KR20140107962A - 무선 통신 시스템에서 간섭 제거 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 간섭 제거 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발병은 무선 통신 시스템에서 간섭 제거 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 신호 제거 방법은 미리 구성된 성상도 집합에 기반하여, 기지국으로부터 수신한 수신 신호에 대한 간섭 신호 정보를 획득하는 획득 단계, 및 상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 상기 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하도록 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 셀 에지(Cell edge)에서 우세한 간섭 신호 정보를 획득하여 단말의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 간섭 제거 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CANCELLING AN INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
상기의 LTE와 같은 MIMO-OFDMA 방식의 무선 통신 시스템의 경우, 단말은 서빙 기지국으로부터 자신의 데이터 복조를 위한 정보만을 수신한다. 그러나 셀 에지(Cell edge)와 같이 인접한 기지국으로부터 간섭 신호가 강하게 간섭으로 들어오는 지역의 경우, 단말이 간섭 신호에 대한 정보를 알고 있다면, 이를 핸들링(조인트 디텍션(joint detection), 간섭 상쇄(interference cancellation) 등)하여 단말의 수신 성능을 높일 수가 있다.
그러나 일반적으로 단말의 수신 성능을 높이기 위해, 상기 단말이 알아야 하는 간섭 신호의 정보의 종류가 많기 때문에, 이를 알아내는 방법의 복잡도가 높아진다는 문제점이 있다.
따라서 단말의 수신 성능을 높이기 위해 저 복잡도의 간섭 신호 정보 획득 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단말이 서빙 기지국의 도움 없이, 간섭을 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 간섭 신호의 패턴에 상응하는 성상도 집합(패턴)을 구성하고, 상기 성상도 집합에 기반하여 간섭 신호를 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 제거 방법은 미리 구성된 성상도 집합에 기반하여, 기지국으로부터 수신한 수신 신호에 대한 간섭 신호 정보를 획득하는 획득 단계, 및 상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 상기 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하도록 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 간섭 신호를 제거하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 무선 통신부, 간섭 신호가 가질 수 있는 패턴에 따르는 적어도 하나의 성상도를 포함하는 프리코딩 심볼 성상도 집합을 저장하는 저장부, 및 미리 구성된 성상도 집합에 기반하여, 기지국으로부터 수신한 수신 신호에 대한 간섭 신호 정보를 획득하고, 상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 상기 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하도록 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 셀 에지(Cell edge)에서 우세한 간섭 신호 정보를 획득하여, 조인트 디텍션, 간섭 상쇄 등의 진보된 수신기(advanced receiver)를 이용하여 단말의 수신 성능을 향상 시킬 수 있다. 또한, 셀 에지에서 단말의 수신 성능 향상으로 시스템 출력(throughput) 증가의 효과를 얻을 수 있다. 그리고 본 발명에 따르면 종래 LTE 시스템 규격 변경 없이, 셀 에지에서 단말의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수자원 도시하는 도면.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 RB의 무선 자원을 도시하는 도면.
도 3은 셀 에지 영역에서 일반적인 단말의 데이터 수신 방법을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 데이터 수신 방법을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 가정에 따라 조합 가능한 프리코딩 신볼 성상도 집합을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 간섭 신호 정보 획득 과정을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 이하에서는 본 발명의 간섭 신호 정보 획득 방법을 기술함에 있어서, LTE/LTE-A 시스템을 예를 들어 설명할 것이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 기타 유사한 기술적 특징을 공유하는 다른 무선 통신 시스템에도 적용 가능할 것임에 유의해야 한다.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수자원 도시하는 도면이다.
상기 도 1에서 기지국이 단말에게 전송하는 무선 자원은 주파수 축 상에서는 자원 블록(resource block, RB) 단위로 나누어지며, 시간 축 상에서는 서브프레임 단위로 나누어진다.
상기 RB는 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파로 이루어지며 180kHz의 대역을 차지한다. 반면 서브프레임은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼 구간으로 이루어지며 1 msec의 시간 구간을 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 무선 자원을 도시하는 도면이다.
