KR101276862B1 - 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 하나를 선택하여 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매핑하는 단계와, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 상기 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.

Description

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치{A METHOD FOR TRANSMITTING DOWNLINK REFERENCE SIGNAL IN MULTI-CARRIER SUPPORTING WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND AN APPARATUS FOR THE SAME}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
다중 입출력 (Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이란 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템을 말한다. MIMO 기술은 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법과 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이득(gain)을 통해 전송 신뢰도(reliability)를 높이거나 셀 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.
MIMO 시스템에서는 각각의 송신 안테나마다 독립된 데이터 채널을 가진다. 송신 안테나는 가상 안테나(virtual antenna) 또는 물리 안테나(physical antenna)를 의미할 수 있다. 수신기는 송신 안테나에 각각에 대하여 채널을 추정하여 각 송신 안테나로부터 송신된 데이터를 수신한다. 채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위하여는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 또한, 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 적용되는 표준에 따라 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다.
하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 공용 참조신호는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다. 또한, 전용 참조신호는 단말-특정(UE-specific) 참조신호 또는 복조용 참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS)라 불릴 수도 있다.
4 전송 안테나를 지원하는 기존의 통신 시스템 (예를 들어, LTE release(릴리즈) 8 또는 9 표준에 따른 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 표준에 따른 시스템)에서는, 효율적인 참조신호의 운용과 발전된 전송 방식을 지원하기 위하여 DMRS 기반의 데이터 복조를 고려하고 있다. 즉, 확장된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 정의할 수 있다. DMRS는 데이터와 동일한 프리코더에 의하여 프리코딩되므로 별도의 프리코딩 정보 없이 수신측에서 데이터를 복조하기 위한 채널 정보를 용이하게 추정할 수 있다.
한편, 하향링크 수신측에서는 DMRS를 통해서 확장된 안테나 구성에 대하여 프리코딩된 채널 정보를 획득할 수 있는 반면, 프리코딩되지 않은 채널 정보를 획득하기 위하여 DMRS 이외의 별도의 참조신호가 요구된다. 이에 따라, LTE-A 표준에 따른 시스템에서는 수신측에서 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 획득하기 위한 참조신호, 즉 CSI-RS를 정의할 수 있다.
본 발명은 MIMO 전송에 있어서, 하향링크 수신측에서 효율적으로 채널 추정을 수행할 수 있도록 하향링크 자원 요소(resource element; RE) 상에서 CSI-RS 를 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 하나를 선택하여 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매핑하는 단계와, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 상기 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Cyclic Prefix) 구성을 가지고, 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 하나의 자원블록 내에서 5 개의 그룹으로서 정의되고, 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 공용참조신호(CRS) 및 복조용참조신호(DMRS)가 배치되지 않는 자원요소 상에서, 연속하는 2 개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 2 개의 연속하는 부반송파 위치 및 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 4 부반송파 만큼 이격된 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에서 정의될 수 있다.
또한, 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 또는 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 각각 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹의 부분집합으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 하나의 자원블록 내에서 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 5 개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 6 번째 및 7 번째 OFDM 심볼 에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 1 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 1 번째, 2 번째, 7 번째 및 8 번째 부반송파 위치의 제 2 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 3 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 5 번째, 6 번째, 11 번째 및 12 번째 부반송파 위치의 제 4 CSI-RS 자원요소 그룹, 및 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 5 CSI-RS 자원요소 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹이 다른 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 대해 시간 및 주파수 영역에서 시프트된 자원요소 위치로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 중 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 동일한 부반송파 상의 연속하는 2 OFDM 심볼에 걸쳐 길이 2 의 직교코드를 사용하여 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임과 상이한 하향링크 서브프레임에서, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹을 제외한 다른 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널 정보를 측정하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계와, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널 정보를 측정하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 상기 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Cyclic Prefix) 구성을 가지고, 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 하나의 자원블록 내에서 5 개의 그룹으로서 정의되고, 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 공용참조신호(CRS) 및 복조용참조신호(DMRS)가 배치되지 않는 자원요소 상에서, 연속하는 2 개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 2 개의 연속하는 부반송파 위치 및 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 4 부반송파 만큼 이격된 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에서 정의될 수 있다.
또한, 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 또는 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 각각 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹의 부분집합으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 하나의 자원블록 내에서 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 5 개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 6 번째 및 7 번째 OFDM 심볼 에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 1 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 1 번째, 2 번째, 7 번째 및 8 번째 부반송파 위치의 제 2 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 3 CSI-RS 자원요소 그룹, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 5 번째, 6 번째, 11 번째 및 12 번째 부반송파 위치의 제 4 CSI-RS 자원요소 그룹, 및 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치의 제 5 CSI-RS 자원요소 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹이 다른 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 대해 시간 및 주파수 영역에서 시프트된 자원요소 위치로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 중 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 동일한 부반송파 상의 연속하는 2 OFDM 심볼에 걸쳐 길이 2 의 직교코드를 사용하여 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임과 상이한 하향링크 서브프레임에서, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹을 제외한 다른 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈과, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 하나를 선택하여 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매핑하고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을, 상기 전송 모듈을 통하여, 전송하도록 구성되고, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 상기 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널 정보를 측정하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈과, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을, 상기 수신 모듈을 통하여, 수신하고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널 정보를 측정하도록 구성되고, 상기 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 상기 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따를 경우, 하향링크 수신측에서 효율적으로 채널 추정을 수행할 수 있도록 하향링크 물리 자원 상에서 CSI-RS 를 다중화하여 전송하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다. 또한, 전송 다이버시티 RE 쌍을 훼손하지 않고 가능한 많은 CSI-RS RE 그룹 패턴이 제공되어 데이터 전송의 효율성을 유지하면서 CSI-RS 전송의 셀간 간섭을 줄이는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 SC-FDMA 및 OFDMA 일반적인 시스템 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 LTE 릴리즈-8 (release-8) 시스템의 상향링크 SC-FDMA 에 대한 시스템 구조를 나타낸다.
도 8은 LTE 릴리즈-8 시스템에서의 상향링크 SC-FDMA 에 대한 전송 프레임 구조를 나타낸다.
도 9는 SC-FDMA 전송에 기반한 MIMO 시스템에 대한 데이터 신호 매핑 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다.
도 11은 최대 랭크 8 전송을 지원하기 위한 DMRS 패턴의 일례를 나타낸다.
도 12 내지 16 은 CSI-RS RE 그룹의 다양한 예시를 나타내는 도면이다.
도 17 내지 19는 전송 다이버시티 RE 쌍을 고려한 CSI-RS RE 그룹의 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 20 은 CSI-RS RE 그룹의 호핑에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 가상 CSI-RS 그룹 인덱스를 물리 CSI-RS 그룹 인덱스에 매핑시키는 함수를 설명하는 도면이다.
도 22 및 23 은 8 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 일례를 나타낸다.
도 24는 8 전송 안테나의 경우의 CSI-RS 의 매핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25 및 26은 4 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 일례를 나타낸다.
도 27은 4 전송 안테나의 경우의 CSI-RS 의 매핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 28 및 29는 4 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 다른 예를 나타낸다.
도 30은 4 전송 안테나의 경우의 CSI-RS 의 매핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 4 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 또 다른 예를 나타낸다.
도 32 및 33 은 2 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 일례를 나타낸다.
도 34는 2 전송 안테나의 경우의 CSI-RS RE 그룹의 다른 예를 나타낸다.
도 35는 CSI-RS 전송 방법 및 채널 정보 획득 방법을 설명하는 순서도이다.
도 36은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
*본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 LTE-A 표준을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1 을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1은 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
*하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. NDL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
다중안테나( MIMO ) 시스템의 모델링
MIMO 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIMO 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수신할 수 있다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 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.
Figure 112012059494402-pat00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, N T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00002
각각의 전송 정보
Figure 112012059494402-pat00003
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure 112012059494402-pat00004
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00005
또한,
Figure 112012059494402-pat00006
는 전송 전력의 대각행렬
Figure 112012059494402-pat00007
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00008
전송전력이 조정된 정보 벡터(information vector)
Figure 112012059494402-pat00009
에 가중치 행렬
Figure 112012059494402-pat00010
가 적용되어 실제 전송되는 N T 개의 송신신호
Figure 112012059494402-pat00011
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure 112012059494402-pat00012
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure 112012059494402-pat00013
는 벡터
Figure 112012059494402-pat00014
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00015
여기에서,
Figure 112012059494402-pat00016
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure 112012059494402-pat00017
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
한편, 송신신호 x 는 2 가지 경우(예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수신측으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소(element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다이버시티 기법에 따라 전송되고, 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수신측으로 전송될 수도 있다.
N R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure 112012059494402-pat00018
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00019
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure 112012059494402-pat00020
로 표시하기로 한다.
Figure 112012059494402-pat00021
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
도 5(b)에 N T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 N T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00022
따라서, N T 개의 송신 안테나로부터 N R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00023
실제 채널에는 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00024
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure 112012059494402-pat00025
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00026
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00027
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.
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.
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.
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.
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.
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.
상술한 다중사용자 다이버시티를 다중 안테나 방식에 이용하는 다중사용자 다중안테나(Multiuser MIMO, MU-MIMO) 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.
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 의미한다. 상향링크는 여러 단말들이 기지국으로 신호를 전송하는 경우를 말한다.
하향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 NR개의 안테나를 통해 신호를 수신할 수도 있고, 총 NR명의 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 NR로 일정하게 유지된다는 점이다. 이러한 경우를 보통 MIMO BC(Broadcast Channel) 또는 SDMA(Space Division Multiple Access)라고 한다.
상향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 NT개의 안테나를 통해 신호를 송신할 수도 있고, 총 NT명의 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 NT로 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.
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00028
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00029
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N T 와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00030
는 행렬이 N R ×N T 된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00031
의 랭크(
Figure 112012059494402-pat00032
)는 다음과 같이 제한된다.
Figure 112012059494402-pat00033
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.
MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)’는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, ‘레이어(layer)의 개수’는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
이하에서는 프리코딩 행렬의 특성에 대하여 설명한다. 우선 프리코딩 행렬을 고려하지 않은 채널 행렬
Figure 112012059494402-pat00034
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00035
일반적으로, MMSE(Minimum Mean Square error) 수신기가 주어지는 경우 ρk (k 번째 수신된 SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio)) 는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00036
한편, 프리코딩 행렬 상에 반영되는 유효 채널
Figure 112012059494402-pat00037
은 프리코딩 행렬
Figure 112012059494402-pat00038
를 사용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00039
따라서, MMSE 수신기가 사용되는 것으로 가정하는 경우 ρk 는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00040
여기서, 이론적인 배경에 기초하여 프리코딩 행렬의 변경(variations)에 따른 수신된 SINR 상의 몇몇 유효성을 확인할 수 있다. 우선, 하나의 프리코딩 행렬에서 열(column) 퍼뮤테이션(permutation)의 유효성을 확인할 수 있다. 즉, i 번째 열 벡터
Figure 112012059494402-pat00041
와 j 번째 열 벡터
Figure 112012059494402-pat00042
간의 퍼뮤테이션의 경우에, 퍼뮤테이션된 프리코딩 행렬
Figure 112012059494402-pat00043
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00044
따라서, 프리코딩 행렬
Figure 112012059494402-pat00045
에 따른 유효 채널
Figure 112012059494402-pat00046
및 프리코딩 행렬
Figure 112012059494402-pat00047
에 따른 유효 채널
Figure 112012059494402-pat00048
은 각각 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00049
Figure 112012059494402-pat00050
수학식 17 및 18에서, 2 개의 열 벡터가 퍼뮤테이션되는 경우에도 수신된 SINR 값 자체는 순서(order) 외에는 변경되지 않으며, 채널 용량(capacity)/합(sum) 비(rate)는 일정할 수 있다. 수학식 14 및 15에 대해서도, 퍼뮤테이션된 유효 채널 및 ρk 는 다음과 같이 획득될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00051
Figure 112012059494402-pat00052
수학식 20에서 간섭 및 잡음 부분은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00053
새롭게 수신된 SINR
Figure 112012059494402-pat00054
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00055
다음으로, 하나의 프리코딩 행렬에서 특정 열 벡터에 e -jθ (0≤θ≤2π) 를 승산하는 것의 유효성을 확인할 수 있다. 예를 들어, e -jθ 는 ±1, ±j 일 수 있다. k 번째 열에 e -jθ 가 승산된
Figure 112012059494402-pat00056
는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00057
여기서, 수신된 SINR (
Figure 112012059494402-pat00058
) 은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00059
수학식 24 의 결과와 같이, 프리코딩 행렬의 특정 열 벡터에 e -jθ 를 승산하는 것은, 수신된 SINR 및 채널 용량/합 비에 영향이 없음을 확인할 수 있다.
한편, MIMO 시스템에서는 다양한 MIMO 전송 기법 (전송 모드)가 존재한다. MIMO 시스템의 운영(operation)을 위해 사용되는 다중 안테나 송수신 기법(scheme)은 FSTD(frequency switched transmit diversity), SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), TSTD(time switched transmit diversity) 등이 사용될 수 있다. 랭크 2 이상에서는 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM), GCDD(Generalized Cyclic Delay Diversity), S-VAP(Selective Virtual Antenna Permutation) 등이 사용될 수 있다.
FSTD는 각 다중 안테나로 전송되는 신호마다 서로 다른 주파수의 부반송파를 할당함으로써 다이버시티 이득을 얻는 방식이다. SFBC는 공간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 효율적으로 적용하여 해당 차원에서의 다이버시티 이득과 다중 사용자 스케줄링 이득까지 모두 확보할 수 있는 기법이다. STBC는 공간 영역과 시간 영역에서 선택성을 적용하는 기법이다. CDD는 각 송신안테나간의 경로 지연을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 기법이다. TSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 시간으로 구분하는 기법이다. 공간 다중화는 안테나별로 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 기법이다. GCDD는 시간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 적용하는 기법이다. S-VAP는 단일 프리코딩 행렬을 사용하는 기법으로, 공간 다이버시티 또는 공간 다중화에서 다중 코드워드를 안테나 간에 섞어주는 MCW(Multi Codeword) S-VAP와 단일 코드워드를 사용하는 SCW(Single Codeword) S-VAP가 있다.
전술한 바와 같은 다양한 MIMO 전송 기법 (MIMO 전송 모드)에 따라 여러 가지 형태의 스케줄링 시그널링 (PDCCH DCI 포맷)이 사용될 수 있다. 즉, 스케줄링 시그널링은 여러 가지 MIMO 전송 모드 별로 상이한 형태를 가질 수 있으며, 단말은 스케줄링 시그널링에 따라 MIMO 전송 모드를 결정할 수 있다.
한편, MIMO 시스템에는 수신단으로부터의 피드백 정보를 이용하지 않는 개루프(open-loop) 방식 (또는 채널-독립(channel-independent) 방식)과 수신단으로부터의 피드백 정보를 이용하는 폐루프(closed-loop) 방식 (또는 채널-의존(channel-dependent) 방식)이 있다. 폐루프 방식은 수신단이 채널 상태에 관한 피드백 정보를 송신단으로 전송하고 이를 통해 송신단이 채널 상태를 파악하도록 하여 무선 통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 폐루프 MIMO 시스템은 송신단이 수신단으로부터 전송된 채널 환경에 관한 피드백 정보를 이용하여 전송 데이터에 소정의 처리를 하여 채널의 영향을 최소화하는 프리코딩(precoding) 기법을 사용한다. 프리코딩 기법에는 코드북 기반 프리코딩(codebook based precoding) 방식과 채널 정보를 양자화(quantization)하여 피드백하는 프리코딩 방식이 있다.
OFDM 및 SC - FDMA 방식에 따른 MIMO 시스템
일반적으로, OFDM 방식 또는 SC-FDMA 방식에 따른 MIMO 시스템에서, 데이터 신호는 전송 심볼 내에서 복잡한 매핑 관계를 거치게 된다. 우선, 데이터는 코드워드로 나뉘어진다. 대부분의 경우에, 코드워드는 MAC 계층에 의해 주어지는 전송 블록에 대응된다. 각각의 코드워드는 터보 코드 또는 테일-바이팅 길쌈(convolution) 코드와 같은 채널 코더를 사용하여 별도로 인코딩된다. 인코딩된 코드워드는 적절한 크기로 레이트 매칭되어 레이어들에 매핑된다. SC-FDMA 전송에 있어서 DFT(Discrete Fourier Transform) 프리코딩 이 각각의 레이어에 대하여 수행되고, OFDM 전송에 있어서는 DFT 변환이 적용되지 않는다. 각각의 레이어에서 DFT 변환된 신호에 프리코딩 벡터/행렬이 곱하여지고, 전송 안테나 포트에 매핑된다. 전송 안테나 포트는 안테나 가상화(virtualization)와 같은 방식에 의해 다시 물리 안테나에 매핑될 수도 있다.
도 6은 SC-FDMA 및 OFDMA 일반적인 시스템 구조를 나타내는 도면이다. 도 6에서 N은 M 보다 작다. S-to-P 는 직렬(serial) 신호를 병렬(parallel)신호로 변환하는 것을 의미하고, P-to-S 는 병렬신호를 직렬신호로 변환하는 것을 의미한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, SC-FDMA 시스템의 송신단에서는 입력되는 정보 심볼이 직렬-병렬 변환(611), N-포인트 DFT(612), 부반송파 매핑(613), M-포인트 IDFT(Inverse DFT)(614), 병렬-직렬 변환(615), CP 추가(616) 및 디지털-아날로그 변환(617)을 거쳐 채널을 통해 신호가 전송될 수 있다. SC-FDMA 시스템의 수신단에서는 채널을 통해 수신된 신호가 아날로그-디지털 변환(621), CP 제거(622), 직렬-병렬 변환(623), M-포인트 DFT(624), 부반송파 디-맵핑/등화(625), N-포인트 IDFT(626), 병렬-직렬 변환(627) 및 검출(628)을 거쳐 정보 심볼을 복원할 수 있다. 한편, OFDMA 시스템에서는 SC-FDMA 시스템의 송신단의 N-포인트 DFT(612) 및 병렬-직렬 변환(615)가 수행되지 않고 CP 추가(616)와 함께 병렬-직렬 변환이 수행될 수 있고, SC-FDMA 시스템의 수신단의 직렬-병렬 변환(623) 및 N-포인트 IDFT(626)가 수행되지 않는다.
일반적으로, SC-FDMA 전송 신호와 같은 단일 반송파 신호의 CM(Cubic Metric) 또는 PAPR(peak power to average power ratio)은 다중 반송파 신호에 비해 훨씬 낮다. CM 및 PAPR은 송신기의 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)가 지원해야 하는 동적 범위와 관련된다. 동일한 PA를 사용하는 경우에, 다른 형태의 신호에 비하여 낮은 CM 또는 PAPR 을 가지는 전송 신호는 높은 전송 전력으로 전송될 수 있다. 다시 말하자면, PA의 최대 전력이 고정된 경우, 송신기가 높은 CM 또는 PAPR 의 신호를 전송하려면, 낮은 CM 또는 PAPR 의 신호에 비하여 전송 전력을 다소 낮추어야 한다. 단일 반송파 신호가 다중 반송파 신호에 비하여 낮은 CM 또는 PAPR을 가지는 이유는, 다중 반송파 신호의 경우에 복수개의 신호가 중첩되어 신호에 공통-위상(co-phase)이 부가될 수 있기 때문이다. 이에 따라 신호의 진폭(amplitude)이 커질 수 있고, OFDM 시스템은 큰 PAPR 또는 CM 값을 가질 수 있다.
전송 신호(y) 가 단지 하나의 정보 심볼(x1)으로만 이루어진 경우에는, 이러한 신호는 y = x1 과 같이 단일 반송파 신호라 할 수 있다. 그러나, 전송 신호(y)가 복수개의 정보 심볼들 (x1, x2, x3, ..., xN)으로 이루어진 경우에는, 이러한 신호는 y=x1+x2+x3+...+xN 과 같이 다중-반송파 신호라 할 수 있다. PAPR 또는 CM 은 전송 신호 파형에서 코히어런트(coherent)하게 함께 합산되는 정보 심볼들의 개수에 비례하지만, 일정한 개수의 정보 심볼에 다다르면 그 값은 포화(saturate)되는 경향이 있다. 따라서, 신호 파형이 단일 반송파 신호들의 작은 개수의 단일 반송파 신호들의 합산에 의하여 생성되는 경우에는, CM 또는 PAPR 은 다중 반송파 신호에 비하여 훨씬 작은 값을 가지지만, 순수한 단일 반송파 신호에 비해서는 약간 높은 값을 가진다.
도 7은 LTE 릴리즈-8 (release-8) 시스템의 상향링크 SC-FDMA 에 대한 시스템 구조를 나타낸다. LTE 릴리즈-8 시스템에서 상향링크 SC-FDMA 에 대한 시스템 구조는 도 7과 같이 스크램블링(710), 변조 맵퍼(720), 변환 프리코더(730), 자원요소 맵퍼(740) 및 SC-FDMA 신호 생성(750)의 순서로 구성될 수 있다. 도 7에서 도시하는 바와 같이, 변환 프리코더(730)는 도 6의 N-포인트 DFT(612)에 대응되고, 자원요소 맵퍼(740)는 도 6의 부반송파 맵핑(613)에 대응되고, SC-FDMA 신호 생성(750)은 도 6의 M-포인트 IDFT(614), 병렬-직렬 변환(615) 및 CP 추가(616)에 대응된다.
도 8은 LTE 릴리즈-8 시스템에서의 상향링크 SC-FDMA 에 대한 전송 프레임 구조를 나타낸다. 기본적인 전송 단위는 하나의 서브프레임으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2 개의 슬롯으로 구성되고, 하나의 슬롯에 포함되는 SC-FDMA 심볼의 개수는 CP 구성(예를 들어, 일반 CP 또는 확장된 CP)에 따라 7 또는 6 이다. 도 8에서는 하나의 슬롯에 7 개의 SC-FDMA 심볼이 존재하는 일반 CP의 경우를 예시한다. 각각의 슬롯에서 적어도 하나의 참조신호(Reference Signal; RS) SC-FDMA 심볼이 존재하고, 이 심볼은 데이터 전송을 위해 사용되지 않는다. 하나의 SC-FDMA 심볼 내에서 복수개의 부반송파가 존재한다. 자원 요소(RE)는 하나의 부반송파에 매핑되는 복소(complex) 정보 심볼이다. DFT 변환 프리코딩이 사용되는 경우, SC-FDMA 에서는 DFT 변환 크기 및 전송에 사용되는 부반송파의 개수가 동일하기 때문에, RE 는 하나의 DFT 변환 인덱스에 매핑되는 하나의 정보 심볼에 해당한다.
