【발명의 명칭】

FDR 전송을 지원하는 무선접속시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 【기술분야】

[1] 본 발명은 FDR (Full Duplex Radio) 전송 환경을 지원하는 무선 접속 시스 템에 관한 것으로， FDR 적용 시 신호를 효율적으로 수신하기 위한자원 할당 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

【배경기술】

[2] 무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비 스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원 (대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 (multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예 들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템， FDMA( frequency division multiple access) 스템, TDMA(t ime division multiple access) 시스템' 0FDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC ^~ FDMA( single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

[3] 본 발명의 목적은 FDR 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에서 효율적으로 데이터를 송수신하기 위한자원 할당 방법을 제공하는 것이다.

[4] 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 방법들을 지원하는 장치를 제공하는 것 이다.

[5] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한사항들로 제 한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고 려될 수 있다.

【기술적 해결방법】

[6] 상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 FDR (Full Duplex Radio)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 기.지국의 자원 할당 방법은 단말 -특정 TDD로 설정된 단말로 상향링크서브프레임 및 하향링크 서브프레임의 구성 에 대한 제 1 프레임 설정을 전송하는 단계; 상기 단말로부터 상기 단말의 트래팍 정보 및 상기 단말이 선호하는 프레임 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 웅답 정보를 수신하는 단계 ; 및 상기 응답 정보를 기초로 상기 상향링크 서브프레임 및 상기 하향링크 서브프레임의 비율을 조정한 제 2 프레임 설정을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 프레임 설정은 상향링크를 동시에 전송하는 FOR 간섭 단말의 수를 기초로 제 1 프레임 설정을 시프트하여 설정될 수 있다.

[7] 상기 FDR 에 따른 장치간 간섭을 측정하기 위한 간섭 단말 식별 정보를 전 송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[8] 상기 단말에게 상기 간섭 단말의 상기 간섭 단말 식별 정보를 수신할 수 있는 서브프레임 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[ 9] 상기 단말 식별 정보는 코드 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.

[ 10] 상기 단말 및 상기 FDR 간섭 단말이 동시에 데이터 송수신을 수행하는 경 우, 상기 단말의 상향링크 서브프레임 및 상기 FDR 간섭 단말의 하향링크 서브프 레임이 동시에 설정되는 최초 시간에 상기 단말의 상향링크 서브프레임에서 상기 단말 식별 정보를 전송할 수 있다.

[11] 상기 제 2 프레임 설정은 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 서 브프레임으로 변경되는 변경점의 개수를 고려하여 설정될 수 있다.

[12 ] 상기 제 1 프레임 설정 정보는 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레 임의 비율이 동일할 수 있다.

[13] 본 발명의 다른 실시예에 따른 FDR (Ful l Duplex Radio)을 지원하는 무선 접속 시스템에서 자원을 할당하는 기지국은 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 프로세 서를 포함하고， 상기 프로세서는, 단말 -특정 TDD로 설정된 단말로상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브프레임의 구성에 대한 제 1 프레임 설정을 전송하고， 상 기 단말로부터 상기 단말의 트래픽 정보 및 상기 단말이 선호하는 프레임 설정 정 보 증 적어도 하나를 포함하는 웅답 정보를 수신하고, 상기 웅답 정보를 기초로 상기 상향링크 서브프레임 및 상기 하향링크 서브프레임의 비율을 조정한 제 2 프 레임 설정을 전송하도록 구성되며, 상기 제 2 프레임 설정은 상향링크를 동시에 전송하는 FDR간섭 단말의 수를 기초로 제 1 프레임 설정을 시프트하여 설정될 수 있다.

[14] 상기 FDR 에 따른 장치간 간섭을 측정하기 위한 간섭 단말 식별 정보를 전 송하는 단계를 더 포함할수 있다. [15] 상기 단말에게 상기 간섭 단말의 상기 간섭 단말 식별 정보를 수신할 수 있는 서브프레임 정보를 전송하는 단계를 더 포함할수 있다.

[16] 상기 단말 식별 정보는 코드 시퀀스를 이용하여 생성될 수 있다.

[17 ] 상기 단말 및 상기 FDR 간섭 단말이 동시에 데이터 송수신을 수행하는 경 우， 상기 단말의 상향링크 서브프레임 및 상기 FDR 간섭 단말의 하향링크 서브프 레임이 동시에 설정되는 최초 시간에 상기 단말의 상향링크 서브프레임에서 상기 단말 식별 정보를 전송할 수 있다.

[18] 상기 제 2 프레임 설정은 상기 상향링크 서브프레임에서 상기 하향링크 서 브프레임으로 변경되는 변경점의 개수를 고려하여 설정될 수 있다.

[19] 상기 제 1 프레임 설정 정보는 상향링크 서브프레임 및 하향링크 서브프레 임의 비율이 동일할 수 있다.

[20] 본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적 인 것이며， 청구항 기재 발명에 대한추가적인 설명을 위한 것이다.

【유리한 효과】

[21] 본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

[22] 첫째， FDR 전송을 지원하는 무선 접속 시스템에서 효율적으로 데이터를 송 수신할수 있다.

[23] 본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 , 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확 하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉， 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과 들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식올 가진 자에 의 해 도출될 수 있다.

【도면의 간단한 설명】

[24] 도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

[25] 도 2는 도 1의 무선 프레임 구조에서 프레임 설정의 일례를 도시한다 .

[26] 도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

[27 ] 도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

[28] 도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

[29] 도 6은 하나의 자원블록 상에서 CRS 및 DRS의 패턴의 일례를 나타내는 도 면이다. [30] 도 7 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 DM RS 패턴의 일례를 나타내는 도면이 다.

[31] 도 8 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도 면이다.

[32] 도 9 는 LTE-A 시스템에서 정의되는 ZP(Zero Power ) CSI-RS 패턴의 예시를 나타내는 도면이다.

[33] 도 10은 FDR을 지원하는 시스템의 일례를 나타낸다.

[34] 도 11은 장치간 간섭의 일례를 나타낸다.

[35] 도 12는 도 2의 설정 1에 대한 상대 단말 프레임 설정의 일례이다

[36] 도 13 은 상향링크, 하향링크 비율이 1 : 1 인 설정에 대한 두 가지 구성의 예이다.

[37] 도 14는 최소 변경점 개수를 고려한 프레임 설정의 일례이다.

[38] 도 15 는 최소 변경점 개수뿐만 아니라 상향링크 서브프레임의 분배를 고 려하여 서브프레임올 시프트 한프레임 설정의 일례를 나타낸다.

