KR101923455B1

KR101923455B1 - 무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR101923455B1
Application number: KR1020167025999A
Authority: KR
Inventors: 김봉회; 박종현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2018-11-29
Also published as: CN106664193A; US20170150499A1; KR20160132037A; US9955479B2; EP3282663A1; EP3282663A4; JP6362707B2; WO2016163847A1; JP2017520131A; CN106664193B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 SRS(sounding reference signal)를 송신하는 방법은, 4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 수신하는 단계; 상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계; 및 상기 UpPTS를 통해 상기 4-TC SRS를 송신하는 단계를 포함하되, 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계에서는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 상기 4-TC SRS가 맵핑되고, 상기 4-TC SRS의 송신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원된다.

Description

무선 통신 시스템에서 사운딩 참조 신호를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 위한 장치{Method of transmitting or receiving a sounding reference signal in a wireless communication system and Apparatus thereof}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, TDD (Time Division Duplex) 방식의 무선 통신 시스템에서 특별 서브프레임을 통해 사운딩 참조 신호를 송신 또는 수신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification 그룹 Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.44, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 전력 소모 등이 요구된다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, TDD를 지원하는 무선 통신 시스템에서 SRS가 지원하는 최대 송신 콤(Transmission Comb)을 증가시킴으로써, 보다 효율적으로 SRS를 송신 또는 수신하는 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공하는데 있다.

상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 SRS(sounding reference signal)를 송신하는 방법은, 4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 수신하는 단계; 상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계; 및 상기 UpPTS를 통해 상기 4-TC SRS를 송신하는 단계를 포함하되, 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계에서는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 상기 4-TC SRS가 맵핑되고, 상기 4-TC SRS의 송신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원된다.

상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 SRS(sounding reference signal)를 송신하는 단말은, 4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 수신하는 수신기; 상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 프로세서; 및 상기 UpPTS를 통해 상기 4-TC SRS를 송신하는 송신기를 포함하되, 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 상기 프로세서는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 상기 4-TC SRS를 맵핑하고, 상기 4-TC SRS의 송신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원된다.

상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 SRS(sounding reference signal)를 수신하는 방법은, 4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 송신하는 단계; 및 상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 맵핑된 상기 4-TC SRS를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 4-TC SRS는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 맵핑되고, 상기 4-TC SRS의 수신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원된다.

바람직하게는, 상기 UpPTS에 하나의 심볼만 설정되면, 상기 하나의 SRS 심볼은 상기 4-TC SRS가 아닌 2-TC SRS 전송을 지원할 수 있다.

바람직하게는, 상기 UpPTS내에서 상기 4-TC SRS가 맵핑되는 상기 SRS 심볼의 인덱스는 고정될 수 있다.

바람직하게는, 2-TC SRS가 전송되는 상향링크 서브프레임에서는 상기 4-TC SRS의 전송이 허용되지 않을 수 있다.

바람직하게는, 상기 단말이 기지국으로부터 SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼의 정보를 RRC 시그널링을 통해서 수신할 수 있다.

바람직하게는, 상기 4-TC SRS는, 상기 단말의 다수의 안테나 포트들 중 하나 또는 2개를 통해서 송신될 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 4-TC SRS가 하나의 안테나 포트를 통해서 전송되는 경우, 상기 하나의 안테나 포트 srs_p(n)는 수학식

에 기초하여 결정되고, 'M'은 상기 단말의 수신 안테나 개수, 'n_f'는 SFN(system frame number), 'n_s'는 슬롯 넘버(slot number), 'T_SRS'는 단말 특정의 SRS 전송 주기를 나타낼 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 4-TC SRS가 2개의 안테나 포트들을 통해서 전송되는 경우, 상기 2개의 안테나 포트들 srs_p(n) 및 srs_p+1(n) 는 수학식

본 발명의 일 실시예에 따르면, SRS가 지원하는 송신 콤(Transmission Comb)이 4로 확장됨에 따라서 SRS의 다중화 용량이 증가될 수 있을 뿐만 아니라, UpPTS를 통해 SRS가 전송됨으로써 TDD 시스템에서 SRS 전송으로 인한 상향링크 자원의 부족과 SRS 전송 오버헤드를 효율적으로 관리할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 반송파 집성(carrier aggregation) 기법을 설명하는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 사용 가능한 크로스-폴(Cross-polarized) 안테나 어레이를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 64 X-Pol 안테나 어레이에서의 수직 및 수평 안테나 소자를 도시한다.
도 11a는 일반 CP를 위한 Shortened PUCCH 포맷 1x를 도시한다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 Shortened PUCCH 포맷을 도시한다.
도 12a는 일반 CP를 위한 Shortened PUCCH 포맷 3을 도시한다.
도 12b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 Shortened PUCCH 포맷을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SRS 송수신 방법의 흐름을 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국을 도시한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), 송신 포인트(transmission point; TP), 수신 포인트(reception point; RP), eNB, 중계기(relay)등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용된다.

도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Trans안테나 포트 Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 4는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.

도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 참조 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.

PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element 그룹)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.

PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 상향링크 HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산 인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.

PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.

PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

도 5을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히, 도 5는 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.

또한, 한 서브프레임 내에서 사운딩 참조 신호가 전송될 수 있는 시간은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 심볼로 전송되는 여러 단말의 사운딩 참조 신호들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다.

도 6은 LTE TDD 시스템에서 무선 프레임의 구조를 예시한다. LTE TDD 시스템에서 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 2개의 슬롯을 포함하는 4개의 일반 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period, GP) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함하는 특별 서브프레임(special subframe)으로 구성된다.

상기 특별 서브프레임에서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 즉, DwPTS는 하향링크 전송으로, UpPTS는 상향링크 전송으로 사용되며, 특히 UpPTS는 PRACH 프리앰블이나 SRS 전송의 용도로 활용된다. 또한, 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

한편, LTE TDD 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정(UL/DL configuration)은 아래의 표 1과 같다.

상기 표 1에서 D는 하향링크 서브프레임, U는 상향링크 서브프레임을 지시하며, S는 상기 특별 서브프레임을 의미한다. 또한, 상기 표 1는 각각의 시스템에서 상향링크/하향링크 서브프레임 설정에서 하향링크-상향링크 스위칭 주기 역시 나타나있다.

이하에서는 반송파 집성(carrier aggregation) 기법에 관하여 설명한다. 도 7은 반송파 집성(carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다.

반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 단말이 상향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파) 및/또는 하향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.

도 7을 참조하면, 전체 시스템 대역(System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭을 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 포함하고, 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포넌트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 7에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나, 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서, 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.

중심 반송파(Center frequency)는 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로, 도 7에서 모든 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.

본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포넌트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성(backward compatibility)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로, LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우, 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.

반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A는 전체 시스템 대역인 100 MHz를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 B₁~B₅는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 C₁ 및 C₂는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포넌트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리/물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 C₁은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고, 단말 C₂는 인접한 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.

