KR20170020927A - 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국, 송신 방법 및 복조 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 기지국, 이동국, 송신 방법 및 복조 방법 Download PDF

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Abstract

기지국(110)은 수평 방향 및 수직 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군(112)에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하고, 수평 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나(113)에 의해, 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행한 이동국(120)에 고유의 제1 참조 신호를 송신한다. 기지국(110)은 제1 복수의 안테나(113)의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 수직 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나(114)에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고 이동국(120)의 각각에 공통의 제2 참조 신호를 송신한다. 기지국(110)은 수직 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신한다. 이동국(120)은 기지국(110)에 의해 송신된 제1 참조 신호, 제2 참조 신호 및 가중치 정보에 기초하여, 기지국(110)에 의해 송신된 데이터 신호를 복조한다.

Description

무선 통신 시스템, 기지국, 이동국, 송신 방법 및 복조 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION, MOBILE STATION, TRANSMISSION METHOD, AND DEMODULATION METHOD}
본 발명은 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국, 송신 방법 및 복조 방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 LTE(Long Term Evolution)에 있어서, 복수의 안테나를 사용한 빔 포밍이나 MIMO(Multiple Input Multiple Output)에 관한 기술이 알려져 있다(예를 들어, 하기 비특허문헌 1 참조). 또한, LTE의 Release 12의 표준화에 있어서의 3D Channel Model이 검토되고 있다(예를 들어, 하기 비특허문헌 2 참조).
「Study on 3D-channel model for Elevation Beamforming and FD-MIMO studies for LTE」, 3GPPTM Work Item Description, Dec. 2012 「3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on 3D channel model for LTE(Release 12)」, 3GPP TR 36. 873 V1. 1. 1, 2013-09
그러나, 종래 기술에서는, 예를 들어 수신측에서 데이터를 복조하기 위한 참조 신호가 모든 안테나로부터 송신되기 때문에, 안테나수를 증가시키면, 참조 신호의 송신에 사용되는 무선 리소스가 증가된다고 하는 문제가 있다. 이에 대하여, 모든 안테나에 대한 가중치 부여 정보를 제어 정보에 의해 수신측에 통지하는 것도 생각되지만, 제어 정보량이 많아진다고 하는 문제가 있다.
일 측면에서는, 본 발명은 제어 정보량의 증가를 억제하면서, 참조 신호의 송신에 사용되는 무선 리소스의 증가를 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하고, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행하여, 자국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호를 송신하고, 상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고, 상기 자국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호를 송신하고, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신하고, 송신된 상기 제1 참조 신호, 상기 제2 참조 신호 및 상기 가중치 정보에 기초하여, 송신된 상기 데이터 신호를 복조하는 무선 통신 시스템, 기지국, 이동국, 송신 방법 및 복조 방법이 제안된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제어 정보량의 증가를 억제하면서, 참조 신호의 송신에 사용되는 무선 리소스의 증가를 억제할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 기능적 구성의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 2는 무선 통신 시스템의 구성의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 3은 무선 통신 시스템이 행하는 장치간의 처리 수순의 일례를 도시하는 시퀀스도이다.
도 4는 eNB의 일례를 도시하는 기능 블록도이다.
도 5는 이동국의 일례를 도시하는 기능 블록도이다.
도 6은 eNB의 송신 안테나의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 7은 다른 안테나의 무선 채널을 추정하는 원리의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 8은 eNB로부터 송신되는 신호 및 신호를 송신하는 송신 안테나의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 9는 서브 프레임 구성과 PRB의 맵핑의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 10은 무선 통신 시스템이 행하는 PDSCH의 복조 수순의 일례를 도시하는 시퀀스도이다.
도 11은 유저 스케줄링의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 12는 리소스량에 대하여 종래와의 비교의 일례를 도시하는 설명도이다.
이하에 도면을 참조하여, 개시 기술의 적합한 실시 형태를 상세하게 설명한다.
(무선 통신 시스템의 기능적 구성의 일례)
도 1은 무선 통신 시스템의 기능적 구성의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 무선 통신 시스템(100)은 기지국(110)과, 이동국(120)을 갖는다. 기지국(110)은 송신부(111)를 갖는다. 송신부(111)는 안테나군(112)에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신한다.
안테나군(112)은 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치되어 있다. 제1 방향과 제2 방향은 서로 다른 방향이다. 예를 들어, 제1 방향은 수평 방향(도면 중 A 방향)이고, 제2 방향은 수직 방향(도면 중 B 방향)이다. 제1 방향 및 제2 방향은, 이에 한하지 않고, 예를 들어 제1 방향을 수직 방향으로 하고, 제2 방향을 수평 방향으로 해도 된다.
안테나군(112)은 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나(113)와, 제1 복수의 안테나(113)의 일부의 안테나(113a)에 대응하는 위치에 있어서 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나(114)를 포함한다. 제1 복수의 안테나(113)는 수평 방향으로 일렬로 배열되어 있다. 제2 복수의 안테나(114)는 수직 방향으로 일렬로 배열되어 있다.
송신부(111)는 제1 복수의 안테나(113)에 의해, 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행한 송신처의 이동국(120)마다의 제1 참조 신호를 송신한다. 제1 참조 신호는, 이동국(120)에 고유의 참조 신호이다. 또한, 송신부(111)는 제2 복수의 안테나(114)에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고 송신처의 이동국(120)의 각각에 공통의 제2 참조 신호를 송신한다. 제2 참조 신호는, 예를 들어 기지국(110)이 형성하는 1개의 셀에서 공통의 참조 신호이다.
제2 복수의 안테나(114)는 제1 복수의 안테나(113)에 포함되지 않지만, 이에 한하지 않고, 부호 115로 나타내는 바와 같이 제1 복수의 안테나(113)에 포함되어 있어도 된다. 이 경우, 시간 또는 주파수가 상이한 무선 리소스로 참조 신호를 송신하면 된다.
또한, 송신부(111)는 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신한다. 가중치 정보는, 구체적으로는, 수직 방향의 프리코딩 정보이다. 송신부(111)는 안테나군(112) 중 제1 복수의 안테나(113) 및 제2 복수의 안테나(114)와 상이한 각 안테나(116)에 의해 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호를 송신하지 않는다.
안테나군(112)은 적어도 제2 방향의 안테나의 배열 간격이 비교적 좁다. 예를 들어, 안테나군(112)은 제2 방향의 안테나의 배열 간격이 안테나군(112)에 포함되는 각 안테나(114, 115, 116)로부터 송신되는 무선 신호의 1파장보다 좁은 안테나군이다. 이 때문에, 수직 방향의 빔에 민감한 지향성을 얻을 수 있다. 또한, 안테나의 간격이 좁으면, 각 안테나와 이동국 사이를 연결하는 각 무선 채널에 있어서, 페이딩 상관이 커진다.
