KR20150105174A

KR20150105174A - 간섭 신호 정보를 추출하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20150105174A
Application number: KR1020140132612A
Authority: KR
Inventors: 송성욱; 김동현; 조성윤; 임종한
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-09-16
Also published as: KR102157063B1

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 네트워크의 추가적인 시그널링 없이 단말이 간섭신호 정보를 추출하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면 단말이 서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하고, 상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 제어 정보를 추출하고, 상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 단말 아이디를 추출하고, 소정 서브프레임 동안 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하고, 신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 간섭 신호 정보를 추출한다.

Description

간섭 신호 정보를 추출하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING INTERFERING SIGNAL INFORMATION}

본 발명은 통신 시스템에서 네트워크의 추가적인 시그널링 없이 단말이 간섭 신호 정보를 추출하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰러 기반의 통신 시스템에서 단말은 동일한 셀 내의 동일한 자원을 사용하는 다른 단말 및 인접 셀의 다른 단말의 신호에 의해 간섭을 받는다. 이 경우에 단말이 간섭신호에 대한 정확한 정보를 가지고 있다면 단말 자신이 수신해야 될 신호와 간섭신호를 조인트 디텍션(joint detection) 등의 간섭 기술을 이용하여 간섭신호를 검출하거나 제거하는 것으로 단말의 신호 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

그러나 간섭 신호에 대한 정보 없이 타겟신호만을 복조 및 복호할 경우에 간섭신호에 의한 성능열화가 커지는 단점이 있으며, 이러한 현상은 셀의 경계에 있는 단말일 수록 심해진다. 이를 방지하기 위해 간섭신호에 대한 제어채널 정보를 구해서 이를 복조 및 복호에 활용할 수 있으나 이 경우 간섭신호에 대한 정보를 기지국으로부터 별도로 전달 받거나 블라인드 검출을 수행하여야 한다. 블라인드 검출을 사용할 경우 기 제안된 필터링 기술들로 실패 알림(false alarm)이나 오검출(miss detection)확률을 줄일 수는 있으나 정확한 판단을 하기에는 무리가 있으며 이는 간섭 제거 성능 향상에 제한 요인이 된다.

따라서 본 발명은 무선 단말의 간섭 신호의 효과적인 처리를 위하여 기지국으로부터의 추가적인 시그널링이 없이 단말이 간섭 제어 채널로부터 간섭 신호 정보를 직접 블라인드 추출하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명은 간섭 신호의 정보를 얻기 위해 간섭 신호의 제어채널을 직접 복호 할 때 트래픽 특성을 이용하여 정확도를 높이는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말이 간섭신호 정보를 추출하는 방법은, 단말이 서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하는 과정과, 상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 제어 정보를 추출하는 과정과, 상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호 후보군을 블라인드 복호하여 각 후보에서 단말 아이디를 추출하고, 소정 서브프레임 동안 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 과정과, 신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 간섭 신호 정보를 추출하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말이 간섭신호 정보를 추출하는 방법은, 상기 단말이 다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 전송 모드로 동작하는 경우에, 서빙 셀의 제어 채널 신호 중 상기 추출된 제어 정보의 DCI(downlink control information)과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호의 집합들로부터 간섭 신호 정보를 추출하는 과정을 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭신호 정보를 추출하는 장치는, 서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하는 수신기와, 상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 제어 정보를 추출하고, 상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호 후보군을 블라인드 복호하여 단말 아이디를 추출하고, 소정 서브프레임 동안 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하고, 신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 간섭 신호 정보를 추출하는 제어채널 복호기를 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 간섭신호 정보를 추출하는 장치는, 서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하는 수신기와, 단말이 다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 전송 모드로 동작하는 경우에, 상기 서빙 셀의 제어 채널 신호 중 추출된 제어 정보의 DCI(downlink control information)과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호로부터 간섭 신호 정보를 추출하는 제어채널 복호기를 포함한다.

도 1은 일반적인 LTE 시스템에서 UE-ID가 제어채널에 적용되는 방법을 도시한 도면
도 2는 단말이 제어 채널 신호를 수신한 후 수신된 DCI가 자신의 정보인지 확인하는 일반적인 방법을 도시한 도면
도 3은 단말에서의 일반적인 제어 채널 복호 과정을 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 간섭 신호 정보 추출을 위한 시스템 구성을 간략히 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어채널 복호기의 구성을 도시한 도면
도 6은 일반적인 LTE 통신 네트워크에서 RNTI가 할당되는 예를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링부(513)의 구성을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 UE-ID별로 빈도 수를 누적하는 방법을 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO DCI 포맷 필터링의 예를 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 간섭신호 확인 과정을 도시한 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한 본 명세서에서는 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 무선 접속망, LTE(Long Term Evolution)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 간섭 신호 검출 방법을 설명하기에 앞서 일반적인 간섭 신호 검출 방법에 대해 설명한다.