LTE-A 시스템에서는 상향링크 전송을 위해 최대 4 개의 레이어의 공간 다중화가 고려되고 있다. 상향링크 단일 사용자 공간 다중화의 경우에, 상향링크 구성반송파(component carrier)마다 하나의 서브프레임에서 최대 2 개의 전송 블록이 스케줄링된 단말로부터 전송될 수 있다. 여기서, 구성반송파는 물리적으로 복수개의 반송파를 묶어 논리적으로 큰 대역을 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 병합(carrier aggregation) 기술에서, 병합되는 단위의 반송파를 의미한다. 전송 레이어의 개수에 따라 각각의 전송 블록에 연관된 변조 심볼은 하나 또는 2 개의 레이어 상에 매핑될 수 있다. 전송 블록과 레이어의 매핑 관계는 LTE 릴리즈-8 하향링크 공간 다중화에서 전송 블록과 레이어 매핑 원리와 동일한 원리가 사용될 수 있다. 공간 다중화를 사용하거나 사용하지 않는 경우 모두에 대해서, DFT 프리코딩된 OFDM 방식이 상향링크 데이터 전송의 다중 액세스 기법으로 사용될 수 있다. 다중 구성반송파의 경우에, 구성반송파마다 하나의 DFT가 적용될 수 있다. 특히, LTE-A 시스템에서는, 주파수-연속적(frequency-contiguous) 및 주파수-비연속적(frequency-non-contiguous) 자원 할당이 각각의 구성반송파에 대하여 지원될 수 있다.
도 9는 SC-FDMA 전송에 기반한 MIMO 시스템에 대한 데이터 신호 매핑 관계를 나타내는 도면이다. SC-FDMA 시스템에서는 전송될 신호를 특정 랭크에 대응하는 개수의 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼, 소정 개수의 레이어 신호 각각에 DFT 확산을 수행하는 소정 개수의 DFT 모듈, 및 메모리에 저장된 코드북으로부터 프리코딩 행렬을 선택하여 전송 신호에 프리코딩을 수행하는 프리코더를 포함할 수 있다. 도 9의 예시에서, 코드워드의 개수가 NC 이고 레이어의 개수가 NL 인 경우, NC 개 또는 NC 의 정수배의 개수의 정보 심볼들은 NL 개 또는 NL 의 정수배의 개수의 레이어에 매핑될 수 있다. SC-FDMA에 대한 DFT 변환 프리코딩은 레이어의 크기를 변경하지 않는다. 레이어에 프리코딩이 수행되는 경우, 정보 심볼들의 개수는, NT × NL 크기의 행렬을 곱함에 따라, NL 로부터 NT로 변경된다. 일반적으로, 공간 다중화되는 데이터의 전송 랭크는 주어진 전송 시점에서 데이터를 나르는 레이어의 개수(예를 들어, NL)와 동일하다. 도 9에 도시된 바와 같이 SC-FDMA 방식으로 상향링크 신호를 전송하기 위한 DFT 모듈은 프리코더의 전단 및 레이어 맵퍼 후단에 배치된다. 이에 따라, 레이어 별로 DFT 확산된 신호가 프리코딩을 거친 후 IFFT 역확산되어 전송함으로써, 프리코딩을 제외하고 DFT 확산과 IFFT 역확산의 영향이 상쇄되는 효과로 인하여 PAPR 또는 CM 특성을 양호하게 유지할 수 있다.
참조 신호 ( Reference Signal ; RS )
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호 (Pilot Signal) 또는 참조 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 참조 신호가 존재하여야 한다.
하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 이러한 참조신호들에 의해 채널 추정 및 복조를 위한 정보가 제공될 수 있다.
수신측(단말)은 CRS로부터 채널의 상태를 추정하여 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신측(기지국)으로 피드백할 수 있다. CRS는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다.
한편, DRS는 PDSCH 상의 데이터의 복조가 필요한 경우에 해당 RE를 통하여 전송될 수 있다. 단말은 상위계층으로부터 DRS의 존재 여부에 대하여 지시받을 수 있고, 해당 PDSCH가 매핑된 경우에만 DRS가 유효하다는 것에 대하여 지시받을 수 있다. DRS는 단말-특정(UE-specific) 참조신호 또는 복조용 참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS)라 불릴 수도 있다.
도 10은 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록은 시간 상으로 하나의 서브프레임 × 주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 일반 CP의 경우에 하나의 자원블록은 시간 상으로 14 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.
도 10은 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 상 위치를 나타낸다. 도 10에서 '0', '1', '2' 및 '3' 으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 10에서 'D'로 표시된 자원 요소는 LTE 릴리즈-8 (또는 릴리즈-9)에서 정의되는 DRS의 위치를 나타낸다.
이하에서는 CRS에 대하여 구체적으로 설명한다.
CRS는 물리 안테나단의 채널을 추정하기 위해 사용되며, 셀 내에 있는 모든 단말(UE)들이 공통적으로 수신할 수 있는 참조신호로서, 전대역에 걸쳐 분포한다. CRS는 채널 상태 정보 (CSI) 획득 및 데이터 복조의 목적으로 사용될 수 있다.
CRS는 송신측(기지국)의 안테나 구성에 따라 다양한 형태로 정의된다. 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 시스템은 다양한 안테나 구성(Antenna configuration)을 지원하며, 하향링크 신호 송신측(기지국)은 단일 안테나, 2 전송 안테나, 4 전송 안테나 등 3 종류의 안테나 구성을 가진다. 기지국이 단일 안테나 전송을 하는 경우에는 단일 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치된다. 기지국이 2 안테나 전송을 하는 경우에는 2개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 시간분할다중화(Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 배치된다. 즉, 2 개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 상이한 시간 자원 및/또는 상이한 주파수 자원에 배치되어 서로 구별될 수 있다. 또한, 기지국이 4 안테나 전송을 하는 경우에는 4개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 TDM/FDM 방식으로 배치된다. CRS를 통해 하향링크 신호 수신측(단말)에 의하여 추정된 채널 정보는 단일 안테나 전송(Single Antenna Transmission), 전송 다이버시티(Transmit diversity), 폐-루프 공간 다중화(Closed-loop Spatial multiplexing), 개-루프 공간 다중화(Open-loop Spatial multiplexing), 다중-사용자(Multi-User) MIMO(MU-MIMO) 등의 전송 기법으로 송신된 데이터의 복조를 위해 사용될 수 있다.
다중 안테나를 지원하는 경우, 어떤 안테나 포트에서 참조신호를 전송할 때에 참조신호 패턴에 따라 지정된 자원요소(RE) 위치에 참조신호를 전송하고, 다른 안테나 포트를 위해 지정된 자원요소(RE) 위치에는 어떠한 신호도 전송하지 않는다.
CRS가 자원 블록 상에 매핑되는 규칙은 아래의 수학식에 따른다.
Figure 112012059494402-pat00060
Figure 112012059494402-pat00061
Figure 112012059494402-pat00062
수학식 25에서, k 는 부반송파 인덱스이고, l은 심볼 인덱스이며, p는 안테나 포트 인덱스이다.
Figure 112012059494402-pat00063
는 하나의 하향링크 슬롯의 OFDM 심볼의 개수이고,
Figure 112012059494402-pat00064
는 하향링크에 할당된 자원블록의 개수이고,
Figure 112012059494402-pat00065
는 슬롯 인덱스이고,
Figure 112012059494402-pat00066
는 셀 ID를 의미한다. mod 는 모듈러 연산을 의미한다. 주파수 영역에서 참조신호의 위치는 Vshift 값에 의존한다. Vshift 값은 또한 셀 ID에 의존하므로, 참조신호의 위치는 셀 별로 상이한 주파수 시프트 값을 가지게 된다.
*구체적으로는, CRS를 통한 채널 추정 성능을 높이기 위해 셀 별로 CRS의 주파수 영역 상의 위치를 시프트(shift)시켜 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 참조신호가 3 부반송파 마다 위치하는 경우에, 어떤 셀은 3k 의 부반송파 상에, 다른 셀은 3k+1의 부반송파 상에 배치 되도록 할 수 있다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조신호는 주파수 영역에서 6 RE 간격(즉, 6 부반송파 간격)으로 배치되고, 다른 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치되는 RE 와는 주파수 영역에서 3 RE 간격을 유지한다.
또한, CRS에 대해서 전력 부스팅(power boosting)이 적용될 수 있다. 전력 부스팅이란, 하나의 OFDM 심볼의 자원요소(RE)들 중 참조신호를 위해 할당된 RE가 아닌 다른 RE로부터 전력을 가져와서 참조신호를 보다 높은 전력으로 전송하는 것을 의미한다.
시간 영역에서 참조신호 위치는 각 슬롯의 심볼 인덱스 (l) 0을 시작점으로 하여 일정한 간격으로 배치된다. 시간 간격은 CP 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 CP 경우는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 4에 위치하며, 확장된 CP 경우는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 3에 위치한다. 하나의 OFDM 심볼에는 최대 2개의 안테나 포트를 참조신호만이 정의된다. 따라서 4 전송 안테나 전송 시, 안테나 포트 0 및 1을 위한 참조신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 4 (확장된 CP 경우는 심볼 인덱스 0 및 3)에 위치하며, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 단, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호의 주파수 위치는 2 번째 슬롯에서는 서로 스위칭된다.
기존의 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 시스템보다 높은 스펙트럼 효율성(Spectral Efficiency)를 지원하기 위하여, 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)을 설계할 수 있다. 확장된 안테나 구성은, 예를 들어, 8개의 전송 안테나 구성일 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템에서 기존의 안테나 구성에서 동작하는 단말들을 지원, 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 지원할 필요가 있다. 따라서, 기존의 안테나 구성에 따른 참조신호 패턴을 지원하고, 추가적인 안테나 구성에 대한 새로운 참조신호 패턴을 설계할 필요가 있다. 여기서, 기존의 안테나 구성을 가진 시스템에 새로운 안테나 포트를 위한 CRS를 추가하게 되면 참조신호 오버헤드가 급격하게 증가하여 데이터 전송률을 떨어뜨리는 단점이 있다. 위와 같은 사항을 고려하여 새로운 안테나 포트를 위한 채널 상태 정보(CSI) 측정을 위한 새로운 참조신호 (CSI-RS)를 설계할 필요가 있으며, 그 구체적인 방안에 대해서는 DRS에 대하여 살펴본 후에 설명한다.
이하에서는 DRS에 대하여 구체적으로 설명한다.
DRS (또는 단말-특정 참조신호)는 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호로, 다중안테나 전송을 할 때 특정 단말에 사용되는 프리코딩 가중치를 참조신호에도 그대로 사용함으로써 단말이 참조신호를 수신했을 때에 각 송신안테나에서 전송되는 프리코딩 가중치와 전송 채널이 결합된 균등 채널(Equivalent channel)을 추정할 수 있도록 한다.
