KR102568187B1 - 기준 신호를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 IoT(Internet of Things) 기술을 이용하여 4세대(4G) 시스템보다 높은 데이터 속도를 지원하는 5세대(5G) 통신 시스템을 융합하는 통신 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카, 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 스마트 소매, 보안 및 안전 서비스와 같은 5G 통신 기술 및 IoT 관련된 기술에 기반한 지능형 서비스에 적용될 수 있다. 기준 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 이러한 방법에서, 송신 장치는 인접한 제 1 물리적 자원 블록 사이에 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하고 나서, 제 1 물리적 자원 블록과 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 송신한다. 또한, 트레이닝 오버헤드가 효과적으로 감소될 수 있고, 다운 링크 물리적 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드가 감소되어 시스템 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있도록, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록에서 기준 신호를 송수신하는 방법 및 장치가 개시된다.

Description

기준 신호를 송수신하는 방법 및 장치
본 개시(disclosure)는 무선 통신에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 기준 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템의 배치 이후 증가된 무선 데이터 트래픽에 대한 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 또는 프리(pre)-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 행해졌다. 따라서, 5G 또는 프리-5G 통신 시스템은'Beyond 4G Network'또는 'Post LTE'이라고도 한다. 5G 통신 시스템은 고주파(mmWave) 대역, 예를 들어 60 GHz 대역에서 구현되어 더 높은 데이터 속도를 달성하는 것으로 고려된다. 무선파(radio wave)의 전파 손실을 감소시키고, 송신 거리를 증가시키기 위해, 빔 형성(beamforming), 대용량(massive) MIMO(multiple-input multiple-output), FD-MIMO(Full Dimensional MIMO), 어레이 안테나, 아날로그 빔 형성, 대규모 안테나 기술은 5G 통신 시스템에서 논의된다. 게다가, 5G 통신 시스템에서, 고급(advanced) 소형 셀, 클라우드 RAN(Radio Access Network), 초 고밀도 네트워크(ultra-dense network), D2D(device-to-device) 통신, 무선 백홀, 이동 네트워크, 협력 통신, CoMP(Coordinated Multi-Point), 수신 단 간섭 제거 등을 기반으로 시스템 네트워크 개선을 위한 개발이 진행되고 있다. 5G 시스템에서, ACM(advanced coding modulation)으로서 하이브리드 FQAM(FSK and QAM Modulation), 및 고급 액세스 기술로서 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access) 및 SCMA(sparse code multiple access)가 개발되었다.
인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 네트워크인 인터넷은 이제 사물(things)과 같은 분산된 엔티티가 인간의 개입 없이 정보를 교환하고 처리하는 IoT(Internet of Things)로 진화하고 있다. 클라우드 서버와의 연결을 통해 IoT 기술과 빅 데이터(Big Data) 처리 기술의 조합인 IoE(Internet of Everything)가 등장했다. "센싱 기술", "유무선 통신 및 네트워크 인프라 구조", "서비스 인터페이스 기술" 및 "보안 기술"과 같은 기술 요소가 IoT 구현을 위해 요구되었음에 따라, 센서 네트워크, M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등은 최근에 연구되어 왔다. 이러한 IoT 환경은 연결된 사물 간에 생성된 데이터를 수집하고 분석함으로써 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 인터넷 기술 서비스를 제공할 수 있다. IoT는 기존의 정보 기술(Information Technology; IT)과 다양한 산업용 애플리케이션 사이의 융합 및 조합을 통해 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카(connected car), 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전 및 첨단 의료 서비스를 포함하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이에 따라, 5G 통신 시스템을 IoT 네트워크에 적용하기 위한 다양한 시도가 행해졌다. 예를 들어, 센서 네트워크, MTC(Machine Type Communication) 및 M2M(Machine-to-Machine) 통신과 같은 기술은 빔 형성, MIMO 및 어레이 안테나에 의해 구현될 수 있다. 상술한 빅 데이터 처리 기술로서의 클라우드 RAN(Radio Access Network)의 적용은 또한 5G 기술과 IoT 기술 사이의 융합(convergence)의 일례로서 간주될 수 있다.
정보 산업의 급속한 발전, 특히 모바일 인터넷과 IoT(Internet of things)의 수요 증가는 미래의 이동 통신 기술에 대한 전례 없는 도전을 가져온다. 예를 들어, ITU(international telecommunication union)의 리포트, ITU-R M.(IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC)에 따르면, 2020년까지(비교로서 4세대 이동 통신 표준(4G)를 사용하는) 2010년에 비해, 모바일 서비스의 수는 거의 1000배 증가할 것이며, 사용자 디바이스 연결의 수는 170억개 이상일 것으로 추정된다. 엄청난 수의 IoT 디바이스가 점진적으로 이동 통신 네트워크에 침투함에 따라, 연결된 디바이스의 수는 더욱 놀랄 것이다. 전례 없는 도전에 대처하기 위해, 통신 업계 및 학계는 2020년을 위해 5세대 이동 통신(5G) 기술에 대한 광범위한 연구 개발을 하였다. 현재, ITU의 리포트, ITU-R M. [IMT.VISION]에서는 미래의 5G 기술의 프레임워크와 전반적인 목표가 논의되었으며, 여기서 5G의 수요 전망, 사용 시나리오 및 다양한 중요한 성능 지표가 상세히 설명되었다. 5G의 새로운 요구를 겨냥하여, ITU의 리포트, ITU-R M. [IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]은 5G 기술 트렌드에 관련된 정보를 제공하며, 이는 시스템 처리량, 사용자 경험의 일관성, 및 IoT, 대기 시간(latency), 에너지 효율성, 비용, 네트워크 유연성, 새로운 서비스에 대한 지원 및 유연한 스펙트럼 사용을 지원하기 위한 확장성을 상당히 향상시키기 위해 문제를 해결하기 위한 것이다.
다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 기술은 시스템 스펙트럼 효율을 향상시키기 위한 중요한 수단이다. 다중 안테나 기술은 시스템 데이터 속도를 효과적으로 향상시키고, 시스템 링크 안정성을 향상시킬 수 있기 때문에, 브로드캐스트 오디오 및 비디오의 분야와 국내 통신 시스템, 예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project), Europe의 2세대 DVB(digital video broadcasting) 및 IEEE802.16 WiMAX(worldwide interoperability for microwave access)에 의해 공식화된 E-UTRA(evolved universal terrestrial radio access)에 해당하는 LTE(long term evolution) 시스템에서 널리 사용되었다. MIMO 기술은 송신 측과 수신 측에서 상이한 안테나 사이에 통신 링크를 형성할 수 있고, 공간 다이버시티 이득과 공간 다중화 이득을 시스템에 제공할 수 있다. 상이한 링크 상에서 동일한 데이터를 송신함으로써, MIMO 기술은 데이터 송신의 신뢰도를 향상시켜, 다이버시티 이득을 획득한다. 게다가, 상이한 링크 상에서 상이한 데이터를 송신함으로써, MIMO 기술은 송신 대역폭을 증가시키지 않고 시스템 스펙트럼 효율을 향상시켜 송신 데이터 속도를 더 향상시킬 수 있다. 송신 측의 채널 상태 정보를 이용함으로써, MIMO 기술은 전체 시스템의 스펙트럼 효율을 높이기 위해 동일한 주파수를 사용하는 다수의 사용자 장치(user equipment; UE)를 동시에 서비스하도록 인코딩할 수 있다. 현재, 핵심 기술로서 MIMO 기술은 또한 4G의 MBB(mobile broadband) 서비스 요구 사항을 지원할 수 있다. 5G에서, 스펙트럼 효율, 에너지 효율 및 데이터 속도에 대한 요구 사항은 더욱 증가되며, 따라서,(예를 들어, 4G에 대한) 기존의 MIMO 기술은 매우 증가된 데이터 속도의 요구 사항을 충족시키기가 어려울 것이다. 따라서, 진화된 MIMO 기술, 대용량 MIMO는 학계 및 업계 관심을 얻었다. 송신 측에서 UE의 수보다 훨씬 많은 수의 안테나를 설정함으로써, 대용량 MIMO 기술은 더 많은 어레이 처리 이득(더 얇은 빔(slimmer beam))을 달성할 수 있으며, 동시에 더 큰 공간 자유도를 달성할 수 있으며, 간단한 선형 동작을 사용하여 UE를 완전히 구별할 수 있어, 스펙트럼 효율과 에너지 효율을 더 향상시킨다. 그러나, 실제 사용 시나리오에서, MIMO 기술 및 대용량 MIMO 기술에도 몇 가지 문제가 있다.
예를 들어, 다음과 같은 문제 또는 어려움이 초래할 수 있다.
1. MIMO 기술이 효과적인지 또는 신뢰할 수 있는지 여부는 송신 측이 정확한 채널 상태 정보를 획득할 수 있는지의 여부에 달려 있다. 송신 측에서의 채널 상태 정보가 충분히 정확하지 않으면, 이는 시스템 이득의 상당한 감소로 이어질 것이다. 현재, 기존의 MIMO 기술은 기준 신호 기반의 채널 추정 및 피드백에 의존한다. 그러나, 안테나의 수가 증가할 때, 기준 신호 및 피드백에 의해 유발된 오버헤드는 시스템 주파수 효율을 매우 감소시킬 것이다.
2. 안테나 간 동기화가 엄격히 요구된다.
3. 수신 측은 안테나간 간섭을 처리할 필요가 있다.
4. 다중-UE MIMO 기술이 셀의 전체 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있지만, 단일 UE의 스펙트럼 효율의 향상에는 도움이 되지 않는다.