단말들이 기지국에 접속(attach) 되면 기지국은 단말들을 구분하기 위해 고유한 ID(이하, UE-ID)를 각 단말에게 할당한다. 각 단말은 상위레벨 시그널링을 통해 본인의 UE-ID만을 수신하므로 다른 단말의 UE-ID에 대해서는 알지 못한다. 3GPP LTE 시스템에서는 이러한 UE-ID를 RNTI(Radio Network Temporary Identity)라고 한다.

도 1은 일반적인 LTE 시스템에서 UE-ID가 제어채널에 적용되는 방법을 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, LTE 시스템에서는 기지국이 DCI(downlink control information)를 생성한 후 단말에서의 에러 검출(error-detection)을 위해 16비트의 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 첨부한다. 즉, 기지국은 각 단말의 DCI를 구분하기 위한 방법으로 16비트의 CRC를 UE-ID로 XOR 연산을 통해 마스킹(masking)을 한 후 제어채널(Physical downlink control channel; PDCCH)을 통해 송신한다.

단말은 서브프레임(subframe)마다 제어채널을 수신한 후 블라인드 복호(blind decoding) 과정을 통해 자신의 DCI를 찾는다. 즉, 블라인드 복호 과정은 제어채널에서 각 단말 별로 사용 가능한 모든 무선자원 단위에 대해 복호를 시도하고, 복호된 제어채널 신호들에 대하여 단말은 고유의 UE-ID를 이용하여 자신의 DCI 인지의 여부를 판단하는 과정을 의미한다.

도 2는 단말이 제어 채널 신호를 수신한 후 수신된 DCI가 자신의 정보인지 확인하는 일반적인 방법을 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 단말은 수신된 DCI를 복호한 후 CRC에 해당하는 테일비트인 16비트를 제외한 정보비트들(information bit)로 CRC를 생성한다. 복호한 DCI가 단말 자신의 것이라면, 복호 된 테일비트와 단말이 생성한 CRC를 XOR 연산 했을 때 단말 자신의 UE-ID가 도출된다.

따라서 XOR 연산을 통해 도출된 UE-ID가 자신의 UE-ID와 같다면(success), 복호된 DCI를 단말 자신의 DCI라고 판단하고 그 DCI 정보를 이용하여 수신 데이터를 복조 및 복호한다. 그러나 XOR 연산을 통해 도출된 UE-ID가 자신의 UE-ID와 다르다면(fail) 해당 DCI가 다른 단말의 DCI라 판단하고 해당 DCI를 폐기 처리한다.

도 3은 단말에서의 일반적인 제어 채널 복호 과정을 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 단말은 제어채널을 수신하여 복조, 복호를 수행한 후 복호된 제어 채널의 정보 비트를 이용하여 CRC를 계산한다(301, 303, 305). 이후, 복호된 테일 비트와 계산된 CRC를 XOR 연산한 값이 기지국으로부터 수신한 자신의 UE-ID와 같은지 확인한다(307). 확인 결과 자신의 UE-ID와 같다면 복호된 데이터를 단말 자신의 DCI로 간주하고 DCI를 이용하여 데이터 채널의 정보를 복조 및 복호한다(311). 반면, 307에서의 확인 결과 자신의 UE-ID와 같지 않다면 복호된 데이터가 다른 단말의 DCI인 것으로 간주하여 복호된 제어채널의 데이터를 폐기한다(309).

단말은 이와 같은 과정을 통해 DCI정보를 얻은 후 자신이 속해있는 셀의 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한다. 그런데 해당 단말과 동일한 셀 내에서 동일한 주파수-시간 자원을 사용하는 단말이 있거나, 다른 셀의 기지국이 동일한 주파수-시간 자원을 사용하여 다른 단말에게 데이터를 송신하고 있을 경우, 간섭문제로 인하여 해당 단말이 데이터를 수신할 때 성능 열화가 발생하게 된다. 단말에서 이와 같은 간섭문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 제안되었지만 단말이 간섭 신호에 대한 정확한 정보를 갖고 있지 않을 경우 성능 향상은 제한적이다. 따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 다른 단말들의 UE-ID와 DCI를 추출하는 기술이 제안되었다.