기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)은 최대 4 송신 안테나 전송을 지원하고, 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS가 정의되어 있다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 안테나 포트 인덱스 5 에 대한 참조신호로 표시되기도 한다. DRS가 자원블록 상에 매핑되는 규칙은 아래의 수학식 26 및 27에 따른다. 수학식 26은 일반 CP의 경우에 대한 것이고, 수학식 27은 확장된 CP의 경우에 대한 것이다.
Figure 112012059494402-pat00067
Figure 112012059494402-pat00068
Figure 112012059494402-pat00069
Figure 112012059494402-pat00070
수학식 26 및 27에서, k 는 부반송파 인덱스이고, l은 심볼 인덱스이며, p는 안테나 포트 인덱스이다.
Figure 112012059494402-pat00071
는 주파수 영역에서 자원 블록 크기를 나타내며 부반송파의 개수로 표현된다.
Figure 112012059494402-pat00072
는 물리자원블록 넘버를 나타낸다.
Figure 112012059494402-pat00073
는 대응하는 PDSCH 전송의 자원 블록의 대역폭을 나타낸다.
Figure 112012059494402-pat00074
는 슬롯 인덱스이고,
Figure 112012059494402-pat00075
는 셀 ID를 의미한다. mod 는 모듈러 연산을 의미한다. 주파수 영역에서 참조신호의 위치는 Vshift 값에 의존한다. Vshift 값은 또한 셀 ID에 의존하므로, 참조신호의 위치는 셀 별로 상이한 주파수 시프트 값을 가지게 된다.
한편, 3GPP LTE의 진화인 LTE-A(Advanced) 시스템에서는 높은 차수(order)의 MIMO, 다중-셀 전송, 발전된 MU-MIMO 등이 고려되고 있는데, 효율적인 참조신호의 운용과 발전된 전송 방식을 지원하기 위하여 DMRS 기반의 데이터 복조를 고려하고 있다. 즉, 기존의 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 에서 정의하는 랭크 1 빔포밍을 위한 DMRS (안테나 포트 인덱스 5)와는 별도로, 추가된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 정의할 수 있다. DMRS는 데이터와 동일한 프리코더에 의하여 프리코딩되므로 별도의 프리코딩 정보 없이 수신측에서 데이터를 복조하기 위한 채널 정보를 용이하게 추정할 수 있다.
최대 랭크 8 전송을 지원하기 위한 DMRS를 무선 자원 상에 배치함에 있어서 각각의 레이어에 대한 DMRS를 다중화하여 배치할 수 있다. 시간분할다중화(Time Division Multiplexing; TDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 상이한 시간 자원 (예를 들어, OFDM 심볼) 상에 배치하는 것을 의미한다. 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing; FDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 상이한 주파수 자원 (예를 들어, 부반송파) 상에 배치하는 것을 의미한다. 코드분할다중화(Code Division Multiplexing; CDM)는, 동일한 무선 자원 상에 배치된 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 직교 시퀀스(또는, 직교 커버링)을 사용하여 다중화하는 것을 의미한다.
도 11은 최대 랭크 8 전송을 지원하기 위한 DMRS 패턴의 일례를 나타낸다. 도 11에서 제어 영역 (하나의 서브프레임의 처음 1 내지 3 심볼)은 PDCCH 가 전송될 수 있는 RE를 나타낸다. 4 전송 안테나를 위한 CRS는 도 10에서 설명한 안테나 포트 '0', '1', '2' 및 '3'에 대한 CRS가 배치되는 RE를 나타내며, Vshift 값이 0 인 경우를 예시적으로 나타낸다.
일반적으로 단일사용자-MIMO(SU-MIMO) 전송의 경우에, 데이터 전송을 위해 사용되는 DMRS의 안테나 포트 (또는 가상 안테나 포트) 개수는 데이터 전송의 전송 랭크와 동일하다. 이러한 경우, DMRS 안테나 포트(또는 가상 안테나 포트)는 1 부터 8 까지 번호 매겨질 수 있고, 가장 낮은 'N' DMRS 안테나 포트는 랭크 'N' SU-MIMO 전송을 위해 사용될 수 있다.
DMRS 안테나 포트 번호가 도 11에 도시된 바와 같이 매겨지는 경우에, 단일 전송 레이어 내에서 DMRS의 배치로 인하여 데이터가 전송되지 않는 RE 의 전체 개수는 전송 랭크에 따라 결정된다. 낮은 랭크 (예를 들어, 랭크 1 또는 2)의 경우에, DMRS 전송에 이용되는 RE 개수는 하나의 자원블록에서 12 일 수 있다. 높은 랭크 (예를 들어, 랭크 3 내지 8)의 경우에 DMRS 전송에 이용되는 RE 개수는 하나의 자원블록에서 24 일 수 있다. 즉, 도 11에 도시하는 바와 같이 랭크 2 인 경우에 레이어 1 및 2 에 대한 DMRS는 12 개의 RE (도 11 의 레이어 1, 2, 5, 7 에 대한 DMRS 위치로 표시된 RE) 상에서 전송될 수 있고, 랭크 3 인 경우에 레이어 1 및 2 에 대한 DMRS 는 상기 12 개의 RE에서 전송되고, 레이어 3 에 대한 DMRS는 추가적인 12 개의 RE (도 11 의 레이어 3, 4, 6, 8 에 대한 DMRS 위치로 표시된 RE) 상에서 전송될 수 있다. 각각의 레이어에 대한 DMRS가 배치되는 RE의 위치는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.
CSI - RS 패턴
본 발명에서는 전술한 CRS 및 DMRS 위치를 고려하여, CSI-RS 를 무선 자원 상에서 배치(다중화)하는 새로운 방법에 대하여 제안한다. CSI-RS는 전술한 바와 같이 기지국에 의해 전송되고 단말에서 채널 상태 정보를 추정하기 위해 사용될 수 있다. CSI-RS에 의해 측정되는 채널 상태 정보는 프리코딩 정보(예를 들어, 프리코딩 행렬 인덱스(PMI)), 선호되는 전송 레이어의 개수 (예를 들어, 랭크 지시자(RI)), 선호되는 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) (예를 들어, 채널품질지시자(CQI)) 등을 포함할 수 있다.
CRS는 기존의 LTE 시스템에 따라 동작하는 단말 (레거시(legacy) 단말)의 올바른 동작을 위하여 필요하고, DMRS 는 확장된 안테나 구성에 대한 데이터 복조를 용이하게 수행하기 위하여 필요하다. 따라서, CSI-RS 를 통한 하향링크 수신측의 효율적인 채널 정보 획득을 지원하기 위하여, 무선 자원 상에서 CRS 와 DMRS 의 배치를 고려하여 최대한 많은 개수의 CSI-RS 가 전송될 수 있도록 CSI-RS 패턴(자원블록 상에서의 위치)을 결정하는 것이 필요하다. 이는 인접 셀로부터의 CSI-RS 와 서빙 셀로부터의 CSI-RS 가 충돌하는 것을 방지(즉, 상이한 위치에서 CSI-RS를 전송)하여야 단말이 서빙 셀과 단말 간의 채널을 올바르게 추정할 수 있기 때문이다. 따라서, 여러 개의 셀들이 구별되게 사용할 수 있는 CSI-RS 패턴의 개수가 많을수록 CSI-RS 를 통한 채널 추정 성능의 향상을 보장할 수 있다.
본 발명에서는 CSI-RS 안테나 포트의 그룹에 의해 사용되는 RE 를 그룹화하고, CSI-RS RE 그룹이 주파수 영역에서 사용가능한 연속하는 RE로 구성되는 것을 제안한다. 이와 같이 주파수 영역에서 연속적인 RE 로 CSI-RS 그룹을 구성하는 것은, SFBC(Space-Frequency Block Coding) 및 SFBC-FSTD(Frequency selective Transmit Diversity)와 같은 전송 다이버시티 전송 기법을 위한 기본 전송 블록(base transmission block)이 CSI-RS의 배치로 인하여 깨지지 않도록 하기 위함이다. 구체적으로, CSI-RS 가 전송되는 RE에서는 데이터가 전송될 수 없으므로, 만약 전송 다이버시티를 위한 기본 전송 블록 상에서 데이터가 전송되는 경우에, 기본 전송 블록 중 일부에서만 CSI-RS 가 배치되면 데이터 전송의 전송 다이버시티 RE 쌍(pair)이 깨지는 문제가 발생하기 때문이다.
여기서, 사용가능한 RE 는, 하향링크 자원 블록 (시간 영역에서 하나의 서브프레임 (12 또는 14 OFDM 심볼) × 주파수 영역에서 하나의 자원블록(12 부반송파))에서 제어 영역 (하향링크 서브프레임의 처음 1 내지 3 OFDM 심볼) 을 제외한 데이터 영역에서 CRS 및 DMRS 를 포함하지 않는 RE 를 의미한다. 즉, CSI-RS 가 배치될 수 있는 사용가능한 RE들은 도 11 에서 아무것도 할당되지 않은 RE들에 해당한다.
CSI-RS RE 그룹의 일례는 도 12 내지 16과 같다.
도 12에서는 CSI-RS RE 그룹이 2 개의 연속하는 부반송파 상에서 설정되는 예를 나타낸다. 도 12의 예시에서는 CSI-RS RE 그룹이 CRS 및 DMRS 가 배치된 RE를 제외하고 정의되는 것을 알 수 있다.
도 13에서는 CSI-RS RE 그룹이 4 개의 연속하는 부반송파 상에서 설정되는 예를 나타낸다. 도 13의 예시에서 어떤 CSI-RS RE 그룹은 5 개의 부반송파에 걸쳐서 설정되는 것처럼 보일 수 있지만, 해당 CSI-RS RE 그룹에서 CRS가 배치된 RE 에서는 CSI-RS 가 전송되지 않으므로, 결국 4 RE 크기의 CSI-RS RE 그룹이 설정됨을 알 수 있다.
도 14에서는 CSI-RS RE 그룹이 2 개의 연속하는 부반송파 상에서 설정되는 예를 나타낸다. 도 14의 예시에서는 CSI-RS RE 그룹이 CRS 가 배치된 OFDM 심볼 상에는 정의되지 않음을 알 수 있다.
도 15에서는 CSI-RS RE 그룹이 4 개의 연속하는 부반송파 상에서 설정되는 예를 나타낸다. 도 15의 예시에서는 CSI-RS RE 그룹이 CRS 및 DMRS 가 배치된 OFDM 심볼 상에는 정의되지 않음을 알 수 있다.
도 16에서는 CSI-RS RE 그룹이 4 개의 연속하는 부반송파 상에서 설정되는 예를 나타낸다. 도 16의 예시에서 CRS RE 위치에서는 CSI-RS 가 전송되지 않음을 유의해야 한다. 또한, 도 16의 예시에서는 CSI-RS RE 그룹이 DMRS 가 배치된 OFDM 심볼 상에는 정의되지 않음을 알 수 있다.
도 12 내지 16에서 예시한 바와 같은 CSI-RS RE 그룹은 단일 셀이 CSI-RS 안테나 포트의 그룹을 전송하기 위해 사용된다. 예를 들어, 하나의 셀이 전체 2 개의 CSI-RS 안테나 포트 전송을 하는 경우에, CSI-RS RE 그룹 크기가 2 이면, 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 는 하나의 CSI-RS RE 그룹 내에 매핑될 수 있다. 또는, 하나의 셀이 전체 4 개의 CSI-RS 안테나 포트 전송을 하는 경우에, CSI-RS RE 그룹 크기가 4 RE 이면, 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE는 하나의 CSI-RS RE 그룹 내에 매핑될 수 있다. 또는, 하나의 셀이 8 개의 CSI-RS 안테나 포트 전송을 지원하는 경우에, CSI-RS RE 그룹 크기가 4 RE 이면, 8 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 는 2 개의 CSI-RS RE 그룹에 매핑될 수 있다. 이 때, 2 개의 CSI-RS RE 그룹은 서로 인접하게 배치될 필요는 없고, 해당 자원블록 내의 임의의 CSI-RS RE 그룹에 배치될 수 있다.