LTE 시스템의 경우 1개의 하향링크 콤포넌트 반송파와 1개의 상향링크 콤포넌트 반송파를 사용하는 반면, LTE-A 시스템의 경우 도 6과 같이 여러 개의 콤포넌트 반송파들이 사용될 수 있다. 이때 제어 채널이 데이터 채널을 스케줄링하는 방식은 기존의 링크 반송파 스케쥴링 (Linked carrier scheduling) 방식과 크로스 반송파 스케쥴링 (Cross carrier scheduling) 방식으로 구분될 수 있다.

보다 구체적으로, 링크 반송파 스케쥴링은 단일 콤포넌트 반송파를 사용하는 기존 LTE 시스템과 같이 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 제어채널은 상기 특정 콤포넌트 반송파를 통하여 데이터 채널만을 스케줄링 한다.

한편, 크로스 반송파 스케쥴링은 반송파 지시자 필드(Carrier Indicator Field; CIF)를 이용하여 주 콤포넌트 반송파(Primary CC)를 통하여 전송되는 제어채널이 상기 주 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 혹은 다른 콤포넌트 반송파를 통하여 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 한다.

이하, LTE 시스템에서 상향링크 전송 전력 제어 방법에 관하여 설명한다.

단말이 자신의 상향링크 전송 전력을 제어하는 방법은 개루프 전력 제어 (Open Loop Power Control; OLPC)와 폐루프 전력 제어 (Closed Loop Power Control; CLPC))를 포함한다. 이 중에서, 전자는 단말이 속하는 셀의 기지국으로부터의 하향링크 신호 감쇄를 추정하고 이를 보상하는 형태로 전력 제어를 하기 위한 인자로서, 단말에서부터 기지국까지의 거리가 더 멀어져서 하향링크의 신호 감쇄가 크면 상향링크의 전송 전력을 더 높이는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다. 그리고 후자는 기지국에서 상향링크 전송 전력을 조절하는데 필요한 정보(즉, 제어 신호)를 직접 전달하는 방식으로 상향링크 전력을 제어한다.

다음 수학식 1은 반송파 집성 기법을 지원하는 시스템에 있어서 서빙 셀 c 에서 서브프레임 인덱스 i 상에서 PUSCH와 PUCCH를 동시에 전송하지 않고 PUSCH만 전송하는 경우의 단말의 전송 전력을 결정하기 위한 식이다

[수학식 1]

다음 수학식 2는 반송파 집성 기법을 지원하는 시스템에 있어서 서빙 셀 c 의 서브프레임 인덱스 i 에서 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하는 경우에, PUSCH 전송 전력을 결정하기 위한 식이다.

[수학식 2]

이하에서 상기 수학식 1 및 수학식 2와 관련하여 기술할 파라미터들은 서빙 셀 c 에서의 단말의 상향링크 전송 전력을 결정하는 것이다. 여기서, 상기 수학식 1의 P_CMAX,c(i)는 서브프레임 인덱스 i 에서의 단말의 전송 가능한 최대 전력을 나타내고, 상기 수학식 2의 P^{^} _CMAX,c(i)는 P_CMAX,c(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다. 상기 수학식 2의 P^{^} _PUCCH(i)는 P_PUCCH(i)의 선형 값(linear value)을 나타낸다(여기서, P_PUCCH(i)는 서브프레임 인덱스 i 에서의 PUCCH 전송 전력을 나타낸다.

다시 수학식 1에서, M_PUSCH,c(i)는 서브프레임 인덱스 i에 대해 유효한 자원 블록 수로 표현된 PUSCH 자원 할당의 대역폭을 나타내는 파라미터로서, 기지국이 할당하는 값이다. P_{0_PUSCH,c}(i) 는 상위 계층으로부터 제공된 셀-특정 노미널 콤포넌트(nominal component) P_{0_NOMINAL_PUSCH,c}(j)와 상위 계층에서 제공된 단말-특정 콤포넌트 P_{0_UE_PUSCH,c}(j)의 합으로 구성된 파라미터로서, 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.

상향링크 그랜트에 따른 PUSCH 전송/재전송의 경우 j 는 1이고, 랜덤 액세스 응답에 따른 PUSCH 전송/재전송의 경우 j 는 2이다. 그리고, P_{0_UE_PUSCH,c}(2)=0 및 P_{0_NOMINAL_PUSCH,c}(2)=P_{0_PRE} +△_{PREAMBLE_Msg3} 이며, 파라미터 P_{0_PRE} 와 △_{PREAMBLE_Msg3}는 상위 계층에서 시그널링된다.

α_c(j)는 경로손실 보상 인자(pathloss compensation factor)로서, 상위 계층에서 제공되어 기지국이 3 비트로 전송해 주는 셀-특정 파라미터로서 j는 0 또는 1일 때, α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}이고, j는 2일 때, α_c(j)=1 이다. α_c(j)는 기지국이 단말에게 알려주는 값이다.

경로 손실 PL_C는 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실(또는 신호 손실) 추정치로서, PL_C= referenceSignalPower - higher layer filteredRSRP 로 표현되며 여기서 referenceSignalPower는 기지국이 상위 계층으로 단말에게 알려줄 수 있다.

f_c(i)는 서브프레임 인덱스 i에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값으로서, 현재의 절대값 또는 축적된 값으로 표현될 수 있다. 축적(accumulation)이 상위 계층으로부터 제공되는 파라미터에 기초하여 인에이블(enable)되거나 또는 TPC command δ_PUSCH,c가 CRC가 임시(Temporary) C-RNTI로 스크램블링된 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0와 함께 PDCCH에 포함되면 f_c(i)=f_c(i-1)+δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)을 만족한다. δ_PUSCH,c(i-K_PUSCH)는 서브프레임 i-K_PUSCH에서 DCI 포맷 0/4 또는3/3A와 함께 PDCCH로 시그널링되며, 여기서, f_c(0)는 축적값의 리셋(reset) 후의 첫 번째 값이다.

K_PUSCH 의 값은 LTE 표준에서 다음과 같이 정의되어 있다.

FDD(Frequency Division Duplex)에 대해서는, K_PUSCH의 값은 4이다. TDD에서 K_PUSCH의 값은 다음 표 2와 같다.

DRX 상태일 경우를 제외하고, 매 서브프레임에서 단말은 단말의 C-RNTI를 가지고 DCI 포맷 0/4의 PDCCH를 또는 단말의 TPC-PUSCH-RNTI를 가지고 DCI 포맷 3/3A의 PDCCH 및 SPS C-RNTI에 대한 DCI 포맷을 디코딩하려고 시도한다. 서빙 셀 c에 대한 DCI 포맷 0/4 및 DCI 포맷 3/3A는 동일 서브프레임에서 검출되면, 단말은 DCI 포맷 0/4에서 제공되는 δ_PUSCH,c를 이용하여야 한다. 서빙 셀 c를 위해 디코딩되는 TPC 명령(command)가 없거나 DRX가 생기거나 또는 인덱스 i인 서브프레임이 TDD에서 상향링크 서브프레임이 아닌 서브프레임에 대해 δ_PUSCH,c은 0 dB 이다.

