KR20150009045A - 이동 통신 시스템에서 다중 사용자 간섭 측정 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 다중 사용자 간섭 측정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예는 단말에 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정하는 단계, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나에 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 전송하는 단계 및 상기 제1 유형 간섭 측정 자원에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 간섭 측정 방법 및 기지국 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 기지국으로부터 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하는 단계, 상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을 측정하는 단계 및 상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 측정 방법 및 단말을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 의하면, FD-MIMO 시스템에서 다중사용자 간섭을 측정할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 다중 사용자 간섭 측정 방법 및 장치{method and apparatus for measurement of MU-MIMO interference in a cellular system}
본 발명은 간섭 측정 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 발명에서는 복수개의 기지국 송신 안테나를 이용하여 다중입출력(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서, 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.
이동통신 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 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화한다. LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 가지고 있다.
상기 LTE는 일반적으로 3GPP 표준단체의 Release 8 또는 9에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미하며 LTE-A는 3GPP 표준단체의 Release 10에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미한다. 3GPP 표준단체에서는 LTE-A 시스템의 표준화 이후에도 이를 기반으로 하며 향상된 성능을 갖는 후속 Release에 대한 표준화를 진행하고 있다.
HSDPA, HSUPA, HRPD, LTE/LTE-A 등의 현존하는 3세대 및 4세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 적응 변조 및 부호(AMC) 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다.
상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 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. 요컨대 상기의 적응 변조 및 부호(AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호(AMC) 기법을 적용하는 방법이다.
상기와 같은 (적응 변조 및 부호)AMC 방법은 다중입출력(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 스페이셜 레이어(spatial layer)의 개수 또는 랭크(rank)를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우 적응 변조 및 부호(AMC) 방법은 최적의 데이터 레이트(data rate)를 결정하는데 단순히 부호화율과 변조 방식만을 생각하지 않고 다중입출력(MIMO)를 이용하여 몇 개의 레이어(layer)로 전송할지도 고려하게 된다.
최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 코드 분할 다중 접속(CDMA, Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)을 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식에 비해 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(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.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 도시하는 도면이다.
상기 도 1에서 기지국(또는, eNB)이 단말에게 전송하는 무선자원은 주파수 축상에서는 자원 블록(RB, resource block) 단위로 나누어지며 시간 축상에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 나누어진다. 상기 자원 블록(RB)은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파로 이루어지며 180kHz의 대역을 차지한다. 반면 서브 프레임(subframe)은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다. LTE/LTE-A 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간축에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수축에서는 자원 블록(RB) 단위로 자원을 할당할 수 있다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(RB)의 무선자원을 도시하는 도면이다.
상기 도 2에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브 프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축상에서 한 개의 자원 블록(RB)으로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 요소(RE, resource element)라 한다.
상기 도 2에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
셀 특정 기준 신호(CRS, Cell Specific RS)는 한 개의 셀(cell)에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준신호이다.
복조 기준 신호(DMRS, Demodulation Reference Signal)는 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 물리 하향 공용 채널(PDSCH)에 실린 정보를 복원하기 위한 채널추정을 수행하는데 이용된다. 한 개의 복조 기준 신호 포트(DMRS port)는 이와 연결된 물리 하향 공용 채널 레이어(PDSCH layer)와 동일한 프리코딩(precoding)이 적용되어 전송된다. 다운링크 데이터채널(PDSCH)의 특정 레이어(layer)를 수신하고자 하는 단말은 해당 레이어(layer)와 연결된 복조 기준 신호 포트(DMRS port)를 수신하여 채널 추정을 수행한 후 이를 이용하여 해당 레이어(layer)에 실린 정보를 복원할 수 있다.
물리 하향 공용 채널(PDSCH, Physical Downlink Shared Channel)은 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며, 상기 도 2의 데이터 리젼(data region)에서 기준신호가 전송되지 않는 자원 요소(RE)를 이용하여 전송된다.
채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS, Channel Status Information Reference Signal)은 한 개의 셀(cell)에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호이며, 채널상태를 측정하는데 이용된다. 한 개의 셀(cell)에는 복수개의 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송될 수 있다.
제로 파워 채널 상태 정보 기준 신호(ZP-CSI-RS, Zero Power CSI-RS)는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송되는 위치에서 실제 신호가 전송되지 않는 것을 의미한다.
간섭 측정 자원(IMR, Interference Measurement Resource)은 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송되는 위치에 해당한다. 상기 도 2에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 중 하나 또는 복수를 간섭 측정 자원(IMR)으로 설정할 수 있다. 단말은 간섭 측정 자원(IMR)으로 설정된 자원 요소(RE)들에서 수신되는 모든 신호를 간섭이라고 가정하고 간섭측정을 수행한다.
기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 물리 하향 공용 채널(PDSCH)을 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송한다.
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 서로 다른 다른 기지국이 전송하는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 해당 셀의 단말들에게 간섭 없이 수신될 수 있도록 zero power CSI-RS을 설정할 수 있다. 상기 zero power CSI-RS(뮤팅, muting)는 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 zero power CSI-RS(muting)는 또 다른 용어로 뮤팅(muting)이라고 불리기도 한다. zero power CSI-RS(muting)의 특성상 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
상기 도 2에서 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 zero power CSI-RS(muting)도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)는 전송하는 안테나 포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나 포트 수가 2개일 경우 상기 도 2에서 특정 패턴의 절반에 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송되며 안테나 포트 수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송되고 안테나 포트 수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)가 전송된다. 반면 zero power CSI-RS(muting)의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, zero power CSI-RS(muting)는 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)의 위치와 zero power CSI-RS(muting)의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.
또한 상기 도 2의 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J는 각각 간섭 측정 자원(IMR)으로 설정될 수도 있다. 특정 단말에게 간섭 측정 자원(IMR)을 설정할 경우 해당 단말은 설정된 간섭 측정 자원(IMR)에 속한 자원 요소(RE)들에서 수신되는 신호를 간섭신호라고 가정한다. 간섭 측정 자원(IMR)의 용도는 단말로 하여금 간섭의 세기를 측정할 수 있도록 하는데 있다. 즉, 단말은 자신에게 설정된 간섭 측정 자원(IMR)에 속한 자원 요소(RE)들에서 수신되는 신호의 세기를 측정하여 간섭의 세기를 판단하는 것이다.
한편, FD-MIMO를 지원하는 이동통신 시스템에서는 네트워크의 신뢰도 향상을 위하여, 인접한 기지국으로부터의 간섭뿐만 아니라, 동일 기지국 내의 다중사용자로부터의 간섭을 측정할 수 있어야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예는 FD-MIMO 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에서는 복수개의 기지국 송신 안테나를 이용하여 다중입출력(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서의 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예는 단말에 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정하는 단계, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나에 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 전송하는 단계 및 상기 제1 유형 간섭 측정 자원에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 간섭 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 단말에 데이터를 송신하는 송신부, 단말로부터 데이터를 수신하는 수신부 및 상기 단말에 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정하고, 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나에 전송하며, 상기 단말로부터 상기 제1 유형 간섭 측정 자원에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 기지국으로부터 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하는 단계, 상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을 측정하는 단계 및 상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 기지국으로부터 데이터를 수신하는 수신부, 상기 기지국으로 데이터를 송신하는 송신부 및 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하며, 상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을, 상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, FD-MIMO 시스템에서 다중사용자 간섭을 측정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 단말이 기지국에 채널 상태 정보를 생성하는 과정에서 다중사용자 간섭을 고려할 수 있다. 이를 이용하여 FD-MIMO를 지원하는 이동통신 시스템에서는 종래의 LTE 시스템과 비교하여 훨씬 많은 수의 단말에 다중사용자-다중입출력 신호를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 동일 기지국의 다중사용자 간섭뿐만 아니라, 인접한 기지국으로부터의 간섭을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 단말은 FD-MIMO 시스템에서 다중사용자 간섭을 측정하고, 이를 채널 상태 정보에 반영할 수 있다.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 도시하는 도면이다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 도시하는 도면이다.
