WO2013103202A1 - Crs 기반 협력 통신을 위한 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2013103202A1
WO2013103202A1 PCT/KR2012/010978 KR2012010978W WO2013103202A1 WO 2013103202 A1 WO2013103202 A1 WO 2013103202A1 KR 2012010978 W KR2012010978 W KR 2012010978W WO 2013103202 A1 WO2013103202 A1 WO 2013103202A1
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transmission
cell
cells
terminal
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김기일
김윤선
이효진
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삼성전자 주식회사
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    • H04B7/0689—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using different transmission schemes, at least one of them being a diversity transmission scheme

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for generating a feedback signal and a downlink control channel in a cellular mobile communication system in which a plurality of base stations exist. Particularly, the present invention relates to a cooperative system in which several base stations cooperate to support downlink transmission of a terminal. The present invention relates to a method and apparatus for efficiently transmitting and receiving feedback in a cooperative multi-point (CoMP).
  • CoMP cooperative multi-point
  • the mobile communication system is evolving into a high speed, high quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service, instead of providing a voice-oriented service in the early days.
  • Various mobile communication standards such as 802.16 were developed to support high speed, high quality wireless packet data transmission services.
  • the LTE system was developed to efficiently support high-speed wireless packet data transmission.
  • the LTE system can maximize radio system capacity by utilizing various radio access technologies.
  • the LTE-A system is an advanced wireless system of the LTE system and has improved data transmission capability compared to LTE.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • channel sensitive scheduling may apply appropriate modulation and coding schemes at a time point determined to be the most efficient by receiving partial channel state information from the receiver.
  • the transmitter may adjust the amount of data to be transmitted according to channel conditions. In other words, if the channel condition is bad, the transmitter may reduce the amount of data to be transmitted to match a reception error probability to a desired level. If the channel condition is good, the transmitter can increase the amount of data to be transmitted so that the reception error probability can be effectively transmitted while keeping the reception error probability to a desired level.
  • the transmitter selectively services a user having a good channel condition among multiple users, thereby increasing system capacity compared to allocating and serving a channel to one user. This increase in capacity is called the multi-user diversity gain.
  • the AMC method may also include a function of determining the number or rank of spatial layers of a signal to be transmitted when used with a multiple input multiple output (MIMO) transmission scheme. In this case, the wireless packet data communication system to which the AMC method is applied determines not only the code rate and the modulation scheme but also how many layers are transmitted using MIMO to determine the optimal data rate. .
  • the capacity can be increased in the OFDMA method as compared to the CDMA method.
  • One of various causes of capacity increase in the OFDMA scheme is that frequency domain scheduling can be performed. Just as the channel gains capacity gains through channel-sensitive scheduling as the channel changes over time, more capacity gains can be achieved if the channel utilizes different characteristics depending on frequency.
  • CDMA code division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cellular mobile communication system in which a transmit / receive antenna is disposed at the center of each cell according to the prior art.
  • a user equipment uses a mobile communication service using the aforementioned methods from a single cell selected for a long period of time (semi-static). It is provided.
  • a cellular mobile communication system consists of three cells, cell 100, cell 110, and cell 120.
  • the cell 100 provides a mobile communication service to the terminal 101 and the terminal 102 located in the cell
  • the cell 110 provides the mobile communication service to the terminal 111 and the cell 120 to the terminal 121.
  • the terminal 102 receiving the mobile communication service using the cell 100 has a relatively far distance from the antenna 130 as compared with the terminal 101.
  • the terminal 102 suffers from a large interference from the center antenna of another cell 120, the data rate supported by the cell 100 is relatively low.
  • a reference signal (RS) for channel estimation is transmitted to measure downlink channel state for each cell.
  • the UE uses a cell-specific reference signal (CRS) transmitted by the base station (CRS-based reference signal or common reference signal; common reference signal, hereinafter used in the same sense) between the base station and itself.
  • CRS cell-specific reference signal
  • FIG. 2 is a view showing the position of the CRS transmitted from the base station to the terminal in the LTE-A system according to the prior art.
  • a signal for a CRS antenna port may be transmitted for each location. That is, the base station transmits a CRS for downlink measurement to the terminal at the location 210. 2 shows signal positions of the CRS in the case of four antenna ports.
  • a separate location is allocated to each cell and CRS is transmitted.
  • the CRS may be transmitted at the location 210, and in the case of the cell 110, the CRS may be transmitted at the location 220.
  • the allocation of resources for CRS transmission at different locations for each cell is to prevent CRSs of different cells from generating mutual interference with each other.
  • the conventional cellular mobile communication system can transmit and receive at a high data rate in the case of a terminal located relatively close to the center of the cell, but there is a problem that it can not do so in the case of a terminal located relatively far.
  • an object of the present invention is to establish a simple cooperative multi-point (CoMP) scheme based on the LTE-A system, and at this time, a method of transmitting feedback signals and downlink control information for effectively operating the constructed cooperative transmission. And related devices.
  • CoMP cooperative multi-point
  • the control information transmission method of the base station in the cooperative multi-point system information on the cell-based reference signal (Cell-specific Reference Signal) resources Transmitting cooperative multi-point set information to the terminal; Receiving feedback information from the terminal; Determining whether the base station performs cooperative transmission using a joint transmission method based on the received feedback information; If it is determined that the cooperative transmission using the joint transmission method (Joint Transmission) is performed, downlink including individual precoding information for each of the cooperative transmission cells or combined precoding information in which all of the cooperative transmission cells are combined. Generating control information; And transmitting the downlink control information to the terminal.
  • Joint Transmission Joint Transmission
  • an apparatus for transmitting control information of a base station includes: a communication unit configured to transmit and receive data to and from the outside; And cooperative multi-point set information including information on a cell-specific reference signal resource to the terminal through the communication unit, and feedback information from the terminal through the communication unit.
  • Joint Transmission Joint transmission
  • a method for transmitting feedback information of a terminal includes: receiving cooperative transmission set information including a cell-based reference signal from a base station; Determining whether a feedback mode is a feedback mode for performing cooperative transmission using a simultaneous transmission method based on the cooperative transmission set information; When in a feedback mode for performing cooperative transmission using a simultaneous transmission method, generating feedback information including combined precoding information in which all cooperatively transmitted cells are combined; And transmitting the feedback information to the base station.
  • the apparatus for transmitting feedback information of a terminal includes a communication unit configured to transmit and receive data with the outside; And receiving cooperative transmission set information including a cell-based reference signal from a base station through the communication unit, and determining whether a feedback mode is a feedback mode for performing cooperative transmission using a simultaneous transmission method based on the cooperative transmission set information.
  • the feedback information including combined precoding information in which all cooperatively transmitted cells are combined is generated, and the feedback information is transmitted to the base station through the communication unit. It characterized in that it comprises a control unit for controlling to transmit.
  • adjacent cells may transmit data in cooperation with each other through cooperative multi-point (CoMP) for a terminal located at a cell edge.
  • CoMP cooperative multi-point
  • cells may provide improved mobile communication services as compared to a case where there is no cooperation.
  • the transmission cell is determined dynamically to transmit data to the terminal.
  • by transmitting information at the same time to the terminal at the edge of the cell can increase the information reception rate of the terminal. Through this, all terminals in the cellular mobile communication system can obtain a high data rate evenly regardless of their location in the cell.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a cellular mobile communication system in which a transmit / receive antenna is disposed at a center for each cell according to the prior art.
  • FIG. 2 is a view showing the position of the CRS transmitted from the base station to the terminal in the LTE-A system according to the prior art.
  • FIG. 3 illustrates the structure of a cellular mobile communication system in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the location of a CRS transmitted by a base station to a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining the operation of the terminal in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a base station operation in case of performing CoMP JT transmission by transmitting respective TPMI information for each cell to a terminal in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a base station operation in case of performing CoMP JT transmission by transmitting one combined TPMI information to a UE in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the operation of the base station when the CoMP JT transmission by transmitting the TPMI information to the terminal in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a central control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an OFDM-based wireless communication system in particular the 3GPP EUTRA standard will be the main target, but the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • a cellular mobile communication system is achieved by building a plurality of cells in a limited area.
  • a base station equipment dedicated to mobile communication in a corresponding cell provides mobile communication services to terminals in the cell.
  • the specific terminal is supported by the mobile communication service only from one cell determined semi-statically.
  • This system is referred to as a non-cooperative multi-point (CoMP) system.
  • the high data rate provided to all terminals existing in a cell varies greatly depending on where the terminal is located in the cell. That is, a terminal located in the center of the cell may receive a high data rate, but a terminal located relatively close to the cell edge may not receive a high data rate.
  • a contrasting system is the Cooperative Multi-point (CoMP) system.
  • the CoMP system is a system in which a plurality of cells transmit data in cooperation with each other to support a terminal located at a cell edge.
  • an improved mobile communication service may be provided in preparation for the non-CoMP system.
  • the present invention proposes a method and apparatus for generating a feedback signal and a downlink control channel in consideration of a dynamic cell selection (DS) scheme and a joint transmission (JT) scheme among CoMP systems.
  • DS scheme refers to a scheme in which the UE selects a cell having an optimal channel by measuring channel conditions for each cell.
  • the JT scheme refers to a method of simultaneously transmitting data to a specific terminal in multiple cells.
