WO2019172547A1 - 간섭량 측정 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2019172547A1
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antenna
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data symbol
ratio
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이익범
김종돈
배영택
양하영
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삼성전자 주식회사
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    • H04B7/0413—MIMO systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for measuring interference, and to a method and apparatus for preventing performance deterioration due to an unbalance of interference between a reference symbol and a data symbol.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is referred to as a Beyond 4G network communication system or a post LTE system.
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (e.g., 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • FD- MIMO full dimensional MIMO
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) Device to device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, coordinated multi-points, and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication coordinated multi-points
  • interference cancellation interference cancellation
  • ACM advanced coding modulation
  • SWM hybrid FSK and QAM modulation
  • SWSC sliding window superposition coding
  • FBMC filter bank multi carrier
  • SAP NOMA Non-orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • a receiver of a long term evolution (LTE) communication system receives data through antenna combining.
  • the noise or interference components included in the signal received at the receiver may cause deterioration in signal reception performance of the receiver.
  • the present disclosure is to improve the accuracy in signal reception through antenna combining by determining the antenna weight in consideration of both the interference amount in the reference symbol and the interference amount in the data symbol.
  • the present disclosure prevents performance degradation due to NI component mismatch between data symbols and reference symbols, thereby improving reception performance of a receiver.
  • the present disclosure enables to improve reception performance in units of symbols by separately determining ON / OFF operations for each antenna.
  • the present disclosure provides a method of measuring an interference amount of an antenna, the method comprising: receiving a signal at a reference symbol; Calculating a reference symbol NI that is a noise interference (NI) in the reference symbol for the antenna based on the signal received in the reference symbol; Receiving a signal in at least one data symbol; Calculating a data symbol NI that is an NI in the data symbol for the antenna based on the signal received in the one or more data symbols; Calculating an NI ratio of the antenna that is a ratio of the data symbol NI to the reference symbol NI; And determining an antenna weight for the antenna based on the NI ratio.
  • NI noise interference
  • the calculating of the data symbol NI may include: measuring NIs for each data symbol for the one or more data symbols based on signals received from the one or more data symbols; And calculating, as the data symbol NI, an average value of NIs per data symbol for the one or more data symbols.
  • an average value of NIs per data symbol is calculated as an average of NIs per n data symbols selected from the one or more NIs per data symbol measured in the one or more data symbols in order of increasing NI value. It provides a method characterized in that.
  • the present disclosure provides a method, characterized in that a signal received in the one or more data symbols is received in an unallocated resource block (RB) region.
  • RB resource block
  • the present disclosure further includes calculating power of a signal received in the unallocated RB region in frequency tone units, wherein the data symbol NI is calculated based on an average of powers of the signal calculated in frequency tone units. It provides a method characterized in that it is calculated based on.
  • the present disclosure provides a method, wherein the data symbol NI is measured in units of four resource blocks (RBs).
  • the present disclosure provides a method, wherein the NI ratio of the antenna is calculated for each of the one or more data symbols.
  • the present disclosure provides a method, wherein the antenna weight is determined by comparing the calculated NI ratio and a threshold.
  • the present disclosure provides a method, characterized in that the ON or OFF of the antenna is determined according to the comparison result of the calculated NI ratio and the threshold.
  • the present disclosure provides a method, wherein the antenna weight is determined for each of the one or more data symbols.
  • the present disclosure provides an apparatus for measuring an interference amount, comprising: a transceiver configured to receive a signal from a reference symbol and one or more data symbols; And calculating a reference symbol NI that is a noise interference (NI) in the reference symbol for the antenna based on the signal received in the reference symbol, and based on the signal received in the one or more data symbols Compute a data symbol NI that is NI in a data symbol for, calculate a NI ratio of the antenna that is the ratio of the data symbol NI to the reference symbol NI, and based on the NI ratio,
  • An apparatus is provided that includes a processor for determining an antenna weight.
  • the antenna weight in consideration of both the amount of interference in the reference symbol and the amount of interference in the data symbol, it is possible to improve the accuracy in signal reception through antenna combining.
  • performance degradation due to NI component mismatch between data symbols and reference symbols may be prevented to improve reception performance of a receiver.
  • 1A and 1B illustrate an example of received signal power according to symbols in each antenna used for antenna combining.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an interference amount measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an interference amount measuring apparatus according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring interference according to an embodiment of the present disclosure over time.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating antenna combining through an interference amount measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • a base station is a subject that communicates with a terminal and may also be referred to as a BS, a NodeB (NB), an eNodB (eNB), an access point (AP), or the like.
  • NB NodeB
  • eNB eNodB
  • AP access point
  • a user equipment is a subject that communicates with a base station, and includes a UE, a mobile station (MS), a mobile equipment (ME), a device, a terminal, and a massive machine type communication (mMTC). Devices, low-cost devices, low complexity devices, and the like.
  • the desired signal refers to a signal transmitted from a transmitter that a receiver wants to receive and may be referred to as a target signal.
  • the interference signal refers to a signal that is not the desired signal among the signals received by the receiver.
  • the received signal may include a desired signal and an interference signal.
  • the LTE receiver may receive the same signal using a plurality of antennas, and perform antenna combining to derive a desired signal by combining the signal reception results of each of the plurality of antennas.
  • the LTE receiver (eg, base station) performs antenna combining by considering only noise and interference (NI) components of an RS (reference symbol or reference signal).
  • NI noise and interference
  • the reference symbol may mean a symbol for receiving a reference signal.
  • the LTE receiving end when performing the antenna combining, sets different reflection ratios of the received signals to the antennas according to the measured NI components of the reference symbols, and thus sets different reflection ratios of the received signals to the antennas. Can be derived.
  • antenna combining a specific gravity of a received signal for an individual antenna may be referred to as antenna weight.
  • h k (t, f) denotes a channel component of a symbol t and a frequency tone f
  • s (f) is a demodulation transmitted at the frequency tone f
  • n k (t, f) represents the noise and interference (NI) component of symbol t and frequency tone f.
  • k is the antenna index.
  • the LTE receiver may determine the NI component for each antenna and determine the antenna weight for each antenna only by deriving the NI component of the reference symbol through Equation 1 above.
