KR20190106437A

KR20190106437A - 간섭량 측정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190106437A
Application number: KR1020180027953A
Authority: KR
Inventors: 이익범; 김종돈; 배영택; 양하영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2018-03-09
Publication date: 2019-09-18
Also published as: KR102470863B1; WO2019172547A1; US11012170B2; US20210058172A1

Abstract

본 개시는 안테나의 간섭량 측정 방법에 있어서, 기준 심볼 (reference symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하는 동작; 일 이상의 데이터 심볼 (data symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작; 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하는 동작; 및 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 동작을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

간섭량 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPATUS OF INTERFERENCE MEASUREMENT}

본 개시는 간섭량 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 기준 심볼 (reference symbol) 및 데이터 심볼 간의 간섭량 불균형에 따른 성능 열화 방지 방안 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G (4^th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5^th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입력 다중 출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (device to device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

LTE (long term evolution) 통신 시스템의 수신단에서는 안테나 컴바이닝 (combining)을 통해 데이터를 수신한다. 이 때, 상기 수신단에서 수신되는 신호에 포함되는 잡음 또는 간섭 성분으로 인해 상기 수신단의 신호 수신 성능에 열화가 발생할 수 있다.

본 개시는 기준 심볼에서의 간섭량 및 데이터 심볼에서의 간섭량을 모두 고려하여 안테나 가중치를 결정함으로써, 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 정확도를 향상시키고자 한다.

본 개시는 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신단의 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

본 개시는 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작을 각 심볼마다 별도로 결정함으로써, 심볼 단위의 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

본 개시는 상기 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하는 동작; 및 상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 할당되지 않은 RB 영역에서 수신된 신호의 전력을 주파수 톤 (tone) 단위로 계산하는 동작을 더 포함하되, 상기 데이터 심볼 NI는, 상기 주파수 톤 단위로 계산된 신호의 전력의 평균에 기반하여 산출됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 데이터 심볼 NI는 4개의 자원 블록 (resource block; RB) 단위로 측정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 안테나의 NI 비는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 산출됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 안테나 가중치는, 상기 산출된 NI 비 및 임계값의 비교를 통해 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 산출된 NI 비 및 상기 임계값의 비교 결과에 따라, 상기 안테나의 ON 또는 OFF가 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 상기 안테나 가중치는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

본 개시는 간섭량 측정 장치에 있어서, 기준 심볼(reference symbol) 및 일 이상의 데이터 심볼(data symbol)에서 신호를 수신하는 송수신부; 및 상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하고, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하고, 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하고, 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 프로세서를 포함하는 장치를 제공한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 기준 심볼에서의 간섭량 및 데이터 심볼에서의 간섭량을 모두 고려하여 안테나 가중치를 결정함으로써, 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 정확도를 향상시킬 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신단의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작을 각 심볼마다 별도로 결정함으로써, 심볼 단위의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 안테나 컴바이닝에 사용되는 각 안테나에서 심볼들에 따른 수신 신호 전력의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 간섭량 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 통한 안테나 컴바이닝을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(base station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(access point) 등으로 지칭될 수도 있다.

단말(user equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 이동국(mobile station; MS), 이동장비(mobile equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal), mMTC(massive machine type communication) 장치, 저비용(low-cost) 장치, 저복잡도 장치 등으로 지칭될 수도 있다.

원하는 신호(desired signal)은 송신단으로부터 전송된 신호 중 수신단이 수신하기를 희망하는 신호를 의미하며 목표 신호(target signal)이라고 지칭될 수 있다. 간섭 신호는 상기 수신단이 수신한 신호 중 상기 원하는 신호가 아닌 신호를 의미한다. 따라서, 수신 신호는 원하는 신호와 간섭 신호를 포함할 수 있다.

LTE 수신단에서는 복수개의 안테나를 이용하여 동일한 신호를 수신하고, 상기 복수개의 안테나 각각의 신호 수신 결과를 결합하여 원하는 신호를 도출하는 안테나 컴바이닝 (combining)을 수행할 수 있다.

