KR20100069558A - 하향링크 ｍｉｍｏ 시스템에 있어서, 파일럿 심볼 전송 방법 - Google Patents

하향링크 ｍｉｍｏ 시스템에 있어서, 파일럿 심볼 전송 방법 Download PDF

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KR20100069558A
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Abstract

본 발명은 총 M개의 송신 안테나 중 N개의 송신 안테나를 지원하는 제1 UE(User Equipment)와 상기 M(M>N)개의 송신 안테나를 지원하는 제2 UE를 지원하는 하향링크 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템에 있어서, 파일럿 신호(pilot signal)를 전송하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 기지국에서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼을 전송할 수 있는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역에 파일럿 심볼을 사상하는 단계; 상기 파일럿 심볼이 사상된 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 할당된 자원 블록 영역에는 상기 제1 UE와 상기 제2 UE 모두 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 0부터 N-1까지의 셀 특정(cell-specific) 파일럿 심볼과 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상(mapping)된다.
파일럿 심볼, 자원 블록

Description

하향링크 ＭＩＭＯ 시스템에 있어서, 파일럿 심볼 전송 방법{METHOD FOR PILOT SYMBOLS IN DOWNLINK MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT}
본 발명은 다중 안테나(MIMO)통신 시스템에 있어서, 기존 시스템에 안테나가 추가되는 환경에서 효율적으로 파일럿 심볼(pilot symbol)을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다.
LTE 물리 구조
3GPP(3rd Generation Project Partnership) LTE(Long Term Evolution)는 FDD (Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 (type 1) 무선 프레임 구조 (Radio Frame Structure)와 TDD (Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조 (Radio Frame Structure)를 지원한다.
도 1은 타입 1 무선 프레임의 구조를 도시한다. 타입 1 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되며, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯(Slot)으로 구성된다.
도 2는 타입 2 무선 프레임의 구조를 도시한다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 즉, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
도 3은 LTE 하향링크의 슬롯 구조를 나타낸다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이 각 슬롯(slot)에서 전송되는 신호는
Figure 112009058123552-PAT00001
Figure 112009058123552-PAT00002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure 112009058123552-PAT00003
개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼(symbol)로 구성되는 자원 격자 (Resource Grid)에 의해 묘사될 수 있다. 여기서,
Figure 112009058123552-PAT00004
은 하향링크에서의 자원 블록 (Resource Block; RB)의 개수를 나타내고,
Figure 112009058123552-PAT00005
는 하나의 RB을 구성하는 부반송파의 개수를 나타내고,
Figure 112009058123552-PAT00006
는 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
도 4는 LTE 상향링크 슬롯 구조를 나타낸다. 상기 도 8에 도시된 바와 같이 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure 112009058123552-PAT00007
Figure 112009058123552-PAT00008
개의 부반송파와
Figure 112009058123552-PAT00009
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원 격자에 의해 묘사될 수 있다. 여기서,
Figure 112009058123552-PAT00010
은 상향링크에서의 RB의 개수를 나타내고,
Figure 112009058123552-PAT00011
는 하나의 RB을 구성하는 부반송파의 개수를 나타내고,
Figure 112009058123552-PAT00012
은 하나의 상향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
자원 요소(Resource Element)는 상기 상향링크 슬롯과 하향링크 슬롯 내에서 인덱스 (a, b)로 정의되는 자원 단위로 1개의 부반송파와 1개의 OFDM심볼을 나타낸다. 여기서, a는 주파수 축 상의 인덱스이고, b은 시간 축 상의 인덱스이다.
5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상기 도 5에서 하나의 서브프레임 안에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분에 위치한 최대 3개의 OFDM 심볼은 제어 채널에 할당된 제어 영역에 대응한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)에 할당된 데이터 영역에 대응한다. 3GPP LTE 에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 예로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)과 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
다중안테나( MIMO ) 기술의 정의
MIMO는 Multiple-Input Multiple-Output의 준말로 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중송신안테나와 다중수신안테나를 채택하여 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말한다. 즉, 무선통신시스템의 송신 단(transmitter) 혹은 수신 단(receiver)에서 다중안테나를 사용하여 용량을 증대시키거나 성능을 개선하는 기술이다. 여기서는 MIMO를 다중안테나라고 칭하기로 한다.
다중안테나 기술이란, 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다.상기 다중안테나 기술은 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있기 때문에 이동 통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신기술이다. 상기 기술은 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 이른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다.
도 6은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적으로 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서 전송률(transmission rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시키는 것이 가능하다. 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송률은 이론적으로 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송률(
Figure 112009058123552-PAT00013
)에 하기의 수학식 1의 증가율(
Figure 112009058123552-PAT00014
)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure 112009058123552-PAT00015
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 대하여 이론상 4배의 전송률을 획득할 수 있다. 이와 같은 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90년대 중반에 증명된 이후 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위하여 다양한 기술들이 현재까 지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
채널 추정
무선통신 시스템 환경에서는 다중경로 시간지연으로 인하여 페이딩(fading)이 발생하게 된다. 페이딩으로 인한 급격한 환경변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송신호를 복원하는 과정을 채널 추정이라고 한다. 채널 추정을 위해서 일반적으로 송신 측과 수신 측이 상호간에 알고 있는 신호를 이용하여 채널 추정을 수행하게 된다. 상기 송신 측과 수신 측이 모두 알고 있는 신호를 파일럿 신호(pilot signal) 혹은 참조 신호(Reference Signal, 이하 RS라 하기로 한다)라고 한다.
