KR101604686B1

KR101604686B1 - Method of ul transmitting reference signal in a wireless communication having multiple antennas

Info

Publication number: KR101604686B1
Application number: KR1020080132995A
Authority: KR
Inventors: 노유진; 김봉회; 김기준; 이대원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2016-03-18
Also published as: KR20100035565A

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호의 상향 전송 방법에 있어서, 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보를 수신하는 단계와, 랭크의 크기를 고려하여 프리코딩된 레퍼런스 신호를 생성하는 단계와, 상기 프리코딩된 레퍼런스 신호를 상기 제어 정보에 따라 특정한 패턴을 갖도록 서브프레임에 할당하는 단계와, 상기 서브프레임을 다중안테나를 통해 전송하는 단계를 포함하는 신호의 상향 전송 방법을 제공한다.The present invention relates to a wireless communication system. More particularly, the present invention relates to a method for uplink transmission of signals in a wireless communication system, the method comprising: receiving control information associated with a reference signal; generating a precoded reference signal in consideration of the size of the rank; Allocating a coded reference signal to a subframe so as to have a specific pattern according to the control information, and transmitting the subframe through multiple antennas.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of transmitting uplink reference signals in a wireless communication system having multiple antennas,

본 발명은 무선 통신 시스템에서의 통신 수행 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 레퍼런스 신호를 상향 전송하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing communication in a wireless communication system. More particularly, the present invention relates to a method of uplinking a reference signal in a wireless communication system having multiple antennas.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속(radio access) 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 무선 통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다.A 3rd Generation Partnership Project (3GPP) wireless communication system based on Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) radio access technology is widely deployed all over the world. HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), which can be defined as the first evolutionary phase of WCDMA, provides 3GPP with highly competitive wireless access technology in the mid-term future.

장기적인 미래에서 높은 경쟁력을 제공하기 위한 것으로서 E-UMTS가 있다. E-UMTS는 기존의 WCDMA UMTS에서 진화한 시스템으로 3GPP에서 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.There is E-UMTS to provide high competitiveness in the long term future. E-UMTS is a system that evolved from existing WCDMA UMTS and is being standardized in 3GPP. E-UMTS is also called Long Term Evolution (LTE) system. For details of the technical specifications of UMTS and E-UMTS, refer to Release 7 and Release 8 of "3rd Generation Partnership Project (Technical Specification Group Radio Access Network)" respectively.

E-UMTS는 크게 단말(User Equipment; UE)과 기지국, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)로 구성된다. 통상적으로 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시 송신할 수 있다. LTE 시스템에서는 다양한 서비스를 하향 전송하기 위해 직교주파수 분할 다중화 방식(Orthogonal frequency divisional multiplexing; OFDM)과 다중안테나(Multi-input Multi-out; MIMO)를 사용하고 있다.The E-UMTS is largely composed of an Access Gateway (AG) located at the end of a User Equipment (UE), a base station and a network (E-UTRAN) and connected to an external network. Typically, a base station may simultaneously transmit multiple data streams for broadcast services, multicast services, and / or unicast services. In the LTE system, Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing (OFDM) and Multi-input Multi-out (MIMO) are used to downlink various services.

OFDM은 고속 데이터 하향링크 접속 시스템을 대표한다. OFDM의 이점은 할당된 전체 스펙트럼이 모든 기지국에 의해 사용될 수 있는 높은 스펙트럼 효율성이다. OFDM 변조에서 전송 대역은 주파수 영역에서 복수의 직교하는 부반송파로 나누어지고, 시간 영역에서 복수의 심볼로 나누어진다. OFDM은 전송 대역을 복수의 부반송파로 분할하므로 부반송파 당 대역폭은 감소하고 반송파당 변조 시간은 증가한다. 상기 복수의 부반송파가 병렬로 전송되므로, 특정 부반송파의 디지털 데이터 또는 심볼 전송률은 단일 반송파보다 낮아진다.OFDM represents a high-speed data downlink access system. The advantage of OFDM is the high spectral efficiency that the entire spectrum allocated can be used by all base stations. In OFDM modulation, a transmission band is divided into a plurality of orthogonal subcarriers in the frequency domain and a plurality of symbols in the time domain. Since OFDM divides the transmission band into a plurality of subcarriers, the bandwidth per subcarrier decreases and the modulation time per carrier increases. Since the plurality of subcarriers are transmitted in parallel, the digital data or symbol transmission rate of a specific subcarrier is lower than that of a single carrier.

다중안테나(Multiple input mulple output; MIMO) 시스템은 복수의 송수신 안테나를 사용하는 통신 시스템이다. MIMO 시스템은 송수신 안테나의 수가 증가함에 따라 추가적인 주파수 대역폭의 증가없이 채널 용량을 선형적으로 증가시킬 수 있다. MIMO 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼을 이용하여 전송 신뢰도를 높 일 수 있는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 복수의 송신 안테나를 사용하여 각 안테나가 동시에 별개의 데이터 스트림을 전송하여 전송 레이트를 증가시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식이 있다.A multiple input multiple output (MIMO) system is a communication system using a plurality of transmit and receive antennas. The MIMO system can linearly increase the channel capacity without increasing the additional frequency bandwidth as the number of transmit and receive antennas increases. The MIMO technique uses a spatial diversity scheme that can improve transmission reliability using symbols that have passed through various channel paths and a spatial diversity scheme in which each antenna transmits a separate data stream at the same time using a plurality of transmit antennas, And a spatial multiplexing method for increasing the number of received signals.

MIMO 기술은 송신단에서 채널 정보를 알고 있는지 여부에 따라 크게 개-루프(open-loop) MIMO 기술과 폐-루프(closed-loop) MIMO 기술로 분류될 수 있다. 상기 개-루프 MIMO 기술에서 송신단은 채널 정보를 알고 있지 않다. 상기 개-루프 MIMO 기술의 예로는 PARC(per antenna rate conrol), PCBRC(per common basis rate control), BLAST, STTC, 랜덤 빔포밍(random beamforming) 등이 있다. 반면, 상기 폐-루프 MIMO 기술에서 송신단은 채널 정보를 알고 있다. 폐-루프 MIMO 시스템의 성능은 상기 채널 정보를 얼마나 정확하게 알고 있느냐에 따라 좌우된다. 상기 폐-루프 MIMO 기술의 예로는 PSRC(per stream rate control), TxAA 등이 있다. MIMO technology can be roughly divided into open-loop MIMO technology and closed-loop MIMO technology depending on whether channel information is known at a transmitter. In the open-loop MIMO technique, the transmitter does not know the channel information. Examples of the open-loop MIMO technique include per antenna rate control (PARC), per common basis rate control (PCBRC), BLAST, STTC, and random beamforming. On the other hand, in the closed-loop MIMO technique, the transmitter knows the channel information. The performance of the closed-loop MIMO system depends on how accurately the channel information is known. Examples of the closed-loop MIMO technique include per-stream rate control (PSRC), TxAA, and the like.

채널 정보란 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나 간의 무선 채널 정보(예, 감쇄, 위상 편이 또는 시간지연 등)를 의미한다. MIMO 시스템에서는, 복수의 송수신 안테나 조합에 의한 다양한 스트림 경로가 존재하고, 다중 경로 시간 딜레이로 인해 채널 상태가 시간에 따라 시간/주파수 영역에서 불규칙하게 변하는 페이딩 특성을 갖는다. 따라서, 수신단은 채널 추정을 통하여 채널 정보를 산출한다. 채널 추정이란 왜곡된 전송 신호를 복원하기 위해 필요한 채널 정보를 추정하는 것이다. 예를 들어, 채널 추정은 반송파의 크기 및 기준 위상을 추정하는 것을 말한다. 즉, 채널 추정은 무선구간 또는 무선채널의 주파수 응답을 추정하는 것이다.Channel information means radio channel information (e.g., attenuation, phase shift, or time delay) between a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas. In the MIMO system, there are various stream paths by a plurality of transmission / reception antenna combinations, and the channel state has a fading characteristic that varies irregularly in the time / frequency domain due to multipath time delay. Therefore, the receiver calculates channel information through channel estimation. The channel estimation is to estimate channel information necessary for restoring a distorted transmission signal. For example, channel estimation refers to estimating the size and reference phase of a carrier wave. That is, the channel estimation is to estimate the frequency response of the radio section or the radio channel.

채널 추정 방법으로는, 2차원 채널 추정기를 사용하여 몇 개 기지국의 레퍼 런스 신호(Referrence Signal; RS)를 바탕으로 기준값을 추정하는 방법이 있다. 이때, RS란 반송파 위상 동기화 및 기지국 정보 획득 등에 도움이 되도록 하기 위해, 실제로 데이터를 가지지는 않지만 높은 출력을 갖는 심볼을 말한다. 송신측 및 수신측은 이와 같은 RS를 이용하여 채널 추정을 수행할 수 있다. RS에 의한 채널 추정은 송수신측에서 공통적으로 알고 있는 심볼을 통해서 채널을 추정하고, 그 추정치를 이용하여 데이터를 복원하는 것이다. RS는 파일롯이라고도 지칭된다.As a channel estimation method, there is a method of estimating a reference value based on a reference signal (RS) of several base stations using a two-dimensional channel estimator. In this case, RS is a symbol having a high output although it does not have data in order to facilitate carrier phase synchronization and acquisition of base station information. The transmitting side and the receiving side can perform channel estimation using the RS. The channel estimation by the RS estimates a channel through a symbol commonly known to the transmitting and receiving sides, and restores the data using the estimated values. RS is also referred to as pilot.

MIMO 시스템은 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템과 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템을 지원한다. 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템에서 순방향 링크 송신과 역방향 링크 송신은 동일 주파수 영역 상에 있으므로, 가역 원리(reciprocity principle)에 의해 역방향 링크 채널로부터 순방향 링크 채널에 대해 추정을 할 수 있다. MIMO systems support Time Division Duplex (TDD) systems and Frequency Division Duplex (FDD) systems. In a time division duplex (TDD) system, since the forward link transmission and the reverse link transmission are in the same frequency domain, estimation can be made on the forward link channel from the reverse link channel by the reciprocity principle.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 된다.Wireless communication technologies have been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing. In addition, since other wireless access technologies are continuously being developed, new technology evolution is required to be competitive in the future. Cost reduction per bit, increased service availability, use of flexible frequency band, simple structure and open interface, and proper power consumption of terminal.

이와 관련하여, 3GPP에서는 LTE에 대한 후속 기술을 표준화하기 위한 작업을 준비하고 있다. 본 명세서에서는 상기 기술을 "LTE-Advanced" 또는 "LTE-A"라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 지원하는 상향 전송 을 위한 안테나의 수이다. 현재, LTE 시스템은 상향 전송에서 단일 안테나를 지원하도록 되어 있다. 반면, LTE-A 시스템은 상향 전송에서 최대 네개 까지의 다중안테나를 지원하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서, LTE-A 시스템에서는 최대 네개 안테나에 대한 레퍼런스 신호의 상향 전송을 지원할 수 있어야 한다. 특히, LTE-A 시스템에서는 상향 전송에서 다중사용자 MIMO (MU-MIMO)를 지원하기 위한 방안이 논의되고 있다.In this regard, 3GPP is preparing work to standardize the follow-on technology for LTE. This technique is referred to herein as "LTE-Advanced" or "LTE-A ". One of the major differences between LTE systems and LTE-A systems is the number of antennas for supporting uplink transmissions. Currently, LTE systems are supposed to support a single antenna in uplink transmission. On the other hand, the LTE-A system aims to support up to four multiple antennas in uplink transmission. Therefore, the LTE-A system should be able to support uplink transmission of reference signals for up to four antennas. In particular, a scheme for supporting multi-user MIMO (MU-MIMO) in uplink transmission is being discussed in the LTE-A system.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 레퍼런스 신호를 다중안테나를 통해 효율적으로 상향 전송하는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for efficiently transmitting a reference signal through a multiple antenna in a wireless communication system.

본 발명의 다른 목적은 통신 조건에 따라 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of flexibly adjusting a pattern of a reference signal transmitted in accordance with a communication condition.

본 발명의 또 다른 목적은 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절하기 위한 시그널링 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a signaling method for flexibly adjusting a pattern of a reference signal transmitted in an upward direction.

본 발명의 또 다른 목적은 MU-MIMO를 효율적으로 지원하도록 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절하는 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method of flexibly adjusting a pattern of a reference signal transmitted in an upward direction to efficiently support MU-MIMO.

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.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 신호의 상향 전송 방법에 있어서, 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보를 수신하는 단계와, 랭크의 크기를 고려하여 프리코딩된 레퍼런스 신호를 생성하는 단계와, 상기 프리코딩된 레퍼런스 신호를 상기 제어 정보에 따라 특정한 패턴을 갖도록 서브프레임에 할당하는 단계와, 상기 서브프레임을 다중안테나를 통해 전송하는 단계를 포함하는 신호의 상향 전송 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of up-converting a signal in a wireless communication system, the method comprising: receiving control information related to a reference signal; generating a precoded reference signal by considering a size of a rank; Allocating a coded reference signal to a subframe so as to have a specific pattern according to the control information, and transmitting the subframe through multiple antennas.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 무선 통신 시스템에서 레퍼런스 신호를 다중안테나를 통해 효율적으로 상향 전송할 수 있다.First, in a wireless communication system, a reference signal can be efficiently transmitted through multiple antennas.

둘째, 통신 조건에 따라 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절할 수 있다.Second, the pattern of the uplink reference signal can be flexibly adjusted according to the communication conditions.

셋째, 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절할 수 있다.Third, the pattern of the uplink reference signal can be flexibly adjusted.

넷째, MU-MIMO를 효율적으로 지원하도록 상향 전송하는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절할 수 있다.Fourth, it is possible to flexibly adjust the pattern of the uplink reference signal to efficiently support MU-MIMO.