즉, 각 무선 채널에 있어서의 페이딩에 기인한 시간 변동은 거의 마찬가지이며, 각 무선 채널의 위상차는 신호의 도래 방향에 의존한다. 그 때문에, 수직 방향에서 인접하는 안테나의 무선 채널의 위상차를 추정함으로써, 제1 참조 신호를 송신하지 않은 다른 안테나의 채널 상태의 위상차도 추정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이와 같은 위상차의 추정을 사용한다.
이동국(120)은 수신부(121)와, 복조부(122)를 갖는다. 수신부(121)는 기지국(110)에 의해 송신된, 제1 참조 신호, 제2 참조 신호 및 가중치 정보를 수신한다. 수신부(121)는 수신한 신호 및 가중치 정보를 복조부(122)에 출력한다. 복조부(122)는 수신부(121)에 의해 수신된, 제1 참조 신호, 제2 참조 신호 및 가중치 정보에 기초하여, 기지국(110)에 의해 송신된 데이터 신호를 복조한다.
구체적으로는, 복조부(122)는 제2 참조 신호에 기초하여, 안테나군(112)에 있어서의 제2 방향으로 배열된 안테나간의 채널 상태의 위상차를 추정한다. 예를 들어, 복조부(122)는 제2 복수의 안테나(114)에 의해 송신된 제2 참조 신호에 기초하는 채널 상태의 각 추정 결과를 비교하고, 각 추정 결과를 비교한 결과에 기초하여, 제2 방향으로 배열된 안테나간의 채널 상태의 위상차를 추정한다.
복조부(122)는 제1 참조 신호에 기초하는 채널 상태의 추정 결과와, 추정한 위상차와, 가중치 정보에 기초하여, 안테나군(112)에 의해 송신된 데이터 신호에 대한 왜곡 성분을 추정한다. 복조부(122)는 추정한 왜곡 성분에 기초하여 데이터 신호를 복조한다.
(무선 통신 시스템의 구성의 일례)
도 2는 무선 통신 시스템의 구성의 일례를 도시하는 설명도이다. 무선 통신 시스템(200)은 eNB(evolved Node B)(210)와, 이동국(220)을 갖는다. 예를 들어, 도 1의 무선 통신 시스템(100)은 무선 통신 시스템(200)에 의해 실현되며, 도 1의 기지국(110)은 eNB(210)에 의해 실현되고, 도 1의 이동국(120)은 이동국(220)에 의해 실현된다.
eNB(210)는 멀티 안테나 기지국이며, LTE의 기지국이다. LTE는 표준화 단체인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 통신 규격이다. eNB(210)는, 상위 네트워크에 무선 접속됨과 함께, 이동국(220)과 무선 접속된다.
이동국(220)은 휴대 전화나 스마트폰 등의 유저 기기이다. 도 2에 있어서 이동국(220a, 220b)은, 예를 들어 각각 건물(230) 내의 높이가 상이한 위치에 위치하고 있다. 또한, 이동국(220)은 건물(230) 내에 위치하지 않아도, eNB(210)와 통신하는 것은 가능하다.
LTE에 있어서는, 예를 들어 MIMO가 채용된다. MIMO는, 복수의 안테나를 동시에 사용하여 복수의 데이터 스트림을 송수신하는 기술이다. MIMO에서는, 예를 들어 공간 다중하는 데이터 스트림의 수가 적응 제어된다.
또한, LTE의 MIMO 전송에서는 프리코딩이 행해진다. 프리코딩이란, 페이딩 상태를 고려한 송신측에 있어서의 제어이며, 안테나로부터 송출되기 전의 송신 신호에, 소정의 가중치를 승산하는 것이다.
프리코딩을 행함으로써, 이동국에 대하여 적응적으로 지향성 빔을 형성할 수 있고, 그 결과, 이동국에 있어서의 수신 신호의 전력을 크게 할 수 있다. 예를 들어, 프리코딩의 가중치는 미리 사양에 따라 몇 가지의 패턴이 정해져 있다.
이동국(220)은 페이딩 상태를 측정하고, 측정한 페이딩 상태로부터, 최량의 프리코딩 패턴을 선택한다. 이동국(220)은 프리코딩 패턴을 eNB(210)에 피드백한다. 피드백 신호는 프리코드화 매트릭스 지표(PMI : Precoding Matrix Indicator)이다.
무선 통신 시스템(200)은 2차원 어레이 배치의 멀티 안테나에 의한 수평ㆍ수직 방향의 지향성 빔을 형성하고, 예를 들어 3D-MIMO나 FD-MIMO(Full Dimension-MIMO)를 채용한다. 이와 같은 방법에서는, 고지향성을 얻을 수 있기 때문에, 고층 빌딩 내의 이동국(220)에 대한 송신에 대해서도, 다른 층에 존재하는 다른 이동국(220)에 부여하는 간섭을 완화할 수 있다. 또한, 수평 방향의 고정적인 섹터화 외에, 앙각 방향의 가상적인 섹터화에 의해, 셀 분할의 이득을 얻을 수 있다.
(무선 통신 시스템이 행하는 장치간의 처리 수순의 개요)
도 3은 무선 통신 시스템이 행하는 장치간의 처리 수순의 일례를 도시하는 시퀀스도이다. 도 3에 있어서, eNB(210)는 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)를 이동국(220)(도면 중, UE : User Equipment)에 송신한다(스텝 S301). CSI-RS는 품질 측정을 행하기 위한 신호이다.
다음에, 이동국(220)은 CSI(채널 품질)를 산출하고(스텝 S302), 산출한 CSI를 eNB(210)에 송신한다(스텝 S303). 이동국(220)으로부터 eNB(210)에 송신되는 CSI에는, 채널 품질 지표(CQI : Channel Quality Indicator), 프리코드화 매트릭스 지표(PMI), 랭크 지표(RI : Rank Indicator)가 포함되어 있다.
eNB(210)는, 이들 정보를 사용하여 프리코딩을 행한다(스텝 S304). eNB(210)는, UE 고유의 RS(UE-specific Reference Signal)를 이동국(220)에 송신한다(스텝 S305). eNB(210)는, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 UE-specific RS에 동일한 Precoding Matrix(프리코딩 행렬)를 적용하여, 이동국(220)에 송신한다. 제1 참조 신호는, 예를 들어 UE-specific RS에 의해 실현된다. 이동국(220)은 UE-specific RS에 기초하여 채널 추정값을 산출하는 채널 추정을 행한다(스텝 S306).
