KR20190034336A - 상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 전송과 하향링크 전송 사이에 간섭을 감소 시키기 위해, 기지국이 하향링크 신호를 전송하는 방법을 개시한다. 특히, 상기 방법은 하향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하는 단계; 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여, 생성하는 단계; 하향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록 및 상기 제 2 전송 블록 각각에 맵핑하는 단계; 및 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서, 상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전력 감소 동작을 수행 구간 설정에 따라, 하향링크 신호의 전력을 조정하여, 상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 송신할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 송신 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 송신하여 해당 단말에게 데이터가 송신될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 송신하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 송신을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서, 상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 간섭을 감소시키는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서, 기지국이 하향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서, 하향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하는 단계; 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여, 생성하는 단계; 하향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록 및 상기 제 2 전송 블록 각각에 맵핑하는 단계; 및 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력은, 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 오프셋을 적용하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은, 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 기 설정된 비율 값을 적용하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 된 경우, 상향링크 전송을 위해 예약된 영역을 상기 전력 감소 영역으로 설정하고, 상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 되지 않은 경우, 상기 전력 감소 영역은 상위 계층에 의해 설정될 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역에 대한 정보를 DCI(Downlink Control Information)에 포함시켜, 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역으로 설정될 수 있는, 하나 이상의 후보 영역에 대한 정보를 상위 계층 시그널링을 통해, 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역은, 이웃 셀로부터 수신한 트래픽 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역은, 하향링크 신호의 종류 및 상향링크 신호의 종류에 따라 설정된 우선 순위를 기반으로, 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서, 하향링크 신호를 전송하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은 단말과 무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및 상기 RF 유닛과 연결되어, 하향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하고, 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여 생성하며, 하향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록과 상기 제 2 전송 블록 각각에 매핑하여, 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 프로세서를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은, 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 오프셋을 적용하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은, 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 기 설정된 비율 값을 적용하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 된 경우, 상향링크 전송을 위해 예약된 영역을 상기 전력 감소 구간으로 설정하고, 상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 되지 않은 경우, 상기 전력 감소 영역은 상위 계층에 의해 설정될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 전력 감소 영역에 대한 정보를 DCI(Downlink Control Information)에 포함시켜, 상기 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 전력 감소 영역으로 설정될 수 있는, 하나 이상의 후보 영역에 대한 정보를 상위 계층 시그널링을 통해, 상기 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역은, 이웃 셀로부터 수신한 트래픽 정보를 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 전력 감소 영역은, 하향링크 신호의 종류 및 상향링크 신호의 종류에 따라 설정된 우선 순위를 기반으로, 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서, 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서, 상향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하는 단계; 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여, 생성하는 단계; 상향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록 및 상기 제 2 전송 블록 각각에 맵핑하는 단계; 및 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른, 무선 통신 시스템에서, 상향링크 신호를 전송하는 단말은, 기지국과 무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및 상기 RF 유닛과 연결되어, 상향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하고, 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여 생성하며, 상향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록과 상기 제 2 전송 블록 각각에 매핑하여, 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하향링크 신호와 상향링크 신호 간의 셀 간 간섭(Inter-cell interference) 또는 셀 내에서의 간섭(Intra-cell interference)를 효과적으로 경감시킬 수 있다
본 발명에서 얻을 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.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 일례들을 나타낸다.
