WO2010095824A2 - 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법 및 장치 - Google Patents

조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2010095824A2
WO2010095824A2 PCT/KR2010/000623 KR2010000623W WO2010095824A2 WO 2010095824 A2 WO2010095824 A2 WO 2010095824A2 KR 2010000623 W KR2010000623 W KR 2010000623W WO 2010095824 A2 WO2010095824 A2 WO 2010095824A2
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transmission
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권영현
정재훈
임빈철
고현수
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(주)엘지전자
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    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method of performing coordinated multi-point transmission in a multi-cell environment.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SISO single input single output
  • MIMO Multiple input / output
  • Spatial multiplexing is a method of simultaneously transmitting different data through multiple transmit / receive antennas. That is, the transmitting side transmits different data through each transmitting antenna and the receiving side performs appropriate interference cancellation and signal processing on the received signal to obtain the transmitted data, thereby improving the data rate in proportion to the number of transmitting antennas. This is a technique.
  • Spatial Diversity is a method of obtaining transmit diversity by transmitting the same data through multiple transmit antennas. That is, the space diversity scheme is a kind of space-time channel coding technique.
  • the spatial diversity technique is not a method for improving the data rate, but is intended to improve the reliability of data transmission by improving the diversity gain.
  • multiple input / output (MIMO) technology may be classified into an open loop method and a closed loop method according to whether information on a channel is fed back from a receiver to a transmitter.
  • closed-loop multiple input / output (MIMO) technology improves the data rate by using channel information fed back from the receiver.
  • the base station on the transmitting side receives feedback of the transmission channel information from the terminal on the receiving side and transmits data using the base station.
  • the collaborative multiple input multiple output (Collaborative Multiple Input Multiple Output) method has been developed to reduce inter-cell interference in a multi-cell environment.
  • a terminal may be jointly supported with data from a multi-cell base station.
  • each base station may simultaneously support one or more terminals by using the same frequency resource (Frequency Resource) to improve the performance of the system. Also, the base station may perform a space division multiple access method based on state information on a channel between the base station and the terminal.
  • Frequency Resource Frequency Resource
  • the coordinated multi-point transmission (CoMP) method has been developed to reduce inter-cell interference in a multi-cell environment and to improve communication performance of a terminal located at the edge of a cell. .
  • the terminal can be jointly supported data from a multi-cell base station, thereby improving the communication performance of the terminal located at the cell edge. For this purpose, accurate channel estimation based on a reference signal (RS) from a multi-cell base station is required.
  • RS reference signal
  • a cell-specific reference signal CRS
  • a demodulation reference signal DRS
  • CRSs and DRSs of cells performing the CoMP method may be transmitted to different positions with v-shifts for each cell, or may have the same v-shift.
  • the CRS may be v-shifted and the DRS may be transmitted to the same location.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for reducing signal collision between cells that may occur when performing a CoMP operation in a multi-cell environment.
  • Another object of the present invention is to provide a method in which a CoMP operation can be performed more smoothly in a multicell environment by reducing signal collision between cells when performing a CoMP operation in a multicell environment and enabling more accurate channel estimation. .
  • the present invention provides a wireless communication system for performing coordinated multi-point transmission in a multi-cell environment, the serving base station for providing a service to the terminal; A cooperative base station for performing coordination multipoint transmission to the terminal; And a scheduler for controlling operations of the serving base station and the cooperating base station, wherein a signal transmitted by the cooperating base station is determined with respect to a data resource element that collides with a reference signal of the serving base station.
  • a wireless communication system having improved coordination multipoint transmission performance in a multi-cell environment characterized in that puncturing is performed.
  • the signal transmitted by the serving base station is punctured for a data resource element colliding with a reference signal of the cooperative base station. More preferably, each base station uses this to boost the reference signal when the puncturing is performed.
  • each base station when a space frequency block code (SFBC) scheme is used among the transmit diversity schemes, each base station includes a neighboring base station for the remaining resource elements except for the reference signal and punctured resource elements. It is paired.
  • SFBC space frequency block code
  • a data communication method through coordinated multipoint transmission for achieving the above object, a multi-cell environment including a serving base station and a cooperative base station performing coordinated multi-point transmission (Coordinated Multi-Point Transmission)
  • a method of data communication through coordinated multipoint transmission comprising: receiving data through a downlink channel from the serving base station and the cooperating base station, and demodulating the received data;
  • Each of the data transmitted from the serving base station and the cooperative base station includes a reference signal and a data resource element, and the data resource element of each of the serving base station and the cooperative base station Transmit Diversity is applied through Pairing
  • the features are described by the serving base station and the cooperative base station.
  • a data communication apparatus through coordinated multipoint transmission for achieving the above object, a multi-cell environment including a serving base station and a cooperative base station performing coordinated multi-point transmission (Coordinated Multi-Point Transmission)
  • a wireless communication system comprising: a data communication device via coordinated multipoint transmission, comprising: a receiver for receiving data on a respective downlink channel from the serving base station and the cooperating base station; A demodulator for demodulating the received data; And a controller for controlling the receiver and the demodulator, wherein the data received by the receiver includes a reference signal and a data resource element of each of the serving base station and the cooperative base station.
  • the data resource element of each of the serving base station and the cooperative base station is characterized in that transmit diversity is applied through pairing.
  • the method for improving inter-cell transmission performance in a multi-cell environment it is possible to reduce signal collision between cells that may occur when performing a CoMP operation in a multi-cell environment.
  • the method for improving inter-cell transmission performance in a multi-cell environment reduces signal collisions between cells when performing a CoMP operation in a multi-cell environment and enables more accurate channel estimation. CoMP operation can be performed more smoothly.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a configuration of a cooperative multi-input / output communication system that performs a coordinated multi-point transmission (CoMP) method in a multi-cell environment.
  • CoMP coordinated multi-point transmission
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a method to which the present invention is applied to a space frequency block code (SFBC) among transmission diversity techniques.
  • SFBC space frequency block code
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a pairing state of FIG. 2 indicated by double arrows ( ⁇ ->).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method in which the present invention is applied to STBC among transmission diversity schemes.
  • FIG. 5 illustrates an example in which the present invention is applied when two cells performing SFBC through CoMP operation transmit different DRSs.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of the present invention applied to a CDD among transmission diversity schemes.
  • FIG. 7 illustrates an example in which the present invention is applied to a method for obtaining transmit diversity gain by applying SFBC and RF combining techniques together.
  • FIG. 8 illustrates an example in which the present invention is implemented in such a manner that a DRS for SFBC is transmitted to a CDM and a DRS for an RF combining technique is additionally transmitted.
  • FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a data communication apparatus through coordination multipoint transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the base station operates as a terminal node of a network that directly communicates with the terminal.
  • Some of the operations and processes described as being performed at the base station may be performed at higher nodes of the base station in some cases.
