KR102238502B1 - 무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 기지국(TP: Transmission Point)의 간섭 제어 방법에 있어서, 상기 TP가 통신 서비스를 제공하는 단말로부터 상기 TP에 대한 채널 품질 정보가 포함된 메시지를 수신하고, 적어도 하나의 주변 TP로부터, 상기 단말로부터 수신된 기준 신호에 대한 수신 전력 정보가 포함된 메시지를 수신하고, 상기 채널 품질 정보와 상기 수신 전력 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정한다.

Description

무선 통신 시스템에서 간섭 제어를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING INTERFERENCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 간에 간섭을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 단말과의 채널 상태를 추정하여 데이터 전송률(transmission rate)을 결정하고 결정된 전송률에 따라 데이터를 전송한다. 상기 기지국은 단말로부터 피드백(feedback) 받은 단말의 수신 채널 정보 또는 상기 단말로부터 수신한 신호를 이용하여 자신이 직접 추정한 채널 정보를 기반으로 상기 단말과의 채널 상태를 추정할 수 있다.
상기 단말로부터 피드백 받은 수신 채널 정보를 기반으로 상기 단말과의 채널 상태를 추정할 때, 상기 수신 채널 정보는 통신 시스템의 관련 표준 및 그 구현에 따라 정해진 주기에 의해 수신된다. 또한 기지국은 단말로부터 피드백 받은 단말의 수신 채널 정보를 기반으로 상기 단말과의 채널 상태를 추정하고, 상기 추정된 채널 상태에 따라 상기 단말에 대한 다음 전송 시점에서의 전송률을 결정한다.
여기서 상기 수신 채널 정보는 서빙 기지국으로부터의 수신 신호 세기에 대한 정보 또는 주변 간섭 대비 상기 수신 신호의 품질을 나타내는 정보를 포함하며, 상기 수신 채널 정보는 일례로 채널 품질 인덱스(CQI: Channel Quality Index)로 표시될 수 있다. 또한 수신 채널 정보는 단말이 관련 신호를 수신하는 시점에서의 채널 상태를 나타낸다.
한편, 간섭 제어 기법이 적용되는 무선 통신 시스템에서는 간섭 신호의 제어 여부에 따라 상기 채널 상태가 변경되어야 한다. 상기 변경된 채널 상태를 추정하기 위해서는 단말과 주변 기지국 간의 채널 정보가 이용되어야 하는데, 단말과 주변 기지국 간 자원의 제약으로 인해 상기 채널 정보를 습득하는데 한계가 있으며, 이로 인해 정확한 채널 상태를 추정하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국의 간섭 제어 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은; 무선 통신 시스템에서 기지국(TP: Transmission Point)의 간섭 제어 방법에 있어서, 상기 TP가, 단말에게 통신 서비스를 제공하는 상기 TP에 대한 채널 품질 정보가 포함된 1 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 TP가, 적어도 하나의 주변 TP로부터, 상기 단말로부터 수신된 기준 신호에 대한 수신 전력 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과, 상기 수신 전력 세기와 상기 하향링크 전송 전력 정보를 기반으로 상대적 채널 정보를 획득하는 과정과, 상기 채널 품질 정보와, 상기 상대적 채널 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 장치는; 무선 통신 시스템에서 간섭을 제어하는 기지국(TP: Transmission Point)에 있어서, 상기 TP가, 단말에게 통신 서비스를 제공하는 상기 TP에 대한 채널 품질 정보가 포함된 제1 메시지를 상기 단말로부터 수신하고, 적어도 하나의 주변 TP로부터, 상기 단말로부터 수신된 기준 신호에 대한 수신 전력 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 수신 전력 세기와 상기 하향링크 전송 전력 정보를 기반으로 상대적 채널 정보를 획득하고, 상기 채널 품질 정보와, 상기 상대적 채널 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 단말에게 통신 서비스를 제공하는 서빙 TP가 상기 단말의 주변 TP로 인한 간섭 신호를 고려하여 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하도록 함으로써, 보다 정확한 채널 상태 정보를 추정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국들 간의 시그널링의 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 서빙 TP가 주변 TP로부터 수신되는 간섭 신호를 고려하여 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 채널 추정을 위한 채널 정보를 습득하고 교환하는 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 채널 추정을 위한 채널 정보를 습득하고 교환하는 예를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국들 간의 시그널링의 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시된 무선 통신 시스템은 단말(120)과, 상기 단말(120)에 통신 서비스를 제공하는 서빙 기지국(TP: Transmission Point)(110)와, 상기 단말(120) 주변에 위치하는 복수의 주변 TP들을 포함한다.
