타이밍 차이를 보상할 수 있는 가드시간(guard time)을 두는 것으로도 표현할 수 있다.
도 9(c)에서는 MUE#1가 하나의 슬롯 단위 또는 N (N≥1)개의 심볼 단위로 S를 구성하여 반복 전송하는 것을 나타낸다. 이와 같은 CS 전송 방안에 따르면, MUE#1이 타겟 셀의 타이밍을 고려하지 않고 자신의 타이밍에 맞추어 CS를 전송할 수 있다. N 개의 슬롯 단위로 S 가 구성되고 또한 반복 전송되므로, MUE#1이 타겟 셀의 타이밍을 고려하지 않더라도 타겟 셀의 타이밍에 맞게 수신되는 S 가 존재할 가능성이 높아지게 된다. 또한, MUE#1 은 S 를 반복전송하므로, S 의 코딩레이트(coding rate)를 낮게 하여 전송할 수 있다. 또한, S 를 수신하는 HeNB#2의 입장에서는 반복전송되는 S 중 일부가 자신의 타이밍에 맞지 않게 수신되더라도, MUE#1으로부터 반복 전송되는 S 를 통해 S 를 올바르게 복조할 수 있다.
도 10 및 11을 참조하여 CS 의 시간/주파수 자원 할당에 대하여 설명한다.
도 10는 도 9(a)와 같이 타겟 셀(간섭을 유발하는 셀)의 타이밍에 맞추어 CS를 전송하는 경우에, 타겟 셀에서 수신하는 상향링크 서브프레임에서의 시간/주파수 할당을 나타내는 도면이다. 도 10(a)에서 도시하는 바와 같이, 타겟 셀인 마이크로 기지국(HeNB#2)은 마이크로 단말(HUE#2)로부터의 PUSCH/PUCCH 와 타이밍 정렬된 CS(즉, 매크로 단말(MUE#1)로부터의 S)를 수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, PUCCH 자원 시작 영역을 시스템 대역 안쪽으로 이동시키고 PUCCH 시작 RB 바깥쪽의 RB 상에 CS (S(A) 및 S(C))가 할당될 수 있다. 또는, CS 는 미리 소정의 시그널링을 통해 예약된 PUSCH 상의 특정 영역(S(B))을 통하여 전송될 수도 있다. 이와 같이 간섭을 유발하는 마이크로 기지국(HeNB#2)는, 간섭을 받는 매크로 단말(MUE#1)로부터의 CS (S(A), S(B) 또는 S(C))를 수신하는 것과 동시에, 마이크로 단말(HUE#2)로부터의 PUCCH 또는 PUSCH 를 수신할 수 있다.
도 11 은 도 9(a)와 같이 타겟 셀(간섭을 유발하는 셀)의 타이밍에 맞추어 CS를 전송하는 경우에, 서빙 셀에서 CS를 전송하는 매크로 단말(MUE#1)의 입장에서 자원할당의 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 9(a) 및 도 11 에 모두 나타나는 바와 같이, S 는 MUE#1 의 전송 프레임에서 2 서브프레임에 걸쳐서 전송될 수 있다.
전술한 바와 같이 CS 는 사전에 지정된 영역(S(A), S(B) 또는 S(C))에 할당될 수 있다. 만약 MUE#1가 PUSCH와 S(B)를 동시에 전송하는 경우에는 도 11에서 도시하는 바와 같이 MUE#1의 상향링크 DMRS와 CS (S(B))가 겹칠 수 있다. 이러한 경우에는 S(B)가 존재하는 RB의 DMRS는 전송하지 않는 것으로 설정할 수 있다. 또는 타겟 셀(HeNB#2)에서 MUE#1이 전송하는 DMRS의 위치를 미리 알고 DMRS와 겹치는 자원영역에서 CS 가 전송되지 않음을 알고 있다면 MUE#1이 DMRS 전송을 해도 HeNB#2에서 CS 를 올바르게 수신할 수 있다. 즉, DMRS와 겹치는 CS는 펑처링(puncturing)될 수 있다. 이와 유사하게, SRS가 전송되는 자원영역(상향링크 서브프레임의 마지막 심볼)과 겹치는 CS도 펑처링될 수 있다. 또는, 매크로 기지국(MeNB)가 MUE#1의 PUSCH 할당을 도 11과 같은 형태로 하지 않도록 (즉, S(B) 영역을 피해서) 스케줄링하거나, 또는 CS 가 전송되는 서브프레임에서는 PUSCH 전송을 하지 않도록 스케줄링할 수도 있다.