  • base station may be used interchangeably with a fixed station, a node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • terminal may be used interchangeably with a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), or the like.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • MSS mobile subscriber station
  • a cooperative multiple input / output communication system includes a base station of a serving cell to which a terminal belongs (hereinafter, referred to as a “serving base station”) and a base station of a neighbor cell that performs cooperative multiple input / output (collaborative MIMO) (hereinafter referred to as a “cooperative base station”). ') And a scheduler connected to a serving base station and a cooperating base station through a backbone network.
  • FIG. 1 illustrates a configuration of a cooperative multiple input / output communication system that performs such a cooperative multiple input / output.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a configuration of a cooperative multi-input / output communication system that performs a coordinated multi-point transmission (CoMP) method in a multi-cell environment.
  • the serving base station 110 and the cooperative base station 112, 114 are connected to the scheduler 130 via the backbone network 120.
  • the scheduler 130 may operate by receiving feedback about the channel state between the terminal 140 and the base stations 110, 112, and 114 through the backbone network 120. That is, the scheduler 130 schedules the serving base station 110 and one or more cooperative base stations 112 and 114 to perform a collaborative multiple input / output (Collaborative MIMO) operation. Pass instructions for performance.
  • Collaborative MIMO collaborative multiple input / output
  • TxD transmission diversity
  • STBC space time block code
  • SFBC space frequency block code
  • TSTD time switching transmission Diversity
  • STDD Frequency Switching Transmit Diversity
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • PVS Precoding Vector Switching
  • the present invention proposes a method for more efficiently performing CoMP operation by reducing signal collision between multiple cells when the above-described transmission diversity (TxD) technique is applied in a multi-cell environment.
  • TxD transmission diversity
  • the present invention applies a transmit diversity scheme in consideration of a cell-specific reference signal (CRS) and a demodulation reference signal (DRS) between cells performing a CoMP operation in a multi-cell environment.
  • CRS cell-specific reference signal
  • DRS demodulation reference signal
  • the present invention is applicable to a case in which only a DRS (Demodulation Reference Signal) exists in a downlink resource region or a case in which only a Cell-specific Reference Signal (CRS) exists.
  • DRS Demodulation Reference Signal
  • each cell of the present invention is shown in Table 1 according to the transmit diversity scheme.
  • Send a signal When two cells performing a CoMP operation perform a transmit diversity scheme as one virtual antenna through N antennas, each cell of the present invention is shown in Table 1 according to the transmit diversity scheme. Send a signal.
  • the case applied to the SFBC technique will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • a pairing is performed on other data REs.
  • the resource element (RE) may be a symbol on the time axis and a subcarrier on the frequency axis.
  • cell 1 when cell 1 is a serving cell, cell 1 punctures data RE corresponding to a cell-specific reference signal (CRS) of cell 2, It is used to boost its own reference signal (RS). Meanwhile, in the same manner as Cell 1, Cell 2 punctures the data RE corresponding to the CRS of Cell 1 and uses it to boost its own RS (Reference Signal).
  • CRS cell-specific reference signal
  • RS reference signal
  • each cell performing the CoMP operation is paired with a neighboring cell with an SFBC technique except for an RE nulled by RS and puncturing.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a method to which the present invention is applied to a space frequency block code (SFBC) among transmission diversity techniques.
  • SFBC space frequency block code
  • each cell transmits a Cell-specific Reference Signal (CRS) having a different v-shift and a Demodulation Reference Signal (DRS) having the same v-shift.
  • CRS Cell-specific Reference Signal
  • DRS Demodulation Reference Signal
  • the signal of each cell is composed of 12 subcarriers on the frequency axis and 7 slots on the time axis.
  • S1 and S2 are repeatedly transmitted for the sake of simplicity of the present invention will be described.
  • the signal configuration of each of these cells in the frequency domain and time domain is the same below.
  • FIG. 3 illustrates the SFBC pairing state in FIG. 1.
  • the pairing state in FIG. 2 is indicated by double arrows ( ⁇ ->).
  • cell 1 when performing the SFBC scheme, cell 1 performing CoMP operation in the same frequency and time domain transmits S 1 and cell 2 transmits S 2 .
  • Cell 1 transmits -S 2 * and cell 2 transmits S 1 * by pairing in the next frequency domain.
  • the DRS is transmitted in a code division multiplexing (CDM) method
  • the UE is a CDM (Code Division Multiplexing) method transmitted from two cells.
  • CDM Code Division Multiplexing
  • puncturing the RE adjacent to the DRS in order to match pairing in the symbol including the DRS is used to boost the DRS.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method in which the present invention is applied to STBC among transmission diversity schemes.
  • FIG. 4 the state of pairing is indicated by double arrows ( ⁇ ->) as in FIG. 3.
  • ⁇ -> the state of pairing
  • FIG. 4 when the STBC technique is applied, pairing is performed on the time axis. Since other configurations are the same as in the case of SFBC described above, description thereof will be omitted.
  • each cell is divided into a frequency division multiplexing (FDM) scheme or a time division multiplexing (FDM) scheme.
  • the DRS may be transmitted in a time division multiplexing (TDM) scheme.
  • the DRS is SFBC paired between two cells and transmitted.
  • the portion where the DRS and the data RE collide with each cell is nulled.
  • the data RE may be nulled to match the SFBC pairing. Or, even if it is not an adjacent RE, SFBC pairing may be matched.
  • the above method may be equally applied even when two cells performing STBC through a CoMP operation transmit different DRSs, and a description thereof will be omitted for the sake of brevity.
  • the method of nulling a portion where the data RE collides with the RS in the symbol where the RS is located not only the RS position of the serving cell but also the data RE of the serving cell and SFBC pairing may also be performed for REs in which RSs of other cells collide with each other. That is, in this case, as performing SFBC pairing on the RE itself without considering the RS, the RS is transmitted on such resource mapping.
  • This method can improve the system efficiency since the RE, which has been nulled in the above-described method, can be used for the data.
  • a signal may be detected through the SIC (Successive Interference Cancellation) method for the RE where the data RE collides with the RS of another cell.
  • the data that collides with the RS to which the RS is transmitted and the RS of another cell is the data lost when nulling through the SFBC pairing but the active cancellation. Can be obtained additionally. Except for this, since the SFBC pairing is maintained, a transmit diversity gain can be obtained.
  • FST frequency switching transmit diversity
  • CDD cyclic delay diversity
  • PVS precoding vector switching
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of the present invention applied to a CDD among transmission diversity schemes.
  • the serving cell transmits S 1 and S 2 in order on the frequency axis in the same frequency and time domain as other cells, and the other cell S 1 e j ⁇ k1 and S 2 e j ⁇ k2 are transmitted in order.
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • This method is applicable not only when the CDD is applied between two cells but also when the number of cells performing the CoMP operation increases. That is, if the delay value generated for each cell is different, CDD can be performed with different ⁇ accordingly.
  • the transmission diversity gain by the CDD is not obtained at the location where RS and data RE collide with each cell, but the signal can be detected through active cancellation. For other parts, it is possible to sufficiently obtain the transmission diversity gain by the CDD.
  • the data RE overlapping the RS of another cell may be nulled, used for boosting its own RS, and the CDD may be applied to the rest.
  • each cell may obtain a transmit diversity gain using PVS.
