KR20160019431A - 자기 간섭 채널을 측정하는 방법 및 단말 - Google Patents

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Abstract

단말이 전 이중 무선(Full Duplex Radio, FDR) 통신 환경에서 자기 간섭 채널을 측정하는 방법에 있어서, 단말의 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 정보를 기지국으로부터 수신하고, 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에서 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신하고, 시간 구간에서 자기 간섭에 따라 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 2 기준 신호를 수신하는 채널 측정 방법 및 단말이 개시된다.

Description

자기 간섭 채널을 측정하는 방법 및 단말{METHOD OF MEASURING SELF-INTERFERENCE CHANNEL AND USER EQUIPMENT THERETO}
본 발명은, 단말이 자기 간섭 채널을 측정하는 방법 및 그 단말과 관련된 기술이다. 또한, 이러한 방법을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
기지국 또는 단말은 신호를 송수신 자원을 주파수로 나누는 주파수 분할 이중(Frequency Division Duplex, FDD) 방식 및 시간으로 나누는 시 분할 이중(Time Division Duplex, TDD) 방식의 반 이중 무선(Half Duplex Radio, HDR) 방식을 이용하여 통신을 수행한다.
그러나, 이러한 반 이중 무선(HDR) 방식은 동일한 주파수/시간 자원 내에서 수신과 송신을 동시에 하지 못하므로, 자원을 효율적으로 이용하기 위한 전 이중 무선(Full Duplex Radio, FDR) 방식의 도입이 제안되어 왔다. FDR 방식은 기지국 또는 단말이 상향/하향링크에 있어서 동일한 시간-주파수 영역의 자원을 이용하여 동시에 송신과 수신을 수행하는 통신 방식을 말한다.
한편, FDR 방식의 통신 환경에서는 송신과 수신이 동시에 이루어지므로 기지국 또는 단말이 송신한 신호가 자신의 수신 안테나를 통해 수신되는 자기 간섭(self interference)이 발생하며, 이러한 자기 간섭을 효율적으로 제거하기 위한 방안들이 제안되어 왔다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자신의 송신단에서 수신단으로 입력되는 기준 신호를 분석하여 자기 간섭 채널을 측정하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기지국에 의해 특정된 시간 자원에 측정 과정을 수행함으로써 자기 간섭 이외의 요인들을 배제하고 정확하게 자기 간섭 채널을 측정하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기지국에 의해 특정된 주파수 자원을 이용하여 측정 과정을 수행함으로써 자기 간섭 채널 측정의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 단말의 채널 측정 방법은, 단말의 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에서 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신하는 단계, 시간 구간에서 자기 간섭에 따라 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 2 기준 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 제 2 기준 신호는 제 1 기준 신호가 무선 채널을 통해 전송된 신호일 수 있다.
채널 측정 방법은 제 2 기준 신호를 제 1 기준 신호와 비교하여 자기 간섭 채널을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
자원 할당 정보는 단말이 자기 간섭 채널의 측정을 위해 시간 구간에서 제 1 기준 신호를 전송하기 위해 이용하는 주파수 대역에 대한 정보를 더 포함하고, 주파수 대역에 대한 정보는 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당되었거나 연속된 구간으로 할당되었음을 나타낼 수 있다.
주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우, 채널 측정 방법은 주파수 대역을 통해 측정된 결과를 보간(interpolate)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우, 채널 측정 방법은 제 1 기준 신호를 송신하는 단계 및 제 2 기준 신호를 수신하는 단계를 기결정된 횟수로 반복 수행하고, 반복 수행한 결과들의 평균 값으로부터 자기 간섭 채널을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
주파수 대역이 연속된 구간으로 할당된 경우, 채널 측정 방법은 주파수 대역을 변경하여 시간 구간의 다음 구간에 제 3 기준 신호를 송신하는 단계 및 다음 구간에서 제 3 기준 신호가 자기 간섭에 따라 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 4 기준 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제 1 기준 신호를 송신하는 단계는 자원 할당 정보에 의해 특정된 주파수 대역 이외에는 신호를 전송하지 않는 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 단말은, 송신부, 수신부, 및 송신부 및 수신부와 연결되어 자기 간섭 채널을 측정하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 정보를 기지국으로부터 수신하고, 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에서 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신하고, 시간 구간에서 자기 간섭에 따라 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 2 기준 신호를 수신하도록 동작하며, 제 2 기준 신호는 제 1 기준 신호가 무선 채널을 통해 전송된 신호일 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째로, 자기 간섭 채널을 효율적으로 측정함으로써 FDR 통신 환경에서 발생하는 자기 간섭을 제거할 수 있게 된다.
둘째로, 기지국에 의해 특정된 시간 구간에 자기 간섭 채널을 측정함으로써 측정 결과의 정확도와 신뢰도를 개선할 수 있다.
셋째로, 기지국에 의해 특정된 주파수 자원을 이용하여 자기 간섭 채널을 측정함으로써 측정 결과의 정확도와 함께 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 FDR 통신 환경에서 발생하는 간섭을 설명하는 도면이다.
도 2는 FDR 통신 환경에서 발생하는 자기 간섭(self interference)과 관련된 자기 간섭 채널을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 자기 간섭 채널 측정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국으로부터 자기 간섭 채널의 측정을 위해 할당된 시간 구간을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국으로부터 자기 간섭 채널의 측정을 위해 할당된 주파수 대역을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 일정한 간격으로 할당된 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 일정한 간격으로 할당된 주파수 대역을 통해 채널 측정을 반복적으로 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 연속된 구간으로 할당된 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 연속된 구간으로 할당된 주파수 대역을 통해 채널 측정을 반복적으로 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 단말 그룹을 형성하고 주파수 자원을 할당하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하의 실시 예들은 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 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시 예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 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 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(Advanced Base Station, ABS) 또는 액세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, '이동국(Mobile Station, MS)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 발전된 이동단말(Advanced Mobile Station, AMS) 또는 단말(Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 이동국은 M2M 기기와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16.1, P802.16p 및 P802.16.1b 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시 예들에서 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.
