【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 동적 자원 용도 변경 시 간섭 완화 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 동적 자원 용도 변경 시 간섭 완화 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-UMTS( Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTSCUniversal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 EHMTS의 기술 규격 (technical specif i cat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 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 테이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
[5] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 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 등올 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 S는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 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 위하여는 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 무선 통신 시스템에서 동적 자원 용도 변경 시 간섭 완화 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
[8] 본 발명의 일 양상에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말과 신호를 송수신하는 방법은, 적어도 하나의 후보 자원 설정 중 하나를 상기 신호 송수신을 위한 자원 설정으로 적용하는 단계; 및 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기 단말과 신호를 송수신하는 단계를 포함하고, 기 결정된 기준 자원 설정에 따라 상기 단말로부터의 상향링크 신호 수신 용도로 지정된 자원에서, 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기 단말로 하향링크 신호를 송신하는 경우, 상기 하향링크 신호의 송신 전력을 감소시키며, 상기 기준 자원 설정에 따라 상기 단말로의 하향링크 신호 송신 용도로 지정된 자원에서, 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기
단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 경우, 상기 상향링크 신호의 송신 전력을 증가시키거나 상기 상향링크 신호의 코딩 레이트를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
[9] 한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 기지국은, 단말과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모들; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 적어도 하나의 후보 자원 설정 중 하나를 상기 신호 송수신을 위한 자원 설정으로 적용하고, 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기 단말과 신호를 송수신하도록 상기 무선 통신 모들을 제어하고 또한 상기 프로세서는, 기 결정된 기준 자원 설정에 따라 상기 단말로부터의 상향링크 신호 수신 용도로 지정된 자원에서, 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기 단말로 하향링크 신호를 송신하는 경우 상기 하향링크 신호의 송신 전력을 감소시키도록 상기 무선 통신 모들을 제어하고, 상기 기준 자원 설정에 따라 상기 단말로의 하향링크 신호 송신 용도로 지정된 자원에서, 상기 적용된 자원 설정에 따라 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 경우, 상기 상향링크 신호의 송신 전력을 증가시키거나 상기 상향링크 신호의 코딩 레이트를 감소시키도록 상기 무선 통신 모들을 제어하는 것을 특징으로 한다.
[10] 위 실시예들에서 여기서, 상기 기준 자원 설정 및 상기 적어도 하나의 후보 자원 설정은 서브프레임 단위로 상기 하향링크 신호 송신 용도 및 상기 상향링크 신호 수신 용도를 정의한다.
[11] 바람직하게는, 상기 기지국은 적어도 하나의 인접 기지국과 하나의 그룹으로 그룹핑되고, 상기 기준 자원 설정은 상기 하나의 그룹에 그룹핑되는 기지국들 간에 동일하게 적용된다.
[12] 그러나, 상기 기지국이 적어도 하나의 인접 기지국과 하나의 그룹으로 그룹핑된다면, 상기 기준 자원 설정은 상기 적어도 하나의 인접 기지국 중 대표 기지국에 적용된 자원 설정일 수도 있다. 이 경우, 상기 대표 기지국은 소정 자원 단위로 변경되는 것을 특징으로 한다. 보다 바람직하게는, 상기 소정 자원 단위는 하나 이상의 시간 자원 단위 또는 하나 이상의 주파수 자원 단위인 것을 특징으로 한다.
[13] 본 발명이 적용되는 상기 무선 통신 시스템은 TDD (Time Division Duplex)
시스템인 것이 바람직하며, 상기 적어도 하나의 후보 자원 설정 및 상기 기준 자원 설정은 무선 프레임 단위로 정의되는 서브프레임 용도 정보인 것올 특징으로 한다. 【유리한 효과】
[14] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 동적 자원 용도 변경 시 샐 간 간섭 등올 보다 효율적으로 완화할 수 있다.
[15] 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】
[16] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
" [17] 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.
[18] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[19] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[20] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[21] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[22] 도 7은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
[23] 도 8은 반송파 집성 (carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다.
[24] 도 9는 크로스 반송파 스케줄링 기법이 적용되는 예를 도시하는 도면이다.
[25] . 도 10은 두 셀이 서로 다른 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 경우 문제점을 예시하는 도면이다.
[26] 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다.
[27] 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다.
[28] 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 다른 예를 도시한다.
[29] 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 또 다른 예를 도시한다.
[30] 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다.
[31] 도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 다른 예를 도시한다.
[32] 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블특구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
[33] 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 3GPP시스템에 적용된 예들이다.
[34] 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 (Frequency Division Duplex)방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD (Hybrid-FDD) 방식 또는 TDD (Time Division Du lex) 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
[35] 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 위하여 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들에 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
[36] 제 1계층인 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 (Trans안테나 포트 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( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMAC Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
[37] 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. IX 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.
[38] 제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달올 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 경우, 단말은 RRC 연결 모드 (Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 모드 (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.
[39] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭
중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭올 제공하도록 설정될 수 있다.
[40] 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel) 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SQKShared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast 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 ) , MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다.
[41] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[42] 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 둥의 초기 샐 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.
[43] 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).
[44] 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 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 층돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[45] 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)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다, 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 *따라 포맷이 서로 다르다.
[46] 한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호, CQI (Channel Quality Indicator) , PMKPrecoding Matrix Index) , RK ank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
[47] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[48] 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/(15kHzX2048)=3.2552xiO— 8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FOM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파 X7(6)개의 0FDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인
πΐ (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 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[49] 도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[50] 도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호 (Reference Signal ( S) 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 PCFICHC Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
[51] 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. E는 하나의 부반송파 X하나의 0FDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[52] 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. 등일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 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.
[53] 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, 상향링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCiKPaging channel) 및 DL-SCH(Downlink-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.
[54] 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 Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고, 라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보 (예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 둥)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 '' C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[55] 한편, 최근에는 MIM0 기법 '및 셀 간 협력 통신 기법을 적용하기 위하여 새로운 제어 채널의 도입이 요구되고 있다. 이러한 필요로 인해 새롭게 도입이 거론되고 있는 제어 채널이 EPDCCH( Enhanced PDCCH) 이며, 기존의 제어 영역 (이하,
PDCCH 영역)이 아닌 데이터 영역 (이하 PDSCH 영역으로 기술)에 할당하는 것으로 결정되었다. 결론적으로, 이러한 EPDCCH를 통해 각 단말 별로 노드에 대한 제어 정보를 전송이 가능해져 기존의 PDCCH 영역이 부족할 수 있는 문제 역시 해결할 수 있다. 참고로, EPDCCH는 기존의 레거시 단말에게는 제공되지 않고, LTE-A 단말만이 수신할 수 있다. 또한, EPDCCH는 기존 셀 특정 참조 신호인 CRS가 아니라, DM-RS (혹은 CSI-RS)에 기반하여 전송 및 수신이 이루어진다.
[56] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[57] 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 AC /NAC , 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RKRank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request) 등이 밌다. 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 5는 인 PUCCH, m=l인 PUCCHᅳ m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
[58] 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(Doralink Pilot Time Slot), 보호구간 (Guard Period, GP) 및 UpPTSOJplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임 (special subframe)으로 구성된다.
[59] 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.
[60] 현재, LTE TDD 시스템에서 상기 특별 서브프레임은 아래 표 1과 같이 총 10개의 설정들로 정의하고 있다.