직교주파수분할 전송방식을 사용하는 무선통신 시스템에서, 참조 신호는 모든 부반송파에 할당하는 방식과 데이터 부반송파 사이에 할당하는 방식이 있다.
채널추정 성능의 이득을 얻기 위하여 프리앰블(preamble) 신호와 같이 참조 신호만으로 이루어진 심볼을 이용한다. 이를 사용할 경우 일반적으로 참조 신호의 밀도가 높기 때문에, 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식에 비하여 채널추정 성능이 개선될 수 있다. 그러나 데이터의 전송량이 감소되기 때문에 데이터의 전송량을 증대시키기 위해서는 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식을 사용하게 된다. 이러한 방법을 사용할 경우 참조 신호의 밀도가 감소하기 때문에 채널추정 성능의 열화가 발생하게 되고 이를 최소화할 수 있는 적절한 배치가 요구된다.
수신기는 다음과 같은 과정으로 참조 신호를 이용하여 채널 추정을 수행한다. 수신기는 참조 신호의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 신호로부터 수신기와 송신기 사이의 채널 정보를 추정한다. 수신기는 추정된 채널 정보 값을 이용하여 송신기에서 보낸 데이터를 정확하게 복조(demodulation)할 수 있다.
송신기에서 보내는 참조 신호를
Figure 112009058123552-PAT00016
, 참조 신호가 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를
Figure 112009058123552-PAT00017
, 수신기에서 발생하는 열 잡음을
Figure 112009058123552-PAT00018
, 수신기에서 수신된 신호를
Figure 112009058123552-PAT00019
라고 하면 수신된 신호
Figure 112009058123552-PAT00020
는
Figure 112009058123552-PAT00021
과 나타낼 수 있다. 이때 참조 신호
Figure 112009058123552-PAT00022
는 수신기가 이미 알고 있기 때문에 이를 이용하여 다음의 수학식 2와 같이 채널 정보(
Figure 112009058123552-PAT00023
)를 추정할 수 있다.
Figure 112009058123552-PAT00024
이때 참조 신호
Figure 112009058123552-PAT00025
를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure 112009058123552-PAT00026
는
Figure 112009058123552-PAT00027
값에 따라서 그 정확도가 결정된다. 따라서 정확한
Figure 112009058123552-PAT00028
값의 추정을 위해서는
Figure 112009058123552-PAT00029
이 0에 수렴해야만 하고, 따라서 많은 개수의 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하여야 한다. 많은 개수의 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하면
Figure 112009058123552-PAT00030
의 영향을 최소화할 수 있다.
3 GPP LTE 하향링크 시스템에서의 단말기 전용 참조 신호 할당 방식
상기에서 설명한 3GPP LTE가 지원하는 무선 프레임 구조 중에서 FDD에 적용 가능한 무선 프레임의 구조를 자세히 살펴보면, 10msec 동안의 시간에 한 개의 프레임이 전송되는데 이 프레임은 10개의 서브 프레임으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 1msec 동안의 시간에 전송된다.
한 개의 서브프레임은 14개 혹은 12개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)심볼로 구성되며 한 개의 OFDM심볼에서 부반송파의 개수는 128, 256, 512, 1024, 1536, 2048 중의 하나로 선정되어 사용된다.
도 7은 1TTI(Transmission Time Interval)가 14개의 OFDM 심볼을 갖는 표준 순환전치(normal Cyclic Prefix; normal CP)를 사용하는 서브프레임에 있어서 단말기 전용(user specific)의 하향링크 참조 신호 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 7에서 R5는 단말기 전용의 참조 신호를 나타내며
Figure 112009058123552-PAT00031
은 서브프레임 상의 OFDM 심볼의 위치를 나타낸다.
도 8은 1TTI가 12개의 OFDM심볼을 가지는 확장 순환 전치(extended Cyclic Prefix; extended CP)를 사용하는 서브프레임에 있어서, 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 1TTI가 14개의 OFDM 심볼을 갖는 경우 각각 1, 2, 4개의 송신 안테나를 갖는 시스템을 위한 단말기 공통의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 9내지 도 11에서, R0 는 송신안테나 0에 대한 파일럿 심볼을 나타내며, R1은 송신안테나 1, R2는 송신안테나 2 그리고 R3는 송신안테나 3에 대한 파일럿 심볼을 가리킨다. 각 송신안테나의 파일럿 심볼이 사용된 부반송파에는 파일럿 심볼을 전송하는 송신안테나를 제외한 다른 모든 송신안테나와의 간섭을 없애기 위해 신호를 전송하지 않는다.
