KR20140038275A

KR20140038275A - 셀룰러 이동 통신 시스템에서 협력 통신을 위한 채널 추정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140038275A
Application number: KR1020120106503A
Authority: KR
Inventors: 이효진; 김윤선; 곽용준; 이주호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-03-28

Abstract

상술한 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 일 실시 예에 따르는 다중 셀 협력 송수신(CoMP) 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법은 피드백 정보를 업데이트 할 유효 서브 프레임을 결정하는 단계; 상기 유효 서브 프레임에서 피드백 정보를 업데이트 하는 단계; 특정 서브 프레임에서 피드백 정보 스케줄링 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 피드백 정보 스케줄링에 따라 상기 특정 서브 프레임을 포함한 이전 서브 프레임 중 가장 최근의 유효 서브 프레임에서 업데이트 된 피드백 정보를 상기 스케줄링 신호에 따라 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 셀룰러 무선 통신 시스템에서 셀 가장자리에 위치한 단말을 위해 인접한 셀들이 셀 간 협력 전송(Cooperative multi-point; CoMP)을 통해 서로 협력하여 데이터를 전송할 수 있다. 상기와 같은 협력을 통해 셀룰러 무선 통신 시스템에서 셀들은 단말에 간섭효과를 고려한 무선통신 서비스를 제공할 수 있다. 또한 상기 단말은 셀 가장자리에 존재하는 경우 자신이 데이터를 수신하고자 하는 셀을 동적으로 결정할 수 있다.

Description

셀룰러 이동 통신 시스템에서 협력 통신을 위한 채널 추정 방법 및 장치 {CHANNEL MEASURING METHOD AND DEVICE FOR COOPERATIVE COMMUNICATION IN A CELLULAR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 복수개의 기지국들이 존재하는 셀룰러(cellular) 무선 통신 시스템에서 단말의 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 여러 기지국 들이 협력하여 단말의 하향링크 전송을 지원하는 협력 시스템(Cooperative multi-point: CoMP)에서 효율적으로 채널을 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재의 무선통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA(high speed downlink packet access), HSUPA(high speed uplink packet access), LTE(long term evolution), LTE-A(long term evolution advanced), 3GPP2의 HRPD(high rate packet data), 그리고 IEEE의 802.16 등 다양한 무선 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로, 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화할 수 있다. 그리고 LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송 능력을 가지고 있다.

HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(adaptive modulation and coding: AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 이때 AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용할 수 있다.

AMC 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 송신기는 채널 상태가 좋지 않으면, 전송하는 데이터의 양을 줄여 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞출 수 있다. 그리고 채널 상태가 좋으면, 송신기는 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다.

채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity) 이득이라 한다. AMC 방법은 MIMO(multiple input multiple output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 공간계층(spatial layer)의 개수 또는 랭크(rank)를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우 AMC 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 최적의 데이터 전송율(data rate)을 결정하는데 단순히 부호율과 변조방식만을 생각하지 않고 MIMO를 이용하여 몇 개의 계층(layer)으로 전송할지도 고려하게 된다.

일반적으로 CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(frequency domain scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다. 이에 최근 2세대와 3세대 무선 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA(code division multiple access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다.

도 1은 LTE-A 시스템의 전송프레임(radio frame) 구조를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 하나의 전송프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되며 각 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 프레임 내에서 각 서브프레임은 0부터 9까지의 인덱스를 가지며, 각 슬롯은 도 1에 도시된 것처럼 0부터 19까지의 인덱스(#0~#19)를 가진다.

도 2는 각 셀 별로 중앙에 송수신 안테나가 배치된 셀룰러 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 복수개의 셀로 이루어진 셀룰러 무선 통신 시스템에서 특정 단말(user equipment: UE)이 긴 시간(semi-static) 구간 동안 선택된 하나의 셀로부터 앞에서 설명한 여러 가지 방법들을 활용한 무선통신 서비스를 제공받는다. 예를 들어, 셀룰러 무선 통신 시스템이 셀 100, 셀 110, 셀 120 의 3개 셀들이 구성된다고 가정한다. 그리고 셀 100은 셀 내에 위치한 단말 101과 단말 102에 대하여 무선통신 서비스를 제공하고, 셀 110은 단말 111에 대하여, 그리고 셀 120은 단말 121에 대하여 무선통신 서비스를 제공하고, 참조 번호 130, 131, 132는 각각 셀 100, 셀 110, 셀 120 의 기지국임을 가정한다.

셀 100을 이용하여 무선 통신 서비스를 제공받는 단말 102는 단말 101과 비교하여 기지국 130으로부터의 거리가 상대적으로 멀다. 또한 단말 102는 또 다른 셀 120의 중앙 안테나로부터 큰 간섭을 겪기 때문에 셀 100으로부터 지원되는 데이터 전송속도가 상대적으로 낮게 된다.

셀 100, 110, 120에서 서로 독립적으로 무선통신 서비스가 제공되는 경우, 셀 별로 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기지국은 채널 추정을 위한 기준 신호(reference signal; RS)를 전송한다. 그리고 3GPP LTE-A 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS (cell specific reference signal; 셀 특정 기준 신호) 또는 CSI-RS(channel status information reference signal; 채널 정보용 기준 신호)를 이용하여 기지국과 해당 단말 간의 채널 상태를 측정하고 한다.

한편 도 2에서 도시된 셀룰러 무선 통신 시스템의 경우, 셀의 가장자리에 위치하는 단말은 다른 셀로부터의 간섭이 크게 작용하여 높은 데이터 전송률을 지원받는데 한계가 존재한다. 즉, 도 2와 같은 셀룰러 무선 통신 시스템에서 셀 내에 존재하는 단말들에게 제공되는 고속의 데이터 서비스의 전송률은 단말의 위치가 셀 내에서 어디에 위치하느냐에 따라 크게 영향을 받는다. 그러므로 종래의 셀룰라 무선 통신 시스템은 셀 중앙에서 상대적으로 가까운 곳에 위치한 단말의 경우 높은 전송률로 데이터를 송수신할 수 있지만 상대적으로 먼 곳에 위치한 단말의 경우 높은 전송률을 보장하기 어렵다.

이와 같이 셀 가장자리에 위치하는 단말에게 높은 전송률로 데이터 서비스를 제공하고, 높은 데이터 전송률을 제공하는 서비스 영역을 확대하기 위해 LTE-A 시스템에서는 다수의 셀들이 단말에게 협력 전송을 수행하는 이른바 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 기술이 제안되었다. 그리고 CoMP 전송 기술이 적용되는 경우 단말이 여러 개의 셀에 대하여 채널을 추정할 수 있도록 단말 별로 다수의 셀들로부터 전송되는 다수의 CSI-RS가 할당 될 수 있으며, 단말은 여러 개의 CSI-RS를 수신하여 효율적으로 다수의 채널을 추정할 수 있어야 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로 CoMP 전송 기술이 적용되는 통신 시스템에서 효율 적인 통신이 가능하도록 채널 정보 피드백을 할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 일 실시 예에 따르는 다중 셀 협력 송수신(CoMP) 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법은 피드백 정보를 업데이트 할 유효 서브 프레임을 결정하는 단계; 상기 유효 서브 프레임에서 피드백 정보를 업데이트 하는 단계; 특정 서브 프레임에서 피드백 정보 스케줄링 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 피드백 정보 스케줄링에 따라 상기 특정 서브 프레임을 포함한 이전 서브 프레임 중 가장 최근의 유효 서브 프레임에서 업데이트 된 피드백 정보를 상기 스케줄링 신호에 따라 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르는 다중 셀 협력 송수신(CoMP) 시스템의 단말은 기지국으로부터 피드백 정보 업데이트에 필요한 신호 및 피드백 정보 스케줄링 신호 중 하나 이상을 수신하는 수신부; 상기 피드백 정보를 업데이트 할 유효 서브 프레임을 결정하고, 상기 수신한 신호를 기반으로 상기 유효 서브 프레임에서 피드백 정보를 업데이트 하는 제어부; 및 상기 수신한 피드백 정보 스케줄링에 따라 상기 특정 서브 프레임을 포함한 이전 서브 프레임 중 가장 최근의 유효 서브 프레임에서 업데이트 된 피드백 정보를 상기 스케줄링 신호에 따라 전송하는 송신부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 셀룰러 무선 통신 시스템에서 셀 가장자리에 위치한 단말을 위해 인접한 셀들이 셀 간 협력 전송(Cooperative multi-point; CoMP)을 통해 서로 협력하여 데이터를 전송할 수 있다.

