WO2010110562A2 - 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2010110562A2
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reference signal
cell
index
mapped
transmitted
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Inventor
한승희
정재훈
권영현
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엘지전자주식회사
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    • 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
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a reference signal in a wireless communication system.
  • the next generation multimedia wireless communication system which is being actively researched recently, requires a system capable of processing and transmitting various information such as video, wireless data, etc., out of an initial voice-oriented service.
  • the fourth generation of wireless communication which is currently being developed after the third generation of wireless communication systems, aims to support high-speed data services of downlink 1 Gbps (Gigabits per second) and uplink 500 Mbps (Megabits per second).
  • the purpose of a wireless communication system is to enable a large number of users to communicate reliably regardless of location and mobility.
  • a wireless channel is a path loss, noise, fading due to multipath, inter-symbol interference (ISI) or mobility of UE.
  • ISI inter-symbol interference
  • There are non-ideal characteristics such as the Doppler effect.
  • Various techniques have been developed to overcome the non-ideal characteristics of the wireless channel and to improve the reliability of the wireless communication.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • MIMO multiple input multiple output
  • a channel estimation is necessary to estimate an uplink channel or a downlink channel for data transmission / reception, system synchronization acquisition, channel information feedback, and the like.
  • fading occurs due to a multipath time delay.
  • the process of restoring the transmission signal by compensating for the distortion of the signal caused by a sudden environmental change due to fading is called channel estimation.
  • channel estimation it is necessary to measure the channel state (channel state) for the cell to which the terminal belongs or other cells.
  • a channel estimation is generally performed by using a reference signal (RS) that the transceiver knows from each other.
  • RS reference signal
  • a subcarrier used for transmitting a reference signal is called a reference signal subcarrier, and a resource element used for data transmission is called a data subcarrier.
  • reference signals are allocated to all subcarriers and between data subcarriers.
  • the method of allocating a reference signal to all subcarriers uses a signal consisting of only a reference signal, such as a preamble signal, in order to obtain a gain of channel estimation performance.
  • a reference signal is generally high, channel estimation performance may be improved as compared with the method of allocating the reference signal between data subcarriers.
  • a method of allocating reference signals between data subcarriers is used to increase the data transmission amount. In this method, since the density of the reference signal is reduced, degradation of channel estimation performance occurs, and an appropriate arrangement for minimizing this is required.
  • the receiver can estimate the channel by dividing it from the received signal, and accurately estimate the data sent from the transmitter by compensating the estimated channel value.
  • p is a reference signal transmitted from a transmitter
  • h channel information experienced by the reference signal during transmission
  • n thermal noise generated at a receiver
  • y is a signal received at a receiver
  • the channel estimate estimated using the reference signal p Is The accuracy depends on the value. Therefore, for accurate estimation of h value Must be converged to 0. To do this, a large number of reference signals are used to estimate the channel. Minimize the impact. There may be various algorithms for good channel estimation performance.
  • UE positioning for estimating the position of a terminal has been recently used for various purposes in real life, and thus a more precise terminal positioning method is required.
  • the terminal positioning technique is largely divided into two methods.
  • GPS Global Positioning System
  • Terrestrial positioning based method estimate the position of the terminal using the timing difference of the signal transmitted from the base stations. Signals must be received from at least three base stations, and the performance of location estimation is lower than that of GPS-based methods, but can be used in almost all environments.
  • a reference signal is mainly used as a signal received from a base station, and according to a wireless communication system to be applied, an OTDOA (Observed Time Difference Of Arrival) in UTRAN (UMDO Terrestrial Radio Access Network) and an E- In the Observed Time Difference (OTD) and CDMA2000, the term may be defined in various terms such as Advanced Forward Link Trilateration (AFLT).
  • OTDOA Observed Time Difference Of Arrival
  • UTRAN UMDO Terrestrial Radio Access Network
  • OTD E- In the Observed Time Difference
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • the LCS RS may be used in the UE positioning technique.
  • the LCS RS may include a synchronization signal.
  • the UE may receive the LCS RS transmitted from each cell and use the difference in delay of each signal.
  • the terminal may report the difference of the corresponding delay time to the base station so that the base station can calculate the position of the terminal or calculate the position by itself.
  • each LCS RS transmitted from each cell should not collide with each other, thereby reducing interference between cells and obtaining a high SINR signal.
  • a terminal receiving a service from a serving cell may receive interference from a neighbor cell.
  • the terminal uses a first base station BS 1 as a serving cell.
  • the neighboring cells other than the serving cell (BS 2, BS 3, BS 4, BS 5, BS 6, BS 7) all act as interference to the terminal, but the second neighbor BS (BS 2), which is the nearest neighbor cell, is strongest to the terminal.
  • Interfere Such interference can have a great impact on the terminal, especially at the cell edge.
  • the terminal When the terminal receives interference from the neighbor cell, the terminal cannot feed back accurate channel state information to the base station, and the efficiency of the system is reduced.
  • In order to accurately measure the interference degree of the neighboring cell nothing may be mapped to the resource region where the reference signal of the neighboring cell is located (Null RE: Null Resource Element).
  • FIG. 2 illustrates an interference relationship between a multi-sector mobile communication system and each sector. As shown in FIG. 1, the influence of interference may be applied even when one cell is divided into a plurality of sectors.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting a reference signal in a wireless communication system.
  • a method of transmitting a reference signal in a wireless communication system may include transmitting a first reference signal to a terminal by mapping a first reference signal to a resource region, and transmitting a second reference signal to the terminal by mapping a second reference signal to the resource region.
  • Resource elements to which the first reference signal and the second reference signal are mapped are respectively occupied by two different elements among N elements constituting a Latin square matrix of size N * N. Characterized in that it is determined according to the index on the dustproof matrix.
  • the frequency index k of the resource element to which the first reference signal or the second reference signal is mapped is a cell ID index considering the index of the cell ID or a reuse factor, and the first reference signal or the second reference signal is transmitted.
