KR20100127723A

KR20100127723A - 무선 통신 시스템에서 안테나 정보를 획득하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100127723A
Application number: KR1020100049002A
Authority: KR
Inventors: 고현수; 이문일; 임빈철; 정재훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2010-12-06
Also published as: WO2010137866A3; US20120076102A1; EP2437406A2; WO2010137866A2; US8520601B2; EP2437406A4

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 안테나 정보를 획득하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 방법은, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH) 을 수신하는 단계; 상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하고, 상기 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 전송모드 또는 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 안테나 정보를 획득하는 방법 및 장치{METHOD FOR OBTAINING ANTENNA INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 안테나 정보를 획득하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템에서, 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH) 상의 데이터를 수신하는 단말은 여러 가지 전송모드(transmission mode) 중의 하나에 따라 동작한다. 전송모드는 기지국과 단말 사이의 데이터가 전송되는 규칙을 정한 것이다. 기존의 3GPP LTE 표준에서는 (1) 포트 0 단일 안테나 포트 전송, (2) 전송 다이버시티(transmit diversity), (3) 개루프 공간 다중화(open-loop spatial multiplexing), (4) 폐루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing), (5) 다중사용자 다중입력다중출력(multi-user Multiple-Input Multiple-Output; MU-MIMO), (6) 폐루프 랭크 1 프리코딩(closed-loop Rank 1 preceding), 및 (7) 포트 5 단일-안테나 포트 전송의 7 개의 전송모드가 정의되어 있다. 이들 전송모드는 단말-특정(UE-specific) 및 반정적으로(semi-statically) 설정된다.

전송모드와 관련하여, 기지국(또는 셀)의 안테나 구성(antenna configuration)이 정의된다. 안테나 구성은 예를 들어 안테나 포트의 개수에 대한 정보일 수 있다. 안테나 구성은 셀-특정(cell-specific)으로 설정된다. 단말은 기지국으로부터의 물리방송채널(Physical Broadcast Channel; PBCH) 전송에 의하여 해당 기지국의 안테나 구성을 결정할 수 있다.

PBCH는 하향링크 시스템 대역폭, SFN(System Frame Number) 등의 시스템 정보를 전송하는 제어채널이다. 그러나, 안테나 구성은 PBCH 상으로 전송되는 메시지에 명시적으로(explicitly) 포함되지 않는다. 따라서, 단말이 PBCH를 이용하여 기지국의 안테나 구성을 블라인드 검출(blind detect)해야 한다. 구체적으로, 단말은 기지국의 전송 안테나 개수의 여러 가지 경우(예를 들어, 1 개, 2 개, 또는 4 개의 전송 안테나가 사용되는 경우)에 대응하는 상이한 MIMO 전송 기법(단일 안테나, SFBC(Space Frequency Block Coding), SFBC-FSTD(SFBC-Frequency Switched Transmit Diversity))에 따라 PBCH 상의 메시지를 디코딩함으로써 블라인드 검출을 수행할 수 있다.

또한, PBCH 상의 메시지의 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC) 비트는 전송 안테나의 개수를 나타내는 비트열로 마스킹된다. 따라서, 단말은 전술한 블라인드 검출에 부가적으로 PBCH 상으로 전송되는 메시지의 CRC를 확인함으로써 기지국의 전송 안테나 개수를 신뢰성 있게 검출할 수 있다.

위와 같은 기지국의 전송 안테나 개수의 블라인드 검출 방식에 의하면, 3 가지의 안테나 구성에 따라 적어도 3 번의 디코딩이 필요하고, PBCH는 시간 영역에서 4번 반복되어 전송되는 점을 고려하면, 단말은 최대 12 번의 블라인드 디코딩을 수행해야 기지국의 안테나 구성을 획득할 수 있다.

또한, 기존의 3GPP LTE 시스템(release 8 및 9 포함)에서는 하향링크 전송에서 1개, 2개 및 4개의 전송 안테나 구성을 정의하고 있으나, 3GPP LTE-A(Advanced) 시스템에서는 하향링크 전송에서 기지국이 최대 8 개의 전송 안테나를 지원할 수 있다. 3GPP LTE-A 시스템에서 기존의 3GPP LTE 표준에 따른 단말과 3GPP LTE-A 표준에 따른 단말이 정확하게 기지국의 전송 안테나 구성에 대한 정보를 획득할 수 있어야 한다. 기존의 3GPP LTE 표준에 따른 단말에 대해서는 기지국의 8 개의 전송 안테나들을 2 개씩 그룹화하는 안테나 가상화(virtualization)와 같은 기법을 이용하여 4 개의 전송 안테나로 인식하도록 지원할 수 있다. 한편, 3GPP LTE-A 표준에 따른 단말도 기존의 3GPP LTE 표준에서 정의하는 것과 동일하게 블라인드 검출 및 CRC를 통하여 기지국의 전송 안테나 구성 정보를 획득하도록 동작한다. 그러나, 현재 3GPP LTE 표준에서는 기지국의 전송 안테나 개수가 8 개임을 단말에게 정확하게 알려줄 수 있는 방안이 정의되어 있지 않으므로, 기지국이 8 개의 전송 안테나 구성을 가지더라도 단말은 기지국이 그보다 적은 개수의 안테나 구성을 갖는 것으로 오인할 수도 있다.