상기 도 2에 도시된 무선 자원은 시간 축 상에서 한 개의 서브프레임으로 이루어지며, 주파수축 상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선 자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며, 시간 영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치를 갖도록 한다.
LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)라 한다. 또한, 한 개의 서브프레임은 각각 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 두 개의 슬롯(slot)으로 이루어진다.
상기 도 2에 도시된 무선 자원에는 다음과 같은 복수 개의 서로 다른 종류의 신호가 전송 될 수 있다.
CRS (Cell Specific RS)는 한 개의 셀에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준신호이다.
DMRS (Demodulation Reference Signal)는 특정 단말을 위하여 전송되는 기준 신호이다.
PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)는 하향 링크로 전송 되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며, 상기 도 2의 데이터 영역에서 기준 신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송된다.
CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal)는 한 개의 셀에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준 신호이며, 단말과 기지국 간 채널 상태를 측정하는데 이용된다. 이 경우, 한 개의 셀에는 복수 개의 CSI-RS가 전송될 수 있다.
기타 제어 채널(PHICH, PCFICH, PDCCH)은 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어 정보를 제공하거나, 또는 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK을 전송한다.
도 3은 셀 에지 영역에서 일반적인 단말의 데이터 수신 방법을 도시하는 도면이다.
단말(310)은 서빙 셀(320)로부터 서비스를 제공받고 있으며, 이를 위해 단말(310)은 서빙 셀(320)과 제어 정보와 데이터를 송수신한다. 3GPP LTE를 포함하는 일반적인 MIMO-OFDMA 시스템에서 단말은 서빙 셀로부터, 자신에게 할당된 데이터의 복조를 위한 정보만을 전달받는다.
한편, 상기 서빙 셀(320)의 인접 지역에, 상기 단말(310)에 간섭을 주는 간섭 셀(330)이 위치할 수 있다. 이 경우, 간섭 셀(330)이 자신의 서비스 커버리지에 위치하는 다른 단말에게 전송하는 신호가, 상기 단말(310)에도 도달할 수 있으며, 이 경우 상기 신호는 상기 단말(310)에게 간섭(interference)으로 작용한다.
일반적으로는 상기 단말(310)은 간섭 셀로부터의 간섭 신호에 대한 정보를 구비하지 않으며 기지국이 단말(310)에게 간섭에 대한 정보를 내려주지 않기 때문에, 단말(310)이 서빙 셀(320)로부터 신호로부터의 수신 성능을 높이는 데는 한계가 있다. 그렇기 때문에, 단말(310)이 셀 간 간섭 신호(inter-cell interference signal) 정보를 알 수 있다면, 진보된 수신기(advanced receiver)를 구비하는 단말은 서빙 신호 복조 시, 조인트 디텍션(joint detection) 또는 간섭 상쇄(interference cancellation) 등의 방식으로 셀 간 간섭 신호(inter-cell interference signal)를 활용하여 단말의 셀 에지 에서의 성능을 향상시킬 수 있다.
그러나 일반적으로 알아야 하는 간섭 신호의 정보의 종류가 많아서, 이를 알아내는 방법의 복잡도가 높아지고 그 성능이 문제될 수 있다.
3GPP LTE에서는 단말이 우세한(dominant) 간섭 신호를 자신의 신호와 함께 조인트 디텍션(joint detection)을 수행하여 셀 에지(cell edge)에서의 성능을 높이려고 할 경우, 간섭 신호에 대한 전송 모드(Transmission mode), 레이어(Layer)의 개수, 신호의 변조 차수(modulation order), 프리코딩 매트릭스(Precoding matrix) 정보 등을 알아야 한다.
만약, 단말이 상기 정보들 중 어느 하나의 정보에 대해서도 모르고 있다면, 전송 모드, 레이어 개수, 변조 차수, 그리고 프리코딩 매트릭스의 개수의 곱으로 표현되는 수만큼의 경우의 수가 존재하게 되며, 단말은 모든 경우의 수에 대해 가정하여 간섭 신호 제거를 시도해야 한다.
