KR102052420B1

KR102052420B1 - 통신 시스템에서 간섭 측정을 위한 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102052420B1
Application number: KR1020120128061A
Authority: KR
Inventors: 유형열; 김윤선; 이효진; 지형주; 이주호; 최승훈
Original assignee: 코란씨, 엘엘씨
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20150341814A1; KR20140057120A; US9578534B2

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 간섭 측정을 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 중에서 단말의 수신 안테나 그룹을 결정하는 과정과; 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 기준 신호를 결정하는 과정과; 상기 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 별로 간섭을 측정하기 위한 무선 자원을 결정하는 과정과; 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 상기 단말에 통보하는 과정을 포함하는 간섭 측정 수행 방법을 제공한다.

Description

통신 시스템에서 간섭 측정을 위한 방법 및 그 장치{APPARATUS AND METHOD FOR INTERFERENCE MEASUREMENT IN A COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 간섭 측정을 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히, 분산 안테나 시스템에서 향링크의 간섭을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스를 제공하는 것 뿐만 아니라, 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution Advanced), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), 그리고 IEEE의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화할 수 있으며, LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 제공할 수 있다.

LTE 시스템은 일반적으로 3GPP 표준단체의 Release 8 또는 9에 해당하는 기지국 및 단말을 의미하며 LTE-A 시스템은 3GPP 표준단체의 Release 10에 해당하는 기지국 및 단말을 의미하는데, 3GPP 표준단체에서는 LTE-A 시스템의 표준화 이후에도 이를 기반으로 하며 향상된 성능을 갖는 후속 Release에 대한 표준화를 진행하고 있다.

HSDPA, HSUPA, HRPD, LTE/LTE-A 등 3세대 및 4세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있는데, 일 예로, 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용할 수 있다.

이와 같은 AMC 방법은 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 공간 레이어(spatial layer)의 개수 또는 랭크(rank)를 결정하는 기능을 포함할 수 있다. 이 경우 AMC 방법은 최적의 데이터 레이트(data rate)를 결정하는데 단순히 부호화율과 변조방식만을 생각하지 않고 MIMO를 이용하여 몇 개의 레이어로 전송할지 고려하게 된다.

최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA (Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하고 있다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 일 예로 OFDMA 방식에서는 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있어 용량을 증대할 수 있다.. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.

도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 이용하는 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 기지국(eNB)이 단말에게 할당하는 무선자원은 주파수 축에서는 RB(resource block) 단위로 구분되며 시간 축에서는 서브프레임(subframe) 단위로 구분된다.. RB는 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파로 구성되며 180kHz의 대역을 차지한다. 서브프레임은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다. LTE/LTE-A 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간 축에서는 서브프레임 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수 축에서는 RB 단위로 자원을 할당할 수 있다.

도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 RB의 무선자원을 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 무선자원은 시간 축에서 한 개의 서브프레임으로 구성되며, 주파수 축에서 한 개의 RB로 구성된다. 이때, 주파수 영역에서 1개의 RB는 12개의 subcarrier로 구성되며, 시간영역에서 1개의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치를 갖도록 할 수 있으며, LTE/LTE-A에서는 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE(resource element)라 한다.

도 2에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.

1) CRS (Cell Specific RS): 한 개의 셀(cell)에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준 신호.

2) DMRS (Demodulation Reference Signal): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호.

3) PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 도 2의 데이터 영역(data region)에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨.

4) CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal): 한 개의 셀에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호이며, 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 셀에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.

5) 기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 운용하기 위한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative Acknowledgement) 전송.

상술한 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭 없이 수신될 수 있도록 뮤팅(muting)을 설정할 수 있다. 뮤팅은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. 뮤팅의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문에 LTE-A 시스템에서 뮤팅은 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다.

도 2에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있으며, 또한 뮤팅도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나 포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나 포트수가 2개일 경우 도 2에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며, 안테나 포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나 포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 뮤팅의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, 뮤팅은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 뮤팅의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.

셀룰러(cellular) 시스템에서 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)을 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 기지국이 전송하는 CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal)를 이용하여 단말은 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 채널 상태는 하향링크에서의 간섭량과 같이 기본적으로 몇 가지 요소가 고려된다. 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 일 예로 송신 안테나가 하나인 기지국에서 수신 안테나가 하나인 단말로 전송할 경우, 단말은 기지국에서 수신된 기준신호에서 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지와 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하여 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 기지국으로 통보되며, 기지국은 Es/lo를 이용하여 단말에게 전송하는 하향링크의 데이터 전송속도를 결정할 수 있다.

일반적인 이동통신 시스템의 경우 각 셀의 중간 지점에 기지국 장비가 배치되며 해당 기지국 장비는 한정된 장소에 위치한 한 개 또는 복수개의 안테나를 이용하여 단말과 이동통신을 수행한다. 이와 같이 한 개의 셀에 속한 안테나들이 동일한 위치에 배치된 이동통신 시스템을 CAS(Centralized Antenna System)이라고 한다. 반면 한 개의 셀에 속한 안테나(RRH: Remote Radio Head)들이 셀 내의 분산된 위치에 배치된 이동통신 시스템을 DAS (Distributed Antenna System: 분산안테나 시스템)이라고 한다.

도 3은 일반적인 분산안테나 시스템에서 배치된 안테나의 분산된 위치를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 분산안테나 시스템은 두 개의 셀(300,310)로 이루어져 있으며, 셀 300 및 셀 310은 한 개의 고출력 안테나(320)와 네 개의 저출력 안테나(340)를 포함한다. 이때, 고출력 안테나(320)는 셀 영역에 포함되는 전역에 최소한의 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 저출력 안테나들(340)은 셀 내 제한된 영역에서 제한된 단말들에게 높은 데이터 속도를 기반으로 하는 서비스를 제공할 수 있다. 또한 저출력 안테나들(340) 및 고출력 안테나(320)는 도번 330과 같이 모두 중앙제어기에 연결되어 중앙제어기의 스케줄링 및 무선자원 할당에 따라 동작한다. 분산안테나 시스템에서 한 개의 지적으로 분리된 안테나 위치에는 한 개 또는 복수개의 안테나들이 배치될 수 있다. 분산안테나 시스템에서 동일한 위치에 배치된 안테나 또는 안테나들을 안테나 그룹 (RRH group)이라고 한다.

도 3과 같은 분산안테나 시스템에서 단말은 한 개의 지리적으로 분리된 안테나 그룹에서 신호를 수신하는 반면 나머지 안테나 그룹에서 전송되는 것은 간섭으로 작용할 수 있다.

도 4는 분산안테나 시스템에서 각 안테나 그룹별로 서로 다른 단말에게 전송을 수행할 경우 발생하는 간섭현상을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, UE(User Equipment) 1은 안테나 그룹 410에서 트래픽 신호를 수신하고 있으며, UE 2는 안테나그룹 430에서, UE 3은 안테나그룹 450에서, UE 4는 안테나그룹 470에서 트래픽 신호를 수신하고 있다. UE 1이 안테나그룹 410에서 트래픽 신호를 수신하는 동시에 다른 단말들에게 트래픽 신호를 전송하고 있는 다른 안테나 그룹들로부터 간섭을 받을 수 있으며, 일 예로도 4에서 안테나그룹 430, 450, 470에서 전송되는 신호가 UE 1에 간섭효과를 발생시킬 수 있다.

