KR20150068376A

KR20150068376A - 무선 통신 시스템에서 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법 및 간섭 측정을 지원하는 방법

Info

Publication number: KR20150068376A
Application number: KR1020157008762A
Authority: KR
Inventors: 김형태; 박종현; 김기준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-06-19
Also published as: KR101615242B1; US20150223086A1; WO2014038842A1; US9794813B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법은, 간섭 측정을 위한 X 개의 영-전력(zero-power) 채널상태정보 참조 신호(CSI-RS)의 자원 요소를 각각 포함하는 제1 자원 그룹 및 제2 자원 그룹을 결정하는 단계; 제1 자원 그룹 및 제2 자원 그룹에서 각각 Y (Y≤X) 개의 자원 요소를 선택하는 단계; 및 선택된 2Y 개의 자원 요소의 위치를 기반으로 인접 기지국의 간섭을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법 및 간섭 측정을 지원하는 방법{METHOD FOR MEASURING INTERFERENCE OF NEIGHBORING BASE STATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING INTERFERENCE MEASUREMENT}

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 간섭 측정을 위한 영-전력 채널상태정보 참조 신호의 자원 요소를 각각 포함하는 제 1 자원 그룹 및 제 2 자원 그룹을 결정하고, 제 1 자원 그룹 및 제 2 자원 그룹에서 각각 자원 요소를 선택하여 인접 기지국의 간섭을 특정하는 방법 및 간섭 측정을 지원하는 방법에 대한 것이다.

다중 입출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output) 기술은 한 개의 송신 안테나와 한 개의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 기술이다. 단일 안테나를 사용하면 수신측은 데이터를 단일 안테나 경로(path)를 통해 수신하지만, 다중 안테나를 사용하면 수신단은 여러 경로를 통해 데이터를 수신한다. 따라서, 데이터 전송 속도와 전송량을 향상시킬 수 있고, 커버리지(coverage)를 증대시킬 수 있다.

단일-셀 (Single-cell) MIMO 동작은 하나의 셀에서 하나의 단말이 하향링크 신호를 수신하는 단일 사용자-MIMO (Single User-MIMO; SU-MIMO) 방식과 두 개 이상의 단말이 한 셀에서 하향링크 신호를 수신하는 다중 사용자-MIMO (Multi User-MIMO; MU-MIMO) 방식으로 나눌 수 있다.

한편, 다중-셀 환경에서 개선된 MIMO 전송을 적용함으로써 셀 경계에 있는 사용자의 처리량을 개선하기 위한 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CoMP 시스템을 적용하면 다중-셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있고 시스템 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선 통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위하여는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 또한, 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 적용되는 표준에 따라 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다.

하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 4 전송 안테나를 지원하는 기존의 통신 시스템 (예를 들어, LTE release(릴리즈) 8 또는 9 표준에 따른 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 표준에 따른 시스템)에서는, 효율적인 참조신호의 운용과 발전된 전송 방식을 지원하기 위하여 DRS 기반의 데이터 복조를 고려하고 있다. 즉, 확장된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 2 이상의 레이어에 대한 DRS 를 정의할 수 있다. DRS 는 데이터와 동일한 프리코더에 의하여 프리코딩되므로 별도의 프리코딩 정보 없이 수신측에서 데이터를 복조하기 위한 채널 정보를 용이하게 추정할 수 있다.

한편, 하향링크 수신측에서는 DRS 를 통해서 확장된 안테나 구성에 대하여 프리코딩된 채널 정보를 획득할 수 있는 반면, 프리코딩되지 않은 채널 정보를 획득하기 위하여 DRS 이외의 별도의 참조신호가 요구된다. 이에 따라, LTE-A 표준에 따른 시스템에서는 수신측에서 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 획득하기 위한 참조신호, 즉 CSI-RS 를 정의할 수 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법 및 간섭 측정을 지원하는 방법을 제안하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법은, 간섭 측정을 위한 X 개의 영-전력(zero-power) 채널상태정보 참조 신호(CSI-RS)의 자원 요소를 각각 포함하는 제 1 자원 그룹 및 제 2 자원 그룹을 결정하는 단계; 상기 제 1 자원 그룹 및 상기 제 2 자원 그룹에서 각각 Y (Y≤X) 개의 자원 요소를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 2Y 개의 자원 요소의 위치를 기반으로 인접 기지국의 간섭을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 선택 단계는 의사-랜덤(Pseudo-random) 시퀀스를 이용하여 인덱스를 산출하고, 상기 인덱스에 따라 상기 제 1 자원 그룹 및 상기 제 2 자원 그룹에서 각각 Y 개의 상기 자원 요소를 선택할 수 있다.

상기 X 는 4 이고 Y 는 2 이며, 상기 선택 단계는 다음 수학식 A 를 상기 제 1 자원 그룹 및 상기 제 2 자원 그룹에 각각 적용하여 상기 인덱스를 산출할 수 있다.

[수학식 A]

여기서, i 는 자원 블록 인덱스이고, j 는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,

는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod 는 모듈러 연산이고, R 는 6 이고, N 은 10 이고, 0 는 9 이다.

상기 X 는 4 이고 Y 는 2 이며, 상기 선택 단계는 다음 수학식 A 를 상기 제 1 자원 그룹에 적용하여 제 1 인덱스를 산출하고, 다음 수학식 B 를 상기 제 2 자원 그룹에 적용하여 제 2 인덱스를 산출할 수 있다.

[수학식 A]

[수학식 B]

는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod 는 모듈러 연산이고, R 는 6 이고, N 은 10 이고, 0 는 9 이고, Δ는 오프셋 값이다.

상기 X 는 4 이고 Y 는 2 이며, 상기 선택 단계는 다음 수학식 C 를 상기 제 1 자원 그룹 및 상기 제 2 자원 그룹에 적용하여 상기 인덱스를 산출할 수 있다.

[수학식 C]

는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod 는 모듈러 연산이고, R 는 36 이고, N 은 10 이고, 0 는 9 이다.

상기 방법은 상기 선택된 4 개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 D 를 적용하여 4 개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[수학식 D]

여기서, i 는 자원 블록 인덱스이고, j 는 자원 그룹 인덱스이고, mod 는 모듈러 연산이고, R 는 6 이고, Δ(i)는 i 번째 자원 블록에 적용되는 오프셋 값이다.

