KR20090043173A - 참조신호용 심볼 배치 방법, 서브 프레임 구조를 이용한신호 송신 방법 및 그 서브 프레임 구조 - Google Patents

참조신호용 심볼 배치 방법, 서브 프레임 구조를 이용한신호 송신 방법 및 그 서브 프레임 구조 Download PDF

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Abstract

참조신호용 심볼 배치 방법, 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법 및 그 서브 프레임 구조가 제시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 프레임 구조는 서브 프레임의 제1슬롯 및 제2슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 공용 참조신호용 심볼들, 및 상기 제1슬롯 및 제2슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 전용 참조신호용 심볼들을 포함한다. 본 발명에 의하면, 전용 참조신호를 슬롯 단위 또는 서브 프레임 단위로 할당하여 빔포밍을 수행할 수 있고, 코드북만을 적용할 경우 전용 참조신호를 순방향 신호 전송용으로 사용할 수 있으며, 기존 공용 참조신호 오버헤드를 줄이는 대신 전용 참조신호를 증가시킴으로써, 전체 오버헤드를 유지하면서 빔포밍을 위한 채널추정능력을 향상시킬 수 있다.
Figure P1020070108882
전용 참조신호, 심볼 매핑, 서브 프레임 구조

Description

참조신호용 심볼 배치 방법, 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법 및 그 서브 프레임 구조 {Method for allocating symbol of reference signal and transmitting signal with sub-frame structure, and Sub-frame structure thereof}
본 발명은 OFDM 신호전송에 있어서 참조신호용 심볼 배치에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 빔포밍과 코드북 적용을 위한 최적의 전용 참조신호용 심볼 맵핑에 관한 것이다.
다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output; MIMO) 통신 시스템은 데이터 전송을 위해, 송신기에서는 다중 송신 안테나들을 이용하고, 수신기에서는 다중 수신 안테나들을 이용한다. 송수신 안테나들에 의해 형성된 하나의 MIMO 채널은 독립적인 채널들로 분해될 수 있고, 이때 각각의 채널은 MIMO 채널의 공간상의 서브 채널(혹은 전송 채널)로서 하나의 규모를 차지한다. MIMO 시스템은 다중 송수신 안테나들에 의해 만들어진 부가적 규모들이 이용될 때 향상된 성능(예를 들어, 향상된 전송 용량)을 제공할 수 있다.
MIMO 시스템에는 개루프(open-loop) 및 폐루프(closed-loop) 기술의 두 종류 가 있다. 개루프 시스템에서, MIMO 송신기는 채널 상태에 대한 어떤 선행 지식도 갖지 못하므로, 시공간(space-time) 코딩 기술들이 보통 전송기 안에 구현되어 채널 페이딩(fading)에 저항한다. 한편, 폐루프 시스템에서는, 채널 상태 정보(CSI)가 수신기에서 송신기로 피드백될 수 있다. 그러면, 그 채널 상태 정보에 기반한 어떤 선처리 동작이 송신기에서 수행되어 수신기 디자인을 단순화할 수 있고 보다 나은 성능이 얻어질 수 있게 한다. 이러한 기술들은 빔포밍(beamforming) 기술들이라 불리며, 원하는 수신기 방향으로 보다 나은 성능 이득을 제공하고 다른 방향으로의 송신 전력을 억제한다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호 전송에 있어서 빔포밍을 수행하기 위해서는 채널의 위상동기를 위한 전용 참조신호(Dedicated reference signal) 정보가 수신기에서 필요로 하게 된다.
도 1 및 도 2는 이러한 전용 참조 심볼 맵핑의 예를 보여준다. 도 1 및 도 2에서는 시간 축으로 7개의 심볼을 주파수 축으로 12개의 서브 캐리어(Sub-carrier)를 기본 RB(Resource Block)로 고려할 때, 채널추정을 위한 전용 참조신호 파일럿(Dedicated RS pilot) 패턴의 위치를 사선 무늬를 사용하여 표시하고 있다.
도 1의 경우는 시간 축에서는 3개의 심볼을 사용하고, 주파수 축에서는 4개의 심볼을 일정 주파수 간격으로 배치하고 인터폴레이션(Interpolation)을 통해 주파수 선택도(frequency selectivity) 문제를 해결하고 있다.