[39] 도 16은 변경점이 없는 프레임 설정의 일례를 나타낸다.

[40] 도 17은 같은 10비트 간섭 정보의 일례를 나타낸다.

[41] 도 18 은 UE-특정 (spec i f i c) TDD 모드에서 본 발명에 따른 일 실시예의 순 서도이다.

[42 ] 도 19는 도 14의 두 UE에게 각각 도 2의 설정 #3 , #5를 할당한 경우， 설 정 #5를사용하는 UE에게 전송되는 PDCCH의 10를 예시한다.

[43] 도 20은 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한 다.

【발명의 실시를 위한 형태】

[44] 이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으 로 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 동작들 의 순서는 변경될 수 있다.. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. [45] 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 문서에 서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

[46] 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어 지는' 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 포 인트 (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 Equi ment) , MS(Mobi le Station), MSS(Mobi le Subscriber Station), SSCSubscr iber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

[47] 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않 는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

[48] 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으 로 도시될 수 있다. 또한， 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일 한도면 부호를사용하여 설명한다.

[49] 본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템， 3GPP 시스 템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받참될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발 명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한， 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용 어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

[50] 이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA( Frequency Division Multiple Access) , TDMA(Time Division Multiple Access) , 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) , SC-FDMA( Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한무선 접속 시스템에 사용 될 수 있다. CDMA는 UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같 은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile communicat ions)/GPRS(General Packet Radio Service) /EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20， E-UTRA( Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA 는 UMTS Jniversal Mobile Te 1 ecommun i cat i ons System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnershi Project) LTEdong term evolution)는 E-UTRA 를 사용하는 E-UMTS( Evolved UMTS) 의 일부로써， 하향링크에서 0FDMA를 채용하고 상향링크에서 SOFDMA를 채용한다. LTE-A( Advanced)는 3GPP LTE 의 진화이다. WiMAX 는 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 LTE-A 표준을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상 이 이에 제한되는 것은 아니다.

[51] 도 1은 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

[52] 도 1 은 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임 (radio frame)은 f =307200'r _s =H) _m s의 길이를 가지며， 1536GGᅳ7 = ⁵ ms 길이를 가지는 ₂ 개의 하 프프레임 (half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 3() ⁷ 20 ^' 7 = 1 ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+l에 해당 하는 각 ^ _Ot = ¹⁵³⁶ 0^ _s =으 ⁵ ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에 서， Ts 는 셈플링 시간을 나타내고, Ts=l/( 15kHz X2048)=3.2552 X10-8 약 33ns)로 표시된다.

[53] 타입 2 프레임에는 DwPTS(DownIink Pilot Time Slot), 보호구간 (GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3 가지의 필드로 구성되는 스페셜 서 브프레임 (special subframe)을 포함한다. 여기서, DwPTS 는 단말에서의 초기 셀 탐색， 동기화또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS 는 기지국에서의 채널 추정과 단 말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사 이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거 하기 위한 구간이다. DwPTS, GP, UpPTS 은 표 1 의 special subframe 에 포함되어 있다. [54] 도 2는 도 1의 무선 프레임 구조에서 프레임 설정의 일례를 도시한다.

[55] 도 2에서, D는 하향링크 (Down link) 전송을 위한 서브프레임, U는 상향링 크 (Uplink) 전송을 위한서브프레임 S 는 보호 시간 (guard time)을 위한특별한 subframe이다.

[56] 각 셀 내의 모든 단말은 공통적으로 상기 도 2 의 configuration 중에서 하나의 프레임 설정을 갖는다. 즉， 샐에 따라프레임 설정이 달라지기 때문에 샐- 특정 설정 (cell-specific configuration)이라 칭 할수 있다.

[57] 도 3 은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프 레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할 당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널 (Physical Downlink Shared Chancel； PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉， 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH 가 할당된다. 3GPP LTE시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예 를 들어， 물리제어포맷지시자채널 (Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH) , 물리하향링크제어채널 (Physical Downlink Control Channel； PDCCH) , 물 리 HARQ지시자채널 (Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는서브프레임의 첫 번째 OFDM심볼에서 전송되고 서브 프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한 다. PHICH 는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ AC /NACK신호를 포함한다. PDCCH 를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보 (Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI 는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH 는 하향링크 공유채널 (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 상 으로 전송되는 임의접속웅답 (Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시 지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보ᅳ VoIP Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH 가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니 터링 할 수 있다. PDCCH 는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소 (Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE 는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레 이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자 원 요소 그룹에 대웅한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE 에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI 에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고， 제어 정보에 순환잉여 검사 (Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용 도에 따라무선 네트워크 임시 식별자 (Radio Network Temporary Identifier; RNTI) 라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH 가 특정 단말에 대한 것이면， 단말의 eel卜 RNTKC-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면， 페이징 지시자 식별자 (Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC 에 마스킹될 수 있다. PDCCH 가 시스템 정보 (보다 구체적으로， 시스템 정보 블록 (SIB))에 대한 것이면， 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTKSI-RNTI)가 CRC 에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한응답인 임의접속 웅답을 나타내기 위해， 임의접속 -RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

[58] 도 4 는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영 역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널 (Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서 , 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하 지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍 (RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파 를 차지한다. 이를 PUCCH 에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 -호핑 (frequency— hopped)된다고 한다.

[59] 다중안테나 (MIM0) 시스템의 모델링

[60] MIM0((Multiple Input Multiple Output) 시스템은 다중 송신 안테나와 다 중 수신 안테나를사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIM0 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개 의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수 신할 수 있다.

[61] MIM0 기술에는 공간 다이버시티 (Spatial diversity) 기법과 공간 다중화 (Spatial multiplexing) 기법 등이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이 득 (gain)을 통해 전송 신뢰도 (reliability)를 높이거나 샐 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서 로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이 터 전송률올 증가시킬 수 있다.

[ 62 ] 도 5 는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 도 시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT개로， 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 향상시키 고 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 증가할수 있다.

63] 【수학식 1】

[ 65] 예를 들어， 4 개의 송신 안테나와 4 개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0통 신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4 배의 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 현재까 지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

[ 66] 현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연 구， 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.

[ 67 ] 다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구 체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 NT개의 송신 안테나와 NR 개의 수신 안테나 가존재한다고 가정한다.

[ 68] 송신 신호를 살펴보면, NT 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최 대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

[ 69] 【수학식 2】 _[70] S = h,, ₂ ,.-, _¾ J ^2' [71] 각각의 전송 정보 ^A 1^ ² V» ^A N ₇ '는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을 ^， ， ^"' ， ^라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같 이 표현될 수 있다.

