KR101305861B1 - 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치가 제공된다. 기지국은 복수의 안테나 포트에 대한 복수의 참조 신호를 각각 생성하고, 상기 복수의 참조 신호를 미리 지정된 참조 신호 패턴에 따라 적어도 하나의 자원 블록 내의 중계 영역(relay zone)에 맵핑하고, 상기 적어도 하나의 자원 블록을 상기 복수의 안테나 포트를 통해 전송한다. 이때 상기 복수의 참조 신호는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long-Term Evolution) Rel-8 시스템의 적어도 하나의 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 포함한다.

Description

중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING REFERENCE SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING RELAY NODE}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
광대역 무선 통신 시스템의 경우 한정된 무선 자원의 효율성을 극대화하기 위하여 효과적인 송수신 기법 및 활용 방안들이 제안되어 왔다. 차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 이에 따라 수신단에서의 복잡도가 감소하고 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다.
직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다. OFDMA 시스템에서 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 통하여 다중 사용자에 대한 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 얻을 수 있으며, 부반송파에 대한 순열(permutation) 방식에 따라 부반송파를 다양한 형태로 할당할 수 있다. 그리고 다중 안테나(multiple antenna)를 이용한 공간 다중화 기법으로 공간 영역의 효율성을 높일 수 있다.
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 시스템에서 다이버시티를 구현하기 위한 기법에는 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 공간 다중화(SM; Spatial Multiplexing) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.
무선 통신 시스템에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널 정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 무선통신 시스템 환경에서는 다중 경로 시간 지연으로 인하여 페이딩이 발생하게 된다. 페이딩으로 인한 급격한 환경 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널 추정이라고 한다. 또한 단말이 속한 셀 혹은 다른 셀에 대한 채널 상태(channel state)를 측정할 필요가 있다. 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위해서 일반적으로 송수신기가 상호 간에 알고 있는 참조 신호(RS; Reference Signal)를 이용하여 채널 추정을 수행하게 된다.
참조 신호 전송에 사용되는 부반송파를 참조 신호 부반송파라하고, 데이터 전송에 사용되는 자원 요소를 데이터 부반송파라 한다. OFDM 시스템에서, 참조 신호는 모든 부반송파에 할당하는 방식과 데이터 부반송파 사이에 할당하는 방식이 있다. 참조 신호를 모든 부반송파에 할당하는 방식은 채널 추정 성능의 이득을 얻기 위하여 프리앰블 신호와 같이 참조 신호만으로 이루어진 신호를 이용한다. 이를 사용할 경우 일반적으로 참조 신호의 밀도가 높기 때문에, 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식에 비하여 채널 추정 성능이 개선될 수 있다. 그러나 데이터의 전송량이 감소되기 때문에 데이터의 전송량을 증대시키기 위해서는 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식을 사용하게 된다. 이러한 방법을 사용할 경우 참조 신호의 밀도가 감소하기 때문에 채널 추정 성능의 열화가 발생하게 되고 이를 최소화할 수 있는 적절한 배치가 요구된다.
수신기는 참조 신호의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 신호에서 이를 나누어 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널 값을 보상하여 송신단에서 보낸 데이터를 정확히 추정할 수 있다. 송신기에서 보내는 참조 신호를 p, 참조 신호가 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를 h, 수신기에서 발생하는 열 잡음을 n, 수신기에서 수신된 신호를 y라 하면 y=h·p+n과 같이 나타낼 수 있다. 이때 참조 신호 p는 수신기가 이미 알고 있기 때문에 LS(Least Square) 방식을 이용할 경우 수학식 1과 같이 채널 정보(
Figure 112010046233676-pat00001
)를 추정할 수 있다.
Figure 112010046233676-pat00002
이때 참조 신호 p를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure 112010046233676-pat00003
는
Figure 112010046233676-pat00004
값에 따라서 그 정확도가 결정되게 된다. 따라서 정확한 h값의 추정을 위해서는
Figure 112010046233676-pat00005
이 0에 수렴해야만 하고, 이를 위해서는 많은 개수의 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하여
Figure 112010046233676-pat00006
의 영향을 최소화해야 한다. 우수한 채널 추정 성능을 위한 다양한 알고리듬이 존재할 수 있다.
한편, 최근에 중계국(RS; Relay Station)을 포함한 무선 통신 시스템이 개발되고 있다. 중계국은 셀 커버리지를 확장시키고 전송 성능을 향상시키는 역할을 한다. 기지국이 기지국의 커버리지 경계에 위치한 단말을 중계국을 통해 서비스함으로써 셀 커버리지를 확장시키는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 중계국이 기지국과 단말 사이에서 신호의 전송 신뢰성을 향상시킴으로써 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 단말이 기지국의 커버리지 내에 있다 하더라도 음영 지역에 위치한 경우에 중계국을 이용할 수도 있다. 기지국과 중계기 사이의 상향링크 및 하향링크는 백홀 링크(backhaul link)이고, 기지국과 단말 또는 중계기와 단말 사이의 상향링크 및 하향링크는 액세스링크(access link)이다. 이하, 백홀 링크를 통하여 전송되는 신호를 백홀 신호라 하고, 액세스 링크를 통하여 전송되는 신호를 액세스 신호라 한다.