상기 선택된 4 개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 E 를 적용하여 4 개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[수학식 E]

는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod 는 모듈러 연산이고, R 는 6M 이고, M 은 종속 자원 블록의 개수의 합이고, N 은 10 이고, 0 는 9 이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 간섭 측정을 지원하는 방법은, 간섭 측정을 위한 X 개의 영-전력(zero-power) 채널상태정보 참조 신호(CSI-RS)의 자원 요소를 각각 포함하는 제 1 자원 그룹 및 제 2 자원 그룹을 결정하는 단계; 상기 제 1 자원 그룹 및 상기 제 2 자원 그룹에서 각각 Y (Y≤X) 개의 자원 요소를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 2Y 개의 자원 요소에서 뮤팅(muting)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

[수학식 A]

[수학식 B]

[수학식 C]

상기 선택된 4 개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 D 를 적용하여 4 개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[수학식 D]

[수학식 E]

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 인접 기지국의 간섭 측정을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 은 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 3 은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5 는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6 은 기존의 CRS 및 DRS 의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 7 은 DM RS 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8 은 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 9 는 영-전력 채널상태정보 참조 신호 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 은 인접 기지국의 간섭을 측정하기 위한 간섭 측정 자원의 호핑 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA 는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA 는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA 를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA 를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE 의 진화이다. WiMAX 는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 LTE-A 표준을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1 을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2 의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1 은 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10 개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2 개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms 이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP 에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP 에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7 개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP 에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP 인 경우보다 적다. 확장된 CP 의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6 개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP 가 사용될 수 있다.

일반 CP 가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7 개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2 개 또는 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2 는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP 로 구성된 경우이다. 도 2 를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k 번째 부반송파와 l 번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP 의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP 의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz 이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz 을 포함한다. NDL 은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL 의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.

도 3 은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH 가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리 HARQ 지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH 는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH 는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH 를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI 는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH 는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH 가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH 를 모니터링할 수 있다. PDCCH 는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE 는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH 를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE 는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH 의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE 의 개수와 CCE 에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI 에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC 는 PDCCH 의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH 가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH 가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC 에 마스킹될 수 있다. PDCCH 가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC 에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC 에 마스킹될 수 있다.

도 4 는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향 링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH 와 PUSCH 를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH 는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH 에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped) 된다고 한다.

다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링

MIMO((Multiple Input Multiple Output) 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIMO 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수신할 수 있다.

MIMO 기술에는 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법과 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법 등이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이득(gain)을 통해 전송 신뢰도(reliability)를 높이거나 셀 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.

도 5 는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4 개의 송신 안테나와 4 개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4 배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

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

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 NT 개의 송신 안테나와 NR 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, NT 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬 P를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

전송전력이 조정된 정보 벡터(Information vector)

에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬 W는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터 X를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서, w _ij는 i 번째 송신 안테나와 j 번째 정보간의 가중치를 의미한다. W는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

한편, 송신신호 x 는 2 가지 경우(예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수신측으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소(element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다이버시티 기법에 따라 전송되고, 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수신측으로 전송될 수도 있다.

NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j 로부터 수신 안테나 i 를 거치는 채널을 h _ij로 표시하기로 한다. h _ij에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

도 5(b)에 NT 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

실제 채널에는 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

채널 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NT 와 같다. 즉, 채널 행렬 H는 행렬이 NR×NT 된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.

MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)' 는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

참조 신호 (Reference Signal; RS)

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호 (Pilot Signal) 또는 참조 신호 (Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로 별도의 참조 신호가 존재하여야 한다.

이동 통신 시스템에서 참조신호(RS)는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 하나는 채널 정보 획득을 위해 사용되는 RS 이고, 다른 하나는 데이터 복조를 위해 사용되는 RS 이다. 전자는 단말이 하향 링크 채널 정보를 획득하도록 하기 위한 RS 이므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브프레임에서 하향링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 해당 RS 를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 이러한 RS 는 핸드 오버 등을 위한 측정 등을 위해서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 RS 로서, 단말은 해당 RS 를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이러한 RS 는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

기존의 3GPP LTE(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8) 시스템에서는 유니캐스트(unicast) 서비스를 위해서 2 가지 종류의 하향링크 RS 를 정의한다. 그 중 하나는 공용 참조신호(Common RS; CRS)이고, 다른 하나는 전용 참조신호(Dedicated RS; DRS)이다. CRS 는 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등을 위한 측정 등을 위해서 사용되고, 셀-특정(cell-specific) RS 라고 칭할 수도 있다. DRS 는 데이터 복조를 위해 사용되고, 단말-특정(UE-specific) RS 라고 칭할 수도 있다. 기존의 3GPP LTE 시스템에서 DRS 는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS 는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 다 사용될 수 있다.

CRS 는 셀-특정으로 전송되는 RS 이며, 광대역(wideband)에 대해서 매 서브프레임마다 전송된다. CRS 는 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4 개의 안테나 포트에 대해서 전송될 수 있다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우, 0 번과 1 번 안테나 포트에 대한 CRS 가 전송되고, 네 개인 경우 0~3 번 안테나 포트에 대한 CRS 가 각각 전송된다.

도 6 은 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 하나의 자원블록 (일반 CP 의 경우, 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 × 주파수 상으로 12 부반송파) 상에서 CRS 및 DRS 의 패턴을 나타내는 도면이다. 도 6 에서 'R0', 'R1', 'R2' 및 'R3' 로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 에 대한 CRS 의 위치를 나타낸다. 한편, 도 6 에서 'D'로 표시된 자원 요소는 LTE 시스템에서 정의되는 DRS 의 위치를 나타낸다.

LTE 시스템의 진화 발전된 형태의 LTE-A 시스템에서는, 하향링크에서 최대 8 개의 송신 안테나를 지원할 수 있다. 따라서, 최대 8 개 송신 안테나에 대한 RS 역시 지원되어야 한다. LTE 시스템에서의 하향링크 RS는 최대 4개의 안테나 포트에 대해서만 정의되어 있으므로, LTE-A 시스템에서 기지국이 4 개 이상 최대 8 개의 하향 링크 송신 안테나를 가질 경우 이들 안테나 포트들에 대한 RS 가 추가적으로 정의되어야 한다. 최대 8 개의 송신 안테나 포트에 대한 RS 로서, 채널 측정을 위한 RS 와 데이터 복조를 위한 RS 두 가지가 모두 고려되어야 한다.

