KR101617348B1 - 무선 통신 시스템의 채널 상태 측정 기준신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템의 채널 상태 측정 기준신호 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LTE-A 시스템에서 UE가 효과적으로 channel measurement를 수행하면서 동시에 eNB의 무선자원을 효율적으로 사용하는 CSI-RS 전송방식을 제안한다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 복수개의 CSI-RS 패턴들을 정의하며 이를 각 셀별로 할당하고, PRB별로 CSI-RS를 번갈아가며 교차적으로 사용하여 CSI-RS의 송신에 모든 안테나 포트들의 전송전력을 활용한다

Description

무선 통신 시스템의 채널 상태 측정 기준신호 처리 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR COMMUNICATING CSI-RS(Channel State Information reference signal) IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 통신 시스템에서 무선채널 상태를 측정하기 위한 신호를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
3세대 진화 무선 이동통신 시스템 표준에서 기준신호(reference signal)는 특정 단말을 위한 전용 신호 여부에 따라서 다음과 같이 공통기준신호(Common Reference Signal : CRS) 및 전용기준신호(Dedicated Reference Signal: DRS)로 나누어진다. 먼저 상기 공통기준신호(Common Reference Signal)는 3GPP LTE 시스템에서는 Cell-specific RS 또는 CRS(Common RS)라고 일컬어지며, 해당 기지국이 속한 셀(cell)의 모든 단말들에게 전송되는 기준신호이다. 다중 안테나를 이용한 전송이 이루어지는 경우에 대해서 채널추정(channel estimation) 및 측정(measurement)이 가능하도록 안테나 포트(antenna port) 별로 구분이 가능한 기준신호 패턴(reference signal pattern)이 정의되어있다. LTE 시스템에서는 최대 4개의 안테나 포트까지 지원한다. 두 번째로 상기 전용기준신호(Dedicated Reference Signal)는 공통 기준 신호와 별도로 추가적으로 전송되는 기준신호이며, 기지국이 지정한 특정 단말에게만 전송된다. 3GPP LTE(-A) 시스템에서는 UE-specific RS, DRS라고 일컬어지기도 하며, 일반적으로 기지국이 non-codebook based precoding을 이용한 데이터 트래픽 채널 전송을 수행할 때 이를 지원하기 위해 사용된다.
LTE 시스템의 upgrade된 시스템인 LTE-A 시스템의 경우 위의 CRS 및 DRS 외에 8개까지의 layer에 대한 채널 추정을 가능케 하는 복조기준신호(DeModulation Reference Signal: DM-RS)도 전송된다. 도 1은 LTE 시스템에서 CRS와 DRS가 전송되는 구조를 도시하는 도면으로써, 라디오 프레임(radio frame), 서브프레임(subframe) 및 물리자원블록(physical resource block: PRB)의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 한 개의 radio frame은 10개의 subframe으로 구성되며, 한 개의 subframe은 1 msec 동안 전송된다. 즉, 한 개의 radio frame은 10 msec동안 전송되며, 상기 도 1에서와 같이 10개의 subframe으로 이루어진다. 도 1에서 참조번호 110은 radio frame을 이루는 10개의 subframe중 한 개이다. 각 subframe동안 LTE eNB는 시스템 대역폭(system bandwidth) 구간에서 OFDMA로 전송을 수행한다. 한 개의 subframe은 주파수 영역에서 복수개의 resource block (RB)으로 이루어진다. 그리고 한 개의 RB는 주파수영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)와 시간영역에서 6개의 OFDM 심볼로 이루어진다. 또한 한 개의 subframe 동안 전송되는 subcarrier들은 주파수영역에서 등간격으로 위치한다. 도 1에서 참조번호 120은 시스템 대역폭(system bandwidth)을 이루는 복수개의 RB들 중 한 개의 쌍(pair)이다. 도 1과 같은 LTE 신호 구조에서 전송되는 RB의 개수는 시스템 대역폭에 따라 결정된다.
상기 참조번호 120과 같은 PRB는 참조번호 130과 같은 구조의 시간 및 주파수 자원의 조합으로 이루어진다. 도 1의 130과 같이 각 RB pair는 주파수 영역에서 12개의 subcarrier와 시간구간에서 12개의 OFDM 심볼구간에 해당되는 주파수 및 시간 자원으로 이루어진다. PRB에서 한 개의 OFDM 심볼 구간 내에서 한 개의 subcarrier를 resource element (RE)이라고 하면, 한 개의 RE 당 한 개의 data symbol 또는 reference signal symbol을 전송할 수 있다.
상기 PRB 130은 총 12개의 subcarrier와 12개의 OFDM 심볼 구간으로 이루어진다. 즉, 도 1에서 참조번호 130의 PRB는 총 144개의 RE로 구성된다. 상기 PRB 130에서 첫 세 개의 OFDM 심볼구간에 해당하는 영역은 제어영역(control region)으로, 트래픽 채널(traffic channel)을 수신하는데 필요한 제어정보를 eNB가 UE에게 전달하기 위한 제어채널(control channel)로 사용된다. 상기 제어영역은 첫 세 개의 OFDM 심볼구간에 해당하는 영역이지만, eNB의 판단에 따라 1 또는 2 OFDM 심볼 구간으로 이루어질 수도 있다.
도 1에서 참조번호 140은 트래픽 채널이 전송되는데 이용되는 data RE이다. 또한 참조번호 150은 UE가 채널 추정 및 측정(channel estimation and measurement)하는데 이용하는 CRS를 전송하는데 이용되는 CRS RE이다. Data RE와 CRS RE의 위치는 eNB와 UE가 공통적으로 알고 있는 위치에서 전송되기 때문에, UE가 PRB를 수신하였을 때 어느 위치에 CRS가 전송되고 어느 위치에 traffic channel이 전송되는지 판단할 수 있다.
모든 indexing은 0번에서 시작된다. 한 예로 도 1에서 RB pair를 이루고 있는 12개의 OFDM 심볼들이 0에서 11번의 indexing되었음을 알 수 있다.
도 2는 LTE 시스템에서 UE가 channel quality를 측정하여 eNB에게 통보하는 예를 도시하는 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, UE는 복수개의 RB로 구성되어있는 subframe 230에서 system bandwidth 내에 존재하는 RB pair 모두에 대하여 channel quality를 측정한다. 각 RB pair의 channel quality를 측정하는데 UE가 이용하는 신호는 참조번호 220과 같은 기지국이 전송하는 CRS 신호이다. CRS 신호는 모든 PRB에서 일정한 전송전력으로 송신되기 때문에 UE는 각 PRB에서 수신된 CRS 신호의 수신세기를 비교함으로써, 어떤 RB pair가 상대적으로 우수한 channel quality를 갖는지를 판단할 수 있다. 또한 수신된 CRS 신호의 절대적 수신세기를 기준으로 특정 RB pair에서 어떤 data 전송율을 지원할 수 있는지 판단할 수 있다. 이때 판단된 channel quality 관련 정보는 LTE 시스템에서 정의하고 있는 channel feedback information 형태로 mapping 시킨 후, 도 2의 참조번호 240과 같은 uplink control channel을 이용하여 eNB에게 통보한다. 도 2에서 UE가 240과 같이 전송한 channel feedback information은 eNB에 수신되어 subframe 251, 252, 253, 254, 255의 downlink 전송을 수행하는데 이용된다. eNB는 UE가 전송한 channel feedback information을 기준으로 UE가 지원할 수 있는 데이터 전송율(data rate), 선호하는 프리코딩(precoding), 선호하는 RB pair 등에 대한 정보를 얻을 수 있으며 이를 활용하여 downlink scheduling을 수행하며, 적응적 변조 및 부호화(adaptive modulation & coding: AMC)를 수행한다.
도 2에서 eNB는 단말에게 240으로 받은 channel feedback information을 새로운channel feedback information 260을 수신하기 전까지 이용한다. 또한 도 2에서는 한 개의 UE만이 channel feedback information을 전송하는 것으로 도시되었지만 실제 시스템에서는 복수 개의 UE들이 동시에 channel feedback information을 전송하도록 설계되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 방법은 다음과 같은 문제점을 가진다. 상기 LTE 시스템에서 UE들은 eNB가 전송하는 CRS를 수신하여 channel quality를 측정한다. 도 2와 같이 CRS를 측정하여 channel quality를 측정하는 경우 eNB가 MIMO 기술을 이용하여 전송할 수 있는 layer의 개수가 CRS의 antenna port개수에 의하여 제한된다. LTE 시스템의 경우 표준에서 최대 네 개까지의 antenna port를 지원할 수 있도록 한다. 때문에 네 개보다 많은 개수의 CRS antenna port를 지원할 수 없고, 결과적으로 eNB의 MIMO 전송은 최대 네 개의 layer로만 이루어질 수 있다.
CRS를 이용하여 UE들의 channel estimation 및 channel measurement를 지원하는 경우의 또 다른 문제점은 eNB가 CRS를 언제나 전송해야 한다는 점이다. 때문에 LTE가 지원할 수 있는 최대 네 개보다 많은 antenna port를 지원하기 위해서는 추가되는 antenna port를 위한 CRS가 추가적으로 전송되어야 한다. 이와 같이 추가적인 CRS를 전송하는 것은 한정된 무선자원을 channel estimation 및 channel measurement에만 집중한다는 점에서 비효율적이다.
도 3은 LTE-A 시스템에서 eNB가 전송하는 CRS, DRS, DM-RS, 데이터 채널 신호인 PDSCH를 한 개의 RB pair에서 도시한 것이다. CRS는 OFDM 심볼 0, 1, 3, 6, 7, 9에서 각각 네개의 subcarrier를 이용하여 전송되며, subcarrier 위치는 cell마다 다를 수 있다. 또한 DRS는 OFDM 심볼 4, 7, 10에서 각각 네개의 subcarrier를 이용하여 전송되며 subcarrier 위치는 cell마다 다를 수 있다.
도 3에서 LTE-A 시스템의 eNB는 LTE 단말과 LTE-A 단말에게 신호를 전송할 수 있어야 하기 때문에 LTE-A 단말을 위한 기준신호 외에 LTE 단말을 위한 기준신호도 전송할 수 있어야 한다.