기지국이 지원하는 전송 안테나 개수가 확장됨에 따라서, 기지국의 전송 안테나 구성에 대한 정보를 단말이 효율적이고 정확하게 획득할 수 있도록 하는 새로운 방법이 요구된다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에서 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 방법은, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH) 을 수신하는 단계, 상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하고, 상기 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하는 단계와, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 디코딩된 물리방송채널의 순환잉여검사(CRC) 비트를 확인하는 단계와, 상기 순환잉여검사 비트로부터 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 순환잉여검사 비트는 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹될 수 있다.

또한, 상기 순환잉여검사 비트를 마스킹하는 상기 특정 비트열은 표 1에 따라 결정될 수 있다.

[표 1]

또한, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보는 하나의 비트로 구성되고, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보가 1 값을 가지면, 상기 단말은 상기 기지국의 전송 안테나의 개수가 8 인 것으로 결정하고, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보가 0 값을 가지면, 상기 단말은 상기 기지국의 전송 안테나의 개수가 8 미만인 것으로 결정할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말에서 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 방법은, 상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어(RRC) 신호, 및 물리방송채널(PBCH)을 수신하는 단계, 상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하고, 상기 물리방송채널의 전송모드를 확인하는 단계와, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 무선자원제어 신호 중 하나 이상을 이용하여, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 무선자원제어 신호는, 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드는, 전용 참조신호를 이용하는 폐루프 공간 다중화 모드(closed-loop spatial multiplexing with dedicated reference signal)를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국에서 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 방법은, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 생성하는 단계와, 상기 생성된 물리방송채널에 순환잉여검사(CRC) 비트를 부가하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 순환잉여검사 비트는 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국에서 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 방법은, 상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어(RRC) 신호를 상기 단말로 전송하는 단계와, 물리방송채널(PBCH)을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 무선자원제어 신호는, 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 단말은, 상기 기지국으로부터 물리채널을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈과, 상기 물리계층 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하도록 구성되는 프로세서를 포함하며, 상기 물리계층 모듈은, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH) 을 수신하고, 상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하며, 상기 프로세서는, 상기 물리계층 모듈의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하고, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 단말은, 상기 기지국으로부터 물리방송채널(PBCH)을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈, 상기 기지국으로부터 무선자원제어 신호를 수신하고 프로세싱하도록 구성되는 무선자원제어(RRC) 계층 모듈과, 상기 물리계층 모듈 및 무선자원제어 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하도록 구성되는 프로세서를 포함하며, 상기 무선자원제어계층 모듈은, 상기 무선자원제어 신호에 포함된 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 획득하고, 상기 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 물리계층 모듈의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하고, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 무선자원제어 신호 중 하나 이상을 이용하여, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 기지국은, 물리채널을 인코딩하고 하향링크 무선자원에 매핑하여 상기 단말로 전송하도록 구성되는 물리계층 모듈을 포함하고, 상기 물리계층 모듈은, 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 생성하고, 상기 생성된 물리방송채널에 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹되는 순환잉여검사(CRC) 비트를 부가하여 상기 단말로 전송할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 기지국은, 상기 단말에게 무선자원제어 신호를 전송하도록 구성되는 무선자원제어(RRC)계층 모듈과, 물리방송채널(PBCH)을 인코딩하고 하향링크 무선자원에 매핑하여 상기 단말로 전송하도록 구성되는 물리계층 모듈을 포함하고, 상기 무선자원제어계층 모듈은, 상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어 신호를 생성하여 상기 단말로 전송하고, 상기 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 최대 8 개의 전송 안테나를 지원하는 기지국의 전송 안테나 구성에 대한 정보를 단말이 효율적이고 정확하게 획득할 수 있다.

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

도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 송신기(100)는 인코더(encoder, 110-1,...,110-K), 변조기 (modulator, 120-1,..., 120-K) (또는 변조 맵퍼, Modulation mapper), 레이어 맵퍼(layer mapper, 130), 프리코더(precoder, 140), 부반송파 맵퍼(Subcarrier mapper, 150-1,...,150-K) (또는 자원요소 맵퍼, resource element mapper) 및 OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)를 포함한다. 송신기(100)는 Nt 개의 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)를 포함한다.

인코더(110-1,...,110-K)는 입력되는 데이터를 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성한다. 변조 맵퍼(120-1,...,120-K)는 부호화된 데이터를 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 변조 심볼에 맵핑한다. 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)일 수 있다. 예를 들어, m-PSK는 BPSK, QPSK 또는 8-PSK 일 수 있다. m-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다.

레이어 맵퍼(130)는 프리코더(140)가 안테나 특정 심볼(antenna-specific symbol)을 각 안테나의 경로로 분배할 수 있도록 변조 심볼의 레이어를 정의한다. 레이어는 프리코더(140)로 입력되는 정보 경로(information path)로 정의된다. 프리코더(140) 이전의 정보 경로를 가상 안테나(virtual antenna) 또는 레이어라고 할 수 있다.

프리코더(140)는 변조 심볼을 다중 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)에 따른 MIMO 방식으로 처리하여 안테나 특정 심볼을 출력한다. 프리코더(140)는 안테나 특정 심볼을 해당 안테나의 경로의 자원요소 맵퍼(150-1,...,150-K)로 분배한다. 프리코더(140)에 의해 하나의 안테나로 보내어지는 각 정보 경로를 스트림(stream)이라 한다. 이를 물리적 안테나(physical antenna)라 할 수 있다.