LTE-A 시스템을 설계함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 역방향 호환성(backward compatibility)이다. 역방향 호환성이란, 기존의 LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 올바르게 동작하도록 지원하는 것을 의미한다. RS 전송 관점에서 보았을 때, LTE 표준에서 정의되어 있는 CRS 가 전 대역으로 매 서브프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에 최대 8 개의 송신 안테나 포트에 대한 RS 를 추가하는 경우, RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서, 최대 8 안테나 포트에 대한 RS 를 새롭게 설계함에 있어서 RS 오버헤드를 줄이는 것이 고려되어야 한다.

LTE-A 시스템에서 새롭게 도입되는 RS 는 크게 2 가지로 분류할 수 있다. 그 중 하나는 전송 랭크, 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS), 프리코딩 행렬인덱스(Precoding Matrix Index; PMI) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 RS 인 채널상태정보-참조신호(Channel State Information RS; CSI-RS)이고, 다른 하나는 최대 8 개의 전송 안테나를 통해 전송되는 데이터를 복조하기 위한 목적의 RS 인 복조-참조신호(DeModulation RS; DM RS)이다.

채널 측정 목적의 CSI-RS 는, 기존의 LTE 시스템에서의 CRS 가 채널 측정, 핸드오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리, 채널 측정 위주의 목적을 위해서 설계되는 특징이 있다. 물론 CSI-RS 역시 핸드오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS 가 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로, 기존의 LTE 시스템에서의 CRS 와 달리, 매 서브프레임마다 전송되지 않아도 된다. 따라서, CSI-RS 의 오버헤드를 줄이기 위하여 CSI-RS 는 시간 축상에서 간헐적으로(예를 들어, 주기적으로) 전송되도록 설계될 수 있다.

만약 어떤 하향링크 서브프레임 상에서 데이터가 전송되는 경우에는, 데이터 전송이 스케줄링된 단말에게 전용으로(dedicated) DM RS 가 전송된다. 특정 단말 전용의 DM RS 는, 해당 단말이 스케줄링된 자원영역, 즉 해당 단말에 대한 데이터가 전송되는 시간-주파수 영역에서만 전송되도록 설계될 수 있다.

도 7 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 DM RS 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7 에서는 하향링크 데이터가 전송되는 하나의 자원블록(일반 CP 의 경우, 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 × 주파수 상으로 12 부반송파) 상에서 DM RS 가 전송되는 자원요소의 위치를 나타낸다. DM RS 는 LTE-A 시스템에서 추가적으로 정의되는 4 개의 안테나 포트(안테나 포트 인덱스 7, 8, 9 및 10)에 대하여 전송될 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 DM RS 는 상이한 주파수 자원(부반송파) 및/또는 상이한 시간 자원(OFDM 심볼)에 위치하는 것으로 구분될 수 있다(즉, FDM 및/또는 TDM 방식으로 다중화될 수 있다). 또한, 동일한 시간-주파수 자원 상에 위치하는 서로 다른 안테나 포트에 대한 DM RS 들은 서로 직교 코드(orthogonal code)에 의해서 구분될 수 있다(즉, CDM 방식으로 다중화될 수 있다). 도 7 의 예시에서 DM RS CDM 그룹 1 로 표시된 자원요소(RE) 들에는 안테나 포트 7 및 8 에 대한 DM RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 마찬가지로, 도 7 의 예시에서 DM RS 그룹 2 로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 9 및 10 에 대한 DM RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다.

도 8 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다. 도 8 에서는 하향링크 데이터가 전송되는 하나의 자원블록(일반 CP 의 경우, 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 × 주파수 상으로 12 부반송파) 상에서 CSI-RS 가 전송되는 자원요소의 위치를 나타낸다. 어떤 하향링크 서브프레임에서 도 8(a) 내지 8(e) 중 하나의 CSI-RS 패턴이 이용될 수 있다. CSI-RS 는 LTE-A 시스템에서 추가적으로 정의되는 8 개의 안테나 포트(안테나 포트 인덱스 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 및 22) 에 대하여 전송될 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 상이한 주파수 자원(부반송파) 및/또는 상이한 시간 자원(OFDM 심볼)에 위치하는 것으로 구분될 수 있다(즉, FDM 및/또는 TDM 방식으로 다중화될 수 있다). 또한, 동일한 시간-주파수 자원 상에 위치하는 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS 들은 서로 직교 코드(orthogonal code)에 의해서 구분될 수 있다(즉, CDM 방식으로 다중화될 수 있다). 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 1 로 표시된 자원요소(RE) 들에는 안테나 포트 15 및 16 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 2 로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 17 및 18 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 3 으로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 19 및 20 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 4 로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 21 및 22 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a)를 기준으로 설명한 동일한 원리가 도 8(b) 내지 8(e) 에 적용될 수 있다.

도 6 내지 8 의 RS 패턴들은 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 다양한 실시예들을 적용함에 있어서 특정 RS 패턴에 한정되는 것이 아니다. 즉, 도 6 내지 8 과 다른 RS 패턴이 정의 및 사용되는 경우에도 본 발명의 다양한 실시예들은 동일하게 적용될 수 있다.

한편, 참조 신호를 위한 시퀀스(sequence)는 의사-랜덤(Pseudo Random) 시퀀스 생성기를 이용하여 생성될 수 있다.

의사-랜덤 시퀀스는 길이 31 의 골드(gold) 시퀀스로 정의된다. 길이 M _PN의 출력 시퀀스 c(n) 은 다음 수학식 12 와 같이 정의될 수 있다(여기서, n = 0,1,...,M _PN-1).

여기서, N _c = 1600 , 첫 번째 m-시퀀스는 x ₁(0) = 1,x ₁(n) = 0,n = 1,2,...,30 로 초기화된다.

두 번째 m-시퀀스의 초기화는 시퀀스의 어플리케이션(application)에 따른 값에 따라 값을 갖는

로 나타낼 수 있다. 여기서, x ₁(i)는 골드 시퀀스 생성기의 첫 번째 m-시퀀스이며, x ₂(i)는 골드 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스이다.