  • the serving cell transmits w 1i ⁇ S 1 in the same frequency / time domain as the other cells, and the other cells transmit w 2i ⁇ S 1 .
  • the i value is an index representing a precoding vector.
  • the precoding vector value may be changed in units of symbols, slots, and subframes on the time axis, and in units of subcarriers and resource blocks (RB) on the frequency axis. Such changes in the precoding vector may occur sequentially or randomly in the order in the codebook.
  • the codebook may include both a unitary codebook or a non-unitary codebook.
  • This method is applicable not only to PVS between two cells but also to PVS when the number of cells performing CoMP operation increases.
  • each cell may obtain a transmit diversity gain using the FSTD. That is, when two cells apply the FSTD as a transmit diversity scheme, the serving cell transmits S 1 to the first resource element (RE), and the other cell nulls the corresponding RE. In the next RE, the serving cell nulls and the other cell transmits S 2 .
  • the serving cell transmits S 1 to the first resource element (RE)
  • the serving cell nulls and the other cell transmits S 2 .
  • the transmission diversity gain by the FSTD can be obtained. That is, by transmitting 0 for a position where RS and data RE overlap between cells performing CoMP operation, collision between RS and data portion can be prevented and transmission diversity gain through FSTD can be obtained.
  • the present invention by simultaneously applying the above-described SFBC and the RF combining scheme (CDD, PVS or FSTD), it is possible to more efficiently obtain the transmission diversity gain.
  • the symbol including the RS applies RF combining techniques such as CDD, PVS, and FSTD, and the SFBC technique is applied to the symbol including the RS, thereby maximizing transmit diversity gain.
  • FIG. 7 illustrates a method in which a transmit diversity gain is obtained by applying SFBC and an RF combining technique together when two cells perform a CoMP operation.
  • each cell performing the CoMP operation is applied to the RF combining techniques such as CDD, PVS, FSTD in the symbol including the RS, such as CRS, DRS.
  • SFBC is applied to a symbol that does not include RS.
  • the transmission diversity gain can be efficiently obtained through this.
  • the location where the RS collides with the data RE may be nulled, while RF combining may be applied to a symbol including RS and SFBC may be applied to a symbol including RS.
  • DRS can be used for demodulation of SFBC through CDM.
  • demodulation may be performed by the serving cell delivering a coefficient used for combining to the UE. In this way, smooth demodulation is possible for the mixed transmit diversity scheme.
  • each cell performing the CoMP operation may enable demodulation of the UE by simultaneously transmitting the RS for the SFBC and the RF combining scheme to the CDM.
  • cell 1 transmits the RS for the combining scheme with the RS for SFBC to the CDM in the same frequency and time domain
  • cell 2 also transmits the RS for the SFBC to the DRS in the same frequency and time domain.
  • RS for RF combining technique is transmitted to CDM.
  • each cell transmits a DRS for SFBC (ie, Re of FIG. 8) to the CDM, and a DRS (ie, an RF combining technique). 8 may be implemented by additionally transmitting.
  • the density of RS for SFBC and RS for RF combining technique may be the same or different.
  • the RS pattern described above is only described as an embodiment, and the present invention can be applied to any RS pattern. That is, the method of the present invention applied when the DRS is transmitted by SFBC in the CDM, FDM, or TDM manner is applicable to all symbol regions including the DRS. In addition, the method of the present invention applied when transmitting DRS by RF combining technique, and the method of the present invention applied when using SFBC and RF combining technique together apply to all symbol regions including DRS. It is possible. In addition, the present invention is applicable to a case in which only a DRS (Demodulation Reference Signal) exists in a downlink resource region or a case in which only a Cell-specific Reference Signal (CRS) exists.
  • DRS Demodulation Reference Signal
  • FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a data communication apparatus through coordination multipoint transmission according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus controls a receiver 901 for receiving data through respective downlink channels from a serving base station and a cooperating base station, a demodulator 903 for demodulating data received through the receiver, and a receiver 901 and a demodulator 903. Controller 905.
  • the data received by the receiver 901 includes a reference signal and a data resource element of each of the serving base station and the cooperative base station, and the data resource elements of the serving base station and the cooperative base station are paired with each other.
  • Transmit Diversity is applied through (Pairing).

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 통한 데이터 통신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 조점 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법은, 서빙 기지국 및 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 수행하는 협력 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서, 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 데이터를 복조(demodulation)하는 단계를 포함하며, 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 전달받는 상기 데이터 각각은 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며, 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 상기 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용되는 것을 특징으로 한다.

Description

조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 구체적으로는 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission) 을 수행하는 방법에 관한 것이다.
최근, 차세대 이동통신 및 무선 전송 시스템에 사용되는 기술의 하나로서 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 기술이 각광받고 있다.　 다중 입출력(MIMO) 기술은 이전의 단일 입출력(SISO: Single Input Single Output) 방식의 문제점이었던 낮은 스펙트럼 효율을 높이기 위해, 다수의 안테나를 이용하여 스펙트럼 효율을 높이는 방법이다.
다중 입출력(MIMO) 기술은 동일 데이터의 전송 여부에 따라, 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 기법과 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 기법으로 나눌 수 있다.
공간 다중화(Spatial Multiplexing) 기법은, 서로 다른 데이터를 여러 개의 송수신 안테나를 통해 동시에 전송하는 방법이다.　 즉, 송신 측에서는 각 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신 측에서는 수신한 신호에 대해 적절한 간섭제거 및 신호처리를 수행하여 전송된 데이터를 획득함으로써, 데이터 전송률을 송신 안테나의 수에 비례하여 향상시키는 기법이다.
공간 다이버시티(Spatial Diversity) 기법은, 동일한 데이터를 여러 개의 송신 안테나를 통해 전송하여 송신 다이버시티를 얻는 방법이다.　 즉, 공간 다이버시티 기법은 공간-시간 채널 코딩(Space-Time Channel Coding) 기법의 일종이다.
이러한 공간 다이버시티 기법에서는, 여러 개의 송신 안테나에서 동일한 데이터를 전송함으로써, 송신 다이버시티 이득을 크게 향상시킬 수 있다.　 그러나, 공간 다이버시티 기법은 데이터의 전송률을 향상시키기 위한 방법은 아니며, 다이버시티 이득을 향상시킴으로써 데이터 전송의 신뢰도를 높이기 위한 것이다.
또한, 다중 입출력(MIMO) 기술은 수신 측에서 송신 측으로 채널에 대한 정보를 피드백(feedback) 하는지 여부에 따라, 개루프(Open loop) 방식과 폐루프(Closed loop) 방식으로 구분할 수 있다.　 이 중에서, 폐루프 방식의 다중 입출력(MIMO) 기술은 수신 측으로부터 피드백 되는 채널 정보를 이용하여 데이터의 전송률을 향상시킨다.　 예를 들면, 폐루프 방식의 MIMO 기술을 이용하는 무선 통신 시스템에서, 송신 측인 기지국은 송신채널의 정보를 수신 측인 단말로부터 피드백 받고, 이를 이용하여 데이터를 전송한다.