서빙 TP(110)는 상기 단말(120)에 대한 데이터 전송률을 결정하며, 별도의 방법을 통하여 단말(120)에 대한 전송시점에서의 주변 TP들(130,140)의 간섭 여부를 알 수 있다. 서빙 TP(110)가 상기 단말(120)에 대한 주변 TP의 간섭 여부를 습득하는 방법은 주변 TP 로부터 각 TP 의 간섭 제어 여부를 직접 수신하거나 도 4와 같이 간섭 제어 정보 또는 명령을 하는 별도의 조정부로부터 습득하는 방법이 될 수 있다. 상기 주변 TP들(130,140)의 간섭 여부는 전송 시간 단위에 대한 정보이며, 주파수 영역을 구성하는 서브밴드(sub-band) 별로 각 TP의 데이터 전송에 대한 정보가 될 수 있고, 각 TP 의 데이터 전송의 출력 레벨(또는 전력 레벨) 정보가 될 수 있다.
서빙 TP(110)가 단말(120)로부터 피드백 받은 단말의 수신 채널 정보는 상기 서빙 TP(110)로부터의 신호 세기와 주변 TP들(130,140)로 인한 주변 간섭 대비 신호 세기가 될 수 있다.
단말(120)과 주변 TP(130 또는 140) 간의 채널 정보는, 단말(120)이 주변 TP(130 또는 140)에 대한 정보를 직접 수신하여 상기 서빙 TP(110)로 피드백 하거나, 단말의 상향링크(UL: Uplink) 전송정보를 주변 TP(130 또는 140)에서 수신하여 이를 서빙 TP(110)로 전달함으로써 획득될 수 있다.
단말(110)이 주변 TP(130 또는 140)에 대한 정보를 직접 수신하여 상기 서빙 TP(110)로 피드백할 경우, 상기 주변 TP(130 또는 140)에 대한 정보는 일례로 측정 보고(Measurement Report) 정보가 될 수 있다. 또한 단말의 상향링크 전송 정보를 주변 TP(130 또는 140)에서 수신하여 이를 서빙 TP(110)로 전달할 경우, 상기 단말의 상향링크 전송 정보는 일례로 단말의 사운딩 참조 신호(SRS: (Sounding Reference Signal)에 대한 주변 TP(130 또는 140)의 수신 정보가 될 수 있다. 이때 주변 기지국(130 또는 140)은 SRS에 대한 수신 전력을 하향링크(DL: Downlink) 전송 전력으로 보상하여 단말(110)과 주변 TP(130 또는 140) 간의 상대적 채널 정보로 이용한다. 후술할 본 발명의 실시예에서는 SRS를 이용한 상대적 채널 정보를 SRS 값이라 명명한다.
위와 같은 방법으로 획득된 단말(120)과 주변 TP(130 또는 140) 간의 채널 정보는 상향링크 자원에서 전송 오버헤드 등의 이유로 인하여 제한되게 된다. 일례로 LTE(Long Term Evolution) 표준에 의하면 단말이 피드백할 수 있는 채널 상태 정보에 대한 보고(report)는 동시에 최대 4개로 제약되고, 단말이 피드백할 수 있는 TP의 측정 보고는 동시에 최대 8개로 제한되게 된다.
단말(120)에 대한 전송률 R은 하기 수학식 1과 같이 계산된다. 즉 서빙 기지국 A의 단말 k에 대한 전송률(R)은 단말(k)과 서빙 TP(A) 간의 신호 대 간섭 잡음 비(SINR: Signal to Interference-plus-Noise Ratio)를 고려하여 결정된다.
Figure 112014021508296-pat00001
수학식 1에서, f는 SINR을 단말의 수신 이득(gain)을 포함하는 전송률에 부합하도록 변화시키는 함수 값을 나타내고, OLRC 는 단말의 피드백, 일례로 Ack(acknowledge)/Nack(negative acknowledge) 피드백을 기반으로 전송률을 조절하는 값을 나타낸다. OLRC는 SINR(A,k) 값 자체에 더해지거나 수학식 1 과 같이 f(SINR(A,k)) 값에 더해질 수 있다.
또한 RxP(A,k)는 단말(k)이 서빙 TP(A)로부터 수신한 신호의 세기를 나타내고, I_k 는 단말(k)이 모든 주변 TP들로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타내고, N은 열 잡음(thermal noise)을 나타낸다. 여기서 상기 수신 신호 세기와 간섭 신호 세기 각각은 일례로 수신 신호 전력과 간섭 신호 전력이 될 수 있다.
SINR(A, k)는 단말로부터 피드백되는 채널 정보를 기반으로 계산되는 값이며, 주로 단말로부터 피드백되는 CQI를 기반으로 계산된다. 여기서는 서빙 TP가 단말로부터 피드백되는 CQI를 기반으로 SINR을 계산하는 구성을 일례로 설명하였으나, 상기 SINR은 단말로부터 피드백되는 프리코딩 매트릭스 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 또는 랭크 인덱스(RI: Rank index)를 기반으로 계산될 수도 있다.