[61] 【표 1】
[62] 한편, LTE TDD 시스템에서 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 (UL/DL configuration)은 아래의 표 2와 같다.
[63] 【표 2】
[64] 상기 표 2에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 2에서는 각각의 시스템에서 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 ( Down link-to-Up link Switch-point periodicity) 역시 나타나있다.
[65] 이하에서는 반송파 집성 (carrier aggregation) 기법에 관하여 설명한다.
[66] 도 8은 반송파 집성 (carrier aggregat ion)을 설명하는 개념도이다.
[67] 반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 단말이 상향링크 자원 (또는 콤포넌트 반송파) 및 /또는 하향링크 자원 (또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 와미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.
[68] 도 8을 참조하면, 전체 시스템 대역 (System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭올 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포년트 반송파를 포함하고, 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포넌트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 8에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 각각의 콤포년트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서, 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.
[69] 중심 반송파 (Center frequency)는, 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로, 도 8에서 모든 콤포년트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한ᅳ 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.
[70] 본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포년트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성 (backward compat ibil ity)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로, LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우, 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서
어느 하나를 가질 수 있다.
[71] 반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A는 전체 시스템 대역인 100 MHz를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 ~¾는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 d 및 C2는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포년트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리 /물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 (^은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고, 단말 C2는 인접한 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.
[72] LTE 시스템의 경우 1개의 하향링크 콤포넌트 반송파와 1개의 상향링크 콤포넌트 반송파를 사용하는 반면, LTE-A 시스템의 경우 도 8과 같이 여러 개의 콤포넌트 반송파들이 사용될 수 있다. 하향렁크 콤포넌트 반송파 또는 해당 하향링크 콤포넌트 반송파와 이에 대응하는 상향링크 콤포넌트 반송파의 조합을 셀 (Cell)이라고 지칭할 수 있고, 하향링크 콤포넌트 반송파 와 상향링크 콤포넌트 반송파의 대웅 관계는 시스템 정보를 통하여 지시될 수 있다.
[73] 이때 제어 채널이 데이터 채널을 스케줄링하는 방식은 기존의 링크 반송파 스케즐링 (Linked carrier scheduling) 방식과 크로스 반송파 스케줄링 (Cross carrier scheduling) 방식으로 구분될 수 있다.
[74] 보다 구체적으로, 링크 반송파 스케즐링은 단일 콤포넌트 반송파를 사용하는 기존 LTE 시스템과 같이 특정 콤포년트 반송파를 통하여 전송되는 제어채널은 상기 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 데이터 채널만을 스케줄링 한다. 즉, 특정 콤포넌트 반송파 (또는 특정 셀)의 하향링크 콤포년트 반송파의 PDCCH 영역으로 전송되는 하향링크 그랜트 /상향링크 그랜트는 해당 하향링크 콤포넌트 반송파가 속한 셀의 PDSCH/PUSCH에 대하여만 스케즐링이 가능하다. 즉, 하향링크 그랜트 /상향링크 그랜트를 검출 시도하는 영역인 검색 영역 (Search Space)은 스케줄링 되는 대상인 PDSCH/PUSCH가 위치하는 셀의 PDCCH영역에 존재한다.
[75] 한편, 크로스 반송파 스케줄링은 반송파 지시자 필드 (Carrier Indicator
Field; CIF)를 이용하여 주 콤포넌트 반송파 (Primary CC)를 통하여 전송되는 제어채널이 상기 주 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 혹은 다른 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 한다. 다시 말해, 크로스 반송파 스케줄링의 모니터링되는 샐 (Monitored Cell 또는 Monitored CC)이 설정되고, 모니터링되는 셀의 PDCCH영역에서 전송되는 하향링크 그랜트 /상향링크 그랜트는 해당 샐에서 스케줄링 받도록 설정된 셀의 PDSCH/PUSCH를 스케줄링한다. 즉, 복수의 콤포년트 반송파에 대한 검색 영역이 모니터링되는 셀의 PDCCH영역에 존재하게 된다. 상기 복수의 셀들 중 시스템 정보가 전송되거나 초기 접속 (Initial Access) 시도, 상향링크 제어 정보의 전송을 의하여 상기 PCell이 설정되는 것이며, PCell은 하향링크 주 콤포넌트 반송파와 이에 대웅되는 상향링크 주 콤포년트 반송파로 구성된다.
[76] 도 9는 크로스 반송파 스케줄링 기법이 적용되는 예를 도시하는 도면이다. 특히 도 9에서는 할당된 셀 (또는 콤포넌트 반송파)의 개수는 3개로서 상술한 바와 같이 CIF를 이용하여 크로스 반송파 스케줄링 기법을 수행하게 된다■. 여기서 하향링크 셀 #/는 하향링크 주 콤포넌트 반송파 (즉, Primary Cell; PCell)로 가정하며, 나머지 콤포넌트 반송파 #B 및 콤포년트 반송파 # (:는 부 콤포년트 반송파 (즉, Secondary Cell; SCell)로 가정한다.
[77] 본 발명에서는 하향링크 자원과 상향링크 자원을 동적으로 변환하는 동작을 수행하는 네트워크에서 셀 간 간섭을 완화할수 있는 방식을 제안한다.
[78] 여기서, 하향링크 자원과 상향링크 자원은, 각각 eNB가 UE로 신호를 송신하는데 사용하는 자원과 UE가 eNB로 신호를 송신하는 자원을 의미한다. 구체적으로, FDD 시스템에서는 일반적으로 하향링크 자원과 상향링크 자원이 주파수 영역에서 구분되어 하향링크 반송파와 상향링크 반송파가 정의되며, TDD 시스템에서는 하향링크 자원과 상향링크 자원이 시간 영역에서 구분되어 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임이 하나의 반송파에서 정의된다.
[79] 또한, 하향링크와 상향링크 자원을 동적으로 변환하는 동작이란, 특정 샐이 전체 시간 자원 및 /또는 주파수 자원을 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 분할하는 것을 특정 시점에서의 하향링크 트래픽과 상향링크 트래픽의 양에 따라서
동적으로 변환하는 것을 의미한다. 일정 시간 동안 전체 시간 자원 및 /또는 주파수 자원을 어떻게 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 분할하는 지를 UE에게 시그널링할 수 있으며, 이를 자원 용도 설정을 지정하는 것으로 볼 수도 있다. FDD 시스템의 경우, 자원 용도 설정의 결과로 하향링크 반송파의 일부 시간 /주파수 영역이 UE의 신호 전송에 사용되거나 상향링크 반송파의 일부 시간 /주파수 영역이 eNB의 신호 전송에 사용되는 설정을 정의하여 eNB가 지정할 수 있다. TDD 시스템의 경우에는 동적으로 변경될 수 있는 자원 용도 설정으로 인하여, 실제 매 시점에서 사용하는 표 2의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 변화할 수 있다.
[80] 한편, 인접한 위치에 있는 두 셀이 서로 다른 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하게 되면 심각한 간섭 문제가 초래될 수 있다. 도 10은 두 셀이 서로 다른 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 경우 문제점을 예시하는 도면이다.
[81] 도 10을 참조하면, eNBl이 특정 시간 /주파수 자원을 이용하여 하향링크 전송을 수행할 때 인접한 eNB2가 해당 자원에서 UE의 상향링크 신호를 수신하고 있다면, eNBl의 전송 신호가 eNB2의 수신에 강한 간섭으로 작용하게 되어 성공적인 신호 수신 확률이 매우 낮아지게 된다.