상기 도 7과 도 8은 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조로서 상기 도 9내지 도 11의 단말기 공통의 하향링크 참조 신호와 동시에 사용될 수 있다. 예를 들면, 제어정보가 전송되는 첫 번째 슬롯의 OFDM 심볼 0, 1, 2번에서는 상기 도 9내지 도 11의 단말기 공통의 하향링크 참조 신호를 사용하고, 나머지 OFDM 심볼에서는 단말기 전용의 하향링크 참조 신호를 사용 할 수 있다.
또한, 미리 정의된 시퀀스(예, Pseudo-random (PN), m-sequence 등)를 셀 별 하향링크 참조 신호에 곱하여 전송함으로써 수신기에서 인접 셀로부터 수신되는 파일럿 심볼의 신호의 간섭을 감소시켜 채널추정 성능을 향상시킬 수 있다. PN 시퀀스는 하나의 서브프레임내의 OFDM 심볼단위로 적용되며, PN 시퀀스는 셀 ID와 서브프레임 번호 그리고 OFDM심볼 위치, 단말기의 ID에 따라 다르게 적용될 수 있다.
하나의 일례로, 상기 도 9의 1Tx 파일럿 심볼의 구조의 경우 파일럿 심볼을 포함하는 특정 OFDM 심볼에 하나의 송신안테나의 파일럿 심볼이 2개 사용되고 있음을 알 수 있다. 3GPP LTE 시스템의 경우 여러 종류의 대역폭으로 구성된 시스템이 있는데 그 종류는 6RB(Resource Block) 내지 110 RB이다. 따라서, 파일럿 심볼을 포함하는 하나의 OFDM심볼에 1개의 송신안테나의 파일럿 심볼의 개수는
Figure 112009058123552-PAT00032
이며 각 셀 별 하향링크 참조 신호에 곱하여 사용되는 시퀀스는
Figure 112009058123552-PAT00033
의 길이를 가져야 한다. 이때,
Figure 112009058123552-PAT00034
는 대역폭에 따른 RB의 개수를 나타내며 시퀀스는 이진시퀀스 또는 복소시퀀스 등을 사용할 수 있다. 아래의 수학식 3의
Figure 112009058123552-PAT00035
은 복소시퀀스의 하나의 일례를 보이고 있다.
Figure 112009058123552-PAT00036
위의 수학식 1에서
Figure 112009058123552-PAT00037
는 최대 대역폭에 해당하는 RB의 개수이므로 위의 설명을 따르면 110으로 결정할 수 있고
Figure 112009058123552-PAT00038
는 PN 시퀀스로 길이-31의 Gold 시퀀스로 정의될 수 있다. 단말기 전용 하향링크 참조 신호의 경우 상기 수학식 3은 아래의 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112009058123552-PAT00039
상기 수학식 4에서,
Figure 112009058123552-PAT00040
는 특정 단말기가 할당 받은 하향링크 데이터에 해당하는 RB의 개수를 나타낸다. 따라서 단말기가 할당 받는 양에 따라 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다.
상기 설명된 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조는 1개의 데이터 스트림(data stream)만 전송할 수 있으며, 단순 확장이 불가능하므로 다수의 스트림을 전송할 수 없다. 따라서, 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조는 다수의 데이터 스트림을 전송할 수 있도록 확장이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다수의 데이터 스트림을 전송을 가능하게 하는 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 총 M개의 송신 안테나 중 N개의 송신 안테나를 지원하는 제1 UE(User Equipment)와 상기 M(M>N)개의 송신 안테나를 지원하는 제2 UE를 지원하는 하향링크 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템에 있어서, 파일럿 신호(pilot signal)를 전송하는 방법은 기지국에서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼을 전송할 수 있는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역에 파일럿 심볼을 사상하는 단계; 상기 파일럿 심볼이 사상된 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 할당된 자원 블록 영역에는 상기 제1 UE와 상기 제2 UE 모두 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 0부터 N-1까지의 셀 특정(cell-specific) 파일럿 심볼과 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상(mapping)된다.
이때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용 파일럿 심볼은 기지국과 사용자 기기간의 채널 측정(channel measurement)을 위한 사용자 전용 파일럿 심볼일 수 있다.
이때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상되는 위치는 시간 축과 주파수 축 중 적어도 하나를 기준으로 순환 시프트(cyclic shift)가 가능하다.
이때, 상기 방법은 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼을 전송할 수 있는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역을 지칭하는 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 정보는 상기 제2 UE가 인식할 수 있는 PDCCH를 통해 상기 제2 UE에게 방송될 수 있다.
이때, 표준 순환 전치(normal Cyclic Prefix)가 적용된 경우, 상기 서브프레임 상의 OFDM 심볼에 순차적으로 0부터 인덱스를 부여할 때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼은 OFDM 심볼 인덱스 0, 3, 6, 9번의 OFDM 심볼에 사상될 수 있다.