  • the present invention can solve the above problems by improving the control channel to efficiently apply the DS or JT scheme to the LTE-A system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a cellular mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the cell used in the embodiment of the present invention means a data transmission area that can be serviced by a specific transmission point, each transmission point has a common RRH (macro base station and cell-ID) in the macro area (macro area) It may be a remote radio head or a macro or pico cell in which each transmission point has a different cell-ID.
  • RRH macro base station and cell-ID
  • the central control device refers to a device capable of transmitting and receiving data with a terminal and processing the transmitted and received data.
  • the macro base station may be referred to as a central control unit when each transmission point is an RRH having a common macro base station and a cell-ID.
  • a device that integrates and manages each cell may be referred to as a central control device.
  • the cellular mobile communication system transmits CoMP from at least one cell 300, 310, 320, terminals 301, 311, 321 receiving data from the closest cell and cells 300, 310, 320. It includes a terminal 302 that can receive.
  • the terminals 301, 311, and 321 receiving data from the nearest cell estimate the channel through the CRS for the cell in which they are located, and transmit related feedback to the central control apparatus 330.
  • the terminal 302 if the terminal 302 receives data from the two cells 310 and 320 through the CoMP scheme, the terminal 302 must estimate a channel from both cells. Therefore, for channel estimation performed in the terminal 302, the terminal 302 should be able to receive information about the CRS resources in each cell. A method of transmitting the information on the CRS resource to the terminal 302 by the central control apparatus 330 will be described with reference to FIG. 4.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the location of a CRS resource transmitted by a base station to a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the central control apparatus 330 may estimate the channel from the two cells 310 and 320, respectively, by the terminal 302 receiving the CoMP transmission, and estimate the channel for the control information and the system information.
  • Subframe Informaition e.g. Subframe information
  • the CRS resource for channel estimation of the cell 320 is a reference number 420
  • the central control unit 330 is associated with the resource information Cell-ID, the number of CRS antenna ports, subframe information CRS is located (for example MBSFN subframe information ) And the like to the terminal 302.
  • the set including at least one CRS resource transmitted for channel estimation of the CoMP terminal is called a CoMP set.
  • the central control apparatus 330 knows all the cell-IDs of cells performing CoMP transmission, a method of transmitting CRS resource information has been described, but is not limited thereto. That is, cells performing CoMP transmission may share cell-ID and CRS resource information with each other and transmit the same to the UE.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a terminal in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a combined channel for transmission of CoMP JT scheme using one combined precoding matrix indicator (PMI) for channel information from multiple cells in a cellular mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • PMI precoding matrix indicator
  • the PMI may be selected from a codebook of four transmission antenna ports.
  • the JT method refers to a method in which the UE simultaneously receives data through multiple cells.
  • the terminal checks the CoMP set information received from the base station in step 500.
  • the CoMP set is a means for reporting CRS information from a cell operating in a CoMP mode such as DS or JT.
  • the UE receives channel information from a cell operating in a CoMP mode by using the CoMP set information and performs specific CoMP technology.
  • Send feedback for The CoMP aggregation information notified by the base station to the terminal may include a Cell ID, a number of CRS antenna ports, and subframe information (eg, MBSFN subframe information) where the CRS is located in each cell.
  • the terminal proceeds to step 510 to check the feedback mode and timing for the CRS of the CoMP set, and proceeds to step 520 determines whether the feedback mode is a feedback mode for CoMP JT.
  • step 520 If it is determined in step 520 that the terminal is not in the feedback mode for CoMP JT, the terminal proceeds to step 540 performs a feedback operation for the DS or other CoMP technology.
  • the UE determines that the feedback mode is for CoMP JT, the UE proceeds to step 530 by estimating each channel from a plurality of related cells using CRS resources in the CoMP set based on one combined PMI. After generating the feedback information, it feeds back to the central controller in accordance with the feedback timing corresponding to the CoMP set.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the UE may consider the number of base stations performing CoMP transmission on the combined PMI information.
  • the codebook in the case of two CRS antenna ports as shown in Equation 1 is random. PMI may be selected for each cell.
  • W1 is PMI information about a channel in cell 310 and W2 is PMI information about a channel in cell 320.
  • Equation 1 shows an example in which PMI information for each cell has an arbitrary value.
  • the PMI information has a value of Frobenius Norm.
  • the base station may generate the CQI feedback information without assumption about the transmission power change due to the PMI.
  • CQI channel quality information
  • the base station may generate the CQI feedback information without assumption about the transmission power change due to the PMI.
  • Equation 2 when generating two CRS antenna ports in each of the cell 310 and the cell 320, based on the combined PMI, four CRS antenna ports are represented as shown in Equation 2 below. Any combined PMI may be selected in the codebook of the case.
  • W is the combined PMI information for the combined channel from cell 310 and cell 320.
  • PMI is assumed to be W Agg2 at home at the time of generating a channel quality information (CQI), a PMI is W Agg1 of the cell 310, and cell 320.
  • CQI channel quality information
  • the determination of which part of the combined PMI is PMI information corresponding to the cell 310 and which part is PMI information corresponding to the cell 320 may be included in CoMP aggregation information that the base station informs the terminal. Or it may be determined according to a predetermined method.
  • the PMI information having the lowest cell ID value may be mapped to W Agg1 and sequentially mapped to the PMI to the cell ID value size, where Frobenius Norm of the combined PMI is 1 value.
  • PMI information of W and W Agg1 Agg2 applied for each cell is the Frobenius Norm is 0.5. Therefore, when generating the CQI based on the combined PMI information, unlike the case of generating the CQI based on the cell-specific PMI information, the assumption about the transmission power in each cell is reduced by half. Therefore, when the UE generates the channel quality information at this time, when the compensation is applied, the UE may generate more accurate CQI feedback information for the CoMP channel. Therefore, when generating feedback information based on the combined PMI, as shown in Equation 3, feedback information such as channel quality information is multiplied by multiplying a scaling factor by the number of cells participating in the CoMP transmission. Can be generated.
  • N_CoMP is the number of cells participating in CoMP JT transmission, and in the embodiment, the number of cells participating in CoMP JT transmission is two. If the number of antenna ports is different for each cell participating in CoMP JT transmission, when extracting the PMI applied to each cell from the combined PMI information, the Frobenius Norm of the applied PMIs for each cell may have a value of 1 for each cell. Feedback information may be generated by applying scaling factors to the applied PMI.
  • a codebook of eight CRS antenna ports Any combined PMI can be selected at.
  • feedback information may be generated by applying scaling factors so that Frobenius Norm has a value of 1 in the PMI applied to each cell in each base station.
  • W is combined PMI information for the combined channels from base stations 1, 2 and 3.
  • CQI channel quality information
  • PMI of the PMI is at home as W Agg1
  • the base station 2 is W Agg2
  • PMI at the base station 3 is a W Agg3
  • Frobenius Norm is a value less than 1. Therefore, when generating feedback information based on the combined PMI, feedback information may be generated by applying scaling factors so that Frobenius Norm has a value of 1 to PMI applied to each cell as shown in Equation 5 below.
  • FIG. 6 illustrates an operation of a base station in case of transmitting CoMP JT by transmitting respective transmitted precoding matrix indicator (TPMI) information for each cell in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating.
  • the JT method refers to a method in which the UE simultaneously receives data through multiple cells.
  • the base station transmits CoMP set information to the terminal.
  • the information can be transmitted using a higher layer signal such as RRC signaling.
  • the CoMP aggregation information notified by the base station to the terminal may include a Cell ID, a number of CRS antenna ports, and subframe information (eg, MBSFN subframe information) where the CRS is located in each cell.
  • the base station receives feedback channel information transmitted by the terminal and proceeds to step 620 to determine downlink scheduling information.
  • the base station transmits the respective TPMI information for each cell to the terminal to check if it is a case of transmitting CoMP JT to the terminal. Otherwise, the base station proceeds to step 640 to transmit a signal for transmitting DS or other CoMP technology. It determines information of a participating cell and a downlink control signal related to CoMP transmission.
  • the base station if the base station transmits the respective TPMI information for each cell to the terminal to confirm the case of CoMP JT transmission to the terminal, the base station proceeds to step 650, the information of the cells participating in the data transmission and the channel between cells Downlink control information related to CoMP transmission including information is determined.
  • the base station includes information on cells participating in data transmission, each of which includes TPMI information for each cell, and inter-cell channel information includes only phase difference information for use in cooperative transmission based on the TPMI of each cell. can do.
  • the base station proceeds to step 660 and generates a PDCCH or ePDCCH including the downlink control information generated in step 650 and transmits to the terminal.
  • a PDCCH or ePDCCH including the downlink control information generated in step 650 and transmits to the terminal.
  • DCI downlink control information-downlink control information
  • a new field for CoMP transmission can be defined in DCI.
  • the new field for this CoMP transmission is called "DCI field X".
  • DCI field X is 2 bits.
  • DCI filed X is '01'
  • CoMP transmission is referred to as cell A in the present embodiment, such as cell information (Cell ID, CRS port number, Scrambling Initialization State during PDSCH transmission, etc.) corresponding to '01' in the DS method. And may correspond to cell 310).
  • the cell information may be informed when the base station transmits CoMP set information to the UE, and in the DCI field X, it may serve to map cell information used in generating a downlink control channel and cell information in the CoMP set. .
  • Precoding information included in the downlink control information includes information such as precoding information and the number of layers when data is transmitted from the base station of cell A.
  • CoMP transmission is referred to as cell B in the present embodiment, such as cell information (Cell ID, CRS port number, Scrambling Initialization State during PDSCH transmission, etc.) corresponding to '10' in the DS method. And may correspond to cell 320).