MIMO 기술의 한 분야로서, SM(spatial modulation) 기술은 최근 몇 년에 학계에서 널리 보급되었다. SM 기술은 송신 안테나를 선택하기 위해 정보 비트의 일부를 사용하며, 각각의 송신은 단일 안테나만을 사용한다. 정보의 송신을 위한 부가적인 반송파로서 안테나 인덱스를 사용함으로써, SM 기술은 종래의 2차원 콘스텔레이션(constellation)에 기초하여 3차원 콘스텔레이션을 구성하여, 단일 안테나 시스템보다 더 높은 스펙트럼 효율을 달성한다. 한편, SM 기술은 또한 종래의 MIMO 기술에 존재하는 일부 문제를 해결하였다. 예를 들어, 각각의 송신이 SM 기술에서 단일 안테나만을 사용하므로, 수신 측은 안테나 간 복잡한 동기화를 수행하고/하거나 링크 간 간섭을 제거할 필요가 없어, 수신 측에서의 처리를 매우 단순화시킨다. 따라서, SM 기술은 단일 UE의 스펙트럼 효율을 증가시킬 수 있으며, 이는 단일 UE의 데이터 속도가 증가될 필요가 있는 시나리오에 더 적절하다. SM 기술에서, 송신 측이 프리코딩을 수행할 필요가 없으므로, 수신 측은 피드백을 제공할 필요가 없다. 부가적으로, 송신 측은 하나의 무선 링크만을 필요로 하므로, 이는 송신 측에서의 오버헤드를 크게 감소시킨다. 다중 반송파 기반의 SM 기술은 단일 무선 링크보다 더 적은 이점을 갖지만, 2차원(2D) 시간-주파수 자원의 할당은 시스템에 대한 더 높은 자유도를 제공하고, 다중 경로로 인해 야기되는 주파수 선택적 페이딩에 대해 더 견고하다.
이점 때문에, SM 기술은 통신 연구에서 널리 보급되었다. 그러나, 이는 무선 통신 시스템의 몇몇 고유한 단점 때문에 무선 통신 시스템에서 구현될 때 여전히 많은 문제를 갖고 있다. 아직 풀어야 할 이러한 문제는 아직 연구 중에 있다. 쟁점 중 하나는 기준 신호 설계 및 채널 추정(estimation)이다. 수신 측에 도달하는 상이한 안테나의 채널 상태 정보를 구별함으로써, SM 기술은 송신 안테나의 인덱스를 구별하며, 따라서, SM 기술에서 수신 측은 채널 상태 정보를 알 필요가 있다. 예를 들어, LTE-A(long term evolution-advance)에서 기존의 표준에서의 기준 신호 및 채널을 트레이닝하는 방식에 따르면, CRS(cell-specific reference signal) 및 CSI-RS(channel state information reference signal)는 송신 측이 4 내지 8개의 안테나로 설정되는 MIMO 시스템을 지원할 수 있지만, 송신 측에 너무 많은 안테나가 있을 때, 기존의 RS 설계를 사용하면, 비교적 큰 오버헤드가 발생하여 시스템 스펙트럼 효율의 감소를 야기한다.
요약하면, 5G 후보 기술에서 다중-반송파 SM 기술의 역량을 향상시키기 위해, 시스템 스펙트럼 효율을 향상시키기 위해 다중 반송파 공간 변조(SM) 시스템에서 다운 링크 물리적 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 줄이기 위해 SM 기술에서 다운 링크 기준 신호의 비교적 큰 오버헤드의 문제에 대한 솔루션이 필요하다.
상술한 정보는 본 개시의 이해를 돕기 위해만 배경 정보로서 제시된다. 상술한 사항 중 어느 것이 본 개시와 관련하여 선행 기술로서 적용될 수 있는지에 관한 어떠한 결정도 행해지지 않았으며, 어떠한 주장도 이루어지지 않았다.
본 개시의 양태는 적어도 상술한 문제점 및/또는 단점을 해결하고 적어도 후술하는 이점을 제공하는 것이다. 따라서, 본 개시의 양태는 트레이닝 오버헤드를 효과적으로 감소시키고, 다운 링크 물리적 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 감소시키며, 시스템의 스펙트럼 효율을 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 방법은, 송신 장치에 의해, 인접한 제 1 물리적 자원 블록 사이에 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 단계, 및 송신 장치에 의해, 제 1 물리적 자원 블록과 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 송신하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록은, 송신 장치에 의해, 송신 링크 중에서 링크의 제 1 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호를 송신하는 단계; 송신 장치에 의해, 송신 링크 중에서 링크의 제 2 서브세트 상에서 공간 변조 심볼을 송신하는 단계; 송신 장치에 의해, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 두 부분의 시간-주파수 자원으로 분할하는 단계 중 적어도 하나에 의해 기준 신호 오버헤드를 줄이도록 설정되며, 여기서 링크의 제 1 서브세트 상의 송신 및 링크의 제 2 서브세트 상의 송신은 동일한 시간-주파수 자원 상에서 수행되고, 링크의 제 1 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함하고, 링크의 제 2 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함하고, 시간-주파수 자원의 제 1 부분은 채널 추정 업데이트를 위해 사용되고, 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 채널 추정 업데이트의 보충을 위해 사용된다.
본 개시의 실시예는, 송신 장치에 의해, 제 1 물리적 자원 블록의 프리셋(preset) 위치 및 수신 장치에 대한 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하기 위한 삽입 주파수(insertion frequency)를 송신하는 단계, 또는 송신 장치에 의해, 제 1 물리적 자원 블록의 위치 및 수신 장치에 대한 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 위치를 송신하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예는 수신 장치로부터 채널 상태 정보를 수신하는 단계, 채널 상태 정보에 따라 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 삽입 주파수를 결정하는 단계, 수신 장치로부터 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보(indication information)를 수신하는 단계, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록 사이에 제 1 물리적 자원 블록을 삽입하는 단계, 통지 정보를 수신 장치로 송신하는 단계, 또는 프리셋 시간 간격에서 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록의 쌍 사이에 제 1 물리적 자원 블록을 삽입하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 채널 상태 정보에 따라 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 삽입 주파수를 결정하는 단계는, 채널이 프리셋 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 제 1 삽입 주파수를 사용하는 단계, 및 채널이 프리셋 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 제 2 삽입 주파수를 사용하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 제 1 삽입 주파수는 제 2 삽입 주파수보다 작거나 같다.
본 개시의 실시예에서, 송신 장치가 제공된다. 장치는 삽입기(inserter) 또는 삽입 모듈과 송신기 또는 송신 모듈을 포함하며, 삽입기는 인접한 제 1 물리적 자원 블록 사이에 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하도록 설정되고, 송신기는 제 1 물리적 자원 블록 및 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 송신하도록 설정된다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호를 수신하는 방법이 제공된다. 방법은, 수신 장치에 의해, 제 1 물리적 자원 블록과 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록의 위치 정보를 수신하는 단계, 수신 장치에 의해, 제 1 물리적 자원 블록과 수신된 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계, 및 수신 장치에 의해, 채널 추정의 결과에 따라 데이터 탐지를 수행하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예는, 수신 장치에 의해, 채널 추정의 결과에 따라 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보를 송신 장치로 송신할지를 판정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 채널이 프리셋 임계 값보다 빠르게 변하는 것을 보여주는 채널 추정의 결과에 응답하여, 수신 장치는 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보를 송신 장치로 송신한다.
본 개시의 실시예는, 수신 장치에 의해, 송신 장치로부터 수신된 지시 정보로부터 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 결정하는 단계, 제 1 물리적 자원 블록을 점진적으로 탐지하는 단계, 또는 수신 장치에 의해, 수신 장치가 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보를 송신한 후 프리셋 시간 간격 후에 제 1 물리적 자원 블록을 점진적으로 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 프리셋 시간 간격은 다음의 정보: 셀 반경, 송신 장치의 처리 속도 또는 수신 장치의 처리 속도 중 적어도 하나의 정보에 따라 결정된다.
본 개시의 실시예에서, 수신 장치가 제공된다. 수신 장치는 수신기 또는 수신 모듈, 채널 추정기 또는 채널 추정 모듈, 및 데이터 탐지기 또는 데이터 탐지 모듈을 포함할 수 있으며, 여기서 수신기는 제 1 물리적 자원 블록 및 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록의 위치 정보를 수신하도록 설정되고, 채널 추정기는 제 1 물리적 자원 블록 및 수신된 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 이용하여 채널 추정을 수행하도록 설정되며, 데이터 탐지기는 채널 추정 결과에 따라 데이터 탐지를 수행하도록 설정된다.
본 개시의 실시예에서, 수신 장치는 지시기(indicator) 또는 지시 모듈을 더 포함할 수 있으며, 지시기는 채널 추정 결과에 따라 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보를 송신 장치로 송신할지를 판단하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위해 물리적 자원 블록에서 기준 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 방법은, 송신기 또는 송신 장치에 의해, 송신 링크 중에서 링크의 제 1 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호를 송신하는 단계, 및 송신기에 의해, 송신 링크 중에서 링크의 제 2 서브세트 상에서 공간 변조(SM) 심볼을 송신하는 단계를 포함하며, 여기서 링크의 제 1 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호의 송신 및 링크의 제 2 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호의 송신은 동일한 시간-주파수 자원 상에서 수행되고, 링크의 제 1 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함하고, 링크의 제 2 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 링크의 제 1 서브세트 및 링크의 제 2 서브세트는 중첩되지 않는다.
본 개시의 실시예에서, 송신기는 직교 자원을 사용하여 링크의 제 1 서브세트 상에서 기준 신호를 송신하도록 설정되며, 직교 자원은 다음과 같은 자원: 시간 자원, 주파수 자원 또는 직교 코드 시퀀스 자원 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 실시예는, 송신기에 의해, 수신기로부터 채널 상태 정보를 수신하는 단계, 및 송신기에 의해 링크의 제 1 서브세트 및 링크의 제 2 서브세트에 포함된 링크의 수를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예는, 채널이 프리셋 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이에 응답하여, 링크의 제 1 서브세트 및 링크의 제 2 서브세트는 제 1 링크 수를 포함하도록 설정되며, 채널이 프리셋 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정하는 것에 응답하고, 이에 응답하여 링크의 제 1 서브세트 및 링크의 제 2 서브세트는 제 2 링크 수를 포함하도록 설정되며, 여기서 제 1 링크 수는 제 2 링크 수보다 작다.
