WO2013085331A1 - 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013085331A1
WO2013085331A1 PCT/KR2012/010614 KR2012010614W WO2013085331A1 WO 2013085331 A1 WO2013085331 A1 WO 2013085331A1 KR 2012010614 W KR2012010614 W KR 2012010614W WO 2013085331 A1 WO2013085331 A1 WO 2013085331A1
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WO
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interference
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csi
resource
node
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PCT/KR2012/010614
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강지원
천진영
김기태
김수남
임빈철
박성호
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엘지전자 주식회사
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    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for measuring interference in a wireless communication system.
  • the next generation multimedia wireless communication system which is being actively researched recently, requires a system capable of processing and transmitting various information such as video, wireless data, etc., out of an initial voice-oriented service.
  • the fourth generation of wireless communication which is currently being developed after the third generation of wireless communication systems, aims to support high-speed data services of downlink 1 gigabits per second (Gbps) and uplink 500 megabits per second (Mbps).
  • Gbps gigabits per second
  • Mbps megabits per second
  • the purpose of a wireless communication system is to enable a large number of users to communicate reliably regardless of location and mobility.
  • a wireless channel is a path loss, noise, fading due to multipath, inter-symbol interference (ISI) or mobility of UE.
  • ISI inter-symbol interference
  • There are non-ideal characteristics such as the Doppler effect.
  • Various techniques have been developed to overcome the non-ideal characteristics of the wireless channel and to improve the reliability of the wireless communication.
  • each node in a wireless communication system in which each node cooperates with each other, each node is independent of a base station (BS), an advanced BS (ABS), a Node-B (NB), an eNode-B (eNB), and an access point (AP). It has much better performance than wireless communication systems operating on the back.
  • BS base station
  • ABS advanced BS
  • NB Node-B
  • eNB eNode-B
  • AP access point
  • a distributed multi node system having a plurality of nodes in a cell may be applied.
  • the multi-node system may include a distributed antenna system (DAS), a radio remote head (RRH), and the like.
  • DAS distributed antenna system
  • RRH radio remote head
  • standardization is underway to apply various MIMO (multiple-input multiple-output) and cooperative communication techniques that have already been developed or applied in the future.
  • a method and apparatus for efficiently measuring interference by a terminal in a multi-node system are required.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring interference in a wireless communication system.
  • a method for measuring interference of a user equipment (UE) in a wireless communication system includes receiving a reference resource and an interference correction amount from a base station;
  • Measuring an amount of interference in the reference resource Correcting the measured interference amount based on the interference correction amount; And feeding back at least one of the corrected interference amount and channel state information generated based on the corrected interference amount to the base station.
  • a user equipment for measuring interference in a wireless communication system.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) unit for transmitting or receiving a radio signal; And a processor connected to the RF unit, wherein the processor receives a reference resource and an interference correction amount from a base station, measures an interference amount in the reference resource, corrects the measured interference amount based on the interference correction amount, and And at least one of channel state information generated based on the corrected interference amount and the corrected interference amount is fed back to the base station.
  • RF radio frequency
  • the terminal may correct the amount of interference measured by the terminal using the amount of interference correction provided by the base station.
  • the amount of interference may be corrected even when the reference resource for performing interference measurement by the terminal does not properly reflect the serving node of the terminal.
  • 1 is a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 6 shows an example of a multi-node system.
  • FIG. 10 shows an example of an RB to which a CSI-RS is mapped.
  • 11 illustrates the concept of CSI feedback.
  • FIG 13 shows an interference measurement method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented by a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented by wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • 1 is a wireless communication system.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11.
  • Each base station 11 provides a communication service for a specific geographic area 15a, 15b, 15c.
  • the geographic area may in turn be divided into a number of areas (called sectors).
  • the UE 12 may be fixed or mobile and may have a mobile station (MS), a mobile terminal (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, or a PDA. (personal digital assistant), wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and may be called in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • a terminal typically belongs to one cell, and a cell to which the terminal belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the terminal.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • the wireless communication system may be any one of a multiple-input multiple-output (MIMO) system, a multiple-input single-output (MIS) system, a single-input single-output (SISO) system, and a single-input multiple-output (SIMO) system.
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • MIS multiple-input single-output
  • SISO single-input single-output
  • SIMO single-input multiple-output
  • the MIMO system uses a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas.
  • the MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna.
  • the SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
  • the transmit antenna means a physical or logical antenna used to transmit one signal or stream
  • the receive antenna means a physical or logical antenna used to receive one signal or stream.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered with slots # 0 through # 19. The time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI). TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission. For example, one radio frame may have a length of 10 ms, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called a different name according to a multiple access scheme.
  • SC-FDMA when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, it may be referred to as an SC-FDMA symbol.
  • a resource block (RB) includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame is merely an example. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3GPP LTE defines that one slot includes 7 OFDM symbols in a normal cyclic prefix (CP), and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP. .
  • CP normal cyclic prefix
  • Wireless communication systems can be largely divided into frequency division duplex (FDD) and time division duplex (TDD).
  • FDD frequency division duplex
  • TDD time division duplex
  • uplink transmission and downlink transmission are performed while occupying different frequency bands.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed at different times while occupying the same frequency band.
  • the channel response of the TDD scheme is substantially reciprocal. This means that the downlink channel response and the uplink channel response are almost the same in a given frequency domain. Therefore, in a TDD based wireless communication system, the downlink channel response can be obtained from the uplink channel response.
  • the uplink transmission and the downlink transmission are time-divided in the entire frequency band, and thus the downlink transmission by the base station and the uplink transmission by the terminal cannot be simultaneously performed.
  • uplink transmission and downlink transmission are performed in different subframes.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and N RB resource blocks in the frequency domain.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in the LTE system, N RB may be any one of 6 to 110.
  • One resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • an exemplary resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is equal to this. It is not limited. The number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of the CP, frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP. The number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • the downlink subframe includes two slots in the time domain, and each slot includes seven OFDM symbols in the normal CP.
  • the leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated and the remaining OFDM symbols are the physical downlink shared channel (PDSCH). Becomes the data area to be allocated.
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the terminal first receives the CFI on the PCFICH, and then monitors the PDCCH. Unlike the PDCCH, the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for an uplink hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ uplink hybrid automatic repeat request
  • the ACK / NACK signal for uplink (UL) data on the PUSCH transmitted by the UE is transmitted on the PHICH.
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the terminal to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • PDCCH controls higher layers such as resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information, system information, and random access response transmitted on PDSCH Resource allocation of messages, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the terminal, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI a unique radio network temporary identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, a unique identifier of the terminal, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, p-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information.
  • the data region is allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data.
  • the terminal may support simultaneous transmission of the PUSCH and the PUCCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of the first slot and the second slot.
  • the frequency occupied by the resource block belonging to the resource block pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the terminal may obtain a frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • the PUSCH is mapped to the UL-SCH, which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • control information multiplexed with data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • the technology is evolving toward increasing the density of nodes that can be connected to a user.
  • performance may be further improved by cooperation between nodes.
  • FIG. 6 shows an example of a multi-node system.
  • the multi-node system 20 may include one base station 21 and a plurality of nodes 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, and 25-5. .
  • the plurality of nodes 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, and 25-5 may be managed by one base station 21. That is, the plurality of nodes 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, and 25-5 operate as part of one cell.
  • each node 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5 may be assigned a separate node identifier or operate like some antenna group in a cell without a separate node ID. can do.
  • the multi-node system 20 of FIG. 6 may be viewed as a distributed multi node system (DMNS) forming one cell.
  • DMNS distributed multi node system
  • the plurality of nodes 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, and 25-5 may perform scheduling and handover (HO) of the terminal with individual cell IDs.
  • the multi-node system 20 of FIG. 6 may be viewed as a multi-cell system.
  • the base station 21 may be a macro cell, and each node may be a femto cell or a pico cell having cell coverage smaller than the cell coverage of the macro cell.
  • a multi-tier network when a plurality of cells are overlayed and configured according to coverage, it may be referred to as a multi-tier network.
  • each node 25-1, 25-2, 25-3, 25-4, and 25-5 is a base station, Node-B, eNode-B, pico cell eNb (PeNB), home eNB (HeNB), It may be any one of a radio remote head (RRH), a relay station (RS) and a distributed antenna. At least one antenna may be installed in one node. Nodes may also be called points.
  • a node refers to an antenna group spaced more than a predetermined interval in a multi-node system. That is, in the following specification, it is assumed that each node physically means RRH. However, the present invention is not limited thereto, and a node may be defined as any antenna group regardless of physical intervals.
  • a base station composed of a plurality of cross polarized antennas is reported to be composed of a node composed of horizontal polarized antennas and a node composed of vertical polarized antennas. The present invention can be applied.
  • a node is not limited to a node from a physical point of view, but may be extended to a node from a logical point of view.
  • a node from a logical point of view may mean a pilot signal (also referred to as a reference signal) that is recognized as a node from a terminal point of view.
  • a terminal operating in LTE may recognize configuration information of a node through a port of a cell-specific reference signal (CRS) or a channel state information-reference signal (CSI-RS). Therefore, a node from a logical point of view and a node from a physical point of view may be different from each other.
  • CRS cell-specific reference signal
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the LTE terminal may recognize that the cell is configured as one node having N transmit antennas.
