KR20140133781A - 측정 수행 방법 및 단말 - Google Patents

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Abstract

본 명세서의 일 개시는 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 측정 수행 방법은 서빙 셀에 대한 제1 측정 서브프레임 패턴과 제1 및 제2 이웃 셀의 CRS(Cell-specific Reference Signal)에 대한 지원 정보를 상기 서빙셀로부터 수신하는 단계와; 상기 서빙셀로부터, 제1 및 제2 이웃 셀에 대한 제2 측정 서브프레임 패턴을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서빙셀과 상기 제1 이웃셀 둘다는 상기 제2 이웃셀인 희생자 셀에 대한 공격자 셀들이고, 상기 서빙셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와 충돌하나 상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와는 충돌하지 않는 경우, 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 ABS(almost blank subframe) 패턴에 기초하여 설정될 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 측정 서브프레임 패턴에 기초하여, 상기 제1 및 제2 이웃셀에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

측정 수행 방법 및 단말{METHOD FOR PERFORMING MEASUREMENT AND TERMINAL THEROF}
본 발명은 이동통신에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
한편, 차세대 이동 통신 시스템에서는 셀 커버리지 반경이 작은 소규모 셀(small cell)이 매크로 셀(macro cell)의 커버리지 내에 추가될 것으로 예상된다.
한편, 이와 같은 소규모셀에 의해 간섭은 더욱더 증가될 수 있으며, 그에 따라 측정이 올바르게 수행되지 않을 수 있다.
따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 측정 수행 방법은 서빙 셀에 대한 제1 측정 서브프레임 패턴과 제1 및 제2 이웃 셀의 CRS(Cell-specific Reference Signal)에 대한 지원 정보를 상기 서빙셀로부터 수신하는 단계와; 상기 서빙셀로부터, 제1 및 제2 이웃 셀에 대한 제2 측정 서브프레임 패턴을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서빙셀과 상기 제1 이웃셀 둘다는 상기 제2 이웃셀인 희생자 셀에 대한 공격자 셀들이고, 상기 서빙셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와 충돌하나 상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와는 충돌하지 않는 경우, 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 ABS(almost blank subframe) 패턴에 기초하여 설정될 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 측정 서브프레임 패턴에 기초하여, 상기 제1 및 제2 이웃셀에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 측정을 수행하는 단말을 또한 제공한다. 상기 단말은 서빙 셀에 대한 제1 측정 서브프레임 패턴과 제1 및 제2 이웃 셀의 CRS(Cell-specific Reference Signal)에 대한 지원 정보, 그리고 제1 및 제2 이웃 셀에 대한 제2 측정 서브프레임 패턴을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 서빙셀과 상기 제1 이웃셀 둘다는 상기 제2 이웃셀인 희생자 셀에 대한 공격자 셀들이고, 상기 서빙셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와 충돌하나 상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와는 충돌하지 않는 경우, 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 ABS(almost blank subframe) 패턴에 기초하여 설정되어 있을 수 있다. 상기 단말은 상기 제2 측정 서브프레임 패턴에 기초하여, 상기 제1 및 제2 이웃셀에 대한 측정을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴의 서브셋으로 설정되어 있을 수 있다. 혹은 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴과 동일하게 설정되어 있을 수 있다.
상기 서빙셀의 셀 ID와 상기 제2 이웃셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지 값이 같으나, 상기 제1 서빙셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지 값이 같지 않을 수 있다.
상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 서빙셀의 CRS와 충돌하지 않을 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 측정이 보다 효율적이고 정확하게 수행될 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 일반적인 다중안테나 시스템의 안테나 구성도이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 8은 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS가 RB에 맵핑되는 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 9a는 측정 및 측정 보고 절차를 나타낸다.
도 9b는 채널 상태 정보 보고 절차를 나타낸다.
도 10은 셀들 간의 간섭 문제를 나타낸 예시도이다.
도 11a은 기지국 간 간섭을 해결하기 위한 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)를 나타낸 예시도이다.
도 11b은 ABS 서브프레임 관련 정보를 교환하는 예가 나타나 있다.
도 12는 UE의 구조를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 13a은 매크로 셀과 소규모 셀을 포함하는 이종 네트워크를 나타낸 예시도이고, 도 13b는 도 13a에 도시된 환경에서 CRS가 서로 충돌하는 예를 나타내고, 도 13c는 네트워크가 UE의 CRS 간섭 제거를 지원하는 과정을 나타낸다.
도 14는 도 13a에 도시된 환경의 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(20; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다..
UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
한편, 무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.
도 2는 일반적인 다중안테나 시스템의 안테나 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT 개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트(또는 전송율)을 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
채널 전송 용량의 증가에 따른 전송율은 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트(RO)에 다음과 같은 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 이론적으로 증가할 수 있다. 즉, 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 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 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.
Figure pat00001
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.
일반적인 MIMO 채널(channel) 환경을 갖는 단말 구조에서 각 수신 안테나에 들어오는 수신신호는 다음과 같이 표현 될 수 있다.
Figure pat00002
여기서 각 송수신 안테나간의 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 hij 로 표시되며, 만일 송신 할 때 LTE 와 같이 프리코딩(precoding) 기법(scheme)을 사용할 경우 송신신호 x 는 수식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00003
여기서 프리코딩 행렬(precoding matrix) W의 Wij는 i번째 송신안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미하며, 이때 각 송신되는 신호의 전송 전력을 P1, P2, ..., PNT 라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 대각 행렬 P로 나타낼 수 있다.
Figure pat00004
한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(Resource Block, RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, OFDM 심벌의 수는 전술한 CP의 길이에 따라 변경될 수 있다. 특히, 3GPP LTE에서는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 7개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로, 그리고 확장 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 정의하고 있다.
OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL 은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 한다.
한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5에서는 노멀 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, 순환 전치(Cyclic Prefix: CP)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, UE은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
기지국은 UE에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 UE을 위한 PDCCH라면 UE의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
UE이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 7의 (a)을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 UE에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, UE에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 도 7의 (b)을 참조하면, 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 시스템에서는 UE에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 요소 반송파(component carrier : CC)는 반송파 집성 시스템에서 사용되는 반송파를 의미하며 반송파로 약칭할 수 있다. 예를 들어, UE에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속되어 있는 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, UE은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(media access control) 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. UE은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, UE이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 UE인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 UE에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(component carrier, CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.
이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)라 칭한다.
교차 반송파 스케줄링을 지원하는 반송파 집성 시스템은 종래의 DCI(downlink control information) 포맷에 반송파 지시 필드(CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.
한편, 서브프레임에는 다양한 참조 신호(reference signal, RS)가 전송된다.
참조 신호는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(phase shift keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(constant amplitude zero auto-correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
하향링크 참조 신호는 셀 특정 참조 신호(cell-specific RS, CRS), MBSFN(multimedia broadcast and multicast single frequency network) 참조 신호, 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS, URS), 포지셔닝 참조 신호(positioning RS, PRS) 및 CSI 참조 신호(CSI-RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 UE에게 전송되는 참조 신호로, CRS는 CQI 피드백에 대한 채널 측정과 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용될 수 있다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. URS는 셀 내 특정 UE 또는 특정 UE 그룹이 수신하는 참조 신호로, 복조 참조 신호(demodulation RS, DM-RS)로 불릴 수 있다. DM-RS는 특정 UE 또는 특정 UE 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다. PRS는 UE의 위치 추정에 사용될 수 있다. CSI-RS는 LTE-A UE의 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용된다. CSI-RS는 주파수 영역 또는 시간 영역에서 비교적 드물게(sparse) 배치되며, 일반 서브프레임 또는 MBSFN 서브프레임의 데이터 영역에서는 생략(punctured)될 수 있다.
도 8은 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS가 RB에 맵핑되는 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, R0은 기지국의 안테나 포트 번호 0에 의해 전송되는 CRS가 매핑되는 RE를 나타낸다.
CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀 내의 모든 하향링크 서브프레임에서 전송된다. CRS는 안테나 포트 0 내지 3 상으로 전송될 수 있으며, CRS는 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. 셀 ID(identity)를 기반으로 하는 시드(seed) 값에서 생성된 유사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) rl,ns(m)을 복수 값 변조 심벌(complex-valued modulation symbol) a(p) k,l로 자원 맵핑한다. 여기서, ns는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이고, p는 안테나 포트이며, ℓ 은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호이다. k는 부반송파 인덱스이다. ℓ,k는 다음 식과 같이 표현된다.
Figure pat00005
Figure pat00006
위 수학식에서 p는 안테나 포트를 나타내고, ns는 슬롯 번호 0또는 1을 나타낸다.
k는 셀 ID(NCell　ID)에 따라 6개의 쉬프트된 인덱스를 가진다. 따라서, 6의 배수인 0, 6, 12...등 의 셀 ID를 갖는 셀들은 서로 동일한 부반송파 위치 k에서 CRS를 전송한다.