[72] 【수학식 3】

[73] S = ^2' ^"" ' ½ _r f = [^ί Pl ^S l， ...， ^N _T ^S N _T f

[74] 또한， £는 전송 전력의 대각행렬 尸를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

[75] 【수학식 4】

[77] 전송전력이 조정된 정보 백터 (information vector) S에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 NT개의 송신신호 1， ， ^''' ，^ 가 구성되는 경우를 고 려해 보자. 가중치 행렬 W는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나 에 적절히 분배해 주는 역할을 한다. W _r 는 백터 X를 이용하여 다 음과 같이 표현될 수 있다.

舊 = WPs

[80] 여기에서, 는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다. W는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

[81] 한편, 송신신호 X 는 2 가지 경우 (예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다 중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수시 측으로 전송되어， 정보 백터 (들)의 요소 (element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신 호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어 , 정보 백터 (들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고 려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다 이버시티 기법에 따라 전송되고， 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수시 측으로 전송될 수도 있다.

[82] NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호 ，^^^，^^은 백터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

[83] 【수학식 6】

_[84] y- ':^..':^

[85] 다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우， 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거 치는 채널을 ¾로 표시하기로 한다. ·에서， 인텍스의 순서가 수신 안테나 인덱 스가 먼저 , 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

[86] 도 5(b)에 NT 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시하였 다. 상기 채널을 묶어서 백터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서， 총 NT 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타 낼 수 있다.

[87] 【수학식 7】

[88] = [h _n ， h _i2 ， · ..， h _iNr ]

[89] 따라서， NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

[90] 【수학식 8】

[92] 실제 채널에는 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음 (AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음 «1，" ² ，''' _¾ 은 다음과 같이 표현될 수 있다ᅳ [93] 【수학식 9] η = [η ₁ ,η ₂ ,..·,% _κ ] ^τ

[94]

[95] 상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

[96] 【수학식 10】

[98] 채널 상태를 나타내는 채널 행렬 Η의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 Η에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NT와 같다. 즉, 채널 행렬 H는 행렬이 NRXNT된다.

[99] 행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 ( independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없 다. 채널 행렬 H의 탱크 (m«:(H))는 다음과 같이 제한된다.

[100] 【수학식 11】

[101] rank{W) < min(N _T ， N _R )

[102] MIM0 전송에 있어서 '탱크 (Rank)' 는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며， '레이어 (layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신 호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 탱크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

[103] 참조 신호 (Reference Signal； S)

[104] 무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때， 전송되는 패킷은 무선 채널을 통 해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호 를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜 곡을 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. [105] 다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로 별도의 참조 신호가존재하여야 한다.

[106] 이동 통신 시스템에서 참조신호 (RS)는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구 분될 수 있다. 하나는 채널 정보 획득올 위해 사용되는 RS 이고, 다른 하나는 데 이터 복조를 위해 사용되는 RS 이다. 전자는 단말이 하향 링크 채널 정보를 획득 하도톡 하기 위한 RS 이므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브프레임에서 하향링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 해당 RS 를 수신하고 측정할 수 있 어야 한다. 이러한 RS 는 핸드 오버 등을 위한 측정 등을 위해서도 사용된다. 후 자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 RS 로서, 단말은 해 당 RS 를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할수 있게 된다. 이러한 RS는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

[107] 기존의 3GPP LTE (예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈 -8) 시스템에서는 유니캐스트 (uni cast ) 서비스를 위해서 2 가지 종류의 하향링크 RS 를 정의한다. 그 증 하나 는 공용 참조신호 (Co隱 on RS ; CRS)이고, 다른 하나는 전용 참조신호 (Dedi cated RS ; DRS) 이다. CRS는 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등을 위한측정 등을 위해서 사용되고, 셀 -특정 (cel l-spec i f i c) RS 라고 칭할 수도 있다. DRS 는 데이 터 복조를 위해 사용되고, 단말 -특정 (UE-spec i f i c) RS 라고 칭할 수도 있다. 기존 의 3GPP LTE 시스템에서 DRS 는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS 는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 다사용될 수 있다.

[108] CRS 는 샐―특정으로 전송되는 RS 이며， 광대역 (wideband)에 대해서 매 서 브프레임마다 전송된다. CRS 는 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4 개의 안테나포트에 대해서 전송될 수 있다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우， 0 번과 1 번 안테나 포트에 대한 CRS 가 전송되고， 네 개인 경우 0~3 번 안테나 포트에 대한 CRS가각각 전송된다.

[109] 도 6 은 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 하나의 자원 블록 (일반 CP 의 경우, 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 X 주파수 상으로 12 부 반송파) 상에서 CRS 및 DRS 의 패턴을 나타내는 도면이다. 도 6 에서 ' RO ' , ' R1 ' , ' R2 ' 및 ' R3 ' 로 표시된 자원 요소 (RE)는, 각각 안테나 포트 인텍스 0 , 1， 2 및 3 에 대한 CRS 의 위치를 나타낸다. 한편, 도 6 에서 '로 표시된 자원 요소는 LTE 시스템에서 정의되는 DRS의 위치를 나타낸다. [110] LTE 시스템의 진화 발전된 형태의 LTE-A 시스템에서는, 하향링크에서 최대 8 개의 송신 안테나를 지원할 수 있다. 따라서, 최대 8 개 송신 안테나에 대한 RS 역시 지원되어야 한다. LTE시스템에서의 하향링크 RS는 최대 4개의 안테나 포트 에 대해서만 정의되어 있으므로, LTE-A시스템에서 기지국이 4 개 이상 최대 8 개 의 하향 링크 송신 안테나를 가질 경우 이들 안테나 포트들에 대한 RS 가 추가적 으로 정의되어야 한다. 최대 8 개의 송신 안테나 포트에 대한 RS 로서 , 채널 측정 을 위한 RS와 데이터 복조를 위한 RS 두 가지가모두 고려되어야 한다.

[Ill] LTE-A 시스템을 설계함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 역방향 호환 성 (backward compat ibi l i ty)이다. 역방향 호환성이란, 기존의 LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 올바르게 동작하도록 지원하는 것을 의미한다. RS 전송 관점에서 보 았을 때, LTE 표준에서 정의되어 있는 CRS 가 전 대역으로 매 서브프레임마다 전 송되는 시간-주파수 영역에 최대 8 개의 송신 안테나포트에 대한 RS 를 추가하는 경우， RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서， 최대 8 안테나 포트에 대한 RS를 새롭게 설계함에 있어서 RS 오버헤드를 줄이는 것이 고려되어야 한다.