또한, eNB(210)는, 하향 공유 채널인 PDSCH를 송신한다(스텝 S307). 이동국(220)은 스텝 S306에 있어서 산출한 채널 추정값을 사용하여, PDSCH를 복조하고(스텝 S308), 일련의 처리를 종료한다.
(eNB의 기능 블록도의 일례)
도 4는 eNB의 일례를 도시하는 기능 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, eNB(210)는, 프리코딩 결정부(401)와, 제어 신호 생성부(402)와, UE-specific RS 생성부(403)와, 제2 프리코딩 처리부(404)와, 제1 안테나 맵핑부(405)와, Common DM-RS(DeModulation-Reference Signal) 생성부(406)와, 제2 안테나 맵핑부(407)와, 유저 스케줄러부(408)와, 데이터 신호 생성부(409)와, 제1 프리코딩 처리부(410)를 갖는다.
또한, eNB(210)는, 물리 채널 다중부(411)와, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(412)와, 송신 RF(Radio Frequency)부(413)와, 송신 안테나(414)와, 수신 안테나(415)와, 수신 RF부(416)와, FFT(Fast Fourier Transform)부(417)와, 상향 제어 신호 복조부(418)를 갖는다.
프리코딩 결정부(401)는 상향 제어 신호 복조부(418)로부터 출력된 PMI를 기초로 Precoding Matrix 정보를 결정한다. 프리코딩 결정부(401)는 결정한 정보를, 제어 신호 생성부(402)와, 제2 프리코딩 처리부(404)와, 유저 스케줄러부(408)와, 제1 프리코딩 처리부(410)에 출력한다.
구체적으로는, 프리코딩 결정부(401)는 수직 방향의 프리코딩 정보(가중치 정보)나, UE-specific RS의 AP(Antenna Port) 정보를 제어 신호 생성부(402)에 출력한다. AP 정보는 데이터 스트림에 대응한다. 또한, 프리코딩 결정부(401)는 수평 방향의 프리코딩 정보를 제2 프리코딩 처리부(404)에 출력한다. 또한, 프리코딩 결정부(401)는 수평 방향 및 수직 방향의 프리코딩 정보를 제1 프리코딩 처리부(410)에 출력한다. 또한, 프리코딩 결정부(401)는 Precoding Matrix 정보를 유저 스케줄러부(408)에 출력한다.
제어 신호 생성부(402)는 프리코딩 결정부(401)로부터 출력된 정보를 사용하여, 이동국(220)에 적용하는 수직 방향의 프리코딩 정보나 UE-specific RS의 AP 정보를 포함하는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호 생성부(402)는 생성한 제어 신호를 물리 채널 다중부(411)에 출력한다.
UE-specific RS 생성부(403)는 UE-specific RS를 생성하고, UE-specific RS를 제2 프리코딩 처리부(404)에 출력한다. 제2 프리코딩 처리부(404)는 프리코딩 결정부(401)로부터 출력된 수평 방향의 프리코딩 정보를 사용하여, UE-specific RS 생성부(403)로부터 출력된 UE-specific RS에 대하여 프리코딩 처리를 행한다. 제2 프리코딩 처리부(404)는 프리코딩 처리를 행한 UE-specific RS를 제1 안테나 맵핑부(405)에 출력한다.
제1 안테나 맵핑부(405)는 수평 방향으로 배열된 특정한 일렬(복수)의 송신 안테나(414)에 대하여, UE-specific RS를 송신시키기 위한 맵핑을 행한다. 제1 안테나 맵핑부(405)는 맵핑을 행한 UE-specific RS를 물리 채널 다중부(411)에 출력한다. 맵핑에 의해, 시간(sub-frame) 및 주파수(Physical Resource Block : 물리 리소스 블록)마다, 규정의 송신 안테나(414) 및 규정의 리소스로부터 UE-specific RS를 송신할 수 있다.
Common DM-RS 생성부(406)는 이동국(220)에 있어서 데이터를 복조할 때의 기지국(110)이 형성하는 1개의 셀에서 공통의 참조 신호인, Common DM-RS를 생성하고, 제2 안테나 맵핑부(407)에 출력한다. 제2 참조 신호는, 예를 들어 Common DM-RS에 의해 실현된다.
제2 안테나 맵핑부(407)는 Common DM-RS를 수직 방향으로 배열된 2개의 송신 안테나(414)에 대하여, Common DM-RS를 송신시키기 위한 맵핑을 행한다. 제2 안테나 맵핑부(407)는 맵핑을 행한 Common DM-RS를 물리 채널 다중부(411)에 출력한다. 맵핑에 의해, 시간(sub-frame) 및 주파수(PRB)마다, 규정의 송신 안테나(414) 및 규정의 리소스로부터 Common DM-RS를 송신할 수 있다.
유저 스케줄러부(408)는 상향 제어 신호 복조부(418)로부터 출력된 PMI와, 프리코딩 결정부(401)에 의해 결정된 Precoding Matrix 정보를 사용하여, 스케줄링을 행한다. 유저 스케줄러부(408)는 서로 프리코딩의 상성이 좋은 이동국(220)을 동일한 서브 프레임에 스케줄링한다. 예를 들어, 동일 방향에 위치하는 복수의 이동국(220)에 동시 송신하면 서로 간섭할 우려가 있으므로, 유저 스케줄러부(408)는 상이한 방향에 위치하는 복수의 이동국(220)을 조합하여, 동일한 서브 프레임에 스케줄링한다. 유저 스케줄러부(408)는 스케줄링 정보를 데이터 신호 생성부(409)에 출력한다.
데이터 신호 생성부(409)는 유저 스케줄러부(408)로부터 출력된 스케줄링 정보를 사용하여, 데이터 신호를 생성하고, 제1 프리코딩 처리부(410)에 출력한다. 제1 프리코딩 처리부(410)는 데이터 신호 생성부(409)로부터 출력된 데이터 신호와, 프리코딩 결정부(401)에 의해 결정된 수평 방향 및 수직 방향의 프리코딩 정보를 사용하여, 프리코딩 처리를 행한다. 제1 프리코딩 처리부(410)는 프리코딩 처리를 행한 데이터 신호를 물리 채널 다중부(411)에 출력한다.
물리 채널 다중부(411)는 제어 신호 생성부(402)로부터 제어 신호, 제1 안테나 맵핑부(405)로부터 UE-specific RS, 제2 안테나 맵핑부(407)로부터 Common DM-RS, 제1 프리코딩 처리부(410)로부터 데이터 신호가 입력된다. 물리 채널 다중부(411)는 입력된 각종 신호를 다중하고, 다중한 신호를 복수의 IFFT부(412) 중 대응하는 IFFT부(412)에 출력한다. IFFT부(412)는 물리 채널 다중부(411)로부터 출력된 신호를 시간 영역의 신호로 변환하고, 복수의 송신 RF부(413) 중 대응하는 송신 RF부(413)에 출력한다.