협력형 다중-포인트 (Cooperative Multi-Point; CoMP)

3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다.

일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI 를 저감하기 위하여, 기존의 LTE 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI 를 저감하거나 ICI 를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.

하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱(joint processing; JP) 기법 및 조정 스케줄링/빔포밍 (coordinated scheduling / beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.

JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 포인트(기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송(Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.

조인트 전송 기법은, PDSCH 가 한번에 복수개의 포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송 포인트(transmission point, TP)로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게(coherently) 또는 넌-코히어런트하게(non-coherently) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고, 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.

동적 셀 선택 기법은, PDSCH 가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.

한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서, 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만, 사용자 스케줄링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.

한편, 상향링크의 경우에, 조정(coordinated) 다중-포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 조인트 수신(Joint Reception; JR) 및 조정 스케줄링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.

JR 기법은 PUSCH 를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 포인트에서만 수신되지만 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다.

간섭 측정 자원(IMR) 호핑(hopping) 패턴 결정 방법

네트워크에서 CoMP 스케줄링을 하기 위해서 단말은 서빙 셀의 하향링크 CSI 정보뿐만이 아니라 CoMP 에 참여하는 이웃 셀의 DL CSI 정보도 함께 피드백 해야 한다. 이를 위해 단말은 다양한 데이터 송신 셀과 다양한 간섭 환경을 반영하는 다수 개의 CSI 프로세스를 피드백 하게 된다.

따라서, LTE 시스템에서 CoMP CSI 계산 시 간섭 측정을 위해 간섭 측정 자원(Interference Measurement Resource; IMR)이 이용된다. 하나의 단말은 복수 개의 IMR 을 설정(configure)받을 수 있으며, 상기 복수 개의 IMR 각각은 독립적으로 설정될 수 있다. 즉, 각각의 IMR 은 주기와 오프셋(offset) 그리고 자원 설정(resource configuration)이 독립적으로 설정되며, 기지국은 상위계층 시그널링(RRC 등)을 이용하여 단말에게 시그널링할 수 있다.

도 9 는 하향링크 ZP (zero-power) CSI-RS 패턴의 일례를 나타낸다. 하나의 기지국은 다른 기지국의 CSI-RS 측정 성능을 향상시키기 위하여 다른 기지국의 CSI-RS 자원 요소에 뮤팅(muting)을 하여 단말이 효율적으로 레이트 매칭(rate matching)을 수행할 수 있도록 한다. 이때, 기지국은 뮤팅된 자원 요소를 ZP CSI-RS 로 설정하여 단말에 알려준다.

IMR 은 도 9 에 예시된 것과 같은 ZP CSI-RS 자원 요소의 서브셋(subset)으로 설정된다. 효율적으로 IMR 을 설정하기 위하여 도 10 에 예시된 것과 같은 IMR 호핑(hopping) 패턴을 이용할 수 있다. IMR 호핑 패턴은 다음과 같은 절차에 따라 결정될 수 있다.

먼저, 도 9 에 예시된 것과 같은 10 개의 ZP CSI-RS 그룹에서 ZP CSI-RS 비트맵(bitmap)으로 두 개의 ZP CSI-RS 그룹을 선택할 수 있다. 선택된 두 개의 ZP CSI-RS 그룹을 제 1 자원 그룹 및 제 2 자원 그룹으로 칭한다. 다음으로, 제 1 자원 그룹에서 4개의 자원 요소 중 2개를 임의로 선택하고, 제2 자원 그룹에서 4개의 자원 요소 중 2 개를 임의로 선택한다. 다음으로, 선택된 4 개의 자원 요소를 하나의 IMR 로 설정한다.

도 10은 상기 절차에 따라 선택된 자원요소, 즉 IMRE-0과 IMRE-1을 나타낸다. IMRE-0는 그룹 0에서 첫 번째 자원 요소와 두 번째 자원 요소를 선택하고, 그룹 1에서 첫 번째 자원 요소와 두 번째 자원 요소를 선택하여 생성되었다. IMRE-1 은 그룹 0 에서 첫 번째 자원 요소와 두 번째 자원 요소를 선택하고, 그룹 1 에서 세 번째 자원 요소와 네 번째 자원 요소를 선택하여 생성되었다.

IMR 호핑 패턴 설정 방법의 첫 번째 절차에서, 기지국은 단말에게 RRC 와 같은 상위 계층 시그널링을 통해 IMR 이 전송되는 두 개의 그룹을 알려줄 수 있다. 구체적으로 도 10 과 같이 ZP CSI-RS 비트맵을 통해 두 그룹을 지정해 줄 수 있다. 또는 기지국은 단말에게 8 포트 CSI-RS 자원 설정을 통해 두 그룹을 지정해 줄 수 있다. 이 경우 두 그룹의 자원 설정은 항상 8 포트 CSI-RS 자원 설정으로 제한된다. 또한, 단말과 기지국은 서로 공유하는 기 설정된 방법을 이용하여 각 IMR 이 전송되는 두 개의 그룹을 선택할 수 있다.

IMR 호핑 패턴 설정 방법의 두 번째 절차에서, 단말 또는 기지국은 선택된 그룹에서 IMR 자원 요소의 위치를 결정한다. 즉, 첫 번째 절차를 통해 두 개의 그룹이 선택한 이후, 각 그룹에서 2 개의 자원 요소의 위치를 결정한다.

이하에서는, IMR 자원 요소의 위치를 결정하는 IMR 호핑 패턴 결정 방법의 실시예들을 설명한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 기지국과 단말은 PN 코드(code)를 인자로 하는 임의의 함수를 이용하며, 가능한 호핑 패턴의 개수로 모듈러(modular) 연산을 취하여 PN 코드로부터 생성된 난수의 범위(range)를 조절할 수 있다.

제 1 실시예

제 1 실시예는 각 자원 블록에 대해 독립적으로 IMR 호핑 패턴을 결정하는 실시예이다. 즉, 제 1 실시예에 따르면 전체 주파수 밴드를 구성하는 각 자원 블록(RB)에 대해 독립적으로 IMR 호핑 패턴을 결정한다. 구체적으로, 제 1 실시예는 각각의 자원 블록에 대하여 제 1-1, 제 1-2, 및 제 1-3 실시예 중 하나를 이용하여 IMR 호핑 패턴을 결정할 수 있다.

