WO2014116039A1 - 무선 통신 시스템에서 기지국 간 채널 측정 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 기지국 간 채널 측정 방법 및 장치 Download PDF

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WO2014116039A1
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signal
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채혁진
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이승민
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for measuring a channel between base stations.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • a first technical aspect of the present invention is a method of measuring a channel with a second base station by a first base station in a wireless communication system, the method comprising: receiving a reference signal transmitted by a second base station in a first subframe; And estimating a channel with the second base station based on the reference signal, wherein the first subframe is configured to downlink a subframe indicated by the system information for uplink.
  • the channel measurement method which is changed to for.
  • a second technical aspect of the present invention is a first base station apparatus for measuring a channel with a second base station in a wireless communication system, comprising: a transmission module; And a processor, wherein the processor receives a reference signal transmitted by a second base station in a first subframe, estimates a channel with the second base station based on the reference signal, and the first subframe , The base station apparatus for changing the subframe indicated by the system information for uplink to the downlink for the second base station.
  • the first to second technical aspects of the present invention may include all / some configurations described below.
  • the reference signal may be transmitted by applying a timing advance.
  • the timing advance may be delivered from the first base station.
  • the timing advance may be delivered to higher layer signaling to terminals belonging to the second base station.
  • the reference signal may be related to an uplink reference signal.
  • the uplink reference signal may include a sounding reference signal, a demodulation reference signal, and a signal related to random access.
  • the second base station may signal to the terminals belonging to the second base station that only the reference signal is transmitted in the first subframe.
  • the reference signal may be related to a downlink reference signal.
  • the downlink reference signal may include a cell specific reference signal, a channel state information reference signal, and a demodulation reference signal.
  • the first subframe may be a subframe in which terminals of the first base station do not transmit an uplink signal and the second base station does not transmit a signal other than the reference signal.
  • the RS may be a sequence related to a sounding RS through one or more symbols.
  • the one or more symbols may be different for each base station transmitting a reference signal.
  • the subframe immediately before the subframe may be one of a subframe or a special subframe configured for uplink use.
  • Extended Cyclic Prefix may be used for the first subframe.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram for explaining a reference signal.
  • 6 to 7 are diagrams for explaining the measurement between base stations according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a transmitting and receiving device.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number of resource blocks (NDLs) included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical HARQ indicator channel.
  • PCFICH physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and includes information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, system information block (SIB))
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • RA-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the terminal.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the CRS is used for two purposes of channel information acquisition and data demodulation, and the UE-specific reference signal is used only for data demodulation.
  • the CRS is transmitted every subframe for the broadband, and reference signals for up to four antenna ports are transmitted according to the number of transmit antennas of the base station.
  • CRSs for antenna ports 0 and 1 are transmitted, and for four antennas, CRSs for antenna ports 0 to 3 are transmitted.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a pattern in which a CRS and a DRS defined in an existing 3GPP LTE system (eg, Release-8) are mapped onto a downlink resource block pair (RB pair).
  • a downlink resource block pair as a unit to which a reference signal is mapped may be expressed in units of 12 subcarriers in one subframe ⁇ frequency in time. That is, one resource block pair has 14 OFDM symbol lengths in the case of a general CP (FIG. 5A) and 12 OFDM symbol lengths in the case of an extended CP (FIG. 5B).
  • FIG. 5 shows a position on a resource block pair of a reference signal in a system in which a base station supports four transmit antennas.
  • resource elements RE denoted by '0', '1', '2' and '3' indicate positions of CRSs for antenna port indexes 0, 1, 2, and 3, respectively.
  • a resource element denoted by 'D' in FIG. 5 indicates a position of DMRS.
  • each subframe (except for a special subframe for switching between uplink and downlink) of a type 2 radio frame of TDD in the LTE / LTE-A system
  • Each is preset to be used for either uplink or downlink.
  • Table 1 in case of uplink downlink configuration 0, subframes 0 and 5 in one radio frame are used for downlink, 2, 3, Subframes 4, 7, 8, and 9 are preset to be used for uplink.
  • the uplink-downlink configuration to be used by a particular base station may be provided to the terminal as part of the system information. And, adjacent base stations may be forced to use the same TDD configuration, i.e., uplink-downlink configuration, for reasons such as interference.
  • the MIMO scheme may be divided into an open-loop scheme and a closed-loop scheme.
  • the open-loop MIMO scheme means performing MIMO transmission at the transmitting end without feedback of the CSI from the MIMO receiving end.
  • the closed-loop MIMO scheme means that the CSI is fed back from the MIMO receiver to perform the MIMO transmission.
  • each of the transmitter and the receiver may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO transmit antenna.
  • the transmitting end eg, the base station
  • the fed back CSI may include a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indicator (CQI).
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix index
  • CQI channel quality indicator
  • RI is information about channel rank.
  • the rank of the channel means the maximum number of layers (or streams) that can transmit different information through the same time-frequency resource. Since the rank value is determined primarily by the long term fading of the channel, it can be fed back over a longer period of time, generally compared to PMI and CQI.
  • PMI is information about a precoding matrix used for transmission from a transmitter and is a value reflecting spatial characteristics of a channel.
  • Precoding means mapping a transmission layer to a transmission antenna, and a layer-antenna mapping relationship may be determined by a precoding matrix.
  • the PMI corresponds to a precoding matrix index of a base station preferred by the terminal based on a metric such as a signal-to-interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal-to-interference plus noise ratio
  • MU-MIMO Multi User-Multi Input Multi Output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (first PMI) has a property of long term and / or wideband and may be referred to as W1.