단말로부터 피드백되는 CQI는 주변 TP로부터 수신되는 간섭 신호에 대한 간섭 제어와 주변 TP의 데이터 전송 여부 등에 따라 달라질 수 있으며, 후술할 본 발명의 실시예에서는 모든 주변 간섭이 존재하는 상황에서 단말로부터 피드백되는 CQI를 가정하여 설명하도록 한다.
여기서 간섭 제어라 함은 단말에서 수신되는 하향링크 수신 신호와 동일한 주파수 대역을 사용하여 전송되는 주변 TP의 하향링크 송신 신호에 대한 출력(또는 전력)을 제어하는 것을 의미한다. 이러한 간섭 제어는 제어 채널 신호를 제외한 데이터 채널 신호의 출력을 온/오프(on/off) 하거나 상기 데이터 채널 신호의 출력 레벨(또는 전력 레벨)을 조절함으로써 이루어질 수 있다. 또한 간섭 제어를 위해 시그널링되는 정보는 각 TP에서 자체적으로 결정되어 TP들 간에 교환되거나 별도의 중앙 집중형 조정 엔티티(coordinator entity)에서 결정되어 모든 TP들에 공유될 수 있다. 단말과 주변 TP 간의 채널 상태는 단말 k가 모든 주변 TP들로부터 수신하는 간섭 량인 I_k를 기반으로 추정될 수 있다. 이때 단말 k가 주변 TP i로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 I(i, k)라 가정하면, I_k 는 하기 수학식 2에 기재한 바와 같이 주변 TP가 단말 k로의 채널 정보를 알고 있는지 여부에 따라 구분된다. 또한 I(i, k)는 SRS 값 또는 측정 보고 값이 된다. I(i,k)가 측정 보고 값일 경우, 동일한 물리적 셀 식별자(PCID: Physical Cell IDentifier)를 사용하는 TP는 하나의 셀로 인식된다.
Figure 112014021508296-pat00002
적어도 두 개의 TP들이 동일한 PCID를 이용하여 신호를 전송하고, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송을 지원하는 경우, 즉 적어도 두 개의 TP들이 하나의 단말에게 복수의 데이터 스트림을 전송하고, 단말이 서빙 TP에 대한 채널 정보를 추정하는데 사용하는 신호와 상기 데이터 스트림의 개수가 다른 경우에는 I_k를 계산할 때 이를 보정할 수 있다.
주변 TP들 중 간섭 제어가 적용된 TP를 i_c라 가정하면, 서빙 TP의 단말에 대한 전송율을 계산하는데 고려되는 SINR 은 하기 수학식 3과 같이 계산된다.
Figure 112014021508296-pat00003
수학식 3에서, RxP(A,k)는 단말(k)이 서빙 TP(A)로부터 수신한 신호의 세기를 나타내고, I(i_k, k)는 단말(k)이 서빙 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 단말(k)로의 채널 정보를 알고 있는 TP i_k로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타내고, alpha(i_c)는 간섭 제어가 적용되지 않은 TP의 송신 신호에 대한 출력 대비 간섭 제어가 적용된 TP의 송신 신호에 대한 출력의 상대적 비율을 나타내고, I(i_c,k)는 단말(k)이 간섭 제어가 적용된 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타내고, I(i_u, k)는 단말(k)이 서빙 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 단말(k)로의 채널 정보를 알지 못하는 TP i_u로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타낸다.
상기 alpha(i_c)는 (0, 1) 사이에서 결정되며 간섭 제어 기법에 따라 하나의 TP에 대하여 여러 개의 값을 가질 수 있다. 이렇게 간섭 제어에 따라 전송율을 계산하기 위해서는 수학식 3의 ∑I(i_u,k) + N과 같이 채널 정보를 알지 못하는 TP i_u에 대한 간섭 신호 세기에 대한 정보가 있어야 한다. 상기 채널 정보를 알지 못하는 TP i_u에 대한 간섭 신호 세기를 나타내는 변수 NI는 하기 수학식 4와 같이 계산된다.
Figure 112014021508296-pat00004
수학식 4에서, RxP(A,k)는 단말 k가 서빙 TP A로부터 수신한 신호의 세기를 나타내고, SINR_cqi(A,k)는 단말 k가 피드백한 서빙 TP A의 채널 품질 정보를 나타내고, I(i_k, k)는 단말(k)이 서빙 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 단말(k)로의 채널 정보를 알고 있는 TP i_k로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타낸다. 상기 NI는 무한 임펄스 응답(IIR: Infinite Impulse Response) 필터링되어 사용될 수 있으며, NI 계산에 이용되는 CQI 와 SRS 또는 측정 보고의 측정 시점의 차이에 따라 하기 수학식 5와 같이 보정하여 사용될 수도 있다.