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol index of a resource element a function of an index of the cell ID or a function of the reuse coefficient, the number of OFDM symbols included in one subframe, and an index of a subblock constituting the resource region It may be determined based on at least one of.
  • the OFDM symbol of the resource element to which the first reference signal or the second reference signal is mapped may be an OFDM symbol to which a CRS or a physical downlink control channel (PDCCH) is not mapped.
  • At least one column or row of the Latin square matrix may be permutated or cyclically shifted. The permutation or cyclic shift may be performed on one column or row of the Latin square matrix and performed on the other column or row.
  • the resource region includes a plurality of N * N subblocks, and the resource elements to which the first reference signal and the second reference signal are mapped on each subblock are included in a Latin square matrix corresponding to each subblock. Can be determined accordingly.
  • the Latin square matrix corresponding to each sub block may change in a frequency domain or a time domain.
  • a receiver in a wireless communication system.
  • the receiver includes a receiving circuit for receiving a radio signal including a reference signal, a channel estimator for estimating a channel using the reference signal, and a processor for processing the radio signal using the estimated channel.
  • a channel estimator receives a plurality of reference signals mapped on a resource region from a plurality of base stations, estimates a location of a terminal using the received reference signals, and transmits the plurality of reference signals on the resource region.
  • An element is determined according to an index on the Latin square matrix occupied by a different component among N elements forming a Latin square matrix having an N * N size.
  • the frequency index k of the resource element to which the plurality of reference signals is mapped is an OFDM symbol of a cell ID index, a first reference signal or a second reference signal to which a cell ID index or a reuse factor is taken into consideration.
  • the index may be determined based on at least one of a function of an index, a number of OFDM symbols included in one subframe, an index of a subblock constituting the resource region, an index of the cell ID, and a function of the reuse coefficient.
  • Reference signals transmitted by each cell do not collide with each other or are transmitted by minimizing collision, thereby improving performance of channel estimation or terminal location measurement.
  • 1 illustrates an interference relationship between a multi-cell mobile communication system and each cell.
  • 3 is a wireless communication system.
  • FIG. 5 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • FIG. 6 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG 8 shows an example of a CRS structure when a base station uses one antenna.
  • FIG 9 shows an example of a CRS structure when a base station uses two antennas.
  • FIG. 10 shows an example of a CRS structure when the base station uses four antennas.
  • FIG. 11 shows an example of a DRS structure in a normal CP.
  • FIG. 12 shows an example of a DRS structure in an extended CP.
  • FIG. 13 shows an example of a DRS pattern in one resource block of a subframe.
  • FIG. 14 shows an example of a pattern of DRS according to a subframe type when the normal CP.
  • 16 shows an example of a CSI RS pattern for supporting eight transmit antennas in an LTE-A system.
  • 17 shows an example of an operation of a downlink OTDOA method among ground location based methods.
  • 21 shows an example in which collision occurs when reception synchronization of LCS RSs transmitted from two cells is not matched.
  • 25 shows an example of a reference signal structure for multi-antenna transmission.
  • 26 and 27 show another example of a reference signal structure for multi-antenna transmission.
  • 29 shows an example of a reference signal structure allocated to one subframe.
  • 30 to 43 show another example of a reference signal structure allocated to one subframe.
  • 44 is a block diagram illustrating a transmitter and a receiver in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE Advanced
  • 3 is a wireless communication system.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11.
  • Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 15a, 15b, 15c.
  • the cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the UE 12 may be fixed or mobile, and may include a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, and a PDA. (Personal Digital Assistant), a wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 12, and may be referred to as other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like. have.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like. have.
  • the UE belongs to one cell, and the cell to which the UE belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS.
  • the serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the terminal.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • 3GPP LTE shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE. This is described in Section 5 of 3rd Generation Partnership Project (3GPP) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)". Reference may be made.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered with 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.
  • TTI Transmission Time Interval
  • One slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called a different name according to a multiple access scheme.
  • SC-FDMA when SC-FDMA is used as an uplink multiple access scheme, it may be referred to as an SC-FDMA symbol.
  • a resource block (RB) includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame is merely an example. Accordingly, the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, or the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • 3GPP LTE defines that one slot includes 7 OFDM symbols in a normal cyclic prefix (CP), and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP. .
  • CP normal cyclic prefix
  • FIG. 5 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and N RB resource blocks in the frequency domain.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell. For example, in the LTE system, N RB may be any one of 60 to 110.
  • One resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • an exemplary 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 the 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 selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • FIG. 6 shows a structure of a downlink subframe.
  • the downlink subframe includes two slots in the time domain, and each slot includes seven OFDM symbols in the normal CP.
  • the leading up to 3 OFDM symbols (up to 4 OFDM symbols for 1.4Mhz bandwidth) of the first slot in the subframe are the control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are the PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). Becomes the data area to be allocated.
  • Downlink control channels used in 3GPP LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for an uplink HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request). That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI). DCI indicates uplink or downlink scheduling information and uplink transmission power control command for certain UE groups.
  • DCI downlink control information
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) for transmitting uplink control information.
  • the data region is allocated a physical uplink shared channel (PUSCH) for transmitting data.
  • the UE does not simultaneously transmit the PUCCH and the PUSCH.
  • the PUCCH of one UE is allocated by configuring an RB pair in a subframe. RBs included in the RB pair occupy different subcarriers of each slot. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • Reference signals are generally transmitted in sequence.
  • the reference signal sequence may use a PSK-based computer generated sequence.
  • PSKs include binary phase shift keying (BPSK) and quadrature phase shift keying (QPSK).
  • the reference signal sequence may use a constant amplitude zero auto-correlation (CAZAC) sequence.
  • CAZAC sequences are ZC-based sequences, ZC sequences with cyclic extensions, ZC sequences with truncation, etc. There is this.
  • the reference signal sequence may use a pseudo-random (PN) sequence.
  • PN sequences include m-sequences, computer generated sequences, Gold sequences, and Kasami sequences.
  • the reference signal sequence may use a cyclically shifted sequence.
