KR102213100B1 - 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 명세서는 CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑(mapping)하는 단계, 상기 맵핑된 CRS 시퀀스로부터 일정한 주기와 오프셋을 갖는 소형 셀 발견 신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 생성된 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하며, 상기 소형 셀 발견 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 셀 발견 신호의 전송 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING SMALL CELL DISCOVERY SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
LTE-A(Advanced) 등 차세대 통신 시스템에서는, 도 1과 같이 고전력 노드(high-power node)에 기반한 매크로 셀(macro cell, F1)뿐만 아니라, 저전력 노드(low-power node)에 기반한 소형셀(small cell, F2)을 통해 실내(indoor) 및 실외(outdoor)에 무선 통신 서비스를 제공하기 위한 연구가 진행 중에 있다.
소형셀은 매크로 셀의 커버리지(coverage)인 주파수 대역과, 매크로 셀의 커버리지 이외의 주파수 대역에서 모두 고려될 수 있으며, 실내 환경(정육면체 내)과 실외 환경(정육면체 밖)에서 모두 제공될 수 있다. 또한 매크로 셀과 소형셀 사이, 및/또는 소형셀들 사이에서는 이상적(ideal)이거나 비이상적인(non-ideal) 백홀망(backhaul network)이 지원될 수 있다. 그리고 소형셀은 저밀도의 배치(sparse deployment) 환경 및/또는 고밀도의 배치(dense deployment) 환경에서도 모두 제공될 수 있다.
단말은 매크로 셀 내에 분포하는 다수의 소형셀들 중에서, 자신에게 서비스를 제공할 수 있는 소형셀을 발견(discover)할 수 있다. 이러한 동작을 소형셀 발견(small cell discovery)이라고 한다. 소형셀은 단말에 의해 발견될 수 있도록 발견 신호(discovery signal)를 단말로 전송하고, 단말은 발견 신호를 이용하여 소형셀을 발견할 수 있다. 만약 발견 신호를 전송하기 위해 많은 자원을 할당하는 경우, 발견 신호의 검출 정확도는 증가할 수 있으나 오버헤드가 커지고 전력에 민감한 소형셀에서 전력이 낭비될 우려도 있다. 반대로 만약 발견 신호를 전송하기 위해 적은 자원을 할당하는 경우, 오버헤드는 작아지는 장점이 있는 반면, 발견 신호의 검출 정확도는 낮아질 수 있는 단점이 있다. 이러한 측면을 고려하여 발견 신호를 위해 적정 수준의 자원을 할당할 필요가 있으며, 구체적으로 얼만큼의 자원을 어떻게 할당할 것인지에 관한 정의가 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 소형셀을 지원하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호의 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 발견 신호로서 CRS를 구성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 무선 통신 시스템에서 기지국(base station: BS)에 의한 소형 셀 발견 신호를 전송하는 방법이 제공된다. 상기 소형 셀 발견 신호를 전송하는 방법은 CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑(mapping)하는 단계, 상기 맵핑된 CRS 시퀀스로부터 일정한 주기와 오프셋을 갖는 소형 셀 발견 신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 생성된 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하며, 상기 소형 셀 발견 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 기지국(base station: BS)이 제공된다. 상기 기지국은, CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 생성하는 CRS 시퀀스 생성부, 상기 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑(mapping)하는 RE 맵퍼, 상기 맵핑된 CRS 시퀀스로부터 일정한 주기와 오프셋을 갖는 소형 셀 발견 신호를 전송하는 전송부 및 단말로부터의 상향링크 신호를 수신하는 수신부를 포함하되, 상기 생성된 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하며, 상기 소형 셀 발견 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 수신하는 단말이 제공된다. 상기 단말은 기지국으로부터 맵핑된 CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 포함하는 소형 셀 발견 신호를 수신하는 수신부, 상기 맵핑된 CRS 시퀀스를 디맵핑(mapping)하는 RE 디맵퍼, CRS 시퀀스를 추출하는 CRS 시퀀스 추출부를 포함하되, 상기 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑되며, 상기 소형 셀 발견 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖도록 구현될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따르면 긴 전송 주기(periodicity)와 짧은 전송 기간(duration)을 가지는 발견 신호가 전송되어 기지국의 전력이 절감될 수 있다. 또한, 셀간 간섭(inter-cell interference)이 최소화될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 고전력 노드와 저전력 노드가 배치된 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명이 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5-7은 일반 CP에서 안테나 포트의 개수에 따른 CRS 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 8-10은 확장 CP에서 안테나 포트의 개수에 따른 CRS 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일례에 따른 일반 CP에서의 CRS 패턴을 나타낸다.
도 12은 본 발명의 일례에 따른 확장 CP에서의 CRS 패턴을 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 전송방법의 흐름을 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 수신방법의 흐름을 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 데이터 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호를 수신하는 단말과 소형 셀 발견 신호를 전송하는 기지국을 도시한 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역 또는 주파수 영역에 대해 통신 서비스를 제공하며, 사이트(site)라고 불릴 수 있다. 사이트(site)는 섹터라 부를 수 있는 다수의 영역들(15a, 15b, 15c)로 나누어질 수 있으며, 상기 섹터는 각기 서로 다른 셀 아이디를 가질 수가 있다.
단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB (evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(Femto eNodeB), 가내 기지국(Home eNodeB: HeNodeB), 릴레이(relay), 원격 무선 헤드(Remote Radio Head: RRH)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀(15a, 15b, 15c)은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템(10)에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
단말과 기지국 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.
물리계층에서 사용되는 몇몇 물리채널들이 있다. 물리하향링크 제어채널(physical downlink control channel: 이하 PDCCH)은 하향링크 공용채널(Downlink Shared Channel: DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크 공용채널(Uplink Shared Channel: UL-SCH)의 자원 할당 정보, 물리하향링크 공용채널(physical downlink shared channel: PDSCH)상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 전력 제어(transmission power control: TPC) 명령(command)의 집합 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다.