단순한 채널 추정 구현에 있어서 CSI-RS RE 패턴은 (최소한 주방송채널(Primary Broadcast Channel), 주동기화채널(Primary Synchronization Channel) 및 부동기화채널(Secondary Synchronization Channel)을 포함하지 않는 서브프레임에서) 전체 대역폭에 걸쳐서 동일하게 구성될 수 있다. CSI-RS 안테나 포트의 가능한 한 적은 개수의 CSI-RS 그룹내에서 매핑하는 것은, 셀이 어떤 기지국에 대한 전송 다이버시티 전송 기법을 지원하고자 하는 경우에 특히 중요하다. CSI-RS RE 가 복수개의 CSI-RS 그룹에 분산되는 경우, 전송 다이버시티 전송 기법을 위한 복수개의 SFBC 시간-공간 코딩된 RE 쌍(pair)이 깨질 수 있기 때문이다. 이는 SFBC 및 SFBC-FSTD 전송 다이버시티 전송 기법이 공간-주파수 코딩 및/또는 안테나 선택적/주파수 선택적 다이버시티가 적용되는 기본 RE 블록(base RE block)을 가지기 때문이다. CSI-RS 를 특정 RE 에서 전송하는 것은 다이버시티 기본 블록을 훼손할 수 있고 전송 다이버시티 전송 기법의 성능을 저해할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 CSI-RS RE 그룹의 실시예들 중에서, 도 12, 14 및 16 에서 도시하는 CSI-RS RE 그룹의 실시예들은 하나의 CSI-RS RE 그룹 내에서 매핑되는 어떠한 CSI-RS RE 도 하나 이상의 SFBC RE 쌍을 훼손하지 않는다는 점에서 다른 실시예들에 비하여 보다 바람직하다. 그러나, 본 발명에서 도 13 및 15 에서 정의하는 CSI-RS RE 그룹을 배제하는 것은 아니다.
도 17을 참조하여, CRS 또는 DMRS를 포함하지 않는 OFDM 심볼에서, 하나의 자원블록에서 CSI-RS RE 그룹(각각의 그룹에 4 개의 RE를 포함함)은 4 개의 연속하는 RE들로 정의될 수 있다. CSI-RS RE 그룹들은 서로 겹치지(overlap) 않는 점을 유의해야 한다. CSI-RS RE 그룹은 전송 다이버시티가 적용되는 기본 RE 그룹(들)과 동일하다. 각각의 CSI-RS RE 그룹이 2 개의 RE 만을 가지는 경우에는, CSI-RS RE 그룹은 2 개의 연속하는 RE로 정의될 수 있다.
도 18에서 나타내는 바와 같이, CSI-RS RE 그룹이 4 개의 RE로 구성되는 경우에, DMRS RE와 동일한 OFDM 심볼 상에 위치하는 CSI-RS RE 그룹이 반드시 하나의 전송 다이버시티 기본 RE 그룹에 속하는 연속적인 4 개의 사용가능한 RE 들로 구성되지 않을 수도 있다. 이러한 경우, DMRS RE와 동일한 OFDM 심볼에 위치하는 CSI-RS RE 그룹이 2 개의 RE로 이루어진 2 개의 집합으로 정의될 수 있고, 각각의 집합은 상이한 전송 다이버시티 RE 그룹에 속하는 2 개의 연속하는 RE로 구성될 수 있다. 도 18에서 하나의 굵은 실선 사각형 그룹은 2 개의 RE로 구성되는 집합을 나타내고, 2 개의 굵은 실선 사각형 그룹이 하나의 CSI-RS RE 그룹을 구성한다. 이러한 방식의 CSI-RS RE 그룹에 대한 정의는, 4 개의 RE로 구성되는 CSI-RS RE 그룹이 2 개의 RE 집합을 정의하고, 이들 2 개의 RE 집합에 걸쳐서 알라모티(Alamouti)-코딩(SFBC) 및 안테나/주파수 선택적 다이버시티가 사용될 수 있도록 한다. 이는, 4 개의 연속적인 RE들 (하나의 굵은 점선 사각형 그룹과 하나의 굵은 실선 사각형 그룹으로 이루어지는 4 개의 연속적인 RE들, 도 18에서는 4개의 연속적인 RE들로 구성되는 전송 다이버시티 기본 블록이 2 개 도시되어 있음) 중에서, 처음 2 개의 RE들(예를 들어, 굵은 점선 사각형 그룹)이 SFBC 를 사용하여 코딩되는 공통 안테나 포트 0 및 2 에 매핑되고 다음 2 개의 RE들(예를 들어, 굵은 실선 사각형 그룹)이 SFBC를 사용하여 코딩되는 공통 안테나 포트 1 및 3 에 매핑되기 때문이다. 즉, 4 개의 연속적인 RE들로 구성되는 전송 다이버시티 기본 블록에서 처음 2 개의 RE 에서 CSI-RS RE 가 매핑되면 해당 처음 2 개의 RE는 공통 안테나 포트 0 및 2 를 위해 사용될 수 없고, 마찬가지로 마지막 2 개의 RE 에서 CSI-RS RE 가 매핑되면 해당 마지막 2 개의 RE 는 공통 안테나 포트 1 및 3 을 위해 사용될 수 없다. 따라서, 하나의 전송 다이버시티 기본 블록(처음 4 개의 연속적인 RE들)에서 뒤의 2 개의 RE들을 취하고, 다른 하나의 전송 다이버시티 기본 블록(다음 4 개의 연속적인 RE들)에서 처음 2 개의 RE들을 취하면, 4 개의 RE들로 가상(virtual) 전송 다이버시티 기본 블록을 구성할 수 있다. DMRS를 포함하는 OFDM 심볼에서의 CSI-RS RE 그룹의 정의는, 이러한 특정 타입의 CSI-RS RE 그룹에 CSI-RS RE를 매핑하는 경우 모든 공통 안테나 포트 (0, 1, 2, 3) 의 펑처링의 균형을 효과적으로 맞출 수 있다는 점에서 중요하다. 여기서, 펑처링은 특정 RE 상에서 CSI-RS 가 전송되는 경우 해당 RE 는 공통 안테나 포트를 위하여 사용될 수 없다는 것을 의미한다.
도 19에서 나타내는 바와 같이, CSI-RS RE 그룹이 4 개의 RE로 구성되는 경우에, CRS RE와 동일한 OFDM 심볼 상에 위치하는 CSI-RS RE 그룹이 반드시 하나의 전송 다이버시티 기본 RE 그룹에 속하는 연속적인 4 개의 사용가능한 RE 들로 구성되지 않을 수도 있다. CRS를 포함하는 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS RE 그룹들은 도 19에서와 같이 개념적으로 구성될 수 있고, 이러한 CSI-RS RE 그룹의 구성에 의하면 공통 안테나 포트에 대한 펑처링의 균형을 효과적으로 맞출 수 있다.
도 20에서 나타내는 바와 같이, CSI-RS RE 그룹에 매핑되는 CSI-RS 안테나 포트 RE 는 각각의 CSI-RS 전송 서브프레임 내에서 호핑(변경 또는 무작위화)될 수도 있다. 도 20에서 '1', '2', '3' 및 '4' 은 각각 CSI-RS 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 을 위하여 사용되는 RE를 나타낸다.
이러한 호핑은 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
하나의 방법은 각각의 전송 서브프레임에서 CSI-RS RE 그룹의 시간 및 주파수 시프트를 정의하는 것이다. CSI-RS RE 그룹 호핑 패턴은 하나의 무선 프레임 (10 서브프레임) 또는 N 개의 무선 프레임 (10×N 서브프레임, N≥2)에서 한 번 반복될 수 있다. N 은 예를 들어 4 일 수 있고, 4 개의 무선 프레임은 주방송채널이 전송되는 주기에 대응한다.
다른 방법은 가상 CSI-RS 그룹 인덱스를 정의하고, 가상 CSI-RS 그룹 인덱스를 물리 CSI-RS 그룹 인덱스에 매핑시키는 호핑 (무작위화 또는 퍼뮤테이션) 매핑 함수를 정의하는 것이다 (도 21 참조). 이러한 매핑 함수에서, 순환 가상 인덱스 시프팅(cyclic virtual index shifting), 서브블록 인터리버(subblock interleaver), 또는 QPP(Quadratic Permutation Polynomial) 인터리버 등을 사용할 수 있다.
순환 가상 인덱스 시프팅 방법은 CSI-RS 그룹을 가상 인덱스에 매핑시키는 방법이다. 순환 가상 인덱스 시프팅과 관련하여, 단말이 협력 다중-포인트(Cooperative Multi-Point; CoMP) 전송 방식에 따라 동작하는 경우를 고려할 수 있다. CoMP 전송 방식은 다중-셀 환경에서 적용될 수 있는 개선된 MIMO 전송 방식으로서, 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있고 셀 경계에 있는 사용자의 처리량을 개선하여, 시스템 전체적인 성능을 향상시킬 수 있는 방식이며, 조인트 프로세싱(Joint Processing) 협력 빔포밍(Cooperative Beamforming) 등의 기법이 적용될 수 있다. CoMP 전송 방식에서 다중-셀의 협력에 의해 데이터를 수신하는 단말은 다중-셀로부터 단말로의 채널에 대한 채널 정보를 해당 다중-셀 (CoMP 전송 클러스터(cluster))에 속하는 각각의 셀에 전송할 수 있다. 가상 인덱스는 하나의 CoMP 전송 클러스터에 속하는 셀들 간에 중첩되지 않도록 설정될 수 있다. 상이한 CoMP 클러스터에 속하는 셀들은 동일한 가상 인덱스들을 사용할 수 있지만 각각의 CoMP 클러스터는 가상 인덱스들을 물리 인덱스에 매핑시킬 때에 인덱스들을 순환 시프트시킬 수 있다. 이렇게 함으로써, 하나의 CoMP 클러스터 내에서 직교하는(orthogonal) CSI-RS RE 그룹 매핑이 가능하게 된다. 또한, 상이한 CoMP 클러스터 간에는 기본적으로 비-직교(non-orthogonal)하는 CSI-RS RE 그룹 매핑이 가능하고, 가상 인덱스의 순환 시프팅에 의해 상이한 CoMP 클러스터 간에 상이한 CSI-RS RE 그룹이 매핑될 수 있다.