단말이 간섭신호에 대한 정확한 정보를 가지고 있다면 자신이 수신해야 될 신호와 간섭신호를 조인트 디텍션 하는 등의 방법을 통해 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만 앞서 언급한 바와 같이 일반적으로 단말은 다른 단말들의 UE-ID에 대한 정보를 모르기 때문에 간섭신호에 대한 정보가 있는 다른 단말의 DCI를 추출할 수 없고, 따라서 조인트 디텍션과 같은 향상된 알고리즘을 사용할 수가 없다. 또한 단말이 간섭신호의 UE-ID는 알기 위해서는 기지국이 별도의 시그널링을 통해 UE-ID를 알려주거나 단말이 직접 검출해야 한다.

그런데 기지국이 간섭신호의 UE-ID를 알려줄 경우 제어채널의 오버헤드가 커지게 되므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 단말이 모든 가능한 제어채널의 할당에 대하여 복호를 시도하고 소프트 메트릭(Soft metric)등을 이용한 유효성을 판단하는 블라인드 복호 방식을 제안하였다.

기존의 LTE 시스템에서 자신의 제어신호를 추출하기 위한 블라인드 복호 방법의 경우 이미 알고 있는 자신의 RNTI를 이용하여 검색 위치를 제한하여 44개만을 복호 시도하도록 함으로써 복잡도를 제한하였지만, 다른 단말의 제어채널 복호에 사용되는 블라인드 복호 방식을 적용할 경우 RNTI를 모르기 때문에 전 대역의 모든 검색 위치와 DCI 포맷에 대하여 복호를 수행해야 하고, 따라서 RNTI false alarm 빈도가 커진다.

단말의 RNTI 정보가 없이, 다른 단말의 제어 채널 복호에 사용되는 복잡도는 다음과 같다. LTE 시스템의 경우 각 단말의 DCI 정보는 다수 개의 CCE(Control Channel Element)로 구성된 PDCCH를 통해 전송이 되고, PDCCH는 단말에게 할당된 CCE의 개수에 따라 4종류의 AL(Aggregation level)로 구분되고, 다수개의 DCI 포맷으로 구분된다. 따라서 예를 들어 총 43개의 CCE가 있을 경우, AL=1일 때 43개, AL=2일 때 21개, AL=4일 때 10개, AL=8일 때 5개로 총 79개의 PDCCH 후보가 존재한다. 만약 각 DCI 경우의 수에 대해 6개의 포맷이 존재한다면 최종적으로 하나의 단말에게 할당된 DCI 정보에는 474개의 후보가 존재한다.

따라서 단말이 다른 단말의 UE-ID 및 제어채널 정보를 얻기 위해 가능한 모든 PDCCH 후보를 블라인드 복호하고, UE-ID를 잘못 추정하는 false alarm 확률을 낮추기 위해 소프트 메트릭 기반의 필터링 또는 UE-ID 기반의 필터링 방법을 사용한다.

소프트 메트릭 기반의 필터링은 복호된 데이터의 신뢰도(reliability) 정보를 이용한다. 모든 가능한 DCI에 대해 복호를 수행하면 복호기의 부산물로 복호된 데이터에 대한 정보가 제공된다. 복호된 데이터를 다시 재부호화(re-encoding)하여 입력 데이터와의 차이 또는 상관도를 reliability로 정의하고, 모든 가능한 DCI 들에 대한 reliability 값들을 판단하여 이들 중 높은 reliability 값을 갖는 DCI 들에 대하여 PDCCH가 유효한지의 여부를 판단한다. 즉, 무선채널 환경이 좋을 경우, 해당 DCI가 유효한 정보를 가지고 있다면 복호 및 재부호화 과정을 통해서 매우 큰 reliability 값을 갖는 DCI 값이 나올 것이다. 그러나 소프트 메트릭 기반의 필터링 방식은 소프트 메트릭 값이 크더라도 원하는 UE-ID값이 아닌 False alarm이 발생할 수 있고, 특히 AL이 낮을 때 False alarm이 발생할 가능성이 높다.