DCI 포맷 0/4와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δ_PUSCH,c축적값은 다음 표 3과와 같다. DCI 포맷 0과 함께하는 PDCCH는 SPS activation으로 인증(validation)되거나 PDCCH를 릴리즈(release)하면, δ_PUSCH,c는 0dB 이다. DCI 포맷 3/3A와 함께 PDCCH 상에서 시그널링되는 δ_PUSCH,c축적값은 다음 표 3의 SET1의 하나이거나 상위 계층에서 제공되는 TPC-인덱스(index) 파라미터에 의해 결정되는 다음 표 4의 SET2의 하나이다.

서빙 셀 c에서의 전송 최대 전력 P^{^} _CMAX(i)에 도달하면, 서빙 셀 c에 대해 양(positive)의 TPC 명령(command)이 축적되지 않는다. 반면, 단말이 최저 전력에 도달하면, 음(negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다.

다음 수학식 3은 LTE 시스템에서의 PUCCH에 대한 상향링크 전력 제어 관련 식이다.

[수학식 3]

상기 수학식 3에서, i는 서브프레임 인덱스, c는 셀(cell) 인덱스이다. 단말이 두 개의 안테나 포트 상에서 PUCCH를 전송하도록 상위 계층에 의해 설정되어 있다면 △_TxD(F')의 값은 상위 계층에 의해 단말에 제공되며 그 이외의 경우에는 0이다. 이하 설명하는 파라미터는 셀 인덱스 c인 서빙 셀에 대한 것이다.

여기서, P_CMAX,c(i)는 단말의 전송가능한 최대 전력을 나타내고, P_{0_PUCCH}는 셀-특정(cell-specific) 파라미터의 합으로 구성된 파라미터로서 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주며, PL_C은 단말이 dB 단위로 계산한 하향링크 경로손실(또는 신호 손실) 추정치로서, PL_C=referenceSignalPower - higher layer filteredRSRP 로 표현된다. h(n)은 PUCCH 포맷에 따라 달라지는 값이고, n_CQI는 채널 품질 정보(CQI)에 대한 정보 비트의 수이고, n_HARQ는 HARQ 비트의 수를 나타낸다. △_{F_PUCCH}(F) 값은 PUCCH 포맷 1a에 대해 상대적인 값으로 PUCCH 포맷 #F에 대응하는 값으로 기지국이 상위 계층 시그널링을 통해 알려주는 값이다. g(i)는 인덱스 i 서브프레임의 현재 PUCCH 전력 제어 조정 스테이트(adjustment state)를 나타낸다.

P_{0_UE_PUCCH}값이 상위 계층에서 변경될 때, g(0)=0이고 그렇지 않으면, g(0)=△P_rampup + δ_msg2이다. δ_msg2는 랜덤 액세스 응답에서 지시되는 TPC 명령(command)이며, △P_rampup는 상위 계층에서 제공하는 첫 번째부터 마지막 프리앰블까지 총 전력 램프-업(ramp-up)에 해당한다.

프라이머리 셀에서의 전송 최대 전력 P_CMAX,c(i)에 도달하면, 프라이머리 셀에 대해 양(positive)의 TPC 명령이 축적되지 않는다. 반면, 단말이 최저 전력에 도달하면, 음(negative)의 TPC 명령이 축적되지 않는다. 단말은 P_{0_UE_PUCCH}값이 상위 계층에 의해 변경되거나 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신할 때 축적(accumulation)을 리셋한다.

한편, 다음 표 5 및 표 6은 DCI 포맷에서의 TPC 명령(Command) 필드가 지시하는 δ_PUCCH값을 나타낸다. 특히, 표 5는 DCI 포맷 3A를 제외한 나머지 DCI에서 지시하는 δ_PUCCH값이고, 표 6은 DCI 포맷 3A에서 지시하는 δ_PUCCH값이다.

다음 수학식 4은 LTE 시스템에서의 사운딩 참조 신호(SRS)의 전력 제어 관련 식이다.

[수학식 4]

상기 수학식 4에서 i는 서브프레임 인덱스, c는 셀(cell) 인덱스이다. 여기서, P_CMAX,c(i) 는 단말의 전송가능한 최대 전력을 나타내고, P_{SRS_OFFSET,C}(m)는 상위 계층으로 설정되는 값으로, m이 0인 경우는 주기적(periodic) 사운딩 참조 신호를, m이 0이 아닌 경우 경우는 비주기적(aperiodic) 사운딩 참조 신호를 송신하는 경우에 대응한다. M_SRS,c는 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i상에서의 사운딩 참조 신호 대역폭으로서, 자원 블록의 개수로 표현된다.

f_c(i)는 서빙 셀 c의 서브프레임 인덱스 i에 대해 현재 PUSCH 전력 제어 조정 상태를 나타내는 값이고, P_{0_PUCCH,c}(j) 및 α_c(j) 역시 상기 수학식 1 및 2에서 설명한 것과 같다.

이하, 사운딩 참조 신호에 대하여 설명한다.

사운딩 참조 신호는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성되며, 여러 단말로부터 전송된 사운딩 참조 신호들은 아래 수학식 5에 따른 서로 다른 순환 천이(cyclic shift) 값(α)을 갖는 CAZAC 시퀀스(r^SRS(n)=r_u,v ^(a)(n))이다.

[수학식 5]

여기서 n^CS _SRS는 상위 계층에 의하여 각 단말에 설정되는 값으로, 0 내지 7 사이의 정수 값을 갖는다. 따라서, 순환 천이 값은 n^CS _SRS에 따라 8개의 값을 가질 수 있다.

하나의 CAZAC 시퀀스로부터 순환 천이를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 순환 천이 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값(zero-correlation)을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동일한 주파수 영역의 사운딩 참조 신호들은 CAZAC 시퀀스 순환 천이 값에 따라 구분될 수 있다. 각 단말의 사운딩 참조 신호는 기지국에서 설정하는 파라미터에 따라 주파수 상에 할당된다. 단말은 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 사운딩 참조 신호의 주파수 도약을 수행한다.

이하에서는 LTE 시스템에서 사운딩 참조 신호를 송신하기 위한 물리 자원을 맵핑하는 구체적인 방법에 관하여 살펴본다.

사운딩 참조 신호 시퀀스 r^SRS(n)는 우선 단말의 전송 전력 P_SRS를 만족하기 위하여 진폭 스케일링 인자 β_SRS가 곱해진 후, 인덱스가 (k,l)인 자원 요소(Resource Element; RE)에 r^SRS(0)부터 아래 수학식 6에 의하여 맵핑된다.

[수학식 6]

여기서 k₀는 사운딩 참조 신호의 주파수 영역 시작 지점을 지칭하며, 아래 수학식 7과 같이 정의된다.

[수학식 7]

단, n_b는 주파수 위치 인덱스를 지시한다. 또한, 일반적인 상향링크 서브프레임을 위한 k'₀는 아래 수학식 8과 같이 정의되며, 상향링크 파일럿 타임 슬롯(UpPTS)를 위한 k'₀는 아래 수학식 9와 같이 정의된다.

