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WO2017082650A1 - Fdr 시스템에서 tx/rx capability의 변경과 관련된 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Fdr 시스템에서 tx/rx capability의 변경과 관련된 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Publication number
WO2017082650A1
WO2017082650A1 PCT/KR2016/012936 KR2016012936W WO2017082650A1 WO 2017082650 A1 WO2017082650 A1 WO 2017082650A1 KR 2016012936 W KR2016012936 W KR 2016012936W WO 2017082650 A1 WO2017082650 A1 WO 2017082650A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
node
signal
capability
terminal
transmission
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/012936
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
채혁진
양석철
박종현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US15/774,853 priority Critical patent/US10567032B2/en
Publication of WO2017082650A1 publication Critical patent/WO2017082650A1/ko

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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/54—Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56—Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H04L5/0033—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation each allocating device acting autonomously, i.e. without negotiation with other allocating devices
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance

Definitions

  • the following description relates to a method and apparatus for transmitting and receiving signals related to a change in dynamic transmission / reception (Tx / Rx) capability in a full duplex radio (FDR) system.
  • Tx / Rx dynamic transmission / reception
  • FDR full duplex radio
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • the present invention is directed to a method for transmitting and receiving signals in an FDR system related to a change in dynamic Tx / Rx capability.
  • the second node transmits a signal to the first node while receiving a signal from the first node. ; Transmitting, by a second node, Tx / Rx capability information to a third node when signal transmission is completed to the first node while receiving a signal from the first node; And receiving, by a second node, a signal from the third node after transmitting the Tx / Rx capability information.
  • FDR full duplex radio
  • An embodiment of the present invention provides a second node apparatus in a full duplex radio (FDR) system, comprising: a transmitting apparatus and a receiving apparatus; And a processor, wherein the processor transmits a signal to the first node while receiving a signal from a first node and transmits a signal to the first node when receiving a signal from the first node. And a second node device configured to transmit information to a third node and receive a signal from the third node after transmitting the Tx / Rx capability information.
  • FDR full duplex radio
  • the Tx / Rx capability information may include Rx capability change information of the second node.
  • the Rx capability change information of the second node may be information indicating that a transmission circuit used for signal transmission to the first node is used for reception.
  • the Tx / Rx capability signaling may be transmitted in a Clear To Send (CTS) frame.
  • CTS Clear To Send
  • the Tx / Rx capability signaling may be a response to a request to send (RTS) frame received from the third node.
  • the Tx / Rx capability information may include identification information of the third node.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining Tx / Rx capability signaling in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a mini slot related to interference measurement in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a transmitting and receiving device.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • a base station may also be used as a meaning of a scheduling node or a cluster header. If the base station or the relay also transmits a signal transmitted by the terminal, it can be regarded as a kind of terminal.
  • the cell names described below are applied to transmission and reception points such as a base station (eNB), a sector, a remote radio head (RRH), a relay, and the like. It may be used as a generic term for identifying a component carrier.
  • eNB base station
  • RRH remote radio head
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one block.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE / LTE-A system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the number of CCEs required for the PDCCH may vary depending on the size and coding rate of the DCI. For example, any one of 1, 2, 4, and 8 CCEs (corresponding to PDCCH formats 0, 1, 2, and 3, respectively) may be used for PDCCH transmission, and when the size of DCI is large and / or channel state If a low coding rate is required due to poor quality, a relatively large number of CCEs may be used for one PDCCH transmission.
  • the base station determines the PDCCH format in consideration of the size of the DCI transmitted to the terminal, the cell bandwidth, the number of downlink antenna ports, the PHICH resource amount, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • SI-RNTI system information identifier and system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. Since the former has a purpose for the UE to acquire channel information on the downlink, the UE should be transmitted over a wide band, and the UE should receive the reference signal even if the UE does not receive the downlink data in a specific subframe. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate may theoretically increase as the rate of increase rate Ri multiplied by the maximum transmission rate Ro when using a single antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, improvement of transmission reliability, and improvement of transmission rate. Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the communication method in a multi-antenna system will be described in more detail using mathematical modeling. It is assumed that there are Nt transmit antennas and Nt receive antennas in the system.
  • the transmission signal when there are Nt transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is NT.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix Nt transmitted signals actually applied by applying Consider the case where is configured.
  • Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are Nr receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5 (b) shows a channel from NR transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from a total of NT transmit antennas to a receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receiving antennas NR, and the number of columns is equal to the number of transmitting antennas Nt. That is, the channel matrix The matrix is NR ⁇ Nt.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • rank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'rank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • the FDR means that one node (terminal or base station, etc.) can simultaneously transmit and receive.
  • a node may need the ability to eliminate self-interference.
  • FDR systems can be divided into two types. First, only fixed terminals such as base stations and APs have full duplex functions, and terminals connected to them are half duplex functions. Second, all terminals, base stations, and APs in a network have full duplex capability.
  • the fixed station of the FDR node is referred to as the eNB
  • the UE is a UE
  • FDR eNB + FDR UE assumes two scenarios.
  • a hidden node problem may occur in the FDR, and an example thereof is illustrated in FIG. 6.
  • a first node (node A) and a third node (node C) are separated from each other (eg, by carrier sensing).
  • a first node and a second node exchange signals with each other in FDR mode.
  • the second node stops / stops transmission during reception from the first node.
  • the third node may perform data transmission after assuming / sensing that the channel is idle.
  • FIG. 7 illustrates a modified Request To Send (RTS) / Clear To Send (CTS) method, in which a first node transmits an RTS before transmitting data, and a second node transmits a CTS.
  • RTS Request To Send
  • CTS Clear To Send
  • the NAV When setting a network allocation vector (NAV), rather than setting the size of data to be transmitted by itself, the NAV is set to the size of data to be received and transmitted through the CTS.
  • the third node may solve the hidden node problem by not transmitting data while the NAV is set.
  • W. Cheng, X. Zhang, and H. Zhang, RTS / FCTS mechanism based full duplex mac protocol for wireless networks, in Proc. IEEE GLOBECOM 2013, pp. 5017-5022, Atlanta, USA, Dec. 2013 W. Cheng, X. Zhang, and H. Zhang, RTS / FCTS mechanism based full duplex mac protocol for wireless networks, in Proc. IEEE GLOBECOM 2013, pp. 5017-5022, Atlanta, USA, Dec. 2013).
  • the first node transmits an RTS, and transmits a full duplex CTS (FCTS), indicating that there is data to be sent at the same time that it is ready to receive.
  • FCTS full duplex CTS
  • the first node transmits a signal FCTS indicating that it is also ready to receive.