위 수학식에 나타난 ℓ 은 안테나 포트 p에 따라 결정되는데, 가능한 ℓ 의 값은 0,4,7,11이다. 따라서, CRS는 0,4,7, 11 심볼 상에서 전송된다.
하나의 안테나 포트의 CRS에 할당된 자원 요소(RE)는 다른 안테나 포트의 전송에 사용될 수 없고, 영(zero)로 설정되어야 한다. 또한, MBSFN(multicast-broadcast single frequency network) 서브프레임에서 CRS는 non-MBSFN 영역에서만 전송된다.
도 9a는 측정 및 측정 보고 절차를 나타낸다.
이동 통신 시스템에서 UE(100)의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, UE(100)은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. UE(100)은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 UE에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정(radio resource management: RRM)라고 일컫는다.
한편, UE(100)는 CRS에 기반하여 프라이머리 셀(Pcell)의 하향링크 품질을 모니터링 한다. 이를 RLM(Radio Link Monitoring)이라고 한다. RLM을 위해서, UE(100)는 하향링크 품질을 추정하고, 상기 추정된 하향링크 품질을 임계값들, 예컨대 Qout 및 Qin와 비교한다. 상기 임계값 Qout은 하향링크가 안정적으로 수신될 수 없는 레벨로 정의되며, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 PDCCH 전송의 10% 에러에 해당한다. 상기 임계값 Qin은 하향링크가 Qout에 비해 너무 현저하게 신뢰할 만한 수준으로 정의되고, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 PDCCH 전송의 2% 에러에 해당한다.
도 9a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)로 상기 서빙셀(200a) 및 이웃셀(200b)이 각기 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 전송하면, 상기 UE(100)은 상기 CRS를 통하여, 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 포함하는 RRC 측정 보고 메시지를 서빙셀(200a)로 전송한다.
이때, UE(100)은 다음 3가지 방법으로 측정을 수행할 수 있다.
1) RSRP(reference signal received power): 전 대역에 걸쳐 전송되는 CRS를 운반하는 모든 RE의 평균 수신 전력을 나타낸다. 이때 CRS 대신 CSI RS를 운반하는 모든 RE의 평균 수신 전력을 측정할 수도 있다.
2) RSSI(received signal strength indicator): 전체 대역에서 측정된 수신 전력을 나타낸다. RSSI는 신호, 간섭(interference), 열 잡음(thermal noise)을 모두 포함한다.
3) RSRQ(reference symbol received quality): CQI를 나타내며, 측정 대역폭(bandwidth) 또는 서브밴드에 따른 RSRP/RSSI로 결정될 수 있다. 즉, RSRQ는 신호 대 잡음 간섭 비(SINR; signal-to-noise interference ratio)를 의미한다. RSRP는 충분한 이동성(mobility) 정보를 제공하지 못하므로, 핸드오버 또는 셀 재선택(cell reselection) 과정에서는 RSRP 대신 RSRQ가 대신 사용될 수 있다.
RSRQ = RSSI/RSSP로 산출될 수 있다.
한편, UE(100)는 상기 측정을 위해 상기 서빙셀(100a)로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)를 수신한다. 측정 설정 정보 엘리먼트(IE)를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 여기서 상기 측정 설정 정보 엘리먼트(IE)는 RRC 연결 재설정 메시지를 통해서 수신될 수도 있다. UE은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다. 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.
상기 측정 설정 IE는 측정 오브젝트(Measurement object) 정보를 포함할 수 있다. 상기 측정 오브젝트 정보는 UE가 측정을 수행할 오브젝트에 관한 정보이다. 측정 오브젝트는 셀내 측정의 대상인 intra-frequency 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 inter-frequency 측정 대상, 및 inter-RAT 측정의 대상인 inter-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, intra-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.
구체적으로, 상기 측정 설정 IE는 아래의 표와 같은 IE(정보 엘리먼트)를 포함한다.
MeasConfig ::=
-- Measurement objects
measObjectToRemoveList
measObjectToAddModList
상기 Measurement objects IE 내에는 제거될 measObject의 리스트를 나타내는 measObjectToRemoveList와 새로이 추가되거나 수정될 리스트를 나타내는 measObjectToAddModList가 포함된다.
measObject에는 통신 기술에 따라 MeasObjectCDMA2000, MeasObjectEUTRA, MeasObjectGERAN 등이 포함된다.
한편, MeasObjectEUTRA IE는 E-UTRA셀 측정에 대한 인트라 프리퀀시(intra-frequency) 또는 인터 프리퀀시(inter-frequency)를 위해 적용되는 정보를 포함한다. MeasObjectEUTRA IE를 표로 나타내면 아래와 같다.
1) MeasObjectEUTRA
- neighCellConfig
- measSubframePatternConfigNeigh-r10
2) MeasSubframePatternConfigNeigh-r10
measSubframePatternNeigh-r10
measSubframeCellList-r10
MeasObjectEUTRA IE를 보다 구체적으로 나타내면 아래와 같다.
MeasObjectEUTRA 필드 설명
carrierFreq
이 구성이 유효한 E-UTRA 캐리어 주파수를 식별한다.
neighCellConfig
이웃 셀의 구성 정보를 나타낸다.
measCycleSCell
파라미터: Tmeasure_scc
이 파라미터는 세컨더리 셀(SCell)이 measObject에 지시되는 주파수로 동작하고, 비활성화된 상태일 때 사용된다.
measSubframeCellList
measSubframePatternNeigh이 적용되는 셀들의 리스트이다.
만약 포함되어 있지 않으면, UE는 모든 이웃 셀에 대해서 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴이 적용되는 것으로 한다.
measSubframePatternNeigh
상기 carrierFreq에서 지시되는 캐리어 주파수 상의 이웃 셀에 대해 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 적용되는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴
이상과 같이, MeasObjectEUTRA IE는 이웃셀의 설정 정보(즉, NeighCellConfig)와, 이웃 셀에 대해 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 적용되는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴(Time domain measurement resource restirction pattern)(즉, measSubframePatternNeigh)과 그 패턴이 적용되는 셀 리스트(즉 measSubframeCellList)를 포함한다.
한편, UE(100)는 도시된 바와 같이 무선 자원 설정(Radio Resource Configuration) 정보 엘리먼트(IE)도 수신한다.
상기 무선 자원 설정(Radio Resource Configuration Dedicated) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)는 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정/수정/해제하거나, MAC 구성을 수정하는 등을 위해서 사용된다. 상기 무선 자원 설정 IE는 서브프레임 패턴 정보를 포함한다. 상기 서브프레임 패턴 정보는 1차 셀(즉, Primary Cell: PCell)에 대한 RSRP, RSRQ를 측정하는 데에 대한 시간 도메인 상의 측정 자원 제한 패턴에 대한 정보이다.
상기 무선 자원 설정(Radio Resource Configuration) IE는 아래의 표와 같은 필드들을 포함한다.
- RadioResourceConfigDedicated
- measSubframePatternPCell-r10
상기 RadioResourceConfigDedicated 필드는 아래와 같은 인자들을 포함한다.
RadioResourceConfigDedicated 필드 설명
logicalChannelConfig
SRB들을 위해 논리 채널 구성이 명백하게 시그널링되는지 또는 SRB1을 위한 디폴트 논리 채널 구성으로 설정되는지를 나타내기 위한 선택으로 사용된다.
logicalChannelIdentity
업링크(UL) 및 다운링크(DL) 모두를 식별하기 위한 논리 채널 식별자
mac-MainConfig
mac-MainConfig가 명백하게 시그널링되는지 혹은 디폴트 MAC main 구성으로 설정되는지를 나타내기 위해서 사용되는 선택이다.
measSubframePatternPCell
프라이머리 셀(PCell)(즉, 1차 셀)(또는 서빙셀)에 대한 측정(RSRP, RSRQ)를 수행하는데에 대한 시간 도메인 측정 자원 제한 패턴
이상에서 설명한 바와 같이, RadioResourceConfigDedicated 필드 내에는 프라이머리 셀(PCell)(즉, 1차 셀)(또는 서빙셀)에 대한 측정(RSRP, RSRQ)를 수행하는데에 대한 시간 도메인 측정 자원 제한 패턴을 나타내는 measSubframePatternPCell 또는 measSubframePattern-Serv 이 포함되어 있다.
도 9b는 채널 상태 정보 보고 절차를 나타낸다.
채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)는 하향링크 채널의 상태를 나타내는 지표로, CSI-RS에 대한 CQI(Channel Quality Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, PTI(precoding type indicator), RI(rank indication) 등이 포함될 수도 있다.