송신 RF부(413)는 IFFT부(412)로부터 출력된 신호를, D/A(Digital to Analog) 변환 및 반송파 변조하여 송신 신호를 생성한다. 송신 RF부(413)는 생성한 송신 신호를, 복수(80)의 송신 안테나(414) 중 대응하는 송신 안테나(414)에 출력한다. 송신 안테나(414)는 송신 RF부(413)로부터 출력된 송신 신호를 하향 송신 신호로서 무선 출력한다.
수신 안테나(415)는 이동국(220)으로부터 출력된 무선 신호를 수신하고, 수신 RF부(416)에 출력한다. 수신 RF부(416)는 수신 안테나(415)로부터 출력된 신호를, 반송파 제거 및 A/D(Analog to Digital) 변환하고, 변환한 신호를 FFT부(417)에 출력한다. FFT부(417)는 수신 RF부(416)로부터 출력된 신호를 푸리에 변환에 의해 주파수 성분의 데이터로 나누어, 상향 제어 신호 복조부(418)에 출력한다. 상향 제어 신호 복조부(418)는 FFT부(417)로부터 출력된 데이터 중에서 PMI를 추출하고, PMI를 프리코딩 결정부(401)에 출력한다.
도 1에 도시한 송신부(111)는 예를 들어 프리코딩 결정부(401), 제어 신호 생성부(402), UE-specific RS 생성부(403), 제2 프리코딩 처리부(404), 제1 안테나 맵핑부(405), Common DM-RS 생성부(406), 제2 안테나 맵핑부(407) 등에 의해 실현된다. 또한, 도 1에 도시한 안테나군(112)은 복수의 송신 안테나(414)에 의해 실현된다.
(이동국의 기능 블록도의 일례)
도 5는 이동국의 일례를 도시하는 기능 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이동국(220)은 수신 안테나(501)와, 수신 RF부(502)와, FFT부(503)와, 제어 신호 복조부(504)와, 채널 추정부(505)와, 채널 추정부(506)와, B 성분 산출부(507)와, C 성분 산출부(508)와, 데이터 신호 복조부(509)와, CSI 산출부(510)와, 상향 제어 신호 생성부(511)와, IFFT부(512)와, 송신 RF부(513)와, 송신 안테나(514)를 갖는다.
수신 안테나(501)는 eNB(210)로부터 출력된 무선 신호를 수신하고, 수신 RF부(502)에 출력한다. 수신 RF부(502)는 수신 안테나(501)로부터 출력된 신호를, 반송파 제거 및 A/D 변환하고, 변환한 신호를 FFT부(503)에 출력한다. FFT부(503)는 수신 RF부(502)로부터 출력된 신호를 푸리에 변환에 의해 주파수 성분의 데이터로 나누어, 제어 신호 복조부(504), 채널 추정부(505, 506), 데이터 신호 복조부(509) 및 CSI 산출부(510)에 출력한다.
제어 신호 복조부(504)는 FFT부(503)로부터 출력된 신호로부터, 이동국(220)에 적용된 수직 방향의 프리코딩 정보(가중치 정보) 및 UE-specific RS의 AP 정보를 얻는다. 제어 신호 복조부(504)는 UE-specific RS의 AP 정보를 채널 추정부(505)에 출력한다. 또한, 제어 신호 복조부(504)는 수직 방향의 프리코딩 정보를 B 성분 산출부(507)에 출력한다.
채널 추정부(505)는 FFT부(503)로부터 출력된 신호 및 제어 신호 복조부(504)로부터 출력된 AP 정보를 사용하여, UE-specific RS에 의한 채널 추정에 의해, 후술하는 식 (6)의 A 성분을 얻는다. 또한, 채널 추정부(505)는 채널 추정에 의해 얻은 A 성분을 C 성분 산출부(508)에 출력한다. 채널 추정부(506)는 FFT부(503)로부터 출력된 신호를 사용하여, Common DM-RS에 의한 채널 추정에 의해, 무선 채널간의 수직 방향의 위상차 Δhv를 산출하고, 위상차 Δhv를 B 성분 산출부(507)에 출력한다.
B 성분 산출부(507)는 제어 신호 복조부(504)로부터 출력된 수직 방향의 프리코딩 정보와, 채널 추정부(506)로부터 출력된 위상차 Δhv를 사용하여, 후술하는 식 (6)의 B 성분을 얻는다. B 성분 산출부(507)는 산출한 B 성분을 C 성분 산출부(508)에 출력한다. C 성분 산출부(508)는 채널 추정부(505)로부터 출력된 A 성분과, B 성분 산출부(507)로부터 출력된 B 성분을 사용하여, 후술하는 식 (6)의 C 성분(C=A×B)을 얻는다. C 성분은, PDSCH에 있어서의 채널 왜곡 성분이다. C 성분 산출부(508)는 산출한 C 성분을 데이터 신호 복조부(509)에 출력한다.
데이터 신호 복조부(509)는 FFT부(503)로부터 출력된 신호에 포함되는 PDSCH를, C 성분 산출부(508)로부터 출력된 C 성분을 사용하여 복조하고, 유저 데이터로서 출력한다. CSI 산출부(510)는 CSI(채널 품질)를 산출하고, CSI를 상향 제어 신호 생성부(511)에 출력한다. 상향 제어 신호 생성부(511)는 CSI 산출부(510)로부터 출력된 CSI를 사용하여, 상향 제어 신호를 생성하고, IFFT부(512)에 출력한다. IFFT부(512)는 상향 제어 신호 생성부(511)로부터 출력된 신호를 시간 영역의 신호로 변환하고, 송신 RF부(513)에 출력한다.
송신 RF부(513)는 IFFT부(512)로부터 출력된 신호를 D/A 변환 및 반송파 변조하여 송신 신호를 생성한다. 송신 RF부(513)는 생성한 송신 신호를, 송신 안테나(514)에 출력한다. 송신 안테나(514)는 송신 RF부(513)로부터 출력된 송신 신호를 상향 송신 신호로서 무선 출력한다.
도 1에 도시한 수신부(121)는 수신 RF부(502)나 FFT부(503) 등에 의해 실현된다. 또한, 도 1에 도시한 복조부(122)는, 예를 들어 제어 신호 복조부(504), 채널 추정부(505, 506), B 성분 산출부(507), C 성분 산출부(508), 데이터 신호 복조부(509) 등에 의해 실현된다.