  • the other one of the two PMIs (second PMI) has a short term and / or subband attribute and may be referred to as W2.
  • the CQI is information indicating channel quality or channel strength.
  • the CQI may be represented by an index corresponding to a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR that can be obtained when the base station configures the spatial channel using the PMI.
  • CSI feedback is divided into periodic reporting through PUCCH, which is an uplink control channel, and aperiodic reporting through UL data channel PUSCH, at the request of a base station.
  • the channel estimation may be necessary between the base stations, such as channel estimation / measurement and reporting between the terminal and the base station.
  • channel estimation between base stations may be required for the purpose of controlling interference between base stations.
  • interference may occur between base stations.
  • channel estimation between base stations is required.
  • channel estimation between base stations may be performed using a reference signal defined in the existing LTE / LTE-A system.
  • the first base station refers to a base station that receives a reference signal transmitted from another base station (second base station) in the first subframe and estimates a channel between the second base station and the second base station.
  • the first subframe may be a subframe indicated by the system information for uplink to be changed by the second base station for downlink.
  • the first base station and the second base station may use the same uplink-downlink configuration generally in operation of a TDD system. Therefore, in order for the second base station to transmit the reference signal and the first base station to receive it, it is necessary for the second base station to change its use of the uplink subframe to the downlink subframe for the reference signal transmission.
  • the first base station can receive the reference signal transmitted from the second base station in the specific uplink subframe.
  • the first base station may convert the downlink subframe to the uplink subframe to receive the reference signal, and in this case, all of the following description may be applied).
  • a predetermined subframe may be set to the MBSFN or the ABS subframe for channel estimation between the base stations and may be notified to the terminal and the base station participating in the channel estimation.
  • the transmission time, period, and ID and information of the reference signal transmitted between the base station may be shared beforehand by a backhaul.
  • the sharing of such information may be performed by a request of a base station transmitting or receiving a reference signal.
  • the sharing of reference signals, subframe configuration information, and transmission and reception of reference signals may be used not only for channel estimation between base stations, but also for time and frequency synchronization between base stations.
  • reference signals between base stations may be used for estimating and correcting synchronization between base stations.
  • This direct synchronization estimation between base stations may be particularly important in an environment in which small cells are installed. Some small cells may not be able to assume an ideal backhaul network and may not be able to utilize GPS because they are often installed indoors. This is because an accurate synchronization (especially a subframe boundary) with neighboring base stations cannot be achieved. In such a case, synchronization between base stations may be performed by transmitting and receiving a reference signal through an air interface between base stations.
  • a first base station which may be eNB 1, which may be a Macro eNB
  • a second base station which may be an eNB 2, which may be a pico eNB
  • the second base station may convert subframe 4 (UL subframe) for downlink use, transmit a reference signal
  • the first base station may receive the reference signal to perform channel estimation between the base stations.
  • the specific reference signal type and other system operations may differ depending on whether the first base station and the second base station communicate with the terminal in subframe 4 (the first subframe in the above description). This will be discussed separately below.
  • the first base station and the second base station transmit and receive signals other than the reference signal with each terminal in the first subframe. That is, in a predetermined frame, the first base station schedules the terminals (receives a signal from the terminal in the first subframe), and the second base station transmits a downlink signal other than the reference signal to the terminals. In other words, the measurement between the base station and the base station is performed during data transmission and reception.
  • the reference signal may be PSS / SSS, CRS, CSI-RS, SRS, DMRS, RACH, or the like.
  • the second base station may deviate from the reception timing of the first base station. Accordingly, the second base station may apply timing advance when transmitting the reference signal. That is, for the measurement between the base station and the base station, the timing advance is applied and transmitted in the subframe changed from the uplink to the downlink.
  • the timing advance may be instructed through the X2 interface, the air interface, etc. from the first base station.
  • the air interface may be delivered to the RRC or MAC CE (control element).
  • the timing advance value may be delivered to the UEs belonging to the second base station through RRC signaling and the like, and the UEs may receive the downlink signal by applying the timing advance in the first subframe.
  • the first base station receives a signal from the terminal in the first subframe and the second base station does not transmit a signal other than the reference signal.
  • the second base station operates only for the measurement between the base station and the base station.
  • the reference signal is a downlink reference signal
  • serious interference may be caused to terminals belonging to the first base station.
  • the second base station may use uplink reference signals (sounding reference signals, demodulation reference signals, signals related to random access, etc.) as reference signals.
  • the second base station transmits a reference signal in the form of SRS, DMRS, RACH, etc.
  • the first base station detects this and performs measurement between the base station and the base station. At this time, it is necessary to share the ID and the like of the reference signal between the base stations.
  • the second base station may inform the first base station of the 'Comb' pattern, configuration, etc. of the SRS through the X2 interface.
  • the first base station may instruct the second base station to request / transmit the SRS configuration and the like. Since the second base station does not transmit a signal other than the reference signal in the first subframe, it must indicate / advertise in advance that the subframe is emptied to the terminals belonging to the second base station.
  • the second base station may be a case in which the MBSFN subframe is configured for the terminals belonging to the base station.
  • RACH is a Zadoff-chu (ZC) sequence and this ZC is used as a synchronization signal (PSS) in LTE. Therefore, the signal transmitted by the second base station may be similar to or modified from the RACH, PSS / SSS. It can also be used to estimate and correct time / frequency synchronization between base stations as well as channel estimation.
