KR101612302B1 - 무선통신 시스템에서 협력통신을 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 협력통신을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 기지국 동작 방법은, 셀 클러스터링에 기반하여 단말기의 CoMP 전송에 참여할지를 결정하는 과정과, 상기 단말기로부터 기준신호를 수신하여, 상기 단말기의 셀 식별자 정보를 확인하는 과정과, 상기 단말기가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 사용하는 경우, 상기 기준신호의 CQI(Channel Quality Indicator) 값과 임계값을 비교하는 과정과, 상기 기준신호의 CQI 값이 임계값보다 크거나 같을 시, 상기 단말기의 CoMP 전송을 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

셀 클러스터링, CoMP, 사운딩 기준신호, 셀 식별자.

Description

무선통신 시스템에서 협력통신을 수행하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING COORDINATED MULTIPLE POINT TRANSMISSION/RECEPTION IN WIRELESS COMMUNICATION}

본 발명은 CoMP(Coordinated Multiple Point) 전송에 관한 것으로, 특히 무선통신 시스템에서 CoMP를 위한 셀 클러스터링 그룹에서 기지국을 선택하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

셀간 간섭을 관리하는 기술은 크게 간섭 랜덤화, 간섭제거, 간섭조정/회피로 구분할 수 있다. 상기 간섭 랜덤화 기법은 셀고유 스크램블링, 셀고유 인터리빙 등을 통하여, 다른 사용자의 패킷이 채널 복호화 과정에서 영향을 주지 않도록 하는 것이다. 상기 간섭제거 기법은 부호화 패킷 단위에서 순차간섭제거(Successive Interference Cancellation: SIC)를 하거나, 심벌단위에서 다중안테나 또는 다중 자원을 이용하여 간섭제거 등을 하는 방식이다. 그리고 상기 간섭조정 기법은 셀 계획(cell planning) 또는 주파수 계획에 기반하며, 단말의 셀 내 위치 또는 간섭 량에 따라 주파수 재사용계수를 다르게 한다. 또한 간섭의 방향성에 따라 자원 할당을 조정할 수도 있다.

이와 같은 상기 간섭조정 기법에 대해 셀 배치, 변하는 트래픽 상황, 셀 추가/삭제 등의 환경 변화에 적응할 수 있도록 셀 별 자원할당 상황을 변경할 수 있도록 하는 것이 제안되고 있다. 이에 3GPP LTE(Long Term Evolution)에서는 셀 별로 특정 자원에 대해 높은 간섭을 지정하거나 낮은 전송전력을 지정하는 것이다. 이외에 상향 링크에 대해 큰 간섭 상황을 알리는 OI(Overload Indicator)가 정의되어 있다. 이러한 정보들은 각 기지국이 인접 기지국들로 알리게 된다.

상기 위에서 언급한 셀간 간섭제거 기술들 외에도 CoMP(Coordinated Multi-Point) 전송 기술들이 제안되고 있다. 상기 CoMP 전송은 LTE-Advanced 시스템에서 셀 가장자리에서의 처리율(throughput) 또는 시스템 전체의 처리율을 높이기 위해 하나의 UE(User Equipment)가 다수의 eNB(e-Node B)와 통신을 하는 기술이다. 상기 CoMP 전송에서, 어느 특정 UE 주변의 기지국 모두가 통신에 협력하는 것이 처리율을 높이기 위한 가장 최선의 방법이지만 연산의 복잡도와 기지국 사이의 스케줄링 문제로 인해 적용가능성이 작다. 이에 특정 UE 주변의 몇몇 기지국을 하나의 그룹(CoMP set이라 칭함)으로 묶어서 CoMP 통신을 수행하는 셀 클러스터링(cell clustering) 방법이 제안되고 있다.

종래 제안된 셀 클러스터링 방식은 이상적인 CoMP 전송 환경의 복잡도를 낮추어 구현 가능하게 하였지만, 셀 내에는 CoMP 전송을 수행해야하는 다수의 UE가 존재하며 CoMP 통신을 지원하지 않는 다수의 UE들도 공존할 수도 있다.