  • each FCTS sends a NAV.
  • NAV the NAV by considering both the data to be transmitted and the data to be received.
  • an antenna configuration method related to the following description i) configure an antenna to simultaneously perform a transmission operation and a reception operation on a single antenna by using a device called a circulator, or ii) separately implementing a transmission antenna and a reception antenna, A method of physically separating the antennas to reduce the interference between the antennas may be used.
  • the physical antenna is a terminal separately installed for transmission and reception, the physical antenna is not limited to the transmission reception operation but may perform the transmission + transmission operation or the reception + reception operation in some cases.
  • the RF chain and the baseband chain of the terminal should be additionally provided.
  • the terminal is additionally equipped with an antenna for FDR operation, and if the terminal is equipped with the baseband and RF chain separately as the number of antennas, it is possible to change the transmission and reception operation dynamically, and such dynamic mode switching provides additional performance gains.
  • Tx , Rx , FDR change mode dynamically
  • the second node may transmit a signal to the first node while receiving a signal from the first node. Subsequently, when signal transmission is completed from the first node to the first node while receiving a signal, the second node may transmit Tx / Rx capability information to the third node.
  • the Tx / Rx capability is the ability of the terminal to transmit and receive in a specific band, where this capability is the maximum number of antennas (maximum and / or minimum), the maximum number of layers that can be transmitted or received, and the maximum number of layers.
  • the number of ranks that can be received (maximum and / or minimum), the number of codewords that can be transmitted or received (maximum and / or minimum), and the antenna ports that can be transmitted or received (maximum and / or minimum) (the antenna ports are virtual rather than physical antennas). This may mean the number of antennas seen in the baseband of the terminal.
  • the Tx / Rx capability may be different for each band, may vary with time, and may be seen as different Tx / Rx capabilities to different nodes.
  • the Tx / Rx capability information may include Rx capability change information of the second node
  • the Rx capability change information of the second node may be information indicating that a transmission circuit used for signal transmission to the first node is used for reception. Can be. That is, assuming that the second node can switch one of its Tx circuits to the Rx mode, the second node may indicate this to the third node. When the second node finishes transmitting its data, the second node informs the third node that its Tx capability has been used, and that it can switch to the Rx mode.
  • Tx / Rx capability signaling method i) a method of transmitting Tx / Rx capability signaling along with an RTS / CTS packet to neighboring terminals, and ii) signaling Tx / Rx capability signaling to another terminal in a separate control channel form.
  • One of the methods can be used.
  • the method notifies that it is able to receive or receive some data such as an RTS or a CTS packet, and at the same time, its current Tx / Rx capability or near future Tx Rx capability change information or equivalent information. It may be to transmit to the surrounding terminals together.
  • Receiving the neighboring terminal recognizes that a specific terminal can transmit and receive with the current Tx / Rx capability in its vicinity, and transmits whether or not to send or receive in the form of a signal such as RTS / CTS Can be. In addition, these terminals can also signal their Tx / Rx capability together with the RTS / CTS packet.
  • the method is highly useful for cellular rather than distributed scheduling such as WiFi, and by creating a separate control channel, including a Tx / Rx capability at the present time or in the near future, Signal to the base station or a specific terminal, the base station as a physical layer or a higher layer signal.
  • this method is not limited to the case of the cellular system, but may be to signal its capability in a control channel separate from the RTS / CTS / FCTS / FRST.
  • the second node may receive a signal from the third node after transmitting the Tx / Rx capability information.
  • the second node uses two antennas (or two FDR circuits) in Tx and Rx modes, respectively (FIG. 8B).
  • the antenna / circuit of the Tx mode may be switched to the Rx mode (FIG. 8 (c)) to receive a signal from the third node (FIG. 8 (d)).
  • the hidden node problem described above with reference to FIG. 6 may be solved.
  • 9 shows each example of the Tx / Rx capability signaling methods i) and ii) described above.
  • the present invention may be implemented in a form different from the above-described Tx / Rx capability signaling. Specifically, if the second node knows the Tx / Rx capability and / or the channel condition of the neighboring terminal in advance, each terminal or a PMI and / or RI request (or feedback) form, rather than an explicit capability called Tx / Rx capability, may be used. may be signaled to the eNB. For example, referring back to FIG. 6, it is assumed that each node of FIG. 6 has four antennas (or transmit / receive circuits). The second node may perform signal transmission / reception with the first node in an FDR mode using two transmit antennas and two receive antennas.
  • the second node may signal a PMI request (or feedback) and / or RI to transmit to PMI of 4Tx, which is rank 2; Can be.
  • the third node receiving this may initiate transmission using the PMI and / or RI requested by the second node.
  • the transmission / reception capability of a specific node may be dynamically changed. Since the Tx / Rx capability change may be seen as a different capability to a specific terminal, it is node specific and time varying Tx / Rx. Capability can be signaled. In order to indicate to whom the Tx / Rx capability is directed, identification information (e.g., an ID or equivalent form of ID) that can specify a node is signaled together, or a resource is provided so that the identification information of the node can be known.
  • identification information e.g., an ID or equivalent form of ID
  • a resource for informing Tx / Rx capability for a specific node may be configured in advance (or by a network).
  • the scope of the present invention is not limited only to the terminal, and the function of the flexible radio may be installed in a fixed station such as a base station or an AP, and the change in Tx / Rx capability of the node may be performed between the base station and the terminal, the terminal and the terminal, the base station and the base station.
  • a specific base station performs transmission only in DL mode and receives a signal from a neighboring base station, it may be possible to switch some antennas in Rx mode to a physical layer or higher layer signal.
  • the base station or terminal that has received it can recognize that it can send and can start data transmission.
  • FIG. 10 is a diagram for describing a performance gain brought about by Tx / Rx capability variation among various nodes.
  • node B and node D are disconnected because the channel sega is weak.
  • the maximum degrees of freedom (DoF) is 2 (maximum).
  • node B transmits two streams to each of nodes A and C, and node A transmits a signal to node D.
  • node B can align with one stream transmitted by node A.
  • node C can receive the signal from node B without interference because the interference is aligned in one domain.
  • Nodes A and D can also receive a stream without interference. That is, DoF 3 can be achieved.
  • the Tx / Rx capability of the UE can be dynamically changed, the overall throughput can be improved from a network perspective, and this operation can be implemented through signaling of Tx / Rx UE capability of node specific / time varying.
