KR20140043704A

KR20140043704A - 무선 통신 시스템 셀 간 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20140043704A
Application number: KR1020137018151A
Authority: KR
Inventors: 서인권; 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2014-04-10
Also published as: EP2647147A1; US9357405B2; WO2012099319A1; EP2647147B1; US20130279361A1; EP2647147A4; KR101904945B1

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 처리하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 서빙 셀로부터 간섭 측정 서브프레임 세트를 수신하는 단계, 상기 서빙 셀로부터 제 1 CSI (Channel Status Information) 설정 정보와 제 2 CSI 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 상기 제 1 CSI 설정 정보에 기반한 CSI (Channel Status Information)를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계, 및 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 상기 제 2 CSI 설정 정보에 기반한 상기 CSI를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템 셀 간 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD OF REDUCING INTERCELL INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템 셀 간 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템 셀 간 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.

본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 처리하는 방법은, 서빙 셀로부터 간섭 측정 서브프레임 세트를 수신하는 단계; 상기 서빙 셀로부터 제 1 CSI (Channel Status Information) 설정 정보와 제 2 CSI 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 상기 제 1 CSI 설정 정보에 기반한 CSI (Channel Status Information)를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계; 및 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 상기 제 2 CSI 설정 정보에 기반한 상기 CSI를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서 단말 장치는, 서빙 셀로부터 간섭 측정 서브프레임 세트, 상기 서빙 셀로부터 제 1 CSI (Channel Status Information) 설정 정보 및 제 2 CSI 설정 정보를 수신하기 위한 수신 모듈; 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 상기 제 1 CSI 설정 정보에 기반한 CSI (Channel Status Information)를 측정하고, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 상기 제 2 CSI 설정 정보에 기반한 상기 CSI를 측정하기 위한 프로세서; 및 상기 측정한 CSI를 상기 서빙 셀로 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 실시예에서, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트는 상기 서빙 셀이 인접 셀로부터 X2 인터페이스를 통하여 전달받고, 상기 인접 셀은 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe) 및/또는 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 인접 셀은 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서 상기 서빙 셀과 함께 상기 단말 장치를 위한 조인트 프로세싱 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,

바람직하게는, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트, 상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하고, 상기 서빙 셀은 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)를 통하여 상기 제 1 CSI 설정 정보를 지정하고, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 PDCCH를 통하여 상기 제 2 CSI 설정 정보를 지정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 CoMP 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 조인트 프로세싱 기법을 보다 효과적으로 적용시킬 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.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도.
도 7 및 도 8은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조인트 프로세싱 기법을 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조인트 프로세싱 기법을 설명하기 위한 다른 도면.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서브프레임 구성을 예시하는 도면.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서브프레임 구성을 예시하는 다른 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×T_s)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×T_s)의 길이를 가진다. 여기에서, T_s 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13∼11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.

PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM ,심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.

PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.

PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.

다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.

일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 6에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 N_T개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 N_R개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 R_o라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 R_o에 레이트 증가율 R_i를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 R_i는 N_T와 N_R 중 작은 값이다.

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.

다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 N_T개의 송신 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, N_T개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.

한편, 각각의 전송 정보

에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을

라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.

또한,

를 전송 전력의 대각행렬 P를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.

한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 N_T 개의 송신신호(transmitted signal)

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호

는 벡터

를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 W _ij 는 i번째 송신안테나와 j번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.

일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.

또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 "＃ of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.

한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.

이하에서는, 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다. 일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신측과 수신측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신측에서 수신측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호(dedicated RS; DRS), 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호(common RS; CRS)로 구분된다. 또한, 셀 특정 참조는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며, 이를 CSI-RS(Channel State Information-RS)라고 지칭한다.

도 7 및 도 8 은 4 개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 7 은 일반(normal) 순환 전치(Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며, 도 8 은 확장(extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.

도 7 및 도 8 을 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3 은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS 는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.

또한, 격자에 기재된 'D' 는 단말 특정 RS 인 하향링크 DM-RS(Demodulation-RS)를 의미하고, DM-RS 는 데이터 영역 즉, PDSCH 를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS 인 DM-RS 의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 7 및 도 8 은 안테나 포트 5 에 대응하는 DM-RS 를 예시하며, 3GPP 표준문서 36.211 에서는 안테나 포트 7 내지 14 에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.