중계국을 위한 참조 신호를 효율적으로 전송하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서, 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법이 제공된다. 상기 참조 신호 전송 방법은 복수의 안테나 포트에 대한 복수의 참조 신호를 각각 생성하고, 상기 복수의 참조 신호를 미리 지정된 참조 신호 패턴에 따라 적어도 하나의 자원 블록 내의 중계 영역(relay zone)에 맵핑하고, 상기 적어도 하나의 자원 블록을 상기 복수의 안테나 포트를 통해 전송하는 것을 포함하되, 상기 복수의 참조 신호는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long-Term Evolution) Rel-8 시스템의 적어도 하나의 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 중계 영역은 하나의 서브프레임의 4번째 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌 내지 13번째 OFDM 심벌 또는 5번째 OFDM 심벌 내지 13번째 OFDM 심벌을 차지할 수 있다. 상기 복수의 참조 신호는 상기 중계 영역 중 중계국을 위한 제어 신호가 전송되는 R-PDCCH(Relay Physical Downlink Control Channel) 영역에 맵핑될 수 있다. 상기 R-PDCCH는 상기 중계 영역의 처음 3개의 OFDM 심벌을 차지하거나, 2번째 슬롯의 처음 3개의 OFDM 심벌을 차지할 수 있다. 상기 적어도 하나의 CRS가 전송되는 안테나 포트의 개수는 1개, 2개 및 4개 중 어느 하나일 수 있다. 상기 복수의 참조 신호는 추가 안테나 포트에 대한 복수의 중계 참조 신호 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템의 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 CRS와 상기 복수의 중계 참조 신호 중 일부가 직교 코드(orthogonal code)를 이용하여 CDM(Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화되어 맵핑될 수 있다. 상기 방법은 상기 적어도 하나의 CRS를 이용하여 R-PDCCH를 복조할 것인지, 또는 상기 복수의 중계 참조 신호 또는 DMRS를 사용하여 R-PDCCH를 복조할 것인지를 지시하는 참조 신호 지시자를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 참조 신호 지시자는 상위 계층(higher layer)을 통해 전송되거나, PDCCH 또는 브로드캐스팅 등을 이용하여 L1/L2 시그널링 될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법이 제공된다. 상기 채널 추정 방법은 하향링크 서브프레임 내의 중계 영역을 통해 복수의 참조 신호를 수신하고, 상기 복수의 참조 신호를 처리하여 채널 추정 또는 데이터 복조를 수행하는 것을 포함하되, 상기 복수의 참조 신호는 3GPP LTE Rel-8 시스템의 적어도 하나의 CRS를 포함하고, 추가 안테나 포트에 대한 복수의 중계 참조 신호 또는 LTE-A 시스템의 DMRS 중 어느 하나를 포함한다. 상기 복수의 참조 신호는 상기 중계 영역 중 중계국을 위한 제어 신호가 전송되는 R-PDCCH 영역에 맵핑될 수 있다. 상기 적어도 하나의 CRS가 전송되는 안테나 포트의 개수는 1개, 2개 및 4개 중 어느 하나일 수 있다. 상기 채널 추정 또는 데이터 복조의 수행은 상기 적어도 하나의 CRS를 이용하여 R-PDCCH를 복조할 것인지, 또는 상기 복수의 중계 참조 신호 또는 DMRS를 사용하여 R-PDCCH를 복조할 것인지를 지시하는 참조 신호 지시자를 기반으로 할 수 있고, 상기 참조 신호 지시자는 상위 계층을 통해 전송되거나, PDCCH 또는 브로드캐스팅 등을 이용하여 L1/L2 시그널링 될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 채널 추정 장치가 제공된다. 상기 채널 추정 장치는 하향링크 서브프레임 내의 중계 영역을 통해 복수의 참조 신호를 수신하는 RF부, 및 상기 RF부와 연결되며, 상기 복수의 참조 신호를 처리하여 채널 추정 또는 데이터 복조를 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 복수의 참조 신호는 3GPP LTE Rel-8 시스템의 적어도 하나의 CRS를 포함하고, 추가 안테나 포트에 대한 복수의 중계 참조 신호 또는 LTE-A 시스템의 DMRS 중 어느 하나를 포함한다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long-Term Evolution) Rel-8 시스템의 CRS(Cell-specific Reference Signal) 및 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템의 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 이용하여 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control Channel)을 복조함으로써 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄이면서 중계국을 위한 참조 신호를 정의할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 중계국을 이용한 무선 통신 시스템이다.
도 3은 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7 내지 도 9는 CRS 구조의 일 예이다.
도 10 및 도 11은 DRS 구조의 일 예이다.
도 12는 LTE-A 시스템의 DMRS 구조의 일 예이다.
도 13은 중계 영역이 할당된 하향링크 서브프레임의 일 예이다.
도 14는 중계 영역이 할당된 자원 블록의 일 예이다.
도 15는 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예이다.
도 16 내지 도 37은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 일 예이다.
도 38은 제안된 채널 추정 방법의 일 실시예이다.
도 39는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 중계국의 나타낸 블록도이다.
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 통신 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. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
도 2는 중계국을 이용한 무선 통신 시스템이다.
상향링크 전송에서 소스국(source station)은 단말이고, 목적국(destination station)은 기지국일 수 있다. 하향링크 전송에서 소스국은 기지국이고, 목적국은 단말일 수 있다. 중계국(relay station)은 단말일 수도 있고, 별도의 중계기가 배치될 수 있다. 기지국은 중계국과 단말 간의 연결성(connectivity), 관리(management), 제어 및 자원 할당과 같은 기능을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 목적국(20)은 중계국(25)을 통해 소스국(30)과 통신한다. 상향링크 전송에서, 소스국(30)은 상향링크 데이터를 목적국(20)과 중계국(25)으로 보내고, 중계국(25)은 수신한 데이터를 재전송한다. 목적국(20)은 또한 중계국(26, 27)을 통해 소스국(31)과 통신한다. 상향링크 전송에서, 소스국(31)은 상향링크 데이터를 목적국(20)과 중계국(26, 27)으로 보내고, 중계국(26, 27)은 수신한 데이터를 동시에 또는 순차적으로 재전송한다.
하나의 목적국(20), 3개의 중계국(25, 26, 27) 및 2개의 소스국(30, 31)을 나타내고 있으나, 이는 제한이 아니다. 무선통신 시스템에 포함되는 목적국, 중계국 및 소스국의 수는 제한이 없다.
중계국에서 사용하는 중계 방식으로 AF(amplify and forward) 및 DF(decode and forward) 등 어떠한 방식을 사용할 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다.
도 3은 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; Radio Network Temporary Identifier)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(System Information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(Random Access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파(single carrier)의 특성을 유지하기 위하여, 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원 블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(Precoding Matrix Indicator), HARQ, RI(Rank Indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
참조 신호는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(Phase Shift Keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
참조 신호는 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific RS), MBSFN 참조 신호 및 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로 채널 추정에 사용된다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. 단말 특정 참조 신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조 신호로, 전용 참조 신호(DRS: Dedicated RS)로 불릴 수 있다. DRS는 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다.
