WO2014021573A1 - 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 간섭 측정 기반 상향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

기지국 협력 무선 통신 시스템에서 간섭 측정 기반 상향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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    • H04L5/0055—Physical resource allocation for ACK/NACK

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an interference measuring-based uplink signal transmission / reception method and apparatus therefor in a base station cooperative wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • E-UMTSC Evolved Universal Mobile Telecom Systems System
  • UMTSOJuniversal Mobile Telecom TM Unicat ions System which is currently undergoing basic standardization in 3GPP.
  • the E-UMTS may be referred to as an LTECLong Term Evolution (LTE) system.
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is an access gateway located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and an network (E-UTRAN) and connected to an external network; AG)
  • a base station can transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission service to multiple terminals. Different cells may be set to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest (related information) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the user of the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ-related information, etc.
  • the core network may consist of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a TACTracking Area composed of a plurality of cells.
  • the present invention proposes an interference measurement-based uplink signal transmission and reception method and an apparatus therefor in a base station cooperative wireless communication system.
  • a method in which a specific reception point receives an uplink signal from a terminal based on interference control includes information on one or more resource groups where generation of the same interference is assumed.
  • the first resource may be a combination of a first time resource and a first frequency resource
  • the second resource may be a combination of a second time resource and a second frequency resource.
  • the relationship between the first time resource and the second time resource is a data retransmission period.
  • the uplink signal scheduling information may include information on reception beamforming, and the reception bandwidth forming is determined based on the measured characteristic of the interference.
  • the method may further include transmitting interference control feedback information to the neighboring reception point, and the neighboring reception point is transmitted to the one or more resource groups using the interference control feedback information. It is characterized by updating the relevant information.
  • a method for transmitting an uplink signal based on interference control to a specific reception point in a base station cooperative wireless communication system includes: generating one or more resource groups in which the same interference is assumed; Receiving uplink signal scheduling information in two resources; And transmitting the uplink signal from the second resource to the specific reception point, wherein information about the one or more resource groups is transferred from an adjacent reception point to the specific reception point, and the uplink signal scheduling information Is configured to minimize interference to the uplink signal, the interference originating from another uplink signal transmitted to the adjacent reception point, in a first resource belonging to the one or more resource groups and preceding the second resource Characterized in that.
  • a base station and a terminal can efficiently transmit and receive an uplink signal in a base station cooperative wireless communication system.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a UE and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 7 illustrates a structure of a radio frame in an LTE TDD system.
  • MIM0 multi-antenna
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a situation in which interference control is required in uplink communication in a base station cooperative wireless communication system.
  • FIG. 10 is a signal flow diagram illustrating an example of performing uplink communication through interference control according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates an example of performing a resource group based interference control operation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the present specification provides an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system. Although described, this is an example and the embodiment of the present invention may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the FDD scheme, but the embodiment of the present invention can be easily modified and applied to the H-FDD scheme or the TDD scheme as an example.
  • the specification of the base station may be used in a generic term including an RRH remote radio head (NB), an eNB, a transmission point (TP), a reception point (RP), a relay, and the like.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the first layer provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in 0rthogonal frequency division multiple access (0FDMA) scheme in downlink and in a single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) scheme in uplink. -
  • 0FDMA 0rthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer has a narrow bandwidth. In order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 and IPv6 in the air interface, header compression is performed to reduce unnecessary control information.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other.
  • RRC connected RRC Connected
  • the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting an eNB is set to one of bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20 MHz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the terminal are BCHCBroadcast Channel), page 0 ijing PCH transmitting a message (Paging Channel), downlink SCH (Shared Channel for transmitting user traffic or a control message for transmitting system information ). Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH, or may be transmitted through a separate downlink MClKMulticast Channel. Meanwhile, an uplink transport channel for transmitting data from a terminal to a network is provided.
  • a random access channel includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • MTCH MCCHC Multicast Control Channel
  • MTCH Mult icast Traffic. Channel
  • 3 illustrates physical channels used in a 3GPP system and general using them. A diagram for explaining a signal transmission method.
  • the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301).
  • the UE may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in the cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE which has completed initial cell discovery receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information carried on the PDCCH.
  • Information can be obtained (S302).
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and may receive a response message for the preamble through the PDCCH and the Daesung PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station is a downlink / uplink ACK / NACK signal, CQI (Channel Quality Indicator), ⁇ (Precoding Matrix Index), RKRank Indicators).
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200> ⁇ 1) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360XT s ).
  • the slot includes a plurality of 0FDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • one resource specific includes 12 subcarriers X 7 (6) 0FDM symbols.
  • Transmission Time Interval which is a unit time at which data is transmitted, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of 0FDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 0FDM symbols.
  • the first 1 to 3 0FDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 0FDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • the control channel allocated to the control region is a physical control format indicator (PCFICH).
  • CHannel CHannel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel
  • PDCCH Physical Downlink Control CHannel
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Cell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by QPSKC Quadrature Phase Shift Keying.
  • PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, PHICH represents a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a transmission channel (PCH) and DL—Downl ink-shared channel (SCH), uplink a scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH transmission channel
  • HARQ information uplink a scheduling grant
  • HARQ information uplink a scheduling grant
  • Paging channel (PCH) and down 1 ink—shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and transmit data through the PDSCH except for specific control information or specific service data. Receive.
  • Data of PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is CRC masked with an RNTI (Radio Network Temporary Identity) of "A", a radio resource (e.g., frequency location), and a DCI format, i.e., transmission format information (e.g., a transport block). It is assumed that information on data transmitted using the size, modulation scheme, coding information, etc. is transmitted through a specific subframe.
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • the PDSCH indicated by " B " is received through the information of one PDCCH.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating a downlink channel state, a RKRank Indicator for MIM0), and a SR (Scheduling Request), which is an uplink resource allocation request.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • FIG. 7 illustrates the structure of a radio frame in the LTE TDD system.
  • a radio frame is composed of two half frames, and each half The frame consists of four general subframes including two slots and a special subframe including a down link pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP) and an upPTS uplink pilot time slot (DWPTS).
  • DwPTS down link pilot time slot
  • GP guard period
  • DWPTS upPTS uplink pilot time slot
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation in a terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal. That is, DwPTS is used for downlink transmission and UpPTS is used for uplink transmission.
