JP2012531798A - 無線通信システムにおける参照信号の割当方法及びその装置、その装置を用いた送受信装置 - Google Patents
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Abstract
本明細書は、端末と基地局との間のデータの送受信における、受信者側によって行われる周波数ドメインチャネルの推定に必要な参照信号に関するものであって、特に、チャネル状態情報を獲得するための参照信号の割当装置及び方法を開示する。本明細書において開示される装置及び方法は、多重アンテナを使用する基地局と端末を含む無線通信システムにおける符号分割多重化(Code Division Multiplexing;CDM)を使用してセル間を区分し、そして、周波数オフセットまたは時間オフセットを用いて多重アンテナ階層(layer)を区分して、チャネル状態情報を獲得するための参照信号をフレームまたはサブフレームに割り当てることを開示する。
Description
本発明は、無線通信システムにおける基地局の参照信号の割当方法に関する技術に関し、特に、チャネル状態情報を獲得するための参照信号の割当装置及び方法に関する。
端末と基地局との間のデータを送受信するために受信者側は周波数ドメインチャネルの推定が必要である。周波数ドメインチャネルの推定のために時間−ドメイン、周波数−ドメイン、または時間−周波数からなる2次元ドメイングリッドの中に規則または不規則な間隔で特定信号またはシンボルを挿入することができる。
本発明は、周波数ドメインチャネルの推定のための参照信号(Reference Signal(RS))に関する技術に関するものである。
本明細書に開示された実施形態は、フレームまたはサブフレームにおけるCDMによりセル間区分し、周波数オフセットまたは時間オフセットを用いて多重アンテナ階層(layer)を区分できるCSI−RSの割当方法及び装置を提供することにその目的がある。
従って、本発明は、多重アンテナ階層の各々のチャネル情報の正確度を向上させ、使用可能な資源の限界によって区分可能なセルの個数が大きく制限される構造において、区分可能なセル個数を十分に確保しながら、多重アンテナ階層の各々のCSI正確度を向上できる方式を使用することを特徴とする。
また、CSI正確度のために発生する可能性のある高い受信の複雑さをシーケンス特性を用いた計算量の減少または資源割当方式の変更によって効率的に減少させることができる。
前述した課題を達成するために、本発明の一態様において、多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するためのCSI−参照信号(CSI−RS)を割り当てる方法において、中心セルまたは隣接セルのためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンスを各セルに対応して相異するように生成することと、上記各セルに対応して相異するように生成されたCSI−RSシーケンスに基づいた各セルのCSI−参照信号(CSI−RS)を、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントに割り当てることとを含む参照信号割当方法を提供する。
本発明の他の態様において、多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するための参照信号(CSI−RS)を受信する方法において、中心セルまたは隣接セルの各々を区別するためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンス情報を基地局から受信することと、上記受信されたCSI−RSシーケンス情報を用いて、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントから各セルのCSI−RSを抽出することを含む参照信号受信方法を提供する。
本発明の更に他の態様において、多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するための参照信号(CSI−RS)を割り当てる装置において、中心セルまたは隣接セルのためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンスを各セルに対応して相異するように生成するCSI−RSシーケンス生成器と、上記各セルに対応して相異するように生成されたCSI−RSシーケンスに基づいた各セルのCSI−参照信号(CSI−RS)を、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントに割り当てるCSI−RS資源割当器を含む参照信号送信装置を提供する。
本発明の更に他の態様において、多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するための参照信号(CSI−RS)を受信する装置において、中心セルまたは隣接セルの各々を区別するためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンス情報を基地局から受信する信号処理部と、上記受信されたCSI−RSシーケンス情報を用いて、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントから各セルのCSI−RSを抽出するCSI−RS抽出部を含む参照信号受信装置を提供する。
本発明は、多重アンテナ階層の各々のチャネル情報の正確度を向上させ、使用可能な資源の限界によって区分可能なセルの個数の制限を大きく受ける構造を区分可能なセル個数を十分に確保しながら、多重アンテナ階層の各々のCSI正確度を向上させることができる方式を使用することを特徴とする。
また、CSI正確度のために発生できる高い受信複雑度をシーケンス特性を用いた計算量の減少または資源割当方式の変更により効率的に減少させることができる。
本発明に関する前記及び他の目的、特徴及びメリットは、添付の図面と併せて見ることによって、以下の詳細な説明から更に明らかになるであろう。
以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一な符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にするかもしれないと判断される場合、その詳細な説明を省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためだけのものであり、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序を定義するものではない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、第1の構成要素は第2の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、第1及び第2の構成要素の間に更に他の構成要素が“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。
図1は、本発明の実施形態が適用される無線通信システムを示すブロック図である。
無線通信システムは、音声、パケットデータなどの多様な通信サービスを提供するために広範囲にわたって配置される。
図1を参照すると、無線通信システムは、端末(User Equipment;UE)10及び基地局(Base Station;BS)20を含む。端末10と基地局20は相互間に資源を送受信する。
本発明において、端末10は、前述したように、無線通信におけるユーザ端末を意味する包括的概念であって、WCDMA及びLTE、HSPAなどでのUE(User Equipment)は勿論、GSM(登録商標)でのMS(Mobile Station)、UT(User Terminal)、SS(Subscriber Station)、無線機器(wireless device)などを全て含む概念と解釈されるべきである。
基地局20またはセル(cell)は、端末10と通信する固定された地点(fixed station)を意味し、ノード−B(Node-B)、eNB(evolved Node-B)、BTS(Base Transceiver System)、アクセスポイント(Access Point)等、他の用語で呼ばれることもある。
即ち、本明細書において、基地局20またはセル(cell)は、CDMA(登録商標)でのBSC(Base Station Controller)、WCDMAのNode Bなどがカバーする一部領域を表す包括的な意味として解釈されなければならず、メガセル、マクロセル、マイクロセル、ピコセル、フェムトセル等、多様なカバレッジ領域を全て包括する意味である。
言い換えると、本明細書において、本発明において端末10と基地局20は、本明細書で記述される技術または技術的事象の具現に使われる2つの送受信主体であって、包括的な意味で使われ、特定して明示された用語または単語により限定されない。
無線通信システムに適用される多重接続技法には制限がない。CDMA(登録商標)(Code Division Multiple Access)、TDMA(登録商標)(Time Division Multiple Access)、FDMA(登録商標)(Frequency Division Multiple Access)、OFDMA(登録商標)(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、OFDM−FDMA(登録商標)、OFDM−TDMA(登録商標)、OFDM−CDMA(登録商標)のような多様な多重接続技法を使用することができる。
アップリンク転送及びダウンリンク転送には、互いに異なる時間を使用して転送するTDD(登録商標)(Time Division Duplex)方式を使用することができ、または互いに異なる周波数を使用して転送するFDD(登録商標)(Frequency Division Duplex)方式を使用することができる。
下記の実施形態は、GSM(登録商標)、WCDMA(登録商標)、HSPA(登録商標)を介してLTE(登録商標)(Long Term Evolution)及びLTE-advanced(登録商標)に発展する非同期無線通信と、CDMA(登録商標)、CDMA−2000(登録商標)及びUMB(登録商標)に進化する同期式無線通信分野に適用できる。このような実施形態は、特定の無線通信分野に限定または制限されて解釈されてはならず、本発明の思想が適用できる全ての技術分野を含むことと解釈されるべきである。
