KR101559799B1

KR101559799B1 - 무선 통신 시스템에서 ＣｏＭＰ 동작 수행 및 피드백 정보 전송 방법

Info

Publication number: KR101559799B1
Application number: KR1020090131658A
Authority: KR
Inventors: 구자호; 이문일; 지안 슈; 정재훈; 임빈철; 고현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2015-10-26
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP5584708B2; JP2012520001A; KR20100100578A; CN102342032B; CN102342032A

Abstract

무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 효율적으로 수행하는 방법 및 피드백 정보 전송 방법을 개시한다. 단말은 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하고자 하는 PMI 정보, CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산 정보 외에 추가 정보를 전송할 수 있다. 이와 같이 수신한 정보들에 기초하여 인접 셀은 제한 및/또는 추천하고자 하는 PMI에 대한 순위를 효율적으로 결정할 수 있다. 단말은 서빙 기지국으로 CSI 피드백 정보의 전송하는 때에 CSI 피드백 정보를 정규화(normalization)하여 전송할 수 있다.

다중 셀, 채널상태정보

Description

무선 통신 시스템에서 ＣｏＭＰ 동작 수행 및 피드백 정보 전송 방법{The method for performing CoMP operation and transmitting feedback information in wireless communication system}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하는 방법에 관한 것이다.

협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP) 시스템 (이하 CoMP 시스템이라 한다)은 다중 셀 환경에서 개선된 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 전송을 적용함으로써 셀 경계에 있는 사용자의 처리량을 개선하기 위한 시스템이다. CoMP 시스템을 적용하면 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있다. 이러한 CoMP 시스템을 이용하면, 단말은 다중-셀 기지국(Multi-cell base-station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다.

또한, 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원(Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말(UE 1, UE 2, … UE K)에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보(CSI)에 기초하여 공간 분할 다중접속(Space Division Multiple Access: SDMA) 방법을 수행할 수 있다.

이러한 CoMP 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO (Co-MIMO) 형태의 조인트 프로세싱(JP: Joint Processing)과 협력 스케줄링 방식/빔포밍 방식(CS/CB: Coordinated Scheduling scheme/Beamforming scheme)으로 나눌 수 있다.

도 1은 기존의 인트라 기지국(intra eNB)과 인터 기지국(inter eNB)의 CoMP를 개념적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 다중 셀(Multi Cell) 환경에서 인트라 기지국(110, 120) 및 인터 기지국(130)이 존재한다. LTE(Long Term Evolution)에서 인트라 기지국은 몇 개의 셀(혹은 섹터)로 이루어져 있다. 특정 단말이 속한 기지국에 속한 셀 들은 특정 단말과 인트라 기지국(110, 120) 관계에 있다. 즉, 단말이 속한 셀과 같은 기지국을 공유하는 것이 셀 들은 인트라 기지국(110, 120)에 해당하는 셀 들이며, 다른 기지국들에 속한 셀 들은 인터 기지국(130)에 해당하는 셀들이 된다. 이와 같이, 특정 단말과 동일한 기지국을 기반으로 하고 있는 셀 들은 x2 인터페이스 등을 통해 정보(예를 들어 데이터, 채널상태정보(CSI: Channel State Information)를 주고 받지만, 다른 기지국을 기반으로 하고 있는 셀 들은 백홀(140) 등을 통해서 셀 간 정보를 주고 받을 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단일 셀 내에 있는 단일 셀 MIMO 사용자(150)는 한 셀(섹터)에서 하나의 서빙 기지국과 통신하고, 셀 경계에 위치한 다중 셀 MIMO 사용자(160)는 다중 셀(섹터)에서 다수의 서빙 기지국과 통신할 수 있다.

이하에서 피드백 정보로 이용될 있는 공간 채널 행렬(spatial channel matrix)에 대해 간략히 살펴본다.

여기서 H(i,k)는 공간 채널 행렬이며, h_r _,t(i,k)는 채널 행렬 H(i,k)의 요소, Nr은 수신 안테나 개수, Nt는 송신 안테나 개수, r은 수신 안테나의 인덱스, t는 송신 안테나의 인덱스, i는 OFDM(또는 SC-FDMA) 심볼의 인덱스, k는 부반송파의 인덱스를 나타낸다.

는 채널 행렬 H(i,k)의 요소(element)로서, i번째 심볼 및 k번째 부반송파상에서의 r번째 채널 상태 및 t번째 안테나를 의미한다.

또한, 본 발명에서 사용될 수 있는 공간 채널 공분산 행렬(spatial channel covariance matrix)에 대해 간략히 살펴본다. 공간 채널 공분산 행렬은 기호 R로 나타낼 수 있다.

이고, 여기서 H는 공간 채널 행렬을, R은 공간 채널 공분산 행렬을 의미한다. E[]는 평균(mean)을 의미하며, i는 심볼 인덱스, k는 주파수 인덱스를 의미한다.

특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition)는 직사각행렬을 분해하는 중요한 방법 중의 하나로서 신호처리와 통계학 분야에서 많이 사용되는 기법이다. 특이값 분해는 행렬의 스펙트럼 이론을 임의의 직사각행렬에 대해 일반화한 것으로, 스펙트럼 이론을 이용하면 직교 정사각행렬을 고유값을 기저로 하여 대각행렬로 분해할 수 있다. 행렬 H를 실수 또는 복소수의 집합 원소로 이루어진 m×m 행렬이라고 가정하자. 이때 행렬 H는 다음과 같이 세 행렬의 곱으로 나타낼수 있다.

여기서 U,V는 유니터리 행렬(unitary matrix)들을 나타내며, ∑는 음이 아닌 특이값을 포함하는 m×n 대각행렬이다. 특이값은

이다. 이와 같이 세 행렬의 곱으로 나타내는 것을 특이값 분해라고 한다. 특이값 분해는 직교 정사각행렬만을 분해할 수 있는 고유값 분해보다 훨씬 일반적인 행렬을 다룰 수 있다. 이러한 특이값 분해와 고유값 분해 서로 관련되어 있다.