한편, 자원블록(RB)으로의 참조 신호의 매핑 규칙은 다음 수학식 8 내지 수학식 10 과 같이 나타낼 수 있다. 다음 수학식 8 은 CRS 매핑 규칙을 나타내기 위한 식이다. 그리고, 수학식 9 는 일반 CP 가 적용되는 DRS 의 매핑 규칙을 나타내기 위한 식이고, 수학식 10 은 확장 CP 가 적용되는 DRS 의 매핑 규칙을 나타내기 위한 식이다.

상기 수학식 8 내지 수학식 10 에서, k 및 p 는 각각 부반송파 인덱스 및 안테나 포트를 나타낸다.

, n_s,

는 각각 하향링크에 할당된 RB의 수, 슬롯 인덱스의 수, 셀 ID 의 수를 나타낸다. RS 의 위치는 주파수 도메인 관점에서 V_shift 값에 따라 달라진다.

한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서, CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국(셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2 개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.

CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP-Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.

하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP 전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국을 통해서 수신할 수 있다.

상향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH 를 수신하는데 이때 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정된다.

＜제 1 실시예＞

본 발명의 제 1 실시예에서는 CoMP 전송 방식 중 조인트 프로세싱 기법을 적용함에 있어, 단말이 전체 서브프레임을 여러 개의 간섭 측정 서브프레임 세트로 나누고 각 간섭 측정 서브프레임 세트 별로 간섭 측정 및 CSI 보고 수행하며, CSI 측정을 위한 CSI-RS 설정 또한 간섭 측정 서브프레임 세트마다 다르게 설정하는 방법을 제안한다.

즉, 기지국(Serving eNB)은 단말을 위한 복수의 간섭 측정 서브프레임 세트들과 복수의 CSI-RS 설정 정보들을 구성하고, 복수의 간섭 측정 서브프레임 세트들 중 특정 간섭 측정 서브프레임 세트를 사용하여 CSI 를 보고할 때 단말이 CSI 보고를 위한 신호(signal) 측정을 위하여 사용하는 CSI-RS 설정 정보 역시 별도로 지정할 것을 제안한다. 이러한 방법에 의하는 경우, 단말은 각 간섭 측정 서브프레임 세트에서의 간섭 특징에 최적화된 CSI-RS 설정 정보를 사용하여 데이터 송수신 및 이를 위한 CSI 보고 동작을 수행할 수 있다.

여기서 CSI-RS 설정 정보가 각 간섭 측정 서브프레임 세트에서의 간섭 특징에 최적화되었다는 것은, 각 간섭 측정 서브프레임 세트에서의 간섭 특징에 따라 CSI-RS 의 프리코딩, 안테나 포트의 개수 등을 조절할 수 있다는 것을 의미한다. 각 CSI-RS 설정 정보는 다음 1) 및 2)과 같은 기준으로 분류될 수 있다.

1) Serving eNB 에서 여러 개의 CSI-RS 설정 정보를 시그널링할 경우, 서로 다른 빔 방향(beam direction)을 갖는 여러 개의 CSI-RS 설정 정보를 시그널링할 수 있다. 이를 위해 본 발명에서는 CSI-RS 도 프리코딩을 통해 빔 방향을 형성할 것을 제안한다. 서로 다른 빔 방향을 갖는 다수 개의 CSI-RS 설정 정보를 시그널링 받은 단말은 각 설정 정보 별로 측정을 수행하여 CSI 를 보고할 수 있다. 이 때 단말은 해당 설정 정보의 빔 방향에 대한 정보를 알 필요가 없다. 또한, 서로 다른 안테나 포트 개수 또는 서로 다른 셀 식별자(Cell ID)를 갖는 CSI-RS 설정 정보를 시그널링할 수도 있다.

2) 여러 eNB 에 대한 CSI-RS 설정 정보를 serving eNB 가 시그널링할 경우 Serving eNB 는 단말에게 협력 셀(Coordinated cell) 혹은 인접 셀(neighbor cell)들의 CSI-RS 설정 정보를 각각 독립된 서브프레임 세트로 시그널링할 수 있다.