일반적으로 분산안테나 시스템에서 다른 안테나 그룹에 의한 간섭발생에는 다음과 같이 두 가지 종류가 있다.

1) Inter-cell interference : 다른 셀의 안테나그룹에서 발생되는 간섭.

2) Intra-cell interference : 동일한 셀의 안테나그룹에서 발생되는 간섭.

도 4에서 UE 1은 이 intra-cell 간섭으로는 동일한 셀에 속한 안테나 그룹 430에서 발생되는 간섭이 있으며, inter-cell 간섭으로는 인접 셀의 안테나그룹 450 및 470에서 발생되는 간섭이 있다. 이와 같은 inter-cell interference와 intra-cell interference는 단말에 동시에 수신되어 단말의 데이터채널 수신을 방해하게 된다.

분산안테나 시스템의 단말이 하향링크를 이용하여 최적의 데이터 전송속도로 신호를 수신하기 위해서는 자신에게 간섭을 발생시키는 inter-cell interference 및 intra-cell interference를 정확히 측정하여 이를 수신된 신호의 세기와 비교한 결과에 따라 데이터 전송 속도를 기지국에게 요청해야 한다.

분산안테나 시스템이 아닌 일반적인 중앙 배치형 안테나 시스템(Centralized Antenna System)의 경우 각 셀 별로 한 개의 안테나 그룹만이 존재한다. 이와 같은 경우 도 4에서와 같이 같은 셀 내의 서로 다른 안테나 그룹간 발생하는 intra-cell interference는 발생되지 않고, 서로 다른 셀에서 발생되는 inter-cell interference만 발생된다. LTE/LTE-A 시스템이 중앙 배치형 안테나 시스템으로 구성될 경우 도 2에서 언급된 CRS를 이용하여 inter-cell interference를 측정할 수 있다. 일반적으로 중앙 배치형 안테나 시스템에서 단말은 CRS를 수신한 후 주파수 영역에서 주기적인 특성을 갖는 이 신호 IFFT (inverse fast fourier transform)를 이용하여 지연 도메인(delay domain) 신호로 변환한다.

도 5는 CRS가 지연 도메인 신호로 변환된 것을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, LTE/LTE-A 시스템에서 지연 도메인으로 IFFT시키면 지연이 커질수록 지연 성분(delay component)에 실리는 에너지는 감소하는 경향을 갖는 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 얻을 수 있다. 일반적으로 도 5와 같이 IFFT를 수행한 후 얻어지는 신호에서 뒷부분에 해당하는 부분(510)은 상대적으로 다른 셀에서 발생되는 간섭에 해당하는 반면 앞부분에 해당하는 부분(500)은 CRS의 실제 신호성분에 해당된다. 이와 같은 경우 서로 다른 셀에서 동일한 CRS를 전송하지 않기 때문 뒷부분에 위치한 간섭의 크기를 측정함으로서 단말은 자신의 신호 대 잡음비를 계산할 수 있다. 서로 다른 셀은 서로 다른 주파수 시간 자원을 이용하여 CRS를 전송할 수 있으며 셀마다 CRS가 고유의 스크램블링(scrambling)이 적용되기 때문에 상술한 바와 같은 간섭 측정 방식이 가능하다. LTE/LTE-A의 경우 CRS의 스크램블링은 해당 셀의 Cell ID에 의하여 결정된다.

반면 LTE/LTE-A에서의 분산안테나 시스템의 경우 동일한 셀에 존재하는 모든 안테나그룹들은 동일한 위치에서 CRS를 전송하게 되며 안테나그룹마다 고유의 스크램블링을 CRS에 적용할 수도 없다. 이와 같이 동일한 셀에 소속된 안테나그룹들이 고유의 CRS를 전송하지 못할 경우 인접셀의 안테나그룹들에 의한 inter-cell interference양은 측정할 수 있지만 같은 셀에 소속된 다른 안테나그룹들에 의한 intra-cell interference는 측정할 수 없게 된다.

도 5와 관련하여 언급한 방법을 이용하여 간섭량을 측정할 경우 단말은 다른 셀의 안테나그룹들에서 발생되는 간섭만 측정할 뿐 동일한 셀에 속한 다른 안테나그룹에서 발생되는 간섭을 측정할 수 없게 되어 부정확한 신호 대 간섭비를 계산할 수 있으며, 부정확한 신호 대 간섭비는 AMC (Adaptive Modulation and Coding)를 이용하여 하향링크의 데이터 전송속도를 신호 대 간섭비를 이용하여 적응적으로 변화시켜야 하는 LTE/LTE-A 시스템에 상당한 성능 저하를 초래할 수 있다.

또한, 단말이 획일적인 방법으로 채널상태정보를 생성할 경우, 일 예로 간섭측정을 수행함에 있어서 동일한 크기의 시간 구간내에서 측정된 간섭량만을 고려하여 채널상태정보를 생성하는 경우, 이는 기지국이 어떻게 구현되었는지에 따라 시스템 성능을 최대화 또는 저하시킬 수 있다. 일 예로, 단말이 1ms의 시간 구간에서보다 5ms의 시간구간에서 간섭측정을 수행하여 이를 이용한 채널상태정보를 생성하고 이를 기지국에 통보할 때, 기지국의 성능을 저하시킬 수 있다. 이는 기지국이 1ms 시간구간에서 발생한 채널정보를 이용하도록 구현되어 있을 경우인데, 만일 단말이 5ms의 시간구간을 사용하게 된다면, 2~5ms 에서 측정된 간섭은 이미 과거의 값이 되어 있으므로, 기지국에게는 필요한 1ms 시간구간 내의 정보를 부정확한 값으로 만드는 원인이 되기 때문이다. 반대로 단말이 1ms 시간구간에서 간섭측정을 수행하여 이를 이용한 채널 상태정보를 생성하고 기지국에 통보하면, 기지국에서 필요한 시간구간의 정보가 되므로 기지국은 채널상태에 실시간으로 반응할 수 있게 되어 최적을 성능 발휘할 수 있게 된다. 따라서, 단말이 기지국의 구현 방법에 따라 이에 적합한 시간구간에서 간섭측정을 수행한다면, 생성한 채널상태 정보가 시스템 성능을 증가시키는데 유리할 수 있다.

또한 협력통신 시스템에서는 기지국이 단말이 어떤 간섭을 측정하여 특정 채널상태 정보를 생성하였는지도 정확하게 알아야 한다. 기지국이 단말이 어떤 간섭을 측정하였는지를 알아야 이를 기반으로 정확한 중앙 제어식 간섭관리를 수행할 수 있기 때문이다.

앞서 간섭측정 방법에서는 단말이 간섭측정을 수행함에 있어서 어떤 주파수 자원을 활용하여 수행할지를 살펴보았는데, 간섭측정을 위해 주파수 자원 뿐만 아니라 시간 자원에서 복수개의 간섭측정용 자원(IMR : Interference measurement resource) 서브 프레임에 대한 간섭을 측정한 후 이를 통계적으로 평균화하여 평균적인 간섭을 얻는 방법도 가능하다. 한 개의 간섭측정용 자원은 도 2에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J로 표시된 네개의 RE 집합중 하나에 해당된다. 이와 같이 시간구간에서 평균화를 수행하기 위해서는 간섭측정을 수행할 시간구간을 정의할 필요가 있다.