PDCCH에 맵핑되는 물리계층의 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information; 이하 DCI)라고 한다. 즉, DCI는 PDCCH을 통해 전송된다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 자원할당필드, 상향링크 전송전력제어 명령 필드, 페이징을 위한 제어필드, 랜덤 액세스 응답(RA response)을 지시(indicate)하기 위한 제어필드 등을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명이 적용되는 무선 프레임의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 하나의 서브프레임을 전송하는 시간(길이)을 전송 시간 구역(Transmission Time Interval: TTI)라 한다. 예컨대, 한 서브프레임(1 subframe)의 길이는 1ms 이고, 한 슬롯(1 slot)의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
한 슬롯은 시간 영역에서 복수의 심벌(symbol)들을 포함할 수 있다. 예컨대, 하향링크(DownLink, DL)에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하는 무선 시스템의 경우에 상기 심벌은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌일 수 있다. 한편, 시간 영역의 심벌 구간(symbol period)에 대한 표현이 다중 접속 방식이나 명칭에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 시간 영역에 있어서 복수의 심벌은 OFDM 심벌 외에 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심벌, 심벌 구간 등일 수도 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 일반(normal) CP인 경우에 1 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP인 경우에 1 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함할 수 있다.
자원 요소(resource element: RE)는 데이터 채널의 변조 심벌 또는 제어 채널의 변조 심벌 등이 맵핑되는 가장 작은 시간-주파수 단위를 나타낸다. 자원 블록(Resource Block, RB)은 자원 할당 단위로서, 주파수 축으로 180kHz, 시간 축으로 1 슬롯(slot)에 해당하는 시간-주파수 자원을 포함한다. 한편, 자원 블록 쌍(resource block pair: PBR)은 시간 축에서 연속된 2개의 슬롯을 포함하는 자원 단위를 의미한다.
무선 통신 시스템에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널 정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 급격한 채널환경의 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡(distortion)을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널추정(channel estimation)이라고 한다. 또한 단말이 속한 셀 혹은 다른 셀에 대한 채널 상태(channel state) 역시 측정할 필요가 있다. 일반적으로 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위해서 단말과 송수신 포인트 상호 간에 알고 있는 참조 신호(RS: Reference Signal)를 이용하게 된다.
단말은 참조 신호의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 참조 신호를 기반으로 채널을 추정하고 채널 값을 보상함으로써, 해당 채널상으로 수신되는 데이터를 정확히 얻어낼 수 있다. 기지국이 보내는 참조 신호를 p, 참조 신호가 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를 h, 단말에서 발생하는 열 잡음을 n, 단말이 수신한 신호를 y라 하면 y = h?p + n과 같이 나타낼 수 있다. 이때 참조 신호 p는 단말이 이미 알고 있기 때문에 LS(Least Square) 방식을 이용할 경우 수학식 1과 같이 채널 정보(
Figure 112013102117246-pat00001
)를 추정할 수 있다.
Figure 112013102117246-pat00002
여기서, 참조 신호 p를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure 112013102117246-pat00003
는
Figure 112013102117246-pat00004
값에 의존하게 되므로, 정확한 h값의 추정을 위해서는
Figure 112013102117246-pat00005
을 0에 수렴시킬 필요가 있다.
참조 신호는 일반적으로 참조 신호의 시퀀스로부터 신호를 생성하여 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 상관(correlation) 특성이 우수한 여러 가지 시퀀스 들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 예를 들어, ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스 등의 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스나 m-시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등의 의사잡음(pseudo-noise: PN) 시퀀스 등이 참조 신호의 시퀀스로 사용될 수가 있으며, 이외에도 시스템 상황에 따라 상관 특성이 우수한 여러 가지 다른 시퀀스들이 사용될 수도 있다. 또한 상기 참조 신호 시퀀스는 시퀀스의 길이(length)를 조절하기 위해 순환 확장(cyclic extension) 또는 절단(truncation)되어 사용될 수도 있으며, BPSK(Binary Phase Shift Keying)나 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등 다양한 형태로 변조(modulation)되어 자원요소에 맵핑될 수도 있다.
하향링크 참조 신호로는 셀 특정 참조 신호(CRS: Cell-specific RS), MBSFN(Multimedia Broadcast and multicast Single Frequency Network) 참조 신호, 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS), 위치 참조 신호(PRS: Positioning RS) 및 채널 상태 정보(CSI; channel state information) 참조 신호(CSI-RS) 등이 있다. 이 중에서 CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로 채널 추정에 사용된다.
CRS는 스트림의 개수에 관계 없이 안테나의 개수만큼 전송된다. CRS는 안테나마다 독립적인 참조 신호를 갖는다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 관계 없이 정해진다. CRS에 곱해지는 CRS 시퀀스 역시 단말에 관계 없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 CRS를 수신할 수 있다. 다만, CRS의 서브프레임 내 위치 및 CRS 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나의 번호, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질수 있다.
CRS 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. CRS 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나 별 참조신호 부반송파의 개수는 자원 블록 당 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 NRB 개의 자원 블록을 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나 별 참조신호 부반송파의 개수는 2×NRB이다. 따라서, CRS 시퀀스의 길이는 2×NRB가 된다.
CRS 시퀀스 rl,ns(m)은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112013102117246-pat00006
수학식 2에서 ns는 무선 프레임 내의 슬롯 번호, l은 슬롯 내의 OFDM 심볼 번호이다. 수학식 2을 참조하면, m번째 CRS 시퀀스는 의사 랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence) c(i)를 통해 각각 실수부와 허수부를 구성한 후, 정규화(normalize)하여 생성된다. c(i)는 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. c(i)는 이진 의사 랜덤 시퀀스로 0 또는 1의 값을 가질 수 있다. 따라서, 수학식 2에서 보는 바와 같이 1-2·c(i)은 1 또는 -1의 값을 나타낼 수 있으며, 실수부에서는 짝수에 해당하는 2m번째 시퀀스를, 허수부에서는 홀수에 해당하는 (2m+1)번째 시퀀스를 사용한다. 길이 MPN의 출력 시퀀스 c(n) (n=0,1,...,MPN-1)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112013102117246-pat00007
수학식 3에서 NC=1600이며, 제1 m-시퀀스 x1(i)는 x1(0)=1, x1(n)=0, (n=1,2,...,30)로 초기화될 수 있다. 제2 m-시퀀스 x2(i)의 초기화는 시퀀스가 적용되는 채널이나 신호에서 사용되는 시스템 파라미터 값에 따라 서로 다른 값으로 초기화가 될 수 있으며, 이는
Figure 112013102117246-pat00008
로 표현될 수 있다.