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.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징이 적용된 예들이다.The structure, operation and other features of the present invention can be easily understood by the preferred embodiments of the present invention described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples to which the technical features of the present invention are applied.

E-UTRAN 및 프로토콜 스택 구조E-UTRAN and protocol stack structure

도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 이동통신 시스템인 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UTRAN 시스템은 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 기지국들(eNBs)로 구성되며, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.FIG. 1 illustrates a network structure of an evolved universal terrestrial radio access network (E-UTRAN), which is a mobile communication system to which an embodiment of the present invention is applied. The E-UTRAN system is an evolved system in the UTRAN system. The E-UTRAN is composed of base stations (eNBs), and eNBs are connected via an X2 interface. The eNB is connected to the UE through the wireless interface and is connected to the Evolved Packet Core (EPC) through the S1 interface.

도 2a 및 2b는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 각각 나타낸다. 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2a 및 2b의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)으로 구분될 수 있다.2A and 2B show a control plane and a user plane (U-Plane) of a radio interface protocol between a UE based on the 3GPP radio access network standard and a UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) Respectively. The wireless interface protocol consists of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and vertically includes a user plane for transmitting data information, (Control Plane) for signaling transmission. The protocol layers of FIGS. 2A and 2B are divided into three layers: L1 (first layer), L2 (second layer), L3 (second layer), and L3 (Third layer).

제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 정보들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이 터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.The control plane means a path through which control information used by a terminal and a network to manage a call is transmitted. The user plane means a path through which data generated in the application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted. Hereinafter, the layers of the control plane and the user plane of the wireless protocol will be described.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 상기 전송채널은 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated) 전송채널과 공용(Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.The physical layer as the first layer provides an information transfer service to an upper layer using a physical channel. The physical layer is connected to a medium access control layer (upper layer) through a transport channel, and data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. The transport channel is divided into a dedicated transport channel and a common transport channel depending on whether the channel is shared or not. Data is transferred between the different physical layers, that is, between the transmitting side and the receiving side physical layer through the physical channel. The physical channel is modulated by an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme, and uses time and frequency as radio resources.

제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 한다. 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing) 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널(Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널(Traffic Channel)로 나뉜다.There are several layers in the second layer. The Medium Access Control (MAC) layer is responsible for mapping various logical channels to various transport channels. And performs logical channel multiplexing in which a plurality of logical channels are mapped to one transport channel. The MAC layer is connected to an RLC layer, which is an upper layer, through a logical channel. A logical channel includes a control channel for transmitting control plane information according to the type of information to be transmitted, And a traffic channel for transmitting information of a user plane (User Plane).

제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할(Segmentation) 및 연결(Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장하기 위해 투명모드(Transparent Mode; TM), 무응답모드(Un-acknowledged Mode; UM), 및 응답모드(Acknowledged Mode; AM)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.The Radio Link Control (RLC) layer of the second layer divides and concatenates the data received from the upper layer to adjust the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data in the radio section . A Transparent Mode (TM), a Un-Acknowledged Mode (UM), and an Acknowledged Mode (AM) to guarantee various QoS required by each radio bearer (RB) As shown in FIG. In particular, the AM RLC performs a retransmission function through an automatic repeat and request (ARQ) function for reliable data transmission.

제2계층의 패킷데이터수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 좁은 무선 구간을 효율적으로 사용하기 위해, 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더의 사이즈를 줄이는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다. 상기 헤더압축은 데이터의 패킷 헤더에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시킨다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안(Security) 기능도 수행한다. 상기 보안 기능은 제3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화(Ciphering)와 제3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호(Integrity protection)로 구성된다.The Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer contains relatively large and unnecessary control information in order to efficiently use a wireless zone with a narrow bandwidth in transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 And performs a header compression function to reduce the size of the IP packet header. The header compression allows only necessary information to be transmitted in the packet header of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section. In the LTE system, the PDCP layer also performs a security function. The security function is composed of ciphering to prevent third party data interception and integrity protection to prevent third party data manipulation.

제3계층의 가장 하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. 단말의 RRC와 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다.A radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane and includes a configuration, a re-configuration and a release of radio bearers (RBs) And is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels. To this end, the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the network. If there is an RRC connection (RRC Connected) between the RRC of the UE and the RRC layer of the wireless network, the UE is in the RRC Connected Mode and if not, the UE is in the RRC Idle Mode.

여기에서, RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스 또는 논리적 경로(path)를 의미한다. 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB)의 두 가지로 나누어 진다. 상기 SRB는 제어평면(C-plane)에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자평면(U-plane)에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다. 도 6a 및 6b를 참조하면, RBs는 각각의 사용자에게 할당된 다수의 논리경로 마다 존재하는 PDCP 엔터티의 상단에 도시되어 있다.Here, the RB means a service or a logical path provided by the second layer for data transfer between the UE and the UTRAN. Generally, when the RB is set, it means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel necessary for providing a specific service, and setting each specific parameter and operation method. RB is divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB). The SRB is used as a path for transmitting an RRC message on a control plane (C-plane), and the DRB is used as a path for transmitting user data on a user plane (U-plane). 6A and 6B, RBs are shown at the top of a PDCP entity that exists for each of a plurality of logical paths assigned to each user.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리( Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.The Non-Access Stratum (NAS) layer located at the top of the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.

eNB를 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.One cell constituting the eNB is set to one of the bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz and the like to provide a downlink or uplink transmission service to a plurality of UEs. At this time, different cells may be set to provide different bandwidths.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.The downlink transmission channel for transmitting data from the network to the terminal includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information, a Paging Channel (PCH) for transmitting a paging message, a downlink SCH (Shared Channel) for transmitting user traffic or control messages, . In case of a traffic or control message of a downlink multicast or broadcast service, it may be transmitted through a downlink SCH, or may be transmitted via a separate downlink multicast channel (MCH). Meanwhile, the uplink transmission channel for transmitting data from the UE to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink SCH (Shared Channel) for transmitting user traffic and control messages.

전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.A logical channel mapped to a transport channel is a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), a multicast traffic Channel).

다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링Modeling of Multi-antenna (MIMO) Systems

도 3은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N _T 개로, 수신 안테나의 수를 N _R 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(R _o )에 레이트 증가율(R _i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.3 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas. As shown in FIG. 3, if the number of transmit antennas is increased to N _{T and the} number of receive antennas is increased to N _R , unlike the case where multiple antennas are used only in a transmitter and a receiver, a theoretical channel transmission capacity . Therefore, the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be remarkably improved. As the channel transmission capacity increases, the transmission rate may theoretically increase by the rate of increase R _i multiplied by the maximum transmission rate R _{o at the} time of single antenna use.

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. For example, in a MIMO communication system using four transmit antennas and four receive antennas, it is possible to obtain a transmission rate four times higher than the single antenna system. After the theoretical capacity increase of the multi-antenna system has been proved in the mid-90s, various techniques have been actively researched to bring it up to practical data rate improvement. In addition, several technologies have already been reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation wireless LAN.

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.The research trends related to multi-antenna up to now include information theory study related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environment and multiple access environment, study of wireless channel measurement and modeling of multi-antenna system, improvement of transmission reliability and improvement of transmission rate And research on space-time signal processing technology.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N _T 개의 송신 안테나와 N _R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다. A communication method in a multi-antenna system will be described in more detail using mathematical modeling. It is assumed that there are N _T transmit antennas and N _R receive antennas in the system.

송신 신호를 살펴보면, N _T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N _T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.Looking at the transmitted signal, if there are N _T transmit antennas, the maximum transmittable information is N _T. The transmission information can be expressed as follows.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.Each transmission information

The transmission power may be different. Each transmission power

, The transmission information whose transmission power is adjusted can be expressed as follows.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬

를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.Also,

Is a diagonal matrix of transmit power

Can be expressed as follows.

전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬

가 적용되어 실제 전송되는 N _T 개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬

는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터

를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.Transmission power adjusted information vector

A weighting matrix

_Lt ; RTI ID = 0.0 _& gt; N _& lt; / RTI >

. Weighting matrix

Which distributes the transmission information to each antenna according to the transmission channel condition and the like.

Vector

Can be expressed as follows.

여기에서,

는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.

는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.From here,

Denotes a weight between the i- th transmit antenna and the j- th information.

Is also referred to as a precoding matrix.

수신신호는 N _R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.If there are N _R reception antennas,

Can be expressed as a vector as follows.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

로 표시하기로 한다.

에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다. When a channel is modeled in a multi-antenna wireless communication system, the channel may be classified according to the transmission / reception antenna index. The channel passing through the receiving antenna i from the transmitting antenna j

.

, It is noted that the order of the index is the reception antenna index, and the index of the transmission antenna is the order of the index.

도 4에 N _T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 4에서, 총 N _T 개의 송신 안 테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.FIG. 4 shows channels from N _T transmit antennas to receive antenna i . The channels can be grouped and displayed in vector and matrix form. In FIG. 4, a channel arriving from a total of N _T transmit antennas with receive antenna i may be expressed as:

따라서, N _T 개의 송신 안테나로부터 N _R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.Thus, all channels arriving from N _T transmit antennas to N _R receive antennas may be expressed as:

실제 채널에는 채널 행렬

를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N _R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.The actual channel includes a channel matrix

And additive white Gaussian noise (AWGN) is added. White noise added to each of the N _R receive antennas

Can be expressed as follows.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.Through the above-described equation modeling, the received signal can be expressed as follows.

상술한 설명은 다중안테나 통신 시스템이 단일 사용자에게 이용되는 경우를 중점적으로 설명하였다. 그러나, 다중안테나 통신 시스템을 복수의 사용자에 적용하여 다중사용자 다이버시티(multiuser diversity)를 획득하는 것이 가능하다. 이에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.The above description has focused on the case where a multi-antenna communication system is used for a single user. However, it is possible to apply multi-antenna communication systems to a plurality of users to obtain multiuser diversity. This will be briefly described as follows.

페이딩(fading) 채널은 무선 통신 시스템의 성능저하를 가져오는 것으로 잘 알려진 주요원인이다. 시간, 주파수, 공간에 따라 채널 이득이 변하고 채널 이득 값이 낮을수록 성능저하가 심각해진다. 페이딩을 극복할 수 있는 방법 중 하나인 다이버시티는 여러 개의 독립적인 채널들이 모두 낮은 이득을 가질 확률이 매우 낮다는 사실을 이용한다. 다양한 다이버시티 방식이 가능하며, 다중사용자 다이버시티도 그 중 하나에 해당한다.Fading channels are a well known cause of performance degradation in wireless communication systems. The channel gain varies with time, frequency, and space, and the lower the channel gain value, the more severe the performance degradation. Diversity, one of the ways to overcome fading, exploits the fact that the probability of multiple independent channels all having a low gain is very low. Various diversity schemes are possible, and multi-user diversity is one of them.

셀 내에 여러 명의 사용자가 있을 때, 각 사용자의 채널 이득은 확률적으로 서로 독립이므로 그들이 모두 낮은 이득을 가질 확률은 매우 작다. 정보이론에 따르면 기지국의 전송 전력이 충분하다면 셀 내에 여러 명의 사용자가 있을 때 가장 높은 채널 이득을 가지는 사용자에게 채널을 모두 할당하는 것이 채널의 총 용량을 최대화할 수 있다. 다중사용자 다이버시티는 다시 3 가지로 구분할 수 있다.When there are multiple users in a cell, the channel gains of each user are stochastically independent of each other, so the probability that they all have a low gain is very small. According to the information theory, if the transmission power of the base station is sufficient, it is possible to maximize the total capacity of the channel by allocating all the channels to users having the highest channel gain when there are several users in the cell. Multiuser diversity can be further classified into three types.

시간적 다중사용자 다이버시티는 시간에 따라 채널이 변하는 경우 그때그때 가장 높은 이득 값을 가지는 사용자에게 채널을 할당하는 방식이다. 주파수적 다중사용자 다이버시티는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 주파수 다중 반송파 시스템에서 각 주파수 대역에서 최대 이득을 가지는 사용자에게 부반송파를 할당하는 방식이다. Time-based multi-user diversity is a method of allocating a channel to a user having the highest gain value when the channel changes with time. Frequency Multiplex User Diversity is a scheme for assigning subcarriers to users having the maximum gain in each frequency band in a frequency multi-carrier system such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

만약, 다중반송파를 사용하지 않는 시스템에서 채널이 매우 천천히 변한다면 가장 높은 채널 이득을 가지는 사용자가 채널을 오랜 시간 독점할 것이다. 따라서, 다른 사용자들은 통신을 할 수 없게 된다. 이런 경우 다중사용자 다이버시티를 이용하기 위해서는 채널 변화를 유도할 필요가 있다.If the channel changes very slowly in a system that does not use multicarrier, the user with the highest channel gain will monopolize the channel for a long time. Therefore, other users can not communicate. In this case, it is necessary to induce a channel change in order to use multi-user diversity.

다음으로, 공간적 다중사용자 다이버시티는 일반적으로 사용자들의 채널 이득이 공간에 따라 다르다는 것을 이용하는 방법이다. 구현 예로는 RBF(Random Beamforming) 등을 들 수 있다. RBF는 "opportunistic beamforming"이라고도 하며, 송신단에서 다중안테나를 사용하여 임의의 가중치로 빔포밍(beamforming)을 해줌으로써 채널 변화를 유도하는 기술이다.Next, spatial multi-user diversity is generally a method of exploiting that the channel gain of users is different depending on the space. An example of implementation is RBF (Random Beamforming). RBF is also referred to as "opportunistic beamforming", and is a technique for inducing a channel change by beamforming at arbitrary weights using multiple antennas at the transmitting end.