자원요소 맵퍼(150-1,...,150-K)는 안테나 특정 심볼을 적절한 자원요소(resource element)에 할당하고, 사용자에 따라 다중화한다. OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)는 안테나 특정 심볼을 OFDM 방식으로 변조하여 OFDM 심볼을 출력한다. OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)는 안테나 특정 심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간 영역 심볼에는 CP(cyclic prefix)가 삽입될 수 있다. CP는 OFDM 전송 방식에서 다중 경로에 의한 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)을 제거하기 위해 보호구간(guard interval)에 삽입되는 신호이다. OFDM 심볼은 각 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)를 통해 송신된다.

도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하향링크 무선 프레임은 FDD(frequency division duplex) 또는 TDD(time division duplex)에 의해 구성될 수 있다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block; RB)을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파(subcarrier)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다. 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. N^DL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. N^DL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.

도 4는 일반 CP가 사용되는 경우 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 서브 프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함한다. 서브 프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.

도 4에 도시된 주동기채널(P-SCH: Primary Synchronization Channel), 부동기채널(S-SCH: Secondary Synchronization Channel) 및 물리방송채널(PBCH; Physical Broadcast Channel)은 단말의 셀-검색(cell-search) 및 기지국 방송 정보를 획득하는 등의 초기 동작과 관련된다. 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기채널(P-SCH)을 수신하여 기지국과 슬롯 동기를 맞추고 부동기채널(S-SCH)을 수신하여 기지국과 프레임 동기를 맞춘다. 하향링크 무선 프레임이 FDD를 지원하는 구조인 경우, 주동기채널(P-SCH)은 도 4에 도시된 바와 같이 무선프레임의 제0 및 제10 슬롯(도 2 참조)의 마지막 OFDM심볼(즉, 5 서브프레임 주기로 서브프레임의 제6 OFDM 심볼)에 매핑될 수 있다. 하향링크 무선 프레임이 TDD를 지원하는 구조인 경우, 주동기 신호는 제1 및 제6 서브프레임의 3번째 OFDM 심볼에 맵핑될 수 있다(미도시). 부동기채널(S-SCH)은 도 4에 도시된 바와 같이 무선프레임의 제0 및 제10 슬롯(도 2 참조)의 제5 OFDM 심볼(즉, 5 서브프레임 주기로 서브프레임의 제5 OFDM 심볼)에 매핑될 수 있다.

물리방송채널(PBCH)은 도 2의 0 번 서브프레임에서 전송되며(즉, 10 서브프레임 주기로 전송됨), 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 서브프레임에서 제7 내지 제10 OFDM 심볼에 매핑된다.

물리방송채널은 시스템 정보의 마스터정보블록(Master Information Block; MIB)가 전송되는 채널이다. 시스템 정보는, 하향링크 시스템 대역폭 등의 제1 계층(L1) 파라미터, 시스템 프레임 넘버(SFN), 물리HARQ지시자채널(Physical HARQ Indicator Channel; PHICH)의 길이(duration) 1 비트, PHICH 자원 2 비트 등을 포함한다. 물리방송채널은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 기법에 의하여 변조되며, 변조되기 전에 셀-특정(cell-specific) 스크램블링된다. 또한, 물리방송채널은 최대 40 비트의 길이를 가질 수 있다.

이와 관련하여, 물리방송채널에 의하여 사용되는 자원 요소는 기지국에 의하여 사용되는 전송 안테나 포트의 개수에 독립적으로 구성되고, 기지국에서 사용되는 전송 안테나 포트 실제 개수에 무관하게 물리방송채널이 전송되는 자원요소에는 참조신호가 매핑되지 않는다.

물리방송채널에는 기지국의 전송 안테나의 개수를 나타내는 명시적인 비트를 포함하지 않는다. 기지국은 전송 안테나 구성에 따라서 특정 MIMO 전송 모드를 사용하여 제어채널 및 데이터채널을 전송한다. 구체적으로, 기지국의 전송 안테나 개수가 1인 경우는 단일 안테나 전송 모드에 해당하고, 기지국의 전송 안테나 개수가 2인 경우는 SFBC(Space Frequency Block Coding) 전송 모드에 해당하고, 기지국의 전송 안테나 개수가 4인 경우는 SFBC-FSTD(SFBC-Frequency Switched Transmit Diversity) 전송 모드에 해당한다.

물리방송채널 역시 기지국의 전송 안테나 구성에 따른 특정 MIMO 전송모드에 따라서 전송된다. 단말은 물리방송채널을 블라인드 디코딩함으로써 기지국의 전송 안테나 구성을 검출할 수 있다. 즉, 단말은 MIMO 전송 모드에 대한 가설을 세워 그에 따라 물리방송채널의 디코딩을 시도한다. 디코딩이 실패하는 경우에는 다른 전송 모드에 대한 가설에 따라 물리방송채널을 디코딩할 수 있고, 디코딩이 성공한 경우에는 그 가설이 옳은 것을 확인할 수 있다. 단말은 물리방송채널의 디코딩에 성공한 경우, 그 MIMO 전송 모드에 대응하는 기지국 전송 안테나 개수를 확인할 수 있다. 예를 들어, 단말이 물리방송채널을 단일 안테나 전송모드라는 가설에 따라 디코딩을 시도하고, 디코딩에 실패하면 다른 전송모드에 따라 디코딩을 시도한다. 단말이 물리방송채널을 SFBC 전송모드에 따라 디코딩을 시도하여 디코딩이 성공하면 기지국의 전송 안테나 개수는 2 임을 확인할 수 있다.

