KR20150103359A

KR20150103359A - 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하기 위한 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20150103359A
Application number: KR1020157015599A
Authority: KR
Inventors: 이지현; 이승민; 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-12-24
Publication date: 2015-09-10
Also published as: US9654998B2; US20150319636A1; CN104885502B; WO2014107001A1; CN104885502A

Abstract

본 발명의 일 실시에에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 간섭을 측정하기 위한 방법에 있어서, 기지국으로부터 간섭 측정의 대상 자원에 대한 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 설정 정보에 기반하여 간섭을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 간섭에 기반한 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 보고하는 단계를 포함하고, 상기 설정 정보는 간섭 환경에 따라 구분되는 특정 서브프레임 집합들의 서브밴드들 또는 자원블록들에 대한 간섭 측정을 위한 지시 정보를 포함하며, 상기 특정 서브프레임 집합들 각각에 개별적인 CSI 프로세스가 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하기 위한 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR MEASURING INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서,구체적으로 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다. 또한, 사용자기기가 주변에서 엑세스할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 사용자기기와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 사용자기기에게 제공할 수 있다.

복수의 노드에서 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 사용자기기와 통신을 수행하는 이러한 다중 노드 협력 통신 방식은 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하여 상호 협력 없이 사용자기기와 통신을 수행하는 기존의 통신 방식보다 데이터 처리량에 있어서 훨씬 우수한 성능을 갖는다.

다중 노드 시스템은 각 노드가, 기지국 혹은 엑세스 포인트, 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치해 있는 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템과 달리, 다중 노드 시스템에서 상기 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링하는 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러(controller)에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 기지국 혹은 기지국 컨트롤러와 케이블 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결된다.

이러한 다중 노드 시스템은 분산된 노드들이 동시에 서로 다른 스트림을 송/수신하여 단일 또는 다수의 사용자기기와 통신할 수 있다는 점에서 일종의 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 볼 수 있다. 다만, 다중 노드 시스템은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템에 구비된 안테나들에 비해, 각 안테나가 커버해야 하는 전송 영역이 축소된다. 따라서, 중앙 집중형 안테나 시스템에서 MIMO 기술을 구현하던 기존 시스템에 비해, 다중 노드 시스템에서는 각 안테나가 신호를 전송하는 데 필요한 전송 전력이 감소될 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리가 단축되므로 경로 손실이 감소되며, 데이터의 고속 전송이 가능하게 된다. 이에 따라, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율이 높아질 수 있으며, 셀 내의 사용자기기의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신 성능이 만족될 수 있다. 또한, 다중 노드 시스템에서는, 복수의 노드들에 연결된 기지국(들) 혹은 기지국 컨트롤러(들)이 데이터 전송/수신에 협력하므로, 전송 과정에서 발생하는 신호 손실이 감소된다. 또한, 일정 거리 이상 떨어져 위치한 노드들이 사용자기기와 협력 통신을 수행하는 경우, 안테나들 사이의 상관도(correlation) 및 간섭이 줄어들게 된다. 따라서, 다중 노드 협력 통신 방식에 의하면, 높은 신호 대 잡음비(signal to interference-plus-noise ratio, SINR)이 얻어질 수 있다.

이와 같은 다중 노드 시스템의 장점 때문에, 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR 의 향상을 위해, 다중 노드 시스템이 기존의 중앙집중형 안테나 시스템과 병행 혹은 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반으로 대두되고 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하기 위한 방안을 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.

바람직하게는, 상기 지시 정보는 상기 특정 서브프레임의 각 서브밴드 또는 각 자원블록에 대한 우선순위를 포함하며, 상기 우선순위가 낮을수록 해당 서브밴드 또는 해당 자원블록의 간섭 측정은 상기 CSI 에 대한 기여가 낮을 수 있다.

바람직하게는, 상기 지시 정보는 상기 특정 서브프레임의 각 서브밴드 또는 각 자원블록의 유효 여부를 나타내는 지시자를 포함하며, 상기 지시자가 특정 서브밴드 또는 자원블록이 유효하지 않음을 지시하면, 상기 특정 서브밴드 또는 자원블록의 간섭 측정은 상기 CSI 에 반영되지 않을 수 있다.

바람직하게는, 상기 간섭 측정은: 상기 지시자에 의해 유효하지 않은 것으로 지시되는 특정 서브밴드 또는 자원블록에 대해 수행되지 않을 수 있다.

바람직하게는, 상기 간섭 측정은: 상기 지시자에 의해 유효하지 않은 것으로 지시되는 특정 서브밴드 또는 자원블록에 대해 수행되나 상기 간섭 측정의 결과가 상기 CSI 의 보고에서 제외될 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 서브프레임 집합들의 시스템 대역폭은 상기 지시 정보에 따라 제한될 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 서브프레임 집합 중 하나는 TDD(time division duplex) 시스템에서 상향링크 서브프레임에서 하향링크 서브프레임으로 설정이 변경된 서브프레임들로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용자기기가 간섭을 측정하도록 구성된 단말에 있어서, 무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 간섭 측정의 대상 자원에 대한 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보에 기반하여 간섭을 측정하며, 그리고 상기 측정된 간섭에 기반한 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 보고하도록 구성되며, 상기 설정 정보는 간섭 환경에 따라 구분되는 특정 서브프레임 집합들의 서브밴드들 또는 자원블록들에 대한 간섭 측정을 위한 지시 정보를 포함하며, 상기 특정 서브프레임 집합들 각각에 개별적인 CSI 프로세스가 설정될 수 있다.