상기 N은 4이고, 상기 M은 8일 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 총 M개의 송신 안테나 중 N개의 송신 안테나를 지원하는 제1 UE(User Equipment)와 상기 M(M>N)개의 송신 안테나를 지원하는 제2 UE를 지원하는 하향링크 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템에 있어서, 채널 정보를 피드백 하는 방법은 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼이 사상되는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역을 지칭하는 정보를 수신하는 단계; 상기 정보가 지칭하는 서브프레임을 수신하는 단계; 및 상기 자원 블록 영역에 포함된 셀 전용(cell specific) 파일럿 심볼과 상기 사용자 전용 파일럿 심볼을 이용하여 상기 기지국과 상기 제2 UE 사이의 채널 정보를 피드백하는 단계를 포함하고, 상기 자원 블록 영역에는 상기 제1 UE와 상기 제2 UE 모두 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 0부터 N-1까지의 셀 특정(cell-specific) 파일럿 심볼과 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상(mapping)될 수 있다.
이때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상되는 위치는 시간 축과 주파수 축 중 적어도 하나를 기준으로 순환 시프트(cyclic shift)가 가능하다.
이때, 상기 정보는 상기 제2 UE가 인식할 수 있는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 상기 제2 UE에게 방송될 수 있다.
이때, 상기 N은 4이고, 상기 M은 8일 수 있다.
이때, 표준 순환 전치(normal Cyclic Prefix)가 적용된 경우, 상기 서브프레임 상의 OFDM 심볼에 순차적으로 0부터 인덱스를 부여할 때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼은 OFDM 심볼 인덱스 0, 3, 6, 9번의 OFDM 심볼에 사상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기존 시스템의 사용자 기기와 새로 시스템에 추가된 사용자 기기 모두에게 효율적으로 파일럿 심볼을 전송할 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.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 돕기 위해 구체적인 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 이하의 설명에서 일정 용어를 중심으로 설명하나, 이들 용어에 한정될 필요는 없으며 임의의 용어로서 지칭되는 경우에도 동일한 의미를 나타낼 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
우선, 파일롯 심볼의 구조에 대하여 설명하기 전에 파일롯 심볼의 유형에 대하여 설명하기로 한다.
단말기 전용(dedicated)의 파일럿 심볼(pilot symbol)은 크게 두 가지 유형으로 나눌 수 있다. 하나는 측정(measurement)을 위한 파일럿 심볼로 물리적 또는 가상안테나의 채널을 추정할 수 있는 파일럿 심볼이고 또 다른 하나는 데이터 복조(demodulation)를 위한 파일럿 심볼이다. 특히 데이터 복조를 위한 파일럿 심볼은 데이터 전송을 위해 사용된 프리코딩 또는 다른 형태의 전송기법을 파일럿 심볼에 동일한 형태로 적용하여, 데이터 복조 시 채널추정 값을 그대로 적용하여 사용할 수 있도록 하는 파일럿 심볼이다. 상황에 따라, 채널 추정을 위한 파일럿 심볼을 이용하는 방식과 데이터 복조를 위한 파일럿 심볼을 이용하는 방식을 결합하여 사용할 수 있다.
도 12는 단말기 전용 파일럿 심볼이 데이터 복조를 위해서 사용될 때의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 12에서 스트림(stream)의 개수는 K개이고 송신 안테나의 개수는 Nt개 인 것으로 가정한다. 이때, 상기 도 12에서, 이때, 복조를 목적으로 사용된 파일럿 심볼의 경우 스트림의 개수 (또는 공간다중화율, 랭크)만큼의 파일럿 심볼 시퀀스가 적용되는 것을 알 수 있다. 이때, 스트림의 개수는 항상 송신안테나 개수보다 작아야 하므로 K는 항상 Nt보다 작은 값을 가진다. 따라서, K < Nt를 만족하는 경우에는 항상 파일럿 심볼의 오버헤드가 각 송신안테나마다 파일럿 심볼을 전송하는 것에 비하여 작아지는 것을 알 수 있다.
도 13은 단말기 전용의 파일럿 심볼이 측정을 위하여 사용될 때의 구조를 도 시한 도면이다. 이때, 측정은 채널상태정보 피드백, 동기 등을 포함한 모든 단말기의 행동을 포함한다. 상기 도 13의 방식을 이용하여 각 물리적 안테나의 채널을 추정할 수 있으며, 각 채널상황에 알맞은 다중안테나기법이 적용 가능하도록 구성할 수 있다.
상기 설명된 두 방식을 결합하여, 복조 및 측정을 동시에 수행하도록 구성할 수도 있고 서로 동일하거나 서로 상이한 주기를 가지고 상기 두 방식을 독립적으로 수행하도록 구성할 수도 있다. 또는, 기본적으로 데이터 전송을 위해서 복조용 단말기 전용 파일럿 심볼을 전송하고 이에 추가적으로 측정용 단말기 전용 파일럿 심볼을 전송하도록 구성할 수도 있다. 이때, 측정용 파일럿 심볼은 단말기 전용이지만 다른 단말기가 추가적으로 사용할 수 있도록 이에 대한 정보를 방송 채널(broadcasting channel)을 통해 추가정보로 전송할 수 있다. 또한, 셀 전용 파일럿 심볼 역시 상기 도 13의 방식을 이용하여 전송된다.