또한, 물리방송채널을 인코딩함에 있어서 부가되는 순환잉여검사(CRC) 비트는 기지국의 전송 안테나 개수에 대응하는 비트열에 의하여 마스킹된다. 따라서, 단말은 디코딩된 물리방송채널의 순환잉여검사(CRC) 비트를 확인함으로써 기지국의 전송 안테나 개수를 신뢰성 있게 확인할 수 있다. 물리방송채널 CRC 마스크는 표 1과 같이 정의된다.

기지국의 전송 안테나의 개수	물리방송채널 CRC 마스크
1	<0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0>
2	<1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1>
4	<0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1>

위와 같은 기지국 전송 안테나 구성 획득 방법에 따르면, 기지국의 전송 안테나 개수가 8 인 경우를 고려하고 있지 않으므로, 단말이 기지국의 안테나 구성 정보를 올바르게 획득할 수 없다. 따라서, 8 개의 기지국 전송 안테나를 지원하지 않는 단말(예를 들어, 3GPP LTE release 8 및 9 표준에 따른 단말)의 동작에 영향을 주지 않으면서도, 8 개의 기지국 전송 안테나를 지원하는 단말(예를 들어, 3GPP LTE-A 표준에 따른 단말)이 기지국의 안테나 구성 정보를 올바르게 획득할 수 있도록 하는 방법이 요구된다. 이하에서 설명하는 본 발명의 다양한 실시예는, 기존의 단말의 동작과 호환성을 유지하면서도 8 개의 기지국 전송 안테나를 지원하는 단말이 기지국의 전송 안테나 구성을 정확하고 효율적으로 획득할 수 있는 방법 및 장치에 대한 것이다.

실시예 1

본 실시예 1에 있어서, 기존의 물리방송채널의 미사용 비트 필드를 이용하여 기지국이 확장된 안테나 구성을 지원하는지 여부를 지시할 수 있다.

기지국이 확장된 안테나 구성(예를 들어, 8 개의 전송 안테나)을 지원하는 경우에도, 확장된 기지국 안테나 구성을 지원하는 단말(예를 들어, 3GPP LTE-A 단말)과 확장된 기지국 안테나 구성을 지원하지 못하는 단말(예를 들어, 기존의 3GPP LTE 단말)이 공존할 수 있다. 3GPP LTE-A 단말은 확장된 안테나 구성을 지원하는 기지국으로부터 확장된 안테나 구성에 대응하는 전송기법에 따라 전송되는 제어 채널 및 데이터를 수신 및 디코딩할 수 있는 반면, 기존의 3GPP LTE 단말은 그렇지 못하다. 그러나, 기존의 3GPP LTE 단말도 확장된 안테나 구성을 지원하는 기지국으로부터 서비스를 제공받을 필요가 있다. 따라서, 확장된 안테나 구성을 지원하는 기지국은 적어도 제어 채널(물리방송채널(PBCH), 물리하향링크제어채널(PDCCH), 물리HARQ지시자채널(PHICH) 등)을 3GPP LTE-A 단말과 기존의 3GPP LTE 단말이 모두 디코딩할 수 있는 전송모드를 이용하여 전송할 수 있다. 즉, 확장된 안테나 구성을 지원하는 기지국이라 하더라도, 물리방송채널은 기존의 안테나 구성인 1, 2 또는 4 전송 안테나 구성에 각각 대응하는 단일 안테나 전송, SFBC 또는 SFBC-FSTD의 전송모드에 따라서 전송할 수 있다.

위와 같은 점을 고려하면, 3GPP LTE 단말 및 3GPP LTE-A 단말 모두 물리방송채널을 블라인드 디코딩하여 획득할 수 있는 정보는 기지국의 기본적인 안테나 구성(즉. 1, 2 또는 4 전송 안테나 구성)에 국한되고, 기지국의 확장된 안테나 구성은 물리방송채널 블라인드 디코딩만으로 확인할 수 없다.

한편, 물리방송채널은 최대 40 비트로 구성될 수 있으나, 미사용 비트로서 유보된(reserved) 다수의 비트가 존재한다. 기존의 정의에 따른 물리방송채널에서 시스템 정보 등을 지시하는 비트 필드는 단말에 의해서 해석되고, 나머지 유보된 비트 필드는 단말에 의해서 해석되지 않는다. 본 실시예 1 에서는 이러한 유보된 비트 필드 중 1 비트를 사용하여, 기지국이 확장된 안테나 구성(예를 들어, 8 전송 안테나 구성)을 지원하는지 또는 기존의 안테나 구성(예를 들어, 1, 2 또는 4 전송 안테나 구성)을 지원하는지를 지시할 수 있다.

단말은 물리방송채널을 블라인드 디코딩함으로써 기지국 기본적인 안테나 구성 정보를 획득할 수 있고, 디코딩된 물리방송채널의 비트 필드를 해석함으로써 기지국이 확장된 안테나 구성을 지원하는지 여부를 알 수 있다. 예를 들어, 물리방송채널의 기지국의 안테나 구성에 대한 1 비트 지시자가 '0' 값을 가지는 경우, 물리방송채널의 블라인드 디코딩을 통하여 획득한 안테나 구성을 그대로 따르는 것을 지시할 수 있다. 한편, 물리방송채널의 기지국의 전송 안테나 구성에 대한 1 비트 지시자가 '1' 값을 가지는 경우에는, 단말은 기지국이 확장된 안테나 구성(예를 들어, 8 전송 안테나)을 사용하고 있다는 것으로 해석할 수 있다.