LTE 수신단(예를 들어, 기지국)은 RS (기준 심볼; reference symbol 또는 reference signal)의 잡음 및 간섭 (NI; noise interference) 성분만을 고려하여 안테나 컴바이닝을 수행한다.

일 실시예에 따른 기준 심볼은 기준 신호를 수신하는 심볼을 의미할 수 있다.

즉, 상기 LTE 수신단은 안테나 컴바이닝 수행 시, 측정된 기준 심볼의 NI 성분에 따라, 복수개의 안테나의 수신 신호 결과를 결합함에 있어 상기 안테나 각각에 대한 수신 신호의 반영 비중을 상이하게 설정하여 원하는 신호를 도출할 수 있다. 안테나 컴바이닝에 있어 개별 안테나에 대한 수신 신호의 반영 비중을 안테나 가중치 (weight)라고 칭할 수 있다.

상술한 바와 같이, 일반적인 LTE 수신단에서 기준 심볼의 NI 성분만을 고려하여 안테나 컴바이닝을 수행하는 것은, DS (데이터 심볼; data symbol 또는 data signal)의 간섭량이 상기 기준 심볼의 간섭량과 유사하다는 것을 전제로 한다.

구체적으로, N개의 수신 안테나가 존재하는 경우, 안테나 0~안테나 N-1까지의 기준 심볼에서 수신된 수신 신호는 Y_k(t,f) = h_k(t,f)*s(f) + n_k(t,f)와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수신 신호 Y_k(t,f)의 변수로서, h_k(t,f)는 심볼 t와 주파수 톤 (tone) f의 채널 성분을 의미하며, s(f)는 주파수 톤 f에서 송신된 복조 기준 신호 (demodulation reference signal; DMRS) 성분이고, n_k(t,f)는 심볼 t와 주파수 톤 f의 잡음 및 간섭 (NI; noise interference) 성분을 나타낸다. 여기서, k는 안테나 인덱스이다.

각 안테나의 기준 심볼에서 수신된 수신 신호는 Y_k(t,f)이므로, 각 안테나의 채널 추정(estimation) 성분을 h^est _k(t,f)라고 하면 각 안테나 k의 기준 심볼에 대한 NI 성분은 [수학식 1]과 같이 추정될 수 있다.

LTE 수신단에서는 상기 [수학식 1]을 통한 기준 심볼에 대한 NI 성분 도출만으로 각 안테나에 대한 NI 성분을 결정하고, 각 안테나별 안테나 가중치를 결정할 수도 있다.

그러나, 각 안테나에 대한 NI 성분에는 기준 심볼에서의 NI 성분뿐만 아니라, 데이터 심볼에서의 NI 성분 또한 포함될 수 있다.

이에 따라, 데이터 심볼의 NI 성분이 기준 심볼의 NI 성분 (즉, [수학식 1]의 n^est _k(t,f))과 같은 경우에는, [수학식 1]과 같이 기준 심볼에서 측정된 NI 성분 (즉, [수학식 1]의 n^est _k(t,f))만을 기반으로 각 안테나의 NI 성분을 추정해도 큰 오차가 발생하지 않을 것이지만, 데이터 심볼의 NI 성분 및 기준 심볼의 NI 성분 간의 차이가 큰 경우에는 기준 심볼의 NI만을 고려한 [수학식 1]로부터 산출된 안테나의 NI 성분에 오차가 발생하게 된다.

즉, 데이터 심볼의 NI 성분 및 기준 심볼의 NI 성분 간의 차이가 존재하는 경우, 상기 [수학식 1]로부터 안테나의 NI 성분을 결정하게 되면, 상기 안테나에 대한 데이터 심볼의 NI 성분에 오차가 발생하게 되어 상기 안테나의 가중치가 정확히 산출될 수 없다.

따라서, 기준 심볼의 NI 성분만을 기반으로 안테나 컴바이닝을 수행할 경우, 신호 수신의 성능이 열화될 수 있다.

