WO2016043380A1 - 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016043380A1
WO2016043380A1 PCT/KR2014/011011 KR2014011011W WO2016043380A1 WO 2016043380 A1 WO2016043380 A1 WO 2016043380A1 KR 2014011011 W KR2014011011 W KR 2014011011W WO 2016043380 A1 WO2016043380 A1 WO 2016043380A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
error rate
probability
cell
interference
interference cancellation
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/011011
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
변일무
조희정
고현수
최혜영
박경민
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US15/506,227 priority Critical patent/US10171271B2/en
Priority to EP14902033.1A priority patent/EP3197075B1/en
Publication of WO2016043380A1 publication Critical patent/WO2016043380A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03821—Inter-carrier interference cancellation [ICI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
    • H04L1/203—Details of error rate determination, e.g. BER, FER or WER
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/24—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters
    • H04W52/243—TPC being performed according to specific parameters using SIR [Signal to Interference Ratio] or other wireless path parameters taking into account interferences
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
    • H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting interference cancellation information for intercell interference cancellation, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting interference cancellation information based on a probability of interference cancellation.
  • the LTE system is spreading more quickly after the need to support high-quality services for high-quality services as well as voice services while ensuring the activity of terminal users.
  • the LTE system provides low transmission delay, high data rate, system capacity and coverage improvement.
  • the transceiver is equipped with a plurality of antennas to obtain additional spatial area for resource utilization to obtain diversity gain or transmit data in parallel through each antenna.
  • the so-called multi-antenna transmission and reception technology for increasing the capacity has been actively developed recently with great attention.
  • beamforming and precoding may be used as a method for increasing the signal-to-noise ratio (SNR), and the beamforming and precoding are feedback in a closed-loop system in which feedback information is available at a transmitter. The information is used to maximize the signal-to-noise ratio.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • An embodiment of the present invention proposes a method of setting interference cancellation information based on interference cancellation probability to perform intercell interference cancellation in a communication system to which flexible beamforming is applied.
  • Another embodiment of the present invention proposes a method of exchanging statistical information between base stations in order to increase the probability of canceling an interference signal at a cell boundary region.
  • Another embodiment of the present invention proposes a method of estimating average symbol error rate or packet error rate of a cell boundary region.
  • Another embodiment of the present invention proposes a method of generating interference cancellation information based on an average symbol error rate or a packet error rate of a cell boundary region.
  • a method for transmitting interference cancellation information includes estimating a symbol error rate or a packet error rate for a cell boundary region based on feedback information received from a terminal belonging to a cell of a given base station. Wow; Determining a probability indicator indicating a probability of removing intercell interference in the cell boundary area by comparing the symbol error rate or the packet error rate with a predetermined threshold value; And transmitting information about the probability indicator to an adjacent cell.
  • a method for exchanging statistical information between base stations is provided to increase the probability of canceling an interference signal at a cell boundary region.
  • the base station can actively place the terminal capable of canceling interference in the interference cancelable resource, and the blind interference cancellation terminal can receive unnecessary interference by receiving information on the characteristics of the resources allocated to the base station. Reduce the burden of doing
  • 1 is a diagram for explaining inter-cell interference coordination in LTE.
  • FIG. 2 illustrates a radiation pattern of a half-wave dipole antenna.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a radiation pattern of a circular aperture antenna such as a satellite reception antenna.
  • FIG. 4 shows a radiation pattern for a linear array antenna.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process of obtaining a radiation pattern of a linear array.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a flexible beamforming.
  • FIG. 7 is a view for explaining the adjustment of the beam width according to the speed of the terminal.
  • FIG. 8 is a view for explaining a signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the present specification describes a communication network, and the work performed in the communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to
  • 1 is a diagram for explaining inter-cell interference coordination in an LTE system.
  • each cell may be divided into an inner side and an outer side.
  • a frequency reuse factor of 1 is used in an inner cell where the user experiences a low level of interference and low power is also required for communication with the serving cell.
  • the system capacity avoids the strong interference that may occur to neighboring cells when they transmit nothing or to which neighboring cells are scheduled in the first cell. For this reason, it may be optimized when transmitting low power to users existing inside of adjacent cells.
  • each cell A, B, C can be divided into inner and outer regions, and frequency resources for each cell boundary are allocated to the cells so as not to overlap each other in adjacent cells.
  • the corresponding frequency resource is not allocated to the cells B and C, and when the specific frequency resource is allocated to the outer region of the cell B, the corresponding frequency is assigned to the cell A and C. The resource is not allocated.
  • the corresponding frequency resource is not allocated to the cell A and the cell B.
  • inter-cell interference coordination In LTE, inter-cell interference coordination (ICIC) is assumed to be managed in the frequency domain rather than the time domain, and signaling between base stations is designed to support this. This is because time domain coordination may interfere with an operation for the HARQ process, such as an uplink in which a synchronous HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) is used.
  • a synchronous HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • bitmaps represented by relative narrowband transmit power (RNTP) indicators may be exchanged between base stations via the X2 interface.
  • Each bit of the RNTP indicator corresponding to one resource block in the frequency domain is used to inform neighboring base stations whether the cell will maintain the transmit power for the resource block below a certain upper limit. do. This upper limit and the validity period of the indicator may be set.
  • the RNTP indicator may indicate maintaining transmission power to a specific resource block, that is, to transmit a signal. If the RNTP indicator is 0, no signal is transmitted to the corresponding resource block, that is, beamforming. It may indicate that you do not perform.
  • a typical operation may be to avoid scheduling for cell edge users for resource blocks with high transmit power.
  • the transmit power per antenna port may be normalized by the maximum output power of the base station or cell. This is because a cell having a small maximum output power due to a small size may be subjected to greater interference than a cell having a large maximum output power corresponding to a large cell.
  • the determination based on the RNTP indicator may be performed as in Equation 1.
  • E A (n PRB ) is a user for an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol that does not include a reference signal (RS) in a physical resource block for antenna port p for a specific time period in the future.
  • the maximum intended energy per resource element (EPRE) of the UE-specific physical dowmlink shared channel (PDSCH) REs is represented, and n PRB represents the number of physical resource blocks.
  • n PRB is from 0 It can have a value up to -1.
  • RNTP threshold is It can have a value belonging to. ( ).
  • Equation 1 May be expressed as in Equation 2.
  • Equation 2 represents a subcarrier spacing, Indicates downlink bandwidth configuration, Denotes a resource block size in the frequency domain, expressed as a number of subcarriers.
  • the RNTP indicator represents the energy of the normalized RE ) Is equal to or less than the preset RNTP threshold , and becomes zero. If there is no provision for an upper limit of), it becomes 1. In other words, The RNTP indicator can be 1 if it is greater than this RNTP threshold .
  • the transmit antenna generates strong electromagnetic waves in a certain direction compared to other directions. Displaying the field strength with respect to the direction is called the radiation pattern of the antenna.
  • the radiation pattern always has the same form in reception and transmission.
  • Electromagnetic waves measured at points far from the antenna correspond to the sum of the radiation emitted from all parts of the antenna. Small portions of each antenna emit waves of different widths and phases, and these radiation waves travel different distances to the point where the receiver is located. These radiation waves may increase gain in some directions and decrease gain in some directions.
  • Half-wave dipoles are simple antennas that consist of half-wavelength antennas with wires connected to the center cutout for cable connections. 2 illustrates a radiation pattern of a half-wave dipole antenna.
  • Directional antennas are designed to have gain in one direction and loss in the other. Antennas are directional as their size increases. Waves radiated from the antenna travel distantly with directionality and can be controlled more easily given a directional radiation pattern, whether constructive or unconstructed.
  • a satellite receiving antenna is considered to be a circular surface on which all parts radiate the same electromagnetic waves.
  • 3 is a diagram illustrating a radiation pattern of a circular aperture antenna such as a satellite reception antenna.
  • a narrow beam with high gain is located at the center of the radiation pattern.
  • the width of the center beam becomes narrower.
  • Small beams called side lobes appear on both sides of the center beam.
  • the direction of the signal with zero signal strength may be expressed as "nulls".
  • the simple directional antenna consists of a linear array of small radiating antenna elements, and the same signal with the same amplitude and phase from one transmitting end is provided to each antenna element. As the overall width of the array increases, the center beam narrows, and as the number of antenna elements increases, the side lobes decrease.
  • 4 shows a radiation pattern for a linear array antenna. 4 shows radiation patterns for four small antenna elements spaced apart by 1 ⁇ / 2.
  • the above-described radiation pattern of the linear array may be represented by the product of the radiation pattern of a single antenna and the array factor (AF) indicating the influence of constructive and destructive interference of each antenna signal. That is, the array factor represents the change in the primary antenna gain according to the beam width.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process of obtaining a radiation pattern of a linear array. As shown in FIG. 5.
  • the radiation pattern E r ( ⁇ ) of a single antenna is multiplied by an array factor, antenna gain according to a radiation angle may be obtained.
  • the array factor may vary depending on the number of antennas constituting the antenna array, the distance between the antennas, and the weight multiplied by each antenna. Such an array factor may be expressed as Equation 3 below.
  • N T is the number of antennas
  • w n is the weight of each antenna
  • d is the distance between the antennas
  • k 2 ⁇ / ⁇ is the wave number
  • ⁇ is the angle from the direction of the antenna array
  • ⁇ is Represents a phase offset.