본 발명은 LTE-A 시스템에서 UE가 효과적으로 channel measurement를 수행하면서, 동시에 eNB의 무선자원을 효율적으로 사용하는 CSI-RS 전송방식을 제안한다. 이와 같은 CSI-RS 전송방식은 한 개의 eNB관점에서 효율적인 무선자원의 운용, 복수 개의 eNB관점에서 각각의 eNB를 구성하는 cell들에서 전송하는 CSI-RS를 시간 및 주파수 공간에서의 분리 등을 고려한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 통신시스템에서 기지국이 CSI-RS를 처리하는 방법은, CSI-RS를 전송할 서브프레임을 결정하는 과정과, 상기 결정된 서브프레임에 DRS도 전송하여야 하는 경우, V_shift 및 V_shift에 따른 DRS 전송위치를 결정하고, DRS와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴 및 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정과, 상기 결정된 서브프레임에 DRS를 전송하지 않는 경우, 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신시스템에서 단말이 CSI-RS를 처리하는 방법은, 기지국으로 CSI-RS가 전송되는 subframe 정보 및 해당 subframe에서 eNB가 DRS를 전송할지 여부에 대한 정보를 수신하는 과정과, CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 DRS도 전송하는 여부를 검사하는 과정과, 상기 DRS도 전송하여야 하는 경우, V_shift 및 V_shift에 따른 DRS 전송위치를 결정하고, DRS와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴 및 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정과, 상기 DRS를 전송하지 않는 경우, 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신시스템은, CSI-RS를 전송할 서브프레임에 DRS도 전송하여야 하는 경우 V_shift 및 V_shift에 따른 DRS 전송위치를 결정하고, DRS와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴 및 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하며, 상기 DRS를 전송하지 않는 경우 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 기지국과, 상기 기지국으로 CSI-RS가 전송되는 subframe 정보 및 해당 subframe에서 eNB가 DRS를 전송할지 여부에 대한 정보를 수신하며, CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 상기 DRS도 전송하여야 하는 경우 V_shift 및 V_shift에 따른 DRS 전송위치를 결정하고, DRS와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴 및 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하며, 상기 DRS를 전송하지 않는 경우 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 단말로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 UE들이 eNB가 전송하는 CRS를 수신하여 channel quality를 측정할 때, eNB가 MIMO 기술을 이용하여 전송할 수 있는 layer의 개수가 CRS의 antenna port개수에 의하여 제한 받지 않는다. 또한 CRS를 이용하여 UE들의 channel estimation 및 channel measurement를 지원하는 경우에도 추가적인 CRS를 전송하지 않아도 되며, 이로인해 한정된 무선자원을 효율적으로 이용할 수 있다. 또한 LTE-A 시스템의 eNB가 LTE-A 단말을 위한 기준신호 외에 LTE 단말을 위한 기준신호도 전송할 수 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 CRS와 DRS를 전송하는 구조를 도시하는 도면
도 2는 LTE 시스템에서 UE가 channel quality를 측정하여 eNB에게 통보하는 예를 도시하는 도면
도 3은 LTE-A 시스템에서 eNB가 전송하는 CRS, DRS, DM-RS, 데이터 채널 신호인 PDSCH를 한 개의 RB pair에 도시하는 도면
도 4는 LTE-A 시스템에서 eNB의 CSI-RS를 전송하는 구조를 도시하는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에서 CSI-RS를 전송할 때 활용할 시간 및 주파수 공간상의 위치를 설명하기 위한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 7은 본 발명의 실시예에서 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 8은 본 발명의 실시예에서 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 9는 본 발명의 실시예에서 2개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 10은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 11은 도 10의 CSI-RS pattern을 이용할 때 발생될 수 있는 비효율적인 전송전력의 낭비를 방지할 수 있는 본 발명의 방법을 도시하는 도면
도 12는 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 13은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 14는 본 발명의 실시예에서 도 13의 CSI-RS pattern을 이용할 때 제어정보 최적화를 위한 본 발명의 방법을 도시하는 도면
도 15는 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 16은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 17은 DM-RS 위치2에 DM-RS가 존재하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 CSI-RS pattern을 도시하는 도면
도 18은 DM-RS 위치1 및 DM-RS 위치2와 다른 DM-RS 위치에 DM-RS가 존재하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 CSI-RS pattern을 도시한 도면
도 19는 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 20은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 21은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS 전송을 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 22는 LTE-A 시스템에서 normal cyclic prefix를 이용하여 subframe을 전송할 때, eNB가 전송하는 CRS, DRS, DM-RS, 데이터 채널 신호인 PDSCH를 한 개의 RB pair에 도시하는 도면
도 23은 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS를 전송할 때 활용할 시간 및 주파수 공간상의 위치를 설명하기 위한 도면
도 24는 본 발명의 실시예에서 normal cyclic prefix를 이용하는 LTE-A 시스템에서 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS 전송시 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 25는 서로 다른 V_shift값을 갖는 DRS와 상기 도 24의 6개의 CSI-RS pattern이 충돌하는 것을 도시하는 도면
도 26은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS와 DRS가 충돌하지 않도록 eNB가 복수개의 적용가능한 CSI-RS pattern 중 하나를 결정하는 방법은 도시하는 도면
도 27은 본 발명의 실시예에서 CSI-RS와 DRS가 충돌하지 않는 CSI-RS pattern을 eNB가 도 26과 같이 결정할 때 UE가 eNB가 결정한 CSI-RS를 자체적으로 판단하는 방법을 도시하는 도면
도 28은 본 발명의 실시예에서 도 24의 CSI-RS pattern을 이용하며 CDM과 FDM을 이용하여 CSI-RS를 전송할 경우, 전송전력을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 CSI-RS antenna port 별 신호의 전송위치를 순환 변경하는 방법을 도시하는 도면
도 29는 본 발명의 실시예에 따라 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 30은 본 발명의 실시예에 따라 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시하는 도면
도 31은 본 발명의 실시예에 따라 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antennal port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 도면
도 32는 본 발명의 실시예에 따라 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antennal port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명은 일반적인 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서, 단말이 channel quality (무선채널 상태)를 측정하는 것을 돕기 위하여 기지국이 전송하는 Channel State Information reference signal (CSI-RS, 채널상태 측정용 기준신호)에 대한 송수신 방법 및 효율적 운용에 대한 것이다.
현재의 이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 multi-carrier multiple access 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 Multiple Input Multiple Output (MIMO, 다중 안테나)를 적용하고 beam-forming (빔포밍), Adaptive Modulation and Coding (AMC, 적응 변조 및 부호) 방법과 channel sensitive (채널 감응) scheduling 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 channel quality 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, channel quality가 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킨다. 이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 Channel Status Indication reference signal(CSI-RS)이다. 앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 downlink 송신 및 uplink 수신 장치를 의미하며, 한 개의 eNB는 복수 개의 cell에 대한 송수신을 수행한다. 한 개의 이동통신 시스템에서 복수 개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 있으며, 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다.
이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 reference signal에 더 많은 자원을 할당하게 되면 traffic channel (데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 channel measurement 및 estimation의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다. 따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 reference signal을 위한 자원과 traffic channel 전송을 위한 신호의 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
Reference signal은 무선 이동 통신 시스템에서 채널의 세기나 왜곡, 간섭의 세기, Gaussian noise과 같은 기지국과 사용자들 간의 채널의 상태를 측정하여 수신한 data symbol의 demodulation 및 decoding을 위해 이용되는 신호이다. Reference signal의 또 하나의 용도는 무선 채널상태의 측정이다. 수신기는 송신기가 약속된 전송전력으로 송신하는 reference signal이 무선 채널을 거쳐 수신되는 수신세기를 측정함으로써 자신과 송신기 사이의 무선채널의 상태를 판단할 수 있다. 이와 같이 판단된 무선채널의 상태는 수신기가 송신기에게 어떤 data rate을 요청할지 판단하는데 이용된다.
3GPP LTE(-A) 또는 IEEE 802.16m 등과 같은 최근의 3세대 진화 무선 이동 통신 시스템 표준에서는 multiple access 기법으로 OFDM(A)(orthogonal frequency division multiplexing (multiple access) )와 같은 다중 subcarrier를 이용한 multiple access 기법을 주로 채택하고 있다. 상기 다중 subcarrier를 이용한 multiple access 기법을 적용한 무선 이동 통신 시스템의 경우, reference signal을 시간 및 주파수 상에서 몇 개의 시간 symbol 및 subcarrier에 위치하게 할 것인가에 따라 channel estimation 및 measurement 성능에서 차이가 발생하게 된다. 뿐만 아니라, channel estimation 및 measurement 성능은 reference signal에 얼마만큼의 전력이 할당되었는가에 의해서도 영향을 받는다. 따라서 더 많은 시간, 주파수 및 전력 등의 무선자원을 reference signal에 할당하게 되면 channel estimation 및 measurement 성능이 향상되어 수신 data symbol의 demodulation 및 decoding 성능도 향상되며 채널 상태 측정의 정확도 역시 높아지게 된다.
그러나 일반적인 이동통신 시스템의 경우 신호를 전송할 수 있는 시간, 주파수 및 송신전력 등 무선자원이 한정되어 있기 때문에 reference signal에 많은 무선자원을 할당할 경우 data signal에 할당할 수 있는 무선자원이 상대적으로 감소한다. 이와 같은 이유로 reference signal에 할당되는 무선자원은 system throughput을 고려하여 적절하게 결정되어야 한다.
본 발명은 무선채널의 channel quality를 측정하도록 전송되는 reference signal의 송수신 방법과 이를 복수개의 cell에서 효율적으로 운용하는 방법에 대한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 LTE-A 시스템에서 UE가 효과적으로 channel measurement를 수행하면서 동시에 eNB의 무선자원을 효율적으로 사용하는 CSI-RS 전송방식을 제안한다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 복수개의 CSI-RS 패턴들을 정의하며 이를 각 셀별로 할당하고, PRB별로 CSI-RS를 번갈아가며 교차적으로 사용하여 CSI-RS의 송신에 모든 안테나 포트들의 전송전력을 활용한다.
본 발명에서 제안하는 CSI-RS 전송 방식은 CSI-RS를 전송하는데 활용될 수 없는 구간을 피하면서 동시에 DRS와 동일한 RB pair내에서 공존할 수 있도록 한다.
도 4는 LTE-A 시스템에서 eNB의 CSI-RS 전송을 도시하는 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, LTE-A 시스템은 downlink 전송을 시간 구간에서 1 msec 단위 및 주파수구간에서 1 PRB (Physical Resource Block) 단위로 수행한다. 여기서 PRB는 12개의 subcarrier로 이루어진다. 또한 1 msec의 시간구간은 12개의 OFDM 심볼로 이루어진다. 한 개의 PRB가 12개의 subcarrier로 이루어지고 1msec 동안 12개의 OFDM 심볼이 전송되는 것은 LTE 또는 LTE-A 시스템이 subcarrier간 간격이 15KHz이며, extended cyclic prefix 길이를 이용할 경우에 해당된다. LTE 또는 LTE-A 시스템은 이외에도 subcarrier간 간격이 7.5KHz일 수 도 있으며, extended cyclic prefix 이외의 길이를 이용할 수도 있다. Normal cyclic prefix의 경우 1 msec의 시간구간동안 14개의 OFDM 심볼이 전송된다. 상기와 같이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송할 경우 12개의 OFDM 심볼과 12개의 subcarrier로 형성되는 144개의 RE (resource element)를 RB pair라고 부른다. Extended cyclic prefix의 경우 RB pair가 144개의 RE로 이루어지며 normal cyclic prefix의 경우 RB pair가 168개의 RE로 이루어진다.
상기 도 4에서 eNB는 subframe 440부터 subframe 451까지 전송하고 있다. Subframe 440에서 subframe451 중 subframe 440, subframe 445, subframe 450에서 CSI-RS가 전송된다. 즉, CSI-RS의 시간적 전송주기는 5 msec 또는 5 subframe이 된다. CSI-RS가 전송된다는 것은 subframe 440을 이루는 PRB 중 한 개 또는 복수 개에서 CSI-RS에 대한 전송이 이루어진다는 것을 의미한다. 도 4의 참조번호 435는 subframe 340을 이루는 복수개의 RB pair 중 CSI-RS를 전송하는 RB pair를 구체적으로 도시한 것이다. 상기 435와 같이 CSI-RS가 전송되는 PRB에서는 431, 432, 433, 434와 같이 별개 antenna port에 대한 CSI-RS가 전송된다. 즉, 431은 antenna port 0, 1에 대한 CSI-RS가 전송되는 반면 332는 antenna port 2, 3에 대한 CSI-RS가 전송되는 것이다.
도 4에서 CSI-RS가 전송되지 않는 PRB는 436과 같은 형태로 전송되며 435와 비교할 때 CSI-RS가 존재하지 않음을 알 수 있다.