  • the interference between the terminal and the terminal should be properly controlled. Otherwise, the performance gains of the FDR may be lost. In particular, the interference between the UL terminal and the DL terminal may occur more seriously than the existing eIMTA. In the conventional eIMTA, if the UL DL mode is different between different cells, the interference occurs in the FDR. This is because the UL terminal may cause serious interference to the DL terminal. In order to solve this problem, the base station needs to schedule the UL terminal and the DL terminal so as not to interfere with each other, and for this operation, interference measurement and feedback between terminals are a necessary process to maximize the performance gain of the FDR.
  • the interference measurement method assumes i) FDR eNB + non-FDR or half duplex radio (HDR) UE among the aforementioned FDR systems.
  • the terminal since the terminal is an HDR terminal, it cannot receive a signal while transmitting a signal. Accordingly, in order to measure interference between terminals, resources need to be divided into time domains between a terminal transmitting a reference signal and a terminal receiving the reference signal.
  • signaling of NC2 is required (to indicate which terminal transmits a signal and which terminal receives a signal), which causes enormous signaling overhead.
  • N terminals transmit signals by being separated from each other in the time domain, a huge delay may be caused for FDR scheduling.
  • a reference signal of a terminal is FDM or CDM in an operation of transmitting and receiving a reference signal between terminals for FDR
  • a signal of a specific terminal is not received at all due to a near far effect.
  • the UL terminal should be similarly received power when the base station receives by applying UL OLPC (open loop power control).
  • UL OLPC open loop power control
  • the reception strength may be very different from the viewpoint of a specific terminal when the terminal transmits a signal with great power. Therefore, a large difference in the received power of the received signal for each UE may cause a signal having a weak reception strength in the ADC to disappear.
  • N terminals rotate with each other to transmit a reference signal, and other terminals may measure it. If a unit of a signal transmitted between terminals is a unit of a subframe, the network may configure the N subframes as a physical layer or a higher layer signal to the terminal for interference measurement. In this case, specific information on which UE transmits a signal in which subframe or in which resource location and which UE should receive in which resource may be signaled to the UE as a physical layer or higher layer signal, respectively.
  • the UE may signal which port of which RS is used by the network to the UE or the UE group as a physical layer or a higher layer signal, and among the UEs receiving the RS, the transmitting UE indicates the resource at the resource location indicated by the network.
  • a terminal that is instructed to transmit and receive a signal using one RS and RS port may measure and report the signal to a network, or may refer to the resource location, size, MCS, transmission power, etc. to which the signal is transmitted.
  • the network configures a resource region for inter-UE interference measurement, and each terminal may determine the transmission time in association with the ID or RNTI of the UE.
  • the terminal should transmit at least two signals.
  • the positions of the slots selected for each terminal in the resource region for interference measurement should be different.
  • a shortened OFDM symbol may be used to reduce latency called low latency radio (LLR).
  • LLR low latency radio
  • a short OFDM symbol or a group of symbols may be gathered to form a mini slot.
  • a guard symbol for Tx / Rx circuit switching and a guard symbol or preamble for AGC training may be included. For example, Wifi transmits 8us preamble to perform AGC and requires 5us for Tx / Rx switching.
  • the resource region for inter-terminal interference measurement may be configured by one subframe or may be configured by several subframes.
  • the time resource is divided into several mini slots again.
  • the mini slot may be configured of several short OFDM symbols.
  • the number of transmissions in this measurement resource region may be predetermined or configured by a network, where a different number of transmissions may be configured for each UE. For example, since the UL UE will not perform a signal receiving operation, it transmits with more opportunities, and since the DL UE performs only a signal receiving operation, it does not transmit a signal directly, or transmits only a very small transmitter circuit. can do.
  • the terminal can distinguish whether to perform transmission in the mini-slot by on / off code.
  • the code may be determined by a pre-allocated ID for each terminal, or may be determined by an RNTI, a cell ID, or the like.
  • the mini-slot transmitted by the terminal it is possible to simply transmit a single tone signal, but it is preferable to transmit a wideband signal in order to measure a wideband signal and apply frequency selective scheduling.
  • the wideband signal transmitted by the terminal may be one of ZC (zadoff-chu), M-sequence, binary / quaternary sequence, and the frequency domain sequence transmitted by the terminal may be determined by UE ID, RNTI, and cell ID. That is, the signal transmitted by the terminal is determined by the on / off code and the ID of the sequence transmitted by the on code, and the on / off code and / or the sequence ID are determined by all or part of the terminal's ID, RNTI, and cell ID. Can be. There may be coordination for such signal selection between cells. To this end, information on all or part of on / off codes and frequency domain sequence IDs used between cells may be shared through backhaul between base stations.
  • ZC Zadoff-chu
  • M-sequence binary / quaternary sequence
  • the frequency domain sequence transmitted by the terminal may be determined by UE ID, RNTI, and cell ID. That is, the signal transmitted by the terminal is determined by the on / off code and the ID of the sequence transmitted by the
  • the network may signal to the UE through a physical layer or a higher layer signal at which subframe to perform such inter-terminal measurement, the terminal on / off determined by its ID, RNTI, cell ID, etc. at the resource location configured by the network
  • a reference signal transmission and reception operation may be performed using a code and a frequency domain sequence ID.
  • the on / off code and / or sequence ID selected by the terminal may be hopping between measurement resource regions.
  • the measurement resource region is configured periodically or semi-periodically, and the terminal determines seed values of on / off code and sequence ID using its ID, RNTI, and cell ID.
  • the seed value of the random sequence generator can be used to generate a predetermined hopping pattern. According to this hopping pattern, the terminal may change the transmission / reception resource position for each measurement resource region, and even if the terminal does not measure each other's signal in a specific resource region, the terminal may perform measurement again after time passes.
  • Table 2 below shows a specific implementation of minislots, on / off codes, and sequences.
  • FIG. 11 An example of a mini slot structure is shown in FIG.
  • the proposed resource grid of FIG. 11 is composed of symbols that are very short in the time domain (18 illustrated, but also 24), thereby reducing latency used for measurement between terminals.
  • signaling signaling between UEs is determined based on a preconfigured UE ID / RNTI or cell ID, thereby reducing signaling overhead.
  • a terminal receiving a signal of another terminal may return information to a network of which sequence of IDs is received at which RSRP (signal strength) in each mini-slot, or the terminal may directly send a signal through a sparse signal recovery process.
  • a terminal having an ID (on / off code + frequency domain sequence ID) combination can directly determine which RSRP has a terminal with which ID has been received. Can be fed back into the network.
  • the above descriptions are not limited only to the FDR system, but may be extended to a system for measuring and suppressing a signal, a channel, and an interference amount between the terminal and the terminal.
  • a system for measuring and suppressing a signal, a channel, and an interference amount between the terminal and the terminal For example, when inter-terminal interference needs to be measured for D2D communication or when neighboring cells dynamically switch modes such as enhanced interference management and traffic adaptation (eIMTA) to DL or UL, inter-terminal interference becomes a serious problem.