도 8은 Self-contained 서브프레임 구조의 일 예이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른, 전력 감소 구간에 따라, 전력을 제어하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 송신되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 송신되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 송신 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 송신채널(Trans포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 송신채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 송신을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 송신하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 송신채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 송신하는 하향 송신채널은 시스템 정보를 송신하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 송신하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 송신될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 송신될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 송신하는 상향 송신채널로는 초기 제어 메시지를 송신하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 송신하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 송신채널의 상위에 있으며, 송신채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 송신하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 송신(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 송신할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 송신되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 송신에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 송신되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 송신 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 송신된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 송신 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 송신되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 송신된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 송신 형식 정보(예, 송신 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 송신되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 송신된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 송신되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
이하, 채널 상태 정보(channel state information, CSI) 보고에 관하여 설명한다. 현재 LTE 표준에서는 채널 상태 정보 없이 운용되는 개루프(open-loop) MIMO와 채널 상태 정보에 기반하여 운용되는 폐루프(closed-loop) MIMO 두 가지 송신 방식이 존재한다. 특히, 폐루프 MIMO 에서는 MIMO 안테나의 다중화 이득(다중화 gain)을 얻기 위해 기지국 및 단말 각각은 채널 상태 정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 기지국은 채널 상태 정보를 단말로부터 얻기 위해, 단말에게 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 할당하여 하향링크 신호에 대한채널 상태 정보(CSI)를 피드백 하도록 명령한다.
CSI는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), CQI(Channel Quality Indication) 세가지 정보로 크게 분류된다. 우선, RI는 상술한 바와 같이 채널의 랭크 정보를 나타내며, 단말이 동일 주파수-시간 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 의미한다. 또한, RI는 채널의 롱텀 페이딩(long term fading)에 의해 결정되므로 PMI, CQI 값 보다 통상 더 긴 주기로 기지국으로 피드백 된다.
두 번째로, PMI는 채널의 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 단말이 선호하는 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스를 나타낸다. 마지막으로, CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 통상 기지국이 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
3GPP LTE-A 시스템에서 기지국은 다수의 CSI 프로세스를 UE에게 설정하고, 각 CSI 프로세스에 대한 CSI를 보고 받을 수 있다. 여기서 CSI 프로세스는 기지국으로부터의 신호 품질 특정을 위한 CSI-RS 자원과 간섭 측정을 위한 CSI-IM (interference measurement) 자원, 즉 IMR (interference measurement resource)로 구성된다.
Millimeter Wave (mmW)에서는 파장이 짧아져서 동일 면적에 다수개의 안테나 엘리먼트의 설치가 가능하다. 구체적으로, 30GHz 대역에서 파장은 1cm로써 4 by 4 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2D (dimension) 배열 형태인 총 64(8x8)의 안테나 엘리먼트 설치가 가능하다. 그러므로 mmW 분야에서의 최근 동향에서는 다수개의 안테나 엘리먼트를 사용하여 BF (beamforming) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)의 증대를 시도하고 있다.
이 경우에 안테나 엘리먼트 별로 송신 파워 및 위상 조절이 가능하도록 TXRU (Transceiver Unit)을 구비한다면, 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍이 가능하다. 그러나 100여개의 안테나 엘리먼트 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 엘리먼트를 매핑하고 아날로그 위상 천이기 (analog phase shifter)로 빔의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍을 해줄 수 없는 단점을 갖는다.
디지털 BF와 아날로그 BF의 중간 형태로 Q개의 안테나 엘리먼트보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 hybrid BF를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 엘리먼트의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 송신할 수 있는 빔 방향은 B개 이하로 제한되게 된다.
도 7은 TXRU와 안테나 엘리먼트의 연결 방식의 일례들을 나타낸다.
도 7의 (a)은 TXRU가 서브-어레이(sub-array)에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 하나의 TXRU에만 연결된다. 이와 달리 도 7의 (b)는 TXRU가 모든 안테나 엘리먼트에 연결된 방식을 나타낸다. 이 경우에 안테나 엘리먼트는 모든 TXRU에 연결된다. 도 7에서 W는 아날로그 위상 천이기에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W에 의해 아날로그 빔포밍의 방향이 결정된다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1-to-1 또는 1-to-多 일 수 있다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology)에 비해 향상된 무선 광대역 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 메시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도 (reliability) 및 레이턴시 (latency)에 민감한 서비스/UE를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이러한 점을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 NewRAT 이라고 지칭한다.
TDD 시스템에서 데이터 송신 레이턴시를 최소화하기 위하여 5세대 NewRAT에서는 도 8과 같은 self-contained 서브프레임 구조를 고려하고 있다. 도 8은 Self-contained 서브프레임 구조의 일 예이다.