  • the actual physical configuration of the cell may vary.
  • two nodes in the cell may each transmit N / 2 CRS ports.
  • a plurality of nodes having N transmit antennas in the cell may transmit N CRS ports in the form of a single frequency network (SFN).
  • SFN single frequency network
  • the relationship between the node from the physical point of view and the node from the logical point of view may be unknown or need not be known from the terminal point of view. This is usually referred to as transparent. Accordingly, the terminal may recognize a node (logical node) from a logical point of view and perform a transmission / reception process.
  • logical nodes may be recognized through one CSI-RS resource (resource or pattern). For example, when a plurality of CSI-RS resources are configured in the terminal, the terminal may recognize each CSI-RS resource as one logical node and perform a signal transmission / reception process.
  • each node is a pico cell or femto cell having a smaller cell coverage than a macro cell, that is, a multi-cell system.
  • the antenna may be replaced with not only a physical antenna but also an antenna port, a virtual antenna, an antenna group, and the like.
  • CoMP Coordinated multipoint transmission and reception
  • CoMP means a cooperative communication technique between nodes.
  • CoMP may be applied to reduce inter-cell interference, and in a single-cell multi-node system, intra-cell inter-point interference may be reduced.
  • the terminal may receive data from a plurality of nodes.
  • each base station may simultaneously support one or more terminals using the same frequency resources to improve the performance of the system.
  • the base station may perform a space division multiple access (SDMA) method based on channel state information on a channel between the base station and the terminal.
  • SDMA space division multiple access
  • CoMP The main purpose of CoMP is to improve communication performance of terminals located at a cell boundary or a node boundary.
  • CoMP transmission schemes are classified into joint processing (JP) and coordinated scheduling / coordinated beamforming (CS / CB).
  • JP is a CoMP technique that transmits data while sharing one or more nodes.
  • CS / CB is a CoMP scheme in which data transmission is performed by one node, but the other nodes cooperate with the serving node in a way to reduce the interference of scheduling or transmission beams.
  • JP includes dynamic point selection (DPS), joint transmission (JT), and the like.
  • JT is a technique for simultaneously transmitting data to one terminal or a plurality of terminals in a plurality of nodes. Data for one terminal is simultaneously transmitted from a plurality of nodes.
  • DPS data is available in a plurality of nodes, but data is transmitted from one node. In this case, the transmitting node / muting node may be changed for each subframe.
  • DPS includes dynamic cell selection.
  • CS / CB techniques include semi-static point selection (SSPS). Transmission to a specific terminal is performed in one node, and which node to perform the transmission is semi-statically changed.
  • SSPS semi-static point selection
  • Reference signal is generally transmitted in sequence.
  • the reference signal sequence may use a PSK-based computer generated sequence.
  • PSK include binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK).
  • the reference signal sequence may use a constant amplitude zero auto-correlation (CAZAC) sequence.
  • CAZAC sequences are ZC-based sequences, ZC sequences with cyclic extensions, ZC sequences with truncation, etc. There is this.
  • the reference signal sequence may use a pseudo-random (PN) sequence.
  • PN sequences include m-sequences, computer generated sequences, Gold sequences, and Kasami sequences.
  • the reference signal sequence may use a cyclically shifted sequence.
  • the downlink (DL) reference signal includes a cell-specific RS (CRS), a multimedia broadcast and multicast single frequency network (MBSFN) reference signal, a UE-specific RS (UE-specific RS), and a positioning reference signal. (RSS) and channel state information (CSI) reference signal (CSI-RS).
  • CRS is a reference signal transmitted to all UEs in a cell.
  • the CRS may be used for channel measurement for channel quality indicator (CQI) feedback and channel estimation for PDSCH.
  • the MBSFN reference signal may be transmitted in a subframe allocated for MBSFN transmission.
  • the UE-specific reference signal is a reference signal received by a specific terminal or a specific group of terminals in a cell, and may be referred to as a demodulation RS (DMRS).
  • DMRS demodulation RS
  • a specific terminal or a specific terminal group is mainly used for data demodulation.
  • the PRS may be used for position estimation of the terminal.
  • CSI-RS is used for channel estimation for PDSCH of LTE-A terminal.
  • the CSI-RS may be relatively sparse in the frequency domain or the time domain, and may be punctured in the data region of the general subframe or the MBSFN subframe. If necessary through the estimation of the CSI, CQI, PMI and RI may be reported from the terminal.
  • the CRS is transmitted in every downlink subframe in a cell supporting PDSCH transmission.
  • the pseudo-random sequence r l, ns (m) generated from the seed value based on the cell identity is a complex-valued modulation symbol a (p) k Resource mapping with , l
  • n s is a slot number in one radio frame
  • p is an antenna port
  • l is an OFDM symbol number in the slot.
  • k is the subcarrier index.
  • l, k is expressed as
  • Equation 1 l is determined according to the antenna port p, and k has 6 shifted indexes according to the cell ID (N Cell ID ).
  • the resource element (RE) allocated to the CRS of one antenna port cannot be used for transmission of another antenna port and should be set to zero.
  • the CRS is transmitted only in the non-MBSFN region.
  • CRS is described in 6.10 of 3rd Generation Partnership Project (3GPP) 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)". See section 1.
  • FIG. 7 illustrates a case in which a base station uses one antenna port
  • FIG. 8 illustrates a case in which a base station uses two antenna ports
  • FIG. 9 illustrates a pattern in which a CRS is mapped to an RB when the base station uses four antenna ports.
  • the CRS pattern may be used to support the features of LTE-A. For example, it can be used to support features such as coordinated multi-point (CoMP) transmission and reception techniques or spatial multiplexing.
  • the CRS may be used for channel quality measurement, CP detection, time / frequency synchronization, and the like.
  • 'R0' is a reference signal for the first antenna port
  • 'R1' is a reference signal for the second antenna port
  • 'R2' is a reference signal for the third antenna port
  • 'R3' is a reference for the fourth antenna port Indicates a signal. Positions in subframes of R0 to R3 do not overlap with each other.
  • l is the position of the OFDM symbol in the slot l in the normal CP has a value between 0 and 6. In one OFDM symbol, a reference signal for each antenna port is located at 6 subcarrier intervals.
  • the number of R0 and the number of R1 in the subframe is the same, the number of R2 and the number of R3 is the same.
  • the number of R2 and R3 in the subframe is less than the number of R0 and R1.
  • Resource elements used for reference signals of one antenna port are not used for reference signals of other antennas. This is to avoid interference between antenna ports.
  • the CSI-RS is transmitted through one, two, four or eight antenna ports.
  • CSI-RS is a 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)" See section 6.10.5.
  • CSI-RS In the transmission of CSI-RS, up to 32 different configurations can be proposed in order to reduce inter-cell interference (ICI) in a multi-cell environment, including heterogeneous network (HetNet) environments.
  • the CSI-RS configuration is different depending on the number of antenna ports and the CP in the cell, and adjacent cells may have different configurations as much as possible.
  • the CSI-RS configuration may be divided into a case of applying to both the FDD frame and the TDD frame and the case of applying only to the TDD frame according to the frame structure.
  • a plurality of CSI-RS configurations may be used in one cell. Zero or one CSI-RS configuration for a terminal assuming non-zero power CSI-RS is zero or several CSI-RSs for a terminal assuming zero power CSI-RS.
  • RS configuration may be used.
  • the CSI-RS converts a pseudo-random sequence r l, ns (m) generated from a seed value based on a cell identity to a complex-valued modulation symbol a.
  • n s is a slot number in one radio frame
  • p is an antenna port
  • l is an OFDM symbol number in a slot, according to the CSI-RS configuration index of Table 2, as shown in Equation 2 below. Is determined.
  • K is a subcarrier index, which is determined by Equation 2 below.
  • the CSI-RS configuration may be indicated by a higher layer (eg, a radio resource control (RRC) layer).
  • a CSI-RS-Config information element (IE) transmitted through an upper layer may indicate CSI-RS configuration.
  • the CSI-RS-Config IE may be a terminal specific message. That is, different CSI-RS-Config IEs may be transmitted for each terminal. Table 1 shows an example of the CSI-RS-Config IE.
  • the antennaPortsCount field indicates the number of antenna ports used for transmission of the CSI-RS.
  • the resourceConfig field indicates CSI-RS configuration.
  • the SubframeConfig field and the zeroTxPowerSubframeConfig field indicate the subframe configuration in which the CSI-RS is transmitted.
  • the zeroTxPowerResourceConfigList field indicates the configuration of zero power CSI-RS.
  • a CSI-RS setting corresponding to a bit set to 1 in a 16-bit bitmap constituting the zeroTxPowerResourceConfigList field may be set to zero power CSI-RS. More specifically, the MSB (most significant bit) of the bitmap constituting the zeroTxPowerResourceConfigList field corresponds to the first CSI-RS configuration index when the number of CSI-RSs configured in Tables 2 and 3 is four. Subsequent bits of the bitmap constituting the zeroTxPowerResourceConfigList field correspond to the direction in which the CSI-RS configuration index increases when the number of CSI-RSs configured in Tables 2 and 3 is four.
  • Non-zero power CSI-RS may use zero or one setting
  • zero-power CSI-RS may use zero or a plurality of settings.