  • the NI component for each antenna may include not only the NI component in the reference symbol but also the NI component in the data symbol.
  • the NI component of the data symbol is equal to the NI component of the reference symbol (that is, n est k (t, f) in Equation 1)
  • the NI measured at the reference symbol as in Equation 1 Estimating the NI component of each antenna based solely on the component (i.e., n est k (t, f) in Equation 1) will not produce significant errors, but will result in a large error between the NI component of the data symbol and If the difference is large, an error occurs in the NI component of the antenna calculated from Equation 1 considering only the NI of the reference symbol.
  • MMSE minimum mean-squared error
  • 1A and 1B illustrate an example of received signal power according to symbols in each antenna used for antenna combining.
  • the horizontal axes are divided at regular intervals, and each section 101 to 106 divided by the predetermined intervals on the horizontal axis is one symbol. Means. Further, in the graphs of FIGS. 1A and 1B, the vertical axis represents the power received in each symbol.
  • FIG. 1A illustrates a received signal power spectrum of antenna 0 among antennas used for antenna combining.
  • the power of a received signal between the symbols 101, 102, and 103 is uniformly illustrated in antenna 0. That is, in the case of antenna 0, it can be seen that a signal of constant power is received in each symbol.
  • FIG. 1B shows a received signal power spectrum of antenna 1 among antennas used for antenna combining.
  • the power of a signal received in each of the symbols 104, 105, and 106 is different from the antenna 1.
  • the received signal power of the specific data symbol 104 of antenna 1 shown in FIG. 1B differs significantly from the received signal power of the other symbols 105, 106.
  • the LTE signal is characterized in that there is little difference in power received between symbols, it can be seen that the power difference of the received signal measured at antenna 1 shown in FIG. 1B is due to the NI component of a specific symbol.
  • the reason why the power measured in the specific data symbol 104 of FIG. 1B is larger than the power measured in the other symbols 105 and 106 is that the NI component in the specific data symbol 104 is large. Can be.
  • the NI of the data symbols is not considered and the weight of each antenna is determined by reflecting only the NI of the reference symbol.
  • the antenna weight is determined without considering the NI component included in the data symbol 104. Failure to null the NI of the symbol 104 results in performance degradation.
  • the present disclosure provides a method of considering not only the NI component of the reference symbol but also the NI component of the data symbol in order to improve reception performance in signal reception through antenna combining at the receiving end.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an interference amount measuring apparatus 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the interference measuring apparatus 200 of FIG. 2 may be included in a receiving end for receiving a signal.
  • the apparatus 200 for measuring interference includes a data symbol extractor 210, a reference symbol extractor 215, an NI ratio calculator 220, and an Ant weight calculator ( 230).
  • the data symbol extractor 210 may estimate the NI of each data symbol by calculating a power of a signal received from each of the one or more data symbols.
  • an NI in a data symbol may be measured by using an unassigned resource block (RB).
  • RB unassigned resource block
  • the NI estimation of a physical uplink shared channel (PUSCH) data symbol may be referred to as an empty frequency region (hereinafter, referred to as a 'vacant RB region') in which a channel is not allocated for uplink. It can be carried out).
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the vacant RB region is an empty frequency region to which no channel is allocated, all received signal powers in the vacant RB region correspond to NI components. Accordingly, the NI of the data symbols can be accurately estimated through the vacant RB region.
  • the NI estimation of the data symbol may be calculated in units of RB.
  • the received signal power is calculated in units of frequency tones in a vacant RB region, and the average of received signal powers in units of frequency is averaged.
  • the NI of the data symbols for each RB can be calculated.
  • each of the RBs may include 12 frequency tones.
  • the data symbol NI component at each antenna through the vacant RB may be calculated by Equation 2 below.
  • Equation 2 NI (RB) is NI in each of the RB, index RB means the index (index) of each RB.
  • f corresponds to a frequency tone and Y f corresponds to a received signal component for each frequency tone.
  • each RB are may comprise 12 frequency tones, the sum of the received signal power of a frequency tone unit for one RB is, index RB * from the 12 frequency tones (index RB +1) * 12 It can be expressed as the sum of received signal powers for each frequency tone up to a frequency tone of -1.
  • index RB is set to a value from 0 to 99
  • NI for an RB with index RB equal to 0 will receive received signal power for each frequency tone for 12 frequency tones from frequency tone 0 to frequency tone 11. Can be summed and divided by 12 to yield an average.
  • NI estimation of data symbols may be performed.
  • operations of the interference measuring apparatus 200 according to the embodiment of the present disclosure may be implemented at a receiving end, and when the receiving end estimates the NI of the data symbol using a vacant RB region directly,
  • the advantage is that the antenna can be turned on and off in real time.
  • a virtual sounding reference signal (SRS) 4RB may be allocated in the vacant RB region to measure the NI of the data symbol through the allocated RB.
  • a virtual SRS 4RB may be allocated to a transmitter for NI measurement of data symbols, but a sounding reference signal (SRS) may not be transmitted from the transmitter in the SRS 4RB.
  • SRS sounding reference signal
  • Equation 3 NI (RB) is NI in each RB, index RB means the index (index) of each RB.
  • f is a frequency tone
  • Y f is a reception signal component for each frequency tone
  • S f is a transmission signal component at each frequency tone, Corresponds to the channel estimation component at each frequency tone.
  • the SRS 4RB may include 24 frequency tones.
  • the NI for each RB may be a value obtained by dividing the sum of the NIs in each frequency tone included in the SRS 4RB by the total number of frequency tones, that is, 24, to calculate an average.
  • the SRS 4RB calculates the NI of each RB based on frequency tones included in a total of four RBs from an RB having an RB index of 0 to an RB having a RB index of 3. Can be.
  • the NI for each frequency tone is summed from frequency tone 0 included in the RB having the index 0 to 23 frequency tone 23 included in the RB having the index 3, and divided by 24, which is the total number of frequency tones, to divide the NI for each RB. Can be calculated.
  • Equation 3 Denotes a channel estimation component of each frequency tone. As described above, since the transmitter does not transmit a signal in the allocated virtual SRS 4RB, in an ideal case, 0 must be 0.