본 개시의 실시예에서, 송신 장치가 제공된다. 장치는 기준 신호 송신기 및 변조 심볼 송신기를 포함하며, 여기서 기준 신호 송신기는 송신 링크 중에서 링크의 제 1 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호를 송신하도록 설정되며, 변조 심볼 송신기는 송신 링크 중에서 링크의 제 2 서브세트 상에서 공간 변조(spatial modulation; SM) 심볼을 송신하도록 설정되며, 여기서 기준 신호 송신기 및 변조 심볼 송신기는 동일한 시간-주파수 자원 상에서 기준 신호 및 SM 심볼을 송신하도록 설정되며, 링크의 제 1 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함하고, 링크의 제 2 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호를 수신하는 방법이 제공된다. 방법은, 제 1 물리적 자원 블록 및 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 수신하는 단계, 제 1 물리적 자원 블록의 수신된 신호 및 선행 N 채널 추정 결과, 또는 선행 및 후행 N1 프레임에서의 제 1 물리적 자원 블록의 채널 추정의 보간 결과에 기초하여 현재 채널의 대략(rough) 추정을 획득하는 단계, N이 1보다 크거나 같고, N1이 1보다 크거나 같은 공간 변조(SM) 심볼 송신부를 추출하는 단계, 송신 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치를 획득하기 위해 획득된 SM 심볼 송신부에 대한 SM 탐지를 수행하는 단계, 및 송신 링크 인덱스의 추정치, 데이터 심볼의 추정치, 기준 신호 및 수신된 신호에 기초하여 해당 링크의 채널 추정치를 업데이트하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 수신 장치가 제공된다. 수신 장치는 데이터 추출기 또는 데이터 추출 모듈, 데이터 탐지기 또는 데이터 탐지 모듈, 및 채널 추정기 또는 채널 추정 모듈을 포함하며, 여기서 데이터 추출기는 제 1 물리적 자원 블록의 수신된 신호 및 선행 N 채널 추정 결과, 또는 선행 및 후행 N1 프레임에서의 제 1 물리적 자원 블록의 채널 추정의 보간 결과에 기초하여 현재 채널의 대략 추정을 획득하고, N이 1보다 크거나 같고, N1이 1보다 크거나 같은 공간 변조(SM) 심볼 송신부를 추출하도록 설정되고, 데이터 탐지기는 데이터 추출기에 의해 추출되는 획득된 SM 심볼 송신부에 대한 SM 탐지를 수행하고, 송신 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치를 획득하도록 설정되며, 채널 추정기는 송신 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 탐지기에 의해 획득된 데이터 심볼의 추정치, 기준 신호 및 수신된 신호에 기초하여 해당 링크의 채널 추정치를 업데이트하도록 설정된다.
본 개시의 실시예에서, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위해 물리적 자원 블록에서의 기준 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 방법은, 송신 장치에 의해, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 시간-주파수 자원 블록을 두 부분의 시간-주파수 자원으로 분할하는 단계, 및 채널 추정 업데이트를 위한 시간-주파수 자원의 제 1 부분을 사용하고, 채널 추정 업데이트의 보충을 위한 시간-주파수 자원의 제 2 부분을 사용하기 위해 송신 장치를 설정하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예에서, 시간-주파수 자원의 제 1 부분 및 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 중첩되지 않는다.
본 개시의 실시예에서, 송신 장치는 시간-주파수 자원의 제 1 부분 상에서 공간 변조(SM) 심볼만을 송신한다.
본 개시의 실시예는, 송신 장치에 의해, 시간-주파수 자원의 제 1 부분 상의 SM 심볼을 송신하기 위해 사용된 링크의 수 및 링크를 사용하는 횟수를 카운트하는 단계, 및 송신 장치에 의해, 링크의 카운트된 수 및 링크를 사용하는 카운트된 횟수에 기초하여 시간-주파수 자원의 제 2 부분 상의 심볼을 송신하기 위해 사용된 링크의 세트를 판정하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 실시예는, 송신 장치에 의해, 시간-주파수 자원의 제 1 부분 상에서 링크를 사용하는 횟수를 오름차순으로 분류하는 단계, 송신 장치에 의해, 링크를 사용하는 횟수의 오름차순에 따라 시간-주파수 자원의 제 2 부분 상의 심볼을 송신하기 위해 적어도 하나의 링크를 선택하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 실시예는, 송신 장치에 의해, 수신 장치에 의해 피드백되는 채널 상태 정보에 기초하여 시간-주파수 자원의 제 2 부분의 크기를 판정하는 단계, 및 수신 장치에 통지하는 단계를 더 포함한다.
채널이 프리셋 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 제 1 값을 사용하도록 설정되고, 채널이 프리셋 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 제 2 값을 사용하도록 설정되며, 여기서 제 1 값은 제 2 값보다 크다.
본 개시의 실시예에서, 송신 장치가 제공된다. 송신 장치는 자원 분배기 또는 자원 분배 모듈 및 자원 할당기 또는 자원 할당 모듈을 포함하며, 여기서 자원 분배기는 채널 추정을 위해 사용되는 시간-주파수 자원 블록을 두 부분의 시간-주파수 자원으로 분할하도록 설정되고, 자원 할당기는 채널 추정 업데이트를 위해 시간-주파수 자원의 제 1 부분을 사용하고, 채널 추정 업데이트의 보충을 위해 시간-주파수 자원의 제 2 부분을 사용하도록 설정된다.
본 개시의 실시예는 기준 신호를 수신하는 방법을 개시한다. 방법은 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치를 획득하기 위해 수신된 신호에 대해 공간 변조(SM) 탐지를 수행하는 단계, 및 수신된 신호, 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치에 기초하여 링크 인덱스의 채널 추정 결과를 업데이트하기 위한 기준 신호로서 데이터 심볼을 사용하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예는 수신 장치를 개시한다. 장치는 데이터 탐지기 또는 데이터 탐지 모듈 및 채널 추정기 또는 채널 추정 모듈을 포함하며, 여기서 데이터 탐지기는 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치를 획득하기 위해 수신된 신호에 대한 공간 변조(SM) 탐지를 수행하도록 설정되고, 채널 추정기는 수신된 신호, 데이터 탐지기에 의해 획득된 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치에 기초하여 링크 인덱스의 채널 추정 결과를 업데이트하기 위한 기준 신호로서 데이터 심볼을 사용하도록 설정된다.
본 개시의 다양한 실시예의 기술적 양태에 따르면, 상술한 바와 같이, 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 종래의 물리적 자원 블록 송신에 삽입함으로써 다운 링크 물리적 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드는 효과적으로 감소될 수 있고, 시스템 스펙트럼 효율은 개선될 수 있다. 한편, 본 개시의 다양한 실시예의 기술적 양태는 종래적인 공간 변조 다중 반송파 시스템에도 적용 가능하고, 시스템 다운 링크 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 감소시킬 수 있고, 시스템 스펙트럼 효율을 더 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 반송파 공간 변조(SM) 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 시스템 프레임 구조의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따른 종래의 물리적 자원 블록(conventional physical resource block; C-PRB)에서 기준 신호를 송신하는 개략도이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따라 중첩된 기준 신호 및 데이터를 송신하는 개략도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 중첩된 기준 신호 및 데이터를 송신하는데 적용 가능한 수신 장치의 구조의 개략도이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따라 보충 기준 신호로서 데이터 심볼을 사용하는 방법의 개략도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예에 따라 데이터 심볼이 보충 기준 신호로서 사용하는 송신 모드에 적용 가능한 수신 장치의 구조의 개략도이다.
도 8은 본 개시의 실시예에 따른 자기 적응(self-adaptive) 자원 매핑 및 기준 신호 삽입의 설계의 개략도이다.
도 9는 본 개시의 실시예에 따른 C-PRB를 비주기적으로 삽입하는 개략도이다.
도 10은 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치의 구조의 개략도이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따른 수신 장치의 구조의 개략도이다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치의 구조의 개략도이다.
도 13은 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치의 구조의 개략도이다.
첨부된 도면을 참조한 다음의 설명은 청구 범위 및 이의 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시의 다양한 실시예의 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 이는 이해를 돕기 위한 다양한 특정 상세 사항을 포함하지만, 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 당업자는 본 명세서에 설명된 다양한 실시예의 다양한 변경 및 수정이 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 게다가, 명료성 및 간결성을 위해 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.
다음의 설명 및 청구 범위에서 사용된 용어 및 단어는 서지의 의미에 한정되지 않고, 본 개시의 명확하고 일관된 이해를 가능하게 하기 위해 발명자에 의해서만 사용된다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시예에 대한 다음의 설명은 단지 예시를 위한 것이며, 첨부된 청구 범위 및 이의 균등물에 의해 정의된 바와 같이 본 개시를 제한하기 위한 것이 아니라는 것이 당업자에게 명백해야 한다.
단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 복수 대상(referent)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, "구성 요소 표면(component surface)"에 대한 참조는 이러한 표면 중 하나 이상에 대한 참조를 포함한다.