도 3은 IMR의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 FD-MIMO를 지원하는 기지국 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 인접 기지국 간섭 측정을 위하여, 기지국이 전송하는 하향링크와 단말이 이를 수신하고 다시 채널상태 정보를 전송하는 상향링크를 시간영역에서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 subframe 별로 기지국에서 MU-MIMO 전송을 수행하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 k번째 subframe에서 eNB i가 단말 A, B, C, D에게 MU-MIMO 전송을 수행했을 때 단말 A가 받는 MU-MIMO 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 기지국이 MU-MIMO로 신호를 송신할 때 각 단말에게 할당하는 송신전력과 단말이 채널상태 정보를 생성하기 위하여 측정하는 CSI-RS의 송신전력을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 MU-MIMO 간섭측정을 위하여 기지국이 IMR에 MU-MIMO 신호를 전송한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 전송하는 하향링크와 단말이 이를 수신하고 다시 채널상태 정보를 전송하는 상향링크를 시간영역에서 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 eNB에서 복수의 IMR type을 설정하고 이에 따라 단말로부터 채널상태 정보를 수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 복수의 IMR type에 대한 설정을 기지국으로부터 받고 이에 따라 채널상태 정보를 생성하고 송신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국의 장치도를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말의 장치도를 설명하기 위한 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, 직교 주파수 다중 분할(OFDM) 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 3은 IMR의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 3은 간섭 측정 자원(IMR)이 적용된 두 개의 기지국(eNB)에서 전송되는 신호를 도시한 것이다. 도 3에서 기지국(eNB) A는 셀(cell) A내에 위치하는 단말에 대하여 간섭 측정 자원(IMR) C를 설정한다. 또한 기지국(eNB) B는 셀(cell) B내에 위치하는 단말에 대하여 간섭 측정 자원(IMR) J를 설정한다. 즉, 셀(cell) A내에 위치하는 단말들은 기지국(eNB) A에서 전송하는 물리 하향 공용 채널(PDSCH)을 수신하게 되는데 이를 위하여 기지국(eNB) A로 채널 상태 정보를 통보해야 한다. 단말은 상기 채널상태 정보를 생성하기 위해서는 채널의 Es/(Io+No) (신호 에너지 대 간섭 및 잡음 세기)를 측정할 수 있어야 한다. 상기 간섭 측정 자원(IMR)은 단말이 간섭 및 잡음 세기를 측정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 상기 도 3에서는 기지국(eNB) A와 기지국(eNB) B가 동시에 전송할 경우 서로에게 간섭을 발생시킨다. 즉, 기지국(eNB) B에서 전송되는 신호는 기지국(eNB) A로부터 신호를 수신하고 있는 단말에게 간섭으로 작용한다. 또한 기지국(eNB) A에서 전송되는 신호는 기지국(eNB) B로부터 신호를 수신하고 있는 단말에게 간섭으로 작용한다.
상기 도 3에서 기지국(eNB) A는 셀(cell) A내에 위치한 단말이 기지국(eNB) B가 발생하는 간섭을 측정하도록 간섭 측정 자원(IMR) C를 해당 단말에게 설정한다. 또한 기지국(eNB) A는 간섭 측정 자원(IMR) C의 위치에서 신호를 전송하지 않는다. 결과적으로 단말이 간섭 측정 자원(IMR) C에서 수신하는 신호는 300 및 310과 같이 기지국(eNB) B에서 전송한 신호이다. 즉, 단말은 간섭 측정 자원(IMR) C에서 기지국(eNB) B에서 전송한 신호만을 수신하게 되며 이 신호에 대한 수신세기를 측정하여 기지국(eNB) B에서 발생하는 간섭의 세기를 판단할 수 있게 된다. 마찬가지로 기지국(eNB) B는 셀(cell) B내에 위치한 단말이 기지국(eNB) A가 발생하는 간섭을 측정하도록 간섭 측정 자원(IMR) J를 해당 단말에게 설정한다. 또한 기지국(eNB) B는 간섭 측정 자원(IMR) J의 위치에서 신호를 전송하지 않는다.
상기 도 3과 같이 간섭 측정 자원(IMR)을 이용할 경우 다른 기지국(eNB) 또는 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있다. 즉 복수의 셀이 공존하는 다중셀 이동통신 시스템 또는 분산안테나 시스템에서 상기 간섭 측정 자원(IMR)을 활용하여 인접 셀에서 발생되는 간섭의 세기 또는 인접 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있다. 반면 이와 같은 간섭 측정 자원(IMR)이 효과적으로 측정할 수 없는 간섭은 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭의 세기이다.
LTE 시스템에서는 복수의 송수신 안테나를 활용하여 다중입출력(MIMO, Multiple Input Multiple Output) 전송을 지원한다. 다중입출력(MIMO)은 복수개의 송수신 안테나에서 발생되는 순간적인 채널에 맞추어 공간적으로 정보를 다중화하여 전송하는 것이다. 다중입출력(MIMO) 전송은 한 개의 시간 및 주파수 자원에 복수의 데이터 스트림(data stream)을 공간적으로 다중화하여 보낼 수 있기 때문에 데이터 전송률을 기존의 non-MIMO 전송과 비교하여 몇 배 증가시킬 수 있다. LTE Release 11에서는 최대 8개의 송신안테나와 최대 8개의 수신안테나 사이에서 이루어지는 다중입출력(MIMO) 전송을 지원한다. 이와 같은 경우 최대 8개의 데이터 스트림(data stream)을 공간적으로 다중화하여 보낼 수 있게 되며 최대 데이터 전송률을 non-MIMO와 비교하여 8배로 높일 수 있다.
일반적으로 다중입출력(MIMO)은 한 개의 단말에게 공간적으로 다중화된 복수개의 데이터 스트림(data stream)을 전송하는 SU-MIMO와 복수의 단말에게 동시에 공간적으로 다중화된 복수개의 데이터 스트림(data stream)을 전송하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)로 구분된다. SU-MIMO에서는 공간적으로 다중화된 복수개의 데이터 스트림(data stream)이 한 개의 단말에게 전송되지만 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)에서는 공간적으로 다중화된 복수개의 데이터 스트림(data stream)이 복수의 단말에게 전송된다. 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)에서는 기지국은 복수의 데이터 스트림(data stream)을 전송하며 각 단말은 기지국이 전송한 복수의 데이터 스트림(data stream) 중 하나 이상의 데이터 스트림(data stream)을 수신하게 된다. 이와 같은 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)은 기지국의 송신안테나가 단말의 수신안테나보다 많을 경우 특히 유용하다. SU-MIMO의 경우 공간적으로 다중화할 수 있는 데이터 스트림(data stream)의 최대 개수가 min(NTx, NRx)에 의하여 제한된다. 여기서 NTx는 기지국의 송신안테나 수이며 NRx는 단말의 수신안테나 수이다. 반면 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)의 경우 공간적으로 다중화할 수 있는 데이터 스트림(data stream)의 최대 개수가 min(NTx, NMS*NRX)에 의하여 제한된다. 여기서 NMS는 단말의 개수에 해당된다.
상기 도 3에서 간섭 측정 자원(IMR)이 다른 기지국(eNB) 또는 전송지점에서 발생되는 간섭의 세기를 효과적으로 측정할 수 있는 반면 효과적으로 측정할 수 없는 것은 동일한 기지국(eNB) 또는 전송지점내에서 발생하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭의 세기이다.