[112 ] LTE-A 시스템에서 새롭게 도입되는 RS 는 크게 2 가지로 분류할 수 있다. 그 중 하나는 전송 탱크， 변조및코딩기법 (Modul at ion and Coding Scheme ; MCS) , 프리코딩행렬인텍스 (Precoding Matr ix Index ; PMI ) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 RS 인 채널상태정보-참조신호 (Channe l State Informat ion RS ; CSI-RS)이고, 다른 하나는 최대 8 개의 전송 안테나를 통해 전송되는 데이터를 복조하기 위한 목적의 RS 인 복조-참조신호 (DeModul at ion RS ; DM RS)이다.

[113] 채널 측정 목적의 CSI-RS 는, 기존의 LTE 시스템에서의 CRS 가 채널 측정， 핸드오버 등의 측정 둥의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리， 채널 측정 위주의 목적을 위해서 설계되는 특징이 있다. 물론 CSI-RS 역시 핸드오 버 둥의 측정 둥의 목적으로도사용될 수도 있다. CSI-RS 가 채널 상태에 대한 정 보를 얻는 목적으로만 전송되므로, 기존의 LTE 시스템에서의 CRS 와 달리， 매 서 브프레임마다 전송되지 않아도 된다. 따라서， CSI-RS 의 오버헤드를 줄이기 위하 여 CSI-RS 는 시간 축 상에서 간헐적으로 (예를 들어， 주기적으로) 전송되도톡 설 계될 수 있다.

[114] 만약 어떤 하향링크 서브프레임 상에서 데이터가 전송되는 경우에는， 데이 터 전송이 스케줄 ¾ 된 단말에게 전용으로 (dedi cated) DM RS 가 전송된다. 특정 단말 전용의 DM RS 는， 해당 단말이 스케줄링 된 자원영역， 즉 해당 단말에 대한 데이터가 전송되는 시간-주파수 영역에서만 전송되도록 설계될 수 있다.

[ 115] 도 7 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 DM RS 패턴의 일례를 나타내는 도면이 다. 도 7 에서는 하향링크 데이터가 전송되는 하나의 자원블록 (일반 CP 의 경우， 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 X 주파수 상으로 12 부반송파) 상에서 DM RS 가 전송되는 자원요소의 위치를 나타낸다. DM RS 는 LTE-A 시스템에서 추가적으로 정 의되는 4 개의 안테나 포트 (안테나 포트 인텍스 7 , 8， 9 및 10)에 대하여 전송될 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 DM RS 는 상이한 주파수 자원 (부반송파) 및 /또는 상이한 시간자원 (OFDM심볼)에 위치하는 것으로 구분될 수 있다 (즉， FDM 및 /또는 TDM 방식으로 다중화될 수 있다) . 또한， 동일한 시간-주파수 자원 상에 위치하는 서로 다른 안테나 포트에 대한 DM RS 들은 서로 직교 코드 (orthogonal code)에 의해서 구분될 수 있다 (즉， CDM 방식으로 다중화될 수 있다) . 도 7 의 예 시에서 DM RS CDM 그룹 1 로 표시된 자원요소 (RE) 들에는 안테나 포트 7 및 8 에 대한 DM RS 들이 위치할 수 있고， 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 마 찬가지로, 도 7 의 예시에서 DM RS 그룹 2 로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 9 및 10 에 대한 DM RS 들이 위치할 수 있고， 이 ί ^" 은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다.

[ 116] 도 8 은 LTE-A 시스템에서 정의되는 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도 면이다. 도 8 에서는 하향링크 데이터가 전송되는 하나의 자원블톡 (일반 CP 의 경 우， 시간 상으로 14 개의 0FDM 심볼 X 주파수 상으로 12 부반송파) 상에서 CSI- RS 가 전송되는 자원요소의 위치를 나타낸다. 어떤 하향링크 서브프레임에서 도 8(a) 내지 8(e) 중 하나의 CSI-RS 패턴이 이용될 수 있다. CSI-RS 는 LTE-A 시스 템에서 추가적으로 정의되는 8 개의 안테나 포트 (안테나 포트 인텍스 15， 16 , 17 , 18 , 19， 20， 21 및 22) 에 대하여 전송될 수 있다. 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 상이한주파수자원 (부반송파) 및 /또는 상이한 시간자원 (0FDM심볼)에 위치하는 것으로 구분될 수 있다 (즉, FDM 및 /또는 TDM 방식으로 다중화될 수 있 다) . 또한， 동일한 시간-주파수 자원 상에 위치하는 서로 다른 안테나 포트에 대 한 CSI-RS 들은 서로 직교 코드 (orthogonal code)에 의해서 구분될 수 있다 (즉, CDM 방식으로 다중화될 수 있다) . 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 1 로 표 시된 자원요소 (RE) 들에는 안테나 포트 15 및 16 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고， 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM그룹 2 로 표시된 자원요소들에는 안테나포트 17 및 18 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고, 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에 서 CSI-RS CDM그룹 3으로 표시된 자원요소들에는 안테나포트 19 및 20 에 대한 CSI-RS 들이 위치할 수 있고， 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a) 의 예시에서 CSI-RS CDM 그룹 4 로 표시된 자원요소들에는 안테나 포트 21 및 22 에 대한 CSI-RS들이 위치할 수 있고， 이들은 직교 코드에 의해 다중화될 수 있다. 도 8(a)를 기준으로 설명한 동일한 원리가도 8(b) 내지 8(e)에 적용될 수 있다.

[117] 도 9 는 LTE-A 시스템에서 정의되는 ZP(Zero Power ) CSI-RS 패턴의 예시를 나타내는 도면이다. ZP CSI-RS 의 용도는 크게 두 가지로 분리된다. 첫 번째로 CSI-RS 성능 개선을 위한 용도로 사용된다. 즉， 한 네트워크는 다른 네트워크의 CSI-RS측정 성능을 개선하기 위해 다른 네트워크의 CSI-RS RE 에 뮤팅 (mut ing)을 하고 자신의 UE 가 올바르게 레이트 매칭 (rate matching)을 수행할 수 있도록 뮤 팅된 RE 를 ZP CSI-RS 로 설정하여 알려 줄 수 있다. 두 번째로 CoMP CQI 계산을 위한 간섭 측정의 용도로 사용된다. 즉 ZP CRS-RS RE 에 일부 네트워크가 뮤팅을 수행하고 UE는 이 ZP CSI-RS로부터 간섭을 측정하여 CoMP CQI를 계산할수 있다.