  • terminals of the first base station may not transmit an uplink signal, and the second base station may transmit a signal other than the reference signal to the terminal.
  • a downlink reference signal such as a cell specific reference signal, a channel state information reference signal, or a demodulation reference signal may be used as the reference signal.
  • Cell synchronization signals may also be used. Since the first base station does not receive the uplink signals of the UEs in the first subframe, the second base station may not apply the timing advance when transmitting the reference signal.
  • the base stations transmitting the reference signal without applying the timing advance are limited to base stations having similar timing advance values (below threshold).
  • the second base station may transmit a reference signal by applying a timing advance, and in this case, the second base station may inform the terminals (via RRC, etc.) of the timing advance value between the second base station and the first base station.
  • the first base station may inform the UEs by higher layer signaling that scheduling is not performed in the first subframe. For example, the first base station may set the corresponding subframe as the MBSFN subframe. Alternatively, the first subframe may be set to ABS.
  • terminals of the first base station may not transmit an uplink signal, and the second base station may not transmit a signal other than the reference signal.
  • the first subframe is used only as a subframe for inter-base station measurement.
  • the first subframe may mean one or more subframes.
  • a reference signal a modified uplink / downlink reference signal in which a sequence of an uplink reference signal, a downlink reference signal, and an uplink / downlink reference signal is transmitted in a resource region different from the existing uplink / downlink reference signal And the like can be used.
  • the extended CP can be used regardless of which CP the first base station or the second base station used for another previous subframe. That is, the second base station may use the extended CP when transmitting the reference signal. When the extended CP is used, this fact may be transmitted to the terminals as an upper layer signal, a physical layer signal, or the like.
  • the second base station may transmit the reference signal without applying the timing advance.
  • the second base station may transmit the SRS according to its downlink boundary.
  • the first base station may be received outside the boundary of the subframe. Therefore, when the SRS is used as a reference signal, the SRS may be transmitted in a symbol other than the last symbol of the subframe.
  • a may be set to a different value for each eNB and is shared in the backhaul in advance, or informed by an air interface (a higher layer signal or a physical layer signal). It may be a losing value.
  • the symbol on which the SRS is transmitted may be different for each base station as shown in FIG.
  • the SRS may be repeatedly transmitted on two or more symbols. This is to reduce the influence of interference that may occur because the transmission without applying the timing advance, the number of repetitions may be different for each base station.
  • the position of a symbol used may be different for each base station (FIG. 7 (b)).
  • the reference signal may be transmitted through one or more symbols in a subframe related sequence to the SRS, and the one or more symbols may be different for each base station transmitting the reference signal. .
  • the RACH may be used as a reference signal.
  • the second base station may transmit the RACH according to the boundary of the downlink subframe. If the base station performs downlink transmission in the subframe immediately before the first subframe and performs measurement, the RACH may be transmitted by delaying some OFDM symbols to secure the guard time. The number of delayed symbols may be set by the base station and may be shared through the backhaul network.
  • the plurality of cells can simultaneously transmit the reference signal.
  • the first base station receiving the reference signal may instruct the base stations transmitting the reference signal to allocate different reference signal IDs and transmit the same at a predetermined time.
  • the first subframe may be a subframe in which the immediately preceding subframe is set for uplink use or a special subframe.
  • the first base station may signal a candidate of a subframe capable of inter-base station measurement to the second base station in advance, and the second base station may transmit a reference signal in one or more subframes among the candidates.
  • the method of obtaining the timing advance by the second base station may be as follows.
  • the round trip time (RTT) may be estimated by detecting the reference signal of the second base station.
  • the first base station needs to scan a predetermined section to detect the reference signal.
  • the first base station may share the time point at which the reference signal is transmitted (for example, the subframe number), the type of the reference signal, and the sequence Id information with the backhaul between the base stations.
  • the measurement between base stations is relatively small, and due to the static characteristics, the period of the reference signal and the time of scanning may be limited to within one subframe.
  • the downlink subframe delay value may be shared in advance by the backhaul between the base stations.
  • the reference signal scan of the first base station may require a scan in a wider range than in the case where synchronization is previously matched.
  • the second base station transmits SRS, DMRS, PRACH, etc. in accordance with its downlink subframe, and the first base station considers the downlink subframe delay (misalignment) between the base stations. Can be emptied and scanning can be performed.
  • the second base station performs the measurement without using the timing advance when there is no previous history of performing the measurement between the base stations, and then estimates the timing advance between the base stations using the timing advance after sharing between the base stations. Measurement can also be performed.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission point apparatus 10 may include a reception module 11, a transmission module 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmission module 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 20 may include a reception module 21, a transmission module 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25. have.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmission module 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal device 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, etc., and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 20 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs 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.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

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Abstract

본 발명의 실시예는, 무선통신시스템에서 제1 기지국이 제2 기지국과의 채널을 측정하는 방법에 있어서, 제1 서브프레임에서 제2 기지국이 전송하는 참조신호를 수신하는 단계; 및 상기 참조신호에 기초하여 상기 제2 기지국과의 채널을 추정하는 단계를 포함하며, 상기 제1 서브프레임은, 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 상기 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것인, 채널 측정 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 기지국 간 채널 측정 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 기지국 사이의 채널을 측정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명에서는 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 기지국 사이의 채널을 측정하는 방법에 관련된 기술들이 개시된다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 제1 기지국이 제2 기지국과의 채널을 측정하는 방법에 있어서, 제1 서브프레임에서 제2 기지국이 전송하는 참조신호를 수신하는 단계; 및 상기 참조신호에 기초하여 상기 제2 기지국과의 채널을 추정하는 단계를 포함하며, 상기 제1 서브프레임은, 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 상기 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것인, 채널 측정 방법이다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 제2 기지국과의 채널을 측정하는 제1 기지국 장치에 있어서, 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제1 서브프레임에서 제2 기지국이 전송하는 참조신호를 수신하고, 상기 참조신호에 기초하여 상기 제2 기지국과의 채널을 추정하며, 상기 제1 서브프레임은, 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 상기 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것인, 기지국 장치이다.