UE-ID 기반의 필터링은 단말의 UE-ID에 의해 정해지는 PDCCH의 CCE를 이용하는 방법이다. LTE 시스템의 경우 각 단말의 정보를 가진 PDCCH는 해당 단말의 UE-ID(즉, RNTI) 값에 의해 CCE의 위치가 정해진다. 만약 43개의 사용 가능한 CCE가 있고, AL이 1,2,4 또는 8이라면 AL 값에 따라 각각 6, 6, 2, 2가지의 CCE 위치 중 한 곳에서부터 PDCCH가 시작되며, 이를 이용하여 DCI와 RNTI가 유효한 정보인지를 확인할 수가 있다. 예를 들어 AL=1이고 CCE 인덱스 = 5에 위치한 PDCCH를 복호하여 나온 결과를 이용하여 CRC를 계산하고, 이 값을 테일 비트와 XOR 연산하여 구한 UE-ID값을 X라고 할 때, 이 X로 가능한 CCE 인덱스가 {7, 8, 9, 10, 11, 12}라면, 복호한 PDCCH의 CCE 인덱스 5가 X로 가능한 CCE 인덱스 집합에 포함되지 않으므로 UE-ID X는 유효하지 않은 것으로 간주하고 해당 UE-ID와 DCI 정보를 폐기한다. 그러나 UE-ID 기반의 필터링 방식은 필터링을 거친 후에도 여전히 여러 개의 RNTI 후보가 존재하여 false alarm 가능성이 높다. 예를 들어 AL이 1, 2, 4, 8의 4가지 종류가 있고, 6종류의 DCI 포맷이 있으며, 43개의 사용 가능한 CCE가 있을 때, 총 가능한 PDCCH 후보는 474개이다. 여기에 UE-ID 기반 필터링을 적용하면 평균적으로 96개의 후보가 남고, 추가적으로 소프트 메트릭 기반 필터링을 수행하면 평균적으로 16개의 PDCCH 후보가 남게 된다. 즉, 현재의 두 가지 기술을 모두 사용하더라도 UE-ID를 잘못 추정할 false alarm 가능성이 크다.

따라서 본 발명의 실시예에서는 무선 단말의 간섭 신호의 효과적인 처리를 위하여 기지국으로부터의 추가적인 시그널링이 없이 단말이 간섭 제어 채널로부터 직접 간섭 신호 정보를 추출하는 방법 및 장치를 제안한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 간섭 신호 정보 추출을 위한 시스템 구성을 간략히 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 단말(400)은 서빙셀의 기지국(410)으로부터 전송되는 데이터 채널(411)과 제어채널(412)을 수신하고, 또한 주변 셀의 기지국(420)으로부터 전송되는 데이터 채널(421)과 제어채널(422)도 수신한다. 주변 셀의 기지국(420)으로부터 전송되는 데이터 채널(421)과 제어채널(422)은 간섭 신호로 작용한다. 기지국(410,420)으로부터 수신된 신호는 RF 수신기(401)를 거쳐 채널 추정기(403)와 제어채널 복호기(405) 및 데이터 채널 복조기(407)로 전달된다. 채널 추정기(403)는 무선 채널을 추정하여 제어채널 복호기(405)와 데이터 채널 복조기(407)로 전달한다. 제어채널 복호기(405)는 서빙셀의 기지국(410)으로부터 수신된 제어채널(412)을 각각 복호하여 DCI를 획득하고 이를 데이터 채널 복조기(407)로 전달한다. 데이터 채널 복조기(407)는 채널 추정기(403)의 채널 추정 결과와 제어채널 복호기(405)로부터 전달된 DCI를 이용하여 데이터 채널(411)을 복조하여 데이터를 획득한다.

제어채널 복호기(405)는 서빙 셀의 기지국으로부터 수신된 제어채널(412)을 복호한 후 CRC 검사를 통해 단말 자신의 제어채널 신호인지를 확인한다. 단말이 다중사용자 MIMO (Multiuser MIMO, MU-MIMO) 모드로 동작할 경우 제어채널 복호기(405)는 동일한 서빙 셀 내에서 같은 자원을 사용하는 다른 단말의 제어채널을 찾기 위한 복호를 수행한다. 또한 제어채널 복호기(405)는 주변 셀의 기지국으로부터 전송된 간섭 신호의 제어채널을 찾기 위한 복호도 수행한다. 제어채널 복호기(405)는 서빙 셀 또는 주변 셀의 기지국으로부터 수신된 제어 채널들을 복호하여 얻어진 reliability정보를 이용하여 간섭신호의 유효성 여부를 확인한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어채널 복호기의 구성을 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 제어채널 복호기는 서빙 셀 제어채널 복호부(405)는 제1 서빙셀 제어채널 복호부(501), CRC 검사부(503), MU(Multi-User)-MIMO DCI 포맷 필터링부(505), 제2 서빙셀 제어채널 복호부(507), 주변셀 제어채널 복호부(509), 간섭 제어채널 확인부(511) 및 지속적 UE-ID 필터링부(513)를 포함한다.