  • the array factor values are symmetrically drawn based on the direction in which the antenna array is directed.
  • the antenna gain of the beam's directing point may be expressed as E r (x) AF (0) .
  • the beam gain at the position rotated by y degrees with respect to the beam direction point can be expressed as E r (x + y) AF (y) .
  • a vision region of the AF may shift according to ⁇ applied to the AF, and antenna gain is finally obtained by multiplying the window by the corresponding antenna radiation pattern. .
  • the huge MIMO system is attracting attention as a core technology of the next-generation communication system such as 5G, but there is a disadvantage that the beam width decreases as the number of antennas increases.
  • the reduction degree of the beam width of the antenna can be understood as a half power beam width (HPBW).
  • the half-power beamwidth refers to the radiation angle of the beam whose maximum power is reduced by more than half.
  • the half power beam width is expressed by Equation 4.
  • Equation 4 Equation 4 may be summarized as Equation 5 below.
  • the distance between the base station and the terminal is x (meter)
  • the distance y (meter) at which the beam spreads horizontally at the x point may be expressed by Equation 6.
  • y When the number of antennas of the base station is 4 and the distance x between the terminal and the base station is 20 m and 500 m, y is 13.85 m and 346 m, respectively. Further, if the number of antennas of the base station is 16 and the distance x between the terminal and the base station is 20m and 500m, y becomes 2.7m and 67m, respectively.
  • the narrower the beam width the greater the error due to the change in beam direction. Therefore, the more the number of antennas and the closer the distance between the terminal and the base station, the more accurate beamforming is needed. Can be.
  • a large MIMO system can be used to obtain a high beam gain by utilizing a large number of antennas, but has a disadvantage in that the beam width is reduced due to the opposite effect on the high beam gain.
  • a technique of flexibly adjusting the beam width in consideration of the moving speed and the moving direction of the terminal has been proposed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a flexible beamforming.
  • the beam width is wide, and where the closed loop beamforming is performed, the beamwidth may be adjusted based on feedback information from the terminal.
  • the base station may adjust the beam width by adjusting w n of Equation 3.
  • the movement speed of the terminal in the center of FIG. 6 is smaller than the movement speed of the terminal on the right side of FIG. 6, and thus the shape of the beam formed by the antenna is also different. According to the moving speed of the terminal, the size of the formed beam and the width of the beam may be adjusted.
  • the shape of the beam can be adjusted in the horizontal direction according to the movement of the terminal.
  • FIG. 7 is a view for explaining the adjustment of the beam width according to the speed of the terminal.
  • the beam radiated from the antenna is characterized by spreading wider and wider as the distance increases.
  • the terminal A is moving perpendicular to the beam direction at a close distance from the base station, and the terminal B is moving perpendicular to the beam direction at a distance away from the base station.
  • the width of the beam provided to the terminal A should be greater than the width of the beam provided to the terminal B. That is, in order to ensure mobility of terminals moving near the base station, the beam width for the inner terminal should be adjusted to be wider than the width of the beam provided to the terminal far from the base station.
  • the method of performing the inter-cell interference cancellation by adjusting the partial frequency reuse technique and the beam width described above sets the RNTP value for the purpose of minimizing the strength of the interference signal to the terminal.
  • inter-cell interference coordination may be performed by actively utilizing the interference cancellation capability of the terminal.
  • the present invention proposes a technique for exchanging statistical information between base stations in order to increase the probability of canceling an interference signal at a cell boundary region.
  • the base station can actively place the terminal capable of canceling interference in the interference cancelable resource, and the blind interference cancellation terminal is unnecessary by receiving information on the interference characteristic of the resource where the terminal is located. This can reduce the burden of performing interference cancellation. That is, the blind interference cancellation terminal can reduce the burden of unnecessary interference cancellation by determining whether to perform interference cancellation using the interference information of the resources in which the blind interference cancellation terminal is located.
  • the blind interference cancellation receiver that is, the blind interference cancellation terminal means a receiver that can perform interference cancellation even if it does not know the information of the interference signal to be removed.
  • the probability of removing interference from a specific resource may be determined through the strength of the interference signal, the modulation method of the interference signal, the channel coding method and the coding code rate, and the MIMO precoding technique.
  • the strength of the interference signal is stronger than weak, and the lower the modulation order of the interference signal, the higher the probability of eliminating the interference.
  • the base station of the cell causing the interference may inform the base station of the neighboring cell of information about a resource having a high probability of eliminating the interference.
  • the base station receiving the information on the interference cancellation may allocate a resource having a high interference cancellation probability to a terminal capable of canceling the interference.
  • Terminals capable of canceling interference may selectively perform interference cancellation based on the interference cancellation probability of resources allocated thereto, thereby effectively using the interference cancellation receiver.
  • the present invention estimates an average symbol error rate (SER) or packet error rate (PER) of a cell boundary region, and removes interference from adjacent cells based on the estimated SER or PER. Suggest ways to inform resources that are easy to use.
  • the interference cancellation method according to an aspect of the present invention may be utilized when it is difficult to smoothly perform coordinated communication (Coordinated Multipoint, CoMP) between base stations because a delay occurs in the exchange of signals between cells. This is because the signals exchanged according to one aspect of the present invention are statistical information.
  • the base station may provide a signal indicating whether interference cancellation is easy or not with respect to a resource that may affect the neighboring cell, to a base station that manages the neighboring cell or a terminal located in the neighboring cell.
  • a signal transmitted and received through an inter-base station interface is defined as an Intercell Interference Cancellation Probability (IICP).
  • IICP may mean SER or PER when an attempt is made to remove a corresponding signal at a cell boundary region of an adjacent cell.
  • the SER and the PER when a signal transmitted from a base station reaches a cell boundary region are respectively expressed as an intercell interference symbol error rate (hereinafter referred to as an IISER) and an intercell interference packet error rate (intercell). interference packet error rate, hereinafter referred to as IIPER).
  • IISER and IIPER can be calculated in various ways.
  • each UE of the communication system determines a level of a modulation and coding scheme (MCS) based on a target packer error rate.
  • MCS modulation and coding scheme
  • the terminal of the cell boundary region must restore such a signal to an interference signal, a channel different from the channel situation of the terminal receiving the signal as a data signal should be applied. That is, the terminal of the cell boundary region must separately calculate the error rate for the interference signal.
  • IISER and IIPER can be calculated based on the accumulated channel information of the base station.
  • the base station Since the base station receives channel information from the terminal, the base station can obtain a signal to noise plus interference ratio (SINR) distribution of the channel received by the base station. Based on this, the SINR average value of lower x% users can be obtained (for example, x ⁇ 5).
  • SINR signal to noise plus interference ratio
  • the BER or PER curve of the lower x% user is obtained by substituting the SINR average value of the lower x% user at each MCS level. It can be predicted.
  • the resulting BER can be IISER and PER can be IIPER.
  • the reason why the SINR of the lower x% user is used in the scheme is that the UE located in the neighbor cell, that is, the cell boundary region, has a high probability of being the terminal belonging to the lower x% of the cell.
  • the IIPER can be calculated only when one terminal of a neighboring codeword is fully received.
  • Cell A and cell B are adjacent, and base station A of cell A generates IICP and informs cell B.
  • Cell A and cell B can be promised in advance by generating the IISER based on the SINR of the lower 3% terminal.
  • cell A is transmitting a single stream signal to UE A-1 belonging to resource 1, and the modulation scheme being used is 16QAM.
  • the cell A is transmitting a multi-stream signal to the terminal A-2 belonging to the cell A, and the modulation scheme being used is QPSK.
  • cell A has a SER curve in an additive white Gaussian noise (AWGN) channel for each modulation scheme.
  • AWGN additive white Gaussian noise
  • the SER value of the UE having the lower 3% SINR may be estimated by applying a physical abstraction technique to the SER curves of the modulation schemes of the UE A-1 and the UE A-2. That is, IISER may be estimated using MCS information of UE A-1 and UE A-2 and SINR of lower 3% UE.
  • the probability indicator applied in units of a physical resource block n PRB , but the probability indicator may be set in a frame or subframe unit of a time domain.
  • the value of IICP may be set to 1 if the IISER is greater than a predetermined target interference cancellation probability, and to 0 if the IISER is smaller than the target interference cancellation probability.
  • the high IISER means that the UE located in the neighbor cell has a high probability of decoding the corresponding signal, and thus may generate an IICP signal. If the removal of the interference signal fails, the probability of decoding one's own signal becomes worse. Therefore, the IICP can be set using the maximum value of the IISER to minimize the probability of failure of the interference cancellation. This is expressed as a formula below.
  • p max (n PRB ) is a user-specific physical dowmlink shared channel (PDSCH) that is intended to be scheduled for a future time interval, that is, to be scheduled for a specific time interval. It means the maximum value of IISER of symbols of RE.
  • a certain terminal receives a multi-stream in the RE of the PDSCH, a plurality of symbols are received at the same time in a specific PDSCH RE, at this time, the IISER of each symbol can be individually calculated and compared.
  • IICP threshold is It can be expressed as. An IICP threshold of 1 may indicate that no IICP is used, and an IICP threshold of 0 may indicate that interference cancellation may be performed in all bands.