  • UpPTS is used for PRACH preamble or SRS transmission.
  • the guard interval is a period for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • uplink / downlink subframe configuration (UL / DL configuration) is shown in Table 2 below.
  • D denotes a downlink subframe
  • U denotes an uplink subframe
  • S denotes the special subframe.
  • Table 2 above is Downlink-to-UpHnk Switch-point periodicity is also shown in the uplink / downlink subframe configuration in the system.
  • Table 3 shows an uplink subframe number (index) for a UE to transmit an uplink ACK / NACK for a corresponding downlink signal in a 3GPP LTE system-based TDD system.
  • '-' indicates that an uplink subframe is set, and a similar number assigned to each subframe number n indicates an uplink subframe index. That is, this indicates an uplink subframe index linked to the corresponding downlink subframe.
  • Table 4 shows a downlink subframe number (index) for the UE to receive an uplink signal, that is, a downlink ACK / NACK for the PUSCH, that is, a PHICH in a 3GPP LTE system-based TDD system.
  • a downlink ACK / NACK for the PUSCH that is, a PHICH in a 3GPP LTE system-based TDD system.
  • PHICH is received at n + k PHiCH
  • Table 4 indicates that the number assigned to each subframe index n represents ⁇ H! CH.
  • MI X Multiple (Input Multiple? Output) is a method of using a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas, which can improve data transmission and reception efficiency. That is, by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system, it is possible to increase capacity and improve performance.
  • MIM0 may be referred to as a “multi-antenna”.
  • multi-antenna technique In the multi-antenna technique, it does not rely on a single antenna path to receive one entire message. Instead, in multi-antenna technology, data fragments received from multiple antennas are gathered and merged to complete the data. Using multi-antenna technology, it is possible to improve the data transmission rate within a cell area of a specified size or to increase system coverage while guaranteeing a specific data transmission rate. This technology can also be widely used in mobile communication terminals and repeaters. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • FIG. 8 is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIM0) communication system.
  • Transmitter had a transmitting antenna is installed dog ⁇ ⁇
  • the receiving end has a receiving antenna installed dog N R.
  • N R the receiving antenna installed dog
  • the theoretical channel transmission capacity is increased than when using the plurality of antennas at either the transmitting end or the receiving end.
  • the increase in channel transmission capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved and the frequency efficiency is improved.
  • the maximum transmission rate when using one antenna is R.
  • the transmission rate when using multiple antennas is theoretically the maximum transmission as shown in Equation 1 below.
  • the rate Ro can be increased by multiplying the rate increase rate Ri. Where Ri is the lesser of N and ⁇ ⁇ R.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, and the improvement of transmission reliability.
  • Active research is being conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology for improving data rate.
  • the mathematical modeling may be expressed as follows. As shown in FIG. 8, it is assumed that there are N ⁇ transmit antennas and N R receive antennas. First, referring to the transmission signal, when there are ⁇ ⁇ transmit antennas, the maximum transmittable information is ⁇ ⁇ , and thus, the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
  • weight matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation. It can be expressed as shown in Equation 5 below. here It means the weight between the ⁇ th transmit antenna and the th information. W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the physical meaning of the rank of a channel matrix is the maximum number of different information that can be sent in a given channel.
  • the ranks of the channel matrix are independent of each other. Since it is defined as the minimum number of rows or columns, the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • a rank (H) of the channel matrix H is limited as shown in Equation 6 below.
  • each of the different information transmitted using the multi-antenna technique will be defined as one transport stream or simply a stream.
  • a 'stream' may be referred to as 'layer 1 '.
  • the number of transport streams can then, of course, be no greater than the rank of the channel, which is the maximum number that can send different information. Therefore, the channel matrix H can be expressed as Equation 7 below.
  • the LTE-A system which is a standard of the next generation mobile communication system, is expected to support CoMP (Coordinated Multi Point) transmission method, which was not supported in the existing standard, to improve data rate.
  • CoMP transmission scheme to the two or more base stations or cells cooperate with each other to improve the communication capabilities between the mobile station and a base station (cell or sector) in the shaded area refers to a "transmission scheme for communicating with the terminal.
  • the CoMP transmission scheme uses CoMP-Joint Processing (CoMP-JP) and CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming (CoMP—CS / CB) through data sharing. Can be distinguished in a manner.
  • CoMP-JP CoMP-Joint Processing
  • CoMP—CS / CB CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming
  • the UE may simultaneously receive data from each base station that performs CoMP transmission scheme and combine the received signals from each base station to receive performance.
  • JT Joint Transmission
  • one of the base stations performing the CoMP transmission scheme may also consider a method for transmitting data to the terminal at a specific time point (DPS; Dynamic Point Selection).
  • DPS Dynamic Point Selection
  • the terminal may receive data through one base station, that is, a serving base station instantaneously through the bump forming.
  • each base station may simultaneously receive a PUSCH signal from the terminal (Joint Reception; JR).
  • JR Joint Reception
  • CoMP-CS / CB cooperative scheduling / bumping scheme
  • the present invention proposes a method for performing interference coordination in uplink data transmission and reception.
  • 9 is a diagram illustrating a situation in which interference control is required in uplink communication in a base station cooperative wireless communication system.
  • UE # 1 transmits uplink data to R reception point) # 1, but this uplink data signal is transmitted to another UE, that is, uplink signal of UE # 2 in RP # 2.
  • this uplink data signal is transmitted to another UE, that is, uplink signal of UE # 2 in RP # 2.
  • causes interference In such a case, it is necessary to properly select the precoding or the transmission power of the UE # 2 that transmits the data to the RP # 2, and to set the data of the UE # 2 to be well received even in the interference situation from the UE # 1.
  • each RP may be an eNB forming a separate cell, or black may be a distributed reception antenna belonging to the same cell.
  • UE # 1 causing interference is scheduled by RP # 1 and UE # 2 receiving interference is described by taking RP # 2 as an example.
  • RP # 2 can grasp the nature of interference affecting itself in each frequency resource at each time point, for example, the magnitude of interference power or the spatial characteristics of the interference signal. For example, RP # 2 first detects data to be received from each resource, for example, data of UE # 2 in FIG. 9, and considers the remaining signals other than the detected data in all received signals as interference signals. This interference signal can be measured to determine the nature of the interference, which is referred to as interference measurement.