행렬 H가 양의 정부호인 에르미트 행렬일 때, H의 모든 고유값은 음이 아닌 실수이다. 이때, H의 특이값과 특이벡터는 H의 모든 고유값은 음이 아닌 실수 이다. H의 특이값과 특이벡터는 H의 고유값과 고유벡터와 같아진다.

한편 고유값 분해(EVD: Eigen Value Decomposition)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 고유값은 λ_{1 , ..,}λ_r이 될 수 있다.

지금까지는 단말이 피드백 정보로서 PMI값만을 전송함에 따라, 기지국에서 PMI값들에 대한 순위를 정하기 어려운 면이 있었다. 따라서 PMI 랭킹 문제로 인해 CoMP 동작을 수행하는데 효율성 및 정확성이 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하는 방법 및 피드백 정보 전송 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행하고 피드백 정보를 전송하는 단말 장치를 제공하는 하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서CoMP 동작을 수행하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 CoMP 피드백 정보 전송 방법은, 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 세트 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 특정 인접 셀에 대해 상기 PMI 세트를 적용하여 산출된 신호의 세기 또는 간섭 레벨과, 상기 PMI 세트 정보를 적용하지 않은 경우에 산출된 신호의 세기 또는 간섭 레벨과의 차이에 해당하는 이득값인 신호 세기 이득값 또는 간섭 레벨 이득값을 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 갖는다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 CoMP 피드백 정보 전 송 방법은, 하나 이상의 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 신호의 세기 또는 간섭 레벨에 해당하는 잡음 및 간섭 분산값을 측정하는 단계, 및 상기 측정된 잡음 및 간섭 분산값을 포함하는 잡음 및 간섭 분산 정보와 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 갖는다.

상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말 장치는, 하나 이상의 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 포함하는 잡음 및 간섭 분산값을 측정하는 측정 모듈, 상기 측정된 잡음 및 간섭 분산값을 포함하는 잡음 및 간섭 분산 정보와 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 전송 모듈을 구비한다.

본 발명에 의하면, 단말 및 기지국은 CoMP 동작 수행을 보다 더 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적 인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말(혹은 사용자 기기)은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.

이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)이 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

도 2는 이동 통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S201에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부 동기 채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(Identifier) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S202에서 물리 하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 상기 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 단계 S203 내지 단계 S206과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리 임의접속 채널(PRACH: Physical Random Access Channel)를 통해 특정 시퀀스를 프리엠블로서 전송하 고(S203), PDCCH 및 이에 대응하는 PDSCH를 통해 상기 임의접속에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S204). 핸드오버(Handover)의 경우를 제외한 경쟁 기반 임의접속의 경우 그 후 추가적인 PRACH의 전송(S205) 및 PDCCH/PDSCH 수신 (S206)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S207) 및 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared Channel)/물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 전송(S208)을 수행할 수 있다. 이때 단말이 상향링크를 통해 기지국으로 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보에는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, 채널품질지시자(CQI: Channel Quality Indicator, 이하 'CQI'라고 칭함)/프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index, 이하 'PMI'라고 칭함)/랭크 지시자(RI: Rank Indicator, 이하 RI라고 칭함) 등이 포함될 수 있다. 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템의 경우, 단말은 상기 CQI, PMI, RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 기지국이라는 용어는 지역적인 개념으로 사용되는 경우 셀 또는 섹터로 호칭될 수 있다. 서빙 기지국(또는 셀)은 단말에게 주요 서비스를 제공하는 기지국(또는 셀)으로 볼 수 있고, 협력 다중 전송 포인트(coordinated multiple transmission point) 상에서의 제어 정보의 송수신을 수행할 수 있다. 이러한 의미에서 서빙 기지국(또는 셀)은 앵커 기지국(또는 셀)(anchor cell)이라 칭 할 수 있다. 서빙 기지국은 단말로부터 수신한 각종 정보를 인접 기지국(셀)로 전송할 수 있다. 마찬가지로 인접 기지국은 지역적인 개념으로 사용되는 경우 인접 셀로 호칭될 수 있다. 하나의 CoMP 세트는 CoMP 동작을 수행하는 셀의 집합을 말한다.

다중 셀 환경 하에서 CoMP 방식을 이용하면 셀 경계 단말의 통신 성능을 개선할 수 있다. 이러한 CoMP 방식에는 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(JP: Joint Processing)과 worst companion, best companion과 같이 셀 간 간섭을 줄이기 위한 협력 스케줄링/빔포빙(CS/CB: Coordinated Scheduling/Beamforming) 방식 등이 있다. 여기서 worst companion 방식은 단말이 CoMP를 수행하는 셀 들에 대해 가장 간섭이 큰 PMI를 서빙 기지국으로 보고함으로써 해당 셀들이 그에 해당하는 PMI를 제외한 차선의 PMI를 사용하여 셀 간 간섭을 제거할 수 있는 방법이다. Best companion 방식은 단말이 CoMP를 수행하는 셀 들에 대해 가장 간섭이 적은 PMI에 대해 보고함으로써 해당 셀들이 그에 해당하는 PMI를 사용함으로써 셀 간 간섭을 줄이는 방법이다.

이러한 CoMP 동작 방식을 효율적으로 수행하기 위해서는 단말이 인접 셀들에 대해서 간섭 레벨(또는 신호의 세기) 등을 측정한 측정 정보(measurement information)와 서빙 기지국 등으로 전송하기 위한 피드백 정보에 대해 정의할 필요가 있다. 즉, CoMP 동작에서 단말의 측정 절차 및 CoMP 액티브 세트(CoMP Active Set)를 매개로 한 전체적인 동작 절차를 정의함으로써 효율적인 CoMP 동작을 수행할 수 있다. 여기서 CoMP 액티브 세트는 특정 단말을 서빙하고 실제로 CoMP 전송이 수행되는 전송 포인트 세트를 말한다.