  • the a L value may be determined to take into account the inter site distance of the network, the antenna configuration, the traffic load distribution, the modulation and coding scheme, the signal power, and the like.
  • Equation 7 IICP value is a is greater than a particular threshold IICP 0 p max (n PRB), the p max (n PRB) is equal to or less than this, if a particular threshold IICP 1.
  • the base station receiving the IICP may allow the terminal to perform indirect removal by scheduling the terminal to the resource with the IICP of 1.
  • IICP may be determined using an average value rather than a maximum value of IISER. Using the maximum value of IISER, you can reduce the need for interference cancellation more than necessary. Therefore, according to the present embodiment, IICP may be determined using the average value of the IISER.
  • Equation 8 p avg (n PRB ) denotes an average value of IISERs of symbols of a user-specific physical dowmlink shared channel (PDSCH) RE intended to be scheduled for a future time interval (future time interval).
  • PDSCH physical dowmlink shared channel
  • IICP threshold is It can be expressed as.
  • An IICP threshold of 1 may mean that no IICP is used, and an IICP threshold of 0 may mean that interference cancellation may be performed in all bands.
  • the a L value may be determined to take into account the inter site distance of the network, the antenna configuration, the traffic load distribution, the modulation and coding scheme, the signal power, and the like.
  • IICP value is 0 is larger than a certain threshold IICP, p avg (n PRB) of this is if equal to or less than the specific IICP threshold 1 p avg (n PRB ).
  • p avg (n PRB) is if equal to or less than the specific IICP threshold 1 p avg (n PRB ).
  • IICP may be transmitted and received with the existing RNTP. If no additional feedback information is generated, the base station can transmit only the IICP and infer user information of the cell boundary region from the IICP. Since the MCS level is set to satisfy the target error rate, it is predictable that the user of the cell boundary region has a lower IISER or IIPER. That is, if the IISER is high and 1, the signal is being transmitted to the terminal of the cell boundary region. If the IISER is low and 0, the signal is transmitted to the terminal of the cell inner region.
  • the IICP may indicate a probability of removing interference when the UE receives an interference signal, but there is a limit to indicate a probability of receiving interference.
  • the base station may set IICP by adding an influence on a region to be interfered, that is, a beam width, by weight.
  • the weighted IICP (wIICP), which is weighted by multiplying the probability of interference by the IICP in Equation 7 or Equation 8, is 1 when the product of IISER and beamwidth is greater than a certain threshold, and the product of IISER and beamwidth is less than a certain threshold. Can be set to zero.
  • the base station may calculate wIICP by multiplying the probability of receiving the interference by the IISER, which is a probability that the terminal located in the boundary region of the adjacent cell can decode the interference signal. If the removal of the interference signal fails, the probability of decoding the signal to be originally received becomes worse. Therefore, the IICP can be determined using the IISER maximum value to minimize the probability of failure of the interference removal. If this is expressed as equation (9).
  • p max (n PRB ) means the maximum value of the IISER of the UE-specific physical dowmlink shared channel (PDSCH) RE that can be scheduled for a future time interval (future time interval).
  • HPBW refers to the angle of radiation of the beam whose maximum power is reduced by more than half, and HPBW can be replaced by beam width (BW) connecting the null point of the beam.
  • IICP threshold is It can be expressed as.
  • An IICP threshold of 1 may mean that no IICP is used, and an IICP threshold of 0 may mean that interference cancellation may be performed in all bands.
  • the a L value may be determined to take into account the inter site distance of the network, the antenna configuration, the traffic load distribution, the modulation and coding scheme, the signal power, and the like.
  • Equation 9 P max (n PRB ) of Equation 9 may be replaced with p avg (n PRB ) of Equation 8.
  • the IICP is basically determined by applying Equation 9, but the base station may consider the difference in the beam gain according to the beam divergence direction when calculating p max (n PRB ) .
  • the antenna gain in the direction the beam is directed to is AG (0) and the antenna gain in the area skewed by x is AG (x) .
  • a beam having a beam width of 2x is multiplied by a weight, it may be calculated by reducing SNR by AG (x) / AG (0) when calculating p max (n PRB ) .
  • the cancellation cancellation probability that is, IICP, according to the above equation may represent two pieces of information using one bit. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, the interference cancellation probability may be expressed using a signal of two or more bits, and in this case, the probability of interference cancellation at various stages may be expressed.
  • FIG. 8 is a view for explaining a signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • a method of transmitting interference cancellation information according to the present embodiment is as follows.
  • a signal transmission apparatus capable of transmitting a signal to a terminal, such as a base station, may calculate an IISER or IIPER using at least one of channel information, MSC level, and rank information (S810).
  • the base station can obtain the SINR distribution of the channel based on the channel information received from the terminal, and can calculate the SINR average value for the lower constant ratio of users based on this.
  • a BER or PER for the lower predetermined ratio of users may be derived using a BER or PER curve corresponding to the MCS level and rank. If the MES level is high or the rank is high, the error rate can be large. This BER or PER can be calculated as IISER or IIPER for the signal reaching the cell's boundary region.
  • the base station may determine the IICP by comparing the calculated IISER or IIPER with a predetermined threshold (S820).
  • IICP is an indicator indicating the probability that interference signals will be removed in the cell boundary region. If IICP is 1, the probability of recovering interference by recovering the interference signal is high, and if IICP is 0, the error rate is too high to remove the interference signal. May indicate impossible or unnecessary.
  • the IISER or IIPER compared to a particular threshold to determine IICP may be set to the maximum or average value of the IISER or IIPER of symbols.
  • a factor for the beam width may be added as a weight to the maximum or average value of the IISER or IIPER to consider whether an interference signal can be received.
  • the base station may transmit the determined IICP to an adjacent cell (S830).
  • the IICP may be delivered to the terminal through the base station of the neighbor cell or may be provided directly to the terminal.
  • the UE including the interference cancellation receiver may determine interference cancellation according to IICP and perform interference cancellation.
  • the base station that has transmitted the IICP may also receive information on the IICP from the base station of the neighboring cell, and may perform terminal scheduling based on the received IICP (S840).
  • the base station receiving the IICP may allocate data for the terminal to a resource of the IICP is 1. If IICP is 1, it is easy to recover and remove an indirect signal.
  • the base station may determine the interference cancellation probability in consideration of the state of the channel, the MCS, and the like, and may provide an indicator to the neighbor cell indicating whether the interference cancellation is easy.
  • the neighbor cell may perform terminal scheduling for a specific resource according to the indicator information.
  • FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 800 includes a processor 810, a memory 820, and an RF unit 830.
  • Processor 810 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 810.
  • the memory 820 is connected to the processor 810 and stores various information for driving the processor 810.
  • the RF unit 830 is connected to the processor 810 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 900 includes a processor 910, a memory 920, and an RF unit 930.
  • Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 910.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
  • the RF unit 930 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the present invention proposes a method of setting a relative narrowband transmit power (RNTP) value to perform intercell interference cancellation in a communication system to which flexible beamforming is applied.
  • RNTP relative narrowband transmit power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치가 제공된다. 간섭 제거 정보를 전송하는 방법은 소정의 기지국의 주관하는 셀에 속해있는 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 셀 경계 지역에 대한 심볼 에러 레이트 또는 패킷 에러 레이트를 추정하는 단계와; 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트와 소정의 임계값을 비교하여 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률을 지시하는 확률 지시자를 결정하는 단계와; 상기 확률 지시자에 대한 정보를 인접한 셀로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간섭 제거에 대한 확률에 기초하여 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치 에 관한 것이다.
최근 차세대 무선 통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 상용화가 본격적으로 지원되고 있는 상황이다. 이러한 LTE 시스템은 단말 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스뿐만 아니라 사용자의 요구에 대한 대용량 서비스를 고품질로 지원하고자 하는 필요성이 인식된 후, 보다 빨리 확산되고 있는 추세이다. 상기 LTE 시스템은 낮은 전송 지연, 높은 전송율, 시스템 용량과 커버리지 개선을 제공한다.
이러한 고품질 서비스의 출현등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 무엇보다도 통신 시스템의 용량이 증대되어야 하는데, 무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 가용 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 한정된 자원에 대한 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다.
이 중 한정된 자원에 대한 효율성을 높이는 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보함으로써 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 높이는 이른바 다중 안테나 송수신 기술이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다.
다중 안테나 시스템에서는 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 높이기 위한 방법으로 빔 포밍 및 프리코딩이 사용될 수 있고, 빔 포밍 및 프리코딩은 송신단에서 피드백 정보를 이용할 수 있는 폐-루프 시스템에서 해당 피드백 정보를 통해 신호대 잡음비를 최대화하기 위해 사용된다.
본 발명의 일 실시예는 플랙서블 빔포밍(flexible beamforming)이 적용된 통신 시스템에서 셀 간 간섭 제거를 수행하기 위해 간섭 제거 확률에 기초한 간섭 제거 정보를 설정하는 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 실시예는 셀 경계지역에서의 간섭 신호 제거 확률을 높이기 위해 기지국 간 통계적 정보를 교환하는 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 실시예는 셀 경계 지역의 평균 심볼 에러 레이트 또는 패킷에러 레이트를 추정하는 방법을 제안한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 셀 경계 지역의 평균 심볼 에러 레이트 또는 패킷에러 레이트에 기초하여 간섭 제거 정보를 생성하는 방법을 제안한다.