CS의 전송전력은 별도의 시그널링을 통해서 설정될 수 있다. CS 전송전력에 대한 정보는 서빙 셀(매크로 기지국(MeNB))에 의하여 MUE#1에게 제공될 수 있다. 또는 MUE#1이 타겟 셀의 경로 손실을 추정하여 CS 전송 전력을 계산할 수도 있다.
셀간 타이밍 정렬이 되어 있지 않은 경우, 타겟 셀(간섭을 유발하는 HeNB#2) 대신 서빙 셀(간섭을 받는 MUE#1이 서빙받는 MeNB)의 타이밍에 맞추어서 CS를 전송할 수 있다. 이러한 경우, 송신 서브프레임 구조를 매번 달리해서 전송할 수도 있다. 송신 서브프레임의 구조는 서빙 셀과 타겟 셀의 타이밍 차이를 고려해서 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 가능한 셀간 타이밍 차이를 고려하여 CS가 전송되는 슬롯 또는 심볼의 개수를 적절하게 조절할 수 있다. 이러한 방식은 셀간 타이밍 조정(coordination)이 된 경우에 적용하기 용이하다.
또한, 셀간 타이밍 차이를 알 수 없는 경우에는, 적절한 서브프레임 구조의 후보를 미리 정하여 두고, 수신측에서 서브프레임 구조의 후보 중에서 블라인드 검출(blind detection)하는 방식을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 몇 개의 심볼의 짧은 길이로 구성되는 CS 를 다른 타이밍을 적용하여 복수회 전송하는 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, 10ms 주기로 CS를 전송하는 경우에, 10ms, 30ms, 50ms, ... 에 해당하는 서브프레임에서는 첫 번째 슬롯 상에서 CS 를 전송하고, 20ms, 40ms, 60, ... 에 해당하는 서브프레임에서는 2 번째 슬롯 상에서 CS를 전송할 수 있다. 이러한 블라인드 검출 방식에 의하면 시그널링 오버헤드가 줄어들 수 있다.
한 셀이 여러 셀로부터 CS를 수신하는 경우 (예를 들어, 도 8 에서 HeNB#2가 매크로 셀의 MUE 및 펨토-셀 A 의 HUE#1 으로부터 각각 CS를 수신하는 경우), 각각의 셀로부터 전송되는 CS 포맷은 각각의 셀의 스케줄러 구현에 따라 상이할 수 있다.
전술한 바와 같이 CS 포맷은 기존의 PRACH 프리앰블의 포맷을 이용 (또는 재사용)할 수 있으므로, 기존의 PRACH 프리앰블의 포맷에 대하여 살펴본다. 도 12는 기존의 PRACH 프리앰블의 구조를 나타내는 도면이다. 도 12에서 도시하는 바와 같이 PRACH 프리앰블은 CP와 시퀀스로 구성되며, CP 및 시퀀스는 각각 TCP 및 TSEQ 의 길이를 가진다. PRACH 프리앰블 포맷에 따른 TCP 및 TSEQ 길이는 다음의 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure pct00001
표 1에서 시간길이의 최소단위 TS 는 1/(15000?2048) [sec]이다. 이에 따라, 슬롯의 시간길이 Tslot 는 15360?TS = 0.5 [ms] 이고, 서브프레임의 시간 길이 Tsf 는 30720?TS = 1 [ms] 이며, 무선 프레임의 시간 길이 Tf 는 307200?TS = 10 [ms] 이다.
표 1 에서 프리앰블 포맷 4 는 타입 2 (TDD) 무선 프레임 구조의 특별 서브프레임에서 UpPTS 에 적용할 수 있도록 설계된 것이므로, 짧은 시간 길이로서 정의되어 있다. CS 를 위한 프리앰블의 시간 영역에서의 길이는 짧게 구현되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 CS 프리앰블 길이를 짧게 할 수록, CS 전송을 위한 자원 낭비를 줄일수 있고, 셀간 타이밍 정렬이 되지 않은 경우 타겟 셀에서 CS를 올바르게 수신할 수 있도록 하는 등의 장점이 있고, 또한, 간섭을 유발하는 셀과 간섭을 받는 단말 사이의 거리가 가깝기 때문에 CS 프리앰블 길이가 길 필요가 없기 때문이다. 따라서, CS 를 위한 프리앰블로서 PRACH 프리앰블 포맷 4 와 같은 길이의 프리앰블로 구성될 수 있다. 또한 CS 프리앰블에 덧붙여 조정(coordination) 정보를 전송할 수 있다. 또는, CS를 위한 새로운 짧은 길이의 포맷을 정의할 수도 있다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 CS 포맷을 설명하기 위한 도면이다. 이러한 CS 포맷은 각각의 셀에서 미리 정해진 바에 따라 공유되어 있으며, 정해진 포맷의 프리앰블을 수신하는 셀에서는 자신에 대한 CS 가 전송되었음을 인식할 수 있다.