  • the reference signal may be classified into a cell-specific RS (CRS), an MBSFN reference signal, and a UE-specific RS.
  • CRS is a reference signal transmitted to all terminals in a cell and used for channel estimation.
  • MBSFN reference signal may be transmitted in a subframe allocated for MBSFN transmission.
  • the UE-specific reference signal is a reference signal received by a specific terminal or a specific terminal group in a cell and may be referred to as a dedicated reference signal (DRS).
  • DRS dedicated reference signal
  • a specific terminal or a specific terminal group is mainly used for data demodulation.
  • the CRS structure may be used to support the features of the LTE-A system. For example, it may be used to support features such as Coordinated Multi-Point (CoMP) transmission and reception scheme or spatial multiplexing.
  • the CRS may be used for channel quality measurement, CP detection, time / frequency synchronization, and the like.
  • 'R0' represents a reference signal for the first antenna
  • 'R1' represents a reference signal for the second antenna
  • 'R2' represents a reference signal for the third antenna
  • 'R3' represents a reference signal for the fourth antenna.
  • Positions in subframes of R0 to R3 do not overlap with each other.
  • l is the position of the OFDM symbol in the slot l in the normal CP has a value between 0 and 6.
  • a reference signal for each antenna is located at six subcarrier intervals.
  • the number of R0 and the number of R1 in the subframe is the same, the number of R2 and the number of R3 is the same.
  • the number of R2 and R3 in the subframe is less than the number of R0 and R1. Resource elements used for the reference signal of one antenna are not used for the reference signal of another antenna. This is to avoid interference between antennas.
  • the CRS is always transmitted by the number of antennas regardless of the number of streams.
  • the CRS has an independent reference signal for each antenna.
  • the location of the frequency domain and the location of the time domain in the subframe of the CRS are determined regardless of the UE.
  • the CRS sequence multiplied by the CRS is also generated regardless of the terminal. Therefore, all terminals in the cell can receive the CRS.
  • the position and the CRS sequence in the subframe of the CRS may be determined according to the cell ID.
  • the location in the time domain in the subframe of the CRS may be determined according to the number of the antenna and the number of OFDM symbols in the resource block.
  • the location of the frequency domain in the subframe of the CRS may be determined according to the number of the antenna, the cell ID, the OFDM symbol index l, the slot number in the radio frame, and the like.
  • the CRS sequence may be applied in units of OFDM symbols in one subframe.
  • the CRS sequence may vary according to a cell ID, a slot number in one radio frame, an OFDM symbol index in a slot, a type of CP, and the like.
  • the number of reference signal subcarriers for each antenna on one OFDM symbol is two.
  • the number of reference signal subcarriers for each antenna on one OFDM symbol is 2 ⁇ N RB . Therefore, the length of the CRS sequence is 2 ⁇ N RB .
  • Equation 2 shows an example of the CRS sequence r (m).
  • 2N RB max is the number of resource blocks corresponding to the maximum bandwidth.
  • 2N RB max is 110 in 3GPP LTE system.
  • c (i) is a pseudo random sequence in a PN sequence and may be defined by a Gold sequence of length-31. Equation 3 shows an example of the gold sequence c (n).
  • x 1 (i) is the first m-sequence and x 2 (i) is the second m-sequence.
  • the first m-sequence or the second m-sequence may be initialized for each OFDM symbol according to a cell ID, a slot number in one radio frame, an OFDM symbol index in a slot, a type of CP, and the like.
  • only a portion of the 2 ⁇ N RB length may be selected and used in a reference signal sequence generated with a 2 ⁇ 2N RB max length.
  • CRS may be used for estimation of channel state information (CSI) in an LTE-A system.
  • CSI channel state information
  • a channel quality indicator (CQI) CQI
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • the UE-specific reference signal may be used for PDSCH demodulation in the LTE-A system. In this case, the PDSCH and the UE specific reference signal may follow the same precoding operation.
  • FIG. 11 shows an example of a DRS structure in a normal CP.
  • a subframe includes 14 OFDM symbols.
  • 'R5' represents a reference signal of the antenna for transmitting the DRS.
  • Reference subcarriers are positioned at four subcarrier intervals on one OFDM symbol including a reference symbol.
  • 12 shows an example of a DRS structure in an extended CP. In the extended CP, a subframe includes 12 OFDM symbols. Reference signal subcarriers on one OFDM symbol are located at three subcarrier intervals. This may be referred to Section 6.10.3 of 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03).
  • the location of the frequency domain and the time domain within the subframe of the DRS may be determined according to a resource block allocated for PDSCH transmission.
  • the DRS sequence may be determined according to the terminal ID, and only a specific terminal corresponding to the terminal ID may receive the DRS.
  • the DRS sequence may also be obtained by Equations 2 and 3 above. However, m in Equation 2 is determined by N RB PDSCH .
  • N RB PDSCH is the number of resource blocks corresponding to a bandwidth corresponding to PDSCH transmission.
  • the length of the DRS sequence may vary depending on the N RB PDSCH . That is, the length of the DRS sequence may vary according to the amount of data allocated to the terminal.
  • the first m-sequence (x 1 (i)) or the second m-sequence (x 2 (i)) of Equation 2 is a cell ID, a position of a subframe in one radio frame, a terminal ID, and the like every subframe. Can be initialized accordingly.
  • the DRS sequence may be generated for each subframe and applied in units of OFDM symbols.
  • the number of reference signal subcarriers per resource block is 12 and the number of resource blocks is N RB PDSCH .
  • the total number of reference signal subcarriers is 12 x N RB PDSCH . Therefore, the length of the DRS sequence is 12 ⁇ N RB PDSCH .
  • m is 0, 1, ..., 12N RB PDSCH -1.
  • DRS sequences are mapped to reference symbols in order. First, the DRS sequence is mapped to a reference symbol in ascending order of subcarrier indexes in one OFDM symbol and then to the next OFDM symbol.
  • the CRS may be used simultaneously with the DRS.
  • the receiver may reduce interference of a reference signal received from an adjacent cell, thereby improving performance of channel estimation.