의사 랜덤 시퀀스 c(i)는 각 OFDM 심볼의 시작에서 수학식 4에 의해서 초기화될 수 있다.
Figure 112013102117246-pat00009
수학식 4에서, NCP는 일반 CP에서는 1, 확장 CP에서는 0의 값을 가진다.
Figure 112013102117246-pat00010
는 물리 셀 아이디(PCI; physical cell ID)이다.
CRS의 전송을 위하여 구성된 서브프레임에서, CRS 시퀀스 rl,ns(m)은 수학식 5에 따라 안테나 포트 p 상에서 참조 심볼로 사용되는 복소 변조 심볼(complex-valued modulation symbol) ak,l (p)에 맵핑될 수 있다
Figure 112013102117246-pat00011
수학식 5를 참조하면, ak,l (p)는 p번째 안테나 포트의 k번째 부반송파 및 l번째 OFDM 심볼에 맵핑되는 복소 변조 심볼이다. ak,l (p)는 CRS 시퀀스 rl,ns(m')에 맵핑된다.
수학식 5의 각 파라미터는 수학식 6에 의해서 정의될 수 있다.
Figure 112013102117246-pat00012
수학식 6에서
Figure 112013102117246-pat00013
는 하향링크 RB의 개수를 나타내고,
Figure 112013102117246-pat00014
는 최대 하향링크 RB의 개수를 나타낸다. l은 슬롯 내의 OFDM 심볼 번호이다. v 및 vshift는 서로 다른 CRS에 대한 주파수 축 상에서의 위치를 정의한다. v는 수학식 7에 의해서 정의되고, 셀 특정 주파수 편이(shift) vshift는 수학식 8에 의해서 정의된다.
Figure 112013102117246-pat00015
Figure 112013102117246-pat00016
하나의 슬롯 내에서 어떠한 안테나 포트의 CRS의 전송을 위해 사용되는 RE (k,l)도 같은 슬롯 내의 다른 안테나 포트의 CRS 전송을 위해 사용될 수 없다.
MBSFN 서브프레임에서 CRS는 MBSFN 서브프레임의 비-MBSFN 영역(non-MBSFN region) 내에서만 전송될 수 있다.
도 5는 일반 CP에서 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 6은 일반 CP에서 기지국이 2개의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 7은 일반 CP에서 기지국이 4개의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 상기의 CRS 구조는 LTE 시스템의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수도 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(CoMP;Coordinated Multi-Point) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 기지국이 복수의 안테나 포트를 사용하여 CRS를 전송하는 경우, 안테나 포트마다 하나의 자원 그리드(grid)가 있다. 'R0'은 제1 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R1'은 제2 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R2'은 제3 안테나 포트에 대한 참조 신호, 'R3'은 제4 안테나 포트에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나 포트에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나 포트의 참조 신호에 사용된 자원 요소는 다른 안테나 포트의 참조 신호에 사용되지 않는데, 이는 안테나 포트 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
한편, 도 8은 확장 CP에서 기지국이 하나의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 9는 확장 CP에서 기지국이 2개의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 10은 확장 CP에서 기지국이 4개의 안테나 포트를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 8 내지 10을 도 5 내지 7과 비교하면, 일반 CP에서는 하나의 서브프레임 내의 다운링크 심볼의 총 개수가 14개이고 확장 CP에서는 하나의 서브프레임 내의 심볼의 총 개수가 12개이기 때문에, 수학식 6에서 l의 값에서만 차이가 있다. 즉, 시간 축에서만 차이가 있고, 주파수 축에서는 동일한 위치에 맵핑된다.
단말은 매크로 셀 내에 분포하는 다수의 소형 셀들 중에서, 자신에게 서비스를 제공할 수 있는 소형 셀이 있는지 찾아낼(search) 수 있다. 소형 셀을 찾아내는 동작을 소형 셀 발견(small cell discovery)라고도 한다. 소형 셀 발견을 위해, 소형 셀은 발견 신호(discovery signal)를 단말로 전송하고, 단말은 발견 신호를 사용하여 소형 셀을 찾을 수 있다.
본 실시 예에서, 발견 신호는 변형된(modified) CRS를 포함할 수 있다. 물론, 발견 신호로서 CRS, PSS/SSS를 그대로 이용하거나, 변형된 PSS/SSS, CSI-RS 또는 PRS 등의 물리신호 중 하나 이상이 사용될 수도 있으나, 본 실시 예에서는 변형된 CRS를 사용하는 경우로 설명한다. 또한, 이하에서 CRS를 발견 신호로서 본 발명의 기술적 특징을 설명하지만, CRS에 기반한 기술적 특징들은 모두 다른 물리신호를 발견 신호로 사용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
소형 셀 발견 신호에서는 전송 기간(duration) 대 전송 주기(period)의 비율에 해당하는 충격 계수(duty cycle)가 작을수록 오버헤드(overhead)가 최소화되고, 선택 가능한 직교 패턴의 수가 많을수록 발견 신호들 간에 간섭이 적은 발견 신호를 구성할 수 있다. 하지만, 종래의 CRS는 PDSCH 전송을 지원하는 모든 하향링크 서브프레임에서 CRS가 전송된다. 따라서, 전송 주기와 전송 기간은 모두 1ms로 동일한 것으로 볼 수 있다. 또한, 상기 CRS가 전송되는 서브프레임에서 CRS가 하나의 안테나 포트 상에서 전송되는 경우에는 총 6가지의 직교 패턴(orthogonal pattern) 중 하나의 패턴으로 전송되고, 2개 또는 4개의 안테나 포트 상에서 전송되는 경우에는 총 3가지의 직교 패턴 중 하나의 패턴으로 전송될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 선택 가능한 직교 패턴의 수가 다양하여 발견 신호들 간에 간섭이 적고, 충격 계수(duty cycle)가 작아 오버헤드가 최소화될 수 있는, 변형된 CRS를 이용한 소형 셀 발견 신호의 전송 방법을 제안한다.
우선, 본 발명에서는 소형 셀 발견을 위한 변형된 CRS 전송 주기 및 전송 기간(transmission duration)을 설정하는 방법으로 다음의 네 가지 방법을 제안한다.
(방법 1)
방법 1에서는 CRS를 위한 고정된(fixed) 전송 주기와 고정된 전송 오프셋이 정의되고, 상기 전송 주기와 전송 오프셋에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다.