  • the cell information may be informed when the base station transmits CoMP set information to the user equipment.
  • the cell information may serve to map cell information used in generating a downlink control channel with cell information in the CoMP set.
  • the precoding information included in the downlink control information includes information such as precoding information and the number of layers when data is transmitted from the base station of the cell B.
  • CoMP transmission when the DCI field X is '11' is a case where a JT transmission method for simultaneously transmitting data to UEs in cell A 310 and cell B 320 using TPMI information for each cell.
  • the UE informs UE of information (cell ID for each cell, number of CRS ports, Scrambling Initialization State during PDSCH transmission, etc.) for JT transmission.
  • the cell information may be informed when the base station transmits CoMP set information to the user equipment.
  • the cell information may serve to map cell information used in generating a downlink control channel with cell information in the CoMP set.
  • the precoding information included in the downlink control information includes information such as precoding information and the number of layers when data is transmitted from the base stations of each cell A and cell B.
  • the downlink control information may include phase difference information for use in cooperative transmission between pre-cell intercoding.
  • This phase difference information may indicate one of the M-ary PSK signals in M bits.
  • the phase difference information may be 2 bits and this information may indicate one of (0 °, 90 °, 180 °, 270 °).
  • CoMP JT transmission is performed by precoding data using phase difference information that can be used for cooperative transmission between precoding information in each cell and inter-cell precoding.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a base station when CoMP JT transmission is performed by transmitting one combined TPMI information for cells to a UE in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to another embodiment of the present invention.
  • the JT method refers to a method in which the UE simultaneously receives data through several cells.
  • the base station transmits CoMP set information to the terminal.
  • the information can be transmitted using a higher layer signal such as RRC signaling.
  • the CoMP aggregation information notified by the base station to the terminal may include a Cell ID, a number of CRS antenna ports, and subframe information (eg, MBSFN subframe information) where the CRS is located in each cell.
  • the base station receives feedback channel information transmitted by the terminal and proceeds to step 720 to determine the downlink scheduling information.
  • step 730 the base station transmits one piece of combined TPMI information about the cells to the terminal to determine if CoMP JT is transmitted to the terminal. Otherwise, the base station proceeds to step 740 to transmit a signal for transmitting DS or other CoMP technology. It determines information of the cell participating in the downlink control signal related to CoMP transmission.
  • step 730 if the base station transmits one piece of combined TPMI information about the cells to the terminal to confirm CoMP JT transmission to the terminal, the base station proceeds to step 750, the information and cells of the cells participating in the data transmission Determine downlink control information related to CoMP transmission including the combined channel information.
  • the combined channel information of cells may include one combined TPMI for use in cooperative transmission based on one combined TPMI in cells.
  • the base station proceeds to step 760 and generates a PDCCH or ePDCCH including the downlink control information generated in step 750 to transmit to the terminal.
  • a PDCCH or ePDCCH including the downlink control information generated in step 750 to transmit to the terminal.
  • DCI downlink control information-downlink control information
  • a new field for CoMP transmission can be defined in DCI.
  • the new field for this CoMP transmission is called "DCI field X".
  • DCI field X is 2 bits.
  • CoMP transmission when the DCI field X is '11' is a case where the JT transmission method simultaneously transmits data to the UE in cell A 310 and cell B 320 using one combined TPMI.
  • the UE informs UE of information (cell ID for each cell, number of CRS ports, Scrambling Initialization State during PDSCH transmission, etc.) for JT transmission.
  • the cell information may be informed when the base station transmits CoMP set information to the user equipment.
  • the DCI field X the cell information may serve to map cell information used in generating a downlink control channel with cell information in the CoMP set.
  • the precoding information included in the downlink control information includes information such as the combined precoding information and the number of layers when data is transmitted from the base stations of the cell A and the cell B.
  • a scaling factor may be applied to the precoding information to be precoded. For example, when there are two CRS antenna ports in each of the cells 310 and 320, when the base stations precode data to be transmitted based on the combined precoding information, the CRS antenna port is equal to 4 as shown in Equation 2. Any combined precoding may be selected in the codebook of the personal case. In this case, Equation 2 is combined precoding information of the base stations of the cell 310 and the cell 320.
  • the precoding of the cell 310 is applied to and the precoding of the cell 320 is applied to to precode the transmitted data.
  • Frobenius Norm of the combined precoding is 1, but Frobenius Norm is 0.5, which is the precoding information applied to each cell. Therefore, when precoding and transmitting data based on the combined precoding information, the transmission power is reduced by half for each base station and transmitted. Therefore, in this case, the transmission power is lowered for each base station and transmitted, thereby lowering the data transmission rate during data transmission.
  • the combined data is multiplied by a scaling factor equal to the number of cells participating in CoMP transmission as shown in Equation 3 to transmit data.
  • Precoding allows CoMP JT transmission.
  • CoMP JT transmission without power reduction may be possible by applying one combined precoding information to power available for each base station.
  • the scaling factor value applied to one combined precoding information may be explicitly indicated in the DCI, but the UE may determine by looking at the field value of the DCI field X and use the combined precoding information between cells to determine the CoMP. When transmitting the JT, it may be determined that a scaling factor is applied to one combined precoding information.
  • scaling is performed on the precoding information applied to each cell so that Frobenius Norm of the precoding information applied to each cell in the combined precoding information can have a value.
  • Data may be precoded and transmitted by applying each factor, and the UE may determine whether to apply a scaling factor to precoding information applied to each cell by looking at a field value of DCI field X.
  • the base station may inform the terminal in advance of a scaling factor applied to precoding information applied to each cell through an upper layer signal (for example, an RRC signal), and the terminal sees the field value of the DCI field X and applies to each cell. It may be determined whether the scaling factor received through the upper layer signal is applied to the precoding information.
  • an upper layer signal for example, an RRC signal
  • FIG. 8 is a diagram for describing an operation of a base station when CoMP JT transmission is performed by transmitting TPMI information to a UE in a cellular mobile communication system supporting CoMP transmission according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 may be simultaneously performed.
  • the base station transmits CoMP set information to the terminal.
  • the information can be transmitted using a higher layer signal such as RRC signaling.
  • the CoMP aggregation information notified by the base station to the terminal may include a Cell ID, a number of CRS antenna ports, and subframe information (eg, MBSFN subframe information) where the CRS is located in each cell.
  • the base station receives feedback channel information transmitted by the terminal and proceeds to step 820 to determine downlink scheduling information.
  • the base station transmits one piece of combined TPMI information about the cells to the terminal to determine if it is a case of transmitting CoMP JT to the terminal. It determines information of the cell participating in the downlink control signal related to CoMP transmission.
  • step 830 if the base station transmits one piece of combined TPMI information about the cells to the terminal to confirm CoMP JT transmission to the terminal, the base station proceeds to step 850, where each base station includes downlink precoding information. It is determined whether to transmit link control information. The base station may determine whether to transmit downlink control information including precoding information for each cell based on the channel information received from the terminal in step 810.
  • step 850 If it is determined in step 850 that downlink control information including precoding information for each cell is transmitted, the base station proceeds to step 860 and downlinks related to CoMP transmission including information on cells participating in data transmission and channel information between cells. Determine the control information.
  • the base station includes information on cells participating in data transmission, each of which includes TPMI information for each cell, and channel information between cells includes only phase difference information that can be used for cooperative transmission based on the TPMI of each cell. can do.
  • the base station proceeds to step 870 and CoMP transmission including the information of the cells participating in the data transmission and the combined channel information of the cells
  • the relevant downlink control information is determined.
  • the combined channel information of cells may include one combined TPMI for use in cooperative transmission based on one combined TPMI in cells.
  • the base station generates a PDCCH or ePDCCH including the downlink control information generated in step 860 or 870 in step 880 and transmits to the terminal.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 900 includes a communication unit 910 and a control unit 920.
  • the communication unit 910 performs a function of transmitting or receiving data from the outside.
  • the communication unit 910 may transmit channel information for CoMP technology to the central control device under the control of the control unit 920.
  • the controller 920 controls the state and operation of all the components constituting the terminal.
  • the controller 920 may select feedback information for optimal cell or cooperative communication according to a current communication state between the terminal and the cell, and feed back channel information on the selected cell to the central control apparatus.
  • the controller includes a channel estimator 930.
  • the channel estimator 930 determines necessary feedback information for each CRS based on CoMP set related information and feedback mode received from the central control apparatus, and estimates a channel using the received CRS.
  • the channel estimator 930 controls the communicator 910 to feed back channel information related to CoMP to the central controller.
  • controller 920 and the channel estimator 930 are illustrated as separate blocks, the controller 110 may perform a function of the channel estimator 930 as necessary.
  • the terminal 900 has been described as being composed of a communication unit 910 and the control unit 920, it is not limited thereto. That is, the terminal may further include various components according to the function performed in the terminal.
  • the terminal may include a display unit for displaying a current state of the terminal, an input unit for inputting a signal such as performing a function from a user, and a storage unit for storing data generated in the terminal.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a central control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the central control apparatus 1000 includes a control unit 1010 and a communication unit 1020.
  • the controller 1010 controls the states and operations of all components of the central control apparatus 1000.
  • the controller 1010 informs the terminal of CRS information and CoMP set related information for each cell for channel estimation of the terminal.
  • the controller 1010 further includes a precoding information allocator 1030.
  • the precoding information allocator 1030 may apply precoding information for each cell or precode the transmitted data by applying one combined precoding information in each cell. Allocate precoding information.