상기 본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은 다음에 개시된 전/일부 구성을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 각각의 단말과 상기 참조신호 이외의 신호의 송수신을 수행하는 경우, 상기 참조신호는 타이밍 어드밴스가 적용되어 전송된 것일 수 있다.
상기 타이밍 어드밴스는 상기 제1 기지국으로부터 전달된 것 수 있다.
상기 타이밍 어드밴스는 상기 제2 기지국에 속한 단말들에게 상위계층 시그널링으로 전달될 수 있다.
상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국이 단말로부터 신호를 수신하고 상기 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않는 경우, 상기 참조신호는 상향링크 참조신호에 관련된 것일 수 있다.
상기 상향링크 참조신호는 사운딩 참조신호, 복조 참조신호, 랜덤 액세스에 관련된 신호를 포함할 수 있다.
상기 제2 기지국은 상기 제1 서브프레임에서 상기 참조신호만 전송됨을 상기 제2 기지국에 속한 단말들에게 시그널링할 수 있다.
상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국의 단말들은 상향링크 신호를 전송하지 않고 상기 제2 기지국은 단말로 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하는 경우, 상기 참조신호는 하향링크 참조신호에 관련된 것일 수 있다.
상기 하향링크 참조신호는 셀 특정 참조신호, 채널상태정보 참조신호, 복조 참조신호를 포함할 수 있다.
상기 제1 서브프레임은, 상기 제1 기지국의 단말들이 상향링크 신호를 전송하지 않고 상기 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않는 서브프레임일 수 있다.
상기 참조신호 전송에 타이밍 어드밴스가 적용되지 않는 경우, 상기 참조신호는 사운딩 참조신호에 관련된 시퀀스가 하나 이상의 심볼을 통해 전송되는 것일 수 있다.
상기 하나 이상의 심볼은 참조신호를 전송하는 기지국마다 상이한 것일 수 있다.
상기 서브프레임의 직전 서브프레임은 상향링크 용도로 설정된 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임 중 하나일 수 있다.
상기 제1 서브프레임에는 확장된 CP(Extended Cyclic Prefix)가 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면 효율적으로 기지국 사이의 측정을 수행할 수 있으며, 이에 기초한 간섭 핸들링이 가능하다.
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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 기지국간 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹트(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용 가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.
예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0~3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.
도 5는 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 5(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 5(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.
도 5는 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 5에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 5에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.
상향링크 서브프레임의 하향링크 서브프레임으로 전환(enhanced Interference Management and Traffic Adaptation, eIMTA)
앞서 언급되었던 TDD에 대해 다시 도 1을 참조하여 살펴보면, LTE/LTE-A 시스템에서 TDD의 타입 2 무선 프레임의 각 서브프레임(상향링크-하향링크 간 전환을 위한 특수 서브프레임을 제외하고는)은 각각이 상향링크 또는 하향링크 중 어느 하나를 위해 사용되도록 미리 설정되어 있다. 구체적으로 예를 들어, 아래 표 1을 참조하면, 상향링크 하향링크 구성(Uplink Downlink configuration) 0의 경우, 하나의 무선 프레임에서 0, 5 번 서브프레임은 하향링크를 위해 사용되도록, 2, 3, 4, 7, 8, 9번 서브프레임은 상향링크를 위해 사용되도록 미리 설정되어 있다.
어떤 특정 기지국이 사용할 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보의 일부로 단말에 제공될 수 있다. 그리고, 인접한 기지국들은 간섭 등의 이유로 동일한 TDD 구성, 즉 상향링크-하향링크 구성을 사용하도록 강제될 수 있다.
표 1
상향링크-하향링크 구성 하향링크에서 상향링크로 전환 주기(ms) 서브프레임 번호
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 D S U U U D S U U U
1 5 D S U U D D S U U D
2 5 D S U D D D S U D D
3 10 D S U U U D D D D D
4 10 D S U U D D D D D D
5 10 D S U D D D D D D D
(D : 하향링크 전송을 위한 서브프레임, U : 상향링크 전송을 위한 서브프레임, S : 스페셜 서브프레임)
상기 표 1과 같은 상향링크-하향링크 설정에 따라 시스템이 운영되는 경우에도 각 셀에서 상향링크 또는 하향링크로 전송되는 데이터의 양이 급격히 증가하는 경우, 이러한 데이터의 원활한 전송을 위하여 상향링크로 설정된 하나 이상의 서브프레임을 하향링크를 위한 것으로 변경하여 사용하거나 또는 그 역으로써 하향링크로 설정된 하나 이상의 서브프레임을 상향링크를 위한 것으로 변경/전환하여 사용할 수 있다.
채널상태정보(Channel State Information, CSI) 피드백
MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 CSI를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.
