KR101612550B1 - 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법 - Google Patents

Abstract

다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법은 복수의 전력증폭기 중에서 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제1 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제1 사운딩 참조신호(sounding reference signal)를 전송하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제2 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제2 사운딩 참조신호를 전송하는 단계를 포함하되, 하나의 전력증폭기를 이용할 때 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 시간 영역을 통하여 전송되고, 복수의 전력증폭기를 이용할 때 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 시간 영역 또는 서로 다른 주파수 영역을 통하여 전송된다.

Description

다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법{Method of transmitting reference signal in multiple antenna system}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 다중안테나 시스템에서 참조신호를 전송하는 방법에 관한 것이다.

최근에는 무선통신 시스템의 성능과 통신용량을 극대화하기 위하여 다중입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이 주목받고 있다. MIMO 기술은 지금까지 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법이다. MIMO 시스템을 다중안테나(Multiple antenna) 시스템이라고도 한다. MIMO 기술은 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 그 결과, 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.

MIMO 기술에는 송신 다이버시티(transmit diversity), 공간 다중화(spatial multiplexing) 및 빔포밍(beamforming) 등이 있다. 송신 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 부가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키기 위해 사용된다. 이때, 가중치는 가중치 벡터(weight vector) 또는 가중치 행렬(weight matrix)로 표시될 수 있고, 이를 프리코딩 벡터(precoding vector) 또는 프리코딩 행렬(precoding matrix)이라 한다.

현재, 다중안테나 시스템에서 기지국은 복수의 전력증폭기(power amplifier)를 이용하여 다중안테나 전송을 수행하는 것으로 고려되고 있으나, 단말은 하나의 전력증폭기를 이용하여 다중안테나 전송을 수행하는 것으로 고려되고 있다. 하나의 전력증폭기를 이용하는 단말은 다중안테나를 통하여 수신신호를 수신하여 수신 다이버시티의 효과를 얻을 수 있으나, 신호를 송신할 때는 단일 안테나를 사용하므로 송신 다이버시티 또는 공간 다중화 등 다중안테나의 효과를 충분히 얻지 못한다. 송신시 다중안테나의 효과를 높이기 위하여 안테나 선택기법이 사용된다. 안테나 선택기법에는 사용할 안테나를 수신측이 지정하는 송신측으로 알려주는 폐루프(closed-loop) 안테나 선택기법과 송신측이 사용할 안테나를 임의로 선택하는 개방루프(open-loop) 안테나 선택기법이 있다. 단말의 전력증폭기는 최대 출력을 가 지며(예를 들어, 단말의 최대 출력은 23dBm이 될 수 있다), 최대 출력에 맞추어 상향링크 전력제어가 수행된다.

상향링크 전송률을 향상시키기 위해서는 단말의 다중안테나 전송기법이 고려되어야 한다. 단말의 다중안테나를 통해 전송되는 신호의 출력의 합은 단일 안테나 전송시에 고려되고 있는 최대 출력에 상응하도록 설계되어야 한다. 예를 들어, 단일 안테나의 최대 출력이 23dBm이라고 하자. 단말이 2개의 안테나를 사용하는 경우에는 각 안테나의 최대 출력을 20dBm으로 구현하여 2개의 안테나에서 송신되는 신호의 최대 출력의 합이 23dBm이 되도록 할 수 있다. 단말이 4개의 안테나를 사용하는 경우에는 각 안테나의 최대 출력을 17dBm으로 구현하여 4개의 안테나에서 송신되는 신호의 최대 출력의 합이 23dBm이 되도록 할 수 있다. 이와 같이, 다중안테나를 사용하는 단말의 전력증폭기의 최대 출력은 단일 안테나를 사용하는 단말의 전력증폭기의 최대 출력보다 낮게 설계될 수 있다. 예를 들어, 단일 안테나를 갖는 단말의 전력증폭기의 최대 출력이 23dBm이라고 할 때, 2개의 안테나를 갖는 단말의 각 안테나의 전력증폭기는 20dBm의 최대 출력을 가지도록 설계될 수 있고, 4개의 안테나를 갖는 단말의 각 안테나의 전력증폭기는 17dBm의 최대 출력을 가지도록 설계될 수 있다.