  • eIMTA enhanced interference management and traffic adaptation
  • the principles of the present invention can be extended and applied to a system for measuring the amount of interference between terminals.
  • the principle of the present invention can be applied to the measurement of the interference between devices in a system that applies a distributed scheduling such as Wi-Fi rather than a cellular system.
  • examples of the proposed scheme described above may also be regarded as a kind of proposed schemes as they may be included as one of the implementation methods of the present invention.
  • the above-described proposed schemes may be independently implemented, some proposed schemes may be implemented in a combination (or merge) form.
  • Information on whether the proposed methods are applied may be defined so that the base station notifies the terminal through a predefined signal (eg, a physical layer signal or a higher layer signal). Can be.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission point apparatus 10 may include a receiver 11, a transmitter 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the plurality of antennas 15 refers to a transmission point apparatus that supports MIMO transmission and reception.
  • the reception device 11 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmitter 12 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 13 may control the overall operation of the transmission point apparatus 10.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 13 of the transmission point apparatus 10 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the memory 14 stores the calculated information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 20 may include a receiver 21, a transmitter 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving device 21 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmitter 22 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal device 20 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, etc., and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 10 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 20 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, procedure, or function for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 제2 노드가 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 제2 노드가 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 상기 제1 노드로 신호를 전송하는 단계; 제2 노드가 상기 제1 노드로부터 신호 수신 중 상기 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우, Tx/Rx capability 정보를 제3 노드로 전송하는 단계; 및 제2 노드가 상기 Tx/Rx capability 정보 전송 후 상기 제3 노드로부터 신호를 수신하는 단계를 포함하는, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법이다.

Description

FDR 시스템에서 TX/RX CAPABILITY의 변경과 관련된 신호 송수신 방법 및 장치
이하의 설명은 FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 동적 Tx/Rx (transmission/reception) capability의 변경과 관련된 신호 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명은 동적 Tx/Rx capability의 변경과 관련된 FDR 시스템에서 신호 송수신 방법들을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 제2 노드가 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 제2 노드가 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 상기 제1 노드로 신호를 전송하는 단계; 제2 노드가 상기 제1 노드로부터 신호 수신 중 상기 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우, Tx/Rx capability 정보를 제3 노드로 전송하는 단계; 및 제2 노드가 상기 Tx/Rx capability 정보 전송 후 상기 제3 노드로부터 신호를 수신하는 단계를 포함하는, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법이다.
본 발명의 일 실시예는, FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 제2 노드 장치에 있어서, 송신 장치 및 수신 장치; 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 상기 제1 노드로 신호를 전송하며, 상기 제1 노드로부터 신호 수신 중 상기 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우 Tx/Rx capability 정보를 제3 노드로 전송하고, 상기 Tx/Rx capability 정보 전송 후 상기 제3 노드로부터 신호를 수신하도록 구성(configured)된 것인, 제2 노드 장치이다.
상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보를 포함할 수 있다.
상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보는 상기 제1 노드로의 신호 전송에 사용하던 전송 회로를 수신에 사용한다는 정보일 수 있다.
상기 Tx/Rx capability signaling은 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함되어 전송되는 것일 수 있다.
상기 Tx/Rx capability signaling은 상기 제3 노드로부터 수신된 RTS(Request To Send) 프레임에 대한 응답일 수 있다.
상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제3 노드의 식별 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 FDR 시스템에서 hidden node problem을 효과적으로 해결할 수 있다.
본 발명에서 얻을 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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 FDR의 hidden node problem을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 FDR의 hidden node problem을 해결하기 위한 종래 방법들을 도시한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예 중 Tx/Rx capability 시그널링을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예 중 간섭 측정에 관련된 미니 슬롯을 도시한다.
도 12는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.
이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016012936-appb-I000001
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016012936-appb-I000002
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2016012936-appb-I000003
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000004
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000004
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016012936-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호
Figure PCTKR2016012936-appb-I000007
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000008
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2016012936-appb-I000009
는 벡터
Figure PCTKR2016012936-appb-I000010
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000005
여기에서,
Figure PCTKR2016012936-appb-I000011
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2016012936-appb-I000012
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2016012936-appb-I000013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000006
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2016012936-appb-I000014
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2016012936-appb-I000015
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000007
따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000008
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000016
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2016012936-appb-I000017
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000009
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000010
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000018
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000019
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000020
는 행렬이 NR×Nt된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2016012936-appb-I000021
의 랭크(
Figure PCTKR2016012936-appb-I000022
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2016012936-appb-M000011
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
FDR (Full Duplex Radio) 시스템
FDR이란, 하나의 노드(단말 또는 기지국 등)에서 송신과 수신동작이 동시에 가능한 것을 의미한다. FDR을 위해서는 노드가 자기 간섭 (self-interference)를 제거할 수 있는 능력을 필요로 할 수 있다. FDR 시스템은 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 첫 번째는 기지국이나 AP와 같은 고정 단말만이 full duplex 기능을 갖고, 여기에 연결된 단말들은 half duplex 기능만을 갖는 시스템이고, 두 번째는 네트워크 내의 모든 단말, 기지국, AP등이 full duplex capability를 갖는 완전한 FDR 시스템이다. 이하에서는 FDR 노드 중 고정국은 eNB, 단말은 UE로 칭하며, i) FDR eNB + non-FDR or HDR (half duplex radio) UE, ii) FDR eNB + FDR UE 의 두 가지 시나리오를 전제한다.
FDR에서도 hidden node problem이 발생할 수 있고, 도 6에 그 예가 도시되어 있다 도 6에서 제1 노드(node A)와 제3 노드(node C)는 멀리 떨어져 (캐리어 센싱 등으로) 서로의 신호를 검출할 수 없다고 가정한다. 도 6을 참조하면, 제1 노드와 제2 노드가 서로 FDR 모드로 신호를 주고 받는다. 그런데 제2 노드에서 전송할 데이터의 양과 제1 노드에서 전송할 데이터의 양이 서로 달라서 제2 노드는 제1 노드로부터 수신 도중에 전송을 중지/끝낸다. 이 경우, 제3 노드는 채널이 idle하다고 가정/센싱한 후 데이터 전송을 수행할 수 있다. 제2 노드는 제1 노드로부터 계속하여 데이터를 수신하고 있는 도중에 제3 노드로부터 신호가 수신되어 collision이 발생하게 되고, packet 수신에 실패하게 된다. 즉 FDR 시스템에서도 node간 packet size의 비대칭성으로 인하여 hidden node problem이 발생할 수 있다.