  • the precoding information allocator 1030 may further include phase difference information between cell precodings when data is precoded and transmitted based on cell precoding information in downlink control information for CoMP JT transmission. Can be.
  • a scaling factor is applied to the precoding information applied to each cell. Scaling factor information may be additionally included to precode data by applying each.
  • the communication unit 1020 performs a function of transmitting and receiving data with a terminal or a cell managed by the communication unit 1020.
  • the communication unit 1020 transmits the CRS and data to the terminal under the control of the control unit 1010, and receives feedback on the channel information from the terminal.

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Abstract

본 발명은 복수 개의 기지국들이 존재하는 셀룰러(cellular) 이동 통신 시스템에서 피드백 신호 및 하향링크 제어 채널의 생성 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 전송 시스템(Cooperative multi-point System)에서 기지국의 제어 정보 전송 방법은, 셀 기반 기준 신호(Cell-specific Reference Signal) 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보(Cooperative multi-point set information)를 단말로 전송하는 단계; 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 피드백 정보를 기반으로 하여 상기 기지국이 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행할 것인지 여부를 판단하는 단계; 상기 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행하는 것이라고 판단하는 경우, 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 개별 프리코딩 정보 또는 상기 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 셀 가장자리에 존재하는 단말을 여러 셀에서 동시에 정보를 전송하여 단말의 정보 수신률을 높일 수 있다. 이를 통하여 셀룰러 이동 통신 시스템 내의 모든 단말이 셀 내에 자신이 위치한 위치에 상관없이 골고루 높은 데이터 전송률을 획득할 수 있다.

Description

CRS 기반 협력 통신을 위한 송수신 방법 및 장치
본 발명은 복수 개의 기지국들이 존재하는 셀룰러(cellular) 이동 통신 시스템에서 피드백 신호 및 하향링크 제어 채널의 생성 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 여러 기지국 들이 협력하여 단말의 하향링크 전송을 지원하는 협력 시스템(Cooperative multi-point: CoMP)에서 효율적으로 피드백을 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA(high speed downlink packet access), HSUPA(high speed uplink packet access), LTE(long term evolution), LTE-A(long term evolution advanced), 3GPP2의 HRPD(high rate packet data), 그리고 IEEE의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로, 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화할 수 있다. 그리고 LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송 능력을 가지고 있다.
HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(adaptive modulation and coding: AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 이 경우, AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용할 수 있다.
AMC 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 송신기는 채널 상태가 좋지 않으면, 전송하는 데이터의 양을 줄여 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞출 수 있다. 그리고 채널 상태가 좋으면, 송신기는 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다.
채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템에서 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity) 이득이라 한다. AMC 방법은 MIMO(multiple input multiple output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 공간계층(spatial layer)의 개수 또는 랭크(rank)를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우, AMC 방법이 적용된 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 최적의 데이터 전송율(data rate)을 결정하는데 단순히 부호율과 변조방식만을 생각하지 않고 MIMO를 이용하여 몇 개의 계층(layer)으로 전송할지도 고려하게 된다.
일반적으로 CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(frequency domain scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다. 이에 최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA(code division multiple access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다.
도 1은 종래 기술에 따른 각 셀 별로 중앙에 송수신 안테나가 배치된 셀룰러 이동 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 복수 개의 셀로 이루어진 셀룰러 이동 통신 시스템에서 특정 단말(user equipment: UE)이 긴 시간(semi-static) 구간 동안 선택된 하나의 셀로부터 앞에서 설명한 여러 가지 방법들을 활용한 이동통신 서비스를 제공받는다. 예를 들어, 셀룰러 이동 통신 시스템이 셀 100, 셀 110, 셀 120 의 3개 셀들이 구성된다고 가정한다. 그리고 셀 100은 셀 내에 위치한 단말 101과 단말 102에 대하여 이동통신 서비스를 제공하고, 셀 110은 단말 111에 대하여, 그리고 셀 120은 단말 121에 대하여 이동통신 서비스를 제공한다고 가정한다.
셀 100을 이용하여 이동 통신 서비스를 제공받는 단말 102는 단말 101과 비교하여 안테나 130으로부터의 거리가 상대적으로 멀다. 또한 단말 102는 또 다른 셀 120의 중앙 안테나로부터 큰 간섭을 겪기 때문에 셀 100으로부터 지원되는 데이터 전송속도가 상대적으로 낮게 된다.
셀 100, 110, 120에서 서로 독립적으로 이동통신 서비스가 제공되는 경우, 셀 별로 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 채널 추정을 위한 기준 신호(reference signal; RS)가 전송된다. 그리고 3GPP LTE-A 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS(Cell-specific reference signal; 셀 기반 기준 신호 또는 Common reference signal; 공통 기준 신호, 이하에서 동일한 의미로 사용한다)를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정하고 한다.
도 2는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국이 단말로 전송하는 CRS의 위치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 각 위치 별로 CRS 안테나 포트에 대한 신호가 전송될 수 있다. 즉, 기지국은 참조번호 210의 위치에서 하향링크 측정을 위한 CRS를 단말에게 전송한다. 도 2에서는 안테나 포트가 4개인 경우의 CRS의 신호 위치를 나타낸다. 도 1에서 도시된 바와 같이 복수 개의 셀로 이루어진 셀룰러 이동 통신 시스템의 경우 각 셀 별로 별도의 위치가 할당되어 CRS가 전송된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 셀 100의 경우 참조번호 210 위치에서 CRS가 전송 될 수 있고, 셀 110의 경우 참조번호 220 위치에서 CRS가 전송될 수 있다. 이와 같이 셀 별로 서로 다른 위치에서 CRS 전송을 위한 자원을 할당하는 것은 서로 다른 셀들의 CRS가 서로 상호 간섭을 발생시키는 것을 방지하기 위함이다.
도 1에서 도시된 셀룰러 이동 통신 시스템의 경우, 셀의 가장자리에 존재하는 단말은 다른 셀로부터의 간섭이 크게 작용하여 높은 데이터 전송률을 지원받는데 한계가 존재한다. 즉, 도 1과 같은 셀룰러 이동 통신 시스템에서 셀 내에 존재하는 단말들에게 제공되는 고속의 데이터 전송률은 단말의 위치가 셀 내에서 어디에 위치하느냐에 따라 크게 영향을 받는다. 그러므로 종래의 셀룰러 이동 통신 시스템은 셀 중앙에서 상대적으로 가까운 곳에 위치한 단말의 경우 높은 데이터 전송률로 송수신할 수 있지만 상대적으로 먼 곳에 위치한 단말의 경우 그럴 수 없다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 LTE-A 시스템을 기반으로 하여 간단한 협력 전송(Cooperative multi-point; CoMP) 방식을 구축하고, 이때 구축된 협력 전송을 효과적으로 운용하기 위한 피드백 신호 및 하향링크 제어 정보의 전송 방법과 관련 장치를 제안함에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 전송 시스템(Cooperative multi-point System)에서 기지국의 제어 정보 전송 방법은, 셀 기반 기준 신호(Cell-specific Reference Signal) 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보(Cooperative multi-point set information)를 단말로 전송하는 단계; 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 피드백 정보를 기반으로 하여 상기 기지국이 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행할 것인지 여부를 판단하는 단계; 상기 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행하는 것이라고 판단하는 경우, 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 개별 프리코딩 정보 또는 상기 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및 상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 협력 전송 시스템(Cooperative multi-point System)에서 기지국의 제어 정보 전송 장치는, 외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해 셀 기반 기준 신호(Cell-specific Reference Signal) 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보(Cooperative multi-point set information)를 단말로 전송하고, 상기 통신부를 통해 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하며, 상기 기지국이 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행하는 경우, 상기 수신한 피드백 정보를 기반으로 하여 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 개별 프리코딩 정보를 전송할 것인지 여부를 판단하고, 상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이라고 판단하는 경우, 상기 개별 프리코딩 정보와 상기 협력 전송하는 셀들의 위상 차이 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하며, 상기 통신부를 통해 상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 협력 전송 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법은, 기지국으로부터 셀 기반 기준 신호를 포함하는 협력 전송 집합 정보를 수신하는 단계; 상기 협력 전송 집합 정보를 바탕으로 피드백 모드가 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인지 여부를 판단하는 단계; 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인 경우, 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계; 및 상기 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 협력 전송 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 장치는, 외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 및 상기 통신부를 통해 기지국으로부터 셀 기반 기준 신호를 포함하는 협력 전송 집합 정보를 수신하고, 상기 협력 전송 집합 정보를 바탕으로 피드백 모드가 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인지 여부를 판단하며, 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인 경우, 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하고, 상기 통신부를 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 셀룰러 이동 통신 시스템에서 셀 가장자리에 위치한 단말을 위해 인접한 셀들이 셀 간 협력 전송(Cooperative multi-point; CoMP)을 통해 서로 협력하여 데이터를 전송할 수 있다. 또한 셀룰러 이동 통신 시스템에서 셀들은 협력이 없는 경우와 비교하여 향상된 이동통신 서비스를 제공할 수 있다. 단말이 셀 가장자리에 존재하는 경우, 전송 셀이 다이나믹하게 결정되어 단말에게 데이터를 송신할 수 있다. 또한 셀 가장자리에 존재하는 단말을 여러 셀에서 동시에 정보를 전송하여 단말의 정보 수신률을 높일 수 있다. 이를 통하여 셀룰러 이동 통신 시스템 내의 모든 단말이 셀 내에 자신이 위치한 위치에 상관없이 골고루 높은 데이터 전송률을 획득할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 셀 별로 중앙에 송수신 안테나가 배치된 셀룰러 이동 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 기지국이 단말로 전송하는 CRS의 위치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 단말에게 전송하는 CRS의 위치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 단말의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 각 셀에 대한 각각의 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 TPMI 정보를 단말에 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국 동작을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 도시한 도면.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
셀룰러 이동 통신 시스템은 한정된 지역에 복수 개의 셀을 구축함으로서 이루어진다. 각 셀은 해당 셀 내에서의 이동 통신을 전담하는 기지국 장비가 셀 내의 단말들에게 이동 통신 서비스를 제공한다. 이 때, 특정 단말은 semi-static 하게 결정된 하나의 셀로부터만 이동 통신 서비스를 지원받게 된다. 이하 이러한 시스템을 비협력 전송(non-CoMP(Cooperative multi-point)) 시스템이라 한다.