  • the predefined sequence may be any one of a PN sequence, an m-sequence, a Walsh hadamard sequence, a ZC sequence, a GCL sequence, a CAZAC sequence, and the like.
  • the predefined sequence may be applied in units of OFDM symbols in one subframe, and another sequence may be applied according to a cell ID, a subframe number, an OFDM symbol position, a terminal ID, and the like.
  • data can be recovered only by distinguishing reference signals for each antenna.
  • a multiplexing scheme such as frequency division multiplexing (FDM), time division multiplexing (TDM), or code division multiplexing (CDM) may be used.
  • FDM frequency division multiplexing
  • TDM time division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • the reference signal for each antenna can be transmitted separately in the frequency domain.
  • the TDM a reference signal for each antenna may be transmitted separately in the time domain.
  • CDM a different sequence may be used for the reference signal for each antenna and transmitted.
  • reference symbols for each antenna do not overlap.
  • resource elements used for transmission of reference signals for each antenna may overlap. Therefore, when using the CDM, a plurality of streams can be transmitted without changing the DRS structure.
  • a DRS-based downlink transmission method may be used in the LTE-A system. Since the CRS-based downlink transmission method must transmit a reference signal for all physical antenna ports at all times, the burden on the system may be high. In the DRS-based downlink transmission method, since only a virtual antenna port needs a reference signal, overhead of the reference signal can be reduced. The number of virtual antenna ports is less than or equal to the number of physical antenna ports.
  • the DRS may be used only for demodulation purposes, and other reference signals may be transmitted for use for measurement purposes.
  • the CSI RS for channel state measurement can be transmitted at a predetermined period, so that the reference signal overhead can be minimized if the transmission period of the CSI RS is long enough.
  • FIG. 13 shows an example of a DRS pattern in one resource block of a subframe.
  • two CDM groups C, D
  • the first CDM group C occupies the first, sixth and eleventh subcarriers of the resource block
  • the second CDM group D occupies the second, seventh and twelfth subcarriers of the resource block.
  • Two layers may be multiplexed in each CDM group to multiplex up to four layers. 2 * 2 Walsh spreading or 4 * 4 Walsh spreading may be used for the multiplexing of the CDM.
  • 14 shows an example of a pattern of DRS according to a subframe type when the normal CP.
  • the CSI RS In order to feed back the CSI to the base station, the CSI RS should be transmitted so that the UE can measure the downlink CSI like the DRS.
  • CSI is transmitted every 5 ms.
  • the period during which the CSI is transmitted may be larger or smaller than 5 ms.
  • FIG. 16 shows an example of a CSI RS pattern for supporting eight transmit antennas in an LTE-A system.
  • the CSI RS may be allocated to the PDSCH region and transmitted.
  • the CSI RSs of the eight transmit antennas of cell # 0 are mapped to the 4th OFDM symbol and the 11th OFDM symbol.
  • the CSI RS of each transmit antenna is mapped at intervals of six subcarriers in the frequency domain.
  • FIG. 16- (b) the CSI RSs of the eight transmit antennas of cell # 0 are mapped to the 10th to 11th OFDM symbols.
  • the CSI RS of each transmit antenna is mapped at intervals of six subcarriers in the frequency domain.
  • FIG. 16- (a) the CSI RSs of the eight transmit antennas of cell # 0 are mapped to the 4th OFDM symbol and the 11th OFDM symbol.
  • the CSI RS of each transmit antenna is mapped at intervals of six subcarriers in the frequency domain.
  • the CSI RSs of the eight transmit antennas of the cell # 0 form a group and multiplexed by the CDM scheme.
  • the CSI RSs of the antenna ports 0 to 3 are multiplexed by the CDM scheme and mapped to the third subcarrier and the ninth subcarrier and transmitted.
  • the CSI RSs of the antenna ports 4 to 7 are also multiplexed by the CDM scheme, and are mapped to the 3rd and 9th subcarriers and transmitted.
  • the terminal measures a reference clock based on a subframe transmitted from a serving cell currently receiving a service.
  • a subframe is received from a second neighbor cell 2 at a time that is equal to TDOA 2 from the reference time.
  • a subframe is received from a first neighbor cell 1 at a time elapsed by TDOA 1 longer than the TDOA 2 from the reference time.
  • the position of the UE can be estimated by the difference between the signals transmitted from the serving cell and the neighbor cell.
  • TODA arrival time difference
  • FIG. 18 shows another example of an operation of a downlink OTDOA method among ground location based methods.
  • the position of the terminal can be estimated by solving a linearized equation using Taylor series expansion. This is [Y. Chan and K. Ho, “A simple and efficient estimator for hyperbolic location,” IEEE Trans. Signal Processing, vol. 42, pp. 1905-1915, Aug. 1994].
  • the terminal may estimate a location using a reference signal transmitted by the base station.
  • the reference signal may be any one of a CRS, a first synchronization signal (PSS), or a second synchronization signal (SSS), but it is difficult to increase the position estimation performance using only such a signal. Therefore, there is a need for a location service (LCS) RS used to estimate the location of the terminal.
  • LCS location service
  • the horizontal direction may be an OFDM symbol index in the time domain and the vertical direction may be a subcarrier index in the frequency domain.
  • the first OFDM symbol and the second OFDM symbol are used as control channels such as PCFICH, PHICH, and PDCCH.
  • the LCS RS is allocated diagonally on the resource region from the third OFDM symbol. If the resource element to which the LCS RS is allocated and the resource element to which the CRS is allocated overlap, the LCS RS may be punctured. Since the LCS RSs are transmitted in a diagonal direction, the LCS RSs can be spread evenly in the time domain and the frequency domain. Therefore, when all LCS RSs are combined in one subframe, LCS RSs may be transmitted in all resource elements. The LCS RS may be transmitted only in a certain resource unit or may be transmitted over the entire band.
  • the neighbor cell may transmit the LCS RS by cyclically shifting the LCS RS structure of FIG. 17 along the frequency axis.