상기와 같은 협력을 통해 셀룰러 무선 통신 시스템에서 셀들은 단말에 간섭효과를 고려한 무선통신 서비스를 제공할 수 있다. 또한 상기 단말은 셀 가장자리에 존재하는 경우 자신이 데이터를 수신하고자 하는 셀을 동적으로 결정할 수 있다.

또한 셀 가장자리에 존재하는 단말에게 다수의 셀들이 동시에 정보를 전송하여 단말의 정보 수신률을 높일 수 있다. 이를 통하여 셀룰러 이동 통신 시스템 내의 모든 단말이 셀 내에 자신이 위치한 위치에 무관하게 평균적으로 높은 데이터 전송률을 획득할 수 있다.

도 1은 LTE-A 시스템의 전송프레임(radio frame) 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 셀 별로 중앙에 송수신 안테나가 배치된 셀룰러 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3은 LTE-A 시스템에서 기지국이 단말로 전송하는 CSI-RS의 위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 LTE-A 시스템에서 피드백 모드 1-0또는 1-1에 따른 단말의 피드백 타이밍 도면이다.
도 5는 LTE-A 시스템에서 피드백 모드 2-0또는 2-1에 따른 단말의 피드백 타이밍 도면이다.
도 6은 LTE-A 시스템에서 피드백 모드 2-0또는 2-1에 따른 단말의 피드백 타이밍 도면이다.
도 7은 LTE-A 시스템에서 피드백 모드 2-0또는 2-1에 따른 단말의 피드백 타이밍 도면이다.
도 8은 LTE-A 시스템에서 기준 서브프레임의 개념을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 무선 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 단말에게 전송하는 CSI-RS 및 간섭 측정 자원의 위치를 도시한 도면이다.
도 11은 CoMP 단말의 CSI-RS 및 IMR 설정에 따른 피드백 기준 서브프레임 설정을 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 피드백 기준 서브프레임을 위한 유효 서브프레임 설정을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 유효 서브프레임 설정 방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 유효 서브프레임 설정 방법을 도시한 순서도이다.
도 15은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA (LTE-A) 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명은 유사한 기술적 배경 및 채널 형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

셀룰러 무선 통신 시스템은 한정된 지역에 복수 개의 셀을 구축함으로서 이루어진다. 각 셀은 해당 셀 내에서의 무선 통신을 전담하는 기지국이 셀 내의 단말들에게 무선 통신 서비스를 제공한다. 이 때 특정 단말은 반 정적으로(semi-static) 결정된 하나의 셀로부터만 무선 통신 서비스를 지원받게 된다. 이하 이러한 무선 통신 시스템을 협력 전송(CoMP) 시스템과 대비하여 비협력 전송(non-CoMP(Cooperative multi-point)) 시스템이라 칭하기로 한다.

상기 non-CoMP 시스템에서 셀 내에 존재하는 모든 단말들에게 제공되는 고속의 데이터 전송률은 단말의 위치가 셀 내에서 어디에 위치하느냐에 따라 크게 달라질 수 있다. 일 예로 셀 중앙에 위치한 단말은 높은 데이터 전송률을 제공받을 수 있지만, 상대적으로 셀 가장자리에 근접하게 위치하는 단말은 높은 데이터 전송률을 제공받을 수 없을 확률이 높다.

이와 대비되는 시스템으로 협력 전송(CoMP; Cooperative multi-point) 시스템이 있다. CoMP 시스템은 셀 가장자리에 위치하는 단말을 지원하기 위하여 복수 개의 셀들이 서로 협력하여 데이터를 전송하는 시스템이다. 상기와 같은 Comp 시스템은 non-CoMP 시스템에 대비하여 향상된 이동 통신 서비스가 제공될 수 있다.

실시 예는 CoMP 시스템 중에서도 다이나믹 셀 선택(dynamic cell selection; DS) 방식, 다이나믹 셀 선택 및 블랭킹(dynamic cell selection with dynamic blanking; DS/DB) 방식 및 동시 전송 (joint transmission, JT) 방식 중 하나 이상을 고려하여 피드백 방법 및 관련 장치를 제안할 수 있다.

이때 DS 방식은 단말이 셀 별 채널 상태를 측정하고 이에 대한 피드백을 기지국으로 전달하면 기지국이 그 단말로 하향링크 데이터를 전송할 셀을 다이나믹하게 선택하여 데이터를 전송하는 방식을 의미한다.

그리고 DS/DB 방식은 특정 셀이 다른 셀로 간섭을 줄여주기 위하여 자신의 데이터 전송을 하지 않도록 하는 방식을 의미한다.

또한 JT 방식은 여러 셀에서 특정 단말에 동시에 데이터를 전송하는 방법을 의미한다. 즉, 본 발명은 LTE-A 시스템에 DS, DS/DB 또는 JT 방식을 효율적으로 적용할 수 있도록 피드백 구조를 설계하여 상기 문제점들을 해결할 수 있도록 한다.

도 3은 LTE-A 시스템에서 기지국이 단말로 전송하는 자원 블록(resource block) 내에서 여러 가지 기준신호 위치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 3에서 자원 블록에 할당된 각 신호의 설명은 도 3에 도시된 바와 같으며, 구체적인 정의는 LTE-A 시스템의 관련 표준을 따라 결정될 수 있다.

도 3을 참조하면, 참조번호 200에서 219까지 각 위치 별로 두 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 신호가 전송될 수 있다. 일 예로, 기지국은 참조번호 200 의 위치에서 하향링크 측정을 위한 두 개의 CSI-RS를 단말에게 전송한다.

도 2에서 도시된 바와 같이 복수개의 셀로 이루어진 셀룰러 무선 통신 시스템의 경우 각 셀 별로 자원 블록(resource block) 내 별도의 위치가 할당되어 CSI-RS가 전송된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 셀 100의 경우 참조번호 200 위치에서 CSI-RS가, 셀 110의 경우 참조번호 205 위치에서 CSI-RS가, 셀 120의 경우 참조번호 210 위치에서 CSI-RS가 전송될 수 있다. 이와 같이 셀 별로 서로 다른 위치에서 CSI-RS 전송을 위한 시간 및 주파수 자원을 할당하는 것은 서로 다른 셀들의 CSI-RS가 서로 상호 간섭을 발생시키는 것을 방지하기 위함이다.

하향 링크에서 CSI-RS가 전송되는 서브프레임은 RRC (radio resource control) 신호로 전달되는 파라미터인

에 의해 결정된다. 단말은

를 수신하면 <표 1>을 통해 CSI-RS가 전송되는 서브프레임의 주기

과, CSI-RS가 전송되는 서브프레임의 옵셋

을 결정한다.

CSI - RS - SubframeConfig	CSI - RS periodicity ( subframes )	CSI - RS subframe offset ( subframes )
0 4	5	I_CSI _- _RS
5 14	10	I_CSI _- _RS-5
15 34	20	I_CSI _- _RS-15
35 74	40	I_CSI _- _RS-35
75 154	80	I_CSI _- _RS-75

그리고 단말은 다음의 <수학식 1>을 만족하는 서브프레임에서 CSI-RS를 수신한다.