CoMP 동작 방식 중에서 협력 스케줄링 및 빔포밍(CS/CB) 방식으로 동작하는 경우에, 단말은 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀(이하 'CoMP 인접 셀'로 약칭될 수 있다)에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 다수의 단말이 CoMP 동작을 수행하는 경우 CoMP 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보가 많아지면, 해당 CoMP 인접 셀은 수신한 PMI 정보 중에서 제한 및/또는 추천할 수 있는 PMI를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서, 단말의 PMI 제한 및/또는 추천 요청에 대하여 요청받은 CoMP 인접 셀은 제한 및/또는 추천하는 PMI의 순위(ranking)를 결정할 수 있다. 이와 같이, CoMP 인접 셀은 상기 수신한 제한 또는/및 추천 PMI 정보를 이용하여 제한 및/또는 추천하는 PMI의 순위를 결정할 수 있다. 그러나, CoMP 인접 셀이 수신한 PMI 정보만을 가지고 PMI 제한 및/또는 추천 요청에 대한 PMI를 결정하는 것은 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명에서는 CoMP 인접 셀이 PMI 순위를 효율적으로 결정하는 것을 돕는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 하나로서, 단말은 CoMP 동작을 수행하는 서빙 기지국으로 PMI 정보뿐만 아니라 그외에 추가적인 정보를 전송해 주는 방법을 고려할 수 있다. 단말은 이러한 추가적인 정보를 1) CoMP 세트를 구성하는 때, 2) CoMP 동작 중에서의 PMI 정보 전송 시와 같은 경우에 전송할 수 있다.

먼저 CoMP 세트 구성 시에 단말이 추가 정보를 전송하는 방법을 살펴본다.

CoMP 세트는 단말이 인접 셀에 대해 측정한 간섭 레벨(혹은 신호 세기) 등등의 측정 정보를 기반으로 하여 구성될 수 있다. CoMP 세트 구성은 단말 측정에 기 반하여 실제 단말에 직접적인 영향을 미치는 인접 셀에 대해 CoMP 세트를 구성함으로써 CoMP 세트 구성에 유연성을 가질 수 있다는 장점이 있다. 단말은 인접 셀 리스트에 기반하여 인접 셀에 대한 간섭 레벨 등의 측정을 수행할 수 있다. 이러한 단말은 인접 셀 리스트는 CoMP 세트 구성을 위해 미리 서빙 기지국 등으로부터 받을 수 있다. 또는 단말이 직접 인접 셀에 대한 측정을 통해 인접 셀 리스트를 형성할 수 있다.

단말이 CoMP 세트 구성을 위해 인접 셀에 대해 측정하는 간섭 레벨(혹은 신호의 세기) 등에 대한 측정 정보는 다양한 형태의 값으로 표현될 수 있다. 이러한 다양한 형태의 값들의 예로는 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power), 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality), 참조신호 세기 지시자(RSSI: Reference Signal Strength Indicator), PD(Propagation Delay), 인접 셀이 양호한 PMI(good PMI) 또는 좋지않은 PMI(bad PMI)를 이용한 경우에 측정된 인접 셀에 대한 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio) 값 또는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio) 값, 인접 셀이 양호한 PMI를 사용하거나 좋지않은 PMI(bad PMI)를 사용하지 않는 경우에 측정된 CINR 값 또는 SINR 값과 그 이전에 측정된 CINR 값 또는 SINR 값과의 차이 등을 비교하여 서빙 셀의 채널 상태가 어느 정도 개선되었는지를 알려주는 서빙 셀에 대해 개선된 CINR 값 또는 SINR 값 등이 있다. 이 중에서 특히, 개선된 CINR 값 또는 SINR 값은 인접 셀에서 PMI 순위를 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 단말은 인접 셀에서 단말이 추천한 양호한 PMI를 사 용하거나 제한한 좋지않은 PMI(bad PMI)를 사용하지 않는 경우에 측정된 CINR값 또는 SINR값과 제한 및/또는 추천한 PMI를 적용하기 이전에 측정된 CINR값 또는 SINR값과의 차이에 해당하는 값을 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다. 서빙 기지국으로부터 이 정보를 수신한 인접 셀은 CINR값 또는 SINR값의 차이값에 기초하여 채널 상태의 개선 정도를 파악할 수 있기 때문에 PMI 순위를 결정하는데 용이할 수 있다.

이와 같이, LTE 시스템에서 단말은 파일럿 신호의 전력에 해당하는 개선된 CINR값 또는 SINR값, 참조신호 수신전력(RSRP) 등을 이용하여 단말 자신 및 셀 간의 채널품질상태를 측정할 수 있다. 여기서, 참조신호 수신전력이란 고려된 측정 주파수 대역폭 내에서 셀-특정(cell-specific) 참조신호가 할당된 자원 요소에 분배된 전력을 선형 평균한 것을 말한다. 자원 블록 상의 각 자원 요소의 전력은 순환 전치부(CP: Cyclic Prefix)를 제외한 심볼의 유효한 구간으로부터 수신한 에너지로부터 결정될 수 있다. 이러한, 참조신호 수신 전력은 단말이 RRC_idle 상태 및 RRC_connected 상태 모두에서 단말에 적용될 수 있다. 또한, 단말에 의해 수신기 다이버시티가 이용되는 경우, 보고된 값은 모든 다이버시티 브렌치(diversity branch)의 전력 값들의 선형 평균과 균등하게 될 것이다.

단말은 CoMP 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보외에 추가적으로 상술한 다양한 형태의 측정값들을 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 한편, 단말은 CoMP 세트 구성시 추가적으로 전송되는 상기 다양한 형태의 측정값들을 CoMP 동작 수행 중에도 서빙 기지국으로 전송할 수 있으며, CoMP 동작 수행 중에 CoMP 인접 셀에 대한 간섭 레벨 등의 측정을 다시 수행하여 상기 다양한 형태의 측정값들을 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

이러한 단말의 인접 셀에 대한 측정(예를 들어, 참조신호 수신전력 측정)을 바탕으로 단말은 CoMP 세트를 구성하는데 필요한 정보를 서빙 기지국에 보고할 수 있다. 서빙 기지국에 보고되는 정보는 앞서 언급한 인접 셀의 측정값 중 하나 또는 그 이상의 값과 함께 해당 인접 셀의 셀 ID 정보를 포함할 수 있다. 단말이 직접 인접 셀 리스트를 형성할 경우, 단말은 측정한 해당 인접 셀에 대한 셀 ID 정보를 직접 올릴 수 있다.