端末10と基地局20との間のデータを送受信するために、受信者側(a receiver side)は周波数ドメインチャネルの推定が必要である。例えば、ダウンリンク転送時、端末10はダウンリンクチャネルの推定が必要である。
特に、OFDM転送時、端末10は各サブキャリアの複素チャネルの推定(an estimate of the complex channel of each carrier)が必要である。反対に、アップリンク転送時、基地局20はアップリンクチャネルの推定が必要である。
周波数ドメインチャネルの推定のために、周波数−ドメイングリッド内に規則または不規則な間隔で特定信号またはシンボルを挿入することができる。この際、この特定信号またはシンボルを参照信号(reference signal)または参照シンボル(reference symbol)、パイロットシンボル(pilot symbol)等、多様に命名することができる。本明細書ではこの特定信号またはシンボルを参照信号と規定するが、本発明はそのような規定に制限されるものではない。
勿論、参照信号は、周波数ドメインチャネルの推定のみに使われるものではなく、端末と基地局との間の無線通信過程で必要とする位置推定、制御情報の送受信、スケジューリング情報の送受信、フィードバック情報の送受信などのために使われることもできる。
ダウンリンクまたはアップリンク転送時、各々多数の種類の参照信号が存在し、多様な用途に新たな参照信号が定義されている。例えば、アップリンク転送時、参照信号にDM−RS(Demodulation RS)、SRS(Sounding RS)などがある。ダウンリンク転送時、参照信号にCRS(Cell-specific RS)、MBSFN RS、UE−specific RSなどがある。
また、ダウンリンク転送時、端末20で中心セルまたは隣接セルにおいてチャネル状態情報(Channel State Information(CSI))を獲得するために、基地局から転送する参照信号にCSI−RSがある。
上記CSI−RSは、チャネル状態指示子(Channel Quality Indicator;CQI)/プリコーダーマトリックスインデックス(Precoder Matrix Index;PMI)/ランクインデックス(Rank Index;RI)を報告するために使われる。上記CSI−RSは、CSI−RSを転送する基地局に含まれた各セルを互いに区分可能にする、セル固有の(Cell-specific)参照信号である。また、低いオーバーヘッドのために、上記CSI−RSは周波数/時間領域で十分に分布されて転送されなければならない。
本明細書は、基地局10と端末20の各々で使用するアンテナ個数、利用可能な帯域幅、CSI活用方式などの外部要因を考慮して、セルの間の区分及び多重アンテナ階層(layer)間の区分のための効率的なCSI−RSのパターン選択、及びシーケンス割当のためのアルゴリズムを提供する。この際、多数のセルを区分するために発生できる高い複雑度を減少させることができるCSI−RSのパターン選択及びシーケンス割当方法を提供する。
ここで、CSI活用方式とは、SISO(Single Input Single Output)またはMIMO(Mingle Input Mingle Output)のように、1つの基地局と1つの端末との間の無線通信のために1つまたはその以上の多数アンテナを用いる通信方式によりCSIを活用する場合と、CoMP(Cooperative Multi-Point)のように2つ以上の基地局と1つの端末との間の無線通信のために1つまたはその以上の多数アンテナを用いる通信方式でCSIを活用する場合と、の間における無線通信方式の具体的な差異によりCSIを活用する形態が異なることを意味することもある。
例えば、前者の場合、端末は1つの基地局と端末との間のCSIのみを確保すればよい。したがって、1つの基地局の信号を受信し易いパターンとシーケンスで設計方式を設定することができる。しかしながら、後者の場合、端末は多数の基地局と端末機との間のCSIを確保しなければならないので、上記の方式と異なる設計方式が必要である。
以下、本明細書は、多重アンテナを使用する基地局10と端末20を含む無線通信システムにおいて、符号分割多重化(Code Division Multiplexing;CDM)を適用して多重アンテナ階層(layer)を区分し、周波数オフセットまたは時間オフセットを用いてセル間区分するように、CSI−RSをフレームまたはサブフレームに割り当てることを含む。
ここで、アンテナ階層とは、基地局または移動通信端末機における多重アンテナポート(port)に論理的に同時に転送可能なデータ階層をいう。但し、各アンテナ階層のデータは等しいか異なることがある。したがって、アンテナ階層数はアンテナポート数に比べて等しいか小さいことがある。アンテナポートとは、基地局または移動通信端末機に物理的に構成されているアンテナをいう。以下、本明細書はアンテナ階層とアンテナポートの2つの概念に対して各々CSI−RSパターンが区分できることを含む。
図2は、基地局が8個の多重アンテナを使用する例に従って、CSI−RSが割り当てられるフレームまたはサブフレームの構造図である。
図2を参照すると、サブフレームはダウンリンク転送の復調のためのチャネル推定に使われるCRS(Cell-specific RS)とCQI/PMI/RIなどを報告するために使われるCSI−RSを含む。
図2において、斜線をつけたブロックはCRSが割り当てられたブロックであり、C1、C2、C5、及びC6は、セル1に対する多重アンテナ階層1、3、5、及び7に対するCSI−RSが割り当てられたブロックであり、C3、C4、C7、及びC8は、セル2に対する多重アンテナ階層1、3、5、及び7に対するCSI−RSが割り当てられたブロックである。
図2に示すように、多重アンテナを使用する基地局10は、フレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当ててCDMにより多重アンテナ階層(layer)を区分し、周波数オフセットまたは時間オフセットを用いてセル間区分することができる。
但し、図2を参照して説明したフレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法では、CDMが各々の多重アンテナ階層の区分に使われ、正確性を高めることができる周波数/時間オフセット方式がセル間区分のために使われる。この際、使用可能な資源の限界によって、区分可能なセルの個数が大きく制限を受ける。
また、多重アンテナを使用する基地局10と端末20を含む無線通信システムは、CDM方式によりフレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てて多重アンテナ階層(layer)を区分し、或いは、フレームまたはサブフレームにTDM/FDMスキーム(scheme)により多重アンテナ階層(layer)毎に直交するようにCSI−RSを割り当てて、多重アンテナ階層を区分することを含むこともできる。
図3及び図4は、基地局が8個の多重アンテナを使用する場合、TDM/FDMスキーム(scheme)によって多重アンテナ階層(layer)毎に直交するようにCSI−RSを割り当てたフレームまたはサブフレーム構造図である。
図3及び図4を参照すると、サブフレームはTDM/FDMスキームによって多重アンテナ階層(layer)毎に直交するように割り当てられたCSI−RSを含む。図3及び図4で、斜線をつけたブロックは、CRSが割り当てられたブロックであり、他の色で各々詰められたブロック(図3及び図4のA乃至Hブロック)は、多重アンテナ階層(layer)毎に直交するようにCSI−RSが割り当てられたブロックである。
具体的に、図3及び図4に示すように、基地局が8個の多重アンテナを使用する場合、各々のアンテナは、周波数とシンボルからなる2次元サブフレーム構造において互いに異なるパターンでリソースブロックに割り当てられ、CSI−RSを転送する。端末20のような受信装置は、CSI−RSのパターンを通じてCSI−RSを転送した基地局のアンテナを区分することができる。
この際、CSI−RSが互いに異なるパターンでサブフレームのリソースブロックに割り当てられたので、互いに異なるアンテナポートから転送されたCSI−RSは、互いに直交するサブキャリアを用いることによって、前記のCSI−RSを分割多重化するOFDMシステムで互いに直交する。即ち、基地局10が8個の多重アンテナを使用するので、相異する位置の8つのブロックがフレームまたはサブフレームに存在する。
図5及び図6は、基地局が8個の多重アンテナを使用する場合、更に他の例によりCDMによってCSI−RSが割り当てられたフレームまたはサブフレーム構造図である。
図5及び図6を参照すると、サブフレームは、CDM方式により割り当てられたCSI−RSを含む。図5及び図6で、斜線をつけたブロックはCRSであり、互いに異なるアルファベットで表示されたブロック(図5及び図6のA乃至Hブロック)は、CDM方式によりCSI−RSが割り当てられたリソースエレメント(Resource Elements)である。
基地局10が8個の多重アンテナを使用するので、CSI−RSが割り当てられたブロック(図3及び図4のA乃至Hブロック)は互いに異なるアルファベットで表示されている。
具体的に、図6に示すように、基地局10が8個の多重アンテナを使用する場合、各々のアンテナは周波数とシンボルからなる2次元サブフレーム構造において同一のパターンでリソースブロックに割り当てられたCSI−RSを転送する。但し、この際、基地局10は、多重アンテナの各々が転送するCSI−RSを互いに異なるコードを使用して多重化する。
ここに、端末20のような受信装置は、CSI−RSのパターンを通じてCSI−RSを転送した基地局のアンテナを区分できず、アンテナの各々が使用するコードを使用して逆多重化を遂行することによって、上記CSI−RSを転送するアンテナを区分することができる。
一方、図3乃至図6で、フレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法は、CDMとTDM/FDMスキームのそれぞれにより多重アンテナ階層を区分する方法を説明している。これと関連して、多重アンテナ階層のCSIの正確性の要求がセル間区分のための情報の正確性の要求に比べて高いことを考慮すると、本発明は、各多重アンテナ階層のCSIの正確性を高める具体的な方案を提供する。