non-CoMP 시스템에서 셀 내에 존재하는 모든 단말들에게 제공되는 고속의 데이터 전송률은 단말의 위치가 셀 내에서 어디에 위치하느냐에 따라 크게 달라진다. 즉, 셀 중앙에 위치한 단말은 높은 데이터 전송률을 제공받을 수 있지만, 상대적으로 셀 가장자리에 근접하게 위치하는 단말은 높은 데이터 전송률을 제공받을 수 없다.
이와 대비되는 시스템으로 협력 전송(CoMP; Cooperative multi-point) 시스템이 있다. CoMP 시스템은 셀 가장자리에 위치하는 단말을 지원하기 위하여 복수 개의 셀들이 서로 협력하여 데이터를 전송하는 시스템이다. 이 경우, non-CoMP 시스템에 대비하여 향상된 이동 통신 서비스가 제공될 수 있다. 본 발명은 CoMP 시스템 중에서도 다이나믹 셀 선택(dynamic cell selection; DS) 방식 및 동시 전송 (joint transmission, JT) 방식을 고려하여 피드백 신호 및 하향링크 제어 채널 생성 방법 및 관련 장치를 제안하고자 한다. 이때, DS 방식은 단말이 셀 별 채널 상태를 측정해서 최적의 채널을 가지는 셀을 선택하는 방식을 의미한다. 그리고 JT 방식은 여러 셀에서 특정 단말에 동시에 데이터를 전송하는 방법을 의미한다. 또한 본 발명은 LTE-A 시스템에 DS 또는 JT 방식을 효율적으로 적용할 수 있도록 제어 채널을 개선하여 위와 같은 문제점들을 해결할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3에서는 셀룰러 이동 통신 시스템이 세 개의 셀로 구성된 경우를 가정하여 설명한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용하는 셀은 특정 전송 지점이 서비스할 수 있는 데이터 전송 영역을 의미하며, 각 전송 지점은 매크로(macro) 영역 내에서 매크로 기지국과 cell-ID를 공통으로 갖는 RRH(remote radio head)일 수도 있고 각 전송 지점이 서로 다른 cell-ID를 가지는 매크로 또는 피코(pico) 셀일 수도 있다.
중앙 제어 장치는 단말과 데이터를 송수신하고, 송수신된 데이터를 처리할 수 있는 장치를 의미한다. 여기서 각 전송 지점이 매크로 기지국과 cell-ID를 공통으로 갖는 RRH인 경우에 매크로 기지국을 중앙 제어 장치라 칭할 수 있다. 또한 각 전송 지점이 서로 다른 cell-ID를 갖는 매크로 또는 피코 셀인 경우에 각 셀들을 통합하여 관리하는 장치를 중앙 제어 장치라 칭할 수 있다.
도 3을 참조하면, 셀룰러 이동 통신 시스템은 적어도 한 개의 셀(300, 310, 320), 가장 가까운 셀로부터 데이터를 전송 받는 단말들(301, 311, 321)과 셀 300, 310, 320으로부터 CoMP 전송을 받을 수 있는 단말 302을 포함한다. 가장 가까운 셀로부터 데이터를 전송 받는 단말들(301, 311, 321)은 각각 자신이 위치한 셀에 대한 CRS를 통하여 채널을 추정하고 관련 피드백을 중앙 제어 장치(330)로 전송한다. 그러나 만일 두 개의 셀 310, 320으로부터 CoMP 방식을 통해 데이터를 전송 받는 단말 302는 두 개의 셀 모두로부터의 채널을 추정해야 한다. 따라서 단말 302에서 수행되는 채널 추정을 위해 단말 302는 각 셀에서의 CRS 자원에 대한 정보를 수신할 수 있어야 한다. 중앙 제어 장치(330)가 단말 302에 CRS 자원에 대한 정보를 전송하는 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 단말에게 전송하는 CRS 자원의 위치를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 중앙 제어 장치(330)는 CoMP 전송을 받는 단말 302가 두 개의 셀 310, 320으로부터 채널을 각각 추정할 수 있고 제어 정보 및 시스템 정보를 위한 채널을 추정할 수 있도록 각 셀의 CRS 자원에 대한 정보를 전송한다. 즉, 셀 310의 채널 추정을 위한 CRS 자원은 참조번호 410이며, 중앙 제어 장치(330)는 관련된 자원 정보인 Cell-ID, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (Subframe Informaition, 예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 단말 302에게 전송한다. 또한, 셀 320의 채널 추정을 위한 CRS 자원은 참조번호 420이며, 중앙 제어 장치(330)는 관련된 자원 정보인 Cell-ID, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 단말 302에게 전송한다. 이렇게 CoMP 단말의 채널 추정을 위해 전송되는 적어도 하나의 CRS 자원을 포함하는 집합을 CoMP 집합(CoMP set)이라 칭한다. 여기서 중앙 제어 장치(330)가 CoMP 전송을 수행하는 셀의 cell-ID를 모두 알고 있는 경우, CRS 자원 정보를 전송하는 방법에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 CoMP 전송을 수행하는 셀들이 서로 cell-ID와 CRS 자원 정보를 공유하여 단말로 전송할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
보다 구체적으로, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 이동 통신 시스템에서 다중 셀로부터의 채널 정보를 하나의 결합된 PMI (Precoding Matrix Indicator)를 이용하여, CoMP JT 방식의 전송을 위한 결합된 채널 정보를 생성하는 경우에 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 다중 셀로부터의 채널 정보를 하나의 PMI를 이용하여 결합된 채널 정보를 생성하는 경우, 이 PMI를 결합된 PMI (Aggregated PMI)로 칭한다. 예를 들어, 셀 310에서의 CRS 안테나 포트가 2개이고, 셀 320에서 CRS 안테나 포트가 2개이면, 셀 310과 셀 320에서의 채널 피드백 정보를 생성하기 위해 각 셀 마다 PMI 정보를 생성하는 경우, 전송 안테나 포트가 2개인 경우의 코드북에서 PMI를 선택할 수 있다. 결합된 PMI를 통해 셀 310과 셀 320에서의 결합된 채널 정보를 생성하는 경우에는 전송 안테나 포트가 4개인 경우의 코드북에서 PMI를 선택할 수 있다. 여기서 JT 방식은 단말이 여러 개의 셀을 통해 데이터를 동시에 전송받는 방식을 의미한다.
도 5를 참조하면, 단말은 500 단계에서 기지국으로부터 전송 받은 CoMP 집합 정보를 확인한다. CoMP 집합은 DS 또는 JT와 같은 CoMP 모드로 동작하는 셀로부터의 CRS 정보를 알려주기 위한 수단으로, 단말은 CoMP 집합 정보를 이용하여 CoMP 모드로 동작하는 셀로부터의 채널 정보를 수신하여 특정 CoMP 기술을 위한 피드백을 전송한다. 기지국이 단말에게 알려주는 CoMP 집합 정보에는 각 셀에서의 Cell ID와, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 포함할 수 있다.
그 후, 단말은 510 단계로 진행하여 CoMP 집합의 CRS에 대한 피드백 모드 및 타이밍을 확인하고 520 단계로 진행하여 상기 피드백 모드가 CoMP JT를 위한 피드백 모드인가 판단한다.