  • Table 2 shows the configuration of the CSI-RS in the normal CP
  • Table 3 shows the configuration of the CSI-RS in the extended CP.
  • each bit of the bitmap constituting the zeroTxPowerResourceConfigList field has a CSI-RS configuration index 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20, 21, 22, Corresponds to 23, 24 and 25.
  • each bit of the bitmap constituting the zeroTxPowerResourceConfigList field is assigned to the CSI-RS configuration indexes 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20, and MSB.
  • the terminal may assume resource elements corresponding to the CSI-RS configuration index set to zero power CSI-RS as resource elements for the zero power CSI-RS. However, resource elements set as resource elements for non-zero power CSI-RS by the upper layer may be excluded from resource elements for zero power CSI-RS.
  • the UE may transmit the CSI-RS only in the downlink slot that satisfies the condition of n s mod 2 in Table 2 and Table 3.
  • the UE is a subframe or paging in which a special subframe of the TDD frame, transmission of the CSI-RS collides with a synchronization signal, a physical broadcast channel (PBCH), and a system information block type 1 (SystemInformationBlockType1).
  • PBCH physical broadcast channel
  • SystemInformationBlockType1 SystemInformationBlockType1
  • the CSI of one antenna port The resource element on which -RS is transmitted is not used for transmission of CSI-RS of PDSCH or other antenna port.
  • Table 4 shows an example of a subframe configuration in which the CSI-RS is transmitted.
  • a period (T CSI-RS ) and an offset ( ⁇ CSI-RS ) of a subframe in which the CSI-RS is transmitted may be determined according to the CSI-RS subframe configuration (I CSI-RS ).
  • the CSI-RS subframe configuration of Table 4 may be any one of the SubframeConfig field or the ZeroTxPowerSubframeConfig field of the CSI-RS-Config IE of Table 1.
  • the CSI-RS subframe configuration may be configured separately for the non-zero power CSI-RS and zero-power CSI-RS. Meanwhile, the subframe transmitting the CSI-RS may satisfy Equation 3.
  • FIG. 10 shows an example of an RB to which a CSI-RS is mapped.
  • Rp represents a resource element used for CSI-RS transmission on antenna port p.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 15 and 16 correspond to resource elements corresponding to the third subcarriers (subcarrier index 2) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot. Is sent through.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 17 and 18 are transmitted through resource elements corresponding to the ninth subcarriers (subcarrier index 8) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 19 and 20 are transmitted through resource elements corresponding to the fourth subcarrier (subcarrier index 3) of the sixth and seventh OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot.
  • the CSI-RSs for the antenna ports 21 and 22 are transmitted through resource elements corresponding to the 10th subcarrier (subcarrier index 9) of the 6th and 7th OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 and 6) of the first slot.
  • 11 illustrates the concept of CSI feedback.
  • CSI channel state information
  • PMI precoding matrix index
  • RI rank indication
  • CQI channel quality indicator
  • the RI is determined from the number of assigned transport layers and is obtained from the associated DCI.
  • PMI is applied to closed loop spatial multiplexing and large delay CDDs.
  • the receiver calculates the post-processing SINR for each PMI for each of the rank values 1-4, converts it to sum capacity, and then selects the optimal PMI from the codebook based on the sum capacity.
  • the optimal RI is determined based on the sum capacity.
  • CQI represents channel quality, and an index of 4 bits may be given as shown in the following table.
  • the terminal may feed back the index of the following table.
  • the amount of interference must be measured accurately to determine the correct modulation and coding scheme (MCS) level.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the LTE standard does not specify in detail how the terminal should measure interference.
  • the interference power is measured by subtracting the transmission power of the serving cell from the total reception power of the terminal.
  • Such CRS-based interference measurement method is likely to be inaccurate as new functions are added to LTE.
  • the CRS RE which is a resource element to which the CRS is allocated, exists in both the PDCCH region and the PDSCH region, so that the interference measurement becomes inaccurate when the interference in the PDCCH region and the PDSCH region is different.
  • an interfering interfering cell may be in an empty buffer, or an 'almost blank subframe' (ABS) for improved inter-cell interference cancelation (eICIC) operation.
  • ABS 'almost blank subframe'
  • eICIC inter-cell interference cancelation
  • different frequency shift values may be set in the serving cell and the neighbor cell in order to avoid a CRS collision in which the CRS is transmitted using the same resource as the neighbor cell.
  • the number of such frequency shift values is limited (eg, three), collision between CRSs is difficult to avoid in a situation where cells are densely packed.
  • One way to solve the problem caused by CRS-based interference measurement is to specify the interference measurement resource region using a zero-power CSI-RS configuration.
  • the base station designates specific REs as interference measurement REs to the UE, and causes the UE to measure interference in the corresponding REs. For example, suppose there are three nodes, such as nodes A, B, and C, in a multi-node system.
  • the base station may control that node A transmits no signal (ie, mutes) in a specific RE where nodes B and C transmit data.
  • the base station allocates the CSI-RS configuration in which the transmission power is not 0 in the specific RE to the nodes B and C, and sets the zero power CSI-RS configuration in which the transmission power is 0 in the specific RE to the node A.
  • the process can be performed.
  • the base station may allow the terminal to receive data from the node A in the above-described situation to measure interference in the specific RE. Then, the terminal can accurately measure the interference received from the nodes B, C.
  • the resource to which the corresponding zero power CSI-RS is allocated is 1) for interference measurement or 2) interference with neighboring nodes. It is necessary to inform the terminal whether to reduce the. This is because the operation of the terminal may vary depending on which of 1) and 2). Therefore, a method of adding information indicating the purpose or purpose of the zero-power CSI-RS to the existing zero-power CSI-RS configuration message or modifying and supplementing the existing zero-power CSI-RS configuration message may be considered.
  • This approach maintains the terminal-specific characteristics of the existing CSI-RS configuration for backward compatibility.
  • the UE-specific characteristics it is possible to set different interference measurement resource regions according to different sets of serving nodes for each UE.
  • the serving node set is nodes that are excluded from the interference measurement on the assumption that the terminal does not interfere.
  • it may be the same as any one of CoMP cooperation set (CoMP cooperation set), CoMP measurement set, RRM (radio resource management) measurement set, CoMP transmission point defined in LTE Cooperative multi-point transmission and reception (CoMP). .
  • the resource region indicated by ⁇ X ⁇ in FIG. 12 is a region where zero power CSI-RS is set and muted at node X.
  • FIG. 12 For example, ⁇ A ⁇ represents an area where node A is muted, and ⁇ A, B ⁇ represents an area where node A and B are muted.
  • a terminal having node X as a serving node set measures interference received from nodes other than node X in the resource region indicated by ⁇ X ⁇ .
  • nodes A, B, and C exist in a multi-node system, and a plurality of terminals exist.
  • the plurality of terminals receive signals from terminals A, B, and C, which receive signals from only one node of nodes A, B, and C, terminals A, B, and C that receive signals from two nodes.
  • the terminal When the terminal receives data only from the node A, the terminal needs to measure the interference received from the nodes B and C. In this case, the terminal measures interference from nodes B and C in the resource region 101 indicated by ⁇ A ⁇ in FIG. In the resource region 101, node A is set to mute zero power CSI-RS.
  • the terminal when the terminal receives data from nodes A and B, the terminal needs to measure the interference received from node C. In this case, the terminal measures interference from the node C in the resource region 102 indicated by ⁇ A, B ⁇ in FIG. Nodes A and B in the resource region 102 are set to mute zero-power CSI-RS.
  • the resource area 104 denoted by ⁇ A, B, C ⁇ may be an area for measuring interference of another cell adjacent to the cell including the nodes A, B, C. That is, in the resource region 104, nodes A, B, and C are all set by muting the zero-power CSI-RS.
  • each of nodes A, B, and C must have four muting patterns (eg, 101, 102, 103, and 104 for node A) in one resource block pair, and are allocated to the resource block pair.
  • the total number of mutually distinguishing muting patterns is seven.
  • T CSI-RS The CSI-RS pattern with 2TX transmission and CSI-RS transmission period
  • T CSI-RS The CSI-RS pattern with 2TX transmission and CSI-RS transmission period
  • T ms ie, T subframe
  • RE 0.0119 / for a normal subframe. Requires as much muting resource overhead as T. Therefore, each node needs muting resource overhead of 2 (N-1) ⁇ 0.0119 / T.
  • the conventional CRS-based interference measurement results only measure interference outside the cell, which is not suitable for single cell multi-node systems and CoMP environments.
  • an interference measurement method using zero power CSI-RS may be used.
  • this method may seriously degrade performance due to resource overhead.
  • the network-based interference coordination method is a method of measuring interference by a terminal by adjusting an amount of interference measured based on a reference resource used for interference measurement by a network, and using the CSI calculation and reporting.
  • FIG 13 illustrates an interference measuring method according to an embodiment of the present invention.
  • the base station instructs the terminal of the reference resource and the interference correction amount (S301).
  • the reference resource means a resource to be measured interference.
  • the muting patterns shown in FIG. 12 may be reference resources. That is, the reference resources may be resources for transmitting a plurality of nodes with zero power channel state information.
  • the terminal measures the amount of interference in the reference resource (S302).