전송 주기는 예를 들어, 80ms, 160ms, 200ms, 320ms 등으로 고정될 수 있고, 이에 한정된 것은 아니다.
전송 오프셋과 관련하여, 1개 또는 2개의 전송 오프셋(offset)이 고정적으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 2개의 전송 오프셋이 정의되는 경우, 오프셋 값으로 A와 A+1이 사용될 수 있다. 여기서, 전송 오프셋은 서브프레임 단위로 결정될 수 있다. 즉, 오프셋 값이 A, A+1인 경우, 연속하는 2개의 서브프레임이 전송 오프셋이 될 수 있다. 예를 들어, A=0ms (또는 0번 서브프레임)의 값을 갖는다면, A+1=1ms (또는 1번 서브프레임)의 값을 가질 수 있다. 하지만 상기 2개의 전송 오프셋은 반드시 연속하도록 설정되어야 하는 것은 아니다. 다만 단말 측에서의 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간(detection/measurement time)을 고려하면, 연속하도록 설정될 수 있다. 이 경우, 전송 오프셋 A만 고정값으로 설정하고, 소형 셀에서 A와 A+1 중 어느 값을 선택하여 CRS를 전송하는지는 1비트 시그널링으로 설정될 수 있다. 소형 셀 기지국이 CRS를 전송하는 전송 기간은 1개의 서브프레임(즉, 1ms)이다. 다수의 소형셀이 서로 다른 전송 오프셋(예를 들어 A, A+1)에 기반하여 CRS를 전송하는 경우, 하나의 소형셀이 1개의 서브프레임에서 CRS를 전송하더라도 CRS를 수신하는 단말의 입장에서는 N개의 서브프레임(즉, Nms)에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요된다 (여기서 N은 하나의 소형 셀 클러스터(cluster) 내의 소형 셀들에게 구성된 서로 다른 전송 오프셋의 가짓수, 예를 들어 서로 다른 전송 오프셋이 A와 A+1이라면 N=2이다).
(방법 2)
방법 2에서는 CRS를 위한 고정된 전송 주기와 구성 가능한(configurable) 전송 오프셋이 정의되고, 상기 전송 주기와 전송 오프셋에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다.
전송 주기는 예를 들어, 80ms, 160ms, 200ms, 320ms 등으로 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전송 오프셋은 상기 고정된 전송 주기 값에 따라 상위계층(high layer)로부터 시그널링된다(예를 들어, RRC 시그널링). 상기 고정된 전송 주기 값을 TCRS_DS라고 한다면, 전송 오프셋 △RS_DS는 0에서 TCRS_DS-1까지 설정 가능하다. 만약 TCRS_DS=160ms 또는 200ms라면 △RS_DS는 8비트 시그널링 값을 갖는다. 소형 셀 기지국이 CRS를 전송하는 전송 기간은 1개의 서브프레임(즉, 1ms)이다. 다수의 소형셀이 서로 다른 전송 오프셋(예를 들어 A, A+1)에 기반하여 CRS를 전송하는 경우, 하나의 소형셀이 1개의 서브프레임에서 CRS를 전송하더라도 CRS를 수신하는 단말의 입장에서는 N개의 서브프레임(즉, Nms)에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요된다 (여기서 N은 하나의 소형 셀 클러스터(cluster) 내의 소형 셀들에게 구성된 서로 다른 전송 오프셋의 가짓수, 예를 들어 서로 다른 전송 오프셋이 A와 A+1이라면 N=2이다).
(방법 3)
방법 3에서는 CRS를 위해 구성 가능한 전송 주기와 고정된 전송 오프셋이 정의되고, 상기 전송 주기와 전송 오프셋에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다.
전송 주기는 상위계층으로부터 시그널링된(예를 들어, RRC 시그널링) 몇 가지의 구성 가능한 전송 주기 중 하나가 설정된다. 예를 들어, 상기 시그널링이 3비트 시그널링이라면, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms, 640ms, 1280ms의 8가지 전송 주기 중 하나가 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로써, 상기 시그널링이 2비트 시그널링이라면, 상기 8가지의 3비트 시그널링 중 선택된 4가지로 구성된 전송 주기 중 하나가 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전송 오프셋은 1개 또는 2개의 전송 오프셋이 방법 1에서와 같이 고정되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 2개의 전송 오프셋이 A와 A+1로 설정되며, A=0ms (또는 0번 서브프레임)의 값을 갖는다면, A+1=1ms (또는 1번 서브프레임)의 값을 갖는다. 또한, 전송 오프셋 A가 고정된다면, 소형 셀에서 A와 A+1 중 어느 값을 선택하여 전송하는지는 1비트 시그널링으로 설정될 수 있다. 소형 셀 기지국이 CRS를 전송하는 전송 기간은 1개의 서브프레임(즉, 1ms)이다. 다수의 소형셀이 서로 다른 전송 오프셋(예를 들어 A, A+1)에 기반하여 CRS를 전송하는 경우, 하나의 소형셀이 1개의 서브프레임에서 CRS를 전송하더라도 CRS를 수신하는 단말의 입장에서는 N개의 서브프레임(즉, Nms)에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요된다 (여기서 N은 하나의 소형 셀 클러스터(cluster) 내의 소형 셀들에게 구성된 서로 다른 전송 오프셋의 가짓수, 예를 들어 서로 다른 전송 오프셋이 A와 A+1이라면 N=2이다).
(방법 4)
방법 4에서는 CRS를 위해 구성 가능한 전송 주기와 구성 가능한 전송 오프셋이 정의되고, 상기 전송 주기와 전송 오프셋에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다.
전송 주기는 상위계층으로부터 시그널링된(예를 들어, RRC 시그널링) 몇 가지의 구성 가능한 전송 주기 중 하나가 설정된다. 예를 들어, 상기 시그널링이 3비트 시그널링이라면, 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms, 640ms, 1280ms의 8가지 전송 주기 중 하나가 설정될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로써, 상기 시그널링이 2비트 시그널링이라면, 상기 8가지의 3비트 시그널링 중 선택된 4가지로 구성된 전송 주기 중 하나가 설정될 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
전송 오프셋은 상기 고정된 전송 주기 값에 따라 상위계층(high layer)로부터 시그널링된다(예를 들어, RRC 시그널링). 상기 고정된 전송 주기 값을 TCRS_DS라고 한다면, 전송 오프셋 ?CRS_DS는 0에서 TCRS_DS-1까지 설정 가능하다.