제 1-1 실시예

제 1-1 실시예는 각 자원 블록 내에서 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹 각각에 대하여 독립적으로 호핑 패턴을 결정하는 방법이다. 하나의 그룹에서 4 개의 자원 요소 중 2 개를 선택하는 모든 경우의 수는 6 이다. 따라서, 6 가지 경우에 대하여 0 부터 5 까지 인덱싱하고, 특정 함수에 따라 발생된 0 부터 5 사이의 랜덤 숫자를 이용하여 각 그룹에서 2 개의 자원 요소를 결정할 수 있다. 이때, 0 부터 5 사이의 랜덤 숫자를 생성하는 함수의 일례로 아래의 수학식 13 을 이용할 수 있다.

여기서, i 는 자원 블록 인덱스를 가리키고, c(k)는 PN 코드를 가리키고,

는 제(j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스를 가리킨다. 하나의 IMR 에 두 개의 그룹이 설정되므로 j 는 0 또는 1 중 하나의 값으로 설정된다. 상수 R 은 가능한 호핑 패턴의 개수를 의미하며, 상기 예에서 6 가지 경우가 존재하므로 R 은 6 으로 설정된다. 또한, 초기값은 P _hop(-1)=0 으로 설정되거나 RRC 등의 상위 계층 시그널링을 통하여 기지국이 단말로 지정해 줄 수 있다. N 과 0 는 상수이며, N 은 10, 0 은 9 로 설정될 수 있다.

단말은 임의의 자원 블록 i 에 대해 수학식 13을 이용하여 IMR의 자원 요소의 위치를 결정할 수 있다. 즉, 2 개의 ZP CSI-RS 자원 그룹 각각에 대해 수학식 13 을 이용하여 IMR 의 자원 요소의 위치를 결정하고, 간섭을 측정할 수 있다.

마찬가지로, 기지국은 임의의 자원 블록 i 에 대해 수학식 13 을 이용하여 IMR 의 자원 요소의 위치를 결정할 수 있다. 즉, IMR 에 할당된 2 개의 ZP CSI-RS 자원 그룹 각각에 대해 수학식 13 을 이용하여 IMR 자원 요소의 위치를 결정하고, IMR 자원 요소에서 뮤팅을 수행하거나 데이터를 전송할 수 있다.

단말과 기지국은 호핑 패턴을 동일하게 인덱싱 하기 위해 호핑 패턴과 인덱스를 매핑한 테이블을 공유할 수 있다. 또한, 별도의 공유하는 테이블 없이 정해진 알고리즘에 의해 호핑 패턴을 동일하게 인덱싱할 수도 있다.

제 1-2 실시예

제 1-2 실시예는 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹에 대해 상호 종속적으로 호핑 패턴을 결정하는 실시예이다. 즉, 2 개의 ZP CSI-RS 그룹에 대해 각각 수학식 13 을 이용하여 IMR 의 자원 요소 위치를 결정하는 방식 대신, 2개의 그룹에 서로 종속적으로 IMR 의 자원 요소의 위치를 결정할 수 있다.

예를 들면, 단말은 두 그룹 중 첫 번째 그룹의 IMR 자원 요소의 위치는 수학식 13 을 이용하여 실시예 1-1 의 방법으로 결정할 수 있다. 다음으로, 두 번째 그룹의 IMR 자원 요소의 위치를 결정하는 경우, 아래의 수학식 14 와 같이 첫 번째 그룹의 호핑 패턴 인덱스에 오프셋을 더하는 것을 이용하여 자원 요소의 위치를 결정할 수 있다. 이후 단말은 결정된 IMR 로부터 간섭을 측정한다.

마찬가지로, 기지국은 수학식 13 을 이용하여 첫 번째 그룹의 IMR 자원 요소의 위치를 결정하고, 수학식 14 를 이용하여 두 번째 그룹의 IMR 자원 요소의 위치를 결정할 수 있다. 이후, 해당 IMR 자원 요소에서 뮤팅을 수행하거나 데이터를 전송할 수 있다.

수학식 14 는 호핑 패턴 인덱스에 오프셋을 더한 값을 호핑 패턴 인덱스의 범위 내로 변경하기 위해 모듈러 연산을 이용한다. 또한, 수학식 14 에서

와

는 각각 자원 블록 i 에서 하나의 IMR을 구성하는 첫 번째 그룹과 두 번째 그룹의 호핑 패턴 인덱스이다. 상수 Δ는

와

사이의 오프셋 값이며, RRC 시그널링 등의 상위 계층 시그널링을 통해 기지국이 단말로 지정할 수 있다. 상수 R 은 가능한 호핑 패턴의 개수를 의미하며, 상술한 예에서 6 가지 경우가 존재하므로 R 은 6 으로 설정한다.

단말과 기지국은 호핑 패턴을 동일하게 인덱싱 하기 위해 호핑 패턴과 인덱스를 매핑한 테이블을 공유할 수 있다. 또한, 별도의 공유하는 테이블 없이 정해진 알고리즘에 의해 호핑패턴을 동일하게 인덱싱할 수도 있다.

제 1-3 실시예

제 1-3 실시예는 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹의 호핑 패턴을 동시에 결정하는 실시예이다. 즉, 상술한 실시예보다 비교적 큰 범위의 난수를 발생시키는 호핑 패턴 생성기를 이용하여 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹의 호핑 패턴을 동시에 결정할 수 있다. 두 그룹에서 각각 2 개의 자원 요소씩 선택하여 4 개의 자원 요소의 IMR 을 결정하는 경우의 수는 총 36 이므로, 단말과 기지국은 아래의 수학식 15 에서 R 값을 36 으로 설정한다.

단말은 아래의 수학식 15 를 이용하여 두 그룹에 동시에 적용되는 호핑 패턴 인덱스 P _hop(i)를 생성한다. 이후 단말은 호핑 패턴 인덱스로부터 결정된 해당 IMR 자원 요소로부터 간섭을 측정한다.