본 발명의 일 측면에 따른 간섭 제거 정보를 전송하는 방법은 소정의 기지국의 주관하는 셀에 속해있는 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 셀 경계 지역에 대한 심볼 에러 레이트 또는 패킷 에러 레이트를 추정하는 단계와; 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트와 소정의 임계값을 비교하여 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률을 지시하는 확률 지시자를 결정하는 단계와; 상기 확률 지시자에 대한 정보를 인접한 셀로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 셀 경계 지역에서의 간섭 신호 제거 확률을 높이기 위해 기지국 간 통계적 정보를 교환하는 방법이 제공된다.
이를 통하여 기지국은 간섭 제거가 가능한 단말을 간섭 제거 가능 자원에 적극적으로 배치할 수 있으며, 블라인드 간섭 제거(blind Interference Cancellation) 단말은 자신에게 배치된 자원의 특성에 대한 정보를 전달받음으로써 불필요하게 간섭 제거를 수행하는 부담을 줄일 수 있다.
도 1은 LTE 에서 셀 간 간섭 코디네이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 반파 다이폴 안테나의 방사 패턴을 도시한 것이다.
도 3은 인공 위성 수신 안테나와 같은 원형 개구 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 4는 리니어 어레이 안테나에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 선형 어레이의 방사 패턴을 구하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 플랙서블 빔포밍의 일예를 도시한 도면이다.
도 7은 단말의 속도에 따른 빔폭의 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도이다.
본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 셀 간 간섭 코디네이션을 설명하기 위한 도면이다.
LTE 시스템에서 각 셀은 내측과 외측으로 분할될 수 있다. 사용자가 낮은 레벨의 간섭을 경험하고 서빙 셀과의 통신에도 낮은 전력이 요구되는 내측 셀에서는, 주파수 재사용률(frequency reuse factor)는 1이 사용된다.
외측 셀의 경우, 셀이 주어진 대역 일부에 사용자를 스케줄링 할 때, 시스템 용량은 이웃한 셀들이 아무것도 전송하지 않는 경우 또는 이웃한 셀들이 첫 번째 셀 내에 스케줄된 사용자에게 발생할 수 있는 강한 간섭을 회피하기 위하여 아마도, 인접한 셀들의 내측에 존재하는 사용자들에게 낮은 전력을 전송하는 경우 최적화 될 수 있다.
이러한 제한은 셀 경계(cell-edge)에서 주파수 재사용률을 높이는 결과를 초래하며, 이는 도 1에 도시된 바와 같은 부분 주파수 재사용(partial frequency reuse)으로 알려져 있다.
도시된 바와 같이, 각 셀 A, B, C는 내측과 외측 영역으로 나누어 질 수 있고, 각 셀 경계에 대한 주파수 자원은 인접한 셀에서 서로 중첩되지 않도록 셀에 할당된다. 셀 A의 외측 영역에 특정 주파수 자원이 할당되는 경우, 셀 B와 셀 C에는 해당 주파수 자원이 할당되지 않고, 셀 B의 외측 영역에 특정 주파수 자원이 할당되는 경우, 셀 A와 셀 C에는 해당 주파수 자원이 할당되지 않는다. 동일하게, 셀 C의 외측 영역에 특정 주파수 자원이 할당되는 경우, 셀 A와 셀 B에는 해당 주파수 자원이 할당되지 않는다.
이러한 방식으로 다른 셀들에 대한 스케줄링을 코디네이션하기 위하여, 인접한 셀들 간에는 통신이 요구된다. 만약, 인접한 셀들이 동일한 기지국(예를 들어, eNodeB)에 의하여 관리된다면, 코디네이트된 스케줄링 계획은 표준화된 시그널링에 대한 요구 없이 수행될 수 있다. 하지만, 인접한 셀들이 서로 다른 기지국에 의하여 제어되는 경우, 특히 멀티 벤더 네트워크(multivendor networks)에서는 표준화된 시그널링이 중요하다.
LTE에서 셀 간 간섭 코디네이션(Inter-Cell Interference Coordination, ICIC)은 시간 도메인보다 주파수 도메인에서 관리되는 것으로 전제되고 있으며 기지국 간의 시그널링은 이러한 것을 지원하도록 설계된다. 시간 도메인 코디네이션은 동기 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)가 사용되는 업 링크와 같이 HARQ 과정에 대한 동작을 방해할 수 있기 때문이다.
다운 링크 전송에 대하여, RNTP(Relative Narrowband Transmit Power) 지시자(indicator)로 표현되는 비트맵은 X2 인터페이스를 통하여 기지국 간에 교환될 수 있다. 주파수 도메인에서 하나의 자원 블록(resource block)에 대응하는 RNTP 지시자의 각 비트는 셀이 상기 자원 블록에 대한 전송 전력을 특정 상한값(upper limit) 아래로 유지할 것인지 여부를 이웃한 기지국들에게 알려주는데 사용된다. 이러한 상한값과 지시자의 유효 기간은 설정될 수 있다.
예를 들어, RNTP 지시자가 1이면 특정 자원 블록에 전송 전력을 유지하는 것, 즉 신호를 전송하는 것을 나타낼 수 있고, RNTP 지시자가 0이면 해당 자원 블록에 신호를 전송하지 않는 것, 즉 빔 포밍을 수행하지 않는 것을 나타낼 수 있다.
이는 이웃한 셀들이 자신의 셀 내에 사용자를 스케줄링 할 때, 각 자원 블록에서 예상되는 간섭 정도를 고려할 수 있도록 한다.
이웃한 셀 내의 자원 블록의 전송 전력이 높다는 정보를 수신한 경우, 기지국의 후속 동작은 일괄적이지 않다. 따라서, 스케줄링 알고리즘의 실행에는 어느 정도 자유도가 허용된다. 하자만, 전형적인 동작은 전송 전력이 높은 자원 블록에 대하여 셀 경계 사용자에 대한 스케줄링을 피하는 것이 될 수 있다.
RNTP 지시자에 대한 정의에서 안테나 포트 당 전송 전력은 기지국 또는 셀의 최대 출력 전력에 의하여 정규화 될 수 있다. 이는 크기가 작아 작은 최대 출력 전력을 갖는 셀이 크기가 큰 셀에 대응하여 큰 최대 출력 전력을 갖는 셀에 비하여 큰 간섭을 받을 수 있기 때문이다.
RNTP 지시자에 따른 판단은 수학식 1과 같이 수행될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2014011011-appb-M000001
수학식 1에서, E A (n PRB )은 향후 특정 시간 구간 동안 안테나 포트 p에 대한 물리적 자원 블록 내에서 참조 신호(reference signal, RS)를 포함하지 않는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼에 대한 사용자-특정 PDSCH(UE-specific physical dowmlink shared channel) RE들의 RE 당 최대 에너지(the maximum intended energy per resource element, EPRE)를 나타내고, n PRB 는 물리적 자원 블록의 개수를 나타낸다. n PRB 는 0부터
Figure PCTKR2014011011-appb-I000001
-1까지의 값을 가질 수 있다. RNTP threshold 는
Figure PCTKR2014011011-appb-I000002
에 속하는 값을 가질 수 있다. (
Figure PCTKR2014011011-appb-I000003
).
또한, 수학식 1에서
Figure PCTKR2014011011-appb-I000004
는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2014011011-appb-M000002
수학식 2에서 Δf은 서브 케리어 간격(Subcarrier spacing)을 나타내고,
Figure PCTKR2014011011-appb-I000005
는 다운 링크 대역폭 설정(Downlink bandwidth configuration)을 나타내고,
Figure PCTKR2014011011-appb-I000006
는 서브 케리어 수에 따라 표현되는 주파수 도메인에서의 자원 블록 크기(Resource block size in the frequency domain, expressed as a number of subcarriers)를 나타낸다.
수학식 1에 따르면 RNTP 지시자는 정규화된 RE의 에너지(
Figure PCTKR2014011011-appb-I000007
)가 기설정된 RNTP threshold 보다 같거나 작으면 0이되고, 정규화된 RE의 에너지(
Figure PCTKR2014011011-appb-I000008
)의 상한값에 대한 규정이 없으면 1이된다. 즉,
Figure PCTKR2014011011-appb-I000009
이 RNTP threshold 보다 크면 RNTP 지시자는 1이 될 수 있다.
한편, 전송 안테나는 다른 방향들에 비하여 어떤 특정 방향에서 강한 전자기파 생성한다. 방향에 대한 필드 세기를 표시한 것을 안테나의 방사 패턴이라고 한다. 방사 패턴은 항상 수신과 전송에서 동일한 형태를 갖는다.
안테나로부터 멀리 떨어진 지점에서 측정된 전자기파는 안테나의 모든 부분으로부터 방사되는 방사선의 합에 해당한다. 안테나 각각의 작은 부분은 서로 다른 폭과 위상을 갖는 파를 방사하고, 이러한 방사파는 수신자가 위치하는 곳에 지점으로 서로 다른 거리를 이동하게 된다. 이러한 방사파는 어떤 방향에서는 게인이 증가하기도 하고 어떤 방향에서는 게인이 감소하기도 한다.