피드백되는 CSI는 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Indicator, PMI) 및 채널품질지시자(Channel Quality Indicator, CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (Multi User-Multi Input Multi Output, MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 CSI를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 CSI가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 CSI를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합에 해당하는 인덱스로 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.
CSI 피드백 방식은 상향링크 제어 채널인 PUCCH를 통한 주기적 보고(periodic reporting)와, 기지국의 요청에 의해서 상향링크 데이터 채널 PUSCH를 통한 비주기적 보고(aperiodic reporting)로 나눠진다.
기지국 사이의 채널 추정
상술한 바와 같은 단말의, 단말과 기지국 간의 채널 추정/측정 및 보고와 같이, 기지국 사이에도 채널 추정이 필요할 수 있다. 예를 들어, 기지국 사이의 간섭을 제어하기 위한 목적으로 기지국 사이의 채널 추정이 요구될 수 있다. 좀 더 구체적인 예로써, 앞서 설명된 바와 같은 TDD에서의 서브프레임의 용도 변경의 경우 기지국 사이에 간섭이 일어날 수 있는데 이러한 경우에도 기지국 사이의 채널 추정이 필요하다. 혹은 FDD시스템에서 상향링크 서브프레임이 하향링크 서브프레임으로 용도 변경되어 사용되는 경우에도 기지국간의 간섭이 발생할 수 있기에 기지국사이의 채널 추정이 필요하다. 기지국 사이의 채널 추정은 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 정의된 참조신호를 이용하여 수행될 수 있는데, 이하에서는 특히, TDD에서 기지국간의 채널 추정을 위한 방법들에 대해 살펴본다.
이하의 설명에서 공통적으로 적용될 수 있는 사항들은 다음과 같다. 제1 기지국은 제1 서브프레임에서 다른 기지국(제2 기지국)으로부터 전송되는 참조신호를 수신하고, 이에 기초하여 제2 기지국과의 사이에 채널을 추정하는 기지국을 의미한다. 여기서, 제1 서브프레임은 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것일 수 있다. 보다 상세히, 제1 기지국과 제2 기지국은 TDD 시스템 운영 상 일반적으로 동일한 상향링크-하향링크 구성을 사용할 수 있다. 따라서 제2 기지국이 참조신호를 전송하고 제1 기지국이 이를 수신하기 위해서는 제2 기지국이 참조신호 전송을 위해 상향링크 서브프레임을 하향링크 서브프레임으로 그 용도를 변경할 필요가 있다. 즉, 제2 기지국이 특정 상향링크 서브프레임을 하향링크 서브프레임으로 변경하여 참조신호를 전송하면, 제1 기지국은 그 특정 상향링크 서브프레임에서 제2 기지국으로부터 전송되는 참조신호를 수신할 수 있는 것이다. (물론, 하향링크 서브프레임에서, 제1 기지국이 하향링크 서브프레임을 상향링크 서브프레임으로 전환하여 참조신호를 수신할 수도 있으며, 이러한 경우에도 이하의 설명 전/일부가 적용될 수 있을 것이다). 혹은 기지국의 상향링크-하향링크 구성과 관계없이 기지국간 채널 추정을 위해서 소정 서브프레임을 MBSFN 혹은 ABS서브프레임으로 설정하여 이를 단말 및 채널추정에 참여하는 기지국에게 알릴 수 있다. 한편, 기지국 사이에 참조신호의 전송 시점, 주기, 전송하는 참조신호의 ID 및 정보(예를 들어 SRS의 구성, comb패턴, 대역폭, 호핑(hopping) bandwidth, RACH(Random Access Channel)을 사용할 경우 RACH 구성, 주파수 오프셋 정보, CRS/DMRS/CSI-RS의 경우에는 port number, sequence ID등)는 사전에 백홀로 공유될 수 있다. 이러한 정보의 공유는 참조신호를 전송하는 기지국 또는 수신하는 기지국의 요청에 의해 수행될 수 있다.
한편 이러한 참조신호의 공유, 서브프레임 구성 정보, 참조 신호의 송수신 동작은 기지국간의 채널 추정을 위해서뿐만 아니라, 기지국간의 시간 및 주파수 동기를 위해서 사용될 수도 있다. 예를 들어 기지국간의 참조신호가 PSS/SSS, CRS가 사용된다면 기지국간의 동기를 추정 및 보정하는 용도로 기지국간 참조신호가 사용될 수 있다. 이러한 기지국간 직접 동기 추정은 스몰 셀(small cell)이 설치된 환경에서 특히 중요하게 사용될 수 있는데, 일부 스몰 셀들은 이상적인 백홀망을 가정할 수 없을 수 있고, 실내에 설치된 경우가 많아서 GPS를 활용할 수도 없어서 인접 기지국과 정확한 동기 (특히 서브프레임 경계) 맞출 수 없기 때문이다. 이러한 경우 기지국간 에어 인터페이스(air interface)를 통한 참조 신호 송수신을 통하여 기지국간 동기화를 수행할 수 있다.
도 6에는 상술한 설명의 일 예시가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 제1 기지국(eNB 1, Macro eNB일 수 있음)과 제2 기지국(eNB 2, pico eNB일 수 있음)은 TDD 상향링크-하향링크 구성 3에 따라 동작하는 것으로 예시되어 있다. 제2 기지국은 4번 서브프레임(UL 서브프레임)을 하향링크 용도로 전환하고, 참조신호를 전송하고, 제1 기지국은 참조신호를 수신하여 기지국 간 채널 추정을 수행할 수 있다. 이러한 경우, 4번 서브프레임(상술한 설명에서의 제1 서브프레임)에서 제1 기지국과 제2 기지국이 단말과의 통신을 수행하는지 여부에 따라 구체적인 참조신호의 종류, 기타 시스템 운용이 상이할 수 있는데, 이하 이에 대해 개별적으로 살펴본다.