[82] 이러한 상황을 해결하는 한 가지 방법으로 근거리에 위치한 일련의 eNB를 하나의 그룹으로 그룹핑하고, 동일 그룹에 속하는 eNB들은 동일한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 것이다. 일례로 두 eNB 사이의 경로 손실 (path loss)이 일정 수준 이상인 eNB들을 하나의 그룹으로 형성할 수 있다. 이 경우 동일 그룹 내에 속한 eNB들은 자신의 트래픽 상태, 예를 들어 하향링크 트래픽과 상향링크 트래픽에 대한 버퍼 정보를 교환하고 해당 그룹 전체의 상태를 고려하여, 그룹 내 모든 eNB가 사용할 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 결정할 수 있다. 물론 이러한 그룹의 대상이 되는 것은 eNB에 제한되지 않으며 개별 셀을 단위로 하여 하나 흑은 그 이상의 샐을 묶어 그룹을 형성할 수도 있으며, 혹은 별도의 셀 ID를 보유하지 않는 일련의 안테나들로 구성된 전송 포인트 /수신포인트를 단위로 하여 그룹을 형성할 수도 있다. 이하에서는 eNB가 그룹의 단위가 되고 eNB 사이에서 셀 간 간섭 동작이 수행되는
경우를 가정한다 .
[83] 이러한 eNB 그룹핑 방법은 eNB를 연결하고 있는 백홀 (backhaul) 링크의 품질이 우수한 경우에는 매우 효과적인 반면, 백홀 링크의 품질이 우수하지 못한 경우에는 적절한 동작이 어려워진다는 단점이 있다. 일례로, eNB가 특정 정보를 백홀 링크를 통하여 다른 eNB로 전달하는데 걸리는 시간 지연을 D초라 가정하면, 그룹 내의 각 eNB의 트래픽 상태를 수집하는데 D초, 그리고 이를 토대로 그룹 내의 eNB가 사용할 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 전달하는데 D초가 필요하므로, 2*D초가 지나서야 새로운 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용할 수 있게 된다. 만일 D가 큰 경우에는 새로운 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 결정하는데 너무 많은 시간 지연이 발생하게 되어 실시간의 트래픽 상태에 맞추어 동적으로 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 결정하는 본래의 취지에 부합하지 않게 되는 것이다.
[84] 따라서 백홀 링크의 품질이 열악하여 시간 지연이 큰 경우에서도 심각한 샐 간 간섭 문제 없이 동적으로 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 변환할 수 있는 간섭 조절 방식이 필요하다. 아래에서는 그러한 간섭 조절 방식의 실시예들을 설명한다.
[85] <제 1 실시예 >
[86] 본 발명의 제 1 실시예에서는, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 기반으로 각 eNB가 자신의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 지정하는 방식에 관하여 설명한다.
[87] 제 1 실시예에서는 상술한 eNB 그룹큉 방식에서와 같이, 그룹 내의 트래픽 상태를 반영하여 하나의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선정한다. 그러나, 선정된 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정은 그룹 내의 각 eNB가 자신의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 최종 선택하고 그에 따른 동작을 수행하는데 기준이 되는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정일 뿐, 각 eNB는 자신의 상황에 따라서 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용할 수 있다. 이하에서는 이러한 그룹에서의 기준이 되는 하나의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이라 명명한다.
[88] 각 eNB는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 따를 경우에는 인접 셀과 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용함에 따라 간섭 완화 기법을 고려할 필요가 없을 수 있다. 즉, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크로 설정된 자원을 하향링크로 사용하는 경우에는 그룹 내의 인접 eNB의 수신으로 미칠 간섭을 고려한 간섭 완화 동작을 생략하고 제약 없이 하향링크 동작을 수행하는 것이다. 또한, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 상향링크로 설정된 자원을 상향링크로 사용하는 경우에는 그룹 내의 인접 eNB가 전송한 신호에 의한 간섭에 대웅하는 동작을 생략하고 제약 없이 상향링크 동작을 수행하는 것이다. 이는 각 eNB는 그룹 내의 다른 eNB들이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 따라서 동작한다고 가정할 수 있다는 것이다.
[89] 반면, 각 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 따르지 않을 경우에는 인접 셀과 상이한 동작을 수행할 수 있기 때문에', 이에 대한 간섭 완화 기법을 동작하도록 규정될 수 있다. 즉, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 상향링크로 설정된 자원을 하향링크로 사용하는 경우에는, 그룹 내의 인접 eNB의 수신으로 미칠 간섭을 고려한 간섭 완화 동작 반드시 수행하도록 규정되는 것이다. 일례로, 해당 eNB는 인접 eNB의 수신 신호에 미칠 것으로 예상되는 간섭이 일정 수준 이하가 되도록 자신의 하향링크 전송 전력을 줄일 수 있다. 물론, 하향링크 전송 전력올 0으로 설정하여 일체의 간섭을 방지하는 동작이 포함될 수 있다.
[90] 또한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크로 설정된 자원을 상향링크로 사용하는 경우에는, 그룹 내의 인접 eNB가 전송한 신호에 의한 간섭에 대응하는 상태에서 상향링크 동작을 수행하는 것이다. 일례로 해당 eNB는, 인접 eNB가 최대의 전력으로 하향링크 신호를 송신한다는 가정하에서, 자신의 상향링크 신호를 수신할 수 있도록 동작하는 것이다. 이를 위해 해당 eNB는 해당 상향링크 데이터의 전송 전력을 높일 것을 UE에게 지시하거나 해당 상향링크 데이터의 코딩 레이트를 증가하여 간섭에 강인하도록 설정할 수 있다. 물론, 동일한 시점에 인접 eNB 역시 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과는 상이한 동작을 수행하여 이러한 간섭 완화 동작이 불필요할 수도 있지만, 이러한 상황은
백홀 링크 품질이 열악하여 eNB사이에 공유되지 못한다고 가정한다.
[91] 상술한 동작을 수행함에 있어서, 각 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 제한이 주어질 수 있다. 이는 비톡 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과는 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선정할 때 간섭 완화 동작을 수행한다고 하더라도, 그 부정적인 효과를 완전히 제거하는 것은 불가능할 수 있기 때문에, 트래픽 상황 등에 따라서 간섭 완화 동작 자체가 불필요한 최소한의 자원을 마련해두고자 함아다.
[92] 예를 들어, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 결정되고 그룹 내의 eNB에게 공유되는 과정에서 각 eNB가 선정할 수 는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합이 추가로 공유될 수 있다. 각 eNB는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 중심으로 ᅵ두어 다른 eNB와의 간섭 완화 동작을 설정하면서, 주어진 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 세트 내에서 자신에게 최적인 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선택하는 것이다.
[93] 만일 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하게 될 경우에는 간섭 완화 동작으로 인하여 하향링크나 상향링크 동작에 부분적인 성능 열화가 발생할 수 있으므로, 각 eNB는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용함으로써 얻을 이득과 이 부분적인 성능 열화를 비교하여 최적의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선정하는 것이 바람직하다. 일례로, 현재 상향링크 트래픽이 전혀 없어서 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정보다 더 많은 자원을 하향링크 트래픽에 할당하는 것이 유리한 상황이라 하더라도, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 상향링크인 자원을 하향링크로 사용하게 될 경우에는, 전송 전력 축소와 같은 간섭 완화 동작으로 인하여 하향링크 성능이 부분적으로 열화될 수 있다. 따라서, 하향링크 트래픽이 일정 수준 이하라면 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 그대로 따르도록 동작할 수 있다.