상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 간섭을 효율적으로 측정할 수 있으며, 이에 따라 보다 효율적인 간섭 완화 동작이 이루어질 수 있다.

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

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 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5 는 무선 통신 시스템에서 발생할 수 있는 간섭 상황을 도시한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원영역을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원영역을 도시한다.
도 8 은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

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 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE 는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS 는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS 와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS 와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS 는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS 를 eNB 로 통칭한다.

본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB 들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB 가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB 의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU 이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB 에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB 들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU 와 eNB 에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID 를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID 를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU 의 셀 ID 와 eNB 의 셀 ID 는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU 가 eNB 가 서로 다른 셀 ID 를 사용하는 경우, RRH/RRU 와 eNB 는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.

이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE 에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE 에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB 의 경우, 상기 eNB 가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.

복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS 는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP 가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT 는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE 로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR 은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE 로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB 는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR 의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS 는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS 의 경우, 통상적으로 UE 와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.

한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE 에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE 는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS 를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS 가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.

본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH 를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB 가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.

도 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.

도 1 을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200·Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10 개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms 의 길이를 가지며 2 개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20 개의 슬롯들은 0 부터 19 까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms 의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.

무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.

표 1 은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.

표 1 에서, D 는 하향링크 서브프레임을, U 는 상향링크 서브프레임을, S 는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3 개 필드를 포함한다. DwPTS 는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS 는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2 는 특이 서브프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.

도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1 개의 자원격자가 있다.

도 2 를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2 를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는

개의 부반송파(subcarrier)와

개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,

은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,

은 UL 슬롯에서의 RB 의 개수를 나타낸다.

와

은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.

은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,

은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.

는 하나의 RB 를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.

OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP 의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 표준(normal) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 7 개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 6 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2 에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2 를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,

개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 성분을 위한 널 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier freqeuncy, f0)로 맵핑된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.

일 RB 는 시간 도메인에서

개(예를 들어, 7 개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서

개(예를 들어, 12 개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB 는

개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k 는 주파수 도메인에서 0 부터

-1 까지 부여되는 인덱스이며, l 은 시간 도메인에서 0 부터

-1 까지 부여되는 인덱스이다.

일 서브프레임에서

개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2 개의 슬롯 각각에 1 개씩 위치하는 2 개의 RB 를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2 개의 RB 는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB 는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB 는 PRB 와 동일한 크기를 갖는다. VRB 를 PRB 로 맵핑하는 방식에 따라, VRB 는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB 와 분산(distributed) 타입의 VRB 로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들은 PRB 들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, n_PRB=n_VRB 가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들에는 0 부터

순으로 번호가 부여되며,

이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB 가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB 에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB 는 인터리빙을 거쳐 PRB 에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB 는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB 에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1 개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2 개의 PRB 를 VRB 쌍이라 칭한다.

도 3 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.

도 3 을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3 을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE 에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH 는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH 는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.

PDCCH 를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI 는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI 는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE 들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH 가 나르는 DCI 는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE 에게 전송된다.

일반적으로, UE 에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE 에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE 를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.

PDCCH 는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE 는 PDCCH 에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE 는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE 는 9 개의 REG 에 대응되고 하나의 REG 는 4 개의 RE 에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE 을 위해 PDCCH 가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE 가 자신의 PDCCH 를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH 가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE 가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE 를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE 들을 위해 구성된다. 다음은 탐색 공간들을 정의하는 집성 레벨들을 예시한다.

하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨(aggregation level)에 따라 1, 2, 4 또는 8 개의 CCE 에 대응한다. eNB 는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE 는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH 의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE 는 상기 복수의 PDCCH 를 모니터링하여, 자신의 PDCCH 를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE 는 자신의 PDCCH 가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH 를 자신의 식별자를 가진 PDCCH 를 검출할 때까지 PDCCH 의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.

eNB 는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH 를 통해 전송된다. UE 는 PDCCH 를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH 를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH 의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH 에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH 가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE 는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH 를 모니터링하고, "A"라는 RNTI 를 가지고 있는 UE 는 PDCCH 를 검출하고, 수신한 PDCCH 의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH 를 수신한다.

UE 가 eNB 로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB 가 UE 로 혹은 UE 가 eNB 로 전송하는, eNB 와 UE 가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE 들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS 와 특정 UE 에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB 가 특정 UE 를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS 를 UE-특정적(UE-specific) RS 라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS 와 CRS 는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS 없이 DM RS 만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS 는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS 가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE 가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS 인 CSI-RS 가 상기 UE 에게 전송된다. CSI-RS 는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS 와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.

도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.

도 4 를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.

UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0 로 맵핑된다. 일 UE 에 대한 PUCCH 는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB 들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH 를, PUCCH 에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.

PUCCH 는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.

- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.