제1 케이스
첫 번째 케이스는, 제1 서브프레임에서 제1 기지국과 제2 기지국이 각각의 단말과 참조신호 이외의 신호의 송수신을 수행하는 것이다. 즉, 소정 프레임에서, 제1 기지국은 단말들에게 스케줄링을 하고(제1 서브프레임에서 단말로부터 신호를 수신하고), 제2 기지국은 단말들에게 참조신호 외의 하향링크 신호를 전송하는 것이다. 다시 말해, 데이터 송수신 중 기지국-기지국 간 측정이 수행되는 것이다. 여기서 참조신호로는 PSS/SSS, CRS, CSI-RS, SRS, DMRS, RACH 등이 사용될 수 있다.
제2 기지국이 참조신호를 자신의 하향링크 서브프레임 경계를 기준으로 전송하는 경우, 제1 기지국에서의 수신 타이밍과 어긋날 수 있다. 따라서, 제2 기지국은 참조신호 전송시 타이밍 어드밴스를 적용할 수 있다. 즉, 기지국 대 기지국 사이의 측정을 위해서는 상향링크에서 하향링크로 용도 변경된 서브프레임에서는 타이밍 어드밴스를 적용시켜 전송하는 것이다. 여기서, 타이밍 어드밴스는 제1 기지국으로부터 X2 인터페이스, 에어 인터페이스 등을 통해 지시 받은 것일 수 있다. 에어 인터페이스로 전달되는 경우에는 RRC 또는 MAC CE(control element)로 전달될 수 있다. 또는, 기지국의 위치가 가변되지 않는 경우에는 고정된 파라미터로 미리 설정되어 있을 수 있다. 이와 같은 경우, 타이밍 어드밴스 값은 제2 기지국에 속한 단말들에게 RRC 시그널링 등을 통해 전달될 수 있으며, 단말들은 그 제1 서브프레임에서 타이밍 어드밴스를 적용하여 하향링크 신호를 수신할 수 있다.
제2 케이스
두 번째 케이스는, 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국이 단말로부터 신호를 수신하고 상기 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않는 경우이다. 다시 말해, 제1 서브프레임에서 제2 기지국은 기지국 대 기지국 사이의 측정을 위해서만 동작하는 것이다. 이러한 경우, 만약 참조신호가 하향링크 참조신호이면 제1 기지국에 속한 단말들에 대한 심각한 간섭이 될 수 있다. 이는 하향링크 참조신호의 경우, 상향링크 전송을 수행하는 제1 기지국의 단말들이 레이트 매칭 등을 수행할 수 없기 때문이다. 따라서, 제2 기지국은 참조신호로써, 상향링크 참조신호(사운딩 참조신호, 복조 참조신호, 랜덤 액세스에 관련된 신호 등)을 사용할 수 있다. 즉, 제2 기지국은 SRS, DMRS, RACH 같은 형태의 참조신호를 전송하고 제1 기지국은 이를 검출하여 기지국 대 기지국 사이의 측정을 수행한다. 이때 기지국간에 참조신호의 ID 등을 서로 공유할 필요가 있다. 예를 들면, SRS의 ‘Comb’ 패턴, 구성 등을 X2 인터페이스를 통해 제2 기지국이 제1 기지국에 알려 줄 수 있다. 또는, 제1 기지국이 제2 기지국에게 SRS 구성 등을 요청/전송을 지시할 수 있다. 제2 기지국은 상기 제1 서브프레임에서 참조신호 이외의 신호는 전송하지 않으므로, 자신에 속한 단말들에게 서브프레임을 비운다는 사실을 미리 지시/광고 하여야 한다. 이를 위해 상위계층 시그널링, ABS(Almost Blank Subframe) 구성 등이 사용될 수 있다. 혹은 제 2기지국은 기지국에 속한 단말들에게 MBSFN 서브 프레임을 설정한 경우일 수 있다. 제 2기지국이 RACH를 참조신호로 사용할 경우 이를 사용하여 기지국간에 타이밍 어드밴스를 추정할 수도 있다. 또한 이러한 정보는 기지국간에 동기를 맞추는 데에도 사용될 수 있다. RACH는 자도프-추 시퀀스(Zadoff-chu (ZC) sequence)이고 이러한 ZC는 LTE에서 동기신호 (PSS)로 사용되고 있다. 따라서 제 2기지국이 전송하는 신호는 RACH, PSS/SSS와 유사하거나 그 변형된 형태일 수 있다. 또한 이를 이용하여 채널 추정 뿐만 아니라 기지국간의 시간/주파수 동기를 추정 및 보정하는 데에도 사용할 수 있다
제3 케이스
다음으로, 제1 서브프레임에서 제1 기지국의 단말들은 상향링크 신호를 전송하지 않고, 제2 기지국은 단말로 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 참조신호로써 셀 특정 참조신호, 채널상태정보 참조신호, 복조 참조신호 등의 하향링크 참조신호가 사용될 수 있다. 또한 셀 동기 신호도 사용될 수 있다. 제1 기지국은 제1 서브프레임에서 단말들의 상향링크 신호를 수신하지 않기 때문에, 제2 기지국은 참조신호 전송시 타이밍 어드밴스를 적용하지 않을 수 있다. 다만, 타이밍 어드밴스의 적용 없이 참조신호를 전송하는 제2 기지국이 복수개인 경우 간섭이 발생할 수 있으므로, 타이밍 어드밴스의 적용 없이 참조신호를 전송하는 기지국들은 타이밍 어드밴스 값이 비슷한(임계치 이하) 기지국들로 제한될 수 있다. 반대로, 제2 기지국은 타이밍 어드밴스를 적용하여 참조신호를 전송할 수도 있고, 이 경우 제2 기지국은 제2기지국과 제1 기지국 사이의 타이밍 어드밴스 값을 단말들에게 (RRC 등을 통해) 알려줄 수 있다. 또한, 제1 기지국은 단말들에게 제1 서브프레임에서 스케줄링을 하지 않음을 상위계층 시그널링으로 알려줄 수 있다. 일례로 제 1기지국은 해당 서브프레임을 MBSFN 서브프레임으로 설정할 수 있다. 또는, 제1 서브프레임을 ABS 로 설정할 수도 있다.