[94] 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다. 특히, 도 11은 eNBl, eNB2, eNB3이 하나의 그룹으로 그룹핑되고, 을기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 상향링크 /하향링크 서브프레임
설정 #1이 지정되었으며, 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #0, #1, #2가 선택 가능한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 집합으로 주어진 경우를 가정한다.
[95] 도 11을 참조하면, eNBl은 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 따라서 동작하므로 별도의 간섭 완화 기법이 불필요하다. 그러나, eNB2는 하향링크 트래픽이 많기 때문에 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #2를 실제 동작을 위한 설정으로 선택하였으며, 그 결과 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 상에서는 상향링크인 서브프레임 #3과 서브프레임 #8에서는 하향링크 전송을 수행할 때 인접 eNB로의 간섭을 줄이기 위하여 전송 전력을 줄이는 것을 알 수 있다. 또한, eNB3은 상향링크 트래픽이 많기 때문에, 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #0을 실제 동작을 위한 설정으로 선택하였고, 그 결과 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 상에서는 하향링크인 서브프레임 #4와 서브프레임 #9에서는 상향링크 수신을 수행할 때 인접 eNB로부터의 간섭을 극복하기 위하여 코딩 레이트를 줄이는 동작을 수행한다.
[96] 즉, 도 11의 경우, 서브프레임 단위로 기준 설정과 실제 동작을 위하여 선택된 설정과 일치 여부를 판단하는 것이다.
[97] 상술한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 및 각 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합을 다른 eNB에게 전달하는 동작은, 각 서브프레임 별로 통신 방향을 지정하되, 그 방향을 따라야 하는지 여부를 지정해주는 형태로 구현될 수도 있다.
[98] 일 예로 도 11에서와 같이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1로 주어진 상황에서, eNB가 선택 가능한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 선정된 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #0, #1, #2 모두에서는 서브프레임 #0, #1, #2, #5, #6, #7의 용도가 동일하게 하향링크 서브프레임, 특별 서브프레임, 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임, 특별 서브프레임 상향링크 서브프레임으로 지정된 경우를 가정한다. 이 경우에는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 정보에 부가적으로 서브프레임 #0, #1, #2, #5, #6, #7과 같이 모든 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 지정된 용도를 준수해야 하는 서브프레임이 어디인지를
지정해주는 정보 흑은 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에서 지정된 용도를 준수하지 않아도 되는 서브프레임의 위치를 지정해주는 정보를 전달할 수 있다. 그 외의 서브프레임에 해당하는 서브프레임 #3, #4, #7, #8은 각 eNB가 자신의 상황에 따라서 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과는 상이한 용도로 활용하는 것이 허용되는 것으로 간주될 수 있다.
[99] 물론 해당 서브프레임을 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 상이한 용도로 활용한다면, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 eNB로 미치는 간섭 혹은 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 eNB로부터 기인하는 간섭을 해결할 수 있는 동작을 수행해야 한다. 즉, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과는 상이한 용도로 활용이 허용되는 서브프레임에서는, 기준 상향링크 /하향링크 ' 서브프레임 설정에서 지정한 서브프레임 용도를 해당 서브프레임에서의 우선권을 가지는 서브프레임 용도가 되는 것으로 볼 수 있다.
[100] 즉, 특정하게 지정된 서브프레임 (도 11에서는 서브프레임 #0, #1, #2, #5, #6, #7)에서는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 의하여 지정된 서브프레임 용도를 준수하도록 규정, 즉 지정된 서브프레임의 용도를 반드시 따라야 하는 것으로 규정된다. 반면 다른 서브프레임 (도 11에서는 서브프레임 #3, #4, #8, #9)에서는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 의하여 지정된 서브프레임 용도는 우선권을 가지는 서브프레임 용도로 해석 즉 지정된 서브프레임의 용도를 따르는 것이 추천되는 수준으로 되는 것이다. 이 때 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 의하여 지정된 서브프레임 용도를 준수하는 서브프레임의 위치가 지정된다면, 자동적으로 각 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합이 정해지는 효과가 있다. 특히 특정한 서브프레임들은 어떠한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 가지지 않는 것으로 선정되어서 각 eNB가 임의로 서브프레임 설정을 수행하는 것이 허용되도록 동작할 수도 있다.
[101] 상술한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선정하고 또 각 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합을 선정하는 동작을
수행하기 위하여는, 그룹 내의 eNB들이 서로의 트래픽 상태를 파악할 수 있어야 한다. 이를 위하여 각 eNB는 인접 eNB에게 자신의 하향링크 버퍼 상태와 상향링크 버퍼 상태를 알리는 신호를 전송할 수 있다. 혹은 각 eNB는 자신의 트래픽 상태에 가장 부합하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 무엇인지를 인접 eNB에게 알릴 수도 있다.
[102] 특히 하나의 서브프레임으로 처리할 수 있는 트래픽의 양은 eNB의 상황에 따라 상이하므로 트래픽 상태에 부합하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 알리는 것은 버퍼 상태와 트래픽 처리 수율을 동시에 고려하여 선정된 최적의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 알릴 수 있다는 장점이 있다. 추가적으로, 하나의 eNB는 자신의 상태에 부합하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 두 개 이상 시그널링하는 것도 가능하다. 일례로, 상향링크 트래픽이 전무한 반면 하향링크 트래픽이 존재하는 특정한 eNB의 입장에서는 가능한 많은 자원이 하향링크로 할당되는 것이 유리할 것이므로, 상기 표 2에서 최적의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #5로 선정할 수 있다.
[103] 그러나 해당 eNB의 하향링크 트래픽이 많지 않다면, 하향링크 서브프레임의 개수가 일정 수준 이상만 되어도 해당 트래픽을 처리하는데 무리가 없을 것이다. 이 경우 다른 인접 eNB가 많은 수의 상향링크 서브프레임을 필요로 한다면, 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #5와 같이 극단적으로 하향링크 서브프레임이 많은 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정만을 선정해야 할 필요는 없다. 이 경우 해당 eNB는 원하는 일정 수준 이상으로 자신의 트래픽 처리를 가능하게 하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합을 인접 eNB에게 알릴 수 있다. 일례로, 특별 서브프레임도 하향링크로 간주한다는 가정하에, 하향링크 서브프레임이 7개 이상인 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #2, #3, #4, #5를 자신의 상태에 부합하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 지정할 수 있다.
[104] 추가적으로, 복수의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 알리는 경우에는, 우선 순위를 지정함으로써, 해당 복수의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 중에서도 어떤 것이 더 해당 eNB에게 부합하는지를 알릴 수 있다. 물론 eNB에 대한
하향링크 트래픽이 매우 많아서 9개의 하향링크 서브프레임이 필요한 경우에는, 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #5만을 자신에게 부합하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 알릴 수 있다.
[105] 상술한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 선정하고 또 각 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합을 선정하는 동작은, 특정한 eNB가 해당 그룹의 대표가 되어 수행할 수 있다. 그룹 내의 다른 eNB들은 해당 대표 eNB에게 상술한 자신의 트래픽 상태에 대한 정보를 알리고, 이에 따라 선정된 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 및 eNB가 선택할 수 있는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합을 전달받을 수 있다. 추가적으로 각 eNB는 대표 eNB에게 기준 상향 크/하향링크 서브프레임 설정이 적합한지 혹은 선택 가능한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합이 적합한지에 대한 정보를 피드백할 수 있다.