  • the data symbol extracting unit 210 determines the upper n data symbols NI in order of increasing magnitude from among one or more NIs for each data symbol measured in each RB unit, and assigns them to the n data symbols NI. Can be averaged.
  • the reference symbol extractor 215 may calculate an average value of m reference symbols NI measured through the power of the signal received in each of the m reference symbols.
  • the NI ratio calculator 220 receives the data symbol NI average calculated by the data symbol extractor 210 and the reference symbol NI average calculated by the reference symbol extractor 215 to obtain a specific antenna.
  • the NI ratio of the antenna which is the ratio of the data symbol NI to the reference symbol NI, can be calculated.
  • the NI ratio calculator 220 may calculate an NI ratio for the antenna by Equation 4 below.
  • Ratio_NI represents the NI ratio for the antenna
  • Avg_NI_RS represents the reference symbol NI average calculated by the reference symbol extractor 215
  • Avg_NI_DS is calculated by the data symbol extractor 210.
  • Data symbol means NI average.
  • the Ant weight calculator 230 receives the NI ratio calculated by the NI ratio calculator 220 to determine whether the corresponding antenna is turned on or off for each antenna based on the NI ratio. You can decide.
  • the Ant weight calculator 230 may determine the ON / OFF operation of the antenna by comparing a preset Ant OFF threshold value with the NI ratio, wherein the Ant OFF threshold value may be used to turn off the antenna. Corresponds to the threshold.
  • the Ant weight calculator 230 may determine the ON / OFF of the antenna through a process as shown in Table 1 below.
  • the Ant weight calculator 230 determines that the antenna is to be turned off when the NI ratio of the antenna is greater than the Ant OFF threshold, and the NI ratio of the antenna is greater than the Ant OFF threshold. If small, it is determined that the antenna is operated ON.
  • the ON / OFF operation of each antenna may be determined for each data symbol.
  • the ON / OFF of the antenna for each symbol can be determined by calculating the NI ratio for each data symbol and comparing the NI ratio for each data symbol with an Ant OFF threshold.
  • the NI ratio for each data symbol may be calculated by Equation 5 below.
  • Ratio_NI_Symbol represents NI ratio of a specific data symbol for a corresponding antenna
  • Avg_NI_RS represents a reference symbol NI average calculated by the reference symbol extractor 215
  • NI_DS represents a data symbol. Means the NI of the corresponding data symbol calculated by the extractor 210.
  • the Ant weight calculation unit 230 When determining the ON / OFF of the antenna for each data symbol, the Ant weight calculation unit 230 according to an embodiment of the present disclosure through the process as shown in Table 2 below ON / OFF of the antenna in a specific data symbol Can be determined.
  • the Ant weight calculator 230 determines to turn off the antenna at the specific data symbol when the NI ratio of the specific data symbol for the antenna is greater than the Ant OFF threshold. In addition, it may be determined that the antenna is turned ON in a data symbol whose NI ratio is smaller than an Ant OFF threshold.
  • the Ant weight calculator 230 may determine antenna weights for each antenna as well as ON / OFF operation of each antenna based on the NI ratio of the antennas.
  • the Ant weight calculator 230 may determine the weight of each antenna for performing antenna combining based on the NI ratio. In this case, when the antenna weight is 0, the corresponding antenna may be OFF. When the antenna weight is not 0, the antenna may be ON.
  • Ant weight calculation unit 230 may calculate the antenna weight through a process as shown in Table 3 below.
  • the Ant weight calculator 230 may represent a value between 0 and 1 according to the NI ratio of the antenna or the NI ratio of a specific data symbol of the antenna. That is, f (Ratio_NI_Symbol) in Table 3 means a function of mapping the NI ratio in a specific data symbol of an antenna to a value between 0 and 1.
  • f (Ratio_NI_Symbol) in Table 3 means a function of mapping the NI ratio in a specific data symbol of an antenna to a value between 0 and 1.
  • the Ant weight calculator 230 may determine the weight of the corresponding antenna according to the value of f (Ratio_NI_Symbol).
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an interference amount measuring apparatus 200 according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
  • the interference amount measuring apparatus 200 may include a transceiver 310 that performs signal transmission and reception with an adjacent cell base station, a terminal, or a device, and a controller 320 that controls all operations of the interference amount measuring apparatus 200. All techniques or methods performed by the interference measuring apparatus 200 described above with reference to FIG. 2 may be understood to be performed by the control of the controller 320. However, the controller 320 and the transceiver 310 are not necessarily implemented as separate devices, but may be implemented as a single component in the form of a single chip.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring interference according to an embodiment of the present disclosure over time.
  • the reference symbol NI may be calculated (S410).
  • the reference symbol NI may be calculated by measuring the NI at the reference symbol of each antenna.
  • the reference symbol NI may be calculated as an average value of one or more measured reference symbol NIs.
  • the NI is measured in one or more data symbols for each antenna (S420).
  • n data symbol NI values may be calculated in order of increasing magnitude, and an average of the n data symbol NI values may be calculated (S430). ).
  • the NI ratio of each antenna may be calculated based on the calculated reference symbol NI and the data symbol NI (S440).
  • the NI ratio of each antenna is a ratio of the data symbol NI to the reference symbol NI, and the NI ratio may be calculated for each antenna or may be calculated for each data symbol for each antenna.
  • An antenna weight may be determined by comparing the NI ratio calculated in S440 with a preset Ant OFF threshold value (S450) (S460).
  • Determination of the antenna weight of the S460 may be to determine the antenna weight for each antenna for performing the antenna combining, or may be to determine only the ON / OFF operation for each antenna.
  • the antenna weight may be determined for each antenna, but may be determined for one or more data symbols in each antenna.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating antenna combining through an interference amount measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of N antenna combining using an interference amount measuring apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • y (k) of FIG. 5 means power of a received signal of the k-th antenna
  • w (k) means antenna weight applied to the k-th antenna.
  • a weight of each antenna that is, w (k) may be determined according to a value calculated by the interference amount measuring apparatus.
  • the interference measuring apparatus determines w (k) of each antenna based on the NI ratio of the data symbol NI and the reference symbol NI value for each antenna, improved performance in antenna combining may be derived. Can be.
  • w (k) may mean a weight of each antenna for antenna combining, and the weight of the antenna may mean ON / OFF of each antenna.