[수학식 8]

[수학식 9]

수학식 8 및 수학식 9에서 k_TC는 상위 계층을 통하여 단말로 시그널링되는 송신 콤(transmissionComb) 파라미터로서, 0 또는 1의 값을 갖는다. 또한, n_hf는 제 1 하프프레임(half frame)의 상향링크 파일럿 타임 슬롯에서는 0이고, 제 2 하프프레임의 상향링크 파일럿 타임 슬롯에서는 0이다. M^RS _sc,b는 아래 수학식 10과 같이 정의된 부반송파 단위로 표현된 사운딩 참조 신호 시퀀스의 길이, 즉 대역폭이다.

[수학식 10]

수학식 10에서 m_SRS,b는 상향링크 대역폭 N^UL _RB에 따라 기지국으로부터 시그널링되는 값이다.

상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 단말은 사운딩 참조 신호의 주파수 도약(frequency hopping)을 수행할 수 있으며, 이러한 주파수 도약은 상위 계층으로부터 주어진 0 내지 3의 값을 갖는 파라미터 b_hop에 의하여 설정된다.

사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 비활성화된 경우, 즉 b_hop≥B_SRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 n_b는 아래 수학식 11과 같이 일정한 값을 갖는다. 여기서 n_RRC 는 상위 계층에서 주어지는 파라미터이다.

[수학식 11]

한편, 사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 활성화된 경우, 즉 b_hop＜B_SRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 n_b는 아래 수학식 12 및 수학식 13에 의하여 정의된다.

[수학식 12]

[수학식 13]

여기서 n_SRS는 사운딩 참조 신호를 송신한 횟수를 계산하는 파라미터이며 아래 수학식 14에 의한다.

[수학식 14]

수학식 14에서 T_SRS는 사운딩 참조 신호의 주기이며, T_OFFSET은 사운딩 참조 신호의 서브프레임 오프셋을 지칭한다. 또한, n_s는 슬롯 번호, n_f는 프레임 번호를 지칭한다.

사운딩 참조 신호의 주기 T_SRS와 서브프레임 오프셋 T_OFFSET를 설정하기 위한 사운딩 참조 신호 설정 인덱스(I_SRS)는 FDD 시스템과 TDD 시스템인지 여부에 따라 아래 표 7 내지 표 10 와 같이 정의된다. 특히 표 7은 FDD 시스템인 경우, 표 8은 TDD 시스템인 경우를 나타낸다. 또한, 아래 표 7 및 표 8은 트리거링 타입 0, 즉 주기적 SRS에 관한 주기와 오프셋 정보이다.

한편, 상기 주기적 SRS의 경우, FDD 시스템 혹은 상기 표 8에서 T_SRS > 2인 TDD 시스템에서는 아래 수학식 15를 만족하는 서브프레임에서 전송이 이루어진다. 단, 수학식 15에서 FDD 시스템의 경우 k_SRS={0,1,...,9}이고, TDD 시스템의 경우 k_SRS는 아래 표 9에 따라 결정된다.

[수학식 15]

또한, 상기 표 8에서 T_SRS=2 인 TDD 시스템에서는 아래 수학식 16을 만족하는 서브프레임에서 전송이 이루어진다.

[수학식 16]

아래 표 10 및 표 11은 트리거링 타입 1, 즉 비주기적 SRS에 관한 주기와 오프셋 정보이다. 특히 표 10은 FDD 시스템인 경우, 표 11은 TDD 시스템인 경우를 나타낸다.

한편, 서브프레임 #n 에서 상기 비주기적 SRS의 트리거링 비트를 검출한다면, 서브프레임 인덱스 #n+k (단, k≥4) 이후 아래 수학식 17 또는 수학식 18을 만족하는 첫 번째 서브프레임에서 상기 트리거링 비트에 대응하는 비주기적 SRS이 전송된다. 특히, 아래 수학식 17은 FDD 시스템 혹은 상기 표 11에서 T_SRS > 2인 TDD 시스템을 위한 것이고, 아래 수학식 18은 상기 표 11에서 T_SRS = 2 인 TDD 시스템을 위한 것이다. 단, 수학식 17에서 FDD 시스템의 경우 k_SRS={0,1,...,9}이고, TDD 시스템의 경우 k_SRS는 상기 표 9에 따라 결정된다.

[수학식 17]

[수학식 18]

3D-MIMO / FD-MIMO

능동 안테나 시스템(Active Antenna System, AAS)의 도입이 논의되고 있다. AAS는 각각의 안테나가 능동 회로를 포함하는 능동 안테나로 구성되어 있다. AAS 안테나 시스템은 채널 상태에 따라 사용되는 안테나의 패턴을 변경하여 간섭을 저감하거나 또는 보다 효율적으로 빔포밍을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이를 도시한다. 도 8에서는 64개의 안테나 소자들을 갖는 2D-AAS가 예시되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

AAS가 2차원으로 구성되는 경우(e.g., 2D-AAS), 안테나 패턴의 변경에 의해 안테나의 메인 로브(main lobe)가 3차원으로 조절될 수 있고, 수신단의 위치에 적응적으로 송신빔이 설정될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 2D-AAS의 안테나를 수직 방향과 수평 방향으로 설치하여, 대규모의 안테나 시스템이 구축될 수 있다.

2D-AAS시스템에서 송신단은, 송신단으로부터 수신단까지의 채널을 수신단에게 알려 주기 위해 RS를 송신하여야 한다. RS는 CRS(Cell-Specific Reference Signal) 또는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)가 예시될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

현재 LTE시스템에서는 1-안테나 포트, 2-안테나 포트, 4-안테나 포트, 또는 8-안테나 포트의 CSI-RS 전송이 지원된다. n>1인 n-안테나 포트에 대한 CSI-RS들을 전송하는데 있어서, 하나의 RB마다 n개의 RE가 사용된다. 만약, 2D-AAS에서 수직 방향으로 8개 안테나가, 수평 방향으로 8개 안테나가 있어 전체 64개의 안테나가 있다면, 기존의 방식으로는 한 RB에 64개의 RE가 CSI-RS를 위해서 사용되어야 한다. 따라서, 2D-AAS 시스템에서는 안테나 개수 증가에 따른 CSI-RS 오버헤드(e.g., CSI-RS RE 증가)가 문제 될 수 있다.

CSI-RS 오버헤드 증가의 문제를 해결하기 위해, 일부의 CSI-RS 포트만을 사용해서 나머지 포트에 대한 채널까지 추정하는 방법이 고려될 수 있다. 예컨대, 송신단(e.g., 2D-AAS)으로부터 수신단까지의 채널은 수학식 19와 같이 크로네커 곱(kronecker product)을 이용하여 추정될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

[수학식 19]

수학식 19에서 H는 송신단에서 수신단까지 전체 채널을 의미하고, H_T ^(j) 는 송신단에서 j번째 수신 안테나까지 채널을 의미한다. H_v ^(j)와 H_H ^(j)는 각각 수직방향과 수평방향의 안테나 어레이에서 수신단의 j번째 안테나로 전송되는 채널을 의미한다. N_R은 수신단의 전체 안테나 개수를 의미한다.