도 13(a)에서는 조정된 시퀀스(coordinated sequence) 시퀀스에 기반한 프리앰블만 전송하는 예를 도시한다. 도 13(b)에서는 프리앰블 인덱스 또는 자원 위치를 통해서 페이로드가 임베디드(embedded)되는 예를 도시한다. 다시 말하자면, 예를 들어, 임의접속 프리앰블의 인덱스가 특정 인덱스인 경우에 CS 프리앰블에 해당하는 것으로 미리 정의되는 경우, 또는 임의접속 프리앰블이 특정 자원 위치에서 전송되는 경우에 CS 프리앰블에 해당하는 것으로 미리 정의되는 경우에는, 프리앰블 자체에 CS 페이로드가 임베디드되는 것으로 표현할 수 있다. 도 13(c)에서는 프리앰블과 별도로 필드를 설정하여 페이로드를 전송하는 예를 도시한다. 또한, 도 13에서 도시하는 바와 같이 CS 포맷의 모든 예에서 가드 구간(guard period)이 프리앰블(프리앰블 및 페이로드)의 양쪽에 설정될 수 있다. 또는 가드 구간이 프리앰블(프리앰블 및 페이로드)의 어느 한쪽에만 설정될 수도 있다.
프리앰블과 함께 전송되는 페이로드에는 CS와 관련한 파라미터들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 타겟 셀의 식별자(Cell ID), CS를 전송하는 단말의 식별자(UE ID), 전송 전력 감소의 정도, 전송 전력이 감소되어야 할 무선 자원(시간, 주파수 또는 반송파), 자원 재할당 요청, 반송파 스위칭 요청, 부가적인 동작의 요청에 대한 정보가 페이로드에 포함될 수 있다.
또한, CS 프리앰블의 전송에 있어서, 임의접속절차에서 사용되는 메시지1(임의접속 프리앰블)과 메시지2(임의접속 응답)의 관계에 적용된 규칙과 유사한 방식으로 CS 프리앰블이 전송될 수 있다. 예를 들어, 간섭을 받고 있는 단말이 CS 프리앰블 포맷을 선택하여 특정 자원을 통해 간섭을 유발하는 기지국으로 CS 프리앰블만을 전송할 수 있다. CS 프리앰블이 전송되는 상기 특정 자원은 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자원(오버-디멘셔닝된 PUCCH 자원 바깥 영역, PRACH 자원, PUSCH 또는 PUCCH 영역에서 CS를 위해 예약된 특정 자원, 상기 도 9 및 11 에서 제안한 시간 자원 등) 상으로 설정될 수 있다. 간섭을 유발하는 기지국은 수신한 CS 프리앰블에 대응하는 응답 메시지를 CS 프리앰블을 전송한 단말에게 전송할 수 있다. 간섭을 받는 단말은 상기 응답 메시지에 포함되는 UL 그랜트에서 지시되는 상향링크 자원을 통하여 CS 에 대한 구체적인 정보를 포함하는 메시지를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
전술한 실시예들은 하향링크 간섭을 해결하는 방안에 대하여 주로 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 상향링크 간섭에 대해서도 동일한 원리의 해결 방안을 적용할 수 있다. 마이크로 단말(HUE)로부터 마이크로 기지국(HeNB)으로의 상향링크 신호가 HeNB에 인접한 매크로 단말(MUE)의 상향링크에 간섭을 유발하는 경우를 가정할 수 있다. 이러한 경우는 MeNB 에 MUE가 인접하게 위치하고, MUE에 인접한 지역에 HeNB 및 HUE가 위치하는 경우에 발생할 수 있다. 이러한 경우, MeNB는 MUE로부터의 상향링크 신호와 HUE로부터의 상향링크 신호에 기초하여 MUE의 상향링크 간섭 발생 여부를 판정하고, CS 전송 여부를 결정할 수 있다. CS 전송이 필요한 것으로 판정하는 경우, MeNB는 MUE로 하여금 CS를 HeNB로 전송할 것을 지시할 수 있다 (즉, CS를 위한 그랜트를 전송할 수 있다). 이에 따라 MUE는 CS를 HeNB로 전송할 수 있고, CS를 수신한 HeNB는 HUE에게 상향링크 전송전력, 자원재할당, 반송파 스위칭 등의 간섭 저감 동작을 지시할 수 있다.