  • FIG. 1 to FIG. 5 the configuration diagram of the system, the apparatus configuration diagram, and the like are not intended to limit the scope of the present disclosure. That is, all the components or operations described in FIGS. 1 to 5 should not be interpreted as essential components for the implementation of the present disclosure, and may be implemented within a range that does not impair the essence of the present disclosure, even if only some of the components are included. Can be.
  • the above-described operations can be realized by providing a memory device storing the corresponding program code to any component in the device including the terminal of the communication system. That is, the controller of the base station or the terminal device can execute the above-described operations by reading and executing the program code stored in the memory device by the processor or the central processing unit (CPU).
  • the controller of the base station or the terminal device can execute the above-described operations by reading and executing the program code stored in the memory device by the processor or the central processing unit (CPU).
  • Various components of a device including a terminal described herein, a module, etc. may be a hardware circuit, for example, a complementary metal oxide semiconductor based logic circuit, firmware, It may be operated using hardware circuitry such as a combination of software and / or hardware and firmware and / or software embedded in a machine-readable medium.
  • hardware circuitry such as a combination of software and / or hardware and firmware and / or software embedded in a machine-readable medium.
  • various electrical structures and methods may be implemented using transistors, logic gates, and electrical circuits such as application specific semiconductors.

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Abstract

본 개시는 안테나의 간섭량 측정 방법에 있어서, 기준 심볼 (reference symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하는 동작; 일 이상의 데이터 심볼 (data symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작; 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하는 동작; 및 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 동작을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

간섭량 측정 방법 및 장치
본 개시는 간섭량 측정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 기준 심볼 (reference symbol) 및 데이터 심볼 간의 간섭량 불균형에 따른 성능 열화 방지 방안 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입력 다중 출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (device to device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
LTE (long term evolution) 통신 시스템의 수신단에서는 안테나 컴바이닝 (combining)을 통해 데이터를 수신한다. 이 때, 상기 수신단에서 수신되는 신호에 포함되는 잡음 또는 간섭 성분으로 인해 상기 수신단의 신호 수신 성능에 열화가 발생할 수 있다.
본 개시는 기준 심볼에서의 간섭량 및 데이터 심볼에서의 간섭량을 모두 고려하여 안테나 가중치를 결정함으로써, 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 정확도를 향상시키고자 한다.
본 개시는 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신단의 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
본 개시는 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작을 각 심볼마다 별도로 결정함으로써, 심볼 단위의 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.
본 개시는 안테나의 간섭량 측정 방법에 있어서, 기준 심볼 (reference symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하는 동작; 일 이상의 데이터 심볼 (data symbol)에서 신호를 수신하는 동작; 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작; 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하는 동작; 및 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 동작을 포함하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하는 동작; 및 상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 할당되지 않은 RB 영역에서 수신된 신호의 전력을 주파수 톤 (tone) 단위로 계산하는 동작을 더 포함하되, 상기 데이터 심볼 NI는, 상기 주파수 톤 단위로 계산된 신호의 전력의 평균에 기반하여 산출됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 데이터 심볼 NI는 4개의 자원 블록 (resource block; RB) 단위로 측정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 안테나의 NI 비는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 산출됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 안테나 가중치는, 상기 산출된 NI 비 및 임계값의 비교를 통해 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 산출된 NI 비 및 상기 임계값의 비교 결과에 따라, 상기 안테나의 ON 또는 OFF가 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 상기 안테나 가중치는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 결정됨을 특징으로 하는 방법을 제공한다.
본 개시는 간섭량 측정 장치에 있어서, 기준 심볼(reference symbol) 및 일 이상의 데이터 심볼(data symbol)에서 신호를 수신하는 송수신부; 및 상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하고, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하고, 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하고, 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 프로세서를 포함하는 장치를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 기준 심볼에서의 간섭량 및 데이터 심볼에서의 간섭량을 모두 고려하여 안테나 가중치를 결정함으로써, 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신단의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작을 각 심볼마다 별도로 결정함으로써, 심볼 단위의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 안테나 컴바이닝에 사용되는 각 안테나에서 심볼들에 따른 수신 신호 전력의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 간섭량 측정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 통한 안테나 컴바이닝을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.
기지국(base station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(access point) 등으로 지칭될 수도 있다.
단말(user equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 이동국(mobile station; MS), 이동장비(mobile equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal), mMTC(massive machine type communication) 장치, 저비용(low-cost) 장치, 저복잡도 장치 등으로 지칭될 수도 있다.
원하는 신호(desired signal)은 송신단으로부터 전송된 신호 중 수신단이 수신하기를 희망하는 신호를 의미하며 목표 신호(target signal)이라고 지칭될 수 있다. 간섭 신호는 상기 수신단이 수신한 신호 중 상기 원하는 신호가 아닌 신호를 의미한다. 따라서, 수신 신호는 원하는 신호와 간섭 신호를 포함할 수 있다.
LTE 수신단에서는 복수개의 안테나를 이용하여 동일한 신호를 수신하고, 상기 복수개의 안테나 각각의 신호 수신 결과를 결합하여 원하는 신호를 도출하는 안테나 컴바이닝 (combining)을 수행할 수 있다.
LTE 수신단(예를 들어, 기지국)은 RS (기준 심볼; reference symbol 또는 reference signal)의 잡음 및 간섭 (NI; noise interference) 성분만을 고려하여 안테나 컴바이닝을 수행한다.
일 실시예에 따른 기준 심볼은 기준 신호를 수신하는 심볼을 의미할 수 있다.
즉, 상기 LTE 수신단은 안테나 컴바이닝 수행 시, 측정된 기준 심볼의 NI 성분에 따라, 복수개의 안테나의 수신 신호 결과를 결합함에 있어 상기 안테나 각각에 대한 수신 신호의 반영 비중을 상이하게 설정하여 원하는 신호를 도출할 수 있다. 안테나 컴바이닝에 있어 개별 안테나에 대한 수신 신호의 반영 비중을 안테나 가중치 (weight)라고 칭할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일반적인 LTE 수신단에서 기준 심볼의 NI 성분만을 고려하여 안테나 컴바이닝을 수행하는 것은, DS (데이터 심볼; data symbol 또는 data signal)의 간섭량이 상기 기준 심볼의 간섭량과 유사하다는 것을 전제로 한다.