CQI는 주어진 시간에 대하여 단말이 지원할 수 있는 링크 적응적 파라미터에 대한 정보를 제공한다. CQI는 단말 수신기의 특성 및 SINR(signal to interference plus noise ratio) 등을 고려하여 하향링크 채널에 의해 지원될 수 있는 데이터율(data rate)을 지시할 수 있다. 기지국은 CQI를 이용하여 하향링크 채널에 적용될 변조(QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등) 및 코딩 율을 결정할 수 있다. CQI는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화하여서 피드백하는 방법, SINR(signal to interference plus noise ratio)을 계산하여 피드백하는 방법, MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널에 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다. CQI가 MCS를 기반으로 하여 생성되는 경우, MCS는 변조방식과 부호화 방식 및 이에 따른 부호화율(coding rate)등을 포함하게 된다.
PMI는 코드북 베이스의 프리코딩에서 프리코딩 행렬에 대한 정보를 제공한다. PMI는 MIMO(multiple input multiple output)와 관련된다. MIMO에서 PMI가 피드백되는 것을 페루프 MIMO(closed loop MIMO)라 칭한다.
RI는 단말이 추천하는 레이어의 수에 대한 정보이다. 즉, RI는 공간 다중화에 사용되는 독립적인 스트림의 수를 나타낸다. RI는 단말이 공간 다중화를 사용하는 MIMO 모드에서 동작하는 경우에만 피드백된다. RI는 항상 하나 이상의 CQI 피드백과 관련된다. 즉, 피드백되는 CQI는 특정한 RI 값을 가정하고 계산된다. 채널의 랭크(rank)는 일반적으로 CQI보다 느리게 변화하기 때문에 RI는 CQI보다 적은 횟수로 피드백된다. RI의 전송 주기는 CQI/PMI 전송 주기의 배수일 수 있다. RI는 전체 시스템 대역에 대해 주어지며 주파수 선택적인 RI 피드백은 지원되지 않는다.
UE(100)는 CSI를 주기적 또는 비주기적으로 서빙 셀로 전송할 수 있다.
한편, 상기 서빙셀은 CSI에 대한 설정 정보를 상기 UE(100)로 전송할 수 있다. 상기 설정 정보는 csi-subframePatternConfig를 포함할 수 있다. csi-subframePatternConfig는 csi-MeasSubframeSet1(혹은 csiSet1Pattern) 또는 csi-MeasSubframeSet2(csiSet2Pattern)을 포함할 수 있다. 상기 csi-MeasSubframeSet1(혹은 csiSet1Pattern)은 후술하는 ABS(Almost Blank Subframe)에 해당하는 서브프레임들의 서브셋을 지시하고, 상기 csi-MeasSubframeSet2(csiSet2Pattern)는 ABS가 아닌 일반(non-ABS) 서브프레임들의 서브셋을 지시한다. 상기 csi-subframePatternConfig가 해제(release)되면, ABS 서브프레임 상에서의 측정 결과와 일반(non-ABS) 서브프레임 상에서의 측정 결과의 평균을 사용하라는 의미이다.
도 10은 셀들 간의 간섭 문제를 나타낸 예시도이다.
도 10을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)가 제1 셀(200a)의 커버리지와 제2 셀(200b)의 커버리지의 중첩 지역에 위치하는 경우, 제1 셀(200a)의 신호는 제2 셀(200b)의 신호에 간섭으로 작용하고, 그 반대로 제2 셀(200b)의 신호는 제1 셀(200a)의 신호에 간섭으로 작용한다.
이러한 간섭 문제를 해결하는 가장 근본적인 방법은 셀들 간에 주파수를 서로 다르게 사용하는 것이다. 그러나, 주파수는 희소하고 값비싼 자원이기 때문에 사업자에게는 주파수 분할을 통한 해결 방법이 그다지 환영받지 못하였다.
따라서, 3GPP에서는 이러한 셀 간의 간섭(inter-cell interference) 문제를 시간분할을 통해 해결하고자 하였다.
이에 따라 최근 3GPP 에서는 간섭 협력 방법의 하나로써 eICIC(enhanced inter-cell interference coordination) 에 대한 활발한 연구가 수행되고 있다.
LTE Release-10에 도입된 시간분할 방식은 기존의 주파수 분할 방식에 대비하여 진화했다는 의미로 enhanced ICIC(Enhanced inter-cell interference Coordination)라고 불리는데, 간섭을 일으키는 셀을 각각 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 프라이머리 셀(Primary Cell)이라고 하고, 간섭을 받는 셀을 희생 셀(Victim cell) 또는 세컨더리 셀(Secondary Cell)로 정의하고, 특정 서브프레임에서는 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 프라이머리 셀이 데이터 전송을 중지하여, UE가 해당 서브프레임에서 희생 셀(Victim cell) 또는 세컨더리 셀과 접속을 유지할 수 있게 하는 방법이다. 즉, 이 방법은 이종의 셀이 서로 공존할 경우, 어느 영역에서 상당히 높은 간섭을 받는 UE에 대해서 한쪽 셀이 신호의 전송을 잠시 중단함으로써 간섭 신호를 거의 보내지 않게 한다.
한편, 상기 데이터 전송이 중지되는 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe)라고 하며, 상기 ABS에 해당하는 서브프레임에서는 꼭 필요한 제어 정보 외에는 어떠한 데이터도 전송도 되지 않는다. 상기 꼭 필요한 제어 정보는 예를 들어, CRS이다. 따라서, ABS가 적용된 서브프레임 상에서는 데이터는 전송되지 않고, 0, 4, 7, 11 번 심볼 상에서 CRS 신호만이 전송되게 된다.
도 11a은 기지국 간 간섭을 해결하기 위한 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)를 나타낸 예시도이다.
도 11a을 참조하면, 제1 셀(200a) 도시된 서브프레임의 데이터 영역에서 데이터 전송을 수행한다.
이때, 제2 셀(200b)은 간섭을 해결하기 위하여, eICIC를 적용한다. 즉, 상기 eICIC가 적용되면, 해당 서브프레임은 ABS에 따라 운용되어, 데이터 영역에서는 아무런 데이터도 전송되지 않을 수 있다.
다만, ABS에 따라 운용되는 서브프레임에서는 0, 4, 7, 11 번 심볼 상에서 CRS만이 전송될 수 있다.
도 11b은 ABS 서브프레임 관련 정보를 교환하는 예가 나타나 있다.
도 11b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, X2 인터페이스를 통하여 ABS 관련 정보가 상기 제 1 eNodeB(200a)과 제2 eNodeB(200b) 간에 각기 교환될 수 있다.
또한, 상기 제 1 eNodeB(200a)과 제2 eNodeB(200b)은 자신의 서빙 UE(100a/100b)에게 각기 상기 ABS 관련 정보를 전달할 수 있다.
상기 제 1 eNodeB(200a)과 제2 eNodeB(200b)은 각기 자신의 ABS 관련 정보 및 상대방의 ABS 관련 정보 중 하나 이상에 기초하여, 자신의 서빙 UE(100a/100b)을 위한 측정 서브셋을 설정한 후, 전달할 수 있다.
ABS로 설정된 하향링크 서브프레임 상에서는 해당 셀(200a/200b)이 하향링크 신호 전송을 전혀 하지 않거나, 감소된 전력으로 하향링크 신호를 전송하므로, ABS로 설정되지 않은 하향링크 서브프레임에 비하여, 다른 셀의 커버리지 내에 미치는 간섭의 크기가 작아질 수 있다. 이와 같이 간섭의 크기가 해당 서브프레임이 ABS로 설정되었는지 여부에 따라 달라질 수 있으므로, UE(100)는 미리 지정된 특정 서브프레임 상에서만 측정을 수행한다.
이를 위해서 각 셀(200a/200b)은 자신의 ABS 패턴 정보 및 상대방의 ABS 패턴 정보 중 하나 이상에 기초하여, 자신의 서빙 UE(100a/100b)에게 특정 서브프레임 상에서만 측정을 수행하도록 지시할 수 있다. 이를 제한된 측정(restricted measurement)라고 한다. 상기 지시는 상위 계층 시그널을 통해 전달될 수 있다. 상기 상위 계층 시그널은 RRC 시그널일 수 있다. 상기 시그널은 CQI-ReportConfig 엘리먼트일 수 있다.
상기 ABS 관련 정보는 ABS 정보와 ABS 상태를 포함한다.
먼저 ABS 정보는 예시적으로 아래의 표에 나타나 정보 엘리먼트들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. ABS 패턴 정보는 ABS로 사용할 서브프레임을 비트맵으로 나타낸 정보이며, FDD에서는 40비트, TDD의 경우 최대 70 비트의 비트맵으로 구성될 수 있다. FDD를 예로 들어 설명하면, 40비트는 40개의 서브 프레임을 나타내며, 비트 값이 1이면 ABS를, 0이면 ABS가 아닌(non-ABS) 일반 서브프레임을 나타낸다. 측정 서브셋은 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 역시 FDD는 40비트, TDD는 최대 70비트의 비트맵이루어진다. 이러한 측정 서브셋은 해당 UE에게 제한된 측정을 설정하기 위한 것이다.