일반적으로 다중셀 이동통신 시스템에서 단말이 수신하는 신호는 다음과 같은 수학식으로 표현할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식에서
Figure pat00002
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i 번째 기지국(eNB)또는 전송지점에서 j번째 단말에게 할당한 송신전력이다. 또한
Figure pat00003
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB) 또는 전송지점과 j번째 단말 사이의 무선채널과 다중입출력(MIMO)송신을 위한 안테나 프리코딩(precoding)이 결합된 결과이다. 또한
Figure pat00004
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB) 또는 전송지점에서 j번째 단말에게 전송한 송신신호이다. 마지막으로
Figure pat00005
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB) 또는 전송지점이 하향링크 자원을 할당한 단말의 집합이다. k번째 기지국(eNB) 또는 전송지점에서
Figure pat00006
의 포함된 단말의 수가 1일 경우 해당 기지국(eNB) 또는 전송지점은 SU-MIMO로 신호를 전송하는 것이며,
Figure pat00007
의 크기가 2 이상일 경우 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)로 신호를 전송하는 것이다. 상기 수학식 1에서 0번째 기지국(eNB)의 0번째 단말 입장에서 수학식을 다시 정리하면 다음과 같다.
Figure pat00008
상기 수학식 2에서 0번째 기지국(eNB)이 0번째 단말에게 전송한 신호 성분은
Figure pat00009
이며, 다른 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭 성분은
Figure pat00010
이다. 상기 다른 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭 성분
Figure pat00011
은 도 3의 간섭 측정 자원(IMR)을 이용하여 측정할 수 있다. 반면 0번째 기지국(eNB)이 0번째 단말이 아닌 다른 단말을 위하여 전송하는
Figure pat00012
는 해당 기지국(eNB)에서 데이터를 수신한 0번째 단말에게 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 발생시킨다. 이와 같은 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭(interference)는 상기 간섭 측정 자원(IMR)을 이용하여 측정할 수 없다.
다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)을 간섭 측정 자원(IMR)을 이용하여 측정할 수 없는 이유는 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)을 발생시키는 기지국(eNB)에서 간섭 측정 자원(IMR)에 신호를 전송하지 않기 때문이다. 즉, 상기 도 3에서 간섭 측정 자원(IMR)의 구동 원리상 기지국(eNB) A는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)로 복수개의 단말에게 신호를 전송하는 경우에 간섭 측정 자원(IMR) C에 신호를 전송하지 않는다. 이 경우 기지국(eNB) A의 하향링크에 대한 채널 상태 정보를 결정하는 단말은 간섭 측정 자원(IMR) C에서 기지국(eNB) B가 발생시키는 간섭은 효과적으로 측정할 수 있지만 기지국(eNB) A에서 발생되는 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)은 측정할 수 없게 된다.
단말이 채널상태 정보를 결정함에 있어서 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)를 정확하게 측정하지 못 하는 상황에 기지국이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 해당 단말을 포함한 복수의 단말에게 송신할 경우 최적화되지 못한 시스템 성능을 얻게 된다. 최적화되지 못한 시스템 성능을 얻는 이유는 기지국이 효과적으로 링크 적응(link adaptation)을 수행하지 못하기 때문이다. 상기 링크 적응(link adaptation)이라 함은 단말의 채널상태에 맞는 데이터 레이트(data rate)를 할당하는 것을 의미하는데 LTE와 같은 이동통신 시스템에서는 이를 단말이 전송한 채널상태 정보를 근거로 수행한다. 문제는 단말이 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)을 측정하지 못함에 따라 기지국에 통보하는 채널상태 정보가 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)을 전송하는 경우에 적합하지 않게 되며 따라서 효과적인 링크 적응(link adaptation)이 이루어지기 힘들다는 점이다.
상기와 같이 채널상태 정보에 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)의 영향을 반영하지 못하여 성능 저하가 특히 심하게 발생하는 경우는 Massive MIMO 또는 Full Dimension MIMO와 같이 다수의 단말에게 동시에 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서다.
Massive MIMO 또는 Full Dimension MIMO(FD-MIMO)는 기지국에서의 송신안테나 개수가 수십에서 수백개에 달한다. 또한 시스템 성능 향상을 위하여 다중화할 수 있는 데이터 스트림(data stream)의 개수를 종래 LTE 시스템과 비교하여 대폭 증가시켜야 한다. 이와 같은 목적으로 FD-MIMO를 지원하는 이동통신 시스템은 MU-MIMO를 활용하여 동시에 다수의 단말에게 동시전송을 수행할 수 있어야 한다. 도 4는 FD-MIMO를 지원하는 기지국(eNB)을 도시한 것이다.
도 4에서 기지국은 400과 같이 다수의 송신안테나로 복수의 단말에게 동시에 송신한다. 다수의 송신안테나는 한 예로 2차원적인 평면 구조를 갖는 안테나 패널 (2-D antenna array panel)로 구성될 수 있으며 각 안테난 410과 같이 다른 안테나들과 파장의 길이의 함수에 해당하는 거리를 가지며 배치된다. 상기 다수의 안테나 집합에 해당하는 400을 이용하여 기지국은 복수의 단말에게 고차원 다중사용자 MIMO(high order MU-MIMO)를 이용하여 송신한다. 고차원 다중사용자 MIMO(High order MU-MIMO)라 함은 다수의 기지국 송신안테나를 이용하여 다수의 단말에게 공간적으로 분리된 송신 빔을 할당하여 데이터를 송신하는 것이다. 고차원 다중사용자 MIMO(High order MU-MIMO)는 동일한 시간 및 주파수 자원을 이용하여 이루어지기 때문에 시스템의 성능을 대폭 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5는 인접 기지국 간섭 측정을 위하여, 기지국(eNB)이 전송하는 하향링크와 단말이 이를 수신하고 다시 채널상태 정보를 전송하는 상향링크를 시간영역에서 도시한 것이다.
도 5에서 기지국(eNB)은 서브프레임(subframe)의 500, 520, 550에서 간섭 측정 자원(IMR)이 주기적으로 위치하도록 설정한다. 즉, 기지국(eNB)은 단말에게 해당 서브프레임(subframe)의 특정 간섭 측정 자원(IMR) 위치에서 간섭을 측정하도록 상위 시그널링을 이용하여 통보하는 것이다. 이를 통보 받은 단말은 해당 간섭 측정 자원(IMR)에서 간섭을 측정하여 채널상태 정보를 생성한다. 또한 기지국(eNB)은 서브프레임(subframe)의 510, 530, 560에서 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 전송하며 이를 단말에게 상위 시그널링을 이용하여 통보한다. 이를 통보 받은 단말은 해당 서브프레임(subframe)에서 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 수신하여 채널상태 정보를 생성한다. 일반적으로 채널상태 정보를 생성하기 위해서는 Es/(No+Io)를 측정해야 한다. 단말은 잡음의 세기(No) 및 간섭의 세기(Io)를 IMR을 이용하여 측정하고 신호 에너지를 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 이용하여 측정한다. 상기 도 5에서 단말은 간섭 측정 자원(IMR)에서 측정한 잡음 및 간섭의 세기와 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)에서 측정한 신호 에너지를 이용하여 채널상태 정보를 생성한다. 상기 채널상태 정보에는 단말이 주기적으로 보고하는 주기적(periodic) 채널상태 정보와 기지국(eNB)이 지시할 때에만 단말이 보고하는 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보가 있다. 주기적(Periodic) 채널상태 정보는 기지국(eNB)이 상위 시그널링으로 설정한 주기에 따라 단말이 주기적으로 보고하는 채널상태 정보이다. 반면 비주기적(aperiodic) CSI는 기지국(eNB)이 하향링크 물리계층 제어신호를 이용하여 단말에게 요구하는 경우에만 단말이 기지국(eNB)에 보고하는 일회성의 채널상태 정보이다.