[118] 도 6 내지 9 의 RS 패턴들은 단지 예시적인 것이며ᅳ 본 발명의 다양한 실 시예들을 적용함에 있어서 특정 RS 패턴에 한정되는 것이 아니다. 즉， 도 6 내지 9 와 다른 RS 패턴이 정의 및 사용되는 경우에도 본 발명의 다양한실시예들은 동 일하게 적용될 수 있다.

[119] FDR전송 (Ful l Duplex Radio Transmission)

[120] Ful l dupl ex radio (FDR) 은 전송 장치에서 같은 자원을 이용하여 송수신을 동시에 지원할 수 있는 시스템을 나타낸다. 예를 들면, FDR 을 지원하는 기지국 또는 단말은 상향 /하향큉크를 주파수 /시간 등으로 나누어 듀플렉싱 (Dupl exing)하 지 않고 전송할 수 있다.

[121] 도 10은 FDR을 지원하는 시스템의 일례를 나타낸다.

[122] 도 10을 참조하면 , FDR시스템에서는 크게 2 종류의 간섭이 존재한다.

[123] 첫 번째는, 자기 간섭 ( Intra-devi ce interference)으로서， FDR 장치에서 송신 안테나가 전송하는 신호가 자신의 수신 안테나로 수신되어 간섭으로 작용하 는 것을 말한다. 일반적으로 자기 간섭 (Sel f-inter ference) 신호는 자신이 수신 받기를 원하는 신호 (des i red s ignal )보다 강하게 수신된다. 따라서, 간섭 상쇄 작 업을 통해서 완벽히 제거하는 것이 중요하다. [124] 두 번째는 장치 간 간섭 ( Inter-devi ce interference)으로서, 기지국 또는 단말에서 전송한 상향링크 신호가 인접한 기지국 또는 단말에게 수신되어 간섭으 로 작용하는 것을 말한다. 기존 통신 시스템에서는 상향링크 /하향링크 각각에 대 해서 주파수 또는 시간 등으로 분리하는 하프 듀플렉스 (Hal f-duplex： e . g . , FDD, TDD)를 구현하였기 때문에, 상하향 링크 사이에는 간섭이 발생하지 않는다. 그러 나 FDR 전송 환경에서는상하향 링크는 동일한 주파수 /시간자원을 공유하기 때문 에 FDR 장치와 인접 장치 사이에 간섭이 발생할 수 있다.

[125] 한편， 기존 통신시스템에서의 인접 셀의 간섭은 FOR 시스템에서도 여전히 유효하지만， 본 발명에서 다루지 않는다.

[126] 도 11은 장치간 간섭의 일례를 나타낸다.

[127] 상술한 바와 같이 , 장치 간 간섭 ( Inter-devi ce interference , IDI )은 샐

(cel l ) 내에서 동일 자원을사용함으로 인해 FDR에서만 발생하는 간섭이다.

[128] 도 11을 참조하면， UE 1이 기지국으로 전송하는 상향링크 신호는 UE 2에 게 간섭으로 작용할 수 있다.

[129] 도 11 은 IDI 설명의 편의를 위해 2 개의 UE 를 나타낸 간단한 예시이며， 본 발명의 특징들은 UE의 개수에 한정되지 않는다 .

[130] 상술한 바와 같이, FDR 은 같은 시간， 같은 주파수를 사용하여 송수신을 동시에 지원하는 시스템을 의미한다. 즉, 예를 들어, 도 11에서와 같이 UE1은 상 향링크， UE2 는 하향링크가 동시에 발생될 수 있다. 즉, FDR 을 지원하는 단말은 상향링크와 하향링크를 동시에 지원할 수 있어야 한다. 그러나， 상술한 표 1과 같 은 기존 통신시스템에서 사용하는 설정은 단말이 한 순간에 상향링크 또는 하향링 크 둘 중 하나만을 전송하게 되어， FDR을 지원할수 없는 문제점이 있다.

[131] 본 발명에 따른 FDR의 TDD프레임 설정 방법

[132] 본 발명은 FDR 을 사용하는 TDD 통신시스템을 지원하기 위한 프레임 설정 방법 및 이를 지원하기 위한구별 신호의 송수신 방법을 제공한다.

[133] 이하에서는, 설명의 편의를 위해 LTE 표준과 마찬가지로 하나의 무선 프레 임 (radio frame) 길이를 10ms , 하나의 서브프레임 (sub-frame) 길이를 1ms 으로 가정하나， 본 발명의 특징은 상기 무선 프레임의 길이 및 서브프레임의 길이에 국 한되는 것은 아니다.

[134] FDR 을 지원하기 위한 방법으로 셀 내의 단말들이 업 링크와 다운 링크를 동시에 수행할 수 있도록 각 단말 별로 프레임을 설정할 수 있다. [135] 예를 들어 , 동일 샐 내에서 UE1이 도 2의 설정 3을 할당 받고， UE2가 도 2의 설정 4를 할당 받는 것을 가정한다. 이 경우， 서브프레임 4에서 UE 1과 UE 2 의 동시 송수신이 가능하다. 즉, 셀 내에서 단말 별로 프레임을 달리 설정하는 것을 이용하여 셀 내에서 동시 송수신이 가능하도록 할 수 있다.

【136] 프레임 설정을 수행할 때， 기지국은 셀 내 단말들에게 동기 신호 (synchronization signal)와 시스템 정보 (relevant system information) 전송을 지원하기 위해 하나의 무선 프레임 내에 최소 1 개의 D (Downlink) 서브프레임을 포함하도록 설정할 수 있다.

[137] 또한， 단말의 정보 및 데이터를 상향링크 전송 하기 전에 timing advanced 등을 고려한 GP(Guard period)등을 배치해야 하므로 U (Uplink) 서브프레임 앞에 S (Special) 서브프레임을 배치할 수 있다.

[138] 비대칭적인 (non-symmetric) 하향링크 /상향링크 트래픽과 오버헤드 (overhead)를 고려하여 다양한 형태의 프레임 설정을 이용할 수 있다. 특히, 매 무선 프레임에서 동기 신호와 시스템 정보를 전송하는 것은 아니기 때문에 D서브 프레임 또는 U서브프레임이 없는 무선 프레임을 이용할 수도 있다.

[139] 또한 하향링크에 대한 H-ARQ를 수행하기 위하여 최소 1 개 이상의 U서브 프레임이 포함되어 전송될 수 있다.