다중 송수신 안테나 (MIMO; multiple input multiple output) 시스템의 수신단에서는, 채널 상태를 추정함으로써 복수개의 안테나를 통해 수신된 신호의 간섭 성분을 제거하기 위한 최소 평균 제곱 오차 (MMSE; minimum mean-squared error) 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 기준 심볼의 NI 성분만을 고려하여 MMSE 방법을 수행하게 되면, 기준 심볼에 들어오는 NI 전력 (power) 보다 데이터 심볼에 들어오는 NI 전력이 현격하게 큰 경우에는 MMSE 방법을 통한 안테나 컴바이닝 동작에 오류가 발생한다.

도 1은 안테나 컴바이닝에 사용되는 각 안테나에서 심볼들에 따른 수신 신호 전력의 일례를 도시한 도면이다.

도 1의 그래프를 참고하면, 도 1의 그래프에서 가로축이 일정한 간격으로 구분되어 있는데, 상기 가로축에서 일정 간격으로 구분된 각 구간(101 내지 106)은 하나의 심볼 (symbol)을 의미한다. 또한, 도 1의 그래프에서 세로축은 각 심볼에서 수신되는 전력 (power)을 나타낸다.

도 1의 (a)는 안테나 컴바이닝에 사용되는 안테나들 중, 안테나 (antenna; Ant) 0의 수신 신호 전력 스펙트럼 (power spectrum)을 나타낸다.

도 1의 (a)를 참고하면, 안테나 0에서는 각 심볼들(101, 102, 103) 간의 수신되는 신호의 전력이 일정하게 도시되어 있다. 즉, 안테나 0의 경우, 각 심볼들에서 일정한 전력의 신호가 수신됨을 알 수 있다.

한편, 도 1의 (b)는 안테나 컴바이닝에 사용되는 안테나들 중, 안테나 1의 수신 신호 전력 스펙트럼을 나타낸다.

도 1의 (b)를 참고하면, 안테나 1에서는 각 심볼들(104, 105, 106) 에서 수신되는 신호의 전력이 상이하게 도시되어 있다. 특히, 도 1의 (b)에 도시된 안테나 1의 특정 데이터 심볼(104)의 수신 신호 전력은 다른 심볼들(105, 106)의 수신 신호 전력과 현격한 차이가 존재한다.

LTE 신호는 심볼 간 수신되는 전력에 차이가 거의 없다는 특성이 있으므로, 도 1의 (b)에 도시된 안테나 1에서 측정된 수신 신호의 전력 차이는 특정 심볼에서의 NI 성분에서 기인한다는 것을 알 수 있다.

따라서, 도 1의 (b)의 특정 데이터 심볼(104)에서 측정된 전력이 다른 심볼들(105, 106)에서 측정된 전력에 비해 큰 이유는, 상기 특정 데이터 심볼(104)에서의 NI 성분이 크게 때문임을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 기준 심볼을 기반으로 하는 안테나 컴바이닝을 수행하는 경우, 데이터 심볼들의 NI는 고려되지 않고, 기준 심볼의 NI만을 반영하여 각 안테나의 가중치 (weight)가 결정된다.

이에 따라, 도 1의 (b)에 도시된 안테나 1의 특정 데이터 심볼(104)에서는 NI가 크게 존재함에도 불구하고, 상기 데이터 심볼(104)에 포함되는 NI 성분이 고려되지 않은 채 안테나 가중치가 결정되어, 상기 데이터 심볼(104)의 NI를 제거 (nulling)하지 못함으로 인한 성능 열화가 발생하게 된다.

따라서, 상술한 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신 성능을 향상시킬 필요가 있다.

본 개시에서는 수신단에서 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 수신 성능을 향상시키기 위해 기준 심볼의 NI 성분뿐만 아니라, 데이터 심볼에서의 NI 성분도 고려하는 방안을 제공한다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 개시의 실시예에 따른 수신 성능 향상을 위한 간섭량 측정 방법 및 장치를 설명하도록 한다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 구성을 도시한 도면이다.

본 개시의 실시예에 따른 도 2의 간섭량 측정 장치(200)는 신호를 수신하는 수신단에 포함될 수 있다.