상기 도 5에서 단말이 서브프레임의 570, 580에서 기지국에 보고하는 채널상태 정보는 주기적(periodic) 채널상태 정보에 해당된다. 단말은 570, 580의 채널상태 정보를 생성하는데 있어서 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)와 간섭 측정 자원(IMR)에서 신호에너지와 잡음 및 간섭의 세기를 각각 측정한다. 마찬가지로 서브프레임의 590에서 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성하는 경우에도, 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)와 간섭 측정 자원(IMR)에서 신호에너지와 잡음 및 간섭의 세기를 각각 측정한다. 종래 기술을 적용할 경우 주기적(periodic) 채널상태 정보와 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보에서 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)을 측정하지 못함에 따라 FD-MIMO 시스템과 같이 고차원 다중사용자 MIMO(high order MU-MIMO)를 운용하는 경우 시스템 성능 저하를 초래할 수 있다.
다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)은 기지국(eNB)에서 어떤 복수 단말의 조합에게 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행하느냐 여부에 따라 그 크기 및 특성이 달라질 수 있다. 도 6은 서브프레임(subframe) 별로 기지국에서 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행하는 것을 도시한 것이다.
도 6에서 기지국(eNB)은 서브프레임(subframe)별로 다른 단말의 조합에 대하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행하고 있음을 알 수 있다. 한 예로 서브프레임(subframe) 0에서 기지국(eNB) i는
Figure pat00013
집합에 포함된 단말들에게 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행한다. 반면 서브프레임(subframe) 1에서 기지국(eNB) i는
Figure pat00014
집합에 포함된 단말들에게 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행한다. 특정 서브프레임(subframe) k에서
Figure pat00015
에 포함되는 단말은 기지국(eNB)의 스케쥴러(scheduler)에 의하며 판단되며 일반적으로 매 서브프레임(subframe)마다 바뀔 수 있다. 이와 같이 단말이 바뀔 때마다 단말에 전송되는 신호와 단말별로 적용되는 프리코딩(precoding)도 함께 바뀌게 된다. 상기 프리코딩(precoding)은 단말에게 신호를 효율적으로 전달하기 위하여 복수개의 안테나에 웨이트(weight)를 최적화시켜서 전송하는 것을 의미한다. 이와 같은 프리코딩(precoding)의 한 예로 복수개의 안테나에 웨이트(weight)를 적용하여 단말을 위한 특정 방향으로 빔(beam)을 형성할 수 있다.
도 7은 k번째 서브프레임(subframe)에서 기지국(eNB) i가 단말 A, B, C, D에게 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행했을 때 단말 A가 받는 MU-MIMO 간섭을 도시화 한 것이다. 단말 A는 700과 같이 기지국이 전송한 신호를 수신한다.
상기 도 7에서
Figure pat00016
는 단말 A를 위하여 기지국(eNB)이 전송한 물리 하향 공유 채널(PDSCH)신호가 프리코딩(precoding)을 거친 후 무선채널을 통과하여 단말 A에 수신된 결과이다.
Figure pat00017
에서
Figure pat00018
는 프리코딩(precoding)과 무선채널의 영향을 표현한 것이다. 상기 도 8에서 단말 A는 자신을 위한 신호
Figure pat00019
를 받는 과정에서 기지국(eNB)이 다른 단말 B, C, D에게 송신한 신호 710, 720, 730으로부터 간섭을 받게 된다. 이러한 간섭의 세기를 고려한 정확한 링크 적응(link adaptation)이 없을 경우 FD-MIMO와 같이 MU-MIMO를 이용하여 시스템 성능을 향상시키는 이동통신 시스템의 성능은 최적화 되기 힘들다.
FD-MIMO와 같이 고차원 다중사용자 MIMO(high order MU-MIMO)가 적용되는 경우 고려해야 할 또 한가지 사항은 동시에 스케쥴링(scheduling)되는 단말의 개수이다. 즉, 기지국(eNB)가 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송을 수행할 때 그 대상이 되는 단말은 매 서브프레임(subframe)마다 다른 조합의 단말들일 수 있을 뿐만 아니라 그 개수도 다를 수 있다. 즉, 상기 도 6에서 서브프레임(subframe) 600에서 기지국(eNB)이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 신호를 전송하는 단말의 수는 서브프레임(subframe) 610에서 기지국(eNB)이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 신호를 전송하는 단말의 수와 다를 수 있다.
일반적으로 기지국(eNB)은 제한된 송신전력을 이용하여 하향링크 전송을 수행한다. 즉, 기지국(eNB)의 최대송신전력이 P total 이라면 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)으로 복수의 단말에게 송신할 경우 P total 을 해당 단말들에게 배분해야 한다. 이를 효과적으로 수행하기 위해서는 단말이 채널상태정보를 생성하는 과정에서 자신이 기지국 송신전력의 얼마만큼을 할당 받을지에 대한 사전지식이 필요하다. 이와 같은 정보가 없을 경우 단말은 자신이 지원할 수 있는 데이터 전송속도를 정확하게 판단할 수 없게 되며 결과적으로 시스템 성능을 저하시킬 수 있다. 도 8은 eNB가 MU-MIMO로 신호를 송신할 때 각 단말에게 할당하는 송신전력과 단말이 채널상태 정보를 생성하기 위하여 측정하는 CSI-RS의 송신전력을 도시한 것이다. 도 8에서 단말에게 송신되는 물리 하향 공유 채널(PDSCH)은 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)을 이용하여 전송된다. 때문에 기지국(eNB)의 송신전력이 복수개의 단말들 사이에 배분되어야 한다. 반면 단말이 채널상태정보를 생성하기 위하여 측정하는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)는 기지국(eNB)의 송신전력을 다른 단말과 나눌 필요가 없다. 상기 도 8에서 단말이 PDSCH에 할당된 송신전력이 CSI-RS에 할당된 송신전력의 1/4이라는 것을 모르는 상태에서 채널상태정보를 생성하는 경우 부정확한 채널상태정보를 기지국에 보고하게 되며 결과적으로 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)의 성능을 하락시키게 된다.
상기 도 4와 같은 FD-MIMO 시스템의 성능이 최적화되기 위해서는 단말이 기지국(eNB)에 보고하는 채널상태 정보가 다른 기지국(eNB)이 발생시키는 간섭뿐만 아니라 자신을 위한 물리 하향 공유 채널(PDSCH)을 송신하는 기지국(eNB)에서 발생되는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)도 고려해야 한다. 이를 위해서는 단말이 채널상태 정보를 생성하는 과정에서 다중사용자-다중입출력 간섭(MU-MIMO interference)을 정확하게 측정하는 방법이 필요하다. 또한 단말은 채널상태 정보를 생성하는 과정에서 기지국(eNB)이 전송하는 전력 중 자신에게 할당된 전송전력이 얼마인지를 사전에 파악하고 있어야 한다.
이하에서 본 발명의 일 실시 예인 MU - MIMO 간섭 측정 방법을 설명한다.