(eNB의 송신 안테나의 배치의 일례)
도 6은 eNB의 송신 안테나의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 6에 있어서, 가로 방향은 수평 방향을 나타내고, 세로 방향은 수직 방향을 나타내고 있다. 예를 들어, ANT(0, 0)∼(7, 0)은 수평 방향으로 등간격으로 배열되어 있다. 또한, 예를 들어 ANT(0, 0)∼(0, 9)는 수직 방향으로 등간격으로 배열되어 있다. 또한, 이 외의 안테나에 대해서도, 마찬가지로 각 방향에 대하여 등간격으로 배열되어 있다.
도 6에 있어서, 경사 방향의 1개의 선이 1개의 안테나를 나타내고 있고, 서로 교차하는 안테나는, 편파가 상이한 것을 나타내고 있다. 구체적으로는, ANT(0, 0)과 ANT(4, 0)은 서로 편파가 상이하다.
적어도 수직 방향의 각 안테나의 간격은 비교적 좁게 되어 있기 때문에, 수직 방향의 빔은 민감한 지향성을 얻을 수 있다. 또한, 수직 방향의 각 안테나의 무선 채널에 있어서, 페이딩 상관이 커져, 각 무선 채널의 위상차는 신호의 도래 방향에 의존한다.
그 때문에, 수직 방향에서 인접하는 안테나의 무선 채널의 위상차를 추정함으로써, RS(예를 들어, Common DM-RS)를 송신하지 않은 다른 안테나의 무선 채널도 추정할 수 있다. 구체적으로는, ANT(m, 0)과 ANT(m, 1)로부터 RS를 송신하고, 그 무선 채널의 위상차에 기초하여, 다른 ANT(m, n)의 무선 채널 상태를 추정할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이와 같은 위상차의 추정을 사용하고 있다.
(다른 안테나의 무선 채널을 추정하는 원리)
도 7은 다른 안테나의 무선 채널을 추정하는 원리의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 7에 있어서, ANT(m, 0), ANT(m, 1), ANT(m, 2), …, ANT(m, n)은 수직 방향으로 배열되어 있다. ANT(m, 0)과 ANT(m, 1)로부터, Common DM-RS를 송신하고, 그 무선 채널의 위상차 Δhv에 기초하여, 다른 ANT(m, n)의 무선 채널을 추정할 수 있다. 구체적으로는, 하기 식 (1), (2)에 의해 나타낼 수 있다. n=0, …, 9이다.
Figure pct00001
또한, Δhv는 하기 식 (3)에 의해 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
h는 위상, d는 수직 방향의 안테나 간격, θ는 이동국(220)에 대한 각도, λ는 신호의 파장이다. 이와 같이, 이동국(220)이 ANT(m, n-1)로부터 수신한 Common DM-RS의 위상과, 이동국(220)이 ANT(m, n)으로부터 수신한 Common DM-RS의 위상의 차가 위상차 Δhv로 된다. 이와 같은 원리를 이용함으로써, 다른 안테나의 무선 채널 상태를 추정할 수 있다.
(이동국에 있어서 관측되는 신호의 왜곡 성분에 대하여)
다음에, 이동국(220)에 있어서 관측되는 신호의 왜곡 성분에 대하여 설명한다. 먼저, 하기 식 (4)는 각 송신 안테나로부터의 무선 채널의 정의를 나타낸 것이다.
Figure pct00003
또한, 하기 식 (5)는 안테나의 가중치(프리코딩)가 수평 방향 및 수직 방향의 계층 구조인 것을 나타낸 것이다.
Figure pct00004
이동국(220)이 수신한 PDSCH에 있어서의 왜곡 성분 C(C 성분)는 안테나간의 위상차 Δhv를 사용하여, 하기 식 (6)에 나타낼 수 있다.
Figure pct00005
상기 식 (6)에 있어서, A 성분은, 최상단의 안테나(ANT(0, 0)∼(7, 0))에 수평 방향의 안테나 가중치(프리코딩)를 적용한 신호를 송신한 경우에 있어서의 이동국(220)에서의 왜곡에 상당한다. A 성분은, UE-specific RS의 채널 추정에 의해 얻어진다. B 성분은, 수직 방향의 안테나의 가중치 정보(수직 방향의 프리코딩 정보)와, 무선 채널의 위상차 Δhv를 사용하여 얻어진다. C 성분은, A 성분과 B 성분을 승산함으로써 얻어진다.
(Δhv의 다른 산출예에 대하여)
여기서, Δhv의 다른 산출예에 대하여 설명한다. 상기 식 (1) 식 및 상기 식 (2)에 나타낸 산출예는, ANT(m, 0)과 수직 방향으로 인접하는 ANT(m, 1) 사이의 Δhv를 산출하는 예를 나타냈지만, 이에 한하지 않고, ANT(m, 0)과 인접하지 않는 ANT 사이로부터 Δhv를 산출하는 것도 가능하다. 이것에 대하여 설명한다. 상기 식 (3)의 우변은, φ의 함수로서, -exp(-jφ)로 나타낼 수 있다. 또한, ANT(m, 0)과 ANT(m, n) 간의 무선 채널의 위상차 hmㆍn/hm , 0은, 하기 식 (7)과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00006
0≤φㆍn<2π의 조건을 만족시키면, 하기 식 (8)이 성립한다.
Figure pct00007
이 때문에, Δhv는 하기 식 (9)와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00008
따라서, 이격된 안테나를 사용한 경우라도, Δhv를 산출할 수 있다.
여기서, 상기의 조건식의 변형예로서 하기 식 (10)을 생각한다.
Figure pct00009
상기 식 (10)의 조건식을 만족시키는 범위에서, 이격된 안테나를 사용한 경우라도, 무선 채널의 위상차를 구할 수 있다. 예를 들어, 안테나 간격 d=0.5λ의 경우, n=1만이 조건을 만족시킨다. 안테나 간격 d=0.3λ의 경우, n=1, 2, 3만이 조건을 만족시킨다. 또한, n=3이란, ANT(m, 3)에 상당한다. 즉, ANT(m, 0)과 ANT(m, 3)을 사용하여, Δhv를 산출하는 것도 가능하다.
(eNB로부터 송신되는 신호 및 신호를 송신하는 송신 안테나의 일례)
도 8은 eNB로부터 송신되는 신호 및 신호를 송신하는 송신 안테나의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 최상단의 안테나(ANT(0, 0)∼(7, 0))로부터, 수평 방향의 안테나 가중치를 적용한 UE-specific RS가 송신된다. 또한, ANT(0, 8) 및 ANT(0, 9)로부터, 안테나 가중치가 적용되지 않는 Common DM-RS가 송신된다.
(서브 프레임 구성과 PRB(Physical Resource Block)의 맵핑의 일례)
도 9는 서브 프레임 구성과 PRB의 맵핑의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 9의 맵핑(900)에 나타내는 바와 같이, LTE에서 사용하는 무선 액세스 방식의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplex Access)에서는, 주파수 방향으로 15㎑ 간격으로 인접하는 12개의 서브 캐리어(180㎑)를 1개의 PRB로서 구획하고, 또한 시간 방향으로 1㎳마다 구획한 무선 리소스를 유저에게 할당할 수 있다.