다음으로, 셀들 간에 CSI-RS RE 그룹 매핑을 무작위화하기 위해 블록 인터리버가 사용될 수 있다. CSI-RS RE 그룹 인덱스는 vk (k=1, 2, ..., L) 로 정의될 수 있고, L 은 인터리버 입력 크기이다. 블록 인터리버는 행렬로 구성되고, 입력 정보는 행 단위로 (row by row) 인터리버에 기록되고 출력 정보는 열 단위로 (column by column) 인터리버로부터 읽어들일 수 있다. 즉, 인터리버에 정보를 기록할 때에는 하나의 행에서 열 번호를 증가시키면서 기록하고 하나의 행이 채워지면 다음 행으로 넘어가는 방식으로 기록하고, 인터리버로부터 정보를 읽어들일 때에는 하나의 열에서 행 번호를 증가시키면서 읽어들이고 하나의 열을 다 읽어들이면 다음 열로 넘어가는 방식으로 읽어들인다. 블록 인터리버를 구성하는 행렬의 열은 퍼뮤테이션될 수 있다. 또는, 블록 인터리버는 열 단위로 기록하고 행 단위로 읽어들이는 방식으로 구성될 수도 있다.
전술한 바와 같은 블록 인터리버를 이용하면, CSI-RS 그룹 인덱스는 유효하게 무작위화될 수 있다. 아래의 수학식은 CSI-RS 그룹 인덱스가 행 단위로 입력되는 블록 인터리버 행렬의 일례를 나타낸다.
Figure 112012059494402-pat00076
수학식 28에서, M 은 L≤MN 을 만족하는 가장 큰 정수이다. MN>L 인 경우, ND=MN-L 로 정의할 수 있고, vL +j=[NULL] (j=1, 2, ..., ND) 이다. 즉, CSI-RS 그룹 인덱스의 개수(L)가 블록 인터리버 행렬의 크기에 정확하게 맞지 않는 경우에는 인터리버의 크기(MN)에서 CSI-RS 그룹 인덱스의 개수(L)을 뺀 개수(ND)의 요소에는 널 ([NULL]) 값을 패딩할 수 있다. 널 값은 블록 인터리버로부터 출력될 때에는 무시된다. 즉, 널 값을 제외하고 CSI-RS 그룹 인덱스를 인터리버로부터 읽어들이게 된다. 블록 인터리버의 열 퍼뮤테이션은 아래와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00077
수학식 29에 따라 열 퍼뮤테이션된 행렬은 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012059494402-pat00078
블록 인터리버 출력은 열 단위로 읽어들일 수 있다. 수학식 30 에서, 출력은 첫 번째 열의 vπ(1) 부터 시작하며, 출력 인덱스 시퀀스는 {vπ(1)+N, ..., vπ(1)+(M-1)N, vπ(2), ..., vπ(N)+ MN} 이 될 수 있다. 만약 널 값이 존재하는 경우에는, 전술한 바와 같이, 널 값은 무시하고 읽어들일 수 있다.
상이한 CoMP 클러스터는 상이한 열 퍼뮤테이션을 사용하거나, 인터리버 행렬에 CSI-RS 그룹 인덱스들을 매핑하기 전에 상이한 순환 시프트 값을 적용할 수 있다. 이에 따라, 상이한 CoMP 클러스터에 대해 상이한 CSI-RS 그룹 인덱스 무작위화가 적용될 수 있다.
도 22에서는 8 전송 안테나의 경우에서 CSI-RS RE 그룹의 일례를 나타낸다. 8 전송 안테나의 경우에는 8 개의 CSI-RS가 단말에게 전송될 필요가 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 셀에서 일반 CP 서브프레임을 구성할 때에 4 개의 SFBC 인코딩된 RE 쌍을 가지는 CSI-RS RE 그룹을 제안한다. 하나의 CSI-RS RE 그룹은 2 개의 RE 집합으로 구성되고, 하나의 RE 집합은 2 개의 RE 쌍(즉, 4 개의 RE)로 구성되는 것으로 정의될 수 있다. 즉, 하나의 RE 집합 내에서 4 개의 RE가 시간 및 주파수 영역에서 연속적이며(도 22의 굵은 실선 정사각형이 하나의 RE 집합에 해당함), 2 개의 RE 집합은 주파수 영역에서 4 부반송파 간격으로 이격되어 있는 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 송신단의 관점에서, DMRS를 포함하는 OFDM 심볼과 CRS 또는 DMRS를 포함하지 않는 OFDM 심볼에서 동일한 CSI-RS RE 그룹 패턴이 사용될 수 있다. 도 22의 굵은 점선으로 표시되는 RE 위치들은 도 18에서 설명한 바와 유사하게, 전송 다이버시티 기본 블록에서 공통 안테나 포트의 펑처링의 균형을 효과적으로 맞추는 것을 고려한 것이다.
또한, 본 실시예에서는 이러한 CSI-RS RE 그룹이 셀 마다 시간 시프트, 주파수 시프트, 또는 시간 및 주파수 시프트되는 것을 제안한다. 즉, 하나의 셀에서 사용되는 CSI-RS RE 그룹 패턴은 다른 셀에서 시간 및/또는 주파수 시프트된 패턴으로 사용될 수 있다.
또한, 각각의 셀은 매 전송 시점마다 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보들 중에서 CSI-RS 전송을 호핑할 수 있다. CSI-RS RE 그룹 위치의 후보의 예시들은 도 23에 나타내는 바와 같다. 즉, 도 23 에서 1 번으로 표시된 2 개의 굵은 실선 정사각형들이 CSI-RS RE 그룹 위치의 하나의 후보 위치를 나타내고, 유사하게, 2 번, 3 번, 4번, 5번으로 표시된 2 개의 굵은 실선 정사각형들이 CSI-RS RE 그룹 위치의 하나의 후보 위치들을 나타낸다. 예를 들어, 하나의 자원블록 (시간 영역에서 14 OFDM 심볼 × 주파수 영역에서 12 부반송파) 에서, 1 번으로 표시된 CSI-RS RE 그룹 위치는 6 번째 및 7 번째 OFDM 심볼 에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치에 해당하고, 2 번으로 표시된 CSI-RS RE 그룹 위치는 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 1 번째, 2 번째, 7 번째 및 8 번째 부반송파 위치에 해당하고, 3 번으로 표시된 CSI-RS RE 그룹 위치는 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치에 해당하고, 4 번으로 표시된 CSI-RS RE 그룹 위치는 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼에서 5 번째, 6 번째, 11 번째 및 12 번째 부반송파 위치에 해당하고, 5 번으로 표시된 CSI-RS RE 그룹 위치는 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼에서 3 번째, 4 번째, 9 번째 및 10 번째 부반송파 위치에 해당할 수 있다. 따라서, 동시에 5 개의 셀들이 상이한 CSI-RS RE 그룹 패턴을 사용할 수 있다.
전송 안테나의 관점에서, 주파수 영역에서는 전송 전력을 재할당(re-allocate)하는 것이 가능하지만 시간 영역에서는 그렇지 않다. 다시 말하자면, 전체 전송 전력이 제한된 경우, 하나의 OFDM 심볼의 특정 RE들은 해당 OFDM 심볼 내의 다른 RE들로부터 전력을 빌려와서 전력 부스팅(power boosting)될 수 있다. 상이한 안테나 포트에 대한 CSI-RS 들이 다중화 및 직교화되는 경우, CSI-RS 마다 상이한 전력 부스팅이 적용되는 경우 직교성이 깨지는 것을 방지하기 위하여, 각각의 CSI-RS가 다른 RE 들로부터 동일한 전력을 빌려와서 동일하게 전력 부스팅될 수 있도록 모든 CSI-RS 들은 동일한 OFDM 심볼 상에서 전송될 필요가 있다. CSI-RS RE 그룹이 도 23과 같이 정의되는 경우, CSI-RS 안테나 포트를 매핑하는 2 가지 방법을 고려할 수 있다. 이 2 가지 방법의 예시들은 도 24(a) 및 24(b)에 나타내는 바와 같다.
도 24(a)에서 하나의 자원블록 내의 2 개의 굵은 실선 정사각형은 하나의 CSI-RS RE 그룹을 나타내고, 설명을 명료성을 위해 다른 RE 들은 도시하지 않는다. 도 24(a)에서 나타내는 첫 번째 매핑 방법에 따르면, CSI-RS 매핑은 자원블록 간에 전환될 수 있고, 모든 CSI-RS 안테나 포트가 동일한 OFDM 심볼 상에서 효과적으로 매핑될 수 있다. 구체적으로, 홀수번째 자원블록 인덱스 상의 CSI-RS RE 그룹 내에서, 첫 번째 OFDM 심볼에 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되고 (예를 들어, 1,2/3,4) 두 번째 OFDM 심볼에 나머지 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑될 수 있다 (예를 들어, 5,6/7,8). 짝수번째 자원블록 인덱스 상의 CSI-RS 매핑은 홀수번째 자원블록 인덱스와 시간 영역에서 반대로 적용되어 CSI-RS 삽입 패턴이 OFDM 심볼 간에 스와핑(swapping) 된다. 즉, 짝수번째 자원블록 인덱스 상의 CSI-RS 그룹 내에서, 첫 번째 OFDM 심볼에 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되고 (예를 들어, 5,6/7,8) 두 번째 OFDM 심볼에 나머지 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑될 수 있다 (예를 들어, 1,2/3,4). 이에 따라, 하나의 OFDM 심볼에서 (2 개의 자원블록에 걸쳐) 8 개의 전송 안테나 포트 모두에 대한 CSI-RS 가 매핑될 수 있다.
도 24(b)에서 가로축은 주파수 영역을 나타내고 세로축은 코드 자원 영역을 나타낸다. 도 24(b)에서는 2 개의 CSI-RS RE 그룹 (하나의 CSI-RS RE 그룹은 2 개의 굵은 실선 정사각형으로 구성됨)이 도시되어 있지만, 이는 각각의 CSI-RS RE 그룹이 상이한 코드자원을 이용하는 것을 설명하기 위함이며, 실제로는 CSI-RS RE 그룹이 동일한 시간/주파수 위치에 존재하는 것에 유의해야 한다. 도 24(b)에서 나타내는 두 번째 매핑 방법에 따르면, 4 개의 CSI-RS (1,2/3,4) 가 주파수분할다중화(FDM) 방식으로 하나의 OFDM 심볼 상에 제 1 직교 코드 ({+1,+1})를 곱하여 배치되고, 나머지 4 개의 CSI-RS (5,6/7,8)가 동일한 OFDM 심볼 및 부반송파 상에 제 2 직교 코드 ({+1,-1})를 곱하여 배치될 수 있다. 이에 따라 하나의 자원블록 내에서 동일한 OFDM 심볼 상에서 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 모두 전송될 수 있다. 하나의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS 전송에 사용될 수 있는 RE 는 4 개만이 존재하므로, 2 세트의 CSI-RS 가 시간 확산(time spread)된 직교 코드를 사용함으로써 코드분할다중화(CDM)될 수 있다. 이와 같이 직교 코드가 시간 영역에 걸쳐서 곱해지는 경우를 CDM-T 방식의 다중화라 할 수 있다. 직교 코드로는 예를 들어 월시-하다마드(Walsh-Hadamard) 코드 등이 사용될 수 있다. 이에 따라 CDM 방식으로 다중화되는 4 개의 그룹의 RE 가 생성되고, 이들 4 개의 RE 그룹 각각에서 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 FDM 방식으로 다중화될 수 있다.