도 2에서 T1, T2, T3, T4는 4Tx 안테나의 송신단에서 프리코딩(precoding)을 할 때, 각 안테나에 대한 채널추정을 위한 공용 참조신호(Common reference signal) 들이다. 그리고 P1, P2는 폐루프 프리코딩(Closed-loop precoding) MIMO에서 코드북(Codebook)을 적용할 때, 수신기에서 선택되어 송신기로 피드백된 코드북 인덱스에 해당하는 안테나 가중치 벡터로 데이터를 프리코딩하여 보낼 때, 파일럿 신호도 함께 프리코딩하여 전송하는 것을 의미한다. 즉, P1, P2는 코드 북 적용 시, 최대 랭크(Rank)가 2일 경우, 두 개의 레이어(Layer)에 대한 프리코딩 안테나 가중치를 의미한다.
위와 같은 빔포밍을 위한 전용 참조 신호는 해당 RB(Resource Block) 단위로 이루어지기 때문에 도 2에서 전체 리소스는 하나의 RB에 12*7=84개의 서브 캐리어가 있게 된다. 따라서, 전송 데이터 속도와 참조신호 전송에 의한 오버헤드(Overhead) 사이의 트레이드 오프(Trade-off)가 있게 된다. 이러한 트레이드 오프와 채널추정에 의한 성능개선과의 관계를 고려하여 다양한 참조신호 심볼 패턴이 설계되고 있다.
도 2의 경우는 하나의 RB 당 6개의 전용 참조신호용 심볼을 사용하기 때문에, 도 1의 경우에서 하나의 RB 당 12개의 전용 참조신호용 심볼을 사용하는 것에 비해 오버헤드를 줄일 수 있다. 그러나, 도 2의 경우는 도 1의 경우보다 채널추정에 따른 성능 열화가 예상된다.
따라서, 종래의 참조신호용 심볼 배치 방법은 채널추정 능력의 향상을 도모하면서 적절한 오버헤드를 유지하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 최적의 전용 참조신호용 심볼 맵핑에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 전체 오버헤드를 줄이거나 유지하면서 빔포밍을 위한 채널추정능력을 향상시킬 수 있는 참조신호용 심볼 배치 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기의 참조신호용 심볼 배치 방법을 이용하여 기지국에서 단말에 신호를 전송하기 위한 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 상기의 참조신호용 심볼 배치 방법을 이용하여 생성되는 서브 프레임 구조를 제공하는 데 있다.
상기의 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하고, 상기 서브 프레임의 제1슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 과정을 포함한다.
바람직하게는, 상기 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 과정은 상기 서브 프레임의 제1슬롯에서 상기 전용 참조신호용 심볼들을 시간 축으로 중앙에 배치하도록 수행될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법은 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들과 전용 참조신호용 심볼들의 배치를 상기 서브 프레임의 제2슬롯에 적용하는 과정을 더 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법은 상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 과정을 더 포함한다. 이때, 상기 제2슬롯에 배치하는 과정은 상기 제2슬롯에는 공용 참조신호용 심볼들을 배치하지 않도록 수행될 수 있다. 이때, 상기 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 과정은 서로 다른 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하도록 수행될 수 있다. 또한, 상기 제2슬롯에 배치하는 과정은 서로 다른 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하도록 수행될 수 있다.
또한, 상기의 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법은 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하고, 상기 서브 프레임의 제2슬롯의 시 간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 과정을 포함한다.
상기의 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법은 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하고, 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하며, 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들과 전용 참조신호용 심볼들의 배치를 상기 서브 프레임의 제2슬롯에 적용하고, 상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 과정을 포함한다.
또한, 상기의 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법은 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하고, 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하며, 상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하 여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하고, 상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 과정을 포함한다.
또한, 상기의 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법은 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하고, 상기 서브 프레임의 제2슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하며, 상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 과정을 포함한다.