520단계에서 단말이 CoMP JT를 위한 피드백 모드가 아니라고 판단하는 경우, 단말은 540 단계로 진행하여 DS 혹은 다른 CoMP 기술을 위한 피드백 동작을 수행한다. 520 단계에서 단말이 CoMP JT를 위한 피드백 모드라고 판단하는 경우, 단말은 530 단계로 진행하여 CoMP 집합 내의 CRS 자원을 사용하여 관련 복수 개의 셀로부터의 각 채널을 추정하여 하나의 결합된 PMI를 기반으로 피드백 정보를 생성한 후, CoMP 집합에 해당하는 피드백 타이밍에 맞추어 중앙 제어 장치로 피드백 한다. 단말이 결합된 PMI를 기반으로 피드백 정보 중 채널 품질 정보 ? CQI (Channel Quality Indicator) 정보를 생성하는 경우, 단말은 결합된 PMI 정보에 CoMP 전송을 하는 기지국들의 수를 고려할 수 있다. 예를 들어, 셀 310과 셀 320에 CRS 안테나 포트가 각각 2개일 때, 셀 별 PMI를 기반으로 피드백 정보를 생성하는 경우, <수학식 1>과 같이 CRS 안테나 포트가 2개인 경우의 코드북에서 임의의 PMI가 셀 별로 선택될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2012010978-appb-M000001
이 때에, W1은 셀 310에서의 채널에 대한 PMI 정보이고, W2는 셀 320에서의 채널에 대한 PMI 정보이다. <수학식 1>에서는 각 셀에 대한 PMI 정보가 임의의 값을 가지는 예를 보여준다. <수학식 1>에서와 같이 임의의 PMI가 선택되는 경우에 PMI 정보는 Frobenius Norm이 1값을 가진다. 따라서 단말이 채널 품질 정보 (CQI) 생성 시에 각 기지국에서 PMI으로 인한 전송 전력 변경에 대한 가정 없이 CQI 피드백 정보를 생성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 셀 310과 셀 320에 CRS 안테나 포트가 각각 2개일 때, 결합된 PMI를 기반으로 피드백 정보를 생성하는 경우, <수학식 2>과 같이 CRS 안테나 포트가 4개인 경우의 코드북에서 임의의 결합된 PMI가 선택될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2012010978-appb-M000002
이 때에, W는 셀 310과 셀 320로부터의 결합된 채널에 대한 결합된 PMI 정보이다. 결합된 PMI 정보를 바탕으로 단말은 채널 품질 정보 (CQI)를 생성 시에, 셀 310의 PMI는 WAgg1으로 가정하고, 셀 320에서의 PMI는 WAgg2로 가정하여 CQI 정보를 생성한다. 결합된 PMI에서 어느 부분이 셀 310에 해당하는 PMI 정보이고, 어느 부분이 셀 320에 해당하는 PMI 정보인지에 대한 결정은 기지국이 단말에게 알려주는 CoMP 집합 정보에 포함되어 있을 수 있다. 혹은 미리 정해진 방법에 따라 결정될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가장 낮은 셀 ID 값을 갖는 PMI정보가 WAgg1에 매핑되고, 셀 ID 값 크기에 순차적으로 PMI에 매핑될 수 있다, 이 때에 결합된 PMI의 Frobenius Norm이 1값이지만, 각 셀 별 적용되는 PMI 정보인 WAgg1과 WAgg2는 Frobenius Norm이 0.5가 된다. 따라서, 결합된 PMI정보를 기반으로 CQI를 생성 시에는 셀 별 PMI 정보를 기반으로 CQI를 생성하는 경우와 달리, 각 셀에서의 전송 전력에 대한 가정이 절반으로 줄어든다. 따라서, 이 때에 단말이 채널 품질 정보를 생성 시에, 이에 대한 보상이 적용되는 경우, 단말에서는 CoMP 채널에 대해 보다 정확한 CQI 피드백 정보를 생성할 수 있다. 따라서 결합된 PMI를 기반으로 피드백 정보를 생성하는 경우, <수학식 3>과 같이 결합된 PMI에 CoMP 전송에 참여하는 셀 개수만큼의 스케일링 인자(Scaling Factor)를 곱하여 채널 품질 정보 등의 피드백 정보를 생성할 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2012010978-appb-M000003
<수학식 3>에서 N_CoMP는 CoMP JT 전송에 참여하는 셀 개수이며, 실시예에서는 CoMP JT 전송에 참여하는 셀 개수는 2개이다. 만일 CoMP JT 전송에 참여하는 셀마다 안테나 포트 개수가 상이한 경우에는 결합된 PMI 정보에서 각 셀 별 적용되는 PMI를 추출할 때에 각 셀 별 적용되는 PMI들의 Frobenius Norm이 1값을 가질 수 있도록 각 셀 별 적용되는 PMI에 스케일링 인자를 각각 적용하여 피드백 정보를 생성할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, CoMP JT 전송을 하는 기지국이 3개이고, 기지국 1과 기지국 2에서는 안테나 포트가 2개이고, 기지국 3에서는 안테나 포트가 4개인 경우, CRS 안테나 포트가 8개인 경우의 코드북에서 임의의 결합된 PMI가 선택될 수 있다. 이러한 경우 채널 품질 정보(CQI)를 생성 시에, 각 기지국에서 셀 별 적용되는 PMI에 Frobenius Norm이 1값을 갖도록 스케일링 인자를 각각 적용하여 피드백 정보를 생성할 수도 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2012010978-appb-M000004
<수학식 4>에서, W는 기지국 1, 기지국 2와 기지국 3로부터의 결합된 채널에 대한 결합된 PMI 정보이다. 결합된 PMI 정보를 바탕으로 단말은 채널 품질 정보 (CQI)를 생성 시에, 기지국 1의 PMI은 WAgg1으로 가정하고, 기지국 2에서의 PMI은 WAgg2로, 기지국 3에서의 PMI은 WAgg3로 가정하여 CQI 정보를 생성한다. 이 때에 결합된 PMI의 Frobenius Norm이 1값이지만, 각 셀 별 적용되는 PMI 정보인 WAgg1과 WAgg2, WAgg3는 Frobenius Norm이 1보다 작은 값이 된다. 따라서 결합된 PMI를 기반으로 피드백 정보를 생성하는 경우, <수학식 5>과 같이 셀 별 적용되는 PMI에 Frobenius Norm이 1값을 갖도록 스케일링 인자를 각각 적용하여 피드백 정보를 생성할 수도 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2012010978-appb-M000005
도 6은 본 발명의 실시예에 다른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 각 셀에 대한 각각의 TPMI(Transmitted Precoding Matrix Indicator) 정보를 단말에게 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 JT 방식은 단말이 여러 개의 셀을 통해 데이터를 동시에 전송받는 방식을 의미한다.
도 6을 참조하면, 600단계에서 기지국은 단말에게 CoMP 집합 정보를 전송한다. CoMP 집합 정보를 전송하는 경우, RRC Signaling과 같은 상위 레이어 신호를 이용하여 정보를 전송할 수 있다. 기지국이 단말에게 알려주는 CoMP 집합 정보에는 각 셀에서의 Cell ID와, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 포함할 수 있다. 610단계에서 기지국은 단말이 전송한 피드백 채널 정보를 수신하고 620 단계로 진행하여 하향링크 스케쥴링 정보를 결정한다.
630 단계에서 기지국은 각 셀에 대한 각각의 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우인지 확인하고, 그렇지 않은 경우, 640 단계로 진행하여 DS 또는 다른 CoMP 기술 전송을 위해 신호 전송에 참여하는 셀의 정보와 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 신호를 결정한다. 630 단계에서 기지국이 각 셀에 대한 각각의 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우로 확인하는 경우, 기지국은 650단계로 진행하여 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보와 셀 간 채널 정보를 포함한 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 정보를 결정한다. 기지국은 650단계에서 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보는 각 셀에 대한 각각의 TPMI 정보를 포함하고, 셀 간 채널 정보는 각 셀의 TPMI을 기반으로 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 위상 차이 정보만을 포함할 수 있다.
그 후, 기지국은 단계 660으로 진행하여 650단계에서 생성한 하향링크 제어 정보를 포함하는 PDCCH 혹은 ePDCCH를 생성하여 단말에게 전송한다. PDCCH/ePDCCH를 생성 시에 하향링크 제어 정보 - DCI(Downlink Control Information)에 포함되는 정보에 대한 실시예는 <Table 1>이 될 수 있다.
<Table 1>
Figure PCTKR2012010978-appb-I000001
DCI에 CoMP 전송을 위한 새로운 필드를 정의할 수 있다. 이 CoMP 전송을 위한 새로운 필드를 “DCI field X”로 칭한다. 본 실시예에서는 DCI field X가 2 bits인 경우에 일 예를 보여준다. DCI filed X가 ‘01’인 경우, CoMP 전송은 DS방식으로 ‘01’에 해당하는 셀 정보(Cell ID, CRS 포트 개수, PDSCH 전송 시 Scrambling Initialization State 등, 본 실시예에서는 셀 A라 하였고, 이는 셀 310에 해당할 수 있다.)를 단말에게 알려준다. 이 셀 정보는 기지국이 CoMP 집합 정보를 단말에게 전송할 때에 알려줄 수 있고, DCI field X에서는 CoMP 집합 내의 셀 정보와 하향링크 제어 채널 생성 시에 사용하는 셀 정보를 매핑(Mapping)하는 역할을 할 수 있다.
하향링크 제어 정보에 포함되는 프리코딩 정보(Precoding Information)에는 셀 A의 기지국에서 데이터를 전송할 때의 프리코딩 정보와 레이어 수 등의 정보를 포함한다. DCI filed X가 ‘10’인 경우, CoMP 전송은 DS방식으로 ‘10’에 해당하는 셀 정보(Cell ID, CRS 포트 개수, PDSCH 전송 시 Scrambling Initialization State 등, 본 실시예에서는 셀 B라 하였고, 이는 셀 320에 해당할 수 있다.)를 단말에게 알려준다. 이 셀 정보는 기지국이 CoMP 집합 정보를 단말에게 전송할 때에 알려줄 수 있고, DCI field X에서는 CoMP 집합 내의 셀 정보와 하향링크 제어 채널 생성 시에 사용하는 셀 정보를 매핑하는 역할을 할 수 있다.