도 2를 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)는 데이터 심볼 추출부(210), 기준 심볼 추출부(215), NI ratio 산출부(220), Ant weight 산출부(230)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 데이터 심볼 추출부(210)는 일 이상의 데이터 심볼 각각에서 수신된 신호의 전력을 계산하여 각 데이터 심볼에서의 NI를 추정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB)을 활용하여 데이터 심볼에서의 NI를 측정할 수 있다.

예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널 (physical uplink shared channel; PUSCH) 데이터 심볼의 NI 추정은 상향링크 (uplink)에 대하여 채널이 할당 되지 않은 빈 주파수 영역 (이하, 본 개시에서는 'vacant RB 영역'이라고 칭함)에서 수행될 수 있다.

상기 vacant RB 영역은 채널이 할당 되지 않은 빈 주파수 영역이므로, 상기 vacant RB 영역에서 수신된 수신 신호 전력은 모두 NI 성분에 해당한다. 이에 따라, vacant RB 영역을 통해 데이터 심볼의 NI를 정확히 추정할 수 있다.

일 실시예에 따른 데이터 심볼의 NI 추정은 RB 단위로 산출될 수 있는데, vacant RB 영역에서 주파수 톤 (tone) 단위로 수신 신호 전력을 계산하고, 상기 계산된 주파수 톤 단위 수신 신호 전력을 평균 (average)함에 따라 각 RB에 대한 데이터 심볼의 NI가 산출될 수 있다. 여기서, 각 RB에는 12개의 주파수 톤이 포함될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, vacant RB를 통한 각 안테나에서의 데이터 심볼 NI 성분은 하기 [수학식 2]에 의해 산출될 수 있다.

상기 [수학식 2]에서 NI(RB)는 상기 각 RB에서의 NI이며, index_RB는 각 RB의 인덱스 (index)를 의미한다. 또한, f는 주파수 톤 (tone)에 해당하며, Y_f는 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 성분에 해당한다.

상술한 바와 같이, 각 RB들은 12개의 주파수 톤을 포함할 수 있으므로, 하나의 RB에 대한 주파수 톤 단위의 수신 신호 전력의 합은, index_RB*12인 주파수 톤부터 (index_RB+1)*12-1인 주파수 톤까지의 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 전력들의 합으로 나타낼 수 있다.

예를 들어, index_RB가 0부터 99까지의 값으로 설정될 경우, index_RB값이 0인 RB에 대한 NI는 주파수 톤 0부터 주파수 톤 11까지의 12개의 주파수 톤에 대한 각 주파수 톤별 수신 신호 전력을 합하고, 이를 12로 나누어 평균을 산출할 수 있다.

상기 vacant RB 영역에서 주파수 톤 단위로 수신 신호 전력을 계산하는 경우, vacant RB의 수가 1RB 이상이면 데이터 심볼의 NI 추정이 가능하다.

일 실시예에 따르면, 본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 동작들은 수신단에서 구현될 수 있으며, 수신단에서 직접 vacant RB 영역을 이용하여 데이터 심볼의 NI를 추정함에 따라, 신호 수신 시 실시간으로 안테나를 ON/OFF 시킬 수 있다는 장점이 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, vacant RB 영역에서 가상의 사운딩 기준 신호 (sounding reference signals; SRS) 4RB를 할당하여 할당된 RB를 통해 데이터 심볼의 NI를 측정할 수도 있다.

즉, vacant RB 영역에서 가상의 SRS 4RB를 송신단에 할당함에 따라, 4RB 단위로 NI 추정 결과를 산출할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 가상의 SRS 4RB는 데이터 심볼의 NI 측정을 위해 송신단에 할당될 수 있으나, 상기 SRS 4RB에서는 송신단으로부터 사운딩 기준 신호 (SRS)가 송신되지 않을 수 있다.

이 경우, vacant RB 영역에 최소한 연속적인 4RB가 존재해야 하며, 각 안테나의 데이터 심볼 NI 추정은, 가상의 SRS 4RB 할당 및 하기 [수학식 3]에 의해 데이터 심볼 NI가 산출될 수 있다.