서빙 기지국이 미리 인접 셀에 대한 리스트를 단말에 제공하는 경우, 단말은 미리 정의된 셀 ID 순서대로 해당 셀에 대해 측정한 RSRP 값 등을 전송하거나, 상기 측정값 외에 셀 ID에 해당하는 인덱스를 더 포함하여 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 또는 단말은 셀 ID에 해당하는 인덱스 정보를 간섭 레벨 등의 순으로 정렬하여 인덱스와 인덱스에 대응하는 측정값인 간섭 레벨 등을 서빙 기지국에 전송할 수 있다.

서빙 기지국은 단말이 CoMP 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보를 단말로부터 수신할 수 있다. 그리고 서빙 기지국은 수신한 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보를 상기 CoMP 인접 셀로 전송해 줄 수 있다. 이러한 정보를 수신한 CoMP 인접 셀은 단말이 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보를 이용하여 제한 및/또는 추천하고자 하는 PMI를 결정할 수 있고, 결정된 PMI들에 대해 PMI 순위 정보를 생성할 수 있다. 이때, CoMP 인접 셀은 간섭 레벨 정보 없이 PMI 카운트(counting) 만으로 제한 및/또는 추천하고자 하는 PMI를 결정할 수도 있다. 즉, CoMP 특정 인접 셀에 대하여 제한 및/또는 추천된 PMI 개수에 기초하여 PMI 순위를 결정할 수 있다. 그러나, 만약 CoMP를 수행하는 단말의 수가 적거나, CoMP 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 요청하는 PMI를 카운팅한 개수가 동일하다면, 어떤 PMI를 선택할지 그 기준이 모호해질 염려가 있다. 그럼에도 불구하고 CoMP 인접 셀은 가장 많이 제한 및/또는 추천 요청을 받은 PMI를 결정함으로써 단말, 기지국이 추가적으로 피드백 정보를 전송하는 데 수반되는 오버헤드 부담을 줄일 수 있다.

CoMP 동작 중 PMI 정보 및 추가 정보를 전송하는 경우를 살펴본다.

CoMP 세트를 구성하거나, CoMP 세트의 구성없이 CoMP 동작을 수행할 경우, 단말은 간섭을 미치는 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI를 선택하여 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 단말이 CoMP 동작을 수행하는 중에 협력 스케줄링 방식을 수행하기 위해 PMI를 전송할 때, 서빙 기지국은 CoMP 세트 구성 시 단말로부터 수신한 간섭 레벨 정보 등을 이용하여 PMI 순위를 결정하는 문제를 해결할 수 있다. 즉, 단말이 CoMP 세트 구성 시 측정한 인접 셀에 대한 간섭 레벨 정보 등을 이용하는 경우에는 CoMP 동작 수행 중에 인접 셀 들에 대한 PMI 정보만 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 이 경우, 적은 피드백 오버헤드로 PMI 순위 결정 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 단말은 CoMP 동작 수행 중 CoMP 인접 셀 들에 대한 PMI 정보 외에 간섭 레벨 정보 등을 함께 전송할 수도 있다. CoMP 세트 구성 시 보고받은 간섭 레벨 정보(만약, CoMP 세트를 구성하지 않는 CoMP 시스템의 경우 초기 관련 정보)의 경우, 시간이 지남에 따라 변하는 간섭 레벨 등이 정확하게 반영되지 못할 수 있다. 따라서, 단말은 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보 등을 함께 전송함으로써, 이러한 문제를 해결할 수 있다. 이때 단말은 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보 등을 동일한 전송주기로 전송할 수도 있고, 전송주기를 다르게 하여 전송할 수도 있다.

추가적으로 전송되는 간섭 레벨 정보는 다양한 형태의 측정값으로 표현될 수 있다. 이는 CoMP 세트 구성 시에 단말이 인접 셀에 대해 측정하는 측정값들과 같은 형태일 수 있다. 예로서, 상술한 바와 같이, 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power), 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality), 참조신호 세기 지시자(RSSI: Reference Signal Strength Indicator), PD(Propagation Delay), 인접 셀이 양호한 PMI(good PMI) 또는 좋지않은 PMI(bad PMI)를 이용한 경우에 측정된 인접 셀에 대한 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio) 값 또는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio) 값, 인접 셀이 양호한 PMI를 사용하거나 좋지않은 PMI(bad PMI)를 사용하지 않는 경우에 측정된 CINR 값 또는 SINR 값과 그 이전에 측정된 CINR 값 또는 SINR 값과의 차이 등을 비교하여 서빙 셀의 채널 상태가 어느 정도 개선되었는지를 알려주는 서빙 셀에 대해 개선된 CINR 값 또는 SINR 값 등이 있다. 이 중에서 특히, 개선된 CINR 값 또는 SINR 값은 인접 셀에서 PMI 순위를 결정하는데 도움을 줄 수 있다. 단말은 인접 셀에서 단말이 추천한 양호한 PMI를 사용하거나 제한한 좋지않은 PMI(bad PMI)를 사용하지 않는 경우에 측 정된 CINR값 또는 SINR값과 제한 및/또는 추천한 PMI를 적용하기 이전에 측정된 CINR값 또는 SINR값과의 차이에 해당하는 값을 측정 및 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다. 서빙 기지국으로부터 이 정보를 수신한 인접 셀은 CINR값 또는 SINR값의 차이값에 기초하여 채널 상태의 개선 정도를 파악할 수 있기 때문에 PMI 순위를 결정하는데 용이할 수 있다. 이와 같이 단말은 인접 셀로 보고된 PMI 세트가 인접 셀에 적용된 경우와 적용되지 않은 경우 간의 간섭 레벨 차이를 측정하여 서빙 기지국으로 보고할 수 있다.

CoMP 동작 수행 중에 단말이 PMI 정보 및 간섭 레벨 정보(혹은 관련 정보)를 전송하는 방법 외에 PMI 정보 및 잡음 및 간섭 분산(noise plus interference variance) 정보를 전송하는 방법을 고려할 수 있다. 즉, CoMP 인접 셀이 PMI 순위 결정하는데 돕기 위해 단말은 PMI 정보와 더불어 잡음 및 간섭 분산 정보를 전송함으로써, CoMP 인접 셀은 효율적으로 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI를 선택할 수 있고, 나아가 PMI 순위를 결정할 수 있다.