공간 변조(SM) 기술은 데이터를 부가적인 정보 반송파로서 송신하기 위한 안테나 인덱스를 사용하므로, 동일한 대역폭 하에서 단일 안테나 시스템보다 높은 스펙트럼 효율을 달성할 수 있다. 기존의 다중 안테나 시스템에 비해, SM 기술은 다음과 같은 이점을 갖는다: (1) 각각의 데이터 송신은 다수의 송신 안테나 중 하나만 사용하므로, 수신 측은 안테나 간의 동기화를 수행할 필요가 없고; (2) 이러한 기술은 단일 송신 안테나를 사용하는 것에만 적용 가능하므로, 링크 간 간섭은 발생되지 않으며, 수신 측은 링크 간 간섭을 제거하기 위해 복잡한 등화 알고리즘을 사용할 필요가 없고; (3) 몇몇 무선 채널만이 필요하므로, 이러한 기술은 비교적 큰 무선 채널의 수로 인해 생성되는 에너지 비용을 상당히 감소시킬 수 있으며(즉, SM 시스템은 더욱 높은 에너지 효율을 갖는 시스템임); (4) 송신 안테나의 수가 수신 안테나의 수보다 많은 경우에도, SM 시스템은 여전히 동작할 수 있다. 게다가, 동일한 주파수 효율은 상이한 수의 안테나 및 변조 모드의 조합을 통해 실현될 수 있으며, 따라서 공간 변조는 시스템 파라미터를 더욱 유연하게 할 수 있다. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)과 같은 다중 반송파 기술과 조합된 SM 시스템이 다중 반송파 변조, 실제 물리적 채널 및 다중 반송파 복조를 포함하는 주파수 도메인 등가 다중 안테나 채널에 대한 공간 변조를 수행하기 때문에, 이러한 기술은 무선 주파수 채널의 수가 비교적 적다는 이점을 상실하지만, 자원 할당 및 파일럿 할당의 더욱 높은 자유도를 달성하고, 표준과의 더욱 양호한 호환성을 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 반송파 SM 시스템의 블록도(10)이며, 여기서 점선(12)의 좌측 부분은 송신 측의 블록도이고, 우측 부분은 수신 측의 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 송신 안테나의 수는 N이고, 변조 차수는 Q=2B이고, 여기서 B는 심볼에 매핑되는 비트의 수라고 가정한다. 송신 측에서의 기본적 처리 흐름은 송신되는 데이터 스트림이 log2(NQ)=log2(N)+B 비트마다 그룹화된다는 것이며, 여기서 첫 번째 log2(N) 비트는 데이터 송신을 위한 데이터 스트림 인덱스를 판정하고, 마지막 B 비트는 직교 진폭 변조(QAM) 심볼에 매핑된다. 예로서, N=2이고, B=2일 때, SM 비트와 SM 심볼 간의 매핑 관계는 표 1에서와 같이 나타내어진다. 표 1에서, 안테나 인덱스는 데이터를 송신하기 위한 현재 안테나의 인덱스를 나타낸다. 송신된 비트 시퀀스에서, 첫 번째 비트는 안테나 인덱스를 결정하는 데 사용되고, 마지막 두 비트는 송신될 심볼을 판정하는 데 사용된다. SM 심볼이 획득된 후, N개의 송신 안테나를 통해 송신된 데이터 스트림을 획득하기 위해 모든 N개의 데이터 스트림에 대해 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform; IFFT)이 수행된다.
[표 1]
Figure 112018023648185-pct00001
표 1: 비트-심볼의 매핑 관계
OFDM 기술을 사용한 공간 변조 수신 측의 블록도는 도 1에서 점선의 우측에 도시되며, 수신 측은 M개의 안테나로 설정되는 것으로 추정된다. 신호를 수신한 후, 수신 측은 각각의 수신 안테나 상의 데이터 스트림이 주파수 도메인 신호를 획득하기 위해 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행한다. 송신 측 IFFT, 실제 물리적 채널 및 수신 측 FFT를 포함하는 주파수 도메인 등가 채널 행렬이 H∈CMxN이라고 가정하면, 해당하는 채널 모델은 다음과 같이 표현될 수 있다:
y = Hx+n
y∈CMx1는 FFT 후의 수신된 벡터이고, x=eisj∈CNx1은 송신된 공간 변조 심볼 벡터이며, n∈CMx1은 잡음 벡터이다. 벡터 ei=[0,...,0,1,0,...,0]T∈CNx1에서, 요소 i만이 1이고, 다른 요소는 0이며, 이는 송신된 비트에 따라 안테나 i만이 데이터 송신에 사용된다는 것을 나타낸다. 심볼 sj는 콘스텔레이션 매핑 심볼 세트, 예를 들어, QAM(quadrature amplitude modulation), PAM(pulse amplitude modulation) 또는 PSK(phase shift keying) 심볼 세트로부터 선택된 심볼이다. 따라서, 수신된 심볼은 다음과 같이 표현될 수 있다:
y = hisj+n
여기서, hi∈CMx1은 행렬 H의 열 i이다.
수신 측은 다음과 같이 최대 우도(likelihood) 탐지 알고리즘을 사용하는 송신된 심볼을 탐지한다:
Figure 112018023648185-pct00002
송신 안테나 인덱스
Figure 112018023648185-pct00003
의 추정치와 수신된 심볼
Figure 112018023648185-pct00004
의 추정치가 획득된 후, 표 1에 도시된 비트-심볼 매핑 규칙에 따라 송신된 비트 스트림의 추정치가 획득될 수 있다.
상술한 공간 변조(SM) 시스템 외에, 하나의 링크만이 데이터를 송신하는데 사용될 때마다, GSM(generalized spatial modulation) 시스템은 각각의 송신을 위한 모든 링크의 서브세트를 활성화시키고, 서브세트의 인덱스를 정보 송신을 위한 반송파로서 사용한다. 상이한 링크는 시스템 신뢰성을 향상시키기 위해 동일한 데이터를 송신할 수 있거나; 시스템 데이터 속도를 향상시키기 위해 상이한 데이터를 송신할 수 있다. 여기서, 이것은 공간 변조의 형태로 간주된다.
상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 다중 반송파 SM 기술은 링크 인덱스의 정확한 추정을 달성하기 위해 각각의 송신을 위한 모든 링크 중 하나 또는 여러 개의 링크를 포함하는 서브세트만을 활성화시키지만, 수신 측은 여전히 모든 링크의 채널 상태 정보를 알 필요가 있다. 송신 링크의 수가 비교적 큰 경우, 수신 측이 정확한 채널 상태 정보를 획득할 수 있도록 하기 위해, 다운 링크 채널 트레이닝에 사용되는 기준 신호는 상당한 오버헤드를 가져올 것이며, 이는 달성 가능한 시스템 주파수 효율에 영향을 미친다. 따라서, SM 기술은 시스템 다운링크 물리적 채널 트레이닝에 대한 도전을 가져온다.
상이한 안테나 상에서 LTE-A(long term evolution advanced) 시스템에서의 셀 특정 RS(cell specific RS; CRS) 또는 채널 상태 정보 기준 신호(channel state information reference signal; CSI-RS)와 같은 무선 통신 시스템에서의 종래의 기준 신호(RS) 설계, 서로 직교하는 기준 신호가 송신되며, 예를 들어, 각각의 링크의 채널 추정을 위한 기준 신호는 직교 시간 또는 주파수 자원을 통해 송신되거나, 동일한 시간 또는 주파수 자원을 사용하지만, 상이한 링크를 구별하기 위해 직교 코드 시퀀스를 사용하여, 상이한 링크 사이의 채널 추정에 사용되는 기준 신호가 서로 간섭하지 않도록 한다. 따라서, 이러한 기준 신호의 오버헤드의 크기는 송신 측에서의 링크의 수에 비례한다. 링크의 수가 비교적 큰 경우, 이러한 종래의 RS 설계를 사용하면 비교적 큰 크기의 오버헤드가 발생하여 시스템 스펙트럼 효율이 저하될 수 있다. 다운 링크 물리적 채널 기준 신호 오버헤드의 문제점은 공간 다중화를 사용하는 종래의 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템에 대해 아직 해결될 문제점이다. 다중 반송파 SM 시스템에 대해, 각각의 데이터 송신은 링크의 일부만을 활성화시키고, 데이터가 송신될 때, 사용되지 않은 많은 수의 링크가 여전히 존재한다. 다운 링크 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 줄이기 위해 이러한 링크를 사용하는 방법은 본 개시에서 다루어지는 쟁점이다.
이러한 쟁점을 다루기 위해, 다운 링크 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 줄이고, 시스템 스펙트럼 효율을 향상시키기 위해 RS 오버헤드를 줄이기 위한 설계가 본 개시에 따라 제안된다.
본 개시의 실시예에서, 다중-반송파 공간 변조에 적용 가능한 다운 링크 물리적 채널 트레이닝 설계는 시스템 파라미터의 상세한 세팅과 함께 도입될 것이다. 본 개시의 실시예에서, 256개의 부반송파를 사용하고 14개의 OFDM 심볼을 포함하는 다중 반송파 시스템이 고려된다. 매 14개의 OFDM 심볼상의 12개의 연속적 부반송파는 물리적 자원 블록(PRB)을 구성한다. 시스템의 송신 안테나의 수는 N이며, 이는 주파수 도메인 등가 채널 링크의 수가 N임을 의미한다.
시스템에서, PRB는 2개의 카테고리로 분류된다. 제 1 카테고리는 종래의 PRB(C-PRB), 즉 종래의 표준에서의 PRB와 동일하며, 청구항에서의 제 1 물리적 자원 블록에 해당한다. C-PRB 상에서, 종래의 방법은 상이한 링크 상의 채널 계수, 즉 직교 시간-주파수 자원을 사용하는 상이한 링크상의 기준 신호를 추정하기 위해 사용될 수 있다. 제 2 카테고리는 감소된 PRB(reduced PRB; R-PRB, 이는 또한 "단순화된 PRB"로서도 지칭될 수 있음)이며, 기준 신호를 송신하기 위해 기준 신호의 오버헤드를 감소시키는 본 개시의 방법을 사용한다. 이 경우에, 시스템 프레임 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 나타내어질 수 있다. 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 시스템 프레임 구조의 개략도(20)이다. 이러한 케이스는 2개의 인접한 종래의 물리적 자원 블록 사이에서 기준 신호의 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하고, 종래의 물리적 자원 블록과 기준 신호의 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 송신하는 것과 동등하다.
C-PRB는 상이한 링크의 기준 신호를 송신하기 위해 (시간 도메인, 주파수 도메인, 코드 도메인 등에서의 자원을 포함하는) 직교 자원을 사용하므로, C-PRB 상에서의 채널 추정치는 더 정확한 것으로 간주될 수 있다. 한편, R-PRB는 오버헤드가 감소되는 기준 신호를 송신하는 방법을 사용하며, 이는 정확도가 낮고 오버헤드가 적은 채널 추정 결과를 제공한다.
구체적으로, C-PRB 상에서, 직교 시간-주파수 자원은 기준 신호를 송신하는데 사용된다. 예로서 4-링크 다중-반송파 공간 변조를 취하면, 도 3은 도 2에 도시된 실시예에 따라 C-PRB 상에서 기준 신호를 송신하는 방법의 개략도(30)이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 링크의 채널 상태 정보를 추정하기 위한 기준 신호를 송신하기 위해, 적어도 4개의 시간-주파수 자원이 사용될 필요가 있다. 도 3에 도시된 예에서, 직교 시간 자원이 사용되지만, 직교 주파수 자원이 또한 기준 신호를 송신하기 위해 사용될 수 있거나, 동일한 시간 또는 주파수 자원이 사용될 수 있지만, 길이가 4인 서로 직교하는 직교 코드 시퀀스는 상이한 링크를 구별하는 데 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같은 기준 신호는 예시를 위해 사용된다.