다중안테나 시스템에서 복수의 전력증폭기를 사용하는 단말은 송신안테나 별로 서로 직교하는 참조신호를 전송할 수 있다. 이때, 단말의 전력증폭기의 제한된 최대 출력으로 인하여 참조신호와 데이터 신호의 전송전력에 차이가 발생할 수 있으며, 이에 따라 참조신호의 커버리지(coverage)와 데이터 신호의 커버리지의 불일 치가 발생할 수 있다.

다중안테나 시스템에서 복수의 전력증폭기를 사용하는 단말로부터 상향링크 참조신호를 효과적으로 전송할 수 있는 방법이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호를 효과적으로 전송할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법은 복수의 전력증폭기 중에서 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제1 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제1 사운딩 참조신호(sounding reference signal)를 전송하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제2 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제2 사운딩 참조신호를 전송하는 단계를 포함하되, 하나의 전력증폭기를 이용할 때 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 시간 영역을 통하여 전송되고, 복수의 전력증폭기를 이용할 때 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 시간 영역 또는 서로 다른 주파수 영역을 통하여 전송된다.

본 발명의 다른 양태에 따른 다중안테나 시스템에서 상향링크 제어신호의 전력제어 방법은 복수의 전력증폭기를 이용한 다중안테나의 상향링크 제어신호 전송에 대한 파라미터를 획득하는 단계, 상기 파라미터에 따라 상기 복수의 전력증폭기 중에서 상기 다중안테나에 사용할 적어도 하나의 전력증폭기를 선택하는 단계, 및 상기 선택된 적어도 하나의 전력증폭기를 이용한 상기 다중안테나를 통한 상향링크 제어신호 전송에 대한 송신전력을 결정하는 단계를 포함하되, 상기 파라미터는 상기 복수의 전력증폭기에 대한 선택 정보를 포함한다.

다중안테나 시스템에서 복수의 전력증폭기를 사용하는 단말로부터 상향링크 참조신호가 효과적으로 전송될 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink; UL)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서, 송신기는 기지국(20)의 일부일 수 있고 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. 상향링크에서, 송신기는 단말(10)의 일부일 수 있고 수신기는 기지국(20)의 일부일 수 있다.

무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.

OFDM/OFDMA 시스템의 주된 문제점 중 하나는 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 매우 클 수 있다는 것이다. PAPR 문제는 전송 신호의 최대 진폭(peak amplitude)이 평균 진폭보다 매우 크게 나타나는 것으로, OFDM 심볼이 서로 다른 부반송파 상에서 N개의 정현파 신호(sinusoidal signal)의 중첩이라는 사실에 기인한다. PAPR은 특히 배터리의 용량과 관련되어 전력 소모에 민감한 단말에서 문제가 된다. 전력 소모를 줄이기 위해서는 PAPR을 낮추는 것이 필요하다.

PAPR을 낮추기 위해 제안되고 있는 시스템 중 하나가 단일 반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access; SC-FDMA)이다. SC-FDMA는 SC-FDE(Single Carrier-Frequency Division Equalization) 방식에 FDMA(Frequency Division Multiple Access)를 접목한 형태이다. SC-FDMA는 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)을 이용하여 데이터를 시간 영역 및 주파수 영역에서 변조 및 복조한다는 점에서 OFDMA와 유사한 특성을 갖지만, 전송 신호의 PAPR이 낮아 전송 전력 절감에 유리하다. 특히 배터리 사용과 관련하여 전송 전력에 민감한 단말에서 기지국으로 통신하는 상향링크에 유리하다고 할 수 있다. SC-FDMA 시스템에서 각 안테나 경로의 심볼은 DFT 스프레딩(spreading)되고, 낮은 PAPR을 유지하기 위하여 프리코딩된 심볼들은 국지적 맵핑(localized mapping) 또는 인터리빙 맵핑(interleaved mapping) 등으로 부반송파에 맵핑된다. OFDM 심볼은 SC-FDMA 심볼과 같은 의미로 사용될 수 있다.