도 8에서 빗금 영역은 하향링크 제어 영역을 나타내고, 검정색 부분은 상향링크 제어 영역을 나타낸다. 표시가 없는 영역은 하향링크 데이터 송신을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 송신을 위해 사용될 수도 있다. 이러한 구조의 특징은 한 개의 서브프레임 내에서 하향링크 송신과 상향링크 송신이 순차적으로 진행되어, 서브프레임 내에서 하향링크 데이터를 보내고, 상향링크 ACK/NACK도 받을 수 있다. 결과적으로 데이터 송신 에러 발생시에 데이터 재송신까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 레이턴시를 최소화할 수 있다.
이러한 self-contained 서브프레임 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 과정 또는 수신모드에서 송신모드로 전환 과정을 위한 시간 간극 (time gap)이 필요하다. 이를 위하여 self-contained 서브프레임 구조에서 하향링크에서 상향링크로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼 (OFDM 심볼; OS)이 GP (guard period)로 설정되게 된다.
NewRAT을 기반으로 동작하는 시스템에서 구성/설정 가능한 상기 self-contained 서브프레임 타입의 일례로, 적어도 다음과 같은 4가지 서브프레임 타입을 고려할 수 있다.
- 하향링크 제어 구간 + 하향링크 데이터 구간 + GP + 상향링크 제어 구간
- 하향링크 제어 구간 + 하향링크 데이터 구간
- 하향링크 제어 구간 + GP + 상향링크 데이터 구간 + 상향링크 제어 구간
- 하향링크 제어 구간 + GP + 상향링크 데이터 구간
본 발명은 하향링크와 상향링크가 서브프레임과 같은, 기준 시간 단위 내에서 서로 간섭으로 작용하는 경우에 해당 간섭을 경감시키거나, 관리하는 방법을 제안한다.
5세대 NewRAT 에서는 서브프레임 단위와 같은, 기준 시간 단위 내에서 하향링크 전송 부분, GP, 상향링크 전송 부분으로 구성되는 형태를 고려할 수 있다. 기지국에서는 트래픽 조건 또는 주변 상황 등에 따라서 기준 시간 단위를 구성하는 상향링크 전송 부분과 하향링크 전송 부분을 조절할 수 있다. 일례로, 하향링크 신호로만 구성된 Downlink-only 서브프레임으로 구성할 수 있다. 또한, 상향링크 전송 부분이 하향링크 전송 부분보다 큰 경우에는, 하향링크 신호와 GP, 그리고 상향링크 데이터 전송 목적을 포함하는 상향링크 신호로 구성할 수 있다. 반면, 상향링크 전송 부분이 하향링크 전송 부분보다 작은 경우에는, 하향링크 신호와 GP, 그리고 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information; UCI) 전송 목적의 상향링크로 구성할 수도 있다. 이 경우에 UCI (Uplink Control Information) 전송 목적의 물리적 채널(이하, xPUCCH)이 전송되는 시간구간은 예를 들어, 1 또는 2 심볼과 같이 매우 제한적일 수 있다.
한편, 신호 전송에 사용되는 프레임은 기준 시간 단위를 구성하는 요소 및 방법에 따라서 다양한 프레임 구조를 가질 수 있다. 그리고, 프레임 구조는 트래픽 혹은 기지국의 지시에 따라서 반-정적(semi-static)으로 변경되거나, 동적(dynamic)으로 변경될 수 있다. 또한, 복수의 셀(cell) 간에 프레임 구조는 다를 수 있으며, 서로 다른 셀(cell) 간에는 전송 타이밍이나 수신 타이밍이 비동기식으로 설정되는 것이 일반적일 수 있다.