예컨대, 도 8에서 H_v ^(j)는 A 블록의 안테나만 존재한다는 가정하에 A블록 안테나로부터 수신단의 j번째 안테나까지의 채널을 의미하고, H_H ^(j)는 B 블록의 안테나만 존재한다는 가정하에 B블록의 안테나로부터 수신단의 j번째 안테나까지의 채널을 의미한다. 설명의 편의를 위해 임의의 1개의 수신 안테나 입장에서 설명을 하였으나, 후술하는 실시예들은 다수의 수신 안테나에도 적용 가능하다. 이하에서는 송신단으로부터 임의의 1개의 수신 안테나까지의 채널만을 이용해 설명한다. 따라서 수신 안테나의 인덱스 j는 생략된다.

[수학식 20]

수학식 20는 본 발명의 설명을 위한 수식이며, 실제 채널이 수학식 20와 같지 않아도 본 발명의 실시예들이 적용 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 도 8의 A블록과 같이 수직 방향으로 N_V개의 안테나 포트들을 갖는 CSI-RS와 B블록과 같이 수평 방향으로 N_H개의 안테나 포트를 갖는 CSI-RS를 설정하여, 총 2개의 CSI-RS가 설정하는 방안이 고려될 수 있다.

수신단은 2개의 CSI-RS를 수신 및 측정한 뒤, 2개의 채널 행렬을 수학식 20과 같이 크로네커 곱(Kronecker product)하여 채널을 추정할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 기존의 2, 4, 8 포트를 갖는 CSI-RS를 통해 수신단이 최대 64 포트에 대한 채널을 추정할 수 있다는 장점이 있다. 예컨대, 수평 방향의 8-안테나 포트를 통해 CSI-RS가 전송되고, 수직 방향의 8-안테나 포트를 통해 CSI-RS 가 전송될 때, 수학식 20에 기초하여 최대 64 안테나 포트에 대한 채널이 추정될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에서 사용 가능한 크로스-폴(Cross-polarized) 안테나 어레이를 도시한다. 도 8에 도시된 co-polarized 안테나 어레이 대신 도 9와 같은 크로스 폴 안테나 어레이(이하, X-pol AA)가 사용될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 64 X-Pol 안테나 어레이에서의 수직 및 수평 안테나 소자를 도시한다.

본 발명의 실시예에 따른 SRS 송수신 방법

상술된 논의를 바탕으로 본 발명의 실시예들에 따른 SRS 송수신 방법을 살펴본다.

● SRS 전송 자원

3D-MIMO를 지원하는 무선 통신 시스템의 경우, 하향링크 안테나 소자(downlink antenna element) 개수가 증가하므로, 모든 하향링크 안테나 소자들(또는 하향링크 안테나 포트들)이 CSI (Channel State Information) 피드백을 위한 RS을 전송하는 경우, RS의 오버헤드가 지나치게 증가할 수 있다.

한편, TDD 시스템의 경우, 하향링크 송수신과 상향링크 송수신이 동일한 주파수를 통해서 수행되기 때문에 채널 호혜성(channel reciprocity)을 이용하면 상향링크 RS, 예컨대 SRS를 통해서 하향링크 채널이 추정될 수 있다. 이와 같이 SRS를 이용함으로써, 하향링크 안테나 소자들의 증가에 따른 하향링크 RS의 오버헤드 증가 문제가 해결될 수 있다.

하지만, 단말의 송신 안테나 개수(e.g., 상향링크 안테나 소자들 또는 상향링크 안테나 포트들)가 증가되면, SRS 전송에 필요한 자원 또한 증가될 필요가 있다.

예컨대, 3D-MIMO를 지원하는 시스템에서는, MU(multi-user) MIMO 페어링되는 사용자의 수를 증가시키는 방식으로 셀 쓰루풋(cell throughput)이 증가될 수 있다. SRS 전송 및 채널 호혜성(channel reciprocity) 기반으로 하향링크 채널의 CSI를 추정하는 방식의 경우, MU-페어링되는 단말들에 대하여 보다 정확하게 하향링크 채널을 추정하기 위해서는 SRS를 동시에 전송하는 단말들의 개수를 증가시킬 필요가 있다. 왜냐하면, 서로 다른 시간에 전송된 SRS들을 통해서 단말들을 MU-페어링하는 경우, 동시에 전송된 SRS들을 통해서 단말들을 MU-페어링하는 것에 비해서 최적의 MU-페어링 결과를 얻기 어렵기 때문이다(e.g., 단말의 이동성 등을 고려할 때).

상술된 바와 같이, 기존의 LTE 시스템에 따르면 일반적인 상향링크 서브프레임에서 오직 1개의 SC-FDMA 심볼(e.g., 가장 마지막 심볼)을 통해서 SRS가 전송되었다. 하나의 단말이 하나의 UL 안테나를 통해 SRS를 전송한다고 가정하면, 8개의 순환 천이(cyclic shift) 값들 및 2개의 TC(Transmission Comb)를 기반으로 최대 16개 단말들의 SRS들이 다중화 될 수 있었다.

그러나, 하나의 단말이 다수의 안테나들을 갖고, 다수의 안테나들을 통해서 SRS를 전송하는 경우 SRS 다중화 용량의 감소로 인해 3D-MIMO 성능이 열화될 수 있다. 기존 시스템과 같은 SRS 심볼 개수, 순환천이 개수 및 TC 개수하에서, 하나의 단말이 n개의 안테나들을 통해 동시에 SRS를 전송한다면, SRS 다중화 용량은 기존 시스템 대비 1/n으로 감소된다. 예를 들어, 4개의 송신 안테나들을 갖는 단말이 4개의 송신 안테나들을 통해서 동시에 SRS를 전송한다면, 최대 4개 단말들의 SRS들이 다중화될 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 SRS 전송의 다중화 용량 또는 SRS 자원을 증가시키는 다양한 실시예들을 살펴본다. 이하에서 설명되는 실시예들의 인덱스는 설명의 편의를 위하여 부여된 것일 뿐, 각 실시예 별로 반드시 다른 발명을 구성하는 것은 아니다. 따라서, 서로 다른 실시예들이 동시에 적용될 수도 있다.

(1) SRS 전송하는 SC-FDMA 심볼의 개수를 증가시키는 방안

본 발명의 일 실시예에 따르면 SRS가 실제로 전송되거나 또는 SRS가 전송에 사용 가능한 SC-FDMA 심볼(e.g., 이하, SRS 심볼)의 개수가 증가될 수 있다. 예를 들어, 일반 상향링크 서브프레임에 1개의 SC-FDMA 심볼이 SRS 전송에 추가적으로 할당되면, SRS 심볼의 개수는 2개가 된다. 따라서, 해당 상향링크 서브프레임에 SRS 전송 자원이 두 배로 두 배로 증가된다. 이와 유사하게, TDD의 특별 서브프레임(e.g., UpPTS)에 SC-FDMA 심볼이 SRS 전송에 추가적으로 할당될 수 있다. 예컨대, UpPTS에서는, 1개 또는 2개의 심볼에 추가적으로 n개의 심볼들이 더 할당될 수도 있다. 구체적으로 UpPTS에 2개 또는 4개의 추가적인 심볼들이 할당될 수 있다. UpPTS에 추가된 심볼들은 모두 동일한 단말에 할당될 수도 있으나, 추가된 심볼들 중 일부만 하나의 단말에 할당될 수도 있다. UpPTS에 추가된 심볼들이 모두 SRS 전송에 이용될 수 도 있고, 일부만 SRS 전송에 이용될 수도 있다.