전술한 실시예에서는 주로 HeNB와 HUE간의 상향링크/하향링크 신호가 인접한 MUE에게 간섭을 유발하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, MeNB와 MUE간의 상향링크/하향링크 신호가 MUE에 인접한 HUE에게 강한 간섭으로 작용하는 경우에도 본 발명에서 설명한 동일한 원리에 따라 간섭 저감 동작이 수행될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
MUE로부터 MeNB로의 상향링크 신호가 HUE로부터 HeNB로의 상향링크 신호에 큰 간섭을 일으키는 경우를 가정한다. 단계 S1410 에서 HeNB는 HUE로부터의 상향링크 신호와 MUE로부터의 상향링크 신호를 측정하여 MUE로부터 MeNB로의 상향링크 신호가 큰 간섭을 유발하는 것으로 판정할 수 있다. 단계 S1420에서 HeNB는 HUE로 하여금 MeNB로 CS 를 전송하도록 그랜트를 할당할 수 있다. 이에 따라 단계 S1430에서 HUE는 MeNB로 CS를 전송할 수 있다. 예를 들어, 셀간 타이밍 정렬이 되어 있거나 되어 있지 않은 경우, 셀간 타이밍 차이를 아는 경우와 모르는 경우를 고려하여 CS 가 전송될 수 있다. 또한, CS 는 PRACH 서브프레임을 통해서 전송될 수도 있고, 타겟 셀의 서브프레임 경계에 맞추거나 서빙 셀의 서브프레임 경계에 맞추어 전송될 수도 있다. 또한, CS 가 할당될 수 있는 자원으로 PUCCH 또는 PUSCH 의 특정 영역이 이용될 수도 있다. 이 경우, HUE가 전송하는 CS 신호의 세기가 작아서 MeNB에 도달하기 어려울 수 있는데, HUE가 CS 전송의 전송 전력을 증가시키도록 할 수 있다. 또한, HUE가 MeNB로 CS 를 전송하면서도 HUE와 HeNB의 통신은 유지된다. 단계 S1420 및 S1430 에서 CS 전송 자원의 할당, CS 전송 타이밍 등은 전술한 본 발명의 실시예에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다. 단계 S1440 에서 CS 를 수신한 MeNB는 MUE에 대한 하향링크 전송 전력을 조절하거나, MUE로 하여금 상향링크 전송전력을 조절하도록 하거나, 자원재할당, 반송파 스위칭 등의 간섭 저감 동작을 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭 저감 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 단계 S1510에서 마이크로 단말(HUE)은 매크로 기지국(MeNB) 및 마이크로 기지국(HeNB) 각각으로부터의 채널을 추정하여, 상향링크/하향링크 간섭 정도 등을 측정할 수 있다. 단계 S1520에서 HUE는 HeNB로 측정 결과를 보고할 수 있다. 단계 S1530에서 HeNB는 HUE로부터 수신된 측정 정보를 고려하여, HUE가 MeNB에게 전달할 CS 신호에 포함될 정보 및 CS 신호를 전송할 그랜트를 MUE에게 제공할 수 있다. 단계 S1540에서 HUE는 MeNB에게 CS를 사전에 약속된 자원 또는 할당받은 자원을 통해서 전송하거나 브로드캐스트할 수 있다. 이 경우, HUE가 전송하는 CS 신호의 세기가 작아서 MeNB에 도달하기 어려울 수 있는데, HUE가 CS 전송의 전송 전력을 증가시키도록 할 수 있다. 단계 S1550의 일반 상향링크 전송은 HUE가 MeNB로 CS를 전송하면서도 HUE와 HeNB의 통신이 계속중임을 나타낸다. 단계 S1560에서 MeNB는 수신한 CS의 내용을 파악하여 간섭 저감 동작을 수행할 수 있다. 간섭 저감 동작은 CS를 수신한 MeNB가 자신의 송신전력(하향링크 송신전력)을 적절하게 조절하거나, MUE에게 송신전력(상향링크 송신전력)을 적절하게 조절하게 하거나, 할당자원의 위치를 변경하거나(자원 재할당), 다른 구성반송파를 이용(반송파 스위칭)하도록 하는 등의 동작을 포함할 수 있다.