<수학식 1>

<수학식 1>에서

는 전송프레임 번호를 나타내고

는 전송 프레임 내에서의 슬롯 번호를 나타낸다.

3GPP LTE-A 단말은 CSI-RS를 통해 하향링크 채널을 추정하고 CRS를 통하여 간섭을 추정한 후 추정한 채널 및 간섭에 대한 채널 정보로 RI (rank indicator), CQI (channel quality indicator), PMI (precoding matrix indicator)를 생성하여 기지국으로 피드백을 수행한다. 단말의 PUCCH(physical uplink control channel)를 통한 주기적 피드백은 다음의 네 가지 모드로 이루어진다:

1. Mode 1-0: RI, 광대역 (wideband) CQI (wCQI)

2. Mode 1-1: RI, wCQI, 광대역 PMI (wPMI)

3. Mode 2-0: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (sCQI)

4. Mode 2-1: RI, wCQI, wPMI, sCQI, sPMI

네 가지 피드백 모드에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위신호(higher layer signal)로 전달되는

,

,그리고

등의 값에 의해 결정된다. 피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는

이며

의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다.

또한 RI의 전송 주기는

,

이며 오프셋은

+

이다.

도 4는

,

의 경우에 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 보여준다.

도 4를 참조하면, 각 타이밍은 서브프레임 인덱스를 나타낸다. 피드백 모드 1-1은 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.

피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는

이며 오프셋 값은

이다. 그리고 wCQI에 대한 피드백 주기는

이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이

이다. 여기서

로 정의되는데

는 상위신호로 전달되며

는 시스템 bandwidth에 따라 결정되는 값이다. 예를 들어 10MHz 시스템에 대한

값은 3으로 정의된다. 결국 wCQI는

번의 sCQI 전송마다 한번씩 이에 대체하여 전송된다. 그리고 RI의 주기는

이며 오프셋은

+

이다.

도 5는

,

(10MHz),

,

의 경우에 대한 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 피드백 모드 2-1은 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.

상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이며 8개의 CSI-RS 안테나 포트 개수에 대해서는 상기의 경우와 달리 두 가지 PMI 정보가 피드백 되어야 한다. 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브모드 (submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브모드에서는 RI가 첫번째 PMI 정보와 함께 전송되며 두번째 PMI 정보는 wCQI와 함께 전송된다. 여기서 wCQI와 두번째 PMI에 대한 피드백의 주기와 오프셋은

와

로 정의되고 RI와 첫번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기와 오프셋 값은 각각

와

+

로 정의될 수 있다.

8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 피드백 모드 2-1은 PTI(precoding type indicator)가 추가되며 PTI는 RI와 함께 피드백 되고 그 주기는

이고 오프셋은

+

로 정의된다. PTI가 0인 경우에는 첫번째 PMI, 두번째 PMI, 그리고 wCQI가 피드백되며 wCQI와 두번째 PMI가 같은 타이밍에 함께 전송되고 그 주기는

이고 오프셋은

로 주어진다. 또한 첫번째 PMI의 주기는

이며 오프셋은

이다. 여기서

은 상위신호로 전달된다. 반면에 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송되고 wCQI와 두번째 PMI가 함께 전송되며 sCQI가 추가로 피드백 된다. 이 경우에 첫번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 같고 sCQI는 주기가

오프셋이

로 정의된다. 또한 wCQI와 두번째 PMI는

의 주기와

의 오프셋을 가지고 피드백되며

는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.

도 6 및 7은 각각

,

(10MHz),

,

의 경우에 대하여 각각 PTI=0과 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 나타낸다.

또한 CSI-RS를 통해 추정된 하향링크 채널 정보는 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통한 비주기적 피드백을 통해 단말에서 기지국으로 전달될 수도 있다. 기지국이 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 얻고 싶을 때, 기지국은 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 하향링크 제어정보 (DCI, downlink control information)에 포함된 비주기적 피드백 지시자를 비주기적 피드백을 수행하도록 설정하여 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 수행한다. 상기 해당 단말은 비주기적 피드백을 수행하도록 설정된 지시자를 n 번째 서브프레임에서 수신하면 해당 단말은 n+k 서브프레임에서의 PUSCH 전송에 비주기적 피드백 정보를 포함하여 상향링크 전송을 수행한다.

여기서 k는 3GPP LTE Release 10 표준에 정의된 파라미터로 FDD(frequency division duplexing)에서는 4이며 TDD(time division duplexing)에서는 <표 2>과 같이 정의될 수 있다.

TDD UL / DL Configuration	subframe number n
TDD UL / DL Configuration	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	-	-	6	7	4	-	-	6	7	4
1	-	-	6	4	-	-	-	6	4	-
2	-	-	4	-	-	-	-	4	-	-
3	-	-	4	4	4	-	-	-	-	-
4	-	-	4	4	-	-	-	-	-	-
5	-	-	4	-	-	-	-	-	-	-
6	-	-	7	7	5	-	-	7	7	-

TDD UL/DL configuration에서 각 서브프레임 번호 n에 대한 k 값

LTE-A 시스템에서 비주기적 피드백 지시자는 상향링크 DCI format 0 또는 DCI format 4에 포함되며 한 비트 또는 두 비트로 정의된다. 피드백 지시자가 한 비트인 경우에 이 비주기적 피드백 지시자가 ON으로 설정되면 단말은 "serving cell c"에 대한 채널 정보를 PUSCH 비주기적 피드백으로 기지국에 전달할 수 있다.

여기서 serving cell c의 의미는 carrier aggregation(CA) 상황에서 DCI가 전송되는 하향링크 component carrier(CC)를 의미한다.

반면에 비주기적 피드백 지시자가 두 비트인 경우에 단말은 하기 <표 3>에서 정의된 방법으로 비주기적 피드백을 수행한다.

Value of CSI request field	Description
00	No aperiodic CSI report is triggered
01	Aperiodic CSI report is triggered for serving cell
10	Aperiodic CSI report is triggered for a 1^stsetofservingcellsconfiguredbyhigherlayers
11	Aperiodic CSI report is triggered for a 2^ndsetofservingcellsconfiguredbyhigherlayers

<표 3>에서 'serving cell c'의 의미는 비주기적 피드백 지시자가 한 비트인 경우와 달리 상향링크 스케줄링을 위한 DCI에 포함되는 CIF (carrier indication field)가 지시하는 상향링크 CC에 링크된 하향링크 CC를 의미한다. 즉 단말이 '01'로 설정된 비주기적 피드백 지시자를 수신하면 단말은 CIF가 지시하는 상향링크 CC에서 이와 링크된 하향링크 CC의 피드백 정보를 전송하게 된다. 반면에 단말이 '10' 또는 '11'로 설정된 비주기적 피드백 지시자를 수신하면 단말은 CIF가 지시하는 상향링크 CC에 대하여 상위로 설정된 하향링크 CC에 대한 피드백 정보를 전송하게 된다.

상기 비주기적 피드백이 설정된 경우에 각 CC에 대한 피드백 정보는 주기적 피드백의 경우와 같이 RI, PMI, CQI를 포함하며 피드백 설정에 따라 RI와 PMI는 피드백 되지 않을 수도 있다. 그리고 CQI는 wCQI와 sCQI 모두를 포함할 수도 있고 wCQI 정보만을 포함할 수도 있다.

LTE-A 시스템에서는 단말의 피드백 정보(RI/PMI/CQI) 생성과 PUCCH 및 PUSCH 피드백 신호 생성 시간을 보장하기 위하여 기준 서브프레임의 개념을 사용한다. 즉, n 번 서브프레임에서의 피드백 전송은 단말이 n-4 번 서브프레임을 기준으로 생성한 피드백 정보를 포함한다.