본 발명은 통신 시스템에서 간섭을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 분산 안테나 시스템에서 하향링크의 간섭을 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 중에서 단말의 수신 안테나 그룹을 결정하는 과정과; 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 기준 신호를 결정하는 과정과; 상기 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 별로 간섭을 측정하기 위한 무선 자원을 결정하는 과정과; 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 상기 단말에 통보하는 과정을 포함하는 간섭 측정 수행 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 기지국으로부터 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 수신하는 과정과; 상기 간섭 측정을 위한 자원이 할당된 경우, 상기 할당된 자원을 이용하여 간섭을 측정하는 과정과; 상기 수신 안테나 그룹으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호와 측정된 간섭량을 이용하여 채널 상태 정보를 생성하는 과정과; 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하는 과정을 포함하는 간섭 측정 수행 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 단말로부터 신호를 수신하기 위한 수신부와; 상기 단말에 신호를 송신하기 위한 송신부와; 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 중에서 상기 단말의 수신 안테나 그룹을 결정하도록 하고, 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 기준 신호를 결정하도록 하며, 상기 적어도 하나의 수신 안테나 그룹 별로 간섭을 측정하기 위한 무선 자원을 결정하도록 하며, 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 상기 단말에 통보하도록 하는 제어부를 포함하는 기지국을 제공한다.

또한, 본 발명은 기지국으로부터 신호를 수신하기 위한 수신부와; 상기 기지국으로부터 신호를 송신하기 위한 송신부와; 상기 기지국으로부터 상기 단말의 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 수신하도록 하고, 상기 간섭 측정을 위한 자원이 할당된 경우, 상기 할당된 자원을 이용하여 간섭을 측정하도록 하며, 상기 수신 안테나 그룹으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호와 측정된 간섭량을 이용하여 채널 상태 정보를 생성하도록 하여 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하도록 하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.

본 발명은 단말이 다른 셀의 안테나그룹들에서 발생되는 간섭뿐만 아니라, 동일한 셀에 속한 다른 안테나그룹에서 발생되는 간섭을 측정할 수 있어 정확한 신호 대 간섭비를 계산할 수 있고, 통신 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있다.

도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 이용하는 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 RB의 무선자원을 나타내는 도면.
도 3은 일반적인 분산안테나 시스템에서 배치된 안테나의 분산된 위치를 나타내는 도면.
도 4는 분산안테나 시스템에서 각 안테나 그룹별로 서로 다른 단말에게 전송을 수행할 경우 발생하는 간섭현상을 설명하기 위한 도면.
도 5는 CRS가 지연 도메인 신호로 변환된 것을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 CSI-RS를 활용한 간섭측정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 간섭측정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 기지국의 동작을 나타내는 순서도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 단말의 동작을 나타내는 순서도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 기지국의 구성을 나타내는 도면.
도 11 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 단말의 구성을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국이 N개 IMR서브프레임을 시간구간으로 정의하여 단말에게 통보해주는 예를 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국이 단말에게 N개의 서브프레임을 시간구간으로 알려주는 예를 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 간섭 측정 집합을 결정함에 있어서 간섭을 측정하면서 유의할 점을 설명하기 위한 도면.

이하, 본 발명의 실시예를 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

분산안테나 시스템에서 하향링크의 효율적인 데이터 전송속도를 결정하기 위해서는 단말에서 inter-cell interference 뿐만 아니라 intra-cell interference도 측정할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 발명에서는 다음과 같은 두 가지 방법을 제안한다.

i) 방법 1: CSI-RS를 활용한 간섭 측정 방법

ii) 방법 2: 뮤팅을 활용한 간섭 측정 방법

< 제1 실시예 : CSI-RS를 활용한 간섭 측정 방법>

본 발명의 제1 실시예에 의한 간섭측정 방법은 CSI-RS를 이용하는 것이다. CSI-RS를 이용하여 간섭을 측정할 경우 단말은 inter-cell interference와 intra-cell interference를 따로 측정한 후 둘을 합하여 총 간섭량을 도출한다. 이때, inter-cell interference의 경우 도 5에서와 같이 CRS를 이용하여 측정한다. CRS를 이용하여 측정한 간섭에는 인접셀에 속한 안테나 그룹들에서 발생되는 간섭은 포함되지만 단말이 속한 셀의 안테나 그룹들에서 발생되는 간섭은 포함되지 않는다. 따라서, intra-cell interference를 측정할 수 있는 추가적인 방법이 필요하다.

본 발명의 제1 실시예에서는 intra-cell interference를 측정하기 위하여 기지국이 단말에게 간섭 측정 집합(interference measurement set)을 통보한다. 간섭 측정 집합은 단말이 속한 셀에서 단말에게 간섭을 발생시키는 안테나 그룹들의 집합이다. 일 예로 도 4와 같은 경우 단말은 셀 2(310)에서 전송되는 CRS를 이용하여 inter-cell interference를 측정하고 셀 1(300)에서 전송되는 CSI-RS를 수신하여 intra-cell interference를 측정한다. 이를 위하여 기지국은 단말에게 intra-cell interference를 발생시키는 안테나 그룹들의 집합인 간섭 측정 집합 및 간섭 측정 집합에 포함된 안테나 그룹들의 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보를 단말에게 통보한다.

기지국에서 단말에게 전송되는 간섭 측정 집합 및 간섭 측정 집합에 속한 안테나 그룹들의 CSI-RS를 통보하기 위한 정보는 단말에게 상위 시그널링을 이용하여 통보된다. 또한, 상위 시그널링은 단말마다 개별적으로 통보되는 형태로 전송되거나 동시에 복수개의 단말에게 함께 통보되는 형태로 전송될 수 있다. [표 1]은 본 발명에서 intra-cell interference를 단말이 효과적으로 측정할 수 있도록 간섭 측정 집합 및 간섭 측정 집합에 포함된 안테나 그룹들의 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보를 기지국이 단말에게 통보하는 일 예를 나타내고 있다.

[기지국에서 단말로 통보되는 간섭측정관련 정보]

수신 안테나그룹	간섭 측정 집합	간섭 측정 집합에 포함된 안테나그룹의 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보
RRH 1	RRH 2, RRH 3, RRH 4	RRH 2, RRH 3, RRH 4에서 전송되는 CSI-RS 관련 정보: 전송주기, 전송위치, 안테나 포트수 등
RRH 1	RRH 3, RRH 4	RRH 3, RRH 4에서 전송되는 CSI-RS관련 정보 : 전송주기, 전송위치, 안테나 포트수 등
RRH 2	RRH 1, RRH 3, RRH 4	RRH 2, RRH 3, RRH 4에서 전송되는 CSI-RS 관련 정보: 전송주기, 전송위치, 안테나 포트수 등
RRH 2	RRH 3, RRH 4	RRH 3, RRH 4에서 전송되는 CSI-RS 관련 정보 : 전송주기, 전송위치, 안테나 포트수 등