[106] 일례로 각 eNB는 자신이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 따라서 설정한 자원이 전체 자원의 몇 퍼센트에 해당하는지를 피드백할 수 있으며, 혹은 선택 가능한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 집합 중에서 실제 각 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정올 선택한 빈도 수, 예를 들어 각 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 선택되는 확률을 피드백할 수 있다.
[107] <제 2 실시예 >
[108] 본 발명의 제 2 실시예에서는, 일부 자원의 용도는 그룹 내에서 동일하게 설정하되 나머지 자원에서는 특정 eNB에 우선권을 부여하는 방식에 관하여 설명한다.
[109] 이러한 방식에서는 전체 자원을 두 영역으로 분할 하고 한 분할에 대해서는 그룹 내 모든 eNB가 동일한 동작을 수행한다. TDD 시스템의 경우를 예로 들면, 전체 서브프레임 중 지정된 일부 서브프레임에서는 그룹 내 모든 eNB가 하향링크를 수행하거나 모든 eNB가 상향링크를 수행하는 것이다. 이를 그룹 공통 자원 영역이라 명명할 수 있다.
[110] 그룹 공통 자원 영역 이외의 자원 (이를 셀 특정적 자원이라 지칭)은 기본적으로 각 eNB가 자신의 트래픽 상황에 따라서 하향링크와 상향링크를
독자적으로 선정할 수 있지만, 모든 eNB가 동일한 우선 순위에서 독자적으로 하향링크와 상향링크를 선정함에 따라 생길 수 있는 간섭 문제를 해결하기 위하여 각 자원을 특정한 eNB에게 우선적으로 사용할 권한을 부여한다. 마찬가지로 TDD의 경우를 예로 들면, 셀 특정적 서브프레임에 속하는 각 서브프레임을 특정한 eNB에 우선적으로 사용할 수 있는 권한을 부여하는 것이다.
[111] 특정 자원에서 우선권을 부여 받은 eNB는 해당 자원을 사용함에 있어서 샐 간 간섭 완화 동작을 생략할 수 있다. 즉, 하향링크로 사용하는 경우에는 하향링크 전송 전력을 조절하지 않을 수 있으며, 상향링크로 사용하는 경우에는 그룹 내 다른 eNB로부터의 간섭에 대비하는 상향링크 전송 전력 조절이나 코딩 레이트 조절과 같은 동작을 생략할 수 있다. 반면 우선권을 부여 받지 않은 eNB는 해당 자원을 사용할 때 셀 간 간섭 완화 동작을 반드시 수행하도톡 규정될 수 있다. 예를 들어, 하향링크로 사용하는 경우에는 우선권을 부여 받은 eNB로의 간섭이 일정 수준 이하가 되도톡 하향링크 전송 전력을 조절할 수 있다. 또한, 상향링크로 사용하는 경우에는 우선권을 부여 받은 eNB로부터의 간섭이 존재할 수 있으므로, 이를 완화하기 위하여 상향링크 전송 전력을 높이거나 코딩 레이트를 낮추는 동작을 수행할 수 있다. 물론, 상향링크 전송 자체를 생략하는 동작도 포함할 수 있으며, 이 경우 다른 eNB로부터의 간섭을 회피하기 위하여 해당 자원을 상향링크 전송 용도로 사용하지 않는 것으로 해석될 수 있다.
[112] 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다. 특히, 도 12에서는, 하나의 그룹에 속한 eNBl, eNB2, eNB3이 서브프레임 #0, #1, #2, #5, #6, #7, #9를 그룹 공통 서브프레임으로 가지며, 각각 하향링크 서브프레임, 특별 서브프레임, 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임, 특별 서브프레임, 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임의 용도로 설정되었다고 가정한다. 또한 셀 특정 서브프레임인 서브프레임 #3, #4, #8은 각각 eNBl, eNB2, eNB3에 우선권이 부여되었으며 세 eNB는 각각 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1, #2, #6을 최적의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 선정한 경우를 가정한다.
[113] 도 12를 참조하면, 서브프레임 #3에서 우선권을 가진 eNBl은 별도의 간섭
완화 동작 없이 자신이 원하는 동작을 수행하는 반면, 이를 우선권 없이 하향링크로 사용하는 eNB2는 우선권을 가진 eNBl이 상향링크 수신을 할 경우에 미칠 수 있는 간섭을 줄이기 위하여 하향링크 전송 전력을 즐이는 동작을 수행한다. 마찬가지로 eNB3은 우선권을 가진 eNBl이 하향링크 전송을 수행할 때 발생할 수 있는 간섭에 대비하기 위하여 상향링크 전송 전력을 증가하거나 코딩 레이트를 낮추는 동작을 수행한다. 비록 본 실시예에서 eNBl은 서브프레임 #3에서 상향링크 동작을 수행하지만 eNB3은 이 사실올 알지 못하므로, eNB3은 .자신이 우선권을 가지지 않는 서브프레임 #3에서는, 우선권을 가지는 eNBl이 하향링크 동작을 수행할 수 있다는 가정하에 동작하는 것이다.
[114] 특정 eNB에게 먼저 우선권을 지속적으로 부여한다면 해당 eNB가 항상 먼저 트래픽을 처리하는데 유리하게 되어 셀 간의 형평성에 문제가 생길 수 있으므로, 그룹 내 각 eNB에게 부여되는 우선 순위의 시간 순서는 시간에 따라서 변화하는 것이 바람직하며, 사전에 일정한 순서로 우선권이 부여되는 순서가 지정되어 있을 수 있다. 예를 들어 도 12에서 첫 번째 무선 프레임 (radio frame)에서는 eNBl eNB2 - eNB3의 순서로 우선권이 부여되지만, 그 다음 무선 프레임에서는 이 순서를 순환 천이하여 eNB2 ^ eNB3 ^ eNBl의 순서로 우선권을 부여하고 그 다음 무선 프레임에서는 eNB3 ^ eNBl ^ eNB2의 순서로 변경하는 동작을 반복할 수 있다.
[115] 추가적으로, 우선권을 가지는 eNB에서 해당 자원에서 하향링크 송신을 수행하는지 상향링크 수신을 수행하는지 여부를 알릴 수도 있다. 이 정보를 이용한다면, 우선권이 없는 eNB들이 불필요한 간섭 완화 동작을 수행하는 것을 방지할 수 있다. 일례로, 도 12에서 서브프레임 #3에서 eNB3은 우선권을 가진 eNBl이 높은 전력으로 하향링크 전송을 수행할 가능성에 대비하기 위하여 적절한 동작을 취하였지만, 만일 해당 서브프레임에서 eNBl이 상향링크를 동작한다는 사실을 미리 안다면 이 동작을 생략할 수 있다. 마찬가지로 서브프레임 #4에서 eNBl은 우선권을 가진 eNB2가 상향링크 동작을 수신할 수도 있다는 가정하에서 하향링크 전송 전력을 줄이는 동작을 수행하였으나, 해당 서브프레임에서 eNB2가 하향링크를 동작한다는 사실올 미리 안다면 이 동작을 생략할 수도 있다.