도 8은 LTE-A 시스템에서 기준 서브프레임의 개념을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 4 번 서브프레임에서 전송되는 피드백 정보들은 0 번 서브프레임을 기준으로 하기 때문에 0 번 서브프레임에서 전송되는 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정하고 같은 서브프레임의 CRS를 사용하여 간섭을 추정한 후 생성되는 피드백 정보를 포함한다. 반면에 5 번 서브프레임에서 전송되는 피드백 정보들은 1 번 서브프레임을 기준으로 하지만 이 때는 CSI-RS가 전송되지 않기 때문에 가장 가까운 이전 CSI-RS인 0 번 서브프레임에서의 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정하고 1 번 서브프레임의 CRS를 사용하여 간섭을 추정한 후 생성되는 피드백 정보를 포함한다. 상기한 바와 같이 n 번째 서브프레임에서의 피드백을 위한 전송에 대하여 n-4 번째를 기준 서브프레임으로 설정하는 이유는 단말의 피드백 정보 생성과 PUCCH 및 PUSCH 피드백 신호 생성을 위하여 최소 4 ms의 시간을 보장하기 위해서이다. 상기 4 ms의 시간은 실시 예에 따라 달라질 수 있으며 유동적인 시간으로 선택될 수 있다.

일반적으로 단말 구현은 피드백 정보 생성(CSI process)을 처리하는 블록과 PUCCH 및 PUSCH 피드백 신호 생성을 처리하는 블록을 따로 가진다. 또한 피드백 정보 생성을 처리하는 블록은 단말 당 한 개의 프로세서로 구성될 수도 있기 때문에 이 경우에는 여러 개의 채널 상황에 대한 다수의 피드백 정보 생성을 한꺼번에 동시에 처리할 수 없고 특정 시간 구간에 하나의 CSI process만을 처리할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명하면, 4 번 서브프레임에서의 피드백 전송을 위한 첫 번째 CSI process는 0 번째 서브프레임을 기준으로 시작하지만 5 번 서브프레임에서의 피드백 전송을 위한 두 번째 CSI process는 1번 서브프레임을 기준으로 시작한다. 이 경우에 첫 번째 CSI process와 두 번째 CSI process가 겹치는 1 번부터 4번 서브프레임까지의 구간에서는 두 CSI process 중 하나만이 처리되어야 한다. 이 후 연속적인 서브프레임에서 계속되는 피드백 전송을 고려하면 CSI process를 위해 하나의 프로세서만 탑재한 LTE-A 단말은 하나의 서브프레임 구간 안에서 하나의 CSI process를 완성할 수 있는 능력이 있어야 한다. 다시 말해 LTE-A 단말은 CSI process를 수행하는 프로세서 하나만을 사용하여 1 ms 안에 최소 한 개의 CSI process를 완성할 수 있거나 여러 개의 프로세서를 사용하여 처리 시간을 늘이는 방법을 사용하여야 할 필요가 있다.

하지만 소형 단말의 경우에는 여러 개의 프로세서를 동시에 사용할 수 없기 때문에 일반적으로 LTE-A 단말은 CSI process를 수행하는 하나의 프로세서만을 사용하여 1ms 안에 하나의 CSI process를 완성하는 방향으로 구현이 이루어진다. 따라서 하나의 프로세서만으로도 CSI process를 구현할 수 있는 방안이 요구된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 이 때 상기 셀룰러 이동 통신 시스템이 세 개의 셀로 구성된 경우를 가정하여 설명한다. 또한 본 발명의 실시예에서 사용하는 셀은 특정 전송 지점이 서비스할 수 있는 데이터 전송 영역을 포함하며, 각 전송 지점은 실시예에 따라 macro 영역 내에서 macro 기지국과 cell-ID를 공통으로 갖는 RRH(remote radio head)일 수도 있고 각 전송 지점이 서로 다른 cell-ID를 가지는 macro 또는 pico 셀일 수도 있다.

또한 중앙 제어 장치(330)는 단말과 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터를 처리할 수 있는 장치를 의미한다. 여기서 각 전송 지점이 macro 기지국과 cell-ID를 공통으로 갖는 RRH인 경우에 macro 기지국을 중앙 제어 장치라 칭할 수 있다. 또한 각 전송 지점이 서로 다른 cell-ID를 갖는 macro 또는 pico 셀인 경우에 각 셀들을 통합하여 관리하는 장치를 중앙 제어 장치라 칭할 수 있다.

도 9를 참조하면, 셀룰러 이동 통신 시스템은 적어도 한 개의 셀(300, 310, 320), 가장 가까운 셀로부터 데이터를 전송 받는 단말들(301, 311, 321)과 셀(300, 310, 320)로부터 CoMP 전송을 받는 단말(302)을 포함한다. 가장 가까운 셀로부터 데이터를 전송 받는 단말들(301, 311, 321)은 각각 자신이 위치한 셀에 대한 CSI-RS를 통하여 채널을 추정하고 관련 피드백을 중앙 제어 장치(330)로 전송한다.

그러나 세 개의 셀(300, 310, 320)로부터 CoMP 방식을 통해 데이터를 전송 받는 단말(302)은 세 개의 셀(300, 310, 320) 모두로부터의 채널을 추정할 필요가 있다.

따라서 단말(302)에서 수행되는 채널 추정을 위해 중앙 제어 장치(330)는 단말(302)에 각 셀에 해당하는 세 개의 CSI-RS 자원을 할당한다. 중앙 제어 장치(330)가 단말(302)에 CSI-RS를 할당하는 방법을 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 단말에게 전송하는 CSI-RS 자원의 위치를 도시한 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 중앙 제어 장치(330)는 CoMP 전송을 받는 단말(302)이 세 개의 셀(300, 310, 320)으로부터 채널을 각각 추정할 수 있도록 세 개의 CSI-RS를 각각의 자원 401, 402, 403에 할당하고, 해당 자원을 사용하여 CSI-RS를 전송할 수 있다.

실시 예에서 셀 300의 채널 추정을 위한 CSI-RS가 할당되는 자원은 참조번호 401이며, 셀 310의 채널 추정을 위한 CSI-RS가 할당되는 자원은 참조번호 402이며, 셀 320의 채널 추정을 위한 CSI-RS가 할당되는 자원은 참조번호 403이다. 이렇게 CoMP 단말의 채널 추정을 위해 전송되는 적어도 하나의 CSI-RS가 할당된 자원을 포함하는 집합 또는 그 CSI-RS 자원에 해당하는 셀들을 포함하는 집합을 측정집합(measurement set)이라 칭할 수 있다.

또한 중앙 제어 장치(330)는 단말(302)에게 간섭을 측정할 수 있는 추가의 자원을 할당 할 수 있다. 단말이 전송 받을 수 있는 시간당 데이터 양은 신호의 세기뿐만 아니라 간섭의 크기에도 영향을 받는다. 따라서 중앙 제어 장치(330)는 단말(302)의 정확한 간섭 측정을 위하여 단말이 간섭만을 측정할 수 있는 간섭측정자원 (interference measurement resource; 혹은 IMR)을 별도로 할당할 수 있다.

기지국은 한 단말로 하나의 IMR을 할당하여 단말이 측정 집합 내의 모든 CSI-RS에 대한 신호 성분에 공통으로 적용되는 간섭 양을 측정하도록 할 수도 있고, 또는 한 단말로 여러 개의 IMR을 할당하여 단말이 다양한 간섭 상황을 측정하도록 할 수도 있다.