LTE-A 시스템은 LTE-A 단말들이 도 4의 420과 같은 CRS가 아닌 431, 432, 433, 434의 CSI-RS를 이용하여 channel measurement를 수행한다는 점에서 LTE 시스템과 차이점이 있다.
효율적인 CSI-RS 전송방법을 설계하기 위하여 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 공간상에서의 위치를 적절히 결정해야 한다. 도 5는 CSI-RS를 전송할 때 활용할 시간 및 주파수 공간상의 위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS를 전송할 수 있는 영역을 한 개의 RB pair내에서 도시한 것이다. 상기 도 5는 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용한 전송신호를 송신할 경우에 해당한다.
상기 도 5에서 OFDM 심볼 0, 1, 2에 해당하는 36개의 RE들은 LTE 및 LTE-A 단말들을 위한 제어신호를 전송하는데 필요하기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다. 또한 OFDM 심볼 3, 6, 7, 9에 해당하는 48개의 RE들은 CRS를 전송하는데 활용되기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다. 또한 OFDM 심볼 4, 5, 10, 11에서 DM-RS가 전송되는 subcarrier에 위치한 총 32개의 RE들은 LTE-A 단말을을 위한 DM-RS를 전송하는데 필요하기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다.
상기 도 5와 같이 CSI-RS를 전송할 수 없는 RE들을 제외할 경우 한 개의 RB pair에서 CSI-RS를 전송하는데 활용될 수 있는 RE의 개수는 28개가 된다. 상기 도 5에서 CSI-RS를 전송할 수 없는 구간을 정함에 있어서 LTE 단말을 위한 DRS는 고려되지 않았다. 이는 LTE 단말을 위한 DRS는 모든 시간과 주파수 영역에서 전송되는 것이 아니라 선택적으로 eNB의 판단에 따라 전송여부가 판단될 수 있는 신호이기 때문이다. 즉, eNB는 상기 도 4의 참조번호 440과 같이 CSI-RS가 전송되는 구간에서 CSI-RS가 DRS가 전송되는 동일한 RE를 이용하여 전송되어야 할 경우 DRS를 전송하지 않고, 참조번호 441과 같이 CSI-RS가 전송되지 않는 subframe을 선택하여 LTE 단말에게 DRS를 전송하는 것이다.
상기와 같이 eNB의 판단에 따라 LTE 단말을 위한 DRS의 전송이 CSI-RS가 전송되지 않는 subframe에서만 이루어지도록 할 수 있지만, 이는 eNB의 무선자원 운용관점에서 제약사항이 된다. 이와 같은 제약없이 DRS를 CSI-RS가 전송되는 subframe에서도 DRS가 전송할 수 있는 것이 LTE 단말의 성능향상 관점에서는 유리하다.
본 발명에서 제안하는 CSI-RS 전송 방식은 상기 도 5에서 CSI-RS를 전송하는데 활용될 수 없는 구간을 피하면서 동시에 DRS와 동일한 RB pair내에서 공존할 수 있도록 한다. 동일한 RB pair내에서 CSI-RS가 DRS와 공존하기 위해서는 상기 도 5에서 CSI-RS를 전송할 수 없는 구간에 추가로 OFDM 심볼 4, 10에서 CSI-RS를 전송하지 말아야 한다. 즉, CSI-RS는 도 5에서 OFDM 심볼 5, 11의 8개 RE, OFDM 심볼 8의 12개 RE를 이용하여 전송되어야 한다.
도 6은 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 6은 LTE-A 시스템이 extened cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 6은 각각 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 신호를 전송할 수 있는 두 개의 CSI-RS pattern들로 구성되어 있다. 첫 번째 패턴은 OFDM 심볼 5에 위치한 네 개의 RE들과 OFDM 심볼 8에 위치한 네 개의 RE들로 이루어져 있다. 두 번째 패턴은 OFDM 심볼 8에 위치한 네 개의 RE들과 OFDM 심볼 11에 위치한 네 개의 RE들로 이루어져 있다. 상기 도 5에서 CSI-RS를 전송할 수 없는 것으로 판단한 시간 및 주파수 영역에서는 CSI-RS가 전송되지 않음을 알 수 있다. 또한 상기 DRS가 전송될 수 있는 OFDM 심볼 4, 7, 10에서도 CSI-RS가 전송되지 않는다.
상기 도 6은 한 개의 base (기본) pattern으로 이루어짐을 알 수 있다. 즉, CSI-RS pattern 1은 시간축으로 3개의 OFDM 심볼 구간만큼 이동하고 주파수축으로 두개의 subcarrier 만큼 이동하면 CSI-RS Pattern2를 얻게 된다. 이와 같이 한 개의 base (기본) pattern으로 복수개의 서로 다른 CSI-RS pattern을 얻을 경우 CSI-RS 송수신기를 구현함에 있어서 복잡도를 줄일 수 있다.
상기 도 6에는 8개의 CSI-RS antenna port에 대하여 두 개의 서로 다른 CSI-RS pattern이 존재한다. 이와 같이 복수개의 서로 겹치지 않는 CSI-RS pattern이 존재할 경우 이를 두 개의 cell에 나누어 할당할 수 있다. 즉, 상기 도 6에서 한 개의 RB pair에서 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS는 reuse factor 2를 가지게 된다. 일반적으로 reuse factor가 클수록 복수개의 cell이 존재하는 이동통신 시스템에서 서로 다른 cell간이 상호간섭의 영향을 덜 받게 되는 장점이 존재한다.
상기 도 6에서 한 개의 CSI-RS pattern은 8개의 RE로 이루어지며 따라서 최대 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 수 있다. 상기 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호는 CDM (code division multiplexing)과 FDM (frequency division multiplexing)을 이용하거나 TDM (time division multiplexing)과 FDM을 이용하여 전송할 수 있다.
상기 도 6의 CSI-RS pattern 1과 CSI-RS pattern 2의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 1과 같다.
CSI-RS Pattern 1 CSI-RS Pattern 2
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 0 RE A: OFDM 심볼 8, subcarrier 2
RE B: OFDM 심볼 8, subcarrier 0 RE B: OFDM 심볼 11, subcarrier 2
RE C: OFDM 심볼 5, subcarrier 3 RE C: OFDM 심볼 8, subcarrier 5
RE D: OFDM 심볼 8, subcarrier 3 RE D: OFDM 심볼 11, subcarrier 5
RE E: OFDM 심볼 5, subcarrier 6 RE E: OFDM 심볼 8, subcarrier 8
RE F: OFDM 심볼 8, subcarrier 6 RE F: OFDM 심볼 11, subcarrier 8
RE G: OFDM 심볼 5, subcarrier 9 RE G: OFDM 심볼 8, subcarrier 11
RE H: OFDM 심볼 8, subcarrier 9 RE H: OFDM 심볼 11, subcarrier 11
상기 도 6에서 CDM과 FDM을 이용할 경우 동일한 한 개의 CSI-RS pattern을 이루고 있는 RE들 중 동일한 subcarrier에 위치한 두 개의 RE들에 두 개의 CSI-RS antenna port를 위한 신호가 CDM되어 전송된다. 한 예로 상기 도 6에서 CSI-RS pattern 1의 RE A와 RE B에 CSI-RS antenna port 0, 1의 신호가 각각 길이 2의 서로 다른 직교코드로 확산되어 더해진 후 전송되는 것이다. 또한 CSI-RS pattern 1의 RE C와 RE D에 CSI-RS antenna port 2, 3의 신호가 각각 길이 2의 서로 다른 직교코드로 확산되어 더해진 후 전송된다. 또한 CSI-RS pattern 1의 RE E와 RE F에 CSI-RS antenna port 4, 5의 신호가 각각 길이 2의 서로 다른 직교코드로 확산되어 더해진 후 전송된다. 또한 CSI-RS pattern 1의 RE G와 RE H에 CSI-RS antenna port 6, 7의 신호가 각각 길이 2의 서로 다른 직교코드로 확산되어 더해진 후 전송된다.
상기 도 6에서 CDM과 FDM을 이용하여 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 2와 같이 각 Pattern의 RE들을 이용하여 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
CSI-RS antenna port 1 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
CSI-RS antenna port 2 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE C, RE D로 전송
CSI-RS antenna port 3 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE C, RE D로 전송
CSI-RS antenna port 4 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE E, RE F로 전송
CSI-RS antenna port 5 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE E, RE F로 전송
CSI-RS antenna port 6 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE G, RE H로 전송
CSI-RS antenna port 7 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE G, RE H로 전송
상기 표 2는 상기 도 6의 CSI-RS pattern별 위치를 이용할 경우 CDS방식으로 각 CSI-RS antenna port별 신호를 전송하는 한가지 예이다. 본 발명은 상기 도 6의 CSI-RS pattern별 위치를 이용하며 CSI-RS antenna port별 신호가 다른 RE로 mapping되는 경우도 포함하고 있다.
또한 상기 도 6에서 TDM과 FDM을 이용하여 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 3과 같이 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 RE A로 전송
CSI-RS antenna port 1 RE B로 전송
CSI-RS antenna port 2 RE C로 전송
CSI-RS antenna port 3 RE D로 전송
CSI-RS antenna port 4 RE E로 전송
CSI-RS antenna port 5 RE F로 전송
CSI-RS antenna port 6 RE G로 전송
CSI-RS antenna port 7 RE H로 전송
상기 표 2와 표 3에서 제시한 각 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송하는 방법은 본 발명에 의하여 상기 도 6과 같이 결정된 CSI-RS pattern 내에서 구현될 수 있는 복수개의 구체적인 방법 중 한가지이다. 본 발명은 상기 도 6과 같이 결정된 CSI-RS pattern에서 구현할 수 있는 또 다른 CSI-RS antenna port와 전송방법의 조합도 포함한다. 한 예로 CDM 및 FDM을 이용할 경우 표2에서 제시하는 CSI-RS antenna port에 대한 신호와 확산코드 및 전송에 이용되는 두 개의 RE의 조합 외에 다른 조합도 본 발명에 포함된다.
상기 도 6은 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들이다. 도 7은 본 발명에 의하여 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 7은 LTE-A 시스템이 extened cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 7의 4개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들은 각각 상기 도 6의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들 중 한가지에 포함되도록 설계되었다. 일반적으로 이를 nested property라고 한다. CSI-RS 설계에서 Nested property란 적은 개수의 CSI-RS antenna port를 위한 pattern이 더 많은 개수의 CSI-RS antenna port를 위한 pattern안에 포함되는 것을 의미한다. 상기와 같이 nested property를 가질 경우 송수신기를 구현함에 있어서 용이하며, 더 많은 antenna port를 위한 CSI-RS pattern이 갖는 특성을 적은 antenna port를 위한 CSI-RS pattern도 갖게 된다. 즉, 상기 도 6의 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern이 LTE 단말을 위한 DRS와 충돌하지 않는 것과 마찬가지로, 상기 도 7의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들도 LTE 단말을 위한 DRS와 충돌하지 않는다. 또한 상기 도 6과 마찬가지로 한 가지의 base pattern을 갖게 되면 서로 다른 CSI-RS pattern들은 한개의 CSI_RS pattern을 주파수축상 및 시간축상으로 이동하여 얻을 수 있게 된다.
상기 도 7에서 한 개의 RB pair에서 4개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS는 reuse factor 4를 가지게 된다.
상기 도 7의 4개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern도 상기 도 6의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern에서와 마찬가지로 CDM과 FDM을 이용하거나 TDM과 FDM을 이용하여 전송될 수 있다.