1. FDR 통신
도 1은 FDR 통신 환경에서 발생하는 간섭을 설명하는 도면이다. FDR 통신 환경에서 기지국(10)과 단말(20, 30, 40)은 동일한 자원을 이용하여 송신과 수신을 수행한다. 상향링크와 하향링크에 대해 동일한 시간 자원과 주파수 자원을 활용하는 FDR 통신 환경에서는 자기 간섭(self interference or self-user interference), 사용자 간 간섭(multi-user interference), 기지국 간 간섭(inter-BS interference) 등이 발생할 수 있다.
먼저 자기 간섭을 설명하면, 단말(20, 30, 40)이나 기지국(10)의 송신단 및 수신단은 서로 동일한 시간/주파수 자원을 이용하여 송신 및 수신을 수행하며, 송신단과 수신단은 근접하여 위치하기 때문에 자신이 송신한 신호가 자신의 수신단으로 유입될 수 있다. 도 1에는 기지국(10) 및 단말(20, 30, 40)들의 자기 간섭이 각각 15, 25, 35, 45로 도시된다.
이어서, 사용자 간 간섭은 서로 영향을 줄 수 있는 거리에 위치한 둘 이상의 단말이 서로 동일한 시간/주파수 자원을 활용하여 통신함에 따라 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 1에는 단말 0(20)과 단말 1(30) 간의 사용자 간 간섭, 단말 1(30)과 단말 2(40) 간의 사용자 간 간섭, 단말 2(40)와 단말 0(20) 간의 사용자 간 간섭이 각각 도시된다(50).
마지막으로, 도 1에 도시되지는 않으나 기지국 간 간섭은 상술한 사용자 간 간섭과 유사하며 둘 이상의 기지국 간에 발생할 수 있다.
2. 자기 간섭 채널
도 2는 FDR 통신 환경에서 발생하는 자기 간섭과 관련된 자기 간섭 채널을 설명하는 도면이다.
FDR 통신 환경에서는 도 1에서 설명한 여러 종류의 간섭들의 제거가 요구되며, 그 중에서도 수신측이 기대한 수신 신호의 세기 보다 큰 세기로 발생하는 자기 간섭의 제거가 중요하다. 즉, 자기 간섭은 단말의 송신단과 수신단 간의 거리가 극히 가까워서 단말의 수신측이 다른 단말 또는 기지국으로부터 수신하는 신호 대비 약 60 내지 90dB 큰 세기로 발생하며, FDR 통신의 성능 보장을 위해서 필수적으로 제거되어야 한다.
도 2를 예로 들어 자기 간섭을 설명하면, 단말 1(60)과 단말 2(70)이 통신하는 실시 예에서 단말 1(60)은 송신부(62)에서 단말 2(70)의 수신부(74)로 신호를 전송하면서 수신부(64)에서 단말 2(70)의 송신부(72)로부터의 신호를 수신한다(80). 한편, 설명의 편의를 위하여 단말 1(60)과 단말 2(70)로 표시하였으나 이하의 내용은 단말과 기지국 간의 통신 및 기지국과 기지국 간의 통신에도 적용될 수 있다.
한편, 단말 1(60)은 상향/하향링크에 동일한 주파수/시간 자원을 이용하고 단말 1(60)의 송신부(62)와 수신부(64)는 물리적으로 가까이 위치하기 때문에, 송신부(62)에서 전송한 신호가 단말 1(60)의 수신부(64)로 직접 수신될 수 있다(90). 마찬가지로, 단말 2(70)의 송신부(72)에서 전송한 신호는 단말 2(70)의 수신부(74)로 직접 수신될 수 있다(90).
자기 간섭을 제거하기 위한 방법으로는, 기저 대역에서 처리한 신호들이 DAC(Digital to Analog Converter) 를 거치기 이전(또는, 수신 신호가 ADC(Analog to Digital Converter)를 거친 이후)에 적용되는 디지털 간섭 제거(digital cancellation), 송신 신호가 DAC를 거친 이후에(또는, 수신 신호가 ADC를 거치기 이전) 적용되는 아날로그 간섭 제거(analog cancellation), 둘 이상의 송신 안테나의 거리를 조절하여 수신 안테나로 수신되는 합산 신호를 제거하는 안테나 간섭 제거(antenna cancellation) 등이 제안된다.
디지털 간섭 제거는 빔포밍(beamforming)과 같은 다양한 기법들을 적용해서 자기 간섭 제거를 수행할 수 있으며, 그 범위는 약 20 내지 25 dB가 될 수 있다.
아날로그 간섭 제거는 전송 체인(transmit chain) 중 디지털 간섭 제거와 안테나 간섭 제거의 사이인 2 번째 체인(chain)에서 이루어지며, 자기 간섭에 대한 디지털 추정(digital estimation)을 통해서 간섭 제거 신호를 직접 만들어 수신단에서 합쳐 주는 것을 의미한다. 즉, 아날로그 간섭 제거는 송신단의 신호 자체를 반전하여 생성해서 수신단의 신호에 합쳐줌으로써, 직접 수신된 송신신호가 사라지게 하는 구조로 구현될 수 있다. 안테나 간섭 제거의 제거 범위는 최대 45 dB가 될 수 있다.