마찬가지로, 기지국도 아래의 수학식 15 를 이용하여 두 그룹에 동시에 적용되는 호핑 패턴 인덱스 P _hop(i)를 생성한다. 이후 기지국은 호핑 패턴 인덱스로부터 결정된 해당 IMR 자원 요소에서 뮤팅을 수행하거나 데이터를 전송한다.

단말과 기지국은 36 개의 호핑 패턴을 동일하게 인덱싱 하기 위해 호핑 패턴과 인덱스를 매핑한 테이블을 공유할 수 있다. 또한, 별도의 공유하는 테이블 없이 정해진 알고리즘에 의해 호핑패턴을 동일하게 인덱싱할 수도 있다.

초기값은 P _hop(-1)=0 으로 설정되거나 RRC 등의 상위 계층 시그널링을 통하여 기지국이 단말로 지정해 줄 수 있다. N 과 0 는 상수이며, N 은 10, O 은 9 로 설정될 수 있다.

한편, 제 1 실시예에서 구현 복잡도를 낮추기 위해 단말과 기지국은 P _hop(0) 또는

와

에 대해 호핑 패턴을 계산 한 뒤, 나머지 자원 블록의 호핑 패턴은 모든 P _hop(0) 또는

와

와 동일하게 설정할 수 있다.

제 2 실시예

제 2 실시예는 일부 자원 블록이 다른 자원 블록에 종속되도록 IMR 호핑 패턴을 결정하는 실시예이다. 제 1 실시예는 각 자원 블록 i 에 대하여 독립적으로 호핑 패턴을 결정하였으나, 제 2 실시예는 인접 자원 블록을 묶어 호핑 패턴을 결정할 수 있다. 본 명세서에서는 종속적인 IMR 호핑 패턴을 가지도록 하나로 묶여진 자원 블록의 집합을 자원 블록 집합(set)이라 칭한다.

제 2-1 실시예

제 2-1 실시예는 하나의 자원 블록 집합을 구성하는 자원 블록에 대해 상호 종속적으로 IMR 호핑 패턴을 결정하는 실시예이다. 즉, 제 1-2 실시예가 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹에 대해 상호 종속적으로 호핑 패턴을 결정하였다면, 제 2-1 실시예는 더욱 확장하여 자원 블록 집합을 구성하는 자원 블록에 대하여 상호 종속적으로 IMR 호핑 패턴을 결정할 수 있다.

먼저, 단말은 자원 블록 집합 내에서 기준이 되는 하나의 RB (이하, 기준 자원 블록이라 칭함)에 대해 제 1-1 내지 제 1-3 실시예 중 하나를 적용하여 IMR 호핑 패턴을 결정한다.

이후, 동일한 자원 블록 집합 내의 나머지 자원 블록에 대해 기준 자원 블록을 기준으로 IMR 호핑 패턴을 결정할 수 있다. 기준 자원 블록은 자원 블록 집합 내에 가장 낮은 인덱스를 가지는 자원 블록으로 결정될 수 있다. 기준 자원 블록의 IMR 호핑 패턴이

또는 P _hop로 결정되는 경우, 단말은 아래의 수학식 16 또는 17 을 이용하여 동일한 자원 블록 집합에 존재하는 나머지 자원 블록 i 의 IMR 호핑 패턴을 결정한다. 이후 단말은 해당 IMR 자원 요소로부터 간섭을 측정한다.

마찬가지로, 기지국은 기준 자원 블록 i 에 대해 제 1-1 내지 제 1-3 실시예 중 하나를 적용하여 IMR 호핑 패턴을 결정한다. 이후, 기지국은 아래의 수학식 16 또는 17 을 이용하여 동일한 자원 블록 집합에 존재하는 나머지 자원 블록 i 의 IMR 호핑 패턴을 결정한다. 이후 기지국은 해당 IMR 자원 요소에서 뮤팅을 수행하거나 데이터를 전송한다.

수학식 16 에서 i 는 자원 블록 인덱스를 가리키고,

는 기준 자원 블록에서 하나의 IMR 을 구성하는 j+1 번째 그룹의 호핑 패턴 인덱스를 의미한다. 상수 k 는 1 또는 2 로 설정된다. 상수 R 은 가능한 호핑 패턴의 개수를 의미하며 R 은 6 으로 설정한다. Δ(i)는 i 번째 RB 에 적용되는 오프셋 값이며, RRC 시그널링 등의 상위 계층 시그널링을 통해 기지국이 단말로 지정할 수 있다. 간단하게는 Δ(i)=i 로 설정될 수도 있다.

수학식 17 에서 i 는 자원 블록 인덱스를 가리키고, P _hop는 기준 자원 블록에서 하나의 IMR 에 대한 호핑 패턴 인덱스를 의미한다. 상수 R 은 가능한 호핑 패턴의 개수를 의미하며 R 은 36 으로 설정한다. Δ(i)는 i 번째 자원 블록에 적용되는 오프셋 값이며, RRC 시그널링 등의 상위 계층 시그널링을 통해 기지국이 단말에게 지정할 수 있다. 간단하게는 Δ(i)=i 로 설정될 수 있다. 즉, 수학식 17 은 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹의 호핑 패턴을 동시에 결정하는 실시예를 나타낸다.

제 2-2 실시예

제 2-2 실시예는 하나의 자원 블록 집합을 구성하는 자원 블록에 대하여 IMR 호핑 패턴을 동시에 결정하는 실시예이다. 즉, 제 2-1 실시예보다 비교적 큰 범위의 난수를 발생시키는 호핑 패턴 생성기를 이용하여 자원 블록 집합을 구성하는 자원 블록의 IMR 호핑 패턴을 동시에 결정할 수 있다.

자원 블록 집합을 구성하는 Y 개의 자원 블록에서 k 번째 그룹의 2 개의 자원 요소를 선택하는 경우의 수는 총 6^M이므로, 단말과 기지국은 수학식 13에서 R값을 6^M으로 설정하여 자원 블록 집합을 구성하는 Y 개의 자원 블록의 IMR 호핑 패턴을 동시에 결정할 수 있다.