본 발명에서는 단말이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)을 위한 채널상태 정보를 생성할 때 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하기 위한 수단으로 새로운 간섭측정 방법을 제안한다. 본 발명에서 제안하는 방법은 기지국(eNB)이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO)을 이용하여 물리 하향 공유 채널(PDSCH)를 전송하고자 하는 단말들에 대한 신호를 간섭 측정 자원(IMR)에 송신하는 것이다. 즉, 기지국(eNB)이 특정 서브프레임(subframe)에서 복수 단말에게 전송할 신호를 간섭 측정 자원(IMR)에 전송하면 단말은 이를 수신하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하는 것이다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭측정을 위하여 기지국(eNB)이 간섭 측정 자원(IMR)에 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 신호를 전송한 것을 도시한 것이다.
도 9에서 기지국(eNB)은 IMR type A (910)에는 신호를 전송하지 않는다. 기지국(eNB)에서 IMR type A에 신호를 송신하지 않았기 때문에 단말이 IMR type A에서 수신할 수 있는 신호는 다른 기지국(eNB)에서 송신한 신호뿐이다. 즉, IMR type A를 이용하여 단말은 인접 기지국(eNB)에서 발생한 간섭을 측정할 수 있다. 반면 기지국(eNB)은 IMR type B (900)에는, 동일 기지국(eNB)의 셀 범위에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 전송한다. 한 예로 기지국(eNB)이 특정 집합
Figure pat00020
에 속한 단말들에 대한 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송이 이루어졌을 때에 대한 채널상태 정보를 필요로 한다고 가정할 수 있다. 이 경우 기지국(eNB)은 IMR type B에서
Figure pat00021
에 속한 단말들에 대한 신호를 송신할 수 있다. 즉, 기지국(eNB)은 IMR type B에서
Figure pat00022
와 같은 신호를 전송할 수 있다. 상기
Figure pat00023
에서
Figure pat00024
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말에게 할당한 송신전력이다.
Figure pat00025
는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말을 위하여 적용한 프리코딩(precoding)이다. 마지막으로 는 기지국(eNB)이 단말로 하여금 간섭측정을 수행하도록 전송하는 신호로 단말별로 서로 다른 시퀀스(sequence)가 전송된다. 일 예로,
Figure pat00027
는 단말별로 고유의 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)가 될 수 있으며, 단말은 자신에게 어떤 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)가 적용되었는지 기지국으로 사전에 통보 받거나 약속된 방법을 이용하여 판단할 수 있다. 단말은 IMR B에서
Figure pat00028
를 수신하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정할 수 있다. 특정 단말이 IMR type B에서 수신한 신호를 이용하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정할 때, 수신한 신호에는 다른 단말을 위한 신호뿐만 아니라 자신을 위한 신호도 존재한다는 것을 인지하고, 이를 제거하는 과정이 필요하다. 단말이 IMR type B에서 수신된 신호에서 자신을 위한 신호를 제거하지 않을 경우 측정되는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭이 왜곡되어 산출될 수 있다.
단말이 IMR type B에서 수신한 신호에서 자신을 위한 신호를 제거해야만 정확한 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정할 수 있다. 이를 위해서 단말은 자신의 신호를 먼저 판단하고 이를 IMR type B에서 제거해야만 한다. 한 예로 M 번째 단말의 경우 다음의 수학식과 같이 수신신호를 처리하여 채널상태 정보를 생성해야 한다.
Figure pat00029
이를 위해서는 M 번째 단말은
Figure pat00030
에 대한 정보를 필요로 한다. 즉, 단말은 기지국이 자신에게 할당한 송신전력, 프리코딩(precoding)과 무선채널의 영향, 전송한 신호를 고려하여 자신을 위한 수신신호 성분을 추정하고 이를 IMR type B에서 수신된 신호에서 제거해야 한다. 본 발명에서는 단말이 자신의 수신신호 성분을 제거하는데 가정하는
Figure pat00031
를 각각
Figure pat00032
이라고 명명한다.
상기
Figure pat00033
중에서
Figure pat00034
은 단말과 기지국(eNB) 사이에 약속된 값을 이용한다. 한 예로 단말별로 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)를 다르게 결정하는 것이다. LTE/LTE-A 시스템에서 스크램블링 시퀀스를 발생시킬 때, 어떤 초기상태를 시퀀스 발생기에 적용하느냐에 따라 다른 값이 시퀀스 발생기에서 생성된다. 일반적으로 스크램블링은 신호를 랜덤화(randomization) 시키는 효과가 있다. 때문에 상기에서와 같이 IMR type B에 복수의 단말에 대한 신호를 합쳐서 전송하는 경우 해당 단말들 별로 다른 스크램블링 시퀀스가 전송되도록 하는 것이 유리하다. 이를 위해서는 단말별로 초기상태를 자신의 무선네트워크 임시 식별자(RNTI, Radio Network Temporary Identity) 값에 따라 설정하도록 하는 것을 본 발명에서 제안한다. 상기 무선네트워크 임시식별자(RNTI)는 기지국(eNB)이 단말별로 설정하는 값으로 단말을 구분하는 용도로 LTE/LTE-A 시스템에서 활용된다. 이와 같이 기지국(eNB)과 단말이 사전에 약속된 시퀀스를 이용할 경우
Figure pat00035
는
Figure pat00036
와 동일하게 된다.
상기에서 언급한 바와 같이
Figure pat00037
는 복수의 안테나를 기지는 기지국이 단말을 위하여 적용한 프리코딩(precoding)과 이 프리코딩(precoding)이 적용되어 전송된 신호가 무선채널을 통과된 결과이다. 즉,
Figure pat00038
은 프리코딩(precoding)과 무선채널의 영향을 포함하고 있는 것이다. 이를 감안하여 상기
Figure pat00039
중에서
Figure pat00040
은 단말이 기지국(eNB)에 보고한 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI)가 적용되었다는 가정하에 단말에서 판단한다. 즉, 단말은 자신이 기지국(eNB)에 보고한 프리코딩 매트릭스 인디케이터(PMI) 값에 따라 기지국(eNB)이 프리코딩(precoding)을 적용하였다고 가정하고, 이를 자신이 최근에 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 수신하여 채널 추정(channel estimation)을 통하여 얻은 채널 추정치와 결합하여
Figure pat00041
를 판단한다. 일반적으로 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 수신하여 채널 추정(channel estimation)을 통하여 얻은 채널 추정치는 단말이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하기 이전에 발생하여 약간의 오류가 있을 수 있다. 하지만 단말이 채널상태 정보를 생성하는 데는 충분한 정확성을 제공할 수 있다.
상기
Figure pat00042
중에서
Figure pat00043
는 기지국에서 단말에게 통보하는 정보이다.
Figure pat00044
는 기지국이 단말에게 상위 또는 물리계층 시그널링을 이용하여 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 전송하는데 이용한다. 기지국은 송신전력과 IMR type B에 한 개의 단말에 대한 신호를 송신하는데 이용하는 송신전력의 비율을 통보할 수 있다. 즉, 기지국(eNB)은 단말에게 i 번째에서 간섭측정을 위하여 M번째 단말에게 할당하는 송신전력
Figure pat00045
와 해당 기지국(eNB)에 서 전송하는 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)를 위한 송신전력
Figure pat00046
사이의 비율을 통보할 수 있다. 한 예로 기지국(eNB)은 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16의 값 중 하나를
Figure pat00047
와
Figure pat00048
의 비율로 통보할 수 있다. 단말은
Figure pat00049
와
Figure pat00050
의 비율로 1/8을 수신할 경우 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)에 실린 송신전력의 1/8이 IMR type B에 전송되는 자신의 신호에 실린다고 가정할 수 있다. 이와 마찬가지 방법으로 기지국(eNB)은 단말에게 몇 개의 단말에 대한 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 전송이 이루어지는지를 통보하고 단말은 그 수의 역수를
Figure pat00051
와
Figure pat00052
의 비율로 가정할 수 있다.