하향링크 제어 정보에 포함되는 프리코딩 정보에는 셀 B의 기지국에서 데이터를 전송할 때의 프리코딩 정보와 레이어 수 등의 정보를 포함한다. DCI field X가 ‘11’인 경우의 CoMP 전송은 각 셀 별 TPMI 정보를 사용하여 셀 A (310)와 셀 B (320)에서 단말에게 동시에 데이터를 전송하는 JT 전송 방식을 하는 경우이다. 이 때에는 JT 전송을 하는 셀들의 정보 (각각 셀들에 대한 Cell ID, CRS 포트 개수, PDSCH 전송 시 Scrambling Initialization State 등)를 단말에게 알려준다. 이 셀 정보는 기지국이 CoMP 집합 정보를 단말에게 전송할 때에 알려줄 수 있고, DCI field X에서는 CoMP 집합 내의 셀 정보와 하향링크 제어 채널 생성 시에 사용하는 셀 정보를 매핑하는 역할을 할 수 있다.
하향링크 제어 정보에 포함되는 프리코딩 정보에는 각각의 셀 A와 셀 B의 기지국들에서 데이터를 전송할 때의 프리코딩 정보와 레이어 수 등의 정보를 포함한다. 또한 하향링크 제어 정보는 셀 간 프리코딩 사이에 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 위상 차이 정보를 포함할 수 있다. 이 위상 차이 정보는 M bit로 M-ary PSK 신호 중 하나를 가리킬 수 있다. 예를 들어, 위상 차이 정보는 2 bits이 될 수 있고 이 정보는 (0˚, 90˚, 180˚, 270˚) 중 하나를 가리킬 수 있다. 기지국 A와 B에서는 각 셀에서의 프리코딩 정보와 셀 간 프리코딩 사이에 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 위상 차이 정보를 이용해서 데이터를 프리코딩하여 CoMP JT 전송을 실시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 셀들에 대해 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 JT 방식은 단말이 여러 개의 셀을 통해 데이터를 동시에 전송 받는 방식을 의미한다.
도 7을 참조하면, 700단계에서 기지국은 단말에게 CoMP 집합 정보를 전송한다. CoMP 집합 정보를 전송하는 경우, RRC Signaling과 같은 상위 레이어 신호를 이용하여 정보를 전송할 수 있다. 기지국이 단말에게 알려주는 CoMP 집합 정보에는 각 셀에서의 Cell ID와, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 포함할 수 있다. 710단계에서 기지국은 단말이 전송한 피드백 채널 정보를 수신하고 720 단계로 진행하여 하향링크 스케쥴링 정보를 결정한다.
730 단계에서 기지국은 셀들에 대한 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우인지 확인하고, 그렇지 않은 경우, 740 단계로 진행하여 DS 또는 다른 CoMP 기술 전송을 위해 신호 전송에 참여하는 셀의 정보와 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 신호를 결정한다. 730 단계에서 기지국이 셀들에 대한 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우로 확인이 하는 경우, 기지국은 750단계로 진행하여 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보와 셀들의 결합된 채널 정보를 포함한 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 정보를 결정한다. 여기서 셀들의 결합된 채널 정보는 셀들에 하나의 결합된 TPMI을 기반으로 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 하나의 결합된 TPMI을 포함할 수 있다.
그 후, 기지국은 단계 760으로 진행하여 750단계에서 생성한 하향링크 제어 정보를 포함하는 PDCCH 혹은 ePDCCH를 생성하여 단말에게 전송한다. PDCCH/ePDCCH를 생성 시에 하향링크 제어 정보 - DCI(Downlink Control Information)에 포함되는 정보에 대한 실시예는 <Table 2>이 될 수 있다.
<Table 2>
Figure PCTKR2012010978-appb-I000002
DCI에 CoMP 전송을 위한 새로운 필드를 정의할 수 있다. 이 CoMP 전송을 위한 새로운 필드를 “DCI field X”로 칭한다. 본 실시예에서는 DCI field X가 2 bits인 경우에 일 예를 보여준다. DCI filed X가 ‘01’인 경우와 DCI filed X가 ‘10’인 경우는 <Table 1>에서의 방식과 동일하게 CoMP 전송을 지원할 수 있다. DCI field X가 ‘11’인 경우의 CoMP 전송은 하나의 결합된 TPMI을 사용하여 셀 A (310)와 셀 B (320)에서 단말에게 동시에 데이터를 전송하는 JT 전송 방식을 하는 경우이다. 이 때에는 JT 전송을 하는 셀들의 정보 (각각 셀들에 대한 Cell ID, CRS 포트 개수, PDSCH 전송 시 Scrambling Initialization State 등)를 단말에게 알려준다. 이 셀 정보는 기지국이 CoMP 집합 정보를 단말에게 전송할 때에 알려줄 수 있고, DCI field X에서는 CoMP 집합 내의 셀 정보와 하향링크 제어 채널 생성 시에 사용하는 셀 정보를 매핑하는 역할을 할 수 있다.
하향링크 제어 정보에 포함되는 프리코딩 정보에는 셀 A와 셀 B의 기지국들에서 데이터를 전송할 때의 하나의 결합된 프리코딩 정보와 레이어 수 등의 정보를 포함한다. 이 때의 하나의 결합된 프리코딩 정보를 사용하여 각 기지국에서 프리코딩을 하는 경우, 프리코딩 정보에 스케일링 인자가 적용되어 프리코딩 될 수 있다. 예를 들어, 셀 310과 셀 320에 CRS 안테나 포트가 각각 2개일 때, 결합된 프리코딩 정보를 기반으로 기지국들에서 전송할 데이터들을 프리코딩 하는 경우, <수학식 2>과 같이 CRS 안테나 포트가 4개인 경우의 코드북에서 임의의 결합된 프리코딩이 선택될 수 있다. 이 때에, <수학식 2>에서 는 셀 310과 셀 320의 기지국들서 하나의 결합된 프리코딩 정보이다. 하나의 결합된 프리코딩 정보를 바탕으로 기지국들이 전송할 데이터를 프리코딩 시에, 셀 310의 프리코딩은 으로 적용하고, 셀 320에서의 프리코딩은 로 적용하여 전송 데이터를 프리코딩 한다. 이 때에 결합된 프리코딩의 Frobenius Norm이 1값이지만, 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보인 과 는 Frobenius Norm이 0.5가 된다. 따라서, 결합된 프리코딩 정보를 기반으로 데이터를 프리코딩하여 전송할 시에는 각 기지국 별로 전송 전력이 절반으로 줄어들어 전송한다. 따라서, 이 경우에 기지국 별로 전송 전력을 낮추어 전송하게 되어 데이터 전송 시에 데이터 전송률이 낮아지게 된다. 따라서 다수의 셀들에서 하나의 결합된 프리코딩 정보를 기반으로 CoMP JT를 전송하는 경우 <수학식 3>과 같이 결합된 프리코딩 정보에 CoMP 전송에 참여하는 셀 개수만큼의 스케일링 인자를 곱하여 전송 데이터를 프리코딩하여 CoMP JT 전송을 할 수 있다. 이 때에는 각 기지국 별로 사용할 수 있는 전력에 대해 하나의 결합된 프리코딩 정보를 적용함으써 발생하는 전력 감소가 없는 CoMP JT 전송을 가능하게 할 수 있다. 하나의 결합된 프리코딩 정보에 적용하는 스케일링 인자값은 DCI에서 명시적으로 가리킬 수 있으나, 단말은 DCI field X의 필드값을 보고 판단하여 셀 들 사이의 하나의 결합된 프리코딩 정보를 사용하여 CoMP JT를 전송하는 경우 하나의 결합된 프리코딩 정보에 스케일링 인자가 적용되었다고 판단할 수 있다. 만일 CoMP JT 전송에 참여하는 셀마다 안테나 포트 개수가 상이한 경우에는 결합된 프리코딩 정보에서 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보의 Frobenius Norm이 1값을 가질 수 있도록 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보에 스케일링 인자를 각각 적용하여 데이터를 프리코딩하여 전송할 수 있고, 단말은 DCI field X의 필드값을 보고 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보에 스케일링 인자의 적용 여부를 판단할 수 있다. 혹은 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보에 적용하는 스케일링 인자를 상위 레이어 신호 (예를들어 RRC Signal)을 통해 기지국이 단말에 미리 알려줄 수 있고, 단말은 DCI field X의 필드값을 보고 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보에 상위 레이어 신호를 통해 전달 받은 스케일링 인자의 적용 여부를 판단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CoMP 전송을 지원하는 셀룰러 이동 통신 시스템에서 TPMI 정보를 단말에 전송하여 CoMP JT 전송을 하는 경우의 기지국 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 따른 실시예에서는 도 6 및 도 7에서 도시하는 실시예를 동시에 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 800단계에서 기지국은 단말에게 CoMP 집합 정보를 전송한다. CoMP 집합 정보를 전송하는 경우, RRC Signaling과 같은 상위 레이어 신호를 이용하여 정보를 전송할 수 있다. 기지국이 단말에게 알려주는 CoMP 집합 정보에는 각 셀에서의 Cell ID와, CRS 안테나 포트 수, CRS가 위치한 서브프레임 정보 (예: MBSFN 서브프레임 정보) 등을 포함할 수 있다. 810단계에서 기지국은 단말이 전송한 피드백 채널 정보를 수신하고 820단계로 진행하여 하향링크 스케쥴링 정보를 결정한다.
830단계에서 기지국은 셀들에 대한 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우인지 확인하고, 그렇지 않은 경우, 840단계로 진행하여 DS 또는 다른 CoMP 기술 전송을 위해 신호 전송에 참여하는 셀의 정보와 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 신호를 결정한다.