하지만 이러한 방식으로 모든 경우의 수를 가정하여 간섭 신호 제거를 시도하게 되면, 복잡도가 너무 높아지며 처리 시간이 지연된다는 문제점이 발생한다.
종래 기술 문제점을 요약하면 하기와 같다.
1. 종래에는 서빙 기지국에서 제공하는 서빙 신호에 대한 정보만을 가지고 신호를 감지(detection)하기 때문에, 셀 간 간섭(inter-cell interference)이 강하게 영향을 받는 셀 에지 에서의 단말은 성능이 떨어진다.
2. 종래에는 간섭 신호의 정보가 없어서 colored noise를 whitening하는 방식을 사용하여 성능 개선에 한계가 있었다.
3. 간섭 신호의 정보를 획득하는 일은 발생 가능한 간섭 신호의 설정(configuration) 수가 많은 이유로 인하여 큰 복잡도의 문제를 갖게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구체적으로는 셀 에지 에서의 단말 수신 성능을 높일 수 있는 저 복잡도를 가지는 간섭 신호 정보 획득 방법을 제안한다.
특히, 본 발명의 단말은 기지국의 도움 없이 미리 결정된 성상도 집합(또는 패턴)에 기반하여 간섭 신호 정보를 획득하고, 수신 신호에서 간섭 신호를 제거한다.
본 발명의 보다 바람직한 실시예에 따르면, 단말은 프리코딩된 심볼(precoded symbol, 이하 프리코딩 심볼과 혼용하여 사용) 단위로 구성된 성상도 집합에 기반하여 간섭 신호 정보를 획득할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 데이터 수신 방법을 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 단말(410)은 셀 에지 영역에서, 서빙 셀(420)로부터 서비스를 제공받는다. 이를 위해, 서빙 셀(420)과 제어 정보 및 데이터를 송수신 한다. 이 경우, 단말(410)은 인접한 셀인 간섭 셀(430)로부터 간섭 영향을 받는다.
본 발명의 실시예에 따른 단말(410)은 서빙 기지국의 도움 없이, 간섭 신호 정보를 획득하고, 상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 서빙 셀(420)로부터 전송되는 서빙 신호를 디코딩한다. 이를 위한 단말(410)은 간섭 신호의 패턴에 상응하는 성상도 집합(또는, 프리코딩 심볼 성상도 집합, 이하 두 용어를 혼용하여 사용하기로 한다)을 미리 구성한다. 그리고 단말(410)은 간섭 신호를 변조 심볼 단위로 분류하지 않고 프리코딩 심볼 단위로 분류하여, 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합과 프리코딩 심볼 단위의 간섭 신호를 비교하여 간섭 신호 정보를 획득한다.
하기에서는 단말(410)이 서빙 기지국 또는 인접 기지국의 도움 없이, 간섭 신호 정보를 획득하는 방법에 대해 보다 구체적으로 기술하도록 한다.
셀 에지와 같이 우세한 간섭 신호(dominant interference signal)가 강하게 수신되는 경우, 간섭 신호 성분을 감지하여 단말의 수신 성능을 높일 수 있다. 그러나 이러한 간섭 신호의 정보는 기지국에서 주어지는 정보가 아니므로 단말이 필요한 정보를 알아내야 한다. MIMO-OFDMA 시스템에서는 이를 위해서는 전송 방식, 전송 신호의 레이어r 수, 프리코딩 정보, 그리고 변조 방식을 알아야 한다.
2x2 MIMO 간섭 신호의 경우 전송 레이어 수(L)가 1 또는 2가 될 수 있으며, 이에 따라 수신신호를 아래의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, y는 수신신호, n은 노이즈, H는 2x2 채널 매트릭스이고, Pn은 랭크(rank) n의 프리코딩 매트릭스, x는 변조 심볼 벡터(modulated symbol vector)이다. 상기의 각 변수들에 대해 알아내야 하는 미지의 파라미터(unknown parameter)의 수가 많아서, 간섭 신호의 전송 방식, 전송 신호의 레이어 수, 프리코딩 정보, 그리고 변조 방식을 전부 분류화(classification)하려면 복잡도가 굉장히 커지게 된다.