一方、図2乃至図4で、フレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法は、使用可能な資源の限界によって区分可能なセルの個数の制限を大きく受けるか、セル間区分のための部分を提示できない限界を有している。
したがって、本明細書は、区分可能なセル個数を十分に確保しながら各多重アンテナ階層のCSIの正確性を向上させる方法であって、セル間区分にCDMスキーム(scheme)を使用し、多重アンテナ階層間区分にTDM/FDMスキームを使用する場合、CSI−RS性能を向上することができる、フレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法を提案する。
このような本明細書は、区分可能なセル個数が増加するにつれて、CSI−RSを通じた不特定セルに対するCSI測定時に、複雑度の幾何級数的な増加を最小化する長所を提供することができる。
即ち、本発明により、新たなフレームまたはサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法は、CDMスキーム(sheme)によりセル間を区分し、TDM/FDMスキームにより多重アンテナ階層間を区分する。したがって、本発明は、CSI−RSを通じた不特定セルに対するCSI測定時の複雑度を最小化し、区分可能なセル個数を増加させる長所を提供する。
図7は基地局が8個の多重アンテナを使用する場合、セル間を区分するためにCDMによって、CSI−RSが割り当てられ、且つ多重アンテナ階層間を区分するためにTDM/FDMによってCSI−RSが割り当てられるフレームまたはサブフレーム構造図である。そして、図8乃至図11は、図7の4個のセルの各々のCSI−RSが割り当てられたフレームまたはサブフレーム構造図である。
まず、図7を参照すると、ノーマルフレーム(Normal frame)サブフレーム構造において、1つのリソースブロック(resource block)が図示されている。ここで、1つのサブフレームは、周波数軸上に50個のリソースブロックから構成され、10個のサブフレームが1つのフレーム(radio frame)を構成する。
各々のリソースブロックは、時間−ドメイン上のシンボルと周波数−ドメイン上の副搬送波からなる資源の単位であるリソースエレメント(resource elements)から構成される。図7において、1つのリソースエレメントは1つの小さな四角形512で表示されている。
各々のリソースブロックは、制御情報領域と一定のパターンでCRSが割り当てられたリソースエレメントを含む。ここで、制御情報領域は、物理階層及びその上位階層(L1/L2)の制御信号(control signal)が転送されるサブフレームの領域である。上記制御情報領域510は、通常、サブフレームの最初の1乃至3シンボルを占める。本明細書では、一例として、始めの2つのシンボルを制御情報領域と定義して説明する。
したがって、CSI−RSは、制御情報領域510とCRSが割り当てられたリソースエレメントを除いたリソースブロックのリソースエレメントに割り当てられる。
以下、TDM/FDMスキームにより多重アンテナ階層間を区分し、CDMスキームによりセル間を区分する方法を各々説明する。
多重アンテナ階層を区分するために、CSI−RSは、時間−ドメインと周波数−ドメインの上に分割されて各アンテナ階層毎に特定のパターンでリソースブロックに割り当てられる。この際、アンテナ階層は、物理的な構成要素である基地局の多重アンテナポート(アンテナ#1乃至8)のうちの一部を1つにグループ化した論理的な単位である。
例えば、8個の多重アンテナを使用する基地局が2つのアンテナポート(例えば、アンテナ#1及び#2、またはアンテナ#3及び#4、アンテナ#5及び#6、アンテナ#7及び#8)を1つのアンテナ階層にグループ化し、同一なアンテナ階層に同一な特定のパターンでCSI−RSをリソースブロックに割り当てることができる。この場合、1つのアンテナ階層を形成する2つのアンテナポートは、同一なパターンでリソースブロックに割り当てられたCSI−RSを転送する。
上記アンテナ階層は、異なる空間資源を有するアンテナ階層と区分されており、論理的に周波数/時間資源が区分されるデータのマッピングは、上記階層内で定義される。
上記アンテナポートは、基地局または端末機に設けられた物理的に区分されたアンテナをいう。
以下、本明細書において、アンテナポートの各々が1つのアンテナ階層に含まれることを例示的に説明するが、2つ以上のアンテナポートが均等または不均等にグループ化されて1つのアンテナ階層を構成することもできる。
図8乃至図11を参照すると、8個のアンテナポート(アンテナ#1乃至8)のうち、第1アンテナポート(アンテナ#1)を区分するためのCSI−RSは、1つのリソースブロックを基準に“A”系列(A1乃至A4)で表示されたリソースエレメントに割り当てられる。同様に、第2乃至8アンテナポート(アンテナ#2乃至8)を各々区分するためのCSI−RSは、“B”系列(B1乃至B4)乃至“H”系列(H1乃至H4)で表示されたリソースエレメントに割り当てられる。
CSI−RSは、サブフレームの制御情報領域と、異なる参照信号が割り当てられたリソースエレメントとを除いた他のリソースエレメントに割り当てることができる。一方、異なる参照信号は、例えば、アップリンク転送の場合、DM−RS(Demodulation RS)及びSRS(Sounding RS)などがあり、ダウンリンク転送の場合はCRS(Cell-specific RS)、MBSFN RS、UE−specific RSなどがある。
例えば、最初の2シンボルの制御情報領域と、CRSが特定のパターンでサブフレームに割り当てられるリソースエレメントを除き、CSI−RSがリソースエレメントに割り当てられる。上記CSI−RSは、3個のシンボルに制御領域が割り当てられた場合、残りの11個のシンボルうち、CRSが特定パターンで割り当てられるリソースエレメントを除いた残りのリソース領域に割り当てることができる。
具体的に、図8に示すように、基地局10が8個の多重アンテナ(アンテナ#1乃至8)を使用する場合、基地局10は周波数とシンボルからなる2次元サブフレーム構造において、各々のアンテナ毎に互いに異なるパターンでリソースブロックにCSI−RSを割り当てて、各々の対応するアンテナを介して、前記の割り当てられたCSI−RSを転送する。
したがって、端末20のような受信装置は、CSI−RSのパターンを通じてCSI−RSを転送した基地局のアンテナ(アンテナ#1乃至#8)を区分することができる。この際、図8に示すように、基地局(セル1乃至4)は、同一のアンテナに対して同一のパターンでCSI−RSを割り当てることが分かる。
勿論、他のリソースブロックにおいて、前述した方法と同一の方法において、アンテナポートを区分するためのCSI−RSは、リソースエレメントに割り当てられることもできる。この際、他のリソースブロックにおいて、前述した方式と異なる方式により、CSI−RSは、リソースエレメントに割り当てることもできる。即ち、CSI−RSは、1つのサブフレームに含まれる複数のリソースブロックに各々同一なパターンでCSI−RSを割り当てることもでき、一部または全部が互いに異なるパターンでCSI−RSを割り当てることもできる。
したがって、CSI−RSが割り当てられるリソースエレメントの位置によって多重アンテナ階層を区分できるだけでなく、同一なリソースエレメントに割り当てられた異なるCSI−RSのシーケンスによって、セルを区分することができる。
以下、CDMによりセル間を区分する方法を説明する。
本明細書において、アンテナポート(アンテナ#1乃至#8)を区分するために、リソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、互いに異なるシーケンスを使用してセル(セル1乃至セル4)を区分することができる。これは、図7及び図8乃至図11において、アンテナポート(アンテナ#1乃至8)を区分するために、リソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、同一なリソースエレメントにセル毎に異なるシーケンスを使用することができる。
例えば、セル1は、(1、1)シーケンス、セル2は(1、−1)シーケンス、セル3は(−1、−1)シーケンス、セル4は(−1、1)シーケンスを使用して、CSI−RSをリソースエレメントに割り当てることができる。具体的に、セル1乃至4は、互いに異なるシーケンス(例えば(1、1)シーケンス、(1、−1)シーケンス、(−1、−1)シーケンス、(−1、1)シーケンス)を使用して、CSI−RSを多重化してリソースエレメントに割り当てることができる。勿論、CSI−RSの符号化に使われるシーケンスは、説明の便宜のために単純化した例に過ぎないものである。
図7及び図8乃至図11では、4個のセル(セル1乃至セル4)を例示的に説明したが、セルの個数は制限されない。この際、基本セルの区分のためのシーケンス長さは、次の数式(1)により計算できる。
Seq_length_Basic = NumLayerRSperRB *NumTxAntenna * NRB ・・・(1)
数式1(1)において、Seq_length_Basic は、基本セルの区分のためのシーケンス長さを表し、NumLayerRSperRB は、サブフレームを構成する多数のリソースブロックの各リソースブロック(Resource block;RB)に割り当てられた多重アンテナ階層当たりのRSの個数を表し、NumTxAntenna は、基地局アンテナ個数を表し、NRBは、CSI−RSが割り当てられたRBの個数を表す。
図5を参照すると、NumLayerRSperRB=2、NumTxAntenna=8、NRB=2 であるので、基本セルの区分のためのシーケンス長さは、32である(Seq_length_Basic=32)ことが示される。
一方、基本セルの区分のためのシーケンス、即ち、長さが NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB であるシーケンス Seq_length_Basic(n) は、次の数式(2)によって定義できる。
Seq_length_Basic(n) = {s(n,0), s(n,1), … , s(n, NumLayerRSperRB * NumTxAntenna* NRB)} ・・・(2)