상기 고정된 전송 주기 값을 TCRS_DS라 하고, 표 1과 같이 40ms, 80ms, 160ms, 320ms의 4가지로 구성 가능하다면, 오프셋 ?CRS_DS는 0에서 TCRS_DS-1까지 4가지의 전송 주기 별로 각각 구성이 가능하다. 이 경우 CRS_DS의 구성 인덱스 값은 10비트 시그널링 값을 갖는다.
CRS_DS 구성 인덱스 I CRS_DS 전송 주기 TCRS_DS
(subframe)		 전송 오프셋 ?CRS_DS
(subframe)
0~39 40 I CRS_DS
40~119 80 I CRS_DS -40
120~279 160 I CRS_DS -120
280~599 320 I CRS_DS -280
600~1023 Reserved
만약 전송 주기 TCRS_DS가 표 2와 같이 10ms, 20ms, 40ms, 80ms, 160ms, 320ms, 640ms, 1280ms의 8가지로 구성된다면, 오프셋 ?CRS_DS는 0에서 TCRS_DS-1까지 8가지의 전송 주기 별로 각각 구성이 가능하다. 이 경우 CRS_DS의 구성 인덱스 값은 12비트 시그널링 값을 갖는다.
CRS_DS 구성 인덱스 I CRS_DS 전송 주기 TCRS_DS
(subframe)		 전송 오프셋 ?CRS_DS
(subframe)
0~9 10 I CRS_DS
10~29 20 I CRS_DS -10
30~69 40 I CRS_DS -30
70~149 80 I CRS_DS -70
150~309 160 I CRS_DS -150
310~629 320 I CRS_DS -310
630~1269 640 I CRS_DS -630
1270~2549 1280 I CRS_DS -1270
2550~4095 Reserved
구성 가능한 전송 주기 및 전송 시간은 표 1과 표 2에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지로 다양하게 구성 가능하다.
소형 셀 기지국이 CRS를 전송하는 전송 기간은 1개의 서브프레임(즉, 1ms)이다. 다수의 소형셀이 서로 다른 전송 오프셋(예를 들어 A, A+1)에 기반하여 CRS를 전송하는 경우, 하나의 소형셀이 1개의 서브프레임에서 CRS를 전송하더라도 CRS를 수신하는 단말의 입장에서는 N개의 서브프레임(즉, Nms)에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요된다 (여기서 N은 하나의 소형 셀 클러스터(cluster) 내의 소형 셀들에게 구성된 서로 다른 전송 오프셋의 가짓수, 예를 들어 서로 다른 전송 오프셋이 A와 A+1이라면 N=2이다).
상기 방법 1 내지 방법 4에서 전송 오프셋은 1개(offset A) 또는 2개(offset A, offset A+1)를 사용할 수 있는 것으로 언급하였으나, 3개(offset A, offset A+1, offset A+2) 또는 4개(offset A, offset A+1, offset A+2, offset A+3)로도 확장 가능하다. 이 경우, 소형 셀 기지국 측면에서의 전송 기간은 사용되는 전송 오프셋의 수와는 무관하게 1개의 서브프레임으로 신호를 전송하므로 1ms이지만, 단말 측면에서는 오프셋 A, A+1, A+2와 같이 3개의 서브프레임을 사용하는 경우에는 3ms에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요되고, 4개의 서브프레임을 사용하는 경우에는 마찬가지로 4ms에 해당하는 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간이 소요된다.
이하에서는 소형 셀 발견을 위한 변형된 CRS의 전송 패턴에 대해 설명한다. 이하에서 제안되는 CRS의 전송 패턴은 전술된 방법 1 내지 방법 4 중 어느 하나의 방법에 따라 설정된 전송 주기 및/또는 전송 오프셋에 따라 정해진 전송 구간에서, CRS가 맵핑되는 자원요소를 보여준다. 예를 들어, 방법 1에 따른 전송 주기와 전송 오프셋과, 도 11에 따른 CRS 전송 패턴에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다. 또는, 방법 2에 따른 전송 주기와 전송 오프셋과, 도 12에 따른 CRS 전송 패턴에 기반하여 소형 셀이 CRS를 전송할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 CRS의 전송시에, 방법 1 내지 방법 4 중 어느 하나와, 도 11 및 도 12 중 어느 하나의 조합에 따른 모든 실시예들을 포함한다.
도 11은 일반 CP에서의 변형된 CRS의 전송 패턴의 일례를 나타내고, 도 12는 확장 CP에서의 변형된 CRS의 전송 패턴의 일례를 나타낸다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 CRS 전송 패턴은 TRS(Tracking Reference Signal)과 같이 1개의 안테나 포트(AP)를 기반으로 한다. 또한, 수학식 5 및 수학식 6을 참조하면, 하나의 서브프레임 내에서 Vshift 값에 따라서 총 6가지의 직교 패턴(orthogonal pattern)으로 구성이 가능하다. 본 실시예에 따른 CRS의 전송 패턴을 위한 안테나 포트를 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 AP=100을 사용하였으나, 다른 안테나 포트 넘버를 사용하는 것도 가능하다.
하나의 소형 셀 클러스터(cluster) 내에 6개 이하의 소형 셀이 존재하는 일반적인 소형 셀 환경에서는 클러스터 내의 소형 셀 간의 Vshift값(=PCID mod 6)을 서로 다르게 함으로써, 하나의 서브프레임 내에서 각 소형 셀들 간에 직교성을 가진 소형 셀 발견 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 각 소형 셀들 간에 간섭이 최소화될 수 있다. 이 경우에 단말 측면에서의 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간은 1ms이다.
한편, 하나의 소형 셀 클러스터 내에 6개 이상의 소형 셀이 존재하는 밀집된 소형 셀(dense small cell) 환경에서는 2개의 오프셋을 갖는 서브프레임에 나누어 소형 셀 발견 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 하나의 클러스터 내에 10개의 소형 셀이 존재한다고 가정하자. 소형 셀 발견 신호를 전송하는 서브프레임을 오프셋 A와 오프셋 A+1로 나누어, 5개의 소형 셀은 오프셋 A를 갖는 서브프레임에서 소형 셀 발견 신호를 전송하고, 나머지 5개의 소형 셀은 오프셋 A+1을 갖는 서브프레임에서 소형 셀 발견 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 동일한 전송 오프셋을 갖는 소형 셀들 간에는 Vshift값을 서로 다르게 설정함으로써 직교성을 갖게 할 수 있으므로, 10개의 모든 소형 셀들 간에 서로 직교성을 가진 소형 셀 발견 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에 단말은 2개의 서브프레임을 측정해야 하므로 단말 측면에서의 소형셀 발견 신호에 대한 탐지/측정 시간은 2ms이다.