따라서, 한정된 자원 내에서 시스템의 복잡도를 낮추면서 효율적인 CoMP 통신을 하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 CoMP(Coordinated Multi-Point) 통신을 효율적으로 하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선통신 시스템에서 CoMP 통신을 위한 기지국을 선택하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 또 다른 목적은 무선통신 시스템에서 상향링크에서 셀 클러스터링(cell clustering) 후 CoMP 전송시 시스템 효율성을 높일 수 있도록 하기 위한 기지국 선택 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서, 셀 클러스터링에 기반하여 단말기의 CoMP 전송에 참여할지를 결정하는 과정과, 상기 단말기로부터 기준신호를 수신하여, 상기 단말기의 셀 식별자 정보를 확인하는 과정과, 상기 단말기가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 사용하는 경우, 상기 기준신호의 CQI(Channel Quality Indicator) 값과 임계값을 비교하는 과정과, 상기 기준신호의 CQI 값이 임계값보다 크거나 같을 시, 상기 단말기의 CoMP 전송을 제공하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신 시 스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 단말기 동작 방법에 있어서, CoMP 전송을 지원 여부를 판단하는 과정과, 상기 CoMP 전송을 지원할 시, CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 이용하여 기준신호를 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 시스템 있어서, 상기 시스템은, 셀 클러스터링 그룹을 구성하여 단말기의 CoMP 전송을 제공하는 다수의 기지국과, 상기 셀 클러스터링의 영역에서 CoMP 전송을 제공받는 다수의 단말기를 포함하며, 상기 다수의 기지국은 각각은 해당 단말기로부터 기준신호를 수신하여, 상기 해당 단말기의 셀 식별자 정보를 확인하고, 상기 해당 단말기가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 사용하는 경우, 상기 기준신호의 CQI(Channel Quality Indicator) 값과 임계값을 비교하고, 상기 기준신호의 CQI 값이 임계값보다 크거나 같을 시, 상기 단말기의 CoMP 전송을 제공하고, 상기 다수의 단말기 각각은 CoMP 전송을 지원 여부를 판단하고, 상기 CoMP 전송을 지원할 시, CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 이용하여 기준신호를 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상향링크에서 CoMP set 내의 채널 환경이 우수한 기지국만을 CoMP 통신에 참여하게 함으로써, 시스템의 복잡도를 낮추고 남은 자 원을 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 무선통신 시스템에서 효율적인 협력통신(Coordinated Multi-Point: "CoMP"라 칭함) 전송을 위한 기지국 선택 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다. 이하 설명에서는 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 기반으로 설명하지만, 본 발명은 GSM(Global System for Mobile communications), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), IEEE 802.16 시스템 같은 다른 셀룰러 통신시스템에도 적용가능함은 물론이다.

도 1 (a)은 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링(Cell Clustering) 중 고정 클러스터링(Fixed Clustering)을 도시하고 있다.

상기 도 1(a)을 참조하면, 네트워크는 3개의 섹터가 고정 클러스터링 그룹(1,6,20), (2,9,10), (3,13,17) 등등으로 나누어진다. 예를 들면, 고정 클러스터링 그룹(1,6,20)에 내에 있는 UE(User Equipment)들은 섹터 1, 6, 20과 CoMP 전송을 수행한다. 하지만, 상기 고정 클러스터링 방법은 구현하기에 단순하지만 자유도의 제한으로 인해 처리율 개선엔 한계가 있다.

도 1(b)은 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링 중 사용자 특정 클러스터링(UE-Specific Clustering)을 도시하고 있다.

상기 도 1(b)를 참조하면, 사용자 특정 클러스터링은 상기 도 1(a)의 고정 클러스터링 그룹보다 더 큰 크기로 셀 클러스터링을 수행한다. 예를 들면, 사용자 특정 클러스터링은 3개의 고정 클러스터링 그룹이 특정 사용자를 위해 CoMP 전송을 지원한다.

도 2 (a)와 (b)은 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링 중 반 고정 셀 클러스터링(Semi-fixed Cell Clustering)을 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 반 고정 셀 클러스터링은 3개의 셀들이 하나의 클러스터링 그룹을 구성하는 환경에서 각각 t1, t2에 동적으로 셀의 클러스터링 그룹이 변경된다. 상기 도 3(a)은 t1에서의 셀 클러스터링 그룹이고, 상기 도 3(b)은 t2에서의 셀 클러스터링 그룹 예를 도시하고 있다.