상기 도 7에서 CDM과 FDM을 이용하여 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 4와 같이 각 Pattern의 RE들을 이용하여 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
CSI-RS antenna port 1 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
CSI-RS antenna port 2 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE C, RE D로 전송
CSI-RS antenna port 3 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE C, RE D로 전송
또한 상기 도 7에서 TDM과 FDM을 이용하여 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 5과 같이 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 RE A로 전송
CSI-RS antenna port 1 RE B로 전송
CSI-RS antenna port 2 RE C로 전송
CSI-RS antenna port 3 RE D로 전송
상기 도 6은 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들이다. 도 8은 본 발명에 의하여 4개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 8은 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다. 상기 도 8에서 한 개의 RB pair에서 4개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS는 reuse factor 4를 가지게 된다.
상기 도 6은 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들이다. 도 9는 본 발명에 의하여 2개의 CSI-RS antenna port에 대한 전송을 수행할 경우 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 9는 LTE-A 시스템이 extened cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다. 상기 도 9에서 한 개의 RB pair에서 2개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS는 reuse factor 8를 가지게 된다.
상기 도 9의 2개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern도 상기 도 6의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern에서와 마찬가지로 CDM과 FDM을 이용하거나 TDM과 FDM을 이용하여 전송될 수 있다. 상기 도 9에서 CDM과 FDM을 이용하여 2개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 6과 같이 각 Pattern의 RE들을 이용하여 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 길이 2의 왈시코드 (+1 +1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
CSI-RS antenna port 1 길이 2의 왈시코드 (+1 -1)로 확산하여 RE A, RE B로 전송
또한 상기 도 9에서 TDM과 FDM을 이용하여 2개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 경우 각 antenna port는 표 7과 같이 전송된다.
CSI-RS antenna port 0 RE A로 전송
CSI-RS antenna port 1 RE B로 전송
도 10은 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 10은 LTE-A 시스템이 extened cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 10의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들도 한개의 base pattern을 갖는다. 즉 CSI-RS pattern 1을 주파수축으로 6개의 subcarrier만큼 이동함으로써 CSI-RS pattern 2를 얻을 수 있다.
상기 도 10의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern 역시 상기 도 6과 마찬가지로 CDM과 FDM을 이용하거나 TDM과 FDM을 이용하여 전송할 수 있다. 또한 상기 도 10의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern에서 nested property를 갖는 4 개 또는 2 개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern를 얻을 수 있다.
상기 도 10의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern의 경우 OFDM 심볼 5와 11의 경우 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송되지 않고 일부 CSI-RS antenna port의 신호만 전송된다. 한 예로 CDM과 FDM을 이용하여 전송할 경우 OFDM 심볼 5에서 8개의 CSI-RS antenna port 중 CSI-RS antenna port 0, 1, 2, 3의 신호는 전송되지만 나머지 CSI-RS antenna port 4, 5, 6, 7의 신호는 전송되지 않는다. 이와 같이 한 개의 OFDM 심볼에서 일부 antenna port에 대한 전송만 하는 것은 eNB 송신전력을 운용하는 관점에서 비효율적이다. eNB가 복수 개의 CSI-RS antenna port로 구성될 경우 한 개의 OFDM 심볼에서 도 10에서와 같이 일부 CSI-RS antenna port에 대한 신호만을 전송할 경우 나머지 안테나 포트에 대한 전송전력을 활용하지 못하게 된다.
한 예로 OFDM 심볼 5의 경우 RE A와 RE C에서 CSI-RS antenna port 0, 1, 2, 3의 신호만 전송된다. 상기 RE A와 RE C는 CSI-RS antenna port 4, 5, 6, 7에 대한 전송을 수행하지 않는다. 문제는 같은 OFDM 심볼에 CSI-RS antenna port 4, 5, 6, 7에 대한 전송을 수행하는 RE가 없기 때문에 RE A와 RE C가 사용하지 않는 전력을 효율적으로 활용하지 못하고 낭비하게 된다. 상기 도 6의 경우 CDM과 FDM을 이용할 경우 OFDM 심볼 5에서 모든 CSI-RS antenna port에 대한 전송이 이루어지기 때문에 이와 같은 문제가 없었다.
도 11은 상기 도 10의 CSI-RS pattern을 이용하게 될 경우 발생될 수 있는 비효율적인 전송전력의 낭비를 방지할 수 있는 본 발명의 방법을 도시한 것이다.
상기 도 11은 상기 도 10의 CSI-RS pattern을 이용할 경우 시스템 대역폭을 구성하는 절반의 RB pair에서는 1100과 같이 상기 도 10의 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송하고, 나머지 절반의 RB pair에서는 1110과 같이 상기 도 10의 CSI-RS pattern을 변형한 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송한다. 상기 도 11의 1110은 도 10의 CSI-RS pattern을 변형하여 CSI-RS antenna port 0, 1, 2, 3이 전송되는 RE 위치와 CSI-RS antenna port 4, 5, 6, 7이 전송되는 RE 위치를 상호 교환한 것이다.
상기 도 11과 같이 전송할 경우 CSI-RS를 전송하는 모든 OFDM 심볼에서 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송된다. 이와 같이 CSI-RS를 전송하는 OFDM 심볼에서 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송될 경우 각 RE에서 CSI-RS antenna port별로 사용하지 않는 전력을 상호 교환함을써 전송전력의 낭비를 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 12는 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 12는 마찬가지로 8개의 CSI-RS antenna port를 지원하는 상기 도 6, 도 10과 비교하여 한 가지 차이점이 있다. 상기 도 12의 경우 두 개의 CSI-RS pattern들이 각각 서로 다른 base pattern을 갖는다는 점이다.
도 13은 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 13은 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 13의 경우 8개 CSI-RS antenna port를 지원할 수 있는 세 개의 CSI-RS pattern들로 구성되며 각각이 CSI-RS pattern들은 DRS와 충돌하지 않는다. 상기 도 13의 CSI-RS pattern1, 2는 상기 도 6의 CSI-RS pattern 1, 2와 동일함을 알 수 있다. 상기 도 13과 상기 도 6dml 차이가 CSI-RS pattern 3이다. 상기 도 23의 CSI-RS pattern 3은 나머지 두 개의 CSI-RS pattern들과 동일한 base pattern으로 이루어져 있다. 상기 CSI-RS pattern 3의 특징은 DM-RS가 전송될수 있는 RE 위치를 이용하여 전송된다는 것이다. 상기 도 5에서 언급한 바와 같이 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11 및 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 0, 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10은 DM-RS를 전송하는데 이용된다. 특히 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 2, 5, 8, 11 및 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 1, 4, 7, 10은 LTE-A에서 UE 당 할당되는 layer의 개수가 2보다 큰 MIMO 전송을 수행할 경우에 DM-RS를 전송하는데 이용된다. 즉, LTE-A에서 UE당 할당되는 layer의 개수가 2 이하인 RB pair의 경우 상기 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 2, 5, 8, 11 및 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 1, 4, 7, 10에 DM-RS가 전송되지 않는다.
상기 도 13의 CSI-RS pattern 3은 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 2, 5, 8, 11 및 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 1, 4, 7, 10 중 일부를 이용하여 전송된다. 이와 같은 이유로 CSI-RS pattern 3이 전송되는 subframe에서는 UE당 할당되는 layer의 개수가 2보다 큰 MIMO 전송을 수행할 수 없다. 이는 MIMO 전송을 수행함에 있어서 제약사항이기는 하지만 CSI-RS pattern의 개수를 증가시키는 장점이 있고 MIMO 전송의 전송 rank 제약이 발생되는 구간이 전 subframe중 일부에 해당하기 때문에 LTE-A 시스템에서 CSI-RS pattern의 개수를 증가시킬 필요가 있을 경우 적용가능한 방법이다.
상기 도 13의 CSI-RS pattern 3을 이용할 경우 CSI-RS pattern 3이 전송되지 않는 subframe에서는 MIMO의 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 2보다 클 수 있더라도 CSI-RS가 전송되는 subframe에서는 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 2 이하로 제한된다. 이와 같이 CSI-RS pattern 3과 MIMO 전송의 연계성은 LTE-A에서 해당 MIMO전송에 대한 제어정보를 최적화하는데 이용될 수 있다. 도 14는 본 발명에 의한 상기의 제어정보 최적화를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 14에서 eNB는 1400, 1405, 1410의 subframe 구간에서 CSI-RS를 전송하며 이때 상기 도 13의 CSI-RS antenna pattern 3을 이용한다고 가정한다. 이와 같은 CSI-RS 전송이 이루어질 경우 downlink의 MIMO전송은 1400, 1405, 1410의 subframe에서 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 2로 제한된다. 반면 상기 도 14에서 1400, 1405, 1410의 subframe을 제외한 나머지 subframe에서는 LTE-A 시스템에서 정의하고 있는 UE당 최대 layer 개수인 8까지 전송을 수행할 수 있다. 본 발명에 따라 상기 도 13의 CSI-RS pattern 3을 이용하여 전송할 경우 상기 도 14와 같이 전송할 경우 일부 subframe에서 downlink MIMO의 UE당 할당 가능한 layer의 개수가 2로 제한되므로 해당 subframe에서 전송되는 제어신호도 이에 따라 최적화 될 수 있다. 즉, 상기 1400, 1405, 1410의 subframe에서 전송되는 제어신호는 UE에게 최대 2개의 layer에 대한 제어정보만 전송하면 되므로 나머지 subframe에서 전송되는 제어신호와 비교할 때 전송해야 하는 제어신호의 비트수가 적을 수 있다. 즉, 상기 도 14와 같이 subframe별로 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 차이가 발생할 경우 본 발명에 따라 제어신호가 갖는 비트수도 이에 따라 변함으로써 제어신호의 정보량을 최소화한다.
도 15는 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 15는 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 15는 네 개의 CSI-RS pattern을 제공한다. 이중 CSI-RS pattern 1, 2는 상기 도 6과 동일하며 상기 도 6과 비교하여 CSI-RS pattern 3, 4가 추가되었다. 상기 도 15의 CSI-RS pattern 3, 4는 DM-RS가 전송될 수 있는 RE 위치에서 전송되기 때문에 상기 도 13의 경우와 마찬가지로 해당 CSI-RS pattern이 전송되는 subframe에서 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 제한되게 된다. 또한 상기 도 15의 CSI-RS pattern 3, 4는 상기 DRS와 충돌할 수 있는 위치에 있기 때문에 CSI-RS pattern 3, 4를 이용하여 CSI-RS를 전송할 경우 DRS를 전송하지 못하는 단점이 존재한다. 반면 8개의 CSI-RS antenna port를 지원할 수 있는 네개의 CSI-RS pattern들을 제공하는 것이 장점이다.
도 16은 본 발명에서 의한 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다. 상기 도 16은 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 16은 네 개의 CSI-RS pattern을 제공한다. 이중 CSI-RS pattern 1, 2는 상기 도 6과 동일하며 상기 도 6과 비교하여 CSI-RS pattern 3, 4이 추가되었다. 상기 도 16의 CSI-RS pattern 3, 4는 DM-RS가 전송될 수 있는 RE 위치에서 전송되기 때문에 상기 도 13의 경우와 마찬가지로 해당 CSI-RS pattern이 전송되는 subframe에서 UE당 할당할 수 있는 layer의 개수가 제한되게 된다. 또한 상기 도 16의 CSI-RS pattern 3, 4는 상기 DRS와 충돌할 수 있는 위치에 있기 때문에 CSI-RS pattern 3, 4를 이용하여 CSI-RS를 전송할 경우 DRS를 전송하지 못하는 단점이 존재한다. 반면 8개의 CSI-RS antenna port를 지원할 수 있는 네개의 CSI-RS pattern들을 제공하는 것이 장점이다.