위의 1) 및 2)와 같은 기준을 위하여 기지국은 각 CSI-RS 설정 정보 별 CSI-RS 위치, 주기, 안테나 포트의 개수 등을 단말에게 시그널링할 수 있다. 또한 위의 정보들에 의해 산출된 CSI 정보를 CSI-RS 설정 정보와 간섭 측정 서브프레임 세트로 구성된 조합 별로 보고할 수 있다. 또는, 상기 CSI-RS 설정 정보와 간섭 측정 서브프레임 세트로 구성된 조합들을 하나의 CSI 로 통합하여 보고할 수도 있다. 이 때 복수의 조합들을 하나로 통합하는 과정에서 기존의 CSI 에 추가적인 정보가 삽입될 수도 있다.

위에서는, CSI-RS 설정 정보와 간섭 측정 서브프레임 세트로 구성된 조합을 기준으로 설명하였으나, 간섭 측정 서브프레임 세트를 제외한 CSI-RS 설정 정보만을 기준으로 CSI 를 보고할 수도 있으며, 이 경우에도 CSI-RS 설정 정보 각각에 대한 CSI 를 보고하거나, CSI-RS 설정 정보들을 하나의 CSI 로 통합하여 보고할 수도 있다.

도 9 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조인트 프로세싱 기법을 설명하기 위한 도면이다.

단말이 측정해야 하는 간섭 측정 서브프레임 세트는, 서빙 셀의 eNB1 가 전송하는 셀 특정 참조 신호에 조인트 프로세싱을 수행하는 셀의 eNB2 가 전송하는 신호가 간섭이 미치는지 여부에 따라, 제 1 타입 서브프레임과 제 2 타입 서브프레임으로 구분할 수 있다.

제 1 타입 서브프레임은 eNB1 의 CRS 에 eNB2 로 인한 간섭이 발생하지 않는 서브프레임이며, 예를 들어 eNB2 가 하나 이상의 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe) 및/또는 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 지정하기 때문에 eNB1 의 CRS 에 eNB2 의 신호 전송으로 인한 간섭이 발생하지 않는다

또한, 제 2 타입 서브프레임은, eNB1 의 CRS 에 eNB2 로 인한 간섭이 발생할 수 있는 서브프레임을 의미하며, 예를 들어, eNB2 가 eNB1 과 함께 조인트 프로세싱 기법을 수행하지 않는 서브프레임들(eNB2 단일 셀 동작이 수행되는 서브프레임)이 이에 포함될 수 있다. 또한, 협력적 빔포밍 기법이 적용되는 서브프레임도 이에 포함될 수 있다. 여기서 협력적 빔포밍 기법을 위하여 eNB2 는 X2 인터페이스를 통해 eNB1 에게 동일한 셀 간 간섭이 존재하는 것으로 가정할 수 있는 서브프레임들을 설정할 수도 있다.

특히, 도 9 에서는, eNB2 가 eNB1 에 X2 인터페이스를 통해 시그널링하는 간섭 측정 서브프레임 세트가 비트맵 형태로 표현되며, 여기서 특정 서브프레임에 대응하는 비트 값이 '1' 일 경우 ABS 로 지정된 것을 의미하고, 비트 값이 '0' 인 서브프레임은 상기 단일 셀 동작이나 협력적 빔포밍 기법이 적용될 수 있으며, 협력적 빔 포밍 기법이 적용될 경우에는 eNB1 의 셀에 속한 단말은 해당 서브프레임에서는 eNB2 로 인한 동일한 간섭 특성을 갖는다고 해석할 수 있다고 가정하였다. 즉, 비트 값이 '1' 일 경우 제 1 타입 서브프레임이고, 비트 값이 '0' 인 제 2 타입 서브프레임이다.

또한, 도 9 에서는, eNB1 이 단말에게 시그널링하는 제 1 CSI-RS 설정 정보는 간섭 측정 서브프레임 세트 중 제 1 타입 서브프레임에 대응하며, 이 때 CSI-RS 는 조인트 프로세싱를 위해 eNB1 과 eNB2 가 함께 전송하는 CSI-RS 를 의미한다.