상술한 다중사용자 다이버시티를 다중 안테나 방식에 이용하는 다중사용자 다중안테나(Multiuser MIMO, MU-MIMO) 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.A multiuser multi-antenna (MU-MIMO) scheme using the multi-user diversity scheme described above will be described below.

다중사용자 다중안테나 방식에 있어서, 송수신단에서 사용자 수와 각 사용자의 안테나 수는 여러 가지 조합이 가능하다. 다중사용자 다중안테나 방식을 하향링크(Downlink, forward link) 및 상향링크(Uplink, reverse link)로 나누어서 살펴 보기로 한다. 하향링크는 기지국에서 여러 단말들로 신호를 전송하는 경우를 의미 한다. 상향링크는 여러 단말들이 기지국으로 신호를 전송하는 경우를 말한다.In the multi-user multi-antenna scheme, the number of users and the number of antennas of each user can be various combinations at the transmitting and receiving end. The multi-user multi-antenna scheme is divided into a downlink, a forward link, and an uplink (reverse link). The downlink means a case where a base station transmits a signal to a plurality of terminals. The uplink refers to a case where a plurality of terminals transmit signals to a base station.

하향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 N_R개의 안테나를 통해 신호를 수신할 수도 있고, 총 N_R명의 사용자가 각각 1개의 안테나를 사용하여 신호를 수신할 수도 있다. 또한, 앞의 양 극단 예의 중간 조합도 가능하다. 즉, 어떤 사용자는 1개의 수신 안테나를 사용하는 반면, 어떤 사용자는 3개의 수신 안테나를 사용하는 등의 조합이 가능하다. 유의할 점은 어느 조합의 경우든 수신 안테나의 수의 총합은 N_R로 일정하게 유지된다는 점이다. 이러한 경우를 보통 MIMO BC(Broadcast Channel) 또는 SDMA(Space Division Multiple Access)라고 한다.In the downlink case, in an extreme example, one user may receive signals through a total of N _R antennas, and a total of N _R users may each receive signals using one antenna. An intermediate combination of the preceding two extremes is also possible. That is, some users may use one receive antenna, while some users may use three receive antennas, or the like. Note that the sum of the number of receive antennas in any combination remains constant at N _R. This case is commonly referred to as MIMO BC (Broadcast Channel) or SDMA (Space Division Multiple Access).

상향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 N_T개의 안테나를 통해 신호를 송신할 수도 있고, 총 N_T명의 사용자가 각각 1개의 안테나를 사용하여 신호를 송신할 수도 있다. 또한, 앞의 양 극단 예의 중간 조합도 가능하다. 즉, 어떤 사용자는 1개의 송신 안테나를 사용하는 반면, 어떤 사용자는 3개의 송신 안테나를 사용하는 등의 조합이 가능하다. 유의할 점은 어느 조합의 경우든 송신 안테나의 수의 총합은 N_T로 일정하게 유지된다는 점이다. 이러한 경우를 보통 MIMO MAC(Multiple Access Channel)이라고 한다. 상향링크와 하향링크는 서로 대칭 관계에 있으므로, 어느 한쪽에서 사용된 기법이 다른 쪽에서도 사용 가능하다.In the case of an uplink, in an extreme case, for example, one user may transmit signals over a total of N _T antennas, and a total of N _T users may transmit signals using one antenna each. An intermediate combination of the preceding two extremes is also possible. That is, some users may use one transmission antenna, while some users may use three transmission antennas, or the like. Note that the sum of the number of transmit antennas in any combination is kept constant at N _T. This case is commonly referred to as a MIMO MAC (Multiple Access Channel). Since the uplink and the downlink are symmetrical to each other, the technique used on either side can be used on the other side.

한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬

의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬

에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N _R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N _T 와 같다. 즉, 채널 행렬

는 행렬이 N _R ×N _T 된다. On the other hand, a channel matrix

The number of rows and columns of the antenna is determined by the number of transmitting and receiving antennas. Channel matrix

The number of rows is equal to the number N _R of receive antennas and the number of columns is equal to the number N _T of transmit antennas. That is,

The matrix is N _R x N _T.

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

의 랭크(

)는 다음과 같이 제한된다.The rank of a matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns. Thus, the rank of the matrix can not be greater than the number of rows or columns. Channel matrix

Rank of

) Is limited as follows.

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 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.Another definition of the rank is defined as the number of eigenvalues that are not zero when the matrix is eigenvalue decomposition. Similarly, another definition of a rank is defined as the number of non-zero singular values when singular value decomposition is performed. Therefore, the physical meaning of a rank in a channel matrix is the maximum number that can transmit different information in a given channel.

다중안테나(MIMO) 시스템의 송신부 및 수신부A transmitter and a receiver of a multi-antenna (MIMO) system

도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국의 블록도를 나타낸다.5 shows a block diagram of a base station that may be applied to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 기지국은 일반적으로 제어 시스템(502), 기저대역 프로세서(504), 전송 회로(506), 수신 회로(508), 다중안테나(510) 및 네트워크 인터페이스(512)를 포함한다. 수신 회로(508)는 단말로부터 전송된 무선 신호를 다중안테나(510)를 통해 수신한다. 바람직하게는, 저잡음 증폭기 및 필터(미도시)가 신호를 증폭하고 광대역 간섭을 제거한다. 하향변환(downconversioin) 및 디지털화 회로(미도시)는 필터링된 수신 신호를 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 하향변환하 고, 이를 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화 한다.5, a base station generally includes a control system 502, a baseband processor 504, a transmit circuit 506, a receive circuit 508, multiple antennas 510, and a network interface 512. The receiving circuit 508 receives the radio signal transmitted from the terminal through the multiple antennas 510. Preferably, a low noise amplifier and filter (not shown) amplify the signal and eliminate broadband interference. A downconversion and digitization circuit (not shown) downconverts the filtered received signal to an intermediate or baseband frequency signal and digitizes it into one or more digital streams.

기저대역 프로세서(504)는 디지털화된 수신 신호를 처리하여 수신 신호로부터 정보 또는 데이터 비트를 추출한다. 상기 처리는 복조, 디코딩, 에러 정정 등을 포함한다. 기저대역 프로세서(504)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 처리기(DSP)로 구현된다. 그 후, 수신 정보는 네트워크 인터페이스를 경유하여 무선네트워크를 통해 전송되거나 기지국이 서비스하는 다른 단말로 전송된다. 네트워크 인터페이스(512)는 중앙 네트워크 제어기 및 공중 교환 전화망(PSTN)에 연결될 수 있는 무선 네트워크의 일부를 형성하는 회선 교환망과 상호작용한다.The baseband processor 504 processes the digitized received signal to extract information or data bits from the received signal. The processing includes demodulation, decoding, error correction, and the like. The baseband processor 504 is typically implemented with one or more digital signal processors (DSPs). The received information is then transmitted over the wireless network via the network interface or to another terminal served by the base station. The network interface 512 interacts with a circuit-switched network that forms part of a wireless network that can be connected to the central network controller and the public switched telephone network (PSTN).

전송측에서 기저대역 프로세서(504)는 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 제어 시스템(502)의 통제 하에 네트워크 인터페이스(512)로부터 수신하고 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(506)로 입력된다. 전송 회로(506)에서 인코딩된 데이터는 희망 전송 주파수 또는 주파수들을 가지는 반송파에 의해 변조된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 반송파 신호를 적절한 수준으로 증폭한다. 증폭된 신호는 다중안테나(510)로 전달된다.On the transmitting side, the baseband processor 504 receives digitized data, which may represent voice, data or control information, from the network interface 512 under the control of the control system 502 and encodes the data for transmission. The encoded data is input to a transmission circuit 506. The data encoded in the transmission circuit 506 is modulated by a carrier having a desired transmission frequency or frequencies. A power amplifier (not shown) amplifies the modulated carrier signal to an appropriate level. The amplified signal is transmitted to multiple antennas 510.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 단말의 블록도를 나타낸다.FIG. 6 shows a block diagram of a terminal that may be applied to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단말은 제어 시스템(602), 기저대역 프로세서(604), 전송 회로(606), 수신 회로(608), 다중 안테나(610) 및 사용자 인터페이스 회로(612)를 포함할 수 있다. 수신 회로(608)는 정보를 포함하는 무선 신호를 하나 이상의 기지국으로부터 다중안테나(610)를 통해 수신한다. 바람직하게는 저잡음 증폭기 및 필 터(미도시)가 신호를 증폭하고 광대역 간섭을 제거한다. 그 후, 하향변환 및 디지털화 회로(미도시)는 중간 또는 기저대역 주파수 신호로 필터링된 수신 신호를 하향변환한다. 그 후, 상기 신호는 하나 이상의 디지털 스트림으로 디지털화된다. 기저대역 프로세서(604)는 수신 신호로부터 정보 또는 데이터 비트를 추출하기 위해서 디지털화된 수신 신호를 처리한다. 상기 처리는 복조, 디코딩, 에러 정정 동작을 포함한다. 기저대역 프로세서(604)는 일반적으로 하나 이상의 디지털 신호 처리기(DSP) 및 주문형 집적 회로(ASIC)로 구현된다.6, a terminal may include a control system 602, a baseband processor 604, a transmit circuit 606, a receive circuit 608, multiple antennas 610 and a user interface circuit 612 . The receiving circuit 608 receives a radio signal containing information from the one or more base stations via the multiple antennas 610. Preferably, a low noise amplifier and filter (not shown) amplify the signal and eliminate broadband interference. A downconversion and digitization circuit (not shown) then downconverts the received signal filtered with the intermediate or baseband frequency signal. The signal is then digitized into one or more digital streams. Baseband processor 604 processes the digitized received signal to extract information or data bits from the received signal. The processing includes demodulation, decoding, and error correction operations. The baseband processor 604 is typically implemented with one or more digital signal processors (DSPs) and an application specific integrated circuit (ASIC).

전송측에서 기저대역 프로세서(604)는 음성, 데이터 또는 제어 정보를 나타낼 수 있는 디지털화된 데이터를 제어 시스템(602)의 통제 하에 사용자 인터페이스(612)로부터 수신하고 전송을 위해 데이터를 인코딩한다. 인코딩된 데이터는 전송 회로(606)로 입력된다. 전송 회로(606)에서 인코딩된 데이터는 희망 전송 주파수 또는 주파수들을 가지는 반송파에 의해 변조된다. 전력 증폭기(미도시)는 변조된 반송파 신호를 적절한 수준으로 증폭한다. 증폭된 신호는 다중안테나(610)로 전달된다.On the transmission side, the baseband processor 604 receives digitized data, which may represent voice, data or control information, from the user interface 612 under the control of the control system 602 and encodes the data for transmission. The encoded data is input to a transmission circuit 606. The data encoded in the transmission circuit 606 is modulated by a carrier having a desired transmission frequency or frequencies. A power amplifier (not shown) amplifies the modulated carrier signal to an appropriate level. The amplified signal is transmitted to multiple antennas 610.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 송신기의 블록도를 나타낸다.7 shows a block diagram of a transmitter that may be applied to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 송신기 구조는 기지국을 기준으로 설명되었지만, 당업자는 상향 및 하향 전송을 위해 도시된 구조를 사용할 수 있음을 알 것이다. 또한, 전송 구조는 이에 한정되지는 않지만 코드 분할 다중 접속(CDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시간 분할 다중 접속(TDMA), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 포함하는 다양한 다중 접속 구조를 나타내도록 의도되었다.7, although the transmitter structure is described with reference to a base station, those skilled in the art will appreciate that the structure shown may be used for uplink and downlink transmission. The transmission structure also represents various multiple access structures including, but not limited to, code division multiple access (CDMA), frequency division multiple access (FDMA), time division multiple access (TDMA), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) .

초기에, 네트워크는 단말로 전송할 데이터를 기지국으로 전송한다. 비트 스트림인 스케쥴링된 데이터는 데이터 스크램블 모듈(704)을 사용하여 데이터와 연관된 피크 대 평균 전력 비를 감소시키는 방식으로 스크램블된다. 스크램블된 데이터에 대한 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 CRC 부가 모듈(706)로 결정하고 스크램블된 데이터에 첨부한다. 단말에서 데이터의 복구 및 에러 정정을 용이하게 하기 위해, 채널 인코더 모듈(708)을 사용하여 채널 코딩을 수행한다. 채널 코딩에 의해 데이터에 효과적으로 리던던시를 더할 수 있다. 채널 인코더 모듈(708)은 터보 인코딩 기술을 사용할 수 있다.Initially, the network transmits data to be transmitted to the terminal to the base station. Scheduled data, which is a bit stream, is scrambled using a data scramble module 704 in a manner that reduces the peak to average power ratio associated with the data. A CRC (Cyclic Redundancy Check) for the scrambled data is determined by the CRC adding module 706 and attached to the scrambled data. In order to facilitate data recovery and error correction at the terminal, channel coding is performed using the channel encoder module 708. Channel coding can effectively add redundancy to data. The channel encoder module 708 may use a turbo encoding technique.