또한, 도 10을 참조하면 단말은 할당 받은 세 개의 CSI-RS 자원(401, 402, 403)을 사용하여 세 개의 셀로부터 신호를 측정하고 할당 받은 IMR인 410 자원을 활용하여 세 개의 셀로부터 신호 전송 받을 때 발생하는 간섭을 측정할 수 있다. 이 때 기지국은 410 자원에 단말로의 간섭이 잘 반영될 수 있도록 해당 410 자원에서 주변 셀들의 신호 전송을 제어 한다.

단말(302)이 여러 개의 셀들에 대한 측정집합을 할당 받고 한 개 또는 여러 개의 IMR을 할당 받은 경우에 기지국은 가능한 신호와 간섭의 경우에 대하여 단말(302)로 여러 개의 피드백을 할당하고 단말(302)은 할당 받은 피드백 정보를 생성한 후 정해진 피드백 전송 타이밍에 기지국으로 피드백 정보를 전달한다.

이렇게 단말(302)이 다수의 피드백을 할당 받은 경우 단말은 여러 개의 CSI-RS 및 IMR의 수신 타이밍과 피드백을 수행하는 타이밍에 따라 non-CoMP 단말 보다 많은 양의 CSI process를 짧은 시간에 처리해야 하는 문제가 발생할 수 있다.

도 11은 CoMP 단말의 CSI-RS 및 IMR 설정에 따른 피드백 기준 서브프레임 설정을 설명하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 상기 단말이 전달받은 측정 집합이 {CSI-RS-1, CSI-RS-2, CSI-RS-3}이며 CSI-RS-1, CSI-RS-2와 CSI-RS-3는 각각 Cell-1, Cell-2와 Cell-3으로부터 전송되는 CSI-RS이다. 실시 예에서 상기 세 개의 CSI-RS는 5ms의 주기를 가지고 같은 서브프레임 내의 서로 다른 자원 위치에서 전송된다고 가정할 수 있다.

또한 상기 단말은 기지국으로부터 하나의 IMR을 할당 받고 이 IMR은 측정 집합 외의 셀들로부터의 간섭을 반영하며 세 개의 CSI-RS가 전송되는 바로 다음 서브프레임에서 전송된다고 가정하자. 또한 상기 기지국은 단말로 다음의 <표 4>과 같이 최대 3가지 가능한 신호와 간섭의 경우에 대하여 피드백을 할당했다고 가정하자.

	신호성분	간섭
CSI process 1	CSI-RS-1	IMR
CSI process 2	CSI-RS-2	IMR
CSI process 3	CSI-RS-3	IMR

실시 예에서, 상기 단말은 5번 서브프레임에서 할당 받은 모든 CSI process에 대한 비주기적 피드백을 스케줄링을 수신하고, 6번 서브프레임에서도 할당 받은 모든 CSI process에 대한 비주기적 피드백을 스케줄링을 수신하는 것을 가정할 수 있다. 이 경우에 단말은 우선 5번 서브프레임을 기준으로 피드백 정보를 생성하기 위하여 5번 서브프레임에서 수신한 세 개의 CSI-RS들을 통하여 세 개의 채널을 추정하고 이전 서브프레임 중 최신의 IMR을 포함하는 1번 서브프레임에서 수신한 IMR을 통하여 간섭을 추정한 후 세 개의 CSI process를 처리해야 하고, 이 후에 6번 서브프레임을 기준으로 또 다른 피드백 정보를 생성하기 위하여 이전 서브프레임 중 최신의 CSI-RS를 포함하는 5번 서브프레임에서 수신한 세 개의 CSI-RS들을 통하여 세 개의 채널을 추정하고 6번 서브프레임에서 수신한 IMR을 통하여 간섭을 추정한 후 또 다른 세 개의 CSI process를 처리해야 한다.

상기 단말이 CSI process를 위한 여러 개의 프로세서를 가지고 있지 않다면 단말은 5번 서브프레임을 기준으로 하는 세 개의 CSI process를 6번 서브프레임이 시작하기 이전에 처리하여야 한다. 따라서 단말이 CoMP 동작을 위해 세 개의 CSI process를 할당 받게 되면 단말은 1 ms 안에 최대 세 개의 CSI process들을 모두 처리할 수 있는 능력을 가지고 있어야 하며, 이는 non-CoMP 단말 보다 세 배 빠른 CSI process 처리 능력을 필요로 한다. 만약 기존 LTE-A 단말에 비해 세 배 빠른 CSI process 처리 능력을 가지는 프로세서를 탑재하지 못한다면 단말은 병렬로 기존 보다 세 배 많은 프로세서를 탑재하고 있어야 한다. 즉, 아무런 제약 없이 기존 LTE-A에서 정의되어 있는 피드백 기준 서브프레임과 CSI-RS 및 IMR 전송 타이밍을 가지고 단말이 CoMP 동작을 수행하려면, N 개의 피드백을 할당 받은 단말은 N 배 빠른 CSI process 처리 능력을 가지는 프로세서를 가지고 있거나 N 배 많은 프로세서를 포함하는 경우에 상기 단말은 할당된 스케줄링에 따라 피드백 정보를 기지국에 전송할 수 있다.

실시 예에서는 non-CoMP 동작을 고려한 LTE-A의 단말에서 CSI process 처리 능력만으로도 할당 받은 여러 개의 피드백을 위한 여러 개의 CSI process를 처리할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.

즉, 기존 LTE-A에서와 같이 1 ms 안에 하나의 CSI process를 처리하는 단말으로도 할당 받은 여러 개의 피드백 정보를 모두 생성하고 피드백 할 수 있는 방법을 제안한다.

우선 CoMP를 고려하여 단말이 여러 개의 피드백을 할당 받게 되면 더욱 빠른 CSI process 처리 능력이 필요로 하게 되는 이유를 알아볼 필요가 있다. 상기 도 11의 예시로부터 유추해 보면 다음의 두 가지 이유를 발견할 수 있다:

1) 짧은 서브프레임 간격으로 발생하는 채널 및 간섭 추정 자원의 변경

2) 짧은 서브프레임 간격으로 발생하는 비주기적 피드백 스케줄링

첫 번째 이유를 자세히 살펴보면, 도 11에서와 같이 세 개의 CSI-RS가 전송되는 바로 다음 서브프레임에 새로운 IMR이 전송는 경우에 단말은 할당 받은 세 개의 피드백 정보를 새로운 IMR을 반영하여 모두 업데이트 해야 한다. 만약 세 개의 CSI-RS와 IMR 사이의 서브프레임 간격이 1 ms 보다 크다면 단말은 피드백 정보를 업데이트 하는 간격을 보다 크게 가져갈 수 있을 것이다.

또는 새로운 IMR이 전송 되었더라도 이를 피드백 정보에 반영하는 타이밍을 보다 늦은 시점으로 정의한다면 이 역시 단말이 피드백 정보를 업데이트 하는 간격을 보다 크게 가져갈 수 있을 것이다.

다수의 피드백으로 인한 빠른 CSI process 처리 능력 요구의 두 번째 이유를 자세히 살펴보면, 도 11에서와 같이 연속하는 서브프레임에서 모든 CSI process에 대한 비주기적 피드백 스케줄링이 발생하면 단말은 1 ms 간격으로 모든 CSI process를 처리할 수 있어야 할 것이다. 만약 비주기적 피드백이 발생할 수 있는 서브프레임의 간격을 크게 정의해 둔다면 단말은 보다 긴 시간 동안 CSI process를 처리하는 것이 가능할 것이다.

이하에서 실시 예를 통해 CoMP 시스템에서 CSI process를 처리하는 방안에 대해서 서술한다.

<제 1 실시예>

본 발명의 제 1 실시예에서는 상기한 CoMP 단말의 빠른 CSI process 처리 능력 요구의 첫 번째 원인을 해결하여 본 발명의 목적인 1 ms 안에 하나의 CSI process를 처리하는 능력만으로도 CoMP 단말이 할당 받은 여러 개의 피드백 정보를 모두 생성하고 피드백 할 수 있는 방법을 제안한다.

