KR20110017832A - 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 8 이하의 안테나 포트에 대한 참조신호를 전송하는 방법은, 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임에 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부를 매핑하는 단계, 상기 하향링크 서브프레임에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계, 및 상기 공용참조신호 및 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한될 수 있다.

Description

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치{A METHOD FOR TRANSMITTING DOWNLINK REFERENCE SIGNAL AND IN MULTI-CARRIER SUPPORTING WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AN APPARATUS FOR THE SAME}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
다중 입출력 (Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이란 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템을 말한다. MIMO 기술은 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법과 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이득(gain)을 통해 전송 신뢰도(reliability)를 높이거나 셀 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.
MIMO 시스템에서는 각각의 송신 안테나마다 독립된 데이터 채널을 가진다. 송신 안테나는 가상 안테나(virtual antenna) 또는 물리 안테나(physical antenna)를 의미할 수 있다. 수신기는 송신 안테나에 각각에 대하여 채널을 추정하여 각 송신 안테나로부터 송신된 데이터를 수신한다. 채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위하여는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 또한, 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 적용되는 표준에 따라 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다.
하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 공용 참조신호는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다. 또한, 전용 참조신호는 단말-특정(UE-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다.
4 전송 안테나를 지원하는 기존의 통신 시스템 (예를 들어, LTE release(릴리즈) 8 또는 9 표준에 따른 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 표준에 따른 시스템)에서는, 수신측에서 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 획득하기 위한 참조신호, 즉 CSI-RS의 전송이 요구된다.
본 발명은 MIMO 전송에 있어서 CSI-RS 전송의 오버헤드를 감소하고, CSI-RS 에 의한 채널 추정 성능을 최적화하는 CSI-RS 배치 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 8 이하의 안테나 포트에 대한 참조신호를 전송하는 방법은, 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임에 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부를 매핑하는 단계; 상기 하향링크 서브프레임에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계; 및 상기 공용참조신호 및 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한될 수 있다.
또한, 상기 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호는, 상기 제 1 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼과 상기 제 2 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼 상에 매핑될 수 있다.
또한, 상기 채널상태정보 참조신호에 대한 소정의 패턴에서 정의하는 상기 2 개의 OFDM 심볼은, 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼일 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 2 개의 OFDM 심볼 각각에서 4 개의 부반송파 위치 중 하나 이상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 연속하는 2 개의 부반송파 위치 및 4 부반송파 만큼 이격된 또 다른 연속하는 2 부반송파 위치일 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 셀 또는 셀 그룹 별로 2 부반송파 만큼 시프트될 수 있다.
또한, 상기 2 개의 OFDM 심볼은 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼이고, 상기 4 개의 부반송파 위치는, 부반송파 인덱스 0, 1, 6 및 7, 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9, 또는 부반송파 인덱스 4, 5, 10 및 11일 수 있다.
또한, 상기 기지국의 안테나 포트의 개수가 2 또는 4 인 경우에, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 위치의 일부에 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑될 수 있다.
상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 하나의 그룹을 구성하여 총 4 개의 그룹을 형성하고, 상기 4 개의 그룹 각각에서 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 상기 2 개의 OFDM 심볼 상의 동일한 부반송파 위치에서 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되고, 상기 4 개의 그룹 각각은 상이한 부반송파 위치에서 주파수분할다중화(FDM) 방식으로 다중화될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말이 기지국으로부터의 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 방법은, 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부가 매핑되고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 소정의 패턴에 따라 매핑된, 제 1 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계; 및 상기 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한될 수 있다.
또한, 상기 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호는, 상기 제 1 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼과 상기 제 2 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼 상에 매핑될 수 있다.
또한, 상기 채널상태정보 참조신호에 대한 소정의 패턴에서 정의하는 상기 2 개의 OFDM 심볼은, 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼일 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 2 개의 OFDM 심볼 각각에서 4 개의 부반송파 위치 중 하나 이상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 연속하는 2 개의 부반송파 위치 및 4 부반송파 만큼 이격된 또 다른 연속하는 2 부반송파 위치일 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 셀 또는 셀 그룹 별로 2 부반송파 만큼 시프트될 수 있다.
또한, 상기 2 개의 OFDM 심볼은 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼이고, 상기 4 개의 부반송파 위치는, 부반송파 인덱스 0, 1, 6 및 7, 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9, 또는 부반송파 인덱스 4, 5, 10 및 11일 수 있다.
또한, 상기 기지국의 안테나 포트의 개수가 2 또는 4 인 경우에, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 위치의 일부에 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑될 수 있다.
또한, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 하나의 그룹을 구성하여 총 4 개의 그룹을 형성하고, 상기 4 개의 그룹 각각에서 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 상기 2 개의 OFDM 심볼 상의 동일한 부반송파 위치에서 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되고, 상기 4 개의 그룹 각각은 상이한 부반송파 위치에서 주파수분할다중화(FDM) 방식으로 다중화될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 8 이하의 안테나 포트에 대한 참조신호를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임에 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부를 매핑하고, 상기 하향링크 서브프레임에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하여, 상기 공용참조신호 및 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 제어하고, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기지국으로부터의 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 단말은, 상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부가 매핑되고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 소정의 패턴에 따라 매핑된, 제 1 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임을 수신하여, 상기 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하도록 제어하고, 상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고, 상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따를 경우, MIMO 전송에 있어서 CSI-RS 전송의 오버헤드를 감소하고, CSI-RS 에 의한 채널 추정 성능을 최적화하는 방법 및 장치가 제공될 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)의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 일반 CP의 경우의 하향링크 셀-특정 참조신호가 매핑되는 자원요소를 나타내는 도면이다.
도 6은 확장된 CP의 경우의 하향링크 셀-특정 참조신호가 매핑되는 자원요소를 나타내는 도면이다.
도 7은 하나의 자원블록 내에서 CRS 및 DRS의 배치 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 FDM, TDM 및/또는 CDM 방식으로 CSI-RS를 배치하는 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 12 는 CSI-RS 패턴의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13은 FDM, TDM 및/또는 CDM 방식으로 CSI-RS를 배치하는 방안을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 36 은 CSI-RS 패턴의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 37 및 38 은 CSI-RS 패턴의 주파수 시프트 및 다양한 다중화 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 CSI-RS 패턴을 결정하기 위하여 고려해야 할 다른 참조신호들의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 40은 하나의 OFDM 심볼 상에 할당되는 CSI-RS의 패턴의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 41은 2 개의 OFDM심볼 상에 할당되는 CSI-RS의 패턴의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 42는 CSI-RS 패턴의 주파수 시프트에 대한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 43 내지 46은 2 개의 OFDM심볼 상에 할당되는 CSI-RS 패턴의 주파수 영역상 위치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 47은 CSI-RS 가 할당되는 2 개의 OFDM 심볼의 시간 영역상 위치를 나타내는 도면이다.
도 48은 2 개의 OFDM심볼 상에 할당되는 CSI-RS 패턴의 주파수 영역상 위치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 49는 CSI-RS 가 할당되는 2 개의 OFDM 심볼의 시간 영역상 위치를 나타내는 도면이다.
도 50은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 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 표준을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하의 설명에 있어서, MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)’는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, ‘레이어(layer)의 개수’는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 송신기(100)는 인코더(encoder, 110-1,...,110-K), 변조 맵퍼(modulation mapper, 120-1,...,120-K), 레이어 맵퍼(layer mapper, 130), 프리코더(precoder, 140), 자원요소 맵퍼(resource element mapper, 150-1,...,150-K) 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 순환전치(cyclic prefix; CP)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. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. NDL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
공용 참조신호 (C RS )
도 5 및 6을 참조하여 셀-특정 참조신호, 즉, 공용 참조신호(CRS)가 자원 블록 상에 배치되는 패턴에 대하여 설명한다.
CRS는 물리 안테나단의 채널을 추정하기 위해 사용되며, 셀 내에 있는 모든 단말(UE)들이 공통적으로 수신할 수 있는 참조신호로서, 전대역에 걸쳐 분포한다. CRS는 채널 상태 정보 (CSI) 획득 및 데이터 복조의 목적으로 사용될 수 있다.
CRS는 송신측(기지국)의 안테나 구성에 따라 다양한 형태의 CRS가 정의된다. 3GPP LTE (릴리즈-8) 시스템은 다양한 안테나 구성(Antenna configuration)을 지원하며, 하향링크 신호 송신측(기지국)은 단일 안테나, 2 전송 안테나, 4 전송 안테나 등 3 종류의 안테나 구성을 가진다. 기지국이 단일 안테나 전송을 하는 경우에는 단일 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치된다. 기지국이 2 안테나 전송을 하는 경우에는 2개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 시간분할다중화(Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 배치된다. 즉, 2 개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 상이한 시간 자원 및/또는 상이한 주파수 자원에 배치되어 서로 구별될 수 있다. 또한, 기지국이 4 안테나 전송을 하는 경우에는 4개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 TDM/FDM 방식으로 배치된다. CRS를 통해 하향링크 신호 수신측(단말)에 의하여 추정된 채널 정보는 단일 안테나 전송(Single Antenna Transmission), 전송 다이버시티(Transmit diversity), 폐-루프 공간 다중화(Closed-loop Spatial multiplexing), 개-루프 공간 다중화(Open-loop Spatial multiplexing), 다중-사용자(Multi-User) MIMO(MU-MIMO) 등의 전송 기법으로 송신된 데이터의 복조를 위해 사용될 수 있다.
다중 안테나를 지원하는 경우, 어떤 안테나 포트에서 참조신호를 전송하는 경우, 참조신호 패턴에 따라 지정된 자원요소(RE) 위치에 참조신호를 전송하고, 다른 안테나 포트를 위해 지정된 자원요소(RE) 위치에는 어떠한 신호도 전송하지 않는다.
CRS를 통한 채널 추정 성능을 높이기 위해 셀 별로 CRS의 주파수 영역 상의 위치를 시프트(shift)시켜 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 참조신호가 3 부반송파 마다 위치하는 경우에, 어떤 셀은 3k 의 부반송파 상에, 다른 셀은 3k+1의 부반송파 상에 배치 되도록 할 수 있다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조신호는 주파수 영역에서 6 RE 간격(즉, 6 부반송파 간격)으로 배치되고, 다른 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치되는 RE 와는 주파수 영역에서 3 RE 간격을 유지한다.
시간 영역에서 참조신호 위치는 각 슬롯의 첫 번째 OFDM 심볼(심볼 인덱스 0)을 시작점으로 하여 일정한 간격으로 배치된다. 시간 간격은 CP 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 CP 경우는 슬롯의 첫 번째 및 5 번째 OFDM 심볼(심볼 인덱스 0 및 4)에 위치하며, 확장된 CP 경우는 슬롯의 첫 번째 및 4 번째 OFDM 심볼(심볼 인덱스 0 및 3)에 위치한다. 하나의 OFDM 심볼에는 최대 2개의 안테나 포트를 참조신호만이 정의된다. 따라서 4 전송 안테나 전송 시, 안테나 포트 0 및 1을 위한 참조신호는 슬롯의 첫 번째 및 5 번째 OFDM 심볼 (확장된 CP 경우는 첫 번째 및 4 번째 OFDM 심볼)에 위치하며, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호는 슬롯의 2 번째 OFDM 심볼에 위치한다. 단, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호의 주파수 위치는 2 번째 슬롯에서는 서로 스위칭된다.
전술한 바와 같은 CRS의 위치는 도 5 및 6을 참조하여 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 5는 일반 CP의 경우의 CRS가 매핑되는 자원요소를 나타낸다. 도 5에 있어서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 도 5에서 표현된 자원요소의 매핑 단위는, 시간 영역에서 하나의 서브프레임 (즉, 2 개의 슬롯) 을 구성하는 OFDM 심볼에 대응하고, 주파수 영역에서 하나의 자원블록을 구성하는 부반송파에 대응한다. 도 5에 도시된 시간-주파수 영역 내에서 가장 작은 사각형 영역은 시간 영역으로 1 OFDM 심볼에, 주파수 영역으로 1 부반송파에 대응하는 영역으로서, 1 RE에 해당한다. 즉, 14 OFDM 심볼 × 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 하나의 서브프레임의 시간상 연속하는 2 자원블록(RB)의 자원블록 쌍(RB Pair)을 기준으로 참조신호가 매핑되는 자원요소를 나타낼 수 있다.
