KR20160054459A

KR20160054459A - 채널 품질 보고 방법

Info

Publication number: KR20160054459A
Application number: KR1020167002150A
Authority: KR
Inventors: 황진엽; 양윤오; 이상욱; 임수환; 정만영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2016-05-16
Also published as: US9807638B2; US20160227426A1; WO2015037883A1

Abstract

본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)의 채널 품질 보고 방법을 제공한다. 상기 채널 품질 보고 방법에 따르면, 상기 사용자 장치는 제1 및 제2 전송 포인트(TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 수신할 수 있다. 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 채널 품질 보고 방법에 따르면 상기 사용자 장치는 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제1 TP를 위해 피드백할 수 있다.

Description

채널 품질 보고 방법{METHOD FOR REPORTING CHANNEL QUALITY}

본 발명은 이동통신에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다.

이러한 LTE는 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나뉜다.

3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

한편, LTE에서 사용자 장치(User Equipment: UE)는 하향링크 채널의 상태를 나타내는 지표로서 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)를 기지국으로 피드백한다. 상기 CSI는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)에 대한 CQI(Channel Quality Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

그런데, 최근 UE의 수신 성능을 향상시키기 위해서 간섭 제거 기능을 추가하려는 노력들이 있었다. 그런데, 이와 같이 간섭 제거 기능의 유무와 무관하게 UE가 CQI를 측정하여 결과적으로 CQI과 과대 측정되거나 과소 측정되는 문제가 있었다.

따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)의 채널 품질 보고 방법을 제공한다. 상기 채널 품질 보고 방법에 따르면, 상기 사용자 장치는 제1 및 제2 전송 포인트(TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 수신할 수 있다. 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 채널 품질 보고 방법에 따르면 상기 사용자 장치는 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제1 TP를 위해 피드백할 수 있다.

상기 사용자 장치는 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제2 TP를 위해 추가로 피드백할 수 있다.

상기 제1 CSI-IM과 상기 제2 CSI-IM은 서로 다른 RE 상에 설정되어 있을 수 있다.

상기 제3 CSI-IM은, 제1 TP와 제2 TP 간에 동일한 RE(Resource Element) 상에서 설정되어 있을 수 있다.

상기 제1 CSI-IM 또는 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI와 제3 CSI-IM를 이용하여 측정된 CQI 중 어느 하나의 CQI는 다른 하나의 CQI 대비 오프셋 또는 델타(delta) 값으로 표현되어 피드백될 수 있다.

상기 사용자 장치는 제1 TP의 CSI-RS(channel state information-reference signal)에 대한 설정과 제2 TP의 CSI-RS에 대한 설정을 더 수신할 수 있다.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)로부터 채널 품질 보고를 수신하는 방법을 또한 제공한다. 상기 채널 품질 보고를 수신하는 방법에 따르면, 제1 및 제2 전송 포인트(TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정이 상기 사용자 장치로 전송될 수 있다. 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 채널 품질 보고를 수신하는 방법에 따르면, 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI가 상기 사용자 장치로부터 수신될 수 있다.

상기 채널 품질 보고를 수신하는 방법에 따르면, 간섭 제거 지원 정보를 상기 사용자 장치로 전송해줄 수 있는지 여부에 따라 상기 제1 CSI-IM 또는 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI와 제3 CSI-IM를 이용하여 측정된 CQI 중 어느 하나가 선택적으로 무선 자원의 스케줄링에 이용될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 채널 품질을 보고하는 사용자 장치(User Equipment: UE)를 제공한다. 상기 사용자 장치(UE)는 제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함할 수 있다. 상기 사용자 장치(UE)는 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제1 TP를 위해 피드백하는 송신부를 또한 포함할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(User Equipment: UE)로부터 채널 품질 보고를 수신하는 기지국을 또한 제공한다. 상기 기지국은 제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 상기 사용자 장치로 전송하는 송신부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 상기 사용자 장치로부터 수신하는 수신부를 또한 포함할 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결되게 된다.

도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 8는 반송파 집성 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 예시한다.
도 9a는 노멀 CP에서 4개의 안테나 포트를 지원할 수 있는 RS 구조의 예를 나타낸다. 도 9b는 확장 CP에서 4개의 안테나 포트를 지원할 수 있는 RS 구조의 예를 나타낸다.
도 10은 참조 신호들 중 CSI-RS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 11은 간섭 측정을 위해 IMR이 설정된 서브프레임을 예시적으로 나타낸다.
도 12는 반송파 집성을 이용한 CoMP 시스템을 예시한다.
도13a및 도 13b는 CoMP(coordinated multipoint transmission)를 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.
도 14는 CoMP의 일 예에 따른 문제점을 나타낸다.
도 15는 본 명세서의 일 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 명세서의 일 개시에 따른 방안을 나타낸 신호 흐름도이다.
도 17은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템이다.

도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)(20)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다..

UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.

이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

한편, 무선 통신 시스템은 MIMO(multiple-input multiple-output) 시스템, MISO(multiple-input single-output) 시스템, SISO(single-input single-output) 시스템 및 SIMO(single-input multiple-output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. 이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.

한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.

이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.

도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 5절을 참조할 수 있다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 전송시간구간(Transmission Time interval: TTI)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

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

한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.

도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다..

무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.

하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 정규(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.

자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element: RE)를 포함할 수 있다.

인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 UE에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 UE의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.

[표 1]

'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.

DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.

도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.

도 4를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(Resource Block RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상기 RB는 PRB(Physical Resource Block)로 불리기도 한다.

여기서, 하나의 자원블록(RB)은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파를 포함하는 7×12 자원요소(Resource Element: RE)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, OFDM 심벌의 수는 전술한 CP의 길이에 따라 변경될 수 있다. 특히, 3GPP LTE에서는 정규 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 7개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로, 그리고 확장 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 정의하고 있다.

OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL 은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element: RE)라 한다.

한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.

도 4의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.

도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 5에서는 정규 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, 순환 전치(Cyclic Prefix: CP)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 정규(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.

자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(RE)를 포함할 수 있다.

DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.

3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.

PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 복호를 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.

PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.

PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, UE은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.

기지국은 UE에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(radio network temporary identifier: RNTI)가 마스킹된다. 특정 UE을 위한 PDCCH라면 UE의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(system information block: SIB)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 복호를 사용한다. 블라인드 복호는 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI)를 CRC에 마스킹한다.

서브프레임 내의 제어 영역은 복수의 CCE(control channel element)를 포함한다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위로, 복수의 REG(resource element group)에 대응된다. REG는 복수의 자원요소(resource element)를 포함한다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

하나의 REG는 4개의 RE를 포함하고, 하나의 CCE는 9개의 REG를 포함한다. 하나의 PDCCH를 구성하기 위해 {1, 2, 4, 8}개의 CCE를 사용할 수 있으며, {1, 2, 4, 8} 각각의 요소를 CCE 집합 레벨(aggregation level)이라 한다.

PDCCH의 전송에 사용되는 CCE의 개수는 기지국이 채널 상태에 따라 결정한다. 예를 들어, 좋은 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 하나의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다. 나쁜(poor) 하향링크 채널 상태를 갖는 단말에게는 8개의 CCE를 PDCCH 전송에 사용할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 CCE로 구성된 제어 채널은 REG 단위의 인터리빙을 수행하고, 셀 ID(identifier)에 기반한 순환 쉬프트(cyclic shift)가 수행된 후에 물리적 자원에 매핑된다.

한편, 단말은 자신의 PDCCH가 제어영역 내의 어떤 위치에서 어떤 CCE 집합 레벨이나 DCI 포맷을 사용하여 전송되는지 알 수 없다. 하나의 서브프레임 내에서 복수의 PDCCH가 전송될 수 있으므로, 단말은 매 서브프레임마다 복수의 PDCCH들을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이란 단말이 PDCCH 포맷에 따라 PDCCH의 디코딩을 시도하는 것을 말한다.

3GPP LTE에서는 블라인드 디코딩으로 인한 부담을 줄이기 위해, 검색 공간(search space)을 사용한다. 검색 공간은 PDCCH를 위한 CCE의 모니터링 집합(monitoring set)이라 할 수 있다. 단말은 해당되는 검색 공간 내에서 PDCCH를 모니터링한다.

단말이 C-RNTI를 기반으로 PDCCH를 모니터링할 때, PDSCH의 전송 모드(transmission mode: TM)에 따라 모니터링할 DCI 포맷과 검색 공간이 결정된다. 다음 표는 C-RNTI가 설정된 PDCCH 모니터링의 예를 나타낸다.

[표 2]

DCI 포맷의 용도는 다음 표와 같이 구분된다.

[표 3]

상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.

한편, PDCCH는 서브프레임내의 제어 영역이라는 한정된 영역에서 모니터링되고, 또한 PDCCH의 복조를 위해서는 전 대역에서 전송되는 CRS가 사용된다. 제어 정보의 종류가 다양해지고, 제어 정보의 양이 증가함에 따라 기존 PDCCH 만으로는 스케줄링의 유연성이 떨어진다. 또한, CRS 전송으로 인한 부담을 줄이기 위해, EPDCCH(enhanced PDCCH)의 도입되고 있다.

도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.

하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.

UE이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티(frequency diversity) 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.

PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.

PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 전송시간구간(TTI) 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다.

이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.

도 7은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.

도 7의 (a)을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 UE에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, UE에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 도 8의 (b)을 참조하면, 반송파 집성(carrier aggregation: CA) 시스템에서는 UE에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 요소 반송파(component carrier: CC)는 반송파 집성 시스템에서 사용되는 반송파를 의미하며 반송파로 약칭할 수 있다. 예를 들어, UE에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.

반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속되어 있는 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.

1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.

무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.

특정 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, UE은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(media access control) 계층 파라미터들, 또는 RRC(Radio Resource Control ) 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.

설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.

비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. UE은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(System Information: SI)를 수신할 수 있다. 반면, UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.

셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.

프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, UE이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.

세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.

서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 UE인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 UE에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 반송파 집성 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(CC), 즉, 복수의 서빙 셀을 지원할 수 있다.

이러한 반송파 집성 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field: CIF)라 칭한다.

교차 반송파 스케줄링을 지원하는 반송파 집성 시스템은 종래의 DCI(downlink control information) 포맷에 반송파 지시 필드(CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.

도 8은 반송파 집성 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 예시한다.

도 8을 참조하면, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC(모니터링 CC) 집합을 설정할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 집성된 전체 DL CC들 중 일부 DL CC로 구성되며, 교차 반송파 스케줄링이 설정되면 UE은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC에 대해서만 PDCCH 모니터링/복호를 수행한다. 다시 말해, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC를 통해서만 스케줄링하려는 PDSCH/PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 UE 특정적(UE-specific), UE 그룹 특정적(UE group-specific), 또는 셀 특정적(cell-specific)으로 설정될 수 있다.

도 8에서는 3개의 DL CC(DL CC A, DL CC B, DL CC C)가 집성되고, DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 예를 나타내고 있다. UE은 DL CC A의 PDCCH를 통해 DL CC A, DL CC B, DL CC C의 PDSCH에 대한 DL 그랜트를 수신할 수 있다. DL CC A의 PDCCH를 통해 전송되는 DCI에는 CIF가 포함되어 어느 DL CC에 대한 DCI인지를 나타낼 수 있다.

한편, 이하 참조 신호에 대해서 설명하기로 한다.

일반적으로 전송 정보 예컨대, 데이터는 무선채널을 통해 전송되는 동안 쉽게 왜곡, 변경된다. 따라서, 이러한 전송 정보를 오류없이 복조하기 위해서는 참조신호가 필요하다. 참조신호는 전송기와 수신기 사이에 미리 알고 있는 신호로 전송 정보와 함께 전송된다. 전송기로부터 전송되는 전송 정보는 각 전송 안테나마다 또는 레이어마다 대응하는 채널을 겪기 때문에, 참조신호는 각 전송 안테나별 또는 레이어별로 할당될 수 있다. 각 전송 안테나별 또는 레이어별 참조신호는 시간, 주파수, 코드 등의 자원을 이용하여 구별될 수 있다. 참조신호는 2가지 목적 즉, 전송 정보의 복조(demodulation)와 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.