또한, eNB1 이 단말에게 시그널링하는 제 2 CSI-RS 설정 정보는 간섭 측정 서브프레임 세트 중 제 2 타입 서브프레임에 대응하며, eNB1 에 의한 단일 셀 동작, 즉 조인트 프로세싱이 아닌 eNB1 에 의한 단일 셀 동작을 위한 CSI 를 측정하는 것으로 구성할 수 있다.

도 9 에서는 단말이 제 1 CSI-RS 설정 정보가 적용되는 제 1 타입 서브프레임에서는 eNB3 로 인한 간섭을 고려하여 eNB1 과 eNB2 가 조인트 프로세싱를 수행할 경우에 대한 CSI 를 eNB1 에게 보고하게 된다.

또한, 제 2 CSI-RS 설정 정보가 적용되는 제 2 타입 서브프레임에서는, eNB2 및 eNB3 에 의한 간섭을 고려하여 eNB1 에 의한 단일 셀 동작, 즉 조인트 프로세싱이 아닌 동작을 위한 CSI 를 보고하게 된다. 이 때 eNB1 과 eNB2 간에 협력적 빔포밍 기법이 적용된다고 가정한다면, eNB2 로부터의 간섭은 제 2 타입 서브프레임에서는 동일한 특성을 가질 수 있다.

도 10 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조인트 프로세싱 기법을 설명하기 위한 다른 도면이다. 특히, 도 10 에서 eNB1 은 단말에 대한 serving cell 이고, eNB1 과 eNB2 는 JP 혹은 DCS(dynamic cell selection) 등의 CoMP 동작을 수행하며, eNB3 은 간섭 셀(interfering cell)로 가정한다. 또한, eNB3 과 eNB1 및 eNB2 과의 협력적 빔포밍 기법이 적용되어, eNB3 은 eNB1 의 셀 및 eNB2 의 셀에서 동일한 간섭 특성을 가정할 수 있는 각각의 서브프레임 세트를 X2 인터페이스를 통해 eNB1 및 eNB2 에게 시그널링하는 것으로 가정한다. 여기서 각각의 서브프레임 세트는 제 1 간섭 측정 서브프레임 세트와 제 2 간섭 측정 서브프레임 세트로 지칭한다.

도 10 을 참조하면, 제 1 CSI-RS 설정 정보는 eNB1 이 전송하는 CSI-RS 에 대응하고, 제 2 CSI-RS 설정 정보는 eNB2 이 전송하는 CSI-RS 에 대응한다. 도 10 에서 단말은 4 개의 독립적인 CSI 를 eNB1 로 보고할 수 있다.

즉, 제 1 간섭 측정 서브프레임 세트에서의 eNB1 의 전송에 대한 CSI(CSI_1)는 제 1 CSI-RS 설정 정보를 이용하여 보고하며, eNB2 의 전송에 대한 CSI(CSI_2)는 제 2 CSI-RS 설정 정보를 이용하여 보고한다. 또한, 제 2 간섭 측정 서브프레임 세트에서의 eNB1 의 전송에 대한 CSI(CSI_3)는 제 1 CSI-RS 설정 정보를 이용하여 보고하며, eNB2 의 전송에 대한 CSI(CSI_4)는 제 2 CSI-RS 설정 정보를 이용하여 보고한다.

eNB1 은 단말로부터 보고된 4 개의 CSI 를 기반으로 JP 혹은 DCS(dynamic cell selection) 등의 CoMP 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어 CSI_1, CSI_4 가 각각 CSI_2, CSI_3 보다 우수한 채널 환경으로 보고된다면, 간섭 셀인 eNB3 가 제 1 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 eNB1 으로부터, 제 2 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 eNB2 으로부터 수신이 이루어지는 DCS 기법의 적용이 가능하다. 또한 본 발명을 사용할 경우, CoMP 동작을 위해 필요한 셀 당 피드백 절차를 원활하게 수행할 수 있다는 장점이 있다.