3GPP LTE 표준에 따른 단말과 3GPP LTE-A 표준에 따른 단말은 공통적으로 물리방송채널을 블라인드 디코딩함으로써 기지국의 기본적인 안테나 구성에 대한 정보를 획득할 수 있다. 3GPP LTE-A 표준을 따르는 단말은 새롭게 정의하는 기지국 확장된 안테나 구성에 대한 1 비트 지시자를 해석함으로써 기지국이 확장된 안테나 구성을 지원하는지 여부를 알 수 있다. 한편, 기존의 3GPP LTE 단말들은 기존의 LTE 표준(예를 들어, 3GPP LTE release 8 또는 release 9)에 정의된 바에 따라 물리방송채널의 비트 필드를 해석하고, 본 실시예 1에서 새롭게 정의하는 기지국 전송 안테나 구성에 대한 1 비트 지시자는 해석하지 않는다. 기존의 3GPP LTE 단말들은 최대 4 개의 기지국 전송 안테나 구성을 지원하므로, 기지국이 확장된 안테나 구성을 가지는지 여부를 확인할 필요가 없으며, 새롭게 정의되는 1 비트 지시자는 기존의 단말의 동작에 영향을 미치지 않는다. 실질적으로, 기존의 3GPP LTE 단말이 기지국 안테나 구성 정보 획득하는 동작은 본 실시예 1에서 새롭게 정의하는 1 비트 지시자와 무관하며, 단말은 기존의 동작과 동일하게 동작한다.

이와 같이 물리방송채널의 비트 필드를 새롭게 정의하는 것은, 기존의 3GPP LTE 표준에 따른 단말의 동작에 아무런 영향을 미치지 않고 3GPP LTE-A 단말로 하여금 기지국의 확장된 안테나 구성 정보를 획득할 수 있도록 한다. 따라서, 역방향 호환성(backward compatibility)이 제공될 수 있다. 또한 단말이 서비스 받고 있는 셀과 인접한 셀의 물리방송채널을 통해 인접 셀의 안테나 구성을 정확하게 획득할 수도 있다. 인접 셀의 안테나 구성 정보를 이용함으로써, 3GPP LTE-A 에서 정의하는 셀 간 간섭 제어(Inter Cell Interference Management), CoMP(Coordinated Multi Point) 등의 동작을 효과적으로 수행할 수도 있다.

실시예 2

본 실시예 2 에서는, 기지국의 확장된 안테나 구성을 지원하는 것을 단말에게 보다 신뢰성 있게 지시할 수 있도록, 물리방송채널의 새로운 순환잉여검사(CRC) 마스크를 사용할 수 있다.

물리방송채널의 CRC 비트는 기지국의 전송 안테나 개수에 대응하는 비트열을 이용하여 마스킹된다. 이에 따라, 물리방송채널을 블라인드 디코딩하여 기지국이 지원하는 안테나 구성을 확인하는 단말의 동작에 있어서, 단말은 디코딩된 물리방송채널의 CRC에 마스킹된 비트열을 통해 기지국의 전송 안테나 구성 정보에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.

기존의 물리방송채널 CRC 마스크는 기지국의 전송 안테나 개수 1, 2 및 4에 대응하는 비트열만이 정의되어 있다. 본 실시예 2 에서는 표 2에서와 같이, 기지국의 전송 안테나 개수 8에 대응하는 비트열 <1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0> 을 추가적으로 정의한다. 이에 따라, 단말은 디코딩된 물리방송채널의 CRC 마스크를 통하여, 확장된 안테나 구성을 지원하는 기지국의 전송 안테나 구성에 대한 신뢰성을 추가적으로 확보할 수 있다.

기지국의 전송 안테나의 개수	물리방송채널 CRC 마스크
1	<0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0>
2	<1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1>
4	<0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1>
8	<1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0>

실시예 3

본 실시예 3에서는, 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 시그널링을 이용하여 기지국의 안테나 구성 및 전송모드를 단말에게 지시할 수 있다.

RRC 시그널링은 방송제어채널(Broadcast Control Channel; BCCH)으로서의 시스템 정보이고, 셀-특정 RRC 파라미터로 단말에게 전달된다. 방송제어채널은 논리채널로서, 시스템 정보를 전송하는 전송채널인 방송채널(Broadcast Channel; BCH)에 매핑되고, 전송채널인 방송채널은 물리채널인 물리방송채널(PBCH)에 매핑된다.

전송 기법은 안테나 구성과 밀접하게 연관되어 있다. 기존의 3GPP LTE 표준(release 8 또는 9)의 RRC 정보요소(Information Elements) 중 'AntennaInfo' 정보요소를 정의하고 있다 (표 3 참조). 'AntennaInfo' 정보요소에는 안테나 정보와 함께 전송 모드가 정의되어 있다. 안테나 정보에 따라 정의되는 전송 모드는, 예를 들어, 2 전송 안테나를 위한 전송 다이버시티 기법으로 SFBC가 사용될 수 있고, 4 전송 안테나를 위한 전송 다이버시티 기법으로 SFBC-FSTD가 사용될 수 있다.