[116] 상술한 셀 특정 자원에서의 우선권을 지닌 eNB와 그 eNB의 동작을 알리는
방법으로, 그룹 내의 각 eNB가 사용하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 각 자원에서의 우선권을 지니는 eNB의 ID를 함께 알려줄 수 있다. 일례로 도 12과 같은 경우에는 그룹 공통적 서브프레임 설정 정보에 추가하여 서브프레임 #3, #4, #9가 각각 eNBl, e B2, eNB3에거 1 우선권이 부여되었다는 정보, 그리고 그 추가 정보로 eNBl, eNB2, eNB3이 사용하는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 알려줄 수 있다. 특히 특정 eNB가 사용하는 것으로 알려지는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정은 해당 eNB가 우선권을 가지는 자원 상에서는 상기 제 1 실시예에서 설명한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 해석될 수 있다. 이런 관점에서 하나의 그룹에서는 각 자원 별로 별도의 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 설정하여 동작하는 것으로 볼 수도 있다.
[117] 한편, 특정 eNB가 우선권을 지니는 시간 영역은 .개별 서브프레임일 수도 있지만, 복수의 서브프레임으로 구성된 영역일 수도 있고, 특정한 무선 프레임 흑은 무선 프레임의 집합일 수도 있다. 도면을 참조하여 설명한다.
[118] 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 다른 예를 도시한다. 특히, 도 13의 경우, 무선 프레임 별로 특정 eNB에 우선권을 부여하는 경우를 도시한 것으로, 3개의 무선 프레임에서 각각 eNBl, eNB2, eNB3에 우선권을 부여하고, 각 eNB는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1, #2, #6을 최적의 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 선택한 것을 가정하였다.
[119] 도 13을 참조하면, ¾ 번째 무선 프레임에서는 eNBl이 우선권을 가지고 서브프레임 #3, , #8을 각각 상향링크 서브프레임, 하향링크 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 용도로 활용하되 셀 간 간섭 완화 기법을 적용하지 않는다. 반면 eNB2는 해당 서브프레임들을 하향링크 서브프레임으로 사용하지만, eNBl으로의 간섭을 줄이기 위하여 하향링크 전송 전력을 조절한다. eNB3는 해당 서브프레임들을 상향링크 서브프레임으로 사용하지만 eNBl으로부터의 간섭을 극복하기 위한 동작을 수행한다.
[120] 두 번째 무선 프레임에서는, eNB2가 우선권을 가지고 서브프레임 #3, #4, #8을 모두 하향링크 서브프레임으로 사용하며, 세 번째 무선 프레임에서는 eNB3가 우선권을 가지고 서브프레임 #3, #4, #8을 모두 상향링크 서브프레임으로 사용한다.
[121] 이와 같이, 무선 프레임의 단위로 우선권을 가지는 eNB가 달라지는 경우는 제 1 실시예에서 설명한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 시간에 따라 가변하는 것으로 볼 수 있다.
[122] 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 또 다른 예를 도시한다. 특히 도 14는 도 13을 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 관점에서 나타낸 것이다.
[123] 도 14를 참조하면, 세 무선 프레임에서 각각 주도권을 가진 eNBl, eNB2, e B3이 선택한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1, #2, #6의 순서로 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 변화하는 형태로 나타난다. 만일 하나의 eNB 그룹에서 대표 eNB가 존재하여 이러한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 결정한다면, 이 대표 eNB는 어느 시점에서 어떠한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 되는지에 대한 정보를 그룹 내의 다른 eNB에게 알릴 수 있다. 일례로 각 무선 프레임에서의 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 지시할 수도 있으며 혹은 특정 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 지칭하고, 해당 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 되는 시간의 길이를 지정한 후, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 되는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 그 지속 시간을 지정하는 형태로 정보를 전달할 수도 있다.
[124] 혹은 사전에 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정으로 사용되는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 순서가 존재할 수도 있다. 일례로 상기 표 2 상에서의 인덱스의 순서를 따르거나, 상향링크 서브프레임이 많은 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 앞서도특 혹은 하향링크 서브프레임이 많은 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 앞서도록 순서가 지정될 수도 있다. 이 경우에는 사전에 어떤 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 먼저 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 될 지가 정해져 있으므로, 단순히 각 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 사용되는 시간의 길이만을 지정함으로써 시간에 따라 가변하는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 패턴 정보를 전달할 수가 있게 된다.
[125] 상술한 바와 같이 전체 시간 영역을 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 서브프레임 용도를 반드시 준수해야 하는 시간 영역과 상이한 용도로 사용하는 것이 허용되는 시간 영역으로 분할되는 동작은, 해당 시간 영역 분할의 단위가 하나 혹은 그 이상의 무선 프레임이 될 수 있다. 즉, 일련의 무선 프레임에서는 그룹 내의 모든 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 준수하여 자원 할당을 수행하도록 규정되는 반면, 다른 무선 프레임에서는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과의 간섭 문제를 해결하는 동작을 수행하는 조건 하에서 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 것이 허용되는 것이다. 이 경우에도 특정한 무선 프레임들은 어떠한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 가지지 않는 것으로 선정되어서 각 eNB가 임의로 서브프레임 설정을 수행하는 것이 허용되도록 동작할 수도 있다.
[126] 또한 주어진 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정에 대해서도, 각 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 서브프레임 용도를 준수해야 하는 서브프레임의 위치 역시 무선 프레임에 따라서 가변할 수 있으며, 이러한 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 서브프레임 용도를 준수해야 하는 서브프레임의 위치가 가변하는 패턴을 인접 eNB에게 전달할 수 있다.
[127] 특히 한 번 설정된 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 일정 시간 동안 지속되는 상황에서는, 해당 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 적용된 초기에는 그룹 내의 트래픽 상황을 상대적으로 정확하게 반영하고 있는 반면, 시간이 경과할수록 실제 그룹 내의 트래픽 상황과는 괴리가 발생할 가능성이 높다. 이 점을 반영하기 위하여 한 번 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 적용되었을 때, 초기에는 상대적으로 많은 서브프레임이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 서브프레임 용도를 준수해야 하는 서브프레임으로 설정되는 반면, 시간의 경과에 따라 그러한 서브프레임의 비중을 줄이고 보다 많은 서브프레임에서 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을. 사용하는 것이 허용되는 것이 바람직하다. 물론, 각 eNB가 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과의 간섭 문제를 해결하는 동작을 수행하는 것이 전제될 필요가 있다.
[128] 일례로 한 번 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 갱신 (update)되면
초기의 무선 프레임에서는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정의 서브프레임 용도를 준수해야 하도톡 규정되는 반면, 그 이후의 무선 프레임에서는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과의 간섭 문제를 해결하는 동작을 수행하는 조건 하에서 상이한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 사용하는 것을 허용하도록 동작할 수 있다.
[129] <제 3실시예 >
[130] 도 13 및 도 14에서 설명한 바와 같이 우선권을 가지는 eNB나 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정은 시간에 따라서 변화할 수도 있지만, 동일한 원리가 주파수에 영역에 따라서 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 변화하는 경우에도 적용할 수도 있다.