반파장 다이폴(half-wave dipole)은 케이블의 연결을 위하여 중앙이 절단된부분에 전선을 연결한 안테나로, 반파장으로 구성된 간단한 안테나를 나타낸다. 도 2는 반파 다이폴 안테나의 방사 패턴을 도시한 것이다.
방향성 안테나는 하나의 방향에서만 게인을 가지고 나머지 방향에서는 손실을 갖도록 디자인 된다. 안테나는 그 크기가 증가함에 따라 방향성이 만들어 진다. 안테나로부터 방사된 파는 방향성을 가지고 먼 거리를 이동하게 되고, 건설적인 간섭이든 비건설적인 간섭이든 방향성 방사 패턴이 주어지면 더 쉽게 제어될 수 있다.
극단적으로 단순화시키면, 인공 위성 수신 안테나는 모든 부분에서 동일한 전자기파가 방사되는 원형면(circular surface)으로 간주된다. 도 3은 인공 위성 수신 안테나와 같은 원형 개구 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 3과 같이, 높은 게인을 갖는 폭이 좁은 빔이 방사 패턴의 중앙에 위치하고 있다. 파장에 따른 안테나의 지름이 증가할수록 중앙 빔의 폭은 점점 좁아진다. 중앙 빔의 양 사이드에는 사이드 로브(side lobe)로 불리우는 작은 빔들이 나타난다. 신호 강도가 0인 신호의 방향은 “nulls”로 표현될 수 있다.
단순한 방향성 안테나는 작은 방사 안테나 요소들의 리니어 어레이로 구성되고, 하나의 전송단으로부터 동일한 진폭과 위상을 갖는 동일한 신호가 각 안테나 요소에 제공된다. 어레이의 전체 폭이 증가할수록 중앙 빔은 좁아지고, 안테나 요소의 개수가 증가할수록 사이드 로브는 작아진다.
도 4는 리니어 어레이 안테나에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이다. 도 4는 1λ/2 만큼 이격된 4개의 작은 안테나 요소에 대한 방사 패턴을 도시하고 있다.
한편, 상술한 선형 어레이의 방사 패턴은 단일 안테나의 방사 패턴과 각 안테나 신호의 보강 간섭과 상쇄 간섭의 영향을 나타내는 어레이 팩터(Array Factor, AF)의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, 어레이 팩터는 빔폭에 따른 초대 안테나 이득의 변화를 나타낸다.
도 5는 선형 어레이의 방사 패턴을 구하는 과정을 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이. 단일 안테나(single element)의 방사 패턴(E r (ω))에 어레이 팩터(Array factor)를 곱하면 방사각에 따른 안테나 게인(antenna gain)을 얻을 수 있다.
어레이 팩터는 안테나 어레이를 구성하는 안테나의 수, 안테나 사이의 간격, 각 안테나에 곱해지는 가중치(weight)에 따라 달라질 수 있다. 이러한 어레이 팩터는 아래 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2014011011-appb-M000003
수학식 3에서, N T 는 안테나 개수, w n 은 각 안테나의 가중치, d는 안테나 간 거리, k=2π/λ는 파동 수(wave number), θ는 안테나 어레이의 지향점으로부터의 각도, φ는 위상 오프셋(phase offset)을 나타낸다.
즉, 안테나 어레이가 지향하는 빔의 방향(θ)이 0이고 안테나가 등간격으로 배치되어 있는 경우, 어레이 팩터 값은 지향하는 방향을 기준으로 좌우 대칭으로 그려진다.
만약, 기지국이 안테나가 지향하는 보어 사이트(boresight) 기준으로 x도 만큼 회전한 방향으로 신호를 송신하는 경우, 빔의 지향점의 안테나 이득은 E r (x)AF(0)으로 표현될 수 있다. 또한, 빔의 지향점 대비 y도 만큼 회전된 곳의 빔 이득은 E r (x+y)AF(y)로 표현할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, AF에 적용되는 θ에 따라 AF의 윈도우(vision region)이 이동(shift)할 수 있고, 윈도우와 이에 대응되는 안테나 방사 패턴의 곱에 의하여 최종적으로 안테나 게인이 얻어 진다.
한편, 거대 MIMO 시스템은 5G와 같은 차세대 통신 시스템의 핵심 기술로 주목 받고 있으나, 안테나 수가 늘어남에 따라 빔폭이 감소하는 단점이 있다. 안테나의 빔폭의 감소 정도는 반전력빔폭(Half power beam width, HPBW)으로 파악할 수 있다. 반전력빔폭이란 최대 전력이 반 이상으로 감소하는 빔의 방사 각도를 의미한다.
일렬로 배열된 등방성(isotropic) 안테나 수가 NT, 안테나 사이 간격이 d, 전파의 파장이 λ 일 때 반전력빔폭은 수학식 4와 같다.
수학식 4
Figure PCTKR2014011011-appb-M000004
수학식 4를 통해 안테나 수에 따라 HPBW가 선형적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 만약 안테나 간 간격이 d= λ/2이면 수학식 4는 아래 수학식 5와 같이 정리될 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2014011011-appb-M000005
만약, 기지국과 단말 간의 거리가 x(meter)이면, x 지점에서 빔이 수평으로 퍼지는 거리 y (meter)는 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2014011011-appb-M000006
기지국의 안테나 개수가 4개이고 단말과 기지국 간의 거리 x가 20m와 500m인 경우, 수학식 6을 통해 연산하면 y는 각각 13.85m와 346m이다. 또한, 만약 기지국의 안테나 개수가 16개이고 단말과 기지국간의 거리 x가 20m와 500m일 때, y는 각각 2.7m와 67m이 된다.
y가 작을 수록 빔폭은 좁은 것을 의미하고, 빔폭이 좁을수록 빔의 방향 변화에 따른 오차 정도가 증가하기 때문에 안테나 수가 많아질수록 그리고 단말과 기지국간의 거리가 가까울수록 보다 정확한 빔포밍이 필요하다는 것을 알 수 있다.
또한, 거대 MIMO 시스템을 통해 많은 수의 안테나를 활용하여 높은 빔 이득(beam gain)을 얻을 수 있지만, 높은 빔 이득에 대한 상반된 효과로 빔폭이 감소하는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 단말의 이동 속도와 이동 방향을 고려하여 빔폭을 플랙서블(flexible)하게 조정하는 기법이 제안되었다.
도 6은 플랙서블 빔포밍의 일예를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 단말의 이동 방향이 수평일 때는 수평 방향으로는 오픈 루프 빔포밍(open loop beamforming)을 수행하고, 수직 방향으로 폐루프 빔포밍(closed loop beamforming)을 수행하는 기법이 적용된다.
오픈 루프 빔포밍을 수행하는 곳은 빔폭이 넓고 폐루프 빔포밍을 수행하는 곳은 단말로부터의 피드백 정보에 기초하여 빔폭을 조정할 수 있다. 구체적으로 기지국은 수학식 3의 w n 을 조정함으로써 빔폭을 조정할 수 있다.
도 6의 가운데 있는 단말의 이동 속도가 도 6의 오른쪽에 있는 단말의 이동 속도보다 작으며, 이에 따라 안테나에 의하여 형성되는 빔의 모양 역시 다르다. 단말의 이동 속도에 따라, 형성되는 빔의 크기 및 빔의 폭이 조절될 수 있다.
도 6의 오른쪽과 같이, 단말의 이동을 보장하기 위하여 빔은 단말의 이동에 따라 그 모양이 수평 방향으로 조절될 수 있다.
도 7은 단말의 속도에 따른 빔폭의 조정을 설명하기 위한 도면이다.
안테나로부터 방사된 빔은 거리가 멀어질수록 점점 더 넓게 퍼지는 특징이 있다. 단말 A는 기지국과 가까운 거리에서 빔 방향과 수직으로 이동하고 있고, 단말 B는 지기국과 멀리 떨어진 곳에서 빔 방향과 수직으로 이동하고 있다.
기지국에 가까이 위치하고 있는 단말 A의 이동에 따른 신호 전송을 보장하기 위하여 단말 A에 제공되는 빔의 폭은 단말 B에 제공되는 빔의 폭보다 커야된다. 즉, 기지국 가까이에서 이동하는 단말들의 이동성을 보장하기 위하여 안쪽 단말을 위한 빔폭은 기지국으로부터 멀리 떨어진 단말에 제공되는 빔의 폭보다 넓게 조정되어야 한다.
한편, 앞서 설명된 부분 주파수 재사용 기술과 빔폭을 조정하여 셀 간 간섭 제거를 수행하는 방법은 단말에 미치는 간섭 신호의 세기를 최소화하는 목적으로 RNTP값을 설정한다.
간섭 제거 수신기(interference cancellation reciever)를 이용하여 간섭 제거가 가능한 단말의 경우, 이러한 단말의 간섭 제거 능력을 적극적으로 활용함으로써 셀 간 간섭 제어(Inter-cell Interference Coordination)를 수행할 수 있다.
본 발명에서는 셀 경계 지역에서의 간섭 신호 제거 확률을 높이기 위해 기지국간 통계적 정보를 교환하는 기법을 제안한다. 이러한 기법을 활용하면 기지국은 간섭 제거가 가능한 단말을 간섭 제거 가능 자원에 적극적으로 배치할 수 있으며, 블라인드 간섭 제거 (blind Interference Cancellation) 단말은 자신이 배치된 자원의 간섭 특성에 대한 정보를 수신함으로써 불필요하게 간섭 제거를 수행하는 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉, 블라인드 간섭 제거 단말은 자신이 배치된 자원의 간섭 정보를 활용하여 간섭 제거의 수행 여부를 결정합으로써 불필요하게 간섭 제거를 수행하는 부담을 줄 일 수 있다.