본 발명의 제 1 실시예에서는 단말이 피드백 전송에 대한 기준 서브프레임으로 유효한 서브프레임이 P ms의 주기로 발생한다고 가정한 후, 단말은 상기 유효한 서브프레임에서 피드백 정보를 생성하고 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 전송하도록 하는 방법이다.

즉, 특정 서브프레임에서 새로운 CSI-RS 또는 IMR이 전송되었더라도 이 서브프레임이 유효한 서브프레임이 아니면 새롭게 전송된 CSI-RS 또는 IMR을 사용하여 피드백 정보의 업데이트를 수행하지 않고 이 후 P ms 주기로 발생하는 유효한 서브프레임에서 새롭게 전송된 CSI-RS 또는 IMR을 사용하여 피드백 정보를 업데이트 하도록 하는 것이다. 실시 예에 따라 상기 단말은 유효한 서브프레임에서 전송된 CSI-RS 또는 IMR 정보가 없을 경우, 상기 유효한 서브 프레임 이전의 서브프레임 중 가장 최근에 수신된 CSI-RS 또는 IMR 정보를 기반으로 피드백 정보를 업데이트 할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 피드백 기준 서브프레임을 위한 유효 서브프레임 설정을 설명하는 도면이다

도 12를 참조하여 설명하면, 실시 예에서 단말은 [표 4]과 같이 피드백을 할당 받았고 3 ms의 주기로 2ms의 오프셋을 가지고 유효한 서브프레임이 발생한다고 가정하자. 만약 5번 서브프레임에서 모든 피드백에 대한 비주기적 피드백을 전송할 것을 스케줄링 받았고 연속으로 6번 서브프레임에서도 모든 피드백에 대한 비주기적 피드백을 전송할 것을 스케줄링 받았다고 가정할 수 있다. 만약 유효한 서브프레임의 정의 없이는 단말이 6번 서브프레임의 IMR을 반영하여 모든 피드백 정보를 업데이트 해야 한다. 하지만 유효한 서브프레임이 정의된다면 6번 서브프레임은 유효한 서브프레임이 아니기 때문에 단말은 6번 서브프레임을 기준으로 하는 피드백 정보를 새롭게 업데이트 할 필요가 없고 5번 서브프레임을 기준으로 하는 피드백 정보 그대로 사용할 수 있다.

즉, 단말은 주기 P ms마다 반복되는 유효한 서브프레임에서만 피드백 정보를 업데이트 하는 방안으로 CSI process를 처리하면 N개의 피드백을 할당 받은 단말은 P ms 동안 N 개의 CSI process를 처리할 수 있다. 실시 예에 따라서, P를 N보다 크거나 같은 값으로 설정한다면 단말은 1ms당 하나의 CSI process만 처리하면 할당 받은 모든 피드백 정보를 생성하여, 피드백을 수행할 수 있게 된다.

상기 단말이 주기 P ms를 가지는 유효한 서브프레임에서만 피드백 정보를 업데이트 한다는 가정을 두려면 시스템에서 피드백을 위하여 다음과 같은 기준 서브프레임 정의를 사용하면 된다:

- n번째 서브프레임에서의 피드백 전송에 대한 기준 서브프레임은 n-4 번째 서브프레임 이전의 가장 가까운 유효 서브프레임이며, 유효 서브프레임은 P ms의 주기로 O ms의 오프셋을 가지고 정의된다.

이하에서, 유효 서브프레임의 주기인 P와 O값을 설정하는 방법을 제안한다.

단말이 유효 서브 프레임의 주기 P와 오프셋 O 값을 설정하는, 첫 번째 방법은 기지국이 단말로 P와 O값을 알려주는 RRC 정보를 내려주고 단말은 이 값을 사용하여 유효 서브프레임을 설정하는 것이다. 이 경우에 O값은 별도의 RRC 정보 없이 단말 고유의 ID mod P의 값으로 설정될 수도 있다. 보다 자세히 오프셋 O 값은 단말에 따라서 균일하게 분포 됨으로써 특정 오프셋 값을 가지는 단말이 통계적으로 많아지는 것을 억제함으로써 기지국에서 상기 단말의 피드백 정보를 보다 원활하게 수신하는 것이 가능하다.

단말이 유효 서브프레임의 주기 P와 오프셋 O값을 설정하는 두 번째 방법은 단말이 할당 받은 피드백(또는 CSI process)의 개수를 P값으로 설정하고 기지국이 내려준 RRC 정보를 통하여 O값을 확인하는 방법이다. 예를 들어 [표 4]과 같이 세 개의 피드백을 할당 받으면 단말은 P를 3으로 설정하고 RRC 정보로 O값을 확인한다. 이 경우에도, 단말은 RRC 정보를 통해 O 값을 결정하는 것 이외에도, O값은 별도의 RRC 정보 없이 단말 고유의 ID mod P의 값으로 설정될 수도 있다. 이러한 방법을 사용하면 주기 정보를 위한 별도의 RRC 정보가 필요 없고 단말은 할당 받은 피드백의 개수와 상관 없이 항상 1ms 안에 한 개의 CSI process만 처리할 수 있으면 CoMP 동작을 지원할 수 있다. 또한 한 개의 피드백을 할당 받은 단말은 LTE-A의 non-CoMP 동작과 같이 매 서브프레임을 유효 서브프레임으로 설정할 수 있다.

도 13은 상기에서 설명한 절차에 따라 단말의 유효 서브프레임 주기 및 오프셋을 설정하는 절차를 나타낸다.

도 13을 참고하면, 단말은 1300 단계에서 기지국으로부터 할당 받은 CSI process의 개수를 확인하고 1301단계에서 할당 받은 CSI process의 개수를 유효 서브프레임 주기로 설정한다. 마지막으로 1302 단계에서 단말은 유효 서브프레임 오프셋 값을 RRC 정보 또는 단말 고유 ID를 사용하여 확인하고 설정한다.

단말이 유효 서브프레임의 주기 P와 오프셋 O값을 설정하는 세 번째 방법은 단말이 할당 받은 피드백(또는 CSI process)의 개수를 확인한 후 상기 피드백(또는 CSI process)의 개수가 1보다 크면 유효 서브프레임 주기와 오프셋 값을 각각 특정 P 및 O로 설정하고 할당 받은 피드백 개수가 1이면 P=1로 설정한다. 여기서 1보다 큰 피드백 개수에 대해 설정하는 P 및 O 값은 미리 결정된 특정 값일 수도 있고 RRC 정보를 통하여 설정될 수도 있다. 보다 구체적으로 앞에서 살펴본 첫번째 또는 두번째 방법에 의해 P 및 O 값이 결정될 수 있다. 또한 미리 결정된 특정 값으로 가능한 것은 P의 경우에 CSI-RS 및 IMR 전송의 최소 주기인 5일 수도 있고 단말이 할당 받을 수 있는 최대 피드백의 개수인 3 또는 4일 수도 있다. O의 경우에는 최소 인덱스를 가지는 CSI-RS의 전송 오프셋 또는 IMR의 전송 오프셋 값으로 설정될 수도 있다. 이러한 방법을 사용하는 이유는 CoMP를 지원하지 않는 하나의 CSI process만 할당 받은 단말은 LTE-A의 non-CoMP 동작과 같이 매 서브프레임을 유효 서브프레임으로 설정할 수 있도록 하기 위함이다.

도 14는 상기에서 설명한 세 번째 방법에 따른 단말의 유효 서브프레임 주기 및 오프셋을 설정하는 절차를 나타낸다.