정보 엘리먼트 설명
ABS 패턴 정보(Pattern Info) 비트 맵의 각 위치에서 값 “1”은 ABS를 나타내고 값 “0”은 비-ABS를 나타낸다. ABS 패턴의 첫 번째 위치는 SFN=인 무선 프레임에서 서브프레임 0에 해당한다. ABS 패턴은 모든 무선 프레엠에서 연속적으로 나타난다. 서브프레임의 최대 개수는 40이다.
측정 서브셋 ABS 패턴 정보의 서브셋을 나타내고, UE에 대한 특정 측정을 설정하는데 사용된다.
ABS 비활성 ABS에 의한 간섭 조정이 활성화되지 않음을 나타낸다.
다음으로 ABS 상태는 해당셀이 ABS 패턴을 바꾸어야 하는지 여부를 결정할 수 있도록 하기 위해서 사용된다. 이용가능한 ABS 패턴 정보는 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 역시 비트맵으로 이루어진다. 이러한 이용가능한 ABS 패턴 정보는 ABS로 지정된 서브 프레임이 간섭 완화를 위한 목적으로 제대로 사용되었는지 그렇지 않은 지의 여부를 나타낸다. 하향링크 ABS 상태는 이용가능한 ABS 패턴 정보에서 지시된 서브프레임에서 스케줄링된 하향링크 리소스 블록(RB)의 개수와 이들 중 ABS를 통해 보호되어야 하는 UE를 위해 할당된 리소스 블록(RB)의 비율로서, ABS를 희생 셀에서 본연의 목적에 맞게 얼마나 효율적으로 활용 했는지의 정보를 나타낸다.
정보 엘리먼트 설명
하향링크 ABS 상태 사용된 ABS 리소스의 백분율, 백분율의 분자는 이용가능한 ABS 패턴 정보 내에서 지시된 ABS 내에서 리소스 블록들로 이루어지고, 분모는 이용가능한 ABS 패턴 정보 내에서 지시된 aBS 내의 총 리소스 블록의 개수이다.
ABS 패턴 정보의 이용가능함 비트맵에서 각 위치는 서브프레임을 나타내고, 값 “1”은 셀간 간섭에 의해서 보호되는 것으로 지정된 ABS를 나타내고, 값 “0”은 모든 다른 서브프레임을 위해서 사용된다. 비트맵에 의해서 표현되는 패턴은 대응하는 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 이루어지거나 혹은 동일하게 이루어진다.
상기 ABS 패턴 정보의 서브셋으로 구성되는 측정 서브셋은 ABS로 사용되는 서브 프레임이며, ABS 패턴에 포함되는 그 외의 다른 서브 프레임들은 해당 셀이 트래픽 부하에 따라서 자율적으로 ABS로 활용할지 여부를 결정할 수 있다.
이상과 같이, 셀 간의 간섭(inter-cell interference) 문제를 eICIC 기법을 통해 해결하는 것 외에, UE(100)에 간섭 제거 기능을 추가하는 방안이 있을 수 있다. 이하에서는, 간섭 제거 기능을 추가하는 방안에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 UE의 구조를 예시적으로 나타낸 블록도이다.
LTE(Long-Term Evolution) 또는 LTE-A에서는 하향링크에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)가 사용되지만, 상향링크에는 OFDM(과 유사한 SC(Single-Carrier)-FDMA가 사용된다.
SC-FDMA는 DFT-s OFDM(DFT-spread OFDM)이라고도 할 수 있다. SC-FDMA 전송 방식을 이용하는 경우, 전력 증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피할 수 있고, 따라서 전력 소모가 제한된 UE에서 전송 전력 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 사용자 수율(user throughput)이 높아질 수 있다.
SC-FDMA 역시 FFT(Fast Fourier Transform)와 IFFT(Inverse-FFT)를 사용하여 부반송파에 나누어 신호를 전달하는 점에서, OFDM과 매우 유사하다. 그러나, 기존의 OFDM 송신기에서 문제가 되었던 것은 주파수 축상의 각 부반송파에 실려 있던 신호들이 IFFT에 의하여 시간 축의 신호로 변환된다는 데에 있다. 즉, IFFT가 병렬의 동일한 연산이 수행되는 형태이기에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)의 증가가 발생하는 것이다. 이러한 PAPR의 증가를 방지하기 위해, SC-FDMA는 OFDM과 달리 DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행한다. 즉, DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. 따라서, SC-FDMA는 동일한 의미로 DFT spread OFDM(DFT-s-OFDM)으로도 불린다.
이와 같은, SC-FDMA의 장점은 OFDM과 비슷한 구조를 가짐으로써 다중 경로 채널에 대한 강인성을 얻는 동시에, 기존의 OFDM이 IFFT 연산을 통해 PAPR이 증가하는 단점을 근본적으로 해결함으로써 효율적인 전력증폭기 사용을 가능하게 하였다.
도 12를 참조하면, UE(100)는 RF부(110)을 포함한다. 상기 RF부(110)는 송신단(111)과 수신단(112)를 포함한다. 상기 송신단(111)은 DFT(Discrete Fourier Transform)부(1111), 부반송파 맵퍼(1112), IFFT부(1113) 및 CP 삽입부(11144), 무선 송신부(1115)를 포함한다. 상기 RF부(110)의 송신단(111)은 예컨대 스크램블 유닛(미도시; scramble unit), 모듈레이션 맵퍼(미도시; modulation mapper), 레이어 맵퍼(미도시; layer mapper) 및 레이어 퍼뮤테이터(미도시; layer permutator)를 더 포함할 수 있으며, 이는 상기 DFT부(1111)에 앞서 배치될 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이 PAPR의 증가를 방지하기 위해서, 상기 RF부(110)의 송신단은 부반송파에 신호를 매핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(1111)를 거치도록 한다. DFT부(1111)에 의해 spreading(스프레딩)(또는 동일한 의미로 프리코딩) 된 신호를 부반송파 매퍼(1112)를 통해 부반송파 매핑을 한 뒤에 다시 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(1113)를 거쳐 시간축상의 신호로 만들어준다.
즉, DFT부(1111), 부반송파 맵퍼(1112) 및 IFFT부(1113)의 상관관계에 의해 SC-FDMA에서는 IFFT부(1113) 이 후의 시간 영역 신호의 PAPR(peak-to-average power ratio)이 OFDM과는 달리 크게 증가하지 않아 송신 전력 효율 측면에서 유리하게 된다. 즉, SC-FDMA에서는 PAPR 또는 CM(cubic metric)이 낮아질 수 있다.
DFT부(1111)는 입력되는 심벌들에 DFT를 수행하여 복소수 심벌들(complex-valued symbol)을 출력한다. 예를 들어, Ntx 심벌들이 입력되면(단, Ntx는 자연수), DFT 크기(size)는 Ntx이다. DFT부(1111)는 변환 프리코더(transform precoder)라 불릴 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 상기 복소수 심벌들을 주파수 영역의 각 부반송파에 맵핑시킨다. 상기 복소수 심벌들은 데이터 전송을 위해 할당된 자원 블록에 대응하는 자원 요소들에 맵핑될 수 있다. 부반송파 맵퍼(1112)는 자원 맵퍼(resource element mapper)라 불릴 수 있다. IFFT부(53)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호인 데이터를 위한 기본 대역(baseband) 신호를 출력한다. CP 삽입부(1114)는 데이터를 위한 기본 대역 신호의 뒷부분 일부를 복사하여 데이터를 위한 기본 대역 신호의 앞부분에 삽입한다. CP 삽입을 통해 ISI(Inter-Symbol Interference), ICI(Inter-Carrier Interference)가 방지되어 다중 경로 채널에서도 직교성이 유지될 수 있다.
한편, 3GPP 진영에서는 LTE를 보다 개선한, LTE-Advanced의 표준화를 활발히 진행하고 있으며, 비연속적(non-contiguous)인 자원할당을 허용하는 클러스터된(clustered) DFT-s-OFDM 방식이 채택된 바 있다.
클러스터된(clustered) DFT-s OFDM 전송 방식은 기존의 SC-FDMA 전송 방식의 변형으로, 프리코더를 거친 데이터 심벌들을 복수의 서브 블록으로 나누고 이를 주파수 영역에서 서로 분리시켜 맵핑하는 방법이다. 상기 클러스터된(clustered) DFT-s-OFDM 방식의 중요한 특징은, 주파수 선택적 자원할당을 가능하게 함으로서, 주파수 선택적인 페이딩(frequency selective fading) 환경에 유연하게 대처할 수 있다는 점이라 할 수 있다.