먼저 CRS에 대해서 설명한다.
도 7 내지 도 9는 CRS 구조의 일 예이다. 도 7은 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, 도 8은 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, 도 9는 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우의 CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)의 6.10.1절을 참조할 수 있다. 또한, 상기의 CRS 구조는 LTE-A 시스템의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수도 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(CoMP; Coordinated Multi-Point) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 7 내지 9를 참조하면, 기지국이 복수의 안테나를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나마다 하나의 자원 그리드가 있다. 'R0'은 제1 안테나에 대한 참조 신호, 'R1'은 제2 안테나에 대한 참조 신호, 'R2'은 제3 안테나에 대한 참조 신호, 'R3'은 제4 안테나에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나의 참조 신호에 사용된 자원 요소는 다른 안테나의 참조 신호에 사용되지 않는다. 안테나 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
CRS는 스트림의 개수에 관계 없이 항상 안테나의 개수만큼 전송된다. CRS는 안테나마다 독립적인 참조 신호를 갖는다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 관계 없이 정해진다. CRS에 곱해지는 CRS 시퀀스 역시 단말에 관계 없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 CRS를 수신할 수 있다. 다만, CRS의 서브프레임 내 위치 및 CRS 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나의 번호, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.
CRS 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. CRS 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 NRB 개의 자원 블록을 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2×NRB이다. 따라서, CRS 시퀀스의 길이는 2×NRB가 된다.
수학식 2는 CRS 시퀀스 r(m)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112010046233676-pat00007
여기서, m은 0,1,...,2NRB max-1이다. 2NRB max은 최대 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 2NRB max은 110이다. c(i)는 PN 시퀀스로 모조 임의 시퀀스로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 3은 골드 시퀀스 c(n)의 일 예를 나타낸다.
Figure 112010046233676-pat00008
여기서, Nc=1600이고, x1(i)은 제1 m-시퀀스이고, x2(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 OFDM 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다.
2NRB max보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2×2NRB max 길이로 생성된 참조 신호 시퀀스에서 2×NRB 길이로 일정 부분만을 선택해서 사용할 수 있다.
CRS는 LTE-A 시스템에서 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)의 추정을 위해 사용될 수 있다. CSI의 추정을 통해 필요한 경우에 채널 품질 지시자(CQI; Channel Quality Indicator), 프리코딩 행렬 지시자(PMI; Precoding Matrix Indicator) 및 랭크 지시자(RI; Rank Indicator) 등이 단말로부터 보고될 수 있다.
다음으로 DRS에 대해 설명한다.
도 10 및 도 11은 DRS 구조의 일 예이다. 도 10은 노멀 CP에서 DRS 구조의 일 예를 나타낸다. 노멀 CP에서 서브프레임은 14 OFDM 심벌을 포함한다. 'R5'는 DRS를 전송하는 안테나의 참조 신호를 나타낸다. 참조 심벌을 포함하는 하나의 OFDM 심벌 상에서 참조 부반송파는 4 부반송파 간격으로 위치한다. 도 11은 확장 CP에서 DRS 구조의 예를 나타낸다. 확장 CP에서 서브프레임은 12 OFDM 심벌을 포함한다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 참조신호 부반송파들은 3 부반송파 간격으로 위치한다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
DRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 PDSCH 전송을 위해 할당된 자원 블록에 따라 정해질 수 있다. DRS 시퀀스는 단말 ID에 따라 정해질 수 있고, 상기 단말 ID에 해당하는 특정 단말만이 DRS를 수신할 수 있다.
DRS 시퀀스도 상기 수학식 2, 3에 의해 얻어질 수 있다. 다만, 수학식 2의 m은 NRB PDSCH에 의해 정해진다. NRB PDSCH는 PDSCH 전송에 대응하는 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. NRB PDSCH에 따라 DRS 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 즉, 단말이 할당받는 데이터 양에 따라 DRS 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 수학식 2의 제1 m-시퀀스(x1(i)) 또는 제2 m-시퀀스(x2(i))는 매 서브프레임마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 서브프레임의 위치, 단말 ID 등에 따라 초기화될 수 있다.
DRS 시퀀스는 서브프레임마다 생성되어, OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. 하나의 서브프레임 내에서, 자원 블록당 참조 신호 부반송파의 개수는 12개이고, 자원 블록의 개수는 NRB PDSCH이라 하자. 전체 참조 신호 부반송파의 개수는 12×NRB PDSCH이다. 따라서, DRS 시퀀스의 길이는 12×NRB PDSCH가 된다. 수학식 2를 이용하여 DRS 시퀀스를 생성하는 경우, m은 0,1,...,12NRB PDSCH-1이다. DRS 시퀀스는 순서대로 참조 심벌에 맵핑된다. 먼저, DRS 시퀀스는 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파 인덱스의 오름차순으로 참조심벌에 맵핑된 후, 다음 OFDM 심벌에 맵핑된다.
LTE-A 시스템에서 DRS는 PDSCH 복조를 위한 DMRS(Demodulation Reference Signal)로 사용될 수 있다. 즉, DMRS는 빔포밍(beamforming)을 위해 사용되는 LTE Rel-8 시스템의 DRS를 복수의 레이어로 확장한 개념이라 할 수 있다. PDSCH와 DMRS는 동일한 프리코딩 동작을 따를 수 있다. DMRS는 기지국에 의해 스케줄링된 자원 블록 또는 계층(layer)에서만 전송될 수 있으며, 각 계층 간에는 서로 직교성(orthogonality)을 유지한다.
도 12는 LTE-A 시스템의 DMRS 구조의 일 예이다. 이는 노멀 CP 구조에서 4개의 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 시스템의 DMRS 구조이다. CSI-RS는 LTE Rel-8 시스템의 CRS를 그대로 이용할 수 있다. DMRS는 각 슬롯의 마지막 2개의 OFDM 심벌, 즉 6번째, 7번째, 13번째 및 14번째 OFDM 심벌에서 전송된다. DMRS가 전송되는 OFDM 심벌 내에서 DMRS는 1번째, 2번째, 6번째, 7번째, 11번째 및 12번째 부반송파에 맵핑된다.