참조신호는 참조신호를 미리 알고 있는 수신기의 범위에 따라 2가지 종류로 나눌 수 있다. 첫째는 특정한 수신기(예를 들어 특정 단말)만 알고 있는 참조신호로 이러한 참조신호를 전용 참조신호(dedicated RS, DRS)라 칭한다. 전용 참조신호는 이러한 의미에서 단말 특정적 참조신호(UE-specific RS)라 칭하기도 한다. 둘째는 셀 내의 모든 수신기 예컨대, 모든 단말이 알고 있는 참조신호로 이러한 참조신호를 공용 참조신호(common RS, CRS)라 칭한다. 공용 참조신호는 셀 특정적 참조신호(cell-specific RS)라 칭하기도 한다.

또한, 참조신호는 용도에 따라 분류될 수도 있다. 예를 들어, 데이터의 복조를 위해 사용되는 참조신호를 복조 참조신호(demodulation RS, DM-RS)라 칭한다. CQI/PMI/RI 등의 채널 상태를 나타내는 피드백 정보를 위해 사용되는 참조신호를 CSI-RS(channel state information-RS)라 칭한다. 상술한 전용 참조신호(DRS)는 복조 참조신호(DM-RS)로 사용될 수 있다. 이하에서 DM-RS는 DRS임을 전제로 한다.

도 9a는 노멀 CP에서 4개의 안테나 포트를 지원할 수 있는 RS 구조의 예를 나타낸다. 도 9b는 확장 CP에서 4개의 안테나 포트를 지원할 수 있는 RS 구조의 예를 나타낸다.

도 9a 및 도 9b의 RS 구조는 종래 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 RS 구조이다.

도 9a 및 도 9b에서 0 내지 3 중 어느 하나의 숫자가 표시된 자원요소는 셀 특정적 참조신호 즉 공용 참조신호(CRS)가 전송되는 자원요소를 나타낸다. 이 때 0 내지 3 중 어느 하나의 숫자는 지원하는 안테나 포트를 나타낸다. 즉, p(p는 0 내지 3 중 어느 하나)이 표시된 자원요소들은 안테나 포트 p에 대한 공용 참조신호가 맵핑되는 자원요소라는 의미이다. 이러한 공용 참조신호는 각 안테나 포트에 대한 채널 측정 및 데이터 복조를 위해 사용된다. 공용 참조신호는 서브프레임의 제어 영역 및 데이터 영역에서 모두 전송된다.

도 9a 및 도 9b에서 ‘D’가 표시된 자원요소는 단말 특정적 참조신호 즉 전용 참조신호(DRS)가 맵핑되는 자원요소를 나타낸다. 단말 특정적 참조신호는 PDSCH의 단일 안테나 포트 전송에 사용될 수 있다. 단말은 상위 계층 신호를 통해 단말 특정적 참조신호가 전송되는지 여부, PDSCH가 전송되는 경우 단말 특정적 참조신호가 유효한지 여부를 지시받는다. 단말 특정적 참조신호는 데이터 복조가 필요한 경우에만 전송될 수 있다. 단말 특정적 참조신호는 서브프레임의 데이터 영역에서만 전송될 수 있다.

도 10은 참조 신호들 중 CSI-RS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.

CSI-RS는 LTE-A 단말의 PDSCH에 대한 채널 추정, 채널 정보 생성을 위한 채널 측정에 사용된다. CSI-RS는 주파수 영역 또는 시간 영역에서 비교적 드물게(sparse) 배치되며, 일반 서브프레임 또는 MBSFN 서브프레임의 데이터 영역에서는 생략(punctured)될 수 있다. CSI의 추정을 통해 필요한 경우에 CQI, PMI 및 RI 등이 단말로부터 보고될 수 있다.

CSI-RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통하여 전송된다. 이때 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15, 16, p=15,...,18 및 p=15,...,22이다. 즉, CSI-RS는 1, 2, 4, 8개의 안테나 포트를 통해 전송될 수 있다. CSI-RS는 부반송파 간격Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. CSI-RS는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V10.1.0 (2011-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 6.10.5절을 참조할 수 있다.

CSI-RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크(HetNet; heterogeneous network) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭(ICI; inter-cell interference)을 줄이기 위하여 최대 32개의 서로 다른 구성(configuration)이 제안될 수 있다. CSI-RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI-RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD 프레임과 TDD 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다. 하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다. 비영 전력(non-zero power) CSI-RS를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 1개의 CSI-RS 구성이, 영전력(zero power) CSI-RS를 가정하는 단말에 대하여 0개 또는 여러 개의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다.

CSI-RS 구성은 상위 계층에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 상위 계층을 통해 전송되는 CSI-RS-Config IE(information element)가 CSI-RS 구성을 지시할 수 있다. 아래의 표는 CSI-RS-Config IE의 일 예를 나타낸다.

[표 4]

표 4을 참조하면, ‘antennaPortsCount’ 필드는 CSI-RS의 전송을 위하여 사용되는 안테나 포트들의 개수를 지시한다. ‘resourceConfig’ 필드는 CSI-RS 구성을 지시한다. ‘SubframeConfig’ 필드 및 ‘zeroTxPowerSubframeConfig’ 필드는 CSI-RS가 전송되는 서브프레임 구성을 지시한다.

zeroTxPowerResourceConfigList’ 필드는 영전력 CSI-RS의 구성을 지시한다. ‘zeroTxPowerResourceConfigList’ 필드를 구성하는 16비트의 비트맵(bitmap)에서 1로 설정된 비트에 대응되는 CSI-RS 구성이 영전력 CSI-RS로 설정될 수 있다.

CSI-RS에 대한 시퀀스 rl,ns(m)은 다음 식과 같이 생성될 수 있다.