본 발명에서는 간섭 신호(interference signal)를 심볼 레벨(symbol level)에서 핸들링(handling)하는 조인트 디텍션과, 심볼 레벨 상쇄(symbol-level cancellation) 등의 심볼 레벨 진보된 수신기(symbol-level advanced receiver)를 위한 간섭 신호의 분류화를 수행한다.
이를 위하여, 본 발명의 실시예에서는 간섭 신호(interference signal)의 전송 방식, 전송 신호의 레이어 수, 프리코딩 정보, 그리고 변조 방법을 개별적으로 분류화하는 것이 아니라, 결합된(combined) 정보로 분류화한다.
즉, 전송된 변조 차수의 심볼로 분류화하는 것이 아니라, 프리코딩된 변조 심볼(프리코딩 심볼)을 이용하여 하기의 수학식 2와 같이 분류화 한다.
Figure pat00002
본 발명은 상기 수학식 1에서, px의 형태로 표현된 프리코딩 심볼을 단위로 간섭 신호 정보를 획득하고, 이를 조인트 디텍션에 활용한다. 상기와 같이, 프리코딩 심볼 단위로 분류화된 간섭 신호를 서빙 신호와 조인트 디텍션 하는 경우, 하기의 수학식 3과 같이 프리코딩 심볼(precoded symbol)을 이용한다.
Figure pat00003
상기와 같이, 분류화된 간섭 신호 (즉, precoded symbol)을 이용하여 조인트 디텍션을 수행하는 경우의 LLR(Log Likehood Ratio)은 하기의 수학식 4와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00004
여기서 Ll,n 은 l번째 스트림의 n번째 bit의 LLR이고, σ2은 노이즈 변수(variance),
Figure pat00005
는
Figure pat00006
의 a prior distribution으로 각 변조 차수를 같은 정도의 개연성이 있다(equiprobable)는 가정 하에 미리 계산이 될 수 있는 값이다. Sm은 프리코딩된 심볼 세트(precoded symbol set) m의 성상도 포인트 세트(constellation point set), C2 d은 원하는 심볼 벡터(desired symbol vector)의 성상도 포인트 세트(constellation point set)이고, C2 d,α 는 bl,n=α를 만족하는 심복 벡터 세트이다. (bl,n 은 l 번째 스트림의 n번째 bit)
LTE 시스템에서 2 TX 안테나를 구비하는 기지국과 2 RX 안테나를 구비하는 단말이 서빙 신호와 우세한 간섭 신호(dominant interference signal)를 조인트 디텍션하는 경우에 대해, 구체적인 예를 들어 기술하면 다음과 같다.
우세한 간섭 신호(dominant interference signal)가 가질 수 있는 정보에 대한 경우의 수가 하기의 표 1과 같다고 가정한다.
전송 모드 : 2, 3, 4, 6
레이어의 개수 : 1개 또는 2개
변조 차수 : QPSK 또는 16QAM
상기 가정에 따라, 간섭 신호에 대해 조합 가능한 프리코딩 심볼은 도 5에 도시된 5가지 종류(패턴)의 프리코딩 심볼 성상도 집합으로 표현될 수 있다.
도 5a 및 5b는 레이어가 1개인 경우의 성상도이며, 도 5c, 5d, 5e는 레이어가 2개인 경우의 성상도이다.
또한, 도 5a는 변조 차수를 QPSK를 사용하는 경우의 성상도이며, 도 5b는 변조 차수를 16QAM을 사용하는 경우의 성상도이다
또한, 도 5c는 각 레이어에 대해 QPSK를 사용하는 경우의 성상도이며, 도 5d는 각 레이어에 대해 QPSK와 16QAM을 사용하는 경우의 성상도이며, 도 5e는 각 레이어에 대해 16QAM을 사용하는 경우의 성상도이다.
상기의 표 1의 가정에 따르면, 간섭 신호의 조합 가능한 프리코딩 심볼은 프리코딩 심볼 성상도 집합 내에서 정의되는 5개 세트의 성상도 중 어느 하나에 해당한다.