  • channel state information generated based on the corrected interference amount and the corrected interference amount for example, CQI (channel quality indicator) and CINR (carrier to interference)
  • CQI channel quality indicator
  • CINR carrier to interference
  • the number of muting patterns supported by a base station may be limited to reduce resource overhead.
  • the terminal having the serving node set corresponding to the muting pattern not supported by the base station must adjust the amount of interference. For example, assume that nodes A, B, and C support only one muting pattern (104 in FIG. 12) corresponding to the serving node set ⁇ A, B, C ⁇ .
  • the interference measurement resource is only one muting pattern (104 in FIG. 12), and thus, nodes A, B, and C in the muting pattern (104 in FIG. 12).
  • interference reference interference amount I
  • the muting pattern (104 in FIG. 12) becomes a reference resource.
  • the reference interference amount I does not include the interference amount (correction interference amount J) from the node C which actually interferes with the terminal.
  • the interference correction amount may be It represents the amount of interference between the terminal and the interfering node.
  • the base station estimates the amount of interference (corrected interference amount J) given to the terminal from the node C and informs the terminal, and the terminal can control to add the corrected interference amount J to the reference interference amount I. That is, the present invention makes it possible to measure the interference by correcting the mismatch between the muting pattern provided by the base station and the serving node set of the terminal.
  • the interference amount measured based on the CRS of the serving cell (referred to as the reference interference amount I) also includes the interference caused by the signal of the cooperative cell.
  • the present invention estimates the amount of interference (interference correction amount J) of the cooperative cell in the network and informs the terminal.
  • the amount of interference (interference correction amount J) between the cooperative cell and the terminal may be determined using the strength of the uplink signal of the terminal and / or feedback information of the terminal.
  • the terminal may feedback the base station after subtracting the interference correction amount J from the reference interference amount I.
  • the interference correction amount may be positive or negative. If the interference correction amount is positive, the correction interference amount is added to the reference interference amount. If the interference correction amount is negative, the correction interference amount is subtracted from the reference interference amount.
  • the interference correction amount may be signaled, but may be signaled in the form of an index indicating the value. Let this index be the interference correction index. Table 6 below is an example showing the relationship between the interference correction amount and the interference correction index.
  • the interference correction index may be included in downlink control information (DCI) or uplink control information (UCI), which is physical layer control information, or may be included in an RRC message, which is higher layer control information.
  • DCI downlink control information
  • UCI uplink control information
  • RRC Radio Resource Control
  • the present invention can be used not only to correct mismatch of serving node set but also to correct different interference amount between different CoMP methods.
  • the amount of interference may be different.
  • the base station applies, it is possible to inform the user equipment by differently determining the corrected interference amount for the reference interference amount.
  • the interference correction amount may be determined according to the cooperative transmission scheme applied to the reference resource. Therefore, the UE may correct different amounts of interference according to CoMP transmission scheme.
  • N nodes are designated as CoMP sets by the UE, and N non-zero power CSI-RS resources transmitted by each node are configured in the UE.
  • the UE will calculate and feed back CSI for each non-zero power CSI-RS resource.
  • the UE should assume other non-zero power CSI-RS resources in the CoMP set as interference when calculating the CSI for each non-zero power CSI-RS resource. Ambiguity arises as to whether or not interference is assumed.
  • Dynamic blanking refers to a method of turning off a signal in a corresponding resource.
  • the base station provides the terminal with the interference correction amount according to the CoMP transmission scheme to be applied to the terminal estimated interference amount.
  • the interference correction amount may not be a correction value for the interference amount but a correction value for the CSI value (eg, CQI). That is, the interference correction amount may be a correction value for channel state information generated based on the interference amount measured by the terminal in the reference resource.
  • the CQI value to be reported by the UE will be extended to a single node, a plurality of nodes in a single carrier, a plurality of carriers. Therefore, a plurality of interference correction amounts may be provided to the terminal.
  • the base station may signal an interference correction amount or a CSI correction amount used for CSI calculation of resources of each non-zero power CSI-RS.
  • the base station may signal only one interference correction amount (or CSI correction amount) to the UE regardless of the number of carriers or the number of carriers.
  • FIG. 14 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 800 includes a processor 810, a memory 820, and an RF unit 830.
  • Processor 810 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 810 may instruct the terminal of the reference resource and the interference correction amount, and receive feedback on the interference amount for the reference resource corrected by the interference correction amount. This feedback can be used for later scheduling. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 810.
  • the memory 820 is connected to the processor 810 and stores various information for driving the processor 810.
  • the RF unit 830 is connected to the processor 810 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 900 includes a processor 910, a memory 920, and an RF unit 930.
  • Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 910 may receive the reference resource and the interference correction amount, measure the interference amount in the reference resource, and then transmit the interference amount corrected based on the interference correction amount. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 910.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
  • the RF unit 930 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 810 and 910 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory 820, 920 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 830 and 930 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memory 820, 920 and executed by the processor 810, 910.
  • the memories 820 and 920 may be inside or outside the processors 810 and 910, and may be connected to the processors 810 and 910 by various well-known means.

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Abstract

무선통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)의 간섭 측정 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시받고, 그 기준 자원에서 간섭량을 측정한 후, 측정한 간섭량을 지시받은 간섭 보정량을 기반으로 보정한다. 단말은 보정한 간섭량 및 보정한 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 기지국으로 피드백한다.

Description

무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 현재 3세대 무선 통신 시스템에 이어 개발되고 있는 4세대 무선 통신은 하향링크 1Gbps(gigabits per second) 및 상향링크 500Mbps(megabits per second)의 고속의 데이터 서비스를 지원하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(ISI; inter-symbol interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
한편 M2M(machine-to-machine) 통신의 도입, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 디바이스의 출현 및 보급으로 인하여 셀룰러(celluar) 망에 대한 데이터 요구량이 빠르게 증가하고 있다. 높은 데이터 요구량을 만족시키기 위하여 다양한 기술들이 개발되고 있다. 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집합(CA; carrier aggregation) 기술, 인지 무선(CR; cognitive radio) 기술 등이 연구 중에 있다. 또한, 한정된 주파수 대역 내에서 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 연구되고 있다. 즉, 결국 무선 통신 시스템은 사용자 주변에 접속할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 진화하게 될 것이다. 노드의 밀도가 높은 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의하여 성능이 더욱 향상될 수 있다. 즉, 각 노드가 서로 협력하는 무선 통신 시스템은 각 노드가 독립적인 기지국(BS; base station), ABS(advanced BS), Node-B(NB), eNode-B(eNB), AP(access point) 등으로 동작하는 무선 통신 시스템보다 훨씬 우수한 성능을 가진다.
무선 통신 시스템의 성능 개선을 위하여, 셀 내 복수의 노드를 구비한 분산 다중 노드 시스템(DMNS; distributed multi node system, 이하 다중 노드 시스템)이 적용될 수 있다. 다중 노드 시스템은 분산 안테나 시스템(DAS; distributed antenna system), 무선 원격 장비(RRH; radio remote head) 등을 포함할 수 있다. 또한, 이미 개발되었거나 향후에 적용이 가능한 다양한 MIMO(multiple-input multiple-output) 기법과 협력 통신 기법들을 다중 노드 시스템에 적용하기 위한 표준화 작업이 진행 중이다.
무선통신 시스템 예를 들면, 다중 노드 시스템에서 단말이 간섭을 효율적으로 측정하기 위한 방법 및 장치가 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 측면에서, 무선통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)의 간섭 측정 방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시받는 단계;
상기 기준 자원에서 간섭량을 측정하는 단계; 상기 측정한 간섭량을 상기 간섭 보정량을 기반으로 보정하는 단계; 및 상기 보정한 간섭량 및 상기 보정한 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다.
다른 측면에서, 무선통신 시스템에서 간섭을 측정하는 단말(UE; user equipment)을 제공한다. 상기 단말은 무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(radio frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시받고, 상기 기준 자원에서 간섭량을 측정하고, 상기 측정한 간섭량을 상기 간섭 보정량을 기반으로 보정하고, 상기 보정한 간섭량 및 상기 보정한 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 피드백하는 것을 특징으로 하는 한다.
무선통신 시스템에서 단말은 기지국이 제공하는 간섭 보정량을 이용하여 자신이 측정한 간섭량을 보정할 수 있다. 단말이 간섭 측정을 수행하는 기준 자원이 상기 단말의 서빙 노드를 제대로 반영하고 있지 아니한 경우에도 간섭량을 보정할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 다중 노드 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 7 내지 도 9는 CRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 10은 CSI-RS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 11은 CSI 피드백의 개념을 나타낸다.
도 12는 간섭 측정을 위한 뮤팅 자원의 설정 예를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 간섭 측정 방법을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 상기 지리적 영역은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 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 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
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.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)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.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; resource block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; cyclic prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
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 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(physical downlink shared channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다. PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 단말에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 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.
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 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, 페이징 정보, 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 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.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 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(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(physical uplink control channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(physical uplink shared channel)이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 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 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. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
무선 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위하여 사용자 주변에 접속할 수 있는 노드(node)의 밀도를 높이는 방향으로 기술이 진화하고 있다. 노드의 밀도가 높은 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의하여 성능이 더욱 향상될 수 있다.