도 7에는 이러한 문제를 해결하기 위한 다양한 종래 기술들이 개시되어 있다. 도 7(a)는 busy tone을 전송함으로써 제3 노드가 전송하지 못하도록 하여 hidden node problem을 해결한다. (N. Singh, D. Gunawardena, A. Proutiere, B. Radunovi, H. V. Balan, and P. Key, Efficient and fair mac for wireless networks with self-interference cancellation, in Proc. IEEE WiOpt 2011, pp. 94-101, Princeton, USA, May 2011). 도 7(b)는 수정된 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send) 방법으로써, 제1 노드가 데이터를 전송하기 전에 RTS를 전송하고, 제2 노드는 CTS를 전송한다. NAV(network allocation vector)를 설정할 때, 자신이 전송할 데이터의 크기로 설정하는 것이 아니라, 자신이 수신할 데이터의 크기로 NAV를 설정하고 이를 CTS를 통해서 전송한다. 이 경우, 제3 노드는 NAV가 설정된 동안 데이터를 송신하지 않아서 hidden node problem을 해결할 수 있다. (W. Cheng, X. Zhang, and H. Zhang, RTS/FCTS mechanism based full duplex mac protocol for wireless networks, in Proc. IEEE GLOBECOM 2013, pp. 5017-5022, Atlanta, USA, Dec. 2013). 도 7(c)에서 제1 노드는 RTS를 전송하고, FCTS (full duplex CTS)를 전송하면서 자신이 받을 준비가 된 동시에 보낼 데이터도 있음을 알린다. 이때, 제1 노드는 자신도 받을 준비가 되었다는 신호 FCTS를 전송한다. 이때 각 FCTS는 NAV를 보내는데, 기존 연구 2와 마찬가지로 자신의 데이터 크기만으로 결정하는 것이 아니라 자신이 송신할 데이터와 수신할 데이터를 모두 고려하여 NAV를 설정함으로써, 주변 단말들이 이를 수신하여 NAV동안 송신동작을 수행하지 않도록 할 수 있다(M. Duarte, A. Sabharwal, V. Aggarwal, RJana, K. Ramakrishnan, C. Rice and N. Shankaranarayanan, Design and characterization of a full-duplex multi-안테나 system for wifi networks, IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 63,no. 3, pp. 1160-1177, Mar. 2014.). 도 7에 예시된 종래의 방법들은 모두 주변 노드들의 전송을 금지/제한하는데, RTS/CTS와 같은 signaling overhead를 필요로 하거나, FDR 동작 시간을 줄어들게 함으로써 FDR로의 이득을 얻지 못하게 하는 단점이 있다.
이하에서는 종래 hidden node problem을 개선하기 위한 방법들에 의해 발생할 수 있는 문제점을 제거하면서 hidden node problem을 해결할 수 있는 방법에 살펴본다. 이하의 설명과 관련된 안테나 구성 방법으로는, i) Circulator라는 소자를 이용하여 단일 안테나에서 송신 동작과 수신 동작을 동시에 수행하도록 안테나를 구성하거나, ii) 송신 안테나와 수신 안테나를 분리하여 구현하고, 각 안테나를 물리적으로 분리하여 안테나 사이의 간섭을 줄이는 방법이 사용될 수 있다. 만약 물리 안테나가 송신 수신을 위해 별도로 설치된 단말이라면 이를 굳이 송신 수신 동작에만 제한하는 것이 아니라 경우에 따라서 송신 + 송신 동작 또는 수신 + 수신 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해서는 단말의 RF chain과 baseband chain을 추가로 구비하고 있어야 한다. 하지만 단말의 구조상 안테나가 이미 full duplex radio동작을 위해 설치 되었다면, 단말의 RF chip이나 baseband chip은 상대적으로 안테나에 비해 크기가 작기 때문에 구현이 불가능한 것이 아니다. 요컨대 단말이 FDR동작을 위해 안테나는 추가로 장착하고 있으며, 만약 단말이 baseband, RF chain을 별도로 안테나 개수만큼 장착하고 있다면, 송수신 동작을 동적으로 변경하는 것이 가능해지며, 이러한 동적 모드 스위칭이 추가적인 성능 이득을 얻게 할 수 있다.
Tx , Rx , FDR mode를 동적으로 변경
제2 노드는 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 제1 노드로 신호를 전송할 수 있다. 이후, 제1 노드로부터 신호 수신 중 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우, 제 2 노드는 Tx/Rx capability 정보를 제3 노드로 전송할 수 있다. 여기서 Tx/Rx capability란 단말이 특정 밴드에서 송신, 수신을 수행할 수 있는 능력, 이때 이 능력은 (최대 그리고/또는 최소) 안테나 개수, 송신 혹은 수신 가능한 (최대 그리고/또는 최소) layer개수, 송신 혹은 수신 가능한 (최대 그리고/또는 최소) rank수, 송신 혹은 수신 가능한 (최대 그리고/또는 최소) codeword개수, 송신 혹은 수신 (최대 그리고/또는 최소) 가능한 안테나 포트 (안테나 포트는 물리적인 안테나가 아니라 가상으로 단말의 baseband에서 보이는 안테나의 개수를 의미할 수 있다.)의 개수의 개념중 전체 혹은 일부를 포함하는 것이다. 또한 이 Tx/Rx capability는 밴드마다 상이할 수 있고, 시간에 따라 달라질 수 있으며, 서로 다른 노드에게는 서로 다른 Tx/Rx capability로 보일 수 있다.
여기서, Tx/Rx capability 정보는 제2 노드의 Rx capability 변경 정보를 포함할 수 있고, 제2 노드의 Rx capability 변경 정보는 제1 노드로의 신호 전송에 사용하던 전송 회로를 수신에 사용한다는 정보일 수 있다. 즉, 제2 노드가 자신의 Tx circuit 하나를 Rx 모드로 전환할 수 있다고 가정하여, 이를 제3 노드에게 indication하는 것일 수 있다. 제2 노드는 자신의 데이터 송신이 끝날 경우 제3 노드에게 자신의 Tx capability가 모두 사용되었고, 이를 Rx mode로 스위칭할 수 있음을 알리는 것이다.