상기의 세 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 프레임 구조는 서브 프레임의 제1슬롯 및 제2슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 공용 참조신호용 심볼들, 및 상기 제1슬롯 및 제2슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 전용 참조신호용 심볼들을 포함한다. 여기서, 상기 전용 참조신호용 심볼들은 상기 제1슬롯 및 제2슬롯에서 시간 축 중앙의 하나의 위치에 배치할 수 있다. 바람직하게는, 상기 전용 참조신호용 심볼들은 빔포밍이 사용되는 경우 빔포밍용 전용 참조신호이고, 빔포밍이 사용되지 않는 경우에는 단말로부터 피드백된 코드북 인덱스에 해당하는 안테나 가중치 벡터로 프리코딩된 파일럿 신호일 수 있다.
또한, 상기의 세 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서브 프레임 구조는 서브 프레임의 제1슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 공용 참조신호용 심볼들, 상기 제1슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들, 및 상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제2슬롯의 전용 참조신호용 심볼들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 전용 참조신호용 심볼들은 빔포밍이 사용되는 경우 빔포밍용 전용 참조신호이고, 빔포밍이 사용되지 않는 경우에는 단말로부터 피드백된 코드북 인덱스에 해당하는 안테나 가중치 벡터로 프리코딩된 파일럿 신호일 수 있다.
또한, 상기의 세 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 서브 프레임 구조는 서브 프레임의 제1슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들, 및 상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 측 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호 용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제2슬롯의 전용 참조신호용 심볼들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 전용 참조신호용 심볼들은 빔포밍이 사용되는 경우 빔포밍용 전용 참조신호이고, 빔포밍이 사용되지 않는 경우에는 단말로부터 피드백된 코드북 인덱스에 해당하는 안테나 가중치 벡터로 프리코딩된 파일럿 신호일 수 있다.
본 발명에 의하면, 전용 참조신호를 슬롯 단위 또는 서브 프레임 단위로 할당하여 빔포밍을 수행할 수 있고, 코드북만을 적용할 경우 전용 참조신호를 순방향 신호 전송(Forward Signaling) 용으로 사용할 수 있으며, 기존 공용 참조신호 오버헤드를 줄이는 대신 전용 참조신호를 증가시킴으로써, 전체 오버헤드를 유지하면서 빔포밍을 위한 채널추정능력을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
이하에서는 서브 프레임은 두 개의 슬롯으로 구성되는 것을 가정하고, 시간 축 상에서 앞선 슬롯을 제1슬롯, 뒤의 슬롯을 제2슬롯으로 정의한다.
먼저, 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택한 다(S310). 위 과정(S310)에서 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 제1슬롯에 배치한다(S315). 이때, 서로 다른 서브 캐리어는 주파수 축 상에서 위치가 서로 다른 서브 캐리어를 의미한다.
다음, 서브 프레임의 제1슬롯에서 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택한다(S320). 위 과정(S320)에서 선택된 위치마다 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 제1슬롯에 배치한다(S325). 이에 따르면, 전용 참조신호용 심볼들은 공용 참조신호용 심볼들과 일정한 시간 간격을 두고 주파수 축 상의 동일한 위치에서 전송된다. 바람직하게는, 이 과정(S325)은 서브 프레임의 제1슬롯에서 전용 참조신호용 심볼들을 시간 축으로 중앙에 배치하도록 수행될 수 있다.
마지막으로, 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들과 전용 참조신호용 심볼들의 배치를 서브 프레임의 제2슬롯에 적용하여 하나의 서브 프레임을 구성한다(S330). 위와 같은 과정을 통해 서브 프레임의 모든 슬롯은 동일한 참조신호 심볼 패턴을 갖는다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
먼저, 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택한다(S410). 위 과정(S410)에서 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 제1슬롯에 배치한다(S415). 이때, 서로 다른 서브 캐리어는 주파수 축 상에서 위치가 서로 다른 서브 캐리어를 의미한다.
다음, 서브 프레임의 제1슬롯에서 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택한다(S420). 위 과정(S420)에서 선택된 위치마다 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 제1슬롯에 배치한다(S425). 바람직하게는, 이 과정(S425)은 서로 다른 주파수의 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하도록 수행될 수 있다.