도 5에 도시된 R0 내지 R3은 각각 안테나 포트 0 내지 3를 위한 CRS가 매핑되는 자원요소를 나타낸다. 즉, Rp는 안테나 포트 인덱스 p 상에서의 참조신호 전송이 매핑되는 자원 요소를 나타낸다. 전술한 바와 같이 2 안테나 포트 및 4 안테나 포트의 경우에, 한 슬롯 내에서 하나의 안테나 포트의 참조 신호가 매핑되는 자원요소는 그 슬롯 내에서 다른 안테나 포트의 어떠한 전송을 위해서도 사용되지 않는다.
도 6은 확장된 CP의 경우의 안테나 포트 0 내지 3를 위한 CRS가 매핑되는 자원요소를 나타낸다. 확장된 CP의 경우에 하나의 서브프레임은 12 OFDM 심볼로 구성되므로, 도 9에서 자원요소의 매핑 단위는 12 OFDM 심볼 × 12 부반송파 영역으로 표현된다.
3GPP LTE (릴리즈-8) 시스템보다 높은 스펙트럼 효율성(Spectral Efficiency)를 지원하기 위하여, 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)을 설계할 수 있다. 확장된 안테나 구성은, 예를 들어, 8개의 전송 안테나 구성일 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템에서 기존의 안테나 구성에서 동작하는 단말들을 지원, 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 지원할 필요가 있다. 따라서, 기존의 안테나 구성에 따른 참조신호 패턴을 지원하고, 추가적인 안테나 구성에 대한 새로운 참조신호 패턴을 설계할 필요가 있다. 여기서, 기존의 안테나 구성을 가진 시스템에 새로운 안테나 포트를 위한 CRS를 추가하게 되면 참조신호 오버헤드가 급격하게 증가하여 데이터 전송률을 떨어뜨리는 단점이 있다. 위와 같은 사항을 고려하여 새로운 안테나 포트를 위한 채널 상태 정보(CSI) 측정을 위한 참조신호를 설계할 필요가 있으며, 그 구체적인 방안에 대해서는 DRS에 대하여 살펴본 후에 설명한다.
전용 참조신호( DRS )
참조신호의 오버헤드를 낮추기 위하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템에서는 추가된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 단말-특정 참조 신호, 즉, 전용 참조신호(DRS)를 도입하는 것을 고려할 수 있다.
새로운 안테나 포트를 위한 DRS의 설계에 있어서, CRS의 패턴과, CRS의 주파수 시프트 및 전력 부스팅(Power Boosting)을 고려할 필요가 있다. 구체적으로, CRS에 의한 채널 추정 성능을 높이기 위해 CRS의 주파수 시프트 및 전력 부스팅이 고려된다. 주파수 시프트는, 전술한 바와 같이, 셀 별로 CRS의 시작점을 다르게 설정하는 것을 의미한다. 전력 부스팅은, 하나의 OFDM 심볼의 RE들 중 참조신호를 위해 할당된 RE가 아닌 다른 RE로부터 전력을 가져오는 것을 의미한다. 한편, DRS는 CRS와 다른 주파수 간격을 갖도록 설계될 수 있는데, CRS와 DRS가 동일한 OFDM 심볼 내에 존재하는 경우, 전술한 CRS의 주파수 시프트에 따라 CRS와 DRS의 위치가 중첩될 수 있고, CRS의 전력 부스팅은 DRS 전송에 불리한 영향을 미칠 수 있다.
따라서, DRS와 CRS가 다른 주파수 간격을 갖도록 설계되는 경우, 두 참조신호는 서로 다른 OFDM 심볼에 위치하도록 설계하는 것이 바람직하다. 구체적으로, CRS는 일반 CP의 경우에 첫 번째, 2 번째, 5 번째, 8 번째, 9 번째 및 12 번째 OFDM 심볼에 위치하고, 확장된 CP의 경우에 첫 번째, 2 번째, 4 번째, 7 번째, 8 번째 및 10 번째 OFDM 심볼에 위치한다.
또한, DRS는 데이터 복조를 위한 참조신호이므로, 데이터 채널이 할당되는 영역에 위치한다. 하나의 서브프레임의 첫 번째 내지 3 번째 OFDM 심볼 (또는 첫 번째 및 두 번째 OFDM 심볼)은 PDCCH(제어 채널)를 위해 사용되고, 2 번째 (또는 3 번째) OFDM 심볼부터 마지막 OFDM 심볼까지는 PDSCH(데이터 채널)을 위해 할당된다.
이에 따라, 데이터 채널이 할당되는 영역에서 CRS가 할당되지 않은 위치에 DRS를 할당한다고 하면 다음과 같은 OFDM 심볼 위치에 DRS가 배치될 수 있다.
일반 CP의 경우 - (3 번째), 4 번째, 6 번째, 7 번째, 10 번째, 11 번째, 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼
확장된 CP의 경우 - (3 번째), 5 번째, 6 번째, 9 번째, 11 번째 및 12 번째 OFDM 심볼
DRS가 할당되지 않은 RE의 채널 추정 정보는 DRS가 할당된 주변 RE의 채널 추정 정보로부터 보간법(Interpolation)에 의하여 획득할 수 있다. 시간 영역에서의 보간을 고려할 때, 각 RS는 데이터 채널의 양 끝 부분, 즉, 하나의 서브프레임의 4 번째 및 14 번째 (확장된 CP의 경우에는 5 번째 및 12 번째)에 위치하는 것이 바람직하다. 그러나 단말의 이동 등에 의한 도플러 효과에 의해 채널이 시변(time-varying) 하더라도 1~2 OFDM 심볼 내에서는 크게 변하지 않기 때문에, DRS가 데이터 채널의 양 끝 OFDM 심볼이 아니라, 그 안 쪽 OFDM 심볼에 위치하더라도 채널 추정에 따른 데이터 전송 성능은 크게 달라지지 않는다.
다중 안테나 전송을 고려할 때, 각각의 안테나 포트(또는 레이어)에 대한 참조신호를 시간분할다중화(TDM), 주파수분할다중화(FDM) 및/또는 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화할 수 있다. 즉, 각각의 안테나 포트에 대한 참조신호는 상이한 시간 자원 또는 주파수 자원에 배치됨으로써 구분되거나, 각각의 안테나 포트에 대한 참조신호가 동일한 시간 자원 또는 주파수 자원에 배치되더라도 상이한 코드 자원을 이용하여 구분될 수도 있다.
다중 안테나 전송에 있어서, 인접한 OFDM 심볼에서 CDM 또는 TDM을 사용하여 각 안테나 포트를 위한 참조신호를 전송할 수 있다. 두 OFDM 심볼을 사용하여 CDM 전송을 하는 경우, 2개의 OFDM 심볼은 바로 옆에 인접하거나 인접하지 않는 경우 최대 하나의 OFDM 심볼 간격을 갖는 것이 바람직하다. 4개의 OFDM 심볼을 사용하여 CDM 전송을 하는 경우는 채널이 시간적으로 바뀌지 않는 상황에서 사용하여야 하며, 이러한 경우 같은 주파수 위치 및 상이한 OFDM 심볼에 존재하는 참조신호들을 사용하여 CDM전송을 할 수 있다.
한편, 주파수 영역 상에 DRS를 할당할 때에 고려할 사항에 대하여 설명한다. 우선, DRS를 주파수 영역에 할당할 때는 가능한 한 할당된 자원의 가장자리에 위치할 수 있도록 하는 것이 채널 추정 성능에 도움을 줄 수 있다. 주파수 영역 상에서 90% 코히어런트한(coherent) 대역폭(BC ,90)은 수식 1에 의하여, 50% 코히어런트한 대역폭(BC,50)은 수식 2에 의하여 결정할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
수식 1 및 2에서, στ는 지연 확산(delay spread)의 실효값(Root Mean Square; RMS)이다.
eTU(extended Typical Urban) 채널 환경에서 στ는 약 0.5㎲이다. 수식 1 에 따르면, 90% 코히어런트 대역폭은 약 10kHz가 되고, 수식 2에 따르면 50% 코히어런트 대역폭은 약 100kHz가 된다. 하나의 RE의 주파수 대역폭은 15kHz이므로, 90% 코히어런트 대역폭은 약 1 RE 간격, 50% 코히어런트 대역폭은 약 6 RE 간격이 된다. 따라서 채널 추정에 있어서 참조신호의 보간법(Interpolation)을 수행하기 위해서 참조신호 간의 간격은 주파수 영역에서 6 RE 미만, 보외법(Extrapolation)을 수행하기 위해서는 1 RE 간격이 되어야 바람직하다.
1 자원블록을 데이터 전송의 최소 단위라고 할 때, DRS를 1 자원블록 내의 주파수 영역에서 12 RE에 고루 배치하는 것을 고려하면, 자원블록의 각 끝 부분에 참조신호를 배치하고 자원블록의 중간에 참조신호를 배치하는 구조를 생각할 수 있다. 예를 들어, 하나의 OFDM 심볼에서 주파수 영역 상 첫 번째, 6 번째 및 11 번째 RE (또는 2 번째, 7 번째 및 12 번째 RE)에 참조신호를 위치시킬 수 있다. 이와 같은 구조는 효율적으로 참조신호를 사용하면서 보간법을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있고, 12 번째 (또는 첫 번째) RE는 11 번째 (또는 2 번째) RE와 90% 코히어런트 대역폭 내에 있기 때문에 보외(Extrapolation)된 채널이나 인접 RE의 채널을 복제(copy)하여 사용하더라도 성능에 큰 차이가 없다.
한편, DRS는 데이터 전송에 사용되는 프리코딩 가중치(Precoding weight)와 동일한 가중치를 사용하여 전송되며, 전송 레이어(안테나 포트)의 수에 따라 참조신호의 밀도가 달라질 수 있다.
도 7은 위에서 설명한 설계 기준에 따른 하나의 자원블록 (14 OFDM 심볼 × 12 부반송파) 내에서 CRS 및 DRS의 배치 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7에서 도시된 CRS는 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 지원하기 위한 참조신호 위치를 모두 표시하였으나, 이 중 일부 안테나 포트만이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0 내지 1 (2 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있고, 안테나 포트 인덱스 0 (단일 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있다.
도 7(a)에서는 하나의 자원블록 내에서 DRS가 모두 12 개의 RE 상에 배치된 것을 나타내고, 도 7(b)에서는 하나의 자원블록 내에서 DRS가 모두 24 개의 RE 상에 배치된 것을 나타낸다. 도 7(b)와 같은 DRS 패턴은 전송 레이어의 수가 보다 많을 경우에 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 7(a)와 같은 DRS 패턴은 전송 레이어의 수가 1 내지 2 개일 때, 도 7(b)와 같은 DRS 패턴은 전송 레이어의 수가 3 내지 8 개일 때 사용될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 전송 레이어의 개수에 따라 적절한 DRS 패턴이 사용될 수 있다.
채널상태정보 참조신호( CSI - RS )
기존의 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 4 전송 안테나를 지원하는 LTE 릴리즈 8 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템(예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 시스템)에서는 채널상태정보(CSI)를 획득하기 위한 새로운 참조신호의 전송이 요구된다. 전술한 CRS는 안테나 포트 0 내지 3 을 위한 참조신호이기 때문에 확장된 안테나 포트 상의 채널 상태를 획득할 수 있는 새로운 참조신호가 추가적으로 설계될 것이 요구된다.