처리된 데이터 비트는 선택된 기저대역 변조에 의존하여 매핑 모듈(714)에 의해 해당 심볼로 체계적으로 매핑된다. 직교 진폭 변조(QAM) 또는 직교 위상 쉬프트 키(QPSK) 변조 형태가 사용될 수 있다. 비트 그룹은 진폭및 위상 컨스텔레이션에서의 위치를 나타내는 심볼로 매핑된다. 그 후, 심볼 블럭은 공간 시간 코드(STC) 인코더 모듈(718)에 의해 처리된다. STC 인코더 모듈(718)은 선택된 STC 인코딩 모드에 따라 심볼을 처리하고, 기지국의 다중 송신 안테나(510)의 수에 해당하는 N개의 출력을 제공할 것이다. STC 인코더 모듈(718)로부터 출력된 심볼 스트림은 IFFT 처리 모듈(720)에 의해 역푸리에 변환된다. 그 후, 프리픽스(prefix) 및 RS 부가 모듈(722)은 역푸리에 변환된 신호에 CP (cyclic prefix) 및 RS를 부가한다. 그 후, 디지털 상향변환(DUC) 모듈 및 디지털 대 아날로그(D/A) 변환 모듈(724)은 앞에서 처리된 신호를 중간 주파수로 디지털 영역에서 상향변환하고 아날로그 신호로 변환한다. 그 후, 상기 아날로그 신호는 RF 모듈(726) 및 다중안테 나(510)를 통해 희망 RF 주파수에서 동시에 변조, 증폭 및 전송된다.The processed data bits are systematically mapped to the corresponding symbols by the mapping module 714 depending on the selected baseband modulation. Quadrature amplitude modulation (QAM) or quadrature phase shift key (QPSK) modulation forms can be used. The bit group is mapped to a symbol representing the position in the amplitude and phase constellation. The symbol block is then processed by a spatial time code (STC) encoder module 718. [ The STC encoder module 718 processes the symbols according to the selected STC encoding mode and will provide N outputs corresponding to the number of multiple transmit antennas 510 of the base station. The symbol stream output from the STC encoder module 718 is inverse Fourier transformed by the IFFT processing module 720. Thereafter, the prefix and RS addition module 722 adds a CP (cyclic prefix) and an RS to the inverse Fourier transformed signal. The digital upconversion (DUC) module and digital to analog (D / A) conversion module 724 then upconverts the previously processed signal to an intermediate frequency in the digital domain and converts it to an analog signal. The analog signal is then simultaneously modulated, amplified and transmitted at the desired RF frequency via the RF module 726 and the multiplex antenna 510.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 SC-FDMA (single carrier - frequency division multiple access) 방식에 따른 신호 생성기를 나타낸다.FIG. 8 illustrates a signal generator according to a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) scheme applicable to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 신호 생성기는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 수행하는 DFT부(810), 부반송파 맵퍼(subcarrier mapper, 820) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하는 IFFT부(830)를 포함한다. DFT부(810)는 입력되는 데이터에 DFT를 수행하여 주파수 영역 심벌을 출력한다. 부반송파 맵퍼(820)는 주파수 영역 심벌들을 각 부반송파에 맵핑시키고, IFFT부(830)는 입력되는 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역 신호를 출력한다.8, the signal generator includes a DFT unit 810 for performing a Discrete Fourier Transform (DFT), a subcarrier mapper 820, and an IFFT unit 830 for performing an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) do. The DFT unit 810 performs DFT on the input data to output a frequency domain symbol. The subcarrier mapper 820 maps the frequency domain symbols to each subcarrier, and the IFFT unit 830 performs IFFT on the input symbols to output a time domain signal.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 적용될 수 있는 수신기의 블록도를 나타낸다.Figure 9 shows a block diagram of a receiver that may be applied to an embodiment of the present invention.

도 9에서 수신기 구조는 단말을 기준으로 설명되었지만, 당업자는 상향 및 하향 전송을 위해 도시된 구조를 사용할 수 있음을 알 것이다. 전송 신호가 다중 송신 안테나(610)에 도착하면 각 신호는 RF 모듈(902)에 의해 복조 및 증폭된다. 편의상 수신기에 있는 다중 수신 경로 중 한 경로만을 도시하였다. 아날로그 대 디지털(A/D) 변환 및 하향변환 모듈(DCC)(904)은 디지털 처리를 위해 아날로그 신호를 디지털화하고 하향변환한다. 디지털화된 신호는 수신 신호 수준에 기초하여 RF 모듈(902)에서 증폭기 이득을 제어하기 위해 자동 이득 제어 모듈(AGC)(906)에 사용될 수 있다.Although the receiver structure is described with respect to a terminal in Fig. 9, those skilled in the art will appreciate that the structure shown may be used for uplink and downlink transmission. When the transmission signal arrives at the multiplex transmission antenna 610, each signal is demodulated and amplified by the RF module 902. For convenience, only one of the multiple receive paths in the receiver is shown. An analog to digital (A / D) conversion and down conversion module (DCC) 904 digitizes and downconverts the analog signal for digital processing. The digitized signal may be used in an automatic gain control module (AGC) 906 to control the amplifier gain in the RF module 902 based on the received signal level.

또한, 디지털화된 신호는 동기화 모듈(908)에 공급된다. 동기화 모듈(908)은 대략적인 동기를 수행하는 "Coarse Sync." 모듈(910), 미세 동기를 수행하는 "Fine Sync." 모듈(912) 및 주파수 오프셋이나 도플로 효과를 추정하는 모듈(920)을 포함할 수 있다. 동기화 모듈(908)에서 출력된 결과는 프레임 정렬 모듈(914), 주파수 오프셋/도플러 보정 모듈(918)에 공급된다. 정렬된 프레임은 프리픽스 제거 모듈(916)에 의해 CP가 제거된다. 그 후, CP가 제거된 데이터는 FFT 모듈(922)에 의해 푸리에 변환된다. RS 추출 모듈(930)은 프레임 내에 분산되어 있는 RS 신호를 추출하여 채널 추정 모듈(928)로 공급한다. 그 후, 채널 재구성 모듈(926)은 채널 추정 결과를 이용하여 무선 채널을 재구성한다. 채널 추정은 기지국이 사용하는 STC 인코딩에 따라 STC 디코더(932)가 심볼을 디코딩하고 전송 비트에 해당하는 추정을 복구할 수 있는 충분한 채널 응답 정보를 제공한다. 수신한 신호에서 얻은 심볼 및 각 수신 경로에 대한 채널 추정 결과는 STC 디코더(932)에 제공되고, 전송된 심볼을 복구하기 위해 각 수신 경로에 STC 디코딩을 수행한다. STC 디코더(932)는 BLAST 기반 전송을 위한 최대 유사 디코딩(MLD)을 구현할 수 있다. STC 디코더(932)의 출력은 전송 비트 각각을 위한 로그 유사비(LLR)일 수 있다. STC 디코딩된 심볼은 심볼 디-인터리버 모듈(934)을 통해 원래 순서의 심볼로 정렬된다. 그 후, 디-매핑 모듈(936) 및 비트 디-인터리버 모듈(938)은 심볼을 비트 스트림을 매핑한 후에 디-인터리빙을 수행한다. 레이트 디-매칭 모듈(940)에 의해 처리된 비트 스트림은 스크램블된 데이터 및 CRC 체크섬을 복구하기 위해서 채널 디코더 모듈(942)로 제공된다. 채널 디코더 모듈(942)은 터보 디코딩을 사용할 수 있다. CRC 모듈(944)은 종래의 방식으로 CRC 체크섬을 제거하고 스크램블된 데이터를 체크한다. 그 후, CRC 체크된 데이터는 역스크램블링 모듈(946)에 의해 원래의 데이 터(948)로 복구된다.The digitized signal is also supplied to a synchronization module 908. Synchronization module 908 may be a "Coarse Sync." Module 910, "Fine Sync." A module 912 and a module 920 for estimating the frequency offset or doppler effect. The result output from the synchronization module 908 is supplied to a frame alignment module 914, a frequency offset / Doppler correction module 918. The aligned frame is removed by the prefix removal module 916. Thereafter, the CP-removed data is Fourier transformed by the FFT module 922. The RS extraction module 930 extracts an RS signal dispersed in the frame and supplies the extracted RS signal to the channel estimation module 928. The channel reconstruction module 926 then uses the channel estimation result to reconstruct the wireless channel. The channel estimation provides sufficient channel response information to allow the STC decoder 932 to decode the symbol and recover the estimate corresponding to the transmission bit, in accordance with the STC encoding used by the base station. The symbol obtained from the received signal and the channel estimation result for each reception path are provided to the STC decoder 932, and STC decoding is performed on each reception path to recover the transmitted symbols. STC decoder 932 may implement maximum likelihood decoding (MLD) for BLAST based transmission. The output of the STC decoder 932 may be a log-likelihood ratio (LLR) for each of the transmitted bits. The STC decoded symbols are arranged into symbols of the original sequence through the symbol de-interleaver module 934. [ The de-mapping module 936 and the bit de-interleaver module 938 then perform symbol de-interleaving after mapping the bit stream. The bit stream processed by rate de-matching module 940 is provided to channel decoder module 942 to recover the scrambled data and CRC checksum. The channel decoder module 942 may use turbo decoding. The CRC module 944 removes the CRC checksum and checks the scrambled data in a conventional manner. Thereafter, the CRC checked data is recovered by the descrambling module 946 to the original data 948.

레퍼런스 신호 (Reference Signal; RS)A 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 레퍼런스 신호 (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 별도의 레퍼런스 신호가 존재하여야 한다.When a packet is transmitted in a wireless communication system, since the transmitted packet is transmitted through a wireless channel, signal distortion may occur in the transmission process. In order to properly receive the distorted signal at the receiving side, the distortion should be corrected in the received signal using the channel information. In order to determine the channel information, a method is used in which a signal known to both the transmitting side and the receiving side is transmitted, and channel information is detected with a degree of distortion when the signal is received through the channel. The signal is referred to as a pilot signal or a reference signal. When transmitting and receiving data using multiple antennas, it is necessary to know the channel condition between each transmitting antenna and the receiving antenna so that a correct signal can be received. Therefore, a separate reference signal must exist for each transmission antenna.

코드 분할 다중화(Code division multiplexing; CDM) - 시간 도메인에서의 순환 지연(Cyclic delay in Time Domain)Code division multiplexing (CDM) - Cyclic delay in time domain

서로 다른 안테나에 대한 RS를 동일한 자원 영역에 할당하는 것을 다중화라고 한다. 다중화 방식에는 시간 분할 다중화(Time division multiplexing), 주파수 분할 다중화(Frequency division multiplexing) 또는 코드 분할 다중화가 있다. 이 중에서, 코드 분할 다중화는 각 안테나 별로 서로 다르게 설정된 직교 코드(시퀀스)를 주파수 영역에서 RS에 곱하여 동일한 무선자원(주파수/시간)에 할당하는 것 을 의미한다. 상기 직교 코드는

와 같은 형태일 수 있다. 주파수 도메인에서 직교 코드를 곱함으로써, RS는 시간 도메인에서 순환 지연(Cyclic dealy)될 수 있다. 시퀀스

에 직교 코드를 곱한 경우에, 시간 도메인에서 순환 지연되는 것을 수학식 14에 나타내었다.Assignment of RSs for different antennas to the same resource area is called multiplexing. The multiplexing scheme may be time division multiplexing, frequency division multiplexing or code division multiplexing. Among them, code division multiplexing means that an orthogonal code (sequence) set differently for each antenna is multiplied by RS in the frequency domain and allocated to the same radio resource (frequency / time). The orthogonal code

Lt; / RTI > By multiplying the orthogonal code in the frequency domain, the RS can be cyclically delayed in the time domain. sequence

Is multiplied by an orthogonal code, a cyclic delay in the time domain is shown in Equation (14).

따라서, 주파수 도메인에서

를 곱하면 시간축 상에서 순환 지연된다.Therefore, in the frequency domain

Multiply it by a cyclic delay on the time axis.

상향 링크 RS의 구조Structure of uplink RS

도 10에 3GPP LTE 상향 링크 RS의 구조를 나타내었다. FIG. 10 shows the structure of the 3GPP LTE uplink RS.

도 10을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라고 한다. 3GPP LTE에서, 서브프레임은 1ms이고 슬롯은 0.5ms이다. 그러 나, 무선 프레임의 구조 및 TTI는 통신 시스템에 따라 달라질 수 있다.Referring to FIG. 10, a radio frame is composed of 10 subframes, and one subframe is composed of two slots. The time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI). In 3GPP LTE, the subframe is 1 ms and the slot is 0.5 ms. However, the structure of the radio frame and the TTI may vary depending on the communication system.

슬롯은 시간 영역에서 복수의 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block)을 포함한다. 하나의 자원블록에 대하여 가로 축은 시간 축, 세로 축은 주파수 축을 의미한다. 일반 CP(normal CP)인 경우, 각 슬롯은 7개의 심볼로 구성된다. 연장된 CP(extended CP)인 경우, 각 슬롯은 6개의 심볼로 구성된다. 연장된 CP의 경우는 딜레이(delay)가 긴 환경에서 일반적으로 사용된다. SC-FDMA (Single carrier-Frequency divison mutiple access) 시스템이기 때문에, 단일 반송파 특성을 만족시키기 위해 RS는 한 심볼의 자원을 모두 사용한다. 한편, 상향링크에서 RS는 데이터와는 다르게 프리코딩이 적용되지 않으며 DMRS (Demodulation RS)와 SRS (Sounding RS)로 구성되어 있다. 도 10에서, DMRS는 슬롯 1 및 2의

=4에 할당되어 있고 '1'로 도시하였다. SRS는 슬롯 2의

=6에 할당되어 있다. 데이터는 나머지 자원요소에 할당된다.A slot includes a plurality of SC-FDMA symbols in a time domain and a plurality of resource blocks in a frequency domain. For one resource block, the horizontal axis represents the time axis and the vertical axis represents the frequency axis. In the case of a normal CP (normal CP), each slot is composed of 7 symbols. For an extended CP (CP), each slot consists of six symbols. Extended CPs are commonly used in environments with long delays. Since it is a single carrier-frequency divide-by-two (SC-FDMA) system, the RS uses all the resources of one symbol to satisfy a single carrier characteristic. On the other hand, in the uplink, RS is not precoded differently from data and is composed of DMRS (Demodulation RS) and SRS (Sounding RS). In FIG. 10, the DMRS indicates that the

slots

1 and 2

= 4 and is shown as '1'. SRS is the slot 2

= 6 < / RTI > Data is allocated to the remaining resource elements.