또한, CRS는 DRS와 동시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임 내 첫번째 슬롯의 3 OFDM 심벌(ℓ=0,1,2)을 통해 제어 정보가 전송된다고 가정한다. OFDM 심벌 인덱스가 0, 1, 2(ℓ=0,1,2)인 OFDM 심벌에서는 CRS를 사용하고, 3개 OFDM 심벌을 제외한 나머지 OFDM 심벌에서는 DRS를 사용할 수 있다. 이때 미리 정의된 시퀀스를 셀 별 하향링크 참조 신호에 곱하여 전송함으로써 수신기에서 인접 셀로부터 수신되는 참조 신호의 간섭을 감소시켜 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 미리 정의된 시퀀스는 PN 시퀀스, m-시퀀스, Walsh hadamard 시퀀스, ZC 시퀀스, GCL 시퀀스, CAZAC 시퀀스 등에서 어느 하나일 수 있다. 상기 미리 정의된 시퀀스는 하나의 서브프레임 내의 OFDM 심벌 단위로 적용이 가능하며, 또한 셀 ID, 서브프레임 번호, OFDM 심벌의 위치, 단말 ID 등에 따라서 다른 시퀀스가 적용될 수 있다.
중계국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 중계 영역(relay zone)이 정의될 수 있다. 중계 영역은 기지국이 전송하는 하향링크 서브프레임 내에 중계국을 위한 제어 채널(이하 R-PDCCH) 또는 중계국을 위한 데이터 채널(이하 R-PDSCH)의 전송이 이루어지는 구간을 의미한다. 즉, 하향링크 서브프레임 내에 백홀 전송이 이루어지는 구간이다.
도 13은 중계 영역이 할당된 하향링크 서브프레임의 일 예이다.
도 13-(a)는 기지국이 중계국 또는 단말로 전송하는 하향링크 백홀 서브프레임의 일 예를 나타낸다. 처음 3개의 OFDM 심벌은 기지국이 전송하는 PDCCH가 차지하는 영역이다. 하향링크 백홀 서브프레임에서 중계 영역은 4번째 OFDM 심벌부터 시작하며, R-PDCCH 또는 R-PDSCH가 전송되는 중계 영역은 매크로 단말(macro UE)을 위한 PDSCH와 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식 또는 FDM 방식과 TDM(Time Division Multiplexing) 방식을 결합한 방식으로 다중화될 수 있다. 중계 영역의 시작 지점은 중계국이 전송하는 RN PDCCH의 크기에 의해 결정될 수 있다. 도 13-(b)는 중계국이 단말로 전송하는 하향링크 액세스 서브프레임의 일 예를 나타낸다. 중계국이 단말로 전송하는 RN PDCCH가 처음 2개의 OFDM 심벌을 차지할 때, 기지국은 하향링크 백홀 서브프레임에 중계 영역의 시작 지점을 4번째 OFDM 심벌로 지정할 수 있다. 중계 영역의 할당은 셀 특정(cell-specific) 방식으로 또는 중계국 특정(RN-specific) 방식으로 할당될 수 있고, 또한 중계 영역의 할당은 동적으로(dynamically) 또는 반영구적(semi-persistently)으로 할당될 수 있다. 한편, 중계국이 처음 2개의 OFDM 심벌을 통해 RN PDCCH를 전송하고 바로 이어서 단말로부터 상향링크 제어 신호 또는 상향링크 데이터를 수신할 때 전송에서 수신으로 전환하기 위한 시간이 필요하다. 따라서 3번째 OFDM 심벌은 전환 갭(transition gap)으로 사용될 수 있다.
도 14는 중계 영역이 할당된 자원 블록의 일 예이다. 도 14-(a) 및 도 14-(b)에서 중계 영역은 4번째 OFDM 심벌부터 13번째 OFDM 심벌까지 할당된다. 도 14-(a)에서 4번째 OFDM 심벌 내지 6번째 OFDM 심벌은 R-PDCCH가 전송되는 영역이며, 7번째 OFDM 심벌 내지 13번째 OFDM 심벌은 R-PDSCH가 전송되는 영역이다. 도 14-(b)에서 8번째 OFDM 심벌 내지 10번째 OFDM 심벌, 즉 하나의 서브프레임의 2번째 슬롯의 처음 3개의 OFDM 심벌은 R-PDCCH가 전송되는 영역이며, 4번째 OFDM 심벌 내지 7번째 OFDM 심벌 및 11번째 OFDM 심벌 내지 13번째 OFDM 심벌은 R-PDSCH 또는 매크로 LTE-A 단말을 위한 PDSCH가 전송되는 영역이다. 도 14를 참조하면, R-PDCCH는 기지국이 전송하는 PDCCH 영역에 바로 이어서 할당되거나, 서브프레임의 2번째 슬롯에 맞추어서 할당될 수 있다. 한편, 도 14에서 R0 내지 R3는 LTE Rel-8 시스템의 안테나 포트 0 내지 3에 대한 참조 신호가 할당되는 자원 요소를 의미한다.
이하, 실시예를 통해 제안된 참조 신호 전송 방법을 설명하도록 한다.
LTE-A 시스템에 중계국이 도입될 수 있고, LTE-A 시스템은 최대 8개의 전송 안테나를 지원할 수 있다. 중계국은 기지국이 전송한 참조 신호를 수신하여 채널 추정 또는 데이터 복조를 수행할 수 있다. 이때 중계국은 참조 신호로 LTE Rel-8 시스템의 CRS, LTE-A 시스템의 CSI-RS 또는 DMRS(Demodulation Reference Signal), 또는 새로운 CRS(LTE Rel-8 시스템을 기반으로 LTE-A 시스템에서 사용하는 DRS일 수 있다)를 이용할 수 있다. 한편, 중계 영역이 R-PDCCH 또는 R-PDSCH의 전송을 위하여 서브프레임 내에 할당되므로, 중계국을 위한 참조 신호는 중계 영역 내에 할당될 필요가 있으며 이에 따라 기존과는 다른 새로운 참조 신호 패턴이 요구된다.
도 15는 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예이다.