따라서 프리코딩 심볼 단위로 간섭 신호 정보를 획득하는 본 발명의 실시예에 따르면, 간섭 신호를 변조 심볼 단위로 획득하려고 하는 경우에 발생하는 경우의 수인 24개(4*2+4*4)보다 복잡도를 줄일 수 있다.(16개에서 5개)
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 간섭 신호 정보 획득 과정을 도시하는 순서도이다.
우선, 단말은 S610 단계에서 신호를 수신한다. 상기 단말이 수신하는 신호는 서빙 셀로부터 수신해야 하는 서빙 신호와, 간섭 셀로부터 간섭을 받는 간섭 신호 모두가 포함된다.
그리고 단말은 S620 단계에서, 서빙 신호 정보를 획득한다. 이는 단말이 상기 수신한 신호에서, 서빙 신호를 제거하여 간섭 신호 성분을 획득하기 위함이다.
단말이 우세한 간섭 신호(dominant interference signal)를 분류화 하는 단계에서는 서빙 신호도 변조 차수 등의 정보만을 가지고 있을 뿐, 실제로 전송된 심볼을 감지(detection)하기 이전이다. 이에 따라, 상기 수신된 신호에서 서빙 신호를 제거하기 위해서는, 상기 변조 차수 등의 정보만을 이용하여야 하는데, 이 경우, 다음과 같은 2가지 방법을 생각해 볼 수 있다.
먼저, 서빙 데이터 신호를 사용하는 방법(soft cancellation)이다.
상기 방법은 조인트 디텍션이 아닌, 서빙 신호만을 이용한 디코딩/감지(decoding/detection)를 먼저 수행하고 상기 디코딩이 실패(detection fail)한 후, 조인트 디텍션을 수행하려고 하는 경우에 활용할 수 있다. 즉, 최초에는 non-joint detection/decoding을 수행한 후, 디코더 출력을 이용하여 소프트 심볼을 재생성(regeneration)하여 상쇄하는 방식이다. 상기 방법에 따른 최적의 간섭 분류화(optimal interference classification)는 하기의 수학식 5와 같다.
Figure pat00007
여기서
Figure pat00008
는 원하는 신호(desired signal)의 소프트 재생성(soft regeneration) 값을 상쇄(cancel) 한 후의 k번째 부반송파 에서의 수신신호이고, K는 분류화에 이용하는 샘플 개수,
Figure pat00009
는
Figure pat00010
의 사전 분포(a prior distribution)로 오프라인으로 미리 계산될 수 있다.
그 다음으로 서빙 셀의 기준 신호를 이용하는 방법을 고려해볼 수 있다. 서빙 신호 상쇄를 완벽히 수행하여, 설명되지 않은 오차(residual error)를 최소화하는 것이 간섭 신호 분류화(interference signal classification)에 유리할 수 있다. 이러한 이유로, 단말은 자신이 완벽하게 알고 있는 서빙 셀의 기준 신호(예를 들어, 공통 기준 신호, CRS)를 이용할 수 있다. 상기 방법에 따르는 경우에는 간섭 신호 분류화를 서빙 CRS가 위치하는 자원 요소(resource element, RE)에서만 수행할 수 있다. 참고로, LTE 시스템 규격에서는 1 RB내에 PDCCH영역을 제외한 PDSCH 영역 내에 2 TX 안테나로부터 전송되는 CRS 심볼들이 12개의 RE에 위치한다. 상기 방법에 따른 최적의 간섭 신호 분류화는 하기의 수학식 6과 같다.
Figure pat00011
여기서 sd(k) 는 1 RB내에서 서빙 셀의 k번째 CRS 심볼 벡터이다.
상기의 두 가지 방법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 서빙 신호 정보를 획득한 단말은 S630 단계로 진행하여, 이전 단계에서 수신된 신호에서 서빙 신호를 제거하여 간섭 대상 신호를 추출한다. 여기서, 상기 간섭 대상 신호는 우세한 간섭 신호(dominant interference signal) 정보를 최종적으로 획득하기 위해 샘플링되는 신호이다. .