- HARQ-ACK: PDCCH 에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH 가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1 비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2 비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX 를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK 이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK 과 혼용된다.

- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.

UE 가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA 의 개수에 의존한다. UCI 에 가용한 SC-FDMA 는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH 의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH 는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다. 아래 표 4 는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI 의 맵핑 관계를 나타낸다.

표 4 를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.

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 참조신호(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, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH 를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH 가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS 가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE 가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

CSI 보고

3GPP LTE(-A) 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널상태정보(CSI)를 기지국(BS)으로 보고하도록 정의되었으며, 채널상태정보(CSI)라 함은 UE 와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널품질지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 이에 해당한다. 여기서, RI 는 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE 가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI 보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE 에서 BS 로 피드백된다. PMI 는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE 가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI 는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS 가 PMI 를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR 을 의미한다.

상기 무선 채널의 측정에 기반하여, UE 는 현재 채널 상태 하에서 상기 BS 에 의해 사용된다면 최적 또는 최고의 전송 레이트를 도출할 수 있는 선호되는 PMI 및 RI 를 계산하고, 계산된 PMI 및 RI 를 상기 BS 로 피드백한다. 여기서, CQI 는 상기 피드백된 PMI/RI 에 대한 수용가능한 패킷 에러율(packet error probability)을 제공하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 지칭한다.

한편, 더 정밀한 MU-MIMO 와 명시적인 CoMP 동작들을 포함하도록 기대되는 LTE-A 시스템에서, 현재의 CSI 피드백은 LTE 에서 정의되었으며 따라서 저러한 새롭게 도입될 동작들을 충분하게 지원하지 못한다. CSI 피드백 정확도에 대한 요구사항이 충분한 MU-MIMO 또는 CoMP 스루풋(throughput) 이득을 얻기 위해 점점 까다로워짐에 따라, PMI 가 롱 텀(long term)/광대역(wideband) PMI (W₁) 그리고 숏 텀(short term)/서브밴드(subband) PMI (W₂), 두 가지로 구성되도록 합의되었다. 다시 말해서, 최종 PMI 는 W₁과 W₂의 함수로서 표현된다. 예컨대, 최종 PMI W 는 다음과 같이 정의될 수 있다: W=W₁*W₂ or W=W₂*W₁. 따라서, LTE-A 에서 CSI 는 RI, W₁, W₂ 및 CQI 로 구성될 것이다.

3GPP LTE(-A)시스템에서 CSI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 5 와 같다.

표 5 를 참조하면, CSI 는 상위 계층에서 정한 주기로 물리상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 이용하여 전송될 수 있고, 스케줄러의 필요에 따라 비주기적으로 물리상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. CSI 가 PUSCH 로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 스케줄링 방식 및 비주기적 CSI 전송인 경우에만 가능하다. 이하에서는 스케줄링 방식 및 주기성에 따른 CSI 전송 방식에 대해서 설명한다.

1) CSI 전송 요청 제어 신호(CSI request) 수신 후 PUSCH 를 통한 CQI/PMI/RI 전송

PDCCH 신호로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL Grant)에 CSI 를 전송하도록 요청하는 제어 신호가 포함될 수 있다. 다음 표 6 은 PUSCH 를 통해 CQI, PMI, RI 를 전송할 때의 UE 의 모드를 나타낸다.

표 6 의 전송 모드는 상위 레이어에서 선택되며, CQI/PMI/RI 는 모두 같은 PUSCH 서브프레임에서 전송된다. 이하에서는, 각 모드에 따른 UE 의 상향링크 전송 방법에 대해서 설명한다.

모드 1-2(Mode 1-2)는 각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택하는 경우를 나타낸다. UE 는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 대역(set S) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하여 CQI 를 생성한다. 모드 1-2에서 UE 는 CQI 와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송할 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.

모드 2-0(Mode 2-0)인 UE 는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 지정 대역(set S)에 대해서 선호하는 M 개의 서브밴드를 선택할 수 있다. UE 는 선택한 M 개의 서브밴드에 대해서 데이터를 전송한다는 가정하에 하나의 CQI 값을 생성할 수 있다. UE 는 추가로 시스템 대역 또는 set S 에 대해서 하나의 CQI (wideband CQI) 값을 보고하는 것이 바람직하다. UE 는 선택한 M 개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우, 각 코드워드에 대한 CQI 값을 차분 형식으로 정의한다.

이때, 차분 CQI 값은 선택한 M 개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스와 광대역 CQI(WB-CQI: Wideband CQI) 인덱스의 차이값으로 결정된다.

모드 2-0 인 UE 는 선택한 M 개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택한 M 개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값 및 전 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 생성한 CQI 값을 BS 로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.

모드 2-2(Mode 2-2)인 UE 는 M 개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에, M 개의 선호 서브밴드의 위치와 M 개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택할 수 있다. 이때, M 개의 선호 서브밴드에 대한CQI 값은 코드워드마다 정의된다. 또한, UE 는 추가로 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 광대역 CQI(wideband CQI) 값을 생성한다.

모드 2-2 인 UE 는 M 개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M 개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M 개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 PMI, 광대역 PMI, 광대역 CQI 값을 BS 로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.