AntennaInfo information elements

-- ASN1START

AntennaInfoCommon ::= SEQUENCE {
antennaPortsCount ENUMERATED {an1, an2, an4, spare1}
}

AntennaInfoDedicated ::= SEQUENCE {
transmissionMode ENUMERATED {
tm1, tm2, tm3, tm4, tm5, tm6,
tm7, spare1},
codebookSubsetRestriction CHOICE {
n2TxAntenna-tm3 BIT STRING (SIZE (2)),
n4TxAntenna-tm3 BIT STRING (SIZE (4)),
n2TxAntenna-tm4 BIT STRING (SIZE (6)),
n4TxAntenna-tm4 BIT STRING (SIZE (64)),
n2TxAntenna-tm5 BIT STRING (SIZE (4)),
n4TxAntenna-tm5 BIT STRING (SIZE (16)),
n2TxAntenna-tm6 BIT STRING (SIZE (4)),
n4TxAntenna-tm6 BIT STRING (SIZE (16))
} OPTIONAL, -- Cond TM
ue-TransmitAntennaSelection CHOICE{
release NULL,
setup ENUMERATED {closedLoop, openLoop}
}
}

-- ASN1STOP

본 실시예 3에서는 기존의 'AntennaInfo' 정보요소에 8 전송 안테나 구성 및 8 안테나 구성을 위한 전송 모드를 추가적으로 정의한다. 표 4 참조하여, antennaPortsCount 에 8 전송 안테나 구성을 의미하는 'an8' 을 추가로 정의하고, transmissionMode 에 8 전송 안테나 구성을 위한 전송 모드로서 'tm8' 을 추가로 정의한다.

AntennaInfo information elements

-- ASN1START

AntennaInfoCommon ::= SEQUENCE {
antennaPortsCount ENUMERATED {an1, an2, an4, an8 }
}

AntennaInfoDedicated ::= SEQUENCE {
transmissionMode ENUMERATED {
tm1, tm2, tm3, tm4, tm5, tm6,
tm7, tm8 },
codebookSubsetRestriction CHOICE {
n2TxAntenna-tm3 BIT STRING (SIZE (2)),
n4TxAntenna-tm3 BIT STRING (SIZE (4)),
n2TxAntenna-tm4 BIT STRING (SIZE (6)),
n4TxAntenna-tm4 BIT STRING (SIZE (64)),
n2TxAntenna-tm5 BIT STRING (SIZE (4)),
n4TxAntenna-tm5 BIT STRING (SIZE (16)),
n2TxAntenna-tm6 BIT STRING (SIZE (4)),
n4TxAntenna-tm6 BIT STRING (SIZE (16))
} OPTIONAL, -- Cond TM
ue-TransmitAntennaSelection CHOICE{
release NULL,
setup ENUMERATED {closedLoop, openLoop}
}
}

-- ASN1STOP

물리방송채널을 통해서 3GPP LTE-A 단말은 기지국의 안테나 구성에 대한 두 가지 정보를 획득할 수 있다. 하나는 기지국이 기본으로 지원하는 안테나 구성(실시예 1에서 설명한 바와 같이 기지국의 확장된 안테나 구성을 지원하는 단말(3GPP LTE-A 단말)과 지원하지 못하는 단말(3GPP LTE 단말)이 모두 디코딩할 수 있는 전송기법을 지원하기 위한 안테나 구성을 의미함)에 대한 정보이고, 다른 하나는 기지국에 실제 배치된 안테나 구성이다. 안테나 구성에 대한 두 가지 정보는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 이에 추가적으로, 또한 RRC 시그널링을 통해 안테나 정보를 획득할 수 있다. 이 정보는 단말이 물리방송채널의 디코딩을 통해 획득한 정보와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.

단말이 물리방송채널과 RRC 시그널링을 통해 기지국이 지원하는 안테나 구성에 대한 정보를 획득하는 동작에 대하여 이하에서 자세하게 설명한다.

하나의 예를 들어, 물리방송채널을 통해 기지국이 기본으로 지원하는 안테나 구성은 4 전송 안테나이고 기지국에 실제 배치된 전송 안테나의 개수는 8이며, RRC 시그널링의 'Antenna information' 정보요소를 통해 지시되는 정보는 8 전송 안테나 구성인 경우를 가정한다. 이 경우에, 단말은 기지국으로부터의 전송이 8 전송 안테나 구성을 위해 정의된 전송 모드를 따른다는 것을 획득할 수 있다. 8 전송 안테나를 위한 전송 모드로서, 전용 참조신호를 이용하는 폐루프 공간 다중화(Close-loop spatial multiplexing with dedicated RS) 기법을 사용할 수 있다.

다른 예를 들어, 물리방송채널을 통해 기지국이 기본으로 지원하는 안테나 구성은 4 전송 안테나이고 기지국에 실제 배치된 전송 안테나의 개수는 8이며, RRC 시그널링의 'Antenna information' 정보요소를 통해 지시되는 정보는 4 전송 안테나 구성인 경우를 가정한다. 이 경우에, 단말은 기지국으로부터의 전송이 4 전송 안테나 구성을 위해 정의된 전송 모드를 따른다는 것을 획득할 수 있다.

한편, 8 전송 안테나 구성을 갖는 기지국이 기존의 3GPP LTE 단말을 지원하거나 3GPP LTE-A 단말에게 기존의 전송 기법을 사용하여 전송하고자 하는 경우에는 RRC 시그널링의 Antenna information 정보요소에서 전송 안테나 개수로 1,2 또는 4를 지시하여, 지시된 안테나 구성을 위하여 정의된 전송 모드를 사용하여 단말로의 전송을 수행한다.