데이터 복조를 위해 요구되는 채널 정보에 비하여 CSI를 획득하기 위한 채널 정보의 경우에는, 참조신호를 통한 채널 추정의 정확도가 상대적으로 낮더라도 CSI를 획득하기에 충분하다. 따라서 CSI를 획득을 목적으로 설계되는 참조신호(CSI-RS)는 기존의 참조신호에 비하여 상대적으로 낮은 밀도를 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 시간 상에서 2ms, 5ms, 10ms, 40ms 등의 듀티 사이클(Duty cycle)로 CSI-RS를 전송할 수 있으며, 주파수 상에서는 6 RE 또는 12 RE 간격을 갖는 RS가 전송될 수 있다. 여기서, 듀티 사이클은 전송에 이용되는 안테나 포트에 대한 참조신호를 전부 획득할 수 있는 시간 단위를 의미한다. 또한, CSI-RS는 주파수 상에서 전대역에 걸쳐 전송될 수 있다.
하나의 서브프레임에서 전송되는 CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여, 각 안테나 포트를 위한 참조신호는 서로 다른 서브프레임 상에서 전송될 수 있다. 단, 듀티 사이클 내에서 확장된 전송 안테나에 따른 모든 안테나 포트들을 지원할 수 있는 CSI-RS가 전송되어야 한다. 예를 들어, 8개의 안테나 포트를 지원하는 CSI-RS가 있다고 할 때, 4개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS는 제 1 서브프레임에서 전송되고, 나머지 4개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS는 제 2 서브프레임에서 전송될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 서브프레임은 시간상 연속하는 서브프레임들일 수도 있고, 임의의 시간 간격(듀티 사이클 보다 작은 값)을 갖는 서브프레임들일 수 있다.
이하에서는 CSI-RS 패턴에 대한 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다.
실시예 1
실시예 1에 따르면 CRS가 배치된 OFDM 심볼에 CSI-RS가 위치할 수 있다. 구체적으로, CRS는 일반 CP의 경우에 첫 번째, 2 번째, 5 번째, 8 번째, 9 번째 및 12 번째 OFDM 심볼에 위치하고, 확장된 CP의 경우에 첫 번째, 2 번째, 4 번째, 7 번째, 8 번째 및 10 번째 OFDM 심볼에 위치한다. CSI-RS를 배치함에 있어서 제어 채널(PDCCH)이 위치하는 첫 번째 내지 3 번째 OFDM 심볼을 배제하면, CSI-RS는 일반 CP의 경우에 5 번째, 8 번째, 9 번째 및 12 번째 OFDM 심볼에 위치하고, 확장된 CP의 경우에 4 번째, 7 번째, 8 번째 및 10 번째 OFDM 심볼에 위치할 수 있다.
하나의 서브프레임 내에 위치하는 CSI-RS는 기존의 CRS와 동일한 주파수 간격(즉, 3 RE 간격)을 갖도록 설계될 수 있다.
구체적으로, CSI-RS가 배치되는 RE는 주파수 상 등간격으로 배치될 수 있다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조신호는 주파수 영역에서 6 RE 간격(즉, 6 부반송파 간격)으로 배치되고, 다른 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치되는 RE 와는 주파수 영역에서 3 RE 간격으로 배치될 수 있다. 이와 같은 경우, CRS가 존재하는 OFDM 심볼에서 CRS가 배치된 RE가 아닌 다른 RE를 사용하여 CSI-RS를 전송할 수 있다. CRS가 위치한 하나의 OFDM 심볼에는 3 RE 간격으로 참조신호가 위치하며, CRS를 위한 RE 사이에 데이터를 위한 RE가 2개 존재한다. CRS가 존재하는 OFDM 심볼 내에 데이터를 위한 RE들 중 일부를 CSI-RS를 위한 RE로 사용할 수 있다.
하나의 자원 블록 (일반 CP의 경우 14 OFDM 심볼 × 12 부반송파, 또는 확장된 CP의 경우 12 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 8개의 RE를 CSI-RS를 위하여 사용할 수 있다. 이를 위하여 하나의 자원 블록에서 2개의 OFDM 심볼이 이용될 수 있고, 하나의 OFDM 심볼에 4 개씩의 RE에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
이하에서는 도 8을 참조하여 FDM, TDM 및/또는 CDM 방식으로 CSI-RS를 배치하는 방안에 대하여 설명한다. 도 8(a) 내지 8(c)의 좌측 도면은 일반 CP 경우의 CSI-RS 패턴이고, 우측 도면은 확장된 CP 경우의 CSI-RS 패턴이다. 도 8(a) 내지 8(c)에 도시하는 CSI-RS의 위치는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 8에 대하여 설명하는 내용은 도 9 내지 12 의 CSI-RS 패턴의 변형예에 동일하게 적용될 수 있다.
도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 OFDM 심볼 상의 12개의 RE 중 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 0 (C0)를 위해 사용되고, 나머지 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 1 (C1)을 위해 사용될 수 있다. 제 2 OFDM 심볼 상의 12 개의 RE 중 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 2 (C2)를 위해 사용되고, 나머지 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 3 (C3)를 위해 사용될 수 있다. 이 때, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼(제 1 및 제 2 OFDM 심볼)에서 동일한 부반송파 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴에서, 안테나 포트 인덱스 0 및 1 를 위한 CSI-RS (C0 및 C1)는 FDM 방식으로 구분되고, 안테나 포트 인덱스 2 및 3 를 위한 CSI-RS (C2 및 C3)는 FDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다. 또한, 안테나 포트 인덱스 0 및 2 를 위한 CSI-RS (C0 및 C2)는 TDM 방식으로 구분되고, 안테나 포트 인덱스 1 및 3 을 위한 CSI-RS (C1 및 C3)는 TDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다.
도 8(b)에 도시하는 바와 같이, 제 1 OFDM 심볼의 12 개의 RE 중에서 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 4개의 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 위해 사용될 수 있다. 제 2 OFDM 심볼의 12 개의 RE 중에서 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 4 개의 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 위해 사용될 수 있다. CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼(제 1 및 제 2 OFDM 심볼)에서 동일한 부반송파 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 이 때, CSI-RS를 위해 할당된 RE에 어떤 안테나 포트를 정의할 때, 제 1 OFDM 심볼의 RE와 제 2 OFDM 심볼의 동일한 부반송파 위치의 RE는 서로 다른 안테나 포트를 위해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 1 OFDM 심볼의 12 개의 RE 내에 CSI-RS를 위해 할당된 4개 RE가 순서대로 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3을 위해 각각 할당된 경우에 (C0, C1, C2, C3), 제 2 OFDM 심볼의 동일한 부반송파 위치의 4 개의 RE에는 순서대로 안테나 포트 인덱스 2, 3, 0 및 1 을 위해 각각 할당될 수 있다 (C2, C3, C0, C1). 이러한 CSI-RS 패턴에서 하나의 OFDM 심볼 상에서 4 개의 안테나 포트들은 FDM 방식으로 구분된다고 할 수 있고, 또는 상이한 안테나 포트들을 위한 CSI-RS가 상이한 OFDM 심볼 상에 배치되므로 이들 간에 TDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다.
도 8(c)에 도시하는 바와 같이 동일한 부반송파 위치에서 2 개의 OFDM 심볼에 걸쳐 2 개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 CDM 방식으로 다중화될 수도 있다. 즉, 시간 상으로 연접하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 0 을 위한 CSI-RS (C0)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 1을 위한 CSI-RS (C1)가 배치되며, C0 및 C1 는 상이한 코드 자원(예를 들어, 길이 2 의 직교 커버 코드(Orthogonal Cover Code; OCC))을 이용하여 다중화될 수 있다. 유사하게, 시간 상으로 연접하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 2 를 위한 CSI-RS (C2)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 3을 위한 CSI-RS (C3)가 배치되며, C2 및 C3 는 상이한 코드 자원을 이용하여 다중화될 수 있다. 이러한 방식은 시간 영역에 걸쳐 배치된 CSI-RS들을 직교 코드 자원을 이용하여 구분하는 것으로서, CDM-T 방식의 다중화라고 할 수 있다.
CSI-RS가 다중화되는 방식은 도 8(a) 내지 (c)에서 설명하는 방식에 제한되지 않고, TDM, FDM 및/또는 CDM 의 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
도 9 내지 12는 위에서 설명한 CSI-RS 배치 방법에 따른 다양한 실시예를 나타낸다. 도 9 내지 12에서 좌측 도면은 일반 CP의 경우의, 우측 도면은 확장된 CP의 경우의 CSI-RS 패턴을 나타낸다.
도 9 내지 12에서 도시된 CRS는 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 지원하기 위한 참조신호 위치를 모두 표시하였으나, 이 중 일부 안테나 포트만이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0 내지 1 (2 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있고, 안테나 포트 인덱스 0 (단일 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있다.
본 실시예 1과 관련된 도 9 내지 12에서, 전술한 바와 같이 CSI-RS는 CRS가 배치되는 OFDM 심볼 중에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치된다. 즉, CSI-RS는 일반 CP의 경우에 5 번째, 8 번째, 9 번째 및 12 번째 OFDM 심볼 중 2 개의 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP의 경우에 4 번째, 7 번째, 8 번째 및 10 번째 OFDM 심볼 중 2 개의 OFDM 심볼 상에 위치할 수 있다.
구체적으로, 도 9(a)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 5 번째 및 8 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 4 번째 및 7 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다. 도 9(b)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 5 번째 및 9 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 4 번째 및 8 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다. 도 9(c)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 5 번째 및 12 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 4 번째 및 10 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다. 도 10(a)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 8 번째 및 9 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 7 번째 및 8 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다. 도 10(b)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 8 번째 및 12 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 7 번째 및 10 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다. 도 10(c)에서는 CSI-RS가 일반 CP 경우에 9 번째 및 12 번째 OFDM 심볼 상에 위치하고, 확장된 CP 경우에 8 번째 및 10 번째 OFDM 심볼 상에 위치한다.
도 9 내지 10의 실시예들에서는 CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼에서 2 번째, 5 번째, 8 번째 및 12 번째 부반송파 상에 배치되는 패턴을 나타낸다.
도 11(a), 11(b), 11(c), 12(a), 12(b) 및 12(c)에서 CSI-RS가 배치되는 OFDM 심볼은 도 9(a), 9(b), 9(c), 10(a), 10(b) 및 10(c)에서 CSI-RS가 배치되는 OFDM 심볼에 대응되며, 각 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS가 배치되는 부반송파 위치만이 상이하다. 즉, 도 11 내지 12의 실시예들에서는 CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼에서 1 번째, 4 번째, 7 번째 및 10 번째 부반송파 상에 배치되는 패턴을 나타낸다.
실시예 2
실시예 2에 따르면 CRS가 배치되지 않은 OFDM 심볼에 CSI-RS가 위치할 수 있다. CRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼에는 DRS가 위치하는 OFDM 심볼과 데이터 신호만이 위치하는 OFDM 심볼이 존재한다. DRS의 부반송파 간격이 CSI-RS의 부반송파 간격과 상이하게 설계되는 경우에, DRS와 CSI-RS가 동일한 OFDM 심볼 상에 위치하게 되면 이들 간에 충돌(collision)이 발생할 수 있다. 참조신호는 데이터에 비하여 높은 전력으로 전송되므로, 참조신호 간의 충돌은 참조신호와 데이터 간의 충돌에 비하여 참조신호를 이용한 채널 추정 성능이 크게 저하된다. DRS가 배치되지 않고 데이터 신호만이 위치하는 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되는 경우, CSI-RS와 데이터의 충돌이 발생하더라도 CSI-RS를 이용하여 수신측에서 채널을 추정하는 데에 큰 문제가 없을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, DRS의 배치 패턴에 따라 다양한 CSI-RS 배치 패턴이 설계될 수 있다.