단말이 기지국으로 데이터를 전송할 때, 중요한 점은 전송하는 데이터의 대역폭은 크지 않은 대신 파워를 집중할 수 있는 넓은 커버리지(coverage)이다. SC-FDMA 시스템은 신호의 변화량이 작도록 만들어 주어, 동일한 전력 증폭기(power amplifier)를 사용했을 때 다른 시스템보다 더 넓은 커버리지를 가진다.

한편, SC-FDMA 기법과 달리, clustered DFT-S-OFDM은 DFT 확산된 N 심볼열 중 M(<N) 심볼열은 연속된 부반송파에 할당(또는 맵핑)하고, 나머지 N-M 심볼열은 M 심볼열이 할당(또는 맵핑)된 부반송파에서 일정 간격 떨어진 연속된 부반송파에 할당(또는 맵핑)한다. clustered DFT-S-OFDM을 사용할 경우, 주파수 선택적 스케줄링(frequency selective scheduling)을 할 수 있는 장점이 있다.

무선통신 시스템은 다중안테나(multiple antenna) 시스템일 수 있다. 다중안테나 시스템은 다중입출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 시스템일 수 있다. 또는 다중안테나 시스템은 다중 입력 싱글 출력(multiple-input single-output; MISO) 시스템 또는 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO) 시스템 또는 싱글 입력 다중 출력(single-input multiple-output; SIMO) 시스템일 수도 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.

다중 안테나 시스템에서 다중 안테나를 이용한 기법으로는 랭크 1에서 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code)와 같은 STC(Space-Time Coding), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit 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. 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. FSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 주파수로 구분하는 기법이고, 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.

도 2는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임(Radio Frame)은 10개의 서브프레임(Subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(Slot)으로 구성될 수 있다. 무선 프레임 내의 슬롯은 0번부터 19번까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는데 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.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다. 이는 물리계층에서의 무선자원을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 물리계층에서 서브프레임(subframe)은 제어영역(Control region)과 데이터영역(Data region)으로 나눌 수 있다. 제어영역에는 제어정보가 실리고, 데이터영역에는 사용자 데이터가 실린다. 제어정보에는 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, MIMO 제어정보 등 여러 가지 종류가 있다. 제어영역에는 제어정보만이 실릴 수 있다. 데이터영역에는 사용자 데이터와 제어정보가 함께 실릴 수 있다. 즉, 단말이 제어정보만을 전송하는 경우에는 제어영역을 통해 제어정보를 전송할 수 있고, 단말이 사 용자 데이터와 제어정보를 전송하는 경우에는 제어정보를 제어영역을 통해 전송하거나 사용자 데이터와 제어정보를 다중화하여 데이터영역을 통해 전송할 수 있다. 상향링크에서 제어영역을 통해 제어정보를 전송하는 채널로 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 있다. 상향링크에서 데이터영역을 통해 사용자 데이터와 제어정보를 전송하는 채널로 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 있다.

서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯(slot)으로 구분될 수 있다. 슬롯은 시간 영역(time domain)과 주파수 영역(frequency domain)에서 무선 자원을 할당하기 위한 단위라 할 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 적어도 하나의 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬롯은 7 또는 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 서브프레임은 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함할 수 있다. 자원블록은 단말에게 할당하는 무선자원의 기본단위이다. 자원블록은 다수의 부반송파를 포함할 수 있다. 예를 들어, 자원블록은 주파수 영역에서 연속된 12개의 부반송파와 시간 영역에서 2개의 슬롯으로 이루어진 영역이 될 수 있다. 10개의 서브프레임이 하나의 무선 프레임(radio frame)을 구성할 수 있다.

서브프레임에서 주파수 대역을 3부분으로 나누어, 양측의 2부분을 제어영역으로 하고, 중간 부분을 데이터영역으로 할 수 있다. 제어영역과 데이터영역이 서로 다른 주파수 대역을 사용하므로, FDM(Frequency Division Multiplexing) 되어 있다. 이는 예시에 불과하고, 서브프레임 상에서 제어영역과 데이터영역의 배치는 제한이 아니다. 또한, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

각 단말에 할당되는 슬롯은 서브프레임 상에서 주파수 도약(frequency hopping)될 수 있다. 즉, 하나의 단말에 할당되는 2개의 슬롯 중 하나는 일측의 주파수 밴드에서 할당되고, 나머지는 다른 측의 주파수 밴드에서 서로 엇갈리게 할당될 수 있다. 하나의 단말에 대한 제어영역을 서로 다른 주파수 밴드에 할당되는 슬롯을 통해 전송함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 복수의 사용자 간에는 CDM(code division multiplexing)으로 다중화될 수 있다.