[131] 도 15는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 예를 도시한다. 특히, 도 14는 도 13의 예를 주파수 영역에 따라서 우선권을 가지는 eNB를 상이하게 설정하는 동작으로 적용한 것이다. 보다 구체적으로, 도 15는 전체 주파수 영역을 세 부분으로 분할하고, 각 영역에서 eNBl, eNB2, eNB3이 우선권을 가지는 경우를 가정하였으며, 또한 도 13와 마찬가지로 서브프레임 #0, #1, #2, #5 #6, #7, #9는 세 eNB가 모두 동일한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 가지도록 설정된 상황을 가정한다.
[132] 도 15에서 eNBl의 동작을 살펴보면, eNBl은 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1을 사용하고 있고, 자신이 우선권을 가지는 첫 번째 주파수 영역에서는 별도의 셀 간 간섭 문제 해결을 위한 동작을 수행하지 않고 세 eNB가 모두 동일한 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정올 가지도록 설정된 상황과 동일하게 상향링크 혹은 하향링크 동작을 수행한다. 반면 자신이 우선권을 가지지 않는 두 번째와 세 번째 주파수 영역에서는 다른 eNB와의 간섭 문제를 고려하여 적절한 간섭 완화 동작을 적용하면서 상향링크 수신 혹은 하향링크 송신을 수행한다. 마찬가지의 동작이 eNB2와 eNB3에도 적용된다.
[133] 도 15에서는 하나의 반송파를 소정 주파수 단위, 예를 들어 RB 단위로 구분하여 우선 순위를 부여한 것으로 볼 수 있지만, 이를 확장하여 상술한 반송과 집성 기법에서 콤포넌트 반송파 단위로 우선 순위를 부여하는 것으로 해석할 수도
있다.
[134] 도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 간섭 완화 동작을 수행하는 다른 예를 도시한다. 특히, 도 16은 도 14에서 설명한 시간에 따라서 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 변화하는 동작을 주파수 영역에 따라서 변화하는 형태에 적용한 것이다. 마찬가지로, 도 16은 전체 주파수 영역이 세 영역으로 분할된 경우를 가정하였으며, 각 주파수 영역 상에서는 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정 #1, #2, #6이 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 되는 경우에 해당한다.
[135] 이와 같은 경우, 각 eNB는 각 서브프레임에서 각 주파수 영역의 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정이 하향링크 용도인지 상향링크 용도인지를 파악하고, 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 동일한 서브프레임 용도를 가지는 경우에는 추가적인 간섭 대비 동작이 블필요하지만 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정과 상이한 서브프레임 용도를 가지는 경우에는 상술한 각종 간섭 대비 동작을 추가적으로 수행해야 한다.
[136] 한편, 도 15과 도 16에서 설명한 것과 같은 동작을 수행할 경우, 특정 eNB 입장에서는 특정 서브프레임의 모든 주파수 대역을 제약 없이 사용하지 못하는 경우가 발생한다. 일 예로, 도 15에서 eNBl이 서브프레임 #4에서 하향링크 동작을 수행할 경우, 주파수 영역 #1에서는 자신에게 우선권이 있으므로 높은 전력의 전송이 가능하지만 그 외의 주파수 영역에서는 전송 전력을 줄이거나 전송을 수행하지 못하는 경우가 발생한다.
[137] 이러한 동작은 전대역에 걸쳐서 전송되는 하향링크 신호 전송에 제약으로 나타날 수 있으며, 그러한 하향링크 신호로는 CRS Cell specific Reference Signal)나 CSI-RS (Channel Status Informat ion-RS)가 포함될 수 있다. 또한, UE가 CSI 계산을 위한 간섭을 측정하는 자원인 CSI 간섭 측정 (interference measurement) (CSI-IM) 자원 역시 전대역에 걸쳐서 나타나게 된다.
[138] 만일 UE가 해당 서브프레임에서 특정 신호가 모든 대역에 동일한 전력으로 전송된다고 가정한다면, UE의 측정 및 그와 관련된 동작에서 오류가 발생하게 되므로, 이를 방지하기 위하여 eNB는 CRS나 CSI-RS와 같이 전대역으로 전송되는
신호 중 일부는 특정 서브프레임의 특정 주파수 영역에서는 낮은 전력으로 전송됨을 혹은 해당 영역에서는 전송되지 않음을 알릴 수 있으며 그 외의 경우 대비 전송 전력의 차이 또한 알릴 수 있다. 또한 이를 수신한 UE는 이러한 전송 전력의 차이를 감안하여 해당 신호를 검출하고 CSI 보고 등의 관련 동작을 수행해야 한다.
[139] CSI-IM의 경우에도 특정 CSI-IM이 특정 서브프레임의 특정 주파수 영역에서는 나타나지 않는다는 사실올 eNB가 UE에게 알릴 수 있고, UE는 해당 CSI- IM이 나타나는 영역에서만 간섭 측정을 수행하고 이를 토대로 CSI를 계산하도록 동작할 수 있다.
[140] 유사한 원리가 상향링크 전송에도 적용 가능하다. 일 예로 SRS(Sounding Reference Signal)와 같이 전대역에 걸쳐서 전송되는 신호의 경우에, 특정 서브프레임에서는 주파수 영역에 따라서 전송 전력이 상이하도록 설정될 수 있으며, 일부 주파수 영역에서는 전송하지 않도록 동작할 수도 있다.
[141] 상술한 동작을 수행할 때 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 용이하게 결정할 수 있도록, 각 eNB는 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 결정하는 eNB 혹은 협력 eNB에게 각 서브프레임의 각 주파수 영역에서 하향링크와 상향링크 증 어떤 방향을 더 선호하는지를 알릴 수 있다. 혹은 각 서브프레임의 각 주파수 영역을 하향링크와 상향링크 각각의 용도로 활용한 비율을 알릴 수 있으며, 하향링크나 상향링크 중 하나의 용도로 활용할 때 실제 데이터 송수신에 활용된 자원의 용도를 알릴 수 있다. 이런 정보를 바탕으로 기준 상향링크 /하향링크 서브프레임 설정을 보다 적합한 것으로 갱신할 수 있다.
[142] <제 4실시예 >
[143] 본 발명의 제 4 실시예에서는 상술한 실시예들에 따라 특정 eNB가 인접 eNB가 상향링크 수신을 수행하고 있을 가능성이 있는 서브프레임에서 하향링크 전송을 수행할 때 전송 전력을 적절한 수준으로 조절하는 구체적인 예를 설명한다.
[144] 상술한 바와 같이, 톡정 eNB가 하향링크 전송을 수행하는 시점에서 인접한 eNB가 상향링크 수신을 수행할 수 있다. 특히 해당 시점이 상향링크 동작에 우선권이 부여된 경우이거나 상향링크 수신을 수행하는 eNB가 자원 활용에
우선권을 가지는 경우에, 하향링크 전송을 수행하는 eNB는 상기 우선권을 가지고 상향링크 수신을 수행하는 eNB의 동작에 문제가 없도록 전송 전력을 조절하여야 한다. 이하에서는 eNBO이 상향링크 수신을 수행하고 eNBl이 하향링크 송신을 수행하는 시점에서 eNBl의 하향링크 송신 전력을 조절하는 방법을 설명한다..