이 때, 서로 다른 셀 간에, 상향링크 전송과 하향링크 전송이 충돌하는 문제가 발생할 수 있고, 이러한 경우, 하향링크를 수신하는 단말 입장에서는 다른 단말의 상향링크 전송이 간섭으로 적용할 수 있다. 마찬가지로, 상향링크를 수신하는 기지국 입장에서는 다른 셀의 하향링크 전송이 간섭으로 작용할 수 있다. 이를 해결하기 위한 가장 간편한 방법으로는, 프레임 구조를 반-정적(semi-static)으로 변경하고 해당 정보를 셀 간 공유를 통해서 조정하는 것을 고려할 수 있으나, 이는 리소스 활용 측면에서 비효율적일 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 하향링크 전송과 상향링크 전송의 충돌로 인한, 셀 간 간섭(inter-cell interference) 혹은 셀 내의 간섭(intra-cell interference)을 효율적으로 경감시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
<상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 셀 간 간섭(inter-cell interference)을 감소시키는 방법 - TTI 내의 전력 감소 구간 설정>
상술한 것과 같이, 신호 전송에 사용되는 프레임은 기준 시간 단위를 구성하는 요소 및 방법에 따라서 다양한 프레임 구조를 가질 수 있고, 각 셀은 셀 마다 서로 다른 프레임 구조를 사용할 수 있다.
하지만, 각 셀이 어떤 프레임 구조를 사용하는지에 대한 프레임 구조 사용 정보는 셀 간에 즉각적으로 공유가 되지 않을 수도 있다. 일례로, 특정 셀이 Downlink-only 서브프레임을 이용하고 있는 구간에서, 또 다른 셀은 하향링크 전송부분, GP, 그리고 상향링크 전송 부분으로 구성된 서브프레임을 이용할 수 있다. 이러한 경우, PUCCH를 전송 중인 단말의 입장에서는 Downlink-only 서브프레임을 이용중인 셀에 의한 하향링크 간섭으로 인하여, 상기 PUCCH 를 수신하는 기지국 단에서의 SINR이 감소될 수 있다.
특히, 5세대 NewRAT에서는 UCI 전송을 위한 PUCCH가 전송되는 시간 구간이 매우 제한적일 수 있다. 따라서, 신뢰성 있는 통신을 위해 요구되는 SINR이 클 수 있다. 따라서, 다른 셀의 하향링크 간섭을 줄이는 과정이 중요할 수도 있다.
이에, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 다른 셀의 특정 상향링크 채널 전송을 보호하기 위한 일환으로 특정 셀이 Downlink-only 서브프레임을 사용 중인 경우에도 서브프레임 내에 전력 감소 구간(Power Reduction Duration)을 설정한다. 다시 말해, 기지국은 해당 전력 감소 구간 동안에 전력을 다른 영역에 비해서 낮출 수 있으며, 이를 통해, 다른 셀의 상향링크 전송 시, 하향링크 간섭을 경감시킬 수 있다.
구체적으로, 기지국은 상위 계층(higher layer)을 통해서 전력 감소 동작을 적용할지 여부를 설정할 수 있다. 그리고, 전력 감소 동작이 설정되는 경우에는, 이에 더하여, 하향링크 전력을 다르게 설정할 수 있는 구간 정보를 설정할 수 있다. 이 때, 주변 셀 간 송수신 타이밍이 동기식인 경우에는 전력 감소 구간에 대한 시그널링 없이 실제 상향링크 전송 위치 혹은 예약된(reserved) 상향링크 전송 위치에 대해 전력 감소 구간이 설정되는 것일 수 있다. 이 때, 전송되는 상향링크는 PUCCH일 수 있다. 한편, 주변 셀 간 송수신 타이밍이 비동기식인 경우에는 전력 감소 구간을 상위 계층에서 설정해 줄 수 있다.
한편, 하향링크 전력을 설정하는 경우, 기지국은 전력 감소 구간으로 설정된 구간과 설정되지 않은 구간에 대해 서로 독립적으로 전력을 설정할 수 있다. 혹은, 기지국의 전력 감소 구간에 대한 전력 제어 또는 전력 할당은 전력 감소 구간으로 설정되지 않은 영역에 대한 전력 제어를 기준으로 추가 오프셋(offset) 또는 추가 비율(ratio) 값을 고려하여 설정될 수도 있다. 한편, 단말은 PDSCH 등과 같이, 단일 데이터 전송 중에 변경될 수 있는 전력을 인지하여 QAM 복호화(demodulation)를 적합하게 수행할 수 있다.