[표 1]에서 기지국은 단말에게 수신 안테나 그룹을 복수 개로 지정한 후 각 수신 안테나 그룹별로 간섭 측정 집합과 관련 CSI-RS 정보를 통보할 수 있다. 이때, 복수개의 수신 안테나그룹을 지정하는 이유는 단말로 하여금 제일 좋은 수신안테나 그룹을 선택할 수 있도록 하기 위함이다. 이와 같이 단말이 복수개의 수신안테나 그룹에서 선택하기 위해서는 각 수신 안테나 그룹별로 간섭 측정 집합를 따로 설정해야한다. [표 1]에서 한 개의 수신 안테나그룹의 경우 두 개의 간섭 측정 집합이 설정되어 있음을 알 수 있는데, 이와 같이 복수개의 간섭 측정 집합을 설정하는 것은 기지국이 특정 안테나 그룹에서 전송을 수행하지 않을 수 있기 때문이며, 특정 안테나 그룹에서 전송을 수행하지 않는 이유는 전송을 수행하지 않음으로써 발생되는 간섭량을 줄이기 위해서 이거나 전송할 트래픽 데이터가 존재하지 않기 때문이다. 간섭량이 존재하지 않는 경우에 단말이 기지국에게 전송하는 CSI 피드백(feedback)이 이를 감안하면 성능을 향상시킬 수 있다. [표 1]에서는 수신 안테나그룹 1 (RRH1)일 경우 안테나그룹 2 (RRH2)가 켜질 때를 감안하여 간섭을 측정하고, 또한 안테나그룹 2(RRH2)가 꺼질 때를 감안하여 간섭을 측정하도록 설정되어 있다. 간섭을 측정하기 위한 무선 자원은 수신 안테나그룹마다 복수개가 설정될 수 있지만 CSI-RS는 수신 안테나그룹마다 한 개만 설정된다. [표 1]의 간섭 측정을 위한 정보를 보면 간섭 측정 집합에서 언제나 수신안테나 그룹은 제외되어 있음을 알 수 있다. 이는 수신 안테나그룹에서 전송되는 신호는 간섭이 아닌 데이터 채널을 실은 유용한 신호이기 때문이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 CSI-RS를 활용한 간섭측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 도번 600은 수신 안테나그룹에서 전송되는 CSI-RS를 단말이 수신하였을 때의 수신 세기이며, 도번 610은 간섭 측정 집합에 포함된 안테나그룹에서 전송되는 CSI-RS의 수신세기이고, 도번 620은 간섭 측정 집합에 포함된 또 하나의 안테나그룹에서 전송되는 CSI-RS의 수신세기이다. 단말은 간섭 측정 집합에 포함된 안테나그룹들에서 전송되는 CSI-RS를 수신함으로서 intra-cell interference의 정도를 결정할 수 있으며 이 값을 CRS를 이용하여 결정한 inter-cell interference의 정도와 결합하여 총 간섭량을 결정한다. 결정된 총 간섭량과 수신 안테나그룹에서 전송된 CSI-RS의 수신세기(600)를 이용하여 단말은 자신의 신호 대 잡음비를 결정하고 이를 기지국에 통보한다.

지금까지 간섭 측정 집합 이 intra-cell interference를 측정하기 위해서만 이용되는 것으로 설명되었지만 inter-cell interference를 측정을 위해서도 활용될 수 있다. 이 경우 기지국이 단말에게 전송하는 간섭 측정 집합 및 관련 CSI-RS 정보에 다른 셀에 포함된 안테나그룹을 포함시키면 되지만, 다른 셀에 대해서도 적용할 경우 상위 시그널링으로 전송해야 할 정보량이 과다하게 커질 수 있다는 단점이 있다.

< 제2 실시예 : 뮤팅을 활용한 간섭 측정 방법>

본 발명의 제2 실시예에서는 뮤팅을 이용한 간섭측정 방법을 살펴본다. 본 발명의 제2 실시예에서는 기지국이 단말에게 간섭을 직접 측정할 수 있는 자원을 통보하는데, 각 안테나그룹에서 전송되는 주파수 및 시간 자원 중 특정 부분을 간섭측정용 자원(IMR : Interference measurement resource)으로 할당하고 해당 자원에서는 전송을 수행하지 않음으로써 단말이 간섭만을 측정할 수 있도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 간섭측정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서는 세 개의 안테나 그룹에서 전송되는 신호를 나타내고 있다.

도 7을 참조하면, 도번 700은 셀 1에 포함된 안테나그룹 (RRH 1)에서 전송되는 신호이며 이 안테나 그룹은 단말의 수신 안테나 그룹에 해당된다. 또한 도번 710은 수신 안테나그룹과 동일한 셀에 포함된 단말의 수신 안테나 그룹과 다른 안테나그룹 (RRH 2)에서 전송되는 신호이며, 도번 720은 수신 안테나그룹과 다른 셀에 포함된 안테나그룹 (RRH 3)에서 전송되는 신호이다.

RRH 1을 수신 안테나그룹으로 갖는 단말에게 기지국은 간섭측정을 위하여 도 2의 뮤팅 패턴(muting pattern) C와 뮤팅 패턴 G에 해당하는 무선자원을 단말에게 할당하며, mute 1로 표시된 도번 725과 mute 2로 표시된 도번 730이 이에 해당한다. 도번 730의 mute 2로 표시된 무선자원을 이용하여 단말은 intra-cell interference로 작용하는 RRH 2에서 발생되는 간섭 및 inter-cell interference로 작용하는 RRH 3에서 발생되는 간섭을 측정할 수 있다. 도번 730의 mute 2로 표시된 무선자원을 이용하여 RRH 2 및 RRH 3에서 발생되는 간섭을 측정할 수 있는 이유는 동일한 주파수 및 시간 자원에서 RRH 2와 RRH 3에서는 뮤팅이 적용되지 않고 트래픽 채널에 대한 신호에 대한 전송을 수행하고 있기 때문이다. 즉, 단말은 자신의 수신 안테나그룹에 대한 수신 신호의 세기는 도번 700의 RS(735)라고 표시된 부분에서 측정하지만 간섭량은 도번 730의 무선자원에서 측정을 수행한다. 또한, 수신 안테나 그룹 (RRH 1)은 단말이 정확한 간섭량을 측정할 수 있도록 도번 730의 무선자원에서는 아무런 신호도 전송하지 않는다. 따라서, 단말은 소정 구간에서 RRH 2의 경우 740과 같이 뮤팅이 적용되지만, RRH 3의 경우 트래픽 채널에 대한 신호가 전송되기 때문에 도번 720의 무선자원 위치에서는 RRH 3에서 발생된 간섭만을 측정할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는 간섭을 측정하기 위하여 기지국이 단말에게 간섭 측정 집합을 통보한다. 본 발명의 제1 실시예에서 간섭 측정 집합은 intra-cell interference를 주로 측정하기 위한 것이지만 본 발명의 제2 실시예에서는 inter-cell interference 및 intra-cell interference를 기지국의 판단에 따라 선택적으로 측정할 수 있다. 또한, 간섭을 발생하는 안테나 그룹별로 정보를 통보할 필요 없이 측정하는 무선자원만 통보하면 되기 때문에 상위 시그널링으로 전송되는 정보량도 감소시킬 수 있다. 이하에서 간섭측정을 위하여 이용되는 zero-power CSI-RS 또는 뮤팅을 IMR (Interference Measurement Resource)라고 한다.