상기 [수학식 3]에서 NI(RB)는 각 RB에서의 NI이며, index_RB는 각 RB의 인덱스 (index)를 의미한다. 또한, f는 주파수 톤, Y_f는 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 성분, S_f는 각 주파수 톤에서의 송신 신호 성분,

는 각 주파수 톤에서의 채널 추정 성분에 해당한다.

SRS의 경우, 하나의 RB에 6개의 주파수 톤이 포함될 수 있다. 따라서, 따라서, SRS 4RB에는 24개의 주파수 톤이 포함될 수 있다.

각 RB에 대한 NI는 SRS 4RB에 포함되는 각 주파수 톤에서의 NI의 합을 총 주파수 톤의 수, 즉, 24개로 나누어 평균을 산출한 값이 될 수 있다.

index_RB가 0인 경우를 예로 들면, SRS 4RB는 RB 인덱스가 0에 해당하는 RB부터 RB 인덱스가 3에 해당하는 RB까지 총 4개의 RB에 포함되는 주파수 톤을 기준으로 각 RB의 NI가 산출될 수 있다.

구체적으로, 인덱스가 0인 RB에 포함되는 주파수 톤 0부터 인덱스가 3인 RB에 포함되는 주파수 톤 23까지 각 주파수 톤 별 NI를 합하여, 이를 총 주파수 톤의 수인 24개로 나누어 각 RB에 대한 NI를 산출할 수 있다.

[수학식 3]에서

는 각 주파수 톤의 채널 추정 성분을 의미하는데, 상술한 바와 같이, 송신단에서는 상기 할당된 가상의 SRS 4RB에서 신호를 송신하지 않으므로, 이상적인 경우,

는 0이 되어야 한다.

그러나, 간섭 성분의 일부가

에 포함되어 채널 추정 성분

가 0이 아닌 경우, 데이터 심볼의 NI가 실제보다 작게 측정 (underestimate)될 수도 있다. 다만, 간섭 성분으로 상기

에 포함된 오차는 데이터 심볼의 NI 및 기준 심볼의 NI 간의 오차에 비해 미미한 값을 가지기 때문에, 상기 데이터 심볼의 NI 및 기준 심볼의 NI에 대한 격차를 구분하는데 큰 영향을 미치지 않는다.

일 실시예에 따른 데이터 심볼 추출부(210)는 상기 각 RB 단위로 측정된 일 이상의 데이터 심볼 별 NI 중에서, 크기가 큰 순서로 상위 n개의 데이터 심볼 NI를 결정하여, 상기 n개의 데이터 심볼 NI에 대한 평균을 산출할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 기준 심볼 추출부(215)는 m개의 기준 심볼 각각에서 수신된 신호의 전력을 통해 측정된 m개의 기준 심볼 NI에 대한 평균 값을 산출할 수 있다.

일 실시예에 따른 NI ratio 산출부(220)는 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 데이터 심볼 NI 평균 및 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 수신하여, 특정 안테나에 대한 기준 심볼 NI에 대한 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비 (ratio)를 산출할 수 있다.

NI ratio 산출부(220)는 하기 [수학식 4]에 의해 상기 안테나에 대한 NI ratio를 산출할 수 있다.

상기 [수학식 4]에서 Ratio_NI는 상기 안테나에 대한 NI ratio를 나타내고, Avg_NI_RS는 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 의미하며, Avg_NI_DS는 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 데이터 심볼 NI 평균을 의미한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 NI ratio 산출부(220)에서 산출된 NI ratio를 수신하여, 상기 NI ratio를 기반으로 각 안테나 별로 해당 안테나의 ON/OFF 동작 여부를 결정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, Ant weight 산출부(230)는 기 설정된 Ant OFF 임계값과 상기 NI ratio를 비교함으로써 안테나의 ON/OFF 동작을 결정할 수 있는데, 상기 Ant OFF 임계값은 해당 안테나를 OFF하기 위한 임계값에 해당한다.

Ant weight 산출부(230)에서는 하기 [표 1]과 같은 프로세스를 통해 상기 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.

상기 [표 1]을 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 안테나의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 클 경우, 상기 안테나를 OFF 동작시키도록 결정하고, 안테나의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 작을 경우에는, 상기 안테나가 ON으로 동작되도록 결정한다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 각 안테나의 ON/OFF 동작은 각 데이터 심볼마다 결정될 수도 있다.