  • each RP has the ability to determine the nature of the interference in each resource through interference measurement. If the interference property is identified, each RP will ensure optimal performance under the identified interference property.
  • uplink scheduling can be performed. For example, after performing interference measurement on a specific resource, RP # 2 calculates a covariance matrix of the interference signal measured at its reception antenna. Since receiving beamforming in a direction with less eigen value in the calculated covariance matrix lowers the influence of the interference signal, it is necessary to schedule the use of UE and precoding matrix suitable for such receiving beamforming situation. Can be.
  • the present invention designates a series of resources having the same or similar interference attributes, and provides information on the information between the RPs. Suggest to exchange.
  • a series of resources are time resources represented in units such as subframes or frequency resources represented in units such as resource blocks, or resources represented by a combination of time and frequency, for example, specific RBs of specific subframes. It may be composed of resources.
  • there are many limitations in performing scheduling so that a signal received by RP # 1 has constant interference in all frequency bands or all subframes of RP # 2. Therefore, it is more flexible to group resources represented by a combination of time and frequency. Has the advantage of providing interference control.
  • the resource not designated by the information exchange it operates to perform the interference measurement and uplink scheduling without a separate assumption about the interference.
  • a group of resources for which a certain interference cannot be assumed may be separately indicated and informed. It will be described in more detail with reference to the drawings.
  • FIG. 10 is a signal flowchart illustrating an example of performing uplink communication through interference control according to an embodiment of the present invention. In particular, it is assumed that FIG. 10 is in the same situation as that of FIG. 9.
  • RP # 1 groups a series of resources into a group, and informs RP # 2 of this information through a backhaul link.
  • the resource group may include a set of subframes, a PRB (Physical Resource Block), or a set of specific PRBs in a specific subframe.
  • RP # 1 is the same or same for resources belonging to the same group.
  • RP # 2 may be informed that similar uplink interference will be applied.
  • RP # 1 may operate to set a plurality of resource groups and apply different interference for each resource group.
  • a resource group is configured with a specific PRB set in a specific subframe.
  • step 1005 UE # 1 transmits uplink data from resources in the resource group to RP # 1, and in step 1010, RP # 2 measures interference due to such uplink data. Specifically, RP # 2 performs interference measurement in a specific PRB # ml of a specific subframe # nl belonging to the resource group, to determine the interference attribute expected in the corresponding resource group.
  • step 1015 the RP # 2 performs the scheduling for the PRB # m2 of the subframe # n2, which is the next resource belonging to the same group as the PRB #ml of the corresponding subframe #nl, Assuming that interference of attributes persists, scheduling is performed to minimize the effects of the interference.
  • step 1020 each of the UE # 1 and the UE # 2 transmits uplink data from the PRB # m2 of the subframe # n2 to the RP # 1 and the RP # 2 based on the scheduling.
  • a HARQ operation period may be considered.
  • HARQ operation for uplink data transmission is defined to be performed only at a certain time.
  • retransmission thereof may be performed only in a subframe designated by a predetermined rule.
  • the table 4 is determined according to the uplink / downlink subframe configuration.
  • the retransmission point is specified as follows.
  • the resource group is preferably composed of a series of subframes in which retransmissions for the same packet occur in HARQ operation, that is, grouping.
  • the above-described resource group based interference control is particularly effective when a large number of antennas are attached to each RP to perform reception ranging.
  • 11 shows an example of performing a resource group based interference control operation according to an embodiment of the present invention.
  • RP # 1 divides an entire resource into three resource groups. Then, information on which time / frequency resources belong to each resource group is transmitted to RP # 2 through a backhaul link. To pass.
  • RP # 1 schedules terminals located in the boundary area with RP # 2 in resource group # 1.
  • the resource classified as resource group # 1 performs receive beamforming in a direction far from RP # 1. While receiving the uplink signal of the terminal in the corresponding position.
  • RP # 1 schedules a terminal far from RP # 2, where the interference measured by RP # 2 is not large in the direction of RP # 1.
  • a UE in a state in which reception beamforming is performed in accordance with the direction of RP # 1 is scheduled in a resource classified into group # 2.
  • resource group # 3 is a resource group for which constant interference is not promised.
  • RP # 1 schedules any terminal without scheduling constraints. Since the interference is measured in an unpredictable direction, the RP # 2 in the resource has difficulty in applying receive ranging in a specific direction. In this case, RP # 2 may operate in a manner that uses as few resource groups # 3 as possible.
  • the RP # 1 may provide appropriate information on the currently set resource group. RP # 1 can use this feedback information to properly update resource grouping and related scheduling. Feedback information that RP # 2 can provide to RP # 1 may include the following.
  • RP # 2 may determine whether the interference observed in each resource group is appropriate for its use and notify RP # 1. Specifically, RP # 2 may inform RP # 1 of information such as the magnitude or variation of interference observed in each resource group, and an excessively high power interference is observed or the variation of the interference is excessively large. In this case, the RP # 1 is operated to reduce the interference power or reduce the variation of the interference.
  • RP # 2 performs interference measurement in each resource group and selects a resource group suitable for its scheduling, in particular, a resource group whose interference is measured in a form advantageous for receiving a signal. You can inform. At this time, the RP # 1 operates to maintain a constant interference in the resources selected by the RP # 2, but since the RP # 2 will not expect uniform interference in the unselected resources, scheduling can be performed without restriction.
  • RP # 2 may inform RP # 1 of the resource utilization used by each resource group. In other words, RP # 1 tells you what percentage of the resource group you actually used. Using this information, RP # 1 can determine how useful a particular resource group is for RP # 2.
  • RP # 2 may indicate to the RP # 1 a resource group in which an interference is particularly strong or a resource in which the interference is particularly weak. In general, even if they belong to the same resource group, depending on the scheduling of RP # 1, the nature of the interference measured on each resource may vary. Therefore, RP # 1 receiving this information is responsible for performing any scheduling. Determine if it is in your favor.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 1200 includes a processor 1210, a memory 1220, an RF module 1230, a display module 1240, and a user interface module 1250.
  • the communication device 1200 is shown for convenience of description and some models may be omitted. In addition, the communication device 1200 may further include necessary modules. In addition, some of the hairs in the communication device 1200 may be divided into more granular hairs.