상기의 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭 측정 방법은 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성할 때에 도 10과 같이 적용될 수 있다.
도 10에서 단말은 주기적(periodic) 및 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성하여 기지국(eNB)에 보고하고 있다. 주기적(Periodic) 채널상태 정보는 상기 도 9의 IMR type A와 같이 인접 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭을 측정하여 생성된다. 즉, 단말은 1010의 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)와 1000의 IMR type A를 이용하여 주기적(periodic) 채널상태 정보를 생성할 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 단말은 기지국(eNB)으로부터 별도 설정을 받지 않는 한 계속 동일한 방법으로 주기적 채널 상태 정보(periodic CSI)를 생성하여 기지국(eNB)으로 통보할 수 있다. 반면, 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보의 경우 단말은 1050과 같이 비주기적 채널 상태 정보 트리거(aperiodic CSI trigger)를 수신할 경우에 이루어 질 수 있다. 단말은 1050의 비주기적 채널 상태 정보 트리거(aperiodic CSI trigger)를 수신한 후 가장 최근의 IMR type B(1090)에서 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭 측정을 수행할 수 있다. 이때 적용하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭 측정 방법은 상기 도 9에서 설명한 바와 같다. 상기 1050에서 단말이 기지국(eNB)으로부터 비주기적 채널 상태 정보 트리거(aperiodic CSI trigger)와 함께 수신하는 정보 중 하나는 와
Figure pat00054
의 비율이다. 즉, 기지국(eNB)은 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 고려한 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 단말에게 요구할 때
Figure pat00055
와
Figure pat00056
의 비율을 단말에게 통보할 수 있다. 이와 같은
Figure pat00057
와
Figure pat00058
의 비율은 상기에서 언급한 바와 같이 단말이 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하는데 활용된다.
상기 도 10에서는 단말이 주기적(periodic) 채널상태 정보를 생성하는 경우와 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성하는 경우 각각 서로 다른 간섭 측정 자원(IMR)을 활용하여 간섭측정을 수행하고 있다. 즉, 단말은 주기적(periodic) 채널상태 정보를 생성하는 경우 IMR type A를 이용하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 제외한 인접 기지국(eNB)에서 발생시키는 간섭만을 고려하여 채널상태 정보를 생성할 수 있다. 또한, 단말은 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성하는 경우 IMR type B를 이용하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정한 후 이를 이용하여 채널상태 정보를 생성할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 IMR type B는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하는데 이용될 수 있다. 또한 네트워크의 선택에 따라 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하면서 다른 기지국(eNB)의 간섭도 함께 측정하거나 다른 기지국(eNB)의 간섭은 제외될 수 있다. IMR type B에서 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭과 함께 다른 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭도 같이 측정할 수 있다. 이 경우 다른 기지국(eNB)은 IMR type B의 무선자원 위치에서 제로 파워 채널 상태 정보 기준 신호(zero power CSI-RS)를 설정하지 않고, PDSCH가 전송되도록 설정할 수 있다. 반면 IMR type B에서 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭과 함께 다른 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭도 같이 측정하지 않을 경우 다른 기지국(eNB)은 IMR type B의 무선자원 위치에서 제로 파워 채널 상태 정보 기준 신호(zero power CSI-RS)를 설정하여 PDSCH가 전송되지 못하도록 할 수 있다. 즉, 네트워크에서 단말이 IMR type B를 이용하여 기지국(eNB) 0에서의 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭만을 측정하고자 할 때, 기지국(eNB) 0 인근의 기지국(eNB)들에서는 IMR type B의 무선자원 위치에 제로 파워 채널 상태 정보 기준 신호(zero power CSI-RS)를 설정함으로서, 해당 기지국(eNB)에서 송신하는 신호가 IMR type B에서 수신되지 않도록 하는 것이다. 결과적으로 단말은 IMR type B에서는 기지국(eNB) 0에서 발생하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭만을 수신하게 된다. 이와 같이 인접 기지국(eNB)의 신호가 IMR type B에 수신되지 않도록 하는 것이 유리한 경우는 단말이 상기 수학식 3과 같이 IMR type B에서 수신된 신호에서 자신에 대한 신호 성분을 제거하는 경우이다. 이때에는 인접 기지국(eNB)에서 간섭을 발생시키지 않을 경우 보다 정확한 신호처리를 수행할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이 IMR type B에서 인접하는 기지국(eNB)에서 제로 파워 채널 상태 정보 기준 신호(zero power CSI-RS)를 설정하여, 기지국(eNB)간 간섭이 IMR type B에 수신되지 않도록 할 경우, 단말은 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 생성할 때 IMR type B에서 측정한 간섭 외에 추가적으로 기지국(eNB)간 간섭을 고려해야 한다. 본 발명의 실시 예에서는 이 경우 단말이 IMR type B에서 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정하고 IMR type A에서 기지국(eNB)간 간섭을 측정하여 그 합을 고려한 채널상태 정보를 생성하는 것을 제안한다. 상기 도 10에서 단말이 1050의 비주기적 채널 상태 정보 트리거(aperiodic CSI trigger)를 수신할 경우 단말은 가장 최근의 IMR type A(1040)에서 측정한 간섭 IA와 가장 최근의 IMR type B(1090)에서 측정한 간섭 IB를 합친 간섭의 세기를 이용하여 채널상태 정보를 생성할 수 있다.
상기에서 IMR type A(1040)에서 측정한 간섭 IA와 가장 최근의 IMR type B(1090)에서 측정한 간섭 IB을 합칠 수 있다. 합치는 방법은 일 실시 예로 IA 와 IB를 1:1의 동일한 비율로 고려하여 합칠 수 있다. 또한 다른 실시 예로 다음의 수학식과 같이 일정한 비율 a를 적용하여 합칠 수 있다.
Figure pat00059
상기 수학식4에서
Figure pat00060
의 값은 LTE/LTE-A 표준에 정의된 고정된 값이거나 기지국이 단말에게 상위 시그널링 또는 물리계층 시그널링을 이용하여 통보하고 설정하는 값일 수 있다. 한 예로
Figure pat00061
의 값이 0일 경우 단말은 IMR type B에서 측정한 간섭 세기에 IMR type A에서 측정한 간섭세기를 더하지 않는다. 반면 단말은
Figure pat00062
의 값이 1일 경우 IMR type B에서 측정한 간섭 세기에 IMR type A에서 측정한 간섭세기를 1:1로 동일비율을 적용하여 합치고 이를 기준으로 채널상태 정보를 생성할 수 있다.
상기에서는 IMR type B에서 간섭을 측정하는 단말은 수신된 신호에서 자신을 위한 신호를 먼저 제거한 후 그 나머지를 이용하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정한다. 이와 같은 방법 외에 IMR type B을 이용하여 간섭을 측정하는 단말의 신호를 기지국(eNB)에서 해당 IMR의 무선자원 위치에 송신하지 않는 방법도 가능하다. 즉, M번째 단말이 IMR type B를 이용하여 간섭을 측정할 때 기지국(eNB)은 해당 간섭 측정 자원(IMR)의 무선자원 위치에 M번째 단말의 신호가 포함되지 않은
Figure pat00063
을 전송하는 것이다. 이 경우 단말은 IMR type B에서 수신한 모든 신호를 별도 신호 제거 과정 없이 모두 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭이라고 판단하고 간섭의 세기를 구하고 채널상태 정보를 산출한다. 또한 이 경우에도 단말은 상기 수학식 4와 같이 IMR type B와 IMR type A에서 각각 측정한 간섭의 세기를 합쳐서 채널상태 정보를 생성할 수 있다.