도 25 내지 27은 4 개의 CSI-RS가 단일 셀로부터 전송되는 경우의 CSI-RS 다중화의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 4 개의 CSI-RS 다중화는 8 개의 CSI-RS 다중화의 부분집합일 수 있다. 즉, 8 개의 CSI-RS 다중화를 위해서 도 23에서 설명한 바와 같이 8 개의 RE (2 개의 굵은 실선 정사각형) 가 사용될 수 있고, 4 개의 CSI-RS 다중화를 위해서는 그 부분집합 (4 개의 RE) 가 사용될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 CSI-RS 가 시간 및 주파수 영역에서 연속하는 4 개의 RE 단위 (도 25 내지 27 의 하나의 굵은 실선 정사각형) 에 매핑될 수 있다. 4 개의 CSI-RS 가 다중화되는 CSI-RS RE 그룹은, SFBC 쌍으로 사용될 수 있는 주파수 영역에서 연속하는 2 개의 RE (SFBC RE 쌍)의 2 개가 시간 영역에서 연속하는 형태로 정의될 수 있다. 즉, 시간/주파수 영역에서 연속하는 4 개의 RE의 그룹(하나의 굵은 실선 정사각형) 이 하나의 CSI-RS RE 그룹으로 정의될 수 있다. 이에 따라, 도 26에서 도시하는 바와 같이 10 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴이 정의될 수 있고, 4 CSI-RS 전송을 위해 10 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴 중에서 하나의 CSI-RS RE 그룹을 사용할 수 있다. 또한, 도 27(a) 에서 나타내는 바와 같이, CSI-RS 매핑은 홀수 번째 자원블록 및 짝수 번째 자원블록에서 시간 영역에서 스와핑되는 방식으로 매핑될 수 있고, 이에 따라 2 개의 자원블록에 걸쳐 동일한 OFDM 심볼 상에서 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 모두 전송될 수 있으며, 전력 재할당이 충분히 활용될 수 있다. 또한, 도 27(b)에서 나타내는 바와 같이, CSI-RS 매핑은 하나의 CSI-RS RE 그룹 (굵은 실선 정사각형) 에서 2 개의 CSI-RS를 FDM 방식으로 다중화하고, 시간 영역에 걸쳐 길이 2 의 직교 코드 자원 ({+1,+1} 및 {+1, -1}) 을 곱함으로써 2 개의 CSI-RS 를 CDM-T 방식으로 다중화함으로써, 하나의 CSI-RS RE 그룹에서 4 CSI-RS 를 다중화하여 전송할 수 있다. CSI-RS RE 그룹의 설정, CSI-RS RE 그룹에서 복수개의 CSI-RS 의 다중화에 대한 구체적인 내용은 전술한 다른 실시예에서 설명한 내용과 동일한 원리에 의해 설명될 수 있고, 중복되는 내용은 명료성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 본 실시예에서는 이러한 CSI-RS RE 그룹이 셀 마다 시간 시프트, 주파수 시프트, 또는 시간 및 주파수 시프트되는 것을 제안한다. 즉, 하나의 셀에서 사용되는 CSI-RS RE 그룹 패턴은 다른 셀에서 시간 및/또는 주파수 시프트된 패턴으로 사용될 수 있다. 또한, 각각의 셀은 매 전송 시점마다 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보들 중에서 CSI-RS 전송을 호핑할 수 있다. CSI-RS RE 그룹 위치의 후보의 예시들은 도 26에 나타내는 바와 같이, 10 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보가 존재할 수 있다. 따라서, 동시에 10 개의 셀들이 상이한 CSI-RS RE 그룹 패턴을 사용할 수 있다.
도 28 내지 30은 4 개의 CSI-RS가 단일 셀로부터 전송되는 경우의 CSI-RS 다중화의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 4 개의 CSI-RS 다중화는 8 개의 CSI-RS 다중화의 부분집합일 수 있다. 즉, 8 개의 CSI-RS 다중화를 위해서 도 23에서 설명한 바와 같이 8 개의 RE (2 개의 굵은 실선 정사각형) 가 사용될 수 있고, 4 개의 CSI-RS 다중화를 위해서는 그 부분집합 (4 개의 RE) 가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 28에서 도시하는 바와 같이 4 개의 CSI-RS 는 동일한 OFDM 심볼 상에 존재하는 4 개의 CSI-RS RE에 매핑될 수 있다. 4 개의 CSI-RS RE 는 SFBC 쌍으로 사용될 수 있는 주파수 영역에서 연속하는 2 개의 RE (SFBC RE 쌍)의 2 개가 동일한 OFDM 심볼 상에서 4 부반송파 만큼 이격되어 배치되는 형태로 정의될 수 있다. 이와 같이 정의되는 4 개의 CSI-RS RE 가 하나의 CSI-RS RE 그룹을 구성할 수 있다. 이에 따라, 도 29에서 도시하는 바와 같이 13 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴이 정의될 수 있고, 4 CSI-RS 전송을 위해 13 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴 중에서 하나의 CSI-RS RE 그룹을 사용할 수 있다. 또한, 도 30에서 나타내는 바와 같이, 하나의 CSI-RS RE 그룹 내에서 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 FDM 방식으로 다중화되어 전송될 수 있다. CSI-RS RE 그룹의 설정, CSI-RS RE 그룹에서 복수개의 CSI-RS 의 다중화에 대한 구체적인 내용은 전술한 다른 실시예에서 설명한 내용과 동일한 원리에 의해 설명될 수 있고, 중복되는 내용은 명료성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 본 실시예에서는 이러한 CSI-RS RE 그룹이 셀 마다 시간 시프트, 주파수 시프트, 또는 시간 및 주파수 시프트되는 것을 제안한다. 즉, 하나의 셀에서 사용되는 CSI-RS RE 그룹 패턴은 다른 셀에서 시간 및/또는 주파수 시프트된 패턴으로 사용될 수 있다. 또한, 각각의 셀은 매 전송 시점마다 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보들 중에서 CSI-RS 전송을 호핑할 수 있다. CSI-RS RE 그룹 위치의 후보의 예시들은 도 29에 나타내는 바와 같이, 13 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보가 존재할 수 있다. 따라서, 동시에 13 개의 셀들이 상이한 CSI-RS RE 그룹 패턴을 사용할 수 있다.
또는, 전술한 바와 같이, 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은 8 전송 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹의 패턴 (예를 들어, 도 23의 CSI-RS RE 패턴)의 소정의 부분집합으로 설정될 수 있으며, 해당 부분집합은 다양한 RE 위치의 집합으로서 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 31에 도시하는 바와 같이, 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은, 8 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹 패턴(예를 들어, 도 23의 CSI-RS RE 패턴)에서 소정의 부반송파 위치에서 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 상의 2 개의 RE 와 다른 부반송파 위치 (상기 소정의 부반송파 위치와 5 부반송파 만큼 이격된 부반송파 위치)에서 상기 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 상의 2 개의 RE 로 정의될 수도 있다. 하나의 CSI-RS RE 그룹은 4 개의 RE 로 구성되며, 각각의 RE 에서 하나씩 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 전송될 수 있으며, 이러한 경우 TDM/FDM 방식으로 4 개의 CSI-RS 가 다중화되는 것으로 표현할 수 있다. 또는, 하나의 CSI-RS RE 그룹에 있어서, 동일한 부반송파 상에 존재하는 2 개의 RE에 걸쳐 길이 2 의 직교 코드를 이용한 CDM-T 방식으로 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 다중화될 수 있고, 나머지 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 다른 부반송파 상에 존재하는 2 개의 RE 에 걸쳐 길이 2 의 직교 코드를 이용한 CDM-T 방식으로 다중화될 수 있다. 도 31과 같은 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은 하나의 자원 블록 내에서 10 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보가 존재할 수 있다. 하나의 셀은 상기 10 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보 중에서 하나를 선택하고, 다른 셀은 다른 후보 위치를 선택하여 각각의 셀이 중첩 없이 4 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 를 전송할 수 있다.
도 32 및 33은 2 개의 CSI-RS가 단일 셀로부터 전송되는 경우의 CSI-RS 다중화의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 2 개의 CSI-RS 다중화는 8 개의 CSI-RS 다중화의 부분집합일 수 있다. 즉, 8 개의 CSI-RS 다중화를 위해서 도 23에서 설명한 바와 같이 8 개의 RE (2 개의 굵은 실선 정사각형) 가 사용될 수 있고, 2 개의 CSI-RS 다중화를 위해서는 그 부분집합 (2 개의 RE) 가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 32에서 도시하는 바와 같이 2 개의 CSI-RS 는 SFBC 쌍으로 사용될 수 있는 주파수 영역에서 연속하는 2 개의 RE (SFBC RE 쌍)으로 정의될 수 있다. 이와 같이 정의되는 2 개의 CSI-RS RE 가 하나의 CSI-RS RE 그룹을 구성할 수 있다. 이에 따라, 도 33에서 도시하는 바와 같이 26 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴이 정의될 수 있고, 2 CSI-RS 전송을 위해 26 개의 CSI-RS RE 그룹 패턴 중에서 하나의 CSI-RS RE 그룹을 사용할 수 있다. 또한, 하나의 CSI-RS RE 그룹 내에서 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 FDM 방식으로 다중화되어 전송될 수 있다. CSI-RS RE 그룹의 설정, CSI-RS RE 그룹에서 복수개의 CSI-RS 의 다중화에 대한 구체적인 내용은 전술한 다른 실시예에서 설명한 내용과 동일한 원리에 의해 설명될 수 있고, 중복되는 내용은 명료성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 본 실시예에서는 이러한 CSI-RS RE 그룹이 셀 마다 시간 시프트, 주파수 시프트, 또는 시간 및 주파수 시프트되는 것을 제안한다. 즉, 하나의 셀에서 사용되는 CSI-RS RE 그룹 패턴은 다른 셀에서 시간 및/또는 주파수 시프트된 패턴으로 사용될 수 있다. 또한, 각각의 셀은 매 전송 시점마다 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보들 중에서 CSI-RS 전송을 호핑할 수 있다. CSI-RS RE 그룹 위치의 후보의 예시들은 도 33에 나타내는 바와 같이, 26 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보가 존재할 수 있다. 따라서, 동시에 26 개의 셀들이 상이한 CSI-RS RE 그룹 패턴을 사용할 수 있다.
또는, 전술한 바와 같이, 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은 8 전송 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹의 패턴 (예를 들어, 도 23의 CSI-RS RE 패턴)의 소정의 부분집합으로 설정될 수 있으며, 해당 부분집합은 다양한 RE 위치의 집합으로서 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 34에 도시하는 바와 같이, 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은, 8 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹 패턴(예를 들어, 도 23의 CSI-RS RE 패턴)에서 소정의 부반송파 위치에서 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 상의 2 개의 RE 로 정의될 수도 있다. 하나의 CSI-RS RE 그룹은 2 개의 RE 로 구성되며, 각각의 RE 에서 하나씩 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 전송될 수 있으며, 이러한 경우 TDM 방식으로 2 개의 CSI-RS 가 다중화되는 것으로 표현할 수 있다. 또는, 하나의 CSI-RS RE 그룹에 있어서, 동일한 부반송파 상에 존재하는 2 개의 RE에 걸쳐 길이 2 의 직교 코드를 이용한 CDM-T 방식으로 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 다중화될 수 있다. 도 34와 같은 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS RE 그룹은 하나의 자원 블록 내에서 20 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보가 존재할 수 있다. 하나의 셀은 상기 20 개의 CSI-RS RE 그룹 위치의 후보 중에서 하나를 선택하고, 다른 셀은 다른 후보 위치를 선택하여 각각의 셀이 중첩 없이 2 개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 를 전송할 수 있다.