상기 식 1에서 n_s는 무선 프레임 내에서 슬롯 넘버이고, l은 슬롯 내에서의 OFDM 심벌 넘버이다. c(i)는 의사 랜덤 시퀀스(pseudo random sequence)이며 식 1에 표시된 c_init로 각 OFDM 심벌에서 시작된다. N_ID ^cell은 물리적 셀 ID를 의미한다.

CSI-RS를 전송하도록 설정된 서브프레임들에서, 참조 신호 시퀀스 r_l,ns(m)는 안테나 포트 p에 대한 참조 심벌로 사용되는 복소값 변조 심벌 a_k,l ^(p)에 맵핑된다.

r_l,ns(m)와 a_k,l ^(p)의 관계는 다음 식과 같다.

상기 수학식에서 (k’, l’)과 ns는 후술하는 표 5 및 표 6에서 주어진다. CSI-RS는 (ns mod 2)가 후술하는 표 5 및 표 6의 조건을 만족하는 하향링크 슬롯에서 전송될 수 있다(여기서, mod는 모듈러 연산을 의미한다. 즉, (ns mod 2)는 2로 ns 를 나눈 나머지를 의미한다).

아래의 표 5는 노멀 CP에서의 CSI-RS의 구성을, 표 6은 확장 CP에서의 CSI-RS의 구성을 나타낸다.

[표 5]

[표 6]

단말은 표 5 및 표 6에서 n_s mod 2의 조건을 만족하는 하향링크 슬롯에서만 CSI-RS를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 TDD 프레임의 특수 서브프레임(special subframe), CSI-RS의 전송이 동기화 신호(synchronization signal), PBCH(physical broadcast channel), 시스템 정보 블록 타입 1(SystemInformationBlockType1)과 충돌하는 서브프레임 또는 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임에서는 CSI-RS를 전송하지 않는다. 또한, S={15}, S={15, 16}, S={17, 18}, S={19, 20} 또는 S={21, 22}인 집합 S에서, 하나의 안테나 포트의 CSI-RS가 전송되는 자원 요소는 PDSCH나 다른 안테나 포트의 CSI-RS의 전송에 사용되지 않는다.

아래의 표는 CSI-RS가 전송되는 서브프레임 구성의 일 예를 나타낸다.

[표 7]

표 7을 참조하면, CSI-RS 서브프레임 구성(I_CSI-RS)에 따라 CSI-RS가 전송되는 서브프레임의 주기(T_CSI-RS) 및 오프셋(Δ_CSI-RS)가 결정될 수 있다. 표 4의 CSI-RS 서브프레임 구성은 표 1의 CSI-RS-Config IE의 'SubframeConfig' 필드 또는 'ZeroTxPowerSubframeConfig'필드 중 어느 하나일 수 있다. CSI-RS 서브프레임 구성은 비영 전력 CSI-RS 및 영전력 CSI-RS에 대하여 분리되어(separately) 구성될 수 있다.

한편, 도 10은 노멀 CP 구조에서 CSI-RS 구성 인덱스가 0일 때, CSI-RS를 위하여 사용되는 자원 요소들을 나타낸다. Rp는 안테나 포트 p 상의 CSI-RS 전송에 사용되는 자원 요소를 나타낸다. 도 10을 참조하면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI-RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 3번째 부반송파(부반송파 인덱스 2)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다. 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI-RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 9번째 부반송파(부반송파 인덱스 8)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다. 안테나 포트 19 및 20에 대한 CSI-RS는 안테나 포트 15 및 16에 대한 CSI-RS가 전송되는 동일한 자원 요소를 통해, 안테나 포트 21 및 22에 대한 CSI-RS는 안테나 포트 17 및 18에 대한 CSI-RS가 전송되는 동일한 자원 요소를 통해 전송된다.

만약, 단말에게 8개의 안테나 포트를 통한 CSI-RS가 전송된다면, 단말은 R15 내지 R22가 맵핑된 RB를 수신하게 될 것이다. 즉, 특정 패턴을 가지는 CSI-RS를 수신하게 될 것이다.

<CSI-IM(interference measurement)>

한편, 전술한 바와 같이 UE와 셀 간의 채널 품질은 간섭에 의해서 좌우되므로, 정확한 CSI를 알기 위해서는, 해당 셀은 UE가 간섭 측정을 수행한 후, 간섭 측정 보고(Interference Measurement Report: IMR)을 하도록 하는 것이 하나의 중요한 사항이 될 수 있다.

도 11은 간섭 측정을 위해 IMR이 설정된 서브프레임을 예시적으로 나타낸다.

도 11을 참조하여 알 수 있는 바와 같이 기지국(200)은 간섭 측정(IM)에 대한 설정, 예컨대 CSI-IM 설정을 상기 UE(100)로 전송한다. 상기 CSI-IM 설정은 상위 계층 시그널, 예컨대 RRC 시그널을 통해 전송될 수 있다.

상기 RRC 시그널은 CSI-IM-Config정보 엘리먼트일 수 있고, 아래의 표 8에 나타난 하나 이상의 필드를 포함할 수 있다.

[표 8]

위 표 8의 subframeConfig 파라미터를 통해 알 수 있는 바와 같이, 간섭 측정(IM)은 서브프레임 단위로 설정된다. 이때, 상기 간섭 측정이 수행되는 서브프레임은 표 4에 나타난 CSI-RS-SubframeConfig(ICSI-RS)와 동일하게 설정된다. 즉, 간섭 측정이 수행되는 서브프레임은 CSI-RS가 전송되는 서브프레임과 동일하다.

도 11에서는 예시적으로 간섭 측정이 수행되는 서브프레임이 서브프레임 1인 것으로 도시되었다.

이와 같이, 간섭 측정(IM)이 설정된 하향링크 서브프레임 1에서 상기 UE(100)는 다른 이웃셀에 의한 간섭을 측정할 수 있고, 이를 채널 품질을 계산하는데 이용할 수 있다.

<협력 전송>

다른 한편, 이하 협력 전송(Cooperative Multi-point transmission/reception: CoMP)에 대해서 설명하기로 한다.