또는, 제 1-3 실시예와 같이 하나의 IMR 을 구성하는 두 그룹의 IMR 자원 요소를 동시에 결정하는 경우, M 개의 자원 블록에서 4 개의 자원 요소를 선택하는 경우의 수는 총 36^M이므로 단말과 기지국은 수학식 15 에서 R 값을 36^M으로 설정하여 자원 블록 집합을 구성하는 Y 개 자원 블록의 IMR 호핑 패턴을 동시에 결정할 수 있다.

한편, 제 2 실시예에서 구현 복잡도를 낮추기 위해 단말과 기지국은 하나의 자원 블록 집합에 대해 호핑 패턴을 계산 한 뒤, 나머지 자원 블록 집합의 호핑 패턴을 계산된 자원 블록 집합의 호핑 패턴과 동일하게 설정할 수 있다.

제 3 실시예

상술한 제 1 실시예 또는 제 2 실시예에서 IMR 호핑 패턴을 결정할 때, 하나의 그룹에 대해 2 개의 자원 요소를 선택하는 6 가지 조합을 고려하였다. 하지만, 6 가지 조합 중 일부 조합만을 호핑 패턴으로 이용하여 구현 복잡도를 줄일 수 있다.

예를 들어, 도 10 에서 하나의 그룹을 구성하는 4 개의 자원 요소 중에서 대각선으로 선택될 수 있는 2 개의 자원 요소를 제외하고, 동일 주파수 또는 동일 OFDM 심볼에 있는 2 개의 자원 요소만을 호핑 패턴으로 결정할 수 있다. 이 경우 단말과 기지국은 하나의 그룹에 대해 4 가지 경우의 호핑 패턴만을 이용하게 된다. 따라서, 상술한 수학식 13, 14, 16 을 그대로 이용하되 R 값을 6 에서 4 로 설정한다. 또한, 상술한 수학식 15, 17 을 그대로 이용하되 R 값을 36 에서 16 으로 설정한다.

또 다른 예로서, 도 10 에서 하나의 그룹을 구성하는 4 개의 자원 요소 중에서 2 포트 CSI-RS 로 설정 가능한 2 개의 자원 요소만을 호핑 패턴으로 결정할 수 있다. 이 경우 단말과 기지국은 하나의 그룹에 대해 2 가지 호핑 패턴만을 이용하게 된다. 따라서, 상술한 수학식 13, 14, 16 을 그대로 이용하되 R 값을 6 에서 2 로 설정한다. 또한, 상술한 수학식 15, 17 을 그대로 이용하되 R 값을 36 에서 4 로 설정한다.

이하에서는, 본 발명에 따른 의사-랜덤(pseudo-random) 시퀀스 생성기의 초기값 결정 방법을 설명한다.

의사-랜덤 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스의 초기화는 상술한 그룹 인덱스 j, 서빙 셀 식별자(ID)

, 서브프레임 숫자 n _f, 및 호핑 파라미터(parameter) X 등의 함수로 결정될 수 있다. 초기화 설정에 이용되는 상기 값들은 RRC 시그널링 등의 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 설정될 수 있다. 서빙 셀 식별자

는 0 이상 503 이하의 정수 값을 갖는다. 하나의 IMR을 구성하는 그룹의 인덱스 j 는 0 또는 1 의 값을 갖는다. 기지국은 단말에게 별도의 호핑 파라미터 X 를 설정하지 않고 서빙 셀 식별자

를 호핑 파라미터로 대체하여 이용할 수도 있다. 이 방법은 각 기지국 당 하나의 IMR 이 설정된 경우 효율적이다.

예를 들면, 의사-랜덤 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스의 초기화는 아래의 수학식 18 에 따라 수행될 수 있다.

수학식 18 에서 서브프레임 숫자n _f는 초기화에 관여하지 않으므로 서브프레임 별로 IMR 호핑 패턴은 변하지 않는다.

또한, 의사-랜덤 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스의 초기화는 아래의 수학식 19 에 따라 수행될 수 있다.

수학식 19 는 수학식 18 을 변형하여 서브프레임 숫자n _f를 초기화에 변수로 이용하였다. L 은 IMR 호핑의 서브프레임 듀티 사이클(duty cycle)을 결정하는 값으로 L 서브프레임 단위로 IMR 호핑 패턴이 반복된다.

또한, 수학식 19 에서 2 의 지수는 아래의 수학식 20 과 같이 결정될 수도 있다.

또한, 의사-랜덤 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스의 초기화는 아래의 수학식 21 에 따라 수행될 수 있다.

수학식 21 은 서빙 셀 식별자

, 그룹 인덱스 j, 및 서브프레임 숫자 n _f를 이용하여 초기화 값을 설정하는 일례이다.

또한, 서빙 셀 식별자

를 이용하지 않고 호핑 파라미터 X 값을 이용하여 IMR 호핑 패턴을 생성할 수 있다. 이 방식은 각 기지국 당 복수 개의 IMR 이 설정된 경우 유용하게 이용될 수 있다. 구체적으로, 아래의 수학식 22 내지 24 를 이용하여 의사-랜덤 시퀀스 생성기의 두 번째 m-시퀀스의 초기화를 수행할 수 있다.

아래의 수학식 25 내지 27 은 상기 수학식 22 내지 24 에서 그룹 인덱스 j, 호핑 파라미터 X, 서브프레임 숫자 n _f를 다른 수식에 넣어 초기화 값을 구한 예이다. 이 때, 수학식 25 와 26 에서 k 는 (X 의 최대값 ＜ 2k)를 만족시키는 최소 정수로 결정된다. 수학식 27 에서 k 는 ((2Y+1)*L 의 최대값 ＜ 2k )를 만족시키는 최소 정수로 결정된다.

예를 들면, 상기 X 는 해당 IMR 이 설정된 CSI 프로세스에 속한 NZP CSI-RS 의 스크램블링 시드(scrambling seed) 값으로 설정될 수 있다. 또는 기지국은 X 를 각 IMR 이 갖는 고유한 값으로 설정하여 단말에게 알려 줄 수 있다. 여기서, 서로 다른 IMR 은 서로 다른 X 값을 갖도록 설정하여 IMR 간 동일 호핑 패턴이 설정되는 것을 방지하고 IMR 충돌(collision)을 최소화 시킬 수 있다.