마지막으로, 안테나 간섭 제거는 2 개의 송신 안테나와 1 개의 수신 안테나로 구성된 송수신기(transceiver)에서 2 개의 송신 안테나로부터 전송된 신호가 수신 안테나로 들어올 때 180도 반전 위상을 갖도록 함으로써, 두 전송 안테나로부터 송신된 신호의 위상이 180도 차가 나도록 구현할 수 있다. 이를 통해서 중앙에 위치한 수신 안테나에 수신된 합산 신호는 Null, 즉 0이 된다. 다시 말해서, 두 송신 안테나와 수신 안테나의 거리가 λ/2만큼 차이가 나도록 구현되는 경우, 수신 안테나에 입력되는 두 신호는 위상이 정확히 180도 차이가 나게 된다.
일반적으로 안테나 간섭 제거 기법이 복잡도가 낮아 가장 구현이 간단한 특성을 가지고 있다. 그러나 일반적으로 안테나 간섭 제거 기법이 갖는 최대 간섭 제거 성능은 약 20 내지 30 dB 인데 반해서 FDR 시스템을 위해서는 약 70 dB 정도의 자기 간섭 제거 성능이 필요하며, 이에 따라 자기 간섭 제거는 일반적으로 앞서 언급한 3 가지 기법의 조합으로 달성할 수 있다. 그러나, 안테나 간섭 제거 기법의 성능이 극대화 될 수 있는 특정 통신 환경이 있다.
즉, 시스템 대역폭이 작고 중심 주파수가 고주파로 갈수록 안테나 간섭 제거의 성능이 급격히 증가한다. 따라서, 고주파 협대역을 FDR 통신 영역으로 할당할 경우 안테나 간섭 제거 기법만으로도 충분한 자기 간섭 제거 성능을 보장할 수 있기 때문에 FDR의 성능을 보장할 수 있으며, 구현 복잡도 역시 낮출 수 있다. 일반적으로 고주파 전송 대역은 넓은 주파수 대역을 이용하여 전송하는 광대역 통신을 지향하기 때문에, 이러한 고주파 전송 대역의 일부 영역을 FDR 통신을 위한 대역으로 설정할 경우, 안테나 간섭 제거를 통한 자기 간섭 제거에 유리한 환경이 만들어져 충분한 성능을 도출할 수 있다.
한편, 간섭 제거를 위해서 단말 또는 기지국은 자기 간섭 채널에 대한 정보를 획득해야 하며, 도 2에 도시된 바와 같이 자신의 송신 신호가 자신의 수신단으로 유입되는 자기 간섭 채널 hab 또는 hAB에 대한 정보의 획득이 요구된다.
일반적으로 기지국은 모든 단말들에 대하여 동일한 영역에 대한 펑쳐링(puncturing)을 통해서 전체 주파수 대역에 대한 채널 정보를 용이하게 획득할 수 있다. 그러나 단말들이 기지국과 같이 자기 간섭 채널을 추정하기 위해서 전체 주파수 대역에 대해 기지국을 포함한 모든 단말들이 채널 추정을 할당한 자원 영역에 대한 펑쳐링 또는 널링(nulling)을 수행하는 경우, FDR 통신에 있어 너무 많은 오버헤드 및 시스템 손실을 유발할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 이하에서 설명하는 방식을 통해서 각 단말들이 동시에 자기 간섭 채널 추정을 수행할 수 있도록 제안한다.
3. 자기 간섭 채널 측정 방법
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 자기 간섭 채널을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 3에 도시된 방법은 FDR 통신 환경에서 통신을 수행하는 단말에 의해 수행될 수 있다.
단말은 기지국으로부터 자원 할당 정보를 수신한다. (S310) 자원 할당 정보는 단말이 자기 간섭 채널을 측정할 수 있도록 기지국이 단말에 할당하는 자원에 대한 정보이다. 이때, 자원 할당 정보는 시간에 대한 정보와 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 시간 구간에 대한 정보 및 주파수 대역에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자원 할당 정보에 대해 구체적으로 설명한다. 시간에 대한 정보는 기지국이 신호를 송신하지 않는 시간 구간을 특정할 수 있다. 즉, 기지국은 기지국과 통신을 수행하는 단말들이 자기 간섭 채널을 측정하도록 특정 시간 구간 동안에는 신호를 송신하지 않을 수 있다.
자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간은 기지국이 신호를 송신하지 않는 서브프레임(subframe)일 수 있으며, 서브프레임 내의 슬롯(slot)이나 심볼(symbol)일 수도 있다. 예를 들어, 특정된 시간 구간은 둘 이상의 심볼에 대응하는 자원 영역으로 설정될 수 있다.
또한, 자원 할당 정보에 의해 특정되는 시간 구간은 주기성을 가질 수 있다. 예를 들어, 기지국은 주기적으로 반복되는 시간 구간 마다 신호의 송신을 중단함으로써 단말들이 자기 간섭 채널을 측정하게 할 수 있다. 한편, 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간이 늘어날수록 데이터 전송의 효율이 하락하기 때문에 기지국은 데이터 전송 효율을 함께 고려하여 신호를 전송하지 않는 시간 구간의 주기를 조절할 수 있다.
한편, 단말의 송신단과 수신단이 물리적으로 근접하여 위치한다는 점에서 자기 간섭 채널은 상대적으로 외부 요인에 의한 채널 변화가 적으며, 기지국은 이러한 점을 고려하여 자기 간섭 채널의 추정을 빈번하게 수행할 필요가 없다고 판단할 수 있다. 기지국은 위와 같은 점을 고려하여 자원 할당 정보를 통해 시간 구간의 주기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시간 구간의 주기는 프레임 단위, 둘 이상의 프레임 단위, 또는 서브프레임 단위로 설정될 수 있다.