본 발명의 제2 실시예에서 기지국에서 단말에게 전송되는 간섭 측정 집합 정보는 단말에게 상위 시그널링을 이용하여 통보된다. 또한 상위 시그널링은 단말마다 개별적으로 통보되는 형태로 전송되거나 동시에 복수개의 단말에게 함께 통보되는 형태로 전송될 수 있다. [표 2]는 본 발명의 제2 실시예에서 간섭 측정을 위하여 기지국이 단말에 통보하는 간섭 측정을 위한 관련 정보를 나타내고 있다.

[기지국에서 단말로 통보되는 간섭측정관련 정보]

수신 안테나그룹	Interference Measurement Set
RRH 1	Muting Pattern C
RRH 1	Muting Pattern G
RRH 2	Muting Pattern E
RRH 2	Muting Pattern B

[표 2]는 [표 1]과 비교하여 단말에게 간섭 측정을 위하여 특정 RRH의 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보가 필요 없음을 알 수 있다. 또한 간섭을 측정함에 있어서 본 발명의 제1 실시예에서와 같이 inter-cell interference를 별도로 측정할 필요 없이 기지국의 판단에 따라 intra-cell interference를 측정하면서 동시에 inter-cell interference도 함께 측정할 수 있다.

[표 2]에서 [표 1]과 마찬가지로 한 개의 수신 안테나그룹마다 두 개의 interference measurement set가 설정되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 복수 개의 간섭측정용 무선을 지정하는 이유는 앞서 살펴본 바와 같이 단말이 특정 안테나그룹에서 전송을 수행하는 경우와 전송을 수행하지 않는 경우에 대한 간섭 측정을 개별적으로 수행하여 기지국에게 통보함으로서 효율적인 데이터 전송속도 결정을 할 수 있도록 하기 위함이다. 간섭을 측정하기 위한 무선 자원은 수신 안테나그룹마다 복수개가 설정될 수 있지만 CSI-RS는 수신 안테나그룹마다 한 개만 설정된다.

한편, 간섭 측정 집합을 결정함에 있어서 간섭을 측정하면서 해당 수신 안테나그룹에서 전송되는 신호를 측정해서는 안되는 점을 유의할 필요가 있는데, 이를 위해 본 발명은 다음과 같은 방법을 고려한다.

먼저, 기지국은 interference measurement set를 결정할 때 수신안테나 그룹에서 전송되는 CSI-RS의 위치와 interference measurement set가 지정하는 muting 위치가 겹치지 않도록 한다.

또한, 단말이 기지국으로부터 간섭 측정 집합이 지정하는 뮤팅 위치와 CSI-RS의 위치가 일부 겹치도록 통보 받을 경우 단말은 CSI-RS와 뮤팅이 겹치는 위치에서 CSI-RS가 전송된다고 가정하고 간섭측정을 위하여 지정된 뮤팅 위치 중 CSI-RS와 겹치지 않는 위치의 무선자원만을 이용하여 간섭을 측정한다.

단말이 간섭측정용 무선자원과 수신안테나 그룹의 CSI-RS 전송용 무선 자원이 일부 겹친는 것으로 통보 받을 경우 단말은 별도의 추가적인 통보 없이 우선순위를 CSI-RS에 두고 CSI-RS와 겹치지 않는 간섭측정용 무선자원에서만 간섭을 측정한다.

또한, 단말은 간섭측정용 무선자원과 수신안테나 그룹의 CSI-RS 전송용 무선 자원이 일부 겹치는 것으로 통보 받을 경우 겹치지 않는 RE에서만 간섭측정을 수행할 수 있으며, 겹치지 않는 서브프레임에서만 간섭측정을 수행할 수 있다. 겹치지 않는 RE에서만 간섭측정을 수행하는 경우, 단말은 CSI-RS에 할당된 RE들과 간섭측정을 위한 IMR에 할당된 RE들 중 서로 겹치지 않는 RE에서만 간섭을 측정하고, 겹치지 않는 서브프레임에서만 간섭측정을 수행하는 경우, 시간구간에서 주기적으로 발생하는 IMR 중 CSI-RS와 부분적으로도 겹치지 않는 서브프레임에서의 IMR에서만 간섭측정을 수행할 수 있다. 일 예로 도 14와 같이 CSI-RS(1400)와 IMR(1410)가 설정되는 경우 단말은 IMR과 CSI-RS가 겹치지 않는 시간구간에서만 간섭측정을 수행할 수 있다. 도 14에서 CSI-RS와 IMR은 모두 도 2의 RE 위치 중 A에서 발생되도록 설정되어 매 4ms마다 겹치는데, 단말은 이와 같이 CSI-RS와 IMR이 적어도 한 개의 RE에서 겹칠 경우 해당 서브프레임에서 간섭측정을 수행하지 않고, CSI-RS와 IMR이 겹치지 않는 서브프레임에서만 간섭측정을 수행한다.

단말에게 설정된 CSI-RS를 위한무선자원과 IMR (간섭측정을 위한 무선자원)로 이용되는 무선자원이 서로 겹치는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우 단말은 CSI-RS와 IMR이 겹치지 않는 무선자원에서만 간섭측정을 수행할 수 있으며, 또는 겹치는 CSI-RS와 IMR이 속한 CSI (Channel State Information) process를 참조하여 결정하는 것이 가능하다. CSI process라 함은 채널을 측정하기 위한 한 개의 CSI-RS와 간섭을 측정하기 위한 한 개의 IMR에 해당한다. [표 2]에서 RRH 1에 할당되는 CSI-RS와 간섭측정을 위한 특정 뮤팅 패턴이 한 개의 CSI process에 해당되는데, [표 2]의 경우 총 네개의 CSI process가 존재하게 된다.

CSI process를 참조하여 간섭측정을 수행할지 결정하는 방법은 다음과 같다. 우선 단말은 IMR과 CSI-RS가 적어도 한 개의 RE에서 겹치는지를 확인하여 적어도 한 개의 RE에서 CSI-RS와 IMR이 겹치는 경우 단말은 해당 IMR과 CSI-RS가 동일한 CSI process에 속한 것인지를 확인한다. 이때, 동일한 CSI process에 속한다면 단말은 해당 서브프레임에서 간섭측정을 수행하지 않으며, 적어도 한 개의 RE에서 겹치는 CSI-RS와 IMR이 서로 다른 CSI process에 속한다면 단말은 해당 서브프레임에서 간섭측정을 수행한다.

CSI process를 참조한 간섭측정 여부 판단방법의 설명을 위하여 다음과 같은 예를 살펴본다.

i) CSI process 1 : CSI-RS_A, IMR_B

ii) CSI process 2 : CSI-RS_C, IMR_B

iii) CSI process 3 : CSI-RS_C, IMR_D

단말이 특정 서브프레임에서 CSI process 1을 위한 간섭측정을 수행하려고 한다고 가정한다. 이때 단말은 IMR_B를 이용하여 간섭측정을 수행해야 하는데 해당 IMR이 동일한 CSI prcoess에 속한 CSI-RS_A와 겹치는 경우 해당 서브프레임의 IMR에서 간섭측정을 수행하지 않는다. 반면, 동일한 서브프레임에서 IMR_B가 CSI process 2에 속한 CSI-RS_C와 겹치는 경우 단말은 해당 서브프레임의 IMR에서 간섭측정을 수행한다.