다중안테나를 이용한 DMRS의 상향 전송DMRS uplink transmission using multiple antennas

후술하는 본 발명의 일 실시예는 LTE-A를 이용하여 예시하지만, 어떤 MIMO 시스템에도 동일한 원리로 적용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.It should be noted that an embodiment of the present invention to be described later is exemplified by using LTE-A, but it can be applied to the same principle on any MIMO system.

3GPP LTE 시스템에서 단말은 안테나 한개만을 지원한다. 따라서, LTE 시스템에서 상향링크에 사용되는 안테나 개수는 한개이다. 하지만, LTE-A 시스템의 경우 상향링크에서도 MIMO를 지원할 것이다. 따라서, 상향링크에 사용되는 DMRS도 적당하게 확장되어야 한다. MIMO 환경에 맞춰 DMRS를 확장하기 위하여, 비-프리코딩(non-precoded) DMRS와 프리코딩(precoded) DMRS가 고려될 수 있다. 종래의 하향 링크와 마찬가지로, 비-프리코딩 DMRS는 안테나 개수 만큼의 DMRS 패턴이 필요하다. 즉, 비-프리코딩 DMRS의 경우, 시스템에서 지원 가능한 안테나 개수에 따라 DMRS 패턴이 정의되야 한다. 하지만, 프리코딩 DMRS의 경우는 안테나에서 측정된 채널 정보에 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 곱하여 가상 안테나 도메인(virtual antenna domain)에 해당하는 랭크 별로 DMRS 패턴을 적용하기 때문에 안테나 개수가 많아지더라도 DMRS의 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉, 프리코딩 DMRS의 경우는 시스템에서 지원 가능한 랭크 수에 따라 정의되어야 한다. 예를 들면, 시스템에서 지원 가능한 상향링크의 송신 안테나 개수를 1, 2, 4 개로 하면, 비-프리코딩 DMRS는 3 가지 패턴을 정의하여야 하고, 프리코딩 DMRS는 랭크 1, 2, 3, 4에 대해서 정의해야 한다. 이후, 상향링크를 위한 송신 안테나 수가 4개인 경우에 대해서 주로 설명한다. 그러나, 후술하는 본 발명의 실시예는 복수의 송신 안테나를 갖는 어떤 시스템에도 유사하게 적용될 수 있다. 프리코딩 DMRS와 비-프리코딩 DMRS의 장단점을 고려하여 LTE-A 시스템에 적용해야 하지만 프리코딩 DMRS는 모든 가능한 랭크를 커버하기 때문에 앞으로는 랭크에 따른 DMRS 패턴을 예를 들어 정의하겠지만 비-프리코딩 DMRS의 경우는 랭크 3을 제외한 나머지는 프리코딩 DMRS와 같은 패턴을 가진다고 해도 무방할 것이다.In the 3GPP LTE system, a terminal supports only one antenna. Therefore, the number of antennas used in the uplink in the LTE system is one. However, the LTE-A system will support MIMO in the uplink as well. Therefore, the DMRS used for the uplink should also be appropriately extended. In order to extend the DMRS to the MIMO environment, non-precoded DMRS and precoded DMRS may be considered. Like the conventional downlink, the non-precoding DMRS requires a number of DMRS patterns as the number of antennas. That is, in the case of non-precoding DMRS, the DMRS pattern must be defined according to the number of antennas that can be supported by the system. However, in the case of the precoding DMRS, the DMRS pattern is applied for each rank corresponding to the virtual antenna domain by multiplying the channel information measured by the antenna by a precoding matrix. Therefore, even if the number of antennas is increased, There is an advantage that the overhead of the system can be reduced. That is, the case of precoding DMRS should be defined according to the number of ranks that can be supported by the system. For example, if the number of uplink transmission antennas that can be supported by the system is 1, 2, or 4, the non-precoding DMRS should define three patterns, and the precoding DMRS should be allocated to rank 1, 2, 3, Should be defined. Hereinafter, the case where the number of transmit antennas for uplink is four will be mainly described. However, the embodiment of the present invention described below can be similarly applied to any system having a plurality of transmit antennas. Precoding DMRS and non-precoding DMRS should be applied to the LTE-A system considering the advantages and disadvantages of the non-precoding DMRS and non-precoding DMRS. However, since the precoding DMRS covers all possible ranks, , The remainder except rank 3 may have the same pattern as the precoding DMRS.

랭크에 따른 레퍼런스 신호의 할당 패턴 예Example of assignment pattern of reference signal according to rank

도 11은 프리코딩된 DMRS를 슬롯 당 하나의 OFDM 심볼에 주파수 분할 다중화 기법으로 할당한 예를 나타낸다.11 shows an example in which a pre-coded DMRS is allocated to one OFDM symbol per slot by a frequency division multiplexing scheme.

도 11a 내지 11d는 각각 단말의 랭크가 1 내지 4일 때 DMRS의 구조를 나타낸 다. 상술한 바와 같이, 비-프리코딩된 DMRS가 적용되면 랭크 1, 랭크 2, 랭크 4의 DMRS 패턴은 각각 안테나 1개, 안테나 2개, 안테나 4개의 패턴으로 사용될 수 있다. 상기 도면에서 '1', '2', '3' 및 '4'는 각각 랭크 1, 랭크 2, 랭크 3, 랭크 4에 대한 DMRS를 의미한다.

로 표시된 부분은 각 랭크의 DMRS 사이에 직교성을 주기 위해 다른 랭크와 겹치는 DMRS의 위치를 펑처링(puncturing)한 것을 의미한다. 즉,

로 표시된 부분에는 다른 데이터나 다른 랭크를 위한 DMRS가 전송될 수 없다. 도 11에서는 슬롯 마다 하나의 심볼에만 DMRS을 전송하는 예를 나타냈다. 그러나, MIMO-OFDM 시스템에서는 DMRS를 여러 개의 심볼에 나눠서 전송할 수 있다.11A to 11D show the structure of the DMRS when the rank of the terminal is 1 to 4, respectively. As described above, when non-precoded DMRS is applied, the DMRS patterns of rank 1, rank 2, and rank 4 can be used as one antenna, two antennas, and four antennas, respectively. In the figure, '1', '2', '3' and '4' mean DMRS for rank 1, rank 2, rank 3 and rank 4, respectively.

Means puncturing the position of the DMRS that overlaps another rank to provide orthogonality between the DMRSs of the respective ranks. In other words,

The DMRS for other data or other ranks can not be transmitted. 11 shows an example in which the DMRS is transmitted only to one symbol in each slot. However, in the MIMO-OFDM system, the DMRS can be divided into a plurality of symbols.

도 12에 프리코딩된 DMRS를 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼에 주파수 분할 다중화 기법으로 할당한 예를 나타냈다. 도 12에 예시된 내용은 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼을 사용하여 레퍼런스 신호를 할당했다는 점을 제외하고는 도 11과 기본적으로 동일하다. 따라서, 도 12에 관한 설명은 도 11에 관한 설명을 참조한다.FIG. 12 shows an example in which the precoded DMRS is allocated to two OFDM symbols per slot by frequency division multiplexing. The example illustrated in FIG. 12 is basically the same as FIG. 11, except that a reference signal is allocated using two OFDM symbols per slot. Therefore, the description related to Fig. 12 refers to the description related to Fig.

실시예: 레퍼런스 신호의 패턴의 동적 조절Example: Dynamic adjustment of pattern of reference signal

종래에는 도 11 및 12에서 예시한 바와 같이 랭크의 크기가 변하더라도, 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호를 할당하기 위한 기본적인 패턴은 변경되지 않았다. 그러나, 통신 환경에 따라 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 요구되는 서비스 품질 (Quality of Service; QoS), 채널 딜레이, MIMO 모드 (SU-MIMO, MU-MIMO) 등에 따라 필요한 레퍼런스 신호의 패턴이 다를 수 있다. 따라서, 통신 환경에 따라 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서, 본 발명은 상향 전송되는 레퍼런스 신호의 패턴을 유연하게 조절하기 위해 시그널링을 수행할 것을 제안한다. 이하의 설명에서, 부가적인 설명이 없는 한, 기본적으로 OFDM를 기반으로 한 MIMO 환경을 가정하도록 한다. 또한, 도 10에서 볼 수 있듯이, 3GPP LTE 시스템에서 상향 전송을 윈한 DMRS의 오버헤드는 14.3%이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 단일안테나 시스템에서 다중안테나 시스템으로 확장하더라도 오버헤드가 14.3%를 넘지 않는 DMRS 상향 전송 방법을 제안할 것이다.Conventionally, even if the magnitude of the rank changes as illustrated in Figs. 11 and 12, the basic pattern for assigning the reference signal to each rank has not changed. However, it may be necessary to flexibly adjust the pattern of the reference signal according to the communication environment. For example, the pattern of the reference signal required may vary depending on the required quality of service (QoS), channel delay, MIMO mode (SU-MIMO, MU-MIMO) Therefore, there is a need for a method capable of flexibly adjusting the pattern of the reference signal according to the communication environment. Therefore, the present invention proposes performing signaling in order to flexibly adjust the pattern of the uplink reference signal. In the following description, MIMO environment based on OFDM is basically assumed unless otherwise described. Also, as can be seen from FIG. 10, the overhead of the DMRS for uplink transmission in the 3GPP LTE system is 14.3%. Accordingly, an embodiment of the present invention will propose a DMRS uplink transmission method in which the overhead does not exceed 14.3% even if it is extended from a single antenna system to a multi-antenna system.

13a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어 정보를 수신한 경우에 레퍼런스 신호를 상향 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.13a is a flowchart illustrating a method of uplinking a reference signal when control information is received according to an embodiment of the present invention.

도 13a를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보(Control Information related to Reference Signal; CINR)를 수신한다 (S1310). 상기 제어 정보는 레퍼런스 신호의 할당과 관련된 어떤 정보도 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 정보는 레퍼런스 신호의 패턴을 조절하기 위한 정보, 다중화 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 그 후, 단말은 상향 전송을 위한 랭크의 크기를 고려하여 프리코딩된 레퍼런스 신호를 생성한다. 상기 레퍼런스 신호는 DMRS일 수 있다. 단말은 프리코딩된 레퍼런스 신호를 상기 제어 정보에 따라 특정한 패턴을 갖도록 서브프레임에 할당한다 (S1330). 그 후, 단말은 단말은 레퍼런스 신호가 특정 패턴으로 할당된 서브프레임을 기지국으로 전송한다 (S1340). 여기에서, '특정한 패턴'이란 다르게 언급하지 않는 한, 자원블록 또는 서브프레임 내에서 레퍼런스 신호가 배치되는 특정 위치의 조합 뿐만 아니라 레퍼런스 신호를 할당하는데 사용되는 방법(예, 다중화 방법) 등을 포함하는 넓은 개념으로 사용된다.Referring to FIG. 13A, the UE receives control information related to the reference signal (CINR) from the base station (S1310). The control information may include any information related to the assignment of the reference signal. For example, the control information may include information for adjusting a pattern of a reference signal, multiplexing, and the like. Then, the terminal generates a precoded reference signal considering the size of the rank for uplink transmission. The reference signal may be a DMRS. The terminal allocates precoded reference signals to the sub-frames according to the control information so as to have a specific pattern (S1330). Thereafter, the terminal transmits the subframe in which the reference signal is allocated in the specific pattern to the base station (S1340). Herein, the term " specific pattern " includes not only the combination of specific positions in which a reference signal is placed in a resource block or a subframe, but also a method used for assigning a reference signal (e.g., a multiplexing method) It is used as a broad concept.

다음으로, 상기 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보를 단말에게 시그널링 하는 방법에 대해 설명한다. 상기 제어 정보의 구체적인 내용 및 레퍼런스 신호를 상기 제어 정보에 따라 갖도록 할당하는 것에 대해서는 도면을 참조하여 후술한다.Next, a method of signaling the control information related to the reference signal to the UE will be described. Assignment of the specific contents of the control information and the reference signal according to the control information will be described later with reference to the drawings.

상기 제어 정보는 시스템 정보(SI), RRC 메시지, L1/L2 제어 시그널링(예, PDCCH) 또는 MAC/RLC/PDCP PDU 등을 통하여 단말에게 전해질 수 있다. RRC 신호는 RRC 연결 해제, RRC 연결 요청, RRC 연결 설정, 무선 베어러 설정, 무선 베어러 재설정, RRC 연결 재설정, RRC 연결 재설립과 관련된 신호일 수 있다.The control information may be delivered to the UE via system information (SI), RRC message, L1 / L2 control signaling (eg PDCCH) or MAC / RLC / PDCP PDU. The RRC signal may be a signal related to RRC disconnection, RRC connection request, RRC connection establishment, radio bearer setup, radio bearer reset, RRC connection reset, and RRC connection reestablishment.

상기 제어 정보는 단말-공통(UE-common) 또는 단말-전용(UE-specific)일 수 있다. 상기 제어 정보가 단말-공통인 경우에, 상기 제어 정보는 PLMN 단위, 등록 영역(registered area) 단위, 트랙킹 영역(Tracking Area; TA) 단위, 셀 단위, 그룹 단위 또는 RAT 단위로 공통될 수 있다. 일 예로, 상기 제어 정보는 시스템 정보를 통하여 셀 내의 모든 단말에게 전달될 수 있다. 또한, RRC 연결해제를 통하여 제어 정보를 전달함으로써 특정 단말만이 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 상기 제어 정보가 단말-공통 또는 단말-전용인지에 따라, 상기 제어 정보를 단말에게 전송하는 방법 및 적용되는 단말 범위가 달라질 수 있다.The control information may be UE-common or UE-specific. When the control information is terminal-common, the control information may be common to a PLMN unit, a registered area unit, a tracking area (TA) unit, a cell unit, a group unit, or an RAT unit. For example, the control information may be transmitted to all terminals in the cell through the system information. In addition, by transmitting control information through RRC connection release, only a specific terminal can perform an operation according to an embodiment of the present invention. That is, depending on whether the control information is terminal-common or terminal-dedicated, the method of transmitting the control information to the terminal and the range of the terminal to which the terminal is applied may be different.