Figure 112014021508296-pat00005
수학식 3에 수학식 4를 적용하면 하기 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112014021508296-pat00006
수학식 6에서, RxP(A,k)는 단말 k가 서빙 TP A로부터 수신한 신호의 세기를 나타내고, I(i_k, k)는 단말(k)이 서빙 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 단말(k)로의 채널 정보를 알고 있는 TP i_k로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타내고, alpha(i_c)는 간섭 제어가 적용되지 않은 TP의 송신 신호에 대한 출력 대비 간섭 제어가 적용된 TP의 송신 신호에 대한 출력의 상대적 비율을 나타내고, I(i_c,k)는 단말(k)이 간섭 제어가 적용된 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호에 대한 세기를 나타내고, NI는 채널 정보를 알지 못하는 TP i_u에 대한 간섭 신호 세기를 나타낸다.
수학식 6의 각 부분은 관련 TP에서의 SRS 수신 값 또는 측정 보고 값으로 치환될 수 있다. 즉 RxP(A,k)와 I(i_k,k), I(i_c,k)는 모두 SRS 수신 값 또는 측정 보고 값으로 치환될 수 있고, NI 는 수학식 4에서 SRS 수신 값 또는 측정 보고 값을 이용한 식으로 변환된다. 측정 보고 값을 사용하는 경우, 동일한 PCID는 복수의 TP들에 적용될 수 있다. 이후 서빙 TP는 수학식 6에 의해 계산된 SINR(A,k)'을 수학식 1에 적용하여 단말 k에 대한 전송률을 계산하고, 전송에 사용할 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme)와 전송 블록 크기(block size)를 결정한다. 이때 수학식 1에서의 OLRC(k)는 간섭 제어 모드에 따라 각기 다른 값이 적용될 수 있다.
수학식 6은 n개의 TP가 하나의 단말에게 동시에 같은 정보를 전송할 경우 하기 수학식 7과 같이 변형될 수 있다. 즉 단말 k가 TP A_jt 로부터 수신한 신호의 세기 RxP(A_jt,k)는 TP의 개수만큼 증가한다. 여기서 A_jt 는 단말 k 에 동시에 정보를 전송하는 TP 의 집합을 나타낸다. 일례로 n 개의 TP 가 서로 다른 정보를 하나의 단말에게 동시에 전송할 경우에는 각 신호가 별도로 분리되므로 서빙 TP의 단말에 대한 전송율을 계산하는데 고려되는 SINR 은 수학식 6에 따라 계산된다. 또한 n 개의 TP 가 하나의 단말에게 신호를 전송하는 경우 모든 TP A_jt 는 I(i_k, k) 에서 제외한다.
Figure 112014021508296-pat00007
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 서빙 TP가 주변 TP로부터 수신되는 간섭 신호를 고려하여 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 서빙 TP는 S212단계에서 단말로부터 피드백되는 CQI를 수신하고, S214단계에서 일례로 수학식 1을 통해 상기 단말에 대한 데이터 전송률 R을 계산한다.
또한 서빙 TP는 S216단계에서 단말 수신 이득(gain)이 포함된 송신 신호를 기반으로 단말과 서빙 TP 간의 제1 SINR을 계산하고, 상기 송신 신호에서 상기 단말 수신 이득을 제거한다. 여기서 상기 단말 수신 이득은 서빙 TP로부터 수신되는 신호에 대한 이득을 제외한 부가적인 이득을 의미하며, 대표적으로는 안테나 이득이 있다. 또한 서빙 TP는 S218단계에서 상기 단말 수신 이득이 제거된 송신 신호를 기반으로 단말과 서빙 TP간의 제2 SINR을 계산한다. 이후 서빙 TP는 S220단계에서 일례로 수학식 2 내지 7을 통해 상기 제2 SINR을 보정한다.
서빙 TP는 S222단계에서 일례로 수학식 7을 통해 단말 수신 이득이 제거된 송신 신호를 기반으로 단말과 서빙 TP간의 제1 SINR’을 계산하고, 상기 송신 신호에 상기 단말 수신 이득을 추가한다. 앞서 계산된 제1 및 제2 SINR은 간섭 신호를 고려하지 않고 계산된 SINR을 의미하는 것으로 상기 제1 SINR’과 구분되며, 상기 제1 SINR’과 후술할 제2 SINR’은 간섭 신호를 고려하여 계산된 SINR을 의미한다.
또한 서빙 TP는 S224단계에서 단말 수신 이득이 추가된 송신 신호를 기반으로 단말과 서빙 TP간의 제2 SINR’을 계산하고, S226단계에서 상기 제2 SINR’을 고려하여 단말에 대한 전송률 R’을 계산한다. 앞서 계산된 전송률 R은 간섭 신호를 고려하지 않고 계산된 전송률을 의미하는 것으로 상기 전송률 R’과 구분되며, 상기 R’은 간섭 신호를 고려하여 계산된 전송률을 의미한다.