모드 3-0(Mode 3-0)인 UE 는 광대역 CQI 값을 생성한다. UE 는 각 서브밴드를 통해서 데이터를 전송한다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI 값을 생성한다. 이때, RI ＞ 1 이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.

모드 3-1(Mode 3-1)인 UE 는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대해서 단일 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 생성한다. UE 는 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고, 코드워드 별로 서브밴드 CQI 를 생성한다. 또한, UE 는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI 를 생성할 수 있다. 각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현될 수 있다. 서브밴드 CQI 값은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차이값으로 계산된다. 이때, 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.

2) PUCCH 를 통한 주기적인 CQI/PMI/RI 전송

UE 는 CSI(e.g. CQI/PMI/RI 정보)를 PUCCH 를 통해 BS 에 주기적으로 전송할 수 있다. 만약, UE 가 사용자 데이터를 전송하라는 제어신호를 수신하였을 경우에는, UE 는 PUCCH 를 통하여 CQI 를 전송할 수 있다. 제어신호가 PUSCH 를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/RI 는 다음 표 7 에서 정의된 모드들 중 하나의 방식에 의해 전송될 수 있다.

UE 는 표 7 과 같은 전송 모드를 가질 수 있다. 표 7 을 참조하면, 모드 2-0(Mode 2-0) 및 모드 2-1(Mode 2-1)의 경우, 대역폭 파트(BP: Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 지정대역(set S)를 모두 커버할 수 있다. 표 7 에서 각 서브밴드의 크기, BP 의 크기 및 BP 의 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, UE 는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)을 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI 를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.

CQI/PMI/RI 의 전송 조합에 따라, UE 는 다음과 같은 4 개의 전송 타입을 가질 수 있다.

i) 제 1 타입(Type 1): 모드 2-0(Mode 2-0), 모드 2-1(Mode 2-1)의 서브밴드 CQI(SB-CQI)를 전송한다.

ii) 제 2 타입(Type 2): 광대역 CQI 및 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다.

iii) 제 3 타입(Type 3): RI 를 전송한다.

iv) 제 4 타입(Type 4): 광대역 CQI 를 전송한다.

UE 가 RI 와 광대역 CQI/PMI 를 전송하는 경우, CQI/PMI 는 서로 다른 주기와 오프셋을 가지는 서브프레임에 전송된다. 또한, RI 와 광대역 CQI/PMI 가 같은 서브프레임에 전송되어야 하는 경우에는 CQI/PMI 는 전송되지 않는다.

표 7 에서 광대역 CQI/PMI 및 서브밴드 CQI 의 전송 주기는 P 이고, 다음의 특징을 갖는다.

- 광대역 CQI/PMI 는 H*P 의 주기를 갖는다. 이 때, H=J*K+1 이고, J 는 BP 의 개수, K 는 BP 의 전체 주기의 횟수이다. 즉, UE 는 {0, H, 2H, …}에 전송한다.

- 광대역 CQI/PMI 를 전송하는 시점이외의 J*K 시점에서는 CQI 를 전송한다.

표 7 에서 RI 의 전송 주기는 광대역 CQI/PMI 주기의 M 배이며, 다음의 특징을 갖는다.

- RI 와 광대역 CQI/PMI 의 오프셋은 O 이고, RI 와 광대역 CQI/PMI 가 동일한 서브프레임에 전송되는 경우 광대역 CQI/PMI 는 전송되지 않는다.

표 7 에서 개시된 파라미터 P, H, K 및 O 는 모두 UE 의 상위 레이어에서 결정하여 UE 의 물리계층으로 시그널링된다.

이하에서는 표 7 을 참고하여, UE 의 모드에 다른 피드백 동작에 대해서 설명한다. UE 가 모드 1-0(Mode 1-0)이고 RI 를 BS 에 전송하는 경우, UE 는 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대하여 RI 를 생성하고, RI 를 전송하기 위한 제 3 타입 리포트를 BS 에 전송한다. UE 가 CQI 를 전송하는 경우, 광대역 CQI 를 전송한다.

UE 가 모드 1-1(Mode 1-1)이고 RI 를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대하여 RI 를 생성하고, RI 를 전송하기 위한 제 3 타입 리포트를 BS 에 전송한다. UE 가 CQI/PMI 를 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI 를 고려하여 단일 프리코딩 행렬을 선정한다. 즉, UE 는 광대역 CQI, 단일 프리코딩 행렬, 차분 광대역 CQI 로 구성된 제 2 타입 리포트를 BS 로 전송한다.

UE 가 모드 2-0(Mode 2-0)이고 RI 를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대하여 RI 를 생성하고, RI 를 전송하기 위한 제 3 타입 리포트를 BS 에 전송한다. UE 가 광대역 CQI 를 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI 를 가정하여 광대역 CQI 를 생성하고 제 4 타입 리포트를 BS 로 전송한다. UE 는 선택한 서브밴드에 대한 CQI 를 전송하는 경우, UE 는 N 개의 서브밴드로 구성된 J 개의 BP 에 대해서 가장 선호하는 서브밴드를 선택하여, 제 1 타입 리포트를 BS 로 전송한다. 제 1 타입 리포트는 BP 에 따라서 1 개 이상의 서브프레임을 통해 전송될 수 있다.