본 발명에 의한 상기 도 13, 15, 16의 CSI-RS pattern들이 갖는 중요한 특징은 상기 도 6에서 명시된 CSI-RS pattern 1, 2를 기본으로 지원하며 동시에 추가적인 CSI-RS pattern들을 이용하여 DM-RS, DRS의 사용과 연계하여 이용한다는 점이다.
상기 도 6 내지 도 13, 도 15 및 도 16의 CSI-RS pattern은 DM-RS가 다음과 <DM-RS 위치 1>의 위치에 존재하며, 이런 <DM-RS 위치 1>를 이용하여 전송될 때에 적용 가능하다.
<DM-RS 위치1>
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 1, 2
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 4, 5
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 7, 8
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 10, 11
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 0, 1
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 3, 4
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 6, 7
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 9, 10
DM-RS는 상기의 <DM-RS 위치 1>의 위치가 아닌 다음과 같은 위치 <DM-RS 위치 2>에 존재할 수도 있다.
<DM-RS 위치2>
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 1, 2
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 4, 5
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 7, 8
　 OFDM 심볼 4, 5의 subcarrier 10, 11
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 1, 2
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 4, 5
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 7, 8
　 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier 10, 11
상기와 같은 <DM-RS 위치2>에 DM-RS가 존재 할 경우 CSI-RS pattern도 적절히 변경되어야 한다.
도 17은 상기 <DM-RS 위치2>에 DM-RS가 존재 할 경우 본 발명에 의한 CSI-RS pattern을 도시한 것이다. 상기 도 17은 LTE-A 시스템이 extended cyclic prefix를 이용하여 전송신호를 전송하는 경우에 해당한다.
상기 도 17의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 두 개의 CSI-RS pattern중 첫 번째는 상기 도 6, 10, 12의 경우와 마찬가지로 8개의 CSI-RS를 위한 CSI-RS antenna port pattern이 DRS와 충돌 없이 전송 가능하다. 반면 상기 도 17의 두 번째 CSI-RS pattern은 OFDM 심볼 10을 이용하여 전송하기 때문에 DRS와 충돌이 일어날 수 있다.
상기 DM-RS 위치1 및 DM-RS 위치2와 다른 DM-RS 위치에 대해서도 본 특허의 CSI-RS pattern을 적용할 수 있다. 도 18은 또 다른 DM-RS 위치에 대한 본 발명에 의한 CSI-RS pattern을 도시한 것이다. 상기 도 6, 도 17, 도 18의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들이 갖는 중요한 특징은 두개의 CSI-RS antenna pattern중 한가지는 언제나 OFDM 심볼 5와 OFDM 심볼 8에 전송되며 길이 2의 직교코드로 확산된다는 점이다. 이와 같이 5번째 OFDM 심볼과 8번째 OFDM 심볼에 전송하며 길이 2의 직교코드를 이용하기 위하여 OFDM 심볼 6, 7에 CSI-RS 신호를 전송하지 않고 건너뛰는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송하는 이유는 antenna port 5 신호 즉, DRS와 충돌이 발생하지 않게 하기 위함이다. 또한 이와 같이 OFDM 심볼 5와 OFDM 심볼 8에 전송하며 길이 2의 직교코드를 이용하기 위하여 OFDM 심볼 6, 7에 CSI-RS 신호를 전송하지 않는 것은 DM-RS 신호의 위치와 관계 없이 상기 도 6, 도 17, 도 18의 CSI-RS antenna pattern들이 갖는 특징이다.
상기 extended CP를 갖는 subframe에서 DM-RS는 언제나 OFDM 심볼 4, 5를 이용하여 전송되며 OFDM 심볼 4, 5에 각각 8개의 RE를 이용하여 전송된다. 즉, 한 개의 RB가 주파수 측으로 12개의 RE로 구성되기 때문에 이중 4개의 RE는 DM-RS가 전송되지 않는 RE들이다. 본 발명에서 제안하는 CSI-RS pattern 중 한가지는 상기의 OFDM 심볼 5에서 DM-RS가 전송되지 않는 RE들과 OFDM 심볼 8의 주파수상 동일한 위치에 있는 RE들을 이용하여 전송하는것을 가장 중요한 특징으로 한다.
상기 도 6, 도 17, 도 18의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern 중 한가지는 다음의 표 8 및 표 9와 같은 위치를 갖는다.
CSI-RS Pattern 1
RE A OFDM 심볼 5, subcarrier K
RE B OFDM 심볼 8, subcarrier K
RE C OFDM 심볼 5, subcarrier L
RE D OFDM 심볼 8, subcarrier L
RE E OFDM 심볼 5, subcarrier M
RE F OFDM 심볼 8, subcarrier M
RE G OFDM 심볼 5, subcarrier N
RE H OFDM 심볼 8, subcarrier N
상기 표 8에서 subcarrier K, L, M, N은 한 개의 RB내에서 OFDM 심볼 4, 5에서 DM-RS 전송에 이용되지 않는 RE들의 subcarrier index에 해당한다. 한 예로 상기 도 18의 경우 DM-RS가 subcarrier 0, 1, 3, 4, 7, 8, 10, 11로 전송되므로 K, L, M, N의 값은 2, 5, 6, 9이 된다. 상기와 같이 본 발명에서 제안하는 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern중 한가지는 OFDM 심볼 4, 5에서 DM-RS의 위치가 결정되면 OFDM 심볼 5의 subcarrier들중 DM-RS의 전송에 이용되지 않는 subcarrier를 이용하여 전송되며 이때 OFDM 심볼 8의 같은 subcarrier들도 이용된다. 이 때문에 DM-RS의 위치가 주파수 영역에서 상기 도 6, 도 12, 도 18과 다르더라도 상기 표 8과 같이 CSI-RS pattern이 결정될 수 있다.
상기 extended CP를 갖는 subframe을 위한 CSI-RS pattern중 또 한가지는 상기 도 6에서와 같은 DM-RS 전송위치에 대해서는 동일한 base pattern을 이용하여 결정될 수 있다. 반면 DM-RS의 전송위치가 상기 도 6과 다를 경우 상기 도 17, 도 18과 같이 또 다른 base pattern을 추가사용할 수 있다. 본 발명에 의하여 상기 도 17, 도 18과 같이 또 다른 base pattern을 추가 사용할 경우 또 다른 CSI-RS pattern은 다음과 같은 위치를 갖는다.
CSI-RS Pattern 2
RE A OFDM 심볼 10, subcarrier S
RE B OFDM 심볼 11, subcarrier S
RE C OFDM 심볼 10, subcarrier T
RE D OFDM 심볼 11, subcarrier T
RE E OFDM 심볼 10, subcarrier U
RE F OFDM 심볼 11, subcarrier U
RE G OFDM 심볼 10, subcarrier V
RE H OFDM 심볼 11, subcarrier V
상기 표 9에서 subcarrier S, T, U, V는 한 개의 RB내에서 OFDM 심볼 10, 11에서 DM-RS 전송에 이용되지 않는 RE들의 subcarrier index에 해당한다. 한 예로 상기 도 18의 경우 DM-RS가 subcarrier 0, 1, 3, 4, 7, 8, 10, 11로 전송되므로 S, T, U, V의 값은 2, 5, 6, 9이 된다. 또 다른 예로 상기 도 17의 경우 DM-RS가 subcarrier 0, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11로 전송되므로 S, T, U, V의 값은 1, 4, 7, 10이 된다. 상기와 같이 본 발명에서 제안하는 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern중 또 한가지는 OFDM 심볼 10, 11에서 DM-RS의 위치가 결정되면 OFDM 심볼 10, 11의 subcarrier들중 DM-RS의 전송에 이용되지 않는 subcarrier를 이용하여 전송된다. 이 때문에 DM-RS의 위치가 주파수 영역에서 상기 도 6, 도 12, 도 18과 다르더라도 상기 표 9와 같이 CSI-RS pattern이 결정될 수 있다.
상기 표 9와 같이 또 다른 CSI-RS pattern을 결정한 이유는 상기 CSI-RS pattern이 DM-RS와 충돌하지 않으며 CSI-RS를 전송할 수 있기 때문이다.
본 발명에서 제안하는 extended CP로 전송되는 subframe에서의 CSI-RS pattern은 최소 두개의 서로 충돌하지 않는 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern으로 이루어지며, 첫번째 CSI-RS pattern은 표 8과 같이 OFDM 심볼 5, 8을 이용하여 전송하며 두번째 CSI-RS pattern은 상기 도 6 또는 표 9와 같이 전송되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern을 이용하여 nested property를 갖는 4개, 2개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern도 상기에서 기술한 바와 같이 도출될 수 있다.
도 19는 본 발명에서 제안하는 또 하나의 extended CP로 전송되는 subframe에서의 CSI-RS pattern을 도시한 것이다.
상기 도 19의 CSI-RS 전송 pattern들은 총 네 개이며 각각 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS를 전송할 수 있다. 상기 도 19의 CSI-RS pattern들은 모두 한 개의 base pattern을 기반으로 하여 만들어진다. 즉, CSI-RS pattern 1, 2, 3, 4가 서로 상대적인 subcarrier 및 OFDM 심볼 위치만 다를 뿐 동일한 모양을 갖는다.
상기 도 19의 CSI-RS pattern들중 CSI-RS pattern1, CSI-RS pattern2는 상기 도 6의 CSI-RS pattern1, CSI-RS pattern2와 동일하다. 상기 도 19의 경우 CSI-RS pattern3과 CSI-RS pattern4가 추가되었다. 상기 CSI-RS pattern3과 CSI-RS pattern4는 상기 도 19에서와 같이 CRS (Common Reference Signal)이 두개의 antenna port로만 전송될 경우에만 이용될 수 있다. 즉, CRS가 첫번째 및 두번째 antenna port로만 전송될 경우 CSI-RS pattern3과 CSI-RS pattern4가 전송될 수 있다.
상기 도 19의 CSI-RS pattern3과 CSI-RS pattern4가 갖는 또 한가지 특징은 상기 antenna port5 신호, 즉, DRS 신호와 충돌할 수 있다는 점이다. 이와 같은 특성은 상기 CSI-RS pattern1과 CSI-RS pattern2의 경우 해당되지 않는 것이다. 비록 CSI-RS pattern3과 CSI-RS pattern4는 CRS가 두개의 antenna port로 전송되며 antenna port 5 신호가 전송되지 않는 경우에 제한적으로 이용될 수 있지만 다중셀 시스템에서 CSI-RS의 reuse factor를 증대시킬 수 있는 효과가 있으므로 유용하다.
또한 상기 도 19의 CSI-RS pattern이 갖는 또 한가지의 장점은 한 개의 base pattern을 이용하여 네개의 CSI-RS pattern들을 만들었다는 점이다. 이와 같이 한개의 base pattern으로 모든 CSI-RS pattern들을 만들 경우 CSI-RS 수신기를 구현함에 있어서 용이하다.
상기 도 19는 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들이다. 상기 도 19의 CSI-RS pattern들은 상기 도 7, 도 8과 마찬가지로 4개, 2개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들로 확장될 수 있다.
상기 도 19에서 한개의 CSI-RS pattern내에서 같은 subcarrier로 전송되는 두개의 CSI-RS antenna port를 위한 신호는 상기에서 언급한 바와 같이 CDM되거나 TDM 및 FDM되어 전송될 수 있다. 한 예로 CDM되어 전송될 경우 CSI-RS pattern3의 subcarrier 2로 전송되는 첫번째 CSI-RS antenna port를 위한 신호는 길이 2의 Walsh code 0으로 확산되어 전송되고 subcarrier 2로 전송되는 두번째 CSI-RS antenna port를 위한 신호는 길이 2의 Walsh code 1으로 확산되어 전송된다.