上記の数式(2)において、n=0, 1, …NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB-1 である。NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB=32 の場合、Seq_length_Basic(0)={s(0,0), s(0,1),…,s(0,32)},Seq_length_Basic(1)={s(1, 0), s(1, 1), …,s(1, 32)},…,Seq_length_Basic(31) == {s(31, 0), s(31, 1),…,s(31, 32)}でありうる。
同一のリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSの異なるシーケンスによって、セル(セル1乃至セル4)を区分する時、特定のリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、前述した基本セルの区分のためのシーケンスを使用せず、より短いシーケンスを使用してセルを区分することもできる。
図7及び図8乃至図11を参照すると、第3アンテナポート(アンテナ#3)を区分するためにリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、基本セルの区分のための前述したシーケンスを使用せず、単純セルを区分するための短いシーケンスを使用することができる。
例えば、特定セルから受信される信号の強さが、隣接セルから受信される信号の強さに比べて区分可能な程度に強い場合であれば、本明細書に従って、CSI−RSは、基本セルを区分するための長いシーケンスを用いてセルを区分せずに、単純セルを区別するためのより短いシーケンスを用いてセルを区分する。従って、受信装置のCSI−RSを区分するための計算量を減らすことができる。
以下、基本セルの区分のためのシーケンスよりも短いシーケンスを用いて簡単にセルを区分する方法を説明する。
本明細書によれば、単純セルを区分するためのシーケンス長さは、次の数式(3)により計算される。
Seq_length_Simple = NumLayerRSperRB* NRB ・・・(3)
上記の数式(3)で、Seq_length_Simple は、単純セルを区分するためのシーケンス長さを表し、NumLayerRSperRB とNRB は、数式(1)と同一である。
図7を参照すると、NumLayerRSperRB=2、NRB=2であるので、単純セルを区分するためのシーケンス516の長さは、4である(Seq_length_Basic=4)。
これは、NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB 個のシーケンス(基本セルを区分するためのシーケンス)で決められた規則、または無作為により NumLayerRSperRB*NRB 個のシーケンスが選択され、選択したシーケンスで決まった規則により、或いは無作為に各々のシーケンスの要素のうちの1つを選択して、Seq_length_Simple シーケンス(単純セルを区分するためのシーケンス)を構成することができる。
具体的に、基本セルの区分のための、長さが32のシーケンスにおいて決められた規則によって、または無作為に、単純セルの区分のための、長さが4のシーケンスを選択することができる。
このような場合、NumLayerRSperRB*NRB 個のシーケンスの要素が、互いに異なるSeq_length_Simple シーケンスを構成できなければならず、Seq_length_Basic シーケンス間の特性とSeq_length_Simple シーケンス間の特性は、同一でなければならない。例えば、上記シーケンス間の特性は、自己相関特性または相互相関特性などを含む。上記自己相関特性は、1つのあるシーケンス(プロセス)内の要素(任意の時間に発生するプロセスの値)の間の相関関係をいう。また、上記相互相関とは、互いに異なる2つのシーケンス(プロセス)内の要素(ある時間に発生するプロセスの値)の間の相関関係をいう。一般的に、自己または相互相関関係の値を表現するために、コンボリューション計算(convolution caculation)を用いる。任意の互いに異なるシーケンスに関して、上記シーケンスの特性が同一であるということは、上記自己相関特性が同一な場合を意味する。複数のシーケンス(信号)を含むシーケンス(信号)集合に対し、自己相関(auto-correlation)特性は、上記集合内の各々のシーケンス(信号)が自己自身の時間的に推移されたもの(time-shifted version)からどれくらい容易に区別されるかを表す特性である。また、相互相関(cross-correlation)特性は、上記集合内の各々のシーケンス(信号)が、集合内の他の全てのシーケンス(信号)のうち可能な時間的に推移されたもの(possible time-shifted version)からどれくらい容易に区別されるかを表す特性である。上記相関特性は、上記シーケンス(信号)間のコンボリューション(convolution)計算による値として表現される相関値(correlation value)によって表すことができる。自己相関に対しては、時間的な推移が0の自己相関値に比べて、時間的な推移が0でない自己相関値は低く、そのような値の種類の数が少ないほど、自己相関特性は良好である(それらは、より容易に区別できる)といえる。また、相互相関に関して、時間的な推移が0の自己相関値に比べてシーケンス(信号)集合内の任意の2つのシーケンス(信号)の相互相関値は低い。そのような値の種類の数が少ないほど、相互相関特性は良好である(それらは、より容易に区別できる)ということができる。また、このような相関値の種類の数と時間的な推移が0の自己相関値に対するその各々の相関値の比が同一な場合、上記シーケンス(信号)の相関特性は同一であるということができる。
上記自己相関特性及び相互相関特性を満たすシーケンスのうちの1つに、DFTシーケンス(Discrete Fourier Transform)を例として挙げることができる。
例えば、長さが16のDFTシーケンスマトリックスにおいて、長さが4のDFTシーケンスマトリックスの生成過程は、次の通りである。基本セルの区分のためのシーケンスは次の数式(4)のように表現できる。
上記の数式(4)で、NはDFTシーケンスの長さを表し、kは行、nは列のインデックス番号(index number)である。
一例に、N=16、k=0乃至15、n=0乃至15の場合、数式(4)をマトリックス形式に表すと、表1の通りである。以下、表1において2πを省略する。
上記の表1で、縦方向の緑色箱(1番アンテナに割り当てられた単純セルシーケンス)と縦方向の赤色箱(基本セルシーケンス)が重畳する部分のシーケンス元素を見ると、表2の通りである。
一方、表2は、更に、表3のように表現することもできる。
上記の表3から分かるように、表1から選択された表2または表3の単純セルのシーケンスは、図1の基本セルシーケンスと同一の特性を有することが分かる。逆に、基本セルシーケンスから基本セルシーケンスと同一の特性を有する単純セルシーケンスを選択してセルを区分することができる。
また、本明細書において、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスの特性と単純セルを区分するためのシーケンスである第2シーケンスの特性が同一である仮定に基づく例として、DFTシーケンスの一例を挙げて説明する。しかしながら、本発明はDFTシーケンスに制限されず、自己相関特性及び相互相関特性を満たすその他のシーケンスも適用可能である。
例えば、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスとしてランダムシーケンスを使用し、単純セルを区分するためのシーケンスである第2シーケンスとしてサンプリングされたランダムシーケンスを使用することもできる。他の例として、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスとしてワルシュ(walsh)コードを使用し、単純セルを区分するためのシーケンスである第2シーケンスとしてサンプリングされたワルシュ(walsh)コードを使用することもできる。
一方、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスと、簡単セルを区分するためのシーケンスである第2シーケンスの特性が同一である場合について、一例として前述した。しかし、2つのシーケンスの特性が同一でなくても、単純セルの区分のためのシーケンスである第2シーケンスの複雑性が、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスの複雑性が低いか少なくとも同一の場合、上記言及した場合と同様の効果を達成することができる。
図12は、CSI−RSを含むフレームとサブフレームの構造である。
図12を参照すると、フレームは10個のサブフレーム(#0〜#9)を含むことができる。上記サブフレームのうち、特定のサブフレーム、例えば#2及び#7のサブフレームが前述したCSI−RSを含むことができる。
各サブフレーム(subframe)、例えば、MBSFNサブフレーム(MBSFN subframe)内において、ノーマルCPを含むノーマルサブフレーム(Normal subframe with Normal CP)、延長CPを含むノーマルサブフレーム(Normal subframe with Extended CP)のそれぞれに関して、時間−ドメイン及び周波数−ドメインによって2次元(two-dimensional)構造をなすリソースエレメントに、CSI−RSが割り当てられる。
また、本明細書では、一例として、サブフレーム上の2つサブフレーム#2及び#7に、CSI−RSが含まれると仮定したが、上記CSI−RSを含むサブフレームの位置や個数は、上記言及した位置や個数に制限されない。
図13は、CSI−RSシーケンスを生成してリソースエレメントに割り当てる装置のブロック図である。
図13を参照すると、CSI−RSシーケンスを生成してリソースエレメントに割り当てるCSI−RS生成器100は、CSI−RSシーケンス生成器110とCSI−RS資源割当器120を含む。
CSI−RSシーケンス生成器110は、システム特化情報の入力を受けてCSI−RSシーケンスを生成する。ここで、システム特化情報は、基地局(セル)情報、中継(リレー)ノード情報、端末(ユーザ装置)情報、サブフレームナンバー、CPサイズのうち、1つ以上でありうる。また、基地局(セル)情報は、例えば基地局アンテナ情報、基地局帯域幅情報、基地局セルID情報等でありうる。