한편, 블라인드 간섭 제거 수신기, 즉 블라인드 간섭 제거 단말은 자기가 제거하고자 하는 간섭 신호의 정보를 모르더라도(blind) 간섭 제거를 수행할 수 있는 수신기를 의미한다. 특정 자원에서 간섭을 제거할 확률은 간섭 신호의 세기, 간섭 신호의 변조방식, 채널 코딩 방식과 코딩 부호율, MIMO 프리코딩 기법 등을 통해서 정해질 수 있다. 간섭 신호의 세기가 약한 것보다 강하고, 간섭 신호의 변조 오더가 낮을수록 간섭을 제거할 확률은 높아진다.
간섭을 발생시키는 셀(aggressor cell)의 기지국은 간섭을 제거할 확률이 높은 자원에 대한 정보를 인접 셀(victim cell)의 기지국에 알려 줄 수 잇다. 간섭 제거에 대한 정보를 수신한 기지국은 간섭 제거가 가능한 단말에게 간섭 제거 확률이 높은 자원을 할당할 수 있다.
간섭 제거가 가능한 단말들은 자신이 할당 받은 자원의 간섭 제거 확률을 바탕으로 선택적으로 간섭 제거를 수행할 수 있으며, 이를 통하여 간섭 제거 수신기를 효과적으로 사용할 수 있다.
이하, 본 발명에서는 셀 경계 지역의 평균 심볼 에러 레이트 (symbol error rate, 이하 SER) 또는 패킷 에러 레이트(packet error rate, 이하 PER)을 추정하고, 추정된 SER 또는 PER를 바탕으로 인접 셀에 간섭 제거에 용이한 자원을 알려주는 방법을 제안한다. 본 발명의 일 측면에 따른 간섭 제거 방법은 셀 간 신호의 교환에 지연이 발생하기 때문에 원활하게 기지국간 협력 통신(Coordinated Multipoint, CoMP)을 수행하기 어려운 경우에 활용될 수 있다. 이는 본 발명의 일 측면에 따라 교환되는 신호가 통계적 정보이기 때문이다.
기지국은 인접 셀에 영향을 줄 수 있는 자원에 대하여 간섭 제거가 용이한지 그렇지 않은 지를 지시하는 신호를 인접 셀을 주관하는 기지국 또는 인접 셀에 위치하고 있는 단말에 제공할 수 있다. 본 발명에서는 기지국 간 인터페이스(X2 인터페이스)를 통하여 송수신되는 이러한 신호를 셀 간 간섭 제거 확률 지시자(Intercell Interference Cancellation Probability, 이하 IICP)로 정의한다.
IICP는 인접 셀의 셀 경계 지역에서 해당 신호를 제거하려고 시도하는 경우의 SER또는 PER을 의미할 수 있다.
본 발명에서는 기지국에서 송신한 신호가 셀 경계 지역에 도달한다고 가정했을 때의 SER과 PER을 각각 셀 간 간섭 심볼 에러 레이트(intercell interference symbol error rate, 이하, IISER)와 셀 간 간섭 패킷 에러 레이트(intercell interference packet error rate, 이하, IIPER)라고 정의한다. IISER과 IIPER은 다양한 방식을 통하여 계산될 수 있다.
일반적으로 통신 시스템의 각 단말(UE)은 목표 패킷 에러 레이트(target packer error rate)를 기준으로 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS)의 레벨을 결정하므로, 시간이 지남에 따라 각 단말이 수신하는 신호의 PER은 목표 패킷 에러 레이트로 수렴하게 된다.
그러나, 셀 경계 지역의 단말은 이러한 신호를 간섭 신호로 복원해야 하므로, 해당 신호를 데이터 신호로 수신하는 단말의 채널 상황과는 다른 채널을 적용해야 한다. 즉, 셀 경계 지역의 단말은 간섭 신호에 대한 에러 레이트를 별도로 계산해야 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, IISER과 IIPER는 기지국의 누적된 채널 정보를 바탕으로 계산될 수 있다.
기지국은 단말로부터 채널 정보를 수신하므로, 이를 바탕으로 자신이 수신한 채널의 SINR(signal to noise plus interference ratio) 분포를 얻을 수 있다. 이를 바탕으로 하위 x% 사용자의 SINR 평균 값을 구해낼 수 있다(예를 들어, x≤5).
또한, 각 MCS 레벨 및 랭크 별로 비트 에러 레이트(bit error rate, BER) 또는 PER 커브를 가지고 있다면, 각 MCS 레벨에 하위 x% 사용자의 SINR 평균 값을 대입함으로써 하위 x% 사용자의 BER 또는 PER 커브를 예측할 수 있다.
이렇게 도출된 BER은 IISER이 될 수 있고, PER은 IIPER이 될 수 있다. 해당 기법에서 하위 x% 사용자의 SINR을 사용하는 이유는 인접 셀, 즉 셀 경계 지역에 위치한 단말은 해당 셀의 하위 x%에 속하는 단말이 될 확률이 높기 때문이다. 다만, PER의 경우, 하나의 코드워드(codeword)를 인접 셀의 단말이 완전히 수신해야만 IIPER이 계산될 수 있는 제약이 있다.
예를 들어 설명하면, 셀 A와 셀 B는 인접해 있고, 셀 A의 기지국 A는 IICP를 생성하여 셀 B에 알려준다고 가정하자. 셀 A와 셀 B는 하위 3% 단말의 SINR을 바탕으로 IISER을 생성하는 것으로 미리 약속할 수 있다.
셀 A는 자원 1에서 자신에 속한 단말 A-1에 단일 스트림(single stream) 신호를 송신하고 있으며, 사용하고 있는 변조 기법은 16QAM라고 가정하자. 또한, 셀 A는 자신에 속한 단말 A-2에 멀티 스트림(multi stream) 신호를 송신하고 있으며, 사용하고 있는 변조 기법은 QPSK라고 가정하자. 만약, 셀 A는 각 변조 기법을 사용한 경우에 대한 AWGN(additive white Gaussian noise) 채널에서의 SER 커브를 가지고 있다고 가정하자.
이 경우 단말 A-1과 단말 A-2의 변조 기법의 SER 커브에 물리적 추상화(physical abstraction) 기법을 적용하여 하위 3% SINR을 가진 단말의 SER 값을 추정할 수 있다. 즉, 단말 A-1과 단말 A-2의 MCS 정보와 하위 3% 단말의 SINR 값을 사용하여 IISER을 추정할 수 있다.
이하에서는 IISER를 이용하여 확률 지시자를 설정하는 방법에 설명되지만 모든 방법 및 수식의 IISER는 IIPER로 대체될 수 있다. 확률 지시자(IICP)를 교환하는 기지국들은 확률 지시자가 IISER을 기반으로 생성된 것인지 IIPER을 기반으로 생성된 것인지 알고 있어야 하며, 이러한 정보는 기지국 간에 송수신될 수 있다.
또한, 이하에서는 물리적 자원 블록(n PRB ) 단위로 적용되는 확률 지시자에대하여 설명하고 있으나, 확률 지시자는 시간 도메인의 프레임 또는 서브 프레임 단위로 설정될 수도 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, IICP의 값은 IISER이 기설정된 목표 간섭 제거 확률(target interference cancellation probability)보다 크면 1로, 목표 간섭 제거 확률보다 작으면 0으로 설정될 수 있다.
IISER이 높다는 것은 인접 셀에 위치한 단말이 해당 신호를 복호할 확률이 크다는 것을 의미하므로, 이를 바탕으로 IICP 신호를 생성할 수 있다. 만약 간섭 신호의 제거에 실패하면 자신의 신호를 복호할 확률이 나빠지므로, 간섭 제거의 실패 확률을 최소화 하기 위해 IISER의 최대값을 사용해 IICP를 정할 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같다.
수학식 7
Figure PCTKR2014011011-appb-M000007
수학식 7에서 p max (n PRB )는 향후 특정 시간 구간(future time interval) 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는, 즉 특정 시간 구간 동안 스케줄링될 것으로 예상되는 사용자-특정 PDSCH(UE-specific physical dowmlink shared channel) RE의 심볼들의 IISER 중 최대값을 의미한다.
만약, 임의의 단말이 PDSCH의 RE에서 멀티 스트림을 수신하는 경우, 특정 PDSCH RE에서 여러 개의 심볼을 동시에 수신하게 되며, 이 때는 각 심볼의 IISER을 개별적으로 계산하여 비교할 수 있다.
IICP threshold 는
Figure PCTKR2014011011-appb-I000010
로 표현될 수 있다. IICP threshold 가 1인 것은 IICP를 사용하지 않는 것을 나타내고, IICP threshold 가 0인 것은 전 대역에서 간섭 제거가 수행될 수 있는 것을 나타낼 수 있다.
a L 값은 네트워크의 내측 위치 거리(inter site distance), 안테나 구성(antenna configuration), 통신 로드 분포(traffic load distribution), 변조 및 코딩 방식, 신호 전력(signal power)등을 고려하려 결정될 수 있다.