상기와 같이 IMR type B을 이용하여 간섭을 측정하는 단말의 신호를 기지국(eNB)에서 해당 간섭 측정 자원(IMR)의 무선자원 위치에 송신하지 않는 방법의 장점은 단말이 자신의 신호를 제거할 필요가 없기 때문에 신호처리관점에서 간단하다는 것이 있다. 반면 이와 같은 방식의 단점은 해당 기지국(eNB)에서 물리 하향 공유 채널(PDSCH)을 수신하며 채널 상태 정보를 생성하는 단별로 개별적인 IMR type B이 필요하다는 것이다. 즉, 기지국(eNB)에서 물리 하향 공유 채널(PDSCH)을 수신하는 단말 수만큼의 간섭 측정 자원(IMR) 이 할당되어야 하고, 이로 인하여 하향링크에 과다한 오버헤드(overhead)가 발생할 수 있다는 점이다.
상기에서는 비주기적(aperiodic) 채널상태 정보를 위주로 본발명에서 제안하는 기술을 설명하였지만, 주기적(periodic) 채널상태 정보도 동일한 방법으로 본발명에서 제안하는 기술이 적용될 수 있다.
도 11은 본발명의 실시 예에 따라 기지국(eNB)에서 복수의 IMR type을 설정하고 이에 따라 단말로부터 채널상태 정보를 수신하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 11의 과정 1100에서 기지국(eNB)은 단말에 설정할 IMR type을 결정할 수 있다. 기지국(eNB)은 단말에 따라 IMR type A만을 설정할 수 있으며, 반대로 IMR type B만을 설정할 수도 있다. 또한 기지국(eNB)은 특정 단말에게 IMR type A와 IMR type B를 모두 설정할 수도 있다. 특정 단말에게 어떤 종류의 IMR을 설정할 지를 판단한 기지국(eNB)은 이를 과정 1110에서 단말에게 통보한다. 즉, 과정 1110에서 기지국(eNB)은 단말의 간섭 측정 자원(IMR)을 설정하면서 단말에게 해당 간섭 측정 자원(IMR)이 IMR type A인지 아니면 IMR type B인지를 통보할 수 있다. 이후 기지국(eNB)은 단말에게 과정 1120과 같이 채널상태 정보를 수신할 수 있다. 기지국(eNB)은 단말이 송신한 채널상태를 수신하면서 해당 채널상태 정보가 어떤 IMR type을 기준으로 생성되었는지를 과정 1130에서 판단할 수 있다. 과정 1130에서 단말이 IMR type A로 간섭을 측정하여 채널상태 정보를 생성하고, 이를 송신하였다고 판단하면 기지국(eNB)은 1150과 같이 단말이 송신한 채널상태 정보가 인접 기지국(eNB)에서의 간섭만을 고려하여 생성한 채널상태 정보라고 판단한다. 반면 과정 1130에서 단말이 IMR type B로 간섭을 측정하여 채널상태 정보를 생성하고 이를 송신하였다고 판단하면 기지국(eNB)은 1140과 같이 단말이 송신한 채널상태 정보가 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭도 고려하여 생성한 채널상태 정보라고 판단할 수 있다.
도 12는 본발명의 실시 예에 따라 단말에서 복수의 IMR type에 대한 설정을 기지국(eNB)으로부터 받고 이에 따라 채널상태 정보를 생성하고 송신하는 과정을 도시한 것이다.
과정 1200에서 단말은 기지국(eNB)으로부터 한 개 이상의 간섭 측정 자원(IMR)에 대한 설정을 받을 수 있다. 과정 1200에서 한 개의 간섭 측정 자원(IMR) 설정과 관련하여 설정된 간섭 측정 자원(IMR)이 IMR type A인지 IMR type B인지에 대한 정보를 받을 수 있다. 복수개의 간섭 측정 자원(IMR)이 설정될 경우 각각의 간섭 측정 자원(IMR)에 대하여 단말은 기지국(eNB)로부터 IMR type을 통보 받을 수 있다. 과정 1210에서 단말은 생성할 채널상태 정보가 IMR type A를 이용하여 간섭측정을 필요로 하는지 아니면 IMR type B를 이용하여 간섭측정을 필요로 하는지를 판단할 수 있다. 단말은 과정 1210에서 IMR type B를 이용하여 간섭측정을 수행할 필요가 있다고 판단할 경우 과정 1220과 같이 본 발명에서 제안하는 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭 측정 방법을 이용하여 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭과 다른 기지국(eNB)에서 발생하는 간섭을 측정하고 이를 기준으로 채널상태 정보를 생성한다. 반면 단말이 과정 1210에서 IMR type A를 이용하여 간섭측정을 수행할 필요가 있다고 판단할 경우, 과정 1230과 같이 종래 기술을 이용하여 간섭 측정 자원(IMR)에 수신된 신호를 간섭으로 가정하고 이를 기준으로 채널상태 정보를 생성한다. 단말은 이와 같이 생성된 채널상태 정보를 과정 1240에서 기지국(eNB)에게 보고할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(eNB)을 설명하는 블록도이다.
도 13에서 제어부(1300)는 단말에게 간섭 측정 자원(IMR)을 설정할 수 있다. 또한, 설정한 간섭 측정 자원(IMR)이 IMR type A인지 아니면 IMR type B인지에 따라 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 간섭을 측정할 수 있는 신호를 전송하던지 아니면 아무 송신전력을 할당하지 않을 수 있다. 제어부(1300)는 단말에게 간섭 측정 자원(IMR)관련 설정을 송신부(1310)를 이용하여 통보할 수 있다. 또한 IMR type B를 단말에게 설정할 경우, 단말이 측정할 다중사용자-다중입출력(MU-MIMO) 신호를 송신부(1310)를 이용하여, IMR type B로 설정한 간섭 측정 자원(IMR) 무선자원에 송신할 수 있다. 기지국(eNB)은 단말이 측정하여 보고하는 채널상태 정보를 수신부(1320)를 이용하여 수신할 수 있다. 제어부(1300) 는 수신한 채널상태 정보가 어떤 IMR type을 이용하여 생성된 채널상태 정보인지가 판단하고, 이를 기지국(eNB)의 하향링크에 대한 무선자원 관리에 활용할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에서 제어부(1300)는 상기 단말에 적어도 하나의 IMR type B를 설정하고, 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 상기 IMR type B 중 적어도 하나에 전송하며, 상기 단말로부터 상기 IMR type B에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1300)는 상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 할당하는 송신 전력과 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 송신 전력의 비율을 전송하도록 제어하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1300)는 IMR type A를 설정하고, 상기 IMR type A에 어떤 신호도 전송하지 않도록 제어할 수있다.
또한, 상기 제어부(1300)는 단말에 설정할 적어도 하나의 간섭 측정 자원 유형을 결정하고, 상기 결정된 간섭 측정 자원 유형을 상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 통보하도록 제어할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말을 설명하는 블록도이다.
도 14에서 제어부(1400)는 수신부(1420)를 이용하여 기지국(eNB)으로부터 간섭 측정 자원(IMR)과 관련된 설정을 받을 수 있다. 이때 단말은 한 개 이상의 간섭 측정 자원(IMR)에 대한 설정을 받을 수 있다. 또한, 수신한 각각의 간섭 측정 자원(IMR)에 대하여 해당 간섭 측정 자원(IMR)이 IMR type A인지 아니면 IMR type B인지를 기지국(eNB)으로부터 통보받을 수 있다. 이후 단말은 수신부(1420)에서 하향링크에 대한 신호를 수신하고, 이를 이용하여 제어부(1400)에서 채널상태 정보를 생성할 수 있다. 제어부(1400)는 간섭 측정 자원(IMR)의 IMR type에 따라 간섭측정 방법을 다르게 하며, 이에 대한 채널상태 정보를 생성할 수 있다. 생성된 채널상태 정보는 송신부(1410)을 이용하여 기지국(eNB)으로 통보될 수 있다.