다음, 서브 프레임의 제2슬롯에서 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택한다(S430). 위 과정(S430)에서 선택된 위치마다 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 제2슬롯에 배치한다(S435). 바람직하게는, 이 과정(S435)은 서로 다른 주파수의 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하도록 수행될 수 있다. 또한, 이 과정(S435)은 제2슬롯에는 공용 참조신호용 심볼들을 배치하지 않도록 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
먼저, 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택한다(S510). 위 과정(S510)에서 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 제1슬롯에 배치한다(S515). 이때, 서로 다른 서브 캐리어는 주파수 축 상에서 위치가 서로 다른 서브 캐리어를 의미한다.
다음, 서브 프레임의 제2슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택한다(S520). 위 과정(S520)에서 선택된 위치마다 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들 의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 제2슬롯에 배치한다.
위와 같은 과정에 따라 제1슬롯에는 공용 참조신호용 심볼들만 배치되고, 제2슬롯에는 전용 참조신호용 심볼들만 배치된다.
위와 같이, 본 발명에서 제안하는 전용 참조신호 심볼 패턴 설계는 크게 두가지로 나누어진다. 즉, 기존 공용 참조신호 심볼 패턴을 유지하면서 추가로 전용 참조신호 심볼 패턴을 추가하는 방법이 그 중 하나이고, 하나의 서브 프레임이 두개의 슬롯으로 나뉠 경우, 첫 번째 슬롯에 공용 참조신호 심볼 패턴을 배치하고, 전용 참조신호 심볼 패턴을 서브 프레임 전체로 채널의 시변 및 주파수 선택성 페이딩에 대응할 수 있도록 배치하는 방법이 나머지 하나이다.
전자의 배치 방법의 예로 도 6의 심볼 배치를 들 수 있다. 도 6에서 가로줄 무늬의 사각형은 공용 참조신호용 심볼을 나타내고, 사선 무늬의 사각형은 전용 참조신호용 심볼을 나타낸다. 도 6에서 기존 공용 참조신호를 각 슬롯별로 그대로 사용하고, 전체적인 오버헤드를 줄이기 위해 전용 참조신호는 시간 축으로 중앙에 하나의 심볼, 주파수 축으로는 3개의 서브 캐리어 단위로 파일롯 신호를 할당, 총 4개의 심볼을 할당한다. 여기서, 전용 참조신호 심볼들은 코드북에 대한 안테나 가중치를 곱하여 순방향 신호 전송용으로도 사용될 수 있다.
후자의 배치 방법의 예로 도 7 내지 도 10의 심볼 배치를 들 수 있다. 도 7 내지 도 10에서 가로줄 무늬의 사각형은 공용 참조신호용 심볼을 나타내고, 사선 무늬의 사각형은 전용 참조신호용 심볼을 나타낸다. 전용 참조신호의 신호추정 능 력을 향상시키기 위해서는 프레임 단위로 공용 참조신호와 전용 참조신호를 한번 만 사용하며, 전용 참조신호를 시간 축으로 3개 또는 4개의 심볼 단위로 간격으로 배치하고, 주파수 축으로 3개의 서브 캐리어 단위로 지그재그 또는 일정한 간격으로 할당하여 전체 신호 전송에 의한 오버헤드는 유지하면서 전용 참조신호를 위한 오버헤드를 늘이므로 빔포밍을 위한 채널추정 능력을 향상시킨다.
더 구체적으로, 도 6은 도 3에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다. 도 6에서는 4개의 심볼을 사용하여 전용 참조신호 심볼 패턴을 구성한다. 더 구체적으로는, 슬롯마다 12개의 공용 참조신호용 심볼이 배치되고, 슬롯마다 4개의 전용 참조신호용 심볼이 배치된다. 전용 참조신호용 심볼의 주파수 축 상의 위치는 공용 참조신호용 심볼의 위치와 일치하게 배치된다.
P1, P2는 빔포밍을 위한 전용 참조신호(Dedicated RS)로 사용되며, 코드북 적용 시는 안테나 가중 벡터에 대해 랭크 2까지 순방향 신호 전송용으로 사용되어 오버헤드를 줄이고, 수신채널 추정성능을 향상시킬 수 있다.