장래의 무선 통신 시스템에서는 반송파 집성을 이용하여 협력전송 (CoMP)을 구현할 수 있다.

CoMP는 노드(point) 간 협력 통신 기법을 의미한다. 다중 셀 다중 분산 노드 시스템에서는 CoMP를 적용하여 셀 간 간섭(Inter-cell interference)을 줄일 수 있고, 단일 셀 다중 분산 노드 시스템에서는 셀 내의 다중 노드간 간섭(Intra-cell inter-point interference)을 줄일 수 있다. CoMP를 이용하면 단말은 다중 노드로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다. CoMP를 사용할 경우 각각의 기지국은 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 동일한 주파수 자원(Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말을 동시에 지원할 수 있다. 또한, CoMP를 사용할 경우 기지국은 기지국과 단말 간의 채널에 대한 상태 정보를 기초로 하여 공간 분할 다중접속(SDMA: Space Division Multiple Access) 방법을 수행할 수도 있다.

CoMP의 주요 목적은 셀 경계 혹은 노드 경계 단말들의 통신 성능 개선이다.

도 12는 반송파 집성을 이용한 CoMP 시스템을 예시한다.

도 12를 참조하면, CoMP 시스템은 지리적으로 이격된 서빙 기지국(Serving eNB)과 협력 기지국(Coordinating eNB)을 포함할 수 있다. 서빙 기지국이 사용하는 주파수를 프라이머리 셀(Primary cell:Pcell) 반송파라 할 수 있고, 협력 기지국이 사용하는 주파수를 세컨더리 셀(Secondary cell: Scell) 반송파라 할 수 있다. 이 때, 프라이머리 셀 반송파와 세컨더리 셀 반송파는 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다.

서빙 기지국과 협력 기지국은 특정 단말에 대하여 JT(joint transmission), CS(coordinated scheduling)/CB(coordinated beamforming), 동적 셀 선택 등 알려진 다양한 DL/UL CoMP 동작이 가능할 수 있다.

도 12에서는 하나의 단말에 대해 2개의 기지국(또는 하나의 기지국의 2개의 섹터)를 각각 CoMP Pcell과 CoMP Scell로 집성하는 예를 든 것이다. 그러한 이에 제한되지 않고, 하나의 단말에 3개 이상의 셀들을 집성하고 그 중 일부 셀들은 동일 주파수 대역에서 CoMP 동작을 하고 나머지 셀은 다른 주파수 대역에서 단순 CA 동작을 하는 것도 가능하다. 이 때, Pcell은 반드시 CoMP 동작에 참여할 필요는 없다. 또한 CoMP 의 동작은 동일 주파수 대역에서 하는 것이 일반적이지만, 동적 셀 선택의 경우, 서로 다른 기지국의 상이한 주파수 대역 간의 CoMP 동작도 가능하다.

프라이머리 셀(Pcell)은 반송파 집성되는 서빙 셀들 중 특징적인 하나의 셀이며, 단말이 최초로 RRC 연결을 맺은 셀일 수 있다. 또한 프라이머리 셀은 단말이 하향링크를 통해 PBCH, 공용 검색 공간에서의 PDCCH 등과 같이 주요 시스템 정보를 얻기 위한 물리 채널을 수신하는 셀이며, 프라이머리 셀의 상향링크를 통해 ACK/NACK, CSI 등을 나르는 PUCCH를 전송할 수 있다. 세컨더리 셀은 단말이 반송파 집성하는 셀들 중 프라이머리 셀이 아닌 셀들을 말한다. 이에 대해서는 반송파 집성에서 이미 상세히 설명한 바 있다.

CoMP 프라이머리 셀(Pcell): CoMP 집합에 속하는 셀들 중 특징적인 하나의 셀을 CoMP Pcell이라고 칭한다. CoMP Pcell은 Pcell과 동일할 수 있다. 또는 CoMP Pcell은 RRC 시그널링을 통해 Pcell이 아닌 셀이 설정될 수도 있다.

CoMP 프라이머리 셀(Pcell)은, CoMP 집합 내에서 교차 반송파 스케줄링이 적용되는 경우, CoMP 셀들에 대한 PDSCH/PUSCH 전송을 스케줄링하는 PDCCH를 전송하는 셀일 수 있다.

CoMP 세컨더리 셀(Scell)은, CoMP 셀들 중 CoMP PCell이 아닌 셀을 칭한다.

도13a및 도 13b는 CoMP(coordinated multipoint transmission)를 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 개념도이다.

LTE에서는 CoMP 방법을 크게 데이터 전송 방법에 따라 조인트 프로세싱(Joint processing: JP)과 협력 스케줄링(Coordination Scheduling: CS)/협력 빔포밍(Coordination Beamforming: CB)로 나뉠 수 있다.

도 13a는 조인트 프로세싱(JP)를 나타낸 것이다. 도 13a를 참조하면, 조인트 프로세싱(JP)는 UE(100)에 대한 데이터를 하나 이상의 노드(200a, 200b)에서 공유하면서 전송하는 방법을 말한다.

조인트 프로세싱(JP)는 전송 방법에 따라 크게 2가지 형태, 예컨대 합동 전송(Joint Transmission)과 동적 포인트 선택(Dynamic Point Selection: DPS)로 분류될 수 있다. 상기 합동 전송(Joint Transmission)은 다시 일관된 합동 전송(coherent Joint Transmission), 비-일관된 합동 전송(Non-Coherent Joint Transmission)으로로 분류될 수 있다. 상기 DPS(dynamic point selection)는 복수의 셀 중 하나의 셀(또는 노드(200a))에서 PDSCH(physical downlink shared channel)를 통하여 데이터를 전송을 담당하고 다른 셀(또는 다른 노드(200b))은 침묵(muting)을 수행하여 간섭을 없애주는 방법을 사용하여 UE(100)로 데이터를 전송할 수 있다. DPS를 사용할 경우 전송하는 노드와 침묵하는 노드가 하나의 서브프레임에서 다른 서브프레임을 전송할 때 변하거나 하나의 프레임 내에서 자원 블록 쌍을 기준으로 변할 수도 있다.