특히, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제어부(1400)는 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 IMR type B를 설정 받고, 상기 IMR type B 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하며, 상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1400)는 기지국이 할당한 송신전력, 프리코딩과 무선채널의 영향 및 전송한 신호를 고려하여 자신의 수신 신호 성분을 추정하고, 상기 수신된 복수의 단말에 대한 신호에서 상기 추정된 수신 신호 성분을 제거하여 상기 제1 간섭을 측정하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1400)는 기지국으로부터 적어도 하나의 IMR type A를 설정 받고, 상기 IMR type A에서 인접한 기지국으로부터 신호를 수신하며, 상기 인접한 기지국으로부터 수신한 신호를 제2 간섭으로 측정하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1400)는,
수식
Figure pat00064
을 이용하여 제2 간섭을 측정하도록 제어할 수 있다. 상기
Figure pat00065
는 상기 복수의 단말에 대한 신호이고,
Figure pat00066
는 상기 추정된 수신 신호 성분일 수 있다.
또한, 상기 제어부(1400)는 아래 수학식과 같이 제1 간섭과 제2 간섭을 합친 간섭의 세기를 이용하여 채널 상태 정보를 생성하도록 제어할 수 있다.
Figure pat00067
상기 수학식에서 IA는 제1 간섭이고, IB는 제2 간섭이며,
Figure pat00068
의 값은 LTE/LTE-A 표준에 정의된 고정된 값이거나, 기지국이 단말에게 상위 시그널링 또는 물리계층 시그널링을 이용하여 통보하고 설정하는 값이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1300 : 제어부
1310 : 송신부
1320 : 수신부

Claims (18)

  1. MIMO 전송을 수행하는 기지국의 간섭 측정 방법에 있어서,
    단말에 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정하는 단계;
    상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나에 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 유형 간섭 측정 자원에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전송하는 단계는,
    상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 할당하는 송신 전력과 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 송신 전력의 비율을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 설정하는 단계는 제2 유형 간섭 측정 자원을 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 전송하는 단계는 상기 제2 유형 간섭 측정 자원에 어떤 신호도 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    단말에 설정할 적어도 하나의 간섭 측정 자원 유형을 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 설정하는 단계는 상기 결정된 간섭 측정 자원 유형을 상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  5. MIMO 전송을 수행하는 기지국에 있어서,
    단말에 데이터를 송신하는 송신부;
    단말로부터 데이터를 수신하는 수신부; 및
    상기 단말에 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정하고, 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나에 전송하며, 상기 단말로부터 상기 제1 유형 간섭 측정 자원에서 수신하는 신호에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 할당하는 송신 전력과 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 송신 전력의 비율을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    제2 유형 간섭 측정 자원을 설정하고, 상기 제2 유형 간섭 측정 자원에 어떤 신호도 전송하지 않는 것을 특징으로 기지국.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    단말에 설정할 적어도 하나의 간섭 측정 자원 유형을 결정하고, 상기 결정된 간섭 측정 자원 유형을 상기 간섭 측정 자원이 설정된 단말에 통보하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 단말의 간섭 측정 방법에 있어서,
    MIMO 전송을 수행하는 기지국으로부터 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하는 단계;
    상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 간섭을 측정하는 단계는
    기지국이 할당한 송신전력, 프리코딩과 무선채널의 영향 및 전송한 신호를 고려하여 자신의 수신 신호 성분을 추정하는 단계, 그리고
    상기 수신된 복수의 단말에 대한 신호에서 상기 추정된 수신 신호 성분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    기지국으로부터 적어도 하나의 제2 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제2 유형 간섭 측정 자원에서 인접한 기지국으로부터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 인접한 기지국으로부터 수신한 신호를 제2 간섭으로 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 간섭을 측정하는 단계는
    수식
    Figure pat00069
    을 이용하여 제1 간섭을 측정하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
    상기
    Figure pat00070
    는 상기 복수의 단말에 대한 신호이고,
    Figure pat00071
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말에게 할당한 송신전력이며,
    Figure pat00072
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말을 위하여 적용한 프리코딩(precoding)이고,
    Figure pat00073
    는 기지국(eNB)이 단말로 하여금 간섭측정을 수행하도록 전송하는 신호이며,
    Figure pat00074
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB) 또는 전송지점이 하향링크 자원을 할당한 단말의 집합이고,
    Figure pat00075
    는 상기 추정된 수신 신호 성분이다.
  13. 제11항에 있어서, 상기 송신하는 단계는,
    아래 수학식과 같이 제1 간섭과 제2 간섭을 합친 간섭의 세기를 이용하여 채널 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 간섭 측정 방법.
    Figure pat00076

    상기 수학식에서 IA는 제1 간섭이고, IB는 제2 간섭이며,
    Figure pat00077
    의 값은 LTE/LTE-A 표준에 정의된 고정된 값이거나, 기지국이 단말에게 상위 시그널링 또는 물리계층 시그널링을 이용하여 통보하고 설정하는 값이다.
  14. MIMO 전송을 수행하는 기지국으로부터 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 기지국으로 데이터를 송신하는 송신부; 및
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 제1 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제1 유형 간섭 측정 자원 중 적어도 하나의 자원에서 상기 기지국의 셀 범위 내에 있는 복수의 단말에 대한 신호를 수신하며, 상기 복수의 단말에 대한 신호에 대응하여, 상기 기지국이 상기 복수의 단말 중 자신을 제외한 나머지 단말을 위하여 전송하는 신호로부터 발생하는 제1 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭 정보에 대응하여 생성된 채널 상태 정보를 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
  15. 제9항에 있어서, 상기 제어부는
    기지국이 할당한 송신전력, 프리코딩과 무선채널의 영향 및 전송한 신호를 고려하여 자신의 수신 신호 성분을 추정하고, 상기 수신된 복수의 단말에 대한 신호에서 상기 추정된 수신 신호 성분을 제거하여 상기 제1 간섭을 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제어부는
    기지국으로부터 적어도 하나의 제2 유형 간섭 측정 자원을 설정 받고, 상기 제2 유형 간섭 측정 자원에서 인접한 기지국으로부터 신호를 수신하며, 상기 인접한 기지국으로부터 수신한 신호를 제2 간섭으로 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    수식
    Figure pat00078
    을 이용하여 제2 간섭을 측정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
    상기
    Figure pat00079
    는 상기 복수의 단말에 대한 신호이고,
    Figure pat00080
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말에게 할당한 송신전력이며,
    Figure pat00081
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB)이 j번째 단말을 위하여 적용한 프리코딩(precoding)이고,
    Figure pat00082
    는 기지국(eNB)이 단말로 하여금 간섭측정을 수행하도록 전송하는 신호이며,
    Figure pat00083
    는 k번째 서브프레임(subframe)에서 i번째 기지국(eNB) 또는 전송지점이 하향링크 자원을 할당한 단말의 집합이고,
    Figure pat00084
    는 상기 추정된 수신 신호 성분이다.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    아래 수학식과 같이 제1 간섭과 제2 간섭을 합친 간섭의 세기를 이용하여 채널 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
    Figure pat00085

    상기 수학식에서 IA는 제1 간섭이고, IB는 제2 간섭이며,
    Figure pat00086
    의 값은 LTE/LTE-A 표준에 정의된 고정된 값이거나, 기지국이 단말에게 상위 시그널링 또는 물리계층 시그널링을 이용하여 통보하고 설정하는 값이다.
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