CSI process를 참조한 간섭측정 여부 판단방법을 정리하면, 단말은 IMR을 이용한 간섭측정을 수행할 때 동일한 CSI process에 속한 CSI-RS와 IMR이 겹치는 경우에는 해당 서브프레임에서 간섭측정을 수행하지 않고, 단말은 특정 CSI process에 대한 간섭측정은 해당 CSI process에 속한 CSI-RS와 IMR이 겹치지 않는 서브프레임에서만 수행한다. 이와 같이 CSI process를 참조하여 IMR에서의 간섭측정 여부를 결정할 경우 IMR과 CSI-RS가 어떻게 설정되었는지에 따라 단말이 어떤 서브프레임에서도 IMR을 이용하여 간섭을 측정할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우 단말은 IMR을 이용하여 간섭을 측정하는 대신 앞서 살펴본 바와같이 CRS를 이용한 간섭측정을 수행하거나, 가장 최근에 간섭측정한 결과를 이용하여 채널상태 정보를 생성할 수 있다.

CSI process를 참조하여 IMR을 이용한 간섭측정을 수행할 지 결정하기 위해서는IMR과 CSI-RS가 각각 어떤 CSI process에 속하였는지를 참조하는 과정이 필요한데, IMR과 CSI-RS가 각각 어떤 CSI process에 속하였는지를 참조하기 위해서는 추가적인 구현 복잡도가 요구된다. 따라서, 추가적인 구현 복잡도를 방지하는 방법이 필요한데, 일 예로 추가적인 구현 복잡도를 방지할 수 있는 방법으로는 CSI-RS와 IMR이 각각 어떤 CSI process에 속하였는지를 참조하지 않고 단지 적어도 한 개의 RE에서 겹치는지 여부만으로 IMR을 이용한 간섭측정을 수행할 지 결정하는 것이 있다. 즉, 단말은 기지국이 설정한 IMR과 CSI-RS가 동일한 서브프레임의 적어도 한 개의 RE에서 겹칠 경우 해당 서브프레임에서 IMR을 이용한 간섭측정을 수행하지 않는다. 이때 단말은 겹치는 IMR과 CSI-RS가 동일한 CSI process에 속하는지 여부와 상관없이 이와 같은 판단을 수행하며, 동일한 서브프레임의 적어도 한 개의 RE에서 겹칠 경우 해당 서브프레임에서 IMR을 이용한 간섭측정을 수행하지 않는 대신 CRS를 이용한 간섭측정을 수행하거나 가장 최근에 얻은 간섭측정치를 활용하여 CSI를 생성한다.

본 발명의 제1 및 제2 실시예는 분산안테나 시스템에서 inter-cell interference와 intra-cell interference를 측정하는데 이용되는데, 본 발명이 적용된 분산안테나 시스템에서 간섭측정을 위한 별도의 무선자원이 할당되지 않는 것과 같이 단말이 간섭 측정 집합 및 이와 관련된 정보가 통보되지 않을 수 있다. 본 발명을 분산 안테나 시스템에 적용할 수 있음에도 필요한 관련 정보를 단말에게 통보하지 않을 경우 단말은 intra-cell interference가 존재하지 않는 것으로 판단하고 도 5에서와 같이 CRS만을 이용하여 간섭을 측정한다. 간섭 측정 집합이 설정되지 않을 경우 단말이 CRS만을 이용하여 간섭을 측정하는 이유는 기지국이 별도의 간섭 측정 집합을 통보하지 않은 것을 해당 시스템이 분산안테나 시스템의 형태로 구성되지 않았다고 판단하기 때문이다. 따라서, 분산 안테나 시스템으로 설정되지 않을 경우 intra-cell interference가 다른 안테나그룹에서 발생되지 않기 때문에 CRS만을 이용하여 inter-cell interference만을 측정하는 것으로 충분하다. 간섭 측정 집합의 설정과 관련된 동작을 정리하면 다음과 같다.

i) 간섭 측정 집합이 설정됨 : 단말은 본 발명의 제1 또는 제2 실시예를 적용하여 간섭을 측정하며, 본 발명의 제1 실시예를 이용할 경우 inter-cell interference는 CRS를 이용하여 측정함.

ii) 간섭 측정 집합이 설정되지 않음 : 단말은 CRS를 이용하여 inter-cell interference만을 측정함.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 기지국은 단말의 수신 안테나그룹을 결정한다(800). 이때, 결정되는 수신 안테나그룹은 한 개 또는 복수 개일 수 있다. 수신 안테나그룹을 결정한 기지국은 해당 수신 안테나그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 CSI-RS를 결정한다(810). 이때, 결정된 수신 안테나 그룹마다 한 개의 CSI-RS가 결정된다. 또한, 간섭 측정을 위하여 기지국은 각 수신 안테나그룹별로 간섭을 측정할 수 있는 무선 자원을 결정한다(820). 간섭을 측정할 수 있는 무선자원은 인접 안테나그룹에서 전송되는 CSI-RS가 될 수도 있고 특정 뮤팅 패턴일 수 있다. 기지국은 결정된 수신 안테나그룹에서 전송되는 신호의 신호세기 및 간섭을 측정할 수 있는 정보와 관련된 채널상태정보 피드백 관련 정보를 단말에게 통보하며(830), 이때, 상위 시그널링이 이용될 수 있다. 기지국은 단말에 통보한 바와 같이 CSI-RS의 송신 또는 muting을 수행한다(840).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.

도 9를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 간섭 측정을 위한 정보를 수신하며(910), 이때, 수신 정보는 CSI-RS 측정 집합(measurement set), 간섭 측정 집합, 채널상태정보 피드백관련 정보를 포함하며, 상위 시그널을 이용하여 수신한다. 간섭 측정 집합이 할당되지 않을 경우(920의 아니오), 단말은 CRS만을 이용하여 간섭을 측정한다(930). 반면 간섭 측정 정보가 할당된 경우(920의 예), 단말은 간섭측정을 수행하기 위하여 설정된 무선자원을 이용하여 간섭을 측정한다(940). 이때, 간섭측정을 수행하기 위하여 설정된 무선자원은 인접 안테나그룹에 할당된 CSI-RS가 될 수도 있고 뮤팅 패턴이 될 수도 있다. 간섭을 측정한 단말은 수신 안테나그룹에서 수신한 CSI-RS와 측정한 간섭량을 이용하여 채널 상태정보를 생성하고 이를 기지국에게 통보한다(950).

도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 기지국의 구성을 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 기지국은 신호를 수신하는 수신부(미도시), 신호를 전송하기 위한 송신부(미도시), CSI-RS 신호 발생부(1000), 다른 신호 발생부(1010), 멀티플렉스 및 뮤팅 RE 레이트 매칭부(1030) 및 제어부(1020)을 포함한다.

CSI-RS 신호 발생부(1000)는 분산된 안테나 그룹별로 수신신호의 세기를 측정하기 위한 CSI-RS를 발생하며, 다른 신호 발생부(1010)는 CSI-RS 이외의 다른 신호를 발생한다. 또한, 멀티플렉스 및 뮤팅 RE 레이트 매칭부(1030)는 생성된 CSI-RS 및 다른 신호들을 함께 멀티플레싱하여 전송하며, 제어부(1020)는 CSI-RS를 발생하도록 CSI-RS 신호 발생기(1000)를 제어하고 생성된 CSI-RS는 각 안테나그룹별로 할당하는 등 기지국을 전반적으로 제어한다.