구체적으로, N개의 수신 안테나가 존재하는 경우, 안테나 0~안테나 N-1까지의 기준 심볼에서 수신된 수신 신호는 Yk(t,f) = hk(t,f)*s(f) + nk(t,f)와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수신 신호 Yk(t,f)의 변수로서, hk(t,f)는 심볼 t와 주파수 톤 (tone) f의 채널 성분을 의미하며, s(f)는 주파수 톤 f에서 송신된 복조 기준 신호 (demodulation reference signal; DMRS) 성분이고, nk(t,f)는 심볼 t와 주파수 톤 f의 잡음 및 간섭 (NI; noise interference) 성분을 나타낸다. 여기서, k는 안테나 인덱스이다.
각 안테나의 기준 심볼에서 수신된 수신 신호는 Yk(t,f)이므로, 각 안테나의 채널 추정(estimation) 성분을 hest k(t,f)라고 하면 각 안테나 k의 기준 심볼에 대한 NI 성분은 [수학식 1]과 같이 추정될 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-M000001
LTE 수신단에서는 상기 [수학식 1]을 통한 기준 심볼에 대한 NI 성분 도출만으로 각 안테나에 대한 NI 성분을 결정하고, 각 안테나별 안테나 가중치를 결정할 수도 있다.
그러나, 각 안테나에 대한 NI 성분에는 기준 심볼에서의 NI 성분뿐만 아니라, 데이터 심볼에서의 NI 성분 또한 포함될 수 있다.
이에 따라, 데이터 심볼의 NI 성분이 기준 심볼의 NI 성분 (즉, [수학식 1]의 nest k(t,f))과 같은 경우에는, [수학식 1]과 같이 기준 심볼에서 측정된 NI 성분 (즉, [수학식 1]의 nest k(t,f))만을 기반으로 각 안테나의 NI 성분을 추정해도 큰 오차가 발생하지 않을 것이지만, 데이터 심볼의 NI 성분 및 기준 심볼의 NI 성분 간의 차이가 큰 경우에는 기준 심볼의 NI만을 고려한 [수학식 1]로부터 산출된 안테나의 NI 성분에 오차가 발생하게 된다.
즉, 데이터 심볼의 NI 성분 및 기준 심볼의 NI 성분 간의 차이가 존재하는 경우, 상기 [수학식 1]로부터 안테나의 NI 성분을 결정하게 되면, 상기 안테나에 대한 데이터 심볼의 NI 성분에 오차가 발생하게 되어 상기 안테나의 가중치가 정확히 산출될 수 없다.
따라서, 기준 심볼의 NI 성분만을 기반으로 안테나 컴바이닝을 수행할 경우, 신호 수신의 성능이 열화될 수 있다.
다중 송수신 안테나 (MIMO; multiple input multiple output) 시스템의 수신단에서는, 채널 상태를 추정함으로써 복수개의 안테나를 통해 수신된 신호의 간섭 성분을 제거하기 위한 최소 평균 제곱 오차 (MMSE; minimum mean-squared error) 방법을 사용할 수 있다. 그러나, 기준 심볼의 NI 성분만을 고려하여 MMSE 방법을 수행하게 되면, 기준 심볼에 들어오는 NI 전력 (power) 보다 데이터 심볼에 들어오는 NI 전력이 현격하게 큰 경우에는 MMSE 방법을 통한 안테나 컴바이닝 동작에 오류가 발생한다.
도 1a 및 도 1b는 안테나 컴바이닝에 사용되는 각 안테나에서 심볼들에 따른 수신 신호 전력의 일례를 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b의 그래프를 참고하면, 도 1a 및 도 1b의 그래프에서 가로축이 일정한 간격으로 구분되어 있는데, 상기 가로축에서 일정 간격으로 구분된 각 구간(101 내지 106)은 하나의 심볼 (symbol)을 의미한다. 또한, 도 1a 및 도 1b의 그래프에서 세로축은 각 심볼에서 수신되는 전력 (power)을 나타낸다.
도 1a는 안테나 컴바이닝에 사용되는 안테나들 중, 안테나 (antenna; Ant) 0의 수신 신호 전력 스펙트럼 (power spectrum)을 나타낸다.
도 1a를 참고하면, 안테나 0에서는 각 심볼들(101, 102, 103) 간의 수신되는 신호의 전력이 일정하게 도시되어 있다. 즉, 안테나 0의 경우, 각 심볼들에서 일정한 전력의 신호가 수신됨을 알 수 있다.
한편, 도 1b는 안테나 컴바이닝에 사용되는 안테나들 중, 안테나 1의 수신 신호 전력 스펙트럼을 나타낸다.
도 1b를 참고하면, 안테나 1에서는 각 심볼들(104, 105, 106) 에서 수신되는 신호의 전력이 상이하게 도시되어 있다. 특히, 도 1b에 도시된 안테나 1의 특정 데이터 심볼(104)의 수신 신호 전력은 다른 심볼들(105, 106)의 수신 신호 전력과 현격한 차이가 존재한다.
LTE 신호는 심볼 간 수신되는 전력에 차이가 거의 없다는 특성이 있으므로, 도 1b에 도시된 안테나 1에서 측정된 수신 신호의 전력 차이는 특정 심볼에서의 NI 성분에서 기인한다는 것을 알 수 있다.
따라서, 도 1b의 특정 데이터 심볼(104)에서 측정된 전력이 다른 심볼들(105, 106)에서 측정된 전력에 비해 큰 이유는, 상기 특정 데이터 심볼(104)에서의 NI 성분이 크게 때문임을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 기준 심볼을 기반으로 하는 안테나 컴바이닝을 수행하는 경우, 데이터 심볼들의 NI는 고려되지 않고, 기준 심볼의 NI만을 반영하여 각 안테나의 가중치 (weight)가 결정된다.
이에 따라, 도 1b에 도시된 안테나 1의 특정 데이터 심볼(104)에서는 NI가 크게 존재함에도 불구하고, 상기 데이터 심볼(104)에 포함되는 NI 성분이 고려되지 않은 채 안테나 가중치가 결정되어, 상기 데이터 심볼(104)의 NI를 제거 (nulling)하지 못함으로 인한 성능 열화가 발생하게 된다.