UE 가 모드 2-1(Mode 2-1)이고 RI 를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대하여 RI 를 생성하고, RI 를 전송하기 위한 제 3 타입 리포트를 BS 에 전송한다. UE 가 광대역 CQI 를 BS 에 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI 를 고려하여 광대역 CQI 를 생성하고 제 4 타입 리포트를 BS 에 전송한다. 선택된 서브밴드들에 대한 CQI 가 전송되는 경우, UE 는 Nj 개로 구성된 J 개의 BP 에 대해서, 가장 최근에 전송한 PMI/RI 를 고려하여 BP 내에 선택된 서브밴드들에 대한 단일 CQI 값과, RI 가 1 보다 큰 경우에는 가장 최근에 전송한 RI 와 선택된 서브밴드에 단일 프리코딩 행렬을 사용한 것을 가정하여 코드워드의 CQI 차이를 생성하여 제 1 타입 리포트를 BS 에 전송한다.

앞서 설명한 BS 와 UE 간의 채널상태의 추정(CSI 보고)과 더불어 간섭 신호의 완화, BS 와 UE 사이에 전송된 신호의 복조 등을 위하여 다양한 참조신호(reference signal, RS)가 BS 와 UE 간에 전송된다. 참조신호라 함은 BS 로부터 UE 로 혹은 UE 로부터 BS 로 전송하는, BS 와 UE 가 서로 알고 있는 기정의된, 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 3GPP LTE 릴리즈 8(이하, Rel-8)에는 CQI 피드백을 위한 채널 측정과 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)의 복조(demodulation)를 목적으로 셀 특정적 참조신호(cell specific reference signal, CRS)이 제안되어 있다. 그러나, 3GPP LTE 릴리즈 10(이하, Rel-10)에서부터는 Rel-8 의 CRS 와 별도로 Rel-10 에 따라 CSI 피드백을 위한 채널상태정보 참조신호(channel state information reference signal, CSI-RS)가 제안되었다.

각각의 BS 는 복수 개의 안테나 포트를 통해 UE 로 채널 측정을 위한 CSI-RS 를 전송하며, 각각의 UE 는 그에 응답하여 CSI-RS 에 기반하여 채널상태정보를 계산하여 각각의 BS 로 전송할 수 있다.

eIMTA(enhanced Interference Mitigation and Traffic Adaptation)

eIMTA 는 상향링크/하향링크 부하를 고려하여 무선 자원의 용도를 변경하기 위한 기법이다. 기존의 상향링크/하향링크 무선 자원 설정은 고정적이므로, 상향링크/하향링크의 부하가 비대칭적인 경우에, 그 정도에 따라 무선 자원의 비효율성은 심화되게 된다. 따라서, 이러한 무선 자원의 용도가 기존의 그것과 다르게 변경되는 동작이 제안되고 이에 대한 논의와 연구가 진행되고 있다.

이러한 변경 시에 특정 셀은 자신의 부하 상태 변화에 따른 무선 자원의 용도 변경에 대한 정보를 인접 셀들에게 알려줄 필요가 있다. 여기서, 이와 같은 정보 공유 동작이 수행되지 않을 경우, 특정 셀 및 인접 셀들은 서로 다른 통신 방향으로 인해 많은 간섭 (예들 들어서, 단말-단말 간섭, 기지국-기지국 간섭 등)을 주고 받게 되고, 이로 인해서 임의의 셀이 적절한 품질의 통신을 수행하는데 큰 어려움을 겪게 된다. 특정 셀은 자신의 동적인 무선 자원 용도 변경 동작으로 인해 영향을 받는 인접 셀들을 사전에 정의된 기지국과 기지국 간의 간섭 측정(measurement) 동작 및 간섭 측정 결과 피드백 동작(예를 들어서, 기지국 간의 X2 인터페이스를 통해 간섭 측정 결과 공유) 등을 통해 파악할 수 가 있다.

도 5 는 셀 간에 무선 자원 용도 변경에 대한 정보가 공유되지 않을 경우에 발생되는 셀 간의 간섭 문제를 설명하기 위한 무선 통신 시스템을 도시한다. 여기서, 셀 ＃A 가 자신의 하향링크 데이터의 통신 부하가 증가함으로써, 상향링크(UL)-하향링크(DL) 서브프레임 설정을 UL-DL 서브프레임 설정 ＃1 에서 UL-DL 서브프레임 설정 ＃2 로 변경한 경우를 가정하였다. 도 5 에서 볼 수 있듯이, 만약 셀 ＃A 가 자신의 동적인 무선 자원 용도 변경에 대한 정보를 셀 ＃B 에게 알려주지 않는다면 셀 ＃A 와 하향링크 통신을 수행하는 UE ＃A 는 동일 시점(예를 들어서, SF ＃13 과 SF ＃ 18)에 셀 ＃B 와 상향링크 통신을 수행하는 UE ＃B 로부터 단말-단말 간섭(UE-to-UE interference), UE ＃B 와 상향링크 통신을 수행하는 셀 ＃B 는 동일 시점(예를 들어서, SF ＃13 과 SF ＃ 18)에 UE ＃A 와 하향링크 통신을 수행하는 셀 ＃A 로부터 기지국-기지국 간섭(eNB-to-eNB interference)을 받게 된다.