도 11 본 발명의 일 실시예에 의한 분산안테나 시스템의 단말의 구성을 나타내는 도면이다

도 11을 참조하면, 단말은 기지국은 신호를 수신하는 수신부(미도시), 디멀티플렉서(demultiplexor)(1100), 신호 세기 측정부(1120), 간섭 결정부(1130), 다른 신호 처리부(1140), 채널상태 정보 생성부(1150), 채널 상태 정보 송신부(1160) 및 제어부(1110)를 포함한다.

디멀티플렉서(1100)는 수신 안테나그룹에서 전송된 CSI-RS, 간섭측정용 신호 그리고 기타 신호로 분리하며, 신호 세기 측정부(1120)는 수신 안테나그룹에서 전송된 CSI-RS를 입력받아 수신신호의 세기를 측정한다. 다른 신호 처리부(1140)는 CSI-RS 신호 이외의 다른 신호를 입력받아 소정의 과정을 수행한다.

간섭 결정부(1130)은 간섭측정용 신호를 입력받아 간섭의 크기 및 특성을 결정하며, 채널상태 정보 생성부(1150)는 수신신호의 세기 및 간섭관련 정보를 입력받아 기지국에서 통보된 피드백관련 정보를 토대로 기지국으로 전송할 채널상태 정보를 생성한다. 채널상태정보 송신부(1160)는 생성된 채널상태 정보를 입력받아 기지국으로 전송하며, 제어부(1110)는 수신안테나그룹에서 전송된 CSI-RS, 간섭측정용 신호 그리고 기타 신호로 분리하도록 디멀티플렉서(1100)을 제어하는 등 단말을 전반적으로 제어한다.

< 제3 실시예 : 간섭측정을 위한 시간구간을 상위시그널링을 이용하여 통보하는 방법>

본 발명의 제3 실시예에 의한 간섭측정 방법은 기지국으로부터 받은 상위 시그널을 이용하는 것인데, 이 경우 각 기지국은 단말에게 간섭을 측정하기 위해 사용되는 자원의 시간구간을 단말에게 통보한다. 즉, 각 기지국은 단말에게 간섭측정을 위한 시간구간의 크기를 자신의 구현에 적합한 최적의 값으로 하여 상위 시그널링을 이용하여 통보하며, 단말은 간섭측정을 위한 시간구간의 크기를 기지국으로부터 통보받아 그 값에 명시된 구간의 간섭신호 측정값들을 통계적인 평균화 방법으로 가공하여 간섭신호의 세기를 추정하고 채널상태정보를 계산하는 것이다. 이 때의 구간은 서브프레임 단위 또는 IMR의 수로 정의 될 수 있다. 일 예로, 단말이 기지국으로부터 N개의 IMR 서브프레임을 간섭신호 측정을 위한 시간구간으로 통보 받았을 경우, 단말은 N개의 서브프레임에 포함된 IMR을 이용하여 간섭측정을 수행하고, 이를 기초로 채널상태 정보를 계산한다. 이와달리, 기지국이 N개의 IMR을 시간구간으로 정의하여 단말에게 통보하면, 단말은 채널상태정보를 보고하기 전에 존재하는 N개 IMR 서브프레임에서 간섭신호를 측정 및 평균화하고 이를 기초로 채널상태정보를 생성한다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국이 N개 IMR 서브프레임을 시간구간으로 정의하여 단말에게 통보해주는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 수신된 서브프레임 내에는 IMR들이 포함되어 있으며, 주기 P 간격으로 할당되어 있다. 단말이 n 번째 IMR 서브프레임에서 채널상태정보를 1200 시점에서 기지국에게 보고한다고 가정하면, 시간구간은 기지국과 단말이 서로 약속한 n_CQI_ref (1260) 이전의 서브프레임 1220 으로부터 N개의 IMR 서브프레임이 존재하는 구간 1230 까지가 된다. 그러면 단말은 n_CQI_ref번째 서브프레임 이전의 N개의 IMR 서브프레임을 이용하여, 이 구간내의 간섭신호를 통계적인 평균화 방법으로 계산하며, 이때의 시간구간은 [n - n_CQI_ref - P*N + 1, n - n_CQI_ref] 이 된다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국이 단말에게 N개의 서브프레임을 시간구간으로 알려주는 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 13을 참조하면, 도 12에서 살펴본 바와 유사하게 각 서브프레임에는 IMR이 주기 P간격으로 포함되어 있으며, 기지국은 단말에게 시간구간으로 N개의 서브프레임을 알려준다. 단말이 n 번째 서브프레임에서 채널 상태정보를 1300시점에서 기지국에게 보고한다고 가정하면, 단말은 기지국과 서로 약속한 n_CQI_ref(1340) 이전의 서브프레임 1320부터, N개의 서브프레임이 끝나는 1330 까지를 시간구간(1350)으로 설정하고, N개의 서브프레임 내에 존재하는 IMR들을 이용하여 확률적인 평균화 방법으로 간섭신호의 세기를 계산하고 이를 바탕으로 채널상태정보를 생성한다. 이 때 시간구간은 [n - n_CQI_ref - N + 1, n - n_CQI_ref] 이 된다.

LTE에서는 한 개의 기지국에 대한 채널상태 정보를 전송함에 있어서 복수개의 간섭상황을 고려할 수 있도록 복수개의 서브프레임 서브집합(subframe subset)을 도입하였다. 상기 서브프레임 서브집합은 시간구간을 복수개의 구간으로 나눈 것으로 단말은 각각의 서브프레임 서브집합에 대한 채널상태정보를 생성할 때에는 해당 시간구간에서의 CSI-RS 또는 IMR만을 참조하여 생성한다. 일 예로, 서브프레임 서브집합 2에 존재하는 서브프레임에서 채널상태정보를 기지국에 보고한다고 하고 이때 시간구간이 서브프레임 서브집합 1의 영역을 침범하게 된다면, 단말은 서브프레임 서브집합 2에 존재하는 CSI-RS 또는 IMR만을 참조하여 간섭신호를 측정하고 채널상태정보를 생성한다.