[145] 우선 eNBO은 안정적인 상향링크 수신이 이루어지는 간섭 레벨을 설정할 수 있다. 이를 목표 간섭 레벨이라 부를 수 있으며 Itarget으로 표기한다. 이 목표 간섭 레벨은 다른 셀로부터 전송된 간섭, 다른 주파수 대역으로부터 넘어오는 간섭, 그리고 열잡음 (thermal noise) 등 모든 간섭으로 작용하는 신호를 포함하는 값으로 정의될 수 있다. 또한, 목표 간섭 레벨은 절대적인 전력값으로 나타날 수도 있으며, 혹은 열잡음의 전력 대비 상대적인 값으로 나타날 수도 있다. 특히 열잡음 대비 상대값으로 나타나는 경우에는 목표 IoT( interference over thermal noise)라 부를 수 있으며 Itarget/Pthemal로 표기된다 (!^치은 열잡음의 전력값).
[146] eNBl는 사전에 일정한 기준 신호를 송신하고 eNBO이 이를 검출함으로써 두 eNB 사이의 경로 손실을 계산할 수 있다. 경로 손실값은 eNBl이 상기 기준 신호의 송신 전력을 eNBO에게 알리고 eNBO은 검출된 기준 신호의 수신 전력과 알려진 송신 전력을 비교함으로써 파악될 수 있다. 혹은 eNBO이 기준 신호의 수신 전력값을 eNBl에게 알리면 eNBl은 자신의 송신 전력과의 비교를 파악할 수도 있다. 이렇게 파악된 두 eNB사이의 경로 손실을 PL이라고 표기한다.'
[147] 목표 간섭 레벨과 경로 손실이 파악되면 eNBl의 송신전력을, eNBO에게 미칠 간섭이 목표 간섭 레벨이 넘지 않도록 설정할 수 있다. 즉, Itarget/PL이 eNBO이 상향링크 수신올 수행하는 시점에 eNBl가 사용할 수 있는 최대의 전송 전력이 되는 것이다. 이러한 eNBl의 송신 전력 조절을 위하여 eNBO은 자신의 목표 간섭 레벨을 백홀 링크를 통하여 eNBl에게 알릴 수 있다. 혹은 자신이 두 eNB 사이의 경로 손실을 파악한 경우에는, eNBO이 상향링크 수신을 동작하는 시점에 한하여, 목표 간섭 레벨과 경로 손실을 바탕으로 계산한 eNBl의 최대 전송 전력을 알려줄 수도 있다.
[148] 한편 상술한 동작에 있어서 만일 eNBO에게 간섭을 미치는 eNB가 두 개 이상이 되면 eNBO의 목표 간섭 레벨을 초과하는 간섭이 발생할 수 있다. 일례로ᅳ
eNBO에게 간섭을 미치는 제 3의 eNB인 eNB2가 있는 경우에, 비특 eNBl과 eNB2가 각각 자신의 전송을 통해서는 eNBO의 목표 간섭 레벨을 넘지 않도톡 전력을 조절한다고 하더라도 두 eNB의 신호가 합해지게 되면 eNBO의 목표 간섭 레벨을 넘게 된다.
[149] 이를 해결하는 한 가지 방법으로, 하나의 eNB의 목표 간섭 레벨을 해당 eNB로 간섭을 미칠 가능성이 있는 eNB의 개수로 나누어 개별 eNB가 기여하는 간섭의 상한을 결정하고, 각 eNB는 전송 전력을 개별 eNB가 기여하는 상한 이하로 간섭이 인가되도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 앞의 eNBl와 eNB2는 각각 자신의 전송이 eNBO에게 Itarget/2보다 크지 않은 간섭으로 나타나도록 조절할 수 있다. 이와 같은 경우, 비록 두 eNB가 동시에 하향링크 전송을 수행하더라도 eNBO에게 도달하는 전체 간섭은 목표 간섭 레벨 이하로 유지된다.
[150] 이를 일반화하면, eNBO은 자신에게 유효한 간섭을 미치는 eNB의 개수를 파악해야 한다. 이 eNB의 개수는 사전에 특정한 값으로 정해져 있을 수도 있으며, 혹은 각 eNB가 전송한 고유한 신호를 검출하고 그 고유한 신호가 일정 수준 이상으로 검출된 eNB를 유효한 간섭을 미치는 eNB로 간주함으로써 계산될 수도 있다. 혹은 여러 eNB가 하나의 그룹으로 묶여 있다면 자신이 속한 그룹 내의 다른 eNB의 개수가 곧 유효한 간섭을 미치는 eNB의 개수가 되도록 동작할 수도 있다.
[151] 특히 상술한 방법에 따라 유효한 간섭을 미치는 eNB의 개수를 파악할 때, 간섭을 미치는 eNB는 해당 시점에서 하향링크 동작을 수행하는 eNB들로 제한될 수도 있다. 즉, 유효한 간섭을 미치는 영역에 있어도 상향링크 동작을 수행 중인 eNB는 제외될 수 있다. eNBO이 파악한 자신에게 유효한 간섭을 미치는 eNB의 개수를 M이라고 가정하면, 각 eNB가 발생시키는 간섭의 상한은 Itarget/M으로 주어지게 되고, eNBl, eNB2, ···, eNBM이 전송하는 최대 전력은 각각 Itarget/(M*PL1), Itarget/(M*PL2)( ···, Itarget/(M*PLM)이 되도록 설정하게 된다. 여기서 PL1, PL2, …, PLM은 각각 eNBO로부터 eNBl, eNB2, ···, eNBM까지의 경로 손실에 해당한다.
[152] 상술한 방식에 따라서 인접 eNB가 상향링크 수신을 수행할 수 있는 자원에서의 하향링크 전송 전력을 조절함에 있어서, 사용하는 전송 전력 값에 추가적인 상한값이나 하한값이 적용될 수도 있다. 일례로, 특정 eNB가 특정
자원에서의 전송 전력을 인접 eNB의 목표 간섭 레벨과 같은 정보에 따라 결정했을 때, 결정된 전송 전력이 너무 작아서 하향링크 전송을 수행하기 위한 최소한의 전송 전력보다 작을 수 있다. 이 경우에는, 상기 정해진 전송 전력의 하한 값을 사용하거나 혹은 일체의 하향링크 전송이 불가능한 것으로 판단하고 하향링크 전송을 해당 시점에서는 수행하지 않을 수도 있다. 흑은 결정된 전송 전력이 너무 커서 인접한 다른 시스템, 예를 들어 인접한 주파수 대역을 사용하여 상향링크 수신을 수행하는 시스템으로의 간섭이 과도해지는 문제가 발생할 수 있을 경우에는 상기 정해진 전송 전력의 상한 값을 사용할 수도 있다.
[153] 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
[154] 도 17을 참조하면, 통신 장치 (1700)는 프로세서 (1710), 메모리 (1720), RF 모들 (1730), 디스플레이 모들 (1740) 및 사용자 인터페이스 모들 (1750)을 포함한다.
[155] 통신 장치 (1700)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치 (1700)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치 (1700)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (1710)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서 (1710)의 자세한 동작은 도 1 내지 도
16에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
[156] 메모리 (1720)는 프로세서 (1710)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (1730)은 프로세서 (1710)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모들 (1730)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (1740)은 프로세서 (1710)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈 (1740)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCDCLiquid Crystal Display) , LEDCLight Emitting Diode) , 0LED(0rganic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다, 사용자 인터페이스 모들 (1750)은 프로세서 (1710)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
[157] 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 대응하는 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.
[158] 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(ap l icat ion specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs(f ield programmable gate arrays) , 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[159] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 등작들을 수행하는 모듈, 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.
[160] 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】
[161] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 동적 자원 용도 변경 시 간섭 완화 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.