다음으로, 자원 할당 정보 중 주파수에 대한 정보는 단말이 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기준 신호를 송신하는 주파수 대역을 특정할 수 있다. 즉, 단말은 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에 자원 할당 정보에 의해 특정된 주파수 대역을 활용하여 기준 신호를 송신할 수 있다.
자원 할당 정보는 서브캐리어(subcarrier)와 같은 주파수 단위를 하나 이상 포함하는 주파수 대역을 특정할 수 있으며 서브캐리어들은 서로 직교할 수 있다. 일 실시 예에 의한 자원 할당 정보는 단말에 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당되었음을 나타내거나 연속된 구간으로 할당되었음을 나타낼 수 있다. 두 가지 실시 예에 대해서는 도 5 내지 도 9에서 구체적으로 설명한다.
한편, 기지국은 이상에서 설명한 자원 할당 정보를 브로드캐스팅(broadcasting)할 수 있다. 즉, 기지국과 연결된 단말들은 단계 S310에서 기지국으로부터 일정한 주기로 브로드캐스팅되는 자원 할당 정보를 각각 수신할 수 있다.
단말은 제 1 기준 신호를 송신한다. (S320) 즉, 단말은 단계 S310에서 수신한 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간과 주파수 대역을 통해, 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신할 수 있다.
이후, 단말은 제 2 기준 신호를 수신한다. (S330) 제 2 기준 신호는 단계 S320에서 송신한 제 1 기준 신호가 무선 채널을 통해 전송된 신호로써 단말에 수신되는 신호를 의미한다. 즉, 단말이 단계 S320에서 자신의 송신단을 통해 송신한 제 1 기준 신호는 수신단으로 직접 유입된다. FDR 통신 환경에서 단말은 상향링크와 하향링크에 대해 동일한 시간/주파수 자원을 활용하므로 단말이 송신한 기준 신호는 곧바로 자신의 수신단으로 입력될 수 있으며, 단말의 수신단으로 직접 입력되는 제 2 기준 신호는 통신 채널의 영향을 받아 제 1 기준 신호로부터 위상, 진폭 등 특성이 달라져 수신될 수 있다.
단말은 제 1 기준 신호와 제 2 기준 신호를 비교하여 자기 간섭 채널을 측정한다. (S340) 단말은 제 2 기준 신호의 위상이나 진폭과 같은 신호의 물리적 특성들을 제 1 기준 신호와 비교함으로써 자기 간섭 채널을 측정할 수 있으며, 자신의 송신단으로부터 수신단까지의 채널 환경을 파악할 수 있다. 예를 들어, 단말은 송신한 제 1 기준 신호와 수신한 제 2 기준 신호의 비(ratio)나 관계를 측정함으로써 자기 간섭 채널을 값, 매트릭스, 비트맵 등의 다양한 형태로 표현할 수 있다.
부가적으로 설명하면, 상술한 바와 같이 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간 동안에 기지국은 신호의 송신을 중단한다. 이에 따라, 단말은 기준 신호를 송신하고 수신하는 동안에는 기지국으로부터 전송되는 신호가 없어 자기 간섭 채널에 의한 영향을 독립적이고 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 기지국이 복수의 단말과 연결된 경우에는 자원 할당 정보를 통해 단말 마다 서로 다른 주파수 대역을 특정하며 단말은 자신에게 할당된 주파수 대역 이외의 주파수 대역은 활용하지 않는다. (즉, null 신호를 전송한다) 이에 따라, 기지국과 연결된 단말들이 인접하여 위치함으로써 사용자 간 간섭이 발생할 수 있는 경우라 하더라도 각각의 단말은 스스로의 자기 간섭 채널을 정확하게 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 기지국으로부터 자기 간섭 채널의 측정을 위해 할당된 시간 구간을 설명하는 도면이다. 도시된 실시 예에 의하면, 시간 단위인 프레임(frame)은 10 개의 서브프레임으로 구성될 수 있으며 하나의 서브프레임은 2 개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 또한, 각 슬롯은 6 개 또는 7 개의 심볼을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 자원 할당 정보는 단말이 자기 간섭 채널을 정확하게 측정할 수 있도록 기지국이 신호를 송신하지 않는 시간 구간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서 기지국은 서브프레임 #0 과 서브프레임 #5를 신호를 송신하지 않는 시간 구간으로 설정할 수 있다(410). 시간 구간에 대한 정보는 연속된 비트로 표현될 수 있으며, 도시된 실시 예에서 기지국은 자원 할당 정보에 '1000010000'와 같은 10 개의 비트를 이용하여 시간 구간을 표현할 수 있다.
나아가, 서브프레임이 복수의 심볼을 포함하는 경우, 기지국은 자기 간섭 채널을 위한 시간 구간을 서브프레임 내의 특정 위치로 지정할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 서브프레임 #0 및 #5 에서도 각각 첫 번째 심볼을 자기 간섭 채널을 위한 시간 구간으로 설정할 수 있다(420). 기지국은 서브프레임 내의 심볼에 대한 구체적인 정보를 자원 할당 정보에 함께 포함시켜 단말로 전송할 수도 있고, 자원 할당 정보와는 별도로 단말에 미리 전송하여 단말과 공유할 수도 있다.