  • the processor 1210 is configured to perform an operation according to an embodiment of the present invention illustrated with reference to the drawings. Specifically, the detailed operation of the processor 1210 is described with reference to FIGS.
  • the memory 1220 is connected to the processor 1210, operating system, Store application, program code, data, etc.
  • the RF module 1230 is connected to the processor 1210 and performs a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF modules 1230 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion or their reverse processes.
  • the display modules 1240 are connected to the processor 1210 and display various information.
  • the display modules 1240 may use well-known elements such as, but not limited to, Liquid Crystal Display (LCD), Light Emitting Diode (LED), and Organic Light Emitting Diode (0LED).
  • the user interface modules 1250 are connected to the processor 1210 and may be configured with a combination of well-known user interfaces such as a keypad, a touch screen, and the like.
  • a specific operation described in this document to be performed by a base station may be performed by an upper node in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • An embodiment according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a hardware implementation one embodiment of the invention
  • DSPs Digital signal processors
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers
  • microcontrollers It may be implemented by a microprocessor or the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 출원에서는 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 특정 수신 포인트가 간섭 제어에 기반하여 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 방법은, 동일한 간섭의 발생이 가정되는 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 인접 수신 포인트로부터 수신하는 단계; 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 1 자원에서, 상기 인접 수신 포인트로 송신되는 다른 상향링크 신호로부터 발생하는 간섭을 측정하는 단계; 상기 측정된 간섭이 최소화되도록, 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 2 자원에서의 상향링크 신호 스케줄링 정보를 상기 단말로 송신하는 단계; 및 상기 제 2 자원에서 상기 단말로부터 상기 상향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
기지국 협력 무선 통신 시스템에서 간섭 측정 기반 상향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 간섭 측정 기반 상향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
[3] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E— UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTSC Evolved Universal Mobi le Telecommuni cat ions System) 시스템은 기존 UMTSOJniversal Mobile Teleco隱 unicat ions System)에서 진화한 시스템으로서 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTECLong Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 EHMTS의 기술 규격 (technical speci f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd . Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access 네트워크' '의 Release 7과 Re i ease 8을 참조할 수 있다.
[4] 도 1을 참조하면， E-UMTS는 단말 (User Equipment; UE)과 기지국 (eNode B; eNB, 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
[5] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10， 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 샐은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이터 크기， HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한， 상향링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역， 부호화， 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core 네트워크; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 샐들로 구성되는 TACTracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
[6] 무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만， 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한， 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대， 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스， 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[7] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 간섭 측정 기반 상향링크 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
[8] 본 발명의 일 실시예인 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 특정 수신 포인트가 간섭 제어에 기반하여 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 방법은， 동일한 간섭의 발생이 가정되는 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 인접 수신 포인트로부터 수신하는 단계; 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 1 자원에서 상기 인접 수신 포인트로 송신되는 다른 상향링크 신호로부터 발생하는 간섭을 측정하는 단계; 상기 측정된 간섭이 최소화되도록， 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 2 자원에서의 상향링크 신호 스케줄링 정보를 상기 단말로 송신하는 단계; 및 상기 제 2 자원에서 상기 단말로부터 상기 상향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
[9] 여기서， 상기 제 1 자원은 제 1 시간 자원 및 제 1 주파수 자원의 조합이고， 상기 제 2 자원은 제 2 시간 자원 및 제 2 주파수 자원의 조합인 것올 특징으로 한다. 나아가， 상기 제 1 시간 자원과 상기 제 2 시간 자원의 관계는 데이터 재전송 주기인 것을 특징으로 한다.
[10] 추가적으로， 상기 상향링크 신호 스케줄링 정보는 수신 빔포밍에 관한 정보를 포함할 수 있고, 상기 수신 범포밍은 상기 측정된 간섭의 특성에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
[11] 바람직하게는， 상기 방법이 상기 인접 수신 포인트로 간섭 제어 피드백 정보를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있고， 상기 인접 수신 포인트는 상기 간섭 제어 피드백 정보를 이용하여， 상기 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
[12] 한편， 본 발명의 다른 실시예인 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 단말이 특정 수신 포인트로 간섭 제어에 기반하여 상향링크 신호를 송신하는 방법은， 동일한 간섭의 발생이 가정되는 하나 이상의 자원 그룹의 제 2 자원에서의 상향링크 신호 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 자원에서 상기 특정 수신 포인트로 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고， 상기 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보는 인접 수신 포인트로부터 상기 특정 수신 포인트로 전달되고， 상기 상향링크 신호 스케줄링 정보는 상기 상향링크 신호에 미치는 간섭이 최소화되도록 구성되며, 상기 간섭은 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하고 상기 제 2 자원에 선행하는 제 1 자원에서， 상기 인접 수신 포인트로 송신되는 다른 상향링크 신호로부터 발생하는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
[13] 본 발명의 실시예에 따르면 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 기지국과 단말은 효율적으로 상향링크 신호를 송수신할 수 있다.
[14] 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
[15] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
[16] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
[17] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[18] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[19] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[20] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[21] 도 7은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
[22] 도 8은 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도이다.
[23] 도 9는 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 상향링크 통신 시 간섭 제어가 필요한 상황을 예시한 도면이다.
[24] 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 간섭 제어를 통한 상향링크 통신을 수행하는 예를 도시하는 신호 흐름도이다.
[25] 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 자원 그룹 기반의 간섭 제어 동작을 수행하는 예를 도시한다.
[26] 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[27] 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성， 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
[28] 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
[29] 또한, 본 명세서는 기지국의 명칭은 RRH remote radio head), eNB, TP( transmission point), RP(reception point) , 중계기 (relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
[30] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터， 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
[31] 제 1계충인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 0FDMA(0rthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다. -
[32] 제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
[33] 제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer； RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configuration) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널， 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해， 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우ᅳ 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고， 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management ) 등의 기능을 수행한다.
[34] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 샐은 1.25, 2.5, 5， 10， 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
[35] 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCHCBroadcast Channel), 페0ᅵ징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MClKMulticast Channel)을 통해 전송될 수도 있다.. 한편， 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며， 전송채널에 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel ) , MCCHCMulticast Control Channel), MTCH(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다.