도 6은 다중 노드 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 다중 노드 시스템(20)은 하나의 기지국(21)과 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들로 구성될 수 있다. 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 하나의 기지국(21)에 의해서 관리될 수 있다. 즉, 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 하나의 셀의 일부처럼 동작을 한다. 이때 각 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)는 별도의 노드 ID(identifier)를 할당 받을 수 있고 또는 별도의 노드 ID 없이 셀 내의 일부 안테나 집단처럼 동작할 수 있다. 이러한 경우 도 6의 다중 노드 시스템(20)은 하나의 셀을 형성하는 분산 다중 노드 시스템(DMNS; distributed multi node system)으로 볼 수 있다.
또는 복수의 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)들은 개별적인 셀 ID를 가지고 단말의 스케줄링 및 핸드오버(HO; handover)를 수행할 수 있다. 이러한 경우 도 6의 다중 노드 시스템(20)은 다중 셀 시스템으로 볼 수 있다. 기지국(21)은 매크로 셀(macro cell)일 수 있으며, 각 노드는 매크로 셀의 셀 커버리지(cell coverage)보다 작은 셀 커버리지를 가지는 펨토 셀(femto cell) 또는 피코 셀(pico cell)일 수 있다. 이와 같이 복수의 셀이 커버리지에 따라 오버레이(overlay)되어 구성되는 경우, 복수 계층 네트워크(multi-tier network)라 할 수 있다.
도 6에서 각 노드(25-1, 25-2, 25-3, 25-4, 25-5)는 기지국, Node-B, eNode-B, 피코 셀 eNb(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 무선 원격 장비(RRH; radio remote head), 중계국(RS; relay station 또는 repeater), 분산 안테나(distributed antenna) 중 어느 하나가 될 수 있다. 하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치될 수 있다. 또한, 노드는 포인트(point)로 불릴 수 있다. 이하의 명세서에서 노드는 다중 노드 시스템에서 일정 간격 이상으로 떨어진 안테나 그룹을 의미한다. 즉, 이하의 명세서에서 각 노드는 물리적으로 RRH를 의미한다고 가정한다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 노드는 물리적 간격에 상관 없이 임의의 안테나 그룹으로 정의될 수 있다. 예를 들어 복수의 교차 편광된 안테나(cross polarized antenna)들로 구성된 기지국을 수평 편광된 안테나(horizontal polarized antenna)들로 구성된 노드와 수직 편광된 안테나(vertical polarized antenna)들로 구성된 노드로 이루어져 있다고 보고 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 노드는 물리적 관점에서의 노드로 한정되지 않고, 논리적 관점에서의 노드로 확장 적용될 수 있다. 여기서, 논리적 관점에서의 노드란 단말 입장에서 노드로 인식되는 파일럿 신호(pilot signal, 참조 신호(reference signal)라 칭하기도 한다)를 의미할 수 있다. 예를 들어, LTE에서 동작하는 단말은 노드의 설정 정보를 CRS(cell-specific reference signal) 또는 CSI-RS(channel state information-reference signal)의 포트(port)를 통해 인식할 수 있다. 따라서, 단말에게 논리적 관점에서의 노드와 물리적 관점에서의 노드는 서로 다를 수 있다.
일 예로, N개의 CRS 포트들이 전송되는 셀에서 LTE 단말은 상기 셀이 N개의 전송 안테나를 가지는 하나의 노드로 구성되어 있다고 인식할 수 있다. 그러나, 상기 셀의 실제 물리적 구성은 다양할 수 있다. 예를 들어, 상기 셀 내의 2개의 노드가 각각 N/2개의 CRS 포트들을 전송할 수도 있다. 또는 상기 셀 내에서 N개의 전송 안테나를 가지는 복수의 노드들이 N개의 CRS 포트들을 단일 주파수 네트워크(single frequency network: SFN) 형태로 전송할 수도 있다.
물리적 관점에서의 노드와 논리적 관점에서의 노드의 관계는 단말 입장에서 알 수 없거나 알 필요가 없을 수 있다. 이를 보통 투명(transparent)하다고 표현한다. 따라서, 단말은 논리적 관점에서의 노드(논리적 노드)를 인식하고 송수신 처리 과정을 수행할 수 있다. 미래의 LTE-A 시스템에서 논리적 노드는 하나의 CSI-RS 자원(resource 또는 pattern)을 통해 인식될 수 있다. 예컨대, 단말에게 복수의 CSI-RS 자원들이 설정되면 단말은 CSI-RS 자원 각각을 하나의 논리적 노드로 인식하고 신호 송수신 처리 과정을 수행할 수 있다.
또한 본 발명은 각 노드가 셀 커버리지가 매크로 셀에 비해서 작은 피코 셀 또는 펨토 셀인 경우, 즉 다중 셀 시스템에서도 적용될 수 있다. 이하의 설명에서 안테나는 물리적인 안테나뿐만 아니라 안테나 포트, 가상(virtual) 안테나, 안테나 그룹 등으로 대체될 수 있다.
<CoMP(Coordinated multipoint transmission and reception)>
CoMP는 노드 간의 협력 통신 기법을 의미한다. 다중 셀 다중 노드 시스템에서는 CoMP를 적용하여 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)를 줄일 수 있고, 단일 셀 다중 노드 시스템에서는 셀 내의 다중 노드 간의 간섭(Intra-Cell inter-point interference)을 줄일 수 있다.
CoMP를 이용하면, 단말은 복수의 노드들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 각각의 기지국은 시스템의 성능을 향상시키기 위해 동일한 주파수 자원을 이용하여 하나 이상의 단말을 동시에 지원할 수 있다.
기지국은 기지국과 단말 간의 채널에 대한 채널 상태 정보를 기초로 공간 분할 다중 접속(space division multiple access: SDMA) 방법을 수행할 수도 있다.
CoMP의 주요 목적은 셀 경계 또는 노드 경계에 위치한 단말들의 통신 성능 개선이다. LTE에서는 CoMP 전송 기법을 JP(joint processing), CS/CB(coordinated scheduling/coordinated beamforming)으로 구분한다.
JP는 하나 이상의 노드들에서 데이터를 공유하면서 전송하는 CoMP 기법이다. CS/CB는 데이터 전송은 하나의 노드에 의해 수행되나 이 때 다른 노드들에서는 스케줄링 또는 전송 빔의 간섭을 줄여주는 방향으로 서빙 노드에게 협력하는 CoMP 기법이다.
JP에는 DPS(dynamic point selection), JT(joint transmission) 등이 포함된다. JT는 복수의 노드들에서 하나의 단말 또는 복수의 단말들에게 동시에 데이터를 전송하는 기법이다. 하나의 단말에 대한 데이터는 복수의 노드들로부터 동시에 전송된다.
DPS는 데이터가 복수의 노드들에서 사용 가능하나, 하나의 노드로부터 데이터가 전송된다. 이 때, 전송 노드/뮤팅 노드는 서브프레임 별로 변경될 수 있다. DPS는 동적 셀 선택(dynamic cell selection)을 포함한다.
CS/CB 기법에는 SSPS(semi-static point selection)이 포함된다. 특정 단말에 대한 전송은 하나의 노드에서 수행되며, 어떤 노드에서 전송을 수행할 것인지가 반정적으로 변경된다.
이제 참조 신호에 대해서 설명한다.
참조 신호(RS; reference signal)는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(phase shift keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(binary phase shift keying), QPSK(quadrature phase shift keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(constant amplitude zero auto-correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
하향링크(downlink: DL) 참조 신호는 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific RS), MBSFN(multimedia broadcast and multicast single frequency network) 참조 신호, 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS), 포지셔닝 참조 신호(PRS; positioning RS) 및 채널 상태 정보(CSI; channel state information) 참조 신호(CSI-RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로, CRS는 CQI(channel quality indicator) 피드백에 대한 채널 측정과 PDSCH에 대한 채널 추정에 사용될 수 있다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. 단말 특정 참조 신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조 신호로, 복조 참조 신호(DMRS; demodulation RS)로 불릴 수 있다. DMRS는 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다. PRS는 단말의 위치 추정에 사용될 수 있다. CSI-RS는 LTE-A 단말의 PDSCH에 대한 채널 추정에 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.
CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 셀 내의 모든 하향링크 서브프레임에서 전송된다. CRS는 안테나 포트 0 내지 3 상으로 전송될 수 있으며, CRS는 부반송파 간격 Δf=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다. 셀 ID(identity)를 기반으로 하는 시드(seed) 값에서 생성된 유사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) rl,ns(m)을 복수 값 변조 심벌(complex-valued modulation symbol) a(p) k,l로 자원 맵핑한다. 여기서, ns는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이고, p는 안테나 포트이며, l은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호이다. k는 부반송파 인덱스이다. l,k는 다음 식과 같이 표현된다.
[식 1]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000001
Figure PCTKR2012010614-appb-I000002
식 1에 나타낸 바와 같이, l은 안테나 포트 p에 따라 결정되며, k는 셀 ID(NCell ID)에 따라 6개의 쉬프트된 인덱스를 가진다. 하나의 안테나 포트의 CRS에 할당된 자원 요소(RE)는 다른 안테나 포트의 전송에 사용될 수 없고, 영(zero)로 설정되어야 한다. 또한, MBSFN(multicast-broadcast single frequency network) 서브프레임에서 CRS는 non-MBSFN 영역에서만 전송된다.