또는, 기지국은 둘 이상의 심볼을 자기 간섭 채널을 위한 시간 구간으로 설정할 수도 있으며(430), 단말은 복수의 심볼에 해당하는 시간 구간 동안 자기 간섭 채널의 측정을 반복할 수 있다. 단말은 복수의 시간 구간에서 자기 간섭 채널의 측정 과정을 반복함으로써 측정 결과의 신뢰도를 향상시키거나 더 많은 주파수 대역에 대한 측정 결과를 수집할 수 있으며, 본 실시 예에 대해서는 도 6 내지 도 9에서 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국으로부터 할당된 주파수 대역을 설명하는 도면이다. 도 5에서는 기지국이 단말 #0, 단말 #1, 단말 #2와 연결되어 자원 할당 정보를 통해 각각의 단말에 주파수 대역을 특정하는 실시 예를 도시하며, 각각의 단말에 할당되는 주파수 대역은 서로 다르게 표시된다.
도 5에서 격자(grid) 패턴의 가로 방향은 시간을 세로 방향은 주파수 대역을 각각 의미하며, 각각의 격자는 자원 요소(Resource Element, RE)를 의미할 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 실시 예에서는 기지국이 서브프레임에 포함된 7 개의 심볼 중 첫 번째 심볼을 자기 간섭 채널 측정을 위한 시간 구간으로 설정한 실시 예를 도시한다. 도시된 실시 예와는 달리, 기지국은 서브프레임 대신 슬롯에 포함된 7개의 심볼 중 하나 이상을 특정할 수도 있다. 도 5(a)는 주파수 대역이 각 단말마다 일정한 간격으로 할당된 실시 예를 도시하며, 도 5(b)는 주파수 대역이 각 단말마다 연속된 구간으로 할당된 실시 예를 도시한다.
도 5(a)를 먼저 설명하면, 기지국은 단말 #0, #1, #2 각각에 주파수 대역을 일정한 간격으로 할당한다. 즉, 기지국은 도시된 실시 예에 따른 심볼 당 15개의 서브캐리어들을 그 순서에 따라 {0, 3, 6, 9, 12}, {1, 4, 7, 10, 13}, {2, 5, 8, 11, 14} 3개의 그룹으로 구분하고 세 단말에 각각의 서브캐리어 그룹을 할당할 수 있다. 각 단말에 할당되는 주파수 대역에 대한 정보는 연속된 비트나 매트릭스의 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, '00' 비트를 수신한 단말 #0은 기지국으로부터 {0, 3, 6, 9, 12} 서브캐리어 그룹을 할당 받았음을 알 수 있다.
각 단말들은 시간 구간 510에서 자신이 할당 받은 주파수 대역을 통해 제 1 기준 신호를 송신하고 제 2 기준 신호를 수신함으로써 자기 간섭 채널을 측정할 수 있다. 기지국이 시간 구간 510에서 신호를 송신하지 않으므로 단말들은 자기 간섭 채널을 정확하게 측정할 수 있으며, 단말들은 자신에게 할당된 주파수 대역만을 활용하므로(할당된 주파수 대역 이외의 주파수 대역을 통해서는 null 신호를 전송한다) 사용자 간 간섭의 영향 없이 자기 간섭 채널을 측정할 수 있다.
도 5(b)에서, 기지국은 단말 #0, #1, #2 각각에 주파수 대역을 연속된 구간으로 할당한다. 즉, 기지국은 15개의 서브캐리어들을 그 순서에 따라 {0, 1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8, 9}, {10, 11, 12, 13, 14} 3개의 서브캐리어 그룹으로 구분하고 세 단말에 각각의 그룹을 할당할 수 있다. 각 단말에 할당되는 주파수 대역에 대한 정보는 연속된 비트나 매트릭스의 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, '00' 비트를 수신한 단말 #0은 기지국으로부터 {0, 1, 2, 3, 4} 서브캐리어 그룹을 할당 받았음을 알 수 있다. 이어서, 도 5(a)와 마찬가지로 각 단말들은 시간 구간 520에서 자신이 할당 받은 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널을 측정할 수 있다.
도 6 내지 도 7에서는 도 5(a)에서 설명한 실시 예와 관련한 또 다른 실시 예를 설명하며, 도 8 내지 도 9에서는 도 5(b)에서 설명한 실시 예와 관련한 또 다른 실시 예를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 일정한 간격으로 할당된 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 6의 단계 S610 내지 단계 S640에서 단말은 기지국으로부터 자원 할당 정보를 수신하고 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간과 주파수 대역을 통해 기준 신호를 송신 및 수신함으로써 자기 간섭 채널을 측정한다. 도 6의 단계 S610 내지 단계 S640은 도 3의 단계 S310 내지 단계 S340과 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
단말은 자기 간섭 채널을 측정한 결과를 보간(interpolation)한다. (S650) 즉, 각 단말들은 도 5(a)에서 설명한 바와 같이 일정한 간격으로 할당된 주파수 대역을 할당 받으며 할당된 주파수 대역 이외의 주파수 대역은 이용하지 않는다. 이에 따라, 단말들은 다른 단말에 할당되어 자신이 활용하지 않는 주파수 대역에 대한 자기 간섭 채널 정보를 획득하기 위하여 측정 결과를 보간할 수 있다.
도 5(a)를 예를 들어 설명하면, {0, 3, 6, 9, 12} 서브캐리어 그룹을 할당 받은 단말 #0은 자신에게 할당된 서브캐리어 그룹 이외에도, 단말 #1, #2 에 할당된 서브캐리어 그룹인 {1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14} 의 주파수 대역에 대한 자기 간섭 채널 정보 또한 획득할 필요가 있다. 이에 따라, 단말 #0은 {0, 3, 6, 9, 12} 서브캐리어 그룹에 대해 자기 간섭 채널을 측정한 결과를 보간함으로써 자신에게 할당되지 않은 주파수 대역에 대한 자기 간섭 채널의 정보를 추정할 수 있다.