이와 같이, 기지국은 SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼을 단말에 할당할 수 있으며, 기지국은 추가적인 심볼에 대한 정보(e.g., 추가적인 심볼의 개수)를 단말에 시그널링할 수 있다(e.g., RRC 시그널링).

LTE 시스템에서는 PUCCH 전송이 스케줄된 일반적인 상향링크 서브프레임에서, SRS를 전송하는 방안으로써 상향링크 서브프레임의 2번째 슬롯에는 Shortened PUCCH 포맷이 사용되었다. 예컨대, 단말은 상향링크 서브프레임의 1번째 슬롯에서는 일반적인 PUCCH 포맷을 사용하고, 2번째 슬롯에서는 Shortened PUCCH 포맷을 사용함으로써, 2번째 슬롯의 가장 마지막 심볼에서 SRS를 전송하였다. 도 11a는 일반 CP를 위한 Shortened PUCCH 포맷 1x를 도시하고, 도 12a는 일반 CP를 위한 Shortened PUCCH 포맷 3을 도시한다. 도 11a 및 도 12a에 도시된 바와 같이, Shortened PUCCH 포맷의 최후 1 심볼은 SRS 전송에 할당된다. 이와 같이 기존의 시스템에서는, 상향링크 서브프레임 당 1 SRS 심볼이 존재하였다.

본 발명의 일 실시예에 따라서 SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼이 할당되는 경우, 추가적인 SRS 심볼의 위치가 선택되어야 한다. 추가적인 SRS 심볼의 위치를 선택함에 있어서, HARQ-ACK 전송을 위한 PUCCH format 1a/1b/3의 RS(e.g., DMRS)에 해당하는 심볼(e.g., DMRS 심볼)의 위치는 제외되는 것이 바람직하다. DMRS 심볼 위치에서 추가적인 SRS가 전송되면 HARQ-ACK 복조를 위한 DMRS가 펑처링되므로, HARQ-ACK 검출 성능이 열화되기 때문이다.

SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼에 대한 정보는 L1/MAC/RRC 시그널링을 통해 단말에 제공될 수 있다. 또한, 추가적인 심볼의 위치는 서브프레임내에서 고정될 수도 있다.

추가적인 SRS 심볼과 HARQ-ACK를 동시에 전송하기 위하여, 새로운 PUCCH 포맷이 정의될 수 있다. 도 11b 및 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 Shortened PUCCH 포맷을 도시한다. 도 11b의 Shortened PUCCH 포맷은 도 11a의 shortened PUCCH 포맷을 미러링한 구조를 갖고, 도 12b의 Shortened PUCCH 포맷은 도 12a의 shortened PUCCH 포맷을 미러링한 구조를 갖는다.

도 11b를 참조하면, 특정 슬롯의 첫 번째 SC-FDMA 심볼이 SRS 전송에 할당된다. 특정 슬롯은 두번째 슬롯이거나 또는 첫번째 슬롯일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 11a의 shortened PUCCH 포맷과 도 11b의 shortened PUCCH 포맷이 각각 서로 다른 슬롯들에 맵핑될 수는 있다. 하지만, 도 11a의 shortened PUCCH 포맷과 도 11b의 shortened PUCCH 포맷은 동일한 PRB에서는 다중화 될 수 없다. 왜냐하면, 도 11 A 및 도 11b의 shortened PUCCH 포맷들에서 HARQ-ACK 데이터와 DMRS는 길이 3의 직교 커버(orthogonal cover)로 CDM되는데, SRS 심볼의 위치가 상이하게 설정되므로, 도 11 A 및 도 11b의 shortened PUCCH 포맷들 간의 직교성이 손실되기 때문이다. 따라서, 도 11b의 shortened PUCCH 포맷의 자원과 도 11a의 shortened PUCCH 포맷의 자원을 구분할 수 있는 방안이 사용될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 추가적인 SRS의 전송과 HARQ-ACK의 전송이 동일 서브프레임에서 발생되는 경우, 추가적인 SRS의 전송이 드롭(drop) 될 수 있다. 따라서, 단말은 HARQ-ACK과 SRS를 동시에 전송하지 않는 경우에 추가로 할당된 심볼에서 SRS를 전송할 수 있다.

(2) SRS의 TC(Transmission Comb)의 개수를 증가시키는 방안

본 발명의 일 실시예에 따르면 SRS가 전송되는 PRB에서 가용한 송신 콤(Transmission Comb, TC, 또는 주파수 콤)의 개수가 증가될 수도 있다. 기존의 LTE 시스템에서는 SRS 전송에 총 2 개의 송신 콤들(e.g., comb 0, comb 1)이 사용되었다. 예컨대, 단말 1이 2개의 TC들 중 어느 하나를 통해서 SRS를 전송하고, 단말 2가 다른 TC를 통해서 SRS를 전송한다면, 단말 1과 단말 2가 동시에 SRS를 전송하더라도 단말 1의 SRS와 단말 2의 SRS는 주파수 축 상에서 서로 다른 서브캐리어에 맵핑된다(e.g., 주파수 다중화). 구체적으로, SRS가 맵핑되는 RE의 인덱스를 (k, l)이라 할 때(e.g., k는 서브캐리어 인덱스, l은 SC-FDMA 심볼 인덱스), 단말 1은 k가 짝수인 RE들을 통해 SRS를 전송하고, 단말 2는 k가 홀수인 RE들을 통해 SRS를 전송한다. 이와 같이, PRB 내에서 2 RE 단위로 SRS가 맵핑되므로, PRB가 12서브캐리어들을 포함할 때 하나의 단말은 PRB 당 6 REs에서 SRS를 전송한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, SRS에 대하여 최대 4개의 송신 콤들이 지원될 수 있다(e.g., comb 0~comb 3). 따라서, 하나의 심볼에 대한 SRS 다중화 용량이 2 배로 증가된다. 4개의 송신 콤들이 지원되는 경우, PRB 내에서 4 REs 단위로 SRS가 맵핑된다. 하나의 단말은, 4 REs 마다 하나의 RE를 통해 SRS를 전송한다. 4 REs 중 나머지 3 REs에서는 다른 3개의 단말들이 SRS를 전송할 수 있다.

하나의 단말은 총 4개의 송신 콤(e.g., comb 0~comb 3) 중 하나를 설정받을 수 있다. 따라서, 기지국은 추가적인 비트를 전송함으로써 단말에 어느 하나의 송신 콤을 설정할 수 있다. 송신 콤을 지시하는 추가적인 비트는 RRC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.