소형 셀은 활성 모드(active mode)와 휴면 모드(dormant mode) 중 어느 하나로 동작할 수 있다. 예를 들어 다수의 소형 셀들이 밀집되어 있는 상황에서, 어떤 소형 셀은 활성 모드일 수 있고, 다른 소형 셀은 휴면 모드일 수 있다. 단말의 입장에서, 자신과 통신하는 서빙 소형 셀이 활성 모드이고, 휴면 모드인 인접 소형 셀로부터 발견 신호를 수신하는 경우, 서빙 소형 셀이 전송하는 CRS와 인접 소형 셀이 전송하는 CRS간에 간섭이 발생할 수 있다. 이는 기존 목적의 CRS와 발견 신호용 CRS가 충돌이 일어날 수 있기 때문이다. 따라서, 각 소형 셀들이 CRS를 전송할 때 간섭이 발생하지 않도록 소형 셀들간에 CRS 스케줄링이 필요하다. 이를 위해, 예를 들어 상기 활성 모드와 휴면 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호를 전송하는 서브프레임과 소형 셀 발견 신호를 전송하지 않는 일반 서브프레임에서 서로 다른 방법으로 CRS를 전송하도록 스케줄링될 수 있다. 또는 소형 셀들이 활성 모드일 때와 휴면 모드일 때에 서로 다른 방법으로 CRS를 전송하도록 스케줄링될 수 있다. 이러한 CRS 스케줄링은 소형 셀을 관할하는 매크로 기지국 또는 코어 네트워크에서 수행될 수 있다.
이하에서는 변형된 CRS를 이용하여 소형 셀 발견 신호를 전송하기 위한 구체적인 실시예들을 설명한다.
본 발명에서 언급되는 상기 변형된(modified) CRS와 기존(legacy) CRS의 차이점은 아래와 같다.
기존(legacy) CRS
- PDSCH를 전송하는 매 서브프레임마다 전송
- 도 5 내지 도 10에서 언급한 것과 같이 AP 0, AP 1, AP 2 및/또는 AP 3으로 1개, 2개 또는 4개의 안테나 포트로 전송
변형된(modified) CRS
- 전술된 방법 1 내지 방법 4에 따른 변형된 CRS의 전송 주기, 전송 오프셋 및 전송 구간에 의해 정해지는 '소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임'에서 전송
- 도 11 또는 도 12에서 언급한 것과 같이 AP 100으로 1개의 안테나 포트로 전송
이 외 시퀀스 생성 방법(수학식 2 내지 수학식 4 등) 및 자원 요소 매핑 방법(수학식 5 내지 수학식 8 등) 등 다른 점은 동일하다.
(제1 실시예)
먼저, 활성 모드에 있는 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임을 포함하여 PDSCH를 전송하는 매 서브프레임마다 기존(legacy) CRS를 전송한다. 단 상기 기존(legacy) CRS의 전송 안테나 포트 개수는 1개로 제한되어 도 5 또는 도 8과 같이 AP 0으로 구성될 수 있다. 이는 기존(legacy) CRS가 보다 많은 안테나 포트 개수로 구성될 경우, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임 내에서 할당 가능한 직교 패턴의 개수가 줄어드는 것을 방지하기 위함이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 활성 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 기존(legacy) CRS를 전송한다. 이 때, 기존(legacy) CRS는 기존 목적대로 CRS에 의한 채널 추정을 수행하는데 사용되며, 기존(legacy) CRS를 이용한 소형 셀 발견을 수행하는데도 사용된다.
한편, 활성 모드의 소형 셀은 언급한 바와 같이 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서도 기존(legacy) CRS를 전송하지만, 이 기존(legacy) CRS는 단말에 의한 채널 추정 등 CRS의 종래 목적을 수행하는데 사용된다.
다음으로, 휴면 모드의 소형 셀은 전술한 본 발명에 의한 변형된(modified) CRS를 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서만 전송한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 휴면 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 변형된(modified) CRS를 전송하고, 단말은 이 변형된(modified) CRS를 통해 소형 셀 발견을 수행한다. 한편, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서는 상기 휴면 모드의 소형 셀은 어떤 참조 신호(Reference Signal, RS)도 전송하지 않는다.
(제2 실시예)
제2 실시예에 따르면 활성 모드에 있는 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임을 제외한 다른 서브프레임에서 기존(legacy) CRS를 전송하고, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서는 어떤 CRS도 전송하지 않는다.
또한, 휴면 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서만 변형된(modified) CRS를 전송한다. 즉, 활성 모드의 소형셀에서의 기존(legacy) CRS 전송과 휴면 모드의 소형셀에서의 변형된(modified) CRS의 전송이 서로 겹치지 않는다.
보다 구체적으로 설명하면, 활성 모드에 있는 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서는 어떠한 CRS도 전송하지 않는다. 한편, 활성 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서는 기존(legacy) CRS를 전송하고, 상기 기존(legacy) CRS는 단말의 의한 채널 추정 등 CRS의 종래 목적을 수행하는데 사용된다.
언급한 바와 같이, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서는 어떠한 CRS도 전송하지 않기에, 상기 활성 모드의 소형 셀에 대하여 단말은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에 인접한 서브프레임에서 소형 셀 발견을 수행할 수 있다.
또한, 활성 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서는 어떠한 CRS도 전송하지 않기 때문에, 단말에 의한 채널 추정 등 CRS에 의한 종래 목적을 수행할 수 없다. 따라서, 교차 서브프레임 스케줄링(cross subframe scheduling), 다중 서브프레임 스케줄링(multi-subframe scheduling), 또는 E-PDCCH 등을 이용하여 CRS의 종래 목적을 수행할 수 있다.
한편, 휴면 모드에 있는 소형 셀의 경우에는, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에 변형된(modified) CRS를 전송한다.