도 14를 참고하면 단말은 1400 단계에서 기지국으로부터 할당 받은 CSI process의 개수를 확인하고 1401단계에서 할당 받은 CSI process의 개수가 1보다 크다고 확인되면 1402 단계로 진행하여 상기 언급한 특정 주기 및 오프셋 값으로 유효 서브프레임을 설정한다. 만약 1401 단계에서 할당 받은 CSI process의 개수가 1인 것으로 확인되면 단말은 유효 서브프레임 주기를 1로 설정한다.

실시예에 따라, LTE-A 시스템에서 한 단말은 반송파 결합 (carrier aggregation, 또는 CA) 상황으로 설정되어 독립적인 여러 개의 구성 반송파 (component carrier, 또는 CC)를 운용할 수 있다. 이 경우에 단말은 각 CC 별로 별도의 CSI-RS 및 IMR을 할당 받게 되고, 이에 따라 각각 별도의 CSI process를 할당 받을 수 있다. 이 경우에 상기 유효 서브프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법은 각 CC 별로 별도로 적용될 수도 있고 단말이 할당 받은 모든 CC에 대한 CSI process 개수의 총합을 기반으로 유효 프레임의 주기 또는 오프셋을 결정할 수도 있다. 만약에 상기 유효 서브 프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법을 각 CC 별로 적용한다면, 단말은 각 CC 별로 할당 받은 CSI process 를 확인하고 각 CC 별로 할당 받은 CSI process의 개수에 따라 유효 서브 프레임의 주기 및 오프셋을 설정한다. 도 14의 경우를 예로 들어 설명하면, 단말이 첫 번째 CC에서는 두 개의 CSI process를 할당 받고 두 번째 CC 에서는 한 개의 CSI process를 할당 받는다면 단말은 첫 번째 CC에 대해서는 주기를 5(또는 3)으로 설정하고 두 번째 CC에 대해서는 주기를 1로 설정한다. 반면에 만약 상기 유효 서브 프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법을 모든 CC에 대한 CSI process 개수의 총합을 기준으로 적용한다면, 단말은 여러 개의 CC로 할당 받은 경우에는 항상 유효한 서브프레임 주기를 5(또는 3)으로 설정할 수 있다.

<제 2 실시예>

본 발명의 제 2 실시예에서는 상기한 CoMP 단말의 빠른 CSI process 처리 능력 요구의 두 번째 원인인 짧은 서브프레임 간격으로 발생하는 비주기적 피드백 스케줄링시에 피드백 정보를 보낼 수 있는 방법을 통해 본 발명의 목적인 1 ms 안에 하나의 CSI process를 처리하는 능력만으로도 CoMP 단말이 할당 받은 여러 개의 피드백 정보를 모두 생성하고 피드백 할 수 있는 방법을 제안한다.

본 발명의 제 2 실시예에서는 기지국이 단말로 비주기적 피드백 전송 스케줄링을 수행할 수 있는 유효한 서브프레임을 P ms의 주기로 설정하고 해당 유효 서브프레임에서만 비주기적 피드백을 스케줄링 할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 유효한 서브프레임이 아닌 서브프레임에서 단말은 비주기적 피드백 전송 스케줄링을 무시하는 것이다. 즉, 단말은 주기 P ms를 가지는 유효한 서브프레임에서만 비주기적 피드백 스케줄링을 확인하도록 하여 N개의 피드백을 할당 받은 단말은 P ms 동안 N 개의 CSI process를 처리하면 되도록 하는 것이다. 만약 P를 N보다 크거나 같은 값으로 설정한다면 단말은 1ms당 하나의 CSI process만 처리하면 할당 받은 모든 피드백을 수행할 수 있게 된다.

유효 서브프레임의 주기인 P와 O값을 설정하는 방법은 상기 제 1 실시예에서 피드백을 위한 기준 서브프레임으로 유효한 서브프레임을 설정하는 방법과 같다. 즉, 첫 번째 방법은 기지국이 단말로 P와 O값을 알려주는 RRC 정보를 내려주고 단말은 이 값을 사용하여 유효 서브프레임을 설정하는 것이다. 이 경우에 O값은 별도의 RRC 정보 없이 단말 고유의 ID mod P의 값으로 설정될 수도 있다.

단말이 유효 서브프레임의 주기와 오프셋 P와 O값을 설정하는 두 번째 방법은 단말이 할당 받은 피드백(또는 CSI process)의 개수를 P값으로 설정하고 기지국이 내려준 RRC 정보를 통하여 O값을 확인하는 방법이다. 예를 들어 [표 3]과 같이 세 개의 피드백을 할당 받으면 단말은 P를 3으로 설정하고 RRC 정보로 O값을 확인한다. 이 경우에 O값은 별도의 RRC 정보 없이 단말 고유의 ID mod P의 값으로 설정될 수도 있다. 이러한 방법을 사용하면 주기 정보를 위한 별도의 RRC 정보가 필요 없고 단말은 할당 받은 피드백의 개수와 상관 없이 항상 1ms 안에 한 개의 CSI process만 처리할 수 있으면 CoMP 동작을 지원할 수 있다. 또한 한 개의 피드백을 할당 받은 단말은 LTE-A의 non-CoMP 동작과 같이 매 서브프레임을 유효 서브프레임으로 설정할 수 있다.

단말이 유효 서브프레임의 주기와 오프셋 P와 O값을 설정하는 세 번째 방법은 단말이 할당 받은 피드백(또는 CSI process)의 개수를 확인한 후 이 값이 1보다 크면 유효 서브프레임 주기와 오프셋 값을 각각 특정 P 및 O로 설정하고 할당 받은 피드백 개수가 1이면 P=1로 설정한다. 여기서 1보다 큰 피드백 개수에 대해 설정하는 P 및 O 값은 미리 결정된 특정 값일 수도 있고 RRC 정보를 통하여 설정될 수도 있다. 미리 결정된 특정 값으로 가능한 것은 P의 경우에 CSI-RS 및 IMR 전송의 최소 주기인 5일 수도 있고 단말이 할당 받을 수 있는 최대 피드백의 개수인 3 또는 4일 수도 있다. O의 경우에는 최소 인덱스를 가지는 CSI-RS의 전송 오프셋 또는 IMR의 전송 오프셋 값으로 설정될 수도 있다. 이러한 방법을 사용하는 이유는 CoMP를 지원하지 않는 하나의 CSI process만 할당 받은 단말은 LTE-A의 non-CoMP 동작과 같이 매 서브프레임을 유효 서브프레임으로 설정할 수 있도록 하기 위함이다.

실시 예에 따라, LTE-A 시스템에서 한 단말은 반송파 결합 (carrier aggregation, 또는 CA) 상황으로 설정되어 독립적인 여러 개의 구성 반송파 (component carrier, 또는 CC)를 운용할 수 있다. 이 경우에 단말은 각 CC 별로 별도의 CSI-RS 및 IMR을 할당 받게 되고, 이에 따라 각각 별도의 CSI process를 할당 받을 수 있다. 이 경우에 상기 유효 서브프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법은 각 CC 별로 별도로 적용될 수도 있고 단말이 할당 받은 모든 CC에 대한 CSI process 개수의 총합을 기반으로 유효 프레임의 주기 또는 오프셋을 결정할 수도 있다. 만약에 상기 유효 서브 프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법을 각 CC 별로 적용한다면, 단말은 각 CC 별로 할당 받은 CSI process 를 확인하고 각 CC 별로 할당 받은 CSI process의 개수에 따라 유효 서브 프레임의 주기 및 오프셋을 설정한다. 도 14의 경우를 예로 들어 설명하면, 단말이 첫 번째 CC에서는 두 개의 CSI process를 할당 받고 두 번째 CC 에서는 한 개의 CSI process를 할당 받는다면 단말은 첫 번째 CC에 대해서는 주기를 5(또는 3)으로 설정하고 두 번째 CC에 대해서는 주기를 1로 설정한다. 반면에 만약 상기 유효 서브 프레임 주기와 오프셋을 결정하는 방법을 모든 CC에 대한 CSI process 개수의 총합을 기준으로 적용한다면, 단말은 여러 개의 CC로 할당 받은 경우에는 항상 유효한 서브프레임 주기를 5(또는 3)으로 설정 할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, 단말은 통신부(1110)와 제어부(1120)로 구성된다.