한편, 상기 수학식 13 및 15 는 각각 보다 간략하게 아래의 수학식 28 및 29 로 변형될 수 있다. 수학식 13 및 15 는 자원 블록 i+1 의 IMR 호핑 패턴을 결정할 때, 자원 블록 i 의 IMR 호핑 패턴에 의사-랜덤 시퀀스의 코드를 더하는 방식을 이용하지만, 수학식 28 및 29 에서 각 자원 블록의 IMR 호핑 패턴은 의사-랜덤 시퀀스의 코드만을 이용하여 결정된다. 상술한 실시예들에서 수학식 13 및 15 에 기반하는 것들은 수학식 13를 수식 28로 대체하거나, 수학식 15를 수학식 29로 대체하여 동일하게 이용할 수 있다. 즉, 수학식 28 에 기반하여 제 1-2 실시예를 적용하는 경우 수학식 14 에서

은 수학식 28 을 이용하여 결정된다. 수학식 28 에 기반하여 제 2-1 실시예를 적용하는 경우 수학식 16 에서

은 수학식 28 을 이용하여 결정된다. 수학식 28 에 기반하여 제 2-1 실시예를 적용하는 경우 수학식 18 에서 P _hop(i)은 수학식 29 를 이용하여 결정된다.

도 11 은 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.

무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.

도 11 을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(1110) 및 단말(1120)을 포함한다. 기지국(1110)은 프로세서(1113), 메모리(1114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(1111, 1312)을 포함한다. 프로세서(1113)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1114)는 프로세서(1113)와 연결되고 프로세서(1113)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1116)은 프로세서(1113)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(1120)은 프로세서(1123), 메모리(1124) 및 RF 유닛(1121, 1322)을 포함한다. 프로세서(1123)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(1124)는 프로세서(1123)와 연결되고 프로세서(1123)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(1121, 1322)은 프로세서(1123)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(1110) 및/또는 단말(1120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다. 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), NodeB, eNodeB(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다.

상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 인접 기지국의 간섭을 측정하는 방법에 있어서,
간섭 측정을 위한 X 개의 영-전력(zero-power) 채널상태정보 참조 신호(CSI-RS)의 자원 요소를 각각 포함하는 제1 자원 그룹 및 제2 자원 그룹을 결정하는 단계;
상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에서 각각 Y (Y≤X) 개의 자원 요소를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 2Y 개의 자원 요소의 위치를 기반으로 인접 기지국의 간섭을 측정하는 단계
를 포함하는, 간섭 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택 단계는 의사-랜덤(Pseudo-random) 시퀀스를 이용하여 인덱스를 산출하고, 상기 인덱스에 따라 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에서 각각 Y개의 상기 자원 요소를 선택하는, 간섭 측정 방법.
제2항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 A를 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에 각각 적용하여 상기 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 방법.
[수학식 A]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, N은 10이고, 0는 9이다.
제2항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 A를 상기 제1 자원 그룹에 적용하여 제1 인덱스를 산출하고, 다음 수학식 B를 상기 제2 자원 그룹에 적용하여 제2 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 방법.
[수학식 A]

[수학식 B]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, N은 10이고, 0는 9이고, Δ는 오프셋 값이다.
제2항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 C를 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에 적용하여 상기 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 방법.
[수학식 C]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 36이고, N은 10이고, 0는 9이다.
제3항에 있어서,
상기 선택된 4개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 D를 적용하여 4개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함하는, 간섭 측정 방법.
[수학식 D]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, Δ(i)는 i 번째 자원 블록에 적용되는 오프셋 값이다.
제4항에 있어서,
상기 선택된 4개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 E를 적용하여 4개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함하는, 간섭 측정 방법.
[수학식 E]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6^M이고, M은 종속 자원 블록의 개수의 합이고, N은 10이고, 0는 9이다.
무선 통신 시스템에서 기지국이 간섭 측정을 지원하는 방법에 있어서,
간섭 측정을 위한 X 개의 영-전력(zero-power) 채널상태정보 참조 신호(CSI-RS)의 자원 요소를 각각 포함하는 제1 자원 그룹 및 제2 자원 그룹을 결정하는 단계;
상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에서 각각 Y (Y≤X) 개의 자원 요소를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 2Y 개의 자원 요소에서 뮤팅(muting)을 수행하는 단계
를 포함하는, 간섭 측정 지원 방법.
제8항에 있어서,
상기 선택 단계는 의사-랜덤(Pseudo-random) 시퀀스를 이용하여 인덱스를 산출하고, 상기 인덱스에 따라 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에서 각각 Y개의 상기 자원 요소를 선택하는, 간섭 측정 지원 방법.
제9항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 A를 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에 각각 적용하여 상기 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 지원 방법.
[수학식 A]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, N은 10이고, 0는 9이다.
제9항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 A를 상기 제1 자원 그룹에 적용하여 제1 인덱스를 산출하고, 다음 수학식 B를 상기 제2 자원 그룹에 적용하여 제2 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 지원 방법.
[수학식 A]

[수학식 B]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, N은 10이고, 0는 9이고, Δ는 오프셋 값이다.
제9항에 있어서,
상기 X는 4이고 Y는 2이며,
상기 선택 단계는 다음 수학식 C를 상기 제1 자원 그룹 및 상기 제2 자원 그룹에 적용하여 상기 인덱스를 산출하는, 간섭 측정 지원 방법.
[수학식 C]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 36이고, N은 10이고, 0는 9이다.
제10항에 있어서,
상기 선택된 4개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 D를 적용하여 4개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함하는, 간섭 측정 지원 방법.
[수학식 D]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6이고, Δ(i)는 i 번째 자원 블록에 적용되는 오프셋 값이다.
제11항에 있어서,
상기 선택된 4개의 자원 요소를 포함하는 자원 블록에 연관된 종속 자원 블록에 대하여 다음 수학식 E를 적용하여 4개의 자원 요소를 선택하는 단계를 더 포함하는, 간섭 측정 지원 방법.
[수학식 E]

여기서, i는 자원 블록 인덱스이고, j는 자원 그룹 인덱스이고, c(k)는 의사-랜덤 시퀀스이고,
는 (j+1) 그룹의 호핑 패턴 인덱스이고, mod는 모듈러 연산이고, R는 6^M이고, M은 종속 자원 블록의 개수의 합이고, N은 10이고, 0는 9이다.