단계 S100에서 기지국은 복수의 안테나 포트에 대한 복수의 참조 신호를 생성한다. 단계 S110에서 기지국은 상기 복수의 참조 신호를 소정의 참조 신호 패턴에 따라 적어도 하나의 자원 블록에 맵핑한다. 단계 S120에서 기지국은 상기 적어도 하나의 자원 블록을 중계국으로 전송한다. 상기 복수의 참조 신호가 적어도 하나의 자원 블록에 맵핑될 때 LTE Rel-8 시스템의 CRS를 이용할 수 있으며, 추가적인 안테나 포트에 대한 참조 신호가 추가로 자원 요소에 맵핑될 수 있다.
기지국은 중계국이 R-PDCCH 또는 R-PDSCH의 복조를 위하여 LTE Rel-8 시스템의 CRS를 이용하여 디코딩을 해야 하는지, LTE-A 시스템의 DMRS(Demodulation Reference Signal)을 이용하여 디코딩을 해야 하는지를 중계국에 알려줄 수 있다. 이때 해당 정보는 상위 계층(higher layer)을 통해 전송되거나, PDCCH 또는 브로드캐스팅 등을 이용하여 L1/L2 시그널링 될 수 있다. 또는, 기지국은 중계국이 R-PDCCH 또는 R-PDSCH의 복조를 위하여 LTE Rel-8 시스템의 CRS를 이용하여 디코딩을 해야 하는지, 새롭게 정의한 CRS를 이용하여 디코딩을 해야 하는지를 중계국에 알려줄 수 있다. 이때 해당 정보는 상위 계층(higher layer)을 통해 전송되거나, PDCCH 또는 브로드캐스팅 등을 이용하여 L1/L2 시그널링 될 수 있다. 중계국이 R-PDCCH의 복조를 위하여 사용하는 참조 신호의 종류는 서브프레임 타입에 따라 변화하거나 동적으로 변화하지 않는다.또한, 상기 복수의 참조 신호는 R-PDCCH 영역에 맵핑될 수 있다.
이하, 제안된 참조 신호 전송 방법이 적용된 다양한 참조 신호 패턴을 설명한다. 이하의 설명에서 도면의 (a)는 도 14-(a)와 같이 R-PDCCH가 중계 영역의 처음 N개의 OFDM 심벌에 할당된 경우이고, 도면의 (b)는 도 14-(b)와 같이 R-PDCCH가 서브프레임의 2번째 슬롯의 처음 N개의 OFDM 심벌에 할당되는 경우이다. 또한, 이하의 참조 신호 패턴에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다.
먼저, R-PDCCH가 서브프레임의 4번째 OFDM 심벌부터 시작하는 경우, 즉 기지국이 전송하는 PDCCH가 처음 3개의 OFDM 심벌을 차지하는 경우를 설명한다.
도 16 및 도 17은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 일 예이다.
도 16 및 도 17은 노멀 CP의 경우로, LTE Rel-8 시스템의 CRS로 안테나 포트 0에 대한 CRS(R0)가 전송될 수 있다. R0가 맵핑되는 자원 요소는 도 7에 따를 수 있다. 전송되는 R0 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 16-(a) 및 도 17-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0를 중계국이 이용할 수 있으며, 도 16-(b) 및 도 17-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0를 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0를 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 상기 R0 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다.
도 16은 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이다. R0 이외에 안테나 포트 1 내지 3에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N1 내지 N3가 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 도 16-(a)에서 N1은 R0가 맵핑된 5번째 OFDM 심벌의 6번째 및 12번째 부반송파에 맵핑될 수 있다. N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌의 3번째 부반송파와 9번째 부반송파 및 6번째 부반송파와 12번째 부반송파에 각각 맵핑될 수 있다. 도 16-(b)에서 N1은 R0가 맵핑된 8번째 OFDM 심벌의 6번째 및 12번째 부반송파에 맵핑될 수 있다. N2 및 N3는 9번째 OFDM 심벌의 3번째 부반송파와 9번째 부반송파 및 6번째 부반송파와 12번째 부반송파에 각각 맵핑될 수 있다. N1 내지 N3가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 N2 및 N3는 도 16-(a)에서 4번째 OFDM 심벌이 아닌 6번째 OFDM 심벌에, 도 16-(b)에서 9번째 OFDM 심벌이 아닌 10번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 17은 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. R0 이외에 안테나 포트 1 내지 7에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N1 내지 N7이 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 도 17-(a)에서 N1은 R0가 맵핑된 5번째 OFDM 심벌에, N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌에, 그리고 N4 내지 N7은 6번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. 도 17-(b)에서 N1은 R0가 맵핑된 8번째 OFDM 심벌에, N2 및 N3는 9번째 OFDM 심벌에, 그리고 N4 내지 N7은 10번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. N1 내지 N7이 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격이 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 18 및 도 19는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다.
도 18 및 도 19는 노멀 CP의 경우로, LTE Rel-8 시스템의 CRS로 안테나 포트 0 및 1에 대한 CRS(R0, R1)가 전송될 수 있다. R0 및 R1이 맵핑되는 자원 요소는 도 8에 따를 수 있다. 전송되는 R0 및 R1 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0 및 R1가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 18-(a) 및 도 19-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있으며, 도 18-(b) 및 도 19-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0 및 1을 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 상기 R0와 R1 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다.
도 18은 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이다. R0와 R1 이외에 안테나 포트 2 및 3에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N2 및 N3가 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 도 18-(a)에서 N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌의 3번째 부반송파와 9번째 부반송파 및 6번째 부반송파와 12번째 부반송파에 각각 맵핑될 수 있다. 도 18-(b)에서 N2 및 N3는 9번째 OFDM 심벌의 3번째 부반송파와 9번째 부반송파 및 6번째 부반송파와 12번째 부반송파에 각각 맵핑될 수 있다. N2 및 N3가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 N2 및 N3는 도 18-(a)에서 4번째 OFDM 심벌이 아닌 6번째 OFDM 심벌에, 도 18-(b)에서 9번째 OFDM 심벌이 아닌 10번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 19는 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. R0와 R1이외에 안테나 포트 2 내지 7에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N2 내지 N7이 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 도 19-(a)에서 N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌에, 그리고 N4 내지 N7은 6번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. 도 19-(b)에서 N2 및 N3는 9번째 OFDM 심벌에, 그리고 N4 내지 N7은 10번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. N2 내지 N7이 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격이 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 상기 N2 내지 N7이 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 20 및 도 21은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다.