도 16는 본 발명에 따른 기지국 장치 또는 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 단말 장치 또는 기지국 장치에 대해 동일한 도면부호를 사용하지만 이는 각각의 장치가 동일한 구성을 갖는 것을 의미하는 것이 아니다. 즉, 이하의 설명은 단말 장치 및 기지국 장치 각각의 별도의 구성에 대한 것이다.
도 16를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1600)는, 수신모듈(1610), 전송모듈(1620), 프로세서(1630), 메모리(1640) 및 복수개의 안테나(1650)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1610)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1620)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1630)는 기지국 장치(1600) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
단말 장치(제 1 단말)는 자신의 서빙 셀(제 1 기지국)과 통신 중에 인접 셀(간섭을 유발하는 셀, 제 2 기지국)에 의해 간섭을 받을 수 있다. 이러한 단말 장치의 프로세서(1630)는, 제 2 기지국으로의 제 1 신호 (예를 들어, CS) 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 기지국으로부터 수신하고, 수신된 스케줄링 정보에 기초하여 제 2 기지국으로 상기 제 1 신호(CS)를 전송하도록 구성될 수 있다. 제 1 신호(CS)의 전송을 위한 스케줄링 정보는 제 1 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 제 2 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 기지국에 의하여 제공될 수 있다. 또한, 상기 제 1 신호(CS)는 제 2 기지국 또는 제 2 기지국에 의해 서빙받는 단말(제 2 단말)의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
한편, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(1600)는, 수신모듈(1610), 전송모듈(1620), 프로세서(1630), 메모리(1640) 및 복수개의 안테나(1650)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1610)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1620)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1630)는 단말 장치(1600) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
기지국 장치(제 1 기지국)이 서빙하는 단말(제 1 단말)은 제 1 기지국과의 통신 중에 제 1 단말에 인접한 셀(간섭을 유발하는 셀, 제 2 기지국)에 의해 간섭을 받을 수 있다. 제 1 기지국의 프로세서(1630)는, 제 1 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 다른 기지국(제 2 기지국)의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는지 여부를 판정하고, 간섭이 발생하는 것으로 판정된 경우, 상기 전송 모듈을 통하여, 제 1 단말로부터 제 2 기지국으로의 제 1 신호(예를 들어, CS) 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 단말로 전송하도록 구성될 수 있다. 제 1 신호는 상기 스케줄링 정보에 기초하여 제 1 단말로부터 제 2 기지국으로 전송되고, 제 2 기지국 또는 제 2 기지국에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타낼 수 있다.
도 16를 참조하여 설명한 단말 장치 또는 기지국 장치에 대한 설명에 있어서, 제 1 기지국은 매크로 기지국이고, 제 1 단말은 매크로 기지국에 의해 서빙받는 매크로 단말이고, 제 2 기지국은 마이크로 기지국이며, 제 2 단말은 마이크로 단말일 수 있다. 또는, 제 1 기지국은 마이크로 기지국이고, 상기 단말장치는 마이크로 기지국에 의해 서빙받는 마이크로 단말이고, 제 2 기지국은 매크로 기지국이고, 제 2 단말은 매크로 단말일 수 있다. 또는, 제 1 및 제 2 기지국이 모두 마이크로 기지국이고, 제 1 및 제 2 단말 모두 마이크로 단말일 수도 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며, 제 1 기지국과 제 2 기지국 간에 직접적인 통신 인터페이스가 제공되지 않는 무선 네트워크 환경에서 셀간 간섭이 발생하는 경우에 본 발명이 적용될 수 있다.
또한, 위와 같은 기지국 장치 또는 단말 장치 (특히, 해당 장치의 프로세서)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있도록 구현될 수 있다.