구체적으로, NI ratio를 각 데이터 심볼에 대하여 산출하고, 상기 각 데이터 심볼 별 NI ratio에 대하여 Ant OFF 임계값과 비교함으로써, 각 심볼에 대한 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.

이 때, 상기 각 데이터 심볼에 대한 NI ratio는 하기 [수학식 5]에 의해 산출될 수 있다.

상기 [수학식 5]에서 Ratio_NI_Symbol은 해당 안테나에 대한 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio를 나타내고, Avg_NI_RS는 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 의미하며, NI_DS(Symbol)은 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 해당 데이터 심볼의 NI를 의미한다.

각 데이터 심볼에 대하여 안테나의 ON/OFF를 결정하는 경우, 본 개시의 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 하기 [표 2]과 같은 프로세스를 통해 특정 데이터 심볼에서의 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.

상기 [표 2]를 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 해당 안테나에 대한 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 클 경우, 상기 특정 데이터 심볼에서는 상기 안테나를 OFF 동작시키도록 결정하고, 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 작은 데이터 심볼에서는 상기 안테나가 ON으로 동작되도록 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, Ant weight 산출부(230)는 안테나의 NI ratio에 기반하여 각 안테나의 ON/OFF 동작뿐만 아니라, 상기 각 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정할 수도 있다.

즉, Ant weight 산출부(230)는 안테나 컴바이닝 수행을 위한 각 안테나의 가중치를 상기 NI ratio를 기반으로 결정할 수 있다. 이 경우, 안테나 가중치가 0인 경우, 해당 안테나는 OFF 동작할 수 있으며, 안테나 가중치가 0이 아닌 경우, 해당 안테나는 ON 동작할 수 있다.

일 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 하기 [표 3]과 같은 프로세스를 통해 안테나 가중치를 산출할 수 있다.

상기 [표 3]을 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 해당 안테나에 대한 NI ratio 또는, 상기 안테나의 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio에 따라서 0 내지 1 사이의 값으로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 [표 3]의 f(Ratio_NI_Symbol)은 안테나의 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio를 0과 1 사이의 값에 매핑시키는 함수를 의미한다.

본 개시의 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 상기 f(Ratio_NI_Symbol) 값에 따라 해당 안테나의 가중치를 결정할 수 있다.

도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 구성을 도시한 도면이다.

간섭량 측정 장치(200)는 인접 셀 기지국, 단말 또는 장치와 신호 송수신을 수행하는 송수신부(310)와, 간섭량 측정 장치(200)의 모든 동작을 제어하는 제어부(320)을 포함할 수 있다. 도 2에서 상술된 간섭량 측정 장치(200)에서 수행되는 모든 기법 또는 방법들은 상기 제어부(320)의 제어에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 상기 제어부(320) 및 상기 송수신부(310)는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로써 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 도면이다.

먼저, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 기준 심볼 NI가 산출될 수 있다(S410).

상기 기준 심볼 NI는 각 안테나의 기준 심볼에서의 NI를 측정함으로써 산출될 수 있다. 상기 기준 심볼 NI는 일 이상의 측정된 기준 심볼 NI들의 평균 값으로 산출될 수도 있다.

마찬가지로, 각 안테나에 대한 일 이상의 데이터 심볼에서도 NI가 측정된다(S420).

본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서의 NI 중에서, 크기가 큰 순서로 n개의 데이터 심볼 NI 값을 산출하여, 상기 n개의 데이터 심볼 NI 값에 대한 평균을 계산할 수 있다(S430).

산출된 기준 심볼 NI 및 데이터 심볼 NI를 기반으로 각 안테나의 NI ratio를 산출할 수 있다(S440).

상기 각 안테나의 NI ratio는 기준 심볼 NI에 대한 데이터 심볼 NI의 비로서, 각 안테나 별로 NI ratio가 산출될 수도 있고, 각 안테나에 대하여 데이터 심볼마다 산출될 수도 있다.