일반 CP 경우의 하나의 자원 블록 (14 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 CRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼은 3 번째, 4 번째, 6 번째, 7 번째, 10 번째, 11 번째, 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼이다. 확장된 CP의 경우 하나의 자원 블록 (12 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 CRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼은 3 번째, 5 번째, 6 번째, 9 번째, 11 번째 및 12 번째 OFDM 심볼이다. 또한, 제어 채널(PDCCH)은 첫 번째 내지 2 번째 (또는 3 번째) OFDM 심볼에 할당될 수 있으며, CSI-RS는 이들 OFDM 심볼 상에 배치되지 않도록 설계할 수 있다. DRS가 위치하는 OFDM 심볼을 고려하면, 예를 들어, 도 7에서와 같은 DRS 패턴이 사용되는 경우에, DRS는 일반 CP의 경우에 6 번째, 7 번째, 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼에 배치될 수 있다. 이와 유사하게 DRS는 확장된 CP의 경우에 5 번째, 6 번째, 11 번째 및 12 번째 OFDM 심볼에 배치될 수 있다. 따라서, DRS가 위치하지 않고 데이터 신호만이 위치하는 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치하는 것으로 하면, 일반 CP 경우에 CSI-RS는 (3 번째), 4 번째, 10 번째 및 11 번째 OFDM 심볼 상에 위치할 수 있고, 확장된 CP 경우에 CSI-RS는 (3 번째), 9 번째 OFDM 심볼 상에 위치할 수 있다.
전술한 바와 같이 기본적으로는 CRS가 위치하지 않는 OFDM 심볼에 CSI-RS를 배치할 수 있지만, 4 전송 안테나 전송을 위한 CRS를 사용하는 경우에 CRS를 위하여 할당된 RE 중 일부를 CSI-RS를 위하여 사용할 수도 있다.
예를 들어, 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯에서 안테나 포트 인덱스 2 및 3을 위한 CRS가 존재하는 OFDM 심볼 (일반 CP 경우에 9 번째 OFDM 심볼, 확장된 CP 경우에 8 번째 OFDM 심볼)에서 CRS를 위해 할당된 RE 위치 (도 5 및 6의 R2 및 R3)에 CSI-RS를 배치할 수 있다. 이를 안테나 포트 2 및 3을 위한 CRS 자원요소의 재사용(reuse)라고 할 수 있다.
이러한 경우, 확장된 CP의 경우에 안테나 포트 인덱스 2 및 3을 위한 CRS의 위치에 CSI-RS가 배치되면, CSI-RS를 해석할 수 없는 기존의 단말(예를 들어, LTE 릴리즈 8 또는 9 표준에 따른 단말)에서 참조신호를 해석함에 있어서 불명확성(ambiguity)이 발생할 수 있다. 따라서, 일반 CP 경우에는 단일 전송 안테나, 2 전송 안테나 및 4 전송 안테나 전송임을 인식할 수 있도록 최대 4 개의 전송 안테나 포트를 위하여 구성되는 CRS가 지정될 수 있는 반면, 확장된 CP 경우에는 단일 전송 안테나, 2 전송 안테나 전송까지만을 인식할 수 있도록 최대 2 개의 전송 안테나 포트를 위하여 구성되는 CRS만이 지정되도록 할 수 있다.
또는, 하나의 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 안테나 포트 2 및 3 을 위한 CRS가 할당되는 OFDM 심볼 (2 번째 OFDM 심볼)에서 CRS를 위해 할당된 RE 위치에 CSI-RS를 배치할 수도 있다.
또는, 안테나 포트 인덱스 0 및 1을 위한 CRS가 할당되는 OFDM 심볼 (일반 CP 경우에 하나의 서브프레임에서 첫 번째, 5 번째, 8번째 및 12 번째 OFDM 심볼) 중 하나에서 CRS를 위해 할당된 RE에 CSI-RS를 배치할 수도 있다.
위와 같이 CSI-RS가 배치되는 OFDM 심볼이 결정될 수 있으며, CSI-RS는 하나의 서브프레임에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치될 수 있다. 주파수 영역 상에서 CSI-RS는 등간격으로 배치될 수 있다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조신호는 주파수 영역에서 6 RE 간격(즉, 6 부반송파 간격)으로 배치되고, 다른 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치되는 RE 와는 주파수 영역에서 3 RE 간격으로 배치된다.
하나의 자원 블록 (일반 CP의 경우 14 OFDM 심볼 × 12 부반송파, 또는 확장된 CP의 경우 12 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 8개의 RE를 CSI-RS를 위하여 사용할 수 있다. 이를 위하여 하나의 자원 블록에서 2개의 OFDM 심볼이 이용될 수 있고, 하나의 OFDM 심볼에 4 개씩의 RE에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
이하에서는 도 13을 참조하여 FDM, TDM 및/또는 CDM 방식으로 CSI-RS를 배치하는 방안에 대하여 설명한다. 도 13(a) 내지 13(c)의 좌측 도면은 일반 CP 경우의 CSI-RS 패턴이고, 우측 도면은 확장된 CP 경우의 CSI-RS 패턴이다. 도 13(a) 내지 13(c)에 도시하는 CSI-RS의 위치는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 13에 대하여 설명하는 내용은 도 14 내지 36의 CSI-RS 패턴의 다양한 변형예에 동일하게 적용될 수 있다.
도 13(a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 OFDM 심볼 상의 12개의 RE 중 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 0 (C0)를 위해 사용되고, 나머지 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 1 (C1)을 위해 사용될 수 있다. 제 2 OFDM 심볼 상의 12 개의 RE 중 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 2 (C2)를 위해 사용되고, 나머지 2 개의 RE는 안테나 포트 인덱스 3 (C3)를 위해 사용될 수 있다. 이 때, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼(제 1 및 제 2 OFDM 심볼)에서 동일한 부반송파 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴에서, 안테나 포트 인덱스 0 및 1 를 위한 CSI-RS (C0 및 C1)는 FDM 방식으로 구분되고, 안테나 포트 인덱스 2 및 3 를 위한 CSI-RS (C2 및 C3)는 FDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다. 또한, 안테나 포트 인덱스 0 및 2 를 위한 CSI-RS (C0 및 C2)는 TDM 방식으로 구분되고, 안테나 포트 인덱스 1 및 3 을 위한 CSI-RS (C1 및 C3)는 TDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다.
도 13(b)에 도시하는 바와 같이, 제 1 OFDM 심볼의 12 개의 RE 중에서 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 4개의 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 위해 사용될 수 있다. 제 2 OFDM 심볼의 12 개의 RE 중에서 4 개의 RE가 CSI-RS를 위해 사용될 때, 4 개의 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 위해 사용될 수 있다. CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼(제 1 및 제 2 OFDM 심볼)에서 동일한 부반송파 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 이 때, CSI-RS를 위해 할당된 RE에 어떤 안테나 포트를 정의할 때, 제 1 OFDM 심볼의 RE와 제 2 OFDM 심볼의 동일한 부반송파 위치의 RE는 서로 다른 안테나 포트를 위해 정의될 수 있다. 예를 들어, 제 1 OFDM 심볼의 12 개의 RE 내에 CSI-RS를 위해 할당된 4개 RE가 순서대로 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3을 위해 각각 할당된 경우에 (C0, C1, C2, C3), 제 2 OFDM 심볼의 동일한 부반송파 위치의 4 개의 RE에는 순서대로 안테나 포트 인덱스 2, 3, 0 및 1 을 위해 각각 할당될 수 있다 (C2, C3, C0, C1). 이러한 CSI-RS 패턴에서 하나의 OFDM 심볼 상에서 4 개의 안테나 포트들은 FDM 방식으로 구분된다고 할 수 있고, 또는 상이한 안테나 포트들을 위한 CSI-RS가 상이한 OFDM 심볼 상에 배치되므로 이들 간에 TDM 방식으로 구분된다고 할 수 있다.
도 13(c)에 도시하는 바와 같이 동일한 부반송파 위치에서 2 개의 OFDM 심볼에 걸쳐 2 개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 CDM 방식으로 다중화될 수도 있다. 즉, 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 0 을 위한 CSI-RS (C0)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 1을 위한 CSI-RS (C1)가 배치되며, C0 및 C1 는 상이한 코드 자원(예를 들어, 길이 2의 OCC)을 이용하여 다중화될 수 있다. 유사하게, 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 2 를 위한 CSI-RS (C2)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 3을 위한 CSI-RS (C3)가 배치되며, C2 및 C3 는 상이한 코드 자원을 이용하여 다중화될 수 있다. 이러한 방식은 시간 영역에 걸쳐 배치된 CSI-RS들을 코드자원을 이용하여 구분하는 것으로서, CDM-T 방식의 다중화라고 할 수 있다.
도 13(d)에서는 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 CDM 방식으로 다중화되는 패턴을 도시한다. 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 0 을 위한 CSI-RS (C0)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 1을 위한 CSI-RS (C1)가 배치되며, C0 및 C1 는 상이한 코드 자원(예를 들어, 길이 2의 OCC)을 이용하여 다중화될 수 있다. 또한, 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 2 를 위한 CSI-RS (C2)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 3을 위한 CSI-RS (C3)가 배치되며, C2 및 C3 는 상이한 코드 자원을 이용하여 다중화될 수 있다. 또한, 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 4 를 위한 CSI-RS (C4)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 5을 위한 CSI-RS (C5)가 배치되며, C4 및 C5 는 상이한 코드 자원을 이용하여 다중화될 수 있다. 또한, 동일한 부반송파 상에서 상이한 OFDM 심볼에 위치하는 2 개의 RE에 걸쳐서 안테나 포트 인덱스 6 를 위한 CSI-RS (C6)가 배치되고, 동일한 자원요소 상에 안테나 포트 인덱스 7을 위한 CSI-RS (C7)가 배치되며, C6 및 C7은 상이한 코드 자원을 이용하여 다중화될 수 있다.
CSI-RS가 다중화되는 방식은 도 13(a) 내지 13(c)에서 설명하는 방식에 제한되지 않고, TDM, FDM 및/또는 CDM 의 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
도 14 내지 36은 위에서 설명한 CSI-RS 배치 방법에 따른 다양한 실시예를 나타낸다. 도 14 내지 36에서 좌측 도면은 일반 CP의 경우의, 우측 도면은 확장된 CP의 경우의 CSI-RS 패턴을 나타낸다.
도 14 내지 36에서 도시된 CRS는 안테나 포트 인덱스 0 내지 3을 지원하기 위한 참조신호 위치를 모두 표시하였으나, 이 중 일부 안테나 포트만이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0 내지 1 (2 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있고, 안테나 포트 인덱스 0 (단일 전송 안테나)을 위한 CRS 만이 사용될 수도 있다.
또한, 도 14 내지 36에서 도시된 CSI-RS 패턴은 주파수 시프트될 수 있다. 주파수 시프트는 셀 별로 이루어질 수 있다. 즉, 셀 별로 CSI-RS의 주파수 영역 상의 위치를 시프트시켜 다르게 할 수 있다. 예를 들어, CSI-RS가 3 부반송파 마다 위치하는 경우에, 제 1 셀은 3k 의 부반송파 상에, 제 2 셀은 3k+1의 부반송파 상에, 제 3 셀은 3k+2 부반송파 상에 배치 되도록 할 수 있다. 또한, CSI-RS와 CRS는 동일한 오프셋(offset)으로 주파수 시프트될 수 있다.
또한, 도 14 내지 36에서 도시된 CSI-RS 패턴 중에서 CRS가 위치하는 부반송파와 동일한 부반송파 위치에 CSI-RS가 위치하는 경우에, 1 부반송파 또는 2 부반송파 만큼 시프트된 위치에 CSI-RS가 정의될 수도 있다.
이하에서는, 도 14 내지 도 19에 도시된 CSI-RS 패턴에 대하여 먼저 설명하고, 도 20 내지 도 36의 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다.