그 중, 협력적 다중 입출력(Collaborative Multiple Input Multiple Output) 방법은 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference) 을 줄이기 위해 개발된 것이다.　 협력적 다중 입출력 방법을 이용하면, 단말은 다중 셀 기지국(Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다.
이때, 각각의 기지국은 시스템의 성능을 향상시키기 위해 동일한 주파수 자원(Frequency Resource) 을 이용하여 하나 이상의 단말을 동시에 지원할 수 있다.　 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널에 대한 상태정보를 기초로 하여 공간 분할 다중 접속(Space Division Multiple Access) 방법을 수행할 수 있다.
한편, 조정 다지점 송신(Coordinated multi-point transmission; CoMP) 방법은 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference) 을 줄이고, 셀의 가장자리에 위치하는 단말의 통신 성능을 향상시키기 위해 개발된 것이다.
CoMP 방법을 이용하면, 단말은 다중 셀 기지국(Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있어, 셀 가장자리에 위치한 단말의 통신 성능을 향상시킬 수 있다.　 이를 위해서는, 다중 셀 기지국으로부터의 기준 신호(Reference Signal; RS) 에 기초한 정확한 채널 추정이 요구 된다.
CoMP 방법에서는, 측정(measurement)을 위해 특정 셀 기준신호(Cell-specific Reference Signal; CRS) 가 사용될 수 있고, 복조(demodulation)를 위해서 복조 기준신호(Demodulation Reference Signal; DRS) 가 사용될 수 있다.
이때, CoMP 방법을 수행하는 셀들의 CRS 및 DRS 는, 각 셀 마다 v-시프트(v-shift) 를 가지고 다른 위치에 전송될 수도 있고, 동일한 v-시프트를 가질 수도 있다.　 또한, CRS 는 v-시프트 되고, DRS 는 동일한 위치에 전송될 수도 있다.
그러나, 이러한 다중 셀 환경에서의 CoMP 방법에서는 각 셀들 간에 RS(Reference Signal) 와 데이터 자원요소(Resource Element; RE) 의 충돌이 발생하는 경우가 있으며, 이로 인해 채널 추정에 문제가 발생할 뿐만 아니라, 또한 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC), 공간 시간 블록 코드(Space Time Block Code; STBC) 등과 같은 송신 다이버시티(Transmit Diversity) 기법의 적용 시, 페어링(pairing) 의 문제가 발생하게 된다.
따라서, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작의 수행 시 발생할 수 있는 이러한 문제들을 해결하여, CoMP 동작이 더욱 원활히 수행될 수 있도록 할 필요가 있다.
본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중 셀 환경에서 CoMP 동작의 수행 시 발생할 수 있는 셀 간의 신호 충돌을 감소시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 셀 환경에서 CoMP 동작의 수행 시 셀 간의 신호 충돌을 감소시키는 한편 더욱 정확한 채널 추정을 가능하게 함으로써, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작이 더욱 원활히 수행될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission) 을 수행하는 무선 통신 시스템으로서, 단말에 서비스를 제공하는 서빙 기지국; 상기 단말에 조정 다지점 송신을 수행하는 협력 기지국; 및 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국의 동작을 제어하는 스케줄러를 구비하고, 상기 협력 기지국이 전송하는 신호는, 상기 서빙 기지국의 기준신호(Reference Signal) 와 충돌하는 데이터 자원요소(Resource Element) 에 대해 펑쳐링(puncturing) 이 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신 성능이 향상된 무선 통신 시스템을 제공한다.
바람직하게는, 상기 서빙 기지국이 전송하는 신호는, 상기 협력 기지국의 기준 신호(Reference Signal) 와 충돌하는 데이터 자원요소(Resource Element) 에 대해 펑쳐링(puncturing) 이 수행된다.　 더욱 바람직하게는, 각 기지국은, 상기 펑쳐링(puncturing) 이 수행되는 경우, 이를 상기 기준 신호를 부스팅(boosting) 하는데 이용한다.　 이때, 송신 다이버시티 기법 중에서 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC) 방식이 사용되는 경우, 각 기지국은 상기 기준신호 및 펑쳐링 (puncturing) 된 자원요소를 제외한 나머지 자원요소에 대해 인접한 기지국과 페어링(pairing) 된다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법은, 서빙 기지국 및 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 수행하는 협력 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서, 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법에 있어서, 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 데이터를 복조(demodulation)하는 단계를 포함하며, 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 전달받는 상기 데이터 각각은 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며, 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 상기 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치는, 서빙 기지국 및 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 수행하는 협력 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서, 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치에 있어서, 상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 각각의 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 수신기; 상기 수신된 데이터를 복조하는 복조기; 및 상기 수신기와 상기 복조기를 제어하는 제어기를 포함하며, 상기 수신기로 수신되는 데이터는 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며, 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 상기 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 셀 환경에서 셀 간 송신 성능의 향상 방법에 의하면, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작의 수행 시 발생할 수 있는 셀 간의 신호 충돌을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다중 셀 환경에서 셀 간 송신 성능의 향상 방법에 의하면, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작의 수행 시 셀 간의 신호 충돌을 감소시키는 한편 더욱 정확한 채널 추정을 가능하게 함으로써, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작이 더욱 원활히 수행될 수 있다.
도 1 은 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated multi-point transmission; CoMP) 방법을 수행하는 협력적 다중 입출력 방식 통신 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도이다.
도 2 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 SFBC(Space Frequency Block Code) 에 적용되는 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 3 은 도 2 의 페어링(pairing) 상태를 양쪽 화살표(<-->)로 표시하여 나타낸 도면이다.
도 4 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 STBC 에 적용되는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는 CoMP 동작을 통해 SFBC 를 수행하는 2 개의 셀이 서로 상이한 DRS 를 전송하는 경우, 본 발명이 적용되는 일 예를 나타낸 것이다.
도 6 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 CDD 에 적용되는 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 7 은 본 발명이 SFBC 와 RF 결합(combining) 기법을 함께 적용하여 송신 다이버시티 이득을 얻는 방법에 적용되는 일 예를 나타낸 것이다.
도 8 은 본 발명이 SFBC 를 위한 DRS 는 CDM 으로 전송하고, RF 결합(combining) 기법을 위한 DRS 는 추가로 전송하는 방식으로 구현되는 일 예를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 실시예에서는, 기지국(base station) 과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node) 로서 동작한다. 기지국에서 수행하는 것으로 설명하는 동작 및 처리 중 일부는, 경우에 따라서 기지국의 상위 노드에서 수행될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서, 기지국이라는 용어는, 고정국(fixed station), 노드 B(node B), eNode B(eNB), 액세스 포인트(access point) 등으로 대체하여 사용할 수 있다. 또한, 단말이라는 용어는, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등으로 대체하여 사용할 수 있다.
이하, 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated multi-point transmission; CoMP) 방법을 수행하는 협력적 다중 입출력 방식 통신 시스템에 대해 설명한다.