구체적인 Tx/ Rx capability signaling 방법으로써, i) Tx/ Rx capability signaling을 주변 단말들에게 RTS/CTS packet과 함께 전송하는 방법, ii) Tx/ Rx capability signaling을 별도의 제어채널 형태로 다른 단말에게 시그널링 하는 방법 중 하나가 사용될 수 있다. i) 방법은 RTS, CTS packet과 같이 현재 자신이 어떤 데이터를 전송할 것이 있음을, 또는 수신할 수 있음을 알리면서 동시에 자신의 현재 Tx/Rx capability 또는 가까운 미래의 Tx Rx capability 변동 정보 또는 이와 동등한 정보를 함께 주변 단말들에게 전송하는 것일 수 있다. 이를 수신한 주변 단말은 자신의 주변에 특정 단말이 현재 어떤 Tx/Rx capability로 송수신을 수행할 수 있음을 인지하고, 보낼 것이 있는지 또는 받을 수 있는지 여부를 RTS/CTS와 같은 신호 형태로 전송해 줄 수 있다. 또한 이들 단말 또한 자신의 Tx/Rx capability를 RTS/CTS packet과 함께 시그널링 해줄 수 있다. ii) 방법은, WiFi와 같은 분산적인 스케줄링 방식이 아닌 셀룰러 방식에 활용성이 높은 것으로, 별도의 제어 채널을 만들어서 여기에 현재 시점에서 또는 가까운 미래 시점에서 Tx/Rx capability를 포함하여 주변 단말/주변 기지국 또는 특정 단말, 기지국에 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링 해줄 수 있다. 물론, 이 방법이 셀룰러 시스템의 경우에만 제한되는 것은 아니며, RTS/CTS/FCTS/FRST와 별개의 제어 채널에서 자신의 capability를 시그널링 하는 것일 수 있다.
계속해서, 제2 노드는 Tx/Rx capability 정보 전송 후 제3 노드로부터 신호를 수신할 수 있다.
도 8에는 상술한 내용의 구체적인 예가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 제1 노드와 제2 노드가 신호를 송수신하는 X period에서 제2 노드는 두 개의 안테나(또는 두 개의 FDR circuit)를 각각 Tx, Rx mode로 사용하다가(도 8(b)), 제1 노드로 신호 전송이 완료된 후 Y period에서는 Tx mode의 안테나/서킷을 Rx mode로 전환하여(도 8(c)) 제3 노드로부터 신호를 수신할 수 있다(도 8(d)). 이러한 경우, 앞서 도 6에서 설명된 hidden node problem이 해결될 수 있다. 도 9에는 앞서 설명된 Tx/Rx capability 시그널링 방법 i), ii)의 각 예가 도시되어 있다.
한편, 상술한 Tx/Rx capability 시그널링과 다른 형태로의 구현도 가능하다. 구체적으로, 제2 노드가 주변 단말의 Tx/Rx capability 및/또는 채널 상황을 미리 알고 있다면, Tx/Rx capability라는 명시적인 capability가 아니라, PMI 및/또는 RI request (또는 feedback) 형태로 각 단말 또는 eNB에게 시그널링 될 수 있다. 예를 들어, 도 6를 다시 참조하며 도 6의 각 노드들은 4개의 안테나(또는 송수신 회로)를 갖고 있다고 가정한다. 제2 노드는 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나를 사용하여 FDR 모드로 제1 노드와 신호 송수신을 수행할 수 있다. 제3 노드가 아무 전송도 하지 않음을 알고 있는 제2 노드가 제1 노드로의 신호 송신을 종료한 경우, rank 2이면서 4Tx의 PMI로 전송하도록 PMI request (or feedback) 및/또는 RI를 시그널링할 수 있다. 이를 수신한 제3 노드는 제2 노드가 요청한 PMI 및/또는 RI를 사용하여 신호를 송신을 개시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 특정 노드의 송수신 capability가 동적으로 변동될 수 있는데, 이러한 Tx /Rx capability 변경은 특정 단말에게는 다른 capability로 보일 수 있기에, 노드 특정(node specific)이고 시변(time varying)하는 Tx/Rx capability를 시그널링할 수 있다. Tx/Rx capability가 누구를 향한 것인지를 지시하기 위해서 node를 특정할 수 있는 식별정보(예를 들어, ID 또는 ID와 동등한 형태의 정보)가 함께 시그널링 되거나, 노드의 식별 정보를 알 수 있도록 자원이 분리되어 특정 자원 영역에서는 특정 노드를 위한 Tx/Rx capability를 알리기 위한 자원으로 사전에 (혹은 네트웍에 의해) 설정될 수 있다.
본 발명의 범위가 단말에게만 제한되는 것은 아니며 이러한 flexible radio의 기능은 기지국이나 AP와 같이 고정국에도 장착될 수 있으며, 이러한 node의 Tx/Rx capability 변동은 기지국과 단말, 단말과 단말, 기지국과 기지국 사이에서 시그널링 될 수 있으며, 예를 들어, 특정 기지국이 DL mode로 송신만을 수행하다가 주변 기지국으로부터 신호를 수신할 것이 있을 때, Rx mode로 일부 안테나를 스위칭할 수 있음을 물리계층 또는 상위계층 신호로 주변 기지국이나 단말에게 알릴 경우, 이를 수신한 기지국이나 단말은 자신이 보낼 수 있음을 인지하고 데이터 송신을 개시할 수 있다.
도 10은 여러 노드 사이에서 Tx/Rx capability 변동이 가져오는 성능 이득을 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서 노드 B와 노드 D는 채널 세가가 약하여 연결이 해제되어 있음을 가정한다. 도 10(a)와 같은 topology에서는 최대 degrees of freedom (DoF)는 2가 최대가 된다.
도 10에서 노드 B는 2개의 스트림을 각 노드 A와 C에게 전송하고, 노드 A는 노드 D에게 신호를 송신하는데 이때 노드 C에서 노드 A가 전송한 하나의 스트림과 align이 되도록 전송할 수 있다. 이러한 경우 노드 C는 간섭은 하나의 domain에서 align이 되기 때문에 노드 B로부터의 신호를 간섭 없이 받을 수 있다. 그리고 노드 A와 노드 D 또한 하나의 stream을 간섭 없이 받을 수 있다. 즉 DoF 3을 달성할 수 있다. 이렇게 단말의 Tx/Rx capability를 동적으로 변경할 수 있을 경우 네트워크 관점에서 전체 throughput이 향상될 수 있으며, 이러한 동작은 노드 specific/time varying한 Tx/Rx UE capability를 시그널링을 통해 구현될 수 있다.