도 20 및 도 21은 노멀 CP의 경우로, LTE Rel-8 시스템의 CRS로 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS(R0~R3)가 전송될 수 있다. R0 내지 R1이 맵핑되는 자원 요소는 도 9에 따를 수 있다. 전송되는 R0 내지 R3 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0 내지 R3가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 20-(a) 및 도 21-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있으며, 도 20-(b) 및 도 21-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 및 9번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 내지 R3를 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0 내지 3을 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 상기 R0 내지 R3 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다.
도 20은 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이다. 도 20-(a)에서 R0와 R1 이외에 안테나 포트 2 및 3에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N2 및 N3가 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌의 3번째 부반송파와 9번째 부반송파 및 6번째 부반송파와 12번째 부반송파에 각각 맵핑될 수 있다. N2 및 N3가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 N2 및 N3는 도 20-(a)에서 4번째 OFDM 심벌이 아닌 6번째 OFDM 심벌에, 도 20-(b)에서 9번째 OFDM 심벌이 아닌 10번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다. 한편, 도 20-(b)에서 R-PDCCH 영역 내에 LTE Rel-8 시스템의 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS인 R0 내지 R3가 모두 전송되므로, 최대 4개의 안테나를 지원하기 위하여 중계국을 위한 참조 신호를 추가로 맵핑할 필요가 없다.
도 21은 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. 도 21-(a)에서 R0와 R1 이외에 안테나 포트 2 내지 7에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N2 내지 N7이 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. N2 및 N3는 4번째 OFDM 심벌에, 그리고 N4 내지 N7은 6번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. 도 21-(b)에서 R0 내지 R3 이외에 안테나 포트 4 내지 7에 대한 중계국에 대한 참조 신호인 N4 내지 N7이 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. N4 내지 N7은 10번째 OFDM 심벌에 각각 맵핑될 수 있다. N2 내지 N7이 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 예를 들어 OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격이 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 상기 N2 내지 N7 또는 N4 내지 N7이 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 22 내지 27은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 22 내지 도 27은 도 16 내지 도 21에 대응되는 확장 CP의 경우이다. 즉, 도 22 및 도 23에서 LTE Rel-8 시스템의 CRS로 안테나 포트 0에 대한 CRS(R0)가 전송되며, 도 24 및 도 25에서 안테나 포트 0 및 1에 대한 CRS(R0, R1)가, 도 26 및 도 27에서 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS(R0~ R3)가 전송된다. 또한, 도 22, 도 24 및 도 26에서 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되며, 도 23, 도 25 및 도 27에서 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원된다. 도 16 내지 도 21에서 설명된 실시예와 마찬가지로 LTE Rel-8 시스템의 CRS 중 R-PDCCH 영역에서 전송되는 CRS가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. CRS가 전송되는 안테나 포트를 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 CRS 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다. 추가적인 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 본 실시예에서 추가적인 참조 신호가 맵핑된 OFDM 심벌 이외에 R-PDCCH 영역 내의 다른 OFDM 심벌에 추가적인 참조 신호가 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
이상의 실시예에서 R-PDCCH에 할당된 OFDM 심벌의 개수를 3개로 가정하였으나, 본 발명은 R-PDCCH에 할당된 OFDM 심벌의 개수가 1개 이상인 경우에 모두 적용할 수 있다. 즉, 중계국을 위한 참조 신호가 R-PDCCH 영역 내에 맵핑될 수도 있고, 또는 R-PDCCH 영역 밖에 맵핑될 수도 있다.
한편, LTE-A 시스템에서 대역폭이 1.4MHz 인 경우에 하향링크에서 사용되는 전체 자원 블록의 개수는 10개 이하일 수 있으며, 이때 서브프레임의 처음 4개 OFDM 심벌까지 기지국이 전송하는 PDCCH가 할당될 수 있다. 이에 따라 R-PDCCH가 서브프레임의 5번째 OFDM 심벌부터 시작할 수 있으며, 도 16 내지 도 27와는 다른 참조 신호 패턴이 필요하다.
도 28 및 도 29는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다.
도 28 및 도 29는 노멀 CP의 경우로 도 16 및 도 17에 대응된다. 안테나 포트 0에 대한 CRS(R0)가 전송되며, 전송되는 R0 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 28-(a) 및 도 29-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0를 중계국이 이용할 수 있으며, 도 28-(b) 및 도 29-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0를 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0를 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 상기 R0 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다. 도 28은 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이며, 도 29는 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. 추가적인 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 본 실시예에서 추가적인 참조 신호가 맵핑된 OFDM 심벌 이외에 R-PDCCH 영역 내의 다른 OFDM 심벌에 추가적인 참조 신호가 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 30 및 도 31은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다.
도 30 및 도 31은 노멀 CP의 경우로, 도 18 및 도 19에 대응된다. 안테나 포트 0 및 1에 대한 CRS(R0, R1)가 전송되며, 전송되는 R0 및 R1 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0 및 R1가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 30-(a) 및 도 31-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있으며, 도 30-(b) 및 도 31-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0 및 1을 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 상기 R0와 R1 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다. 도 30은 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이며, 도 31은 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. 추가적인 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 본 실시예에서 추가적인 참조 신호가 맵핑된 OFDM 심벌 이외에 R-PDCCH 영역 내의 다른 OFDM 심벌에 추가적인 참조 신호가 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 32 및 도 33은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다.