이때, LTE-Advanced의 상향링크 액세스 방식으로 채택된 clustered DFT-s-OFDM 방식에서는 종래 LTE의 상향링크 액세스 방식인 SC-FDMA와는 다르게 비연속적인 자원 할당이 허용되므로, 전송되는 상향링크 데이터가 여러 개의 클러스터 단위로 분할되어질 수 있다.
즉, LTE 시스템은 상향링크의 경우 단일 반송파 특성을 유지하도록 되어 있는 반면, LTE-A 시스템에서는 DFT_precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송하는 경우를 허용하고 있다.
다른 한편, 상기 RF부(110)의 수신단(112)는 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123), 그리고 간섭 제거부(1124) 등을 포함한다. 상기 수신단의 무선 수신부(1121), CP 제거부(1122), FFT부(1123)는 상기 송신단(111)에서의 무선 송신부(1115), CP 삽입부(1114), IFF부(1113)의 역기능을 수행한다.
상기 간섭 제거부(1124)는 수신되는 신호에 포함되어 있는 간섭을 제거 또는 완화한다.
간섭 제거부(1124)가 추가된 수신부(112), 소위 IC(Interference Cancellation) 수신부 또는 IRC(Interference Rejection Combiner) 수신부는 개념적으로 수신 신호에서 간섭 신호를 차감함으로써 구현할 수 있다.
이때, 간섭 제거부(1124)가 추가된 수신부의 복잡도는, 간섭 제거의 대상이 되는 셀의 최대 개수와 제거할 신호의 종류에 따라 좌우된다.
간섭 제거의 주 대상 신호는 CRS(Cell-specific Reference Signal)일 수 있다.
위와 같이 간섭 제거부(1124)를 통해 간섭을 제거하는 것을 FeICIC(Further Enhanced Inter-Cell Interference Coordination)라고 한다.
도 13a은 매크로 셀과 소규모 셀을 포함하는 이종 네트워크를 나타낸 예시도이고, 도 13b는 도 13a에 도시된 환경에서 CRS가 서로 충돌하는 예를 나타내고, 도 13c는 네트워크가 UE의 CRS 간섭 제거를 지원하는 과정을 나타낸다.
3GPP LTE-A를 비롯한 차세대 통신 표준에서는 기존 매크로 셀(200)과 더불어 저전력 송신 파워를 갖는 소규모 셀(예컨대 피코셀, 펨토셀 또는 마이크로 셀)이 혼재하는 이종 네트워크가 논의되고 있다.
이러한 이종 네트워크에서는 매크로 셀과 소규모 셀이 중첩되므로 셀간 간섭이 문제가 더욱 심각해진다.
구체적으로, 도 13a을 참조하면 UE(100)의 서빙셀인 매크로 셀(200) 주변에는 제1 소규모 셀(300a)와 제2 소규모 셀(300b)이 존재한다. 그런데 만약 UE(100)가 제1 소규모 셀(300a)로 이동중인 경우, 상기 UE(100)는 상기 서빙셀인 매크로셀(200)로부터 CRS를 수신하여 RSRP를 측정하고, 또한 상기 제1 소규모 셀(300a)로부터 CRS를 수신하여 RSRP를 측정하여야 한다.
그런데, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)의 CRS와 상기 제2 소규모셀(300b)의 CRS는 상기 제1 소규모 셀(300a)의 CRS에 간섭을 미친다. 따라서, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)을 제1 공격자 셀로 볼 수 있고, 상기 제2 소규모 셀(300b)을 제2 공격자 셀로 볼 수 있고, 상기 제1 소규모 셀(300a)는 희생 셀로 볼 수 있다.
그런데, 예를 들어 상기 서빙셀인 매크로셀(200)의 셀 ID는 0이고, 상기 제1 소규모 셀(300a)의 셀 ID는 6이고, 상기 제2 소규모 셀(300b)의 셀 ID는 1이라고 가정하자.
그러면, 상기 셀 ID의 0과 6은 6의 배수이므로, 위에서 수학식 5를 참조하여 설명했던 바와 같이, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)과 상기 제1 소규모 셀(300a)은 서로 동일한 부반송파 위치 k에서 CRS를 전송하게 되므로, CRS들이 서로 충돌되게 된다. 구체적으로, 도 13b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 제1 서브프레임과 제2 서브프레임이 상기 제1 소규모셀(300a)에 의해서는 ABS 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임으로 운용되나, 상기 서빙셀에 해당하는 매크로셀(200)에 의해서는 ABS 서브프레임으로 운용되더라도, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)과 상기 제1 소규모 셀(300a)은 0, 4, 7, 11번 심볼 상의 서로 동일한 부반송파 위치 k에서 CRS를 전송하므로, 서로 충돌 되게 된다.
반면, 상기 제2 소규모 셀(300b)의 셀 ID는 1로서 6의 배수가 아니므로, 상기 제2 소규모 셀(300b)의 CRS는 어느 셀(즉, 서빙셀 및 제1 소규모셀)의 CRS와도 충돌되지 않지만, 상기 제2 소규모 셀(300b)의 CRS는 상기 서빙셀인 매크로셀(200)과 상기 제1 소규모 셀(300a)의 서브프레임의 데이터 영역에 간섭을 미친다.
결국, 상기 UE(100)가 CRS를 올바르게 수신하기 위해서는, 간섭 제거 기능을 수행해야 한다. 그런데, 이와 같이 CRS 간섭 제거 기능을 구동하기 위해서는 간섭을 야기시키는 공격자 셀의 CRS에 대한 정보를 알아야 한다. 만약, 공격자 셀의 CRS에 대한 정보를 모를 경우, 상기 UE(100)는 간섭 제거 수행을 위해, 매우 복잡한 과정을 수행해야 하므로, 비효율적일 수 있다. 따라서, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)은 CRS 지원 정보를 UE(100)에게 전달하여 줄 수 있다. 이를 도 13c를 참조하여 설명하기로 한다.
도 13c를 참조하면, 서빙 셀에 해당하는 매크로 셀(200)은 필요에 따라 상위 계층에 의한 지시에 따라 상기 UE(100)에게 UE 성능 조회를 요청한다.
그러면, 상기 UE(100)는 상기 요청에 따라 UE 성능 정보를 제공한다. 즉, 상기 UE(100)는 UE 성능 조회에 응답하여, eICIC 기능과, CRS 간섭 제거(IC) 기능(capability)이 있음을 UE 성능 정보를 통해 서빙셀인 매크로셀(200)로 알려준다. 다른 한편, 상기 UE(100)는 자신의 라디오 액세스 성능이 변경된 경우, 상기 UE(100)의 상위 계층은 상기 서빙셀(200)의 상위 계층에게 성능 조회 요청을 하라고 지시할 수 있다.
그리고, 상기 서빙셀(200)은 제1 소규모 셀(300a) 및 제2 소규모 셀(300b)과의 정보 교환을 통해, 간섭을 야기하는 공격자 셀(aggressor cell)인지를 확인한다.
이어서, 상기 서빙셀(200)은 표 1에 나타난 측정 설정 IE와 표 4에 나타난 무선 자원 설정 IE를 상기 UE(100)에게 전달한다. 이때, 상기 서빙셀 (200)은 상기 UE(100)가 상기 CRS 간섭 제거(IC) 기능(capability)이 있다면, 표 5에 나타난 RadioResourceConfigDedicated 필드 외에도, CRS 지원 정보(CRS Assistance Info)를 더 전달할 수 있다. 상기 CRS 지원 정보(CRS Assistance Info)는 공격자 셀(aggressor cell)들에 대한 리스트, 즉 측정을 수행할 셀의 CRS와 충돌하는 CRS를 전송하는 셀의 셀ID 와, 공격자 셀의 CRS 정보를 포함한다.
그러면, 상기 UE(100)는 상기 수신된 정보를 확인한다. 즉, 상기 수신된 무선 자원 설정 IE의 measSubframePatternPCell에서 지정된 서브프레임들 상에서, 상기 UE(100)는 상기 서빙셀인 매크로셀(200)로부터 CRS를 수신할 때, 상기 제1 소규모 셀(300a), 상기 제2 소규모 셀(300b)로부터의 CRS에 의한 간섭을 제거하여, RSRP를 측정한다. 또한, 상기 수신된 무선 자원 설정 IE의 measSubframePatternNeigh에서 지정된 서브프레임들 상에서, 상기 UE(100)는 상기 제1 소규모 셀(300a)과 상기 제2 소규모 셀(300b)로부터의 CRS를 각기 수신할 때, 상기 서빙셀인 매크로셀(200)로부터 CRS에 이한 간섭을 제거하여, RSRP를 측정한다.