상기 제어 정보는 주기/비주기적으로 기지국에 의해 지시될 수 있다. 또한, 상기 제어 정보는 소정의 경우에 무효화될 수 있다. 일 예로, 상기 제어 정보가 단말-공통인 경우에, PLMN, 등록 영역, 트랙킹 영역, 셀, 그룹 또는 RAT가 변경되면 상기 제어 정보는 무효화될 수 있다. 다른 일 예로, 상기 제어 정보가 단말-전용인 경우에, 단말 상태가 휴지모드에서 연결모드로 천이하면서 상기 제어 정보가 무효 화될 수 있다. 즉, 단말이 휴지모드에서 연결모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 상기 제어 정보가 무효화될 수 있다. 예를 들어, 단말이 RRC 연결요청(RRC connection request)을 보내는 시점, 기지국으로부터 RRC 연결설정(RRC connection setup)을 받는 시점 또는 RRC 연결완료(RRC connection complete)를 기지국으로 보내는 시점 등에 상기 제어 정보가 무효화될 수 있다. 예를 들어, RRC 연결(RRC connection)에 의해 상기 제어 정보가 무효화될 수 있다. 또한, 단말은 상기 제어 정보를 수신한 이후로 소정의 시간이 경과한 경우에 상기 제어 정보를 무효화할 수 있다. 반대로, 단말 상태가 연결모드에서 휴지모드로 천이하면서 상기 제어 정보가 무효화 될 수 있다. 즉, 단말이 연결모드에서 휴지모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 상기 제어 정보가 무효화될 수 있다.The control information may be periodically / aperiodically indicated by the base station. Also, the control information may be invalidated in some cases. For example, when the control information is terminal-common, the control information may be invalidated if the PLMN, the registration area, the tracking area, the cell, the group or the RAT are changed. In another example, when the control information is terminal-dedicated, the control information may be invalidated while the terminal state transits from the idle mode to the connection mode. That is, the control information may be invalidated by a specific RRC signal for the UE to go from the idle mode to the connected mode. For example, when the UE sends an RRC connection request (RRC connection request), a time point when the RRC connection setup (RRC connection setup) is received from the base station, or when a RRC connection complete (RRC connection complete) It can be nullified. For example, the control information may be invalidated by an RRC connection. In addition, the terminal may invalidate the control information when a predetermined time has elapsed after receiving the control information. On the contrary, the control information may be invalidated while the terminal state transitions from the connection mode to the idle mode. That is, the control information may be invalidated by a specific RRC signal for the UE to go from the connection mode to the idle mode.

도 13b는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제어 정보를 중복하여 수신한 경우에 레퍼런스 신호를 상향 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.13B is a flowchart illustrating a method of uplinking a reference signal when the control information is received redundantly according to an embodiment of the present invention.

단말은 제어 정보를 기지국으로부터 중복하여 받을 수 있다. 상기 제어 정보들은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 단말이 제어 정보를 중복하여 받은 경우, 단말은 단말-전용 제어 정보를 단말-공통 제어 정보에 우선하여 적용할 수 있다. 또한, 단말은 특정 방법으로 받은 제어 정보를 다른 방법으로 받은 제어 정보에 우선하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 시스템 정보를 통하여 제어 정보를 받고 나서(S1310), RRC 메시지(예, RRC connection)를 통하여 제어 정보를 한번 더 받을 수 있다(S1312). 이 경우, 단말은 시스템 정보로부터 받은 제어 정보(CIRS_1)를 무시하고 RRC 메시지를 통해서 받은 제어 정보(CIRS_2)에 따라 신호를 상향 전송할 수 있다(S1330, S1340).The terminal can receive control information from the base station in a redundant manner. The control information may be the same or different. When a terminal receives control information redundantly, the terminal can apply the terminal-dedicated control information to the terminal-common control information in preference to the terminal-common control information. In addition, the terminal may preferentially apply control information received in a specific method to control information received in another method. For example, the terminal receives the control information through the system information (S1310), and receives the control information through the RRC message (e.g., RRC connection) once more (S1312). In this case, the UE may ignore the control information (CIRS_1) received from the system information and transmit the uplink signal according to the control information (CIRS_2) received through the RRC message (S1330 and S1340).

이하, 상기 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, control information related to the reference signal will be described in detail.

3GPP LTE 시스템에서 상향링크 DMRS 구조는 도 10과 같이 DMRS가 한 심볼로 전송된다. 그러나, LTE-A 시스템이 상향링크에서 OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 시스템을 채택하면, 한 심볼에서 12개의 모든 자원에 DMRS를 전송할 필요가 없어진다. 이는 오버헤드를 줄이는 관점에서도 바람직하다.In the 3GPP LTE system, the uplink DMRS structure is transmitted with one symbol of the DMRS as shown in FIG. However, if the LTE-A system adopts an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system in the uplink, there is no need to transmit the DMRS to all 12 resources in one symbol. This is preferable from the viewpoint of reducing the overhead.

따라서, 상기 제어 정보는 상기 레퍼런스 신호의 오버헤드 또는 밀도와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 레퍼런스 신호의 오버헤드는 자원블록에 포함된 총 자원요소 중에서 레퍼런스 신호가 할당된 자원요소가 차지하는 비율을 의미한다. 레퍼런스 신호의 밀도는 자원블록에 포함된 총 자원요소 중에서 레퍼런스 신호가 할당된 자원요소가 차지하는 비율을 의미할 수 있다. 상기 밀도는 레퍼런스 신호 대 데이터의 비율로 표현될 수 있다. 상기 밀도는 레퍼런스 신호의 특정 영역 내에서 조밀도를 나타낼 수 있다. 상기 특정 영역은 서브프레임, 슬롯, OFDM 심볼 단위일 수 있다. 따라서, 오버헤드가 동일하더라도 레퍼런스 신호의 밀도는 다를 수 있다. 상기 오버헤드 및 밀도는 모든 레퍼런스 신호를 함께 고려하여 결정될 수 있다. 바람직하게, 상기 밀도 또는 오버헤드는 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호를 기준으로 정의될 수 있다.Thus, the control information may include information related to the overhead or density of the reference signal. The overhead of the reference signal means the ratio of the resource elements to which the reference signal is allocated among the total resource elements included in the resource block. The density of the reference signal may refer to the ratio of the resource element to which the reference signal is allocated among the total resource elements included in the resource block. The density may be expressed as a ratio of the reference signal to the data. The density may represent a density within a specific region of the reference signal. The specific area may be a subframe, a slot, or an OFDM symbol unit. Therefore, even though the overhead is the same, the density of the reference signal may be different. The overhead and density can be determined by considering all the reference signals together. Preferably, the density or overhead may be defined based on a reference signal for each rank.

또한, 상기 제어 정보는 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호의 주파수 간격과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 여기에서, 주파수 간격은 주파수 축에서 인접한 레퍼런스 신호 사이의 부반송파 간격을 의미한다. 이 때, 인접한 레퍼런스 신호는 동일 OFDM 심볼 내에 있을 필요는 없고, 시간 축상에서 여러 OFDM 심볼, 슬롯, 서브프레임에 분산될 수 있다. 상기 부반송파간의 주파수 차는 OFDM 시스템의 프로파일에 따라 다양할 수 있다. 일 예로서, 상기 부반송파간의 주파수 차는 15 kHz일 수 있다. 편의상, 상기 주파수 간격과 관련된 정보를 'M 인자 (M factor)'로 지칭한다. 상기 'M 인자'는 동일 랭크의 DMRS 사이의 간격을 의미한다고도 할 수 있다. M 인자는 단말의 랭크 크기를 고려하여 기지국이 정해줄 수 있다. 기지국이 단말에게 M 인자를 지시하면, 단말에서의 레퍼런스 신호의 할당 패턴이 결정될 수 있다. 만약, M 인자에 의해 DMRS 사이에 빈 공간(자원요소)이 생기면, 단말은 상기 공간을 이용하여 데이터를 전송하거나 다른 랭크의 DMRS를 위해 비워둘 수 있다. 상기 공간을 어떻게 활용할지 여부는 상기 제어 정보에 포함되거나 별도로 시그널링될 수 있다.In addition, the control information may include information related to a frequency interval of a reference signal for each rank. Here, the frequency interval means a subcarrier interval between adjacent reference signals in the frequency axis. At this time, the adjacent reference signals do not have to be within the same OFDM symbol but can be distributed over several OFDM symbols, slots, and subframes on the time axis. The frequency difference between the subcarriers may vary according to the profile of the OFDM system. As an example, the frequency difference between the subcarriers may be 15 kHz. For convenience, the information related to the frequency interval is referred to as an 'M factor'. The 'M factor' may mean the interval between DMRSs of the same rank. The M factor can be determined by the BS in consideration of the rank size of the UE. If the base station indicates the M factor to the terminal, the assignment pattern of the reference signal in the terminal can be determined. If an empty space (resource element) occurs between the DMRSs by the M factor, the terminal can transmit data using the space or can be left empty for the DMRS of another rank. How to utilize the space may be included in the control information or may be signaled separately.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 레퍼런스 신호를 슬롯 당 하나의 OFDM 심볼에 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.FIG. 14 shows an example in which reference signals are allocated to one OFDM symbol per slot by a frequency division multiplexing method in consideration of an M factor according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 랭크의 크기가 1인 경우에, M은 1, 2, 3 또는 4일 수 있다. 또한, 랭크의 크기가 2인 경우에, M은 2, 3 또는 4일 수 있다. 또한, 랭크의 크기가 3인 경우에, M은 3 또는 4일 수 있다. 랭크의 크기가 4인 경우는 데이터를 위한 자원을 비워둘 경우 DMRS의 숫자가 부족해지게 된다. 따라서, 랭크의 크기가 4인 경우에는 DMRS로만 하나의 심볼을 모두 사용하도록 한다. 도 14에 예시된 심볼 위치는 일 예이므로, 다른 심볼에도 레퍼런스 심볼을 할당할 수 있다. 또한, 도 14에서는 슬롯 당 하나의 OFDM 심볼에 레퍼런스 신호를 할당하는 것으로 예시했지만, 둘 이상의 OFDM 심볼에도 할당될 수 있다. 또한, M 인자에 따라 배치된 DMRS의 위 치는 예시적인 것으로서, DMRS의 주파수 간격만 보장된다면 다른 방식으로 배치될 수 있다. 별도의 예로서, 도 14에서 예시한 바와 달리, M 인자에 따른 주파수 간격은 서브프레임 또는 슬롯을 기준으로 정의될 수 있다. 이 경우, DMRS는 서브프레임 또는 슬롯 내에서 스태거링(staggering)될 수 있다.Referring to FIG. 14, when the size of the rank is 1, M may be 1, 2, 3, or 4. Further, when the size of the rank is 2, M may be 2, 3 or 4. Further, when the size of the rank is 3, M may be 3 or 4. When the rank size is 4, the number of DMRS becomes insufficient if the resource for data is left empty. Therefore, if the rank size is 4, use only one symbol in the DMRS. Since the symbol position illustrated in FIG. 14 is an example, reference symbols can also be assigned to other symbols. In addition, although FIG. 14 exemplifies allocation of a reference signal to one OFDM symbol per slot, it may be allocated to two or more OFDM symbols. Also, the position of the DMRS arranged according to the M factor is exemplary and can be arranged differently if only the frequency spacing of the DMRS is ensured. As another example, unlike the example shown in Fig. 14, the frequency interval according to the M factor can be defined on the basis of a subframe or a slot. In this case, the DMRS may be staggered within a subframe or slot.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 각 랭크별로 레퍼런스 신호를 할당하는 예를 나타낸다. 도 15에서는 슬롯 마다 하나의 OFDM 심볼에 레퍼런스 신호를 할당하였다. 도 15(a) 내지 15(d)는 각각 랭크의 크기가 1 내지 4인 경우에 레퍼런스 신호를 할당하는 예를 나타낸다. 상기 도면에서는 레퍼런스 신호의 주파수 간격은 OFDM 심볼을 기준으로 하였다.15 illustrates an example of assigning reference signals to each rank in consideration of the M factor according to an embodiment of the present invention. In FIG. 15, a reference signal is allocated to one OFDM symbol for each slot. 15 (a) to 15 (d) show examples in which reference signals are allocated when the rank size is 1 to 4, respectively. In the figure, the frequency interval of the reference signal is based on the OFDM symbol.