R-PRB 상에서, 데이터 심볼 및 기준 신호를 중첩함으로써 기준 신호의 오버헤드가 감소된다. 4-링크 다중-반송파 공간 변조는 예로서 도 4에 도시된다. 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 개별 링크에 해당하는 R-PRB를 도시하는 개략도(40)이다. 도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 링크 1 및 2에 대한 흑색의 시간-주파수 위치는 기준 신호를 송신하도록 설정되고, 기준 신호는 직교 시간-주파수 자원에 위치된다. 예를 들어, 링크 1이 기준 신호를 송신할 때, 링크 2 상의 해당하는 시간-주파수 위치는 어떤 데이터도 송신하지 않으며, 링크 2가 기준 신호를 송신할 때, 링크 1 상의 해당하는 시간-주파수 위치는 어떤 데이터도 송신하지 않는다. 한편, 링크 3과 링크 4는 링크의 수가 2인 공간 변조를 수행하고, 이러한 링크 중 하나는 활성화되도록 선택되고 입력 비트의 그룹에 따라 해당하는 심볼 데이터를 송신한다.
도시된 바와 같이, 이러한 타입의 송신 방법은 공간 도메인에서 기준 신호 및 데이터 심볼을 중첩하는 것과 동등하다. 이러한 타입의 송신 방법은 종래의 기준 신호 송신 방법과 상이하다. 이러한 송신 방법에서, 물리적 채널 트레이닝이 수행되는 동안, 데이터의 일부가 여전히 송신될 수 있다. 송신된 데이터 속도는 약간 감소되지만, 트레이닝을 위한 오버헤드가 또한 감소된다. 여전히, 도 4에 도시된 4-링크 다중-반송파 SM 시스템을 예로서 취하면, 시스템의 변조 모드가 QPSK(quadrature phase shift keying)라고 가정한다. 기준 신호가 송신되지 않을 때, 각각의 부반송파 상에서 송신되는 데이터 속도는 4bps/Hz이다. 기준 신호가 종래의 방법을 사용하여 송신될 때, 데이터는 해당하는 부반송파 상에서 송신될 수 없으며, 본 실시예의 설계가 기준 신호를 송신하기 위해 사용될 때, 해당하는 부반송파 상에서 송신되는 데이터 속도는 3bps/Hz이고, 기준 신호의 송신을 위한 오버헤드는 감소된다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따라 중첩된 기준 신호 및 데이터를 송신하는데 적용 가능한 수신 장치(50)의 가능한 구조이다. 수신 장치(50)는 데이터 추출 모듈(52), 데이터 탐지 모듈(54) 및 채널 추정 모듈(56)을 포함한다.
데이터 추출 모듈(52)은 제 1 물리적 자원 블록의 수신된 신호 및 선행 N 채널 추정 결과, 또는 선행 및 후행 N1 프레임에서의 제 1 물리적 자원 블록의 채널 추정의 보간 결과에 기초하여 현재 채널의 대략 추정(예를 들어, 대략 채널 추정(58))을 획득하고, N이 1보다 크거나 같고, N1이 1보다 크거나 같은 공간 변조(SM) 심볼 송신부를 추출하도록 설정된다.
데이터 탐지 모듈(54)은 데이터 추출 모듈(52)에 의해 추출되는 획득된 공간 변조 심볼 송신부에 대한 공간 변조 탐지를 수행하고, 송신 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 심볼의 추정치를 획득하도록 설정된다.
채널 추정 모듈(56)은 송신 링크 인덱스의 추정치 및 데이터 탐지 모듈(54)에 의해 획득된 데이터 심볼의 추정치, 기준 신호 및 수신된 신호에 기초하여 해당하는 링크의 채널 추정치를 업데이트하도록 설정된다.
구체적으로, 단일 링크가 각각의 송신을 위해 활성화되는 공간 변조 모드, 및 기준 신호 송신 모드가 직교 시간-주파수 자원 상에서 상이한 링크에 대한 기준 신호를 송신한다고 가정한다. 이 경우에, 기준 신호를 송신할 필요가 있는 R-PRB 상의 부반송파의 수신 측에서의 수신된 신호는 다음과 같이 나타내어질 수 있다:
y=hisj+hmp+w
여기서, 벡터 hi는 송신 링크 i와 수신 링크 사이의 등가 채널 계수 벡터를 나타내고;
sj는 송신된 데이터 심볼이고;
p는 기준 신호이고 송신 측과 수신 측 둘 다에 알려져 있으며;
w는 잡음 벡터이다.
위의 식에서, 우측 첫 번째 엔트리는 공간 변조(SM) 벡터이고, 두 번째 엔트리는 채널 추정에 사용되는 기준 신호이다.
위의 식에서, 추정될 필요가 있는 파라미터는 공간 변조(SM) 벡터의 링크 인덱스 i, 데이터 심볼 sj, 및 추정된 hm일 필요가 있는 채널 벡터를 포함한다. 그러나, 기준 신호 p와 SM 벡터 세트만이 알려져 있기 때문에, 종래의 방법이 사용될 때 모든 미지의 수를 탐지하는 것은 어렵다. 이 경우에, 탐지를 돕기 위해 몇몇 선험적(priori) 정보가 필요할 수 있다. 예를 들어, 비교적 느리게 변하는 채널에 대해, 현재 채널은 이전 PRB의 채널 추정치를 이용하여 예측되거나 추정되어 대략 채널 추정치
Figure 112018023648185-pct00005
를 획득하고, 다음과 같이 데이터 부분을 추출할 수 있다:
Figure 112018023648185-pct00006
이후, 데이터가 추출된 후 신호에 대한 데이터 탐지가 수행되어 링크 인덱스 및 탐지된 데이터 심볼인
Figure 112018023648185-pct00007
및
Figure 112018023648185-pct00008
을 획득한다. 데이터 탐지 후, SM 벡터의 추정치는 수신된 신호로부터 제거되어 채널 추정 동작을 수행할 수 있다. 즉:
Figure 112018023648185-pct00009
기준 신호 p의 도움으로 신호에 대한 채널 추정이 수행되어 추정 결과
Figure 112018023648185-pct00010
를 획득한다.
대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00011
을 획득하기 위해, 인접한 종래의 PRB(C-PRB)가 비교적 정확한 채널 추정을 제공할 필요가 있다. 하나의 가능한 방법은 이전의 몇몇 프레임의 C-PRB를 사용하여 현재 R-PRB의 대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00012
을 추정하거나, 선행 및 후행 프레임의 C-PRB의 채널 추정 결과에 대한 보간법을 사용하여 현재 R-PRB의 대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00013
을 획득하는 것이다. 게다가, 보간 또는 예측 절차 동안, 인접한 R-PRB의 채널 추정 결과는 기준치로서 사용될 수 있다.
상술한 프로세스에서 알 수 있듯이, 데이터 심볼 탐지 및 채널 추정의 정확도는 대략 채널 추정의 정확도에 의존한다. 따라서, 신속하거나 빠르게 변하는 채널에 대해, C-PRB는 더욱 자주 삽입되어 대략 채널 추정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 느리게 변하는 채널에 대해, C-PRB를 삽입하는 주파수는 감소되어, 기준 신호의 오버헤드를 줄이고 더 높은 스펙트럼 효율을 획득할 수 있다.
본 실시예는 기준 신호를 송신하기 위한 링크 세트가 공간 변조(SM) 심볼을 송신하기 위한 링크 세트와 중첩되지 않고, 이의 유니온(union)은 모든 링크를 구성하는 상황을 위해 설정된다. 상술한 상황은 본 개시의 유리한 설계이고, 본 개시의 설계가 실제로 사용될 때, 2개의 링크 서브세트의 유니온이 모든 링크일 필요는 없다. 예를 들어, 인접 링크가 매우 상관될 때, 모든 링크는 중첩되지 않은 3개의 서브세트로 분할될 수 있으며, 이 중 낮은 상관 관계를 갖는 2개의 링크 서브세트는 기준 신호 및 SM 심볼의 송신을 위해 사용되며, 나머지 하나의 링크 서브세트는 어떤 신호의 송신을 위해서도 사용되지 않는다. 게다가, 기준 신호 오버헤드를 줄이는 방법 및 본 실시예에서 사용되는 프레임 구조는 종래의 공간 다중화 MIMO 심볼의 송신에도 적절하다. 예를 들어, 도 2에 도시된 프레임 구조(20)에서, C-PRB는 통상의 공간 다중화 MIMO 심볼을 송신하는데 사용되지만, R-PRB는 도 4에 도시된 바와 같은 송신 방법을 사용하며, 여기서 기준 신호를 송신하는데 사용되는 시간-주파수 자원은 본 실시예에 따라 제공된 설계를 사용할 수 있고, 나머지 시간-주파수 자원은 통상의 공간 다중화 MIMO 심볼의 송신을 위해 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 다중-반송파 공간 변조(SM)에 적절한 다운 링크 물리적 채널 트레이닝 설계는 시스템 파라미터의 상세한 세팅과 조합하여 도입될 것이다. 시스템 파라미터는 도 2 및 도 3에 도시된 실시예와 동일하고, 시스템은 도 2에 도시된 바와 같은 프레임 구조(20)를 사용한다.
본 개시의 실시예에 따르면, C-PRB는 통상의 기준 신호 설계와 유사한 방법을 사용하고, 상이한 링크에 대한 채널 추정은 더욱 정확한 채널 추정으로서 직교 시간-주파수 자원을 사용하여 수행되지만, R-PRB는 오버헤드가 감소된 기준 신호 송신 방법을 사용한다.
도 6은 본 실시예의 실시예에 따라 오버헤드가 감소된 기준 신호 송신 방법의 개략도(60)를 도시한다. 도 6에서, 그리드 박스는 데이터를 나타낸다. 이러한 방법은 통상의 기준 신호를 송신하지 않지만, 데이터 심볼을 보충 기준 신호로서 사용한다. 따라서, SM 심볼에 대해, 그리드 박스가 아닌 부분은 보이드(void)이다.