도 14는 데이터 복조를 위해 단말기 전용 파일럿 심볼을 사용하는 방식과 측정을 위해 단말기 전용 파일럿 심볼을 사용하는 방식을 결합한 경우의 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 14에서와 같이 두 가지 방식을 결합하는 경우에는 파일럿 심볼의 오버헤드를 최소화하고 성능을 극대화할 수 있다.
본 발명에서는 셀 전용 파일럿 심볼과 단말기 전용 파일럿 심볼이 함께 전송되는 구조를 하이브리드 파일럿(hybrid pilot) 구조라 칭하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿 구조를 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿 구조를 도시한 도면 이다. 상기 도 15에 도시된 바와 같이, 기존의 단말기 전용 파일럿 심볼 R5는 셀 전용 파일럿 심볼 R0 내지 R3와 함께 전송되고 있음을 알 수 있다. 이때, 셀 전용 파일럿 심볼은 모든 단말기가 사용할 수 있는 파일럿 심볼이고 단말기 전용 파일럿 심볼은 해당 RB(Resource Block; 자원블록)을 할당 받은 단말기만이 사용할 수 있는 파일럿 심볼이다. 상기 단말기 전용 파일럿 심볼을 위한 RB는 매 서브프레임마다 할당하거나 소정 주기마다 할당할 수 있다. 하지만 R5를 측정을 위한 파일럿 심볼로 사용하고 이에 대한 정보를 다른 단말기에 알려주면 단말기 전용이지만 다른 단말기 역시 채널추정 성능을 높이는데 사용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다. 상기 도 15의 단말기전용 파일럿 심볼을 상기 도 16과 같이 더 많은 수의 송신안테나를 통해 전송할 수 있도록 구성하면 더 많은 수의 송신안테나에 대한 파일럿 심볼을 전송할 수 있다. 상기 도 16에 도시된 바와 같이, 단말기 전용 파일럿 심볼이 총 4개의 송신안테나의 정보를 송신할 수 있으므로, 셀 전용의 파일럿 심볼의 4개 송신안테나에 대한 파일럿 심볼과 나머지 단말기 전용 파일럿 심볼의 4개 송신안테나를 포함하면 총 8개의 송신안테나에 대한 파일럿 심볼을 전송할 수 있다. 셀 전용의 파일럿 심볼은 다른 단말기 역시 수신할 수 있으므로 기존의 4개의 송신안테나의 신호만을 수신할 수 있는 단말기(예를 들어, LTE 시스템의 단말기)는 셀 전용 파일럿 심볼인 R0 내지 R3만을 수신하고 8개의 송신안테나의 신호를 수신할 수 있는 단말기(예를 들어, LTE-A 시스템의 단말기)는 추가적인 4개의 송신안테나를 이용하여 8개의 송신안테나의 대한 신호를 수신한다. 이때, 추가적인 4개의 송신안테나의 파일럿 심볼 R4 내지 R7이 위치한 RB의 위치를 다른 단말기(예를 들어, LTE-A 시스템의 UE)에게 알려주면 다른 단말기의 채널추정 성능을 추가적으로 개선할 수 있다. 또한, R4 내지 R7의 파일럿 심볼은 측정용으로 전송될 때만 다른 단말기(예를 들어, LTE-A 시스템의 UE)에게 정보를 알려줘야 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다. 상기 도 16의 파일럿 심볼 구조를 R4 내지 R7을 전송하는 송신안테나의 채널추정 성능을 높이기 위하여 파일럿 오버헤드를 증가시켜 상기 도 17과 같이 구성할 수 있다.
상기 도 17의 R4 내지 R7의 위치는 바뀔 수 있다. 단, 단말기 전용의 파일럿 심볼의 위치는 고정되어 사용되는 것이 바람직하다.
도 18과 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다. 상기 도 18과 도 19에 도시된 바와 같이, R4 내지 R7의 파일롯 심볼의 위치는 변경될 수 있다.
하나의 서브프레임에서 OFDM 심볼의 위치에 따라서 셀 전용 파일럿 심볼과 단말기 전용 파일럿 심볼을 정해놓고 사용할 수 있다. 예를 들면, 표준 순환전치(normal Cyclic Prefix; normal CP)를 사용하는 OFDM 심볼에서 3, 6, 9, 12번째 OFDM 심볼에 사용되는 파일럿 심볼은 모두 단말기 전용 파일럿 심볼이고 나머지는 셀 전용 파일럿 심볼로 사용할 수 있다.