그리고 단말은 S640 단계로 진행하여, 프리코딩 심볼 성상도 집합(세트)을 확인한다. 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합은, 전송 모드(Transmission mode) 정보, 레이어(Layer) 정보, 변조 차수(modulation order) 정보를 입력 파라미터로 하여 조합 가능한 성상도 들을 원소로 가질 수 있다. 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합은 단말이 자체적으로 구비(저장)될 수 있지만, 사업자로부터 전달 받는 것을 배제하지는 않는다.
그리고 단말은 S650 단계로 진행하여, 수신 신호에서 서빙 신호가 제거된 간섭 대상 신호와 저장된 프리코딩 심볼 성상도 집합을 비교한다. 그리고 단말은 S660 단계에서, 상기 간섭 대상 신호에 대응하는 성상도가, 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합 내에 존재하는지 여부를 판단한다. 여기서, 대응하는 성상도를 찾는다는 것은 간섭 대상 신호의 신호 분포와 가장 근접한 신호 분포를 가지는 성상도를 찾는다는 것을 의미할 수 있다.
존재하는 경우, 단말은 S60 단계로 진행하여, 상기 간섭 대상 신호에 대응되는(매칭되는) 성상도에 따라 우세한 간섭 신호에 대한 정보를 획득한다. 이 경우, 단말이 획득하는 우세한 간섭 신호(dominant interference signal)에 대한 정보는 전송 모드, 레이어, 변조 차수, 프리코딩 매트릭스에 대한 정보를 포함할 수 있다.
그리고 단말은 S680 단계로 진행하여, 상기 획득된 우세한 간섭 신호 정보에 기반하여 수신 신호를 디코딩한다. 이 경우, 단말은 수신 신호 디코딩을 위해 조인트 디텍션, 간섭 상쇄 등의 방법을 사용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 무선 통신부(710), 저장부(720), 제어부(730)를 포함할 수 있다.
무선통신부(710)는 단말의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 무선통신부(710)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 무선통신부(710)는 무선 채널을 통해 데이터를 수신하여 제어부(730)로 출력하고, 제어부(730)로부터 출력된 데이터를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
저장부(720)는 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 역할을 수행하며, 프로그램 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 저장부(720)는 간섭 신호가 가질 수 있는 패턴에 따르는 적어도 하나의 성상도를 포함하는 프리코딩 심볼 성상도 집합 저장하는 프리코딩 심볼 성상도 집합 저장 영역(721)을 더 구비할 수 있다.
제어부(730)는 단말이 본 발명의 실시예에 따라 동작하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어한다. 특히, 제어부(730)는 단말이 간섭 신호의 패턴에 상응하는 프리코딩 심볼 성상도 집합을 미리 구성하고, 간섭 신호를 변조 심볼 단위로 분류하지 않고 프리코딩 심볼 단위로 분류하여, 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합과 프리코딩 심볼 단위의 간섭 신호를 비교함으로써 상기 단말에 대한 간섭 신호 정보를 획득하는 일련의 과정을 제어할 수 있다.
이를 위해, 제어부(730)는 간섭 신호 정보 획득부(731)와 디코딩부(732)를 더 구비할 수 있다.
간섭 신호 정보 획득부(731)는 상기 저장부(720) 특히 프리코딩 심볼 성상도 집합 저장 영역(721)에 저장된 프리코딩 심볼 성상도 집합에 기반하여 간섭 신호 정보를 획득한다. 본 발명의 실시예에 따르면 상기 획득되는 간섭 신호 정보는 프리코딩된 심볼 단위일 수 있다.
특히, 간섭 신호 정보 획득부(731)는 수신 신호에서 서빙 신호를 제거하여 간섭 대상 신호를 획득하고, 상기 간섭 대상 신호와 상기 프리코딩 심볼 성상도 집합을 비교하여 상기 간섭 대상 신호에 대응하는 성상도를 확인한다. 그리고 간섭 신호 정보 획득부(731)는 상기 확인된 성상도에 따른 정보를 간섭 신호 정보로 결정할 수 있다.