도 15a를 참조하면, 랭크의 크기가 1이므로 M 인자는 1, 2, 3 또는 4일 수 있다. M 인자의 값에 따라 레퍼런스 신호의 밀도, 오버헤드, 주파수 간격 등이 변화되는 것을 알 수 있다. M 인자가 2, 3 또는 4인 경우, 레퍼런스 신호 사이에 빈 자원요소가 생기게 된다. 상술한 바와 같이, 상기 빈 자원요소는 데이터 전송에 사용되거나 펑처링될 수 있다. M 인자가 2, 3 또는 4인 경우, 레퍼런스 신호는 서브프레임의 슬롯 1과 슬롯 2에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이(cyclic shift)되었다. 즉, 레퍼런스 신호는 서브프레임 내에서 주파수 방향으로 스태거링될 수 있다. 또한, 레퍼런스 신호는 시간 영역에서 순환 천이될 수 있다. 주파주 또는 시간 영역에서 레퍼런스 신호를 순환 천이시키기 위해 필요한 정보가 상기 레퍼런스 신호에 관한 제어 정보에 포함되거나 별도로 시그널링될 수 있다. 레퍼런스 신호를 순환 천이시키는데 필요한 정보는 주파수 오프셋 또는 시간 오프셋일 수 있다. M이 4인 경우에, 부반송파 0 (SC=0)을 기준으로 하면, 슬롯 1 및 2의 레퍼런스 신호는 주파수 오프셋이 각각 0 및 2이다.Referring to FIG. 15A, since the magnitude of the rank is 1, the M factor may be 1, 2, 3, or 4. It can be seen that the density, overhead, and frequency interval of the reference signal are changed according to the value of the M factor. If the M factor is 2, 3 or 4, an empty resource element is generated between the reference signals. As described above, the empty resource element can be used for data transmission or punctured. When the M factor is 2, 3 or 4, the reference signal is located in another subcarrier in slot 1 and slot 2 of the subframe and is cyclic shifted in the frequency domain to obtain frequency diversity. That is, the reference signal can be staggered in the frequency direction within the subframe. Also, the reference signal can be cyclically transited in the time domain. Information necessary for cyclic-transferring the reference signal in the main pause or time domain may be included in the control information on the reference signal or may be separately signaled. The information required to cyclic-shift the reference signal may be a frequency offset or a time offset. In the case of M = 4, with respect to the subcarrier 0 (SC = 0), the reference signals of the slots 1 and 2 have frequency offsets of 0 and 2, respectively.

도 15b-d는 랭크의 크기가 달라졌다는 점을 제외하고는 도 15a와 기본적으로 유사하다. 따라서, 도 15b-d에 대한 설명은 도 15a에 대한 설명을 참조한다.15B-d are basically similar to FIG. 15A except that the magnitude of the rank is changed. Thus, the description of Figures 15B-D refers to the description of Figure 15A.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 각 랭크의 레퍼런스 신호를 코드 분할 다중화 방법으로 할당하는 다른 예를 나타낸다.16A and 16B show another example in which reference signals of respective ranks are allocated in a code division multiplexing method in consideration of an M factor according to an embodiment of the present invention.

도 16a를 참조하면, 랭크의 크기가 2인 경우와 4인 경우가 예시되어 있다. 랭크의 크기가 2인 경우, 랭크 1 및 2에 대한 레퍼런스 신호가 전송되어야 한다. 마찬가지로, 랭크의 크기가 4인 경우, 랭크 1 내지 4에 대한 레퍼런스 신호가 전송되어야 한다. 각각의 경우에서, 각 랭크에 해당하는 가상 안테나가 페어링되어 코드 분할 다중화 방법으로 다중화되어 있다. 상기 코드는

일 수 있고, 상기 코드가 곱해진 레퍼런스 신호는 시간 영역에서 지연된다.Referring to FIG. 16A, the case where the size of the rank is 2 and the case where the size is 4 are exemplified. If the size of the rank is 2, a reference signal for

ranks

1 and 2 should be transmitted. Likewise, when the size of the rank is 4, a reference signal for ranks 1 to 4 should be transmitted. In each case, the virtual antennas corresponding to the respective ranks are paired and multiplexed by the code division multiplexing method. The code

And the reference signal multiplied by the code is delayed in the time domain.

도 16b에는 랭크의 크기가 4인 경우에 레퍼런스 신호를 코드 분할 다중화 방법으로 할당하는 다른 예를 나타냈다. 랭크의 크기가 4이고 M 인자가 1이므로, 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호는 한 심볼의 자원을 모두 사용한다. 이 경우는 레퍼런스 신호 사이에 가용한 자원이 없으므로 주파수 분할 다중화 방법으로는 구분될 수 없다. 따라서, 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호는 코드로만 구분될 수 있다. 이 경우, 레퍼런스 신호는 SC-FDMA를 사용하여 상향 전송될 수 있다.16B shows another example in which the reference signal is allocated by the code division multiplexing method when the rank size is 4. Since the rank size is 4 and the M factor is 1, the reference signal for each rank uses all the resources of one symbol. In this case, since there is no available resource between the reference signals, it can not be classified by the frequency division multiplexing method. Therefore, the reference signal for each rank can be divided into codes only. In this case, the reference signal can be transmitted uplink using SC-FDMA.

또한, 상기 제어 정보는 상향 전송을 위한 랭크의 크기를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말의 물리 안테나가 4개인 경우, 랭크의 크기는 1, 2, 3 또는 4일 수 있다. 이 경우, 기지국은 특정 목적을 위해 단말이 상향 전송을 위해 사용하는 랭크의 크기를 제한할 필요가 있다. 예를 들어, 다중사용자 MIMO (MU-MIMO)를 지원하는 경우, 같은 그룹으로 묶인 단말들이 동일한 무선자원을 충돌없이 사용하도록 하기 위해 각 단말에 적용되는 랭크의 크기를 제한할 수 있다.In addition, the control information may include information indicating a size of a rank for uplink transmission. For example, if the terminal has four physical antennas, the rank size may be 1, 2, 3, or 4. In this case, the base station needs to limit the size of the rank that the terminal uses for uplink transmission for a specific purpose. For example, when supporting multi-user MIMO (MU-MIMO), it is possible to limit the size of the rank applied to each terminal so that terminals grouped in the same group can use the same radio resource without collision.

이와 관련하여, 현재 3GPP LTE의 상향링크는 안테나 한 개로 구성된 SC-FDMA 기반 시스템이므로, MIMO을 기반으로 하는 LTE-A 시스템은 역지원성을 고려한 전송을 필요로 할 수 있다. 일반적으로, MIMO는 OFDMA 시스템에서 적합하다고 알려져 있다. 따라서, 기지국에서 단말의 상향 전송을 위한 랭크의 크기를 제한하는 경우, 상기 제한된 랭크의 크기에 따라 SC-FDMA 또는 OFDMA를 사용할 수 있다. 즉, SC-FDMA 및 OFDMA를 모두 지원하는 단말의 경우, 제한된 랭크의 크기가 소정 값 이하면 SC-FDMA를 사용하고 소정 값 보다 크면 OFDMA를 사용할 수 있다. 예를 들어, 호환성을 위해 랭크>1일 때는 OFDMA 시스템을 지원한다고 할지라도 기본적으로 랭크=1인 경우에 SC-FDMA를 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 랭크=1일 때 SC-FDMA를 Rank>1일 때 OFDMA를 지원하는 시스템을 고려할 수 있다. 또한, 랭크=1 또는 2일 때 SC-FDMA를 사용하고 랭크>2일 때 OFDMA를 지원하는 경우를 고려할 수 있다.In this regard, the uplink of the 3GPP LTE is an SC-FDMA based system composed of one antenna, so that the LTE-A system based on MIMO may require transmission considering backwardness. In general, MIMO is known to be suitable for OFDMA systems. Therefore, when the base station limits the size of the rank for uplink transmission of the UE, SC-FDMA or OFDMA may be used according to the limited rank size. That is, in the case of a UE supporting both SC-FDMA and OFDMA, SC-FDMA is used if the size of the limited rank is less than a predetermined value, and OFDMA can be used if the size is larger than a predetermined value. For example, for compatibility, if rank> 1, SC-FDMA can be supported when rank = 1, even if it supports OFDMA system. In this regard, a system supporting OFDMA may be considered when Rank = 1 and SC-FDMA is Rank> 1. It is also possible to consider the case where SC-FDMA is used when rank = 1 or 2 and OFDMA is supported when rank> 2.

또한, 상기 제어 정보는 상기 서브프레임을 위한 무선자원이 단일사용자 또는 다중사용자에게 할당되었는지 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 제어 정보는 단말에게 적용되는 MIMO 모드가 SU-MIMO (single-user MIMO) 또는 MU-MIMO (multi-user MIMO)인지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 만일, 상기 제어 정보가 상기 서브프레임이 단일 사용자에게 할당되었다고 지시하는 경우, 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호만을 할당하고, 나머지 자원을 모두 데이터를 전송하는데 사용할 수 있다. 즉, 다른 사용자의 레퍼런스 신호에 대해 직교성을 보장하기 위해, 특정 자원의 사용의 제한하거나 펑처링할 필요가 없다. 반면, 상기 제어 정보는 상기 서브프레임을 위한 무선자원이 다중사용자에게 할당되었다고 지시할 수 있다. 이 경우, 상기 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호는 동일한 무선자원이 할당된 다른 단말의 레퍼런스 신호를 고려하여 상기 서브프레임 내에 다중화될 수 있다. 상기 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호를 다중화하는 것은 주파수 분할 다중화 방법, 코드 분할 다중화 방법 또는 이들의 조합을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호를 동일 그룹으로 그룹핑된 다른 단말의 레퍼런스 신호와 다중화하기 위하여, 상기 제어 정보는 각 랭크에 대한 레퍼런스 신호를 상기 다른 단말의 레퍼런스 신호와 다중화하기 위해 필요한 정보를 더 포함할 수 있다. 다른 말로, 상기 제어 정보는 단말간에 레퍼런스 신호의 전송 위치가 중복되지 않도록 하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 단말은 MU-MIMO에 참여하는 단말의 랭크 크기에 관한 정보, M 인자, 다중화 방법, 주파수 오프셋 및 코드/시퀀스 중에서 적어도 하나의 정보를 더 필요로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 주파수 분할 다중화 방법을 사용하는 경우, 각 단말은 랭크 크기에 관한 정보, M 인자 및 주파수 오프셋을 필요로 할 수 있다. 코드 분할 다중화 방법을 사용하는 경우, 각 단말은 M 인자 및 코드/시퀀스를 필요로 할 수 있다.In addition, the control information may include information indicating whether radio resources for the subframe are allocated to a single user or multiple users. Alternatively, the control information may include information indicating whether the MIMO mode applied to the UE is SU-MIMO (single-user MIMO) or MU-MIMO (multi-user MIMO). If the control information indicates that the subframe has been allocated to a single user, only the reference signal for each rank may be allocated, and all remaining resources may be used to transmit data. That is, there is no need to limit or puncture the use of a particular resource to ensure orthogonality to other user's reference signals. On the other hand, the control information may indicate that radio resources for the subframe are allocated to multiple users. In this case, the reference signals for the respective ranks may be multiplexed in the subframe in consideration of reference signals of other terminals to which the same radio resource is allocated. The multiplexing of the reference signals for the respective ranks may be performed using a frequency division multiplexing method, a code division multiplexing method, or a combination thereof. In order to multiplex the reference signals for the respective ranks with the reference signals of the other terminals grouped into the same group, the control information further includes information necessary for multiplexing the reference signals for the respective ranks with the reference signals of the other terminals . In other words, the control information may further include information for preventing a transmission position of the reference signal from overlapping between the terminals. For example, each terminal may need at least one of information about a rank size of a terminal participating in an MU-MIMO, an M factor, a multiplexing method, a frequency offset, and a code / sequence. More specifically, when using the frequency division multiplexing method, each terminal may need information about the rank size, M factor and frequency offset. If a code division multiplexing method is used, each terminal may require an M factor and a code / sequence.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중사용자 MIMO를 구현하기 위해 레퍼 런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다. 상기 도면에서, U1은 제1 단말의 랭크 1 레퍼런스 신호를 나타내고, U2는 제1 단말의 랭크 2 레퍼런스 신호를 나타낸다. U1^*은 제2 단말의 랭크 1 레퍼런스 신호를 나타내고, U2^*는 제2 단말의 랭크 2 레퍼런스 신호를 나타낸다. 도 17에서는 주파수 분할 다중화 방법을 예시하였지만, 도 16에 예시한 것과 같이 코드 분할 다중화 방법으로도 MU-MIMO르 지원하기 위한 레퍼런스 신호 패턴/방식을 정의할 수 있다.17 illustrates an example of assigning a reference signal to a frequency division multiplexing method in order to implement multi-user MIMO according to an embodiment of the present invention. In the figure, U1 represents the rank 1 reference signal of the first terminal and U2 represents the rank 2 reference signal of the first terminal. U1 ^* denotes the rank 1 reference signal of the second terminal, and U2 ^* denotes the rank 2 reference signal of the second terminal. 17 illustrates a frequency division multiplexing method, a reference signal pattern / method for supporting MU-MIMO can be defined by a code division multiplexing method as illustrated in FIG.

도 17(a)를 참조하면, 제1 및 제2 단말은 랭크의 크기는 모두 1이다. 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 모두 주파수 간격이 4이다. 따라서, 제1 및 제2 단말에 대한 M 인자는 공통적으로 4이다. 다만, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 주파수 오프셋이 상이하다. 슬롯 1에서 부반송파 0 (SC=0)을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 각각 주파수 오프셋이 0 및 3이다 (랭크 1의 레퍼런스 신호 기준). 따라서, 레퍼런스 할당과 관련된 제어 정보에 랭크의 크기, M 인자, 주파수 오프셋 등과 관련된 정보가 포함되면, 다중사용자 MIMO를 효과적으로 운영할 수 있다.Referring to FIG. 17 (a), the sizes of the first and second terminals are all ones. The reference signals for the first and second terminals all have a frequency interval of 4. Therefore, the M factor for the first and second terminals is commonly 4. However, the reference signals for the first and second terminals are different in frequency offset. When reference is made to subcarrier 0 (SC = 0) in slot 1, the reference signals for the first and second terminals are frequency offsets of 0 and 3, respectively (reference signal of rank 1). Therefore, if the control information related to the reference allocation includes information related to the rank size, the M factor, the frequency offset, and the like, the multi-user MIMO can be effectively operated.