이후 서빙 TP는 전송에 사용될 메트릭을 계산하고 MCS를 결정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 채널 추정을 위한 채널 정보를 습득하고 교환하는 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말(301)은 CQI, PMI, 또는 RI와 같은 채널 품질 정보를 지시하는 인덱스가 포함된 메시지를 서빙 TP(303)로 피드백한다.(310단계) 채널 품질 정보는 서빙 TP(303)가 지정한 자원에서 측정된 서빙 TP의 신호와 주변 TP에 대한 간섭 신호의 비율에 대한 정보를 포함한다. 또한 단말(301)은 상기 채널 품질 정보 이외에 간섭 채널에 대한 간섭 채널 정보를 서빙 TP(303)로 피드백한다.(320단계) 여기서 간섭 채널 정보는 단말(301)이 350단계에서 주변 TP(305)로부터 수신한 하향링크(DL) 참조 신호(RS: Reference Signal)를 기반으로 측정된 정보를 의미한다.
주변 TP(305)는 단말(301)이 송신하는 UL RS를 수신하고,(330단계) 수신된 UL RS 의 수신 전력 세기를 구분하여 가공하거나 상기 수신 전력 세기 값 자체를 E_UL RS 형태로 서빙 TP(303)에 전달한다.(340단계) 상기 E_UL RS 형태는 하기의 표 1을 통해 보다 상세히 설명하도록 하도록 한다. 340단계에서 전달되는 정보는 모든 TP에서 수신한 UL RS 정보가 될 수 있으며, 따라서 서빙 TP(303)는 340단계에서 전달되는 정보를 단말(301)과 각 TP 와의 거리 정보 또는 무선 채널의 패스 로스(path loss) 정보로 인식할 수 있다.
또한 단말(301)의 UL RS는 서빙 TP(303)에 수신될 수도 있으며, 주변 TP(305) 및 서빙 TP(303) 각각은 수신 가능한 모든 단말의 UL RS를 수신할 수 있다. UL RS 수신을 위해 필요한 주변 TP 정보 또는 단말 정보는 관련 TP들 간에 별도의 절차를 통하여 공유될 수 있다.
단말(301)의 상기 UL RS 수신을 위해 필요한 주변 TP 정보에는 PCID 정보, 관련 TP가 사용하는 UL RS 자원의 시간 영역 및 주파수 영역에 대한 정보, 사이클릭 쉬프트(cyclic shift) 관련 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 또한 UL RS 수신을 위해 필요한 단말 정보에는 관련 TP를 통해 통신 서비스를 제공 받는 단말이 사용하는 UL RS 자원의 시간 영역 및 주파수 영역에 대한 정보, 사이클릭 쉬프트 관련 정보 등이 포함될 수 있다.
주변 TP(305)는 서빙 TP(303)에 단말(301)의 UL RS의 수신 전력 세기를 전달할 때, 주변 TP(305)의 DL RS의 수신 전력 세기를 이용하여 가공한 값을 전달하거나, DL RS의 수신 전력 세기를 함께 전달하여 서빙 TP(303) 에서 직접 가공하여 사용할 수 있도록 한다. 또한 주변 TP(305)는 단말(301)뿐 아니라 수신한 모든 단말의 UL RS 수신 정보를 각 단말이 속한 서빙 TP로 전달한다. 주변 TP(305)는 수신한 모든 단말의 UL RS 수신 정보를 다른 주변 TP들과 모두 공유하거나 공유된 정보를 이용하여 서빙 TP(303)에게만 단말(301)의 UL RS 수신 정보를 공유할 수 있다. UL RS 수신 정보에 대한 정보량과 TP들간 링크의 부하는 비례하므로, 각 단말은 자신이 속한 서빙 TP에게만 UL RS 수신 정보를 공유함으로써 TP들간 링크의 부하를 감소시킬 수 있다.
340단계에서 주변 TP(305)로부터 서빙 TP(303)로 전달되는 UL RS 수신 정보, 즉 E_UL RS 형태와, 상기 E_UL RS 형태를 구성하는 정보들 중 Received SRS_power에 포함되는 정보는 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014021508296-pat00008
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, E_UL RS 형태는 Serving TP ID, Received TP ID, Received SRS_power[ ], Received TP DL_Tx_Power를 포함하여 구성된다. 여기서 Serving TP ID는 서빙 TP(303)의 식별자(ID: Identifier)를 나타내고, Received TP ID는 UL RS를 수신한 주변 TP(305)의 ID를 나타내고, Received SRS_power[ ]는 모든 주변 TP들로부터 수신한 UL RS 정보 집합을 나타내고, Received TP DL_Tx_Power는 주변 TP(305)의 하향링크 전송 전력을 나타낸다.
