LTE CCC, Advanced SCAN

  2011년 2월 MWC에서 KT는 삼성과 인텔과 같이 C-RAN형태의 기지국인 LTE CCC를 공개하였었다. 그후 바로 SKT는 삼성과 Advanced Scan이라는 솔루션을 공개하였다. KT와 SKT가 공개한 C-RAN은 기지국에서 Joint processing(JP). Coordination Scheduling(CS)/Coordination Beamforming(CB)를 지원하는것이 공통점이다. 크게 이 두가지 JP, CS/CB를 묶어서 CoMP(Coordination Multi Point)로 서비스를 한다. 이 CoMP는 LTE-Advanced에서 지원하는 기술을 가져와서 추가한 것이기 때문에 전체적인 CoMP의 기능이 아닌 부분적인 기능으로만 작동한다. 

 

차이점은 KT의 경우 14개의 RRH를 가진 DU들을 총 144개로 한번에 묶은 기지국 형태이며 SKT는 14개의 RRH를 가진 DU를 모아둔 형태에 별개의 서버를 통하여 묶은 144개의 형태이다. 두 통신사 모두 144개라는 점은 같지만 KT 기지국은 Smart Cloud라고하며 SKT 기지국은 Smart Cluster이라고 한다. 성능처리의 경우 한번에 모아진 KT의 WARP가 더 좋은 성능을 뽑아 낸다고 봐야한다. 그러기에 KT는 Cloud이고 SKT는 묶음인 Cluster라고 분류한다.

 

JP 세가지 형태로 나누어지는데 Corherent Joint Transmission, Non-Corherent Joint Transmission그리고 Dynamic Point(Cell) Selection으로 나누어진다. Corherent JP는 셀 사이에 precoding을 사용하여 수신기가 동시에 처리 될때를 말하며, Non-Corherent는 soft-combining을 이용하여 OFDM signal을 받아 처리를 한다. 두 JT는 다수셀의 PDSCH로부터 전송이루어 진다. soft-combined의 경우 soft cell 혹은 shared cell id cel 이라고도 한다. macro 혹은 DU에 연결된 RRH간의 cell ID가 공유됨으로써 제어채널에 대한 간섭은 없는 피코 영역이 가능해지지만 단말의 입장에서는 cell ID가 같기 때문에 하나의 셀로 인식하며, 동시에 다중 포인트에서 데이터 전송이 가능하기 때문에 cell edge 사용자에 대한 이득을 얻을수 있다.

 

DPS는 다수의 셀에서 한 셀만 전송을 담당하고 다른 셀은 muting을 하여 간섭을 없애주고 동적으로 셀 선택이 되도록하고 하나의 셀에서 PDSCH를 통하여 데이터를 전송하게 된다. 또한 추가적인 서브프레임으로 데이터를 더 전송하게 될 경우는 transmission과 muting 셀이 바뀔수 있다. 또한 DPS는 추가적인 데이터를 위해 JT와 결합하여 전송하는것이 가능하다.

 

CS/CB는 UE로 가는 데이터가 시간-주파수적인 자원을 때문에 CoMP로 협력된 하나의 셀에서만 전송이된다. 하지만 사용자 스케줄링과 빔포밍결정은 CoMP로 협력된 셀과 설정에 의해 결정되며, 데이터 전송 셀은 준-정적으로 결정이 된다. 이런 준-정적으로 바뀌는 셀 선택을 SSPA(Semi-Static-Point-Selection)이라고 하는데, SSPA는 하나의 포인트에서 특정 UE로 향하는 전송이 이루어지고 셀은 준-정적 방식으로 바뀌게된다. 다른 셀의 간섭을 줄이기 위해 muting되었던 셀 또한 전송 계획에 따라서 동적이고 반 정적 방식으로 변경이 가능하다.

 

 

 

Hybrid category of JP and CS/CB

UE로 향하는 데이터는 시간-주파수 자원을 위해 CoMP로 협력된 셀의 부분에서 전송이 가능하다. 하지만 사용자 스케줄링/빔포밍 결정은 협력된 CoMP로 응답되는 협력된 셀에서만 이루어진다. 예 몇개의 셀은 JP를 통해 UE로 전송을하고 다른 셀은 CS/CB가 가능하다.

 

CoMP에서는 ePDCCH나 Rel-8에 비해 향상된 제어채널을 이용한 전송이 가능하다. 하지만 ePDCCH를 사용하는 경우 는 Rel-10이상만 속하는 것이기 이전 Rel에서는 적용 되지 않는다. 위에서 말했듯이 CoMP는 아직도 연구되고 있고 이전 Rel에서의 CoMP적용은 전체적인 기능이 들어가지 않는다.

 

UL CoMP에서는 UE가 보내는 PUSCH에 맵핑된 데이터가 multiple 셀로부터 받아지게 되며, 스케줄링은 협력된 셀중에서 이루어진다. 이로써 셀 가장자리(edge)에 있는 사용자의 상향링크 속도는 증가한다.

 

일반적으로 기지국은 사용자의 SRS(Sounding Reference Signal)라고하는 UL 서브프레임(Time) 가장자리에 실리는 메시지를 보고 UL채널을 추정한다. 

DL에서 전송되는 CSI-RS, CRS를 통해 CSI(Channel State Information)를 추정하며, 셀에 PUCCH를 통해 채널 정보 피드백을 제공한다. 이 CSI는 Explicit CSI FeedBack와 Implicit FeedBack로 나뉘며, Explict CSI(Direct Channel) FB는 정확한 프리코딩을 위해 조사되고 Implicit FB(PMI,RI,CQI)는 Rel-8에 기반되나 Rel-10에서도 사용한다..

 

예)CSI-RS, CRS를 통해 추정한 CSI 값을 받아 CS/CB활용 시간-주파수 자원의 간섭제어

또한 CoMP로 연결된 RRH나 기지국을 Intra-eNB와 Inter-eNB로 구분되며 Intra의 경우 eNB내부에서 이루어지기 때문에 별다른 연결없이 되고 JT가 서비스가 되고 Inter-eNB에서는 CS/CB/DPS가 서비스가 되며, 항상 X2 인터페이스로 연결되어야 한다. 하지만 X2가 사용됨으로써 backhaul latency 영향에 따라 스케줄링 지연이 추가적으로 생긴다.

 

Reference

3GPP TR 36.819 V11.1.0 Coordinated multi-point operation for LTE physical layer aspects (Release 11)

 

NTT DoCoMo Technical Report MIMO and CoMP in LTE-Advanced

 

ETRI Coordinated Multi Point Transmission and Reception in LTE-Advanced 고영조