CRS는 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 6.10.1절을 참조할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 CRS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 7은 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 8은 기지국이 2개의 안테나 포트를 사용하는 경우, 도 9는 기지국이 4개의 안테나 포트를 사용하는 경우에 CRS가 RB에 맵핑되는 패턴의 일 예를 나타낸다. 또한, 상기의 CRS 패턴은 LTE-A의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수도 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(CoMP; coordinated multi-point) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 7 내지 9를 참조하면, 기지국이 복수의 안테나 포트를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나 포트마다 하나의 자원 그리드가 있다. ‘R0’은 제1 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R1’은 제2 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R2’은 제3 안테나 포트에 대한 참조 신호, ‘R3’은 제4 안테나 포트에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나 포트에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나 포트의 참조 신호에 사용된 자원 요소는 다른 안테나의 참조 신호에 사용되지 않는다. 안테나 포트 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
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. CSI-RS는 부반송파 간격 Δf=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-RS는 셀 ID(identity)를 기반으로 하는 시드(seed) 값에서 생성된 유사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) rl,ns(m)을 복수 값 변조 심벌(complex-valued modulation symbol) a(p) k,l로 자원 맵핑한다. 여기서, ns는 하나의 무선 프레임 내의 슬롯 번호이고, p는 안테나 포트이며, l은 슬롯 내의 OFDM 심벌 번호로 다음 표 2의 CSI-RS 설정(CSI reference signal configuration) 인덱스에 따라 다음 식 2와 같이 결정된다. 그리고 k는 부반송파 인덱스로 다음 식2와 같이 결정된다.
[식 2]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000003
Figure PCTKR2012010614-appb-I000004
CSI-RS 설정(CSI-RS configuration)은 상위 계층(higher layer 예를 들어, radio resource control(RRC)계층)에 의해 지시될 수 있다. 상위 계층을 통해 전송되는 CSI-RS-Config IE(information element)가 CSI-RS 설정을 지시할 수 있다. CSI-RS-Config IE 는 단말 특정적인 메시지일 수 있다. 즉, 각 단말 별로 서로 다른 CSI-RS-Config IE가 전송될 수 있다. 표 1은 CSI-RS-Config IE의 일 예를 나타낸다.
[표 1]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000005
표 1을 참조하면, antennaPortsCount 필드는 CSI-RS의 전송을 위하여 사용되는 안테나 포트들의 개수를 지시한다. resourceConfig 필드는 CSI-RS 설정을 지시한다. SubframeConfig 필드 및 zeroTxPowerSubframeConfig 필드는 CSI-RS가 전송되는 서브프레임 설정을 지시한다.
zeroTxPowerResourceConfigList 필드는 영전력 CSI-RS의 설정을 지시한다. zeroTxPowerResourceConfigList 필드를 구성하는 16비트의 비트맵(bitmap)에서 1로 설정된 비트에 대응되는 CSI-RS 설정이 영전력 CSI-RS로 설정될 수 있다. 보다 구체적으로 zeroTxPowerResourceConfigList 필드를 구성하는 비트맵의 MSB(most significant bit)가 표 2 및 표 3의 구성되는 CSI-RS의 개수가 4개인 경우에서 첫 번째 CSI-RS 구성 인덱스에 대응된다. zeroTxPowerResourceConfigList 필드를 구성하는 비트맵의 이어지는 비트들은 표 2 및 표 3의 구성되는 CSI-RS의 개수가 4개인 경우에서 CSI-RS 구성 인덱스가 증가하는 방향으로 대응된다. 즉, 하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 설정이 사용될 수 있다. 비영전력 CSI-RS는 0개 또는 1개 설정을 사용하고, 영전력 CSI-RS는 0개 또는 복수개의 설정을 사용할 수 있다. 표 2는 노멀 CP에서의 CSI-RS의 구성을, 표 3은 확장 CP에서의 CSI-RS의 구성을 나타낸다.
[표 2]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000006
[표 3]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000007
표 2를 참조하면, zeroTxPowerResourceConfigList 필드를 구성하는 비트맵의 각 비트가 MSB부터 CSI-RS 구성 인덱스 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 20, 21, 22, 23, 24 및 25에 대응된다. 표 3을 참조하면, zeroTxPowerResourceConfigList 필드를 구성하는 비트맵의 각 비트가 MSB부터 CSI-RS 구성 인덱스 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 16, 17, 18, 19, 20 및 21에 대응된다. 단말은 영전력 CSI-RS로 설정된 CSI-RS 구성 인덱스에 대응되는 자원 요소들을 영전력 CSI-RS를 위한 자원 요소들로 가정할 수 있다. 다만, 상위 계층에 의해서 비영 전력 CSI-RS를 위한 자원 요소들로 설정되는 자원 요소들은 영전력 CSI-RS를 위한 자원 요소들에서 제외될 수 있다.
단말은 표 2 및 표 3에서 ns 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.
표 4는 CSI-RS가 전송되는 서브프레임 구성의 일 예를 나타낸다.
[표 4]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000008
표 4를 참조하면, CSI-RS 서브프레임 구성(ICSI-RS)에 따라 CSI-RS가 전송되는 서브프레임의 주기(TCSI-RS) 및 오프셋(ΔCSI-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, CSI-RS를 전송하는 서브프레임은 식 3을 만족할 수 있다.
<식 3>
Figure PCTKR2012010614-appb-I000009
도 10은 CSI-RS가 맵핑되는 RB의 일 예를 나타낸다.
도 10은 노멀 CP 구조에서 CSI-RS 설정 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 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 4번째 부반송파(부반송파 인덱스 3)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다. 안테나 포트 21 및 22에 대한 CSI-RS는 제1 슬롯의 6번째 및 7번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5, 6)의 10번째 부반송파(부반송파 인덱스 9)에 해당하는 자원 요소를 통해 전송된다.
도 11은 CSI 피드백의 개념을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 전송기가 참조 신호 예를 들어, CSI-RS를 전송하면, 수신기는 CSI-RS를 측정하여 채널 상태 정보(channel state information: CSI)를 생성한 후, 전송기로 피드백한다. CSI에는 PMI(precoding matrix index), RI(rank indication), CQI(channel quality indicator) 등이 있다.
RI는 할당된 전송 레이어들의 개수로부터 결정되며 관련된 DCI로부터 얻어진다. PMI는 폐루프 공간 다중화 및 큰 지연 CDD(large delay CDD)에 적용된다. 수신기는 랭크 값 1 – 4 각각에 대해 각 PMI에 대한 후처리 SINR를 계산하고 합 용량으로 변환한 후 합 용량에 기반하여 최적의 PMI를 코드북에서 선택한다. 또한, 합 용량을 기반으로 최적 RI를 결정한다. CQI는 채널 품질을 나타내며, 4 비트의 인덱스가 다음 표와 같이 주어질 수 있다. 단말은 다음 표의 인덱스를 피드백할 수 있다.
[표 5]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000010

일반적으로 CSI 측정 특히 CQI 측정에서는 간섭량을 정확히 측정해야 정확한 MCS(modulation and coding scheme) 레벨을 정할 수 있다. LTE 표준 규격에서는 단말이 어떤 방식으로 간섭을 측정해야 하는지 구체적으로 규정하고 있지 않다. 다만 일반적으로 CRS를 이용하여 서빙 셀과의 채널을 측정한 후 단말의 전체 수신 전력에서 서빙 셀의 전송 전력을 빼는 방식으로 간섭전력을 측정한다.
이러한 CRS 기반의 간섭 측정 방법은 LTE에 새로운 기능들이 추가되면서 부정확해질 가능성이 크다. 예를 들어, CRS가 할당되는 자원요소인 CRS RE는 PDCCH 영역과 PDSCH 영역에 모두 존재하여, PDCCH 영역과 PDSCH 영역에서의 간섭이 서로 다른 경우 간섭 측정이 부정확해진다. 예를 들어, 간섭을 미치는 간섭 셀이 빈 버퍼(empty buffer) 상황이거나, 개선된 셀간 간섭 상쇄(enhanced inter-cell interference cancelation: eICIC)동작을 위해 ‘거의 빈 서브프레임’(almost blank subframe: ABS)을 적용하는 경우, PDCCH 영역의 간섭과 PDSCH 영역의 간섭이 서로 달라질 수 있어서 간섭 측정이 부정확해질 수 있다.
또한, CRS의 경우 인접 셀과 동일 자원을 이용하여 CRS를 전송하게 되는 CRS 충돌을 피하기 위해 서빙 셀, 인접 셀에서 서로 다른 주파수 쉬프트(frequency shift)값을 설정할 수 있다. 그러나, 이러한 주파수 쉬프트 값의 개수는 제한적(예컨대, 3개)이므로 셀이 점점 밀집되어지는 상황에서 CRS 간의 충돌은 피하기 어려워진다.
또한, 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 사용하는 단일 셀 다중 노드 시스템에서는 CRS로 셀 내의 서로 다른 노드와 단말 간의 간섭을 측정할 수 없는 문제가 있다. CRS는 셀 ID 기반으로 생성되므로 다중 노드 시스템에서 셀 내의 복수 노드들이 서로 동일한 CRS를 사용할 수 있게 되므로 단말 입장에서는 각 노드에 대한 채널을 구분하여 측정하기 어려운 것이다.