한편, SRS 대역폭(bandwidth)이 작은 경우, 채널 추정(channel estimation)에 사용할 수 있는 총 SRS REs의 수가 감소하므로, 채널 추정 성능이 열화될 수 있다. 최대 2개의 송신 콤들을 지원하는 SRS (이하, 2-TC SRS)가 전송되는 PRB에서는 최대 4개의 송신 콤들을 지원하는 SRS(이하, 4-TC SRS)의 전송이 금지될 수 있다. 예컨대, 동일 PRB에서는 2-TC SRS와 4-TC SRS가 다중화될 수 없다. 2-TC SRS는 해당 PRB에서 2 RE 단위로 맵핑되어 PRB당 6 REs가 2-TC SRS에 사용되지만, 4-TC SRS는 4 RE 단위로 맵핑되어 PRB당 3 REs가 4-TC SRS에 사용된다. 따라서, 2-TC SRS와 4-TC SRS 간의 직교성을 손실된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면 2-TC SRS와 4-TC SRS 각각에 대하여 서로 다른 시간 자원들(e.g., subframe)을 할당할 수 있다. 예컨대, 기지국은 단말 특정의 SRS 서브프레임을 설정함에 있어서, 2-TC SRS와 4-TC SRS가 전송되는 서브프레임들을 서로 상이하게 설정할 수 있다. 따라서, 2-TC SRS와 4-TC SRS는 시간 축 상에서 다중화 될 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 2-TC SRS가 전송되는 SRS 대역과 4-TC SRS가 전송되는 대역이 상이하게 설정됨으로써, 서로 다중화될 수도 있다. 예컨대, SRS 주파수 호핑이 활성화되는 경우, 2-TC SRS와 4-TC SRS는 동일한 SRS 대역상에서 전송되지 않도록 2-TC SRS와 4-TC SRS의 주파수 호핑 패턴들이 설정될 수도 있다.

TDD 특별 서브프레임(special subframe)의 UpPTS에서는 다수의 심볼들이 SRS 전송에 이용될 수도 있다. 예를 들어, 단말은 UpPTS의 1 심볼을 통해서 SRS를 전송할 수도 있고, 2 심볼들을 통해서 SRS를 전송할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 4-TC SRS는 UpPTS에 다수의 심볼들(e.g., SRS 전송에 사용될 수 있는 다수의 심볼들)이 설정되는 경우에 전송될 수도 있다. 만약, UpPTS가 하나의 SRS 심볼만을 포함하는 경우, 해당 UpPTS에서는 4-TC SRS가 아닌 2-TC SRS가 지원되도록 설정될 수도 있다. 이와 달리 UpPTS가 다수의 심볼들을 포함하는 경우에는 4-TC SRS 전송이 허용될 수 있다. 다만, UpPTS가 다수의 SRS 심볼을 포함하더라도 2-TC SRS 전송이 금지되는 것은 아니다. 예컨대, UpPTS 의 다수의 심볼들은 4-TC SRS 전송에 사용될 수 있다. 이와 달리, UpPTS 의 다수의 심볼들은 2-TC SRS 전송에도 사용될 수 있다. 다만, 4-TC SRS와 2-TC SRS는 동일한 심볼에는 맵핑될 수 없다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 UpPTS가 다수의 심볼들을 포함할 때, 일부 SRS 심볼에서는 4-TC SRS가 전송되고, 나머지 일부 SRS 심볼에서는 2-TC SRS가 전송될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, UpPTS가 2개의 SRS 심볼들을 포함할 때, 하나의 SRS 심볼은 2-TC SRS 전송에 이용되고, 다른 하나의 SRS 심볼은 4-TC SRS 전송에 이용될 수도 있다.

TDD의 경우 상향링크 서브프레임의 수가 부족하기 때문에 SRS 전송을 위해서 특별 서브프레임의 UpPTS를 이용하는 것이 효율적이다. 만약, UpPTS에 SRS 심볼들이 설정되는 경우, 적어도 하나의 SRS 심볼을 통해서 4-TC SRS를 전송할 수 있다. 이와 같이 4-TC SRS를 전송함으로써 3D-MIMO 채널이 보다 효율적으로 추정될 수 있다.

UpPTS에 다수개의 SRS 심볼들(e.g., 2 심볼들)이 설정된 경우, 4-TC SRS가 전송되는 SRS 심볼의 위치는 고정되거나, 또는 4-TC SRS가 전송되는 SRS 심볼들에 대한 정보가 L1/MAC/RRC 시그널링을 통해서 단말에게 전송될 수도 있다.

● SRS 전송 안테나 포트

단말의 수신 안테나의 개수는 2라 하더라도 SRS 송신 안테나의 개수는 1로 제한될 수 있다. SRS 송신 안테나 개수가 증가되면, 필요한 전력 증폭기(power amplifier)의 개수가 늘어나 단말의 가격이 증가할 수 있기 때문이다.

3D-MIMO를 지원하는 단말의 수신 안테나 개수가 4일 경우, 전력 증폭기의 설치 개수에 따라 SRS 송신 안테나 수를 1, 2 또는 4로 가변할 수 있다.

단말의 수신 안테나 수는 4이고, SRS 송신 안테나 수가 1 또는 2일 때, SRS를 이용하여 하향링크 채널을 추정하면, 그 추정 성능이 열화될 수 있다. 왜냐하면, 추정이 필요한 수신 안테나 수에 비해 SRS 송신 안테나 수가 작기 때문이다. 예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서 기지국이 16(=4x4)개의 송신 안테나들을 사용하고, 단말의 수신 안테나 수가 4인 경우, 기지국은 4x16 하향링크 채널에 대한 정보를 추정해야 한다. SRS가 2개의 송신 안테나들을 통해 전송되면, 기지국은 2x16 하향링크 채널만을 추정할 수 있기 때문에 하향링크 추정의 성능이 열화된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 SRS 전송에 사용되는 단말의 SRS 송신 안테나가 시간에 따라서 스위칭됨으로써, 기지국이 전체의 하향링크 채널을 추정할 수 있다.

SRS 전송 주기가 2 ms 보다 크고, 단말의 수신 안테나 수가 M이고(M>2), SRS 송신 안테나 수가 1인 경우, SRS 송신 안테나 인덱스 srs_p(n)는 수학식 21과 같이 표현될 수 있다.

[수학식 21]

수학식 21에서, n_f는 SFN(system frame number), n_s는 슬롯 넘버(slot number), T_SRS는 단말 특정의 SRS 전송 주기이다.

수학식 21에 따르면, 단말은 다수의 송신 안테나들 중 어느 하나를 통해서 SRS를 전송하되, 매 SRS 전송마다 SRS 송신에 이용되는 안테나가 순차적으로 변경된다.

SRS 전송 주기가 2 ms 보다 크고, 단말의 수신 안테나 수가 M이고 (M>2), SRS 송신 안테나 수가 2인 경우, SRS 송신 안테나 인덱스 srs_p(n) 및 srs_p+1(n)는 수학식 22와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 22]

예컨대, 단말은 매 SRS 전송 시점에서 2개의 SRS 송신 안테나들을 통해 SRS를 전송한다. 2 개의 SRS 송신 안테나들은 매 SRS 송신마다 순차적으로 변경될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 SRS 송수신 방법의 흐름을 도시한다. 상술된 내용과 중복하는 설명은 생략된다.