본 발명에서는 예컨대 앞서 설명한 무선 통신 환경 하에서 UE 의 간섭 측정 방안과 해당 간섭 측정 방안에 따른 채널 정보 피드백 방법을 제안한다. 즉, UE 는 특정 요건을 만족하는 환경에서 여타 환경에서와 다른 방식으로 간섭 측정을 할 수 있다. 특정 환경은 설정에 의하여 여타 환경과 구분될 수 있는 전송 모드, 리소스 영역 등의 조합으로 구성된 환경을 의미할 수 있다. 일 예로, 앞서 도 5 와 관련하여 설명한 TDD eIMTA(enhanced Interference Mitigation and Traffic Adaptation) 환경에서 용도 변경된 UL SF 들의 경우, 해당 SF 들에 대하여 다른 SF 들과 구분되는 간섭 측정 방식을 사용할 수 있을 것이다.

간섭 측정 방식을 구분해 주는 목적은 설정된 환경을 반영한 CSI 피드백을 유도함으로써 보다 효율적인 UE 스케줄링과 링크 어댑테이션(link adaptation)을 하는데 있다.

예를 들면, TDD eIMTA 환경에서 용도 변경된 UL SF 들(즉, 네트워크 부하 증가 등의 원인으로 인하여 UL SF 을 DL SF 으로 용도 변경 설정하여 사용할 수 있다)의 경우 기존의 DL SF 과 구분되는 간섭 환경을 가질 수 있다. 이러한 경우, 간섭 환경이 구분되는 주요 요인은 용도 변경된 UL SF 에서의 레가시(legacy) UE 와의 간섭일 수 있다. 즉, eIMTA 환경의 UE(이하, eIMTA UE)에 대해서는 용도 변경된 UL SF 을 할당하면서도, 레가시 UE 는 종전의 방식을 유지하여 해당 SF 를 UL SF 로 사용하고 따라서 그 SF 에서 PUCCH 전송(ACK/NACK)을 수행할 수도 있기 때문이다. 이러한 경우, eIMTA UE 는 인접 레가시 UE 에 의해 사용되는 PUCCH 주파수 영역에서 심한 간섭을 받게 된다. 따라서, eNB 는 용도 변경된 UL SF 에서 해당 PUCCH 전송 영역을 제외한 나머지 주파수 영역에 대하여 eIMTA UE 를 위한 DL 스케줄링을 할 것이다.

이 때, 만약 eIMTA UE 가 여타 DL SF 에서와 마찬가지로 상기 용도 변경된 UL SF 에서 PUCCH 전송 영역을 포함하여 전 주파수 대역을 대상으로 간섭 측정을 수행하게 되면 간섭 정보가 왜곡될 수 있다. 즉, WB(Wideband)에 대하여 측정하는 경우라면 실제 PDSCH 전송 주파수 영역의 채널 환경 보다 측정된 채널 환경이 열악할 것이며, SB(subband) 별로 측정하는 경우에는 PDSCH 가 전송되지 않는 영역에 대하여 불필요한 측정을 수행하게 되는 문제점이 있을 수 있다. 즉, 임의의 환경에서 동일한 간섭 측정 방식을 적용함으로써 불필요한 UE 의 동작을 야기하거나 실제 채널에 대하여 왜곡된 채널 정보에 기반하여 eNB 가 링크 어댑테이션을 하게 되는 것이다.

간섭 측정의 방식을 구분하는 방법은 명시적인 방법과 묵시적인 방법이 있다. 명시적 방법을 사용하면, 구체적이고 개별적인 시그널링을 통해 해당 설정 환경에 따른 간섭 측정 방식을 UE 에게 알려주게 된다. 여기서 구체적이고 개별적인 시그널링이라 함은 타 설정환경과 구분되는 간섭 측정 방식을 어디에 어떻게 적용해야 하는지를 포함하는 UE 로의 물리계층 및/혹은 상위 계층 시그널링을 의미한다. 묵시적 방법을 사용하면 어떤 설정 환경에서 어떤 간섭 측정 방식을 어디에 어떻게 적용해야 하는지가 미리 정해져 있는 방식이다. 따라서 UE 는 환경 설정이 변경되면 이에 따라 미리 약속된 간섭 측정 방식을 사용한다.

예를 들면, TDD eIMTA 환경에서 용도 변경된 UL SF 들에 대해 여타 SF 들과 구분되는 간섭 측정 방식을 사용하는 경우, 명시적 방법을 사용하면 eNB 가 별도의 시그널링을 통하여 특정 SF 를 지정하고 해당 SF 에서는 지정된 영역(예컨대, 앞서 설명한 PUCHH 영역을 제외한 영역)에서만 간섭 측정을 수행하게 된다. 반면, 묵시적 방법을 사용하면 eNB 는 별도의 시그널링을 하지 않고 다만 UE 가 SF 의 용도 변경 여부에 따라서 일부 SF 에서는 지정된 영역에서만 간섭 측정을 수행하게 된다. (예를 들어 UE-dedicated signaling 으로 DL SF 인 경우 SIB 에서 DL 인지 UL 인지에 따라 구분)

TDD eIMTA 용도 변경된 UL SF 집합(set)에 적용되는 구체적인 간섭 측정 방식은 다음과 같은 방식을 포함할 수 있다.