したがって、CSI−RSシーケンス生成器110は、基地局のアンテナ、基地局帯域幅情報のようなシステム特化情報を用いてシーケンスの長さを決定し、セルID情報の入力を受けて予め決まった該当セルIDに対応するCSI−RSシーケンスを選択する。
したがって、CSI−RSシーケンス生成器110は、セル毎に異なるCSI−RSシーケンスを生成して中心セルまたは隣接セルのチャネル状態情報(CSI)を獲得するためのCSI−参照信号(CSI−RS)を転送することができる。
具体的に、CSI−RSシーケンス生成器110がシーケンス長さを決定してシーケンスを生成する方法は、基本セルを区分する場合、前述した数式(1)/数式(2)及び表1を参照して説明される。単純セルを区分する場合、数式(3)及び表2を参照して説明することができる。
より詳しくは、CSI−RSシーケンス生成器110は、長さが NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB の数式(2)に定義されたような基本セルを区分するためのシーケンス Seq_length_Basic(n)を使用して、CSI−RSを生成することができる。
また、同一なリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSの異なるシーケンスを通じて、セル(セル1乃至セル4)を区分する時、CSI−RSシーケンス生成器110は、特定のリソースエレメントに割り当てられるCSI−RSのために、前述した基本セルの区分用のシーケンスを使用せず、より短いシーケンスを使用することもできる。
例えば、NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB 個の基本セルを区分するための基本セルシーケンスSeq_length_Basic(n)で決まった規則または無作為に、NumLayerRSperRB*NRB 個のシーケンスを選択し、選択したシーケンスで決まった規則または無作為に各々のシーケンスの要素から1つの要素を選択して、単純セルの区分のための単純セルシーケンスSeq_length_Simple を構成することができる。
ここで、CSI−RSシーケンス生成器110は、(1)全体システムで使用する帯域幅の全部、例えば、1.4〜100MHzを使用することができ、(2)帯域幅のうちの一部だけ選択して使用することができる。また、CSI−RSシーケンス生成器610は、(3)帯域幅を分割して同一のシーケンスを分割した帯域幅に繰り返し割り当てることができ、或いは(4)帯域幅を分割して互いに異なるシーケンスを分割した帯域幅の各々に割り当てることができる。
CSI−RS資源割当器120は、上記システム特化情報とフレームタイミング情報の入力を受けて、CSI−RSシーケンス生成器110によって生成したCSI−RSをリソースエレメントに割り当てる。以後、リソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、基地局転送フレームで多重化される。
CSI−RS資源割当器120は、CSI−RSのための資源割当方法により予め決まった規則によって、OFDMシンボル(x軸)と副搬送波位置(y軸)の資源を割り当てて、予め決まったフレームタイミングにおいて基地局転送フレームで前記の割り当てられた資源を多重化する。
即ち、CSI−RS資源割当器120は、CSI−RSシーケンス生成器110によりセル毎に生成されたCSI−RSシーケンスを用いて複数のアンテナ階層毎に時間−ドメイン及び周波数−ドメインからなるサブフレームの異なるリソースエレメントにCSI−RSを割り当てることができる。
例えば、8個の多重アンテナ(第1乃至第8アンテナ)を使用する場合、CSI−RS資源割当器120は、8個のアンテナ階層を区分するために時間−ドメインと周波数−ドメインの上に分割可能なアンテナ階層毎に特定のパターンでリソースエレメントにCSI−RSを割り当てることができる。
また、例えば、8個の多重アンテナを使用する基地局が、2つのアンテナポート(例えば、アンテナ#1及び#2、アンテナ#3及び#4、アンテナ#5及び#6、またはアンテナ#7及び#8)を1つのアンテナ階層にグループ化し、同一のアンテナ階層のリソースブロックに同一の特定のパターンでCSI−RSを割り当てることができる。この場合、1つのアンテナ階層を形成する2つのアンテナポートは、同一なパターンでリソースブロックに割り当てられたCSI−RSを転送する。
CSI−RS資源割当器120は、CSI−RSの第1シーケンスである基本セルを区分するためのシーケンスを用いて、多数のアンテナ階層のうちの一部毎について、異なるリソースエレメントにCSI−RSを割り当てる。そして、CSI−RSの第2シーケンスである簡単セルを区分するためのシーケンスを用いて多数のアンテナ階層のうちの他の一部毎について、異なるリソースエレメントにCSI−RSを割り当てることもできる。
CSI−RS資源割当器120は、サブフレームの制御情報領域と他の参照信号(RS)が割り当てられたリソースエレメントを除いたリソースエレメントに、CSI−RSを割り当てることができる。この際、制御情報領域は、物理階層及びその上位階層(L1/L2)の制御信号(control signaling)が転送されるサブフレームの領域であり、シンボル1乃至3を占めることができる。
一方、(1)CSI−RS資源割当器120は、シーケンス特性を考慮して基本セル区分シーケンスと単純セル区分シーケンスとの間の関係を満たすように、資源割り当て方法として、多重アンテナ階層(layer)の均等な分割割当方式を使用することができる。(2)また、CSI−RS資源割当器120は、セルIDの範囲によって、多重アンテナ階層(layer)のCSI−RSの割当位置を変更して、前記の変更した割り当て位置を使用することができる。(3)また、CSI−RS資源割当器120は、基地局のアンテナ個数が一定のアンテナ個数よりも小さい場合、資源割当を全く行なわず、基地局のアンテナ個数が一定のアンテナ個数以上の場合、アンテナの総数によって資源を割り当てることができる。(4)基地局のアンテナ個数が一定アンテナ個数よりも小さい場合、資源割当を全く行なわず、基地局のアンテナ個数が一定のアンテナ個数の以上の場合、追加されるアンテナ個数によって資源を割り当てることができる。(5)また、CSI−RS資源割当器120は、基地局のアンテナ個数に関わらず、アンテナ個数と比例して資源の割当量を決定することができる。(6)また、CSI−RS資源割当器120は、基地局または端末から要請されたフレームタイミングで、既存の基地局転送フレームで多重化することができる。
本明細書の一実施形態によれば、CSI−RSシーケンスを生成してリソースエレメントに割り当てる装置100は、OFDMとMIMOを使用する無線通信システムに適用可能であり、これは後述する。一方、CSI−RSシーケンスを生成してリソースエレメントに割り当てる装置100は、他の無線通信システムと別途に、参照信号送信装置を含むこともできる。
図14は、本発明の実施形態が適用される無線通信システムのダウンリンク物理チャネルの信号生成構造を示す図である。
図14を参照すると、送信装置は、スクランブラー210、モジュレーションマッパー212、レイヤマッパー214、プリコーダー216、リソースエレメントマッパー218、及びOFDM信号生成器220と、CSI−RSシーケンスを生成してリソースエレメントに割り当てるCSI−RS生成器100を更に含む。
ダウンリンクのチャネルコーディングを経てコードワード(codewords)の形態に入力されるビットは、スクランブラー210によりスクランブリングされた後、モジュレーションマッパー(Modulation mapper)212に入力される。
モジュレーションマッパー212は、スクランブリングされたビットを複素モジュレーションシンボルに変調し、レイヤマッパー(Layer Mapper)214は、複素モジュレーションシンボルを1つまたは多数の転送レイヤにマッピングする。
その後、プリコーダー216はアンテナポートの各転送チャネル上で複素モジュレーションシンボルをプリコーディングする。その後、リソースエレメントマッパー(Resource Element Mapper)218は、各アンテナポート(アンテナ#1乃至#8)に対する複素モジュレーションシンボルを該当リソースエレメントにマッピングする。
CSI−RS生成器100は、各セル別、アンテナ別に区別されて生成されたCSI−RS信号を予め決まった規則によって、OFDMシンボル(x軸)と副搬送波位置(y軸)の資源を割り当てて、リソースエレメントマッパー218は、予め決まったフレームタイミングに他のRS信号と上記CSI−RS信号をマッピングする。
この際、CSI−RSを含むRSと制御信号が先にリソースエレメントに割り当てられ、残りのリソースエレメントにプリコーダー216から入力されたデータを割り当てることができる。即ち、CSI−RS資源割当器120は、CSI−RSが上記CSI−RS生成器100において割り当てられる使用可能な資源量に合うように、CSI−RSシーケンス生成器110で生成したシーケンスを割り当てる。
例えば、CSI−RS資源割当器120は、単純セルシーケンスを通じて生成されたCSI−RSをTDM/FDMにより区分されたアンテナ資源毎に割り当てるか、またはアンテナ資源に関わらず割り当てる。
その後、OFDM信号生成器220は、各データが割り当てられたシンボルを複素時間ドメインOFDM信号として生成し、各OFDM信号は、各々の該当アンテナポートを介して送信される。
上記本明細書によるダウンリンク物理チャネルの信号生成構造は、一部構成要素が省略され、他の構成要素に置換/変更され、または他の構成要素が追加されていても良い。
図15は、無線通信システムにおける受信機の構造を示す図である。
図15を参照すると、無線通信システムにおける受信装置300は、受信処理部310、デコーディング部312、及び制御部314を含む。この際、この受信装置300は、端末10でありうる。
各アンテナポートを介して受信した信号は、受信処理部310により複素時間ドメイン信号に変換される。また、受信処理部310は、受信された信号の特定リソースエレメントに割り当てられたそれぞれの多重アンテナ階層に対するCSI−RSを抽出する。
デコーディング部312は、基本セルを区分するためのシーケンス及び/または単純セルを区分するためのシーケンスを用いて、抽出されたCSI−RSを復号化する。