도 32 및 도 33은 노멀 CP의 경우로, 도 20 및 도 21에 대응된다. 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS(R0~R3)가 전송되며, 전송되는 R0 내지 R3 중에서 R-PDCCH 영역에서 전송되는 R0 내지 R3가 중계국을 위한 참조 신호로 사용될 수 있다. 즉, 도 32-(a) 및 도 33-(a)에서 R-PDCCH 영역 내의 5번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 및 R1을 중계국이 이용할 수 있으며, 도 32-(b) 및 도 33-(b)에서 R-PDCCH 영역 내의 8번째 및 9번째 OFDM 심벌에서 전송되는 R0 내지 R3를 중계국이 이용할 수 있다. 안테나 포트 0 내지 3을 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 도 32-(b)에서 R-PDCCH 영역 내에 LTE Rel-8 시스템의 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS인 R0 내지 R3가 모두 전송되므로, 최대 4개의 안테나를 지원하기 위하여 중계국을 위한 참조 신호를 추가로 맵핑할 필요가 없다. 중계국은 상기 R0 내지 R3 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다. 도 32는 중계국에 대하여 최대 4개의 안테나가 지원되는 경우이며, 도 33은 중계국에 대하여 최대 8개의 안테나가 지원되는 경우이다. 추가적인 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. 본 실시예에서 추가적인 참조 신호가 맵핑된 OFDM 심벌 이외에 R-PDCCH 영역 내의 다른 OFDM 심벌에 추가적인 참조 신호가 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
도 28 내지 도 33의 실시예가 확장 CP의 경우에도 적용될 수 있다. 다만, 서브프레임의 처음 4개의 OFDM 심벌이 기지국이 전송하는 PDCCH에 할당되므로, 첫 번째 슬롯에서 전송되는 CRS를 중계국을 위하여 사용할 수 없다. 따라서 첫 번째 슬롯의 4번째 OFDM 심벌에 할당된 R0 및 R1을 2번째 슬롯의 첫 번째 OFDM 심벌에 할당된 R0 및 R1로 대체하여 중계국을 위한 참조 신호로 이용할 수 있다. 즉, PDCCH가 처음 4개의 OFDM 심벌을 차지하는 경우 R-PDCCH는 5번째 OFDM 심벌부터 할당되므로 2번째 슬롯의 첫 번째 OFDM 심벌을 중계국을 위한 참조 신호로 사용할 수 있다. CRS가 전송되는 안테나 포트를 제외한 나머지 안테나 포트에 대한 참조 신호는 추가로 R-PDCCH 영역 내의 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 중계국은 CRS 및 추가로 맵핑되는 참조 신호를 수신하여 채널 추정 및 데이터 복조를 수행할 수 있다. 추가적인 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 본 실시예의 참조 신호 패턴에 한정되지 않으며, R-PDCCH 영역 내의 어느 자원 요소에도 맵핑될 수 있다. R-PDCCH 영역 내의 다른 OFDM 심벌에 추가적인 참조 신호가 맵핑될 수 있다. 또한, OFDM 심벌 내에서의 각 참조 신호 간의 부반송파 간격도 다양하게 조정될 수 있으며, 하나의 OFDM 심벌 내에서 복수의 참조 신호가 전 대역에 걸쳐 전송될 수도 있다.
한편, 상기 실시예와 같이 기지국에서 전송된 CRS를 사용하되, 상기 CRS와 추가 안테나 포트를 위한 참조 신호를 CDM(Code Division Multiplexing), TDM(Time Division Multiplexing) 또는 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식 중 적어도 하나를 이용하여 다중화할 수 있다. 상기 다중화 방식 중 2개 이상의 방식을 조합하여 하이브리드(hybrid) 다중화 방식을 사용할 수 있다.
도 34는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 34에서 복수의 참조 신호가 CDM 방식으로 다중화되며, 다중화된 복수의 참조 신호는 시간 영역을 따라 맵핑된다. 도 34-(a)는 최대 4개의 안테나를 지원하는 경우로, R0와 R2 및 R1과 R3는 각각 길이가 2인 코드를 직교 코드(orthogonal code)에 의하여 CDM 방식으로 다중화되어 4번째 및 5번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 직교 코드로 DFT 코드, Walsh 코드 등의 다양한 종류의 코드가 사용될 수 있다. 도 34-(b)는 최대 8개의 안테나를 지원하는 경우로, 도 34-(a)와 마찬가지로 (N0, N2), (N1, N3), (N4, N5), (N6, N7)이 각각 길이가 2인 코드를 직교 코드에 의하여 CDM 방식으로 다중화되어 4번째 및 5번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다.
도 35는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 35에서 복수의 참조 신호가 CDM 방식으로 다중화되며, 다중화된 복수의 참조 신호는 주파수 영역을 따라 맵핑된다. 도 35-(a)는 최대 4개의 안테나를 지원하는 경우로, N0와 N2 및 N1과 N3는 각각 길이가 2인 코드를 직교 코드에 의하여 CDM 방식으로 다중화되어 5번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 직교 코드로 DFT 코드, Walsh 코드 등의 다양한 종류의 코드가 사용될 수 있다. 도 35-(b)는 최대 8개의 안테나를 지원하는 경우로, 도 35-(a)와 마찬가지로 (N0, N2), (N1, N3), (N4, N5), (N6, N7)이 각각 길이가 2인 코드를 직교 코드에 의하여 CDM 방식으로 다중화되며, (N0, N2, N4, N5)와 (N1, N3, N6, N7)은 각각 길이가 4인 직교 코드에 의하여 CDM 방식으로 다중화되어, 4번째 및 5번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다..
도 36은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 36에서 복수의 참조 신호가 FDM 방식으로 다중화된다. 도 36-(a)는 최대 4개의 안테나를 지원하는 경우로, R0 내지 R3가 FDM 방식으로 다중화되어 5번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 도 36-(b)는 최대 8개의 안테나를 지원하는 경우로, 도 36-(a)와 마찬가지로 R0 내지 R3가 FDM 방식으로 다중화되어 5번째 OFDM 심벌에 맵핑되며, R4 내지 R7이 FDM 방식으로 다중화되어 4번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 각 참조 신호가 맵핑되는 부반송파의 위치는 다양하게 변화할 수 있다.
이상의 실시예에서 R-PDCCH가 3개의 OFDM 심벌을 차지하는 것으로 가정하였으나, 도 34 내지 도 36의 실시예는 R-PDCCH가 2개 이상의 OFDM 심벌을 차지하는 경우에 모두 적용할 수 있다.