도 13b는 협력 스케줄링(CS)/협력 빔포밍(CB)를 나타낸다. 도 13b를 참조하면, 협력 스케줄링(CS)/협력 빔포밍(CB)에 따르면 하나의 노드(serving point, 200a)만 UE(100)로 전송이 가능하며, 다른 노드(200b)는 간섭을 줄이는 방향으로 서빙 포인트(serving point)에 협력할 수 있다.

도 14는 CoMP의 일 예에 따른 문제점을 나타낸다.

도 14를 참조하면, 2개의 전송 포인트(TP)(200a, 200b)와 UE(100)가 나타나 있다. 상기 2개의 전송 포인트(TP)(200a, 200b) 각각은 eNodeB이거나, RRH(Remote radio head)일 수 있다. 다시 말해서, 2개의 TP는 매크로 기지국과 매크로 기지국의 조합거나, 매크로 기지국과 소규모 기지국의 조합이거나, 소규모 기지국과 소규모 기지국의 조합일 수도 있다. 이와 같은 CoMP는 표 2의 전송 모드 10으로 정의된다.

그런데 이와 같은 전송 모드 10에서 UE의 수신기 성능에 따라 CQI 불일치 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로 전송 모드 10에서 UE는 영전력(non-zero power: NZP) CSI-RS을 이용하여 채널을 측정하고, 상기 CSI-IM을 이용하여 간섭을 측정하여 CSI를 피드백할 수 있다. 그런대, UE(100)의 수신기 성능에 따라서 부정확한 CQI를 포함하는 CSI를 피드백함으로써, UE의 수신 수율 향상을 제한할 수 있다. 여기서 UE의 수신기 성능이란 CRS에 대한 간섭 제거(interference cancellation)(소위, CRS-IC)을 지원하는지 또한 NAICS(Network Assistance Interference Cancellation and Suppression)를 지원하는지를 의미한다. 상기 CRS-IC는 간섭을 야기하는 셀로부터 수신되는 CRS 신호를 제거하는 것을 의미하며, NAICS는 간섭을 야기하는 셀로부터 수신되는 CRS/DMRS/PDCCH/PDSCH 신호를 네트워크의 지원 하에 제거하는 것을 의미한다. 이와 같이 CRS-IC나 NAICS를 지원하는 수신기를 가진 UE는 PDSCH를 통해 데이터를 수신할 때 간섭을 제거할 수 있음에도 불구하고, 이러한 사정을 감안하지 않은체 CSI-IM를 측정하여 피드백하게 되면, CQI가 부정확하게 된다.

예를 들어 설명하면, 도 14에 나타난 바와 같이 TP#0(200a)가 CRS#0, CSI-RS#0, CSI-IM#0을 전송하는 서브프레임이 좌측 하단에 나타나 있고, TP#1(200b)가 전송하는 CRS#1, CSI-RS#1, CSI-IM#1을 전송하는 서브프레임이 우측하단에 나타나 있다. 상기 UE(100)는 실제로 TP#1으로부터 PDSCH를 통해 데이터를 수신할 때 CRS-IC나 NAICS를 이용하여 TP#0(200a)에서 오는 간섭을 제거할 수 있는데도 불구하고 이를 고려하지 않고, UE(100)가 도 14의 우측 하단의 서브프레임에 나타난 바와 같이, TP#1(200b)로부터 수신되는 NZP CSI-RS#1과 CSI-IM#1을 측정하여 CQI를 TP#1(200b)로 피드백하였다고 하면, 상기 피드백된 CQI는 과소 평가된 것일 수 있다. 혹은, TP#0(200a)과 TP#1(200b)의 CRS가 동일 RE 상에서 충돌하지 않고, UE(100)가 CRS-IC를 지원하지 않는 상황에서, UE(100)는 TP#1(200b)의 CSI-IM#1을 측정할 때 TP#0(200a)으로부터의 간섭을 없는 것으로 측정하여 피드백하였지만, 실제로는 TP#1(200a)의 CRS가 TP#1(200b)로부터 수신되는 PDSCH 상의 데이터에 간섭을 야기하므로, 수신 블록 예러율(BLER)이 증가하여 수신 수율이 저하될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 UE의 수신기 성능에 따라서 전송 모드 10 환경에서는 UE가 피드백하는 CQI는 CSI-IM으로부터 측정되는 간섭에 따라서 실제 CQI와 불일치할 수 있다. 다시 말해서, 측정하는 CSI-IM 자원의 위치 상에서 인접 셀의 데이터 전송 유무에 따라 CQI 측정 값이 실제와 불일치할 수 있게 된다.

<본 명세서의 개시>

따라서, 본 명세서는 UE의 수신기 성능에 따라 CQI 불일치 문제를 해결하기 위한 CQI-IM 설정 방안과 CQI 피드백 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서에서는 전송 모드 10에서는 UE는 기본적으로 CoMP 네트워크를 지원한다고 가정하고, UE의 수신기 성능에 따른 CQI 피드백 방안에 대해서 설명한다.

CQI 일치와 CQI 불일치는 다음과 같은 상황에서 발생할 수 있다.

첫 번째로, UE가 CRS-IC/NAICS를 지원하고, TP#0과 TP#1은 DPS(Dynamic Point Scheduling)을 지원하는 경우, 피드백되는 CQI는 실제보다 과소 평가된 값이다.

두 번째로, UE가 CRS-IC/NAICS를 지원하고, TP#0과 TP#1은 DPB(Dynamic Point Blocking)을 지원하는 경우, 피드백되는 CQI는 실제 CQI와 일치한다.

세 번째로, UE가 CRS-IC/NAICS를 지원하지 않고, TP#0과 TP#1은 DPS(Dynamic Point Scheduling)을 지원하는 경우에는, 피드백되는 CQI는 실제 CQI와 일치한다.

네 번째로, UE가 CRS-IC/NAICS를 지원하지 않고, TP#0과 TP#1은 DPB(Dynamic Point Blocking)을 지원하는 경우, 피드백되는 CQI는 실제보다 과대 평가된 값이다.