그런데, RSRP를 측정하려는 서브프레임이 ABS 서브프레임인지 혹은 비(non)-ABS 서브프레임인지에 따라서 RSRP 측정 결과가 달라질 수 있는 문제점이 있다.
또한 상기 measSubframePatternPCell 에서 지정된 서브프레임 상에서 간섭 제거(IC)를 수행해야 하는지 하지 말아야 하는지 여부가 정확하지 않기 때문에, 문제가 될 수 있다. 마찬가지로, 상기 measSubframePatternNeigh에서 지정된 서브프레임 상에서 간섭 제거(IC)를 수행해야 하는지 하지 말아야 하는지 여부가 정확하지 않기 때문에, 문제가 될 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명자는 제1 테스트(시뮬레이션)를 통해서 측정 성능을 관찰하였고, 그에 대한 해결책을 모색하였다.
< 제1 테스트(시뮬레이션) 및 그 결과에 따른 방안>
본 발명자는 측정 성능을 관찰하기 위해 제1 테스트(시뮬레이션)를 수행하였다.
제1 테스트(시뮬레이션)의 수행 조건은 다음과 같다.
- 상기 measSubframePatternPCell과 measSubframePatternNeigh에 지정된 서브프레임들에서 CRS에 대해 간섭 제거(IC)를 수행한 테스트와 간섭 제거를 수행하지 않은 테스트를 모두 수행해본다.
- 앞서 설명하였던 csi-MeasSubframeSet1(csiSet1Pattern)에 따른 ABS 서브프레임들에서만 CRS에 대한 간섭 제거(IC)를 수행하여 테스트하고, csi-MeasSubframeSet2(csiSet2Pattern)에 따른 일반(non-ABS) 서브프레임에서는 CRS에 대한 간섭 제거(IC)를 수행하지 않고 테스트해본다.
- 공격자 셀에 의한 간섭을 완화하기 위해서만 CRS에 대한 간섭 제거(IC)를 수행한다.
- RLM은 measSubframePatternPCell에 지정된 서브프레임에서만 수행한다.
위와 같은 수행 조건 하에서의 제1 테스트(시뮬레이션) 결과는 아래의 표로 나타내었다.
아래의 표 8에서 A1은 제1 공격자 셀을 의미하고, A2는 제2 공격자 셀을 의미하고, V는 희생 셀을 의미하고, S는 서빙셀을 의미한다. 또한, re(right estimation)는 측정이 올바르게 수행된 것을 의미하고, oe(over estimation)는 과도한 측정 결과가 나타났음을 의미하고, ue(under estimation)은 부족한 측정 결과가 나타났음을 의미한다. 그리고, PcellMeasP은 서빙셀에 대해 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 measSubframePatternPCell을 의미하고, NcellMeasP은 이웃셀에 대해 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 measSubframePatternNeigh를 의미한다. csiSet1은 csi-MeasSubframeSet1(csiSet1Pattern)을 의미하고, csiSet2는 csi-MeasSubframeSet2(csiSet2Pattern)를 의미한다.
또한, 아래의 표 8에서 ABS 패턴은 1100으로, 이는 제1 및 제2 서브프레임은 ABS 서브프레임으로 운용되고, 제3 및 제4 서브프레임은 일반(non-ABS) 서브프레임으로 운용되는 것을 나타낸다. 또한, 스케줄러 패턴(SchedulerPattern)은 0011로서, 이는 제1 및 제2 서브프레임 상에서는 스케줄링이 수행되지 않아 데이터가 전송되지 않고, 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 스케줄링이 수행되어 데이터가 전송됨을 의미한다.
또한, 아래의 표 8에서 IC는 CRS에 대한 간섭제거가 수행됨을 나타내고, noIC는 CRS에 대한 간섭제거가 수행되지 않음을 나타낸다.
ABS 패턴 1100 제1 공격자 셀
(서빙셀)		 제2 공격자 셀 희생 셀 서빙 셀 csi-SubframePatternConfig-r10(csiSet2Pattern=0011)
SchedulerPattern 0011 RSRPA1 RSRPA2 RSRPV RLMS (SNR) CSI
(csiSet2)		 CSI
(release)
MeasPset IC noIC IC noIC IC noIC IC noIC noIC
1 PcellMeasP 1100 re re oe oe re oe
NcellMeasP 1100 re re re oe
2 PcellMeasP 1100 re re oe oe re oe
NcellMeasP 0011 re re re oe
3 PcellMeasP 0011 re re oe re re oe
NcellMeasP 1100 re re re oe
4 PcellMeasP 0011 re re oe re re oe
NcellMeasP 0011 re re re oe
위 표 8으로부터 알 수 있는 바와 같이, 테스트 1에서는 PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)이 1100으로서 서빙셀에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하지 않았다. 또한, 테스트 1에서는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)도 1100로서, 이웃셀(예컨대, 제1 소규모 셀 및 제2 소규모 셀)에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하지 않았다. 그 결과, 제1 공격자 셀(즉, 서빙셀)에 대한 RSRPA1을 살펴보면, IC를 수행하던 하지 않던 간에 측정이 올바르게 수행되어, 표 8에 re로 기입되어 있다. 또한, 제2 공격자 셀(즉, 제2 소규모셀(300b))에 대한 RSRPA2를 살펴보면, IC를 수행하던 하지 않던 간에 측정이 올바르게 수행되어, 표 8에 re로 기입되어 있다. 또한, 희생자 셀(즉, 제1 소규모셀(300a))에 대한 RSRPV를 살펴보면, IC를 수행한 경우에는 측정이 올바르게 수행되어 re로 표 8에 기입되어 있지만, IC를 수행하지 않은 경우에는 과도한 측정 결과가 나타나 oe로 기입되어 있다. 한편, 서빙셀에 대한 RLMS(즉 SNR)을 살펴보면, IC를 수행하던 하지 않던 간에 과도한 측정결과가 나타나 oe로 기입되어 있다. 또한, 채널 상태 정보(CSI)를 살펴보면, csiSet2에 따라 ABS가 아닌 일반(non-ABS) 서브프레임들 상에서의 CSI 측정 결과는 잘 수행되어 re로 기입되어 있지만, release에 따라 ABS 서브프레임의 CSI 측정 결과와 일반 서브프레임에서의 CSI 측정 결과를 평균을 취해보면, 과도한 측정결과가 나타나 oe로 기입되어 있다.
다음으로, 테스트 2에서는 위 표 8으로부터 알 수 있는 바와 같이, PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)이 1100으로서 서빙셀에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하지 않았다. 또한, 테스트 2에서는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)도 0011로서, 이웃셀(예컨대, 제1 소규모 셀 및 제2 소규모 셀)에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하지 않고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하였다. 그 테스트 2의 결과는 테스트1의 결과와 동일하였다.
그 다음으로, 테스트 3에서는 위 표 8로부터 알 수 있는 바와 같이, PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)이 0011으로서 서빙셀에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하지 않고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하였다. 또한, 테스트 3에서는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)은 1100으로서, 이웃셀(예컨대, 제1 소규모 셀 및 제2 소규모 셀)에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하지 않았다. 그 테스트3의 결과는 테스트1의 결과 및 테스트2의 결과와 거의 동일하다. 다만, 서빙셀에 대한 RLMS(즉 SNR)을 살펴보면, IC를 수행하면 과도한 측정결과가 나타나 oe로 기입되어 있지만, IC를 수행하지 않으면, 측정이 올바르게 수행되어 re로 기입되어 있다.
마지막으로, 테스트 4에서는 위 표 8으로부터 알 수 있는 바와 같이, PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)이 0011으로서 서빙셀에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하지 않고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하였다. 또한, 테스트 4에서는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)도 0011로서, 이웃셀(예컨대, 제1 소규모 셀 및 제2 소규모 셀)에 대해서 제1 및 제2 서브프레임 상에서 측정을 수행하지 않고 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 측정을 수행하였다. 테스트 4의 결과는 테스트 3의 결과와 동일하다.