상기 설명된 단말기 전용 파일럿 심볼이 전송되는 RB를 매 서브프레임, 무선 프레임 또는 일정한 영역을 정해놓고 다른 단말기가 측정용 파일럿 심볼을 사용하 게 할 수 있다. 여기서, 매 서브프레임마다 해당 정보를 전송하는 방식은 LTE-A 단말 모두가 읽을 수 있는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 구성해 놓고, 해당 PDCCH를 통해 이에 대한 정보를 방송(broadcasting)할 수 있다. 해당 PDCCH는 측정용 RS가 전송될 때만 전송되도록 구성할 수도 있고 매 서브프레임마다 전송되도록 구성할 수도 있다. 이때, 방송용 PDCCH을 구성하는 방법은 아래와 같다.
특정 UE ID를 해당 PDCCH에 마스킹(masking)하여 사용하는 방법이 있다. 모든 LTE-A UE는 해당 UE ID를 통하여 디텍션(detection)되는 PDCCH를 LTE-A UE를 위한 방송 채널로 인식하게 된다.
또한, 특정 위치의 PDCCH를 저장해놓고 사용하는 방법이 있다. 여기서, PDCCH의 구성요소인 CCE(Control Channel Element)를 특정 개수로 저장하고 LTE-A UE는 항상 특정위치에서 이에 대한 정보를 수신하도록 구성할 수 있다.
주파수-시간 영역에서 영역(zone)을 정해놓고, 해당 영역에는 항상 R4 내지 R7 파일럿 심볼이 전송되도록 구성할 수도 있다. 이때, R4 내지 R7은 셀 전용 파일럿 심볼로 구성될 수도 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, R0 내지 R3는 항상 셀 전용으로 사용되고 R4 내지 R7은 셀 전용 또는 측정을 위한 단말기 전용 파일럿 심볼로 사용될 수 있다. 이하에서 설명되는 모든 파일럿 심볼의 구조는 상기에서 설명된 형태와 같이 구성 될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 설명하기로 한다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 20의 4 내지 7번 송신안테나의 파일럿 심볼이 m(m은 정수) 부반송파 만큼 순환 쉬프트 될 수 있으며 n(n은 정수) OFDM 심볼만큼 순환 쉬프트될 수 있다. 이 경우, 순환 쉬프트에 의한 채널추정성능의 저하는 없다고 볼 수 있다. 예를 들어, m=1은 모든 파일럿 심볼 R4 내지 R7이 우측(부반송파 인덱스가 증가하는 방향)으로 하나의 부반송파 인덱스만큼 순환 쉬프트 되는 것이고 m=-1은 모든 파일럿 심볼 R4 내지 R7이 좌측(부반송파 인덱스가 감소하는 방향)으로 하나의 부반송파 인덱스만큼 순환 쉬프트 되는 것이다. 또한, n=1은 파일럿 심볼 R4 내지 R7이 아래쪽(OFDM 심볼 인덱스가 증가하는 방향)으로 하나의 OFDM 심볼 인덱스만큼 순환 시프트 되는 것을 나타내고, n=-1은 파일럿 심볼 R4 내지 R7이 위쪽(OFDM심볼 인덱스가 감소하는 방향)으로 하나의 OFDM 심볼 인덱스만큼 순환 쉬프트 되는 것이다. 단, R4 내지 R7은 R0 내지 R3가 존재하는 위치로 순환 쉬프트가 불가능하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 다양한 파일럿 구조의 예를 설명하기로 한다.
도 21 내지 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다. 상기 도 21 내지 도 22과 같은 파일롯 구조가 가능하다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다. 도 24내지 도 38은 상기 도 23의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
상세히 설명하면, 도 24는 상기 도 23의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7 을 m=1 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 25는 상기 도 23의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=2 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 26는 상기 도 23의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 n=1 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 27은 상기 도 23의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=1, n=1 만큼 시프트 시킨 구조이다. 나머지 도 28 내지 도 38은 상기 도 20에서 설명한 방법에 기초하여 상기 도 23의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 순환 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 파일럿 구조이다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다. 도 40 내지 도 74는 상기 도 39의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
상세히 설명하면, 도 40은 도 는 상기 도 39의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=1 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 41은 상기 도 39의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=1, n=1 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 42는 상기 도 39의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=1, n=2 만큼 시프트 시킨 구조이다. 도 43은 상기 도 39의 파일롯 구조에 있어서, R4 내지 R7을 m=1, n=3 만큼 시프트 시킨 구조이다. 나머지 도 44 내지 도 74는 상기 도 20에서 설명한 방법에 기초하여 상기 도 23의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 순환 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 파일럿 구조이다.
도 75는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다. 도 76 은 상기 도 75의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방 향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다. 상세히 설명하면, 도 76은 상기 도 75의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 m=1만큼 순환 시프트 시킨 파일럿 구조이다.
도 77은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다. 도 78 내지 도 93은 상기 도 77의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다. 상세히 설명하면, 도 78은 상기 도 77의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 n=2만큼 순환시프트 시킨 구조를 도시한 도면이고, 도 79는 상기 도 77의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 n=3만큼 순환시프트 시킨 구조를 도시한 도면이며, 도 80은 상기 도 77의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 m=1만큼 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다. 나머지 도 81 내지 도 93은 상기 도 20에서 설명한 방법에 기초하여 상기 도 77의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 순환 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 파일럿 구조이다.