구체적으로, 전력 감소 구간에 대해 설정된 전력이 해당 구간 이외의 영역에서의 전력보다 일정 수준 이상으로 작게 설정된 경우에는 단일 PDSCH가 맵핑되는 것이 비효율적일 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 기지국은 전력 감소 구간으로 설정된 구간과 설정되지 않은 구간 각각에 대해서 별도의 코딩(coding)을 적용하고, 맵핑을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전력 감소 구간에 대해서 별도의 전송 블록(Transport Block; TB)이 할당될 수 있으며, 해당 전송 블록은 상기 전력 감소 구간에 대응하는 하향링크 신호에 맵핑될 수 있다.
또 다른 예로, 하향링크 데이터에 대해 할당된 전송 블록을 특정 기준 혹은 상위 계층 시그널링에 의한 설정 값에 따라서 전력 감소 구간에 맵핑될 전송 블록 부분과 그 외의 부분에 맵핑될 전송 블록 부분이 나누어 질 수 있다. 여기서, 상기 특정 기준은, 하향링크 데이터의 심볼 차지 비율이 될 수 있고, 상위 계층 시그널링에 의한 설정 값은 전력 감소 구간과 그 외의 구간에 할당되는 전력 비율 값이 될 수 있다. 또한, 전력 감소 구간에 따라, 전송 블록이 나누어지면서, 전력 감소 구간에 맵핑될 전송 블록과 그 외의 부분에 맵핑될 전송 블록에 대한 DCI가 각각 전송될 수 있다.
즉, 도 9와 같이, 기지국은 전력 감소 구간을 설정하고(S901), 전력 감소 구간에 맵핑될 제1 전송 블록과 전력 감소 구간 이외의 구간에 맵핑될 제 2 전송 블록을 구분할 수 있다(S903). 그리고 구분된 제 1 전송 블록과 제 2 전송 블록 각각에 PDSCH를 맵핑하고(S905), 각각의 전송 블록을 설정된 크기의 전력으로 단말에 전송할 수 있다(S907).
한편, 본 발명의 실시 예에서는 하향링크 전력 제어 및 하향링크 전력 할당 입장에서 기술되었으나, 상향링크 전력 제어 입장에서도 상기 실시 예가 확장되거나 적용 가능함은 자명하다. 또한, 상술한 실시 예에서는 PUCCH 전송을 예로 들었으나, PUSCH 혹은 SRS (Sounding Reference Signal)와 같이, 다른 상향링크 채널 역시 보호 대상이 될 수 있다.
또 다른 실시 예를 살펴보면, 하향링크/상향링크 전력 제어 혹은, 햐향링크/상향링크 전력 할당을 수행함에 있어, 서로를 고려할 수 있다. 즉, 하향링크 전력 제어 시, 상향링크의 전력 제어를 고려할 수 있고, 하향링크 전력 할당에 있어, 상향링크의 전력 할당을 고려할 수 있다.
예를 들어, 우선 순위에 따라, 중요도가 낮은 정보를 포함하는 신호의 전력을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 상향링크로 전송되는 신호의 중요도가 하향링크로 전송되는 신호의 중요도 보다 낮은 경우에는, 상향링크의 전력을 감소시킬 수 있고, 반대의 경우에는 하향링크 전력을 감소시킬 수 있다.
이 때, 상기 우선 순위, 즉, 전송의 중요도는 상향링크 또는 하향링크로 전송되는 정보의 종류에 따라 설정될 수 있다. 그리고, 이러한 우선 순위는 상위 계층 시그널링을 통해 설정될 수도 있고, 미리 설정될 수도 있다.