830단계에서 기지국이 셀들에 대한 하나의 결합된 TPMI 정보를 단말에게 전송하여 단말에게 CoMP JT 전송을 하는 경우로 확인이 하는 경우, 기지국은 850단계로 진행하여, 각 셀 별 프리코딩 정보를 포함한 하향링크 제어 정보를 전송하는 것인지 여부를 판단한다. 기지국은 810단계에서 단말로부터 수신한 채널 정보를 기반으로 하여 각 셀 별 프리코딩 정보를 포함한 하향링크 제어 정보를 전송하는 것인지 여부를 판단할 수 있다.
850단계에서 각 셀 별 프리코딩 정보를 포함한 하향링크 제어 정보를 전송하는 것이라고 판단하는 경우, 기지국은 860 단계로 진행하여 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보와 셀 간 채널 정보를 포함한 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 정보를 결정한다. 기지국은 860단계에서 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보는 각 셀에 대한 각각의 TPMI 정보를 포함하고, 셀 간 채널 정보는 각 셀의 TPMI을 기반으로 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 위상 차이 정보만을 포함할 수 있다.
850단계에서 각 셀 별 프리코딩 정보를 포함한 하향링크 제어 정보를 전송하는 것이 아니라고 판단하는 경우, 기지국은 870단계로 진행하여 데이터 전송에 참여하는 셀들의 정보와 셀들의 결합된 채널 정보를 포함한 CoMP 전송 관련 하향링크 제어 정보를 결정한다. 여기서 셀들의 결합된 채널 정보는 셀들에 하나의 결합된 TPMI을 기반으로 협력 전송 시 사용할 수 있도록 하는 하나의 결합된 TPMI을 포함할 수 있다.
그 후, 기지국은 단계 880에서 860단계 또는 870단계에서 생성한 하향링크 제어 정보를 포함하는 PDCCH 혹은 ePDCCH를 생성하여 단말에게 전송한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 단말(900)은 통신부(910)와 제어부(920)로 구성된다.
통신부(910)는 외부로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(910)는 제어부(920)의 제어 하에 CoMP 기술을 위한 채널 정보를 중앙 제어 장치로 전송할 수 있다.
제어부(920)는 단말을 구성하는 모든 구성들의 상태 및 동작을 제어한다. 여기서 제어부(920)는 현재 단말과 셀 간의 통신 상태에 따라 최적의 셀 또는 협력 통신을 위한 피드백 정보를 선택하고, 선택된 셀에 대한 채널 정보를 중앙 제어 장치로 피드백할 수 있다. 그러기 위해 제어부는 채널 추정부(930)를 포함한다.
채널 추정부(930)는 중앙 제어 장치로부터 수신되는 CoMP 집합 관련 정보와 피드백 모드를 통해 CRS 별로 필요한 피드백 정보를 판단하고, 이에 따라 수신된 CRS를 사용하여 채널을 추정한다. 채널 추정부(930)는 통신부(910)를 제어하여 CoMP와 관련된 채널 정보를 중앙 제어 장치로 피드백할 수 있다.
도 9에 따르면, 제어부(920)와 채널 추정부(930)는 별도의 블록으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 제어부(110)가 채널 추정부(930)의 기능을 수행할 수도 있다.
여기서 단말(900)은 통신부(910)와 제어부(920)로 구성된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 단말은 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 구비할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10 참조하면, 중앙 제어 장치(1000)는 제어부(1010)와 통신부(1020)로 구성된다.
제어부(1010)는 중앙 제어 장치(1000)를 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 여기서 제어부(1010)는 단말의 채널 추정을 위한 셀 별 CRS 정보와 CoMP 집합 관련 정보를 단말로 알려준다. 기지국이 단말에게 데이터 전송 시에 프리코딩을 전송을 하는 경우, 제어부(1010)는 프리코딩 정보 할당부(1030)를 더 구비한다.
프리코딩 정보 할당부(1030)는 데이터 전송을 위해 프리코딩을 하는 경우, 각 셀 별 프리코딩 정보를 적용하거나, 하나의 결합된 프리코딩 정보를 각 셀에서 적용하여 전송 데이터를 프리코딩 할 수 있도록 프리코딩 정보를 할당한다. 프리코딩 정보 할당부(1030)에서는 CoMP JT 전송을 위해 하향링크 제어 정보에서 셀 별 프리코딩 정보를 기반으로 데이터를 프리코딩하여 전송하는 경우, 셀 별 프리코딩 사이의 위상 차이 정보를 추가로 포함할 수 있다. 프리코딩 정보 할당부(1030)에서는 CoMP JT 전송을 위해 하향링크 제어 정보에서 하나의 결합된 프리코딩 정보를 각 셀에서 적용하는 경우, 각 셀 별 적용되는 프리코딩 정보에 스케일링 인자(Scaling Factor)를 각각 적용하여 데이터를 프리코딩 할 수 있도록 스케일링 인자 (Scaling Factor) 정보를 추가로 포함할 수 있다.
통신부(1020)는 단말 또는 자신이 관리하는 셀과 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1020)는 제어부(1010)의 제어 하에 CRS와 데이터를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.
본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 협력 전송 시스템(Cooperative multi-point System)에서 기지국의 제어 정보 전송 방법으로,
    셀 기반 기준 신호(Cell-specific Reference Signal) 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보(Cooperative multi-point set information)를 단말로 전송하는 단계;
    상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신한 피드백 정보를 기반으로 하여 상기 기지국이 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행할 것인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행하는 것이라고 판단하는 경우, 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 개별 프리코딩 정보 또는 상기 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 상기 개별 프리코딩 정보를 전송할 것인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이라고 판단하는 경우, 상기 개별 프리코딩 정보와 상기 협력 전송하는 셀들의 위상 차이 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계, 및
    상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이 아니라고 판단하는 경우, 상기 프리코딩 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 방법.
  4. 제4항에 있어서,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이 아니라고 판단하는 경우, 상기 협력 전송하는 셀들의 전송 전력이 최대가 되도록 상기 결합 프리코딩 정보를 보상할 수 있는 스케일링 인자(Scaling Factor)를 포함하여 하향링크 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스케일링 인자(Scaling Factor)는,
    상기 협력 전송하는 셀의 개수 또는 상기 협력 전송하는 셀들 각각의 안테나 개수 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 정보 생성 방법.
  6. 협력 전송 시스템(Cooperative multi-point System)에서 기지국의 제어 정보 전송 장치로,
    외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 셀 기반 기준 신호(Cell-specific Reference Signal) 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보(Cooperative multi-point set information)를 단말로 전송하고, 상기 통신부를 통해 상기 단말로부터 피드백 정보를 수신하며, 상기 수신한 피드백 정보를 기반으로 하여 상기 기지국이 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행할 것인지 여부를 판단하고, 상기 동시 전송 방식(Joint Transmission)을 이용한 협력 전송을 수행하는 것이라고 판단하는 경우 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 개별 프리코딩 정보 또는 상기 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하며, 상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성 시,
    상기 협력 전송하는 셀들 각각에 대한 상기 개별 프리코딩 정보를 전송할 것인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성 시,
    상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이라고 판단하는 경우, 상기 개별 프리코딩 정보와 상기 협력 전송하는 셀들의 위상 차이 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보를 생성하고, 상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이 아니라고 판단하는 경우, 상기 프리코딩 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하향링크 제어 정보를 생성 시,
    상기 개별 프리코딩 정보를 전송하는 것이 아니라고 판단하는 경우, 상기 협력 전송하는 셀들의 전송 전력이 최대가 되도록 상기 결합 프리코딩 정보를 보상할 수 있는 스케일링 인자(Scaling Factor)를 포함하여 하향링크 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스케일링 인자(Scaling Factor)는,
    상기 협력 전송하는 셀의 개수 또는 상기 협력 전송하는 셀들 각각의 안테나 개수 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 정보 전송 장치.
  11. 협력 전송 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법으로,
    기지국으로부터 셀 기반 기준 신호 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보를 수신하는 단계;
    상기 협력 전송 집합 정보를 바탕으로 피드백 모드가 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인지 여부를 판단하는 단계;
    동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인 경우, 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피드백 정보를 생성하는 단계는,
    상기 협력 전송하는 셀들의 전송 전력이 최대가 되도록 상기 결합 프리코딩 정보를 보상할 수 있는 스케일링 인자(Scaling Factor)를 포함하여 피드백 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스케일링 인자(Scaling Factor)는,
    상기 협력 전송하는 셀의 개수 또는 상기 협력 전송하는 셀들 각각의 안테나 개수 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 방법.
  14. 협력 전송 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 장치로,
    외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 및
    상기 통신부를 통해 기지국으로부터 셀 기반 기준 신호 자원에 대한 정보를 포함하는 협력 전송 집합 정보를 수신하고, 상기 협력 전송 집합 정보를 바탕으로 피드백 모드가 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인지 여부를 판단하며, 동시 전송 방식을 이용한 협력 전송을 수행하기 위한 피드백 모드인 경우, 협력 전송하는 셀들이 모두 결합된 결합 프리코딩 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하고, 상기 통신부를 통해 상기 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피드백 정보를 생성 시,
    상기 협력 전송하는 셀들의 전송 전력이 최대가 되도록 상기 결합 프리코딩 정보를 보상할 수 있는 스케일링 인자(Scaling Factor)를 포함하여 피드백 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 스케일링 인자(Scaling Factor)는,
    상기 협력 전송하는 셀의 개수 또는 상기 협력 전송하는 셀들 각각의 안테나 개수 중 적어도 어느 하나 이상에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 전송 장치.
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