도 9에 있어서, 가로 방향은 1㎳의 1서브 프레임(=14 OFDM symbols)을 나타내고 있다. PRB에는, 물리 채널이나 신호가 매핑된다. 물리 채널에는, PDSCH, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical HARQ Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 있다.
PCFICH는, 각 서브 프레임의 선두의 몇 개의 심볼이 하향 링크 제어 정보를 송신 가능한 영역으로서 확보되어 있는지를 통지하기 위한 채널이다. PHICH는, PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 대한 송달 확인 정보(ACK/NACK)를 송신하기 위한 채널이다. PUSCH는, 상향 링크의 유저 데이터를 송신하기 위한 공유 데이터 채널이다. PDCCH는, eNB(210)가 스케줄링에 의해 선택한 유저에 대하여, 무선 리소스의 할당 정보를 통지하기 위해 사용된다. 수직 방향의 프리코딩 정보(가중치 정보)는 예를 들어 PDCCH를 사용하여 송신된다.
또한, 맵핑(900)에 나타내는 바와 같이, Cell 고유의 Cell-specific RS나, 유저 고유의 UE-specific RS, CSI-RS 등의 신호가 할당된다. 예를 들어, UE-specific RS는 코드 다중이 행해진다. 부호 901로 나타내는 바와 같이, UE-specific RS의 「1」은, 4개의 리소스 엘리먼트(4칸)에 걸쳐 있어, 4개의 AP(AP7, 8, 11, 13)를 코드 다중할 수 있다. 코드 다중에는 직교 부호가 사용된다.
마찬가지로, 부호 902로 나타내는 바와 같이, UE-specific RS의 「2」의 모눈은, 4개의 리소스 엘리먼트(4칸)에 걸쳐 있어, 4개의 AP(AP9, 10, 12, 14)를 다중할 수 있다. 이와 같이, UE-specific RS에는 8AP가 서포트되어 있다. 또한, 부호 903에는, PDSCH가 할당되는 개소에, Common DM-RS가 할당되어 있다.
수평 방향의 UE-specific RS는, AP7∼14의 8종류를 동시에 송신 가능하다. AP 정보는, 8종류 중 어느 것을 사용하여 채널 추정하면 좋을지를 지정하는 정보이다. 구체적으로는, eNB(210)에 있어서, 4종류의 직교 코드를 다중하고 있으므로, 이동국(220)측에서, 어느 직교 코드를 사용하여 복원하는지를 알기 위한 정보이다.
예를 들어, 안테나수가 수평 방향 8개, 수직 방향 10개와 같이, 안테나수가 확장되면, 다중수에 따라서 UE-specific RS의 AP가 증가되어 버린다. 본 실시 형태에서는, eNB(210)가, 수평 방향의 안테나군(112)으로부터 이동국(220) 고유의 RS(UE-specific RS)를 송신하고, 수직 방향의 안테나군(112)으로부터 이동국(220) 공통의 RS(Common DM-RS)를 송신한다. 이 때문에, 전체 송신 안테나(414)로부터 이동국(220)에 공통의 Common DM-RS를 송신하지 않아도 데이터의 복조가 가능해져, 리소스를 삭감할 수 있다.
(무선 통신 시스템이 행하는 PDSCH의 복조 수순의 일례)
도 10은 무선 통신 시스템이 행하는 PDSCH의 복조 수순의 일례를 도시하는 시퀀스도이다. 도 10의 설명의 전제로서, eNB(210)에 있어서, 안테나수를 수평 방향 8×수직 방향 10=80개로 하고, MU-MIMO(Multi User-MIMO)로 하고, 수직 방향의 프리코딩 제어(빔 포밍의 단수)를 8단계로 한다. 또한, eNB(210)는, 동시 송신 시에 간섭이 일어나기 어려운 상성이 좋은 UE의 조합을 대상으로, PDSCH를 동일 서브 프레임에 스케줄링하는 것을 가능하게 한다.
도 10에 있어서, eNB(210)는, CSI-RS를 복수의 이동국(220)(UE1과 UE2)에 송신한다(스텝 S1001). CSI-RS는, 품질 측정을 행하기 위한 신호이며, UE1과 UE2에 공통되는 신호이다.
다음에, 이동국(220)은 CSI(채널 품질)를 산출하고(스텝 S1002), 산출한 CSI를 eNB(210)에 송신한다(스텝 S1003). CSI는 이동국(220)마다 상이하다. CSI에는, 채널 품질 지표(CQI), 프리코드화 매트릭스 지표(PMI), 랭크 지표(RI)가 포함된다.
eNB(210)는, 이들 정보를 사용하여 프리코딩을 결정하고(스텝 S1004), 유저 스케줄링을 행한다(스텝 S1005). eNB(210)는, DCI(Downlink Control Information : 다운링크 제어 정보)를 각 이동국(220)에 송신한다(스텝 S1006). DCI는 UE1과 UE2에서 상이하다. DCI에는, 수직 방향의 안테나 웨이트 Wvn의 3bit로 나타내어지는 정보나, UE-specific RS의 송신에 사용하는 AP의 정보가 포함된다.
그리고, eNB(210)는, UE-specific RS를 이동국(220)에 송신한다(스텝 S1007). UE-specific RS는, UE1과 UE2에서 상이하다. UE-specific RS는, 수평 방향으로 배열된 특정한 열의 송신 안테나(414)로부터 수평 방향의 프리코딩이 적용된 최대 8종류의 신호이다.
이동국(220)은 UE-specific RS에 의한 채널 추정에 의해 A 성분을 산출한다(스텝 S1008). 또한, eNB(210)는, Common DM-RS를 이동국(220)에 송신한다(스텝 S1009). Common DM-RS는 UE1과 UE2에 공통되는 신호이다. Common DM-RS는, 수직 방향으로 배열된 2개의 송신 안테나(414)로부터 프리코딩이 적용되지 않은 신호이다. 이동국(220)은 Common DM-RS에 의한 채널 성분으로부터 B 성분을 산출한다(스텝 S1010).
스텝 S1010에서는, 이동국(220)은 Common DM-RS에 있어서의 채널 추정에 의해 무선 채널간의 위상차 Δhv를 산출하고, DCI에 포함되는 안테나 웨이트 Wvn의 정보를 사용함으로써, B 성분을 얻는다. 이동국(220)은 A 성분과 B 성분을 사용함으로써, PDSCH에 있어서의 채널 왜곡 성분인 C 성분을 산출한다(스텝 S1011).