기존 LTE 시스템에서는, 강한 간섭 지표(High Interference Indicator; HII), 과부하 지표(Wide Overload indicator; OI) 등과 같이, 셀 간 간섭을 고려하는 정보를 서로 다른 셀 사이에서 교환하고, 상기 교환된 정보를 이용하여, 상향링크 전력 제어를 수행할 수 있었다. 또한, 하향링크의 경우에도, RNTP (Relative Narrowband TX Power Indicator)와 같은 정보를 교환할 수 있었다.
한편, 차세대 NewRAT 시스템에서는 주변 셀 간 동일 시점에서 하향링크와 상향링크가 유동적으로 사용될 수 있다. 따라서, 서로 다른 셀 사이에서 이루어지는 간섭에 대한 정보 교환이 하향링크 간 교환 혹은 상향링크 간 교환으로 한정되지 않을 수 있다. 즉, 하향링크 전송 시점에서, 하향링크에 대한 간섭 정보만을 교환하거나, 상향링크 전송 시점에서, 상향링크에 대한 간섭 정보만을 교환하는 것으로 한정되지 않을 수 있다. 다시 말해, 하향링크 전송 시점에서, 주변 셀의 하향링크와 상향링크에 대한 간섭 정보를 교환하여 전력 제어 시에 활용할 수 있다. 마찬가지로, 상향링크 전송 시점에서도, 주변 셀의 하향링크와 상향링크에 대한 간섭 정보를 교환하여 전력 제어 시에 활용할 수 있다. 또한, 전력 감소 구간에서는 프레임 구조와 관계 없이, 하향링크 전송이 생략될 수 있다.
한편, 프레임 구조가 동적으로 변경되는 경우에는 주변 셀에서 실제 상향링크 전송이 이루어지는 시점을 즉각적으로 알 수 없는 것이 일반적이다. 이러한 경우에도 전력 감소 동작이 전력 감소 구간에서 수행된다면, 실제 주변 셀에 상향링크 전송이 없는 경우에도 불필요하게 하향링크 전력을 줄이는 현상이 발생할 수 있다.
이 때, 셀 간 이상적 백홀(ideal backhaul)이 가정될 수 있다면, 전력 감소 구간에 대한 정보 또는 해당 구간에서의 전력 정보를 동적으로 설정할 수 있다. 만약, 셀 간 이상적 백홀이 가정되지 않는다면, 특정 DCI 혹은 DCI 내의 특정 필드를 이용하여 상향링크 전송 여부를 지시하거나, 전력 감소 동작에 대한 정보를 지시할 수 있다. 또한, DCI 오버헤드를 고려하여 상향링크를 전송하지 않을 구간 혹은 전력 감소 동작이 수행되지 않는 구간에 대한 하나 이상의 후보 군을 상위 계층을 통해 미리 설정할 수도 있다.
또 다른 예시로, 셀 들은 서로, 트래픽 통계치 등과 같은 정보를 교환할 수 있고, 이를 기반으로 특정 시점에 전력 감소 구간이 재설정될 수 있다. 즉, 전력 감소 구간에 대한 정보 또는 해당 구간에서의 전력 정보가 상위 계층 시그널링을 통해서 설정되더라도 특정 시점에 셀 간에 교환된 정보를 기반으로 전력 감소 구간이 재설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 주변 셀에 대한 송수신을 보호하기 위해, 특정 구간에 전력을 독립적으로 다르게 설정하는 것을 설명하였다. 하지만, 상술한 것과는 또 다른 방식으로, 특정 구간을 설정하고 그 구간에 대해서 빔 방향(beam direction), 빔 패턴 (beam pattern), 아날로그 빔 포밍(analog beam forming) 등을 적용하거나 설정할 수도 있다. 일례로, 특정 하향링크 데이터 전송에 대해, 복수의 적합 빔 방향이 있다고 할 때, 단일 하향링크 데이터 전송 시, 특정 구간에서 적용하는 빔 방향과 나머지 구간에서 적용하는 빔 방향이 다르게 설정될 수 있다.