FDR 시스템에서의 간섭 측정
FDR시스템에서는 단말과 단말간 간섭이 적절하게 제어되어야 한다. 그렇지 않을 경우 FDR의 성능이득이 사라질 수도 있다. 특히 UL 단말과 DL 단말간 간섭은 기존의 eIMTA보다 심각하게 발생할 수 있는데, 기존 eIMTA에서는 서로 다른 셀간에 UL DL 모드가 달라서 간섭을 발생시킨 것이었다면, FDR에서는 한 셀 내에서의 단말이 서로 duplex mode가 달라서 UL 단말이 DL 단말에게 심각한 간섭을 발생시킬 수 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기지국은 UL 단말과 DL 단말이 서로 간섭을 미치지 않도록 스케줄링 해주는 것이 필요하며, 이러한 동작을 위해 단말간 간섭 측정 및 궤환은 FDR의 성능이득을 극대화 하기 위해서 반드시 필요한 과정이다.
이하에서 설명되는 FDR 시스템에서 간섭 측정 방법은 앞서 언급된 FDR 시스템 중 i) FDR eNB + non-FDR or HDR (half duplex radio) UE을 전제한다. 이 시스템 구성에서 단말은 HDR 단말이기 때문에, 신호를 전송하면서 동시에 신호를 수신할 수 없다. 따라서, 단말간에 간섭을 측정하기 위해서는 참조신호를 전송하는 단말과 수신하는 단말 사이에는 자원이 시간영역으로 구분될 필요가 있다. 만약 N개의 단말이 서로 채널을 측정하기 위해서는 (언제 어떤 단말이 신호를 전송하고 어떤 단말이 신호를 수신하는지 지시하기 위해) NC2의 시그널링이 필요하며 이는 막대한 시그널링 오버헤드를 야기한다. 또한 N개의 단말이 서로 시간영역에서 구분되어서 신호를 전송하기 때문에 FDR 스케줄링을 위해서 막대한 지연(latency)을 야기할 수 있다. 또한 FDR을 위해서 단말간에 참조신호를 송수신하는 동작에서 단말의 참조신호가 FDM되거나, CDM될 경우 near far effect 때문에 특정 단말의 신호가 아예 수신되지 않을 가능성이 있다. 왜냐하면 기존 cellular network에서는 UL 단말은 UL OLPC (open loop power control) 적용하여 기지국이 수신할 때 수신 전력이 비슷하게 수신되어야 한다. 하지만 단말 사이에서는 전력 제어를 수행할 수가 없기 때문에 특정 단말의 입장에서는 주변에 단말이 큰 전력으로 신호를 송신할 경우 그 수신세기가 매우 크게 차이 날 수 있다. 따라서 UE별 수신 신호에 대한 수신 전력 차이가 크게 발생하여 ADC에서 수신 세기가 약한 신호는 사라져 버릴 수 있다.
이하에서는 이러한 문제점들을 해결하면서 N개의 단말이 서로의 간섭을 측정하기 위한 방법들에 대해 살펴본다.
첫 번째로, N개의 단말이 서로 돌아가면서 참조신호를 전송하고 다른 단말이 이를 측정할 수 있다. 만약 단말 간 전송하는 신호의 단위가 서브프레임 단위라면 N개의 서브프레임을 간섭 측정을 위하여 네트워크가 물리계층 또는 상위계층 신호로 단말에게 구성할 수 있다. 이때 어떤 단말이 어떤 서브프레임 또는 어떤 자원 위치에서 신호를 송신하는지, 어떤 단말이 어떤 자원에서 수신해야 하는지에 대한 구체적인 정보를 각각 단말에게 네트워크가 물리계층 또는 상위계층 신호로 시그널링할 수 있다. 이 방식에서 단말은 어떤 RS의 어떤 포트를 사용하는지를 네트워크가 물리계층 또는 상위계층 신호로 단말 또는 단말 그룹에게 시그널링할 수 있으며, 이를 수신한 단말 중 송신 단말은 네트워크가 지시한 자원위치에서 네트워크가 지시한 RS, RS 포트를 사용하여 신호를 송신하고, 수신하도록 지시 받은 단말은 이 신호를 측정하여 네트워크로 보고하거나 자신이 신호 전송할 자원 위치, 크기, MCS, 송신 전력 등을 결정하는데 참고할 수 있다.
두 번째로, 네트워크는 UE간 간섭 측정을 위한 자원 영역을 구성하고 각 단말이 자원 영역 내에서 전송 시점을 UE의 ID 또는 RNTI에 연동하여 결정할 수 있다. 단말간의 half duplex constraint를 분산적으로 해결하기 위해서는 단말은 최소 2회 이상의 신호를 전송하여야 하며, 이때 간섭 측정을 위한 자원 영역 내에서 단말마다 선택하는 slot의 위치는 모두 달라야 한다. 여기에는 LLR (low latency radio)라는 latency을 줄이기 위하여 짧아진 OFDM 심볼이 사용될 수 있으며 이때 짧은 OFDM 심볼 또는 심볼 그룹이 모여서 하나의 미니 슬롯을 형성할 수 있다. 미니 슬롯내에서는 Tx/Rx circuit 스위칭을 위한 guard 심볼과 AGC training을 위한 guard symbol 또는 프리앰블이 포함될 수 있다. 일례로 Wifi에서는 8us의 프리앰블을 전송하여 AGC를 수행하고, Tx/Rx 스위칭을 위해서 5us을 필요로 한다.
단말간 간섭 측정을 위한 자원 영역은 하나의 서브프레임으로 구성될 수도 있고, 여러 개의 서브프레임으로 구성될 수도 있다. 이때, 시간 자원은 다시 여러 개의 미니 슬롯으로 나뉘며, 일례로 미니 슬롯은 짧은 여러 개의 OFDM 심볼로 구성할 수 있다.
이러한 측정 자원 영역에서 전송횟수는 사전에 정해지거나, 네트워크에 의해 구성될 수 있는데, 이때 UE마다 다른 전송 횟수가 구성될 수도 있다. 일례로 UL UE는 신호 수신동작을 수행하지 않을 것이기 때문에 더 많은 기회로 전송을 수행하고, DL UE는 신호 수신 동작만 수행하기 때문에 신호를 직접 송신하지 않거나, 매우 작은 값의 전송기회로만 전송을 수행할 수 있다.