受信装置300は、図1の基地局20または図13の参照信号割当装置100、または図14の基地局200から基本セルを区分するためのシーケンス及び/または単純セルを区分するためのシーケンスに関する情報を受信することができる。
例えば、受信装置300は、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスとして数式(4)のDFTシーケンスを使用する場合、表1のようにシーケンスをメモリに格納することができる。
受信装置300は、同一のリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSの異なるシーケンスによって、セル(セル1乃至セル4)を区分する時、特定のリソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、前述した基本セル区分のためのシーケンスを使用せず、より短いシーケンスを使用してセルを区分することもできる。
例えば、受信装置300は、基本セルを区分するためのシーケンスである第1シーケンスに数式(4)のDFTシーケンスを使用する場合、単純セルを区分するためのシーケンスである第2シーケンスを表2に示されるようにメモリに格納することができる。
図7及び図8乃至図11を参照して説明すれば、受信装置300は、第3アンテナポート(アンテナ#3)を区分する際、リソースエレメントに割り当てられたCSI−RSは、前述した基本セルを区分するためのシーケンスを使用せず、単純セルを区分のための短いシーケンスを使用することができる。
例えば、特定セルから受信される信号が区分可能に際立つ程に、前記の特定セルから受信される信号強度が、隣接セルから受信される信号強度に比べて大きい場合、上記の単純セル区分用の短いシーケンスを用いてセルを区分することによって、受信装置300の計算量を減らすことができる。
また、受信装置300は、CSI−RSのパターンを通じてCSI−RSを転送する基地局のアンテナ(アンテナ#1乃至#8)を区分することができる。この際、図7及び図8乃至図11に示すように、基地局(セル1乃至4)は、同一なアンテナに対して同一なパターンでCSI−RSを割り当てることが分かる。この際、受信装置300は、図1の基地局20、または図13の参照信号割当装置100、または図14の基地局200からCSI−RSを転送する基地局のアンテナ(アンテナ#1乃至#8)を区分するためのCSI−RSのパターンに関する情報を受信することができる。
制御部314は、多数のアンテナを含む多重アンテナシステムにおいて、復号化された(decorded)CSI−RSを通じて中心セルまたは隣接セルのチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得する。
ここに、受信装置300は、図14を参照して説明した無線通信システムにおける送信装置200と対を成し、前記送信装置200から転送された信号を受信する装置である。
したがって、受信装置300は、送信装置200の逆の手順の信号処理用の要素から構成される。よって、本明細書において、受信装置300について具体的に説明していない部分は送信装置200の逆の手順の信号処理のための要素に一対一に代替できることと理解されるべきである。
図16は、本明細書の他の一実施形態に従って受信装置を具体的に図示したものであって、CSI−RSを受信する受信装置の構造を示す図である。
図16を参照すると、無線通信システムにおける受信装置400は、信号処理部410、CSI−RS抽出部420、リソースエレメントデマッパー(De-mapper)430、及びチャネル状態測定部440を含むことができる。信号処理部410は、受信機の各アンテナポートを介して信号を受信し、CSI−RS抽出部420は、受信された信号内のリソースエレメントに割り当てられた多重アンテナポートの各々に対するCSI−RSのみを抽出する。リソースエレメントデマッパー430は、前述したCSI−RS割当方法の逆順で各アンテナポート別にCSI−RSシーケンスをデマッピングする。
一例として、CSI−RS抽出部420は、8個の多重アンテナが2つのアンテナポート(例えば、アンテナ#1及び#2、アンテナ#3及び#4、アンテナ#5及び#6、またはアンテナ#7及び#8)のグループ化を確認して、同一のアンテナ階層に割り当てられたCSI−RSを抽出する。または、8個の多重アンテナを使用する場合、各アンテナ階層に割り当てられたCSI−RSを抽出する。
また、リソースエレメントデマッパー430は、基地局から受信された基本セルを区分するためのシーケンス及び/または単純セルを区分するためのシーケンス情報を用いて、特定パターンで特定リソースエレメントに割り当てられている各アンテナ(グループ)のCSI−RSをデマッピングする。
この際、リソースエレメントデマッパー430は、サブフレームの制御情報領域及び他の参照信号に割り当てられたリソースエレメントを除いて、リソースエレメントから該当アンテナのCSI−RSを確認することができる。また、本明細書による基本セルの区分用のシーケンスよりも短いシーケンスを用いて、特定リソースエレメントに割り当てられている各アンテナ(グループ)のCSI−RSをデマッピングする。チャネル状態測定部440は、デマッピングされたCSI−RSを通じて各アンテナポート別のチャネル状態情報であるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得する。
一方、単純セルシーケンスは、TDM/FDMにより区分されたそれぞれのアンテナ資源毎に関して、或いはアンテナ資源に関わらず割り当てることができる。ここに、単純セルシーケンスによってCSI−RSが区分されている場合、区分された該当セルの基本セルシーケンスを用いて該当セルのCSI−RSのチャネル情報を得る。この際、各アンテナ資源に割り当てられた単純セルシーケンスを通じて各アンテナチャネル情報は得られないが、既存の基本セルシーケンスを通じて全てのアンテナ情報を得ることができる。
以上、図1乃至図16を参照して実施形態を説明したが、本発明はこれらに制限されない。
上記の実施形態において、OFDM基盤の無線通信システムにおけるサブフレームにCSI−RSを割り当てる方法では、CDMによりセル間が区分され、TDM/FDMにより多重アンテナ階層間が区分されることを説明したが、他の無線通信システムについても同一または実質的に同一な方法を使用することができる。
また、以上で記載された“含む”、“構成する”、または“有する”などの用語は、特別に反対になる記載がない限り、該当する1以上の構成要素が内在できることを意味するものであるので、他の構成要素を除外するのでなく、他の構成要素を更に含むことができることと解釈される。技術的または科学的な用語を含んだ全ての用語は、別に定義されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解されることと同一な意味を有する。辞書に定義された用語のように一般的に使われる用語は、関連する定義説明の文脈上の意味と同じ意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明確に定義しない限り、理想的に、或いは極端に形式的な意味として解釈されない。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は、請求の範囲により解釈されなければならず、請求の範囲に等価な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈される。
本特許出願は、2009年6月24日付で韓国に出願した特許出願番号第10−2009−0056707号に関して、米国特許法119(a)条(35U.S.C§119(a))により優先権を主張し、本願において言及することによって、本明細書において完全に説明されているかのように、その全ての内容は、本特許出願に併合される。
Claims (56)
- 多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するための参照信号(CSI−RS)を割り当てる方法であって、
中心セルまたは隣接セルのためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンスを各セルに対応して相異するように生成することと、
前記各セルに対応して相異するように生成されたCSI−RSシーケンスに基づいた各セルのCSI−RSを、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントに割り当てることと、
を含むことを特徴とする、参照信号割当方法。 - 前記CSI−RSシーケンスを相異するように生成することは、第1のCSI−RSシーケンスと、前記第1のCSI−RSシーケンスより短い長さの第2のCSI−RSシーケンスを生成することを含み、
前記CSI−RSを割り当てることは、前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSを前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、第1のリソースエレメントに割り当てることと、前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントうち、前記第1のリソースエレメントと相異する第2のリソースエレメントに割り当てることとを含むことを特徴とする、請求項1に記載の参照信号割当方法。 - 前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを、同一のリソースエレメントに割り当てることを更に含むことを特徴とする、請求項2に記載の参照信号割当方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB により生成され、前記第2のCSI−RSシーケンスは、NumLayerRSperRB*NRB により生成されることを特徴とする、請求項2に記載の参照信号割当方法
(但し、前記NumLayerRSperRB は、サブフレームに含まれる各リソースブロックに割り当てられた各アンテナ階層当たりのリソースエレメントの個数を表し、前記NumTxAntenna は、基地局により利用可能な多重アンテナの個数を表し、前記NRBは、前記CSI−RSが割り当てられるリソースブロックの個数を表す。) - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、