도 6을 참조하면, "데이터용 자원(resources for data)"으로서 라벨링된 자원에 의해 송신되는 것은 데이터를 송신하기 위해 사용되는 통상의 SM 심볼이고, "트레이닝용 자원(resources for training)"으로서 라벨링된 자원에 의해 송신되는 것은 채널 트레이닝 및 데이터 송신을 위해 사용되는 SM 심볼이고, "보충 트레이닝용 자원(resources for supplementary training)"으로서 라벨링된 자원에 의해 송신되는 것은 일부 링크가 트레이닝 단계 동안 추정되지 않거나 열악한 채널 추정 성능을 갖는 것을 방지하기 위해 사용되는 보충 채널 트레이닝 측정이며, 이러한 자원 상의 링크 인덱스는 정보를 반송하지 않고, 데이터 심볼만이 정보를 반송한다.
도 6에 도시된 방법에서, 먼저, 송신 장치는 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위해 사용된 시간-주파수 자원 블록을 두 부분으로 분할하며, 그 다음, 송신 장치는 채널 추정 업데이트를 위해 시간-주파수 자원의 제 1 부분을 사용하고, 채널 추정 업데이트의 보충을 위해 시간-주파수 자원의 제 2 부분을 사용한다.
송신 장치가 변조 및 자원 할당을 수행할 때, 이는 링크의 인덱스, 트레이닝을 위해 활성화되는 시간-주파수 자원, 및 링크를 사용하는 횟수를 기록하고, 트레이닝이 끝난 후에 각각의 링크로 활성화되는 횟수를 카운트한다. 보충 트레이닝을 위한 시간-주파수 자원에 대한 데이터가 삽입될 때, 링크, 트레이닝 동안 활성화되지 않았거나 더욱 적은 횟수로 활성화된 시간-주파수 자원에 대한 데이터 심볼이 삽입되어, 각각의 링크의 채널 상태 정보가 업데이트되는 것을 보장한다. 즉, 송신 장치는 시간-주파수 자원의 제 1 부분 상에서 링크를 사용하는 횟수를 오름차순으로 분류하고, 링크를 사용하는 횟수의 오름차순에 따라 시간-주파수 자원의 제 2 부분 상의 심볼을 송신하기 위해 링크에서 적어도 하나의 링크를 선택한다.
공간 변조(SM) 심볼의 송신에 대해, 이러한 기준 신호 송신 방법은 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 트레이닝에 사용된 데이터는 데이터 속도의 낭비를 초래하지 않으며, 보충 트레이닝만을 위해 사용된 데이터는 안테나에 의해 반송되는 데이터의 낭비를 초래한다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예에 따라 데이터 심볼이 보충 기준 신호로서 사용되는 송신 모드에 적용 가능한 수신 장치의 구조의 개략도(70)이다. 도 7에 도시된 수신 장치에서의 채널 추정은 다음과 같은 단계 또는 동작을 포함할 수 있다. 먼저, 데이터 탐지 모듈(72)에 의해 수신된 신호에 대한 데이터 탐지가 수행되며, 여기서 사용된 채널 정보는 종래의 물리적 자원 블록의 선행 N(N은 1보다 크거나 같음) 채널 추정, 또는 선행 및 후행 N1 프레임(N1은 1보다 크거나 같음)의 C-PRB의 채널 추정의 보간에 의해 획득된 현재 프레임의 대략 채널 추정에 기초하여 획득된 대략 채널 추정(76)이며, 채널 추정은 채널 추정 모듈(74)에 의해 수행되고, 데이터 탐지 결과가 획득된 후, 추정된 데이터 심볼은 채널 추정을 수행하기 위한 알려진 기준 신호로 간주되고, 송신 링크의 채널 계수는 추정되고, 링크의 채널 추정 결과는 업데이트된다.
데이터 탐지를 수행하기 위해, 대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00014
이 여전히 필요하다. 도 2에 도시된 실시예와 유사하게, 대략 채널 추정을 획득하기 위해서는, 인접한 C-PRB가 비교적 정확한 채널 추정을 제공할 필요가 있다. 하나의 가능한 방법은 현재의 R-PRB의 대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00015
을 예측하기 위해 이전의 여러 프레임에서 R-PRB를 사용하거나, 현재의 R-PRB의 대략 채널 추정
Figure 112018023648185-pct00016
을 획득하기 위해 여러 선행 및 후행 프레임에서 C-PRB를 사용하여 획득된 채널 추정 결과에 대한 보간을 수행하는 것이다. 게다가, 인접한 R-PRB는 데이터 탐지를 위한 대략 채널 추정을 획득하기 위해 예측 또는 보간을 지원하기 위한 기준으로서 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 채널 추정의 정확도는 데이터 탐지 동안 대략 채널 추정의 정확도에 여전히 의존한다는 것을 알 수 있다. 대략 채널 추정이 정확할수록, 데이터 탐지가 정확해질 것이며, 채널 추정 업데이트 결과가 정확해질 것이다. 그렇지 않으면, 대략 채널 추정이 비교적 큰 편차를 갖는다면, 이는 데이터 탐지의 에러를 유발할 수 있고, 채널 추정 결과의 에러를 또한 유발할 수 있다.
도 2에 도시된 실시예와 유사하게, 채널이 비교적 신속하거나 빠르게 변할 때, 데이터 탐지에 사용되는 대략 채널 추정은 비교적 큰 에러를 가질 수 있고, 채널 추정의 정확성을 보장하기 위해, C-PRB는 비교적 높은 주파수로 삽입될 필요가 있거나, 그렇지 않으면, 채널이 비교적 느리게 변할 때, 데이터 탐지를 위해 사용되는 대략 채널 추정은 비교적 작은 에러를 가질 수 있으며, 이 경우에, C-PRB는 비교적 낮은 주파수로 삽입되어, 기준 신호의 오버헤드를 줄이고 더 높은 스펙트럼 효율을 달성할 수 있다.
도 2에 도시된 프레임 구조는 또한 다중 안테나 공간 다중화 기술에 적합하다는 것이 명시되어야 한다. 즉, C-PRB는 종래의 기준 신호 송신 방법을 사용하여 송신되고, 기준 신호는 직교 자원, 여기서는 시간 자원, 주파수 자원 또는 직교 코드 시퀀스 자원을 나타내는 자원 상에서 송신되지만, R-PRB는 오버헤드를 감소시킬 수 있는 기준 신호 송신 방법, 또는 도 2에 도시된 실시예 또는 도 6에 도시된 실시예에 도시된 기준 신호 삽입 방법을 사용하여 송신된다.
본 실시예에 따라 제공된 설계에 대해, C-PRB에서, 기준 신호는 직교 자원을 사용하여 송신되지만; R-PRB에서, 공통 데이터를 송신하기 위한 자원, 즉, 도 6에서 "데이터용 자원"으로서 라벨링된 부분은 공간 다중화 심볼을 송신하는데 사용된다. 트레이닝용 자원, 즉 "트레이닝용 자원" 및 "보충 트레이닝용 자원"으로서 라벨링된 부분은 본 실시예에서 제공된 설계를 사용한다. 즉, 공간 변조 기술은 통상의 MIMO 시스템에서 기준 신호의 오버헤드를 감소시키는데 사용될 수 있다.
다음에서, 간단한 예는 본 개시의 설계가 통상의 공간 다중화 MIMO 시스템에서 다운 링크 기준 신호의 오버헤드를 감소시킬 수 있는 방법을 예시하기 위해 사용된다. 송신 장치 및 수신 장치 둘 다가 4개의 안테나로 설정되고, QPSK 변조를 사용한다고 가정한다. 이 경우에, 데이터 부분의 각각의 송신은 8비트의 정보를 전달할 수 있다. 다운 링크 기준 신호가 종래의 방법, 즉 직교 시간-주파수 자원을 사용하는 상이한 링크에 해당하는 기준 신호를 사용하여 송신되는 경우, 유효 데이터는 기준 신호를 송신하기 위한 시간-주파수 자원을 통해 송신될 수 없다. 기준 신호의 길이가 링크의 수, 즉 4인 것으로 가정하면, 이러한 4개의 시간-주파수 자원에서, 데이터 속도는 0이고, 도 6에 도시된 설계가 본 실시예에서 사용되는 경우, 5개의 시간-주파수 자원이 다운 링크 트레이닝을 위해 사용되며, 여기서, 3개의 시간-주파수 자원은 트레이닝을 위해 사용되고, 다른 2개의 시간-주파수 자원은 보충 트레이닝을 위해 사용되며, 송신된 데이터 심볼은 또한 QPSK 변조를 사용한다. 이 경우에, 트레이닝을 위한 각각의 시간-주파수 자원은 4비트의 정보를 송신할 수 있고, 총 12비트의 정보가 송신되고, 보충 트레이닝을 위한 각각의 시간-주파수 자원은 2비트의 정보를 송신할 수 있고, 총 4비트의 정보가 송신된다. 즉, 본 실시예에서 사용된 설계는 5개의 시간-주파수 자원 상의 채널 트레이닝을 완료할 뿐만 아니라 16비트의 정보를 송신한다. 동일한 시간-주파수 자원 상에서, 종래의 트레이닝 방법이 사용되는 경우, 하나의 시간-주파수 자원만이 데이터 송신을 위해 8비트의 정보를 송신하는데 사용된다. 본 개시에 따라 제공되는 설계를 통해 통상의 공간 다중화 MIMO 시스템의 기준 신호의 오버헤드가 또한 상당히 감소될 수 있음을 알 수 있다.
수신 안테나의 수가 송신 안테나의 수보다 적을 때, 공간 다중화 시스템에 의해 송신될 수 있는 데이터 스트림의 수는 수신 안테나에 의해 판정된다는 것이 명시되어야 한다. 예를 들어, 위의 예에서, 수신 장치가 2개의 안테나로만 설정되는 경우, 매번 송신되는 데이터 스트림의 수는 적고, 각각의 시간-주파수 자원상에서 4비트만이 송신될 수 있다. 이 경우에, 본 명세서에 제공된 설계는 더욱 큰 이득을 달성할 수 있다.
본 실시예에서, UE에 의해 피드백되는 채널 상태 정보에 따라 자기 적응적으로 조정하는 자원 매핑 및 기준 신호 삽입의 구현 설계가 제공된다. 도 8에 도시된 실시예에 따른 자기 적응 자원 매핑 및 기준 신호 삽입(82)의 설계의 개략도(80)가 논의할 것이다.