이 경우, 간섭 신호 정보 획득부(731)는 서빙 셀의 기준 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 서빙 신호를 제거할 수 있다. 또는 간섭 신호 정보 획득부(731)는 상기 서빙 신호의 디코딩 처리 결과가 존재하는 경우 상기 디코딩 처리 결과를 이용하여 서빙 신호를 재생성하고, 상기 재생성된 서빙 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 재생성된 서빙 신호를 제거할 수도 있다.
디코딩부(732)는 간섭 신호 정보 획득부(731)로부터 획득된 간섭 신호에 대한 정보를 전달받아, 수신 신호를 디코딩한다. 상기 간섭 신호에 대한 정보는 프리코딩된 심볼 단위이며, 프리코딩된 심볼의 전송 모드 정보, 레이어 정보, 변조 차수 정보 등을 포함할 수 있다.
디코딩부(732)는 수신 신호 디코딩을 위해 조인트 디텍션, 간섭 상쇄 등의 방법을 사용할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면 셀 에지(Cell edge)에서 우세한 간섭 신호 정보를 획득하여 단말의 수신 성능을 향상 시킬 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
710 : 무선 통신부
720 : 저장부 721 : 프리코딩 심볼 성상도 집합 저장영역
730 : 제어부
731 : 간섭 신호 정보 획득부
732 : 디코딩부

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 제거 방법에 있어서,
    미리 구성된 성상도 집합에 기반하여, 기지국으로부터 수신한 수신 신호에 대한 간섭 신호 정보를 획득하는 획득 단계; 및
    상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 상기 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하도록 처리하는 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법 .
  2. 제1항에 있어서,
    간섭 신호가 가질 수 있는 패턴에 따르는 적어도 하나의 성상도를 포함하는 성상도 집합을 구성하는 구성 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계는,
    프리코딩된 심볼 단위로 간섭 신호 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계는,
    상기 수신 신호에서 서빙 신호를 제거하여 간섭 대상 신호를 획득하는 단계;
    상기 간섭 대상 신호와 상기 성상도 집합을 비교하여, 상기 간섭 대상 신호에 대응하는 성상도를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 성상도에 따른 정보를 간섭 신호 정보로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 간섭 대상 신호 획득 단계는,
    서빙 셀의 기준 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 서빙 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 신호 제거 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 간섭 대상 신호 획득 단계는,
    상기 서빙 신호의 디코딩 처리 결과가 존재하는 경우, 상기 디코딩 처리 결과를 이용하여 서빙 신호를 재생성하는 단계; 및
    상기 재생성된 서빙 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 재생성된 서빙 신호를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 성상도 집합은,
    전송 모드 정보, 레이어 정보, 변조 차수 정보에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는 단말의 간섭 제거 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 간섭 신호를 제거하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 무선 통신부;
    간섭 신호가 가질 수 있는 패턴에 따르는 적어도 하나의 성상도를 포함하는 성상도 집합을 저장하는 저장부; 및
    상기 상상도 집합에 기반하여, 기지국으로부터 수신한 수신 신호에 대한 간섭 신호 정보를 획득하고, 상기 획득된 간섭 신호 정보를 이용하여 상기 수신 신호로부터 간섭 신호를 제거하도록 처리하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    프리코딩된 심볼 단위로 간섭 신호 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 수신 신호에서 서빙 신호를 제거하여 간섭 대상 신호를 획득하고, 상기 간섭 대상 신호와 상기 성상도 집합을 비교하여 상기 간섭 대상 신호에 대응하는 성상도를 확인하며, 상기 확인된 성상도에 따른 정보를 간섭 신호 정보로 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    서빙 셀의 기준 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 서빙 신호를 제거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 서빙 신호의 디코딩 처리 결과가 존재하는 경우 상기 디코딩 처리 결과를 이용하여 서빙 신호를 재생성하고, 상기 재생성된 서빙 신호를 이용하여 상기 수신 신호에서 상기 재생성된 서빙 신호를 제거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제8항에 있어서, 상기 성상도 집합은,
    전송 모드 정보, 레이어 정보, 변조 차수 정보에 기반하여 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
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