前記第1のCSI−RSシーケンスのうち自己相関特性を満たすもの、または相互相関特性を満たすもののうちの1つであり、
前記自己相関特性または相互相関特性を満たす第1のCSI−RSシーケンスのうちから選択された1つの第1のCSI−RSシーケンスを含むことを特徴とする、請求項4に記載の参照信号割当方法。 - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、DFTシーケンスであることを特徴とする、請求項5に記載の参照信号割当方法。
- 前記第2のCSI−RSシーケンスは、前記第1のCSI−RSシーケンスの1/4長さを有するDFTシーケンスであることを特徴とする、請求項6に記載の参照信号割当方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、Seq_length_Basic(n) = {s(n,0), s(n,1), … , s(n, NumLayerRSperRB* NumTxAntenna * NRB) } (n=0, 1, …NumLayerRSperRB * NumTxAntenna* NRB -1)であることを特徴とする、請求項7に記載の参照信号割当方法。
- 前記CSI−RSの割り当ては、前記第1のCSI−RSと前記第2CSI−RSを前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントに均一に割り当てることを更に含むことを特徴とする、請求項2に記載の参照信号割当方法。
- 前記CSI−RSの割り当ては、前記第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSを、前記サブフレームのリソースエレメントのうち、制御情報領域と他の参照信号が割り当てられたリソースエレメントを除いた残りリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項9に記載の参照信号割当方法。
- 前記CSI−RSを割り当てるステップは、前記各セルに対応して相異するシーケンスを有する第1のCSI−RSと第2のCSI−RSの各々を前記2つ以上のアンテナ階層によって相異する時間及び周波数ドメインを有するリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項10に記載の参照信号割当方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、ランダムシーケンス、ワルシュコードのうちの1つであることを特徴とする、請求項5に記載の参照信号割当方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報により決まることを特徴とする、請求項4に記載の参照信号割当方法。
- 前記第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報とフレームのタイミング情報を考慮して決定されたリソースエレメントに割り当てられることを特徴とする、請求項3に記載の参照信号割当方法。
- 多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報を獲得するためのCSI−RSを受信する方法であって、
中心セルまたは隣接セルの各々を区別するためのCSI−RSシーケンス情報を基地局から受信し、
前記受信されたCSI−RSシーケンス情報を用いて、2つ以上のアンテナ階層によって時間ドメイン及び周波数ドメインの組み合せを含むサブフレームの相異するリソースエレメントから各セルのCSI−RSを抽出すること、
を含むことを特徴とする、参照信号受信方法。 - 前記CSI−RSシーケンス情報を受信することは、第1のCSI−RSシーケンスと、前記第1のCSI−RSシーケンスより短い長さの第2のCSI−RSシーケンスを受信することを含み、
前記各セルのCSI−RSを抽出することは、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、第1のリソースエレメントから前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSを抽出することと、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、前記第1のリソースエレメントと相異する第2のリソースエレメントから前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを抽出することを含むことを特徴とする、請求項15に記載の参照信号受信方法。 - 前記各セルのCSI−RSを抽出することは、同一のリソースエレメントから前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSとを抽出することを更に含むことを特徴とする、請求項16に記載の参照信号受信方法。
- 前記各セルのCSI−RSを抽出することにおいて、
CSI−RSは、NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB により生成された第1のCSI−RSシーケンスを用いて復号化され、NumLayerRSperRB*NRB により生成された第2のCSI−RSシーケンスを用いて復号化されることを特徴とする、請求項16に記載の参照信号受信方法。
(但し、前記NumLayerRSperRB は、サブフレームに含まれる各リソースブロック(Resource block;RB)に割り当てられた各アンテナ階層当たりリソースエレメントの個数を表し、前記NumTxAntenna は、基地局により使用可能な多重アンテナの個数を表し、前記NRBは、前記CSI−RSが割り当てられるリソースブロックの個数を表す。) - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、
前記第1のCSI−RSシーケンスであって自己相関特性を満たすもの、または相互相関特性を満たすもののうちの1つであり、
前記自己相関特性または相互相関特性を満たす第1のCSI−RSシーケンスのうちから選択された1つの第1のCSI−RSシーケンスから構成されることを特徴とする、請求項18に記載の参照信号受信方法。 - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、DFTシーケンスであることを特徴とする、請求項19に記載の参照信号受信方法。
- 前記第2のCSI−RSシーケンスは、前記第1のCSI−RSシーケンスの1/4長さを有するDFTシーケンスであることを特徴とする、請求項20に記載の参照信号受信方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、Seq_length_Basic(n) = {s(n,0), s(n,1), … , s(n, NumLayerRSperRB* NumTxAntenna * NRB) } (n=0, 1, …NumLayerRSperRB * NumTxAntenna * NRB -1)であることを特徴とする、請求項18に記載の参照信号受信方法。
- 前記各セルのCSI−RSの抽出は、第1のCSI−RSと第2CSI−参照信号を前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントから均一に抽出することを更に含むことを特徴とする、請求項16に記載の参照信号受信方法。
- 前記各セルのCSI−RSを抽出することは、前記サブフレームのリソースエレメントのうち、制御情報領域と他の参照信号が割り当てられたリソースエレメントを除いた残りのリソースエレメントから、第1のCSI−RSと第2のCSI−RSとを抽出することを特徴とする、請求項16に記載の参照信号受信方法。
- 前記各セルのCSI−RSを抽出することは、前記2つ以上のアンテナ階層によって相異する時間及び周波数ドメインを有するリソースエレメントから、前記各セルに対応して相異するコードを有する第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを抽出することを特徴とする、請求項16に記載の参照信号受信方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、ランダムシーケンス、ワルシュコードのうちの1つであることを特徴とする、請求項21に記載の参照信号受信方法。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報(Cell ID)を含むシステム特化情報により決まることを特徴とする、請求項18に記載の参照信号受信方法。
- 前記各セルのCSI−RSを抽出することにおいて、
前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報(Cell ID)を含むシステム特化情報とフレームのタイミング情報を考慮して決定されたリソースエレメントから前記第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSを抽出することを特徴とする、請求項18に記載の参照信号受信方法。 - 多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報(Channel State Information;CSI)を獲得するための参照信号(CSI−RS)を割り当てる装置であって、
中心セルまたは隣接セルのためのCSI−参照信号(CSI−RS)シーケンスを各セルに対応して相異するように生成するCSI−RSシーケンス生成器と、
前記各セルに対応して相異するように生成されたCSI−RSシーケンスに基づいた各セルのCSI−参照信号(CSI−RS)を、2つ以上のアンテナ階層によって時間及び周波数ドメインの組合により構成されるサブフレームの相異するリソースエレメントに割り当てるCSI−RS資源割当器を含むことを特徴とする、参照信号送信装置。 - 前記CSI−RSシーケンス生成器は、第1のCSI−RSシーケンスと、前記第1のCSI−RSシーケンスより短い長さの第2のCSI−RSシーケンスを生成し、