이하에서 피드백 정보 전송 방법으로서 단말이 서빙 기지국으로 PMI 정보 및 잡음 및 간섭 분산 정보를 전송하는 방법에 대해 살펴본다. 먼저 단말이 측정하고 전송할 피드백 정보에 대한 정의를 설명한다.

는 단말이 서빙 셀에 대해 선택한 PMI,

는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 잡음 및 간섭 분산(서빙 셀 신호의 세기를 의미할 수 있음),

는 단말이 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하 는 PMI,

는 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산,

는 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀에서 제한 및/또는 추천 PMI가 적용되었을 때에 해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산(해당 인접 셀의 신호의 세기 또는 간섭의 세기),

는 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀에서 제한 및/또는 추천하는 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않을 경우의 해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산 변화량(해당 인접 셀의 신호의 세기의 변화량 또는 간섭의 세기의 변화량)이다. 그리고

은 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀에 대해 제한 PMI가 적용되었을 때의 해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산,

은 각 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀에 대해 추천 PMI가 적용되었을 때의 해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산,

,...,

은 CoMP 동작을 수행하는 각 인접 셀에 대해 제한 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않을 때의 차이값(해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산 변화량)이고,

,...,

은 각 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀에 대해 추천 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않을 때의 차이값(해당 인접 셀의 잡음 및 간섭 분산 변화량)이고,

은 각 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀에서 제한 및/또는 추천 PMI가 적용되었을 때에 단말이 측정할 수 있는 전체 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값이고,

은 각 CoMP 동작을 수행하는 해당 인접 셀에서 제한 및/또는 추천 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않았을 때에 단말이 측정할 수 있는 전체 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산의 변화량을 말한다. 이하에서 보다 구체적으로 단말이 서빙 기지국으로 전송하는 잡음 및 간섭 분산값의 형태에 따라 구분되는 피드백 정보 전송 예들을 설명할 것이다.

첫 번째 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법으로서, 셀 경계에 위치한 단말은 서빙 기지국으로 CoMP 동작을 수행하는 CoMP 인접 셀 들에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보를, CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산 정보를 추가적으로 전송할 수 있다.

다른 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법으로서, 단말은 CoMP 인접 셀 들에 대해 제한 및/또는 추천하기를 원하는 PMI 정보와 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산

에 추가하여, CoMP 인접 셀에 제한 또는 추천 PMI가 적용되었을 때의 잡음 및 간섭 분산값

을 추가로 전송할 수 있다(여기서 N은 CoMP 동작을 수행하는 셀 들 중 간섭을 주고 있는 셀의 인덱스를 의미).

값은 특정 CoMP 인접 셀에 국한된 잡음 및 간섭 분산값이다. 이 잡음 및 간섭 분산값에 기초하여 상기 특정 CoMP 인접 셀에 제한 또는 추천 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않았을 때의 잡음 및 간섭 분산 변화량을

와 같이 표현할 수 있다. 즉, 단말은 제한 및/또는 추천하는 PMI,

,

(또는

)을 서빙 기지국에 전송 하거나, 또는 제한 및/또는 추천하는 PMI,

,

및

모두를 전송할 수 있다.

또 다른 방법으로서, 단말이 CoMP 동작을 수행하는 셀 들에 대한 제한 및/또는 추천하는 PMI와 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값

에 덧붙여, 특정 CoMP 인접 셀에 제한 PMI가 적용되었을 때의 잡음 및 간섭 분산값

와 추천하는 PMI가 적용되었을 때의 잡음 및 간섭 분산값

을 추가로 서빙 기지국에 전송할 수 있다. 또는, 단말은 서빙 기지국으로

와

값의 차이값인

을 전송할 수도 있다. 또는, 단말이 제한 및/또는 추천하는 PMI,

,

및

정보 모두를 서빙 기지국에 전송할 수도 있다.

또 다른 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법으로서, 단말은 CoMP 동작을 수행하는 셀들에 대해 제한 및/또는 추천하는 PMI와 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산

에 덧붙여, 특정 CoMP 인접 셀에 대해 제한 또는 추천하는 PMI가 적용되었을 때의 전체 잡음 및 간섭 분산값

또는 상기

와 특정 CoMP 인접 셀에 대해 제한 또는 추천하는 PMI가 적용하기 전의 CoMP 동작을 수행하는 전체 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값과의 차이값인

을 서빙 기지국 으로 전송할 수 있다. 즉, 단말은

또는

값을 추가적으로 서빙 기지국에 전송할 수 있다. 여기서

값은 특정 CoMP 인접 셀에 국한된 잡음 및 간섭 분산 값이 아니라 단말에 영향을 미치는 전체 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값의 변화량을 의미한다.

또 다른 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법으로서, 단말은 CoMP 동작을 수행하는 셀 들에 대해 제한 및/또는 추천하는 PMI, 서빙 셀의 잡음 및 간섭 분산값

및 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산

에 추가하여

을 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 또는 단말은 특정 CoMP 인접 셀들에 대해 제한 및/또는 추천하는 PMI 정보와 CINR값인

,

를 전송할 수 있다. 이를 수신한 기지국은 협력 스케줄링/빔포밍을 수행할 때에 PMI 정보,

및

값에 기반하여

와 같이 CINR을 계산할 수 있다. 조인트 프로세싱을 수행할 시에는

와 같이 CINR을 계산할 수 있다. 이러한 전송 방법에 의하여, 단말은 서빙 기지국으로 전송하는 피드백 정보량을 감소시킬 수 있다. 또한, 단말이 제한 또는/및 추천하는 PMI가 적용되었을 때와 적용되지 않았을 때의 잡음 및 간섭 분산 변화량

을 이용해서 서빙 기지국으로 CINR 값을 보낼 수도 있다. 즉, 단말은 제한 및/또는 추천하는 PMI,

및

을 서빙 기지국에 전송할 수 있다. 또는, 단말이 제한 또는/및 추천하는 PMI,

,

및

을 서빙 기지국에 전송할 수 있다.