도 4는 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일예를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 상향링크 슬롯은 7 SC-FDMA 심벌을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 하며, 하나의 자원 블록은 12×7 자원요소를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 N^UL은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭에 종속한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 제어신호 전송방법을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 다중안테나 시스템에서 복수의 전력증폭기를 가지는 단말 이 사운딩 참조신호(sounding reference signal, 이하 SRS)를 전송하는 과정을 예로 들어 설명한다. 사운딩 참조신호는 상향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 단말로부터 기지국으로 전송되는 참조신호이다. 사운딩 참조신호는 시스템 대역폭의 전체 또는 일부의 대역폭을 통하여 전송될 수 있다. 이하, 사운딩 참조신호는 예시에 불과하며, 제안하는 발명은 시스템 대역폭의 전체 또는 일부를 이용하는 상향링크 제어신호에 대하여 적용될 수 있다.

단말은 기지국으로부터 사운딩 참조신호 파라미터(parameter)를 획득한다(S110). SRS 파라미터는 단말 특정(UE specific)의 준정적(semi-static) 파라미터로서 상위계층에 의해 구성될 수 있다. SRS 파라미터는 기지국으로부터 직접 전송되지 않고 묵시적으로 단말에게 알려질 수 있다. 예를 들어, 기지국이 지정하는 DCI(downlink control information) 유형에 따라 SRS 파라미터가 묵시적으로 정해질 수 있다. SRS 파라미터에는 SRS의 전송주기, SRS의 서브프레임 오프셋, SRS의 대역폭, 주파수 호핑 대역폭, SRS의 순환 시프트 값, 다중 전력증폭기의 선택 정보 등이 포함될 수 있다. 다중 전력증폭기의 선택 정보에는 SRS 전송을 위한 전력값, 안테나별 SRS의 전송순서, 낮은 출력의 전력증폭기를 위한 SRS 전송 대역폭, 안테나 결합을 위한 프리코딩 가중치 등이 포함될 수 있다.

단말은 SRS 파라미터에 따라 복수의 전력증폭기 중에서 SRS의 전송을 위해 다중안테나에 사용할 적어도 하나의 전력증폭기를 선택한다(S120). 전력증폭기의 선택은 단말이 가진 전력증폭기의 구성에 따라 달라질 수 있다. 단말이 사용하는 전력증폭기의 수는 단말이 가진 송신안테나의 수와 같거나 적을 수 있다. 예를 들 어, 4개의 송신안테나를 가진 단말은 4개의 전력증폭기 또는 2개의 전력증폭기를 사용할 수 있다. 단말이 사용하는 복수의 전력증폭기의 최대전력은 다양하게 구성될 수 있다.

이하, 단일 전력증폭기를 사용하는 단말의 최대전력이 23dBm이라고 가정하고, 최대전력 23dBm의 전력증폭기를 최대 전력증폭기(maximum power amplifier, MPA)라 하고, 23dBm보다 작은 최대전력을 가지는 전력증폭기를 낮은 전력증폭기(lower power amplifier, LPA)라 하며, 낮은 전력증폭기 중에서 상대적으로 높은 최대전력을 가지는 전력증폭기를 높은 전력증폭기(higher power amplifier, HPA)라 한다.

표 1은 4개의 송신안테나를 가진 단말이 4개의 전력증폭기를 사용할 때, 다양한 최대전력을 가지는 전력증폭기의 구성의 일예를 나타낸다.