도 35는 CSI-RS 전송 방법 및 채널 정보 획득 방법을 설명하는 도면이다.
단계 S3510 에서 기지국은 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 전송을 위하여, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹 중에서 하나를 선택할 수 있다.
복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍(예를 들어, SFBC 쌍)이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 하향링크 서브프레임이 일반 CP 구성을 가지는 경우, 하나의 자원블록 내에서 8 전송 안테나에 대하여 도 23에 도시하는 5 개의 CSI-RS RE 그룹일 수 있다. 즉, 복수개의 CSI-RS RE 그룹 각각은 CRS 및 DMRS가 배치되지 않는 자원요소 상에서, 연속하는 2 개의 OFDM 심볼의 2 개의 연속하는 부반송파 위치 및 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 4 부반송파 만큼 이격된 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에서 정의될 수 있다. 이러한 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은, 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹이 다른 하나의 CSI-RS 자원요소 그룹에 대해 시간 및 주파수 영역에서 시프트된 자원요소 위치로서 정의될 수 있다.
또한, 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 전술한 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹의 부분집합으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 4 전송 안테나의 경우에는 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 도 26 의 10 개의 CSI-RS RE 그룹 또는 도 31 의 10 개의 CSI-RS RE 그룹일 수 있다. 또는, 4 전송 안테나에 대하여 도 29 의 13 개의 CSI-RS RE 그룹이 사용될 수도 있다.
또한, 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 전술한 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹의 부분집합으로서 정의될 수 있다. 예를 들어, 2 전송 안테나의 경우에는 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 도 34 의 20 개의 CSI-RS RE 그룹일 수 있다. 또는, 2 전송 안테나에 대하여 도 33 의 26 개의 CSI-RS RE 그룹이 사용될 수도 있다.
단계 S3520 에서, 기지국은 전술한 복수개의 CSI-RS RE 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS RE 그룹에 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매핑할 수 있다. 이 때, 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 중 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 동일한 부반송파 상의 연속하는 2 OFDM 심볼에 걸쳐 길이 2 의 직교코드를 사용하여 CDM-T 방식으로 다중화될 수 있다.
단계 S3530 에서, 기지국은 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 하향링크 서브프레임을 전송할 수 있다.
하나의 서브프레임에서 위와 같이 선택된 하나의 CSI-RS RE 그룹에 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 를 매핑하여 전송한 경우, 다른 서브프레임에서는 위에서 선택된 하나의 CSI-RS RE 그룹과 다른 CSI-RS RE 그룹에 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 를 매핑하여 전송할 수 있다.
단계 S3540 에서, 단말은 기지국으로부터 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS RE 그룹에 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신할 수 있다.
단계 S3550 에서, 단말은 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널 정보를 측정할 수 있다. 추가적으로, 단말은 측정된 채널 정보(채널 상태 정보(CSI))를 기지국으로 피드백할 수 있다.
도 35에서는 설명의 명확성을 위하여 기지국 및 단말에서 수행되는 본 발명의 일실시예에 따른 방법을 설명하였지만, 그 세부적인 사항은 전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 내용이 적용될 수 있다.
도 36은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
*기지국 장치(eNB; 3610)는 수신 모듈(3611), 전송 모듈(3612), 프로세서(3613), 메모리(3614) 및 안테나(3615)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(3611)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(3612)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(3613)는 수신모듈(3611), 전송모듈(3612), 메모리(3614) 및 안테나(3615)를 포함하는 기지국 장치(3610)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(3615)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(3610)은 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송할 수 있다. 기지국 장치의 프로세서(3613)는, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹 중에서 하나를 선택하여 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 매핑하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(3613)는 전송 모듈(3612)을 통하여 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 구성될 수 있다. 복수개의 CSI-RS RE 그룹은 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
프로세서(3613)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(3614)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
한편, 단말 장치(UE; 3620)는 수신 모듈(3621), 전송 모듈(3622), 프로세서(3623), 메모리(3624) 및 안테나(3625)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(3621)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(3622)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(3623)는 수신모듈(3621), 전송모듈(3622), 메모리(3624) 및 안테나(3625)를 포함하는 기지국 장치(3620)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(3625)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(3620)는 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS로부터 채널 정보를 측정할 수 있다. 단말 장치의 프로세서(3623)는, 수신 모듈(3621)을 통하여 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 정의되는 복수개의 CSI-RS RE 그룹 중에서 선택된 하나의 CSI-RS RE 그룹에 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(3623)는 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널 정보를 측정하도록 구성될 수 있다. 복수개의 CSI-RS 자원요소 그룹은 하향링크 서브프레임 상에서 전송되는 데이터에 대한 전송 다이버시티 자원요소 쌍이 훼손되지 않도록 정의될 수 있다.
프로세서(3623)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(3624)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
3611, 3621 수신 모듈 3612, 3622 전송 모듈
3613, 3623 프로세서 3614, 3624 메모리
3615, 3625 안테나

Claims (14)

  1. 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법으로서,
    하향링크 서브프레임에서 상기 CSI-RS를 수신단으로 전송하는 단계; 및
    상기 수신단으로부터, 상기 CSI-RS에 기초하여 측정된 채널 상태 정보를 피드백 받는 단계를 포함하고,
    상기 CSI-RS는 복수개의 자원요소(RE) 세트 후보들 중에서 하나의 RE 세트에 매핑되고, 상기 하나의 RE 세트는 복수개의 RE들을 포함하고, 하나의 RE는 하나의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에서의 하나의 부반송파에 의해서 정의되고,
    상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Normal Cyclic Prefix)로 구성되고,
    8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 각각은, 상기 하향링크 서브프레임에서 14 개의 OFDM 심볼 및 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 및 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 4개의 RE와, 상기 2 개의 연속하는 OFDM 심볼과 동일한 OFDM 심볼 상에서 상기 4 개의 RE가 존재하는 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 다른 4개의 RE를 포함하고, 상기 4 개의 RE와 상기 다른 4 개의 RE 사이는 4 개의 부반송파만큼 이격되는, CSI-RS 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임에서 상기 14 개의 OFDM 심볼 및 상기 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 상기 RE 세트의 후보들의 개수는 5 개인, CSI-RS 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    4 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들은, 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 부분집합으로서 정의되는, CSI-RS 전송 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    2 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들은, 상기 4 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 부분집합으로서 정의되는, CSI-RS 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    하나의 RE 세트 후보는 시간 영역 또는 주파수 영역 중 하나 이상에서 다른 하나의 RE 세트 후보에 대해 시프트되는, CSI-RS 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 중 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS는, 동일한 부반송파 상의 2 개의 OFDM 심볼에 걸쳐 길이 2의 직교코드를 사용하여 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되는, CSI-RS 전송 방법.
  7. 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널 상태 정보를 측정하는 방법으로서,
    송신단으로부터 하향링크 서브프레임에서 상기 CSI-RS를 수신하는 단계;
    상기 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS에 기초하여 상기 채널 상태 정보를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 채널 상태 정보를 상기 송신단으로 피드백하는 단계를 포함하며,
    상기 CSI-RS는 복수개의 자원요소(RE) 세트 후보들 중에서 하나의 RE 세트에 매핑되고, 상기 하나의 RE 세트는 복수개의 RE들을 포함하고, 하나의 RE는 하나의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에서의 하나의 부반송파에 의해서 정의되고,
    상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Normal Cyclic Prefix)로 구성되고,
    8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 각각은, 상기 하향링크 서브프레임에서 14 개의 OFDM 심볼 및 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 및 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 4개의 RE와, 상기 2 개의 연속하는 OFDM 심볼과 동일한 OFDM 심볼 상에서 상기 4 개의 RE가 존재하는 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 다른 4개의 RE를 포함하고, 상기 4 개의 RE와 상기 다른 4 개의 RE 사이는 4 개의 부반송파만큼 이격되는, 채널 상태 정보 측정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임에서 상기 14 개의 OFDM 심볼 및 상기 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 8 개의 안테나 포트에 대한 상기 RE 세트의 후보들의 개수는 5 개인, 채널 상태 정보 측정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    4 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들은, 상기 8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 부분집합으로서 정의되는, 채널 상태 정보 측정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    2 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들은, 상기 4 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 부분집합으로서 정의되는, 채널 상태 정보 측정 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    하나의 RE 세트 후보는 시간 영역 또는 주파수 영역 중 하나 이상에서 다른 하나의 RE 세트 후보에 대해 시프트되는, 채널 상태 정보 측정 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 중 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS는, 동일한 부반송파 상의 2 개의 OFDM 심볼에 걸쳐 길이 2의 직교코드를 사용하여 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되는, 채널 상태 정보 측정 방법.
  13. 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 기지국으로서,
    단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 이용하여 하향링크 서브프레임에서 상기 CSI-RS를 상기 단말로 전송하고, 상기 수신 모듈을 이용하여 상기 단말로부터 상기 CSI-RS에 기초하여 측정된 채널 상태 정보를 피드백 받도록 구성되며,
    상기 CSI-RS는 복수개의 자원요소(RE) 세트 후보들 중에서 하나의 RE 세트에 매핑되고, 상기 하나의 RE 세트는 복수개의 RE들을 포함하고, 하나의 RE는 하나의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에서의 하나의 부반송파에 의해서 정의되고,
    상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Normal Cyclic Prefix)로 구성되고,
    8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 각각은, 상기 하향링크 서브프레임에서 14 개의 OFDM 심볼 및 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 및 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 4개의 RE와, 상기 2 개의 연속하는 OFDM 심볼과 동일한 OFDM 심볼 상에서 상기 4 개의 RE가 존재하는 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 다른 4개의 RE를 포함하고, 상기 4 개의 RE와 상기 다른 4 개의 RE 사이는 4 개의 부반송파만큼 이격되는, CSI-RS 전송 기지국.
  14. 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널 상태 정보를 측정하는 단말로서,
    기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 이용하여 상기 기지국으로부터 하향링크 서브프레임에서 상기 CSI-RS를 수신하고, 상기 8 개 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS에 기초하여 상기 채널 상태 정보를 측정하고, 상기 측정된 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 상기 전송 모듈을 이용하여 피드백하도록 구성되며,
    상기 CSI-RS는 복수개의 자원요소(RE) 세트 후보들 중에서 하나의 RE 세트에 매핑되고, 상기 하나의 RE 세트는 복수개의 RE들을 포함하고, 하나의 RE는 하나의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼에서의 하나의 부반송파에 의해서 정의되고,
    상기 하향링크 서브프레임은 일반 CP(Normal Cyclic Prefix)로 구성되고,
    8 개의 안테나 포트에 대한 상기 복수개의 RE 세트 후보들의 각각은, 상기 하향링크 서브프레임에서 14 개의 OFDM 심볼 및 12 개의 부반송파로 정의되는 자원 영역 내에서, 2 개의 연속하는 OFDM 심볼 및 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 4개의 RE와, 상기 2 개의 연속하는 OFDM 심볼과 동일한 OFDM 심볼 상에서 상기 4 개의 RE가 존재하는 상기 2 개의 연속하는 부반송파 위치와 다른 2 개의 연속하는 부반송파 위치에 존재하는 다른 4개의 RE를 포함하고, 상기 4 개의 RE와 상기 다른 4 개의 RE 사이는 4 개의 부반송파만큼 이격되는, 채널 상태 정보 측정 단말.
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