前記CSI−RS資源割当器は、前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSを、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、第1のリソースエレメントに割り当てて、前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、前記第1のリソースエレメントと相異する第2のリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項29に記載の参照信号送信装置。 - 前記CSI−RS資源割当器は、前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSと、前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを、同一のリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項30に記載の参照信号送信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB を通じて生成され、前記第2のCSI−RSシーケンスは、NumLayerRSperRB*NRB を通じて生成されることを特徴とする、請求項30に記載の参照信号送信装置。
(但し、前記NumLayerRSperRB はサブフレームを構成する各リソースブロック(Resource block;RB)に割り当てられた各アンテナ階層当たりのリソースエレメントの個数を表し、前記NumTxAntenna は基地局により利用可能な多重アンテナの個数を表し、前記NRB は前記CSI−RSが割り当てられるリソースブロックの個数を表す。) - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、
前記第1のCSI−RSシーケンスのうち自己相関特性を満たすもの、または相互相関特性を満たすもののうちの1つであり、
前記自己相関特性または相互相関特性を満たす第1のCSI−RSシーケンスのうちから選択された1つの第1のCSI−RSシーケンスを含むことを特徴とする、請求項32に記載の参照信号送信装置。 - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、DFTシーケンスであることを特徴とする、請求項33に記載の参照信号送信装置。
- 前記第2のCSI−RSシーケンスは、前記第1のCSI−RSシーケンスの1/4長さを有するDFTシーケンスであることを特徴とする、請求項34に記載の参照信号送信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、Seq_length_Basic(n) = {s(n,0), s(n,1), … , s(n, NumLayerRSperRB* NumTxAntenna * NRB) } (n=0, 1, …NumLayerRSperRB * NumTxAntenna * NRB -1)であることを特徴とする、請求項35に記載の参照信号送信装置。
- 前記CSI−RS資源割当器は、第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントに均一に割り当てることを特徴とする、請求項30に記載の参照信号送信装置。
- 前記CSI−RS資源割当器は、第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを前記サブフレームのリソースエレメントのうち、制御情報領域と他の参照信号が割り当てられたリソースエレメントを除いた残りのリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項36に記載の参照信号送信装置。
- 前記CSI−RS資源割当器は、前記各セルに対応して相異するシーケンスを有する第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを、前記2つ以上のアンテナ階層によって相異する時間及び周波数ドメインを有するリソースエレメントに割り当てることを特徴とする、請求項38に記載の参照信号送信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、ランダムシーケンス、ワルシュコードのうちの1つであることを特徴とする、請求項33に記載の参照信号送信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報により決まることを特徴とする、請求項32に記載の参照信号送信装置。
- 前記第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報とフレームのタイミング情報を考慮して決定されたリソースエレメントに割り当てられることを特徴とする、請求項31に記載の参照信号送信装置。
- 多重アンテナシステムにおけるチャネル状態情報を獲得するためのCSI−RSを受信する装置であって、
中心セルまたは隣接セルの各々を区別するためのCSI−RSシーケンス情報を基地局から受信する信号処理部と、
前記受信されたCSI−RSシーケンス情報を用いて、2つ以上のアンテナ階層によって時間ドメイン及び周波数ドメインの組み合せを含むサブフレームの相異するリソースエレメントから各セルのCSI−RSを抽出するCSI−RS抽出部と、
を含むことを特徴とする、参照信号受信装置。 - 前記信号処理部は、第1のCSI−RSシーケンスと、前記第1のCSI−RSシーケンスより短い長さの第2のCSI−RSシーケンスを受信し、
前記CSI−RS抽出部は、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、第1のリソースエレメントから前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSを抽出し、前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントのうち、前記第1のリソースエレメントと相異する第2のリソースエレメントから前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSを抽出することを特徴とする、請求項43に記載の参照信号受信装置。 - 前記CSI−RS抽出部は、同一のリソースエレメントから前記第1のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第1のCSI−RSと、前記第2のCSI−RSシーケンスを用いて生成された第2のCSI−RSとを抽出することを特徴とする、請求項44に記載の参照信号受信装置。
- 前記CSI−RS抽出部は、
NumLayerRSperRB*NumTxAntenna*NRB により生成された第1のCSI−RSシーケンスを用いてCSI−参照信号を復号化し、NumLayerRSperRB*NRB により生成された第2のCSI−RSシーケンスを用いてCSI−RSを復号化することを特徴とする、請求項44に記載の参照信号受信装置。
(但し、前記NumLayerRSperRB は、サブフレームに含まれる各リソースブロック(Resource block;RB)に割り当てられた各アンテナ階層当たりリソースエレメントの個数を表し、前記NumTxAntenna は基地局により使用可能な多重アンテナの個数を表し、前記NRBは前記CSI−RSが割り当てられるリソースブロックの個数を表す。) - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、
前記第1のCSI−RSシーケンスのうち自己相関特性を満たすもの、または相互相関特性を満たすもののうちの1つであり、
前記自己相関特性または相互相関特性を満たす第1のCSI−RSシーケンスのうちから選択された1つの第1のCSI−RSシーケンスを含むことを特徴とする、請求項46に記載の参照信号受信装置。 - 前記第2のCSI−RSシーケンスは、DFTシーケンスであることを特徴とする、請求項47に記載の参照信号受信装置。
- 前記第2のCSI−RSシーケンスは、前記第1のCSI−RSシーケンスの1/4長さを有するDFTシーケンスであることを特徴とする、請求項48に記載の参照信号受信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスは、Seq_length_Basic(n) = {s(n,0), s(n,1), … , s(n, NumLayerRSperRB* NumTxAntenna * NRB) } (n=0, 1, …NumLayerRSperRB * NumTxAntenna * NRB -1)であることを特徴とする、請求項46に記載の参照信号受信装置。
- 前記CSI−RS抽出部は、第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを前記2つ以上のアンテナ階層に対応するリソースエレメントから均一に抽出することを特徴とする、請求項44に記載の参照信号受信装置。
- 前記CSI−RS抽出部は、前記サブフレームのリソースエレメントのうち、制御情報領域と他の参照信号が割り当てられたリソースエレメントを除いた残りのリソースエレメントから第1のCSI−RSと第2のCSI−RSとを抽出することを特徴とする、請求項44に記載の参照信号受信装置。
- 前記CSI−RS抽出部は、前記2つ以上のアンテナ階層によって相異する時間及び周波数ドメインを有するリソースエレメントから前記各セルに対応して相異するコードを有する第1のCSI−RSと第2のCSI−RSを抽出することを特徴とする、請求項44に記載の参照信号受信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、ランダムシーケンス、ワルシュコードのうちの1つであることを特徴とする、請求項49に記載の参照信号受信装置。
- 前記第1のCSI−RSシーケンスと第2のCSI−RSシーケンスは、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報により決まることを特徴とする、請求項46に記載の参照信号受信装置。
- 前記CSI−RS抽出部は、前記基地局により使用可能な多重アンテナの個数、基地局の帯域幅情報、セル識別情報を含むシステム特化情報とフレームのタイミング情報を考慮して決まったリソースエレメントから前記第1のCSI−RSと前記第2のCSI−RSとを抽出することを特徴とする、請求項46に記載の参照信号受信装置。
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