도 94는 본 발명의 일 실시예에 다른 파일럿 구조를 도시한 도면이다. 도 95및 도 96은 상기 도 94의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다. 상세히 설명하면, 도 95은 상기 도 94의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 m=1만큼 순환시프트 시킨 구조를 도시한 도면이고, 도 96은 상기 도 94의 파일럿 구조에서 R4 내지 R7을 m=2만큼 순환시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 97과 도 98은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이 다. 상기 도 97 및 도 98에 도시된 파일럿 구조와 같이 파일럿 패턴을 구성하는 것이 가능하다.
파일럿 구조는 다양하게 설계할 수 있으며, 이하와 같은 방법을 이용하여 파일럿 구조의 설계가 가능하다.
도 99는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다. 도 100 내지 도 106은 상기 도 99의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 소정 규칙에 따라 순환 시프트 시킨 파일럿 구조를 도시한 도면이다. 상세히 설명하면, 도 100의 파일럿 구조는 도 99의 파일럿 구조에서, R4와 R5의 위치를 서로 시프트하고, R6과 R7을 서로 시프트 한 파일럿 구조이다. 도 101은 상기 도 99의 파일럿 구조에서, R4와 R6의 위치를 서로 시프트하고, R5와 R7의 위치를 서로 시프트 한 파일럿 구조이다. 또한, 도 102는 상기 도 99의 파일럿 구조에서, R4와 R7의 위치를 서로 시프트하고, R5와 R6을 서로 시프트 한 파일럿 구조이다.
한편, 도 103은 상기 도 99의 파일럿 구조에서, R4 내지 R7을 m=1 만큼 순환 시프트 시킨 파일럿 구조이다. 도 104의 파일럿 구조는 도 103의 파일럿 구조에서, R4와 R5의 위치를 서로 시프트하고, R6과 R7을 서로 시프트 한 파일럿 구조이다. 도 105은 상기 도 103의 파일럿 구조에서, R4와 R6의 위치를 서로 시프트하고, R5와 R7의 위치를 서로 시프트 한 파일럿 구조이다. 또한, 도 106는 상기 도 103의 파일럿 구조에서, R4와 R7의 위치를 서로 시프트하고, R5와 R6을 서로 시프트 한 파일럿 구조이다.
지금까지 설명한 방법에 의해 설계된 파일럿 심볼을 전송 받은 사용자 기기 는 전송 받은 파일럿 심볼을 이용하여 기지국과 사용자 기기 사이의 채널 정보를 구하여 상기 채널 정보를 기지국으로 피드백한다.
도 107은 기지국과 사용자 기기에 적용 가능하고 상기에서 설명한 방법을 수행할 수 있는 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 107에 도시된 바와 같이, 디바이스(100)는 처리 유닛(101), 메모리 유닛(102), RF(Radio Frequency) 유닛(103), 디스플레이 유닛(1044)과 사용자 인터페이스 유닛(105)을 포함한다. 물리 인터페이스 프로토콜의 계층은 상기 처리 유닛(101)에서 수행된다. 상기 처리 유닛(101)은 제어 플레인(plane)과 사용자 플레인(plane)을 제공한다. 각 계층의 기능은 처리 유닛(101)에서 수행될 수 있다. 메모리 유닛(102)은 처리 유닛(011)과 전기적으로 연결되어 있고, 오퍼레이팅 시스템(operating system), 응용 프로그램(application) 및 일반 파일을 저장하고 있다. 만약 상기 디바이스(100)가 사용자 기기라면, 디스플레이 유닛(104)은 다양한 정보를 표시할 수 있으며, 공지의 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode)등을 이용하여 구현될 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(105)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 공지의 사용자 인터페이스와 결합하여 구성될 수 있다. RF 유닛(103)은 처리 유닛(101)과 전기적으로 연결되어 있고, 무선 신호를 전송하거나 수신한다.
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 결 합하여 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 발명에서 사용자 기기(User Equipment; UE)는 이동 단말(MS: Mobile Station), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 또는 단말(Mobile Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.
한편, 본 발명의 UE로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, GSM(Global System for Mobile)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰 등이 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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 있 다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.
본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.
도 1은 타입 1 무선 프레임의 구조를 도시한다.
도 2는 타입 2 무선 프레임의 구조를 도시한다.
도 3은 LTE 하향링크의 슬롯 구조를 나타낸다.
도 4는 LTE 상향링크 슬롯 구조를 나타낸다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 7은 1TTI(Transmission Time Interval)가 14개의 OFDM 심볼을 갖는 표준 순환전치(normal Cyclic Prefix; normal CP)를 사용하는 서브프레임에 있어서 단말기 전용의 하향링크 참조 신호 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 1TTI가 12개의 OFDM심볼을 가지는 확장 순환 전치를 사용하는 서브프레임에 있어서, 단말기 전용의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 1TTI가 14개의 OFDM 심볼을 갖는 경우 각각, 1, 2, 4개의 송신 안테나를 갖는 시스템을 위한 단말기 공통의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 단말기 전용 파일럿 심볼이 데이터 복조를 위해서 사용될 때의 구조를 도시한 도면이다.