협력적 다중 입출력 방식의 통신 시스템은, 단말이 속한 서빙(serving) 셀의 기지국(이하, '서빙 기지국'), 협력적 다중 입출력(Collaborative MIMO) 을 수행하는 인접 셀의 기지국(이하, '협력 기지국'), 그리고 백본망 (Backbone network) 을 통해 서빙(serving) 기지국 및 협력 기지국과 연결되는 스케줄러(Scheduler) 로 이루어 질 수 있다. 이와 같은 협력적 다중 입출력을 수행하는 협력적 다중 입출력 통신 시스템의 구성을 나타내고 있는 것이 도 1 이다.
도 1 은 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated multi-point transmission; CoMP) 방법을 수행하는 협력적 다중 입출력 방식 통신 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도이다. 도 1 에서 볼 수 있는 바와 같이, 서빙 기지국(110) 과 협력 기지국(112,114) 은 백본망(120) 을 통해 스케줄러(130) 와 연결된다.
여기서, 스케줄러(130) 는 백본망(120)을 통하여 단말(140)과 기지국(110,112,114) 간의 채널 상태에 관한 정보를 피드백(feedback) 받아 동작할 수 있다. 즉, 스케줄러(130) 는 서빙 기지국(110) 및 하나 이상의 협력 기지국(112,114) 에 대하여 협력적 다중 입출력(Collaborative MIMO) 동작의 수행을 위해 스케줄링하고, 각 기지국(110,112,114) 으로 협력적 다중 입출력 동작의 수행을 위한 지시를 전달한다.
한편, 다중 셀 환경에서 적용될 수 있는 송신 다이버시티(Transmit Diversity; TxD) 기법에는, 공간 시간 블록 코드(Space Time Block Code; STBC), 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC), 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Switching Transmit Diversity; TSTD), 주파수 스위칭 송신 다이버시티(Frequency Switching Transmit Diversity; FSTD), 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD), 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching; PVS) 등이 있다. 각 기법의 구체적 내용은 기존과 동일하므로, 본 발명의 간명한 설명을 위해 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에서는, 다중 셀 환경에서 이상과 같은 송신 다이버시티(TxD) 기법의 적용 시, 다중 셀 간의 신호 충돌을 감소시킴으로써, CoMP 동작을 더욱 효율적으로 수행할 수 있는 방법을 제안한다.
즉, 본 발명은, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작을 수행하는 셀 간의 특정 셀 기준신호(Cell-specific Reference Signal; CRS) 및 복조 기준신호(Demodulation Reference Signal; DRS) 를 고려하여 송신 다이버시티 기법을 적용함으로써, 다중 셀 환경에서 CoMP 동작을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 하향 링크(downlink) 자원 영역에 DRS(Demodulation Reference Signal) 만 존재하는 경우 또는 CRS(Cell-specific Reference Signal) 만 존재하는 경우에도 적용 가능하다.
이하, 본 발명의 일 실시예로서, CoMP 동작이 수행되는 다중 셀 간의 레이트(rate) 1 송신 다이버시티 기법에 대해 설명한다.
CoMP 동작을 수행하는 2 개의 셀이 N 개의 안테나를 통해 하나의 가상(virtual) 안테나로서 송신 다이버시티 기법을 수행하는 경우, 본 발명에서의 각 셀은 송신 다이버시티 기법에 따라 이하의 표 1 과 같이 신호를 전송하게 된다.
표 1
Figure PCTKR2010000623-appb-T000001
이하, 본 발명이 각 기법에서 적용되는 구체적 방법에 대해 자세히 설명한다.
먼저, SFBC 기법에 적용되는 경우에 대해 도 2 및 도 3 를 참조하여 설명한다. 본 발명은, 서빙 셀과 다른 셀의 RS(Reference Signal) 와 데이터 자원요소(Resource Element; RE) 가 겹치는 부분에 대해서 펑쳐링(puncturing) 을 수행한 후, 그 외 데이터 RE 에 대해서는 페어링(pairing) 을 수행함으로써 다중 셀을 기반으로 하는 SFBC 를 수행한다. 이때, 자원요소(Resource Element; RE) 는 시간축 상으로는 심볼(Symbol) 이 될 수 있고, 주파수 축 상으로는 부반송파(Subcarrier) 가 될 수 있다.
즉, 셀(cell) 1 을 서빙(serving) 셀이라고 하면, 셀 1 은 셀 2 의 셀 특정 기준신호(Cell-specific Reference Signal; CRS) 에 해당하는 데이터 RE 를 펑쳐링(puncturing) 하는 한편, 이를 자신의 기준 신호(Reference Signal; RS) 를 부스팅(boosting) 하는데 이용한다. 한편, 셀 2 는, 셀 1 과 동일한 방식으로, 셀 1 의 CRS 에 해당하는 데이터 RE 를 펑쳐링(puncturing) 하는 한편, 이를 자신의 RS(Reference Signal) 를 부스팅(boosting) 하는데 이용한다.
또한, CoMP 동작을 수행하는 각 셀들은, RS 와 펑쳐링(puncturing) 에 의해 널링(nulling) 된 RE 를 제외한 나머지 RE 에 대해서는 인접 셀과의 SFBC 기법으로 페어링(pairing) 을 수행한다.
이와 같은 본 발명의 방법을 설명하고 있는 것이 도 2 및 도 3 이다. 도 2 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 SFBC(Space Frequency Block Code) 에 적용되는 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.
도 2 에서, 각 셀은 상이한 v-시프트(v-shift) 를 갖는 CRS(Cell-specific Reference Signal) 와, 동일한 v-시프트(v-shift) 를 갖는 DRS(Demodulation Reference Signal) 로 전송하고 있다. 그리고, 각 셀의 신호는 주파수 축으로는 12 개의 부반송파(subcarrier) 로 이루어져 있고, 시간 축으로는 7 개의 심볼(symbol) 로 이루어진 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 또한, 여기서는 본 발명의 간명한 설명을 위해 S1 과 S2 가 반복적으로 전송되는 경우에 대해 설명한다. 주파수 영역 및 시간 영역에서의 이러한 각 셀의 신호 구성은 이하에서도 동일하다.
한편, 도 1 에서의 SFBC 페어링(pairing) 상태를 설명하고 있는 것이 도 3 이다. 도 3 에서는, 도 2 에서의 페어링(pairing) 상태를 양쪽 화살표(<-->)로 표시하고 있다.
도 2 및 도 3 에서 알 수 있는 바와 같이, SFBC 기법의 수행 시, 동일한 주파수 및 시간 영역에서 CoMP 동작을 수행하는 셀 1 은 S1 을 전송하고 셀(cell) 2 는 S2 를 전송한다. 그리고, 다음 주파수 영역에서 페어링(pairing) 을 하여 셀 1 은 -S2 * 을 전송하고 셀 2 는 S1 * 를 전송한다.
이때, 두 개의 셀이 동일한 DRS 로 CoMP 동작을 수행하는 경우에는, DRS 는 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing; CDM) 방식으로 전송되게 되며, 단말은 두 셀로부터 전송된 CDM(Code Division Multiplexing) 방식의 SFBC 페어링(pairing) 된 DRS 를 기초로 하여 측정을 수행하게 된다.