기존의 3GPP LTE 표준에서는 (1) 포트 0 단일 안테나 포트 전송, (2) 전송 다이버시티(transmit diversity), (3) 개루프 공간 다중화(open-loop spatial multiplexing), (4) 폐루프 공간 다중화(closed-loop spatial multiplexing), (5) 다중사용자 다중입력다중출력(multi-user Multiple-Input Multiple-Output; MU-MIMO), (6) 폐루프 랭크 1 프리코딩(closed-loop Rank 1 preceding), 및 (7) 포트 5 단일-안테나 포트 전송의 7 개의 전송모드가 정의되어 있었다. 기지국이 확장된 안테나 구성을 지원함에 따라 8 전송 안테나 구성을 위한 새로운 전송 모드가 고려되며, 1, 2, 4 및 8 전송 안테나를 위한 전송 모드는 표 5와 같이 정리할 수 있다.

Transmission mode		Single Antenna	2 Tx Antenna	4 Tx Antenna	8 Tx Antenna
1	Single antenna port, port 0		X	X
2	Transmit diversity	X	SFBC	SFBC-FSTD
3	Transmit diversity, if the associated rank indicator is 1, otherwise large delay CDD	X	SFBC, SM with identity Matrix	SFBC-FSTD, SM with large delay CDD	Open-loop SM with dedicated RS
4	Closed-loop spatial multiplexing	X	2Tx CB	4Tx CB
5	Multi-user MIMO	X	2Tx CB	4Tx CB
6	Closed-loop spatial multiplexing with a single transmission layer	X	2Tx CB	4Tx CB
7	If the number of PBCH antenna ports is one, Single-antenna port, port 0; otherwise Transmit diversity
8	Closed-loop spatial multiplexing with dedicated RS	X	X	X	8Tx closed-loop

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 기지국 장치(510)는, 물리계층모듈(511), 매체접속제어(MAC)계층모듈(512), 무선자원제어(RRC)계층모듈(513), 프로세서(514), 메모리(515) 및 복수개의 안테나(516)를 포함할 수 있다.

물리계층모듈(511)은 MAC계층모듈(512)로부터의 전송채널을 하향링크 물리채널에 매핑하여 단말로 전송하고, 단말로부터 상향링크 물리채널을 수신하고 프로세싱하여 전송채널을 통하여 MAC계층모듈(512)로 전달할 수 있다. 송신측(예를 들어, 기지국)과 수신측(예를 들어, 단말)의 물리계층 사이에서 물리채널을 통해 제어정보 및 데이터가 이동한다.

MAC계층모듈(512)은 논리채널을 통해 상위계층인 무선링크제어(RLC)계층과 연결된다. RLC계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다.

RRC계층모듈(513)은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어 기능을 수행한다. RB는 단말과 기지국 간의 데이터 전달을 위해 제2계층(MAC계층, RLC계층, PDCP계층)에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC계층모듈(513)은 기지국과 단말 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. 단말의 RRC 계층과 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말(520)에게 기지국(510)의 전송 안테나의 정보를 제공하는 기지국(510)에 대하여 설명한다. 기지국(510)의 물리계층 모듈(511)은, 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 생성하고, 생성된 물리방송채널에 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹되는 순환잉여검사(CRC) 비트를 부가하여 단말로 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 단말(520)에게 기지국(510)의 전송 안테나의 정보를 제공하는 기지국(510)에 대하여 설명한다. 기지국(510)은 단말에게 무선자원제어 신호를 전송하도록 구성되는 무선자원제어(RRC)계층 모듈(513), 및 물리방송채널(PBCH)을 인코딩하고 하향링크 무선자원에 매핑하여 단말로 전송하도록 구성되는 물리계층 모듈(511)을 포함할 수 있다. 무선자원제어계층 모듈(513)은, 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어 신호를 생성하여 단말로 전송하도록 구성될 수 있다. 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

기지국(510)의 프로세서(514)는 그 외에도 기지국장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(515)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 단말 장치(520)는, 물리계층모듈(521), MAC계층모듈(522), RRC계층모듈(523), 프로세서(524), 메모리(525) 및 복수개의 안테나(526)를 포함할 수 있다.

물리계층모듈(521)은 MAC계층모듈(522)로부터의 전송채널을 상향링크 물리채널에 매핑하여 기지국으로 전송하고, 기지국으로부터 하향링크 물리채널을 수신하고 프로세싱하여 전송채널을 통하여 MAC계층모듈(522)로 전달할 수 있다.

RRC계층모듈(523)은 RB들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어 기능을 수행한다. RB는 단말과 기지국 간의 데이터 전달을 위해 제2계층(MAC계층, RLC계층, PDCP계층)에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위하여, RRC계층모듈(523)은 기지국과 단말 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(510)의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단말로서 단말 장치(520)에 대하여 설명한다. 단말 장치(520)는 기지국(510)으로부터 물리채널을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈(521), 및 프로세서(524)를 포함할 수 있다. 프로세서는 물리계층 모듈(521)을 포함하는 단말 장치(520)을 제어하도록 구성된다. 물리계층 모듈(521)은, 기지국(510)이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 수신하고 디코딩할 수 있다. 프로세서(524)는, 물리계층 모듈(521)의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하고, 확인된 전송모드 또는 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국(510)의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단말(520)에 대하여 설명한다. 단말(520)은, 기지국(510)으로부터 물리방송채널(PBCH)을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈(521), 기지국(510)으로부터 무선자원제어 신호를 수신하고 프로세싱하도록 구성되는 RRC 계층 모듈(523, 및 물리계층 모듈(521) 및 무선자원제어 모듈(523)을 포함하는 단말(520)을 제어하도록 구성되는 프로세서(524)를 포함할 수 있다. 무선자원제어계층 모듈(523)은, 무선자원제어 신호에 포함된 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드에 대한 정보를 획득하고, 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 프로세서(524)는, 물리계층 모듈(521)의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드를 확인하고, 확인된 전송모드 또는 무선자원제어 신호 중 하나 이상을 이용하여, 기지국(510)의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.