또한 상기 Received SRS_power[ ]는 Received time, Received frequency, Received cyclic shift, Received comb, Received power를 포함한다. 여기서 Received time는 단말(301)로부터 UL RS를 수신한 시간을 나타내고, Received frequency는 상기 UL RS를 수신한 주파수 구간 정보를 나타내고, Received cyclic shift는 상기 UL RS에 대한 사이클릭 쉬프트 정보를 나타내고, Received comb은 SRS가 할당된 자원 정보를 나타내고, Received power는 상기 UL RS에 대한 수신 전력 세기를 나타낸다.
일례로 서빙 TP(303)와 주변 TP(305) 간에 UL RS 를 수신하는 시구간이 구분되어 있고, 해당 TP 의 단말들이 UL RS 자원을 주파수구간과 사이클릭 쉬프트로 구분하는 경우를 가정하면, 서빙 TP(303)는 별도의 단말 ID를 지정하지 않아도 Received SRS_power에 매칭되는 단말을 검출할 수 있다. 즉 시구간, 주파수구간, 사이클릭 쉬프트 정보에 의해 구분되는 자원은 하나의 단말에 매칭된다. 또한 주변 TP(305)의 하향링크 전송 전력은 별도의 메시지를 통해 전송 전력이 변경될 때마다 또 다른 주변 TP로 전송된다.
주변 TP(305)로부터 E_UL RS를 수신한 서빙 TP(303)는 상기 E_UL RS에 포함되는 Received_SRS_power 에 매칭되는 단말을 검출한다. 또한 상기 서빙 TP(303)는 상기 검출된 단말, 즉 단말(301)에 대한 UL RS의 수신 전력 세기와 주변 TP(305)의 하향링크 전송 전력을 가공하여 단말(301)과 주변 TP(305) 의 상대적 채널 정보를 획득한다. 여기서 상대적 채널 정보의 획득을 위한 하향링크 전송 전력의 가공은 주변 TP(305) 의 UL RS 의 수신 전력 세기와 하향링크 전송 전력의 곱으로 표현될 수 있다.
상대적 채널 정보는 수학식 6의 각 부분을 SRS 수신 값으로 치환하기 위해서 값의 범위를 조절한다. 즉 서빙 TP(303) 또는 주변 TP(305)의 하향링크 수신 신호 세기(또는 전력) 값을 나타내는 RxP 값을 알고 있을 경우, 해당 TP에 대한 상대적 채널 정보인 SRS 수신 값과 RxP 값을 기반으로 상대 계수 a를 구하는 계산식과, 상기 상대 계수 a를 이용하여 나머지 SRS 수신 값을 수학식 6 의 I(i_k, k) 로 치환하는 계산식은 하기 수학식 8과 같다.
Figure 112014021508296-pat00009
수학식 8에서, SRS_received_power(A,k)는 단말 k가 서빙 TP A로부터 수신한 SRS의 전력을 나타내고, RxP(A,k)는 단말(k)이 서빙 TP(A)로부터 수신한 신호의 전력을 나타내고, SRS_received_power(B,k)는 단말 k가 서빙 TP B로부터 수신한 SRS의 전력을 나타낸다. 상대 계수 a를 계산하는데 고려되는 SRS_received_power(A,k)와 RxP(A,k)는 단말로부터 피드백되는 정보이며, SINR 은 비례값이므로 SRS 수신 값의 범위 조절은 모든 값을 SRS 수신 값으로 치환할 경우에는 사용하지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 채널 추정을 위한 채널 정보를 습득하고 교환하는 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 단말(401)은 CQI, PMI, 또는 RI와 같은 채널 품질 정보를 지시하는 인덱스가 포함된 메시지를 서빙 TP(403)로 피드백한다.(410단계) 채널 품질 정보는 서빙 TP(403)가 지정한 자원에서 측정한 서빙 TP의 신호와 주변 TP에 대한 간섭 신호의 비율에 대한 정보를 포함한다. 또한 단말(401)은 상기 채널 품질 정보 이외에 간섭 채널에 대한 간섭 채널 정보를 서빙 TP(403)로 피드백한다.(420단계) 여기서 간섭 채널 정보는 단말(401)이 440단계에서 주변 TP(305)로부터 수신한 하향링크(DL) 참조 신호(RS: Reference Signal)를 기반으로 측정된 정보를 의미한다.
단말(401)은 UL RS를 주변 TP(405)로 전송한다.(430단계) 이때 상기 UL RS는 서빙 TP(403)를 비롯하여 주변의 수신 가능한 모든 주변 TP들에게 수신될 수 있다. 주변 TP(405)는 수신한 UL RS 정보를 조정부(coordinator)(407)로 전달한다.(450단계) 상기 450단계에서 전달되는 UL RS 정보는 경우에 따라 E_UL RS’ 형태로 전달될 수도 있고 E_UL RS 형태로 전달될 수도 있다.