먼저, 특정 SB(subband)/RB(resource block)별로 간섭 측정에 대한 지시자를 설정하는 방법이 있다. 예컨대, 상기 지시자는 각 SB 또는 각 RB 에 대한 우선 순위일 수 있으며, 상기 우선 순위가 낮을수록 채널상태보고에 대한 반영 또는 기여가 낮을 수 있다. 이러한 측면에서, 특정 RB 에 무한히 낮은 우선 순위를 부여하는 것을 해당 RB 를 유효하지 않은 것으로 간주하겠다고 볼 수도 있다.

또는, 상기 지시자는 특정 SB/RB 별로 상기 간섭 측정의 대상에 포함되거나 제외시키는 것을 지시하기 위한 정보일 수 있다. 다시 말하면, 이는 각 SB 또는 각 RB 에 대한 유효성(validity)을 설정한 것이며, 상기 지시자가 해당 SB 또는 RB 가 유효함을 지시하면 해당 SB 또는 RB 는 간섭 측정의 대상이 되며 그에 따라 채널상태보고에 그 간섭 측정의 결과가 반영될 것이다. 만약, 상기 지시자가 해당 SB 또는 RB 가 유효하지 않음(즉, 무효)을 지시하면 해당 SB 또는 RB 는 간섭 측정의 대상에서 제외되며 그에 따라 채널상태보고에 그 간섭 측정의 결과가 반영되지 않을 것이다.

예를 들면, 도 6 과 같이 RB0 내지 RB2, RB13 내지 RB15 에 대해 PUCCH 가 정의되는 경우, UE 는 해당 RB 영역들에 설정된 IMR(Interference Measurement Resource)에 대해서는 아예 측정 시도를 하지 않고 RB3 내지 RB12 영역에 설정된 IMR 에 대해서만 간섭 측정을 수행하거나, RB0 내지 RB2, RB13 내지 RB15에 설정된 IMR 로부터 측정된 간섭 값은 CQI 계산에서 배제할 수 있다. 이는 상기 PUCCH 전송 영역에 대하여 무한히 낮은 우선 순위를 부여한 것이다.

다른 방법으로, 설정된 DL 서빙 셀의 시스템 대역폭이 상이하게 설정된 것으로 간주할 수 있다. 즉, 상기 PUCCH 전송 영역을 제외한 영역(또는 그 중 일부)에 해당하는 시스템 대역폭이 UE 에게 설정된 것으로 간주할 수 있다.

예를 들면, 도 7 과 같이 RB0 내지 RB2, RB13 내지 RB15 에 대해 PUCCH 가 정의되는 경우, 해당 RB 들 내지는 해당 RB 를 포함하는 SB 들을 제외한 나머지 RB 혹은 SB 로 주파수 대역이 설정되었다고 가정하는 것이다. 이러한 경우 개별 RB/SB 의 CSI 기여도를 조정하는 것은 힘들지만, CSI 값을 계산하는데 고려될 각종 정보(RB/SB 별 우선순위 설정 값 내지는 오프셋 값 등)에 대한 시그널링 및 계산의 복잡도 문제는 경감된다. 이 때, 해당 간섭 측정 방식이 적용되는 SF 집합에 대해서는 PUCCH RB/SB 들을 제외한 RB 들을 시스템 대역폭으로 간주하여 해당 대역폭에서 적용되는 CSI 계산 및 보고 방식을 그대로 차용할 수 있다.

즉, 설정 환경에 따른 간섭 측정 방식을 지시하기 위한 상기 개별적인 시그널링은, 상기 시그널링이 유효한 서브프레임 또는 서브프레임 집합의 시스템 대역폭이 상기 시그널링이 유효하지 않은 서브프레임 또는 서브프레임 집합의 시스템 대역폭과 다르게 설정됨을 지시하는 것으로 볼 수 있다. 대부분의 경우, 기존과 다르게 설정되는 시스템 대역폭은 기존의 것에 비해 제한되는, 즉 시스템 대역폭이 상대적으로 좁게(시스템 대역폭이 더 적은 SB 들 또는 RB 들로 구성되도록) 설정될 것이다.

상기 방식은 TDD eIMTA 에서 용도 변경된 UL SF 에 대해서만 아니라, 임의의 SB/RB 영역을 간섭 측정에서 배제하기 위하여 사용될 수 있음은 자명하다. 또한 상기 방식은 CSI 를 위한 간섭 추정에 그 적용이 한정되는 것은 아니다. 제안하는 방식은 CSI 를 위한 채널 추정 및 RRM(Radio Resource Measurement), RLM(Radio Link Monitoring)과 같은 일반적인 측정에도 적용될 수 있다.