제1 전력증폭기	제2 전력증폭기	제3 전력증폭기	제4 전력증폭기
23dBm	23dBm	23dBm	23dBm
23dBm	23dBm	20dBm	20dBm
23dBm	20dBm	20dBm	20dBm
23dBm	23dBm	17dBm	17dBm
23dBm	17dBm	17dBm	17dBm
17dBm	17dBm	17dBm	17dBm
20dBm	20dBm	17dBm	17dBm

표 2는 4개의 송신안테나 또는 2개의 송신안테나를 가진 단말이 2개의 전력증폭기를 사용할 때, 다양한 최대전력을 가지는 전력증폭기의 구성의 일예를 나타낸다.

제1 전력증폭기	제2 전력증폭기
23dBm	23dBm
23dBm	20dBm
23dBm	17dBm
20dBm	20dBm

복수의 전력증폭기 중 적어도 하나는 최대 전력증폭기로 구성되거나, 또는 복수의 전력증폭기 중에 최대 전력증폭기가 포함되지 않고 낮은 전력증폭기들의 최대전력의 합이 23dBm이 되도록 구성될 수 있다. 이는 복수의 전력증폭기 중에서 SRS 전송을 위해 선택되는 적어도 하나의 전력증폭기의 최대전력이 최대 전력증폭기의 최대전력과 동일하게 되도록 하기 위함이다.

낮은 전력증폭기들을 가지는 단말이 단일 안테나 전송만을 허용하는 통신시스템에 진입하는 경우, 단일 안테나 전송과 같은 효과를 갖도록 단말이 랭크 1 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 랭크 1인 프리코딩 벡터를 이용하여 모든 송신안테나에서 동일한 전송전력의 신호가 전송되면, 기지국은 단말의 다중안테나 전송을 단일 안테나 전송처럼 수신할 수 있다. 복수의 전력증폭기 중 최대 전력증폭기를 적어도 하나 가지는 단말이 단일 안테나 전송만을 허용하는 통신시스템에 진입하는 경우에는 최대 전력증폭기를 이용하여 단일 안테나 전송을 수행할 수 있다.

이와 같이, 다양한 구성의 전력증폭기 중에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 전력증폭기에 따라 다중안테나를 통한 SRS 전송에 대한 송신전력이 결정된다.

단말은 선택된 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제1 안테나의 SRS를 전송한다(S130). 단말은 선택된 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제2 안테나의 SRS를 전송한다(S140). 단말은 선택된 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 제N 안테나의 SRS를 전송한다(S150). 단말이 N개의 송신안테나 및 N개 또는 M개의 전력증폭기를 가진다고 하자(N>M>1이고, N, M은 정수). 단말이 가지는 전력증폭기의 구성에 따라 N개의 송신안테나에 대한 SRS의 전송방식이 다음과 같이 결정될 수 있다.

(1) 단말이 가진 복수의 전력증폭기 중에서 최대 전력증폭기가 적어도 하나 포함되는 경우에는 하나의 최대 전력증폭기를 이용하여 SRS가 전송된다. N개 또는 M개의 전력증폭기 중에서 하나의 전력증폭기가 최대 전력증폭기이거나 또는 다른 전력증폭기보다 큰 최대전력을 가지는 경우, 가장 큰 출력을 가지는 전력증폭기를 이용하여 SRS가 전송된다. 이와 같이, 하나의 전력증폭기를 이용하여 SRS가 전송되는 경우에는 각 송신안테나에 대한 채널 상태를 측정하기 위하여 SRS는 시간 영역으로 직교하도록 전송될 수 있다. 즉, 하나의 전력증폭기를 이용하는 경우 각 안테나의 SRS는 서로 다른 시간 영역을 통하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나의 SRS에서부터 제N 안테나의 SRS는 서로 다른 서브프레임을 통하여 전송될 수 있다. SRS 전송을 위한 전력값은 모든 송신 안테나에 대하여 동일한 값으로 적용될 수 있다.