도 20은 본 발명에서 제안하는 또 하나의 extended CP로 전송되는 subframe에서의 CSI-RS pattern을 도시한 것이다.
상기 도 20은 CRS antenna port의 개수가 두 개이며 또한 DM-RS antenna port의 개수가 두 개 이하일 경우 적용할 수 있다. 상기 도 20의 CSI-RS 전송 pattern들은 총 6개이며 각각 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS를 전송할 수 있다. 상기 도 20의 CSI-RS pattern들은 모두 한 개의 base pattern을 기반으로 하여 만들어진다. 즉, CSI-RS pattern 1, 2, 3, 4, 5, 6이 서로 상대적인 subcarrier 및 OFDM 심볼 위치만 다를 뿐 동일한 모양을 갖는다.
상기 도 20의 CSI-RS pattern들 중 CSI-RS pattern 1, 2, 3은 상기 도 3에 명시된 extended CP로 전송되는 subframe에서의 antenna port 5 신호와 위치가 겹치지 않음을 알 수 있다. 이는 앞서 언급한 바와 마찬가지로 상기 도 20의 CSI-RS pattern 1, 2, 3이 OFDM 심볼 4, 7, 10에서 전송되지 않기 때문이다. 반면 상기 도 20의 CSI-RS pattern 4, 5, 6은 antenna port 5 신호와 위치가 겹칠 수 있다. 이와 같은 이유로 antenna port 5를 이용하는 LTE-A 시스템의 경우 eNB의 판단에 따라 상기 도 20의 CSI-RS pattern들 중 CSI-RS 4, 5, 6의 이용여부를 결정할 수 있다. 즉, antenna port 5를 이용하는 LTE-A 시스템의 경우 CSI-RS를 상기 CSI-RS pattern 1, 2, 3 중 한가지를 선택하여 전송하는 것이다.
상기 도 20의 CSI-RS pattern 1과 CSI-RS pattern 2의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 10과 같다.
CSI-RS Pattern 1 CSI-RS Pattern 2
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 0 RE A: OFDM 심볼 8, subcarrier 2
RE C: OFDM 심볼 5, subcarrier 3 RE C: OFDM 심볼 8, subcarrier 5
RE D: OFDM 심볼 8, subcarrier 3 RE D: OFDM 심볼 11, subcarrier 5
RE E: OFDM 심볼 5, subcarrier 6 RE E: OFDM 심볼 8, subcarrier 8
RE G: OFDM 심볼 5, subcarrier 9 RE G: OFDM 심볼 8, subcarrier 11
RE H: OFDM 심볼 8, subcarrier 9 RE H: OFDM 심볼 11, subcarrier 11
상기 도 20의 CSI-RS pattern 3과 CSI-RS pattern 4의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 11과 같다.
CSI-RS Pattern 3 CSI-RS Pattern 4
RE A: OFDM 심볼 8, subcarrier 1 RE A: OFDM 심볼 7, subcarrier 1
RE C: OFDM 심볼 8, subcarrier 4 RE C: OFDM 심볼 7, subcarrier 4
RE D: OFDM 심볼 11, subcarrier 4 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 4
RE E: OFDM 심볼 8, subcarrier 7 RE E: OFDM 심볼 7, subcarrier 7
RE G: OFDM 심볼 8, subcarrier 10 RE G: OFDM 심볼 7, subcarrier 10
RE H: OFDM 심볼 11, subcarrier 10 RE H: OFDM 심볼 10, subcarrier 10
상기 도 20의 CSI-RS pattern 5와 CSI-RS pattern 6의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 12와 같다.
CSI-RS Pattern 5 CSI-RS Pattern 6
RE A: OFDM 심볼 4, subcarrier 0 RE A: OFDM 심볼 4, subcarrier 2
RE C: OFDM 심볼 4, subcarrier 3 RE C: OFDM 심볼 4, subcarrier 5
RE D: OFDM 심볼 7, subcarrier 3 RE D: OFDM 심볼 7, subcarrier 5
RE E: OFDM 심볼 4, subcarrier 6 RE E: OFDM 심볼 4, subcarrier 8
RE F: OFDM 심볼 7, subcarrier 6 RE F: OFDM 심볼 7, subcarrier 8
RE G: OFDM 심볼 4, subcarrier 9 RE G: OFDM 심볼 4, subcarrier 11
RE H: OFDM 심볼 7, subcarrier 9 RE H: OFDM 심볼 7, subcarrier 11
상기 도 20과 표 10, 표 11 및 표 12에 의하여 정의되는 CSI-RS pattern은 한개의 RB pair 내에서의 위치이다. LTE-A 시스템의 시스템 대역폭은 복수개의 RB pair로 구성되며 상기 도 20과 표 10, 표 11 및 표 12에 의하여 정의되는 CSI-RS pattern은 매 RB pair마다 반복된다.
도 21은 본 발명에서 제안하는 또 하나의 extended CP로 전송되는 subframe에서의 CSI-RS pattern을 도시한 것이다.
상기 도 20은 CRS antenna port의 개수가 두 개이며 또한 DM-RS antenna port의 개수가 두 개 이하일 경우 적용할 수 있다. 상기 도 20의 CSI-RS 전송 pattern들은 총 6개이며 각각 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS를 전송할 수 있다. 상기 도 20의 CSI-RS pattern들은 모두 한 개의 base pattern을 기반으로 하여 만들어진다. 즉, CSI-RS pattern 1, 2, 3, 4, 5, 6이 서로 상대적인 subcarrier 및 OFDM 심볼 위치만 다를 뿐 동일한 모양을 갖는다.
상기 도 21의 CSI-RS pattern들 중 CSI-RS pattern 1, 2, 3은 상기 도 3에 명시된 extended CP로 전송되는 subframe에서의 antenna port 5신호와 위치가 겹치지 않음을 알 수 있다. 이는 앞서 언급한 바와 마찬가지로 상기 도 21의 CSI-RS pattern 1, 2, 3이 OFDM 심볼 4, 7, 10에서 전송되지 않기 때문이다. 반면 상기 도 21의 CSI-RS pattern 4, 5, 6은 antenna port 5 신호와 위치가 겹칠 수 있다. 이와 같은 이유로 antenna port 5를 이용하는 LTE-A 시스템의 경우 eNB의 판단에 따라 상기 도 21의 CSI-RS pattern들중 CSI-RS 4, 5, 6의 이용여부를 결정할 수 있다. 즉, antenna port 5를 이용하는 LTE-A 시스템의 경우 CSI-RS를 상기 CSI-RS pattern 1, 2, 3 중 한가지를 선택하여 전송하는 것이다.
상기 도 21의 CSI-RS pattern 1과 CSI-RS pattern 2의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 13과 같다.
CSI-RS Pattern 1 CSI-RS Pattern 2
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 0 RE A: OFDM 심볼 8, subcarrier 2
RE C: OFDM 심볼 5, subcarrier 3 RE C: OFDM 심볼 8, subcarrier 5
RE D: OFDM 심볼 8, subcarrier 3 RE D: OFDM 심볼 11, subcarrier 5
RE E: OFDM 심볼 5, subcarrier 6 RE E: OFDM 심볼 8, subcarrier 8
RE G: OFDM 심볼 5, subcarrier 9 RE G: OFDM 심볼 8, subcarrier 11
RE H: OFDM 심볼 8, subcarrier 9 RE H: OFDM 심볼 11, subcarrier 11
상기 도 21의 CSI-RS pattern 3과 CSI-RS pattern 4의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 14와 같다.
CSI-RS Pattern 3 CSI-RS Pattern 4
RE A: OFDM 심볼 8, subcarrier 1 RE A: OFDM 심볼 7, subcarrier 1
RE C: OFDM 심볼 8, subcarrier 4 RE C: OFDM 심볼 7, subcarrier 4
RE D: OFDM 심볼 11, subcarrier 4 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 4
RE E: OFDM 심볼 8, subcarrier 7 RE E: OFDM 심볼 7, subcarrier 7
RE G: OFDM 심볼 8, subcarrier 10 RE G: OFDM 심볼 7, subcarrier 10
RE H: OFDM 심볼 11, subcarrier 10 RE H: OFDM 심볼 10, subcarrier 10
상기 도 21의 CSI-RS pattern 5와 CSI-RS pattern 6의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 15와 같다.
CSI-RS Pattern 5 CSI-RS Pattern 6
RE A: OFDM 심볼 4, subcarrier 0 RE A: OFDM 심볼 7, subcarrier 2
RE C: OFDM 심볼 4, subcarrier 3 RE C: OFDM 심볼 7, subcarrier 5
RE D: OFDM 심볼 7, subcarrier 3 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 5
RE E: OFDM 심볼 4, subcarrier 6 RE E: OFDM 심볼 7, subcarrier 8
RE G: OFDM 심볼 4, subcarrier 9 RE G: OFDM 심볼 7, subcarrier 11
RE H: OFDM 심볼 7, subcarrier 9 RE H: OFDM 심볼 10, subcarrier 11
상기 도 20과 도 21의 CSI-RS pattern들은 한가지의 base pattern으로 이루어졌음을 알 수 있다. 상기와 같이 한가지 base pattern으로 이루어 질 경우 CSI-RS 송수신기를 구현하는데 용이한 장점이 존재한다. 또한 상기 도 20과 도 21은 antenna port와 충돌하지 않는 세개의 CSI-RS pattern들을 각각 가지고 있음으로써 LTE-A 시스템에서 antenna port 5를 이용하는 기지국에서도 적용가능하다는 장점을 가진다.
상기 도 20과 도 21의 CSI-RS pattern들은 다양한 다중화 방식을 사용하여 복수개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 수 있다. 한 예로 시간축에서 CDM을 활용할 수 있다. 이 경우 한 개의 CSI-RS pattern내에서 동일한 subcarrier를 이용하여 전송되는 두개의 RE에서 길이 2의 직교 코드를 이용하여 CDM시킬 수 있다. 또한 주파수축에서 CDM을 활용할 수도 있다. 이 경우 한 개의 CSI-RS pattern내에서 동일한 OFDM 심볼을 이용하여 전송되는 복수개의 RE에서 직교 코드를 이용하여 CDM 시킬 수 있다.
상기 도 6에서 도 21까지의 CSI-RS pattern들은 LTE 및 LTE-A 시스템에서 extended cyclic prefix를 갖는 subframe을 이용하여 전송을 수행하는 경우에 해당된다. LTE와 LTE-A 시스템은 extended cyclic prefix를 이용하는 subframe 외에 normal cyclic prefix를 이용하는 subframe도 전송 가능하다.
도 22는 LTE-A 시스템에서 normal cyclic prefix를 이용하여 subframe이 전송될 경우 eNB가 전송하는 CRS, DRS, DM-RS, 데이터 채널 신호인 PDSCH를 한 개의 RB pair에서 도시한 것이다. CRS는 OFDM 심볼 0, 1, 4, 6, 7, 8, 11, 12에서 각각 네개의 subcarrier를 이용하여 전송되며 subcarrier 위치는 cell마다 다를 수 있다. 또한 DRS는 OFDM 심볼 3, 6, 9, 12에서 각각 세개의 subcarrier를 이용하여 전송되며 subcarrier 위치는 cell마다 다를 수 있다.