  • the LCS RS is transmitted from the two cells to the terminal, when the LCS RS transmitted from the two cells is completely synchronized and received, the collision between the cells does not occur and accurate position estimation may be performed.
  • FIG. 20 shows another example of an LCS RS structure. This example shows a case of an extended CP.
  • the horizontal direction may be an OFDM symbol index in the time domain and the vertical direction may be a subcarrier index in the frequency domain.
  • the first OFDM symbol and the second OFDM symbol are used as control channels such as PCFICH, PHICH, and PDCCH.
  • the LCS RS is allocated diagonally on the resource region from the third OFDM symbol.
  • the LCS RS may be omitted when the resource element to which the LCS RS is allocated and the resource element to which the CRS is allocated overlap.
  • the error of the terminal position estimation is proportional to the bandwidth occupied by the transmitted signal. That is, the larger the bandwidth, the smaller the error of the terminal position estimation.
  • the UE may not properly receive a signal transmitted by the neighbor cell due to the strong transmission power of the serving cell. This is because the ADC level is determined based on the serving cell, and signals transmitted from adjacent cells are received at a lower level than the corresponding ADC level, thereby making it impossible to distinguish a signal.
  • IDL Periods in Downlink may be applied to downlink of the serving cell.
  • the IPDL means a predetermined time for stopping transmission of at least one or more of all channels of the serving cell.
  • one slot (about 667 us) may be allocated to the IPDL every 100 ms. Since there is no signal of the serving cell during the IPDL, the terminal may receive signals of neighbor cells by setting the ADC level based on the signals received from the neighbor cells. In addition, the reference signal transmitted from the serving cell can be received more accurately due to the IPDL assigned to the neighbor cell.
  • the conventional CRS, DRS, and synchronization signals cannot be turned off for other terminals at random, and thus, when the position of the terminal is estimated using this, degradation of position estimation performance cannot be avoided.
  • FIG. 21 shows an example in which collision occurs when reception synchronization of LCS RSs transmitted from two cells is not matched.
  • LCS RSs When the LCS RSs are transmitted in a diagonal direction in the resource area, there is a risk of collision for all LCS RSs if the reception synchronization of the LCS RSs transmitted in the two cells is not matched.
  • a subframe of Cell B is transmitted by 1 OFDM symbol late with respect to the subframe of Cell A.
  • FIG. When the subframe transmitted from the cell A and the subframe transmitted from the cell B are synchronized, the UE may receive both LCS RSs transmitted from both cells, but as shown in FIG. Since the LCS RSs are overlapped, it is difficult to accurately estimate the position of the terminal. This problem is commonly applied not only to LCS RS but also to a general reference signal or a reference signal of CoMP (Cooperative Multi-Point) transmission.
  • CoMP Cooperative Multi-Point
  • the proposed reference signal transmission method will be described. According to the proposed invention, even if the LCS RSs transmitted from a plurality of cells are not synchronized with the reception, a structure of the LCS RS which minimizes collision between LCS RSs may be proposed.
  • the present invention can be applied to all reference signals such as CRS, DRS, CSI (Channel State Information) RS, CoMP RS, sounding RS, as well as LCS RS.
  • the single antenna transmission is a method in which not only one antenna is physically present but also a plurality of antennas are virtualized and recognized as one antenna, for example, a small delay CDD, PVS, and antenna switching are applied. It also includes the case.
  • the proposed invention can be extended to reference signals for multi-antenna transmission.
  • step S100 the first base station transmits a first reference signal to the terminal
  • step S110 the second base station transmits a second reference signal to the terminal.
  • the first reference signal may be transmitted in a first reference signal structure according to a time domain and a frequency domain on a resource domain.
  • the second reference signal may be transmitted in a second reference signal structure according to a time domain and a frequency domain on a resource domain.
  • the first reference signal structure and the second reference signal structure may be represented as part of a two-dimensional matrix having a time domain and a frequency domain as dimensions.
  • the row index of the 2D matrix may be all or part of the frequency index
  • the column index of the 2D matrix may be all or part of the OFM symbol index.
  • the row index and the column index may be reversed, respectively.
  • the 2D matrix may have a form of Latin square.
  • n! (N-1)! L n different Latin vibrations can be obtained by exchanging rows and columns with each other in l n standard dusts.
  • Equation 4 shows an example of the fourth-order Latin dust.
  • Equation 5 shows another example of the fourth-order Latin dust.
  • the magnitude of the Latin square may be determined as N * N.
  • any Np can be determined.
  • the Np may be N.
  • Np may be an integer less than N or an integer greater than N.
  • Np may be the largest prime number less than N or the smallest prime number greater than N.
  • the frequency index k may be determined by Equation 6.
  • m may be an antenna port index.
  • m may be exclusively designated for each cell and antenna.
  • k may be determined as a value that modulo-operates some linear expression to an arbitrary value Np.
  • the modulo operation mod (a, b) is the remainder of a divided by b.
  • the frequency index k may be determined by Equation 7.
  • Equation 6 or 7 a may correspond to the slope of ab + c, d may be any integer.
  • the slope may be a function of cell ID or a reuse factor.
  • Equation 8 the frequency index k may be determined by Equation 8. This represents the case where Equation 6 or Equation 7 is applied to the LTE or LTE-A system.
  • N sym may be the number of OFDM symbols in one subframe
  • N subblock may be the number of N * N size matrices within a specific range.
  • the index n subblock of the subblock may be the index n SF of the subframe.
  • n SF may have the same value for all subframes, but it is assumed herein to have a different value.
  • the cell ID may be a reused cell ID.
  • N 4 (reuse factor 4)
  • a reference signal is allocated to each cell by applying the proposed invention.
  • Equation 9 shows an example of a two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • a row in the matrix of Equation 9 may represent a frequency index.
  • the column may represent an OFDM symbol index.
  • Each element constituting the matrix may be a cell ID or part of a cell ID.
  • each element may be mod (cell ID, N reuse ) or mod (cell ID, N).
  • mod (cell ID, N) mod (cell ID, N).
  • the element transmits a reference signal.