(2) N개 또는 M개의 전력증폭기 중에서 L개의 전력증폭기가 다른 전력증폭기보다 큰 출력을 가질 때, L개의 높은 전력증폭기를 이용하여 SRS가 전송된다(M>L>1이고, L은 정수). 이와 같이, 복수의 높은 전력증폭기를 이용하여 SRS가 전송되는 경우 각 송신안테나에 대한 SRS는 시간 영역 및/또는 주파수 영역으로 직교하도록 전송될 수 있다. 즉, 복수의 전력증폭기를 이용하는 경우 각 안테나의 SRS는 서로 다른 시간 영역 및/또는 주파수 영역을 통하여 전송될 수 있다. SRS 전송을 위한 전력값은 모든 송신 안테나에 대하여 동일한 값으로 적용될 수 있다.

(3) 단말의 전력증폭기가 낮은 전력증폭기만으로 구성될 때, 시스템 대역폭보다 작은 대역폭을 통하여 각 안테나의 SRS가 전송된다. 낮은 출력의 전력증폭기를 위한 SRS의 전송 대역폭은 SRS 파라미터를 통하여 알 수 있다. SRS의 전송 대역폭이 줄어들면 낮은 전력증폭기로도 최대 전력증폭기의 최대전력만큼의 출력으로 SRS가 전송될 수 있다.

(4) 단말의 전력증폭기가 낮은 전력증폭기만으로 구성될 때, 임의의 프리코딩 가중치를 이용한 안테나를 결합으로 SRS가 전송된다. 안테나 결합을 위한 프리코딩 가중치를 적용하여 단말의 최대전력을 높일 수 있다. 임의의 안테나 결합의 프리코딩된 제1 SRS의 프리코딩 가중치와 다른 안테나 결합의 프리코딩된 제2 SRS의 프리코딩 가중치는 서로 직교하는 가중치가 사용될 수 있다.

이하, 다중안테나 시스템에서 복수의 전력증폭기를 가지는 단말로부터의 SRS의 전송에 대하여 설명한다. 단말은 4개의 송신안테나(Tx)를 가지고, SRS의 전송주기는 하나의 서브프레임인 것으로 가정한다. 이는 예시에 불과하며, 단말의 송신안테나의 수 및 SRS의 전송주기는 제한되지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 6 내지 8을 참조하면, 단말이 가지는 복수의 전력증폭기 중에서 최대 전력증폭기가 적어도 하나 포함될 때, 최대 전력증폭기를 이용하여 각 안테나의 SRS가 전송되는 경우이다. 또는 2이상의 높은 전력증폭기를 이용하여 최대 전력증폭기의 최대전력만큼의 출력으로 SRS가 전송되는 경우일 수 있다. 각 안테나의 SRS는 전체 대역폭 또는 PUSCH의 대역폭을 통하여 전송될 수 있다.

도 6에서, 각 안테나의 SRS는 SRS 전송주기마다 하나씩 전송될 수 있다. 하나의 서브프레임을 통하여 하나의 안테나의 SRS가 전송되고, 다른 하나의 서브프레임을 통하여 다른 하나의 안테나의 SRS가 전송된다. 즉, 전체 안테나의 SRS는 4 SRS 주기(단말이 가진 송신안테나의 수만큼의 SRS 주기)로 전송될 수 있다. 각 서브프레임에서 SRS는 하나의 OFDM 심볼을 차지할 수 있다. 각 안테나의 SRS는 각 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼을 통하여 전송될 수 있다.

도 7에서, 각 안테나의 SRS는 SRS 전송주기마다 2개씩 전송될 수 있다. 하나의 서브프레임을 통하여 2개의 안테나의 SRS가 전송되고, 다른 하나의 서브프레임을 통하여 다른 2개의 안테나의 SRS가 전송된다. 즉, 전체 안테나의 SRS는 2 SRS 주기로 전송될 수 있다. 각 서브프레임 내에서 2개의 SRS는 서로 인접하는 OFDM 심볼을 차지하거나, 일정 거리의 OFDM 심볼을 차지할 수 있다.

도 8에서, 각 안테나의 SRS는 SRS 전송주기마다 4개씩 전송될 수 있다. 즉, 하나의 서브프레임을 통하여 4개의 안테나의 SRS가 전송된다. 서브프레임 내에서 4개의 SRS는 서로 인접하는 OFDM 심볼을 차지하거나, 일정 거리의 OFDM 심볼을 차지할 수 있다. 전체 안테나의 SRS는 1 SRS 주기로 전송될 수 있다.