보다 구체적으로 설명하면, 휴면 모드에 있는 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서는 변형된(modified) CRS를 전송하고, 이 변형된(modified) CRS를 통해 소형 셀 발견을 수행할 수 있다. 한편, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서는 상기 휴면 모드의 소형 셀은 어떠한 참조 신호도 전송하지 않는다.
(제3 실시예)
활성 모드에 있는 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임을 포함하여 PDSCH를 전송하는 매 서브프레임마다 기존(legacy) CRS를 전송한다. 단, 제 1 실시예의 경우, 상기 기존(legacy) CRS의 전송 안테나 포트 개수가 1개로 제한된 것에 반해, 제 3 실시예의 경우 도 5 내지 도 10과 같이 AP 0, AP 1, AP 2 및/또는 AP 3으로 1개, 2개 또는 4개의 안테나 포트로 구성될 수 있다. 이는 기존(legacy) CRS의 구성에 최대한 제한을 두지 않으므로 기존(legacy) 단말에 대한 영향을 최소화 하기 위함이다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 활성 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 기존(legacy) CRS를 전송한다. 이 때, 기존(legacy) CRS는 기존 목적대로 CRS에 의한 채널 추정을 수행하는데 사용되며, 기존(legacy) CRS를 이용한 소형 셀 발견을 수행하는데도 사용된다.
한편, 활성 모드의 소형 셀은 언급한 바와 같이 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서도 기존(legacy) CRS를 전송하지만, 이 기존(legacy) CRS는 단말에 의한 채널 추정 등 CRS의 종래 목적을 수행하는데 사용된다.
다음으로, 휴면 모드의 소형 셀은 전술한 본 발명에 의한 변형된(modified) CRS를 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서만 전송한다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 휴면 모드의 소형 셀은 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 변형된(modified) CRS를 전송하고, 단말은 이 변형된(modified) CRS를 통해 소형 셀 발견을 수행한다. 한편, 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서는 상기 휴면 모드의 소형 셀은 어떤 참조 신호(Reference Signal, RS)도 전송하지 않는다.
도 13은 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 전송방법의 흐름을 도시한다.
도 13을 참조하면, 먼저 소형 셀 기지국은 CRS 시퀀스를 생성한다(S1310). CRS 시퀀스의 생성 방법은 수학식 2에 따른다.
다음으로 S1310에서 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 RE 맵핑한다(S1330). CRS 시퀀스를 맵핑하는 방식은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다. CRS 시퀀스는 전술된 방법 1 내지 방법 4에 따른 변형된 CRS의 전송 주기, 전송 오프셋 및 전송 구간에 의해 정해지는 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 맵핑된다.
CRS 시퀀스가 맵핑되면 일정한 주기와 오프셋을 갖는 소형 셀 발견 신호를 생성하고(S1350), 생성된 소형 셀 발견 신호를 단말에 전송(S2170)한다. 소형 셀 발견 신호를 전송하는 전송 주기 및 전송 오프셋은 전술한 방법 1 내지 방법 4 중 하나에 따를 수 있고, 발견 신호의 전송 패턴은 도 11 또는 도 12에 따를 수 있다. 이때, 상기 소형 셀은 동일한 클러스터에 속한 다수의 소형 셀들 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 소형 셀이 전송하는 발견 신호는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 하나의 방법에 따른 CRS 스케줄링에 의해 전송될 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 수신방법의 흐름을 도시한다.
도 14를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 전송된 소형 셀 발견 신호를 수신한다(S1410). 이때, 단말이 수신하는 발견 신호는 각각의 소형 셀들의 CRS 시퀀스가 서로 중복되지 않도록 시간-주파수 자원 공간에 할당(맵핑)된 후에 생성된 신호이다. CRS 시퀀스가 할당되는 자원 공간이 서로 중복되지 않도록 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하는 방법은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다. 발견 신호를 수신한 단말은 시간-주파수 자원 공간에 할당된 신호를 RE 디맵핑하고(S1430), CRS 시퀀스를 추출한다(S1450).
단말은 CRS 시퀀스를 추출하면 추출된 CRS 시퀀스를 이용하여 소형 셀 발견을 수행할 수 있다(S1470). 상기 소형 셀 발견을 수행하는 과정은 각각의 소형 셀로부터 전송된 신호로부터 CRS 시퀀스를 추출한 후, 추출된 CRS 시퀀스 측정(measurement)하여, 통신을 수행할 소형 셀을 선택하는 과정을 포함할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호의 데이터 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 먼저 소형 셀 기지국은 CRS 시퀀스를 생성한다(S1510). CRS 시퀀스의 생성 방법은 수학식 2에 따를 수 있다.
다음으로 S1510에서 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 RE 맵핑한다(S1530). CRS 시퀀스를 맵핑하는 방식은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다.
CRS 시퀀스가 맵핑되면 소형 셀 발견 신호를 생성하고(S1530), 생성된 소형 셀 발견 신호를 단말에 전송(S1540)한다. 소형 셀 발견 신호를 전송하는 전송 주기 및 전송 오프셋은 전술한 방법 1 내지 방법 4 중 하나에 따를 수 있고, 발견 신호의 전송 패턴은 도 11 또는 도 12에 따를 수 있다. 이때, 상기 소형 셀은 동일한 클러스터에 속한 다수의 소형 셀들 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 소형 셀이 전송하는 발견 신호는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 하나의 방법에 따른 CRS 스케줄링에 의해 전송될 수 있다.
단말은 기지국으로부터 전송된 소형 셀 발견 신호를 수신한다(S1550). 이때, 단말이 수신하는 발견 신호는 각각의 소형 셀들의 CRS 시퀀스가 서로 중복되지 않도록 시간-주파수 자원 공간에 할당(맵핑)된 후에 생성된 신호이다. CRS 시퀀스를 맵핑하는 방식은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다.
발견 신호를 수신한 단말은 시간-주파수 자원 공간에 할당된 신호를 RE 디맵핑하고(S1560), CRS 시퀀스를 추출한다(S1570). 단말이 수신하는 소형 셀 발견 신호의 주기 및 오프셋은 전술한 방법 1 내지 방법 4 중 하나에 따를 수 있고, 발견 신호의 패턴은 도 11 또는 도 12에 따를 수 있다. 이때, 상기 단말이 속한 소형 셀은 동일한 클러스터에 속한 다수의 소형 셀들 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 단말이 수신하는 발견 신호는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 하나의 방법에 따른 CRS 스케줄링에 의할 수 있다.