  • the subframe transmitted in cell 0 and the subframe transmitted in cell 1 are transmitted in synchronization with the UE. Since the first reference signal transmitted from the cell 0 and the second reference signal transmitted from the cell 1 are transmitted by performing the Latin vibration as described above, the first reference signal and the second reference signal do not collide with each other.
  • FIG. 24 shows another example in which reference signals are transmitted in two cells by the proposed reference signal transmission method.
  • the subframe transmitted in cell 0 and the subframe transmitted in cell 1 are transmitted shifted by 1 OFDM symbol.
  • the first reference signal transmitted from the cell 0 and the second reference signal transmitted from the cell 1 collide only once. This is because the first reference signal and the second reference signal are transmitted with a latin vibration suppression. Accordingly, since collision between reference signals is minimized, the terminal may receive a large number of reference signals and perform channel estimation with excellent performance or perform position estimation of the terminal.
  • a new matrix may be generated by permutating or circular shifting one or more rows or columns in the generated matrix by applying the proposed method. Permutation or cyclic shift can be performed on any one column or row and for the remaining columns and rows. Accordingly, (N-1)! New matrices may be generated. Each cell may arrange and transmit a reference signal according to the generated new matrix.
  • Equation 10 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 10 is a form in which the second and third columns of the matrix of Equation 9 are exchanged with each other.
  • Equation 11 shows another example of a two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 11 is a matrix generated by fixing the first column in the matrix of Equation 9 and shifting the remaining columns by 1 to the left.
  • Equation 12 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 12 is a 4 * 8 matrix in which the matrix of Equation 9 and the matrix generated by adding four to each element constituting the matrix of Equation 11 are added.
  • a reference signal structure having a reuse factor of 4 may be extended to a reference signal structure having a reuse factor of 8.
  • Equation 13 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 13 is a matrix generated by cyclically shifting each row of the matrix of Equation 9 by one.
  • Equation 14 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 14 is a 4 * 8 matrix in which the matrix of Equation 9 and the matrix generated by adding 4 to each element constituting the matrix of Equation 13 are added.
  • a reference signal structure having a reuse factor of 4 may be extended to a reference signal structure having a reuse factor of 8.
  • Equation 15 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • Equation 16 shows another example of the two-dimensional matrix to which the proposed invention is applied.
  • the matrix of Equation 16 is a matrix generated by puncturing an element having a value other than 0 to 7 in the matrix of Equation 15.
  • a signal may not be received or other data or another type of reference signal may be received.
  • N + 1 is not a prime number
  • modulo operations on matrix elements within a range of 0 to N-1 may be performed to form N * N-sized Latin squares.
  • a new matrix can be constructed using specific rows and columns.
  • Equation 17 shows an example of a 10 * 10 sized Latin square matrix.
  • An 8 * 8 Latin square matrix may be generated from the 10 * 10 matrix of Equation 17 above.
  • a new matrix can be created using the ninth row and the ninth column. That is, a new matrix can be generated by modulo operation on the sum N of the corresponding elements.
  • Equation 18 is an 8 * 8 matrix generated based on Equation 17.
  • the element (i, j) is determined by mod (a (8, i) + a (j, 8), 8).
  • the matrix can be generated using a combination of the ninth row and the ninth column as described above, or the ninth row-10th column, the 10th row-9th column, and the 10th row-
  • the matrix may be generated using any combination of the tenth columns.
  • a reference signal for multi-antenna transmission is generally referred to as frequency division multiplexing (FDM) / time division multiplexing (TDM) / code division multiplexing (CDM / Code division multiplexing).
  • FDM frequency division multiplexing
  • TDM time division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • the above-described reference signal structure for single antenna transmission can be used as it is. That is, a number representing each element of the matrix may represent an index for the cell ID.
  • Equation 25 shows an example of a reference signal structure for multi-antenna transmission. This is a reference signal structure to which Equation 20 is applied.
  • the reference signal structure can be extended to larger bandwidths or larger symbol numbers.
  • the generated matrix can be repeated or extended to different patterns by using a subblock index.
  • 26 shows another example of a reference signal structure for multi-antenna transmission. This represents a case of 18 subcarriers * 12 symbols, and may consist of 6 subblocks of 6 * 6 size. Referring to FIG. 26, the 6 * 6 size reference signal structure of FIG. 19 is repeatedly allocated. At this time, the subblock index is not considered.
  • each subblock may have different subblock indexes.
  • Equation 21 is a case where subblock index 1 is applied to the matrix of Equation 20.
  • Equation 22 is a case where subblock index 2 is applied to the matrix of Equation 20.
  • Equation 23 is a case where subblock index 3 is applied to the matrix of Equation 20.
  • Equation 24 is a case where subblock index 4 is applied to the matrix of Equation 20 above.
  • Equation 25 is a case where the subblock index 5 is applied to the matrix of Equation 20.
  • FIG. 27 shows another example of a reference signal structure for multi-antenna transmission.
  • reference signals are arranged by applying the matrixes of Equations 20 to 25 to respective subblocks.
  • a reference signal is transmitted in the entire subframe, and this reference signal structure may be applied to an LCS RS, a CoMP RS, and a DRS when the number of antennas is eight.
  • the subframe may be a multimedia broadcast multicast service single frequency network (MBSFN) subframe.
  • MMSFN multimedia broadcast multicast service single frequency network
  • the reference signal transmitted by the proposed method may be transmitted except for the OFDM symbol in which the CRS and the control channel are transmitted.
  • the control channel occupies the first OFDM symbol and the second OFDM symbol.
  • CRS represents the CRS for antenna ports 0 and 1.
  • the reference signal transmitted by the proposed method may be transmitted except for the OFDM symbol in which the CRS and the control channel are transmitted.
  • the control channel occupies the first to third OFDM symbols.
  • CRS represents the CRS for antenna ports 0 and 1.
  • the reference signal transmitted by the proposed method may be transmitted except for the part where the CRS and the control channel are transmitted.
  • CRS represents the CRS for antenna ports 0-3.