상술한 두 실시예(도 2 및 도 6에 도시됨)로부터 알 수 있는 바와 같이, C-PRB 및 R-PRB를 삽입하는 주파수는 채널이 빠르거나 느리게 변하는 지와 직접 관련된다. 이에 기초하여, C-PRB 또는 R-PRB를 삽입하는 주파수를 제어하는 지시는 이러한 두 종류의 PRB의 발생 주파수를 제어하기 위해 정의될 수 있다. 구체적으로, 채널 추정 후에, UE는 채널이 빠르거나 느리게 변하는 지에 따라 지시를 판정한다. 채널이 비교적 빠르게 변하는 경우, C-PRB는 비교적 높은 주파수로 삽입될 필요가 있지만, R-PRB는 채널 추정의 정확성을 보장하기 위해 비교적 낮은 주파수로 삽입될 필요가 있고, 채널이 비교적 느리게 변하는 경우, C-PRB는 비교적 낮은 주파수로 삽입될 수 있고, R-PRB는 비교적 높은 주파수로 삽입될 수 있다. 이런 식으로, 채널 추정에 사용되는 기준 신호 오버헤드는 감소될 수 있고, 시스템 스펙트럼 효율은 향상될 수 있다. UE는 이러한 지시를 기지국으로 피드백하고, 기지국은 C-PRB 및 R-PRB를 삽입하는 주파수를 결정하고, 최종 결과를 UE에 통지한다. UE는 최종 결과에 기초하여 채널에 대한 채널 추정 및 데이터 탐지를 수행한다.
기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 설계는 UE에 의해 피드백되는(즉, UE(84)로부터 피드백되는) 채널 상태 정보에 따라 조정될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에 의해 제공되는 중첩된 데이터 및 기준 신호를 송신하기 위한 설계에서, 공간 변조 심볼을 송신하기 위한 링크의 수 및 데이터 심볼을 송신하기 위한 변조 차수는 채널 상태 정보에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 채널이 비교적 빠르게 변하는 경우, 비교적 적은 링크 및 비교적 낮은 변조 차수가 공간 변조(86)를 위해 사용되어, 데이터 탐지의 신뢰성을 향상시키고, 채널 추정의 정확도를 더 향상시키거나, 그렇지 않으면, 더 많은 링크 및 높은 변조 차수가 (데이터 송신(88)을 통해) 더 많은 데이터를 송신하고, 시스템 스펙트럼 효율을 향상시키는데 사용될 수 있다.
유사하게, 도 6에 도시된 실시예에 따라 제공된 보충 기준 신호로서 데이터 심볼을 사용하는 설계에서, 데이터 심볼의 변조 차수 및 보충 트레이닝을 위한 부반송파의 수는 UE에 의해 피드백되는 채널 상태 정보에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 구체적으로, 채널이 비교적 빠르게 변하는 경우, 비교적 낮은 차수의 변조 모드 및 비교적 많은 수의 보충 트레이닝 부반송파가 채널 추정의 정확도를 향상시키는데 사용될 수 있거나, 그렇지 않으면, 비교적 높은 차수의 변조 모드 및 비교적 적은 수의 보충 트레이닝 부반송파가 채널 트레이닝에 의해 야기되는 오버헤드를 감소시키고, 시스템 스펙트럼 효율을 향상시키는데 사용될 수 있다.
기지국이 UE와의 데이터 통신을 수행하기 시작하면, 기지국은 브로드캐스트 채널 또는 다운 링크 제어 채널에서의 시그널링을 통해 C-PRB의 초기 기준 위치 및 주파수를 송신할 수 있다. UE는 브로드캐스트 채널 또는 다운 링크 제어 채널을 판독함으로써 C-PRB의 기준 위치 및 주파수를 획득하고, 채널 추정 및 데이터 통신을 수행하기 위해 전체 시스템의 C-PRB 및 R-PRB의 구조를 더 획득할 수 있다. 데이터 통신 중에, 기지국은 UE로부터의 채널 추정에 기초하여 C-PRB의 주파수를 동적으로 조정하고, 다운 링크 제어 채널을 통해 UE에 통지한다.
본 개시의 실시예에서, UE에 의해 피드백되는 지시 정보는 통상의 PRB의 비주기적인 삽입을 위해 제공된다.
도 2에 도시된 구조는 채널이 비교적 규칙적으로 변하는 시나리오에 적용 가능한 C-PRB 및 R-PRB를 주기적으로 삽입하는 모드이다. 그러나, 채널이 불규칙하게 변하는 몇몇 시나리오의 경우, 도 2에 도시된 구조는 몇몇 연속적인 R-PRB의 송신 중에 고속 채널 변경을 겪을 수 있음으로써, 데이터 탐지의 신뢰성 및 채널 추정의 정확성이 감소하여 시스템 성능이 저하된다.
따라서, 본 실시예는 비주기적 C-PRB 삽입 방법을 제공한다. 도 9는 본 개시의 실시예에 따른 비주기적 삽입 C-PRB의 개략도이다. 도 9는 비주기적 C-PRB 삽입의 개략도(90)를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 주기적으로 삽입된 2개의 C-PRB는 다수의 R-PRB에 의해 이격되어 있다. 상술한 여러 실시예의 논의에 기초하여, 채널이 비교적 느리게 변할 때, 이러한 종류의 구조는 더 나은 비트 에러 성능 및 비교적 적은 기준 신호 오버헤드를 달성할 수 있다. 그러나, 채널이 불안정하게 변할 때, 예를 들어, UE가 더 빠르게 이동하거나, 개방 영역에서 도시로 이동하고, 채널 상태가 크게 변경되면, 이는 채널 추정 정확성의 요구 사항을 충족시키기 위해 다수의 R-PRB에 의해 이격되는 방법을 사용하기에 충분하지 않다. 이 경우에, UE는 비주기적 C-PRB를 삽입하기 위한 지시(또는 요청)를 업 링크 제어 채널을 통해 기지국에 송신할 수 있다. 기지국이 지시(또는 요청)를 수신한 후, 이는 하나의 R-PRB를 C-PRB로 대체하여 다운 링크 채널 추정의 신뢰성을 향상시킨다. C-PRB로 대체한 후, 다운 링크 제어 채널에서, 기지국은 C-PRB의 삽입을 UE에 통지할 수 있거나, 또는 UE는 비주기적 C-PRB의 삽입 지시(또는 요청)이 송신된 후 미리 정의된 기간에 C-PRB를 탐지할 수 있다는 것을 명시할 수 있다.
주기적 C-PRB 삽입 및 비주기적 C-PRB 삽입을 조합함으로써, 시스템 유연성이 향상될 수 있고, 이는 시간 변화(time-variant) 채널에 대한 시스템 능력을 향상시킨다.
상술한 방법에 대응하여, 본 개시는 송신 장치를 더 제공한다. 도 10은 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치의 구조의 개략도(100)이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 송신 장치는 삽입 모듈(102)과 송신 모듈(104)을 포함한다.
삽입 모듈(102)은 인접한 제 1 물리적 자원 블록 사이에 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하도록 설정된다.
송신 모듈(104)은 제 1 물리적 자원 블록 및 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 송신하도록 설정된다.
이러한 방법에 대응하여, 본 개시는 도 11에 도시된 바와 같이 수신 장치(110)를 더 제공한다. 도 11은 본 개시의 실시예에 따른 수신 장치의 구조의 개략도이다. 수신 장치는 수신 모듈(112), 채널 추정 모듈(114) 및 데이터 탐지 모듈(116)을 포함한다.
수신 모듈(112)은 제 1 물리적 자원 블록 및 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록의 위치 정보를 수신하도록 설정된다.
채널 추정 모듈(114)은 제 1 물리적 자원 블록 및 수신된 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 물리적 자원 블록을 사용하여 채널 추정을 수행하도록 설정된다.
데이터 탐지 모듈(116)은 채널 추정 결과에 따라 데이터 탐지를 수행하도록 설정된다.
수신 장치(110)는 지시 모듈(118)을 더 포함할 수 있다.
지시 모듈(118)은 채널 추정 결과에 따라 제 1 물리적 자원 블록의 삽입을 지시하는 지시 정보를 송신 장치로 송신할지를 판정하도록 설정된다.
이러한 방법에 대응하여, 본 개시에 따른 송신 장치가 더 제공된다. 도 12는 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치(120)의 구조의 개략도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 송신 장치(120)는 기준 신호 송신 모듈(122)과 변조 심볼 송신 모듈(124)을 포함한다.
기준 신호 송신 모듈(122)은 송신 링크 중 링크의 제 1 서브세트 상에서 채널 추정을 위한 기준 신호를 송신하도록 설정된다.
변조 심볼 송신 모듈(124)은 송신 링크 중 링크의 제 2 서브세트 상에서 공간 변조 심볼을 송신하도록 설정된다.
기준 신호 송신 모듈(122) 및 변조 심볼 송신 모듈(124)은 동일한 시간-주파수 자원 상에서 기준 신호를 송신하며, 여기서 링크의 제 1 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나의 송신 링크를 포함하고, 링크의 제 2 서브세트는 모든 송신 링크 중 적어도 하나의 송신 링크를 포함한다.
이러한 방법에 대응하여, 본 개시에 따른 송신 장치가 더 제공된다. 도 13은 본 개시의 실시예에 따른 송신 장치(130)의 구조의 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 송신 장치(130)는 자원 분할 모듈(132)과 자원 할당 모듈(134)을 포함한다.
자원 분할 모듈(132)은 채널 추정을 위해 특정된 시간-주파수 자원 블록을 두 부분의 시간-주파수 자원으로 분할하도록 설정된다.
자원 할당 모듈(134)은 채널 추정 업데이트를 위해 시간-주파수 자원의 제 1 부분을 사용하고, 채널 추정 업데이트의 보충을 위해 시간-주파수 자원의 제 2 부분을 사용하도록 설정된다.
