WO2010058911A2 - 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법 - Google Patents

다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법 Download PDF

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WO2010058911A2
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antenna
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antennas
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고현수
김소연
구자호
정재훈
한승희
이문일
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엘지전자주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
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    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/261—Details of reference signals
    • H04L27/2613—Structure of the reference signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT

Definitions

  • MIMO technology is a method that can improve the transmission and reception data transmission efficiency by adopting multiple transmission antennas and multiple reception antennas, away from the use of one transmission antenna and one reception antenna.
  • the MIMO system is also called a multiple antenna system.
  • MIMO technology is an application of a technique of gathering and completing fragmented pieces of data received from multiple antennas without relying on a single antenna path to receive one entire message. As a result, it is possible to improve the data transfer rate in a specific range or increase the system range for a specific data transfer rate.
  • Channel estimation refers to a process of restoring a transmission signal by compensating for distortion of a signal caused by a sudden environmental change due to fading.
  • a reference signal known to both the transmitter and the receiver is required for channel estimation.
  • a reference signal transmission method includes a first reference signal corresponding to at least one antenna included in a first antenna group and at least one antenna corresponding to a second antenna group. Combining the two reference signals into one stream and transmitting a third reference signal for separating the first reference signal and the second reference signal from the stream.
  • a data processing method includes receiving a common reference signal transmitted through a virtual antenna combining a plurality of antennas, and demodulating reference for separating reference signals of each antenna from the common reference signal. Receiving a signal, and estimating a channel of each antenna by separating reference signals of each antenna by using the demodulation reference signal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • 5 shows a mapping between a downlink transport channel and a downlink physical channel.
  • FIG. 6 shows the structure of a radio frame.
  • FIG. 8 shows a structure of a subframe.
  • FIG. 10 shows an example of a common reference signal structure for two antennas.
  • FIG. 11 shows an example of a common reference signal structure for four antennas in a subframe to which a general CP is applied.
  • FIG. 12 shows an example of a common reference signal structure for four antennas in a subframe to which an extended CP is applied.
  • FIG. 13 shows an example of a dedicated RS structure in a subframe to which a general CP is applied.
  • FIG. 14 shows an example of a dedicated RS structure in a subframe to which an extended CP is applied.
  • 15 shows an example of a reference signal structure in a system using eight transmission antennas.
  • FIG. 16 illustrates a reference signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates a method of transmitting a reference signal using a virtualization scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 illustrates a method of transmitting a reference signal using a virtualization scheme according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 shows a layout of a demodulation reference signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 illustrates a layout of a demodulation reference signal according to another embodiment of the present invention.
  • 21 shows a layout of a common reference signal and a demodulation reference signal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates a layout of a common reference signal and a demodulation reference signal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a wireless communication system.
  • This may be a network structure of an Evolved-Universal Mobile Telecommunications System (E-UMTS).
  • E-UMTS Evolved-Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • an Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane.
  • BS base station
  • the UE 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and the like.
  • the base station 20 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • One base station 20 may provide a service for at least one cell.
  • the cell is an area where the base station 20 provides a communication service.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between the base stations 20.
  • downlink means transmission from the base station 20 to the terminal 10
  • uplink means transmission from the terminal 10 to the base station 20.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to an Evolved Packet Core (EPC), more specifically, a Mobility Management Entity (MME) / Serving Gateway (S-GW) 30 through an S1 interface.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems. It may be divided into a second layer L2 and a third layer L3.
  • the first layer is a physical layer (PHY) layer.
  • the second layer may be divided into a medium access control (MAC) layer, a radio link control (RLC) layer, and a packet data convergence protocol (PDCP) layer.
  • the third layer is a Radio Resource Control (RRC) layer.
  • the wireless communication system may be an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) based system.
  • OFDM uses multiple orthogonal subcarriers.
  • OFDM uses orthogonality between inverse fast fourier transforms (IFFTs) and fast fourier transforms (FFTs).
  • IFFTs inverse fast fourier transforms
  • FFTs fast fourier transforms
  • the transmitter performs IFFT on the data and transmits it.
  • the receiver recovers the original data by performing an FFT on the received signal.
  • the transmitter uses an IFFT to combine multiple subcarriers, and the receiver uses a corresponding FFT to separate multiple subcarriers.
  • the wireless communication system may be a multiple antenna system.
  • the multiple antenna system may be a multiple-input multiple-output (MIMO) system.
  • the multi-antenna system may be a multiple-input single-output (MISO) system or a single-input single-output (SISO) system or a single-input multiple-output (SIMO) system.
  • MISO multiple-input single-output
  • SISO single-input single-output
  • SIMO single-input multiple-output
  • the MIMO system uses multiple transmit antennas and multiple receive antennas.
  • the MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna.
  • the SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
  • Techniques that use multiple antennas in multiple antenna systems include space-time coding (STC) such as Space Frequency Block Code (SFBC), Space Time Block Code (STBC), Cyclic Delay Diversity (CDD), and frequency switched (FSTD) in rank 1. transmit diversity), time switched transmit diversity (TSTD), or the like may be used.
  • STC space-time coding
  • SFBC Space Frequency Block Code
  • STBC Space Time Block Code
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • FSTD frequency switched
  • transmit diversity time switched transmit diversity
  • TSTD time switched transmit diversity
  • SSTD time switched transmit diversity
  • SFBC spatial multiplexing
  • GCDD Generalized Cyclic Delay Diversity
  • S-VAP Selective Virtual Antenna Permutation
  • SFBC is a technique that efficiently applies selectivity in the spatial domain and frequency domain to secure both diversity gain and multi-user scheduling gain in the corresponding dimension.
  • STBC is a technique for applying selectivity in the space domain and the time domain.
  • FSTD is a technique for dividing a signal transmitted through multiple antennas by frequency
  • TSTD is a technique for dividing a signal transmitted through multiple antennas by time.
  • Spatial multiplexing is a technique to increase the data rate by transmitting different data for each antenna.
  • GCDD is a technique for applying selectivity in the time domain and the frequency domain.
  • S-VAP is a technique using a single precoding matrix.
  • Multi-codeword (MCW) S which mixes multiple codewords between antennas in spatial diversity or spatial multiplexing
  • SCW Single Codeword
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane. This shows the structure of the air interface protocol between the terminal and the E-UTRAN.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • data is moved through physical channels between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side.
  • the physical layer is connected to the upper MAC layer through a transport channel. Data is transferred between the MAC layer and the physical layer through a transport channel.
  • the physical layer provides an information transfer service to a MAC layer and a higher layer using a transport channel.
  • the MAC layer provides a service to an RLC layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • the RLC layer supports the transmission of reliable data.
  • the PDCP layer performs a header compression function that reduces the IP packet header size.
  • the RRC layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer serves to control radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the network.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • the radio bearer refers to a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN. If there is an RRC connection (RRC Connection) between the RRC of the terminal and the RRC of the network, the terminal is in the RRC Connected Mode, otherwise it is in the RRC Idle Mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • mapping between a downlink logical channel and a downlink transport channel This includes: 3GPP TS 36.300 V8.6.0 (2008-09) Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; See section 6.1.3.2 of Stage 2 (Release 8).