  • step S120 the UE estimates a channel or estimates a position using the first reference signal and the second reference signal.
  • Each column or row of the Latin square matrix generated by the proposed invention can be allocated to each cell and / or antenna port to transmit a reference signal.
  • matrix elements can be mapped to antenna ports within each column or row.
  • matrix elements 0 to 3 may be mapped to antenna ports 0 to 3 of cell # 0
  • matrix elements 4 to 7 may be mapped to antenna ports 0 to 3 of cell # 1, respectively.
  • the reference signal is a CSI RS for convenience of description, but is not limited thereto.
  • the pattern in which the CSI RS is mapped to a resource region may be defined based on a cell ID or a part of the cell ID, or may be signaled from a base station or an upper layer. Further, the following embodiment is based on the 12 * 12 Latin square matrix of Equation 19, but in a different Latin square matrix or other kinds of matrixes, for example, a Costas Array-based matrix or a diagonal pattern. The same can be applied.
  • CSI RS between each cell is multiplexed by the FDM scheme and CSI RS between the antenna ports by the FDM / TDM scheme, and some antenna ports may reuse the CSI RS pattern in OFDM symbol units.
  • 38 shows another example of a reference signal structure allocated to one subframe.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the first column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C2.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C0, C1, and C2 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is mapped based on the second column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C3
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell 4
  • matrix elements 8 to 12 are respectively.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C3, C4, and C5 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the third column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C6, matrix elements 4 to 7 are antenna ports 0 to 3 of cell 7, respectively, and matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C8.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C6, C7, and C8 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of the corresponding cell.
  • a reference signal pattern for three cells of each column of the matrix of Equation 19 may be generated.
  • the reference signal pattern generated in this way forms part of an orthogonal pattern, and part of the reference signal pattern forms a quasi-orthogonal pattern.
  • Three reference signal patterns generated in each column of the matrix form orthogonal patterns.
  • Reference signal patterns generated between the columns of the matrix form a quasi-orthogonal pattern.
  • CSI RS of antenna port 2 of cell C0 and CSI RS of antenna port 0 of cell C6 and CSI RS of antenna port 6 of cell C0 and antenna port 4 of cell C6 in the third subcarrier CSI RS crashes. That is, the probability of collision in terms of collision between CSI RSs between cells is reduced from 1 (8/8) to 0.25 (2/4).
  • the CSI RS when the CSI RS is mapped to two or more resource blocks and transmitted, OFDM symbols in which the CSI RSs of the antenna ports 0 to 3 and the CSI RSs of the antenna ports 4 to 7 are transmitted in order to transmit power with equal power for each antenna port are transmitted. Can be exchanged and sent.
  • the first PRB is transmitted as shown in FIG. 39- (a)
  • the CSI RSs of antenna ports 4 to 7 are the 9th OFDM symbols
  • antenna ports 0 to A CSI RS of 3 may be transmitted in the 10th OFDM symbol.
  • the CSI RS can be configured at a desired position at a radio frame, subframe, slot, or OFDM symbol level
  • the CSI RS may be multiplexed in a TDM scheme.
  • different cells may use different time resources.
  • 36 may be combined with multiplexing of the TDM scheme.
  • the CSI RS is mapped to the ninth OFDM symbol and the tenth OFDM symbol, but an independent pattern may be applied to each OFDM symbol.
  • the CSI RSs between cells are multiplexed by the FDM scheme and the CSI RSs between the antenna ports by the FDM / TDM scheme, and different patterns may be applied in units of OFDM symbols. That is, a reference signal pattern may be formed by applying different columns or rows in the Latin square matrix. In this case, the reference signal pattern mapped to the second OFDM symbol may be based on a column of the latin dustproof matrix having a constant offset value in the column of the latin dustproof matrix used by the reference signal pattern mapped to the first OFDM symbol. have.
  • the offset value when the offset value is 1, when the index of the column of the matrix used by the reference signal pattern mapped to the first OFDM symbol is m, the index of the column of the matrix used by the reference signal pattern mapped to the second OFDM symbol is m. (m + 1) may be mod 12.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the first column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C2.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C0, C1, and C2 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the 10th OFDM symbol is based on the second column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 4 to 7 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively to antenna ports 4 to 7 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively. Mapped to antenna ports 4-7 of cell C2.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the second column of Equation 19
  • the CSI RS of the tenth OFDM symbol is based on the third column of Equation 19.
  • FIG. 39- (b) the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the second column of Equation 19
  • the CSI RS of the tenth OFDM symbol is based on the third column of Equation 19.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the third column of Equation 19
  • the CSI RS of the tenth OFDM symbol is based on the fourth column of Equation 19.
  • Three reference signal patterns generated in each column of the matrix form orthogonal patterns.
  • Reference signal patterns generated between the columns of the matrix form a quasi-orthogonal pattern.
  • the CSI RSs between cells are multiplexed by the FDM scheme and the CSI RSs between the antenna ports by the FDM / TDM / CDM scheme, and different patterns may be applied in units of OFDM symbols.
  • FDM / CDM multiplexing is applied to CSI RS between antenna ports, assuming that spreading factor (SF) is 2, two antenna ports may be multiplexed by CDM. The remaining antenna ports can then be multiplexed with the FDM scheme.
  • antenna ports 0 and 4, 1 and 5, 2 and 6, 3 and 7 may be multiplexed with each other by CDM, and the others may be multiplexed by FDM.
  • Walsh code used by antenna ports 0 to 3 may be [1 1]
  • Walsh code used by antenna ports 4 to 7 may be [1 -1].
  • FIG. 40- (a) shows another example of a reference signal structure allocated to one subframe.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM are based on the first column of Equation 19 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 7 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 7 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively Maps to antenna ports 0-7 of cell C2.
  • Antenna ports 0 and 4, 1 and 5, 2 and 6, 3 and 7 are multiplexed by CDM.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on the second column of Equation 19 above.
  • FIG. 40- (b) the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on the second column of Equation 19 above.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on the third column of Equation 19 above.