수학식 7에 따르면 IICP 값은 p max (n PRB )가 특정한 IICP threshold 보다 크면 0이되고, p max (n PRB )가 특정한 IICP threshold 보다 같거나 작으면 1이 된다.
IICP가 1이면 간섭을 복구하여 제거할 확률이 높은 것을 의미하고, IICP가 0이면 에러 확률이 높아 간섭을 복구할 가능성이 낮은 것을 의미한다. IICP을 수신한 기지국은 IICP이 1인 자원에 단말을 스케줄링함으로써 단말이 간접 제거를 수행하도록 할 수 있다.
이와 같이 IICP 결정에 IISER의 최대값을 활용하는 경우, 간섭 신호의 복구를 수행할 수 없어 발생하는 피해를 막을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, IISER의 최대값이 아닌 평균값을 활용하여 IICP를 결정할 수도 있다. IISER의 최대값을 이용하는 경우 간섭 제거를 수행할 대상을 필요 이상으로 줄일 수 있다. 따라서, 본 실시예에 일 실시예에 따르면, IISER의 평균값을 이용하여 IICP를 결정할 수 있다.
이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
수학식 8
Figure PCTKR2014011011-appb-M000008
수학식 8에서 p avg (n PRB )는 향후 특정 시간 구간(future time interval) 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는 사용자-특정 PDSCH(UE-specific physical dowmlink shared channel) RE의 심볼들의 IISER 중 평균값을 의미한다.
IICP threshold 는
Figure PCTKR2014011011-appb-I000011
로 표현될 수 있다. IICP threshold 가 1인 것은 IICP를 사용하지 않는 것을 의미하고, IICP threshold 가 0인 것은 전 대역에서 간섭 제거를 수행될 수 있는 것을 의미할 수 있다.
a L 값은 네트워크의 내측 위치 거리(inter site distance), 안테나 구성(antenna configuration), 통신 로드 분포(traffic load distribution), 변조 및 코딩 방식, 신호 전력(signal power)등을 고려하려 결정될 수 있다.
수학식 8에 따르면 IICP 값은 p avg (n PRB )가 특정한 IICP threshold 보다 크면 0이되고, p avg (n PRB )가 의 특정한 IICP threshold 보다 같거나 작으면 1이 된다. 수학식 8와 같이 IISER의 평균값을 이용하는 경우, 수학식 7와 같이 IISER의 최대값을 이용하는 것보다 IICP이“1” 인 자원 블록이 더 많아질 수 있다.
IICP는 기존의 RNTP와 함께 송수신될 수도 있다. 만약, 추가적인 피드백 정보가 생성되지 않는 경우, 기지국은 IICP 만을 송신하고 IICP로부터 셀 경계 지역의 사용자 정보를 유추해 낼 수 있다. MCS 레벨은 목표 에러 레이트(Target error rate)를 만족하도록 설정되기 때문에, 셀 경계 지역의 사용자 일수록 IISER 또는 IIPER이 낮을 것이 예상 가능하다. 즉, IISER이 높아서 1이면 셀 경계 지역의 단말에 신호를 송신중이고, IISER이 낮아서 0이면 셀 내측 지역의 단말에 신호를 송신 중이라고 예측할 수 있다.
한편, 인접 셀에 위치한 단말이 실제로 간섭을 받을 확률은 간섭 신호가 퍼지는 지역의 넓이에도 영향을 받는다. 상기의 IICP는 단말이 간섭 신호를 수신한 경우 간섭을 제거할 확률을 나타낼 수 있지만, 실제로 간섭을 받을 확률을 나타내기에는 한계가 존재한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이러한 한계를 보완하기 위해 기지국은 간섭 받을 영역, 즉 빔폭에 대한 영향을 가중치로 추가하여 IICP를 설정할 수 있다. 수학식 7 또는 수학식 8의 IICP에 간섭을 받을 확률을 곱하여 가중치를 적용한 IICP(weighted IICP, wIICP)는 IISER과 빔폭의 곱이 특정 임계값보다 크면 1로, IISER과 빔폭의 곱이 특정 임계값보다 작으면 0으로 설정될 수 있다.
기지국은 인접 셀의 경계 지역에 위치하는 단말이 간섭 신호를 복호할 수 있는 확률인 IISER과 간섭을 수신할 확률을 곱하여 wIICP을 계산할 수 있다. 만약, 간섭 신호의 제거에 실패하면 원래 수신해야 할 신호를 복호할 확률이 나빠지므로, 간섭 제거의 실패 확률을 최소화 하기 위하여 IISER 최대값을 이용하여 IICP를 결정할 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 수학식 9과 같다.
수학식 9
Figure PCTKR2014011011-appb-M000009
수학식 9에서 p max (n PRB )는 향후 특정 시간 구간(future time interval) 동안 스케줄링 될 수 있는 사용자-특정 PDSCH(UE-specific physical dowmlink shared channel) RE의 IISER 중 최대값을 의미한다.
HPBW는 최대 전력이 반 이상으로 감소하는 빔의 방사 각도를 의미하고, HPBW는 빔의 널 포인트(null point)를 잇는 BW(beam width)로 대체될 수 있다.
IICP threshold 는
Figure PCTKR2014011011-appb-I000012
로 표현될 수 있다. IICP threshold 가 1인 것은 IICP를 사용하지 않는 것을 의미하고, IICP threshold 가 0인 것은 전 대역에서 간섭 제거를 수행될 수 있는 것을 의미할 수 있다.
a L 값은 네트워크의 내측 위치 거리(inter site distance), 안테나 구성(antenna configuration), 통신 로드 분포(traffic load distribution), 변조 및 코딩 방식, 신호 전력(signal power)등을 고려하려 결정될 수 있다.
수학식 9의 p max (n PRB )는 수학식 8의 p avg (n PRB )로 대체될 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기본적으로 수학식 9을 적용하여 IICP를 결정하되, 기지국은 p max (n PRB )를 계산할 때는 빔의 발산 방향에 따른 빔이득의 차를 고려할 수 있다. 예를 들어, 빔이 지향하는 방향의 안테나 이득이 AG(0)이고 x만큼 틀어진 지역의 안테나 이득을 AG(x)라고 가정하자. 만약, 2x 만큼의 빔폭을 가진 빔을 가중치(weight)로 곱한다면, p max (n PRB )를 계산할 때 SNR을 AG(x)/ AG(0) 만큼 감소시켜서 계산할 수 있다.
상기 수학식에 따른 갖섭 제거 확률, 즉 IICP는 1비트를 사용하겨 두 가지 정보를 표현할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 측면에 따를 경우, 간섭 제거 확률은 2 비트 이상의 신호를 사용하여 표현될 수도 있고, 이런 경우 여러 단계의 간섭 제거에 대한 확률을 표현할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하여, 본 실시예에 따른 간섭 제거 정보를 전송하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 기지국과 같이 단말에 신호를 전송할 수 있는 신호 전송 장치는 채널 정보, MSC 레벨, 랭크 정보 중 적어도 하나를 이용하여 IISER 또는 IIPER를 계산할 수 있다(S810).
기지국은 단말로부터 수신한 채널 정보를 바탕으로 채널의 SINR 분포를 얻을 수 있고, 이에 기초하여 하위 일정한 비율의 사용자에 대한 SINR 평균 값을 구할 수 있다.
또한, MCS 레벨 및 랭크에 대응하는 BER 또는 PER 커브를 이용하여 상기 하위 일정 비율의 사용자에 대한 BER 또는 PER를 도출할 수 있다. MES 레벨이 크거나 랭크가 높으면 에러 레이트가 커질 수 있다. 이러한 BER 또는 PER이 셀의 경계 지역에 도달하는 신호에 대한 IISER 또는 IIPER로 계산될 수 있다.
기지국은 계산된 IISER 또는 IIPER과 소정 임계값을 비교하여 IICP를 결정할 수 있다(S820).
IICP는 셀 경계 영역에서 간섭 신호가 제거될 확률을 나타내는 지시지로서, IICP가 1이면 간섭 신호를 복구하여 간섭을 제거할 확률이 높은 것을 나타내고, IICP가 0이면 에러 레이트가 너무 높아 간섭 신호의 제거가 불가능 또는 불필요한 것을 나타낼 수 있다.
IICP를 결정하기 위하여 특정 임계값과 비교되는 IISER 또는 IIPER는 심볼들의 IISER 또는 IIPER의 최대값 또는 평균값으로 설정될 수 있다.
또는, 간섭 신호가 수신될 수 있는지를 고려하기 위하여 IISER 또는 IIPER의 최대값 또는 평균값에는 빔 폭에 대한 인자가 가중치로 추가될 수도 있다.
이와 같이 다양한 조건 및 연산에 의하여 IICP가 결정되면, 기지국은 결정된 IICP를 인접한 셀로 전송할 수 있다(S830).
IICP은 인접 셀의 기지국을 통하여 단말로 전달될 수도 있고, 직접적으로 단말로 제공될 수도 있다. 간섭 제거 수신기를 포함하는 단말은 IICP에 따라 간섭 제거 여부를 판단하여 간섭 제거를 수행할 수도 있다.
IICP를 전송한 기지국 역시, 인접 셀의 기지국으로부터 IICP에 대한 정보를수신할 수 있고, 수신된 IICP에 기초하여 단말 스케줄링을 수행할 수 있다(S840).