도 37은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의한 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. R-PDCCH에 할당된 OFDM 심벌 중 첫 번째 OFDM 심벌에 중계국을 위한 참조 신호가 추가로 맵핑된다. 도 37에서 CRS인 R0 및 R1이 5번째 OFDM 심벌에 맵핑되고, 추가적인 참조 신호인 N2 내지 N7이 4번째 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 도 37에서 R-PDCCH가 3개의 OFDM 심벌을 차지하는 것으로 가정하였으나, 도 37의 실시예는 R-PDCCH가 3개 이상의 OFDM 심벌을 차지하는 경우에 모두 적용할 수 있다.
도 38은 제안된 채널 추정 방법의 일 실시예이다.
단계 S200에서 중계국은 기지국으로부터 하향링크 서브프레임의 중계 영역을 통해 복수의 참조 신호를 수신한다. 상기 복수의 참조 신호는 LTE Rel-8 시스템의 CRS 및 중계국을 위한 추가적인 참조 신호일 수 있다. 또한, 상기 복수의 참조 신호는 R-PDCCH 영역에 맵핑될 수 있다. 단계 S210에서 중계국은 상기 복수의 참조 신호를 처리하여 채널 추정 또는 데이터 복조를 수행한다.
도 39는 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 중계국의 나타낸 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; Radio Frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(810)는 복수의 안테나 포트에 대한 복수의 참조 신호를 생성하며, 상기 복수의 참조 신호를 소정의 참조 신호 패턴에 따라 적어도 하나의 자원 블록에 맵핑한다. 상기 복수의 참조 신호가 적어도 하나의 자원 블록에 맵핑될 때 LTE Rel-8 시스템의 CRS를 이용할 수 있으며, 추가적인 안테나 포트에 대한 참조 신호가 추가로 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 또한, 상기 복수의 참조 신호는 R-PDCCH 영역에 맵핑될 수 있다. 기지국(800) 내의 프로세서(810)에 의해서 도 16 내지 도 37의 참조 신호 패턴이 형성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신하고, 상기 적어도 하나의 자원 블록을 중계국으로 전송한다.
중계국(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전신 및/또는 수신하고, 복수의 참조 신호를 수신한다. 상기 복수의 참조 신호는 LTE Rel-8 시스템의 CRS 및 중계국을 위한 추가적인 참조 신호일 수 있다. 또한, 상기 복수의 참조 신호는 R-PDCCH 영역에 맵핑될 수 있다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(910)는 상기 복수의 참조 신호를 처리하여 채널 추정 또는 데이터 복조를 수행한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다.
프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 중계 노드(RN; relay node)에 의한 하향링크 제어 채널을 복조하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 셀 특정(cell-specific) 참조 신호 및 적어도 하나의 단말(UE; user equipment) 특정 참조 신호를 기지국(BS; base station)으로부터 수신하고;
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호 및 상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호 중 R-PDCCH(relay physical downlink control channel)를 복조하는 데에 어느 참조 신호가 사용되는지를 지시하는 참조 신호 지시자를 상위 계층(higher layer)을 통해 상기 기지국으로부터 수신하고; 및
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호 또는 상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호 중 어느 하나를 기반으로 상기 R-PDCCH를 복조하는 것을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호는 적어도 하나의 안테나 포트 상으로 수신되며,
    상기 적어도 하나의 안테나 포트의 개수는 1, 2 또는 4 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호는 하나의 안테나 포트 상으로 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 R-PDCCH는 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; physical resource block) 내의 자원 요소들(resource elements)에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 R-PDCCH는 상기 중계 노드와 상기 기지국 간의 통신을 위하여 사용되는 중계 영역(relay zone)에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 중계 영역은 서브프레임의 제1 슬롯 내의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌들의 부집합 및 상기 서브프레임의 제2 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합은 상기 제1 슬롯의 2번째 OFDM 심벌, 3번째 OFDM 심벌 또는 4번째 OFDM 심벌 중 어느 하나에서 시작하며,
    상기 제1 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합은 상기 제1 슬롯의 7번째 OFDM 심벌에서 끝나는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합은 상기 제2 슬롯의 첫 번째 OFDM 심벌에서 시작하며,
    상기 제2 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합은 상기 제2 슬롯의 6번째 OFDM 심벌 또는 7번째 OFDM 심벌에서 끝나는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 셀 특정(cell-specific) 참조 신호 및 적어도 하나의 단말(UE; user equipment) 특정 참조 신호를 중계 노드(RN; relay node)로 전송하고;
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호 및 상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호 중 상기 중계 노드가 R-PDCCH(relay physical downlink control channel)를 복조하는 데에 어느 참조 신호를 사용하는지를 지시하는 참조 신호 지시자를 상위 계층(higher layer)을 통해 상기 중계 노드로 전송하는 것을 포함하는 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 중계 노드(RN; relay node)에 있어서,
    무선 신호를 전송 또는 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    적어도 하나의 셀 특정(cell-specific) 참조 신호 및 적어도 하나의 단말(UE; user equipment) 특정 참조 신호를 기지국(BS; base station)으로부터 수신하고;
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호 및 상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호 중 R-PDCCH(relay physical downlink control channel)를 복조하는 데에 어느 참조 신호가 사용되는지를 지시하는 참조 신호 지시자를 상위 계층(higher layer)을 통해 상기 기지국으로부터 수신하고; 및
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호 또는 상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호 중 어느 하나를 기반으로 상기 R-PDCCH를 복조하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 중계 노드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 셀 특정 참조 신호는 적어도 하나의 안테나 포트 상으로 수신되며,
    상기 적어도 하나의 안테나 포트의 개수는 1, 2 또는 4 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 중계 노드
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말 특정 참조 신호는 하나의 안테나 포트 상으로 수신되는 것을 특징으로 하는 중계 노드.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 R-PDCCH는 적어도 하나의 물리 자원 블록(PRB; physical resource block) 내의 자원 요소들(resource elements)에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 중계 노드.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 R-PDCCH는 상기 중계 노드와 상기 기지국 간의 통신을 위하여 사용되는 중계 영역(relay zone)에 포함되는 것을 특징으로 하는 중계 노드.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 중계 영역은 서브프레임의 제1 슬롯 내의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌들의 부집합 및 상기 서브프레임의 제2 슬롯 내의 OFDM 심벌들의 부집합을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 노드.
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