CRS 기반의 간섭 측정에서 생기는 문제를 해결하기 위한 한가지 방법으로 영전력(zero-power) CSI-RS 설정을 이용하여 간섭 측정 자원 영역을 지정하는 방법이 있다.
이 방법은 기지국이 단말에게 특정 RE들을 간섭 측정 RE로 지정하여 단말로 하여금 해당 RE에서 간섭을 측정하게 하는 방법이다. 예를 들어, 다중 노드 시스템 내에 노드 A,B,C와 같이 3개의 노드가 존재하는 경우를 가정하자. 기지국은 노드 B, C가 데이터를 전송하는 특정 RE에서 노드 A는 아무런 신호를 전송하지 않도록(즉, 뮤팅(muting)시키고) 제어할 수 있다. 그리고, 기지국은 노드 B, C에게는 상기 특정 RE에서 전송전력이 0이 아닌 CSI-RS 설정을 할당하고, 노드 A에게는 상기 특정 RE에서 전송 전력이 0인 영전력 CSI-RS 설정을 함으로써 상술한 제어 과정을 수행할 수 있다. 기지국은 상술한 상황에서 노드 A로부터 데이터를 수신하고자 하는 단말에게 상기 특정 RE에서 간섭을 측정하게 할 수 있다. 그러면, 상기 단말은 노드 B, C로부터 받게 되는 간섭을 정확히 측정할 수 있다.
상술한 영전력 CSI-RS 기반의 간섭 측정 방법을 적용하는 경우, 영전력 CSI-RS 설정 시 해당 영전력 CSI-RS가 할당되는 자원이 1) 간섭 측정을 위한 것인지 아니면 2) 주변 노드에 대한 간섭을 줄여주기 위한 것인지를 단말에게 알려줄 필요가 있다. 왜냐하면 상기 1), 2) 중 어느 것인지에 따라 단말의 동작이 달라질 수 있기 때문이다. 따라서, 기존 영전력 CSI-RS 설정 메시지에 영전력 CSI-RS의 목적이나 용도를 알려주는 정보를 추가하거나 또는 기존 영전력 CSI-RS 설정 메시지를 수정 보완하는 방법을 고려할 수 있다.
이러한 접근 방식은 역호환성을 위하여 기존 CSI-RS 설정의 단말 특정적 특성을 그대로 유지하는 것이다. 단말 특정적 특성을 이용하면 단말 별로 서로 다른 서빙 노드 집합에 따라 서로 다른 간섭 측정 자원 영역을 설정하는 것이 가능하다.
여기서, 서빙 노드 집합이란 단말에게 간섭을 주지 않는다고 가정하여 간섭 측정에서 배제되는 노드들이다. 일 예로, LTE CoMP(Cooperative multi-point transmission and reception)에서 정의하는 CoMP 협력 집합(CoMP cooperation set), CoMP 측정 집합, RRM(radio resource management) 측정 집합, CoMP 전송 포인트 중 어느 하나와 동일할 수 있다.
그런데, 상술한 것처럼 단말 별로 서로 다른 서빙 노드 집합에 따라 서로 다른 간섭 측정 자원 영역을 설정하는 경우, 간섭측정을 위한 뮤팅 자원 오버헤드가 상당히 커지는 문제가 발생할 수 있다.
도 12는 간섭 측정을 위한 뮤팅 자원의 설정 예를 나타낸다.
도 12에서 {X}로 표시된 자원 영역은 노드 X에 영전력 CSI-RS가 설정되어 뮤팅되는 영역이다. 예컨대, {A}는 노드 A가 뮤팅되는 영역이고, {A,B}는 노드 A,B가 뮤팅되는 영역을 나타낸다. 노드 X를 서빙 노드 집합으로 가지는 단말은 {X}로 표시된 자원 영역에서 노드 X 이외의 노드들로부터 받는 간섭을 측정한다.
예를 들어, 다중 노드 시스템에서 노드 A,B,C가 존재하고, 복수의 단말들이 존재한다고 가정하자. 복수의 단말들은 노드 A, B, C 중 하나의 노드들로부터만 신호를 수신하는 단말, 노드 A, B, C 중 2개의 노드로부터 신호를 수신하는 단말, 노드 A,B,C 모두로부터 신호를 수신하는 단말 등이 있을 수 있다.
단말이 노드 A로부터만 데이터를 수신하는 경우, 단말은 노드 B,C로부터 받는 간섭을 측정할 필요가 있다. 이 경우, 단말은 도 12 (a)에서 {A}가 표시된 자원 영역(101)에서 노드 B,C로부터의 간섭을 측정한다. 상기 자원 영역(101)에서 노드 A는 영전력 CSI-RS가 설정되어 뮤팅된다.
마찬가지로, 단말이 노드 A,B로부터 데이터를 수신하는 경우 단말은 노드 C로부터 받는 간섭을 측정할 필요가 있다. 이 경우, 단말은 도 12(a)에서 {A,B}가 표시된 자원영역(102)에서 노드 C로부터의 간섭을 측정한다. 상기 자원 영역(102)에서 노드 A,B는 영전력 CSI-RS가 설정되어 뮤팅된다.
{A,B,C}로 표시된 자원 영역(104)은 노드 A,B,C를 포함하는 셀에 인접한 다른 셀의 간섭을 측정하기 위한 영역일 수 있다. 즉, 상기 자원 영역(104)에서는 노드 A,B,C가 모두 영전력 CSI-RS가 설정되어 뮤팅된다.
도 12에 도시한 바와 같이, 노드 A,B,C 각각은 하나의 자원블록 쌍에서 4개의 뮤팅 패턴(예컨대, 노드 A에 대해 101, 102, 103, 104)을 가져야 하며, 자원블록 쌍에 할당되는 서로 구분되는 뮤팅 패턴의 총 개수는 7개이다.
이를 일반적으로 확장하면, N개의 노드가 존재하는 다중 노드 시스템에서는 최대 2N-1개의 뮤팅 패턴이 필요하다. 각 노드는 최대 2(N-1)개의 패턴을 뮤팅시켜야 할 수 있다. 2TX 전송이고, CSI-RS 전송 주기(TCSI-RS)가 T ms(즉, T 서브프레임)인 CSI-RS 패턴은 노멀 서브프레임에 대해 2 RE/(12 ∙ 14 ∙ T)RE =0.0119/T 만큼의 뮤팅 자원 오버헤드를 필요로 한다. 따라서, 각 노드는 2(N-1) ∙ 0.0119/T 만큼의 뮤팅 자원 오버헤드가 필요하다. 예컨대, 노드의 개수 N=6, T=5ms 인 경우 뮤팅 패턴을 위한 뮤팅 자원 오버헤드는 25 ∙ 0.0119/5=7.62%가 된다. 뮤팅 패턴을 위한 자원 오버헤드는 N값이 증가함에 따라 기하급수적으로(exponentially) 증가함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 단말 별로 서로 다른 서빙 노드 집합에 따라 서로 다른 간섭 측정 자원 영역을 설정하는 경우, 간섭측정을 위한 뮤팅 자원 오버헤드가 상당히 커지며 시스템 자원 효율이 떨어지는 문제가 있다.
이제 본 발명에 대해 설명한다.
기존 CRS 기반의 간섭 측정 결과는 셀 외부의 간섭만을 측정하기 때문에 단일 셀 다중 노드 시스템, CoMP 환경에서는 부적합하다. 이를 해결하기 위해 영전력 CSI-RS를 이용한 간섭 측정 방법을 이용할 수 있으나, 전술한 바와 같이 이 방법은 자원 오버헤드로 인한 성능 저하가 심각할 수 있다.
본 발명에서는, 네트워크 기반 간섭 조정 방법을 제안한다. 네트워크 기반 간섭 조정 방법이란, 단말의 간섭 측정에 있어서, 간섭 측정에 이용되는 기준 자원을 바탕으로 측정한 간섭량을 네트워크가 지시해준 값만큼 조정하여 CSI 계산 및 보고에 이용하는 방법이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 측정 방법을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 기지국은 단말에게 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시한다(S301). 여기서 기준 자원은 간섭을 측정하는 대상이 되는 자원을 의미한다. 일 예로 도 12에 도시한 뮤팅 패턴들이 기준 자원이 될 수 있다.즉, 기준 자원은 복수의 노드들이 영전력 채널 상태 정보를 전송하는 자원일 수 있다.
단말은 기준 자원에서 간섭량을 측정한다(S302).
단말은 상기 측정한 간섭량을 상기 간섭 보정량을 기반으로 보정한 후(S303), 보정된 간섭량 및 보정된 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 예를 들면 CQI(channel quality indicator), CINR(carrier to interference plus noise ratio) 중 적어도 하나를 기지국으로 피드백한다(S304).
예를 들어, 무선통신 시스템에 영전력 CSI-RS 기반의 간섭 측정 방법이 도입된 경우, 자원 오버헤드를 줄이기 위해 기지국이 지원하는 뮤팅 패턴의 개수를 제한할 수 있다.
이 경우, 기지국이 지원하지 않는 뮤팅 패턴에 해당하는 서빙 노드 집합을 가지는 단말은 간섭량을 조정해야 한다. 예를 들어, 노드 A, B, C가 서빙 노드 집합{A, B,C}에 해당하는 하나의 뮤팅 패턴(도 12의 104)만을 지원한다고 하자.