  • a paging control channel is mapped to a paging channel (PCH), and a broadcast control channel (BCCH) is mapped to a broadcast channel (BCH) or a downlink shared channel (DL-SCH).
  • Common Control Channel CCCH
  • DCCH Dedicated Control Channel
  • DTCH Dedicated Traffic Channel
  • MCCH Multicast Control Channel
  • MTCH Multicast Traffic Channel
  • Each logical channel type is defined by what kind of information is transmitted. There are two types of logical channels: control channels and traffic channels.
  • the control channel is a channel for transmitting control plane information.
  • BCCH is a downlink channel for broadcasting system control information.
  • PCCH is a downlink channel that transmits paging information and is used when the network does not know the location of the terminal.
  • CCCH is a channel for transmitting control information between the terminal and the network, and is used when there is no RRC connection between the terminal and the network.
  • the MCCH is a point-to-multipoint downlink channel used to transmit multimedia broadcast multicast service (MBMS) control information.
  • DCCH is a point-to-point bidirectional channel for transmitting dedicated control information between a terminal and a network, and is used by a terminal having an RRC connection.
  • Transport channels are classified according to the way data is transmitted over the air interface.
  • the BCH has a predefined transmission format that is broadcast and fixed in the entire cell area.
  • DL-SCH supports HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest), support for dynamic link adaptation by changing modulation, coding and transmission power, possibility of broadcast, possibility of beamforming, and dynamic / semi-static resources. It is characterized by support for allocation, support for DRX (Discontinuous Reception) for MB power saving, and support for MBMS transmission.
  • PCH is characterized by DRX support for terminal power saving and broadcast to the entire cell area.
  • the MCH is characterized by broadcast to the entire cell area and MBMSN (MBMS Single Frequency Network) support.
  • MBMSN MBMS Single Frequency Network
  • a BCH is mapped to a physical broadcast channel (PBCH)
  • an MCH is mapped to a physical multicast channel (PMCH)
  • a PCH and a DL-SCH are mapped to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PBCH carries a BCH transport block
  • PMCH carries an MCH
  • PDSCH carries a DL-SCH and a PCH.
  • the downlink physical control channel used in the physical layer includes a physical downlink control channel (PDCCH), a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PDCCH informs the UE about resource allocation of the PCH and DL-SCH and HARQ information related to the DL-SCH.
  • the PDCCH may carry an UL scheduling grant that informs the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the PCFICH informs the UE of the number of OFDM symbols used for transmission of the PDCCH in a subframe. PCFICH may be transmitted for each subframe.
  • the PHICH carries HARQ ACK / NAK signals in response to uplink transmission.
  • a radio frame may consist of 10 subframes, and one subframe may consist of two slots. Slots in a radio frame are numbered slots 0 through 19. The time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI). TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission. For example, one radio frame may have a length of 10 ms, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • a downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain and N DL resource blocks (RBs) in a frequency domain.
  • the number NDL of resource blocks included in a downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth set in a cell.
  • the NDL may be any one of 60 to 110.
  • One resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • Resource elements on the resource grid may be identified by index pairs (k, l) in the slot.
  • an example of one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is equal to this. It is not limited.
  • the number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of a cyclic prefix (CP), frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may be one of 128, 256, 512, 1024, 1536, and 2048.
  • FIG. 8 shows a structure of a subframe.
  • a subframe includes two consecutive slots.
  • the first 3 OFDM symbols of the first slot in the subframe are the control region to which the PDCCH is allocated, and the remaining OFDM symbols are the data region to which the PDSCH is allocated.
  • the control region may be allocated a control channel such as PCFICH and PHICH.
  • the UE may read the data information transmitted through the PDSCH by decoding the control information transmitted through the PDCCH.
  • the control region includes only 3 OFDM symbols, and the control region may include 2 OFDM symbols or 1 OFDM symbol.
  • the number of OFDM symbols included in the control region in the subframe can be known through the PCFICH.
  • a resource element used for transmitting a reference signal is referred to as a reference symbol.
  • Resource elements except for reference symbols may be used for data transmission.
  • Resource elements used for data transmission are called data symbols.
  • N CP 1 in the general CP and 0 in the extended CP.
  • the generated common RS sequence is mapped to a resource element.
  • Equation 4 shows an example in which a common RS sequence is mapped to a resource element.
  • the common reference signal sequence may be mapped to complex-valued modulation symbols a k, l (P) for antenna p in slot n s .
  • ⁇ and ⁇ shift are defined as positions in the frequency domain for different reference signals.
  • ⁇ may be given by Equation 5.
  • FIG. 13 shows an example of a dedicated RS structure in a subframe to which a general CP is applied.
  • 14 shows an example of a dedicated RS structure in a subframe to which an extended CP is applied.
  • the dedicated reference signal is transmitted as many as the number of streams.
  • the dedicated reference signal may be used when the base station beamforms and transmits downlink information to a specific terminal.
  • the dedicated reference signal may not be included in the control region but may be included in the data region.
  • the dedicated reference signal may be transmitted through a resource block to which a PDSCH is mapped. That is, a dedicated reference signal for a specific terminal is transmitted through a PDSCH assigned to the specific terminal.
  • 15 shows an example of a reference signal structure in a system using eight transmission antennas.
  • a reference signal for separating the reference signal of the first antenna group and the reference signal of the second antenna group is included in the data area allocated to the developed terminal and transmitted.
  • a reference signal for separating the reference signal of the first antenna group and the reference signal of the second antenna group is a demodulation reference signal (decoding RS, DRS) for data demodulation.
  • the virtualization technique may perform decoding as in the 4Tx system even when the terminal of the 4Tx supporting system enters the 8Tx system.
  • a reference signal of 8Tx may be arranged in the same manner as a reference signal of 4Tx.
  • 19 shows a layout of a demodulation reference signal according to an embodiment of the present invention.
  • 20 illustrates a layout of a demodulation reference signal according to another embodiment of the present invention.
  • 19 shows a downlink resource block of the FDD scheme
  • FIG. 20 shows a downlink resource block of the TDD scheme.
  • the demodulation reference signal When a demodulation reference signal is added, data throughput decreases by that much. Considering the loss of data throughput of approximately 10%, the demodulation reference signal may be arranged as shown in Table 1 in one resource block.

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Abstract

다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법은 제1 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제1 참조신호 및 제2 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제2 참조신호를 결합하여 하나의 스트림으로 전송하는 단계 및 상기 스트림으로부터 제1 참조신호 및 상기 제2 참조신호를 분리하기 위한 제3 참조신호를 전송하는 단계를 포함한다. 다중안테나 시스템에서 각 안테나에 대응하는 참조신호로 인한 오버헤드를 줄일 수 있고 단말의 성능에 따라 적응적으로 참조신호를 전송할 수 있다.

Description

다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 다중안테나 시스템에서 참조신호를 전송하는 방법에 관한 것이다.