다음에, eNB(210)는, PDSCH를 이동국(220)에 송신한다(스텝 S1012). 이동국(220)은 수신한 PDSCH와, 산출한 C 성분을 사용하여, PDSCH를 복조하고(스텝 S1013), 일련의 처리를 종료한다.
(유저 스케줄링의 일례)
도 11은 유저 스케줄링의 일례를 도시하는 설명도이다. 도 11에 있어서, 조합예(1100)는 복수 종류의 물리 채널을 포함하여 어떠한 다중이 가능한지의 예를 나타내고 있다. 다중 대상의 UE는 UE1∼64의 64개 있다. PDSCH용 프리코딩은, 수평 및 수직의 양쪽을 적용한 경우를 나타내고 있고, 64종류 있다. PDSCH용 프리코딩의 (0), (1)은 프리코딩용의 인덱스를 나타내고 있다.
UE-specific RS용 프리코딩은 수평 성분만을 나타내고 있고, WH(0)∼WH(7) 중 어느 하나를 나타낸다. UE-specific RS용 AP는, 어느 AP에서 UE-specific RS가 송신되는지를 나타내고 있고, AP7∼14 중 어느 하나를 나타낸다. UE-specific RS용 AP는, 프리코딩 패턴에 따라서 다른 리소스가 사용된다. UE-specific RS용 AP는 DCI로 통지된다. 통지하는 수직 방향 프리코딩 정보는, 수직 방향의 안테나 웨이트 Wv의 인덱스 번호를 갖고, 0∼7 중 어느 하나를 나타낸다. UE-specific RS용 AP는 DCI로 통지된다.
(리소스량에 대하여 종래와의 비교의 일례)
도 12는 리소스량에 대하여 종래와의 비교의 일례를 도시하는 설명도이다. 먼저, 비교에 있어서의 전제로서, eNB(210)는, 예를 들어 안테나수를 수평 방향 8×수직 방향 10=80개로 하고, MU-MIMO의 다중수를 8다중×8배=64다중으로 하고, 서브 밴드수를 9(시스템 대역폭 10㎒(50RB), 서브 밴드 사이즈 6RB)로 한다. 또한, 예를 들어 수평 방향 PMI(W1)를 4bit, 수평 방향 PMI(W2)를 4bit, 수직 방향 PMI를 3bit로 한다.
설명도(1200)에 있어서, 종래 방식 1은 복조용 RS를 UE-specific RS만으로 구성한 경우를 나타내고 있다. 종래 방식 1에서는, MU-MIMO의 다중수에 따른 양의 직교하는 시간 주파수 리소스가 필요하다. 구체적으로는, RS용 리소스는, 「24×8=192」로 된다. 이 산출식의 「24」는, 도 9의 「1」 「2」로 나타내는, UE-specific RS의 리소스 엘리먼트수(24칸)를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「8」은, MU-MIMO의 다중수를 8배로 한 것에 의한 「8」을 나타낸다. 또한, 종래 방식 1에서는 DCI 증가량은 0이다.
종래 방식 2는 복조용 RS를 Common DM-RS만으로 구성한 경우를 나타내고 있다. 종래 방식 2에서는, 송신 안테나(414)의 안테나수에 따른 양의 직교하는 시간 주파수 리소스가 필요하다. 또한, 프리코딩의 정보를 이동국(220)에 통지할 필요가 있다. 특히, 수평 성분의 정보는, 서브 밴드마다 존재하기 때문에 양이 많아진다. 종래 방식 2에서는, RS용 리소스는, 「24×10=240」으로 된다. 이 산출식의 「24」는, 도 9의 「1」 「2」로 나타내는, UE-specific RS의 리소스 엘리먼트수(24칸)를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「10」은, 안테나수를 수직 방향으로 10배로 한 것에 의한 「10」을 나타낸다.
또한, 종래 방식 2에서는, DCI 증가량은 「4+4×9+3=43bit」이다. 이 산출식의 첫번째 왼쪽의 「4」는, 수평 방향 PMI(W1)가 4bit인 것의 「4」를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「4×9」의 「4」는, 수평 방향 PMI(W2)가 4bit인 것의 「4」를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「4×9」의 「9」는, 서브 밴드수의 「9」를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「3」은 수직 방향 PMI가 3bit인 것의 「3」을 나타낸다.
한편, 본 실시 형태에서는, RS용 리소스는, 「24+2=26」으로 된다. 이 산출식의 「24」는, 도 9의 「1」 「2」로 나타내는, UE-specific RS의 리소스 엘리먼트수(24칸)를 나타낸다. 또한, 이 산출식의 「2」는, 도 9의 Common DM-RS의 리소스 엘리먼트수(2칸)를 나타낸다. DCI 증가량은 「3bit」이다. 이 「3bit」는, 수직 방향의 안테나 웨이트 Wvn의 정보량에 상당한다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 안테나수를 80개로 하고, MU-MIMO의 다중수를 64다중으로 하고, 서브 밴드수를 9로 하였다고 해도, RS 리소스의 증대 및 DCI의 증대를 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 실시 형태에서는, eNB(210)는, 수평 배열의 제1 복수의 안테나(113)로부터 각 이동국(120)에서 고유의 UE-specific RS, 수직 배열의 제2 복수의 안테나(114)로부터 각 이동국(120)에서 공통의 Common DM-RS를 송신하고, 수직 방향의 가중치 정보를 통지한다.
또한, 이동국(220)은 Common DM-RS에 기초하여, 수직 방향으로 배열된 안테나간의 채널 상태의 위상차 Δhv를 추정한다. 또한, 이동국(220)은 UE-specific RS에 기초하는 채널 상태의 추정 결과와, 추정한 위상차 Δhv와, 가중치 정보에 기초하여, 데이터 신호에 대한 왜곡 성분(C 성분)을 추정하고, 추정한 왜곡 성분에 기초하여 데이터 신호를 복조한다.
따라서, eNB(210)의 전체 안테나로부터 RS를 송신하지 않아도, 이동국(220)에서 데이터를 복조할 수 있어, 제어 정보량의 증가를 억제하면서, 참조 신호의 송신에 사용되는 무선 리소스의 증가를 억제할 수 있다. 이 때문에, 무선 리소스의 오버헤드가 커지는 것을 억제할 수 있고, PDSCH의 전송 효율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.