또한 조정부(407)는 450단계에서 수신한 UL RS 정보와 별도로 각 TP에서 전달받은 스케줄링 정보를 이용하여 간섭 제어 정보를 생성할 수 있으며, 상기 수신한 UL RS 정보를 단말 별로 속한 각 서빙 TP로 전달한다. 즉 조정부(407)는 수신한 UL RS 정보를 단말(401)이 속한 서빙 TP(403)로 전달한다.
상기 450단계에서 전달되는 UL RS 정보가 E_UL RS' 형태로 전달될 경우, 조정부(407)로 전달되는 정보의 형태와 상기 조정부(407)가 서빙 TP(403)로 전달하는 정보의 형태는 다를 수 있다.
예를 들어 주변 TP(405)는 수신한 UL RS 정보를 가공하지 않고 조정부(407)로 전달할 수 있다. 이는 주변 TP(405)가 수행해야 하는 정보 가공으로 인해 부가되는 프로세싱 처리 동작을 조정부 내부의 별도 엔티티(entity)가 수행하게 하는 효과가 있다. 이 경우 단말(401)로부터 UL RS 신호를 수신한 주변 TP(405)는 UL RS 정보를E_UL RS' 형태로 조정부(407)에 전달할 수 있다. 상기 E_UL RS' 형태와, 상기 E_UL RS' 형태를 구성하는 정보들 중 Received SRS_power에 포함되는 정보는 하기 표 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014021508296-pat00010
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, E_UL RS' 형태는 Received TP ID, Received SRS_power[ ], Received TP DL_Tx_Power를 포함하여 구성된다. 여기서 Received TP ID는 UL RS를 수신한 주변 TP(405)의 ID를 나타내고, Received SRS_power[ ]는 모든 주변 TP들로부터 수신한 UL RS 정보 집합을 나타내고, Received TP DL_Tx_Power는 주변 TP(405)의 하향링크 전송 전력을 나타낸다.
또한 상기 Received SRS_power[ ]는 Received time, Received frequency, Received cyclic shift, Received comb, Received power를 포함한다. 여기서 Received time는 단말(401)로부터 UL RS를 수신한 시간을 나타내고, Received frequency는 상기 UL RS를 수신한 주파수 구간 정보를 나타내고, Received cyclic shift는 상기 UL RS에 대한 사이클릭 쉬프트 정보를 나타내고, Received comb은 SRS가 할당된 자원 정보를 나타내고, Received power는 상기 UL RS에 대한 수신 전력 세기를 나타낸다.
또한 조정부(407)는 수신한 UL RS 정보와 주변 TP(405)의 하향 전송 전력을 가공하여 단말(401)과 주변 TP(405) 간의 상대적 채널 정보를 획득할 수 있다. 이렇게 획득된 상대적 채널 정보는 간섭 제어 정보 생성에 사용될 수 있으며, E_UL RS 형태로 서빙 TP(403)에 전달된다. 상기 E_UL RS 형태와 상기 E_UL RS 형태를 구성하는 정보들 중 Received SRS_power에 포함되는 정보는 앞서 표 1을 통해 상세히 설명하였으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 간섭 제어 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 그래픽 화면 갱신 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 실시예에 따른 간섭 제어를 위한 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 그래픽 처리 장치가 기설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

Claims (18)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국(TP: Transmission Point)의 간섭 제어 방법에 있어서,
    상기 TP가, 단말에게 통신 서비스를 제공하는 상기 TP에 대한 채널 품질 정보가 포함된 1 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
    상기 TP가, 적어도 하나의 주변 TP로부터, 상기 단말로부터 수신된 기준 신호에 대한 수신 전력 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 수신 전력 세기와 상기 하향링크 전송 전력 정보를 기반으로 상대적 채널 정보를 획득하는 과정과,
    상기 채널 품질 정보와, 상기 상대적 채널 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 과정을 포함하는 간섭 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널 품질 정보는 상기 TP가 지정한 자원 영역에서 측정된 TP 신호 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP로 인한 간섭 신호 세기의 비율을 나타냄을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 간섭 신호 세기는 상기 단말로의 채널 정보를 알고 있는 제1 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호 세기와 상기 단말로의 채널 정보를 알지 못하는 제2 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호 세기를 고려하여 계산됨을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 간섭 신호 세기(I_k)는 하기 수학식
    I_k=∑I(i_k,k) + ∑I(i_u,k)
    에 의해 계산되며,