따라서, 상술한 데이터 심볼 및 기준 심볼 간의 NI 성분 불균형 (mismatch)으로 인한 성능 열화를 방지하여 수신 성능을 향상시킬 필요가 있다.
본 개시에서는 수신단에서 안테나 컴바이닝을 통한 신호 수신에서의 수신 성능을 향상시키기 위해 기준 심볼의 NI 성분뿐만 아니라, 데이터 심볼에서의 NI 성분도 고려하는 방안을 제공한다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 개시의 실시예에 따른 수신 성능 향상을 위한 간섭량 측정 방법 및 장치를 설명하도록 한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 구성을 도시한 도면이다.
본 개시의 실시예에 따른 도 2의 간섭량 측정 장치(200)는 신호를 수신하는 수신단에 포함될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)는 데이터 심볼 추출부(210), 기준 심볼 추출부(215), NI ratio 산출부(220), Ant weight 산출부(230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 심볼 추출부(210)는 일 이상의 데이터 심볼 각각에서 수신된 신호의 전력을 계산하여 각 데이터 심볼에서의 NI를 추정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB)을 활용하여 데이터 심볼에서의 NI를 측정할 수 있다.
예를 들어, 물리 상향링크 공유 채널 (physical uplink shared channel; PUSCH) 데이터 심볼의 NI 추정은 상향링크 (uplink)에 대하여 채널이 할당 되지 않은 빈 주파수 영역 (이하, 본 개시에서는 'vacant RB 영역'이라고 칭함)에서 수행될 수 있다.
상기 vacant RB 영역은 채널이 할당 되지 않은 빈 주파수 영역이므로, 상기 vacant RB 영역에서 수신된 수신 신호 전력은 모두 NI 성분에 해당한다. 이에 따라, vacant RB 영역을 통해 데이터 심볼의 NI를 정확히 추정할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 심볼의 NI 추정은 RB 단위로 산출될 수 있는데, vacant RB 영역에서 주파수 톤 (tone) 단위로 수신 신호 전력을 계산하고, 상기 계산된 주파수 톤 단위 수신 신호 전력을 평균 (average)함에 따라 각 RB에 대한 데이터 심볼의 NI가 산출될 수 있다. 여기서, 각 RB에는 12개의 주파수 톤이 포함될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, vacant RB를 통한 각 안테나에서의 데이터 심볼 NI 성분은 하기 [수학식 2]에 의해 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-M000002
상기 [수학식 2]에서 NI(RB)는 상기 각 RB에서의 NI이며, indexRB는 각 RB의 인덱스 (index)를 의미한다. 또한, f는 주파수 톤 (tone)에 해당하며, Yf는 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 성분에 해당한다.
상술한 바와 같이, 각 RB들은 12개의 주파수 톤을 포함할 수 있으므로, 하나의 RB에 대한 주파수 톤 단위의 수신 신호 전력의 합은, indexRB*12인 주파수 톤부터 (indexRB+1)*12-1인 주파수 톤까지의 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 전력들의 합으로 나타낼 수 있다.
예를 들어, indexRB가 0부터 99까지의 값으로 설정될 경우, indexRB값이 0인 RB에 대한 NI는 주파수 톤 0부터 주파수 톤 11까지의 12개의 주파수 톤에 대한 각 주파수 톤별 수신 신호 전력을 합하고, 이를 12로 나누어 평균을 산출할 수 있다.
상기 vacant RB 영역에서 주파수 톤 단위로 수신 신호 전력을 계산하는 경우, vacant RB의 수가 1RB 이상이면 데이터 심볼의 NI 추정이 가능하다.
일 실시예에 따르면, 본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 동작들은 수신단에서 구현될 수 있으며, 수신단에서 직접 vacant RB 영역을 이용하여 데이터 심볼의 NI를 추정함에 따라, 신호 수신 시 실시간으로 안테나를 ON/OFF 시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, vacant RB 영역에서 가상의 사운딩 기준 신호 (sounding reference signals; SRS) 4RB를 할당하여 할당된 RB를 통해 데이터 심볼의 NI를 측정할 수도 있다.
즉, vacant RB 영역에서 가상의 SRS 4RB를 송신단에 할당함에 따라, 4RB 단위로 NI 추정 결과를 산출할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 가상의 SRS 4RB는 데이터 심볼의 NI 측정을 위해 송신단에 할당될 수 있으나, 상기 SRS 4RB에서는 송신단으로부터 사운딩 기준 신호 (SRS)가 송신되지 않을 수 있다.
이 경우, vacant RB 영역에 최소한 연속적인 4RB가 존재해야 하며, 각 안테나의 데이터 심볼 NI 추정은, 가상의 SRS 4RB 할당 및 하기 [수학식 3]에 의해 데이터 심볼 NI가 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-M000003
상기 [수학식 3]에서 NI(RB)는 각 RB에서의 NI이며, indexRB는 각 RB의 인덱스 (index)를 의미한다. 또한, f는 주파수 톤, Yf는 각 주파수 톤에 대한 수신 신호 성분, Sf는 각 주파수 톤에서의 송신 신호 성분,
Figure PCTKR2019001807-appb-I000001
는 각 주파수 톤에서의 채널 추정 성분에 해당한다.
SRS의 경우, 하나의 RB에 6개의 주파수 톤이 포함될 수 있다. 따라서, 따라서, SRS 4RB에는 24개의 주파수 톤이 포함될 수 있다.
각 RB에 대한 NI는 SRS 4RB에 포함되는 각 주파수 톤에서의 NI의 합을 총 주파수 톤의 수, 즉, 24개로 나누어 평균을 산출한 값이 될 수 있다.
indexRB가 0인 경우를 예로 들면, SRS 4RB는 RB 인덱스가 0에 해당하는 RB부터 RB 인덱스가 3에 해당하는 RB까지 총 4개의 RB에 포함되는 주파수 톤을 기준으로 각 RB의 NI가 산출될 수 있다.