제1 서빙 셀 제어채널 복호부(501)는 서빙 셀의 기지국으로부터 수신되는 제어채널을 복호하고, CRC 검사부(503)는 제1 서빙셀 제어채널 복호부(501)에서 복호된 제어채널에 대한 CRC 검사를 한다. 주변 셀 제어채널 복호부(509)는 주변 셀의 기지국으로부터 수신되는 제어채널을 복호한다. MIMO DCI 포맷 필터링부(505), 제2 서빙셀 제어채널 복호부(507), 간섭 제어채널 확인부(511) 및 지속적 UE-ID 필터링부(513)는 본 발명의 실시예에 따라 복호된 제어채널의 간섭 신호 유효성 여부를 확인한다. MIMO DCI 포맷 필터링부(505), 제2 서빙셀 제어채널 복호부(507), 간섭 제어채널 확인부(511) 및 지속적 UE-ID 필터링부(513)의 상세 동작에 대해서는 이하에서 기술한다.

본 발명의 실시예에서는 간섭 신호의 유효성 확인에 대한 정확도를 높이기 위한 방법으로 지속적(persistent) UE-ID 필터링과 MU-MIMO DCI 포맷 필터링의 2가지 기술을 제안한다.

먼저 지속적 UE-ID 필터링 방법에 대해 설명한다.

일반적으로 UE-ID는 단말이 기지국에 접속하여 통신을 수행할 때 할당되어 상위 계층을 통하여 전달되며 상기 UE-ID는 통신이 중단될 때까지 유지된다. 따라서 단말이 소정 시간 동안 지속적으로 데이터를 수신하고 있는 경우 UE-ID는 동일한 값으로 유지되므로, 이러한 특성을 이용하여 UE-ID를 정확하게 추정할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-DI 필터링 방식은 독립적으로 사용하거나 소프트 매트릭 기반의 필터링 또는 기존의 UE-ID 기반의 필터링 방식과 함께 사용할 수도 있다.

도 6은 LTE 통신 네트워크에서 RNTI가 할당되는 예를 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 기지국에서 단말에게 전송될 트래픽이 존재할 때 단말에 RNTI가 할당되면 트래픽이 끝날 때까지는 동일한 UE-ID가 유지되고 있는 것을 확인할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 제어채널 복호기(405)의 지속적 UE-ID 필터링부(513)는 이와 같은 특성을 이용하여 간섭 신호의 UE-ID를 추정한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링부(513)의 구성을 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 지속적 UE-ID 필터링부(513)는 UE-ID 계산기(701), UE-ID 빈도 어큐뮬레이터(703) 및 UE-ID 빈도 비교기(705)를 포함한다.

UE-ID 계산기(701)는 서빙 셀과 주변 셀의 제어채널 후보들을 복호한 결과로부터 얻은 테일비트와 복호 데이터로부터 계산된 CRC를 XOR 연산하여 UE-ID를 구한다.

UE-ID 빈도 어큐뮬레이터(703)는 매 서브프레임 마다 계산된 각 UE-ID의 빈도수를 누적하여 계산하며, UE-ID 빈도 비교기(705)는 각 UE-ID 별 누적 빈도 수와 소정 임계값을 비교하여 누적 빈도수가 임계값 이상인 UE-ID를 유효한 UE-ID로 판단하고 그 결과를 간섭 제어채널 확인부(511)로 전달한다. UE-ID 검출의 정확성을 위해 시스템 환경에 맞게 UE-ID 빈도 어큐뮬레이터(703)의 버퍼 사이즈와 UE-ID 빈도 비교기(705)의 임계값을 조정함으로써 false alarm 또는 검출 오류(missing) 확률을 적절히 조정할 수 있다.

제어채널을 복조한 결과 에러가 없으면 복조한 데이터로부터 재생성된 CRC를 테일비트와 XOR연산을 하면 UE-ID가 남게 된다. 그러나 일반적인 경우 복조 과정에서 에러가 발생하고, 이 경우 재생성된 CRC가 송신된 신호에 적용된 CRC와 불일치하며, 따라서 XOR 연산을 통해 검출된 UE-ID는 무의미한 랜덤 패턴(random pattern)을 가지게 된다. 그러나 본 발명의 실시예에 따라 기지국에 접속하여 통신을 수행하는 단말이 존재하는 경우, 여러 서브프레임에 걸쳐서 계속해서 UE-ID를 추출하면 비록 복호 과정에서 에러가 발생하더라도 고정된 UE-ID의 관측 횟수가 한 서브프레임에서만 UE-ID를 계산하여 나타난 random pattern에 비해 현저히 높아진다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 UE-ID별로 빈도 수를 누적하는 방법을 도시한 것이다.