한편, 본 실시예에서는, DRS 를 포함하는 심볼에서의 페어링(pairing) 을 맞춰 주기 위해 DRS 와 인접한 RE 를 펑쳐링(puncturing) 하는 한편, 이를 DRS 를 부스팅(boosting) 하는데 사용하고 있다.
다음, 도 4 을 참조하여, 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 STBC(Space Time Block Code) 에 적용되는 방법의 일 예를 설명한다. 도 4 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 STBC 에 적용되는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4 에서, 페어링(pairing) 의 상태는, 도 3 에서와 같이 양쪽 화살표(<-->)로 표시하고 있다. 도 4 에서 볼 수 있는 바와 같이, STBC 기법을 적용하는 경우 페이링(pairing) 은 시간 축 상으로 이루어 지게 된다. 이외의 다른 구성은 앞서 설명한 SFBC 의 경우와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
다음, 도 5 를 참조하여, CoMP 동작을 통해 SFBC 를 수행하는 2 개의 셀이 서로 상이한 DRS 를 전송하는 경우, 본 발명이 적용되는 일 예에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는, SFBC(Space Frequency Block Code) 를 수행하기 위해 도 2 과 같이 동일한 위치에 CDM 으로 DRS 를 전송하는 대신에, 각 셀은 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing; FDM) 방식 또는 시분할 다중화(Time Division Multiplexing; TDM) 방식으로 DRS 를 전송할 수 있다.
이때의 DRS 는, 데이터와 마찬가지로 두 셀 간에 SFBC 페어링(pairing) 을 이루어 전송된다. 그리고, 각 셀 간의 DRS 와 데이터 RE 가 충돌하는 부분은 널링(nulling) 하게 된다.
한편, CoMP 동작을 수행하는 셀 들이 동일한 DRS 위치에서 CDM(Code Division Multiplexing) 을 사용하는 경우에는, 도 2 에서와 같이 SFBC 페어링(pairing)을 맞춰 주기 위해 데이터 RE 을 널링(nulling) 할 수 있고, 또는 인접한 RE 가 아니더라도 SFBC 페어링(pairing) 을 맞추어 줄 수도 있다.
이상의 방법은, CoMP 동작을 통해 STBC 를 수행하는 2 개의 셀이 서로 상이한 DRS 를 전송하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 대한 설명은 본 발명의 간명한 설명을 위해 생략한다.
본 발명의 다른 실시예로서, 앞서 설명한 방법 즉, RS 가 위치한 심볼에서 데이터 RE 와 RS 가 충돌하는 부분을 널링(nulling) 시키는 방법과는 달리, 서빙 셀의 RS 위치 뿐만 아니라 서빙 셀의 데이터 RE 와 다른 셀의 RS 가 충돌하는 RE 에 대해서도 SFBC 페어링을 수행할 수도 있다. 즉, 이 경우는, RS 를 고려함 없이, RE 자체에 대해 SFBC 페어링을 수행하는 것으로서, RS 는 이러한 리소스 맵핑(resource mapping) 상에 전송된다. 이와 같은 방식은, 상술한 방법에서 널링(nulling) 되었던 RE 을 데이터를 위해 이용할 수 있으므로, 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 데이터 RE 와 다른 셀의 RS 가 충돌하는 RE 에 대해서는, SIC(Successive Interference Cancellation) 방식을 통해 신호를 검출해 낼 수 있다. 또한, RS 를 포함하는 심볼 내에서, RS 가 전송되는 RE 및 다른 셀의 RS 와 충돌이 일어나는 데이터 RE 은, SFBC 페어링은 깨어지나, 능동 소거(active cancellation) 를 통해 널링(nulling) 시 손실되는 데이터를 추가로 획득할 수 있다. 이를 제외한 나머지 부분에서는 SFBC 페어링이 유지되므로, 송신 다이버시티(transmit diversity) 이득을 얻을 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명한 실시예에서와 같이, 데이터 RE 와 RS 간의 충돌을 피하기 위해 널링(nulling) 을 하거나 또는 RS 를 포함한 SFBC 페어링을 수행하는 경우, CoMP 동작을 수행하는 셀이 증가하게 되면 오버헤드(overhead)가 함께 증가하여 시스템의 효율성이 떨어지게 된다. 따라서, 이러한 경우에는 RF 결합(combining) 방법인 주파수 스위칭 송신 다이버시티(Frequency Switching Transmit Diversity; FSTD), 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD), 및 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching; PVS) 를 송신 다이버시티 기법으로 적용할 수 있다.
이하, 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 RF 결합(combining) 기법인 CDD, PVS 및 FSTD 에 적용되는 방법의 일 예를 설명한다. 도 6 은 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 CDD 에 적용되는 방법의 일 예를 설명하는 도면이다.
2 개의 셀이 송신 다이버시티 기법으로서 CDD(Cyclic Delay Diversity) 를 적용하는 경우, 서빙 셀은 다른 셀과 동일한 주파수 및 시간 영역에 주파수 축으로 S1, S2 를 차례로 전송하고, 다른 셀은 S1ejθk1, S2ejθk2 를 차례로 전송한다.
이때, θ 는 임의의 딜레이(delay) 값을 나타낸다. 즉, 딜레이가 τ0 라고 하면, θ = 2πτ0 / N 으로 나타낼 수 있다. N 은 안테나의 개수를 의미한다.
이러한 방법은, 2 개의 셀 간에 CDD 가 적용되는 경우 뿐만 아니라, CoMP 동작을 수행하는 셀의 수가 증가하는 경우에도 적용이 가능하다. 즉, 각 셀 마다 발생하는 딜레이 값이 달라지면, 이에 따라 각기 다른 θ 을 가지고 CDD 를 수행할 수 있다.
이 방법은, 각 셀 간의 RS 와 데이터 RE 가 충돌하는 위치에서는 CDD 에 의한 송신 다이버시티 이득을 얻지는 못하나, 능동 소거(active cancellation) 를 통해 신호를 검출해 낼 수 있다. 그 외의 부분에 대해서는 CDD에 의한 송신 다이버시티 이득을 충분히 얻을 수 있게 된다.
또한, 앞서 설명한 방법과 같이, 다른 셀의 RS 와 겹치는 데이터 RE 를 널링(nulling) 시키는 한편, 이를 자신의 RS 를 부스팅(boosting) 하는데 사용하고, 나머지 부분에 대해서 CDD 를 적용하는 것도 가능하다.
다음, 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 PVS(Precoding Vector Switching) 에 적용되는 방법에 대해 설명한다.
2 개의 셀이 CoMP 동작을 수행하는 경우, 각 셀은 PVS 를 사용하여 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이때, 2 개의 셀이 송신 다이버시티 기법으로 PVS를 적용하는 경우, 서빙 셀은 다른 셀과 동일한 주파수/시간 영역에 w1iㆍS1 를 전송하고, 다른 셀은 w2iㆍS1 를 전송한다.