[140] 서브프레임 설정의 예로서, 도 2 의 샐—특정 프레임 설정을 그대로 단말- 특정 (UE-Specific) 프레임 설정으로 이용할 수 있다.

[141] 예를 들어 , 도 11의 UE1은 도 2의 설정 #0을 UE2는 설정 #2를 사용하는 경우 #3， #4, #9서브프레임에서 기지국의 FD (Full Duplex) 동작이 가능하다.

[142] 본 발명에 따르면, 데이터 트래픽에 대한 대칭성을 고려하여 프레임올 설 정할수 있다.

[143] 예를 들어， 도 2의 설정 #1을 FD모드에서 사용한다면, 상대 단말은 동시 송수신 트래픽에 대한 최대 전송을 위해 도 12 의 프레임 설정을 따르는 것이 바 람직하다. (5ms 주기 이므로 #3， #4, #8, #9서브프레임만 변경)

[144] 도 12는 도 2의 설정 1에 대한상대 단말 프레임 설정의 일례이다

[145] 그러나， 하향링크에서 상향링크로의 변경점으로 인해 실제로는 도 12 과 같은 구성은 어렵다. #4와 #9서브프레임 앞에는 반드시 GP가포함된 S서브프레 임이 존재해야 하기 때문이다. 따라서, 도 2의 설정 #1의 D/U서브프레임 비율이 1:1인 경우， 변경점을 고려하여 도 13과 같은 두 개의 설정을 이용할 수 있다. [146] 도 13은 도 2의 설정 #1과 같이 D/U 비율이 1 : 1인 설정에 대한 두 가지 구성의 예이다.

[147] 본 발명의 실시예에 따르면， 다양한 D/U서브프레임 비율에 대한 오버헤드 를 고려하며， 하향링크에서 상향링크로의 변경점 개수가 최소가 되는 프레임 설정 을 제안한다.

[148] 즉, 변경점에서 반드시 S 서브프레임이 필요하므로， S 서브프레임을 최소 로 하여 오버헤드가 적도록 무선 프레임을 설정한다 .

[149] 또한, 장치간 간섭 ( IDI )은 동일 셀 내에서 동시에 송수신 하는 단말의 경 우 발생한다. 따라서 , 단말 간에 간섭을 최소화하기 위해 전체 설정에 대해 각서 브프레임에서 U서브프레임이 최대한공평하게 배분된 형태가 되도록 설정하는 것 이 바람직하다. 이러한 배치는 IDI 를 발생시키는 단말의 개수를 최소화하면서, FD모드의 이용을 극대화 할 수 있다.

[ 150] 새로운 프레임 설정 시， 기지국은 기 사용 중인 프레임 설정의 각 서브프 레임에 대한 U 서브프레임의 개수를 파악하고， U 서브프레임의 개수가 가장 적은 서브프레임 구간부터 U 서브프레임을 할당할 수 있다. 이 때， 사용 중인 설정을 시프트 (shi f t ) 하여 서브프레임에 할당된 U 서브프레임의 개수를 분산시킬 수 있 다. 시프트 값은 radio frame 의 반복 주기를 고려하여 최대 ( (radi o frame 반복 주기 /ΊΤΙ )-1)의 값을 가질 수 있다.

[151] 도 14 는 기존 통신시스템에서 최소 변경점 개수만을 고려한 설정 (도 2 의 설정 #1， #3 , #4)을 나타내고， 도 15는 도 14를 최소 변경점 개수뿐만 아니라 최 대한 공평하게 U서브프레임이 분배되도록 서브프레임을 시프트 한 프레임 설정의 일례를 나타낸다.

[152] 이 때, 도 15 는 도 14 에 비해 설정 #3 에 대해서는 시프트 값을 0， 설정 #4 에 대해서는 시프트 값을 3 , 설정 #5 에 대해서는 시프트 값을 5 를 적용한 것 이다.

[153] 도 14의 경우, 설정 #5를사용하는 단말은 서브프레임 #3으로 인해 설정 #3 , #4를사용하는 단말로부터 IDI를 받게 된다. 반면 도 15에서는 모든 설정에 대해 단말은 최대 1명의 단말로부터 IDI를 받게 된다.

[154] 이와 같은 배치 방법은 간섭 받는 단말의 수를 줄임으로써 하기의 서명 (s ignature) 신호 이용 방법 등과 같이 단말을 구별할 수 있는 식별자를 ful l search로 찾는 경우 횟수를 줄여주는 장점을 가진다. [155] 도 14 는 설정 #5 를 사용하는 단말이 다른 단말과 서브프레임 #3 또는 #4 에서만 FD모드를 사용할 수 있는 반면, 도 15 는 #0 , #1 , #8 , #9를 제외한 나머 지 서브프레임에서 FD모드를사용할 수 있는 장점을 가진다.

[156] 한편， FDR 시스템만을 위한 radio 서브프레임으로 도 16 의 프레임 설정을 구성할수 있다.

[157] 여기서， S 서브프레임을 없애기 위해 U 서브프레임으로만 구성된 설정은 이전 radi o frame의 마지막서브프레임이 U인 경우에만 이용한다.

[158] 대용량의 데이터 (예， 멀티미디어 데이터)의 업 /다운 트래픽 용량이 비슷 한 경우， 도 16 은 S 서브프레임이 존재하지 않으므로 최대 전송량을 제공할 수 있다.

[159] 기지국은 각 UE 에게 IE spec i f i c 설정을 알려주기 위한 정보를 상위 계층 시그널링 (higher l ayer s ignal ing)을 이용하여 전송할 수 있다.

[160] 이 때， 기지국은 UE-특정 설정을 정하기 위해 각 UE로부터 트래픽에 대한 정보를 수신할 수 있다.

[161] 또한, 기지국은 UE 가 선호하는 프레임 설정 정보를 PUCCH 로 전송되는 상 향링크 제어정보 (UCI )를 이용하여 수신할수도 있다. UE 가선호하는 설정 정보를 UCI에 n비트를 추가하는 경우 총 2n개의 설정을 구분할 수 있다.

[162] 기지국은 UE 로부터 트래픽 정보 또는 선호하는 설정 정보를 수신한 뒤， 이에 대한 설정 구성 여부를 결정한다. 기지국은 설정을 결정할 때, UE로부터 수 신한 정보를 단순히 참고만 하거나, UE 의 상향링크 /하향링크 전송 요구가 강한 경우 UE가 선호하는 설정을 무조건 수용할 수도 있다.