도 14 내지 19에서 도시하는 바와 같이, CSI-RS는 하나의 서브프레임에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치될 수 있고, 하나의 OFDM 심볼에서 4 부반송파 위치에 배치되어 전체 8 RE에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 모두 CRS 및 DRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼일 수 있다 (도 15(a), 15(b), 및 18(a)의 일반 CP 경우).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 중 하나의 OFDM 심볼 상의 4 개의 RE는 기존의 CRS가 배치된 RE를 재사용(reuse)하는 형태로 배치될 수 있다 (도 14(a), 14(b), 14(c), 15(c), 16(b), 17(a), 17(b), 18(a)의 확장된 CP 경우, 18(b)의 일반 CP 경우, 및 18(c)). 특히, 도 17(b)의 경우에 안테나 포트 인덱스 2 및 3에 대한 CRS가 할당된 RE를 CSI-RS를 위해 재사용하는 경우에, 2 전송 안테나 전송을 지원하는 CRS까지만 지정될 수 있다.
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 상의 8 개의 RE가 기존의 CRS가 배치된 RE를 재사용(reuse)하는 형태로 배치될 수도 있다 (도 16(a), 16(c), 17(c), 및 18(b)의 확장된 CP 경우).
도 19(a) 및 19(b)의 실시예는 도 14(a)의 CSI-RS 패턴에서 주파수 위치가 1 부반송파 또는 2 부반송파 만큼 시프트된 변형예에 해당한다.
다음으로, 도 20 내지 도 36의 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. 도 20 내지 도 36의 실시예들에 있어서, CSI-RS는 하나의 서브프레임에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치될 수 있고, 하나의 OFDM 심볼에서 4 부반송파 위치에 배치되어 전체 8 RE에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 모두 CRS 및 DRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼일 수 있다 (도 29(a)의 일반 CP 경우, 및 도 36(a)의 일반 CP 경우).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 중 하나의 OFDM 심볼은 CRS 및 DRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼이고, 나머지 하나의 OFDM 심볼 상의 4 개의 RE는 기존의 CRS가 배치된 RE를 재사용(reuse)하는 형태로 배치될 수 있다 (도 21(a), 도 24(a)의 일반 CP 경우, 도 25(a)의 일반 CP 경우, 도 26(a)의 일반 CP 경우, 도 28(a), 도 28(b), 도 28(c), 도 29(a)의 확장된 CP 경우, 도 29(b), 도 30(c), 도 32(a)의 일반 CP 경우, 도 33(c)의 일반 CP 경우, 및 도 36(a)의 확장된 CP 경우).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 중 하나의 OFDM 심볼은 CRS 및 DRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼이고, 나머지 하나의 OFDM 심볼은 DRS가 배치된 OFDM 심볼일 수 있다 (도 22(c)의 일반 CP 경우, 도 26(b)의 일반 CP 경우, 도 29(c), 도 34(a)의 일반 CP 경우, 도 36(b)의 일반 CP 경우, 및 도 36(c)의 일반 CP 경우).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 중 하나의 OFDM 심볼은 DRS가 배치되는 OFDM 심볼이고, 나머지 하나의 OFDM 심볼 상의 4 개의 RE는 기존의 CRS가 배치된 RE를 재사용(reuse)하는 형태로 배치될 수 있다 (도 20(a), 도 21(c), 도 22(a), 도 22(b), 도 22(c)의 확장된 CP 경우, 도 23(a), 도 24(c), 도 25(c), 도 26(b)의 확장된 CP 경우, 도 26(c), 도 31(b), 도 32(c), 도 33(b), 도 34(a)의 확장된 CP 경우, 도 34(b), 도 36(b)의 확장된 CP 경우, 및 도 36(c)의 확장된 CP 경우).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼이 모두 DRS가 배치된 OFDM 심볼일 수도 있다 (도 23(b)).
또는, CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼 상의 8 개의 RE가 기존의 CRS가 배치된 RE를 재사용(reuse)하는 형태로 배치될 수도 있다 (도 20(b), 도 20(c), 도 21(b), 도 23(c), 도 24(a)의 확장된 CP 경우, 도 24(b), 도 25(a)의 확장된 CP 경우, 도 25(b), 도 26(a)의 확장된 CP 경우, 도 30(a), 도 30(b), 도 30(c)의 확장된 CP 경우, 도 31(a), 도 31(c), 도 32(a)의 확장된 CP 경우, 도 32(b), 도 33(a), 도 33(c)의 확장된 CP 경우).
도 27(a) 및 27(b)의 실시예는 도 22(c)의 CSI-RS 패턴에서 주파수 위치가 1 부반송파 또는 2 부반송파 만큼 시프트된 변형예에 해당한다. 도 35(a) 및 35(b)의 실시예는 도 34(a)의 CSI-RS 패턴에서 주파수 위치가 1 부반송파 또는 2 부반송파 만큼 시프트된 변형예에 해당한다.
실시예 3
본 실시예 3은, 전술한 실시예 1 및 2에서 설명한 CSI-RS의 시간축 상의 위치(즉, CSI-RS가 배치되는 OFDM 심볼 위치)의 다양한 예시들을 바탕으로, 복수개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS들이 다중화되는 구체적인 방식에 대한 것이다. 도 37 및 38 의 실시예에서 설명하는 CSI-RS의 주파수 위치는, 전술한 CSI-RS의 시간축 상의 위치에 대한 실시예 1 및 2 의 일반 CP의 경우 및 확장된 CP의 경우 모두에 적용될 수 있다.
도 37에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예 3에서는 하나의 자원 블록 (시간 상으로 하나의 서브프레임 × 주파수 상으로 12 개의 부반송파)에서 8 개의 RE (2 개의 OFDM 심볼, 및 하나의 OFDM 심볼 당 4 개의 RE)가 CSI-RS를 위하여 사용되는 것을 가정한다. 도 37(a)의 패턴 1에서 2 개의 OFDM 심볼의 위치는 전술한 실시예 1 및 2 에서 제안한 다양한 OFDM 심볼 위치에 대응할 수 있다. 각각의 OFDM 심볼 상에 위치하는 CSI-RS는 3 RE 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 도 37(a)의 패턴 1에서 도시한 CSI-RS의 위치는 주파수 상에서 1 RE 만큼 시프트될 수 있고(패턴 2), 또는 2 RE 만큼 시프트될 수 있다(패턴 3).
도 37(b)에서는 후술하는 도 38(b)의 CDM-T 형태의 CSI-RS 배치 예시에 대하여 주파수 시프트된 구체적인 예를 도시한다. 도 37(c)에서는 후술하는 도 38(b)의 CDM-T 형태의 CSI-RS 배치 예시가 자원 블록 상에 배치된 예를 도시한다. 구체적으로, 2 개의 OFDM 심볼은 일반 CP의 경우에 하나의 자원 블록 상의 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 배치될 수 있고, 확장된 CP의 경우에 OFDM 심볼 인덱스 7 및 8에 배치될 수 있다.
CSI-RS를 이용하여 N 개의 전송 안테나의 채널을 획득하기 위해서, N개의 안테나 포트를 위한 독립적인 주파수/시간/코드 자원이 할당될 수 있다. 즉, N 개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS가 FDM/TDM/CDM 방식으로 다중화될 수 있다.
도 38은 CSI-RS의 다중화 방식에 대한 다양한 실시예들을 나타낸다. 도 38에서 도시하는 CSI-RS가 배치되는 2 개의 OFDM 심볼의 위치는, 전술한 실시예 1 및 2 에서 제안한 다양한 OFDM 심볼 위치에 대응할 수 있다. 설명의 명확성을 위하여 생략하였지만, 도 38을 참조하여 이하에서 설명하는 다양한 실시예들에 있어서도, 도 37(a) 의 패턴 1 내지 3 에서 도시한 바와 마찬가지로 CSI-RS가 매핑되는 RE의 위치는 주파수 상에서 1 RE 또는 2 RE 만큼 주파수 시프트될 수 있다.
도 38(a)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS(A, B, C, D, E, F, G 및 H)는 8 개의 RE에 각각 매핑될 수 있다. 안테나 포트 A, B, C 및 D는 FDM 방식으로 구분될 수 있다. 또한, 안테나 포트 E, F, G 및 H는 FDM 방식으로 구분될 수 있다. 또한, 제 1 안테나 포트 그룹 (A, B, C 및 D)과 제 2 안테나 포트 그룹 (E, F, G 및 H)는 TDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(b)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트 중에서 2 개의 안테나 포트는 CDM-T 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0 및 1 은 길이 2 의 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)를 사용하여 시간 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0 및 1 각각에 대한 CSI-RS는 시간 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 OFDM 심볼의 A 및 제 2 OFDM 심볼의 A)에 배치된다. 안테나 포트 0 및 1 을 예로 들어 설명하였으나, 8 개의 안테나 포트 중 임의의 2 개에 대하여 CDM-T 방식의 다중화가 적용될 수 있다. 8 개의 안테나 포트는 2 개의 안테나 포트로 구성되는 4 개의 안테나 그룹 (즉, A, B, C 및 D)으로 그룹화될 수 있고, 이 4 개의 안테나 그룹은 FDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(c)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트 중에서 2 개의 안테나 포트는 CDM-F 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0 및 1 은 길이 2 의 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)를 사용하여 주파수 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0 및 1 각각에 대한 CSI-RS는 주파수 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 OFDM 심볼 상의 A 및 A)에 배치된다. 안테나 포트 0 및 1 을 예로 들어 설명하였으나, 8 개의 안테나 포트 중 임의의 2 개에 대하여 CDM-F 방식의 다중화가 적용될 수 있다. 8 개의 안테나 포트는 2 개의 안테나 포트로 구성되는 4 개의 안테나 그룹 (즉, A, B, C 및 D)으로 그룹화될 수 있고, 이 4 개의 안테나 그룹은 FDM/TDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(d)는 도 38(c)와 유사하게 8 개의 안테나 포트 중 2 개의 안테나 포트를 CDM-F 방식으로 다중화하고, 4 개의 안테나 그룹은 FDM/TDM 방식으로 다중화하는 실시예이다. 다만, CDM-F가 적용되는 RE들(예를 들어, A와 A)의 위치가 3 RE 간격이 아니라 6 RE 간격인 점에서 도 38(c)의 실시예와 차이점이 있다.
도 38(e)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트 중에서 4 개의 안테나 포트가 CDM-F 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 은 길이 4의 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)을 사용하여 주파수 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 각각에 대한 CSI-RS는 주파수 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 OFDM 심볼 상의 A, A, A 및 A)에 배치된다. 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 을 예로 들어 설명하였으나, 8 개의 안테나 포트 중 임의의 4 개에 대하여 CDM-F 방식의 다중화가 적용될 수 있다. 8 개의 안테나 포트는 4 개의 안테나 포트로 구성되는 2 개의 안테나 그룹 (즉, A 및 B)으로 그룹화될 수 있고, 이 2 개의 안테나 그룹은 TDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(f)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트 중에서 4 개의 안테나 포트가 CDM 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 은 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)을 사용하여 시간 영역 및 주파수 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 각각에 대한 CSI-RS는 시간 영역 및 주파수 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 및 제 2 OFDM 심볼 상의 A, A, A 및 A)에 배치된다. 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 을 예로 들어 설명하였으나, 8 개의 안테나 포트 중 임의의 4 개에 대하여 CDM 방식의 다중화가 적용될 수 있다. 8 개의 안테나 포트는 4 개의 안테나 포트로 구성되는 2 개의 안테나 그룹 (즉, A 및 B)으로 그룹화될 수 있고, 이 2 개의 안테나 그룹은 FDM/TDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(g)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트 중에서 4 개의 안테나 포트가 CDM-T/F 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 은 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)를 사용하여 시간 영역 및 주파수 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 각각에 대한 CSI-RS는 시간 영역 및 주파수 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 및 제 2 OFDM 심볼 상의 A, A, A 및 A)에 배치된다. 안테나 포트 0, 1, 2 및 3 을 예로 들어 설명하였으나, 8 개의 안테나 포트 중 임의의 4 개에 대하여 CDM 방식의 다중화가 적용될 수 있다. 8 개의 안테나 포트는 4 개의 안테나 포트로 구성되는 2 개의 안테나 그룹 (즉, A 및 B)으로 그룹화될 수 있고, 이 2 개의 안테나 그룹은 FDM 방식으로 구분될 수 있다.