[36] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[37] 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 위해， 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고， 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 샐 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편， 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[38] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel； PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
[39] 한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해， 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel； PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대웅하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우， 추가적으로 충돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[40] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송 (S308)올 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다. [41] 한편， 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호， CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) , RKRank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
[42] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[43] 도 4를 참조하면, 무선 프레임 (radio frame)은 10ms ( 327200 ><1 )의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360XTs)의 길이를 가진다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts=l/( 15kHz X2048)=3.2552 ΧΚΓ8 (약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FDM 심볼을 포함하고， 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블특은 12개의 부반송파 X 7(6)개의 0FDM 심볼올 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 ΠΙ (Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고， 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수， 슬롯에 포함되는 0FDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[44] 도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[45] 도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 0FDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 0FDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 0FDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호 (Reference Signal (RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고， 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
[46] PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSKCQuadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[47] PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉， PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고， 셀 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자 (Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹올 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
[48] PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서， n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL— SCH(Downl ink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보， 상향링 a 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH( Paging channel) 및 DL-SCH ( Down 1 ink— shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
[49] PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며， 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio 네트워크 Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고， 라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 라는 DCI 포맷 즉， 전송 형식 정보 (예, 전송 블록 사이즈， 변조 방식， 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우， 샐 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링， 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면， 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[50] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다ᅳ
[51] 도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고， 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RKRank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉， PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
[52] 도 7은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다. LTE TDD 시스템에서 무선 프레임은 2개의 하프 프레임 (half frame)으로 구성되며， 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS( Down link Pilot Time Slot), 보호구간 (Guard Period, GP) 및 UpPTS Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임 (special subframe)으로 구성된다.
[53] 상기 특별 서브프레임에서， DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉， DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한， 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
[54] 상기 특별 서브프레임에 관하여 현재 3GPP 표준 문서에서는 아래 표 1과 같이 설정을 정의하고 있다. 표 1에서 ^ 1^1/^500^2048)인 경우 DwPTS와 UpPTS를 나타내며， 나머지 영역이 보호구간으로 설정된다.
[55] 【표 1】
Figure imgf000013_0001
[56] 한편， LTE TDD 시스템에서 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 (UL/DL configuration)은 아래의 표 2과 같다.
[57] 【표 2】
Figure imgf000013_0002
[58] 상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한， 상기 표 2는 각각의 시스템에서 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 (Downlink-to-UpHnk Switch-point periodicity) 역시 나타나있다.
[59] 한편， 아래 표 3은 3GPP LTE 시스템 기반의 TDD 시스템에서 UE가 해당 하향링크 신호에 대한 상향링크 ACK/NACK을 전송하기 위한 상향링크 서브프레임 번호 (인덱스)를 나타낸다
[60] 【표 3】
Figure imgf000014_0001
[61] 특히 표 3에서 '― '는 상향링크 서브프레임으로 설정되었음을 나타내며, 서브프레임 번호 (Subframe number) n 각각에 할당된 슷자는 상향링크 서브프레임 인덱스를 나타낸다. 즉, 해당 하향링크 서브프레임에 연동된 상향링크 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
[62] 또한， 아래 표 4은 3GPP LTE 시스템 기반의 TDD 시스템에서 UE가 상향링크 신호， 즉 PUSCH에 대한 하향링크 ACK/NACK, 즉 PHICH를 수신하기 위한 하향링크 서브프레임 번호 (인덱스)를 나타낸다. 특히， PUSCH가 서브프레임 인덱스 n에서 송신된 경우， PHICH는 n + kPHiCH 에서 수신되며， 표 4는 서브프레임 인덱스 n 각각에 할당된 숫자는 ^H!CH를 나타낸다 .
[63] 【표 4】
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000015_0001
[64] 이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MI XMultiple— Input Multipleᅳ Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉， 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIM0를 '다중 안테나 '라 지칭할 수 있다.
[65] 다중 안테나 기술에서는， 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각 (fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면， 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나， 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지 (coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한 이 기술은 이동통신 단말과 증계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면， 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
[66] 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도가 도 8에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ개 설치되어 있고， 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서， 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 R。라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는， 이론적으로， 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
[67] 【수학식 1】 [68] R 1. = mini \ NT,N RP
[69] 예를 들어， 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후， 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며， 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
[70] 현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구， 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구， 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
[71] 다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 Ντ개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저， 송신 신호에 대해 살펴보면， Ντ개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로， 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
[72] 【수학식 2】
Figure imgf000016_0001
[74] 한편， 각각의 전송 정보
Figure imgf000016_0002
있어 전송 전력을 다르게 할
Ρ ρ ... Ρ
수 있으며， 이때 각각의 전송 전력을 2' ' J 라 하면， 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
[75] 【수학식 3】
Figure imgf000017_0001
[77] 또한， S 를 전송 전력의 대각행렬 P를 이용하여 나타내면 하기의 수학식
4와 같다.
[78] 【수학식 4】
Figure imgf000017_0002
한편, 전송전력이 조정된 정보 백터 에 가증치 행렬 W?l" 적용되어 실제 전송되는 Ντ 개의 송신신호 (transmitted signal) ^1'^2' Ί가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure imgf000017_0003
를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서
Figure imgf000017_0004
^번째 송신안테나와 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W는 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 불린다.
[81] 【수학식 5】
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0003
[83] 일반적으로， 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는， 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다/ 따라서 채널 행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 (row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로， 행렬의 탱크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크 (rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
[84] 【수학식 6】
Figure imgf000018_0002
[86] 또한， 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 1전송 스트림 (Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)1 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서， 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
[87] 【수학식 7】
[88] # of streams < rank(n)≤ min(7Vr ,NR)
[89] 여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편， 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
[90] 한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대웅시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고， 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
[91] 한편， 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송ᅳ방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서， CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국 (셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 '전송 방식을 말한다.
[92] CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIM0 형태의 조인트 프로세싱 (CoMP-Joint . Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링 /빔포밍 (CoMP- Coordinated Schedul ing/beamforming, CoMP— CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
[93] 하향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서， 단말은 CoMP전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며， 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission; JT) . 또한， CoMP전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 상기 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (DPS; Dynamic Point Selection). 이와 달리， 협력 '스케줄링 /범포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서, 단말은 범포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국， 즉 서빙 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
[94] 상향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서， 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다 (Joint Reception; JR) . 이와 달리， 협력 스케줄링 /범포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서， 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신하는데 이때 협력 스케줄링 /빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀 (혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
[95] 본 발명에서는 상향링크 데이터 송수신에 있어서 간섭 제어 (interference coordination)를 수행할 수 있는 방법을 제안한다. [96] 도 9는 기지국 협력 무선 통신 시스템에서 상향링크 통신 시 간섭 제어가 필요한 상황을 예시한 도면이다.