< 제4 실시예 : 간섭측정을 위한 시간구간을 단말이 다른 설정정보를 이용하여 판단하는 방법 >

본 발명의 제4 실시예에서는 기지국에서 상위 시그널링을 이용하여 시간구간의 크기를 통보하지 않는 경우 단말은 사전에 설정된 디폴트(default)값을 가정하고 간섭측정을 수행할 수 있다. 단말이 다른 설정정보를 이용하여 시간구간의 크기를 판단하는 경우, 단말은 기지국으로부터 별도의 상위 시그널링을 수신받을 필요 없는 장점이 있는데, 이는 단말은 간섭 측정을 수행하는 시간구간의 크기를 다른 기지국이 통보한 다른 설정 정보를 이용하여 판단할 수 있기 때문이다. 다만, 상술한 방법은 기지국과 단말 사이에 미리 결정된 방법이어야 하며, 본 발명은 단말이 간섭 측정을 수행하는데 활용하는 설정정보로 다음의 두 가지를 고려한다.

i) CSI-RS 전송 주기 : P_RS

ii) CSI 보고 주기 : P_CSI

단말은 앞의 두 가지 정보 중 적어도 한가지를 이용하여 간섭측정을 위한 시간구간의 크기를 결정할 수 있으며, 일 예로 단말은 P_RS의 N배를 간섭측정을 위한 시간구간의 크기로 결정할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

300, 310 : 셀
320 : 고출력 안테나 340 : 저출력 안테나들

Claims

하나 이상의 안테나 그룹이 하나의 셀 내의 분산된 위치에 배치되는 통신시스템의 기지국에서 간섭 측정을 수행하는 방법에 있어서,
상기 하나 이상의 안테나 그룹 중에서 단말에게 간섭 신호가 아닌 신호를 전송하기 위한 수신 안테나 그룹을 결정하는 과정과;
상기 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 기준 신호를 결정하는 과정과;
상기 하나 이상의 안테나 그룹별로 간섭을 측정하기 위한 무선 자원을 결정하는 과정과;
상기 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 상기 하나 이상의 안테나 그룹별로 간섭 측정을 위한 정보를 상기 단말에 통보하는 과정을 포함하되,
상기 통보된 간섭 측정을 위한 정보는, 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원의 시간 정보를 포함하고, 상기 시간 정보는 N개의 서브프레임에 포함된 간섭측정용 자원(IMR: interference measurement resource)의 개수에 의해 정의됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 신호는 CSI-RS(channel status information reference signal)인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 신호를 결정하는 과정은 상기 수신 안테나 그룹에 대해 하나의 기준 신호를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 무선자원은 상기 하나 이상의 안테나 그룹 중 상기 수신 안테나 그룹에 인접하는 안테나 그룹에서 전송되는 기준 신호 또는 소정의 뮤팅 패턴인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 통보하는 과정은 상위 계층 시그널링을 이용하여 통보하는 과정을 포함하는 방법.
삭제
하나 이상의 안테나 그룹이 하나의 셀 내의 분산된 위치에 배치되는 통신시스템의 단말에서 간섭 측정을 수행하는 방법에 있어서,
상기 하나 이상의 안테나 그룹 중에서 상기 단말에게 간섭 신호가 아닌 신호를 전송하기 위한 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 상기 하나 이상의 안테나 그룹에 대한 간섭 측정을 위한 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과;
상기 수신된 간섭 측정을 위한 정보를 체크하여 간섭 측정을 위한 무선 자원이 할당되었다고 판단되는 경우, 상기 할당된 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원을 이용하여 간섭량을 측정하는 과정과;
상기 수신 안테나 그룹으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호와 상기 측정된 간섭량을 이용하여 채널 상태 정보를 생성하는 과정과;
상기 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하는 과정을 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 체크의 결과 상기 측정하는 과정은 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원이 할당되지 않았다고 판단되는 경우, CRS (cell specific reference signal)을 이용하여 간섭을 측정하는 과정을 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신된 정보는 CSI-RS(channel status information reference signal) 측정 집합, 간섭 측정 집합, 채널상태정보 피드백관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원은 상기 하나 이상의 안테나 그룹 중 상기 수신 안테나 그룹에 인접하는 안테나 그룹에 할당된 CSI-RS 또는 소정의 뮤팅 패턴인 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신하는 과정은 상기 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 수신하는 과정임을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신된 간섭 측정을 위한 정보는, 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원의 시간 정보를 포함하고, 상기 시간 정보는 N개의 서브프레임에 포함된 간섭측정용 자원(IMR: interference measurement resource)의 개수에 의해 정의됨을 특징으로 하는 방법.
하나 이상의 안테나 그룹이 하나의 셀 내의 분산된 위치에 배치되는 통신시스템의 기지국에 있어서,
단말로부터 신호를 수신하기 위한 수신부와;
상기 단말에 신호를 송신하기 위한 송신부와;
상기 하나 이상의 안테나 그룹 중에서 상기 단말에게 간섭 신호가 아닌 신호를 전송하기 위한 수신 안테나 그룹을 결정하도록 하고, 상기 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기를 측정하기 위한 기준 신호를 결정하도록 하며, 상기 하나 이상의 안테나 그룹별로 간섭을 측정하기 위한 무선 자원을 결정하도록 하며, 상기 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 상기 하나 이상의 안테나 그룹별로 간섭 측정을 위한 정보를 상기 단말에 통보하도록 하는 제어부를 포함하되,
상기 통보된 간섭 측정을 위한 정보는, 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원의 시간 정보를 포함하고, 상기 시간 정보는 N개의 서브프레임에 포함된 간섭측정용 자원(IMR: interference measurement resource)의 개수에 의해 정의됨을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 기준 신호는 CSI-RS(channel status information reference signal)인 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 수신 안테나 그룹에 대해 하나의 기준 신호를 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 무선자원은 상기 하나 이상의 안테나 그룹 중 상기 수신 안테나 그룹에 인접하는 안테나 그룹에서 전송되는 기준 신호 또는 소정의 뮤팅 패턴인 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상위 계층 시그널링을 이용하여 상기 정보를 상기 단말에 통보하도록 하는 것을 특징으로 하는 기지국.
삭제
하나 이상의 안테나 그룹이 하나의 셀 내의 분산된 위치에 배치되는 통신시스템의 단말에 있어서,
기지국으로부터 신호를 수신하기 위한 수신부와;
상기 기지국으로부터 신호를 송신하기 위한 송신부와;
상기 하나 이상의 안테나 그룹 중에서 상기 단말에게 간섭 신호가 아닌 신호를 전송하기 위한 수신 안테나 그룹에서 전송되는 신호의 세기 및 상기 하나 이상의 안테나 그룹에 대한 간섭 측정을 위한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 하고, 상기 수신된 간섭 측정을 위한 정보를 체크하여 간섭 측정을 위한 무선 자원이 할당되었다고 판단되는 경우, 상기 할당된 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원을 이용하여 간섭량을 측정하도록 하며, 상기 수신 안테나 그룹으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 수신된 기준 신호와 상기 측정된 간섭량을 이용하여 채널 상태 정보를 생성하도록 하여 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국에 전송하도록 하는 제어부를 포함하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 체크의 결과 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원이 할당되지 않았다고 판단되는 경우, CRS (cell specific reference signal)을 이용하여 간섭을 측정하도록 하는 것을 특징으로 하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 수신된 정보는 CSI-RS(channel status information reference signal) 측정 집합, 간섭 측정 집합, 채널상태정보 피드백관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원은 상기 하나 이상의 안테나 그룹 중 상기 수신 안테나 그룹에 인접하는 안테나 그룹에 할당된 CSI-RS 또는 소정의 뮤팅 패턴인 것을 특징으로 하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 단말은 상기 정보를 상위 계층 시그널링을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
제19항에 있어서,
상기 수신된 간섭 측정을 위한 정보는, 상기 간섭 측정을 위한 상기 무선 자원의 시간 정보를 포함하고, 상기 시간 정보는 N개의 서브프레임에 포함된 간섭측정용 자원(IMR: interference measurement resource)의 개수에 의해 정의됨을 특징으로 하는 단말.