이러한 시스템에서 서빙 노드 집합이 {A,B}인 단말이라고 해도 간섭 측정 자원은 상기 하나의 뮤팅 패턴(도 12의 104) 뿐이므로, 상기 뮤팅 패턴(도 12의 104)에서 노드 A,B,C 이외에 다른 노드들로부터 간섭(기준 간섭량 I)을 측정할 것이다. 상기 뮤팅 패턴(도 12의 104)이 기준 자원이 된다. 그런데 기준 간섭량 I에는 단말에게 실제로 간섭을 주는 노드 C로부터의 간섭량(보정 간섭량 J)이 포함되지 않는 문제가 있다. 다시 말해, 기준 자원이 복수의 노드들이 영전력 채널 상태 정보를 전송하는 자원일 때, 상기 복수의 노드들에 단말이 데이터를 수신하고자 하는 서빙 노드 이외의 간섭 노드가 포함된 경우, 간섭 보정량은 상기 단말과 상기 간섭 노드 간의 간섭량을 나타내는 것이다.
이러한 경우, 본 발명에 따르면, 기지국이 노드 C에서 단말에게 주는 간섭량(보정 간섭량 J)를 추정하여 단말에게 알려주고, 상기 단말은 기준 간섭량 I에 보정 간섭량 J를 추가하도록 제어할 수 있다. 즉, 본 발명은 기지국이 제공하는 뮤팅 패턴과 단말의 서빙 노드 집합의 불일치를 보정하여 정확한 간섭을 측정할 수 있게 해 준다.
다른 예로, 단말이 서빙 셀과 협력 셀로부터 CoMP 조인트 전송(JT)을 받는 경우를 가정하자. 이 경우, 서빙 셀의 CRS를 기반으로 측정된 간섭량(이를 기준 간섭량 I라 한다)에는 협력 셀의 신호에 의한 간섭도 포함되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 네트워크에서 협력 셀이 단말에게 미치는 간섭량(간섭 보정량 J)을 추정한 후 단말에게 알려준다. 네트워크에서는 협력 셀과 단말 간의 간섭량(간섭 보정량 J)을 단말의 상향링크 신호의 세기 및/또는 단말의 피드백 정보 등을 이용하여 파악할 수 있다. 단말은 기준 간섭량 I에서 간섭 보정량 J를 뺀 후 기지국으로 피드백할 수 있다.
상술한 예들에서, 간섭 보정량은 양수일 수도 있고, 음수일 수도 있다. 간섭 보정량이 양수인 경우 기준 간섭량에 보정 간섭량을 더하는 것이 되고, 간섭 보정량이 음수인 경우 기준 간섭량에 보정 간섭량을 빼는 것이 된다.
간섭 보정량은 그 값이 시그널링될 수도 있으나, 값을 나타내는 인덱스 형태로 시그널링될 수도 있다. 이러한 인덱스를 간섭 보정 인덱스라고 하자. 다음 표6은 간섭 보정량과 간섭 보정 인덱스의 관계를 나타내는 일 예이다.
[표 6]
Figure PCTKR2012010614-appb-I000011
간섭 보정 인덱스는 물리 계층 제어 정보인 DCI(downlink control information) 또는 UCI(uplink control information)에 포함될 수도 있고, 또는 상위 계층 제어정보인 RRC 메시지에 포함될 수도 있다.
본 발명은 서빙 노드 집합의 불일치를 보정하는 역할 뿐만 아니라 서로 다른 CoMP 방법 간의 서로 다른 간섭량을 보정하는데도 사용될 수 있다.
예를 들어, 2개의 노드로부터 CoMP 전송을 받는 단말에게 DPS, JT, CS/CB 등과 같이 다양한 전송 기법이 적용될 때 각각 간섭량이 다를 수 있다. 이 경우 본 발명에 따르면, 기지국이 어떠한 CoMP 전송 기법을 적용할 것인가에 따라 기준 간섭량에 대한 보정 간섭량을 다르게 결정하여 단말에게 알려줄 수 있다. 간섭 보정량은 기준 자원에 적용되는 협력 전송 기법에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 단말은 CoMP 전송 기법에 따라 서로 다른 간섭량을 보정할 수 있다.
단말에게 N개의 노드가 CoMP 집합으로 지정되어 각 노드에서 전송하는 N개의 비영전력 CSI-RS 자원이 단말에게 설정되었다고 가정하자. 단말은 각 비영전력 CSI-RS 자원에 대한 CSI를 계산하여 피드백할 것이다. 이 때, 기지국이 어떠한 CoMP 전송 기법을 적용할 지 단말이 알 수 없다면, 단말은 각 비영전력 CSI-RS 자원에 대한 CSI를 계산할 때 CoMP 집합 내의 다른 비영전력 CSI-RS 자원을 간섭으로 가정하여야 하는지 여부, 간섭으로 가정한다면 그 간섭량을 얼마나 반영해야 하는지 모호성이 발생한다.
왜냐하면, DPS를 수행한다면 다른 노드의 비영전력 CSI-RS를 간섭으로 가정하는 것이 바람직하나, DPS를 수행하되 다른 노드들이 동적 블랭킹(dynamic blanking)을 수행한다면 간섭으로 가정하지 않아야 한다. 동적 블랭킹이란, 해당 자원에서 신호를 꺼주는 방식을 의미한다.
CB를 적용한다면 협력 노드가 간섭으로 작용하되, CB에 의하여 그 간섭량이 줄어들 것이다. 따라서, 협력 노드의 비영전력 CSI-RS 만으로 추정한 간섭량은 부정확할 것이다.
이러한 문제점을 본 발명을 적용함으로써 해결할 수 있다. 즉, 단말에게 단말이 추정한 간섭량에 적용할 CoMP 전송 기법에 따른 간섭 보정량을 기지국이 제공하는 것이다. 간섭 보정량은 간섭량에 대한 보정치가 아니라 CSI 값(예를 들어, CQI)에 대한 보정치일 수도 있다. 즉, 간섭 보정량은 단말이 기준 자원에서 측정한 간섭량을 기반으로 생성한 채널 상태 정보에 대한 보정값일 수도 있다.
CoMP 전송 및 다중 반송파 전송을 고려할 때, 단말이 보고해야 할 CQI 값은 단일 노드, 단일 반송파에서 복수의 노드, 복수의 반송파로 확장될 것이다. 따라서, 복수의 간섭 보정량이 단말에게 제공될 수 있다.
단말이 CSI 리포팅을 해야 하는 다수의 비영전력 CSI-RS를 설정받는다면, 각 비영전력 CSI-RS의 자원의 CSI 계산에 사용되는 간섭 보정량 또는 CSI 보정량을 기지국이 시그널링할 수 있다.
CoMP 전송 기법에 따른 간섭량의 차이가 성능에 미치는 영향이 미미하다면 기지국은 단말에게 반송파 별로 또는 반송파의 개수와 무관하게 하나의 간섭 보정량(또는 CSI 보정량)만을 시그널링할 수도 있다.
도 14는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; radio frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(810)는 기준 자원 및 간섭 보정량을 단말에게 지시하고, 간섭 보정량으로 보정된 기준 자원에 대한 간섭량을 피드백 받을 수 있다. 이러한 피드백은 이 후의 스케줄링에 이용될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(910)는 기준 자원 및 간섭 보정량을 수신하고, 기준 자원에서 간섭량을 측정한 후, 간섭 보정량을 기반으로 보정한 간섭량을 전송할 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 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 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.

Claims (9)

  1. 무선통신 시스템에서 단말(UE; user equipment)의 간섭 측정 방법에 있어서,
    기지국으로부터 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시받는 단계;
    상기 기준 자원에서 간섭량을 측정하는 단계;
    상기 측정한 간섭량을 상기 간섭 보정량을 기반으로 보정하는 단계; 및
    상기 보정한 간섭량 및 상기 보정한 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 자원은 복수의 노드들이 영전력 채널 상태 정보를 전송하는 자원인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 노드들에 상기 단말이 데이터를 수신하고자 하는 서빙 노드 이외의 간섭 노드가 포함된 경우, 상기 간섭 보정량은 상기 단말과 상기 간섭 노드 간의 간섭량을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 보정량은 간섭 보정값을 나타내는 인덱스인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 보정량은 상위 계층 신호 또는 물리 계층 신호에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 보정량은 상기 기준 자원에 적용되는 협력 전송 기법에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 보정량은 상기 간섭량을 기반으로 측정된 채널 상태 정보에 대한 보정값인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 보정량은 상기 기준 자원이 복수개인 경우, 상기 복수개의 기준 자원 각각에 대해 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선통신 시스템에서 간섭을 측정하는 단말(UE; user equipment)에 있어서,
    무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    기지국으로부터 기준 자원 및 간섭 보정량을 지시받고, 상기 기준 자원에서 간섭량을 측정하고, 상기 측정한 간섭량을 상기 간섭 보정량을 기반으로 보정하고, 상기 보정한 간섭량 및 상기 보정한 간섭량을 기반으로 생성된 채널 상태 정보 중 적어도 하나를 상기 기지국으로 피드백하는 것을 특징으로 하는 단말.
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