최근에는 무선통신 시스템의 성능과 통신용량을 극대화하기 위하여 다중입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이 주목받고 있다. MIMO 기술은 지금까지 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 채택해 송수신 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 방법이다. MIMO 시스템을 다중안테나(Multiple antenna) 시스템이라고도 한다. MIMO 기술은 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 그 결과, 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
MIMO 기술에는 송신 다이버시티(transmit diversity), 공간 다중화(spatial multiplexing) 및 빔포밍(beamforming) 등이 있다. 송신 다이버시티는 다중 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송하여 전송 신뢰도를 높이는 기술이다. 공간 다중화는 다중 송신 안테나에서 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 고속의 데이터를 전송할 수 있는 기술이다. 빔 형성은 다중 안테나에서 채널 상태에 따른 가중치를 가하여 신호의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 증가시키기 위해 사용된다. 이때, 가중치는 가중치 벡터(weight vector) 또는 가중치 행렬(weight matrix)로 표시될 수 있고, 이를 프리코딩 벡터(precoding vector) 또는 프리코딩 행렬(precoding matrix)이라 한다.
공간 다중화는 단일 사용자에 대한 공간 다중화와 다중 사용자에 대한 공간 다중화가 있다. 단일 사용자에 대한 공간 다중화는 SU-MIMO(Single User MIMO)라고도 하며, 다중 사용자에 대한 공간 다중화는 SDMA(Spatial Division Multiple Access) 혹은 MU-MIMO(Multi User MIMO)로 불린다. MIMO 채널의 용량은 안테나 수에 비례하여 증가한다. MIMO 채널은 독립 채널로 분해될 수 있다. 송신 안테나의 수를 Nt, 수신 안테나의 수를 Nr 이라 할 때, 독립 채널의 수 Ni 는 Ni ≤ min{Nt, Nr}이 된다. 각각의 독립 채널은 공간 계층(spatial layer)이라 할 수 있다. 랭크(rank)는 MIMO 채널 행렬의 영이 아닌 고유값(non-zero eigenvalue)의 수로, 다중화될 수 있는 공간 스트림의 수로 정의될 수 있다.
무선 통신 시스템에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 채널추정은 페이딩으로 인한 급격한 환경변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 말한다. 일반적으로 채널추정을 위하여 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다.
다중 안테나 시스템에서는 각 안테나마다 서로 다른 채널을 겪기 때문에, 각 안테나를 고려하여 참조신호의 배치구조를 설계한다. 각 안테나의 채널에 대응하는 참조신호의 배치구조는 참조신호로 인한 오버헤드(overhead)를 크게 증가시킬 수 있다. 참조신호로 인한 오버헤드는 전체 부반송파의 수에 대한 참조신호를 전송하는 부반송파의 수의 비로 정의될 수 있다. 참조신호로 인한 오버헤드가 커지면, 실제 데이터를 전송하는 데이터 부반송파가 줄어들어 무선통신 시스템의 데이터 처리량을 감소시키고 스펙트럼 효율을 저하시킬 수 있다.
따라서, 다중 안테나 시스템에서의 효율적인 참조신호 전송방법이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중안테나 시스템에서 참조신호를 효율적으로 전송할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법은 제1 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제1 참조신호 및 제2 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제2 참조신호를 결합하여 하나의 스트림으로 전송하는 단계 및 상기 스트림으로부터 제1 참조신호 및 상기 제2 참조신호를 분리하기 위한 제3 참조신호를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따른 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법은 복수의 안테나를 결합한 가상안테나를 통하여 전송되는 공용 참조신호를 수신하는 단계, 상기 공용 참조신호로부터 각 안테나의 참조신호를 분리하기 위한 복조 참조신호를 수신하는 단계, 및 상기 복조 참조신호를 이용하여 상기 각 안테나의 참조신호를 분리하여 각 안테나의 채널을 추정하는 단계를 포함한다.
다중안테나 시스템에서 각 안테나에 대응하는 참조신호로 인한 오버헤드를 줄일 수 있고 단말의 성능에 따라 적응적으로 참조신호를 전송할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 하향링크 논리채널과 하향링크 전송채널 간의 맵핑(mapping)을 나타낸다.
도 5는 하향링크 전송채널과 하향링크 물리채널 간의 맵핑을 나타낸다.
도 6은 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸다.
도 8은 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 9는 하나의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 10은 2개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 11은 일반 CP가 적용된 서브프레임에서 4개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 12는 확장 CP가 적용된 서브프레임에서 4개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 13은 일반 CP가 적용된 서브프레임에서 전용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 14는 확장 CP가 적용된 서브프레임에서 전용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 15는 8개의 송신안테나를 사용하는 시스템에서 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송방법을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상화 기법을 이용한 참조신호의 전송방법을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상화 기법을 이용한 참조신호의 전송방법을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 참조신호의 배치를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복조 참조신호의 배치를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 공용 참조신호 및 복조 참조신호의 배치를 나타낸다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공용 참조신호 및 복조 참조신호의 배치를 나타낸다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)은 적어도 하나의 셀에 대해 서비스를 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 영역이다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 전송을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 전송을 의미한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속 (Open System Interconnection, OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 제1 계층은 물리계층(PHY(physical) layer)이다. 제2 계층은 MAC(Medium Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층으로 분리될 수 있다. 제3 계층은 RRC(Radio Resource Control) 계층이다.
무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.
무선통신 시스템은 다중안테나(multiple antenna) 시스템일 수 있다. 다중안테나 시스템은 다중입출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 시스템일 수 있다. 또는 다중안테나 시스템은 다중 입력 싱글 출력(multiple-input single-output; MISO) 시스템 또는 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO) 시스템 또는 싱글 입력 다중 출력(single-input multiple-output; SIMO) 시스템일 수도 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.
다중안테나 시스템에서 다중안테나를 이용한 기법으로는 랭크 1에서 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code)와 같은 STC(Space-Time Coding), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity) 등이 사용될 수 있다. 랭크 2 이상에서는 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM), GCDD(Generalized Cyclic Delay Diversity), S-VAP(Selective Virtual Antenna Permutation) 등이 사용될 수 있다. SFBC는 공간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 효율적으로 적용하여 해당 차원에서의 다이버시티 이득과 다중 사용자 스케줄링 이득까지 모두 확보할 수 있는 기법이다. STBC는 공간 영역과 시간 영역에서 선택성을 적용하는 기법이다. FSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 주파수로 구분하는 기법이고, TSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 시간으로 구분하는 기법이다. 공간 다중화는 안테나별로 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 기법이다. GCDD는 시간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 적용하는 기법이다. S-VAP는 단일 프리코딩 행렬을 사용하는 기법으로, 공간 다이버시티 또는 공간 다중화에서 다중 코드워드를 안테나 간에 섞어주는 MCW(Multi Codeword) S-VAP와 단일 코드워드를 사용하는 SCW(Single Codeword) S-VAP가 있다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이에서는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 물리계층은 상위에 있는 MAC 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 물리계층은 전송채널을 이용하여 MAC 계층 및 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.
MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC 계층에게 서비스를 제공한다. RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. PDCP 계층은 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.
RRC 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
도 4는 하향링크 논리채널과 하향링크 전송채널 간의 맵핑(mapping)을 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.300 V8.6.0 (2008-09) Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8)의 6.1.3.2절을 참조할 수 있다.