송신기에서 채널의 정보를 이용하는 방법을 사용할 경우 TDD(Time Division Duplexing) 방식에서는 수신 신호를 이용하여 채널을 예측하며, FDD(Frequency Division Duplexing) 방식에서는 수신기로부터의 피드백 정보를 이용하게 된다. 단말기의 속도가 상대적으로 적은 실내 및 도심 환경에서는 비교적 정확한 채널의 정보를 얻을 수 있다. 이에 반해서 지방 환경에서는 단말기의 속도가 클 수 있으므로 정확한 채널 정보를 얻는 것은 쉽지 않지만 각 분산(angular spread)이 적으므로 단말기 신호의 입사 방향을 이용하는 것이 가능하다. 주로 시스템 용량이 많이 문제가 되는 곳은 도심이며, 이에 반해 지방 환경에서는 시스템 용량보다는 커버리지의 문제가 있다. 따라서, 이동통신 환경에 따라 전용 참조신호는 빔포밍 또는 코드북을 위한 정보로 이용될 수 있다. 즉, 이때, 전용 참조신호 심볼은 빔포밍 기능을 수행하고, 코드북 기반의 프리코딩 적용시 안테나 가중치에 대한 순방향 신호 전송용으로 사용된다.
도 7 내지 도 9는 도 4에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9에서 가로 축은 시간 축, 세로 축은 주파수 축을 의미하며, 두개의 슬롯이 하나의 서브 프레임을 구성하며, 하나의 슬롯은 12개의 서브 캐리어와 7개의 심볼로 구성된다. 또한, 도 7 내지 도 9에서 공용 참조신호용 심볼들은 서브 프레임의 어느 하나의 슬롯, 예를 들어, 제1슬롯에만 배치된다.
도 7에서 전용 참조신호용 심볼들은 시간 축 및 주파수 축에서 지그재그로 배치된다. 따라서, 도 7의 경우, 도 6의 경우보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
도 8에서 전용 참조신호용 심볼들은 시간 축 상의 3개의 위치에 배치되고, 주파수 축 상에서는 공용 참조신호용 심볼들의 위치와 동일하게 배치된다. 도 8의 경우, 도 7의 경우보다 오버헤드는 다소 증가하지만, 채널 추정 성능이 증가할 수 있다.
도 9는 전용 참조신호용 심볼들의 배치가 도 7의 경우와 동일하고, 제1슬롯에 공용 참조신호용 심볼들을 추가로 배치한 구조를 보여준다. 도 8의 심볼 배치가 전용 채널의 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있는 배치라면, 도 9의 심볼 배치는 전 용 채널의 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있는 배치이다.
도 10은 도 5에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 10에서 가로 축은 시간 축, 세로 축은 주파수 축을 의미하며, 두개의 슬롯이 하나의 서브 프레임을 구성하며, 하나의 슬롯은 12개의 서브 캐리어와 7개의 심볼로 구성된다. 도 10의 심볼 배치는 도 8의 심볼 배치와 유사하나, 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들이 공용 참조신호용 심볼들로 대체된 배치이다. 따라서, 서브 프레임의 제1슬롯에 전용 참조신호용 심볼들은 배치되지 않는다.
도 7 내지 도 10은 특히, 2개의 RB 또는 2개의 슬롯이 한 개의 서브 프레임을 구성할 때, 첫 번째 슬롯에서는 4Tx용 공용 참조신호 심볼을 그대로 사용하고 두번째 슬롯에서는 이를 배치하지 않는 경우이다. 따라서, 도 7 내지 도 10은 하나의 서브 프레임 단위로 공용 참조신호 및 전용 참조신호 심볼 패턴을 적용하는 예이다. 경우에 따라서는 시간축에서 5번째 심볼에 있는 T1, T2를 배치하지 않으므로 전체적인 오버헤드를 줄일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자')는 도 6 내지 도 10에 도시한 심볼 배치를 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 변형시킬 수 있음은 자명한 사실이다. 또한, 도 6 내지 도 10에 도시된 심볼 배치 중 어느 하나의 배치를 선택하거나 이를 변형하여 사용하는 것은 빔포밍을 위한 채널 추정을 우선시킬 것인지 코드북에 대한을 위한 안테나 가중치를 것인지 등 당업자의 필요에 따라 결정되는 사항이다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
본 발명은 OFDM 신호전송에 있어서 참조신호용 심볼 배치에 관한 것으로, 특히, 빔포밍과 코드북 적용을 위한 최적의 전용 참조신호용 심볼 맵핑에 관한 것으로, 무선 통신 시스템의 단말 및 기지국에 적용될 수 있다.