[97] 도 9를 참조하면, UE #1은 R reception point) #1으로 상향링크 데이터를 송신하고 있지만 이 상향링크 데이터 신호는 RP #2에서 다른 UE, 즉 UE #2의 상향링크 신호에 대하여 간섭을 유발한다. 이와 같은 경우， RP #2로 데이터를 송신하는 UE #2의 프리코딩이나 송신 전력등을 적절히 선택하여 UE #1으로부터의 간섭 상황에서도 UE #2의 데이터가 잘 수신되도록 설정하는 것이 필요하다.
[98] 여기서, 각 RP는 별도의 셀을 형성하는 eNB일 수도 있으며， 흑은 동일한 셀에 속하는 분산 수신 안테나일 수도 있다. 이하에서는 간섭을 유발하는 UE #1는 RP #1이 스케줄링하고， 간섭을 받는 UE #2는 RP #2가 스케줄링하는 경우를 예로 들어 설명한다.
[99] 우선， RP #2는 매 시점 각 주파수 자원에서 자신에게 미치는 간섭의 속성， 예를 들어 간섭 전력의 크기나 간섭 신호의 공간적 특성을 파악할 수 있다. 일례로 RP #2는 각 자원에서 자신이 수신해야 할 데이터， 예를 들어 도 9에서는 UE #2의 데이터를 먼저 검출하고, 전체 수신 신호에서 검출한 데이터를 제외한 나머지를 간섭 신호로 간주한다. 이러한 간섭 신호를 측정하여 상기 간섭의 속성을 파악할 수 있으며, 이러한 동작을 간섭 측정이라고 지칭한다.
[100] 다시 말해, 각 RP는 간섭 측정을 통하여 각 자원에서의 간섭의 속성을 파악할 수 있는 능력이 있다는 것을 의미하며， 간섭 속성을 파악된다면 각 RP는 파악된 간섭 속성 하에서 최적의 성능을 보장할 수 있는 상향링크 스케줄링을 수행할 수 있다는 것올 의미한다. 일례로, RP #2는 특정 자원에서 간섭 측정을 수행한 후， 자신의 수신 안테나에서 측정된 간섭 신호의 공분산 (covariance) 행렬을 산출한다. 산출된 공분산 행렬에서 고유값 (eigen value)이 적은 방향으로 수신 범포밍 (beamforming)을 수행하면 간섭 신호의 영향이 낮아지기 되기 때문에， 그러한 수신 빔포밍 상황에 적절한 UE및 프리코딩 행렬의 사용을 스케줄링할 수 있다.
[101] 그러나, 실제적으로 해당 자원에서의 간섭 측정을 기반으로 간섭 제어를 수행하는 것은 불가능하다. 이는 UE가 해당 자원에서 실제 전송을 수행하기 이전에ᅳ RP가 스케줄링을 수행하고 그 스케줄링 정보를 UE에게 전달해야 하기 때문이다. 3GPP LTE FDD 시스템의 경우 eNB가 서브프레임 #n에서 상향링크 스케줄링 정보를 UE에게 전송하면, UE는 서브프레임 #n+4에서 이에 따라 상향링크 데이터를 송신하도록 동작한다. 따라서， 특정 RP가 특정 자원에서의 간섭을 회피하여 상향링크 데이터를 수신하고자 한다면, 해당 자원에서의 간섭 속성을 미리 예측할 수 있어야 한다.
[102] 이와 같이 각 RP가 상향링크 전송을 스케줄링하는 시점에 상향링크 전송 자원의 간섭을 예측할 수 있도록， 본 발명에서는 간섭 속성이 동일한 혹은 유사한 일련의 자원을 지정하고, 이에 대한 정보를 RP 사이에 교환할 것을 제안한다. 여기서， 일련의 자원은 서브프레임과 같은 단위로 나타나는 시간 자원이거나 자원 블록 (resource block)과 같은 단위로 나타나는 주파수 자원， 혹은 시간과 주파수의 결합으로 나타나는 자원， 예를 들어 특정한 서브프레임들의 특정한 RB들로 구성된 자원일 수 있다. 특히, RP #1으로 수신되는 신호가 RP #2의 전체 주파수 대역 혹은 전체 서브프레임에서 일정한 간섭을 주도록 스케줄링을 수행하기에는 많은 제약이 따르므로， 시간과 주파수의 결합으로 나타나는 자원을 그룹핑하는 것이 보다 유연한 간섭 제어를 제공하는 장점을 가진다.
[103] 따라서， 상기 정보 교환에 의해서 지정되지 않은 자원에 대해서는, 간섭에 관한 별도의 가정 없이 간섭 측정 및 상향링크 스케줄링을 수행하도록 동작한다. 혹은 일정한 간섭을 가정할 수 없는 자원의 그룹을 별도로 지정하여 알려줄 수도 있다. 도면을 참조하여， 보다 상세히 설명한다.
[104] 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 간섭 제어를 통한 상향링크 통신을 수행하는 예를 도시하는 신호 흐름도이다. 특히， 도 10은 상기 도 9와 동일한 상황인 것으로 가정한다.
[105] 도 10을 참조하면， 우선， 단계 1000에서 RP #1은 일련의 자원을 하나의 그룹으로 그룹핑하여， 이에 관한 정보를 RP #2에게 백홀 링크 (backhaul link)를 통하여 알린다. 여기서 자원 그룹은， 상술한 바와 같이， 서브프레임이나 PRB (Physical Resource Block)의 집합 혹은 특정 서브프레임에서의 특정 PRB의 집합 등을 포함할 수 있다. 이 때 RP #1은 동일한 그룹에 속한 자원에서는 동일한 혹은 유사한 상향링크 간섭이 인가될 것임을 RP #2에게 알릴 수 있다. 물론， RP #1은 복수의 자원 그룹을 설정하고 자원 그룹 별로 상이한 간섭을 인가하도록 동작하는 것도 가능하다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 특정 서브프레임에서의 특정 PRB의 집합으로 자원 그룹이 구성된 것으로 가정한다.