도 4를 참조하면, PCCH(Paging Control Channel)는 PCH(Paging Channel)에 맵핑되고, BCCH(Broadcast Control Channel)은 BCH(Broadcast Channel) 또는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)에 맵핑된다. CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel), MCCH(Multicast Control Channel) 및 MTCH(Multicast Traffic Channel)는 DL-SCH에 맵핑된다. MCCH와 MTCH는 MCH(Multicast Channel)에도 맵핑된다.
각 논리채널 타입은 어떤 종류의 정보가 전송되는가에 따라 정의된다. 논리채널은 제어채널과 트래픽 채널 2종류가 있다.
제어채널은 제어 평면 정보의 전송을 위한 채널이다. BCCH는 시스템 제어정보를 브로드캐스팅하기 위한 하향링크 채널이다. PCCH는 페이징 정보를 전송하는 하향링크 채널로, 네트워크가 단말의 위치를 모를 때 사용한다. CCCH는 단말과 네트워크 간의 제어정보를 전송하는 채널로, 단말과 네트워크 간의 RRC 연결이 없을 때 사용된다. MCCH는 MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service) 제어정보를 전송하는데 사용되는 점대다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다. DCCH는 단말과 네트워크 간의 전용 제어정보를 전송하는 점대점 양방향 채널이며, RRC 연결을 갖는 단말에 의해 사용된다.
트래픽 채널은 사용자 평면 정보의 전송을 위한 채널이다. DTCH는 사용자 정보의 전송을 위한 점대점 채널이며, 상향링크와 하향링크 모두에 존재한다. MTCH는 트래픽 데이터의 전송을 위한 점대다 하향링크 채널이며, MBMS를 수신하는 단말을 위해 사용된다.
전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 전송되는 방식에 따라 분류된다. BCH는 셀 전 영역에서 브로드캐스트되고 고정된 미리 정의된 전송 포맷을 가진다. DL-SCH는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)의 지원, 변조, 코딩 및 전송파워의 변화에 의한 동적 링크 적응의 지원, 브로드캐스트의 가능성, 빔포밍의 가능성, 동적/반정적(semi-static) 자원 할당 지원, 단말 파워 절약을 위한 DRX(Discontinuous Reception) 지원 및 MBMS 전송 지원으로 특징된다. PCH는 단말 파워 절약을 위한 DRX 지원, 셀 전 영역에의 브로드캐스트로 특징된다. MCH는 셀 전 영역에의 브로드캐스트 및 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 지원으로 특징된다.
도 5는 하향링크 전송채널과 하향링크 물리채널 간의 맵핑을 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.300 V8.6.0 (2008-09)의 5.3.1절을 참조할 수 있다.
도 5를 참조하면, BCH는 PBCH(Physical Broadcast Channel)에 맵핑되고, MCH는 PMCH(Physical Multicast Channel)에 맵핑되고, PCH와 DL-SCH는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)에 맵핑된다. PBCH는 BCH 전송 블록(transport block)을 나르고, PMCH는 MCH를 나르고, PDSCH는 DL-SCH와 PCH를 나른다.
물리계층에서 사용되는 하향링크 물리 제어채널에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등이 있다. PDCCH는 단말에게 PCH와 DL-SCH의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ 정보에 대해 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트(UL scheduling grant)를 나를 수 있다. PCFICH는 단말에게 서브프레임 내에서 PDCCH의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려준다. PCFICH는 서브프레임마다 전송될 수 있다. PHICH는 상향링크 전송에 대한 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다.
도 6은 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 무선 프레임(Radio Frame)은 10개의 서브프레임(Subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(Slot)으로 구성될 수 있다. 무선 프레임 내의 슬롯은 0번부터 19번까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 7은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NDL 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NDL은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(Resource Element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k, l )에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NDL×12-1)는 주파수 영역의 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역의 OFDM 심볼 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심볼, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심볼의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되지 않는다. OFDM 심볼의 수와 부반송파의 수는 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, 이하 CP)의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 일반(normal) CP의 경우 OFDM 심볼의 수는 7이고, 확장된(extended) CP의 경우 OFDM 심볼의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심볼에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나일 수 있다.
도 8은 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞선 3 OFDM 심볼들이 PDCCH가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH가 할당되는 데이터영역(data region)이다. 제어영역에는 PDCCH 이외에도 PCFICH, PHICH 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터 정보를 읽을 수 있다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심볼을 포함하는 것은 예시에 불과하며, 제어영역에는 2 OFDM 심볼 또는 1 OFDM 심볼이 포함될 수 있다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심볼의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다.
이하, 참조신호(Reference Signal, RS) 전송에 사용되는 자원요소를 참조심볼(reference symbol)이라 한다. 참조심볼을 제외한 자원요소는 데이터 전송에 사용될 수 있다. 데이터 전송에 사용되는 자원요소를 데이터 심볼이라 한다.
참조신호는 미리 정의된 참조신호 시퀀스가 곱해져 전송될 수 있다. 예를 들어, 참조신호 시퀀스로 PN(Pseudo-random) 시퀀스, m-시퀀스 등을 이용할 수 있다. 참조신호 시퀀스는 이진(binary) 시퀀스 또는 복소(complex) 시퀀스를 사용할 수 있다. 기지국이 참조신호 시퀀스를 곱해 전송할 경우, 단말은 인접 셀로부터 수신되는 참조신호의 간섭을 감소시켜 채널추정 성능을 향상시킬 수 있다.
참조신호는 공용 참조신호(common RS)와 전용 참조신호(dedicated RS)로 구분될 수 있다. 공용 참조신호는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조신호이고, 전용 참조신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹에게 전송되는 참조신호이다. 공용 참조신호를 셀 특정 참조신호(Cell-specific RS)라 할 수 있고, 전용 참조신호를 단말 특정 참조신호(UE-specific RS)라 할 수 있다. 공용 참조신호는 모든 하향링크 서브프레임을 통하여 전송될 수 있고, 단말 특정 참조신호는 단말에게 할당된 특정 자원영역을 통하여 전송될 수 있다.
단말은 참조신호를 통해 획득한 채널정보를 이용하여 데이터 복조 및 채널품질 측정을 수행할 수 있다. 무선채널은 지연확산(delay spreading) 및 도플러 효과에 의한 주파수 및 시간에 따라 변화는 특성을 가지므로, 참조신호는 주파수 및 시간 선택적 채널 변화를 반영할 수 있도록 설계되어야 한다. 그리고 참조신호의 전송으로 인한 오버헤드에 의해 데이터 전송에 영향을 받지 않도록 참조신호는 적절한 오버헤드를 초과하지 않도록 설계되어야 한다.
4개의 송신안테나(4Tx)를 갖는 LTE 시스템에서는 제어채널에 대하여 SFBC-FSTD 기법을 사용하면서 4Tx를 위해 정의되는 참조신호를 전송한다. 단말은 참조신호를 이용하여 채널정보를 획득한 후 데이터 복조를 수행한다. LTE 시스템에서 연속되는 14개 또는 12개의 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임의 초기 2 내지 3개의 OFDM 심볼이 제어채널로 할당되며, 서브프레임의 나머지 OFDM 심볼이 데이터 채널로 할당된다. 특히, 제어채널은 기지국의 안테나 구성에 따라 정의되는 전송 다이버시티 기법으로 전송된다.