또 다른 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법(Option 6)으로서, 단말이 단일 셀 동작에서 기지국으로 전송하는 CQI값인

에 기초하여, CoMP 동작을 수행하는 CoMP 인접 셀에 대한 정보를 추가적으로 전송할 수도 있다. 즉, 단말은 CoMP 동작을 수행하는 인접 셀에 대한 간섭 레벨 정보를 추가적으로 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 단말이 다중 셀의 신호 세기를 측정하는 때에 서빙 셀과 인접 셀 간에 참조심볼 자원 요소(reference symbol resource element)와 데이터 자원 요소의 충돌 등으로 인해 CoMP 동작을 수행하지 않는 인접 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값에 해당하는 값을 측정하여 구하기 어려울 수 있다. 따라서 단일 셀 동작에서 피드백 정보 전송을 위해 측정한 값들을 그대로 이용하여 다중 셀에서 CoMP 동작에서 피드백 전송을 함으로써, 다중 셀 기반으로 확장할 수 있으며 보다 효율적으로 피드백 정보를 전송할 수 있다. 결과적으로, 다중 셀 기반하에서 CoMP 인접 셀에 대한 간섭 레벨 측정에 따른 오버헤드, 피드백 정보 전송에 따른 오버헤드를 상당히 줄일 수 있다.

일 예로서, 단말은 단일 셀 기반에서 서빙 셀에 대한 CQI값인

값에 서빙 셀의 신호의 세기로 정규화된 인접 셀의 신호의 세기

를 추가로 전송할 수 있다. 이를 통해 협력 스케줄링/빔포밍(CS/CB) 방식뿐만 아니라, 조인트 프로세싱(JP) 방식도 원활하게 수행할 수 있다.

이상에서 나타낸 잡음 및 간섭 분산 정보 전송 방법은 예시적인 것에 불과하다. 단말은 이러한 잡음 및 간섭 분산 정보를 다양한 형태로 조합하여 다양한 형태의 측정된 채널상태정보를 서빙 기지국으로 피드백할 수 있다.

다음 표 1은 단말이 서빙 기지국에 전송하기 위해 인접 셀로부터 측정하는 측정 정보값들을 예시한 표이다.

	서빙 셀에 대해 측정하는 값	CoMP 동작을 수행하는 인접 셀들에 대해 측정하는 값	CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 셀들에 대해 측정하는 값
Option 1	, (선택적임)
Option 2-1	, (선택적임)	또는
Option 2-2	, (선택적임)	및
Option 3-1	, (선택적임)	( ) 또는 ( ,..., ,..., )
Option 3-2	, (선택적임)	( ) 및 ( ,..., ,..., )
Option 4-1	, (선택적임)
Option 4-1	또는
Option 4-2	, (선택적임)
Option 4-2	및
Option 5-1	,	또는
Option 5-2	,	및
Option 6

상기 표 1에 나타낸 측정 정보 전송은 예시적인 것에 불과하며, 단말은 측정한 각종 측정값들을 다양한 형태로 조합하여 서빙 기지국으로 피드백해 줄 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 단말 및 기지국이 CoMP 동작을 수행하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

셀 경계에 위치한 단말에 총 9개의 인접 셀(셀 A 내지 셀 I)이 존재하며, 그 중 3개의 인접 셀(셀 A, 셀 B, 셀 C)이 협력 스케줄링/빔포밍 또는 PMI 제한 및/또는 추천에 관여한다고 가정하자. 셀 A에 속한 셀 경계 단말은 셀 B와 셀 C로부터 각각 간섭을 받고 있으며, 셀 B, 셀 C에 대해 PMI 중에서 각각 W₂, W₃를 제한하기를 원하는 경우를 생각해보자. 여기서, CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 6개(셀 D 내지 셀 I)로부터 발생하는 잡음 및 간섭 분산값은

로 표현 가능하다. 단말이 셀 B에 대해 제한하기를 원하는 PMI인 W₂를 전송하고자 할 때, 셀 B가 W₂를 제한했을 때의 잡음 및 간섭 분산값인

를 함께 전송할 수 있다. 또는, 단말은 서빙 기지국으로 셀 B가 W₂를 제한하지 않았을 때의 잡음 및 간섭 분산값과 제한했을 때의 값과의 차이값인

을 추가적으로 보낼 수도 있다. 이때, 셀 B에 제한 PMI가 적용되었을 때의 잡음 및 간섭 분산값은

로, 추천 PMI가 적용되었을 때의 잡음 및 간섭 분산값은

로 나타낼 수 있고, 그 차이값은

로 나타낼 수 있다. 또한, 셀 B에 제한 또는 추천 PMI가 적용되었을 때의 전체 셀(셀 A 내지 셀 I)의 잡음 및 간섭 분산 값의 변화량을

로 나타낼 수 있다.

단말은 이와 같이 다양한 형태의 측정값을 PMI 정보와 함께 다양한 조합 형태로 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말은 셀 B에 대해 제한하고자 하는 PMI인 W₂ 및 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 6개의 셀로부터 발생하는 잡음 및 간섭 분산 값

에 추가하여, 셀 B가 W₂를 제한했을 때의 잡음 및 간섭 분산값

및/또는 제한 PMI에 따른 잡음 및 간섭 분산값의 변화량인

을 더 포함하여 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 단말은 셀 B에 대하여 제한하고자 하는 PMI인 W₂ _,및

외에

,

및

중에서 하나 이상의 값을 선택해서 함께 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

셀 C의 경우에도 마찬가지로, 단말은 셀 C에 대해 제한하고자 하는 PMI인 W₃및 CoMP 동작을 수행하지 않는 나머지 6개 셀로부터 발생하는 잡음 및 간섭 분산값

에 추가하여, 셀 C가 W₃를 제한했을 때의 잡음 및 간섭 분산값

또는 제한 PMI인 W₃ 에 따른 잡음 및 간섭 분산값의 변화량인

을 전송할 수 있다. 또한, 단말은 셀 C에 대하여 제한하고자 하는 PMI인 W₃ _,및

에 추가하여

중 하나 이상의 값을 선택해서 함께 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

이러한 정보를 받은 기지국은 잡음 및 간섭 분산값에 기반하여 제한 및/또는 추천하고자 하는 PMI가 인접 셀에서 적용되었을 때와 적용되지 않았을 때의 차이값인

을 구할 수 있고, 이는 PMI 순위 결정 문제를 해결하고 효율적인 협력 스케줄링/빔포밍 동작을 가능하게 해준다.