안테나별 SRS의 전송순서는 SRS 파라미터에 의해 지정되거나 미리 정해질 수 있으며, 안테나별 SRS의 전송순서는 제한되지 않는다. 서브프레임 내에서 SRS의 위치는 예시에 불과하며 각 안테나의 SRS는 서브프레임 내에서 어디에도 위치할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다. 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 9 내지 11을 참조하면, 단말의 전력증폭기가 낮은 전력증폭기만으로 구성될 때, 시스템 대역폭보다 작은 대역폭을 통하여 각 안테나의 SRS가 전송되는 경우이다. SRS의 대역폭은 SRS 파라미터에 의해 지시될 수 있고, 각 안테나의 SRS는 PUSCH의 일부 대역폭을 통하여 전송될 수 있다.

도 9에서, 각 안테나의 SRS는 SRS 전송주기마다 하나씩 전송될 수 있다. 하나의 서브프레임을 통하여 하나의 안테나의 SRS가 전송되고, 다른 하나의 서브프레임을 통하여 다른 하나의 안테나의 SRS가 전송된다. 즉, 전체 안테나의 SRS는 4 SRS 주기(단말이 가진 송신안테나의 수만큼의 SRS 주기)로 전송될 수 있다. 각 서브프레임에서 SRS는 하나의 OFDM 심볼을 차지할 수 있다. 각 안테나의 SRS는 각 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼을 통하여 전송될 수 있다.

도 10에서, 각 안테나의 SRS는 SRS 전송주기마다 2개씩 전송될 수 있다. 하나의 서브프레임을 통하여 2개의 안테나의 SRS가 전송되고, 다른 하나의 서브프레임을 통하여 다른 2개의 안테나의 SRS가 전송된다. 즉, 전체 안테나의 SRS는 2 SRS 주기로 전송될 수 있다. 각 서브프레임 내에서 2개의 SRS는 서로 인접하는 OFDM 심볼을 차지하거나, 일정 거리의 OFDM 심볼을 차지할 수 있다.

도 11에서, 각 안테나의 SRS가 하나의 서브프레임에서 전체 대역폭의 일부를 통하여 전송되고 다른 하나의 서브프레임에서 전체 대역폭의 나머지 부분을 통하여 전송될 수 있다. 즉, 복수의 서브프레임을 통하여 하나의 안테나의 서로 다른 주파수 대역의 SRS가 전송되며, 이를 통하여 해당 안테나에 대한 전체 대역폭의 채널상태가 측정될 수 있다. 여기서는 각 안테나의 SRS가 하나의 서브프레임을 통하여 2개씩 전송되면서 인접한 서브프레임을 통하여 다른 주파수 대역의 SRS가 전송되는 것을 나타내었다. 따라서, 전체 안테나의 SRS는 4 SRS 주기로 전송된다. 각 안테나의 SRS가 하나의 서브프레임을 통하여 하나씩 전송되면서 인접한 서브프레임을 통하여 다른 주파수 대역의 SRS가 전송될 수도 있다. 이때, 전체 안테나의 SRS는 8 SRS 주기로 전송된다.

안테나별 SRS의 전송순서는 SRS 파라미터에 의해 지정되거나 미리 정해질 수 있으며, 안테나별 SRS의 전송순서는 제한되지 않는다. 서브프레임 내에서 SRS의 위치는 예시에 불과하며 각 안테나의 SRS는 서브프레임 내에서 어디에도 위치할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다. 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 12 및 13을 참조하면, 단말의 전력증폭기가 낮은 전력증폭기만으로 구성될 때, 임의의 프리코딩 가중치를 이용한 안테나 결합으로 SRS가 전송되는 경우이다. SRS의 대역폭은 SRS 파라미터에 의해 지시될 수 있고, 각 안테나의 SRS는 전체 대역폭 또는 PUSCH의 일부 대역폭을 통하여 전송될 수 있다.