먼저, 공용 참조신호에 대해 설명한다.
도 9는 하나의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다. 도 10은 2개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다. 도 11은 일반 CP가 적용된 서브프레임에서 4개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다. 도 12는 확장 CP가 적용된 서브프레임에서 4개의 안테나에 대한 공용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.4.0 (2008-09) Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)의 6.10.1절을 참조할 수 있다.
도 9 내지 12를 참조하면, 복수의 안테나를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 각 안테나마다 자원 그리드가 존재하며 각 안테나를 위한 적어도 하나의 참조신호가 각각의 자원 그리드에 맵핑될 수 있다. 각 안테나별 참조신호는 참조심볼들로 구성된다. Rp는 p번 안테나의 참조심볼을 나타낸다(p∈{0, 1, 2, 3}). R0 내지 R3은 서로 중복되는 자원요소에 맵핑되지 않는다.
하나의 OFDM 심볼에서 각 Rp는 6 부반송파 간격으로 위치할 수 있다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. Rp는 p번 안테나를 제외한 다른 안테나를 통해서는 어떤 전송에도 사용되지 않는다. 안테나 간 간섭을 주지 않기 위해서이다. 공용 참조신호는 스트림의 개수에 상관없이 항상 안테나의 개수만큼 전송된다. 공용 참조신호는 안테나마다 독립적인 참조신호를 갖는다. 공용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 상관없이 정해진다. 공용 참조신호에 곱해지는 공용 참조신호 시퀀스 역시 단말에 상관없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 공용 참조신호를 수신할 수 있다. 다만, 공용 참조신호의 서브프레임 내 위치 및 공용 참조신호 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. 따라서, 공용 참조신호는 셀 특정 참조신호(cell-specific RS)라고도 한다.
구체적으로, 공용 참조신호의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나의 번호, 자원블록 내 OFDM 심볼의 개수에 따라 정해질 수 있다. 공용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심볼 인덱스( l ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.
공용 참조신호 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심볼 단위로 적용될 수 있다. 공용 참조신호 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심볼 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.
참조심볼을 포함하는 OFDM 심볼에서 각 안테나별 참조심볼의 개수는 2개이다. 서브프레임은 주파수 영역에서 NDL 자원블록을 포함하므로, 하나의 OFDM 심볼에서 각 안테나별 참조심볼의 개수는 2×NDL이다. 따라서, 공용 참조신호의 시퀀스 길이는 2×NDL일 수 있다.
수학식 1은 공용 참조신호의 시퀀스를 r(m)이라 할 때, r(m)로 사용되는 복소 시퀀스의 일예를 나타낸다.
수학식 1
Figure PCTKR2009006130-appb-M000001
여기서, ns는 무선 프레임에서 슬롯 번호이고, l은 슬롯에서의 OFDM 심볼의 번호를 나타낸다. m은 0,1,...,2Nmax,DL-1이다. Nmax,DL은 최대 대역폭에 해당하는 자원블록의 개수이다. 예를 들어, LTE 시스템에서 Nmax,DL은 110이 될 수 있다. c(i)는 PN 시퀀스로 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 2는 2 × Nmax,DL 길이의 시퀀스 c(i)의 일예를 나타낸다.
수학식 2
Figure PCTKR2009006130-appb-M000002
여기서, NC=1600이고, x1(i)은 제1 m-시퀀스이고, x2(i)는 제2 m-시퀀스이다. 예를 들어, 제1 m-시퀀스 또는 제2 m-시퀀스는 매 OFDM 심볼마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심볼 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다. 수학식 3은 초기화 PN 시퀀스 cinit의 일예를 나타낸다.
수학식 3
Figure PCTKR2009006130-appb-M000003
여기서, NCP의 값은 일반 CP에서 1이고 확장 CP에서 0이다.
생성된 공용 참조신호 시퀀스는 자원요소로 맵핑된다. 수학식 4는 공용 참조신호 시퀀스가 자원요소로 맵핑되는 일예를 나타낸다. 공용 참조신호 시퀀스는 슬롯 ns에서 안테나 p를 위한 복소 변조심볼(complex-valued modulation symbols) ak,l (P) 로 맵핑될 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2009006130-appb-M000004
여기서, υ 및 υshift는 서로 다른 참조신호를 위한 주파수 영역에서의 위치로 정의된다. υ는 수학식 5와 같이 주어질 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2009006130-appb-M000005
셀 특정 주파수 시프트(cell-specific frequency shift) υshift는 수학식 6과 같이 정해질 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2009006130-appb-M000006
한편, Nmax,DL보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2 × Nmax,DL 길이로 생성된 참조신호 시퀀스에서 일정 부분만이 선택되어 사용될 수 있다.
이제, 전용 참조신호에 대해 설명한다.
도 13은 일반 CP가 적용된 서브프레임에서 전용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다. 도 14는 확장 CP가 적용된 서브프레임에서 전용 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 13 및 14를 참조하면, 일반 CP가 적용된 경우, 1 TTI는 14 OFDM 심볼을 포함한다. 확장 CP가 적용된 경우, 1 TTI는 12 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, R5는 전용 참조신호를 전송하는 5번 안테나의 참조심볼을 나타낸다. 일반 CP가 적용된 경우 참조심볼을 포함하는 하나의 OFDM 심볼에서 참조심볼은 4 부반송파 간격으로 위치된다. 확장 CP가 적용된 경우 참조심볼을 포함하는 하나의 OFDM 심볼에서 참조심볼은 3 부반송파 간격으로 위치된다.
전용 참조신호는 스트림의 개수만큼 전송된다. 전용 참조신호는 기지국이 특정 단말에게 하향링크 정보를 빔포밍하여 전송하는 경우에 사용될 수 있다. 전용 참조신호는 제어영역에 포함되지 않고 데이터 영역에 포함될 수 있다. 전용 참조신호는 PDSCH가 맵핑된 자원블록을 통해서 전송될 수 있다. 즉, 특정 단말이 할당받은 PDSCH를 통하여 특정 단말에 대한 전용 참조신호가 전송된다.
전용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 PDSCH 전송을 위해 할당된 자원블록에 따라 정해질 수 있다. 전용 참조신호에 곱해지는 전용 참조신호 시퀀스는 단말 ID에 따라 정해질 수 있다. 이 경우, 셀 내 단말 ID에 해당하는 특정 단말만이 전용 참조신호를 수신할 수 있다. 따라서, 전용 참조신호는 단말 특정 참조신호(UE-specific RS)라고도 한다.
구체적으로, 전용 참조신호의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 무선 프레임 내 슬롯 번호, CP의 종류에 따라 정해질 수 있다. 전용 참조신호의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 PDSCH 전송을 위해 할당된 자원블록, 셀 ID, OFDM 심볼 인덱스( l ), CP의 종류 등에 따라 정해질 수 있다.
전용 참조신호 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심볼 단위로 적용될 수 있다. 전용 참조신호 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 서브프레임의 위치, 단말 ID 등에 따라 달라질 수 있다.