<상향링크 신호와 하향링크 신호 간의 셀 내의 간섭(intra-cell interference)을 감소시키는 방법>
차세대 NewRAT 에서는, 기지국 입장에서 하향링크 송신과 상향링크 수신을 동일 주파수 자원 혹은 동일 시간 자원에서 동시에 발생하는 동작, 즉, 전이중식 동작(Full-duplex operation)이 도입될 수 있고, 이 경우, 단일 셀 내라도, 하향링크와 상향링크 간에 서로 간섭을 주는 상황이 발생할 수 있다.
일례로, 프레임 구조는 셀 특정(Cell-specific)한 동작 대신에, 단말 특정(UE-specific) 또는 단말 그룹 특정(UE-group-specific)한 동작일 수 있다. 즉, 특정 단말에게는 Downlink-only 서브프레임을 할당하면서, 동시에 다른 단말에게는 하향링크 전송 부분, GP, 그리고 상향링크 전송 부분으로 구성된 서브프레임을 할당할 수도 있다. 위와 같은 상황에서, 특정 단말이 Downlink-only 서브프레임으로부터 하향링크를 수신한다고 할 때, 다른 단말로부터의 상향링크 전송으로 인하여 간섭이 발생하는 경우, 하향링크 수신 성능 열화가 발생할 수 있다.
이러한 하향링크 수신 성능의 열화를 방지하기 위하여, 하향링크 데이터 전송 시, 전송 프레임은 크게 두 부분으로 나뉘어 질 수 있다. 하나는 프레임 구조에 관계 없이 하향링크로 유지되거나 PUCCH와 충돌이 이루어지지 않는 부분이고, 다른 하나는 프레임 구조에 따라서 상향링크로 설정되거나, PUCCH 전송이 이루어질 수 있는 부분이다. 한편, 상기 구분된 두 부분에 대해서는 단일 하향링크 데이터 전송일지라도, 맵핑 방법 및 전송 방법을 다르게 할 수도 있다.
예를 들어, 프레임 구조에 따라서, 마지막 1 또는 2 심볼과 같이, PUCCH로 전송될 수 있는 부분에 대해서는 하향링크 전송의 경우에도 PUCCH와 CDM이 가능한 형태로 전송할 수 있다. 다시 말해, 시퀀스 기반의 Cyclic Shift 혹은 직교 커버 코드(Orthogonal Cover Code; OCC)를 적용하는 방식으로 상향링크 전송과 하향링크 전송 간 CDM을 지원할 수 있다. 이 때, 상향링크 전송의 전 부분과 하향링크 전송의 전 부분이 CDM될 수 있으나, 상향링크 전송의 전 부분과 하향링크 전송의 일부분이 CDM될 수도 있다.
한편, 단일 하향링크 데이터 전송(즉, PDSCH 전송)의 경우, 구간에 따라서 전송방법이 상이할 수도 있다. 예를 들어, 특정 구간에는 일반적인 하향링크 전송 방법이 적용되고, 다른 구간에는 하향링크 전송과 상향링크 전송 간 CDM 방식이 적용되어 전송될 수도 있다. 이 때, 전송 블록 할당은 각 전송 방법에 대응하는 구간 별로 별도의 전송 블록이 할당될 수 있고, 단일 전송 블록이 각 구간의 크기에 따라서, 또는 상위 계층에서 설정한 정보에 따라서 구분되어 할당되는 것일 수도 있다. 여기서, 상위 계층에서 설정한 정보는 각 구간 별 크기의 비율일 수 있다. 이때, CDM 기반의 하향링크 전송 부분의 Cyclic Shift 값 또는 직교 커버 코드 값은 미리 고정될 수도 있고, 해당 PDSCH에 대한 DCI의 지시 값에 의해 설정될 수도 있다.
상술한 본 발명에서 설명된 실시 예들은 각각의 방법들이 셀 간 간섭 혹은 셀 내의 간섭에 한정되지 않으며, 상기 상황과는 무관하게, 설명된 실시 예들이 적용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 통신 장치(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120), RF 모듈(1130), 디스플레이 모듈(1140) 및 사용자 인터페이스 모듈(1150)을 포함한다.