예를 들어, 단말 #0은 서브캐리어 0에 대한 측정 결과와 서브캐리어 3에 대한 측정 결과를 보간함으로써, 두 서브캐리어 사이의 주파수 대역인 서브캐리어 1, 서브캐리어 2에 대한 측정 결과를 추정할 수 있다. 이와 같이 단말은 보간 과정을 통해 시스템 대역폭 전체에 대한 자기 간섭 채널의 정보를 획득할 수 있으며, 일 실시 예에 의한 단말은 단계 S650에서 측정 결과를 보간하기 위하여 Newton 보간법, Lagrange 보간법, Aitken 보간법, Neville 보간법, Spline 보간법 등 다양한 보간 방법을 활용할 수 있다.
이어서, 단말은 자기 간섭 채널 측정 과정을 반복할지 결정한다. (S660) 측정 과정의 반복 여부는 단계 S610에서 수신한 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어 자원 할당 정보에서 자기 간섭 채널의 측정을 위한 시간 구간으로 둘 이상의 심볼이 설정된 경우 단말은 설정된 심볼 동안 측정 과정을 반복할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 일정한 간격으로 할당된 주파수 대역을 통해 채널 측정을 반복적으로 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
단말 #0은 기지국으로부터 수신한 자원 할당 정보에 따라 심볼 710 및 720을 자기 간섭 채널 측정을 위한 시간 구간으로 설정한다. 그 이외의 시간 구간인 심볼 730은 단말이 기지국과 데이터 통신을 수행하는 영역이다. 기지국은 심볼 730에서는 데이터를 송수신하는 반면, 심볼 710 및 720 동안에는 신호를 송신하지 않는다. 또한, 단말 #0은 자원 할당 정보에 의해 특정된 {0, 3, 6, 9, 12} 서브캐리어 그룹을 자기 간섭 채널 측정을 위한 주파수 대역으로 설정한다.
먼저, 단말 #0은 심볼 710의 시간 구간 동안 제 1 기준 신호를 송신하고 제 2 기준 신호 Y(0)[k] (k=0, 3, 6, 9, 12)를 수신한다. 이어서, 단말 #0은 심볼 720의 시간 구간 동안 제 1 기준 신호의 송신과 제 2 기준 신호의 수신을 반복하여 Y(1)[k]을 획득할 수 있다. 단말은 수신한 신호들에 대해 아래의 수학식 1과 같은 최소 자승법(Least Square)을 적용하는 과정을 통해 각 서브캐리어에 대한 자기 간섭 채널 측정 결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
Figure pct00001
수학식 1에서 HAB[k]는 [k] 서브캐리어에 대한 자기 간섭 채널을 의미하고, k는 각각의 서브캐리어(즉, 일정한 간격을 갖는 각각의 주파수 대역)를 의미하고, N은 최대 반복 횟수(즉, 자기 간섭 채널 추정을 반복하는 전체 시간 구간)를 의미하고, X[k]는 단말이 송신하는 제 1 기준 신호를 의미하고, n은 각각의 반복 횟수를 의미하고, Y(n)[k]는 단말이 수신하는 제 2 기준 신호를 의미할 수 있다.
단말이 송신하는 제 1 기준 신호가 크기 1을 갖는 단위 신호인 경우, 수학식 1은 아래의 수학식 2와 같이 더 간단히 표현될 수 있다.
Figure pct00002
이상에서 설명한 수식을 통해 단말은 자신에게 할당된 서브캐리어 그룹에 대한 자기 간섭 채널을 측정하고 측정 결과를 보간하여 다른 단말의 서브캐리어에 그룹에 대한 자기 간섭 채널을 추정할 수 있다. 나아가, 위와 같은 과정을 반복함으로써, 단말은 일정한 간격을 갖는 주파수 대역에 대한 측정 전체 시스템 대역폭에 대하여 자기 간섭 채널을 측정한 결과의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 연속된 구간으로 할당된 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 8의 단계 S810 내지 단계 S840에서 단말은 기지국으로부터 자원 할당 정보를 수신하고 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간과 주파수 대역을 통해 기준 신호를 송신 및 수신함으로써 자기 간섭 채널을 측정한다. 도 8의 단계 S810 내지 단계 S840은 도 3의 단계 S310 내지 단계 S340과 유사하므로 구체적인 설명은 생략한다.
단말은 자기 간섭 채널의 측정을 반복하여 수행할지 결정한다. (S850) 측정 과정의 반복 여부는 단계 S810에서 수신한 자원 할당 정보에 의해 특정된 시간 구간에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어 자원 할당 정보에서 자기 간섭 채널의 측정을 위한 시간 구간으로 둘 이상의 심볼이 설정된 경우 단말은 설정된 심볼 동안 측정 과정을 반복할 수 있다.
자기 간섭 채널의 측정을 반복하여 수행하기로 결정한 경우, 단말은 주파수 대역을 변경하여 자기 간섭 채널의 측정을 진행한다. (S860) 즉, 도 5(b)에서 설명한 바와 같이 연속된 구간의 주파수 대역을 할당 받은 단말은 다른 주파수 대역에 대한 자기 간섭 채널의 정보를 획득하기 위하여 주파수 대역을 변경하여 측정을 계속할 수 있다.