전용 참조신호 시퀀스의 경우에도, 수학식 1, 2가 적용될 수 있다. 수학식 1의 m은 NPDSCH에 의해 정해진다. NPDSCH는 PDSCH 전송에 대응하는 대역폭에 해당하는 자원블록의 개수이다. NPDSCH에 따라 전용 참조신호 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 즉, 단말이 할당받는 데이터 양에 따라 참조신호 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 수학식 2의 제1 m-시퀀스(x1(i)) 또는 제2 m-시퀀스(x2(i))는 매 서브프레임마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 서브프레임의 위치, 단말 ID 등에 따라 초기화될 수 있다.
전용 참조신호 시퀀스는 서브프레임마다 생성되어, OFDM 심볼 단위로 적용될 수 있다. 시간 영역으로 하나의 서브프레임, 주파수 영역으로 하나의 자원블록으로 구성된 자원영역에서 참조심볼의 개수는 12개이다. 자원블록의 개수는 NPDSCH이므로, 전체 참조신볼의 개수는 12 × NPDSCH이다. 따라서, 전용 참조신호 시퀀스 길이는 12 × NPDSCH이다. 수학식 1을 이용하여 전용 참조신호 시퀀스를 생성하는 경우, m은 0,1,...,12NPDSCH-1이다. 전용 참조신호 시퀀스는 순서대로 참조심볼에 맵핑된다. 먼저, 전용 참조신호 시퀀스는 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파 인덱스의 오름차순으로 참조심볼에 맵핑된 후, 다음 OFDM 심벌에 맵핑된다.
공용 참조신호는 전용 참조신호와 동시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 3 OFDM 심벌( l =0,1,2)을 통해 제어정보가 전송된다고 가정한다. OFDM 심볼 인덱스가 0, 1, 2( l =0,1,2)인 OFDM 심볼에서는 공용 참조신호를 사용하고, 3개 OFDM 심볼을 제외한 나머지 OFDM 심볼에서는 전용 참조신호를 사용할 수 있다.
무선통신 시스템의 주파수 효율(spectral efficiency)을 향상시키기 위해 안테나 구성(antenna configuration)을 증가시킨 다중안테나 시스템 및 다수의 반송파를 사용하는 다중 반송파 시스템을 고려할 수 있다. 다중 반송파 시스템은 기존의 반송파 대역을 유지하면서 추가적인 반송파 대역이 필요로 한다. 예를 들어, 기존의 20MHz 대역폭을 하나의 반송파로 사용하는 시스템은 기존의 서비스를 유지하면서 기존의 대역폭과 유사한 추가적인 반송파 대역을 사용하여야 하므로 주파수 대역의 사용에 제약이 따른다.
안테나 구성을 증가시킨 다중안테나 시스템에서는 증가된 안테나 구성에 따른 참조신호 구조 및 전송기법이 설계되어야 한다. 예를 들어, 기존의 4Tx 시스템에서 8Tx 시스템으로 안테나 구성이 증가되면, 8개의 송신안테나의 채널을 구분할 수 있도록 각 안테나의 참조신호가 시간 영역 또는 주파수 영역 또는 코드 영역에서 다중화되어 전송될 수 있다. 그리고 전송기법을 고려할 때, 8개의 송신안테나에서 평균적으로 동일한 송신전력의 전송이 수행되어야 한다.
N개의 송신안테나를 사용하는 다중안테나 시스템을 기존 시스템(legacy system)이라고 할 때, N+1개 이상의 송신안테나를 사용하는 다중안테나 시스템을 발전된 시스템(evolved system)이라고 한다(N>1인 정수). 예를 들어, LTE 시스템과 같이 최대 4개의 송신안테나를 사용하는 4Tx 시스템을 기존 시스템이라고 하고, 8개의 송신안테나를 사용하는 8Tx 시스템을 발전된 시스템이라고 할 수 있다. 기존 시스템을 이용하는 단말을 기존 단말이라 하고, 발전된 시스템을 이용하는 단말을 발전된 단말이라 한다. 발전된 시스템은 기존 단말을 지원하면서 발전된 단말을 지원할 수 있어야 한다. 이를 역지원성(backward compatibility)라 한다. 이하, 기존 시스템은 4Tx 시스템이고 발전된 시스템은 8Tx 시스템인 것으로 가정하여 설명한다.
도 15는 8개의 송신안테나를 사용하는 시스템에서 참조신호 구조의 일예를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 기존 시스템의 안테나에 대응하는 참조신호 0 내지 3은 제1 안테나 그룹의 참조심볼에 맵핑되고, 발전된 시스템의 안테나에 대응하는 참조신호 4 내지 7은 제2 안테나 그룹의 참조심볼에 맵핑된다.
이하, 제1 안테나 그룹은 4Tx 시스템의 안테나들을 포함하고, 제2 안테나 그룹은 8Tx 시스템에서 제1 안테나 그룹을 제외한 나머지 안테나들을 포함한다. 제1 안테나 그룹의 참조신호는 제1 안테나 그룹에 포함되는 각 안테나에 대응하는 참조신호로 구성되고, 제2 안테나 그룹의 참조신호는 제2 안테나 그룹에 포함되는 각 안테나에 대응하는 참조신호로 구성된다. 제2 안테나 그룹의 참조신호는 제1 안테나 그룹의 참조신호 이외의 다른 하나의 4Tx 시스템을 위한 참조신호로 사용될 수도 있다. 참조신호 N은 N번째 안테나에 대응하는 참조신호를 의미한다.
제1 안테나 그룹의 참조신호는 도 11과 같이 기존 시스템의 참조신호 배치방법에 따라 배치될 수 있다. 제2 안테나 그룹의 참조신호는 제1 안테나 그룹의 참조신호가 배치되는 자원요소에 인접한 자원요소에 배치될 수 있다. 이는 기존 시스템의 참조신호 구조를 따라 발전된 시스템의 참조신호를 단순히 확장시킨 형태이다.
기존 단말이 발전된 시스템의 셀 영역(cell coverage)으로 진입하는 경우, 기존 단말은 동기화 과정, 참조신호를 통한 채널추정 및 신호 복조에 있어서 어려움을 겪을 수 있다. 예를 들어, 발전된 시스템에서 증가된 안테나를 위한 참조심볼이 추가적으로 배치되어 기존 시스템의 성능을 감소시킬 수 있다. 발전된 시스템의 기지국은 8Tx를 위한 참조신호를 각 안테나의 참조심볼에 맵핑하여 전송하고 나머지 데이터 심볼에 데이터 또는 제어신호를 맵핑하여 전송한다. 발전된 단말은 8Tx를 위한 참조신호의 위치 및 전송기법을 알고 있으므로 데이터 디코딩을 수행할 수 있다. 그러나 기존 단말은 8Tx를 위한 참조신호의 위치 및 전송기법을 알 수 없으므로 데이터 디코딩을 수행하는데 어려움을 겪게 된다.
발전된 시스템에서 발전된 단말을 지원하면서 기존 단말의 성능에 영향을 주지 않도록 참조신호를 효율적으로 전송할 수 있는 방법이 필요하다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 참조신호 전송방법을 나타낸다.