구체적으로, 인덱스가 0인 RB에 포함되는 주파수 톤 0부터 인덱스가 3인 RB에 포함되는 주파수 톤 23까지 각 주파수 톤 별 NI를 합하여, 이를 총 주파수 톤의 수인 24개로 나누어 각 RB에 대한 NI를 산출할 수 있다.
[수학식 3]에서
Figure PCTKR2019001807-appb-I000002
는 각 주파수 톤의 채널 추정 성분을 의미하는데, 상술한 바와 같이, 송신단에서는 상기 할당된 가상의 SRS 4RB에서 신호를 송신하지 않으므로, 이상적인 경우,
Figure PCTKR2019001807-appb-I000003
0는 0이 되어야 한다.
그러나, 간섭 성분의 일부가
Figure PCTKR2019001807-appb-I000004
에 포함되어 채널 추정 성분
Figure PCTKR2019001807-appb-I000005
가 0이 아닌 경우, 데이터 심볼의 NI가 실제보다 작게 측정 (underestimate)될 수도 있다. 다만, 간섭 성분으로 상기
Figure PCTKR2019001807-appb-I000006
에 포함된 오차는 데이터 심볼의 NI 및 기준 심볼의 NI 간의 오차에 비해 미미한 값을 가지기 때문에, 상기 데이터 심볼의 NI 및 기준 심볼의 NI에 대한 격차를 구분하는데 큰 영향을 미치지 않는다.
일 실시예에 따른 데이터 심볼 추출부(210)는 상기 각 RB 단위로 측정된 일 이상의 데이터 심볼 별 NI 중에서, 크기가 큰 순서로 상위 n개의 데이터 심볼 NI를 결정하여, 상기 n개의 데이터 심볼 NI에 대한 평균을 산출할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 기준 심볼 추출부(215)는 m개의 기준 심볼 각각에서 수신된 신호의 전력을 통해 측정된 m개의 기준 심볼 NI에 대한 평균 값을 산출할 수 있다.
일 실시예에 따른 NI ratio 산출부(220)는 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 데이터 심볼 NI 평균 및 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 수신하여, 특정 안테나에 대한 기준 심볼 NI에 대한 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비 (ratio)를 산출할 수 있다.
NI ratio 산출부(220)는 하기 [수학식 4]에 의해 상기 안테나에 대한 NI ratio를 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-M000004
상기 [수학식 4]에서 Ratio_NI는 상기 안테나에 대한 NI ratio를 나타내고, Avg_NI_RS는 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 의미하며, Avg_NI_DS는 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 데이터 심볼 NI 평균을 의미한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 NI ratio 산출부(220)에서 산출된 NI ratio를 수신하여, 상기 NI ratio를 기반으로 각 안테나 별로 해당 안테나의 ON/OFF 동작 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, Ant weight 산출부(230)는 기 설정된 Ant OFF 임계값과 상기 NI ratio를 비교함으로써 안테나의 ON/OFF 동작을 결정할 수 있는데, 상기 Ant OFF 임계값은 해당 안테나를 OFF하기 위한 임계값에 해당한다.
Ant weight 산출부(230)에서는 하기 [표 1]과 같은 프로세스를 통해 상기 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-T000001
상기 [표 1]을 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 안테나의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 클 경우, 상기 안테나를 OFF 동작시키도록 결정하고, 안테나의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 작을 경우에는, 상기 안테나가 ON으로 동작되도록 결정한다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 각 안테나의 ON/OFF 동작은 각 데이터 심볼마다 결정될 수도 있다.
구체적으로, NI ratio를 각 데이터 심볼에 대하여 산출하고, 상기 각 데이터 심볼 별 NI ratio에 대하여 Ant OFF 임계값과 비교함으로써, 각 심볼에 대한 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.
이 때, 상기 각 데이터 심볼에 대한 NI ratio는 하기 [수학식 5]에 의해 산출될 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-M000005
상기 [수학식 5]에서 Ratio_NI_Symbol은 해당 안테나에 대한 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio를 나타내고, Avg_NI_RS는 기준 심볼 추출부(215)에서 산출된 기준 심볼 NI 평균을 의미하며, NI_DS(Symbol)은 데이터 심볼 추출부(210)에서 산출된 해당 데이터 심볼의 NI를 의미한다.
각 데이터 심볼에 대하여 안테나의 ON/OFF를 결정하는 경우, 본 개시의 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 하기 [표 2]과 같은 프로세스를 통해 특정 데이터 심볼에서의 안테나의 ON/OFF를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-T000002
상기 [표 2]를 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 해당 안테나에 대한 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 클 경우, 상기 특정 데이터 심볼에서는 상기 안테나를 OFF 동작시키도록 결정하고, 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio가 Ant OFF 임계값보다 작은 데이터 심볼에서는 상기 안테나가 ON으로 동작되도록 결정할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, Ant weight 산출부(230)는 안테나의 NI ratio에 기반하여 각 안테나의 ON/OFF 동작뿐만 아니라, 상기 각 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정할 수도 있다.
즉, Ant weight 산출부(230)는 안테나 컴바이닝 수행을 위한 각 안테나의 가중치를 상기 NI ratio를 기반으로 결정할 수 있다. 이 경우, 안테나 가중치가 0인 경우, 해당 안테나는 OFF 동작할 수 있으며, 안테나 가중치가 0이 아닌 경우, 해당 안테나는 ON 동작할 수 있다.
일 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 하기 [표 3]과 같은 프로세스를 통해 안테나 가중치를 산출할 수 있다.
Figure PCTKR2019001807-appb-T000003
상기 [표 3]을 참고하면, Ant weight 산출부(230)는 해당 안테나에 대한 NI ratio 또는, 상기 안테나의 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio에 따라서 0 내지 1 사이의 값으로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 [표 3]의 f(Ratio_NI_Symbol)은 안테나의 특정 데이터 심볼에서의 NI ratio를 0과 1 사이의 값에 매핑시키는 함수를 의미한다.
본 개시의 실시예에 따른 Ant weight 산출부(230)는 상기 f(Ratio_NI_Symbol) 값에 따라 해당 안테나의 가중치를 결정할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 간섭량 측정 장치(200)의 구성을 도시한 도면이다.