도 17(b)를 참조하면, 제1 및 제2 단말은 랭크의 크기는 각각 1 및 2이다. 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 모두 주파수 간격이 4이다. 따라서, 제1 및 제2 단말에 대한 M 인자는 공통적으로 4이다. 다만, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 주파수 오프셋이 상이하다. 슬롯 1에서 부반송파 0 (SC=0)을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 각각 주파수 오프셋이 0 및 1 이다 (랭크 1의 레퍼런스 신호 기준).17 (b), the sizes of the first and second terminals are 1 and 2, respectively. The reference signals for the first and second terminals all have a frequency interval of 4. Therefore, the M factor for the first and second terminals is commonly 4. However, the reference signals for the first and second terminals are different in frequency offset. When reference is made to subcarrier 0 (SC = 0) in slot 1, the reference signals for the first and second terminals are 0 and 1, respectively (reference signal of rank 1).

도 17(c)를 참조하면, 제1 및 제2 단말은 랭크의 크기는 모두 2이다. 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 모두 주파수 간격이 4이다. 따라서, 제1 및 제2 단말에 대한 M 인자는 공통적으로 4이다. 다만, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 주파수 오프셋이 상이하다. 슬롯 1에서 부반송파 0 (SC=0)을 기준으로 할 때, 제1 및 제2 단말에 대한 레퍼런스 신호는 각각 주파수 오프셋이 0 및 1이다 (랭크 1의 레퍼런스 신호 기준).Referring to FIG. 17 (c), the sizes of the first and second terminals are all two. The reference signals for the first and second terminals all have a frequency interval of 4. Therefore, the M factor for the first and second terminals is commonly 4. However, the reference signals for the first and second terminals are different in frequency offset. When reference is made to subcarrier 0 (SC = 0) in slot 1, the reference signals for the first and second terminals are 0 and 1, respectively (reference signal of rank 1).

도 18a-d는 본 발명의 다른 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 각 랭크별로 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.18A to 18D illustrate an example in which reference signals are allocated to each rank by a frequency division multiplexing method considering M factors according to another embodiment of the present invention.

상기 도면은 레퍼런스 신호가 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼에 할당됐다는 점을 제외하고는 기본적으로 도 15a-d에서 설명한 것과 동일하다. 따라서, 도 18a-d에 대한 설명은 도 15a-d를 참조한다. 다만, 도 18a에서 M=4일 때를 참조하면, M 인자가 2인 경우, 레퍼런스 신호는 슬롯 1의

=1 및

=4에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 또한, 상기 레퍼런스 신호는 슬롯 1 및 슬롯 2에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 즉, 레퍼런스 신호는 슬롯 또는 서브프레임 내에서 주파수 방향으로 스태거링될 수 있다. 슬롯 또는 서브프레임 내에서 주파수 방향으로 스태거링된 것은 도 18b-d에서도 확인할 수 있다.The figure is basically the same as that described in Figures 15A-D except that the reference signal is assigned to two OFDM symbols per slot. Thus, the description of Figs. 18A-D refers to Figs. 15A-D. Referring to FIG. 18A, when M = 4, when the M factor is 2,

= 1 and

= 4, and are cyclically shifted in the frequency domain to obtain frequency diversity. Note also that the reference signal is located in another subcarrier in slot 1 and slot 2 and is cyclically shifted in the frequency domain to obtain frequency diversity. That is, the reference signal may be staggered in the frequency direction within the slot or subframe. Staggered in the frequency direction within a slot or subframe can also be seen in Figures 18b-d.

서브프레임 내에서 스태거링되는 경우, 심볼 4개를 통해 전송되는 레퍼런스 신호는 주파수축에서 겹치지 않게 전송된다. 도 18a에서 슬롯 1과 슬롯 2 사이에서 레퍼런스 신호를 주파수 방향으로 순환 천이시켜 주파수 다이버시티를 얻는 방법에 관해 도시한 것은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이다. 따라서, 서브프레임이나 슬롯 내에서 레퍼런스 신호가 전송되는 심볼의 위치는 고려되는 통신 환경에 따라 달라질 수 있다. 또한 슬롯 1이나 슬롯 2의 두 심볼

=1,4에서 전송되는 레퍼런스 신호의 개수가 다를 수 있다. 도 18a를 참조하면,

=1에서 2개의 레퍼런스 신호가 전송되고,

=4에서는 1개의 레퍼런스 신호가 전송된다. 반대로,

=1에서 1개의 레퍼런스 신호가 전송된다면,

=4에서는 2개의 레퍼런스 신호가 전송될 수 있다. 이는 가정한 오버헤드가 15%를 넘지 않게 하기 위해서이다.When staggered within a subframe, the reference signals transmitted via the four symbols are transmitted in a non-overlapping manner on the frequency axis. 18A shows a method of obtaining frequency diversity by circulating a reference signal in the frequency direction between the slot 1 and the slot 2 for the sake of understanding of the present invention. Therefore, the position of a symbol through which a reference signal is transmitted in a subframe or a slot may vary depending on a communication environment under consideration. In addition, two symbols of slot 1 or slot 2

= 1,4, the number of reference signals transmitted may be different. 18A,

= 1, two reference signals are transmitted,

= 4, one reference signal is transmitted. Contrary,

= 1, if one reference signal is transmitted,

= 4, two reference signals can be transmitted. This is to ensure that the assumed overhead does not exceed 15%.

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 각 랭크별로 레퍼런스 신호를 코드 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.FIG. 19 shows an example of allocating a reference signal for each rank by code division multiplexing in consideration of M factor according to another embodiment of the present invention.

상기 도면은 레퍼런스 신호가 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼에 할당되었다는 점을 제외하고는 기본적으로 도 16에서 설명한 것과 동일하다. 따라서, 도 19에 대한 설명은 도 16을 참조한다. 다만, 도 19를 참조하면, 랭크의 크기가 2인 경우, 레퍼런스 신호는 슬롯 1의

=1 및

=4에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 또한, 상기 레퍼런스 신호는 슬롯 1 및 슬롯 2에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 즉, 레퍼런스 신호는 슬롯 또는 서브프레임 내에서 주파수 방향으로 스태거링될 수 있다.This figure is basically the same as that described in FIG. 16, except that the reference signal is allocated to two OFDM symbols per slot. Therefore, the description with reference to FIG. 19 will be made with reference to FIG. However, referring to FIG. 19, when the rank size is 2,

= 1 and

= 4, and are cyclically shifted in the frequency domain to obtain frequency diversity. Note also that the reference signal is located in another subcarrier in slot 1 and slot 2 and is cyclically shifted in the frequency domain to obtain frequency diversity. That is, the reference signal may be staggered in the frequency direction within the slot or subframe.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다중사용자 MIMO를 구현하기 위해 레 퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.20 shows an example of allocating a reference signal to a frequency division multiplexing method in order to implement multiuser MIMO according to another embodiment of the present invention.

상기 도면은 레퍼런스 신호가 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼에 할당되었다는 점을 제외하고는 기본적으로 도 17에서 설명한 것과 동일하다. 따라서, 도 20에 대한 설명은 도 17을 참조한다. 다만, 도 20를 참조하면, 레퍼런스 신호는 슬롯 1의

=1 및

=4에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 또한, 상기 레퍼런스 신호는 슬롯 1 및 슬롯 2에서 다른 부반송파에 위치하며 주파수 다이버시티를 얻도록 주파수 영역에서 순환 천이된 점에 유의하라. 즉, 레퍼런스 신호는 슬롯 또는 서브프레임 내에서 주파수 방향으로 스태거링될 수 있다.This figure is basically the same as that described in FIG. 17 except that the reference signal is allocated to two OFDM symbols per slot. Therefore, the description with reference to FIG. 20 is made with reference to FIG. However, referring to FIG. 20,

= 1 and

한편, 주파수 분할 다중화 방법을 사용하여 레퍼런스 신호를 전송하는 경우에는 슬롯 1의 레퍼런스 신호를 주파수 방향으로 순환 천이시켜서 슬롯 2의 레퍼런스 신호를 전송함으로써 두 슬롯 사이의 레퍼런스 신호에 주파수 오프셋을 주는 방법을 예시하였었다. 본 발명에서는 주파수 분할 다중화 방법과 코드 분할 다중화 방법을 함께 사용하는 하이브리드 방법을 제안한다. 상기 하이브리드 방법에서는 코드 영역이 추가되기 때문에 주파수축으로의 순환 천이를 이용한 주파수 오프셋 이외에 코드 인덱스를 이용한 코드 오프셋을 추가적으로 제안한다. 즉, 주파수축으로의 순환 천이와 코드 인덱스의 조합을 이용하여, 슬롯 1과 슬롯 2에 할당되는 레퍼런스 신호에 추가적으로 오프셋을 부여할 수 있다.Meanwhile, when a reference signal is transmitted using the frequency division multiplexing method, a reference signal of the slot 1 is cyclically transited in the frequency direction, and a reference signal of the slot 2 is transmitted, thereby providing a frequency offset to the reference signal between the two slots . The present invention proposes a hybrid method using a frequency division multiplexing method and a code division multiplexing method together. Since the code region is added in the hybrid method, a code offset using a code index is additionally proposed in addition to the frequency offset using the cyclic shift to the frequency axis. In other words, by using a combination of the cyclic shift to the frequency axis and the code index, an offset can be additionally given to the reference signal allocated to the slot 1 and the slot 2.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적 인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are those in which the elements and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each element or feature shall be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to construct embodiments of the present invention by combining some of the elements and / or features. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is clear that the claims that are not expressly cited in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by an amendment after the application.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 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.In the case of an implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like which performs the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

본 발명은 무선 통신 시스템에서의 통신 수행 방법에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명은 무선 통신 시스템에서 레퍼런스 신호를 다중안테나를 통해 상향 전송하는 방법에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to a method of performing communication in a wireless communication system. More specifically, the present invention can be applied to a method for uplink transmission of a reference signal through multiple antennas in a wireless communication system.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

도 1은 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN).

도 2a-b는 각각 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면과 사용자평면 구조를 나타낸다.2A-2B show a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a UE and an E-UTRAN, respectively.

도 3은 다중안테나 시스템의 안테나 구성도를 나타낸다.3 shows an antenna configuration diagram of a multi-antenna system.

도 4는 N_T 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 나타낸다.4 shows a channel from the N _T transmit antenna to the receive antenna i.

도 10은 3GPP LTE에서 상향링크의 DMRS (demodulation reference signal) 구조를 나타낸다.10 shows an uplink DMRS (demodulation reference signal) structure in 3GPP LTE.

도 11a-d는 프리코딩된 DMRS를 슬롯 당 하나의 OFDM 심볼에 주파수 분할 다 중화 기법으로 할당한 예를 나타낸다.FIGS. 11A to 11D show an example in which a pre-coded DMRS is allocated to one OFDM symbol per slot by a frequency division multiplexing technique.

도 12a-d는 프리코딩된 DMRS를 슬롯 당 두개의 OFDM 심볼에 주파수 분할 다중화 기법으로 할당한 예를 나타낸다.12A-12D show an example of assigning precoded DMRS to two OFDM symbols per slot by frequency division multiplexing scheme.

도 13a-b는 본 발명의 일 실시예에 따라 레퍼런스 신호와 관련된 제어 정보를 수신한 경우에 레퍼런스 신호를 상향 전송하는 방법을 예시하는 흐름도이다.13A and 13B are flowcharts illustrating a method of uplinking a reference signal when control information related to a reference signal is received according to an embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.FIG. 14 illustrates an example of allocating a reference signal according to a frequency division multiplexing method in consideration of an M factor according to an embodiment of the present invention.

도 15a-d는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 랭크별로 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.15A to 15D illustrate an example in which a reference signal is allocated to each rank by a frequency division multiplexing method considering an M factor according to an embodiment of the present invention.

도 16a-b는 본 발명의 일 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 랭크별로 레퍼런스 신호를 코드 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.16A and 16B illustrate an example in which reference signals are allocated in a code division multiplexing method for each rank in consideration of an M factor according to an embodiment of the present invention.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중사용자 MIMO를 구현하기 위해 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.17 illustrates an example in which a reference signal is allocated by a frequency division multiplexing method in order to implement multi-user MIMO according to an embodiment of the present invention.

도 18a-d는 본 발명의 다른 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 랭크별로 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.18A to 18D illustrate an example in which reference signals are allocated to each rank by a frequency division multiplexing method considering M factors according to another embodiment of the present invention.

도 19a-b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 M 인자를 고려하여 랭크별로 레퍼런스 신호를 코드 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.19A and 19B illustrate an example in which reference signals are allocated to each rank by a code division multiplexing method considering M factors according to another embodiment of the present invention.

도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다중사용자 MIMO를 구현하기 위해 레퍼런스 신호를 주파수 분할 다중화 방법으로 할당하는 예를 나타낸다.FIG. 20 shows an example in which a reference signal is allocated by a frequency division multiplexing method in order to implement multiuser MIMO according to another embodiment of the present invention.

Claims

A method for uplink transmission of a signal in a wireless communication system,

Generating at least two uplink demodulation reference signals (UL DMRS) for two or more data layers including a first layer and a second layer; And

And mapping the two or more uplink demodulation reference signals to resource elements of an uplink subframe for each antenna port used for transmission of the data layers,

Wherein the first uplink demodulation signal for the first layer and the second uplink demodulation signal for the second layer of the uplink demodulation reference signals are code division multiplexing and frequency domain cyclic shifting domain cyclic shifting is mapped to the same set of the resource elements based on a hybrid scheme,

Wherein the set of the same resource elements belongs to only one symbol in each slot of the uplink subframe.

The uplink transmission method of claim 1, wherein the uplink demodulation reference signals are precoded only when the number of the antenna ports used for transmission of the data layers is two or more.

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