도 8을 참조하면, UE-ID 계산기(701)에서는 매 서브프레임마다 제어채널 후보들의 UE-ID를 구하고, UE-ID 빈도 어큐뮬레이터(703)에서는 버퍼 사이즈만큼의 최근 몇 개의 서브프레임 동안의 각 UE-ID별 빈도 수를 버퍼에 저장한다. UE-ID 빈도 비교기(705)에서는 각 UE-ID의 빈도 수를 소정의 임계값과 비교를 하여 임계값보다 클 경우 해당 UE-ID는 유효하다고 판단하고 해당 UE-ID를 간섭 제어채널 확인부(511)로 전달한다. 그러면 간섭 제어채널 확인부(511)는 해당 UE-ID를 가지는 제어채널로부터 복호된 데이터의 reliability 정보를 이용하여 해당 제어채널이 간섭신호로서 유효한지를 확인한다.

다음, MU-MIMO DCI 포맷 필터링 방법에 대해 설명한다.

단말이 MU-MIMO 전송 모드로 동작하는 경우, 단말이 사용할 수 있는 DCI 포맷에 대한 후보를 감소시킴으로써 복호 회수를 현저히 감소시킬 수 있다. MU-MIMO 전송 모드에서는 동일한 서빙 셀 내에서 같은 시간-주파수 자원을 이용하여 신호를 수신하는 단말들이 모두 동일한 전송 모드로 동작하며 또한 동일한 DCI 포맷을 사용하며, 다른 단말로 전송되는 신호는 단말 자신에게 간섭 신호로 작용한다. 따라서 단말은 이미 자신의 PDCCH가 사용하는 DCI 포맷을 알고 있고 MU-MIMO 전송모드로 동작하고 있을 경우, 동일한 서빙 셀 내에서 동일한 자원을 사용하는 다른 단말도 동일한 DCI 포맷을 사용한다고 볼 수 있다.

표 1은 LTE 통신 시스템에서의 DCI 포맷 크기와 MU-MIMO에 사용되는 전송모드의 관계를 나타낸 것이다.

DCI 포맷 크기 [10MHz]	DCI 포맷	전송 모드
59	2B	TM8
61	2C	TM9

그러므로 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO DCI 포맷 필터링을 적용하면 다른 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 후보에 대해서는 복호를 수행하지 않고 자신과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 후보에 대해서만 복호를 수행하므로 DCI 포맷을 고려하지 않고 다수개의 DCI 포맷을 이용하여 복호하는 경우와 비교할 때 복호를 수행하는 경우의 수를 효과적으로 줄일 수 있다. 예를 들어, 단말이 이중 계층(Dual-layer) 전송 모드로 동작하고 있다면 해당 단말은 단일 계층(Single-layer) 전송모드 또는 다중 계층(Multi-layer) 전송 모드에 해당하는 DCI 포맷에 대한 블라인드 복호는 수행하지 않아도 된다.

즉, 단말이 MU-MIMO 전송 모드로 동작하는 경우 도 5의 MU-MIMO DCI 포맷 필터링부(505)는 CRC 검사부(503)로부터 추출된 단말의 DCI 포맷 정보를 이용하여 서빙 셀 제어채널 후보 중에서 자신의 DCI 포맷과 일치하는 서빙 셀 제어채널 후보만을 필터링하고 그 결과값을 제2 서빙셀 제어채널 복호부(507)로 전달한다. 그러면 제2 서빙 셀 제어채널 복호부(507)는 필터링된 서빙 셀 제어채널 후보에 대한 복호를 수행하고 그 결과를 간섭 제어채널 확인부(511)로 전달한다. 간섭 제어채널 확인부(511)는 필터링 되어 복호된 서빙 셀 제어채널의 reliability 정보를 이용하여 해당 제어채널이 간섭신호로서 유효한지를 확인한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO DCI 포맷 필터링의 예를 나타낸 것이다.

도 9를 참조하면, 동일한 서빙 셀의 단말들에게 전송되는 제어채널들은 47 비트의 DCI 포맷과, 57비트의 DCI 포맷과 59비트의 DCI 포맷을 가진다. 그런데 단말의 UE-ID를 이용하여 단말 자신의 DCI 포맷이 57비트 DCI 포맷임을 알았다면, 단말은 동일한 서빙 셀 내의 다른 단말의 간섭신호 정보를 획득하기 위해 블라인드 복호를 수행할 때 모든 제어 채널을 복호하지 않고 단말 자신의 DCI 포맷과 동일한 DCI 포맷을 가진 제어채널만을 복호한다. 따라서 복호 회수를 효과적으로 줄일 수 있다.