도 5(b)를 예를 들어 설명하면, {0, 1, 2, 3, 4} 서브캐리어 그룹을 할당 받은 단말 #0은 단말 #1, #2 에 할당된 {5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14} 서브캐리어들에 대한 자기 간섭 채널 정보 또한 획득할 필요가 있다. 이에 따라, 단말 #0은 주파수 대역을 변경하면서 측정 과정을 반복함으로써 자신에게 할당되지 않은 주파수 대역을 포함하는 전체 주파수 대역에 대한 자기 간섭 채널도 측정할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 연속된 구간으로 할당된 주파수 대역을 통해 채널 측정을 반복적으로 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
단말 #0은 기지국으로부터 수신한 자원 할당 정보에 따라 심볼 910, 920, 930을 자기 간섭 채널 측정을 위한 시간 구간으로 설정한다. 기지국은 데이터 전송 영역으로 할당된 심볼 940에서는 데이터 통신을 수행하는 반면, 심볼 910, 920, 930 동안에는 신호를 송신하지 않는다. 또한, 단말 #0은 자원 할당 정보에 의해 특정된 {0, 1, 2, 3, 4} 서브캐리어 그룹을 자기 간섭 채널 측정을 위한 주파수 대역으로 설정한다.
먼저, 단말 #0은 심볼 910의 시간 구간 동안 제 1 기준 신호를 송신하고 제 2 기준 신호 Y(0)[k] (k=0, 1, 2, 3, 4)를 수신한다. 이어서, 단말 #0은 주파수 대역을 서브캐리어 그룹 {5, 6, 7, 8, 9}으로 변경하여 심볼 920의 시간 구간 동안 기준 신호의 송수신을 반복하며, Y(1)[k] (k=5, 6, 7, 8, 9)을 획득할 수 있으며, 심볼 930의 시간 구간 동안에는 주파수 대역을 추가적으로 변경하여 Y(2)[k] (k=10, 11, 12, 13, 14)를 획득할 수 있다. 단말은 수신한 신호들에 대해 수학식 3과 같은 최소자승법을 적용함으로써 시스템 주파수 대역 전체에 대한 자기 간섭 채널을 측정할 수 있다.
Figure pct00003
수학식 3에서 HAB[k]는 [k] 서브캐리어에 대한 자기 간섭 채널을 의미하고, k는 각각의 서브캐리어(즉, 일정한 간격을 갖는 각각의 주파수 대역)를 의미하고, X[k]는 단말이 송신하는 제 1 기준 신호를 의미하고, n은 각각의 반복 횟수를 의미하고, Y(n)[k]는 단말이 수신하는 제 2 기준 신호를 의미할 수 있다. 수학식 3에서는 수학식 1과 달리 동일한 서브캐리어에 대한 반복 과정을 수행하지 않으므로 N이 생략된다.
이상에서 설명한 바에 따라, 단말은 직교하는 서브캐리어 패턴을 변경해가며 채널 측정 과정을 반복함으로써, 전체 시스템 대역폭에 대하여 자기 간섭 채널을 안정적으로 측정할 수 있게 된다.
이상의 도 6 내지 도 9에서 설명한 바와 같이, 단말은 기지국에 의해 특정된 시간 구간과 주파수 대역을 통해 자기 간섭 채널의 측정을 반복함으로써 결과의 정확도를 향상시키거나 추가적인 정보를 획득할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 단말 그룹을 형성하고 주파수 자원을 할당하는 방법을 설명하는 도면이다.
기지국은 앞서 설명한 바와 같이 단말들 간에 서로 다른 주파수 자원을 할당함으로써 복수의 단말이 자기 간섭 채널을 정확하게 측정하도록 할 수 있다. 그러나, 기지국에 연결된 단말이 늘어나는 경우 기지국이 주파수 대역을 무한정 분할하여 단말에 할당할 수는 없으므로, 기지국은 도 10에 도시된 바와 같이 단말 그룹을 형성하여 주파수 대역을 할당할 수 있다.
즉, 기지국은 단말 #3, #4, #5을 포함하는 단말 그룹 #1과 단말 #6, #7, #8을 포함하는 단말 그룹 #2를 형성한다. 기지국은 단말 그룹 #1과 단말 그룹 #2를 형성함으로써 서로 간에 미치는 영향을 무시할 수 있을 만큼 물리적으로 떨어져 위치하는 단말들에 대해서는 주파수 대역을 재사용할 수 있다.
먼저, 도 10에 도시된 표는 단말 그룹에 포함된 단말들과 주파수 대역에 관한 관계를 도시하며, 행(row) 1010은 일정한 간격으로 주파수 대역이 할당된 경우를, 행 1020은 연속된 구간으로 주파수 대역이 할당된 경우를 각각 도시한다.
단말의 송신 전력은 상대적으로 기지국보다 작아서 거리로 인한 손실이 존재하기 때문에, 기지국이 단말 #3, #6에 대해서 동일한 주파수 대역(1012 또는 1022)을 할당하더라도 두 단말 간에는 사용자 간 간섭이 존재하지 않을 수 있다. 마찬가지로, 기지국은 단말 #4, #7에 대해서 동일한 주파수 대역(1014 또는 1024)을 할당하고 단말 #5, #8에 대해서 동일한 주파수 대역(1016 또는 1026)을 할당할 수 있다.
한편, 일 실시 예에 의한 기지국은 단말들로부터 수신되는 상향링크 신호를 이용하여 단말들 간의 상관 관계를 측정할 수 있으며, 측정된 상관 관계를 이용하여 단말 그룹을 형성할 수 있다. 즉, 기지국은 상향링크 신호를 이용하여 서로 간의 상관 관계가 높은 단말들을 같은 단말 그룹에 포함시키거나 상관 관계가 낮은 단말들을 서로 다른 단말 그룹에 배치함으로써, 단말들에 할당되는 주파수 대역을 재사용하기 위한 단말 그룹을 형성할 수 있다.