본 개시가 다양한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구 범위 및 이의 등가물에 의해 정의된 바와 같이 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 형태 및 상세 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 기준 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    송신 장치에 의해, 기존의 물리적 자원 블록(conventional physical resource block, C-PRB)들 사이에 적어도 하나의 감소된(reduced) 물리적 자원 블록(R-PRB)을 삽입하는 단계; 상기 C-PRB들은 기준 신호 심볼들과 중첩되는 데이터 심볼들을 포함하지 않고, 적어도 하나의 데이터 심볼 및 적어도 하나의 참조 신호 심볼은 상기 적어도 하나의 R-PRB의 공간 도메인(space domain)에서 중첩되어 기준 신호 오버헤드를 감소시키고, 상기 적어도 하나의 R-PRB는 시간-주파수 자원들의 2개의 부분으로 분리되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분은 채널 추정 업데이트를 위해 사용되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제2 부분은 보충적인 채널 추정 업데이트를 위해 사용되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분 및 제2 부분은 중첩되지 않고, 및
    상기 송신 장치에 의해, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분 상에서 상기 적어도 하나의 데이터 심볼을 전송하기 위해 사용되는 링크들의 개수, 및 상기 링크들이 사용되는 횟수를 카운트하는 단계;
    상기 송신 장치에 의해, 상기 카운트된 링크들의 개수 및 상기 카운트된 상기 링크들이 사용되는 횟수에 기초하여 상기 시간-주파수 자원들의 제2 부분 상에서 심볼들을 전송하기 위해 사용되는 링크들의 세트를 결정하는 단계;
    상기 송신 장치에 의해, 상기 C-PRB들과 상기 적어도 하나의 R-PRB를 수신 장치에게 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 R-PRB의 기준 신호 심볼들은 링크들의 제1 서브 세트 상에서 전송되고, 상기 제1 서브 세트는 적어도 하나의 링크를 포함하고 적어도 하나의 링크를 포함하지 않으며,
    상기 적어도 하나의 데이터 심볼은 링크들의 제2 서브 세트 상에서 전송되는 상기 적어도 하나의 R-PRB의 상기 적어도 하나의 기준 신호 심볼들과 중첩되고, 상기 제1 서브 세트에 포함되지 않는 상기 적어도 하나의 링크는 상기 제2 서브 세트를 포함하여 상기 제1 서브 세트 및 상기 제2 서브 세트는 상호 포함되지 않으며,
    상기 제1 서브 세트에 포함되는 링크들의 개수 및 상기 제2 서브 세트에 포함되는 링크들의 개수는 상기 수신 장치로부터 수신된 채널 상태 정보에 기초하여 결정되고,
    상기 채널 상태 정보는 채널 변화(variation)를 지시하는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브세트 상의 송신 및 상기 제 2 서브세트 상의 송신은 동일한 시간-주파수 자원 상에서 수행되고,
    상기 제 1 서브세트는 적어도 하나의 송신 링크를 포함하고,
    상기 제 2 서브세트는 적어도 하나의 송신 링크를 포함하는 , 기준 신호를 송신하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 장치에 의해, 상기 C-PRB의 기 설정된(preset) 위치 및 상기 R-PRB를 삽입하기 위한 삽입 주파수를 상기 수신 장치에게 송신하는 단계;
    상기 송신 장치에 의해, 상기 C-PRB의 위치 및 상기 적어도 하나의 R-PRB의 위치를 상기 수신 장치에게 송신하는 단계를 포함하는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보에 따라 상기 적어도 하나의 R-PRB을 삽입하는 삽입 주파수를 결정하는 단계;
    상기 수신 장치로부터 C-PRB의 삽입을 지시하는 지시 정보를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 R-PRB 사이에 상기 C-PRB를 삽입하는 단계;
    통지 정보를 상기 수신 장치로 송신하는 단계; 또는
    기설정된 시간(preset time) 간격에서 상기 적어도 하나의 R-PRB의 쌍(pair) 사이에 상기 C-PRB를 삽입하는 단계를 더 포함하는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보에 따라 상기 기준 신호 오버헤드를 줄이기 위한 적어도 하나의 물리적 자원 블록을 삽입하는 삽입 주파수를 결정하는 단계는,
    채널이 기 설정된 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 상기 적어도 하나의 R-PRB를 삽입하는 제 1 삽입 주파수를 사용하는 단계, 및
    상기 채널이 기 설정된 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 상기 적어도 하나의 R-PRB를 삽입하는 제 2 삽입 주파수를 사용하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 삽입 주파수는 상기 제 2 삽입 주파수보다 작거나 같은, 기준 신호를 송신하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 서브 세트 상에서 상기 기준 신호 심볼의 송신 및 상기 제 2 서브 세트 상에서 상기 적어도 하나의 데이터 심볼의 송신은 동일한 시간-주파수 자원 상에서 수행되는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 서브 세트 및 상기 제2 서브 세트는 중첩되지 않고,
    상기 시간-주파수 자원은, 시간 자원, 주파수 자원, 또는 직교 코드 시퀀스 자원 중 적어도 하나를 포함하는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 송신 장치에 의해 상기 제 1 서브 세트 및 상기 제 2 서브 세트에 포함된 링크의 개수를 결정하는 단계;
    채널이 기 설정된 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정하는 단계로서, 이에 응답하여, 상기 제 1 서브 세트 및 상기 제 2 서브 세트는 제 1 링크 수를 갖도록 설정되고; 및
    상기 채널이 기 설정된 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정하는 단계로서, 이에 응답하여, 상기 제 1 서브 세트 및 상기 제 2 서브 세트는 제 2 링크 수를 갖도록 설정되며,
    상기 제 1 링크의 개수는 상기 제 2 링크의 개수보다 작은, 기준 신호를 송신하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 장치에 의해, 상기 시간-주파수 자원의 제 1 부분 상에서 상기 제1 서브 세트 및 상기 제2 서브 세트의 링크들을 사용하는 횟수를 오름차순으로 분류하는 단계;
    상기 송신 장치에 의해, 상기 제1 서브 세트 및 상기 제2 서브 세트의 링크들을 사용하는 횟수의 오름차순에 따라 상기 시간-주파수 자원의 제 2 부분 상에서 심볼들을 송신하기 위해 적어도 하나의 링크를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 송신 장치는 상기 시간-주파수 자원의 제1 부분에서만 상기 데이터 심볼들을 송신하는, 기준 신호를 송신하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 장치에 의해, 상기 수신 장치에 의해 피드백되는 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 시간-주파수 자원의 제 2 부분의 크기를 판정하여, 상기 수신 장치에 통지하는 단계를 포함하고,
    채널이 기 설정된 제 1 임계 값보다 빠르게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 상기 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 제 1 값을 사용하도록 설정되고,
    상기 채널이 기 설정된 제 2 임계 값보다 느리게 변한다고 결정한 것에 응답하여, 시간-주파수 자원의 제 2 부분은 제 2 값을 사용하도록 설정되며,
    상기 제 1 값은 상기 제 2 값보다 큰, 기준 신호를 송신하는 방법.
  11. 송신 장치에 있어서,
    송신기; 및
    프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 기존의 물리적 자원 블록(conventional physical resource block, C-PRB)들 사이에 적어도 하나의 감소된(reduced) 물리적 자원 블록(R-PRB)을 삽입하도록 설정되고,
    상기 C-PRB들은 기준 신호 심볼들과 중첩되는 데이터 심볼들을 포함하지 않고, 적어도 하나의 데이터 심볼 및 적어도 하나의 참조 신호 심볼은 상기 적어도 하나의 R-PRB의 공간 도메인(space domain)에서 중첩되어 기준 신호 오버헤드를 감소시키고, 상기 적어도 하나의 R-PRB는 시간-주파수 자원들의 2개의 부분으로 분리되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분은 채널 추정 업데이트를 위해 사용되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제2 부분은 보충적인 채널 추정 업데이트를 위해 사용되고, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분 및 제2 부분은 중첩되지 않고,
    상기 송신기는, 상기 시간-주파수 자원들의 제1 부분 상에서 상기 적어도 하나의 데이터 심볼을 전송하기 위해 사용되는 링크들의 개수, 및 상기 링크들이 사용되는 횟수를 카운트하도록 설정되고,
    상기 송신기는, 상기 카운트된 링크들의 개수 및 상기 카운트된 상기 링크들이 사용되는 횟수에 기초하여 상기 시간-주파수 자원들의 제2 부분 상에서 심볼들을 전송하기 위해 사용되는 링크들의 세트를 결정하도록 설정되고,
    상기 송신기는, 상기 C-PRB들과 상기 적어도 하나의 R-PRB를 수신 장치에게 송신하도록 설정되고,
    상기 적어도 하나의 R-PRB의 기준 신호 심볼들은 링크들의 제1 서브 세트 상에서 전송되고, 상기 제1 서브 세트는 적어도 하나의 링크를 포함하고 적어도 하나의 링크를 포함하지 않으며,
    상기 적어도 하나의 데이터 심볼은 링크들의 제2 서브 세트 상에서 전송되는 상기 적어도 하나의 R-PRB의 상기 적어도 하나의 기준 신호 심볼들과 중첩되고, 상기 제1 서브 세트에 포함되지 않는 상기 적어도 하나의 링크는 상기 제2 서브 세트를 포함하여 상기 제1 서브 세트 및 상기 제2 서브 세트는 상호 포함되지 않으며,
    상기 제1 서브 세트에 포함되는 링크들의 개수 및 상기 제2 서브 세트에 포함되는 링크들의 개수는 상기 수신 장치로부터 수신된 채널 상태 정보에 기초하여 결정되고,
    상기 채널 상태 정보는 채널 변화(variation)를 지시하는, 송신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    기준 신호 송신기; 및
    상기 기준 신호 송신기와 결합되는 변조 심볼 송신기를 포함하고,
    상기 기준 신호 송신기는 채널 추정을 위해 상기 적어도 하나의 R-PRB의 상기 기준 신호 심볼들을 송신 링크들 중 제1 서브 세트 상에서 송신하도록 설정되고,
    상기 변조 심볼 송신기는 상기 기준 신호 심볼 및 상기 적어도 하나의 데이터 심볼을 동일한 시간-주파수 자원 상에서 전송하도록 설정되고,
    상기 제1 서브 세트는 상기 송신 링크들 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2 서브 세트는 상기 송신 링크들 중 적어도 하나를 포함하는, 송신 장치.
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