단말이 서빙 기지국으로 CSI 피드백 정보의 전송하는 때에 CSI 피드백 정보를 정규화(normalization)하여 전송할 수 있다.

단말은 추천된 전송 특성들(예를 들어, CQI, PMI, RI)과 다른 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information, 이하 CSI라 칭함)를 서빙 기지국으로 보고할 수 있다. 일반적으로 CSI 피드백 방식에는 양자화(quantization) CSI 피드백 방식과 아날로그(analogue) CSI 피드백 방식이 있다. 이러한 CSI 피드백 방식의 종류와 상관없이 단말이 서빙셀로 보고하는 CSI에는 공간 채널 행렬 H(이하에서 '채널 행렬 H' 또는 '행렬 H' 등으로 약칭될 수 있다) 또는 공간 채널 공분산 행렬 R(이하에서 '공분산 행렬 R' 또는 '행렬 R' 등으로 약칭될 수 있다)이 포함될 수 있다. 즉, 단말은 CSI 피드백 정보로서 공간 채널 행렬 H 또는 공간 채널 공분산 행렬 R 정보를 서빙 기지국으로 전송할 수 있으며, 공간 채널 행렬 H 또는 공간 채널 공분산 행렬 R 정보 외에 잡음 분산 정보(noise variance)(예를 들어, 간섭 레벨)를 덧붙여 추가적으로 전송할 수 있다. 즉, 단말은 공간 채널 행렬 H 또는 공간 채널 공분산 행렬 R값과 함께 잡음 및 간섭 분산(noise plus interference variance)을 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

이와 같이, 단말이 CSI를 보다 정확하고 효율적으로 전송하기 위해 CSI를 정규화하여 전송할 수 있다. 이러한 정규화 방법은 채널 행렬 H 및/또는 공분산 행렬 R의 요소(component) 단위로 수행할 수도 있고, 열(column) 단위의 벡터에 관해 수행할 수도 있다. 이하에서 열 단위의 벡터 정규화에 대해 기술한다.

벡터 단위의 정규화는 행렬의 각 열의 놈(norm) 값 중 최대값을 이용하여 수행될 수 있다. 최대의 놈 값을 가지는 열로 채널 행렬 H 및/또는 공분산 행렬 R 뿐만 아니라 잡음 및 간섭 분산도 정규화할 수 있다. 정규화를 한 후, 각 열은 두 가지 방법으로 전송될 수 있다.

첫째, 단말은 CSI 피드백 정보와 함께 정규화된 각 열의 놈 값의 가중 계수(weight factor)를 서빙 기지국에 보낼 수 있다. 기지국과 단말은 하나의 놈 값(예를 들어, norm=1)에 해당하는 코드북을 공유하고 있고, 서빙 기지국은 단말로부터 받은 채널 행렬 H 및/또는 공분산 행렬 R을 통해 위상 정보(phase information)를 얻을 수 있고, 단말로부터 받은 각 열의 놈 값의 가중 계수를 통해 콘스텔레이션(constellation) 상의 크기를 알 수 있다. 이러한 가중 계수값은 고유한 값이 그대로 전송될 수도 있고, 미리 양자화된 값의 단위로 전송될 수도 있다. 또한, 가중 계수 1을 기준으로 해당 값의 변화량 만으로도 표현할 수 있다.

둘째로, 기지국과 단말이 복수 개의 놈 값에 해당하는 코드북들을 미리 가지고 있고, 단말이 전송한 채널 행렬 H 및/또는 공분산 행렬 R을 통해 위상 정보뿐만 아니라, 콘스텔레이션(constellation) 상의 크기 정보도 얻을 수 있다. 미리 정의된 코드북의 수가 많을수록 보다 정확한 추정이 가능하다.

이상에서 설명한 단말이 정규화된 채널 행렬 H 및/또는 공분산 행렬 R을 전송하는 경우를 예를 들어 설명한다. 기지국의 송신안테나가 4개, 단말의 수신 안테나가 4개인 4×4 MIMO 시스템을 가정하자. 단말은 다음 수학식 1과 같이 표현된 4×4 채널 행렬 H를 서빙 기지국에 전송할 수 있다.

여기서 각 열의 놈 값을 각각

라고 가 정하자. 채널 행렬 H는 행렬의 각 열의 놈 값 중 최대값인 첫 번째 열의 놈 값인 2로 정규화될 수 있다. 이렇게 정규화된 각 열의 놈 값은 각각 1, 0.5, 0.5, 0.25가 되며, 단말은 1이 아닌 놈 값에 대한 가중 계수를 서빙 기지국에 전달할 수 있다.

단말이 서빙 기지국에 가중 계수를 전달하는 방법 외에, 단말과 기지국이 미리 여러 가지 놈 값에 해당하는 코드북을 가지고 그에 해당하는 값을 매핑함으로써 채널 행렬값을 알 수 있다. 예를 들어,

,

와 같이 4가지 놈 값에 대한 코드북이 있다고 가정하자. 우선 채널 행렬 H를 열의 놈 값들 중 가장 큰 놈 값으로 정규화를 수행할 수 있다. 상기 수학식 1의 예에서, 정규화 이후 첫 번째 열은

중 한 값에 매핑되고, 2, 3 번째 열은 각각

,

중 한 값에 각각 매핑될 수 있다. 마찬가지로, 4번째 열은

중 한 값에 매핑될 수 있다. 매핑 이후에는 단말은 해당 인덱스를 서빙 기지국으로 피드백해 줄 수 있다.