즉, UE가 동적인 셀 클러스터링을 트리거링하는 동안에, 네트워크가 적당한 클러스터링 결정을 하도록 하기 위해서, 이웃 셀들로부터의 셀간 간섭(Inter-Cell-Interference:ICI)을 모니터링하고, 상기 ICI 정보를 상기 네트워크로 보고한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 기지국은 300단계에서 인접 기지국과 셀 클러스터링 그룹을 결정하여, 단말기의 CoMP 전송을 지원한다. 상기 셀 클러스터링은 도 1 (a)의 고정 클러스터링(Fixed Clustering), 도 1(b)의 사용자 특정 클러스터링(UE-Specific Clustering), 도 2의 반 고정 셀 클러스터링(Semi-fixed Cell Clustering) 중 하나를 이용한다. 구현에 있어서, 다른 셀 클러스터링이 적용될 수 있다.

이후, 상기 기지국은 302단계에서 상기 단말기로부터 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal: "SRS"라 칭함)을 수신한다.

이후, 상기 기지국은 304단계에서 상기 단말기의 셀 식별자(Cell IDentifier)가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자인지를 확인한다. 상기 기지국은 상기 단말기의 CoMP 전송 지원 여부에 따라 CoMP 전송용 셀 식별자 혹은 일반 셀 식별자를 상기 단말기에 할당할지를 결정할 수 있다. 즉, CoMP 전송용 셀 식별자는 기지국과 단말이 미리 약속한 규칙에 따라 일반 셀 식별자와 구분되어 사용된다.

이후, 상기 기지국은 304단계에서 상기 단말기가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 사용하는 경우, 306 단계로 진행하여 상기 SRS 신호의 CQI(Channel Quality Indicator)를 측정하여 임계치와 비교한다. 만약, 상기 기지국은 304단계에서 상기 단말기가 CoMP 전송을 위한 셀 식별자를 사용하지 않는 경우 310단계로 진행하여 CoMP 전송에 참여하지 않는다. 즉, 상기 셀 클러스터링 그룹에서 제외된다.

즉, 상기 단말기가 전송한 SRS 신호를 바탕으로 CoMP set(상기 도 300단계에서 결정된 셀 클러스터링 그룹)내의 각 기지국은 CQI(Channel Quality Indicator)를 측정하고 특정 값(Threshold level) 이상의 채널 CQI를 가지는 기지국만이 CoMP 통신에 참여한다. 또한, 상기 기지국은 SRS 신호를 바탕으로 기지국은 단말기가 CoMP지원 단말기인지 non-CoMP 단말기인지를 판별할 수 있다.

상기 306 단계에서, 측정된 CQI 값이 임계치보다 크거나 같은 경우, 308 단계에서 상기 단말기의 CoMP 전송을 지원한다. 즉, 상기 셀 클러스터링 그룹에서 포함되어 상기 단말기의 CoMP 전송을 지원한다.

반면 측정된 CQI 값이 임계치보다 작은 경우, 310 단계에서 상기 단말기의 CoMP 전송을 지원하지 않는다. 즉, 상기 셀 클러스터링 그룹에서 제외된다. 여기서, 셀 클러스터링 그룹에서 제외된 기지국은 CoMP 전송을 지원하지 않는 단말기 혹은 다른 CoMP 전송에 참여함으로써, 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.

상기 도 3에서는 셀 클러스터링 그룹이 결정된 후에 셀 클러스터링 그룹에 포함된 기지국은 각각 단말기의 SRS 신호를 측정하여 상기 셀 클러스터링 그룹에 참여하지를 결정한다. 구현에 따라서, 도 4에서처럼, 셀 클러스터링 그룹을 결정하 기 전에, 각각 기지국들이 측정된 CQI 값을 공유하여, 셀 클러스터링 그룹을 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 기지국은 400단계에서 단말기로부터 사운딩 기준신호(SRS)를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 402단계에서 측정된 SRS 신호를 기반으로 CoMP 전송에 참여할지를 결정하여 상기 단말기에 통보한다. 구현에 따라서, 상기 기지국은 402단계에서 인접 기지국들과 상기 단말기의 CoMP 전송을 지원 여부를 협상하여, 404단계에서 인접기지국들과 협상을 통해 셀 클러스터링 그룹을 결정하고, 상기 단말기에 CoMP 전송을 수행하는 기지국 정보를 알려줄 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 단말기 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 단말기는 500단계에서 CoMP 지원 여부 할 시 502단계로 진행하여 CoMP 전송용 셀 식별자를 결정한다. 상기 CoMP 전송용 셀 식별자는 상기 단말기와 기지국간 네트워크 진입/재진입시 협상과정을 통해 결정된다.

만약, 단말기는 500단계에서 CoMP 지원하지 않을 시 해당 모드로 진행한다. 상기 해당 모드에서 상기 단말기는 하나의 서빙 기지국과 통신을 수행한다.