100, 200 : 무선 통신 시스템
110 : 기지국
111 : 송신부
112 : 안테나군
113 : 제1 복수의 안테나
114 : 제2 복수의 안테나
120, 220, 220a, 220b : 이동국
121 : 수신부
122 : 복조부
210 : eNB
401 : 프리코딩 결정부
402 : 제어 신호 생성부
403 : UE-specific RS 생성부
404 : 제2 프리코딩 처리부
405 : 제1 안테나 맵핑부
406 : Common DM-RS 생성부
407 : 제2 안테나 맵핑부
408 : 유저 스케줄러부
409 : 데이터 신호 생성부
410 : 제1 프리코딩 처리부
411 : 물리 채널 다중부
412, 512 : IFFT부
413, 513 : 송신 RF부
414, 514 : 송신 안테나
415, 501 : 수신 안테나
416, 502 : 수신 RF부
417, 503 : FFT부
418 : 상향 제어 신호 복조부
504 : 제어 신호 복조부
505, 506 : 채널 추정부
507 : B 성분 산출부
508 : C 성분 산출부
509 : 데이터 신호 복조부
510 : CSI 산출부
511 : 상향 제어 신호 생성부

Claims (10)

  1. 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행하여, 자국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고, 상기 자국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신하는 기지국과,
    상기 기지국에 의해 송신된 상기 제1 참조 신호, 상기 제2 참조 신호 및 상기 가중치 정보에 기초하여, 상기 기지국에 의해 송신된 상기 데이터 신호를 복조하는 이동국을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은, 상기 안테나군 중 상기 제1 복수의 안테나 및 상기 제2 복수의 안테나와 상이한 각 안테나에 의해 상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호를 송신하지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동국은,
    상기 제2 참조 신호에 기초하여, 상기 안테나군에 있어서의 상기 제2 방향으로 배열된 안테나간의 채널 상태의 위상차를 추정하고,
    상기 제1 참조 신호에 기초하는 채널 상태의 추정 결과와, 추정한 상기 위상차와, 상기 가중치 정보에 기초하여, 상기 안테나군에 의해 송신된 데이터 신호에 대한 왜곡 성분을 추정하고,
    추정한 상기 왜곡 성분에 기초하여 상기 데이터 신호를 복조하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동국은,
    상기 제2 복수의 안테나에 의해 송신된 제2 참조 신호에 기초하는 채널 상태의 각 추정 결과를 비교하고,
    상기 각 추정 결과를 비교한 결과에 기초하여, 상기 안테나군에 있어서의 상기 제2 방향으로 배열된 안테나간의 채널 상태의 위상차를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나군은, 상기 제2 방향의 안테나의 배열 간격이, 상기 안테나군에 포함되는 각 안테나로부터 송신되는 무선 신호의 1파장보다 좁은 안테나군인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 방향은 수평 방향이고, 상기 제2 방향은 수직 방향인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  7. 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행한, 자국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고, 상기 자국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 기지국이, 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 송신한 데이터 신호와,
    상기 기지국이, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행하여 송신한, 상기 기지국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호와,
    상기 기지국이, 상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고 송신한, 상기 기지국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호와,
    상기 기지국이 송신한, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 수신하는 수신부와,
    상기 수신부에 의해 수신된 상기 제1 참조 신호, 상기 제2 참조 신호 및 상기 가중치 정보에 기초하여, 상기 수신부에 의해 수신된 데이터 신호를 복조하는 복조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  9. 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하는 기지국에 의한 송신 방법으로서,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행하여, 상기 기지국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고, 상기 기지국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호를 송신하고,
    상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  10. 제1 방향 및 제2 방향의 2차원 형상으로 배치된 안테나군에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행한 데이터 신호를 송신하는 기지국과 통신을 행하는 이동국에 의한 복조 방법으로서,
    상기 기지국이 송신한 데이터 신호와,
    상기 기지국이, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제1 방향으로 배열된 제1 복수의 안테나에 의해, 상기 데이터 신호에 대응하는 가중치 부여를 행하여 송신한, 상기 기지국과 통신하는 이동국마다의 제1 참조 신호와,
    상기 기지국이, 상기 안테나군에 포함되며, 상기 제1 복수의 안테나의 일부의 안테나에 대응하는 위치에 있어서 상기 제2 방향으로 배열된 제2 복수의 안테나에 의해, 안테나마다의 가중치 부여를 행하지 않고 송신한, 상기 기지국과 통신하는 이동국에 공통의 제2 참조 신호와,
    상기 기지국이 송신한, 상기 안테나군에 포함되며 상기 제2 방향으로 배열된 각 안테나에 있어서의 상기 데이터 신호에 대한 가중치를 나타내는 가중치 정보를 수신하고,
    수신한 상기 제1 참조 신호, 상기 제2 참조 신호 및 상기 가중치 정보에 기초하여, 수신한 상기 데이터 신호를 복조하는 것을 특징으로 하는 복조 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016189990A1 (ja) * 2015-05-25 2016-12-01 ソニー株式会社 無線通信装置、端末装置及び方法
JP7025423B2 (ja) * 2017-01-09 2022-02-24 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 無線通信システムにおいて、参照信号を送信する方法及びそのための装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100232384A1 (en) * 2009-03-13 2010-09-16 Qualcomm Incorporated Channel estimation based upon user specific and common reference signals
GB2478302B (en) * 2010-03-02 2012-02-15 Cinetic Landis Ltd A machine axis including a counterbalance and methods of operation thereof
CN102055512B (zh) * 2010-09-30 2013-08-07 中国科学院国家天文台 天线组阵中基于循环自相关的信号相位差估计装置与方法
JP5421299B2 (ja) * 2011-01-07 2014-02-19 株式会社Ｎｔｔドコモ 移動端末装置、無線基地局装置、及び無線通信方法
US9119209B2 (en) * 2012-03-30 2015-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for channel-state-information pilot design for an advanced wireless network
US8913682B2 (en) * 2012-05-18 2014-12-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for channel state information codeword construction for a cellular wireless communication system
CN104254946B (zh) * 2012-06-08 2016-10-26 日电（中国）有限公司 用于三维波束成形的方法和装置
JP5993238B2 (ja) * 2012-07-25 2016-09-14 株式会社Ｎｔｔドコモ 通信システム、基地局装置、端末装置、及び通信方法
JP6121118B2 (ja) * 2012-09-07 2017-04-26 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信方法、ユーザ端末、無線基地局及び無線通信システム
JP2014053812A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Ntt Docomo Inc 無線基地局、無線通信システム及び無線通信方法
WO2014088003A1 (ja) * 2012-12-06 2014-06-12 シャープ株式会社 基地局装置、端末装置、無線通信システムおよび集積回路
US10063293B2 (en) * 2013-09-03 2018-08-28 Sony Corporation Communication control apparatus, communication control method and terminal apparatus

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
「3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on 3D channel model for LTE(Release 12)」, 3GPP TR 36. 873 V1. 1. 1, 2013-09
「Study on 3D-channel model for Elevation Beamforming and FD-MIMO studies for LTE」, 3GPPTM Work Item Description, Dec. 2012

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