도 13은 단말기 전용의 파일럿 심볼이 측정을 위하여 사용될 때의 구조를 도시한 도면이다.
도 14는 데이터 복조를 위해 단말기 전용 파일럿 심볼을 사용하는 방식과 측 정을 위해 단말기 전용 파일럿심볼을 사용하는 방식을 결합한 경우의 구조를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다.
도 18과 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 파일럿구조를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.
도 24내지 도 38은 상기 도 23의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 구조를 도시한 도면이다.
도 40 내지 도 74는 상기 도 39의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 75는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 76 은 상기 도 75의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 77은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 78 내지 도 93은 상기 도 77의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 94는 본 발명의 일 실시예에 다른 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 95및 도 96은 상기 도 94의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 부반송파 방향 또는 OFDM 심볼 방향으로 순환 시프트 시킨 구조를 도시한 도면이다.
도 97과 도 98은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 99는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 100 내지 도 106은 상기 도 99의 파일롯 구조에서 R4 내지 R7을 소정 규칙에 따라 순환 시프트 시킨 파일럿 구조를 도시한 도면이다.
도 107은 기지국과 사용자 기기에 적용 가능하고 상기에서 설명한 방법을 수행할 수 있는 디바이스의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims (11)

  1. 총 M개의 송신 안테나 중 N개의 송신 안테나를 지원하는 제1 UE(User Equipment)와 상기 M(M>N)개의 송신 안테나를 지원하는 제2 UE를 지원하는 하향링크 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템에 있어서, 파일럿 신호(pilot signal)를 전송하는 방법으로서,
    기지국에서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼을 전송할 수 있는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역에 파일럿 심볼을 사상하는 단계;
    상기 파일럿 심볼이 사상된 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 할당된 자원 블록 영역에는 상기 제1 UE와 상기 제2 UE 모두 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 0부터 N-1까지의 셀 특정(cell-specific) 파일럿 심볼과 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상(mapping)되는,
    파일럿 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용 파일럿 심볼은 기지국과 사용자 기기간의 채널 측정(channel measurement)을 위한 사용자 전용 파일럿 심볼인,
    파일럿 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상되는 위치는 시간 축과 주파수 축 중 적어도 하나를 기준으로 순환 시프트(cyclic shift)가 가능한,
    파일럿 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 방법은
    상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼을 전송할 수 있는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역을 지칭하는 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 정보는 상기 제2 UE가 인식할 수 있는 PDCCH를 통해 상기 제2 UE에게 방송되는,
    파일럿 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 표준 순환 전치(normal Cyclic Prefix)가 적용된 경우, 상기 서브프레임 상의 OFDM 심볼에 순차적으로 0부터 인덱스를 부여할 때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼은 OFDM 심볼 인덱스 0, 3, 6, 9번의 OFDM 심볼에 사상되는,
    파일럿 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 N은 4이고, 상기 M은 8인,
    파일럿 신호 전송 방법.
  7. 총 M개의 송신 안테나 중 N개의 송신 안테나를 지원하는 제1 UE(User Equipment)와 상기 M(M>N)개의 송신 안테나를 지원하는 제2 UE를 지원하는 하향링크 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템에 있어서, 채널 정보를 피드백 하는 방법으로서,
    상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 사용자 전용(user specific) 파일럿 심볼이 사상되는 서브프레임 상의 자원 블록(Resource Block; RB) 영역을 지칭하는 정보를 수신하는 단계;
    상기 정보가 지칭하는 서브프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 자원 블록 영역에 포함된 셀 전용(cell specific) 파일럿 심볼과 상기 사용자 전용 파일럿 심볼을 이용하여 상기 기지국과 상기 제2 UE 사이의 채널 정보를 피드백하는 단계를 포함하고,
    상기 자원 블록 영역에는 상기 제1 UE와 상기 제2 UE 모두 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 0부터 N-1까지의 셀 특정(cell-specific) 파일럿 심볼과 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상(mapping)되는,
    채널 정보 피드백 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼이 사상되는 위치는 시간 축과 주파수 축 중 적어도 하나를 기준으로 순환 시프트(cyclic shift)가 가능한,
    채널 정보 피드백 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정보는 상기 제2 UE가 인식할 수 있는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 상기 제2 UE에게 방송되는,
    채널 정보 피드백 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 N은 4이고, 상기 M은 8인,
    채널 정보 피드백 방법.
  11. 제7항에 있어서, 표준 순환 전치(normal Cyclic Prefix)가 적용된 경우, 상기 서브프레임 상의 OFDM 심볼에 순차적으로 0부터 인덱스를 부여할 때, 상기 제2 UE만이 인식할 수 있는 송신 안테나 포트 N부터 M-1에 대한 사용자 전용 파일럿 심볼은 OFDM 심볼 인덱스 0, 3, 6, 9번의 OFDM 심볼에 사상되는,
    채널 정보 피드백 방법.
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