통신 장치(1100)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1110)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1110)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 10에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1120)는 프로세서(1110)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1130)은 프로세서(1110)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1130)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1140)은 프로세서(1110)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1140)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1150)은 프로세서(1110)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치는 5세대 NewRAT 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 5세대 NewRAT 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서, 기지국이 하향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    하향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하는 단계;
    상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여, 생성하는 단계;
    하향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록 및 상기 제 2 전송 블록 각각에 맵핑하는 단계; 및
    상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 단계를 포함하는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역에 할당된 전력은,
    상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 오프셋을 적용하여 결정되는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은,
    상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 기 설정된 비율 값을 적용하여 결정되는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 된 경우, 상향링크 전송을 위해 예약된 영역을 상기 전력 감소 영역으로 설정하고,
    상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 되지 않은 경우, 상기 전력 감소 영역은 상위 계층에 의해 설정되는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역에 대한 정보를 DCI(Downlink Control Information)에 포함시켜, 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역으로 설정될 수 있는, 하나 이상의 후보 영역에 대한 정보를 상위 계층 시그널링을 통해, 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역은, 이웃 셀로부터 수신한 트래픽 정보를 기반으로 설정되는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역은, 하향링크 신호의 종류 및 상향링크 신호의 종류에 따라 설정된 우선 순위를 기반으로, 설정되는,
    하향링크 신호 전송 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서, 하향링크 신호를 전송하는 기지국에 있어서,
    단말과 무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 연결되어, 하향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하고, 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여 생성하며, 하향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록과 상기 제 2 전송 블록 각각에 매핑하여, 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 프로세서를 포함하는,
    기지국.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은,
    상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 오프셋을 적용하여 결정되는,
    기지국.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역에 할당되는 전력은,
    상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당되는 전력에, 기 설정된 비율 값을 적용하여 결정되는,
    기지국.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 된 경우, 상향링크 전송을 위해 예약된 영역을 상기 전력 감소 구간으로 설정하고,
    상기 기지국과 이웃 기지국의 송수신 타이밍이 동기화 되지 않은 경우, 상기 전력 감소 영역은 상위 계층에 의해 설정되는,
    기지국.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력 감소 영역에 대한 정보를 DCI(Downlink Control Information)에 포함시켜, 상기 단말로 전송하는,
    기지국.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력 감소 영역으로 설정될 수 있는, 하나 이상의 후보 영역에 대한 정보를 상위 계층 시그널링을 통해, 상기 단말로 전송하는,
    기지국.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역은, 이웃 셀로부터 수신한 트래픽 정보를 기반으로 설정되는,
    기지국.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 전력 감소 영역은, 하향링크 신호의 종류 및 상향링크 신호의 종류에 따라 설정된 우선 순위를 기반으로, 설정되는,
    기지국.
  17. 무선 통신 시스템에서, 단말이 상향링크 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    상향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하는 단계;
    상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여, 생성하는 단계;
    상향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록 및 상기 제 2 전송 블록 각각에 맵핑하는 단계; 및
    상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 단계를 포함하는,
    상향링크 신호 전송 방법.
  18. 무선 통신 시스템에서, 상향링크 신호를 전송하는 단말에 있어서,
    기지국과 무선 신호를 송수신하는 RF 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 연결되어, 상향링크 전송 전력을 다른 영역에 비해 낮춰서 전송하는, 전력 감소 영역을 설정하고, 상기 전력 감소 영역에 대응하는 제 1 전송 블록과 상기 전력 감소 영역에 대응하지 않는 제 2 전송 블록을 구분하여 생성하며, 상향링크 데이터를 상기 제 1 전송 블록과 상기 제 2 전송 블록 각각에 매핑하여, 상기 제 1 전송 블록을 상기 전력 감소 영역에 할당된 전력으로 전송하고, 상기 제 2 전송 블록을 상기 전력 감소 영역 이외의 영역에 할당된 전력으로 전송하는 프로세서를 포함하는,
    단말.
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