단말은 CRS 시퀀스를 추출하면 추출된 CRS 시퀀스를 이용하여 소형 셀 발견을 수행할 수 있다(S1580). 상기 소형 셀 발견을 수행하는 과정은 각각의 소형 셀로부터 전송된 신호로부터 CRS 시퀀스를 추출한 후, 추출된 CRS 시퀀스 측정(measurement)하여, 통신을 수행할 소형 셀을 선택하는 과정을 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 소형 셀 발견 신호를 수신하는 단말과 소형 셀 발견신호를 전송하는 기지국을 도시한 블록도이다.
도 16을 참조하면, 단말(1600)은 수신부(1605), RE 디맵퍼(1610), CRS 시퀀스 추출부(1615), 전송부(1620)을 포함한다. 수신부(1605)는 기지국으로부터 전송된 소형 셀 발견 신호를 수신한다(S1610). 이때, 단말이 수신하는 발견 신호는 각각의 소형 셀들의 CRS 시퀀스가 서로 중복되지 않도록 시간-주파수 자원 공간에 할당(맵핑)된 후에 생성된 신호이다. CRS 시퀀스를 맵핑하는 방식은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다. RE 디맵퍼(1610)는 시간-주파수 자원 공간에 할당된 신호를 RE 디맵핑하고, CRS 시퀀스 추출부(1615)는 CRS 시퀀스를 추출한다. 단말(1600)은 CRS 시퀀스 추출부(1615)가 CRS 시퀀스를 추출하면 추출된 CRS 시퀀스를 이용하여 소형 셀 발견을 수행할 수 있다. 소형 셀 발견을 수행한 단말은 전송부(1620)를 통해 기지국에 상향링크 신호를 전송하여 통신을 수행할 수 있다.
소형 셀 기지국(1650)은 CRS 시퀀스 생성부(1655), RE 맵퍼(1660), 전송부(1665)를 포함한다. CRS 시퀀스 생성부(1655)는 CRS 시퀀스를 생성한다. CRS 시퀀스의 생성 방법은 수학식 2에 따를 수 있다. RE 맵퍼(1660)는 CRS 시퀀스 생성부(1655)에 의해 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 RE 맵핑한다. CRS 시퀀스를 맵핑하는 방식은 수학식 5 내지 7 및 관련 설명에 의한 맵핑 방식에 따른다. 전송부(1665)는 RE 맵퍼(1660)로부터 맵핑을 통해여 생성된 소형 셀 발견 신호를 단말(1600)에 전송한다. 소형 셀 발견 신호를 전송하는 전송 주기 및 전송 오프셋은 전술한 방법 1 내지 방법 4 중 하나에 따를 수 있고, 발견 신호의 전송 패턴은 도 11 또는 도 12에 따를 수 있다. 이 때, 상기 소형 셀은 동일한 클러스터에 속한 다수의 소형 셀들 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 소형 셀이 전송하는 발견 신호는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 하나의 실시예에 따른 CRS 스케줄링에 의해 전송될 수 있다.
본 발명에 따르면 긴 전송 주기(periodicity)와 짧은 전송 기간(duration)을 가지는 발견 신호가 전송되어 기지국의 전력 절감이 달성될 수 있다. 또한, 하나의 서브프레임에서 여러 개의 CRS 패턴으로 맵핑하여, 소형 셀이 조밀하게 배치된 상황에서도 셀간 간섭(inter-cell interference)이 최소화될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국(base station: BS)에 의한 소형 셀 발견 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 생성하는 단계;
    상기 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑(mapping)하는 단계;
    상기 소형 셀의 모드 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 맵핑된 CRS 시퀀스로부터 신호를 생성하고, 상기 생성된 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 소형 셀이 활성 모드(active mode)인 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는 모든 서브프레임에서 전송되고,
    상기 소형 셀이 휴면 모드(dormant mode)인 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는 일정한 주기와 오프셋에 기초하여 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 전송되되,상기 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 상기 생성된 CRS 시퀀스가 전송되는 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하며, 상기 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 셀 발견 신호의 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 셀 발견 신호의 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 소형 셀 발견 신호의 전송 방법.
  4. 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 전송하는 기지국(base station: BS)에 있어서,
    CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 생성하는 CRS 시퀀스 생성부;
    상기 생성된 CRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 맵핑(mapping)하는 RE 맵퍼;
    상기 맵핑된 CRS 시퀀스로부터 생성된 신호를 전송하는 전송부; 및
    단말로부터의 상향링크 신호를 수신하는 수신부를 포함하되,
    소형 셀이 활성 모드(active mode)인 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는 모든 서브프레임에서 전송되고,
    상기 소형 셀이 휴면 모드(dormant mode)인 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는 일정한 주기와 오프셋에 기초하여 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 전송되되,
    상기 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 상기 생성된 CRS 시퀀스가 전송되는 경우, 상기 생성된 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 상기 시간-주파수 자원 공간에 맵핑하며, 상기 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 무선 통신 시스템에서 소형 셀 발견 신호를 수신하는 단말에 있어서,
    기지국으로부터 맵핑된 CRS(cell-specific reference signal) 시퀀스를 포함하는 신호를 수신하는 수신부;
    상기 맵핑된 CRS 시퀀스를 디맵핑(mapping)하는 RE 디맵퍼;
    CRS 시퀀스를 추출하는 CRS 시퀀스 추출부;를 포함하되,
    상기 단말이 소형 셀 발견 신호 전송 서브프레임에서 전송된 상기 CRS 시퀀스를 추출하는 경우, 상기 단말은 상기 신호를 휴면 모드(dormant mode)의 소형 셀로부터 전송된 소형 셀 발견 신호로 판단하고,
    상기 CRS 시퀀스는, 상기 기지국의 고유 번호에 따라서 하나의 서브프레임 내에서 복수의 서로 다른 패턴 중 하나의 패턴으로 시간-주파수 자원 공간에 맵핑되며, 상기 신호는 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋(offset) 중에서 상위 계층 시그널링에 의해 선택된 하나의 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 서로 다른 오프셋은 연속하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 소형 셀 발견 신호는 하나의 안테나 포트를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
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