도 38(h)의 실시예에서는 8 개의 안테나 포트가 CDM 방식으로 다중화될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7 은 직교 코드 (예를 들어, 월시 코드, DFT 코드 또는 랜덤 코드 등)를 사용하여 시간 영역 및 주파수 영역에서 확산될 수 있다. 즉, 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7 각각에 대한 CSI-RS는 시간 영역 및 주파수 영역에서 코드 자원에 의하여 확산되어, 동일한 RE (제 1 및 제 2 OFDM 심볼 상의 A, A, A, A, A, A, A 및 A)에 배치된다. 또는, 안테나 포트 각각에 대한 CSI-RS가 주파수 영역에서 확산되고, 시간 영역으로는 동일한 신호가 전송될 수도 있다.
전술한 실시예들에 있어서, 8 개의 안테나 포트들을 위해 정의된 CSI-RS 패턴은, 4 개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS, 또는 2 개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS에 대해서도 동일한 패턴으로 (즉, 동일한 RE 위치에 CSI-RS가 배치됨) 사용될 수 있다. 이 때, 8 개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS 패턴의 모든 RE가 사용될 수도 있고, 그 중에서 일부 안테나 포트에 대한 부분집합(subset)이 사용될 수도 있다. 이러한 특성을 끼워넣음(nested) 특성이라 할 수 있다.
또한, 확장된 CP의 경우에 대한 CSI-RS 패턴은, 2 전송 안테나를 위한 CRS가 배치되는 상황에서 정의될 수 있다. 즉, 확장된 CP에 대해서 도 6에서 R2 및 R3 (제3 및 제4 안테나 포트)로 표시되는 CRS 패턴은 사용되지 않고 R0 및 R1(제1 및 제2 안테나 포트)으로 표시되는 CRS 패턴만이 사용되는 것을 전제로, 전술한 다양한 CSI-RS 패턴이 적용될 수 있다. 단말은 기존에 정의된 PBCH를 통해 2 안테나 포트를 사용하는 기지국임을 인지할 수 있다.
또는, PBCH를 통해서 4 전송 안테나를 사용하는 기지국임을 단말이 인지하는 상황에서, 도 6의 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯의 R2 및 R3로 표시되는 CRS는 사용되지 않고, 해당 심볼이 CSI-RS 전송을 위한 심볼로서 사용될 수 있다. 또한, 하나의 서브프레임의 두 번째 슬롯의 R2 및 R3로 표시되는 CRS는 사용되지 않고, 해당 CRS의 RE 위치가 CSI-RS를 위하여 재사용(reuse)될 수도 있다.
실시예 4
본 실시예 4에서는 CSI-RS의 패턴에 대한 추가적인 실시예들에 대하여 설명한다.
도 39는 CSI-RS 패턴을 결정하기 위하여 고려해야 할 다른 참조신호(RS)들의 패턴을 나타내는 도면이다. 도 39에서 S는 셀-특정 참조신호(즉, 공용 참조신호(CRS))를 나타내고, U는 기존의 LTE 표준 (예를 들어, LTE 릴리즈 8)에서 정의하는 단말-특정 참조신호(즉, 전용 참조신호(DRS))를 나타내며, D는 LTE 표준 (예를 들어, 릴리즈 9 및 10)에서 새롭게 정의하는 단말-특정 참조신호(DRS)를 나타낸다.
도 39를 참조하여 하나의 자원요소 (시간 상으로 하나의 서브프레임 × 주파수 상으로 12 부반송파) 상에 할당되는 여러가지 종류의 참조신호의 위치를 설명한다.
도 39(a)는 일반 CP의 경우를 도시한다. CRS (S)는 OFDM 심볼 인덱스 0, 1, 4, 7, 8 및 11, 부반송파 인덱스 0, 3, 6, 9 상에 위치한다. 기존 LTE DRS (U)는 OFDM 심볼 인덱스 3, 6, 9, 12 에서, 부반송파 인덱스 0, 4, 8 또는 부반송파 인덱스 2, 6, 10 상에 위치한다. DRS (D) 는 OFDM 심볼 인덱스 5, 6, 12, 13 에서, 부반송파 인덱스 0, 1, 5, 6, 10, 11 상에 위치한다.
도 39(b)는 확장된 CP의 경우를 도시한다. CRS (S)는 OFDM 심볼 인덱스 0, 1, 3, 6, 7, 9 에서, 부반송파 인덱스 0, 3, 6, 9 상에 위치한다. 기존 LTE DRS (U)는 OFDM 심볼 인덱스 4, 7, 10 에서, 부반송파 인덱스 0, 3, 6, 9, 또는 부반송파 인덱스 2, 5, 8, 11 상에 위치한다. DRS (D)는 OFDM 심볼 인덱스 4, 5, 10, 11 에서, 부반송파 인덱스 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11 상에 위치한다.
CSI-RS는 8 전송 안테나, 4 전송 안테나, 2 전송 안테나를 위하여 정의될 수 있다. 4 전송 안테나 및 2 전송 안테나를 위한 CSI-RS 패턴은 8 전송 안테나를 위한 CSI-RS 패턴의 전부 또는 부분집합(subset)으로서 정의될 수 있다. 즉, 끼워넣음(nested) 특성을 만족할 수 있다.
CSI-RS가 배치될 수 있는 시간 영역 상 위치를 결정함에 있어서, CRS, DRS (LTE 릴리즈 8, 9, 10 에서 정의되는 DRS를 포괄함, 즉, 도 39의 U 및 D) 및 PDCCH가 포함되는 OFDM 심볼을 제외할 수 있다. 이에 따라 일반 CP 의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 10 만이, 확장된 CP의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 8 만이 CSI-RS 할당을 위해 사용될 수 있다.
이하에서는 도 40을 참조하여 일반 CP의 경우에, 하나의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 10) 상에 할당되는 CSI-RS의 주파수 영역상의 위치에 대하여 설명한다. 설명의 명확성을 위하여 일반 CP의 경우에 대해서만 설명하지만, 도 40과 관련된 설명은 확장된 CP의 경우에 하나의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 8) 상에 할당되는 CSI-RS의 주파수 영역상의 위치에 대해서 동일하게 적용될 수 있다.
우선, FDM 방식의 CSI-RS 구조에 대하여 설명한다. FDM 방식은 2 전송 안테나, 4 전송 안테나 또는 8 전송 안테나의 경우에 각각의 전송 안테나에 대한 CSI-RS를 주파수 자원을 이용하여 구분하는 방식이다. 8개의 안테나를 지원하기 위한 구조는 8개의 RE가 연속적으로 배치되는 구조(도 40(a)의 패턴 1), 연속적인 2개의 RE 단위가 일정 간격을 두고 배치되는 구조(도 40(a)의 패턴 2), 연속적인 4개의 RE가 배치되고 이와 일정 간격을 두고 연속적인 4개 RE에 배치되는 구조(도 40(a)의 패턴 3) 등을 고려할 수 있다. 연속적인 8개의 RE에 배치되는 경우, 각 RE당 1개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 대응되도록 할 수 있다.
다음으로, CDM-FDM 방식의 CSI-RS 구조에 대하여 설명한다. 8개의 RE 중에서 이중 2개의 RE가 쌍(pair)이 된다. 즉, A-A, B-B, C-C, D-D가 각각 쌍을 이룬다. 하나의 쌍에 대하여 길이 2 의 직교 코드를 할당하여 2개의 안테나 포트를 구분할 수 있다. 이 때, 각각의 쌍을 서로 구분하기 위하여 주파수 자원이 사용될 수 있다. 하나의 쌍을 이루는 2 개의 RE가 임의의 간격을 가지는 경우에 대한 CSI-RS 구조로서 도 40(b)의 패턴 1 내지 3 이 고려될 수 있다. 또는, 하나의 쌍을 이루는 2 개의 RE가 연속된 부반송파 상에 위치하는 경우에 대한 CSI-RS 구조로서 도 40(c)의 패턴 1 내지 3 이 고려될 수 있다.
도 40에 도시된 CSI-RS의 표시자 A, B, C 및 D는 안테나 포트 (안테나 포트 0 내지 7) 또는 안테나 포트 그룹을 지시하는 것이며, 그 예시적인 대응 관계는 표 1과 같다. 다만, 표 1에서 예시한 대응관계에 제한되는 것은 아니고, A, B, C, D 가 임의의 순서로 변경되어 안테나 포트 또는 안테나 포트 그룹에 대응될 수도 있다.
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한편, CSI-RS가 배치될 수 있는 시간 영역 상 위치를 결정함에 있어서, CRS, DRS (LTE 릴리즈 9, 10 에서 정의되는 DRS, 즉, 도 39의 D) 및 PDCCH가 포함되는 OFDM 심볼을 제외할 수 있다. 즉, 도 40과 관련하여 전술한 실시예와 달리 기존 LTE에서 정의되는 DRS (도 39의 U)가 위치하는 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치될 수 있는 패턴을 고려할 수 있다. 이에 따라 일반 CP 의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 3, 9, 10 이 CSI-RS 할당을 위해 사용될 수 있다.
도 41을 참조하여 일반 CP의 경우의 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. CSI-RS는 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10 상에 위치할 수 있다. CSI-RS는 주파수 상으로는 2 부반송파 간격으로, 6 개의 부반송파 상에 위치할 수 있다. 이 때, 기존 LTE 시스템에서 정의된 DRS (U)가 존재하는 부반송파 위치 (부반송파 인덱스 0, 4, 8)에는 CSI-RS가 배치되지 않을 수 있다. 즉, 도 41(a)와 같은 패턴으로 CSI-RS가 2 개의 OFDM 심볼 상에서 12 RE 상에 배치될 수 있다.
도 41(a)에서 8개의 안테나 포트의 채널에 대한 CSI-RS를 구분하기 위해서는 8 개의 구별되는 자원(시간, 주파수 및/또는 코드 자원)이 사용되어야 한다. 2 개의 구별되는 시간 자원, 6 개의 구별되는 주파수 자원, 및 직교 코드를 통하여 8 개의 안테나 포트를 다중화할 수 있다. 예를 들어, 인접한 시간 자원(인접한 OFDM 심볼)에 직교 코드를 할당하여 2개의 안테나 포트를 구분하고, 4 개의 직교 주파수 자원을 할당하여 총 8개의 안테나 포트를 구분할 수 있다. 이 때, 도 41(a)에 도시된 6개의 주파수 자원 중 임의의 4개의 주파수 자원이 선택될 수 있다. 6 개 중에서 임의의 4개를 선택하는 경우의 수는 360 가지 (6p4=360) 이며, 이 중에서 3개의 셀을 위해서 3가지 패턴이 사용될 수 있다. 즉, 3 개의 셀에서 각각의 셀 마다 주파수 시프트된 패턴을 사용하도록 설정할 수 있다.
도 41(b)는 4 개의 주파수 자원, 2 개의 시간 자원, 2 개의 직교 코드 자원을 이용하여 CSI-RS 를 다중화하는 일례를 나타낸다. 도 41(b)에서 A-A위치에는 직교 코드를 통해서 2개의 안테나 포트가 구분될 수 있다. 도 41(b)의 패턴 1 내지 3은, 2 부반송파 간격으로 주파수 시프트된 것이다. 각각의 패턴은 다양한 기준에 의해 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 시간에 따라 하나의 패턴을 선택할 수 있다.
도 41(c) 내지 41(e)는 6 개의 주파수 자원 중에서 4 개를 선택하는 다양한 변형예에 대한 것이다. 도 41(c) 내지 41(e)의 실시예 각각에 있어서 주파수 시프트된 3 가지의 패턴이 정의될 수 있고, 각각의 패턴은 다양한 기준에 의해 선택될 수 있다.