4. 장치 구성
도 11은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
도 11에서 단말(100) 및 기지국(200)은 각각 무선 주파수(RF) 유닛 (110, 210), 프로세서(120, 220) 및 메모리(130, 230)를 포함할 수 있다. 도 11에서는 단말(100)과 기지국(200) 간의 1:1 통신 환경을 도시하였으나, 다수의 단말과 기지국(200) 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다.
각 RF 유닛(110, 210)은 각각 송신부(112, 212) 및 수신부(114, 214)를 포함할 수 있다. 단말(100)의 송신부(112) 및 수신부(114)는 기지국(200) 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(120)는 송신부(112) 및 수신부(114)와 기능적으로 연결되어 송신부(112) 및 수신부(114)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(112)로 전송하며, 수신부(114)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다.
필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말(100)은 이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
기지국(200)의 송신부(212) 및 수신부(214)는 다른 기지국 및 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(220)는 송신부(212) 및 수신부(214)와 기능적으로 연결되어 송신부(212) 및 수신부(214)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(212)로 전송하며 수신부(214)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(230)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(200)은 앞서 설명한 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
단말(100) 및 기지국(200) 각각의 프로세서(120, 220)는 각각 단말(100) 및 기지국(200)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 220)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 230)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 230)는 프로세서(120, 220)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(120, 220)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 220)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 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(120, 220)에 구비될 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 단말이 전 이중 무선(Full Duplex Radio, FDR) 통신 환경에서 자기 간섭 채널을 측정하는 방법에 있어서,
    단말의 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 자원 할당 정보에 의해 특정된 상기 시간 구간에서 상기 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 시간 구간에서 자기 간섭에 따라 상기 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 2 기준 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 기준 신호는 상기 제 1 기준 신호가 무선 채널을 통해 전송된 신호인, 채널 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 제 2 기준 신호를 상기 제 1 기준 신호와 비교하여 상기 자기 간섭 채널을 측정하는 단계를 더 포함하는, 채널 측정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보는 상기 단말이 상기 자기 간섭 채널의 측정을 위해 상기 시간 구간에서 상기 제 1 기준 신호를 전송하기 위해 이용하는 주파수 대역에 대한 정보를 더 포함하고,
    상기 주파수 대역에 대한 정보는 상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당되었거나 연속된 구간으로 할당되었음을 나타내는 것인, 채널 측정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우,
    상기 방법은 상기 주파수 대역을 통해 측정된 결과를 보간(interpolate)하는 단계를 더 포함하는, 채널 측정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우,
    상기 방법은 상기 제 1 기준 신호를 송신하는 단계 및 상기 제 2 기준 신호를 수신하는 단계를 기결정된 횟수로 반복 수행하고,
    상기 반복 수행한 결과들의 평균 값으로부터 상기 자기 간섭 채널을 측정하는 단계를 더 포함하는, 채널 측정 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 연속된 구간으로 할당된 경우,
    상기 방법은 상기 주파수 대역을 변경하여 상기 시간 구간의 다음 구간에 제 3 기준 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 다음 구간에서 상기 제 3 기준 신호가 자기 간섭에 따라 상기 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 4 기준 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 채널 측정 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 기준 신호를 송신하는 단계는 상기 자원 할당 정보에 의해 특정된 주파수 대역 이외에는 신호를 전송하지 않는 것인, 채널 측정 방법.
  8. 전 이중 무선(Full Duplex Radio, FDR) 통신 환경에서 자기 간섭 채널을 측정하는 단말에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 자기 간섭 채널을 측정하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 자기 간섭 채널의 측정을 위해 기지국이 신호의 송신을 중단하는 시간 구간에 대한 정보를 포함하는 자원 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고,
    상기 자원 할당 정보에 의해 특정된 상기 시간 구간에서 상기 자기 간섭 채널의 측정을 위한 제 1 기준 신호를 송신하고, 상기 시간 구간에서 자기 간섭에 따라 상기 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 2 기준 신호를 수신하도록 동작하며,
    상기 제 2 기준 신호는 상기 제 1 기준 신호가 무선 채널을 통해 전송된 신호인, 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 2 기준 신호를 상기 제 1 기준 신호와 비교하여 상기 자기 간섭 채널을 측정하는 것인, 단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보는 상기 단말이 상기 자기 간섭 채널의 측정을 위해 상기 시간 구간에서 상기 제 1 기준 신호를 전송하기 위해 이용하는 주파수 대역에 대한 정보를 더 포함하고,
    상기 주파수 대역에 대한 정보는 상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당되었거나 연속된 구간으로 할당되었음을 나타내는 것인, 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우,
    상기 프로세서는 상기 주파수 대역을 통해 측정된 결과를 보간(interpolate)하는 것인, 단말.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 일정한 간격으로 할당된 경우,
    상기 프로세서는 상기 제 1 기준 신호의 송신과 상기 제 2 기준 신호의 수신을 기결정된 횟수로 반복 수행하고, 상기 반복 수행한 결과들의 평균 값으로부터 상기 자기 간섭 채널을 측정하는 것인, 단말.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 주파수 대역이 연속된 구간으로 할당된 경우,
    상기 프로세서는 상기 주파수 대역을 변경하여 상기 시간 구간의 다음 구간에 제 3 기준 신호를 송신하고, 상기 다음 구간에서 상기 제 3 기준 신호가 자기 간섭에 따라 상기 단말의 수신단으로 입력되는 신호인 제 4 기준 신호를 수신하는 것인, 단말.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 자원 할당 정보에 의해 특정된 주파수 대역 이외에는 신호를 전송하지 않는 것인, 단말.
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