도 16을 참조하면, 기지국은 동일한 자원요소를 통하여 제1 안테나 그룹의 참조신호(RS1)와 제2 안테나 그룹의 참조신호(RS2)를 전송한다(S110). 제1 안테나 그룹의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 참조신호는 각 안테나의 채널을 추정하기 위한 공용 참조신호(common RS, CRS)이다. 공용 참조신호는 제어영역 및 데이터 영역을 통하여 전송될 수 있다. 기존 단말이 발전된 시스템의 셀 영역으로 진입했을 때, 발전된 시스템의 기지국을 기존 시스템의 기지국으로 인식할 수 있도록 제1 안테나 그룹의 임의의 안테나의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 임의의 안테나의 참조신호가 결합되어 하나의 스트림으로 전송된다. 이를 가상화(virtualization) 기법이라 하며, 가상화 기법을 이용한 참조신호의 전송방법에 대하여는 후술한다.
기지국은 제1 안테나 그룹의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 참조신호를 분리하기 위한 참조신호(RS3)를 전송한다(S120). 제1 안테나 그룹의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 참조신호가 결합되어 하나의 스트림으로 전송되므로, 기존 단말은 발전된 시스템의 기지국을 기존 시스템의 기지국으로 인식한다. 발전된 단말에 전송되는 데이터는 랭크 5이상의 공간다중화 기법 및 8Tx를 위한 프리코딩 기법 등이 적용되어 전송될 수 있다. 8Tx를 통하여 전송되는 데이터를 디코딩하기 위해서 발전된 단말은 8Tx의 각 안테나의 채널을 추정할 수 있어야 한다. 이를 위해, 제1 안테나 그룹의 참조신호 및 제2 안테나 그룹의 참조신호를 분리하기 위한 참조신호가 발전된 단말에게 할당된 데이터 영역에 포함되어 전송된다. 제1 안테나 그룹의 참조신호 및 제2 안테나 그룹의 참조신호를 분리하기 위한 참조신호는 데이터 복조를 위한 복조 참조신호(decoding RS, DRS)이다.
단말은 수신한 참조신호를 이용하여 각 안테나의 채널을 추정한다(S130). 기존 단말은 결합된 스트림을 통하여 4Tx의 각 안테나의 채널을 추정할 수 있다. 발전된 단말은 복조 참조신호를 이용하여 제1 안테나 그룹의 참조신호 및 제2 안테나 그룹의 참조신호를 분리하여 각 안테나의 채널을 추정할 수 있다.
단말은 추정된 채널을 바탕으로 데이터를 복조한다(S140). 발전된 단말은 복조 참조신호 및 공용 참조신호로부터 추정한 각 안테나의 채널을 이용하여 자신에게 할당된 데이터 영역의 데이터를 디코딩한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상화 기법을 이용한 참조신호의 전송방법을 나타낸다.
도 17을 참조하면, 가상화 기법은 CDD 기법과 같이 임의의 안테나들을 결합하여 하나의 스트림으로 전송하는 기법을 사용하여 기존 시스템에 비하여 증가된 안테나를 사용하면서도 기존 시스템에서 사용하는 안테나의 수로 신호를 전송하는 것처럼 보이게 하는 기법이다. 가상화 기법에 따라 제1 안테나 그룹의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 참조신호를 결합할 수 있다. 예를 들어, 참조신호 0과 4, 1와 5, 2와 6, 3과 7을 결합하여 4개 가상 안테나에 대한 참조신호를 구성할 수 있다. 4개의 가상 안테나를 통하여 참조신호, 데이터 및 제어신호가 전송될 수 있다.
수학식 7은 4개 가상 안테나를 통하여 전송되는 k톤(tone)에서의 공용 참조신호의 일예를 나타낸다. 톤은 하나의 OFDM 심볼 및 부반송파로 구성된다.
수학식 7
Figure PCTKR2009006130-appb-M000007
여기서, pm(k)는 m번째 등가 안테나(equivalent antenna)의 k 톤(tone)의 참조신호 시퀀스를 의미한다. W8×4는 CDD 행렬을 의미한다.
수학식 8은 CDD 행렬의 일예를 나타낸다.
수학식 8
Figure PCTKR2009006130-appb-M000008
가상화 기법은 4Tx를 지원하는 시스템의 단말이 8Tx 시스템에 진입하였을 경우에도 4Tx 시스템에서와 같이 디코딩을 수행할 수 있다. 그리고 8Tx의 참조신호가 4Tx의 참조신호와 동일하게 배치될 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가상화 기법을 이용한 참조신호의 전송방법을 나타낸다.
도 18을 참조하면, 제어채널과 데이터 채널은 n개의 가상안테나(virtualized antenna)를 통하여 전송될 수 있다. 제어채널과 데이터 채널은 n개의 가상안테나에 대한 참조신호를 통하여 획득되는 가상채널(virtualized channel)을 이용하여 디코딩될 수 있다. 4Tx의 기존 시스템을 고려하여 가상안테나는 4개로 정해질 수 있고, 8Tx의 발전된 시스템의 8개의 안테나가 2개씩 짝지어져 결합되어 4개의 가상안테나를 구성할 수 있다.
데이터 채널은 확장된 안테나 기법을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 8Tx 시스템에서 4개의 가상안테나로 제어신호, 사용자 데이터 및 참조신호를 전송하는데, 어떤 자원블록의 데이터 채널에는 8Tx 전송기법이 적용되어 사용자 데이터가 전송될 수 있다. 8Tx 전송기법에는 랭크 5 이상의 공간 다중화 또는 8Tx를 위한 프리코딩 기법 등이 있다. 8Tx 전송기법으로 전송되는 신호를 디코딩하기 위해서는 8개의 안테나의 채널을 추정할 수 있는 참조신호가 필요하다.
기존 단말의 데이터 수신에 영향을 주지 않으면서 8Tx를 위한 참조신호를 할당하는 방법으로는 8Tx를 위한 데이터 영역(또는 자원블록)에 8Tx를 위한 참조신호를 배치하는 것을 고려할 수 있다. 8Tx를 위한 참조신호는 데이터 복조를 위한 참조신호(D)이다. 발전된 단말은 확장된 안테나를 위한 참조신호의 위치를 알고 있으므로, 발전된 단말에게 할당된 데이터 영역에 데이터 복조를 위한 참조신호(D)를 배치하여 단말이 각 안테나의 채널을 추정하여 데이터를 복조할 수 있도록 한다. 데이터 복조를 위한 참조신호는 8Tx 전송기법을 지원하는 단말에 대한 전용 참조신호라 할 수 있다.
따라서, 제어영역 및 4Tx 전송기법이 적용되는 데이터 영역에는 4개의 가상안테나에 대한 참조신호가 배치되고, 8Tx 전송기법이 적용되는 데이터 영역에는 4개의 가상안테나에 대한 참조신호와 함께 데이터 복조를 위한 참조신호가 배치된다.