[163] 혹은 단말이 수신하는 간섭의 전력 레벨 (power level )을 서브프레임 별로 기지국으로 전송하고， 기지국은 해당 단말의 주위에 간섭으로 영향을 미치는 단말 의 수를 간접적으로 유추할 수 있다. 이를 이용하여 기지국은 간섭을 미치는 단말 과 간섭에 영향 받는 단말의 설정을 변경할 수 있다. 이 때, 각 서브프레임의 간 섭 정보는 UCI를 통해 전송될 수 있다. 예를 들면, 2개 이상의 간섭 존재 여부를 각 서브프레임 별로 1 비트 지시자로 표현할 수 있으며， 도 15 의 경우 총 10 비 트가 필요하다.

[164] 예를 들어， 도 14 의 경우 세 명의 UE 에게 각각 설정 #3， #4， #5 를 할당 한 경우, 설정 #5를사용하는 UE는 도 17과 같은 10비트 간섭 정보를 통해 전송 할 수 있다. [165] UE 는 트래픽 정보 또는 선호하는 설정 정보를 매 상향링크 서브프레임 마 다 전송할 수 있다. 기지국은 이를 이용하여 프레임 설정을 다시 설정하거나, FD 모드가 가장 효과적으로 수행될 수 있는 UE 를 다시 검색할 수 있다. 예를 들어， 도 2의 설정 #0와 #5를 선호하는 UE들이 존재할 때， 이 들 UE간 FD모드 전송 이 가능하도록 기지국이 UE를 선택할 수 있다.

[166] UE 는 트래픽 정보 또는 선호하는 설정 정보를 일부 상향링크 서브프레임 에 전송할 수 있다. 예를 들면, 트래픽 양 또는 선호하는 설정 정보가 변경된 경 우 상향링크 서브프레임에서 트래픽 정보 또는 선호하는 설정 정보를 전송할 수 있다. 이러한설정 정보를 포함하지 않는 상향링크 서브프레임을 수신한 기지국은 UE에 대해 설정을 변경하지 않거나， 다른 UE의 설정을 고려하여 UE의 설정을 변 경할 수 있다.

[167] 도 18 은 UE-특정 (spec i f i c) TDD 모드에서 본 발명에 따른 일 실시예의 순 서도이다.

[168] 이하에서는 도 11 의 UE1 과 UE2 를 가정하여 설명하지만, 본 실시예에 따 른 방법은 둘 이상의 UE 에 대해서도 FD 모드로 동작하게 되는 UE 쌍 (pai r )에 대 해 FDMA , TDMA등에서 동일하게 적용될 수 있다.

[ 169] 먼저， 기지국은 UE-특정 TDD모드 동작올 지시한다 (S1801) .

[170] UE-특정 TDD 모드 동작 지시는 PDCCH 로 전송되는 DCI 를 통해 수행할 수 있다.

[171] 다음으로， 기지국은 초기 UE-특정 프레임 설정 정보를 전송한다. 초기 UE- 특정 프레임 설정 정보는상향링크 /하향링크 단말이 FD 모드에서 효과적으로 동작 하기 위해 도 2 의 설정 #1 과 같이 상향링크 /하향링크 서브프레임이 동둥한 비율 을 가지도록 설정할 수 있다.

[172] 초기 UE-특정 프레임 설정 정보를 수신한 UE 는 PUCCH 를 기지국으로 전송 하고 (S1805) , 기지국은 이를 기초로 UE-특정 설정 정보를 전송한다 (S1807) . 여기 서 , UE-특정 설정 정보는상술한프레임 설정 방법에 따른 본 발명의 여러 실시예 들이 적용될 수 있다.

[173] 이후， 단말 -특정 TDD 가 불요하면 이를 종료하고 (S1809 , S1811) , 단말-특 정 TDD가 계속되는 경우 단말의 PUCCH를 통해 수신되는 정보를 이용할 것인지 판 단한다 (S1813) . PUCCH를 이용하는 경우 UE가 PUCCH를 전송하는 S1805 단계로 돌 아가고， PUCCH를 통해 성정되지 않는 경우 기지국이 UE-특정 설정 정보를 전송하 는 S1807 단계로 돌아간다.

[174] UE 간에는 FD 모드로 인한 간섭인 장치간 간섭 ( IDI , Inter-Device Interference)이 발생할 수 있다. 이러한 간섭을 측정하여 IDI 를 감소시키기 위 해， 각 단말 또는 각 단말 그룹에 대해 고유한 서명 (signature)을 부여할 수 있다. 이하에서는ᅳ 단말간구별될 수 있는 간섭 측정을 위한신호를 서명 (signature) 신 호라고 칭한다.

[175] 단말은 수신된 서명 신호를 이용하여 IDI 를 유발시키는 단말에 대한 신호 강도 (strength) , 단말또는 signature 의 인덱스 ( index) , 위상 (phase) 둥의 채널 백터 (channel vector) , 타이밍 정보 (t iming informat ion) 등을 알 수 있다.

[176] 서명 신호의 예로서 code sequence 또는 펑처링 패턴 등을 들 수 있으며, 서명 신호는 단말 또는 단말 그룹을 구별할 수 있는 여러 형태의 신호로 구성될 수 있다. Code sequence 를 이용하여 단말 또는 단말 그룹의 고유 스크램블 또는 인터리빙을 적용할수 있다. 수신 단말에서 간섭 측정을 용이하기 위해 서명 신호 는 배타적으로 하나의 단말 또는 단말 그룹에서만 전송을 할 수도 있다. 이 때, 배타적인 단위는 최소 OFDM symbol이 될 수 있다.

[177] 예를 들면 서명 신호를 sequence로 구성하고 한 개의 OFDM symbol을 이용 하여 송신하는 경우, 각 단말이 송신할 sequence 의 index 는 UE ID를 통하여 산 출 할 수 있다. 즉, UE ID 의 함수로 구성할수 있으며， 또는 UE ID 를 이루는 정 보의 양이 sequence의 index보다 많을 경우 mod operat ion을 통하여 index를산 출할 수 있다 (Sequence Index = (UE ID) mod (Total index number) ) .

[178] 구체적 예로서, 각서명 신호를 구분하기 위해 UE ID또는 sequence index 를 반영하여 nrsequence 를 구성할 수 있다. LTE 의 SSS (Secondary Synchroni zat ion Signal )에서 사용하는 다음 수학식과 같은 m-sequence 를사용하 는 경우， N( 1) ID는 UE ID또는 sequence index를사용하여 m' 를 구할수 있어, signature를 구분할 수 있다.