도 1은 서브 프레임의 슬롯에서 전용 참조 심볼 맵핑의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 참조신호용 심볼 배치 방법에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법의 흐름도이다.
도 6은 도 3에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9는 도 4에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 10은 도 5에 따른 서브 프레임 구조의 일 예를 도시한 것이다.

Claims (16)

  1. 서브 프레임 내에 복수의 참조신호용 심볼들을 배치하는 방법에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계; 및
    상기 서브 프레임의 제1슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계
    를 포함하는 참조신호용 심볼 배치 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들과 전용 참조신호용 심볼들의 배치를 상기 서브 프레임의 제2슬롯에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계는,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯에서 상기 전용 참조신호용 심볼들을 시간 축으 로 중앙에 배치하는 단계인 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2슬롯에 배치하는 단계는,
    상기 제2슬롯에는 공용 참조신호용 심볼들을 배치하지 않는 단계인 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계는,
    서로 다른 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하는 단계인 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2슬롯에 배치하는 단계는,
    서로 다른 서브 캐리어에 전용 참조신호용 심볼들을 배치하는 단계인 것을 특징으로 하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
  8. 서브 프레임 내에 복수의 참조신호용 심볼들을 배치하는 방법에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계; 및
    상기 서브 프레임의 제2슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 단계
    를 포함하는 참조신호용 심볼 배치 방법.
  9. 복수의 참조신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임 구조를 이용하여 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계;
    상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계;
    상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들과 전용 참조신호용 심볼들의 배치를 상기 서브 프레임의 제2슬롯에 적용하는 단계; 및
    상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 단계
    를 포함하는 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법.
  10. 복수의 참조신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임 구조를 이용하여 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계;
    상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계;
    상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 위치를 하나 이상 선택하여, 선택된 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 단계; 및
    상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 단계
    를 포함하는 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법.
  11. 복수의 참조신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임 구조를 이용하여 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    상기 서브 프레임의 제1슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어의 공용 참조신호용 심볼들을 상기 제1슬롯에 배치하는 단계; 및
    상기 서브 프레임의 제2슬롯의 시간 축 상에서 하나 이상의 위치를 선택하여, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 전용 참조신호용 심볼들을 상기 제2슬롯에 배치하는 단계; 및
    상기 서브 프레임을 단말에 전송하는 단계
    를 포함하는 서브 프레임 구조를 이용한 신호 송신 방법.
  12. 서브 프레임의 제1슬롯 및 제2슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 공용 참조신호용 심볼들; 및
    상기 제1슬롯 및 제2슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 전용 참조신호용 심볼들
    을 포함하는 서브 프레임 구조.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전용 참조신호용 심볼들은,
    상기 제1슬롯 및 제2슬롯에서 시간 축 중앙의 하나의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는, 서브 프레임 구조.
  14. 서브 프레임의 제1슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 공용 참조신호용 심볼들;
    상기 제1슬롯에서 상기 공용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들; 및
    상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 상기 제1슬롯의 전용 참조신호용 심볼들의 시간 축 상의 위치와 다른 하나 이상의 위치에 대해, 상기 다른 위치마다 상기 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제2슬롯의 전용 참조신호용 심볼들
    을 포함하는 서브 프레임 구조.
  15. 서브 프레임의 제1슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간 축 상의 위치에 대해, 선택된 위치마다 서로 다른 서브 캐리어에 배치된 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들; 및
    상기 서브 프레임의 제2슬롯에서 선택된 하나 이상의 시간측 상의 위치에 대 해, 선택된 위치마다 상기 제1슬롯의 공용 참조신호용 심볼들의 주파수 축 상의 위치와 동일하게 배치된 제2슬롯의 전용 참조신호용 심볼들
    을 포함하는 서브 프레임 구조.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 전용 참조신호용 심볼들은
    빔포밍이 사용되는 경우 빔포밍용 전용 참조신호이고, 빔포밍이 사용되지 않는 경우에는 단말로부터 피드백된 코드북 인덱스에 해당하는 안테나 가중치 벡터로 프리코딩된 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는, 서브 프레임 구조.
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