위 4번의 제1 테스트 결과들을 정리하면 다음과 같다.
i) 서빙 셀(200)에 대한 RSRP는 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)과 무관하게 그리고 간섭 제거(IC)의 수행 여부와 무관하게 잘 측정된다.
ii) 제2 공격자 셀(예컨대, 제2 소규모 셀(300b))에 대한 RSRP는 이웃셀의 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)과 무관하게 그리고 간섭 제거(IC)의 수행 여부와 무관하게 잘 측정된다.
iii) 희생자 셀(예컨대, 제1 소규모 셀(300))에 대한 RSRP는 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)과 무관하게, 간섭 제거(IC)를 수행 하기만 하면 잘 측정된다.
iv) 서빙 셀(200)에 대한 RLM, 즉 SNR은 일반(non-ABS) 서브프레임 상에서의 실제 잡음 보다 ABS 서브프레임 상에서의 잡음이 더 낮게 측정되기 때문에, 간섭 제거(IC)를 수행하는 것과는 무관하게, ABS 패턴과 동일한 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)상에서는 과도하게 측정된다.
v) 또한, 서빙 셀(200)에 대한 RLM, 즉 SNR은 간섭 제거(IC)의 수행에 의해 실제 잡음 보다 낮은 잡음이 측정되기 때문에, ABS 패턴과 상이한 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)상에서는, 과도하게 측정된다.
vi) 서빙 셀(200)에 대한 RLM, 즉 SNR은 일반(non-ABS) 서브프레임 상에서는 실제 잡음을 잘 반영하기 때문에, ABS 패턴과 상이한 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell) 상에서는 IC를 수행하지 않으면, 잘 측정될 수 있다.
vii) 서빙셀(200)에 대한 CSI는 ABS 패턴과 상이한 서빙셀의 측정 패턴(즉, csiset2 또는 csi-MeasSubframeSet2) 상에서는 잘 측정된다.
viii) 서빙셀(200)에 대한 CSI는 ABS 서브프레임 상에서는 잡음이 낮게 측정되기 때문에, csiSet2의 release에 따라 ABS 서브프레임의 CSI 측정 결과와 일반 서브프레임에서의 CSI 측정 결과를 평균을 취해보면, 과도한 측정결과가 나타난다.
위에 정리된 제1 테스트 결과로부터, 도 13a에 도시된 바와 같이 서빙셀이 제1 공격자 셀인 경우 그리고 제1 공격자 셀의 CRS와 희생자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우에는, ABS 패턴과 다른 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)에서는, RSRP, RLM, CSI가 잘 측정될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 도 13a에 도시된 환경과 유사한 환경(서빙셀이 제1 공격자 셀인 경우 그리고 제1 공격자 셀의 CRS와 희생자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우)에 대해서, 본 명세서의 제1 개시는 아래와 같이 제안한다.
제안 1: 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)은 non-ABS 패턴의 서브셋이어야 한다. 즉, 서빙셀에 대해 측정이 수행될 서브프레임은 일반(non-ABS) 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
제안 2: 이웃셀의 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)은 ABS 패턴의 서브셋이어야 한다. 즉, 이웃셀에 대해서 측정이 수행될 서브프레임은 ABS 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
제안 3: RLM의 측정 패턴은 csi-MeasSubframeSet2 또는 csiSet2의 서브셋이어야 한다. 즉, RLM이 수행될 서브프레임은 CSI 측정이 수행되는 일반(non-ABS) 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
도 14는 도 13a에 도시된 환경의 변형예를 나타낸 예시도이다.
도 14를 참조하면 UE(100)의 서빙셀인 제1소규모 셀(300a) 주변에는 매크로 셀(200) 와 제2 소규모 셀(300b)이 존재한다. 그런데 만약 UE(100)가 상기 서빙셀인 제1소규모 셀(300a) 의 커버리지와 상기 매크로 셀(200)의 커버리지 간의 중첩 지역에 위치한 경우, 상기 매크로셀(200)의 CRS와 상기 제2 소규모셀(300b)의 CRS는 상기 서빙셀인 제1소규모 셀(300a) 에 간섭을 미친다. 따라서, 상기 서빙셀인 제1소규모 셀(300a) 을 희생자 셀로 볼 수 있고, 상기 매크로셀(200)는 제1 공격자 셀로 볼 수 있고, 상기 제2 소규모 셀(300b)을 제2 공격자 셀로 볼 수 있다.
그런데, 예를 들어 상기 제1공격자 셀인 매크로셀(200)의 셀 ID는 0이고, 상기 제1 소규모 셀(300a)의 셀 ID는 6이고, 상기 제2 소규모 셀(300b)의 셀 ID는 1이라고 가정하자.
그러면, 상기 셀 ID의 0과 6은 6의 배수이므로, 위에서 수학식 5를 참조하여 설명했던 바와 같이, 상기 제1 공격자 셀인 매크로셀(200)과 상기 서빙셀인 제1 소규모 셀(300a)은 서로 동일한 부반송파 위치 k에서 CRS를 전송하게 되므로, CRS들이 서로 충돌되게 된다.
따라서, 상기 UE(100)는 CRS에 대한 간섭 제거(IC)를 수행하여야 한다. 이를 위해, 상기 서빙셀인 제1 소규모 셀(300a) 은 CRS 지원 정보(CRS Assistance Info)를 UE(100)에게 전달하여 줄 수 있다. 상기 CRS 지원 정보는 공격자 셀(aggressor cell)들에 대한 리스트, 즉 측정을 수행할 셀의 CRS와 충돌하는 CRS를 전송하는 셀의 셀ID 와, 공격자 셀의 CRS 정보를 포함한다.
그런데, 도 14에 도시된 환경에서도 앞서 설명했던 바와 같은 문제점이 있을 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명자는 제2 테스트(시뮬레이션)를 통해서 측정 성능을 관찰하였고, 그에 대한 해결책을 모색하였다.
< 제2 테스트(시뮬레이션) 및 그 결과에 따른 방안>
제2 테스트(시뮬레이션)의 수행 조건은 앞서서 설명한 제1 테스트의 수행 조건과 동일하다.
제2 테스트(시뮬레이션) 결과는 아래의 표로 나타내었다.
또한, 아래의 표 9에서 스케줄러 패턴(SchedulerPattern)은 표 8과 달리 1100로서, 이는 제1 및 제2 서브프레임 상에서는 스케줄링이 수행되어 데이터가 전송되고, 제3 및 제4 서브프레임 상에서는 스케줄링이 수행되지 않아 데이터가 전송되지 않음을 의미한다.
또한, 아래의 표 9에서 IC는 CRS 간섭제거가 수행됨을 나타내고, noIC는 CRS 간섭제거가 수행되지 않음을 나타낸다.
ABS 패턴 1100 제1 공격자 셀 제2 공격자 셀 희생 셀
(서빙셀)		 서빙 셀 csi-SubframePatternConfig-r10(csiSet2Pattern=0011)
SchedulerPattern 1100 RSRPA1 RSRPA2 RSRPV RLMS (SNR) CSI(csiSet1) CSI(release)
MeasPset IC noIC IC noIC IC noIC IC noIC IC
1 PcellMeasP 1100 re oe re ue re ue
NcellMeasP 1100 re re re re
2 PcellMeasP 1100 re oe re ue
NcellMeasP 0011 re re re re
3 PcellMeasP 0011 re oe ue ue
NcellMeasP 1100 re re re re
4 PcellMeasP 0011 re oe ue ue
NcellMeasP 0011 re re re re
위 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 테스트 1에서는 서빙셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)은 1100이고, 이웃셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)은 1100이다. 그 결과, 제1 공격자 셀(예컨대, 매크로 셀(200))에 대한 RSRPA1 및 제2 공격자 셀(즉, 제2 소규모셀(300b))에 대한 RSRPA2를 살펴보면, IC를 수행하던 하지 않던 간에 측정이 올바르게 수행되어, 표 9에 re로 기입되어 있다. 그런데, 희생자 셀(즉, 서빙셀(300a))에 대한 RSRPV를 살펴보면, IC를 수행한 경우에는 측정이 올바르게 수행되어 re로 표 9에 기입되어 있지만, IC를 수행하지 않은 경우에는 과도한 측정 결과가 나타나 oe로 기입되어 있다. 한편, 서빙셀에 대한 RLMS(즉 SNR)을 살펴보면, IC를 수행하면 측정이 올바르게 수행되어 re로 기업되어 있지만, IC를 수행하지 않은 경우에는 과도한 측정 결과가 나타나 oe로 기입되어 있다. 또한, 채널 상태 정보(CSI)를 살펴보면, csiSet1에 따라 ABS 서브프레임들 상에서의 CSI 측정 결과는 잘 수행되어 re로 기입되어 있지만, release에 따라 ABS 서브프레임의 CSI 측정 결과와 일반 서브프레임에서의 CSI 측정 결과를 평균을 취해보면, 부족한 측정결과가 나타나 ue로 기입되어 있다.
다음으로, 테스트 2에서는 위 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 서빙셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)은 1100이고, 이웃셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)은 0011이다. 그 테스트 2의 결과는 테스트1의 결과와 동일하였다.
그 다음으로, 테스트 3에서는 위 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 서빙셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)은 0011이고, 이웃셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)은 1100이다. 그 테스트3의 결과는 테스트1의 결과 및 테스트2의 결과와 거의 동일하다. 다만, 서빙셀에 대한 RLMS(즉 SNR)을 살펴보면, IC를 수행하던 하지 않건 간에 부족한 측정결과가 나타나 ue로 기입되어 있다.