도 12에서, 프리코딩 가중치를 이용하여 결합된 2개의 안테나의 SRS가 SRS 전송주기마다 하나씩 전송될 수 있다. 예를 들어, 제1 프리코딩 가중치로 결합된 제1 안테나(Tx#1) 및 제2 안테나(Tx#2)의 SRS가 서브프레임#0을 통하여 전송되고, 제1 프리코딩 가중치에 직교하는 제2 프리코딩 가중치로 결합된 제3 안테나(Tx#3) 및 제4 안테나(Tx#4)의 SRS가 서브프레임#1을 통하여 전송될 수 있다. 프리코딩 가중치로 결합되는 안테나의 수는 제한되지 않으며, 서브프레임 내에서 프리코딩된 SRS의 위치는 제한되지 않는다.

도 13에서, 프리코딩 가중치를 이용하여 결합된 2개의 안테나의 SRS가 하나의 SRS 전송주기에 전송될 수 있다. 예를 들어, 제1 프리코딩 가중치로 결합된 제1 안테나(Tx#1) 및 제2 안테나(Tx#2)의 SRS 및 제1 프리코딩 가중치에 직교하는 제2 프리코딩 가중치로 결합된 제3 안테나(Tx#3) 및 제4 안테나(Tx#4)의 SRS가 하나의 서브프레임을 통하여 전송될 수 있다. 2개의 프리코딩된 SRS는 인접한 OFDM 심볼을 통하여 전송되거나 정해진 간격의 OFDM 심볼을 통하여 전송될 수 있다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 3은 서브프레임의 일예를 도시한 것이다.

도 4는 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일예를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 제어신호 전송방법을 나타낸다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중안테나 시스템에서 사운딩 참조신호의 전송을 나타낸다.

Claims (9)

1. 다중안테나 시스템에서 복수의 전력 증폭기 및 복수의 안테나를 가진 단말의 상향링크 참조신호 전송방법에 있어서,

   제1 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제1 사운딩 참조신호(sounding reference signal)를 전송하는 단계; 및

   제2 안테나에 대한 상향링크 채널측정을 위한 제2 사운딩 참조신호를 전송하는 단계를 포함하되,

   상기 복수의 전력 증폭기 중 최대 전력을 가지는 하나의 전력증폭기를 이용할 때는 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 동일 주파수 영역에서 서로 다른 시간 영역을 통하여 전송되고,

   상기 복수의 전력증폭기를 이용할 때는 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 주파수 영역의 동일 시간 영역을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 전력증폭기 중에서 가장 큰 출력을 가지는 하 나의 전력증폭기를 이용하는 경우, 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 서브프레임을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법.
4. 제1 항에 있어서, 복수의 전력증폭기를 이용할 때 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 시스템 대역폭보다 작은 대역폭을 통하여 전송되는 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법.
5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호에는 서로 직교하는 안테나 결합을 위한 프리코딩 가중치(precoding weight)가 적용되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 상향링크 참조신호 전송방법.
6. 삭제
7. 다중안테나 시스템에서 상향링크 제어신호의 전력제어 방법에 있어서,

   복수의 전력증폭기를 이용한 다중안테나의 사운딩 참조 신호(SRS; sounding reference signal) 전송에 대한 파라미터를 획득하는 단계;

   상기 파라미터에 따라 상기 복수의 전력증폭기 중에서 상기 다중안테나에 사용할 적어도 하나의 전력증폭기를 선택하는 단계; 및

   상기 선택된 적어도 하나의 전력증폭기를 이용하여 상기 다중안테나를 통한 상기 사운딩 참조 신호 전송에 대한 송신전력을 결정하는 단계를 포함하되,

   상기 파라미터는 상기 선택된 적어도 하나의 전력증폭기에 대한 선택 정보를 포함하고,

   상기 복수의 전력 증폭기 중 최대 전력을 가지는 하나의 전력증폭기를 이용할 때는 제1 사운딩 참조신호 및 제2 사운딩 참조신호는 동일 주파수 영역에서 서로 다른 시간 영역을 통하여 전송되고,

   상기 복수의 전력증폭기를 이용할 때는 상기 제1 사운딩 참조신호 및 상기 제2 사운딩 참조신호는 서로 다른 주파수 영역의 동일 시간 영역을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 상향링크 전력제어 방법.
8. 삭제
9. 삭제

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