또한, 기지국 장치 또는 단말 장치의 프로세서는 그 외에도 기지국 장치 또는 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1640)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 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 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
산업상 이용가능성
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법으로서,
    제 1 단말이 제 2 셀로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 셀로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 단말이 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 2 셀로 상기 제 1 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송이 상기 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 셀에 의하여 제공되고,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀 또는 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타내는, 셀간 간섭 저감 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말이 상기 제 1 셀로부터의 하향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀로부터의 하향링크 신호 전송의 강도를 측정하는 단계; 및
    상기 제 1 단말이 상기 측정 결과를 상기 제 1 셀로 보고하는 단계를 더 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말로부터의 상향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호 전송의 강도는 상기 제 1 셀에서 측정되는, 셀간 간섭 저감 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 상기 제 1 신호의 전송은, 상기 제 1 단말과 상기 제 1 셀의 통신이 유지되는 동안에 수행되는, 셀간 간섭 저감 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보 중 하나 이상에 대한 그랜트를 포함하며,
    상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보는 미리 정해져서 상기 제 1 및 제 2 셀에서 공유되어 있는, 셀간 간섭 저감 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 1 셀의 타이밍 또는 상기 제 2 셀의 타이밍에 맞추어 전송되는, 셀간 간섭 저감 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 미리 정해진 길이의 프리앰블을 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 가드 구간을 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀의 식별자를 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀에서의 자원 재할당에 대한 정보 및 상기 제 2 셀에서의 반송파 스위칭에 대한 정보 중 하나 이상을 더 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감하는 방법으로서,
    제 1 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송이 제 2 셀의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는지 여부를 제 1 셀에서 판정하는 단계; 및
    싱기 간섭이 발생하는 것으로 판정된 경우, 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 상기 제 1 셀에서 상기 제 1 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 신호는 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로 전송되고,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀 또는 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타내는, 셀간 간섭 저감 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 단말로부터, 상기 제 1 셀로부터의 하향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀로부터의 하향링크 신호 전송의 강도를 측정한 결과를 보고 받는 단계를 더 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 셀에서 상기 제 1 단말로부터의 상향링크 신호 전송과 상기 제 2 셀에 의해 서빙받는 단말로부터의 상향링크 신호 전송의 강도를 측정하는 단계를 더 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 단말로부터 상기 제 2 셀로의 상기 제 1 신호의 전송은, 상기 제 1 단말과 상기 제 1 셀의 통신이 유지되는 동안에 수행되는, 셀간 간섭 저감 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보 중 하나 이상에 대한 그랜트를 포함하며,
    상기 제 1 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 영역의 후보는 미리 정해져서 상기 제 1 및 제 2 셀에서 공유되어 있는, 셀간 간섭 저감 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 1 셀의 타이밍 또는 상기 제 2 셀의 타이밍에 맞추어 전송되는, 셀간 간섭 저감 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 미리 정해진 길이의 프리앰블을 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 가드 구간을 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀의 식별자를 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 셀에서의 자원 재할당에 대한 정보 및 상기 제 2 셀에서의 반송파 스위칭에 대한 정보 중 하나 이상을 더 포함하는, 셀간 간섭 저감 방법.
  21. 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭 저감을 지원하는 단말로서,
    제 1 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 제 1 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여, 제 2 기지국으로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 상기 제 1 기지국으로부터 수신하고,
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 2 기지국으로 상기 제 1 신호를 전송하도록 구성되며,
    상기 스케줄링 정보는 상기 제 1 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 상기 제 2 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는 경우에, 상기 제 1 기지국에 의하여 제공되고,
    상기 제 1 신호는 상기 제 2 기지국 또는 상기 제 2 기지국에 의해 서빙받는 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타내는, 셀간 간섭 저감 지원 단말.
  22. 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 저감을 지원하는 기지국으로서,
    제 1 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 제 1 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송이 다른 기지국의 상향링크 또는 하향링크 전송에 의해 간섭을 받는지 여부를 판정하고,
    싱기 간섭이 발생하는 것으로 판정된 경우, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 제 1 단말로부터 상기 다른 기지국으로의 제 1 신호 전송을 위한 스케줄링 정보를 제 1 단말로 전송하도록 구성되고,
    상기 제 1 신호는 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 제 1 단말로부터 상기 다른 기지국으로 전송되고,
    상기 제 1 신호는 상기 다른 기지국 또는 상기 다른 기지국에 의해 서빙받는 제 2 단말의 전송 전력의 감소 요청을 나타내는, 셀간 간섭 저감 지원 기지국.
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