상기 S440에서 산출된 NI ratio를 기 설정된 Ant OFF 임계값과 비교하여(S450) 안테나 가중치 (weight)를 결정할 수 있다(S460).

상기 S460의 안테나 가중치 (weight)의 결정은 안테나 컴바이닝 수행을 위한 각 안테나별 안테나 가중치를 결정하는 것일 수도 있고, 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작 여부만을 결정하는 것일 수도 있다.

또한, 상기 안테나 가중치의 결정은 각 안테나별로 결정될 수도 있으나, 각 안테나에 있어서 일 이상의 데이터 심볼마다 각각 결정될 수도 있다.

도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 통한 안테나 컴바이닝을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5는 본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 활용한 N개의 안테나 컴바이닝의 실시예를 도시한다.

도 5를 참고하면, 도 5의 y(k)는 상기 k번째 안테나의 수신 신호 전력을 의미하며, w(k)는 k번째 안테나에 적용되는 안테나 가중치를 의미한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 안테나 컴바이닝 수행에 있어서, 간섭량 측정 장치에서 산출된 값에 따라, 각각의 안테나의 가중치, 즉, w(k)가 결정될 수 있다.

본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치는 각 안테나에 대한 데이터 심볼 NI 및 기준 심볼 NI 값의 NI ratio를 기반으로 상기 각 안테나의 w(k)를 결정하므로, 안테나 컴바이닝에서 향상된 성능이 도출될 수 있다.

도 5의 w(k)는 안테나 컴바이닝을 위한 각 안테나의 가중치를 의미할 수 있으며, 상기 안테나의 가중치는 각 안테나의 ON/OFF를 의미할 수도 있다.

상기 도 1 내지 도 5가 예시하는 방법 예시도, 시스템의 구성도, 장치 구성도 등은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 5에 기재된 모든 구성 또는 동작이 본 개시의 실시를 위한 필수 구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 본 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 통신 시스템의 단말을 포함한 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 단말을 포함한 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

안테나의 간섭량 측정 방법에 있어서,
기준 심볼 (reference symbol)에서 신호를 수신하는 동작;
상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하는 동작;
일 이상의 데이터 심볼 (data symbol)에서 신호를 수신하는 동작;
상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작;
상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하는 동작; 및
상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작은,
상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하는 동작; 및
상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 할당되지 않은 RB 영역에서 수신된 신호의 전력을 주파수 톤 (tone) 단위로 계산하는 동작을 더 포함하되,
상기 데이터 심볼 NI는, 상기 주파수 톤 단위로 계산된 신호의 전력의 평균에 기반하여 산출됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 데이터 심볼 NI는 4개의 자원 블록 (resource block; RB) 단위로 측정됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나의 NI 비는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 산출됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나 가중치는, 상기 산출된 NI 비 및 임계값의 비교를 통해 결정됨을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 산출된 NI 비 및 상기 임계값의 비교 결과에 따라, 상기 안테나의 ON 또는 OFF가 결정됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 안테나 가중치는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 결정됨을 특징으로 하는 방법.
간섭량 측정 장치에 있어서,
기준 심볼(reference symbol) 및 일 이상의 데이터 심볼(data symbol)에서 신호를 수신하는 송수신부; 및
상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하고, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하고, 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하고, 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 프로세서를 포함하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하고, 상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출함을 특징으로 하는 장치.
제12항에 있어서,
상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 할당되지 않은 RB 영역에서 수신된 신호의 전력을 주파수 톤 (tone) 단위로 계산함을 특징으로 하고,
상기 데이터 심볼 NI는, 상기 주파수 톤 단위로 계산된 신호의 전력의 평균에 기반하여 산출됨을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 데이터 심볼 NI는 4개의 자원 블록 (resource block; RB) 단위로 측정됨을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 안테나의 NI 비는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 산출됨을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 안테나 가중치는, 상기 산출된 NI 비 및 임계값의 비교를 통해 결정됨을 특징으로 하는 장치.
제18항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 산출된 NI 비 및 상기 임계값의 비교 결과에 따라 상기 안테나의 ON 또는 OFF를 결정함을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 안테나 가중치는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 결정됨을 특징으로 하는 장치.