통신부(1110)는 외부로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1110)는 제어부(1120)의 제어하에 CoMP 기술을 위한 채널 정보를 중앙 제어 장치로 전송할 수 있다.

제어부(1120)는 단말을 구성하는 모든 구성들의 상태 및 동작을 제어한다. 여기서 제어부(1120)는 현재 단말과 셀 간에 공유한 정보에 따라 협력 통신을 위한 피드백 정보를 유효 서브프레임을 설정하고 해당 서브프레임에서만 새로운 피드백을 업데이트 하여 채널 정보를 중앙 제어 장치로 피드백할 수 있다. 그러기 위해 제어부는 채널 추정부(1130)를 포함한다.

채널 추정부(1130)는 중앙 제어 장치로부터 수신되는 측정 집합과 간섭 관련 정보 및 유효 서브프레임 설정을 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 이에 따라 수신된 CSI-RS 및 IMR을 사용하여 신호 및 간섭을 추정한다. 그리고 채널 추정부(1130)는 통신부(1110)를 제어하여 CoMP와 관련된 채널 정보를 중앙 제어 장치로 피드백할 수 있다.

여기서 단말은 통신부(1110)와 제어부(1120)로 구성된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 단말은 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 구비할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 중앙 제어 장치는 제어부(1210)와 통신부(1220)로 구성된다.

제어부(1210)는 중앙 제어 장치를 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 여기서 제어부(1210)는 단말의 채널 추정을 위한 셀 별 CSI-RS 및 IMR을 각각의 자원에 할당하고 유효 서브프레임 및 비주기적 피드백 지시자를 설정한다. 그를 위해 제어부(1210)는 셀별 자원 할당부(1230)를 더 구비한다.

셀별 자원 할당부(1230)는 단말이 셀별로 채널을 각각 추정할 수 있도록 CSI-RS를 각각의 자원에 할당하고, 해당 자원을 사용하여 CSI-RS를 전송한다. 각각 셀 별로 할당되는 자원은 각 셀의 채널 추정을 위한 CSI-RS에 대응되도록 할당된다. 또한 단말 별로 적절한 IMR을 설정하고 간섭이 이를 통해 잘 반영될 수 있도록 한다.

통신부(1220)는 단말 또는 자신이 관리하는 셀과 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1220)는 제어부(1210)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS 및 IMR을 단말로 전송하고, 비주기적피드백지시자를전송하며, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100, 110, 120 : 셀
101, 102, 111, 121 : 단말
130, 131, 132 : 기지국

Claims

다중 셀 협력 송수신(CoMP) 시스템에서 단말의 데이터 송수신 방법에 있어서,
피드백 정보를 업데이트 할 유효 서브 프레임을 결정하는 단계;
상기 유효 서브 프레임에서 피드백 정보를 업데이트 하는 단계;
특정 서브 프레임에서 피드백 정보 스케줄링 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 피드백 정보 스케줄링에 따라 상기 특정 서브 프레임을 포함한 이전 서브 프레임 중 가장 최근의 유효 서브 프레임에서 업데이트 된 피드백 정보를 상기 스케줄링 신호에 따라 전송하는 단계를 포함하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 유효 서브 프레임을 결정하는 단계는
상기 유효 서브 프레임이 반복되는 주기 값 및 상기 유효 서브 프레임의 시작 지점을 결정하는 오프셋 값 중 하나 이상의 값을 결정하는 결정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제2항에 있어서,
상기 결정 단계는,
상기 주기 값 및 상기 오프셋 값을 Radio Resource Control(RRC) 메시지를 통해 수신하는 단계; 및
상기 수신된 주기 값 및 상기 수신된 오프셋 값에 따라 상기 주기 값 및 상기오프셋 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제2항에 있어서,
상기 결정 단계는,
상기 주기 값을 Radio Resource Control(RRC) 메시지를 통해 수신하는 단계;
상기 오프셋 값을 상기 단말의 식별자 값을 기반으로 결정하는 단계; 및
상기 수신된 주기 값에 따라 상기 주기 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제2항에 있어서,
상기 결정 단계는,
상기 단말이 할당 받은 피드백의 개수 또는 수신한 channel status information reference signal(CSI-RS)의 개수를 기반으로 주기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제5항에 있어서,
상기 결정 단계는,
상기 단말이 할당 받은 피드백 또는 수신한 CSI-RS의 개수가 1개일 경우 주기를 1로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제1항에 있어서,
상기 피드백 정보를 업데이트 하는 단계는
상기 유효 서브프레임을 포함한 이전의 서브프레임 중 가장 최근 서브 프레임에서 수신된 CSI-RS 및 interference measurement resource(IMR) 중 하나 이상을 기반으로 상기 유효 서브 프레임의 피드백 정보를 업데이트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
다중 셀 협력 송수신(CoMP) 시스템의 단말에 있어서,
기지국으로부터 피드백 정보 업데이트에 필요한 신호 및 피드백 정보 스케줄링 신호 중 하나 이상을 수신하는 수신부;
상기 피드백 정보를 업데이트 할 유효 서브 프레임을 결정하고, 상기 수신한 신호를 기반으로 상기 유효 서브 프레임에서 피드백 정보를 업데이트 하는 제어부; 및
상기 수신한 피드백 정보 스케줄링에 따라 상기 특정 서브 프레임을 포함한 이전 서브 프레임 중 가장 최근의 유효 서브 프레임에서 업데이트 된 피드백 정보를 상기 스케줄링 신호에 따라 전송하는 송신부를 포함하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 유효 서브 프레임이 반복되는 주기 값 및 상기 유효 서브 프레임의 시작 지점을 결정하는 오프셋 값 중 하나 이상의 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제9항에 있어서,
상기 수신부는 상기 주기 값 및 상기 오프셋 값을 Radio Resource Control(RRC) 메시지를 통해 수신하고,
상기 제어부는 상기 수신된 주기 값 및 상기 수신된 오프셋 값에 따라 상기 주기 값 및 상기오프셋 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제9항에 있어서,
상기 수신부는 상기 주기 값을 Radio Resource Control(RRC) 메시지를 통해 수신하고,
상기 제어부는 상기 오프셋 값을 상기 단말의 식별자 값을 기반으로 결정하고, 상기 수신된 주기 값에 따라 상기 주기 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 단말이 할당 받은 피드백의 개수 또는 수신한 channel status information reference signal(CSI-RS)의 개수를 기반으로 주기를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 단말이 할당 받은 피드백 또는 수신한 CSI-RS의 개수가 1개일 경우 주기를 1로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 수신부는 CSI-RS 및 interference measurement resource(IMR) 중 하나 이상을 수신하고,
상기 제어부는 상기 유효 서브프레임을 포함한 이전의 서브프레임 중 가장 최근 서브 프레임에서 수신된 CSI-RS 및 interference measurement resource(IMR) 중 하나 이상을 기반으로 상기 유효 서브 프레임의 피드백 정보를 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 단말.
제2항에 있어서,
상기 결정 단계는 상기 단말이 반송파 결합(carrier aggregation) 상황에서 운용될 경우 독립적인 복수개의 구성 반송파 별로 각기 다른 주기 또는 오프셋 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 단말이 반송파 결합(carrier aggregation) 상황에서 운용될 경우 독립적인 복수개의 구성 반송파 별로 각기 다른 주기 또는 오프셋 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.