또한 MU-MIMO DCI 포맷 필터링은 앞서 설명한 지속적 UE-ID 필터링과 함께 적용할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 단말이 MU-MIMO 전송모드로 동작할 때 MU-MIMO DCI 포맷 필터링부(505)에서 필터링이 수행되고 제2 서빙 셀 제어채널 복호부(507)에서 서빙 셀의 제어채널 후보에 대한 복호가 수행된 후 복호된 데이터가 지속적 UE-ID 필터링부(513)로 전달되면, 지속적 UE-ID 필터링부(513)는 앞서 도 7에서 설명한 것과 동일한 방법에 따라 MU-MIMO DCI 포맷으로 필터링된 서빙 셀의 제어채널 후보에 대한 UE-ID를 추정하고, 그 결과를 간섭 제어채널 확인부(511)로 전달할 수 있다. 그러면 간섭 제어채널 확인부(511)는 해당 UE-ID를 가지는 서빙 셀의 제어채널 후보로부터 복호된 데이터의 reliability 정보를 이용하여 해당 제어채널이 간섭신호로서 유효한지를 확인한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 간섭신호 확인 과정을 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, 단말은 서빙 셀과 주변 셀의 제어채널을 수신하여 복조를 수행하고(1001), 주변 셀의 제어채널과 서빙 셀 제어채널에 대해 각각 복호를 수행한다(1003,1005). 또한 단말은 복호된 서빙 셀 제어채널의 정보 비트를 이용하여 CRC를 계산하고, 복호된 테일 비트와 계산된 CRC를 XOR 연산한 값이 기지국으로부터 수신한 자신의 UE-ID와 같다면 해당 UE-ID와 DCI 포맷을 제어정보로서 출력한다(1007, 1009). 또한 단말이 MU-MIMO 전송모드로 동작하는 경우 본 발명의 실시예에 따라 추출된 DCI 포맷을 이용하여 동일한 DCI 포맷을 가지는 서빙 셀 제어채널 만을 필터링하고(1011), 필터링된 서빙 셀 제어채널을 복호한다(1013). 그리고 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링 방법으로 서빙셀 제어 채널들에 대한 UE-ID를 필터링한다(1015). 또한 복호된 주변 셀 제어채널에 대해서도 복호를 수행하고(1003) 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링 방법으로 주변 셀 제어 채널들에 대한 UE-ID를 필터링한다(1015). 이후 필터링된 UE-ID 를 가지는 서빙 셀 및 주변 셀 제어채널로부터 복호된 데이터의 reliability 정보를 이용하여 해당 제어채널이 간섭신호로서 유효한지를 확인하고(1017) 유효한 채널들을 간섭신호 정보로서 출력한다(1019).

도 10에서는 본 발명의 실시예에 따른 DCI 포맷 필터링과 지속적 UE-ID 필터링이 모두 적용되는 경우를 설명하였으나 상기 두 가지 필터링 방법은 함께 적용될 수도 있고 선택적으로 적용될 수도 있다. 단, DCI 포맷 필터링의 경우 MU-MIMO 전송모드에서만 사용 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면 단말이 간섭신호에 대한 제어채널 정보를 획득할 때 정확도를 높임으로써 간섭 신호 제거 및 데이터 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링 방법을 사용하면 간섭신호에 대한 정보를 기지국이 단말에게 알려 줄 필요 없이 단말이 직접 간섭 신호 정보를 추출할 수 있으므로 제어채널의 자원을 절약할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 지속적 UE-ID 필터링 방법을 사용하면, 단일 셀 내에서 기지국이 MU-MIMO를 사용하여 동시에 여러 명의 단말에게 데이터를 송신하는 경우에도 셀간 간섭의 경우와 마찬가지로 정확한 간섭 신호 정보를 추출함으로써 단말의 신호간의 간섭을 효율적으로 처리할 수 있다. 또한 MU-MIMO 환경에서 본 발명의 실시예에 따른 MU-MIMO DCI 포맷 필터링 기법을 함께 적용함으로써 더욱 정확한 정보의 추출이 가능하다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