도 13을 참조하면, 기지국은 단말에 RRC 시그널링을 통해서 SRS 전송을 위한 SRS 설정 정보를 전송한다(S1305). SRS 설정 정보는 주기적 전송 또는 비주기적 전송을 위한 것일 수 있다. SRS 설정 정보는 단말 전용(dedicated) RRC 시그널링을 통해서 전송될 수 있다. SRS 설정 정보는, 4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, TC 정보는 Comb 0 내지 Comb 3 중 어느 하나를 지시할 수 있다. 또한, SRS 설정 정보는, SRS 전송에 사용가능한 추가적인 심볼의 정보를 포함할 수 있다.

단말은 SRS 설정 정보에 기초하여 4-TC SRS를 생성할 수 있다.

단말은 SRS 설정 정보에 기초하여 4-TC SRS를 맵핑할 수 있다(S1310). 예컨대, 단말은 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 4-TC SRS를 맵핑할 수 있다. 단말은, TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 4-TC SRS를 맵핑할 수 있다.

단말은 4-TC SRS를 송신한다(S1315). 4-TC SRS는 UpPTS를 통해 송신될 수 있다. UpPTS내에서 4-TC SRS가 맵핑되는 SRS 심볼의 인덱스는 고정될 수 있다. 4-TC SRS의 송신은, UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원될 수 있다. 예컨대, UpPTS에 하나의 SRS 심볼만 설정되면, 하나의 SRS 심볼은 4-TC SRS가 아니라 2-TC SRS 전송에 사용될 수도 있다. 2-TC SRS가 전송되는 상향링크 서브프레임에서는 4-TC SRS의 전송이 허용되지 않을 수 있다.

4-TC SRS는, 단말의 다수의 안테나 포트들 중 하나 또는 2개를 통해서 송신될 수 있다. 예컨대, 4-TC SRS가 하나의 안테나 포트를 통해서 전송되는 경우, 하나의 안테나 포트 srs_p(n)는 수학식 21에 기초하여 결정될 수 있다. 4-TC SRS가 2개의 안테나 포트들을 통해서 전송되는 경우, 2개의 안테나 포트들 srs_p(n) 및 srs_p+1(n) 수학식 22에 기초하여 결정될 수 있다.

도 14는 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말을 예시한다. 도 14에 도시된 기지국 및 단말은 상술된 실시예들에 따른 SRS 송수신 동작을 수행할 수 있다.

도 14를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(110)의 일부이고 수신기는 단말(120)의 일부이다. 상향링크에서 송신기는 단말(120)의 일부이고 수신기는 기지국(110)의 일부이다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio 주파수; RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(억세스 point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

상술된 바와 같이 본 발명의 실시예들은 3GPP 기반의 무선 통신 시스템을 비롯한 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 SRS(sounding reference signal)를 송신하는 방법에 있어서,
4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 포함하는 SRS 설정 정보를 수신하는 단계;
상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계; 및
상기 UpPTS를 통해 상기 4-TC SRS를 송신하는 단계를 포함하되,
상기 4-TC SRS를 맵핑하는 단계에서는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 상기 4-TC SRS가 맵핑되고,
상기 4-TC SRS의 송신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원되는, SRS 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 UpPTS에 하나의 심볼만 설정되면, 상기 하나의 심볼은 상기 4-TC SRS가 아닌 2-TC SRS 전송을 지원하는, SRS 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 UpPTS내에서 상기 4-TC SRS가 맵핑되는 상기 SRS 심볼의 인덱스는 고정되는, SRS 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
2-TC SRS가 전송되는 상향링크 서브프레임에서는 상기 4-TC SRS의 전송이 허용되지 않는, SRS 송신 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 SRS 설정 정보는 SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼의 정보를 더 포함하는, SRS 송신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 4-TC SRS는,
상기 단말의 다수의 안테나 포트들 중 하나 또는 2개를 통해서 송신되는, SRS 송신 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 4-TC SRS가 하나의 안테나 포트를 통해서 전송되는 경우, 상기 하나의 안테나 포트 srs_p(n)는 수학식 A에 기초하여 결정되고,
[수학식 A]

'M'은 상기 단말의 수신 안테나 개수, 'n_f'는 SFN(system frame number), 'n_s'는 슬롯 넘버(slot number), 'T_SRS'는 단말 특정의 SRS 전송 주기를 나타내는, SRS 송신 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 4-TC SRS가 2개의 안테나 포트들을 통해서 전송되는 경우, 상기 2개의 안테나 포트들 srs_p(n) 및 srs_p+1(n) 수학식 B에 기초하여 결정되고,
[수학식 B]

'M'은 상기 단말의 수신 안테나 개수, 'n_f'는 SFN(system frame number), 'n_s'는 슬롯 넘버(slot number), 'T_SRS'는 단말 특정의 SRS 전송 주기를 나타내는, SRS 송신 방법.
TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 SRS(sounding reference signal)를 송신하는 단말에 있어서,
4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 수신하는 수신기;
상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 상기 4-TC SRS를 맵핑하는 프로세서; 및
상기 UpPTS를 통해 상기 4-TC SRS를 송신하는 송신기를 포함하되,
상기 4-TC SRS를 맵핑하는 상기 프로세서는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 상기 4-TC SRS를 맵핑하고,
상기 4-TC SRS의 송신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원되는, 단말.
TDD(Time Divisional Duplex)를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 SRS(sounding reference signal)를 수신하는 방법에 있어서,
4-TC(Transmission Comb) SRS에 의해 지원되는 총 4개의 TC들 중 어느 하나를 지시하는 TC 정보를 포함하는 SRS 설정 정보를 송신하는 단계; 및
상기 TC 정보에 기초하여 TDD 특별 서브프레임의 UpPTS(uplink pilot time slot)의 SRS 심볼에 맵핑된 상기 4-TC SRS를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 4-TC SRS는, 상기 TC 정보에 의해 지시된 TC에 기초하여 상기 SRS 심볼 상에서 4개 RE들 당 1개 RE의 단위로 맵핑되고,
상기 4-TC SRS의 수신은, 상기 UpPTS에 다수의 심볼들이 설정되는 경우에 지원되는, SRS 수신 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 UpPTS에 하나의 심볼만 설정되면, 상기 하나의 심볼은 상기 4-TC SRS가 아닌 2-TC SRS 송신을 지원하는, SRS 수신 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 UpPTS내에서 상기 4-TC SRS가 맵핑되는 상기 SRS 심볼의 인덱스는 고정되는, SRS 수신 방법.
제 10 항에 있어서,
2-TC SRS가 전송되는 상향링크 서브프레임에서는 상기 4-TC SRS의 전송이 허용되지 않는, SRS 수신 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 SRS 설정 정보는 SRS 전송에 사용 가능한 추가적인 심볼의 정보를 더 포함하는, SRS 수신 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 4-TC SRS는,
단말의 다수의 안테나 포트들 중 하나 또는 2개를 통해서 송신되는, SRS 수신 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 SRS 설정 정보는 RRC(radio resource control) 시그널링을 통해 수신되는, SRS 송신 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 SRS 설정 정보는 RRC(radio resource control) 시그널링을 통해 송신되는, SRS 수신 방법.