＜제 2 실시예＞

한편, 도 9 에서는 상술한 바와 같이 eNB1 과 eNB2 가 조인트 프로세싱을 수행하고 eNB3 가 간섭 셀로 동작하는 경우를 가정하였다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 eNB1 과 eNB2 사이에 측정을 위한 서브프레임 세트와 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트를 공유할 것을 제안한다. 이 때 측정을 위한 서브프레임 세트는 단말이 간섭 등을 측정하는 영역, 즉 특정 서브프레임 혹은 특정 서브프레임내의 일정 시간 영역 또는 주파수 영역으로서, eNB2 로부터의 간섭이 없다고 가정할 수 있는 영역을 의미한다. 또한, 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트는 eNB1 과 eNB2 가 조인트 프로세싱 동작을 수행하는 서브프레임들의 집합을 의미한다. 위의 두 가지 서브프레임 세트는 다음 A) 및 B)와 같은 방법으로 구성될 수 있다.

A) eNB2 는 X2 시그널링을 통해 측정을 위한 서브프레임 세트와 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트를 시그널링할 수 있다. eNB2 는 측정 용 서브프레임 세트에 속하는 서브프레임을 ABS 및/또는 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 지정하여, 단말이 eNB2 로부터의 간섭 없이 주변 셀로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 구성한다.

다만, 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트에서는 eNB1 과 eNB2 가 모두 전송에 참여하기 때문에 단말의 간섭 측정을 제한할 수 있다. 따라서, eNB2 는 측정을 위한 서브프레임 세트를 eNB1 에게 시그널링하고, eNB1 이 eNB2 로부터 시그널링받은 측정 용 서브프레임 중 일부를 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트로 지정하여 eNB2 에게 시그널링하는 방법도 가능하다. 이 후 eNB2 는 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트에서는 ABS 를 설정하지 않고 조인트 프로세싱을 수행하게 된다.

B) eNB2 는 측정을 위한 서브프레임 세트를 시그널링 함과 동시에 측정을 위한 서브프레임 세트에 포함되는 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트를 함께 시그널링하여 해당 서브프레임에서는 조인트 프로세싱을 수행하는 방법이 가능하다.

A)의 경우, 측정의 신뢰성을 위해 측정 용 서브프레임의 수를 증가시킨다면, eNB3 혹은 주변 eNB 들로부터의 간섭를 측정하기 위해 eNB2 는 해당 서브프레임을 ABS 로 설정할 수 있으므로, 조인트 프로세싱을 위한 자원을 낭비하는 결과를 초래할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 B)의 조인트 프로세싱를 위한 서브프레임에서 eNB2 가 제어 영역에서의 CRS 를 제외한 전송은 하지 않고, 데이터 영역에서 조인트 프로세싱을 수행할 것을 제안한다. 이 경우, 단말은 해당 서브프레임에서 제어 영역을 통하여 송신되는 CRS 를 이용하여 간섭을 측정할 수 있으며, 조인트 프로세싱을 위한 제어 신호의 송신은 serving cell 인 eNB1 이 전담할 수 있다. 이러한 동작을 위해 eNB1 은 해당 단말에게 서브프레임의 전 영역을 이용하여 간섭을 측정하는 서브프레임 세트와 제어 영역만을 이용하여 간섭을 측정하는 서브프레임 세트를 구분하여 시그널링할 수도 있다.

이 경우, 제어 영역만을 이용하여 간섭을 측정하는 서브프레임 세트에서는 해당 서브프레임의 데이터 영역을 통하여 조인트 프로세싱이 수행됨을 의미할 수 있으며, 만약 단말이 serving cell 인 eNB1 에서 CRS 가 전송되는 제어 영역의 자원 요소에서 간섭을 측정하였으면, eNB1 은 제어 영역만을 이용하여 간섭을 측정하는 서브프레임을 데이터 영역에서는 CRS 조차 전송하지 않는 MBSFN 서브프레임으로 설정할 수도 있다.

또한, eNB1 은 단말에게 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트만 시그널링하고, 측정을 위한 서브프레임은 MBSFN 서브프레임에서만 진행하는 것으로 시그널링하는 것도 가능하다.

도 11 은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서브프레임 구성을 예시하는 도면이다. 특히 도 11 은 상기 B)에서 제안하는 조인트 프로세싱을 위한 서브프레임 세트에 포함되는 서브프레임의 구성을 예시한다.