통신 시스템에서 단말이 간섭신호 정보를 추출하는 방법에 있어서,
단말이 서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하는 과정과,
상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 제어 정보를 추출하는 과정과,
소정 서브프레임 동안 상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 주별 셀의 단말 아이디를 추출하고, 상기 추출한 단말 아이디를 누적하는 과정과,
상기 누적된 단말 아이디들의 집합 중에서 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 과정과,
신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 간섭 신호 정보를 추출하는 과정을 포함하는 간섭 신호 정보 추출 방법.
제1항에 있어서,
상기 필터링하는 과정은,
상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 정보 비트와 테일 비트를 추출하여 구분하는 과정과,
상기 정보 비트로부터 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 상기 테일 비트를 XOR 연산하여 상기 단말 아이디를 추출하는 과정과,
상기 소정 서브프레임 동안 상기 단말 아이디를 추출하여 누적하는 과정과,
상기 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 과정을 포함하는 간섭 신호 정보 추출 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말이 다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 전송 모드로 동작하는 경우에,
상기 서빙 셀의 제어 채널 신호로부터 추출된 제어 정보의 DCI(downlink control information) 포맷과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호의 집합들로부터 간섭 신호 정보를 추출하는 과정을 포함하는 간섭 신호 정보 추출 방법.
제3항에 있어서,
상기 서빙 셀의 제어 채널 신호로부터 간섭 신호 정보를 추출하는 과정은,
상기 서빙 셀의 제어 채널 신호 중 상기 추출된 제어 정보의 DCI과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호를 필터링하는 과정과,
상기 필터링 된 서빙 셀의 제어 채널 신호를 복호하는 과정과,
신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 서빙 셀의 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 상기 간섭 신호 정보를 추출하는 과정을 포함하는 간섭 신호 정보 추출 방법.
제4항에 있어서,
상기 필터링 된 서빙 셀의 제어 채널 신호를 복호하는 과정은,
상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 정보 비트와 테일 비트를 추출하여 구분하는 과정과,
상기 정보 비트로부터 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 상기 테일 비트를 XOR 연산하여 상기 단말 아이디를 추출하는 과정과,
상기 소정 서브프레임 동안 상기 단말 아이디를 추출하여 누적하는 과정과,
상기 누적된 단말 아이디들의 집합 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 과정을 포함하는 간섭 신호 정보 추출 방법.
통신 시스템에서 간섭신호 정보를 추출하는 장치에 있어서,
서빙 셀과 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복조하는 수신기와,
상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 제어 정보를 추출하고, 상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 단말 아이디를 추출하고, 소정 서브프레임 동안 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하고, 신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 간섭 신호 정보를 추출하는 제어채널 복호기를 포함하는 간섭 신호 정보 추출 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어채널 복호기는,
상기 주변 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 정보 비트와 테일 비트를 추출하는 주변 셀 제어채널 복호부와,
상기 정보 비트로부터 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 상기 테일 비트를 XOR 연산하여 상기 단말 아이디를 추출하고, 상기 소정 서브프레임 동안 상기 단말 아이디를 추출하여 누적하고, 상기 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 단말 아이디 필터링부를 포함하는 간섭 신호 정보 추출 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어채널 복호기는,
상기 단말이 다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 전송 모드로 동작하는 경우에, 상기 서빙 셀의 제어 채널 신호로부터 추출된 제어 정보의 DCI(downlink control information) 포맷과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호로부터 간섭 신호 정보를 추출하는 간섭 신호 정보 추출 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어채널 복호기는,
상기 서빙 셀의 제어 채널 신호 중 상기 추출된 제어 정보의 DCI과 동일한 DCI 포맷을 가지는 제어 채널 신호를 필터링하는 DCI 포맷 필터링부와,
상기 필터링 된 서빙 셀의 제어 채널 신호를 복호하는 서빙 셀 제어채널 복호부와,
신뢰도 값이 소정값 이상인 상기 필터링 된 서빙 셀의 제어채널 신호를 간섭 신호로 판단하여 상기 간섭 신호 정보를 추출하는 간섭 제어채널 확인부를 포함하는 간섭 신호 정보 추출 장치.
제9항에 있어서,
상기 서빙 셀 제어채널 복호부는 상기 서빙 셀로부터 수신된 제어채널 신호를 복호하여 정보 비트와 테일 비트를 추출하며,
상기 제어채널 복호기는,
상기 정보 비트로부터 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 계산하고, 상기 계산된 CRC와 상기 테일 비트를 XOR 연산하여 상기 단말 아이디를 추출하고, 상기 소정 서브프레임 동안 상기 단말 아이디를 추출하여 누적하고, 상기 누적된 단말 아이디들 중 누적 회수가 임계값 이상인 단말 아이디에 대응되는 제어채널 신호만을 필터링하는 단말 아이디 필터링부를 더 포함하는 간섭 신호 정보 추출 장치.