[179] 【수학식 12】

= (m ₀ + |_ffi 3lj+ 1)励 d 31 [180] 각 프레임 설정의 모든 상향링크 서브프레임에서 서명 신호를 전송한다. 반대로， IDI 로 인해 피해를 받는 단말은 D서브프레임에서 서명 신호를 수신한다. 또한, 일부 단말은 상향링크 서브프레임에서 정보를 전송하지 않고 서명 신호를 수신할수도 있다.

[181] 서명 신호의 수신을 위해， 기지국은 IDI 를 발생시키는 단말의 설정 정보 를 이용하여, IDI 로 피해를 받는 단말에게 서명 신호를 수신할수 있는 서브프레 임을 지정해 줄 수 있다. 또는, IDI 로 인해 피해를 받는 단말에게 FD 모드에 사 용되는 단말의 설정 index를 전송하여 수신 UE가 서명 신호를 수신할서브프레임 을 결정할 수도 있다. 이러한 정보는 PDCCH를 통해 전송될 수 있다.

[182] 도 19는 도 14의 두 UE에게 각각 도 2의 설정 #3, #5를 할당한 경우, 설 정 #5를사용하는 UE에게 전송되는 PDCCH의 lObit를 예시한다.

[183] 또한, 간섭을 발생시키는 단말의 설정 index 를 전송하는 경우, 총 설정 n 개에 대한 floor(log2(n)) 비트와 shift 값 ((radio frame 반복 주기 /TTI)-1)에 대한 floor(log2((radio frame 반복 주기 /TTI)-1)) 비트를 전송할 수 있다. 여기 서 floor(x) 함수는 X를 넘는 최소의 자연수를 나타낸다.

[184] 기지국이 radio frame 의 설정을 전송하면, 일부 상향링크 서브프레임에서 의 서명 신호만으로도 단말구별이 가능할수 있다. 예를 들어， 도 12 와 같이 기 지국의 FD 모드로 두 단말만이 동시에 데이터 송 /수신을 하는 경우, 가장 먼저 UE1 에는 상향 ¾크 서브프레임， UE2 에는 하향링크 서브프레임이 동시에 설정되는 서브프레임 시간에만 UE1 에서 서명 신호를 전송할 수 있다. 즉, signature 전송 / 수신 시점을 기지국이 알고 있는 설정을 기반으로 미리 정해줄 수 있다.

[185] 이 때， 기지국은 간섭의 영향을 받는 단말뿐만 아니라 간섭을 발생하는 단 말에게도 signature 를 전송할 서브프레임을 간섭의 영향을 받는 단말의 설정 정 보를 이용하여， 지정해 줄 수 있다.

[186] 또는 간섭의 영향을 받는 단말의 설정 index 를 전송하여 서명 신호를 송 신할 서브프레임을 결정할 수 있다. 이 때， 이와 같은 정보는 PDCCH를 통해 전송 될 수 있으며, 수신할 서브프레임을 알려주는 경우 총 10 비트를 사용할 수 있다.

[187] 또는 간섭의 영향을 받는 단말의 설정 index 를 전송하는 경우, 또는 간섭 을 발생시키는 단말의 설정 index 를 전송하는 경우， 총 설정 n 개에 대한 floor(log2(n)) 비트와 shift 값 ((radio frame 반복 주기 /ΓΠ)-1)에 대한 floor(log2((radio frame 반복 주기 /TTI)-1)) 비트를 전송할 수 있다. [188] 측정된 서명 신호는 수신 단말에서 간섭 제거에 이용될 수 있으며， 기지국 은 프레임 설정 또는 서명 신호 할당 등에 활용될 수 있다.

[189] 또한, 서명 신호 측정 단말이 기지국에 서명 신호 정보를 피드백하여 기지 국이 IDI 를 유발시키는 단말과 피해 받는 단말의 그루핑 (grouping)을 수행할 수 있으며 이를 해결하기 위하여 schedul ing restr ict ion 을 수행 할 수 있다. 즉， group 내의 단말은 최대한 시간혹은 주파수에서 할당받는 resource 가 이격될 수 있도톡 제한한다. 혹은 IDI를 유발시키는 단말의 상향링크 power contn)l을 수행 하여 간섭의 양을 조절할 수 있다.

[190] 또한 서명 신호를 수신하는 단말은 인접해 있는 간섭유발 단말간의 채널 정보를 획득할 수 있다. 단말은 이에 대한 채널 정보를 기지국에게 피드백하고, 기지국은 이 정보를 이용하여 간섭유발 단말의 상향링크 신호의 PMI (Precoding matr ix index)를 도출할 수 있다. 즉， 기지국은 가해 단말의 상향링크 신호가 최 대한 피해 (vi ct im) 단말에게 영향을 안주고 기지국으로 잘 전송될 수 있도록 PMI 를 결정할수 있다.

[191] 도 20 은 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한 다.

[192] 무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지 국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말사이에 이뤄 진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.

[193] 도 20 을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (2010) 및 단말 (2020)을 포 함한다. 기지국 (2010)은 프로세서 (2013) , 메모리 (2014) 및 무선 주파수 (Radio Frequency , RF) 유닛 (2011 , 2012)을 포함한다. 프로세서 (2013)는 본 발명에서 제 안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리 (2014)는 프로세 서 (2013)와 연결되고 프로세서 (2013)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF유닛 (2016)은 프로세서 (2013)와 연결되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다. 단말 (2020)은 프로세서 (2023) , 메모리 (2024) 및 RF유닛 (2021 , 1422)을 포함한다. 프로세서 (2023)는 본 발명에서 제안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리 (2024)는 프로세서 (2023)와 연결되고 프로세서 (2023)의 동작과 관 련한 다양한 정보를 저장한다. RF유닛 (2021 , 2022)은 프로세서 (2023)와 연결되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다. 기지국 (2010) 및 /또는 단말 (2020)은 단일 안 테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

[194] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태 로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선 택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징 과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들 을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에 서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징 은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징 과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들 을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함 시킬 수 있음은 자명하다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동 작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉， 기 지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크 에서 단말과의 통신올 위해 수행되는 다양한동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은자명하다. 기지국은 고정국 (fixed station), Node B, eNodeB(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

[195] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단， 예를 들어， 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합둥에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어 에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs ( ap 1 i cat ion specific i tegrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) , 프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

[196] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에 서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있 다.

[197] 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지 된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다. [198] 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설 명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들올 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 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.

[199] 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제 한적으로 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 신규한특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인 용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

[200] 【산업상 이용가능성】

[201] 본 발명은 단말， 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.