[106] 계속하여， 단계 1005에서 UE #1은 RP #1으로 상기 자원 그룹 내의 자원에서 상향링크 데이터를 송신하고， 단계 1010에서 RP #2는 이러한 상향링크 데이터로 인한 간섭을 측정한다. 구체적으로， RP #2는 상기 자원 그룹에 속하는 특정 서브프레임 #nl의 특정 PRB #ml에서 간섭 측정을 수행하여， 해당 자원 그룹에서 예상되는 간섭 속성을 파악한다.
[107] 다음으로， 단계 1015에서 RP #2는 해당 서브프레임 #nl의 PRB #ml과 동일한 그룹에 속한 그 다음 자원인 서브프레임 #n2의 PRB #m2에 대한 스케줄링을 수행함에 있어서, 상기 파악된 속성의 간섭이 지속된다는 가정하에서, 간섭의 영향을 최소화할 수 있는 스케줄링을 수행한다. 마지막으로， 단계 1020에서는 UE #1과 UE #2 각각은 스케줄링에 기반하여， 서브프레임 #n2의 PRB #m2에서 RP #1과 RP #2로 상향링크 데이터를 송신한다.
[108] 한편， 시간 자원에 대한 그룹핑을 수행함에 있어서 HARQ 동작 주기를 고려할 수 있다. 3GPP LTE 시스템에서는， 상향링크 데이터 전송에 대한 HARQ 동작은 일정한 시점에서만 이루어지도록 정의되어 있다. 구체적으로， 특정한 서브프레임에서 전송한 상향링크 데이터가 실패한 경우 이에 대한 재전송은 사전에 정해진 규칙에 의하여 지정된 서브프레임에서만 이루어질 수 있다. 예를 들어, FDD 시스템의 경우에는 서브프레임 #n에서의 전송에 대한 재전송은 서브프레임 #(n+8)에서 이루어지며， TDD 시스템의 경우에는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 따라서 상기 표 4과 같이 재전송 시점이 지정된다. 일반적으로 동일한 UE의 전송은 인접 RP에 유사한 간섭을 인가할 가능성이 높으므로, 상기 자원 그룹은 HARQ 동작 상에서 동일한 패킷에 대한 재전송들이 일어나는 일련의 서브프레임으로 구성， 즉 그룹핑하는 것이 바람직하다.
[109] 상술한 자원 그룹 기반의 간섭 제어는 특히 각 RP에 많은 수의 안테나가 장착되어 수신 범 포밍을 수행할 수 있는 경우에 효과적이다. [110] 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 자원 그룹 기반의 간섭 제어 동작을 수행하는 예를 도시한다.
[111] 도 11을 참조하면, 먼저 RP #1은 전체 자원을 세 개의 자원 그룹으로 분할했다고 가정하고, 어떤 시간 /주파수 자원이 각 자원 그룹에 속하는지에 관한 정보를 백홀 링크를 통해서 RP #2에게 전달한다.
[112] 이러한 정보에 기반하여, RP #1은 자원 그룹 #1에서는 RP #2와의 경계 지역에 위치한 단말들을 스케줄링한다. 이 경우， RP #2는 자원 그룹 #1에서 RP #1의 방향에서 간섭이 심하게 들어오는 것을 측정할 수 있으므로， 자원 그룹 #1로 분류된 자원에서는 RP #1과 멀리 떨어진 방향으로 수신 빔 포밍을 수행하면서 해당 위치에 있는 단말의 상향링크 신호를 수신한다.
[113] 또한， 자원 그룹 #2에서 RP #1은 RP #2와 멀리 떨어진 단말을 스케줄링하고, 여기서 RP #2가 측정한 간섭은 RP #1의 방향에서도 크지 않게 나타나므로， RP #2는 자원 그룹 #2로 분류된 자원에서 RP #1의 방향에 맞추어 수신 빔 포밍을 수행한 상태에서 있는 단말을 스케줄링한다.
[114] 마지막으로， 자원 그룹 #3은 일정한 간섭이 약속되지 않는 자원 그룹으로서， RP #1은 스케줄링 제약 없이 임의의 단말을 스케줄링한다. 해당 자원에서 RP #2는 예측할 수 없는 방향에서 간섭이 측정되므로 특정한 방향으로 수신 범 포밍을 적용하기에 어려움이 따른다. 이 경우에는 RP #2는 해당 자원 그룹 #3을 가능하면 적게 사용하는 형태로 동작할 수 있다.
[115] 한편 상기 자원 그룹에 대한 정보를 수신하고 간섭 제어 동작을 수행하는 RP #2의 입장에서는， 현재 설정된 자원 그룹에 대한 적절한 정보를 RP #1으로 제공할 수 있다. RP #1은 이러한 피드백 정보를 이용하여, 자원 그룹핑 및 이와 관련된 스케줄링을 적절하게 갱신할 수 있다. RP #2가 RP #1으로 제공할 수 있는 피드백 정보는 아래의 내용을 포함할 수 있다.
[116] 1) RP #2는 각 자원 그룹에서 관측된 간섭이 자신이 사용하기에 적절한 지 여부를 판단하고 이를 RP #1에게 알릴 수 있다. 구체적으로 RP #2는 각 자원 그룹에서 관측된 간섭의 크기나 변동폭 (variation)과 같은 정보를 RP #1에게 알릴 수 있으며, 지나치게 높은 전력의 간섭이 관측되거나 간섭의 변동폭이 지나치게 큰 경우 RP #1으로 하여금 간섭 전력을 줄이거나 간섭의 변동폭을 줄일 수 있도록 동작한다.
[117] 2) RP #2는 각 자원 그룹에서의 간섭 측정을 수행하고 자신의 스케줄링에 적절한 자원 그룹， 특히 자신이 신호를 수신하는데 유리한 형태의 간섭이 측정되는 자원 그룹을 선별하여 이를 RP #1에게 알릴 수 있다. 이 때 RP #1은 RP #2에 의해서 선별된 자원에서는 일정한 간섭을 유지하도록 동작하지만， 선별되지 않은 자원에서는 RP #2가 균일한 간섭을 예상하지 않을 것이므로 제약 없이 스케줄링을 수행할 수 있다.