제4 케이스
네 번째는, 제1 서브프레임에서는, 제1 기지국의 단말들이 상향링크 신호를 전송하지 않고, 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 서브프레임을 오로지 기지국 간 측정을 위한 서브프레임으로 사용하는 것이다. 여기서, 제1 서브프레임은 하나 이상의 서브프레임을 의미하는 것일 수 있다. 참조신호로는 상향링크 참조신호, 하향링크 참조신호, 상향링크/하향링크 참조신호의 시퀀스가 기존의 상향링크/하향링크 참조신호와는 다른 자원 영역에서 전송되는 변형된 상향링크/하향링크 참조신호 등이 사용될 수 있다.
제1 서브프레임은 기지국 간 채널 측정만을 위해서 사용되므로, 제1 기지국 또는 제2 기지국이 다른 이전의 서브프레임에 어떤 CP를 사용하였는지에 관계없이, 확장 CP를 사용할 수 있다. 즉, 제2 기지국은 참조신호 전송시 확장 CP를 사용할 수 있다. 확장 CP가 사용되는 경우, 이러한 사실은 단말들에게 상위계층 신호, 물리계층 신호 등으로 전달될 수 있다.
제2 기지국은 타이밍 어드밴스를 적용하지 않고 참조신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국은 SRS를 자신의 하향링크 경계에 맞추어 송신할 수 있다. 다만 이러한 경우, 서브프레임의 마지막 심볼에서 전송되는 SRS의 특성상 제1 기지국에서 서브프레임의 경계를 벗어나 수신될 수도 있다. 따라서, SRS가 참조신호로써 사용되는 경우 SRS는 서브프레임의 마지막 심볼이 아닌 다른 심볼에서 전송될 수 있다. 예를 들어, SRS는 제1 기지국에서 x=13-a 위치(노멀 CP의 경우, 확장 CP인 경우 x=11-a, a는 0보다 크거나 같은 정수)의 심볼에서 전송될 수 있다. (여기서 x는 서브프레임 내에서 SC-FDM/OFDN 심볼 번호) 이때 a는 eNB 마다 다른 값으로 설정될 수도 있고 사전에 백홀로 공유되는 값이거나 또는 에어 인터페이스(상위계층 신호나 물리계층 신호)로 알려지는 값일 수도 있다. 또한, SRS가 전송되는 심볼은 도 7(a)에 도시된 것처럼 기지국 별로 각각 상이한 것일 수 있다. 또한, SRS는 두 개 이상의 심볼 상에서 반복되어 전송될 수도 있다. 이는 타이밍 어드밴스를 적용하지 않고 전송하기 때문에 발생할 수 있는 간섭의 영향을 줄이기 위함이며, 반복 횟수는 기지국마다 상이할 수 있다. 나아가, SRS가 서브프레임에서 반복 전송되는 경우 사용되는 심볼의 위치는 기지국마다 상이할 수 있다(도 7(b)). 정리하면, 참조신호 전송에 타이밍 어드밴스가 적용되지 않는 경우, 참조신호는 SRS에 관련된 시퀀스가 서브프레임에서 하나 이상의 심볼을 통해 전송되며, 그 하나 이상의 심볼은 참조신호를 전송하는 기지국마다 상이한 것일 수 있다.
다른 예시로써, 참조신호로써 RACH가 사용될 수도 있으며, 이 경우 제2 기지국은 하향링크 서브프레임의 경계에 맞추어 RACH를 전송할 수 있다. 만약, 기지국이 제1 서브프레임의 직전 서브프레임에서 하향링크 전송을 수행하다 측정을 수행하는 경우, 가드 타임을 확보하기 위해 일부 OFDM 심볼을 지연하여 RACH를 전송할 수 있다. 지연되는 심볼 개수는 기지국에 의해 설정될 수 있으며 또한 백홀 망을 통해 공유될 수 있다.
만약, 제2 기지국이 타이밍 어드밴스를 적용하여 참조신호를 송신하는 경우, 다수의 셀이 동시에 참조신호 전송이 가능하다. 참조신호를 수신하는 제1 기지국이 참조신호를 전송하는 기지국들에게 상이한 참조신호 ID를 할당하고 미리 정해진 시간에 전송할 것을 지시할 수 있다.