8Tx 전송기법이 적용되는 데이터 영역에 데이터 디코딩을 위해 추가적으로 배치되는 복조 참조신호는 가상화된 참조신호일 수 있다. 제1 안테나 그룹의 임의의 안테나의 참조신호와 제2 안테나 그룹의 임의의 안테나의 참조신호가 결합되어 가상화될 때, 복조 참조신호는 가상안테나의 참조신호를 분리하기 위한 참조신호로 구성될 수 있다. 예를 들어, 공용 참조신호 0과 4, 1과 5, 2와 6, 3과 7이 결합되어 가상안테나를 통하여 전송될 때, 복조 참조신호는 결합된 2개의 안테나의 참조신호를 분리하기 위한 참조신호로 구성될 수 있다. 공용 참조신호가 수학식 7과 같이 가상화되었을 때, 복조 참조신호는 수학식 9와 같이 가상화될 수 있고, CDD 행렬은 수학식 10을 사용할 수 있다.
수학식 9
Figure PCTKR2009006130-appb-M000009
수학식 10
Figure PCTKR2009006130-appb-M000010
가상화된 공용 참조신호에 대해 가상화된 복조 참조신호가 결합되어 각 안테나의 참조신호가 분리될 수 있으며, 이를 통해 8개의 안테나 각각의 채널이 추정될 수 있다. 단말은 각 안테나의 채널을 이용하여 8Tx 전송기법으로 전송되는 데이터를 복조할 수 있다.
복조 참조신호의 배치로 인한 오버헤드가 최소화되도록 복조 참조신호의 위치를 정할 필요가 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 참조신호의 배치를 나타낸다. 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복조 참조신호의 배치를 나타낸다. 도 19는 FDD 방식의 하향링크 자원블록을 나타내고, 도 20은 TDD 방식의 하향링크 자원블록을 나타낸다.
도 19 및 20을 참조하면, 프레임에 포함되는 특정 서브프레임에는 동기채널(synchronization channel, SCH) 및 브로드캐스트 채널(broadcast channel, BCH)이 할당될 수 있으며, SCH 및 BCH가 할당되는 서브프레임을 통해서는 사용자 데이터 및 참조신호가 전송되지 않는다.
복조 참조신호는 SCH 및 BCH가 할당되는 OFDM 심볼과 겹치지 않는 OFDM 심볼에 배치된다. 따라서, 복조 참조신호는 SCH 및 BCH를 통하여 동기신호 및 브로드캐스트 정보가 전송될 때 펑처링(puncturing)되는 것을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 도 19에서와 같이 SCH가 4 및 5번째 OFDM 심볼에 할당되고 BCH가 6 내지 9번째 OFDM 심볼에 할당될 때, 복조 참조신호(참조신호 0 및 1)는 SCH 및 BCH가 할당되는 OFDM 심볼을 피하여 할당된다. 그리고 도 20에서와 같이 SCH가 2 및 11번째 OFDM 심볼에 할당되고 BCH가 6 내지 9번째 OFDM 심볼에 할당될 때, 복조 참조신호(참조신호 0 및 1)는 SCH 및 BCH가 할당되는 OFDM 심볼을 피하여 할당된다. BCH에 의해 일부의 복조 참조신호가 펑처링되더라도 나머지 복조 참조신호에 의해 채널추정이 수행될 수 있다.
한편, 셀간 간섭(inter-cell interference)을 줄이기 위해 공용 참조신호의 위치는 셀에 따라 시프트(shift)될 수 있다. 공용 참조신호가 3개의 부반송파 간격으로 배치되는 경우 공용 참조신호의 시프트를 고려할 때, 복조 참조신호가 배치될 수 있는 영역이 제한될 수 있다. 따라서 복조 참조신호는 공용 참조신호가 배치되지 않는 자원요소에 배치될 수 있다.
복조 참조신호가 추가되면 그 만큼 데이터 처리량(throughput)이 적어진다. 대략 10%의 데이터 처리량의 손실을 고려할 때, 하나의 자원블록 내에서 복조 참조신호는 표 1과 같이 배치될 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2009006130-appb-T000001
일반 CP의 경우 하나의 자원블록에 12 또는 16개의 복조 참조신호의 참조심볼이 배치될 수 있다. 확장 CP의 경우에도 하나의 자원블록에 12 또는 16개의 복조 참조신호의 참조심볼이 배치될 수 있으나, 일반 CP의 경우에 비하여 데이터 처리량 손실이 증가한다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 공용 참조신호 및 복조 참조신호의 배치를 나타낸다. 도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공용 참조신호 및 복조 참조신호의 배치를 나타낸다.
도 21 및 22를 참조하면, 일반 CP를 적용하는 자원블록에 16개의 복조 참조신호가 배치되는 예이다. 참조신호 0 내지 3은 공용 참조신호, 참조신호 4 내지 7은 복조 참조신호를 의미한다. 공용 참조신호는 제어영역 및 데이터 영역에 배치된다. 복조 참조신호는 데이터 영역에 배치된다. 자원블록에 포함되는 공용 참조신호 및 복조 참조신호의 참조심볼의 수 및 위치는 제한되지 않으며 시스템에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
확장 CP를 적용하는 자원블록에 있어서도 공용 참조신호는 제어영역 및 데이터 영역에 배치되고, 복조 참조신호는 데이터 영역에 배치될 수 있다.
자원블록에 포함되는 복조 참조신호의 참조심볼의 수는 데이터 처리량의 손실을 고려하여 변경될 수 있고, 참조심볼의 위치는 일반 참조심볼의 위치를 고려하여 정해질 수 있을 것이다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법에 있어서,
    제1 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제1 참조신호 및 제2 안테나 그룹에 포함되는 적어도 하나의 안테나에 대응하는 제2 참조신호를 결합하여 하나의 스트림으로 전송하는 단계; 및
    상기 스트림으로부터 제1 참조신호 및 상기 제2 참조신호를 분리하기 위한 제3 참조신호를 전송하는 단계를 포함하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 참조신호 및 상기 제2 참조신호는 채널추정을 위한 공용 참조신호인 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제3 참조신호는 데이터 복조를 위하여 특정 단말에게 할당되는 전용 참조신호인 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 안테나 그룹은 기존 시스템에서 지원되는 안테나를 포함하고, 상기 제2 안테나 그룹은 상기 기존 시스템에 대한 역지원성을 지원하는 발전된 시스템에서 지원되는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제1 참조신호 및 상기 제2 참조신호는 제어영역 및 데이터 영역을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제3 참조신호는 데이터 영역을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 참조신호 전송방법.
  7. 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법에 있어서,
    복수의 안테나를 결합한 가상안테나를 통하여 전송되는 공용 참조신호를 수신하는 단계;
    상기 공용 참조신호로부터 각 안테나의 참조신호를 분리하기 위한 복조 참조신호를 수신하는 단계; 및
    상기 복조 참조신호를 이용하여 상기 각 안테나의 참조신호를 분리하여 각 안테나의 채널을 추정하는 단계를 포함하는 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 공용 참조신호는 CDD(Cyclic Delay Diversity) 기법에 따라 가상화되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 복조 참조신호는 상기 공용 참조신호로부터 각 안테나의 참조신호를 분리하기 위하여 CDD 기법에 따라 가상화되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 복조 참조신호는 사용자 데이터가 할당되는 데이터 영역을 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 시스템에서 데이터 처리방법.
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