여기서, i 값은 프리코딩 벡터(precoding vector) 를 나타내는 인덱스(index) 이다. 이때, 프리코딩 벡터 값은 시간 축으로는 심볼, 슬롯(slot), 서브프레임(subframe) 단위로 변화하고, 주파수 축으로는 부반송파(subcarrier), RB(Resource Block) 단위로 변할 수 있다. 이러한 프리코딩 벡터의 변화는 코드북(codebook) 내의 순서대로 순차적으로 일어나거나, 랜덤하게 일어날 수 있다. 이때, 코드북은 유니터리(unitary) 코드북 또는 비 유니터리(non-unitary) 코드북 모두를 포함할 수 있다.
이러한 방법은, 2 개의 셀 간의 PVS 뿐만 아니라, CoMP 동작을 수행하는 셀의 수가 증가할 경우에도 PVS 의 적용이 가능하다.
이 경우에도, 앞서 설명한 CDD 의 방법에서와 같이, 각 셀간의 RS 와 데이터 RE(Resource Element) 가 충돌하는 부분은 PVS 에 의한 송신 다이버시티 이득을 얻지 못하나, 능동 소거(active cancellation) 를 통해 신호를 검출해 낼 수 있다. 그 외의 부분에서는 PVS 에 의한 송신 다이버시티 이득을 충분히 얻을 수 있게 된다.
또한, 다른 셀의 RS 와 겹치는 데이터 RE 를 널링(nulling) 시키는 한편, 이를 자신의 RS 를 부스팅(boosting) 하는데 사용하고, 나머지 부분에 대해서 PVS 를 적용하는 것도 가능하다.
다음, 본 발명이 송신 다이버시티 기법 중 FSTD(Frequency Switching Transmit Diversity) 에 적용되는 방법에 대해 설명한다.
한편, 2 개의 셀이 CoMP 동작을 수행하는 경우, 각 셀은 FSTD 를 사용하여 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 즉, 2 개의 셀이 송신 다이버시티 기법으로 FSTD 를 적용하는 경우, 서빙 셀은 첫번째 RE(Resource Element) 에 S1 을 전송하고, 다른 셀은 해당 RE 를 널링(nulling) 시킨다. 그 다음 RE 에서는, 서빙 셀은 널링(nulling) 시키고, 다른 셀은 S2 를 전송한다.
이와 같이, 서빙 셀과 다른 셀이 번갈아 가면서 각각 [S1 0 S3 0], [0 S2 0 S4] 으로 신호를 전송함으로써, FSTD 에 의한 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 된다. 즉, CoMP 동작을 수행하는 셀 간에 RS 와 데이터 RE 이 겹치는 위치에 대해 0 을 전송함으로써, RS 와 데이터 부분 간의 충돌을 방지하고 FSTD 를 통한 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
한편, 본 발명은, 앞서 설명한 SFBC 와, RF 결합(combining) 기법인 CDD, PVS 또는 FSTD 를 동시에 적용함으로써, 보다 효율적으로 송신 다이버시티 이득을 얻을 수도 있다. 이 경우, RS 를 포함하는 심볼은 CDD, PVS, FSTD 와 같은 RF 결합(combining) 기법을 적용하고, RS 를 포함하지 않는 심볼에는 SFBC 기법을 적용함으로써 송신 다이버시티 이득을 극대화하게 된다.
이와 같은 방식을 이용하면, SFBC 의 페어링(pairing) 을 깨뜨리지 않고 데이터 RE 의 손실 없이 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 된다.
이하, 도 7 및 도 8 을 참조하여, 다중 셀 환경에서 송신 다이버시티 기법 중 SFBC 과 RF 결합(combining) 기법이 함께 사용되는 경우, 본 발명이 적용되는 방법의 일 예에 대해 설명한다.
도 7 은, 2 개의 셀이 CoMP 동작을 수행하는 경우, SFBC 와 RF 결합(combining) 기법을 함께 적용하여 송신 다이버시티 이득을 얻는 방식을 나타낸 것이다. 도 7 에서 볼 수 있는 바와 같이, CoMP 동작을 수행하는 각 셀 들은 CRS, DRS 등의 RS 를 포함하는 심볼에서는 CDD, PVS, FSTD 와 같은 RF 결합 기법을 적용한다. 그리고, RS 를 포함하지 않는 심볼에는 SFBC 적용한다. 본 실시예에서는, 이를 통해 송신 다이버시티 이득을 효율적으로 얻을 수 있다.
또한, RS 와 데이터 RE 가 충돌되는 위치는 널링(nulling) 하는 한편, RS 를 포함하는 심볼에는 RF 결합(combining) 기법을 적용하고 RS 를 포함하지 않는 심볼에는 SFBC 를 적용하는 방식으로 구현할 수도 있다.
한편, 이와 같이 SFBC 와 RF 결합(combining) 기법의 서로 상이한 송신 다이버시티 기법이 동시에 사용되는 경우, SFBC 를 복조(demodulation) 하기 위한 RS 와, RF 결합(combining)을 복조하기 위한 RS 가 각기 필요하게 된다.
이를 위해서, DRS 를 CDM 을 통한 SFBC 의 복조(demodulation) 를 위해 이용할 수 있다. 한편, RF 결합(combining) 의 복조(demodulation) 를 위해서는, 결합(combining) 을 위해 사용된 계수를 서빙 셀이 단말에 전달해 줌으로써 복조를 수행할 수 있다. 이러한 방법을 통해, 혼재된 송신 다이버시티 기법에 대한 원활한 복조(demodulation) 가 가능하게 된다.
다른 실시예로서, CoMP 동작을 수행하는 각 셀이 SFBC 및 RF 결합(combining) 기법을 위한 RS 를 CDM 으로 동시에 전송함으로써, 단말의 복조(demodulation) 를 가능하게 할 수도 있다. 이 경우에는, 셀 1 이 동일한 주파수 및 시간 영역의 DRS 에 SFBC 를 위한 RS 와 결합(combining) 기법을 위한 RS 를 CDM 으로 전송하고, 셀 2 도 동일한 주파수 및 시간 영역의 DRS 에 SFBC 를 위한 RS 와 RF 결합(combining) 기법을 위한 RS 를 CDM 으로 전송한다. 이를 통해, 단말로 하여금 혼재된 송신 다이버시티 기법에 대한 원활한 복조(demodulation) 를 수행할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 또다른 실시예로서, 도 8 에서 볼 수 있는 바와 같이, 각 셀이 SFBC 를 위한 DRS (즉, 도 8 의 Re) 는 CDM 으로 전송하고, RF 결합(combining) 기법을 위한 DRS (즉, 도 8 의 Rf) 는 추가로 전송하는 방식으로 구현할 수도 있다. 이때, SFBC 를 위한 RS 와 RF 결합(combining) 기법을 위한 RS 의 밀도는 서로 같을 수도 있고 다르게 할 수도 있다. 또한, 기존의 DRS 패턴을 SFBC 및 RF 결합(combining) 기법을 위한 RS 로 각각 나누어 전송하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 RS 패턴은 하나의 실시예로서 설명한 것일 뿐이며, 본 발명은 어떠한 RS 패턴에도 적용될 수 있다.　 즉, DRS 를 CDM, FDM 또는 TDM 의 방식으로 SFBC 에 의해 전송하는 경우에 적용되는 본 발명의 방법은, DRS 를 포함하는 모든 심볼 영역에 적용 가능하다.　 또한, DRS 를 RF 결합(combining) 기법으로 전송하는 경우에 적용되는 본 발명의 방법, 및 SFBC 와 RF 결합 기법을 함께 사용하는 경우에 적용되는 본 발명의 방법은 DRS 를 포함하는 모든 심볼 영역에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 하향 링크(downlink) 자원 영역에 DRS(Demodulation Reference Signal) 만 존재하는 경우 또는 CRS(Cell-specific Reference Signal) 만 존재하는 경우에도 적용 가능하다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
상기 장치는 서빙 기지국 및 협력 기지국으로부터 각각의 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 수신기(901), 수신기를 통해서 수신된 데이터를 복조하는 복조기(903) 및 수신기(901)와 복조기(903)를 제어하는 제어기(905)를 포함한다.