본 발명은 다수의 기지국 각각의 채널 행렬 H 또는 공분산 행렬 R과 그 외의 기지국으로 인한 잡음 및 간섭 분산값을 전송하는 것으로 확장할 수 있다. 여기서 정규화는 모든 채널 행렬의 열 중 가장 큰 놈 값, 또는 모든 공분산 행렬의 열 중 가장 큰 놈 값을 이용하여 수행될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 무선 통신 시스템에서 CoMP 동작을 수행할 수 있는 단말 장치는, 프로세서(410), 메모리 유닛(420), 전송 모듈(430) 및 수신 모듈(440)을 구비한다.

프로세서(410)는 측정 모듈(411)을 모듈을 포함한다. 측정 모듈(411)은 하나 이상의 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 간섭 레벨이나 잡음 및 간섭 분산값을 측정할 수 있다.

메모리 유닛(420)은 기지국으로부터 수신한 각종 정보, 상기 측정 모듈(411)에서 측정된 값들을 소정 기간 동안 저장할 수 있다. 메모리 유닛(420)은 버퍼(미도시) 등의 다른 구성요소로 대체될 수 있다.

전송 모듈(430) 상기 측정 모듈(411)에서 측정된 간섭 레벨 정보 또는 잡음 및 간섭 분산 정보와 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.

수신 모듈(440)은 서빙 기지국 등으로부터 제어 정보, 데이터 등의 각종 신호 및 데이터를 수신한다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발 명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.

도 1은 기존의 인트라 기지국(intra eNB)과 인터 기지국(inter eNB)의 CoMP를 개념적으로 도시한 도면,

도 2는 이동통신 시스템의 일례인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 단말 및 기지국이 CoMP 동작을 수행하는 개념을 설명하기 위한 도면, 그리고,

Claims

하나 이상의 기지국이 CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하는 무선 통신 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송 방법에 있어서,

상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 세트 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계; 및

상기 특정 인접 셀에 대해 상기 PMI 세트를 적용하여 산출된 신호의 세기 또는 간섭 레벨과, 상기 PMI 세트 정보를 적용하지 않은 경우에 산출된 신호의 세기 또는 간섭 레벨과의 차이에 해당하는 값인 신호 세기 이득값 또는 간섭 레벨 이득값을 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 신호 세기 또는 간섭 레벨은 신호대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio) 값, 참조신호 수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power), 참조신호 수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality), 참조신호 세기 지시자(RSSI: Reference Signal Strength Indicator), PD(Propagation Delay) 및 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio) 값 중 어느 하나의 값으로 표현되는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하는 무선 통신 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송 방법에 있어서,

하나 이상의 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 신호의 세기 또는 간섭 레벨에 해당하는 잡음 및 간섭 분산값을 측정하는 단계; 및

상기 측정된 잡음 및 간섭 분산값을 포함하는 잡음 및 간섭 분산 정보와 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 3항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI가 적용된 경우의 잡음 및 간섭 분산값과 적용되지 않은 경우의 잡음 및 간섭 분산값과의 차이값에 해당하는 제 1 잡음 및 간섭 분산 정보를 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 3항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값에 해당하는 제 2 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 특정 인접 셀에 상기 제한 또는 추천된 PMI 정보를 적용하여 산출된 값에 해당하는 제 3 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 특정 인접 셀에 상기 제한 또는 추천된 PMI 정보를 적용하기 전의 잡음 및 간섭 분산값과 적용한 경우의 잡음 및 간섭 분산값과 차이에 해당하는 값인 제 4 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 특정 인접 셀에 대해 상기 제한하기를 원하는 PMI를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값과 상기 추천하기를 원하는 PMI를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값에 해당하는 제 5 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 특정 인접 셀에 대해 제한하기를 원하는 PMI를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값과 추천하기를 원하는 PMI를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값의 차이에 해당하는 값의 제 6 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 CoMP 동작을 수행하는 전체 셀에 대해 제한 또는 추천된 PMI 정보를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값에 해당하는 제 7 잡음 및 간섭 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 특정 인접 셀에 대해 상기 수신한 PMI를 적용하기 전의 상기 CoMP 동작을 수행하는 전체 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값과 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값의 차이에 해당하는 값인 제 8 잡음 및 분산 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 5항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 서빙 셀에 대한 잡음 및 분산값 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 12항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 서빙 셀에 대한 잡음 및 분산값과 함께 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값 또는 상기 특정 인접 셀에 상기 제한 또는 추천된 PMI 정보를 적용하여 산출된 잡음 및 간섭 분산값을 이용하여 나타낸 값의 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
제 12항에 있어서,

상기 잡음 및 간섭 분산 정보는 상기 서빙 셀에 대한 잡음 및 분산값과 함께 상기 CoMP 동작을 수행하지 않는 셀에 대한 잡음 및 간섭 분산값 또는 상기 수신한 PMI를 상기 특정 인접 셀에 적용하기 전의 잡음 및 분산값과 적용하여 산출된 잡음 및 분산값의 차이에 해당하는 값을 이용하여 나타낸 값의 정보를 더 포함하는, CoMP 피드백 정보 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국이 CoMP 동작을 수행하는 방법에 있어서,

상기 기지국에 대해 단말이 제한 또는 추천해 주기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보와 단말에 의해 측정된 하나 이상의 인접 셀에 대한 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 포함하는 잡음 및 간섭 분산 정보를 수신하는 단계; 및

상기 수신한 PMI 정보와 상기 잡음 및 간섭 분산 정보에 기초하여 단말로 제한하거나 또는 추천하기 위한 PMI의 순위 정보를 생성하는 단계를 포함하는, CoMP 동작 수행 방법.
CoMP(Coordinated Multi-Point) 동작을 수행하는 무선 통신 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말 장치에 있어서,

하나 이상의 인접 셀로부터 수신한 참조신호를 이용하여 신호의 세기 또는 간섭 레벨을 포함하는 잡음 및 간섭 분산값을 측정하는 측정 모듈; 및

상기 측정된 잡음 및 간섭 분산값을 포함하는 잡음 및 간섭 분산 정보와 상기 CoMP 동작을 수행하는 특정 인접 셀에 대해 제한하거나 또는 추천하기를 원하는 PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 서빙 기지국으로 전송하는 전송 모듈을 포함하는, 단말 장치.