간섭량 측정 장치(200)는 인접 셀 기지국, 단말 또는 장치와 신호 송수신을 수행하는 송수신부(310)와, 간섭량 측정 장치(200)의 모든 동작을 제어하는 제어부(320)을 포함할 수 있다. 도 2에서 상술된 간섭량 측정 장치(200)에서 수행되는 모든 기법 또는 방법들은 상기 제어부(320)의 제어에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다. 그러나, 상기 제어부(320) 및 상기 송수신부(310)는 반드시 별도의 장치로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로써 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 방법을 시간의 흐름에 따라 도시한 도면이다.
먼저, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 기준 심볼 NI가 산출될 수 있다(S410).
상기 기준 심볼 NI는 각 안테나의 기준 심볼에서의 NI를 측정함으로써 산출될 수 있다. 상기 기준 심볼 NI는 일 이상의 측정된 기준 심볼 NI들의 평균 값으로 산출될 수도 있다.
마찬가지로, 각 안테나에 대한 일 이상의 데이터 심볼에서도 NI가 측정된다(S420).
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서의 NI 중에서, 크기가 큰 순서로 n개의 데이터 심볼 NI 값을 산출하여, 상기 n개의 데이터 심볼 NI 값에 대한 평균을 계산할 수 있다(S430).
산출된 기준 심볼 NI 및 데이터 심볼 NI를 기반으로 각 안테나의 NI ratio를 산출할 수 있다(S440).
상기 각 안테나의 NI ratio는 기준 심볼 NI에 대한 데이터 심볼 NI의 비로서, 각 안테나 별로 NI ratio가 산출될 수도 있고, 각 안테나에 대하여 데이터 심볼마다 산출될 수도 있다.
상기 S440에서 산출된 NI ratio를 기 설정된 Ant OFF 임계값과 비교하여(S450) 안테나 가중치 (weight)를 결정할 수 있다(S460).
상기 S460의 안테나 가중치 (weight)의 결정은 안테나 컴바이닝 수행을 위한 각 안테나별 안테나 가중치를 결정하는 것일 수도 있고, 각 안테나에 대한 ON/OFF 동작 여부만을 결정하는 것일 수도 있다.
또한, 상기 안테나 가중치의 결정은 각 안테나별로 결정될 수도 있으나, 각 안테나에 있어서 일 이상의 데이터 심볼마다 각각 결정될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 통한 안테나 컴바이닝을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치를 활용한 N개의 안테나 컴바이닝의 실시예를 도시한다.
도 5를 참고하면, 도 5의 y(k)는 상기 k번째 안테나의 수신 신호 전력을 의미하며, w(k)는 k번째 안테나에 적용되는 안테나 가중치를 의미한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 안테나 컴바이닝 수행에 있어서, 간섭량 측정 장치에서 산출된 값에 따라, 각각의 안테나의 가중치, 즉, w(k)가 결정될 수 있다.
본 개시의 실시예에 따른 간섭량 측정 장치는 각 안테나에 대한 데이터 심볼 NI 및 기준 심볼 NI 값의 NI ratio를 기반으로 상기 각 안테나의 w(k)를 결정하므로, 안테나 컴바이닝에서 향상된 성능이 도출될 수 있다.
도 5의 w(k)는 안테나 컴바이닝을 위한 각 안테나의 가중치를 의미할 수 있으며, 상기 안테나의 가중치는 각 안테나의 ON/OFF를 의미할 수도 있다.
상기 도 1 내지 도 5가 예시하는 방법 예시도, 시스템의 구성도, 장치 구성도 등은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1 내지 도 5에 기재된 모든 구성 또는 동작이 본 개시의 실시를 위한 필수 구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 본 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.
앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 통신 시스템의 단말을 포함한 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 단말을 포함한 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 안테나의 간섭량 측정 방법에 있어서,
    기준 심볼 (reference symbol)에서 신호를 수신하는 동작;
    상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하는 동작;
    일 이상의 데이터 심볼 (data symbol)에서 신호를 수신하는 동작;
    상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작;
    상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하는 동작; 및
    상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 NI를 산출하는 동작은,
    상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하는 동작; 및
    상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 할당되지 않은 RB 영역에서 수신된 신호의 전력을 주파수 톤 (tone) 단위로 계산하는 동작을 더 포함하되,
    상기 데이터 심볼 NI는, 상기 주파수 톤 단위로 계산된 신호의 전력의 평균에 기반하여 산출됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 심볼 NI는 4개의 자원 블록 (resource block; RB) 단위로 측정됨을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나의 NI 비는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 산출됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 가중치는, 상기 산출된 NI 비 및 임계값의 비교를 통해 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 산출된 NI 비 및 상기 임계값의 비교 결과에 따라, 상기 안테나의 ON 또는 OFF가 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 가중치는, 상기 일 이상의 데이터 심볼 각각에 대하여 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 간섭량 측정 장치에 있어서,
    기준 심볼(reference symbol) 및 일 이상의 데이터 심볼(data symbol)에서 신호를 수신하는 송수신부; 및
    상기 기준 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 상기 기준 심볼에서의 잡음 간섭 (noise interference; NI)인 기준 심볼 NI를 산출하고, 상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신된 신호를 기반으로 상기 안테나에 대한 데이터 심볼에서의 NI인 데이터 심볼 NI를 산출하고, 상기 기준 심볼 NI에 대한 상기 데이터 심볼 NI의 비율 (ratio)인 상기 안테나의 NI 비를 산출하고, 상기 NI 비를 기반으로 상기 안테나에 대한 안테나 가중치 (weight)를 결정하는 프로세서를 포함하는 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 각각 수신되는 신호들을 기반으로, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들을 각각 측정하고, 상기 데이터 심볼 NI로서, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에 대한 데이터 심볼별 NI들의 평균 값을 산출함을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 심볼별 NI의 평균 값은, 상기 일 이상의 데이터 심볼들에서 측정된 일 이상의 데이터 심볼별 NI들 중에서, NI 값이 큰 순서로 선택된 n개의 데이터 심볼별 NI들의 평균으로 산출된 값임을 특징으로 하는 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 일 이상의 데이터 심볼에서 수신되는 신호는, 할당되지 않은 자원 블록 (resource block; RB) 영역에서 수신됨을 특징으로 하는 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따라 동작하도록 적응된 장치.
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