이후, 상기 단말기는 504 단계에서 CoMP 전송용 셀 식별자를 기반으로 사운딩 기준신호를 기지국으로 전송한다.

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 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1 (a)은 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링(Cell Clustering) 중 고정 클러스터링(Fixed Clustering) 예,

도 1(b)은 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링 중 사용자 특정 클러스터링(UE-Specific Clustering) 예,

도 2는 본 발명에 따른 CoMP 통신을 위한 셀 클러스터링 중 반 고정 셀 클러스터링(Semi-fixed Cell Clustering) 예,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 기지국 동작 흐름도,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 기지국 동작 흐름도 및,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 효율적인 CoMP 전송을 수행하기 위한 단말기 동작 흐름도.

Claims (14)

1. 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 기지국 동작 방법에 있어서,

   단말로부터 식별자(identifier)를 포함하는 사운딩 기준신호를 수신하는 과정과,

   상기 사운딩 기준신호를 이용하여 추정되는 채널 품질 및 상기 식별자에 기초하여 상기 단말의 CoMP 전송 참여 여부 결정하는 과정과,

   상기 단말로 상기 기지국의 CoMP 전송 참여 여부를 알리는 정보를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 CoMP 전송 참여 여부를 결정 하는 과정은,

   상기 식별자가 CoMP 전송을 위한 식별자와 동일하고, 상기 채널 품질이 임계값보다 크거나 같은 경우, 상기 CoMP 전송 참여를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 CoMP 전송 참여 여부를 결정하는 과정은,

   상기 식별자가 상기 CoMP 전송을 위한 식별자가 아닌 경우, 상기 CoMP 전송에 대한 셀 클러스터링 그룹으로부터 상기 기지국을 배제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 CoMP 전송을 위한 셀 클러스터링 그룹을 결정하기 위하여 적어도 하나의 기지국과 협상하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 단말 동작 방법에 있어서,

   기지국으로 CoMP 전송에 대한 식별자(identifier)를 포함하는 사운딩 기준신호를 전송하는 과정과,

   상기 기지국으로부터 상기 기지국의 CoMP 전송 참여 여부를 알리는 정보를 수신하는 과정을 포함하고,

   상기 식별자는, 상기 단말의 CoMP 전송 참여 여부를 판단하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 삭제
7. 무선통신 시스템에서 협력통신(Coordinated Multi-Point: CoMP)전송을 수행하기 위한 시스템 있어서,

   셀 클러스터링 그룹을 구성하고, 단말의 CoMP 전송에 참여하는 다수의 기지국들과,

   사운딩 기준신호를 전송하는 상기 단말을 포함하고,

   상기 다수의 기지국들 각각은, 상기 단말로부터 식별자(identifier)를 포함하는 사운딩 기준신호를 수신하고, 상기 사운딩 기준신호를 이용하여 추정되는 채널 품질 및 상기 식별자에 기초하여 상기 단말의 CoMP 전송 참여 여부를 결정하고, 상기 기지국의 상기 CoMP 전송 참여 여부를 알리는 정보를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 다수의 기지국들 각각은, 상기 CoMP 전송 참여 여부를 결정 하고, 상기 식별자가 CoMP 전송을 위한 식별자와 동일하고, 상기 채널 품질이 임계값보다 크거나 같은 경우, 상기 CoMP 전송 참여를 결정하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 다수의 기지국들 각각은, 상기 식별자가 상기 CoMP 전송을 위한 식별자가 아닌 경우, 상기 CoMP 전송에 대한 셀 클러스터링 그룹으로부터 상기 기지국을 배제하는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 다수의 기지국들은, 상기 CoMP 전송에 대한 셀 클러스터링 그룹을 결정 하기 위해 협상하는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제 2항에 있어서,

    상기 CoMP 전송을 위한 식별자는, 상기 기지국과 상기 단말 사이의 미리 정의된 규칙에 따르는 일반 식별자로부터 식별되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 4항에 있어서,

    상기 셀 클러스터링 그룹은, 셀 간의 간섭에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10항에 있어서,

    상기 셀 클러스터링 그룹은, 셀 간의 간섭에 기초하여 변경되는 것을 특징으로 하는 시스템.
14. 제 8항에 있어서,

    상기 CoMP 전송을 위한 식별자는, 상기 기지국과 상기 단말 사이의 미리 정의된 규칙에 따르는 일반 식별자로부터 식별되는 것을 특징으로 하는 시스템.

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