단말 장치(520)의 프로세서(524)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(525)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

상술한 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

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.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

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 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

510 eNB(기지국) 520 UE(단말)
511, 521 물리계층모듈 512, 522 MAC계층모듈
513, 523 RRC계층모듈 514, 524 프로세서
515, 525 메모리 516, 526 다중안테나

Claims

단말에서 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 방법으로서,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH) 을 수신하는 단계;
상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하고, 상기 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하는 단계; 및
상기 확인된 전송모드 또는 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 안테나 정보 획득 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 디코딩된 물리방송채널의 순환잉여검사(CRC) 비트를 확인하는 단계; 및
상기 순환잉여검사 비트로부터 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
상기 순환잉여검사 비트는 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹되는, 안테나 정보 획득 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 순환잉여검사 비트를 마스킹하는 상기 특정 비트열은 표 1에 따라 결정되는, 안테나 정보 획득 방법.
[표 1]
제 1 항에 있어서,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보는 하나의 비트로 구성되고,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보가 1 값을 가지면, 상기 단말은 상기 기지국의 전송 안테나의 개수가 8 인 것으로 결정하고,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보가 0 값을 가지면, 상기 단말은 상기 기지국의 전송 안테나의 개수가 8 미만인 것으로 결정하는, 안테나 정보 획득 방법.
단말에서 기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 방법으로서,
상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어(RRC) 신호, 및 물리방송채널(PBCH)을 수신하는 단계;
상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하고, 상기 물리방송채널의 전송모드를 확인하는 단계; 및
상기 확인된 전송모드 또는 상기 무선자원제어 신호 중 하나 이상을 이용하여, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하는 단계를 포함하고,
상기 무선자원제어 신호는,
최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함하는, 안테나 정보 획득 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드는, 전용 참조신호를 이용하는 폐루프 공간 다중화 모드(closed-loop spatial multiplexing with dedicated reference signal)를 포함하는, 안테나 정보 제공 방법.
기지국에서 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 방법으로서,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 물리방송채널에 순환잉여검사(CRC) 비트를 부가하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 순환잉여검사 비트는 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹되는, 안테나 정보 제공 방법.
기지국에서 단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 방법으로서,
상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어(RRC) 신호를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
물리방송채널(PBCH)을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 무선자원제어 신호는,
최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함하는, 안테나 정보 제공 방법.
기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 단말로서,
상기 기지국으로부터 물리채널을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈; 및
상기 물리계층 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하도록 구성되는 프로세서를 포함하며,
상기 물리계층 모듈은,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH) 을 수신하고, 상기 수신된 물리방송채널을 디코딩하며,
상기 프로세서는,
상기 물리계층 모듈의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하고, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 하나 이상으로부터, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어하는, 안테나 정보 획득 단말.
기지국의 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 획득하는 단말로서,
상기 기지국으로부터 물리방송채널(PBCH)을 수신하고 디코딩하도록 구성되는 물리계층 모듈;
상기 기지국으로부터 무선자원제어 신호를 수신하고 프로세싱하도록 구성되는 무선자원제어(RRC) 계층 모듈; 및
상기 물리계층 모듈 및 무선자원제어 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하도록 구성되는 프로세서를 포함하며,
상기 무선자원제어계층 모듈은,
상기 무선자원제어 신호에 포함된 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 획득하고, 상기 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 물리계층 모듈의 물리방송채널 디코딩의 성공 여부에 따라 물리방송채널의 전송모드(transmission mode)를 확인하고, 상기 확인된 전송모드 또는 상기 무선자원제어 신호 중 하나 이상을 이용하여, 상기 기지국의 전송 안테나의 정보를 획득하도록 제어하는, 안테나 정보 획득 단말.
단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 기지국으로서,
물리채널을 인코딩하고 하향링크 무선자원에 매핑하여 상기 단말로 전송하도록 구성되는 물리계층 모듈을 포함하고,
상기 물리계층 모듈은,
상기 기지국이 확장된 전송 안테나 구성을 지원하는지 여부를 나타내는 정보를 포함하는 물리방송채널(PBCH)을 생성하고, 상기 생성된 물리방송채널에 상기 기지국의 전송 안테나의 개수에 대응하는 특정 비트열에 의하여 마스킹되는 순환잉여검사(CRC) 비트를 부가하여 상기 단말로 전송하는, 안테나 정보 제공 기지국.
단말에게 전송 안테나(transmission antenna)의 정보를 제공하는 기지국으로서,
상기 단말에게 무선자원제어 신호를 전송하도록 구성되는 무선자원제어(RRC)계층 모듈; 및
물리방송채널(PBCH)을 인코딩하고 하향링크 무선자원에 매핑하여 상기 단말로 전송하도록 구성되는 물리계층 모듈을 포함하고,
상기 무선자원제어계층 모듈은,
상기 기지국의 전송 안테나 포트의 개수 및 전송모드(transmission mode)에 대한 정보를 포함하는 무선자원제어 신호를 생성하여 상기 단말로 전송하고,
상기 무선자원제어 신호는 최대 8 개의 전송 안테나의 개수를 나타내는 정보, 및 상기 최대 8 개의 전송 안테나를 이용하는 하나 이상의 전송모드를 나타내는 정보를 포함하는, 안테나 정보 제공 기지국.