위 첫 번째 경우, UE가 CRS-IC/NAICS를 지원하기 때문에, 이를 반영한 CQI를 피드백하여 수신 수율을 높일 수 있다. 하지만 CRS-IC/NAICS가 동작하기 위해서는 인접 TP에 대한 정보가 UE에게 전송되어야 한다. 만약 이러한 정보가 UE에게 제공될 수 없는데도 불구하고, CRS-IC/NAICS를 구동가능한 것으로 보고 CQI를 피드백할 경우 성능이 저하 될 수 있다. 위 두 번째 경우에도, 간섭 제거를 위한 지원 정보가 UE에게 제공될 수 없다면, 위 네 번째 경우와 마찬가지로 하향링크 데이터가 포함되는 PDSCH의 RE와 간섭을 야기하는 셀의 CRS의 RE가 충돌하여, 블록 에러율 (BLER)이 증가하고 그로인해 수신 수율이 저하 될 수 있다.

이러한 모든 경우에서의 CQI 불일치를 해결하기 위해, 본 명세서의 일 개시는 2개의 TP(즉, TP#0과 TP#1)가 적어도 3개의 CSI-IM 설정을 사용하고, UE는 2개의 CQI를 피드백하도록 제안한다. 이하 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 15는 본 명세서의 일 개시에 따른 방안을 나타낸 예시도이다.

도 15를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 명세서의 일 개시에 따르면, 2개의 TP(즉, TP#0과 TP#1)는 적어도 3개의 CSI-IM(즉, CSI-IM#0, CSI-IM#1, CSI-IM#2)을 설정하고, UE는 2개의 CQI를 피드백하도록 제안한다.

도 15에 도시된 바와 같이, 3개의 CSI-IM은 TP#1이 TP#0에게 야기하는 간섭을 측정하기 위한 CSI-IM#0, TP#0이 TP#1에게 야기하는 간섭을 측정하기 위한 CSI-IM#1, 주요 간섭(dominant interference)을 제외할 수 있도록 2개의 TP(TP#0과 TP#1)가 동일한 RE 위치에 설정한 CSI-IM#2이다. 일반적으로 CRS-IC/NAICS를 통한 간섭제거 성능 향상은 주요 간섭(dominant interference)에 의해 결정된다. 이를 통해 CRS-IC/NAICS 동작이 가능한 UE는 CSI-IM#2를 기반으로 간섭을 측정하여 CQI를 측정한 뒤 피드백하고, CRS-IC/NAICS 수신기가 없는 UE는 CSI-IM#0 및 CSI-IM#1을 이용하여 CQI를 측정하여 피드백할 수 있다. 하지만 앞서 언급했듯이 CRS-IC/NAICS 수신기가 있는 UE라도 네트워크 지원 정보를 수신하지 못하는 경우 CQI 불일치가 발생할 수 있기 때문에 CSI-IM#0/CSI-IM#1을 기반으로 하는 CQI와 CSI-IM#2를 기반으로 하는 CQI 2개를 피드백할 수 있다. 이에 따르면, 네트워크는 간섭 제거 지원 정보를 전송할 수 있는지 여부에 따라 상기 2개의 CQI 중에서 어느 하나를 선택하여 무선 자원을 스케줄링할 수 있다.

도 16은 본 명세서의 일 개시에 따른 방안을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 16을 참고하면, TP#0(200a)과 TP#1(200b)은 CSI-RS 설정과 CSI-IM 설정을 각기 UE(100)로 전달하는 것으로 나타나 있다. 이러한 도 16은 TP#0(200a)과 TP#1(200b)은 매크로 기지국과 매크로 기지국의 조합거나, 매크로 기지국과 소규모 기지국의 조합이거나, 소규모 기지국과 소규모 기지국의 조합인 것을 가정하여 나타낸 것이다. 그러나, TP#0(200a)과 TP#1(200b)이 하나의 기지국의 RRH에 해당하는 경우, CSI-RS 설정과 CSI-IM 설정은 어느 하나의 TP로부터만 수신될 수도 있다.

상기 CSI-IM 설정은 본 명세서의 일 개시에 의하면 2개의 TP(즉, TP#0과 TP#1)에 의한 적어도 3개의 CSI-IM(즉, CSI-IM#0, CSI-IM#1, CSI-IM#2)을 포함할 수 있다. 그러므로, TP#0(200a)에 의한 CSI-IM 설정은 CSI-IM#0과 CSI-IM#2을 포함하고, TP#1(200b)에 의한 CSI-IM 설정은 CSI-IM#1과 CSI-IM#2을 포함할 수 있다. CSI-IM#0은 TP#1이 TP#0에게 야기하는 간섭을 측정하기 위한 것이고, CSI-IM#1은 TP#0이 TP#1에게 야기하는 간섭을 측정하기 위한 것이고, CSI-IM#2은 주요 간섭(dominant interference)을 제외할 수 있도록 2개의 TP(TP#0과 TP#1) 간에 동일한 RE 상에 위치한다.

그러면, 상기 UE(100)는 TP#0(200a)을 위해 설정된 CSI-IM#0을 이용하여 TP#1(200b)에 의해 야기되는 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭을 상기 CSI-RS#0을 이용하여 측정되는 채널 품질을 계산할 때 이용할 수 있다. 또한, 상기 UE(100)는 TP#0(200a) 및 TP#1(200b)에 의해 동일한 RE 위치 상에서 설정된 CSI-IM#2을 이용하여, 상기 2개의 TP를 제외한 다른 간섭원으로부터의 주요 간섭을 측정한다. 마찬가지로, 상기 UE(100)는 TP#1(200b)에 의해 설정된 CSI-IM#1을 이용하여 TP#0(200a)에 의해 야기되는 간섭을 측정하고, 상기 측정된 간섭을 상기 CSI-RS#1을 이용하여 측정되는 채널 품질을 계산할 때 이용할 수 있다. 또한, 상기 UE(100)는 TP#0(200a) 및 TP#1(200b)에 의해 동일한 RE 위치 상에서 설정된 CSI-IM#2을 이용하여, 상기 2개의 TP를 제외한 다른 간섭원으로부터의 주요 간섭을 측정한다.