도 11 을 참조하면, eNB1 의 제어 영역의 CRS 들은 단말이 eNB2 로부터의 간섭이 없다고 가정하고 eNB3 및 주변 eNB 들로부터의 간섭을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 또한 eNB1 의 제어 영역은 조인트 프로세싱을 위한 제어 신호를 단말로 전달하기 위하여 사용될 수 있다.

또한, eNB2 는 조인트 프로세싱을 위한 간섭 측정을 위해 제어 영역에 CRS 만을 전송한다. 이 때 eNB1 과의 CRS 충돌을 피하기 위해서, eNB2 의 CRS 는 eNB1 의 CRS 와 다른 V_shift 값을 가지는 것이 바람직하다.

도 11 에 나타난 바와 같이, eNB2 의 서브프레임(이하, Control Blank Subframe; CBS)은 ABS 와 유사성이 있다. 즉, eNB2 는 제어 영역에서 유니캐스트 데이터의 스케줄링을 위한 PDCCH 를 전송하지 않고, 바람직하게는, 데이터 영역에서도 eNB2 만을 위한 PDSCH 전송은 수행하지 않는다.

CBS 와 ABS 간의 차이점은 eNB2 가 데이터 영역에서 eNB1 에 속한 UE 의 PDSCH 를 위한 신호를 조인트 프로세싱에 의해 전송한다는 것이다. 이러한 견지에서 CBS 는, ABS 로 설정된 서브프레임 중 특정 지시자가 활성화된 서브프레임으로 표현될 수 있다. 여기서 특정 지시자는 데이터 영역에서 비전송이 아닌 전송에 기반한 간섭 완화 기법이 적용되는지 여부를 지시하는 지시자로 정의할 수 있다.

도 12 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 서브프레임 구성을 예시하는 다른 도면이다. 특히 도 12 는 eNB1 이 단말에게 MBSFN 설정을 이용하여 측정 서브프레임을 시그널링 할 경우를 예시한다. 다만, eNB1 의 데이터 영역에는 DMRS, CSI-RS 등이 전송될 수도 있다.

한편, CBS 는 인접 셀의 간섭을 줄이기 위한 용도로도 사용될 수 있다. 예를 들어, 다중 서브프레임 스케줄링, 즉 하나의 서브프레임을 통해 여러 개의 서브프레임에 대한 제어 신호를 전송하는 경우에도 적용할 수 있는 개념이다.

＜제 3 실시예＞

본 발명의 제 3 실시예에서는 단말이 CSI 측정 및 보고를 수행할 때 사용하는 CSI 설정 정보를 eNB 가 단말로 시그널링하는 방법을 구체적으로 설명한다.

우선, RRC 시그널링을 이용하여 CSI-RS 설정 정보를 시그널링할 것을 제안한다. 이 방법은 주기적(periodic) CSI 보고와 같이 반-정적(semi-static) 보고가 수행되는 경우에 적합하다. 또한 하나의 RRC 시그널링에 하나의 CSI-RS 설정 정보를 시그널링하여, 다음 RRC 시그널링까지 해당 CSI-RS 설정 정보만을 이용하여 CSI 를 측정 및 보고할 수도 있다. 또는, 하나의 RRC 시그널링 내에 여러 개의 CSI-RS 설정 정보와 각 CSI-RS 설정 정보가 사용되어야 하는 서브프레임 세트를 시그널링하는 방법 등도 고려할 수 있다.

한편, PDCCH 를 통해 전송되는 DCI 포맷(format)을 이용하여 CSI-RS 설정 정보를 동적으로(dynamic) 시그널링할 수도 있다. 동적 시그널링을 이용하는 경우, 추가적으로 스케줄링을 수행하거나 추가적으로 채널 품질을 파악하는 경우 활용할 수 있으며, 특히, 비주기적(aperiodic) CSI 보고에 특히 유용할 수 있다. 이를 위해 기존 DCI 포맷에는 CSI-RS 설정 정보를 시그널링하기 위한 새로운 필드를 추가하거나 기존의 필드를 확장하는 것도 고려할 수 있다.