상술한 설명에서, 제1 서브프레임은, 직전 서브프레임이 상향링크 용도로 설정된 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임일 수 있다. 제1 기지국은 기지국 간 측정이 가능한 서브프레임의 후보를 제2 기지국에 미리 시그널링할 수 있고, 제2 기지국은 후보들 중 하나 이상의 서브프레임에서 참조신호를 전송할 수 있다.
상술한 설명에서, 제2 기지국이 타이밍 어드밴스를 적용하여 참조신호를 전송하는 경우, 제2 기지국이 그 타이밍 어드밴스를 획득하는 방법은 다음과 같을 수 있다. 첫 번째로, 기지국 사이에 하향링크 동기가 일치하는 경우, 제1 기지국이 제2 기지국의 참조신호를 검출함으로써 라운드 트립 타임(Round Trip Time, RTT)을 추정할 수 있다. 제1 기지국은 참조신호 검출을 위해 일정 구간을 스캐닝할 필요가 있다. 타이밍 어드밴스 추정을 위해 제1 기지국은 참조신호를 전송하는 시점과(예를 들어 서브프레임 번호), 참조신호의 종류 및 시퀀스 Id정보를 기지국 사이의 백홀로 서로 공유할 수 있다. 단말의 경우와 비교해, 기지국간의 측정을 수행하는 경우는 상대적으로 그 수가 적고, 정적인 특성 때문에 참조 신호의 주기 및 스캔하는 시점은 한 서브프레임 이내로 제한될 수도 있다.
두 번째로, 기지국 사이에 하향링크 동기가 어긋나 있는 경우, 기지국 사이에 하향링크 서브프레임 지연 값을 사전에 백홀로 공유할 수 있다. 제1 기지국의 참조신호 스캔은 앞서 동기가 일치하는 경우에 비해 넓은 범위에서의 스캔이 필요할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국은 자신의 하향링크 서브프레임에 맞추어 SRS, DMRS, PRACH등을 전송하고, 제1 기지국은 기지국 사이의 하향링크 서브프레임 지연(불일치, misalignment)룰 고려하여, 두 서브프레임을 비우고 스캐닝을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서 제2 기지국은 기존에 기지국 사이의 측정을 수행한 이력이 없는 경우 타이밍 어드밴스를 사용하지 않고 측정을 수행하고, 이후 타이밍 어드밴스를 추정하여 기지국간 공유 후 타이밍 어드밴스를 사용한 기지국 간 측정을 수행할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신모듈(11), 전송모듈(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 8을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신모듈(21), 전송모듈(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 8에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선통신시스템에서 제1 기지국이 제2 기지국과의 채널을 측정하는 방법에 있어서,
    제1 서브프레임에서 제2 기지국이 전송하는 참조신호를 수신하는 단계; 및
    상기 참조신호에 기초하여 상기 제2 기지국과의 채널을 추정하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 제1 서브프레임은, 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 상기 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것인, 채널 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 각각의 단말과 상기 참조신호 이외의 신호의 송수신을 수행하는 경우,
    상기 참조신호는 타이밍 어드밴스가 적용되어 전송된 것인, 채널 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 어드밴스는 상기 제1 기지국으로부터 전달된 것인, 채널 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 타이밍 어드밴스는 상기 제2 기지국에 속한 단말들에게 상위계층 시그널링으로 전달되는, 채널 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국이 단말로부터 신호를 수신하고 상기 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않는 경우,
    상기 참조신호는 상향링크 참조신호에 관련된 것인, 채널 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상향링크 참조신호는 사운딩 참조신호, 복조 참조신호, 랜덤 액세스에 관련된 신호를 포함하는, 채널 측정 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기지국은 상기 제1 서브프레임에서 상기 참조신호만 전송됨을 상기 제2 기지국에 속한 단말들에게 시그널링하는, 채널 측정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임에서 상기 제1 기지국의 단말들은 상향링크 신호를 전송하지 않고 상기 제2 기지국은 단말로 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하는 경우,
    상기 참조신호는 하향링크 참조신호에 관련된 것인, 채널 측정 방법.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 하향링크 참조신호는 셀 특정 참조신호, 채널상태정보 참조신호, 복조 참조신호를 포함하는, 채널 측정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임은, 상기 제1 기지국의 단말들이 상향링크 신호를 전송하지 않고 상기 제2 기지국은 상기 참조신호 이외의 신호를 전송하지 않는 서브프레임인, 채널 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 참조신호 전송에 타이밍 어드밴스가 적용되지 않는 경우, 상기 참조신호는 사운딩 참조신호에 관련된 시퀀스가 하나 이상의 심볼을 통해 전송되는 것인, 채널 측정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 심볼은 참조신호를 전송하는 기지국마다 상이한 것인, 채널 측정 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 서브프레임의 직전 서브프레임은 상향링크 용도로 설정된 서브프레임 또는 스페셜 서브프레임 중 하나인, 채널 측정 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임에는 확장된 CP(Extended Cyclic Prefix)가 사용되는, 채널 측정 방법.
  15. 무선통신시스템에서 제2 기지국과의 채널을 측정하는 제1 기지국 장치에 있어서,
    전송 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 제1 서브프레임에서 제2 기지국이 전송하는 참조신호를 수신하고, 상기 참조신호에 기초하여 상기 제2 기지국과의 채널을 추정하며, 상기 제1 서브프레임은, 시스템 정보에 의해 상향링크를 위한 것으로 지시된 서브프레임을 상기 제2 기지국이 하향링크를 위한 것으로 변경한 것인, 기지국 장치.
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