상기 간섭 측정 방식을 적용한 경우, CSI 피드백 동작도 변경될 수 있는데, 서로 다른 간섭 환경에 대해 구분되는 SF 집합이 설정되게 되면 각 집합에 대해 독립된 CSI 프로세스(process)가 정의될 수 있다. 이 때, 피드백되는 CSI 정보는 마치 서로 다른 2 개의 시스템 BW 에 대한 CSI 피드백이 각 집합에 대하여 정의된 것과 유사하여, SB 크기, 선호되는 SB 의 개수, BP(Band Part)의 개수, 피드백 방식(협대역에서는 WB CQI 만이 보고됨)등이 다르게 정의될 수 있다. 예를 들어, 주기적 보고(즉, 주기적 CQI 보고)의 경우, SB 피드백은 다음 표와 같이 시스템 BW 에 따라 BP 개수와 SB 크기가 달리 정의된다.

따라서, 만약 12RB 시스템 BW 가 사용되는 경우, 용도 변경된 UL SF 집합에 대해서는 PUCCH 영역을 제외하면 유효 BW 가 6-7RB 로 감소될 수 있으며 이때 해당 SF 집합에 대한 피드백은 WB 에 대해서만 이루어 진다. 반면 여타 SF 으로 구성된 SF 집합에 대한 피드백은 2BP, 4RB 에 대해 SB 피드백과 WB 피드백이 모두 이루어 질 것이다.

서브밴드 CQI 가 설정된 경우라면 유효 BW 가 시스템 BW 인 CSI 프로세스(또는 서브프레임 집합)에 대한 SB 크기와 유효 BW 가 별도로 설정된 것에 대한 SB 크기가 상이하게 설정되게 된다. 예를 들어, 시스템 BW 가 30RB 인데, 용도 변경된 UL SF 들에 대해서는 중앙 24RB 에서만 PDSCH 전송된다면 해당 SF 집합에 대해서는 유효 BW 가 24RB 로 지정될 것이다. 따라서 해당 SF 집합은 SB 크기가 4RB 로 설정되고 여타 SF 로 구성된 SF 집합에 대해서는 SB 크기가 6RB 로 설정되게 된다.

도 8 은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 유선 및/또는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.

메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.

전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 Nt 개(Nt 는 1 보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.

수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 Nr 개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.

RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2 개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, UE 는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 또한, 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB 는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.

상기 전송장치(10) 및/또는 상기 수신장치(20)는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 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 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

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

Claims

무선 통신 시스템에서 사용자기기가 간섭을 측정하기 위한 방법에 있어서,
기지국으로부터 간섭 측정의 대상 자원에 대한 설정 정보를 수신하는 단계;
상기 설정 정보에 기반하여 간섭을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 간섭에 기반한 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 보고하는 단계를 포함하고,
상기 설정 정보는 간섭 환경에 따라 구분되는 특정 서브프레임 집합들의 서브밴드들 또는 자원블록들에 대한 간섭 측정을 위한 지시 정보를 포함하며, 상기 특정 서브프레임 집합들 각각에 개별적인 CSI 프로세스가 설정되는 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 지시 정보는 상기 특정 서브프레임의 각 서브밴드 또는 각 자원블록에 대한 우선순위를 포함하며,
상기 우선순위가 낮을수록 해당 서브밴드 또는 해당 자원블록의 간섭 측정은 상기 CSI에 대한 기여가 낮은 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 지시 정보는 상기 특정 서브프레임의 각 서브밴드 또는 각 자원블록의 유효 여부를 나타내는 지시자를 포함하며,
상기 지시자가 특정 서브밴드 또는 자원블록이 유효하지 않음을 지시하면, 상기 특정 서브밴드 또는 자원블록의 간섭 측정은 상기 CSI에 반영되지 않는 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제3항에 있어서, 상기 간섭 측정은:
상기 지시자에 의해 유효하지 않은 것으로 지시되는 특정 서브밴드 또는 자원블록에 대해 수행되지 않는 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제3항에 있어서, 상기 간섭 측정은:
상기 지시자에 의해 유효하지 않은 것으로 지시되는 특정 서브밴드 또는 자원블록에 대해 수행되나 상기 간섭 측정의 결과가 상기 CSI의 보고에서 제외된 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제1항에 있어서, 상기 특정 서브프레임 집합들의 시스템 대역폭은 상기 지시 정보에 따라 제한되는 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
제1항에 있어서, 상기 특정 서브프레임 집합 중 하나는 TDD(time division duplex) 시스템에서 상향링크 서브프레임에서 하향링크 서브프레임으로 설정이 변경된 서브프레임들로 구성되는 것을 특징으로 하는, 간섭 측정 방법.
무선 통신 시스템에서 사용자기기가 간섭을 측정하도록 구성된 단말에 있어서,
무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및
상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 기지국으로부터 간섭 측정의 대상 자원에 대한 설정 정보를 수신하고, 상기 설정 정보에 기반하여 간섭을 측정하며, 그리고 상기 측정된 간섭 에 기반한 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 보고하도록 구성되며,
상기 설정 정보는 간섭 환경에 따라 구분되는 특정 서브프레임 집합들의 서브밴드들 또는 자원블록들에 대한 간섭 측정을 위한 지시 정보를 포함하며, 상기 특정 서브프레임 집합들 각각에 개별적인 CSI 프로세스가 설정되는 것을 특징으로 하는, 단말.