시간 영역에서 전송을 수행하는 미니 슬롯을 1로 표시하고, 전송을 수행하지 않는 미니 슬롯을 0으로 표시할 경우 단말은 미니 슬롯에서 전송 수행 여부를 on/off code로 구분할 수 있으며, 이러한 on/off code는 단말마다 사전에 할당된 ID로 결정되거나, RNTI, cell ID등에 의해 결정될 수 있다. 단말이 전송하는 미니 슬롯에서는 단순히 single tone의 신호를 전송할 수도 있지만 광대역의 신호를 측정하여 주파수 선택적 스케줄링을 적용하기 위해서는 wideband signal을 전송하는 것이 바람직하다. 단말이 전송하는 wideband signal은 ZC (zadoff-chu), M-sequence, binary/quaternary sequence중 하나일 수 있으며, 이때 단말이 전송하는 frequency domain sequence는 UE ID, RNTI, cell ID등에 의해 결정될 수 있다. 즉 단말이 전송하는 신호는 on/off code와 on code에서 전송하는 시퀀스의 ID에 의해 결정되며, on/off code 그리고 또는 시퀀스 의 ID는 단말의 ID, RNTI, cell ID중 전체 또는 일부에 의해 결정될 수 있다. 셀간에 이러한 신호 선택을 위한 coordination이 있을 수도 있는데 이를 위하여 기지국간 backhaul을 통해서 셀간 사용하는 on/off code, frequency domain sequence ID의 전체 또는 일부에 대한 정보가 공유될 수 있다. 네트워크는 어떠한 서브프레임에서 이러한 단말간 측정을 수행하는지 물리계층 또는 상위계층신호를 통해 단말에게 시그널링할 수 있으며, 단말은 네트워크가 구성한 자원위치에서 자신의 ID, RNTI, cell ID등에 의해 결정된 on/off code와 frequency domain sequence ID를 이용하여 참조신호 전송 동작 및 수신 동작을 수행할 수 있다.
상기 동작은 다음 표 1과 같이 요약될 수 있다.
Figure PCTKR2016012936-appb-T000001
기지국간에 이러한 on/off code 선택 및/또는 sequence ID 선택이 고정적일 경우 서로 다른 셀에 있는 특정 단말간에는 지속적으로 단말간 간섭을 측정하지 못할 수도 있다. 이를 방지하기 위하여, 단말이 선택하는 on/off code 및/또는 sequence ID는 측정 자원 영역간에 hopping될 수 있다. 이 경우 측정 자원 영역이 주기적으로 또는 반 주기적으로 구성이 되고, 단말은 자신의 ID, RNTI, cell ID등을 이용하여 on/off code 그리고 또는 sequence ID의 seed값을 결정하게 되고, 이 seed값이 random sequence generator의 seed값이 되어서 사전에 정해진 hopping pattern을 만들어 낼 수 있다. 이러한 hopping pattern에 따라서 단말은 송수신 자원 위치를 측정 자원 영역마다 변경할 수 있으며, 단말은 특정 자원영역에서 서로의 신호를 측정하지 못하였다고 하더라도 시간이 지나면 다시 측정을 수행할 수 있게 된다.
다음 표 2는 미니슬롯, on/off code, 시퀀스의 구체적인 구현 예시이다.
Figure PCTKR2016012936-appb-T000002
도 11에는 미니 슬롯 구조의 예가 도시되어 있다. 도 11의 제안된 자원 그리드(proposed resource grid)는 시간 영역에서 매우 짧아진 심볼(18개로 예시되었으나, 24개도 가능)로 구성되며, 이를 통해 단말간 측정에 사용되는 latency을 줄일 수 있다. 또한 단말간 측정 자원의 시그널링을 사전에 구성된 UE ID/RNTI나 cell ID에 의해 결정함으로써, 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다. 이러한 구조에서 다른 단말의 신호를 수신하는 단말은 각 미니 슬롯에서 어떤 ID의 시퀀스가 어떤 RSRP (signal strength)로 수신되었는지 정보를 네트워크로 궤환할 수 있으며, 또는 단말이 직접 sparse signal recovery process를 통하여 어떤 ID(미니 슬롯의 수신 신호 (on/off code + frequency domain sequence ID) 조합을 통해서 단말이 직접 어떤 ID의 단말이 어떤 신호 세기로 수신되었는지를 알 수 있음)를 가진 단말이 어떤 RSRP를 가지는지를 직접 네트워크로 궤환할 수 있다.
상술한 내용들은 FDR시스템에서만 제한되는 것은 아니며 단말과 단말 사이의 신호, 채널, 간섭량을 측정 및 억제하기 위한 시스템에는 어디든 확장 적용될 수 있다. 예를 들어 D2D통신을 위해서 단말간 간섭을 측정해야 하는 경우나, eIMTA (enhanced interference management and traffic adaptation)와 같이 주변 셀이 DL 또는 UL로 동적으로 mode를 switching하는 경우 단말간 간섭이 심각한 문제가 되고, 이때 단말간 간섭량을 측정하여 이를 활용하기 위한 시스템에 본 발명의 원리가 확장 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 원리는 셀룰러 시스템이 아니라 Wifi와 같은 분산적인 스케줄링을 적용하는 시스템에서 기기간 간섭을 측정하는 용도로 적용될 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예를 들어, 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신장치(11), 전송장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 12를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 전송장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 12에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 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 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 제2 노드가 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    제2 노드가 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 상기 제1 노드로 신호를 전송하는 단계;
    제2 노드가 상기 제1 노드로부터 신호 수신 중 상기 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우, Tx/Rx (transmission/reception) capability 정보를 제3 노드로 전송하는 단계; 및
    제2 노드가 상기 Tx/Rx capability 정보 전송 후 상기 제3 노드로부터 신호를 수신하는 단계
    를 포함하는, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보를 포함하는, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보는 상기 제1 노드로의 신호 전송에 사용하던 전송 회로를 수신에 사용한다는 정보인, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability signaling은 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함되어 전송되는 것인, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability signaling은 상기 제3 노드로부터 수신된 RTS(Request To Send) 프레임에 대한 응답인, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제3 노드의 식별 정보를 포함하는, FDR 시스템에서 신호 송수신 방법.
  7. FDR(Full Duplex Radio) 시스템에서 제2 노드 장치에 있어서,
    송신 장치 및 수신 장치; 및
    프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 제1 노드로부터 신호를 수신하면서 상기 제1 노드로 신호를 전송하며, 상기 제1 노드로부터 신호 수신 중 상기 제1 노드로 신호 전송이 완료된 경우 Tx/Rx capability 정보를 제3 노드로 전송하고, 상기 Tx/Rx capability 정보 전송 후 상기 제3 노드로부터 신호를 수신하도록 구성(configured)된 것인, 제2 노드 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보를 포함하는, 제2 노드 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 노드의 Rx capability 변경 정보는 상기 제1 노드로의 신호 전송에 사용하던 전송 회로를 수신에 사용한다는 정보인, 제2 노드 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability signaling은 CTS(Clear To Send) 프레임에 포함되어 전송되는 것인, 제2 노드 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability signaling은 상기 제3 노드로부터 수신된 RTS(Request To Send) 프레임에 대한 응답인, 제2 노드 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 Tx/Rx capability 정보는 상기 제3 노드의 식별 정보를 포함하는, 제2 노드 장치.
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