한편, CSI-RS의 위치를 결정함에 있어서, DRS (LTE 릴리즈 8, 9, 10 에서 정의되는 DRS를 포괄함, 즉, 도 39의 U 및 D)가 위치한 OFDM 심볼에서 DRS의 위치를 제외한 나머지 RE에 CSI-RS를 배치하는 것을 고려할 수 있다. 이에 따라, 일반 CP 의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 3, 5, 6, 9, 10, 12 및 13 이 사용될 수 있다. OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 CSI-RS를 배치하는 것은 전술한 실시예에서 설명하였으므로, 이하에서는 일반 CP의 경우에 DRS (D) 가 위치하는 OFDM 심볼 인덱스 5, 6, 12 및 13 에 CSI-RS가 배치되는 경우에 대하여 설명한다.
도 42(a)는 기존 LTE 표준(LTE 릴리즈 8)에서 정의되는 DRS (도 39의 U)의 주파수 시프트(Vshift)에 따른 CSI-RS 패턴을 나타낸다. DRS (U) 는 셀 식별자 (Cell ID)에 기초하여 0, 1 또는 2 부반송파 만큼 주파수 시프트된다. 한편, LTE 릴리즈 9, 10 에서 정의하는 DRS (즉, 도 39의 D)의 위치는 고정된다.
CSI-RS는 DRS (D) 가 배치되는 OFDM 심볼 내에 위치하는데, DRS (U 및 D) 가 배치되는 주파수 위치를 제외한 RE에 배치될 수 있다. CDM 을 고려하여 인접한 2 개의 OFDM 심볼을 쌍으로 하여 CSI-RS를 구성할 수 있다. 이 때, 하나의 OFDM 심볼에서는 2 개 또는 4 개의 주파수 위치가 선택될 수 있다.
하나의 OFDM 심볼에서 2 개의 주파수 위치가 선택되는 경우에, OFDM 심볼 인덱스 5, 6, 12 및 13에서 각각 2 개씩의 주파수 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있으며, 도 42(b)에서 그 일례를 도시한다. 도 43(a) 및 43(b)는 CSI-RS 패턴에서 주파수 위치를 달리한 변형예를 도시한다.
CSI-RS 배치를 위하여 하나의 OFDM 심볼에서 2개의 주파수 위치가 선택되는 경우, 총 4개의 OFDM 심볼이 CSI-RS 패턴을 위하여 사용된다. 이 때, CSI-RS 패턴으로 설정되는 RE에 매핑되는 안테나 포트는 임의의 주파수 단위로 변경될 수 있다. 예를 들어, 홀수 번호를 갖는 자원블록에서는 앞에서부터 2개의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 5 및 6)에 안테나 포트 0, 1, 2, 3 이 매핑되고, 뒤로부터 2개의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 12 및 13)에 안테나 포트 4, 5, 6, 7 이 매핑될 수 있다. 또한, 짝수 번호를 갖는 자원블록에서는 앞에서부터 2개의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 5 및 6)에 안테나 포트 4, 5, 6, 7 이 매핑되고, 뒤로부터 2개의 OFDM 심볼 (OFDM 심볼 인덱스 12 및 13)에 안테나 포트 0, 1, 2, 3 이 매핑될 수 있다. 다만, 매핑되는 안테나 포트 인덱스와 안테나 포트가 스왑(swap)되는 주파수 단위는 예시적인 것이며, 다른 방식의 안테나 포트 매핑 관계 및 스왑되는 주파수 단위는 달라질 수 있다.
하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 주파수 위치가 선택되는 경우, OFDM 심볼 5 및 6에 CSI-RS가 배치되는 실시예는 도 44(a)와 같다. 하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 주파수 위치가 선택되는 경우, OFDM 심볼 12 및 13에 CSI-RS가 배치되는 실시예는 도 44(b)와 같다.
전술한 실시예들에 있어서, AA, BB, CC 그리고 DD는 직교 코드가 적용되는 단위를 의미한다. 직교코드로는 월시 코드 등이 사용될 수 있다. 안테나 포트 또는 안테나 포트 그룹은 도면의 A 내지 D에 매핑될 수 있다. 8 전송 안테나, 4 전송 안테나, 2 전송 안테나의 경우에 매핑관계는 전술한 표 1 에 따를 수 있다.
또한, 전술한 실시예들에 있어서, CSI-RS는 CRS와 동일한 방식으로 주파수 시프트될 수 있다. 즉, CSI-RS 는 셀 별로 주파수 시프트될 수 있다.
다음으로, 확장된 CP 경우의 CSI-RS 위치에 대하여 설명한다.
CSI-RS가 배치될 수 있는 시간 영역 상 위치를 결정함에 있어서, CRS, DRS (LTE 릴리즈 9, 10 에서 정의되는 DRS, 즉, 도 39의 D) 및 PDCCH가 포함되는 OFDM 심볼을 제외하게 되면, 확장된 CP의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 8 만이 CSI-RS 할당을 위해 사용될 수 있다. 연속하는 2 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS를 배치하기 위해서 OFDM 심볼 인덱스 7 및 8를 이용할 수 있다.
도 45(a)는 OFDM 심볼 인덱스 7 및 8을 이용하는 경우에 CSI-RS가 배치되는 패턴을 도시한다. CSI-RS는 CRS 또는 DRS (U)가 위치하지 않는 RE에 배치될 수 있다. CSI-RS는 CRS 및 LTE 릴리즈 8에서 정의되는 DRS (U)와 같이 셀 별로 주파수 시프트될 수 있다. 도 45(a)의 A 내지 D는 안테나 포트 또는 안테나 포트 그룹이 매핑될 수 있고, 그 대응관계는 전술한 표 1 에 따를 수 있다.
또는, 확장된 CP의 경우에 CRS가 지원하는 전송 안테나 개수를 2로 제한(restriction)하여, 2 전송 안테나를 위한 CRS (도 6의 R0, R1) 만이 할당되는 것으로 설정할 수도 있다. 이 경우, CRS (도 6의 R2, R3)가 할당되는 RE를 재사용(reuse)하여 CSI-RS가 할당될 수도 있다.
한편, CSI-RS의 위치를 결정함에 있어서, DRS (LTE 릴리즈 8, 9, 10 에서 정의되는 DRS를 포괄함, 즉, 도 39의 U 및 D)가 위치한 OFDM 심볼에 CSI-RS를 배치하는 것을 고려할 수 있다. 이에 따라, 확장된 CP의 경우에 OFDM 심볼 인덱스 4, 5, 10 및 11 이 사용될 수 있다.
OFDM 심볼 인덱스 4, 5, 10 및 11 중에서 2 개 또는 4 개의 OFDM 심볼이 CSI-RS 할당을 위해서 사용될 수 있다.
2 개의 OFDM 심볼이 선택되는 경우, 하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 주파수 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 도 45(b)는 OFDM 심볼 인덱스 4 및 5가 선택되는 경우이고, 도 45(c)는 OFDM 심볼 인덱스 10 및 11이 선택되는 경우를 도시한다. 도 45(b) 및 45(c)에 있어서, 하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 주파수 위치가 CSI-RS를 위하여 할당될 수 있고, 그 간격은 2 부반송파로 설정될 수 있다. 도 45(b) 및 (c)의 CSI-RS 패턴은 1 부반송파 만큼 주파수 시프트될 수도 있다. 주파수 시프트된 CSI-RS 패턴은 셀 별로 이용될 수 있다. 다만, 도 45(b) 및 (c) 각각의 경우에 있어서 DRS (D) 전송이 요구되므로, 주파수 시프트된 패턴은 2 종류만이 이용되도록 제한하여 적어도 DRS가 한 OFDM 심볼에서 4 주파수 위치 이상에서 전송되도록 할 수 있다.
4 개의 OFDM 심볼이 선택되는 경우, 하나의 OFDM 심볼에서 2 개의 주파수 위치에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 도 45(d)는 OFDM 심볼 인덱스 4, 5, 10 및 11 에서 CSI-RS 패턴의 일례를 나타내고, 도 45(e)는 도 45(d)의 패턴의 주파수 시프트된 실시예에 해당한다.
도 45에 있어서, 안테나 포트 또는 안테나 포트 그룹은 도면의 A 내지 D에 매핑될 수 있다. 8 전송 안테나, 4 전송 안테나, 2 전송 안테나의 경우에 매핑관계는 전술한 표 1 에 따를 수 있다.
실시예 5
본 실시예 5에서는 전술한 실시예 1 내지 4 에 적용될 수 있는 CSI-RS 패턴의 구체적인 예에 대하여 설명한다.
도 46(a)에서는 2 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS가 총 8 RE에 배치되는 예를 도시한다. CSI-RS를 위한 8개의 RE는 2 개의 OFDM 심볼 상에서, 하나의 OFDM 심볼에 4 개의 RE 씩 배치될 수 있다. 하나의 OFDM 심볼 상의 4 개의 RE는, 2 개의 연속하는 RE가 배치되고, 4 부반송파 만큼 이격되어 나머지 2 개의 연속하는 RE가 배치될 수 있다.
듀티 사이클 1로 CSI-RS가 전송되는 경우 하나의 서브프레임 내에 8 전송 안테나에 대한 CSI-RS가 모두 할당될 수 있다. 안테나 포트 인덱스 0 내지 7 에 대한 CSI-RS가 전송되는 경우에, 예를 들어, 도 46(a)의 CSI-RS 1에는 안테나 포트 인덱스 0 및 1 이 CDM-T 방식으로 할당되고, CSI-RS 2에는 안테나 포트 인덱스 2 및 3 이 CDM-T 방식으로 할당되고, CSI-RS 3에는 안테나 포트 인덱스 4 및 5 이 CDM-T 방식으로 할당되며, CSI-RS 4에는 안테나 포트 인덱스 6 및 7 이 CDM-T 방식으로 할당될 수 있다.
또한, 도 46(b) 및 (c)에서 도시하는 바와 같이, 도 46(a)의 CSI-RS 패턴은 주파수 시프트될 수 있다. 이는 곧, 도 46(a)와 같은 CSI-RS 패턴의 주파수 위치의 시작 지점이 오프셋에 따라 이동될 수 있다고 표현할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 오프셋 값은 1 내지 8 부반송파의 값을 가질 수 있고, 셀 또는 셀 그룹 별로 결정될 수 있다. 도 46(b) 는 46(a)의 예시에서, 및 46(c)는 46(b)의 예시에서 2 부반송파 만큼 주파수 시프트되는 것을 도시한다.
또한, CSI-RS 패턴은 셀-특정 주파수 시프트 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 셀-특정 주파수 시프트 값은 2 부반송파일 수 있다. 즉, 3 개의 셀에서 CSI-RS의 주파수 위치가 동일한 OFDM 심볼 상에서 서로 겹치지 않도록 배치할 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀은 도 46(a)의 CSI-RS 패턴을 사용하고, 제 2 셀은 도 46(b)의 CSI-RS 패턴을 사용하며, 제 3 셀은 도 46(c)의 CSI-RS 패턴을 사용할 수 있다.
한편, 도 46(a)에 도시된 CSI-RS 패턴이 할당되는 OFDM 심볼은 전술한 실시예들에서 설명한 다양한 시간 위치에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 46(a) CSI-RS 패턴이 할당되는 OFDM 심볼은, 일반 CP의 경우 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10에 할당될 수 있고(도 47(a)), 또는 일반 CP의 경우에 OFDM 심볼 인덱스 8 및 10에 할당될 수도 있다(도 47(b)). 전술한 바와 같이, 도 47의 CSI-RS 패턴이 2 부반송파 간격으로 주파수 시프트된 CSI-RS 패턴들은 다른 셀들에 의하여 사용될 수도 있으며, 3 개의 셀에서 CSI-RS 패턴들이 겹치지 않게 사용될 수 있다.