바람직하게는 수신기(901)로 수신되는 데이터는 서빙 기지국과 협력 기지국 각각의 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며, 서빙 기지국과 협력 기지국 각각의 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다중 셀 환경에서 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission) 동작의 수행 시 발생할 수 있는 셀 간의 신호 충돌을 감소시킬 수 있고, 또한 더욱 정확한 채널 추정을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 다중 셀 환경 하에서 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission) 동작이 더욱 원활히 수행될 수 있다.
본 발명의 여러 측면과 관련된 독창적인 사상을 설명하기 위해 다양한 실시예들을 기술하였다. 그러나, 하나의 특정 실시예에 있는 하나 이상의 구체적인 특징들은 하나 이상의 다른 실시예에도 적용될 수 있다. 각 실시예 및 그에 연관된 도면에서 설명하는 일부 구성요소 또는 단계는 수정될 수 있고 부가적인 구성요소 및/또는 단계를 삭제, 이동, 또는 포함할 수 있다.
여기서 설명한 다양한 사상 및 특성은 본 발명의 특징 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며, 앞에서 설명한 실시예는 명시적으로 언급한 경우가 아니면, 상술한 상세한 설명에 의해서 제한되지 않으며, 첨부한 특허청구범위에서 한정한 범위 내에서 폭넓게 해석되어야 한다. 따라서, 그러한 범위 또는 그 균등물 내에 속한 모든 변경 및 변형은 첨부한 특허청구범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 서빙 기지국 및 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 수행하는 협력 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서, 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 각각의 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 단계, 및
    상기 수신된 데이터를 복조(demodulation)하는 단계를 포함하며,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 전달받는 상기 데이터 각각은 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며,
    상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 상기 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국으로부터 전달받는 데이터는, 상기 협력 기지국의 상기 소정 기준신호와 충돌이 발생되는 상기 서빙 기지국의 데이터 자원요소에 대해 펑쳐링(puncturing)이 수행되어 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 협력 기지국으로부터 전달받는 데이터는, 상기 서빙 기지국의 상기 소정 기준신호와 충돌이 발생되는 상기 협력 기지국의 데이터 자원요소에 대해 펑쳐링(puncturing)이 수행되어 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 또는 상기 협력 기지국은 상기 펑쳐링(puncturing)이 수행된 상기 데이터 자원요소에 해당되는 전력을 상기 소정 기준신호의 부스팅(boosting)에 이용하는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국 각각의 상기 소정 기준신호는 상기 조정 다지점 송신을 수행하는 셀 간의 특정 셀 기준신호(Cell-specific Reference Signal; CRS) 또는 복조 기준신호(Demodulation Reference Signal; DRS)인 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 송신 다이버시티는 공간 시간 블록 코드(Space Time Block Code; STBC), 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC), 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Switching Transmit Diversity; TSTD), 주파수 스위칭 송신 다이버시티(Frequency Switching Transmit Diversity; FSTD), 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD) 또는 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching; PVS) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 송신 다이버시티는 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC)이며,
    상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국의 상기 복조 기준신호(DRS)가 서로 동일한 v-시프트(shift)를 갖는 경우 상기 복조 기준신호는 코드분할 다중화(Code Division Multiplexing) 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 송신 다이버시티는 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC)이며,
    상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국의 상기 복조 기준신호(DRS)가 서로 상이한 v-시프트(shift)를 갖는 경우 상기 복조 기준신호는 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식 또는 시분할 다중화(Time Division Multiplexing) 방식으로 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국 각각으로부터 전달되는 상기 데이터의 상기 소정 기준신호(Reference Signal)를 포함하는 심볼에는 RF 결합(combining) 방식이 사용되며,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국 각각으로부터 전달되는 상기 데이터의 상기 소정 기준신호(Reference Signal)를 포함하지 않는 심볼에는 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC) 방식이 사용되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 RF 결합(combining) 방식은, 주파수 스위칭 송신 다이버시티(Frequency Switching Transmit Diversity; FSTD), 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD), 또는 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching; PVS) 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터를 복조하는 단계에서, 상기 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC)의 복조는 상기 복조 기준신호(Demodulation Reference Signal)를 이용하며, 상기 RF 결합(combining)의 복조(demodulation)를 위해서 결합(combining)에 사용된 계수가 상기 서빙 기지국 또는 상기 협력 기지국으로부터 전달되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC) 의 복조를 위한 기준 신호 및 상기 RF 결합(combining) 의 복조를 위한 기준 신호를 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing) 방식으로 동일한 주파수 및 시간 영역의 복조 기준 신호(Demodulation Reference Signal) 를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC) 의 복조를 위한 복조 기준신호는 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing) 방식으로 전송되며, 상기 RF 결합(combining) 의 복조를 위한 복조 기준신호는 추가로 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 블록 코드(Space Frequency Block Code; SFBC) 의 복조를 위한 기준신호 및 상기 RF 결합(combining) 의 복조를 위한 기준신호로 복조 기준신호가 각각 나누어 전송되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 방법.
  15. 서빙 기지국 및 조정 다지점 송신(Coordinated Multi-Point Transmission)을 수행하는 협력 기지국을 포함하는 다중 셀 환경의 무선 통신 시스템에서, 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 협력 기지국으로부터 각각의 하향링크 채널을 통해서 데이터를 수신하는 수신기;
    상기 수신된 데이터를 복조하는 복조기; 및
    상기 수신기와 상기 복조기를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 수신기로 수신되는 데이터는 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 소정 기준신호(Reference Signal) 및 데이터 자원요소(Resource Element)가 포함되며, 상기 서빙 기지국과 상기 협력 기지국 각각의 상기 데이터 자원요소는 페어링(Pairing)을 통해서 송신 다이버시티(Transmit Diversity)가 적용되는 것을 특징으로 하는 조정 다지점 송신을 통한 데이터 통신 장치.
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