도 23은 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS를 전송할 때 활용할 시간 및 주파수 공간상의 위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 23은 LTE-A 시스템에서 CSI-RS를 전송할 수 있는 영역을 한 개의 RB pair내에서 도시한 것이다.
상기 도 23에서 OFDM 심볼 0, 1, 2에 해당하는 36개의 RE들은 LTE 및 LTE-A 단말들을 위한 제어신호를 전송하는데 필요하기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다. 또한 OFDM 심볼 4, 7, 8, 11에 해당하는 48개의 RE들은 CRS를 전송하는데 활용되기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다. 또한 OFDM 심볼 5, 6, 12, 13에서 DM-RS가 전송되는 subcarrier에 위치한 총 32개의 RE들은 LTE-A단말을을 위한 DM-RS를 전송하는데 필요하기 때문에 CSI-RS를 전송하는데 이용될 수 없다.
도 24는 본 발명에서 의한 normal cyclic prefix를 이용하는 LTE-A 시스템에서 8개 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS 전송시 이용하는 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다.
상기 도 24는 각각 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 신호를 전송할 수 있는 6 개의 CSI-RS pattern들로 구성되어 있다. 6개 패턴 모두 각각 OFDM 심볼 5, 6에 위치한 2 개의 RE, OFDM 심볼 9, 10에 위치한 4개의 RE, OFDM 심볼 12, 13에 위치한 2개의 RE로 이루어져 있다.
상기 도 24에서 한 개의 CSI-RS pattern은 8개의 RE로 이루어지며 따라서 최대 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호를 전송할 수 있다. 상기 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 신호는 CDM (code division multiplexing)과 FDM (frequency division multiplexing)을 이용하거나 TDM (time division multiplexing)과 FDM을 이용하여 전송할 수 있다.
상기 도 24의 CSI-RS pattern 1과 CSI-RS pattern 2의 신호가 전송되는 RE는 RB pair 내 위치를 다음의 표 16, 표 17 및 표 18과 같다.
CSI-RS Pattern 1 CSI-RS Pattern 2
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 2 RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 7
RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 2 RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 7
RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 0 RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 6
RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 0 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 6
RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 3 RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 9
RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 3 RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 9
RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 2 RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 7
RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 2 RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 7
CSI-RS Pattern 3 CSI-RS Pattern 4
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 3 RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 8
RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 3 RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 8
RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 1 RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 7
RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 1 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 7
RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 4 RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 10
RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 4 RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 10
RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 3 RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 8
RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 3 RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 8
CSI-RS Pattern 1 CSI-RS Pattern 2
RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 4 RE A: OFDM 심볼 5, subcarrier 9
RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 4 RE B: OFDM 심볼 6, subcarrier 9
RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 2 RE C: OFDM 심볼 9, subcarrier 8
RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 2 RE D: OFDM 심볼 10, subcarrier 8
RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 5 RE E: OFDM 심볼 9, subcarrier 11
RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 5 RE F: OFDM 심볼 10, subcarrier 11
RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 4 RE G: OFDM 심볼 12, subcarrier 9
RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 4 RE H: OFDM 심볼 13, subcarrier 9
상기 도 24의 6개의 CSI-RS pattern 중 일부는 LTE 단말을 위한 DRS와 충돌하는 부분이 존재한다. 상기 도 24의 6개의 CSI-RS pattern과 DRS의 충돌의 DRS가 갖는 V_shift값에 의하여 결정된다. 상기 V_shift는 주파수 영역에서 subcarrier단위의 offset값으로 DRS를 주파수 영역에서 subcarrier단위로 이동하도록 하는 역할을 한다.
도 25는 서로 다른 V_shift값을 갖는 DRS와 상기 도 24의 6개의 CSI-RS pattern이 충돌하는 것을 도시하고 있다.
상기 도 25에서 V_shift값이 V_shift1일 경우 2500에서와 같이 CSI-RS pattern 1, CSI-RS pattern 4, CSI-RS pattern 6이 DRS와 충돌한다. 또한 V_shift값이 V_Shift2일 경우 2510에서와 같이 CSI-RS pattern 1, CSI-RS pattern 3, CSI-RS pattern 6이 DRS와 충돌한다. 또한 V_shift값이 V_Shift3일 2520에서와 같이 경우 CSI-RS pattern 2, CSI-RS pattern 3, CSI-RS pattern 5가 DRS와 충돌한다. 상기 도 25와 같이 V_shift값이 다르더라도 본 발명에 의한 상기 도 24의 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern들은 최소 3개의 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern이 보장된다. 상기 V_shift값은 LTE 및 LTE-A 시스템에서 각 cell을 구분하는 Cell_ID 값에 따라 결정된다. V_shitf값과 Cell_ID는 V_shift=Cell_ID mod 3의 관계를 갖는다.
상기 도 24의 CSI-RS pattern들은 DRS의 V_shift값과 무관하게 3개의 충돌하지 않는 CSI-RS pattern들이 보장된다. 이와 같은 상기 도 24의 CSI-RS pattern의 특성을 이용하여 LTE-A 시스템은 LTE 단말용 DRS를 전송할 경우 해당 subframe구간에서 충돌하지 않는 CSI-RS pattern중 한가지를 적용하여 8개의 CSI-RS antenna port에 대한 CSI-RS를 전송할 수 있다. 한 예로 상기 도 25의 2500과 같이 Vshift1일 경우 eNB는 DRS를 전송해야 하는 subframe에서 CSI-RS pattern을 상기 CSI-RS pattern 2, CSI-RS pattern 3, CSI-RS pattern 5 중 한가지를 이용하여 CSI-RS를 전송한다. 이와 같이 복수개의 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern들을 갖는 것은 본 발명의 중요한 특징이다. 3개의 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern들이 존재할 경우 DRS를 전송하는 subframe에서도 CSI-RS의 reuse factor가 3이 됨으로써 셀간 간섭의 영향을 줄이는 장점을 가질 수 있다.
도 26은 본 발명에 따라 CSI-RS와 DRS가 충돌하지 않도록 eNB가 복수개의 적용 가능한 CSI-RS pattern 중 한가지를 결정하는 방법은 도시한 것이다.
상기 도 26의 과정 2600에서 eNB는 CSI-RS를 전송할 subframe을 결정한다. 상기 도 26의 과정 2610에서 eNB는 CSI-RS를 전송하기로 결정한 subframe에서 DRS도 전송해야 하는지를 판단한다. 상기 과정 2610에서 CSI-RS를 전송하기로 한 subframe에서 DRS도 전송해야 하는 것으로 판단할 경우, eNB는 과정 2620에서 Cell_ID를 이용하여 V_shift를 결정한다. 상기 과정 2620에서 결정된 V_shift 값에 의하여 과정 2630에서 DRS의 전송위치가 결정된다. 상기 과정 2630에서 DRS의 전송위치가 결정된 후 eNB는 과정 2640에서 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern이 어떤 것이 있는지를 판단한다. 한 예로 상기 도 25에서 DRS의 V_shift값이 V_shift2일 경우 CSI-RS pattern2, CSI-RS pattern3, CSI-RS pattern 4로 판단한다.
상기 과정 2640에서 DRS와 충돌없이 이용 가능한 CSI-RS antenna pattern들을 어떤 것인지 판단한 eNB는 과정 2650에서 그 중 어떤 CSI-RS antenna pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송할지를 판단한다. 본 발명에 의한 과정 2650에서 어떤 CSI-RS antenna pattern을 이용할지를 판단하는 방법은 다음의 수학식을 이용한다.
Figure 112010042473454-pat00001
상기 수학식 1에서 N_A는 상기 과정 2640에서 결정된 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern의 개수이다. 상기 수학식은 DRS와 충돌을 피하면서 적용 가능한 CSI-RS pattern이 N_A개 존재할 경우 0에서 N_A-1까지의 정수를 발생시킨다. 상기 수학식 1에서 Cell_ID와 적용 가능한 CSI-RS pattern의 개수에 의하여 얻어진 결과 값을 이용하여 적용 가능한 CSI-RS pattern중 한 가지가 결정된다. 상기 수학식 1을 이용하여 결정하기 위해서는 적용 가능한 CSI-RS pattern들에 각각 서로 다른 0에서 N_A-1까지의 정수값이 미리 할당한 후 상기 결과 값을 얻어 이용할 CSI-RS pattern을 결정한다. 한 예로 상기 도 25에서 V_shift값이 V_shift2일 경우 DRS와의 충돌을 피하기 위해서는 CSI-RS pattern2, CSI-RS pattern3, CSI-RS pattern4의 세가지 CSI-RS pattern중 한 가지를 이용해야 한다. eNB는 CSI-RS pattern2, CSI-RS pattern3, CSI-RS pattern4에 각각 0, 1, 2의 CSI_ID값을 할당한 후 자신의 Cell_ID를 수학식 1에 적용하여 이용할 CSI_ID를 결정한다. Cell_ID값이 10일 경우 상기 예에서 N_A값이 3이므로 CSI_ID값은 1이 되고 eNB는 CSI-RS pattern3을 이용하게 된다. 상기 수학식 1에서 N_A의 값은 V_shift값에 따라 다른 값이 적용될 수 있다.
상기 도 26의 과정 2610에서 CSI-RS를 전송하는 subframe에서 DRS를 전송하지 않을 경우, eNB는 과정 2660에서 적용가능한 모든 CSI-RS pattern중에서 CSI-RS를 전송할 때 이용할 CSI-RS pattern을 결정한다. 과정 2660에서 어떤 CSI-RS antenna pattern을 이용할지를 판단하는 방법은 다음의 수학식 2를 이용한다.
Figure 112010042473454-pat00002
상기 수학식 2에서 N_B는 적용가능한 모든 CSI-RS pattern의 개수이다. 한 예로 상기 도 24의 경우 N_B의 값은 6이 된다. 본 발명의 실시예에서 수학식 1과 수학식 2에 의하여 CSI-RS pattern을 결정하는 방법은 DRS의 존재여부에 따라 N_A, N_B값을 서로 다르게 설정하여 CSI_ID를 결정하고, 이에 따라 CSI-RS pattern이 결정된다는 중요한 특징을 갖는다. 상기 수학식 2에서 N_B는 적용가능한 모든 CSI-RS pattern의 개수이므로 V_shift와 관계없이 고정된 값을 가진다.
도 27은 본 발명에 따라 CSI-RS와 DRS가 충돌하지 않는 CSI-RS pattern을 eNB가 상기 도 26과 같이 결정하여 이용할 때 UE가 eNB가 결정한 CSI-RS를 자체적으로 판단하는 방법을 도시한 것이다.
상기 도 27의 과정 2700에서 UE는 eNB의 Cell_ID를 판단한다. 상기 과정 2700에서 Cell_ID를 판단하는 방법은 eNB가 송신하는 제어채널을 수신함으로써 이루어진다. 과정 2710에서 UE는 eNB로부터 CSI-RS가 전송되는 subframe에 대한 정보를 수신한다. 과정 2720에서 UE는 해당 subframe에서 eNB가 DRS를 전송할지 여부에 대한 정보를 eNB로부터 통보받는다. 본 발명에서 해당 정보는 eNB로부터 데이터 신호를 수신하는 모든 단말에게 전송되는 신호로서 DRS_ONOFF라고 명한다. 과정 2720에서 DRS_ONOFF 정보를 수신한 UE는 그 값에 따라 다음과 같이 DRS가 CSI-RS가 전송되는 subframe에서 전송되는지를 판단한다.