이어서, 상기 UE(100)는 2개의 CQI를 각각 피드백한다. 이때, 두 개의 CQI중 하나는 델타(delta) CQI로 전송하여 피드백 비트의 수를 줄일 수 있다. 더구나, CQI는 광대역(wideband) CQI를 피드백하는 모드와 서브밴드(subband) CQI를 피드백하는 모드로 나뉠 수 있는데, UE는 각 모드 마다 2개의 CQI를 피드백할 수 있다.

한편, CSI-IM#2를 기반으로 하는 CQI는 간섭이 모두 제거되었을 경우의 CQI이다. 따라서 CRS-IC/NAICS 지원 여부를 고려한 CQI는 다음 두 가지로 볼 수 있다.

a) CSI-IM#2를 기반으로 CQI를 측정하여 피드백: CQI 측정이 간단하나 CRS-IC/NAICS를 통한 간섭에 완벽히 제거 된다는 가정이 있음

b) 간섭 신호 레벨에 따라 CSI-IM#0/CSI-IM#1와 CSI-IM#2 기반의 CQI 범위 내에서 피드백: 간섭 레벨에 따라 간섭 제거 성능이 달라지기 때문에 CQI 결정에 있어 간섭 레벨에 대한 정보와 최적화 포인트가 필요하나 CRS-IC/NAICS를 통해 간섭이 완벽히 제거될 수 없는 실제 환경을 반영할 수 있음

위 두 가지 중 첫 번째 a의 경우는 CSI-IM#2로 측정된 간섭을 기반으로만 CQI를 피드백 한다. 두 번째 b의 경우는 CSI-IM#0/CSI-IM#1 기반의 CQI를 CQImim으로, CSI-IM#2를 기반의 CQI를 CQImax로 정의할 경우, ISR(interference to signal ratio)를 측정하여 ISR이 0dB이하일 경우(즉, 간섭을 야기하는 간섭원로부터의 신호가 간섭을 받는 TP로부터의 신호보다 작을 경우) CQImin으로 ISR이 XdB이상일 경우 CQImax로 피드백할 수 있다. 0<ISR<X 구간에서는 N(=CQImax - CQImin - 1)으로 나누어 N구간을 만들고 ISR이 속하는 해당 범위 (k번째 구간)의 CQI인 CQImin+k를 피드백할 수 있다.

예를 들어, N=3인경우 아래 표와 같이 0과 X사이를 n1, n2로 나누어 해당 ISR이 속하는 인덱스 k를 사용할 수 있다.

[표 9]

지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 17은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

기지국(200)은 프로세서(processor, 201), 메모리(memory, 202) 및 RF부(RF(radio 주파수) unit, 203)을 포함한다. 메모리(202)는 프로세서(201)와 연결되어, 프로세서(201)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203)는 프로세서(201)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.

UE(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

사용자 장치(User Equipment: UE)의 채널 품질 보고 방법으로서,
제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 수신하는 단계와, 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고;
상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제1 TP를 위해 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제2 TP를 위해 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 CSI-IM과 상기 제2 CSI-IM은 서로 다른 RE 상에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
제1항에 있어서, 상기 제3 CSI-IM은
제1 TP와 제2 TP 간에 동일한 RE(Resource Element) 상에서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
제1항에 있어서, 상기 피드백 하는 단계에서는
상기 제1 CSI-IM 또는 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI와 제3 CSI-IM를 이용하여 측정된 CQI 중 어느 하나의 CQI는 다른 하나의 CQI 대비 오프셋 또는 델타(delta) 값으로 표현되어 피드백되는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
제1항에 있어서,
제1 TP의 CSI-RS(channel state information-reference signal)에 대한 설정과 제2 TP의 CSI-RS에 대한 설정을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 방법.
사용자 장치(User Equipment: UE)로부터 채널 품질 보고를 수신하는 방법으로서,
제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 상기 사용자 장치로 전송하는 단계와, 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고;
상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 상기 사용자 장치로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 CSI-IM과 상기 제2 CSI-IM은 서로 다른 RE 상에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
제7항에 있어서, 상기 제3 CSI-IM은
제1 TP와 제2 TP 간에 동일한 RE(Resource Element) 상에서 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 CQI 수신 단계에서는
상기 제1 CSI-IM 또는 제2 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI와 제3 CSI-IM를 이용하여 측정된 CQI 중 어느 하나의 CQI는 다른 하나의 CQI 대비 오프셋 또는 델타(delta) 값으로 표현되어 있는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
제7항에 있어서,
간섭 제거 지원 정보를 상기 사용자 장치로 전송해줄 수 있는지 여부에 따라 상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI와 제3 CSI-IM를 이용하여 측정된 CQI 중 어느 하나를 선택하여, 무선 자원을 스케줄링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 품질 보고 수신 방법.
채널 품질을 보고하는 사용자 장치(User Equipment: UE)로서,
제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 수신하는 수신부와, 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고;
상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 제1 TP를 위해 피드백하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
사용자 장치(User Equipment: UE)로부터 채널 품질 보고를 수신하는 기지국으로서,
제1 및 제2 전송 포인트(Transmission Point: TP)에 대한 CSI-IM(channel state information-interference measurement) 설정을 상기 사용자 장치로 전송하는 송신부와, 여기서 상기 CSI-IM 설정은 적어도 3개의 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고, 상기 적어도 3개의 CSI-IM 설정은 제2 TP가 제1 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제1 CSI-IM에 대한 설정, 제1 TP가 제2 TP에게 야기하는 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제2 CSI-IM에 대한 설정, 다른 간섭원으로부터의 간섭을 측정할 수 있도록 하기 위한 제3 CSI-IM에 대한 설정을 포함하고;
상기 제1 CSI-IM을 이용하여 측정된 CQI(Channel Quality indicator) 및 제3 CSI-IM 이용하여 측정된 CQI를 상기 사용자 장치로부터 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.