마지막으로, 테스트 4에서는 위 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 서빙셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 PcellMeasP(즉, measSubframePatternPCell)은 0011이고, 이웃셀에 대한 측정이 수행되는 서브프레임을 나타내는 NcellMeasP(즉, measSubframePatternNeigh)은 1100이다. 테스트 4의 결과는 테스트 3의 결과와 동일하다.
위 4번의 제2 테스트 결과들을 정리하면 다음과 같다.
i) 서빙 셀(300a)에 대한 RSRPv는 간섭 제거(IC)를 수행하면, 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)과 무관하게 잘 측정된다.
ii) 제1 공격자 셀(예컨대, 매크로 셀(200))에 대한 RSRPA1는 이웃셀의 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)과 무관하게 그리고 간섭 제거(IC)의 수행 여부와 무관하게 잘 측정된다.
iii) 제2 공격자 셀(예컨대, 제2 소규모 셀(300b))에 대한 RSRPA2는 이웃셀의 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)과 무관하게, 그리고 간섭 제거(IC)와 무관하게, 잘 측정된다.
iv) 서빙 셀(300a)에 대한 RLM, 즉 SNR은 간섭 제거(IC)를 수행하면 ABS 패턴과 동일한 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)으로는 잘 측정된다.
v) 서빙 셀(300a)에 대한 RLM, 즉 SNR은 간섭 제거(IC)를 수행하지 않으면 실제 잡음 보다 높은 잡음이 측정되기 때문에, ABS 패턴과 동일한 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)상에서는, 부족하게 측정된다.
vi) 서빙 셀(300a)에 대한 RLM, 즉 SNR은 ABS 서브프레임 상에서는 실제 잡음 보다 높은 잡음이 측정되기 때문에, 간섭 제거(IC)와 무관하게 ABS 패턴과 상이한 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell) 상에서는 부족하게 측정될 수 있다.
vii) 서빙셀(300a)에 대한 CSI는 ABS 패턴과 동일한 측정 패턴(즉, csiset1 또는 csi-MeasSubframeSet1) 상에서는 잘 측정된다.
viii) 서빙셀(300a)에 대한 CSI는 일반(non-ABS) 서브프레임 상에서는 잡음이 높게 측정되기 때문에, csiSet1의 release에 따라 ABS 서브프레임의 CSI 측정 결과와 일반 서브프레임에서의 CSI 측정 결과를 평균을 취해보면, 부족한 측정결과가 나타난다.
위에 정리된 제2 테스트 결과로부터, 도 14에 도시된 바와 같이 서빙셀이 희생자 셀인 경우 그리고 희생자 셀인 서빙셀의 CRS와 제1 공격자 셀의 CRS 는 충돌하지만, 희생 셀인 서빙셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우에는, ABS 패턴과 동일한 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)에서는, RSRP, RLM, CSI가 잘 측정될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 도 14에 도시된 환경과 유사한 환경(서빙셀이 희생자 셀이고, 그리고 상기 희생자 셀의 CRS과 제1 공격자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우)에 대해서, 본 명세서의 제2 개시는 아래와 같이 제안한다.
제안 4: 서빙셀의 측정 패턴(즉, PcellMeasP 또는 measSubframePatternPcell)은 ABS 패턴의 서브셋이어야 한다. 즉, 서빙셀에 대해 측정이 수행될 서브프레임은 ABS 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
제안 5: 이웃셀의 측정 패턴(즉, NcellMeasP 또는 measSubframePatternNeigh)은 non-ABS 패턴의 서브셋이어야 한다. 즉, 이웃셀에 대해서 측정이 수행될 서브프레임은 일반(non-ABS) 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
제안 6: RLM의 측정 패턴은 csi-MeasSubframeSet1 또는 csiSet1의 서브셋이어야 한다. 즉, RLM이 수행될 서브프레임은 CSI 측정이 수행되는 ABS 서브프레임들 중에서 선택되어야 한다.
위에 언급한 제안1 내지 제안 6에 더하여, 본 명세서는 또한 아래와 같이 제안한다.
제안 7: 서빙셀이 제1 공격자 셀인 경우 그리고 제1 공격자 셀의 CRS와 희생자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우에, 일반(non-ABS) 서브프레임 패턴의 서브셋은 이웃셀의 측정 패턴으로부터 제외되어야 한다.
제안 8: 서빙셀이 희생자 셀이고, 그리고 상기 희생자 셀의 CRS과 제1 공격자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우, ABS 서브프레임 패턴의 서브셋은 이웃셀의 측정 패턴으로부터 제외되어야 한다.
제안 9: 서빙셀이 제1 공격자 셀인 경우 그리고 제1 공격자 셀의 CRS와 희생자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우에, 일반(non-ABS) 서브프레임 패턴의 서브셋은 서빙셀의 측정 패턴 및 이웃셀의 측정 패턴에 적용되어야 한다.
제안 10: 서빙셀이 희생자 셀이고, 그리고 상기 희생자 셀의 CRS과 제1 공격자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우, ABS 서브프레임 패턴의 서브셋은 서빙셀의 측정 패턴 및 이웃셀의 측정 패턴에 적용되어야 한다.
제안 11: 서빙셀이 제1 공격자 셀인 경우 그리고 제1 공격자 셀의 CRS와 희생자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우에, RLM의 측정 패턴은 csi-MeasSubframeSet1 또는 csiSet1로 설정되어야 한다.
제안 12: 서빙셀이 희생자 셀이고, 그리고 상기 희생자 셀의 CRS과 제1 공격자 셀의 CRS는 충돌하지만, 희생자 셀의 CRS와 제2 공격자 셀의 CRS는 충돌하지 않는 경우, RLM의 측정 패턴은 csi-SubframePatternConfig으로 설정되어야 한다.
지금까지 설명한, 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. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 15는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(200/300)은 프로세서(processor, 201/301), 메모리(memory, 202/302) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 203/303)을 포함한다. 메모리(202/302)는 프로세서(201/301)와 연결되어, 프로세서(201/301)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203/303)는 프로세서(201/301)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201/301)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201/301)에 의해 구현될 수 있다.
MTC 기기(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 측정을 수행하는 방법으로서,
    서빙 셀에 대한 제1 측정 서브프레임 패턴과 제1 및 제2 이웃 셀의 CRS(Cell-specific Reference Signal)에 대한 지원 정보를 상기 서빙셀로부터 수신하는 단계와;
    상기 서빙셀로부터, 제1 및 제2 이웃 셀에 대한 제2 측정 서브프레임 패턴을 수신하는 단계와,
    여기서, 상기 서빙셀과 상기 제1 이웃셀 둘다는 상기 제2 이웃셀인 희생자 셀에 대한 공격자 셀들이고, 상기 서빙셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와 충돌하나 상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와는 충돌하지 않는 경우, 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 ABS(almost blank subframe) 패턴에 기초하여 설정되어 있고; 그리고
    상기 제2 측정 서브프레임 패턴에 기초하여, 상기 제1 및 제2 이웃셀에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함하는 측정 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴의 서브셋으로 설정되어 있는, 측정 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴과 동일하게 설정되어 있는, 측정 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서빙셀의 셀 ID와 상기 제2 이웃셀의 셀 ID는 6의 배수이나, 상기 제1 서빙셀의 셀 ID는 6의 배수가 아닌, 측정 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서빙셀의 셀 ID와 상기 제2 이웃셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지 값이 같으나, 상기 제1 서빙셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지 값이 같지 않은, 측정 수행 방법.
  6. 측정을 수행하는 단말로서,
    서빙 셀에 대한 제1 측정 서브프레임 패턴과 제1 및 제2 이웃 셀의 CRS(Cell-specific Reference Signal)에 대한 지원 정보, 그리고 제1 및 제2 이웃 셀에 대한 제2 측정 서브프레임 패턴을 수신하는 수신부와,
    여기서, 상기 서빙셀과 상기 제1 이웃셀 둘다는 상기 제2 이웃셀인 희생자 셀에 대한 공격자 셀들이고, 상기 서빙셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와 충돌하나 상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 제2 이웃셀의 CRS와는 충돌하지 않는 경우, 상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 ABS(almost blank subframe) 패턴에 기초하여 설정되어 있고; 그리고
    상기 제2 측정 서브프레임 패턴에 기초하여, 상기 제1 및 제2 이웃셀에 대한 측정을 수행하는 제어부를 포함하는 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴의 서브셋으로 설정되어 있는, 단말.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수신된 제2 측정 서브프레임 패턴은 상기 ABS 패턴과 동일하게 설정되어 있는, 단말.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 서빙셀의 셀 ID와 상기 제2 이웃셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지값이 같으나, 상기 제1 서빙셀의 셀 ID는 modulo 6의 나머지값이 같지 않는, 단말.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이웃셀의 CRS는 상기 서빙셀의 CRS와 충돌하지 않는, 단말.
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