    상기 k는 단말을 지시하는 인덱스이고, 상기 i_k는 상기 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 상기 단말(k)로의 채널 정보를 알고 있는 TP를 나타내는 인덱스이고, 상기 i_u는 상기 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 상기 단말(k)로의 채널 정보를 알지 못하는 TP를 나타내는 인덱스이고, 상기 ∑I(i_k,k)는 상기 단말(k)이 TP(i_k)로부터 수신하는 간섭 신호 세기의 합을 나타내고, 상기 ∑I(i_u,k)는 상기 단말(k)이 TP(i_u)로부터 수신하는 간섭 신호 세기의 합을 나타내는 간섭 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 메시지는 상기 TP의 식별자(ID: Identifier), 상기 적어도 하나의 주변 TP의 ID 및 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신 전력 세기는 상기 단말로부터 수신된 신호에 대한 시구간 정보, 주파수 구간 정보, 사이클릭 쉬프트 관련 정보, 상기 기준 신호가 할당된 자원 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시구간 정보, 상기 주파수 구간 정보, 상기 사이클릭 쉬프트 관련 정보 중 적어도 하나를 고려하여 상기 단말을 검출하는 과정을 더 포함하며,
    상기 시구간 정보, 상기 주파수 구간 정보, 상기 사이클릭 쉬프트 관련 정보 중 적어도 하나에 의해 구분되는 자원은 특정 단말에 매칭됨을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상대적 채널 정보는, 상기 수신 전력 세기에, 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력을 곱하여 계산됨을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 메시지가 조정부를 통해 수신될 경우, 상기 조정부로부터 상기 단말과 관련된 주변 TP의 상대적 채널 정보를 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 간섭 제어 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 간섭을 제어하는 기지국(TP: Transmission Point)에 있어서,
    상기 TP가, 단말에게 통신 서비스를 제공하는 상기 TP에 대한 채널 품질 정보가 포함된 제1 메시지를 상기 단말로부터 수신하고, 적어도 하나의 주변 TP로부터, 상기 단말로부터 수신된 기준 신호에 대한 수신 전력 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 정보가 포함된 제2 메시지를 수신하는 수신부와,
    상기 수신 전력 세기와 상기 하향링크 전송 전력 정보를 기반으로 상대적 채널 정보를 획득하고, 상기 채널 품질 정보와, 상기 상대적 채널 정보를 기반으로 상기 단말에 대한 데이터 전송률을 결정하는 제어부를 포함하는 TP.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 채널 품질 정보는 상기 TP가 지정한 자원 영역에서 측정된 TP 신호 세기와 상기 적어도 하나의 주변 TP로 인한 간섭 신호 세기의 비율을 나타냄을 특징으로 하는 TP.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 간섭 신호 세기는 상기 단말로의 채널 정보를 알고 있는 제1 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호 세기와 상기 단말로의 채널 정보를 알지 못하는 제2 주변 TP로부터 수신하는 간섭 신호 세기를 고려하여 계산됨을 특징으로 하는 TP.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 간섭 신호 세기(I_k)는 하기 수학식
    I_k=∑I(i_k,k) + ∑I(i_u,k)
    에 의해 계산되며, 상기 k는 단말을 지시하는 인덱스이고, 상기 i_k는 상기 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 상기 단말(k)로의 채널 정보를 알고 있는 TP를 나타내는 인덱스이고, 상기 i_u는 상기 TP를 제외한 모든 주변 TP들 중 상기 단말(k)로의 채널 정보를 알지 못하는 TP를 나타내는 인덱스이고, 상기 ∑I(i_k,k)는 상기 단말(k)가 TP(i_k)로부터 수신하는 간섭 신호 세기의 합을 나타내고, 상기 ∑I(i_u,k)는 상기 단말(k)가 TP(i_u)로부터 수신하는 간섭 신호 세기의 합을 나타내는 TP.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 메시지는 상기 TP의 식별자(ID: Identifier), 상기 적어도 하나의 주변 TP의 ID 및 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력 관련 정보 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는 TP.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 수신 전력 세기는 상기 단말로부터 수신된 신호에 대한 시구간 정보, 주파수 구간 정보, 사이클릭 쉬프트 관련 정보, 상기 기준 신호가 할당된 자원 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 TP.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 상대적 채널 정보는, 상기 수신 전력 세기에, 상기 적어도 하나의 주변 TP의 하향링크 전송 전력을 곱하여 계산됨을 특징으로 하는 TP.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시구간 정보, 상기 주파수 구간 정보, 상기 사이클릭 쉬프트 관련 정보 중 적어도 하나를 고려하여 상기 단말을 검출하며,
    상기 시구간 정보, 상기 주파수 구간 정보, 상기 사이클릭 쉬프트 관련 정보 중 적어도 하나에 의해 구분되는 자원은 특정 단말에 매칭됨을 특징으로 하는 TP.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제2 메시지가 조정부를 통해 수신될 경우, 상기 수신부는 상기 조정부로부터 상기 단말과 관련된 주변 TP의 상대적 채널 정보를 수신함을 특징으로 하는 TP.
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