IICP를 수신한 기지국은 IICP이 1인 자원에 단말에 대한 데이터를 할당할 수 있다. IICP가 1이면 간접 신호의 복구 및 제거가 용이하기 때문이다.
반면, IICP가 0이 자원에 대하여는 간접 신호의 복구 및 제거가 어려울 것으로 판단하고 단말 스케줄링을 회피할 수 있다.
이와 같이, 기지국은 채널의 상태, MCS 등을 고려하여 간섭 제거 확률을 판단하고 이에 따라 간섭 제거가 용이한지 여부를 지시하는 지시자를 인접 셀에 제공할 수 있다.
인접 셀은 지시자 정보에 따라 특정 자원에 대한 단말 스케줄링을 수행할 수있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; radio frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 플랙서블 빔포밍(flexible beamforming)이 적용된 통신 시스템에서 셀 간 간섭 제거를 수행하기 위해 RNTP(relative narrowband transmit power) 값을 설정하는 방법을 제안한다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 간섭 제거 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    소정의 기지국의 주관하는 셀에 속해있는 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 셀 경계 지역에 대한 심볼 에러 레이트 또는 패킷 에러 레이트를 추정하는 단계와;
    상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트와 소정의 임계값을 비교하여 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률을 지시하는 확률 지시자를 결정하는 단계와;
    상기 확률 지시자에 대한 정보를 인접한 셀로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트는 변조 및 코딩 방식의 레벨에 기초하여 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 물리적인 자원 블록 별로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 특정 시간 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는 상기 자원 블록에 대한 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트의 최대값이 상기 임계값보다 작으면 상기 셀 경계 지역에서 간섭 제거 확률이 높은 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 특정 시간 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는 상기 자원 블록에 대한 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트의 최대값이 상기 임계값보다 크면 상기 셀 경계 지역에서 간섭 제거 확률이 낮은 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 특정 시간 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는 상기 자원 블록에 대한 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트의 평균값이 상기 임계값보다 작으면 상기 셀 경계 지역에서 간섭 제거 확률이 높은 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 특정 시간 동안 스케줄링 될 것으로 의도되는 상기 자원 블록에 대한 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트의 평균값이 상기 임계값보다 크면 상기 셀 경계 지역에서 간섭 제거 확률이 낮은 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 확률 지시자는 물리적인 자원 블록 별로 생성되고,
    인접 셀의 기지국으로부터 상기 확률 지시자를 수신하는 단계와;
    상기 확률 지시자가 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률이 높은 것을 지시하는 경우, 상기 확률 지시자의 해당 자원에 단말을 스케줄링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 간섭 제거 정보를 전송하는 신호 전송 장치에 있어서,
    신호 송수신부와;
    상기 신호 송수신부와 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 해당 셀에 속해있는 단말로부터 수신된 피드백 정보에 기초하여 셀 경계 지역에 대한 심볼 에러 레이트 또는 패킷 에러 레이트를 추정하고, 상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트와 소정의 임계값을 비교하여 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률을 지시하는 확률 지시자를 결정하고, 상기 확률 지시자에 대한 정보를 인접한 셀로 전송하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 심볼 에러 레이트 또는 상기 패킷 에러 레이트는 변조 및 코딩 방식의 레벨에 기초하여 추정되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 신호 송수신부는 인접 셀의 기지국으로부터 물리적인 자원 블록 별로 생성된 상기 확률 지시자를 수신하고,
    상기 프로세서는 상기 확률 지시자가 상기 셀 경계 지역에서 셀 간 간섭을 제거할 확률이 높은 것을 지시하는 경우, 상기 확률 지시자의 해당 자원에 단말을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
PCT/KR2014/011011 2014-09-16 2014-11-17 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치 WO2016043380A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/506,227 US10171271B2 (en) 2014-09-16 2014-11-17 Method and device for transmitting interference cancellation information for cancelling interference between cells
EP14902033.1A EP3197075B1 (en) 2014-09-16 2014-11-17 Method and device for transmitting interference cancellation information for cancelling interference between cells

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462051266P 2014-09-16 2014-09-16
US62/051,266 2014-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016043380A1 true WO2016043380A1 (ko) 2016-03-24

Family

ID=55533409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2014/011011 WO2016043380A1 (ko) 2014-09-16 2014-11-17 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10171271B2 (ko)
EP (1) EP3197075B1 (ko)
WO (1) WO2016043380A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10327156B2 (en) * 2014-07-15 2019-06-18 Lg Electronics Inc. Resource allocation method and signal processing method of terminal
CN108633014B (zh) * 2017-03-22 2021-02-23 华为技术有限公司 数据发送的方法、终端设备和网络设备
US11196156B2 (en) * 2018-03-14 2021-12-07 Metawave Corporation Fixed wireless systems and methods incorporating a beam steering antenna
WO2021102843A1 (zh) * 2019-11-28 2021-06-03 华为技术有限公司 一种具有抗干扰能力的短距离通信方法和装置
CN113364496B (zh) * 2021-05-18 2022-08-09 西安交通大学 一种基于建设性干扰的多小区分布式协作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120020425A1 (en) * 2009-04-02 2012-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for minimizing errors by a cell edge user in a multi-cell communication system
US20130033989A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Qualcomm Incorporated Enhanced downlink rate adaptation for lte heterogeneous network base stations
WO2013135475A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Panasonic Corporation Mcs table adaptation for low power abs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933155B1 (ko) * 2002-09-30 2009-12-21 삼성전자주식회사 주파수분할다중접속 이동통신시스템에서 가상 셀의 자원할당장치 및 방법
US8369793B2 (en) * 2009-10-02 2013-02-05 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Channel-dependent scheduling and link adaptation
WO2011119750A1 (en) 2010-03-23 2011-09-29 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method, apparatus and system for enabling resource coordination in cellular networks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120020425A1 (en) * 2009-04-02 2012-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for minimizing errors by a cell edge user in a multi-cell communication system
US20130033989A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 Qualcomm Incorporated Enhanced downlink rate adaptation for lte heterogeneous network base stations
WO2013135475A1 (en) * 2012-03-16 2013-09-19 Panasonic Corporation Mcs table adaptation for low power abs

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"3GPP; TSGRAN; Study on UMTS heterogeneous networks (Release 12", 3GPP TR 25.800 V12.1.0, 20 December 2013 (2013-12-20), XP050916582, Retrieved from the Internet <URL:http://www.3gpp.org/ftp/specs/archive/25_series/25.800> *
See also references of EP3197075A4 *
YOUNG FENG ET AL.: "A New Interference Alignment Algorithm in the MIMO-OFDM System", INFORMATION TECHNOLOGY JOURNAL, vol. 12, no. 5, 18 February 2013 (2013-02-18), pages 935 - 942, XP055363667, Retrieved from the Internet <URL:http://scialert.net/qredirect.php?doi=itj.2013.935.942&linkid=ref> *

Also Published As

Publication number Publication date
US10171271B2 (en) 2019-01-01
US20170310511A1 (en) 2017-10-26
EP3197075A4 (en) 2018-03-07
EP3197075A1 (en) 2017-07-26
EP3197075B1 (en) 2019-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021107327A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving signal in wireless communication system
WO2017217805A1 (en) Transmission of reference signals in a communication system
WO2018021825A1 (ko) 상향링크 신호 전송 방법 및 사용자기기와, 상향링크 신호 수신 방법 및 기지국
JP6715768B2 (ja) 無線基地局および無線通信方法
WO2016013698A1 (ko) 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치
WO2017105126A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 비직교 다중 접속을 위한 장치 및 방법
WO2018199691A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 전력을 공유하는 방법 및 장치
WO2016043380A1 (ko) 셀 간 간섭 제거를 위한 간섭 제거 정보를 전송하는 방법 및 장치
WO2017155346A2 (en) Method and apparatus for a multi-cell full-dimension mimo system
WO2018038517A1 (ko) 다수의 배열 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 프리코딩 정보 시그날링 방법 및 장치
WO2018155977A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하기 위한 장치 및 방법
WO2016043519A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 스케줄링 방법 및 장치
WO2018174578A1 (en) Method and apparatus for phase tracking reference signal in a wireless communication system
WO2020138972A1 (en) Apparatus and method for estimating direction in wireless communication system
WO2019083260A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 상향링크 기준신호 또는 채널의 송수신 방법 및 장치
WO2014209083A1 (en) Network assisted interference mitigation
EP3029901A1 (en) A method for allocation of physical layer parameters of a signal, and a base station transceiver and a user terminal therefor
WO2021054690A1 (en) Apparatus and method for allocating guard band in wireless communication system
WO2016013889A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 셀 간 간섭 제거를 위한 방법 및 장치
WO2017047960A1 (ko) 차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 장치
WO2023027560A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 빔 운용 방법 및 장치
Wang et al. Application of BBU+ RRU based CoMP system to LTE-Advanced
WO2016024644A1 (ko) 전송 전력 제어 방법 및 장치
EP3966987A1 (en) Apparatus and method for managing interference in wireless communication system
WO2020036433A1 (ko) 무선 통신 시스템에서의 빔 정보 설정 및 지시 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14902033

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15506227

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014902033

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014902033

Country of ref document: EP