[118] 3) 추가적으로, RP #2는 각 자원 그룹에서 자신이 사용한 자원 활용도를 RP #1에게 알릴 수 있다. 즉， RP #1이 지정한 자원 그룹 중 총 몇 퍼센트의 자원을 실제로 활용했는지를 알리는 것이다. 이러한 정보를 이용하여， RP #1은 특정 자원 그룹이 RP #2에게 얼마나 유용하게 활용되는지 여부를 파악할 수 있다.
[119] 4) 마지막으로, RP #2는 한 자원 그룹 중 간섭이 특별히 강하게 나타나는 자원 혹은 간섭이 특별히 약하게 나타나는 자원을 지정하여 RP #1에게 알릴 수 있다. 일반적으로 동일한 자원 그룹에 속한다고 하더라도， RP #1의 스케줄링에 따라서， 각 자원 상에서 측정된 간섭의 속성은 가변할 수 있으므로， 이러한 정보를 제공받은 RP #1은 어떠한 스케줄링을 수행하는 것이 RP #2에게 유리한지를 파악할 수 있다.
[120] 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
[121] 도 12를 참조하면, 통신 장치 (1200)는 프로세서 (1210), 메모리 (1220), RF 모들 (1230), 디스플레이 모들 (1240) 및 사용자 인터페이스 모들 (1250)을 포함한다.
[122] 통신 장치 (1200)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한， 통신 장치 (1200)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한， 통신 장치 (1200)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1210)는 도면올 참조하여 예시한 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로， 프로세서 (1210)의 자세한 동작은 도 1 내지 도
11에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
[123] 메모리 (1220)는 프로세서 (1210)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템， 어플리케이션, 프로그램 코드， 데이터 등을 저장한다. RF 모듈 (1230)은 프로세서 (1210)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능올 수행한다. 이를 위해， RF 모들 (1230)은 아날로그 변환， 증폭， 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1240)은 프로세서 (1210)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (1240)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display) , LED(Light Emitting Diode) , 0LED( Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (1250)은 프로세서 (1210)와 연결되며 키패드， 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
[124] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
[125] 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉， 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (네트워크 nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
[126] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어， 하드웨어， 펌웨어 (fir丽 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의
ASICs ( p 1 i cat ion specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDsCdigi tal signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs( field programmable gate arrays) , 프로세서， 콘트를러, 마이크로 콘트롤러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[127] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[128] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고， 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
[129] 상술한 바와 같은 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 서빙 샐의 운용 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나， 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
기지국 협력 무선 통신 시스템에서 특정 수신 포인트가 간섭 제어에 기반하여 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서，
동일한 간섭의 발생이 가정되는 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 인접 수신 포인트로부터 수신하는 단계;
상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 1 자원에서， 상기 인접 수신 포인트로 송신되는 다른 상향링크 신호로부터 발생하는 간섭을 측정하는 단계; 상기 측정된 간섭이 최소화되도록， 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하는 제 2 자원에서의 상향링크 신호 스케줄링 정보를 상기 단말로 송신하는 단계; 및
상기 제 2 자원에서 상기 단말로부터 상가상향링크 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 수신 방법 .
【청구 2】
제 1 항에 있어서，
상기 제 1 자원은 제 1 시간 자원 및 제 1 주파수 자원의 조합이고, 상기 제 2 자원은 제 2 시간 자원 및 제 2 주파수 자원의 조합인 것을 특징으로 하는 ,
상향링크 신호 수신 방법 .
【청구항 3】
제 2 항에 있어서，
상기 제 1 시간 자원과 상기 제 2 시간 자원의 관계는，
데이터 재전송 주기인 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 수신 방법 .
【청구항 4】
제 1 항에 있어서,
상기 상향링크 신호 스케줄링 정보는 수신 빔포밍에 관한 정보를 포함하고, 상기 수신 범포밍은 상기 측정된 간섭의 특성에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 수신 방법 .
【청구항 5]
제 1 항에 있어서，
상기 인접 수신 포인트로 간섭 제어 피드백 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
상향링크 신호 수신 방법 .
【청구항 6】
제 5 항에 있어서，
상기 인접 수신 포인트는，
상기 간섭 제어 피드백 정보를 이용하여, 상기 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 수신 방법.
【청구항 7]
기지국 협력 무선 통신 시스템에서 단말이 특정 수신 포인트로 간섭 제어에 기반하여 상향링크 신호를 송신하는 방법에 있어서，
동일한 간섭의 발생이 가정되는 하나 이상의 자원 그룹의 제 2 자원에서의 상향링크 신호 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제 2 자원에서 상기 특정 수신 포인트로 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함하고，
상기 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보는 인접 수신 포인트로부터 상기 특정 수신 포인트로 전달되고,
상기 상향링크 신호 스케줄링 정보는 상기 상향링크 신호에 미치는 간섭이 최소화되도록 구성되며，
상기 간섭은, 상기 하나 이상의 자원 그룹에 속하고 상기 제 2 자원에 선행하는 제 1 자원에서, 상기 인접 수신 포인트로 송신되는 다른 상향링크 신호로부터 발생하는 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 송신 방법 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서，
상기 제 1 자원은 제 1 시간 자원 및 제 1 주파수 자원의 조합이고 , 상기 제 2 자원은 제 2 시 간 자원 및 제 2 주파수 자원의 조합인 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 송신 방법 .
【청구항 9】
제 8 항에 있어서 ,
상기 제 1 시간 자원과 상기 제 2 시간 자원의 관계는，
데이터 재전송 주기 인 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 송신 방법 .
【청구항 10】
제 7 항에 있어서 ,
상기 상향링크 신호 스케줄링 정보는 수신 빔포밍 에 관한 정보를 포함하고 , 상기 수신 범포밍은 상기 간섭의 특성에 기 반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 ,
상향링크 신호 송신 방법 .
【청구항 11】
제 7 항에 있어서 ,
상기 특정 수신 포인트는 상기 인접 수신 포인트로 간섭 제어 피드백 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 ,
상향링크 신호 송신 방법 .
【청구항 12】
' 제 11 항에 있어서 ,
상기 인접 수신 포인트는，
상기 간섭 제어 피드백 정보를 이용하여， 상기 하나 이상의 자원 그룹에 관한 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는，
상향링크 신호 송신 방법 .
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