또한, 상기 반-정적 시그널링과 동적 시그널링을 조합하는 경우, RRC 시그널링을 통해 가능한 CSI-RS 설정 정보들을 단말에게 알려주고, 이후 PDCCH 전송 시 DCI 포맷을 통해 RRC 시그널링된 CSI-RS 설정 정보 중 어떤 CSI-RS 설정 정보를 CSI 보고 시 사용하여야 하는지 동적으로 시그널링할 수 있다.

예를 들어, DCI 포맷에 추가적인 2 비트의 필드를 정의하고, 그 값이 "00" 일 경우에는 "default CSI-RS 설정 정보" , "01" 일 경우에는 "CSI-RS 설정 정보 1" , "10" 일 경우에는 "CSI-RS 설정 정보 2" , "11" 일 경우에는 "CSI-RS 설정 정보 3" 과 같이 시그널링할 수 있다. 추가적인 2 비트를 정의하는 것 이외에, 기 정의된 필드들 중 CSI 보고와 관계된 필드, 예를 들어, CSI 요청 필드의 비트 수를 확장하여 구성할 수도 있으며, reserve 된 state 가 존재하는 특정 필드를 활용하는 방법도 가능하다.

도 13 은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 13 을 참조하면, 통신 장치(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320), RF 모듈(1330), 디스플레이 모듈(1340) 및 사용자 인터페이스 모듈(1350)을 포함한다.

통신 장치(1300)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1300)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1300)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1310)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1310)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 12 에 기재된 내용을 참조할 수 있다.

메모리(1320)는 프로세서(1310)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1330)은 프로세서(1310)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1330)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1340)은 프로세서(1310)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1340)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1350)은 프로세서(1310)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 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.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.

상술한 바와 같은 무선 통신 시스템 셀 간 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 처리하는 방법에 있어서,
서빙 셀로부터 간섭 측정 서브프레임 세트를 수신하는 단계;
상기 서빙 셀로부터 제 1 CSI (Channel Status Information) 설정 정보와 제 2 CSI 설정 정보를 수신하는 단계;
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 상기 제 1 CSI 설정 정보에 기반한 CSI (Channel Status Information)를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계; 및
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 상기 제 2 CSI 설정 정보에 기반한 상기 CSI를 측정하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트는,
상기 서빙 셀이 인접 셀로부터 X2 인터페이스를 통하여 전달받는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 인접 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임을 ABS (Almost Blank Subframe) 및/또는 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정하는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 인접 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서 상기 서빙 셀과 함께 상기 단말을 위한 조인트 프로세싱 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트, 상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하고,
상기 서빙 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)를 통하여 상기 제 1 CSI 설정 정보를 지정하고,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 PDCCH를 통하여 상기 제 2 CSI 설정 정보를 지정하는 것을 특징으로 하는,
신호 처리 방법.
무선 통신 시스템에서 단말 장치로서,
서빙 셀로부터 간섭 측정 서브프레임 세트, 상기 서빙 셀로부터 제 1 CSI (Channel Status Information) 설정 정보 및 제 2 CSI 설정 정보를 수신하기 위한 수신 모듈;
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 상기 제 1 CSI 설정 정보에 기반한 CSI (Channel Status Information)를 측정하고, 상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 상기 제 2 CSI 설정 정보에 기반한 상기 CSI를 측정하기 위한 프로세서; 및
상기 측정한 CSI를 상기 서빙 셀로 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트는,
상기 서빙 셀이 인접 셀로부터 X2 인터페이스를 통하여 전달받는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 인접 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe) 및/또는 MBSFN (Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임으로 설정하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 인접 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서 상기 서빙 셀과 함께 상기 단말 장치를 위한 조인트 프로세싱 전송을 수행하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트, 상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 CSI 설정 정보 및 상기 제 2 CSI 설정 정보는 상위 계층을 통하여 상기 서빙 셀로부터 수신하고,
상기 서빙 셀은,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하는 서브프레임에서는 PDCCH (Physical Downlink Control CHannel)를 통하여 상기 제 1 CSI 설정 정보를 지정하고,
상기 간섭 측정 서브프레임 세트에서 지정하지 않는 서브프레임에서는 PDCCH를 통하여 상기 제 2 CSI 설정 정보를 지정하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치.