다음으로, 도 48(a)에서는 2 OFDM 심볼 상에서 CSI-RS가 총 8 RE에 배치되는 다른 예를 도시한다. CSI-RS를 위한 8개의 RE는 2 개의 OFDM 심볼 상에서, 하나의 OFDM 심볼에 4 개의 RE 씩 배치될 수 있다. 하나의 OFDM 심볼 상의 4 개의 RE는, 각각의 RE 사이에 2 부반송파 만큼 이격되어 배치될 수 있다.
듀티 사이클 1로 CSI-RS가 전송되는 경우 하나의 서브프레임 내에 8 전송 안테나에 대한 CSI-RS가 모두 할당될 수 있다. 안테나 포트 인덱스 0 내지 7 에 대한 CSI-RS가 전송되는 경우에, 예를 들어, 도 46(a)의 CSI-RS 1에는 안테나 포트 인덱스 0 및 1 이 CDM-T 방식으로 할당되고, CSI-RS 2에는 안테나 포트 인덱스 2 및 3 이 CDM-T 방식으로 할당되고, CSI-RS 3에는 안테나 포트 인덱스 4 및 5 이 CDM-T 방식으로 할당되며, CSI-RS 4에는 안테나 포트 인덱스 6 및 7 이 CDM-T 방식으로 할당될 수 있다.
또한, 도 48(b) 및 (c)에서 도시하는 바와 같이, 도 48(a)의 CSI-RS 패턴은 주파수 시프트될 수 있다. 이는 곧, 도 48(a)와 같은 CSI-RS 패턴의 주파수 위치의 시작 지점이 오프셋에 따라 이동될 수 있다고 표현할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 오프셋 값은 1 내지 8 부반송파의 값을 가질 수 있고, 셀 또는 셀 그룹 별로 결정될 수 있다. 도 48(b) 는 48(a)의 예시에서, 및 48(c)는 48(b)의 예시에서 1 부반송파 만큼 주파수 시프트되는 것을 도시한다.
또한, CSI-RS 패턴은 셀-특정 주파수 시프트 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 셀-특정 주파수 시프트 값은 1 부반송파일 수 있다. 즉, 3 개의 셀에서 CSI-RS의 주파수 위치가 동일한 OFDM 심볼 상에서 서로 겹치지 않도록 배치할 수 있다. 예를 들어, 제 1 셀은 도 48(a)의 CSI-RS 패턴을 사용하고, 제 2 셀은 도 48(b)의 CSI-RS 패턴을 사용하며, 제 3 셀은 도 48(c)의 CSI-RS 패턴을 사용할 수 있다.
한편, 도 48(a)에 도시된 CSI-RS 패턴이 할당되는 OFDM 심볼은 전술한 실시예들에서 설명한 다양한 시간 위치에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 46(a) CSI-RS 패턴이 할당되는 OFDM 심볼은, 확장된 CP의 경우 OFDM 심볼 인덱스 7 및 8에 할당될 수 있다(도 49). 전술한 바와 같이, 도 48의 CSI-RS 패턴이 주파수 시프트된 CSI-RS 패턴들은 다른 셀들에 의하여 사용될 수도 있으며, 3 개의 셀에서 CSI-RS 패턴들이 겹치지 않게 사용될 수 있다.
도 50은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
기지국 장치(eNB; 5010)는 수신 모듈(5011), 전송 모듈(5012), 프로세서(5013), 메모리(5014) 및 안테나(5015)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(5011)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(5012)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(5013)는 수신모듈(5011), 전송모듈(5012), 메모리(5014) 및 안테나(5015)를 포함하는 기지국 장치(5010)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(5015)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
프로세서(5013)는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호(CSI-RS)를 소정의 패턴에 따라 매핑하고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 제어할 수 있다.
프로세서(5013)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(5014)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
한편, 단말 장치(UE; 5020)는 수신 모듈(5021), 전송 모듈(5022), 프로세서(5023) 및 메모리(5024)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(5021)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(5022)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(5023)는 수신모듈(5021), 전송모듈(5022), 메모리(5024) 및 안테나(5025)를 포함하는 단말 장치(5020)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(5025)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
프로세서(5023)는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에서 소정의 패턴에 따라 매핑된 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 수신하고, 상기 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하도록 제어할 수 있다.
프로세서(5033)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(5034)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
기지국 장치(5010)에서 CSI-RS를 전송하고 단말 장치(5020)에서 이를 수신하여 채널을 추정함에 있어서 공통적으로 적용되는 사항에 대하여 설명한다.
CSI-RS가 매핑되는 상기 소정의 패턴은 미리 결정되어 기지국 장치(5010) 및 단말 장치(5020)에서 공유될 수 있다. 상기 소정의 패턴은 8 이하의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되고, 상기 2 개의 OFDM 심볼 중 하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 부반송파 위치 중 하나 이상에 매핑되는 것을 정의할 수 있다. 상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 연속하는 2 개의 부반송파 위치 및 4 부반송파 만큼 이격된 또 다른 연속하는 2 부반송파 위치일 수 있다 (도 47 참조).
또한, 상기 프로세서가 CSI-RS를 상기 소정의 패턴에 따라 매핑함에 있어서, 상기 2 개의 OFDM 심볼은, OFDM 심볼 인덱스 5 및 6, OFDM 심볼 인덱스 9 및 10, OFDM 심볼 인덱스 12 및 13, 또는 OFDM 심볼 인덱스 8 및 10 일 수 있다. 또한, 상기 2 개의 OFDM 심볼이 OFDM 심볼 인덱스 5 및 6 또는 OFDM 심볼 인덱스 12 및 13인 경우에, 상기 4 개의 부반송파 위치는 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9이고, 상기 2 개의 OFDM 심볼이 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10 또는 OFDM 심볼 인덱스 8 및 10인 경우에, 상기 4 개의 부반송파 위치는 부반송파 인덱스 0, 1, 6 및 7, 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9, 또는 부반송파 인덱스 4, 5, 10 및 11일 수 있다 (도 44 및 47 참조).
또한, 상기 프로세서가 CSI-RS를 상기 소정의 패턴에 따라 매핑함에 있어서, 상기 4 개의 부반송파 위치는, 셀 또는 셀 그룹 별로 2 부반송파 만큼 시프트될 수 있다 (도 46 참조). 또한, 상기 프로세서가 CSI-RS를 상기 소정의 패턴에 따라 매핑함에 있어서, 상기 CSI-RS는 상기 2 개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 직교 코드를 이용하여 코드분할다중화(CDM)될 수 있다 (도 46 참조). 또한, 상기 프로세서가 CSI-RS를 상기 소정의 패턴에 따라 매핑함에 있어서, 상기 기지국의 안테나 포트의 개수가 2 또는 4 인 경우에, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 위치의 일부에 상기 CSI-RS가 매핑될 수 있다 (전술한 끼워넣음(nested) 특성).
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.
5010 기지국 장치 5020 단말 장치
5011, 5021 수신 모듈 5012, 5022 전송 모듈
5013, 5023 프로세서 5014, 5024 메모리
5015, 5025 안테나

Claims (18)

  1. 기지국이 8 이하의 안테나 포트에 대한 참조신호를 전송하는 방법으로서,
    제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임에 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부를 매핑하는 단계;
    상기 하향링크 서브프레임에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계; 및
    상기 공용참조신호 및 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한되는, 참조신호 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호는,
    상기 제 1 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼과 상기 제 2 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼 상에 매핑되는, 참조신호 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널상태정보 참조신호에 대한 소정의 패턴에서 정의하는 상기 2 개의 OFDM 심볼은, 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼인, 참조신호 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 2 개의 OFDM 심볼 각각에서 4 개의 부반송파 위치 중 하나 이상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 연속하는 2 개의 부반송파 위치 및 4 부반송파 만큼 이격된 또 다른 연속하는 2 부반송파 위치인, 참조신호 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 셀 또는 셀 그룹 별로 2 부반송파 만큼 시프트되는, 참조신호 전송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 2 개의 OFDM 심볼은 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼이고,
    상기 4 개의 부반송파 위치는, 부반송파 인덱스 0, 1, 6 및 7, 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9, 또는 부반송파 인덱스 4, 5, 10 및 11인, 참조신호 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국의 안테나 포트의 개수가 2 또는 4 인 경우에, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 위치의 일부에 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑되는, 참조신호 전송 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 하나의 그룹을 구성하여 총 4 개의 그룹을 형성하고,
    상기 4 개의 그룹 각각에서 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 상기 2 개의 OFDM 심볼 상의 동일한 부반송파 위치에서 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되고,
    상기 4 개의 그룹 각각은 상이한 부반송파 위치에서 주파수분할다중화(FDM) 방식으로 다중화되는, 참조신호 전송 방법.
  9. 단말이 기지국으로부터의 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 방법으로서,
    4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부가 매핑되고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 소정의 패턴에 따라 매핑된, 제 1 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한되는, 채널 추정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호는,
    상기 제 1 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼과 상기 제 2 슬롯의 1 번째 및 5 번째 OFDM 심볼 상에 매핑되는, 채널 추정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 채널상태정보 참조신호에 대한 소정의 패턴에서 정의하는 상기 2 개의 OFDM 심볼은, 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼인, 채널 추정 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 2 개의 OFDM 심볼 각각에서 4 개의 부반송파 위치 중 하나 이상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 연속하는 2 개의 부반송파 위치 및 4 부반송파 만큼 이격된 또 다른 연속하는 2 부반송파 위치인, 채널 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴에서 정의하는 상기 4 개의 부반송파 위치는, 셀 또는 셀 그룹 별로 2 부반송파 만큼 시프트되는, 채널 추정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 2 개의 OFDM 심볼은 상기 제 2 슬롯의 2 번째 및 4 번째 OFDM 심볼이고,
    상기 4 개의 부반송파 위치는, 부반송파 인덱스 0, 1, 6 및 7, 부반송파 인덱스 2, 3, 8 및 9, 또는 부반송파 인덱스 4, 5, 10 및 11인, 채널 추정 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지국의 안테나 포트의 개수가 2 또는 4 인 경우에, 상기 소정의 패턴에서 정의하는 위치의 일부에 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑되는, 채널 추정 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 하나의 그룹을 구성하여 총 4 개의 그룹을 형성하고,
    상기 4 개의 그룹 각각에서 2 개의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호는, 상기 2 개의 OFDM 심볼 상의 동일한 부반송파 위치에서 코드분할다중화(CDM) 방식으로 다중화되고,
    상기 4 개의 그룹 각각은 상이한 부반송파 위치에서 주파수분할다중화(FDM) 방식으로 다중화되는, 채널 추정 방법.
  17. 8 이하의 안테나 포트에 대한 참조신호를 전송하는 기지국으로서,
    단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    제 1 슬롯 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임에 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부를 매핑하고, 상기 하향링크 서브프레임에 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 소정의 패턴에 따라 매핑하여, 상기 공용참조신호 및 상기 채널상태정보 참조신호가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 제어하고,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한되는, 참조신호 전송 기지국.
  18. 기지국으로부터의 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 단말로서,
    상기 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부가 매핑되고, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 소정의 패턴에 따라 매핑된, 제 1 및 제 2 슬롯을 포함하고 일반 순환전치(CP) 구성을 갖는 하향링크 서브프레임을 수신하여, 상기 채널상태정보 참조신호를 이용하여 채널을 추정하도록 제어하고,
    상기 소정의 패턴은, 상기 8 이하의 안테나 포트에 대한 채널상태정보 참조신호가 상기 하향링크 서브프레임의 상기 데이터 영역 상의 하나의 OFDM 심볼만큼 이격된 2 개의 OFDM 심볼 상에 매핑되는 것을 정의하고,
    상기 4 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호 중 일부는 2 이하의 안테나 포트에 대한 공용참조신호로 제한되는, 채널 추정 단말.
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