■ DRS_ONOFF=0: CSI-RS가 전송되는 subframe에서 DRS 전송되지 않음
■ DRS_ONOFF=1: CSI-RS가 전송되는 subframe에서 DRS 전송됨
상기 도 27의 과정 2730에서 DRS_ONOFF 값에 따라 DRS가 전송되는지를 판단한 UE는 CSI-RS가 전송되는 subframe에서 DRS가 전송될 경우 과정 2740과 같이 Cell_ID를 이용하여 V_shift 값을 결정한다. 과정 2740에서 V_shift 값을 결정하는 방법은 상기 수학식 1과 같다. 상기 과정 2740에서 V_shif t값을 결정한 UE는 과정 2750에서 V_shift 값에 따라 DRS 전송위치를 결정한다. 상기 과정 2750에서 판단된 DRS 전송위치가 결정된 후 UE는 과정 2760에서 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS가 어떤 것이 존재하는지 판단하고, 과정 2770에서 그 중 한가지를 결정하여 CSI-RS를 수신하는데 이용한다. 상기 과정 2760과 과정 2770에서 이용되는 구체적인 방법은 상기 도 26의 과정 2640과 과정 2650에서 이용되는 구체적인 방법과 동일하다. UE와 eNB가 동일한 방법으로 CSI-RS pattern을 결정해야만 eNB가 송신한 것을 정확하게 UE가 수신할 수 있기 때문이다.
상기 과정 2730에서 CSI-RS을 전송하는 subframe에서 DRS를 전송하지 않는다고 판단할 경우 UE는 과정 2780과 같이 적용가능한 모든 CSI-RS pattern들 중에서 CSI-RS를 전송할 때 이용할 CSI-RS pattern을 결정한다. 상기 과정 2780에서 이용되는 구체적인 방법은 상기 도 26의 과정 2660에서 이용되는 구체적인 방법과 동일하다.
상기 도 27은 UE가 eNB의 CSI-RS pattern 결정방법과 동일한 방법을 이용함으로써 eNB가 어떤 CSI-RS pattern을 선택할지를 자체적으로 판단하는 경우에 적용가능하다. 상기 도 27에 도시한 방법외에 eNB가 DRS에 대한 정보를 제공하지 않는 상태에서 UE에게 직접적으로 몇번째 CSI-RS pattern을 이용할지 통보하는 방법도 가능하다.
상기 도 24의 CSI-RS antenna port별 신호는 상기 표 2와 같이 CDM과 FDM을 이용하여 전송하거나 상기 표 3과 같이 TDM과 FDM을 이용하여 전송할 수 있다. 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 CDM과 FDM 또는 TDM과 FDM을 이용할 경우 한 개의 OFDM 심볼에 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송되지 않는다. 상기 도 10에서의 경우와 마찬가지다. 한 개의 OFDM 심볼 안에서 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송되지 않는 것은 도 28과 같이 CSI-RS antenna port가 전송되는 RB pair 내 위치를 순환 변경함으로써 해결할 수 있다.
도 28은 본 발명에 의하여 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 이용하며, CDM과 FDM을 이용하여 CSI-RS를 전송할 경우 전송전력을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 CSI-RS antenna port 별 신호의 전송위치를 순환 변경하는 방법을 도시한 것이다.
상기 도 28은 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 이용할 경우, 시스템 대역폭을 구성하는 1/4의 RB pair들에서는 2800과 같이 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송하고, 다른 1/4의 RB pair들에서는 2810과 같이 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 변형한 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송한다. 또 다른 1/4의 RB pair들에서는 2820과 같이 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 변형한 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송하고, 또 다른 1/4의 RB pair들에서는 2830과 같이 상기 도 24의 CSI-RS pattern을 변형한 CSI-RS pattern을 이용하여 CSI-RS를 전송한다.
상기 도 28과 같이 전송할 경우 CSI-RS를 전송하는 모든 OFDM 심볼에서 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송된다. 이와 같이 CSI-RS를 전송하는 OFDM 심볼에서 모든 CSI-RS antenna port의 신호가 전송될 경우 각 RE에서 CSI-RS antenna port 별로 사용하지 않는 전력을 상호 교환하므로써 전송전력의 낭비를 방지할 수 있다.
상기 도 24의 CSI-RS pattern들은 8개의 CSI-RS antenna port를 위한 구조이다. 상기에서와 마찬가지로 도 24의 CSI-RS pattern들을 기반으로 하는 nested property를 갖는 4개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern과 2개의 CSI-RS antenna port를 위한 CSI-RS pattern도 상기에서와 같은 방법으로 얻어질 수 있음을 밝히는 바이다.
도 29는 본 발명에서 의한 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다.
도 30은 본 발명에서 의한 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다.
상기 도 29와 도 30의 CSI-RS pattern들도 상기 도 24와 마찬가지로 reuse factor가 6이다. 상기 도 24의 경우와 비교할 때 한가지 중요한 차이점은 DRS가 존재할 경우 DRS와 충돌되지 않는 CSI-RS pattern의 개수가 적다는 것이다. 반면 장점은 한 개의 CSI-RS가 최대 4개의 OFDM 심볼에 분산되어 있기 때문에 CDM과 FDM을 이용하여 전송할 경우 상기 도 28과 같이 네 종류의 CSI-RS pattern들을 순환변경하며 전송할 필요없이 상기 도 11과 같이 두 종류의 CSI-RS pattern들을 순환변경하면 전송해도 효율적인 송신전력 사용이 가능하다는 점이다.
도 31은 본 발명에서 의한 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다.
상기 도 31은 RB의 주파수영역에서의 중간구간을 기준으로 하여 cyclic shift를 적용하였다. 즉, 상기 도 31에서 CSI-RS antenna pattern 1의 E, F의 위치가 같은 CSI-RS pattern의 RE A, RE B 또는 RE C, RE D와 비교하여 한 개의 subcarrier 구간을 이동하였음을 알 수 있다. 또한 CSI-RS antenna pattern 2의 E, F의 위치가 같은 CSI-RS pattern의 RE A, RE B 또는 RE C, RE D와 비교하여 한 개의 subcarrier 구간을 이동하였음을 알 수 있다. 또한 CSI-RS antenna pattern 3의 RE E, RE F의 위치는 cyclic shift에 따라 RE A, RE B의 위치와 비교하여 두 개의 subcarrier 구간을 반대방향으로 이동하였다.
도 32는 본 발명에서 의한 normal cyclic prefix를 이용하여 전송하는 LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 위한 8개 CSI-RS antenna port를 위한 또 다른 CSI-RS pattern들을 도시한 것이다.
상기 도 32는 RB의 주파수영역에서 중간구간을 기준으로 하여 mirroring (반사)를 적용하였다. 즉, 상기 도 31에서 RB의 주파수영역에서의 중간구간을 기준으로 하여 각 CSI-RS pattern의 위치가 반사관계를 형성하도록 되어 있다. 상기 도 31에서 CSI-RS antenna pattern 1의 RE E, RE F의 위치가 같은 CSI-RS pattern의 RE C, RE D와 비교하여 RB의 중간점으로 부터의 거리가 동일하다. 또한 CSI-RS antenna pattern 1의 RE G, RE H의 위치가 같은 CSI-RS pattern의 RE A, RE B와 비교하여 RB의 중간점으로 부터의 거리가 동일하다.
상기 도 31과 도 32의 CSI-RS pattern은 상기 DRS와 충돌하지 않는 CSI-RS pattern의 개수를 최대화하기 위한 방법이다. 상기 도 31과 도 32의 CSI-RS pattern을 이용할 경우 상기 DRS의 V_shift가 어떤 값을 갖더라도 최소 두개의 DRS와 겹치지 않는 CSI-RS pattern이 존재하게 된다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신시스템에서 기지국이 CSI-RS(channel state information reference signal)를 처리하는 방법에 있어서,
    CSI-RS를 전송할 서브프레임을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 서브프레임에서 DRS(dedicated reference signal)도 전송하는지 판단하는 과정과,
    상기 결정된 서브프레임에서 상기 DRS도 전송 하는 경우, 주파수 영역에서 상기 DRS의 전송 위치를 이동시키는 소정 값을 셀 식별자에 기반하여 결정하는 과정과,
    상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들 중 상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS패턴을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 CSI-RS 처리 방법.
  2. 무선 통신시스템에서 단말이 CSI-RS(channel state information reference signal)를 처리하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터, CSI-RS가 전송되는 서브프레임 정보 및 해당 서브프레임에서 DRS(dedicated reference signal)도 전송하는지 여부에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 DRS도 전송하는 여부를 판단하는 과정과,
    상기 CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 상기 DRS도 전송하는 경우, 주파수 영역에서 상기 DRS의 전송 위치를 이동시키는 소정 값을 셀 식별자에 기반하여 결정하는 과정과,
    상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴들 중 상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 CSI-RS 처리 방법.
  3. 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 통신부; 및
    CSI-RS를 전송할 서브프레임을 결정하고,
    상기 결정된 서브프레임에서 DRS(dedicated reference signal)도 전송하는지 판단하며,
    상기 결정된 서브프레임에서 상기 DRS도 전송 하는 경우, 주파수 영역에서 상기 DRS의 전송 위치를 이동시키는 소정 값을 셀 식별자에 기반하여 결정하고,
    상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들 중 상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS패턴을 결정하는 제어부를 포함하는 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정은,
    Figure 112015121394831-pat00035
    에 기반하여 상기 CSI-RS패턴을 결정하고,
    상기 CSI_ID는 상기 CSI-RS 패턴의 식별자이고, Cell_ID는 상기 셀 식별자이며, N_A는 상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들의 개수인 것을 특징으로 하는 기지국의 CSI-RS 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정된 서브프레임에서 상기 DRS를 전송하지 않는 경우, 적용 가능한 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 CSI-RS 처리 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정은,
    Figure 112015121394831-pat00036
    에 기반하여 상기 CSI-RS패턴을 결정하고,
    상기 CSI_ID는 상기 CSI-RS 패턴의 식별자이고, Cell_ID는 상기 셀 식별자이며, N_A는 상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들의 개수인 것을 특징으로 하는 단말의 CSI-RS 처리 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 상기 DRS를 전송하지 않는 경우, 적용 가능한 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 CSI-RS 처리 방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    Figure 112015121394831-pat00037
    에 기반하여 상기 CSI-RS패턴을 결정하고,
    상기 CSI_ID는 상기 CSI-RS 패턴의 식별자이고, Cell_ID는 상기 셀 식별자이며, N_A는 상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들의 개수인 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 결정된 서브프레임에서 상기 DRS를 전송하지 않는 경우, 적용 가능한 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 통신부; 및
    기지국으로부터, CSI-RS가 전송되는 서브프레임 정보 및 해당 서브프레임에서 DRS(dedicated reference signal)도 전송하는지 여부에 대한 정보를 수신하도록 제어하고,
    CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 DRS도 전송하는 여부를 판단하며,
    상기 CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 상기 DRS도 전송하는 경우, 주파수 영역에서 상기 DRS의 전송 위치를 이동시키는 소정 값을 셀 식별자에 기반하여 결정하고,
    상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI_RS 패턴들 중 상기 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    Figure 112015121394831-pat00038
    에 기반하여 상기 CSI-RS패턴을 결정하고,
    상기 CSI_ID는 상기 CSI-RS 패턴의 식별자이고, Cell_ID는 상기 셀 식별자이며, N_A는 상기 이동된 DRS 전송 위치와 충돌하지 않는 CSI-RS 패턴들의 개수인 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 CSI-RS를 전송할 서브프레임에서 상기 DRS를 전송하지 않는 경우, 적용 가능한 모든 CSI-RS 패턴들 중에서 CSI-RS를 전송할 CSI-RS 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
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