  • Three reference signal patterns generated in each column of the matrix form orthogonal patterns.
  • Reference signal patterns generated between the columns of the matrix form a quasi-orthogonal pattern.
  • CSI RS between each cell and each antenna port is multiplexed by FDM, and only the arrangement of antenna ports may form a quasi-orthogonal pattern.
  • various forms of Latin square matrices can be used.
  • a reference signal pattern may be configured based on the 4 * 4 Latin square matrix of Equation (9).
  • FIG. 41 shows another example of a reference signal structure allocated to one subframe.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM are based on the first column of Equation (9).
  • matrix elements 0 to 3 are mapped to antenna ports 0 to 3 of cells C0, C1, and C2, respectively.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on the second column of Equation 9 above.
  • FIG. 41- (c) the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on the third column of Equation 9 above.
  • FIG. 41- (a) the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM are based on the first column of Equation (9).
  • matrix elements 0 to 3 are mapped to antenna ports 0 to 3 of cells C0, C1, and C2, respectively.
  • the CSI RSs of the 9th OFDM symbol and the 10th OFDM symbol are based on
  • the antenna ports are multiplexed with the FDM scheme, but multiplexing is possible with the CDM scheme as shown in FIG. 40.
  • the pattern of the CSI RS of the antenna ports 4-7 may follow the pattern of the CSI RS of the antenna ports 0-3.
  • the CSI RS between each antenna port may be multiplexed by the FDM / CDM scheme, and only a cell arrangement may form a quasi-orthogonal pattern.
  • Multiplexing between cells or between antenna ports can be performed using a diagonal matrix as a Latin square matrix.
  • Equation 26 is an example of a diagonal matrix having a size of 12 * 12.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the first column of Equation 26.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C2.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C0, C1, and C2 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is mapped based on the second column of Equation 26.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C3, matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell 4, and matrix elements 8 to 12 are respectively.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C3, C4, and C5 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the third column of Equation 26.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C6, matrix elements 4 to 7 are antenna ports 0 to 3 of cell 7, respectively, and matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C8.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C6, C7, and C8 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of the corresponding cell.
  • the column may be selected and used at intervals of two spaces in Equation 26.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the first column of Equation 26 above.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C0
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C1
  • matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C2.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C0, C1, and C2 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is mapped based on the third column of Equation 26.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C3
  • matrix elements 4 to 7 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell 4
  • matrix elements 8 to 12 are respectively.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C3, C4, and C5 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of a corresponding cell.
  • the CSI RS of the ninth OFDM symbol is based on the fifth column of Equation 26.
  • matrix elements 0 to 3 are respectively antenna ports 0 to 3 of cell C6, matrix elements 4 to 7 are antenna ports 0 to 3 of cell 7, respectively, and matrix elements 8 to 12 are respectively. It is mapped to antenna ports 0 to 3 of cell C8.
  • a pattern mapped to antenna ports 4 to 7 of each cell C6, C7, and C8 is the same as a pattern mapped to antenna ports 0 to 3 of the corresponding cell.
  • 44 is a block diagram illustrating a transmitter and a receiver in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the transmitter 200 includes a reference signal generating unit 210, a reference signal mapper 220, and a transmit circuitry 230.
  • the reference signal generator 210 and the reference signal mapper 220 implement the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the reference signal generator 210 generates a reference signal.
  • the reference signal mapper 220 maps the reference signal to the resource region based on the Latin square matrix generated by the proposed method.
  • the transmitting circuit 230 transmits and / or receives a radio signal including a reference signal.
  • the receiver 300 includes a processor 310, a channel estimator 320, and a receive circuitry 330.
  • the processor 310 and the channel estimator 320 implement the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the receiving circuit 330 transmits and / or receives a radio signal including a reference signal.
  • the channel estimator 320 receives a plurality of reference signals mapped on the resource region from the plurality of base stations, and estimates the position of the terminal using the received reference signals.
  • the resource element through which the plurality of reference signals are transmitted on the resource region is determined according to an index on the latin dustproof matrix occupied by a different component among N elements constituting a N * N-sized latin dustproof matrix. do.
  • the processor 310 processes the radio signal using the estimated channel.
  • the invention can be implemented in hardware, software or a combination thereof.
  • an application specific integrated circuit ASIC
  • DSP digital signal processing
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the module may be implemented as a module that performs the above-described function.
  • the software may be stored in a memory unit and executed by a processor.
  • the memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치가 제공된다. 제1 기지국은 제1 참조 신호를 자원 영역에 맵핑하여 단말로 전송하고, 제2 기지국은 제2 참조 신호를 상기 자원 영역에 맵핑하여 상기 단말로 전송한다. 상기 자원 영역 상에서 상기 제1 참조 신호와 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진(Latin square) 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 2개의 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 현재 3세대 무선 통신 시스템에 이어 개발되고 있는 4세대 무선 통신은 하향링크 1Gbps(Gigabits per second) 및 상향링크 500Mbps(Megabits per second)의 고속의 데이터 서비스를 지원하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선 채널(wireless channel)은 경로 손실(path loss), 잡음(noise), 다중 경로(multipath)에 의한 페이딩(fading) 현상, 심벌 간 간섭(ISI; Inter-symbol Interference) 또는 단말의 이동성으로 인한 도플러 효과(Doppler effect) 등의 비이상적인 특성이 있다. 무선 채널의 비이상적 특성을 극복하고, 무선 통신의 신뢰도(reliability)를 높이기 위해 다양한 기술이 개발되고 있다.
신뢰할 수 있는 고속의 데이터 서비스를 지원하기 위한 기술로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), MIMO(Multiple Input Multiple Output) 등이 있다. OFDM은 낮은 복잡도로 심벌 간 간섭 효과를 감쇄시킬 수 있는 3세대 이후 고려되고 있는 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 심벌을 N(N은 자연수)개의 병렬 심벌로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 이동 통신 시장은 기존 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템에서 OFDM 기반 시스템으로 규격이 변이될 것으로 예상된다. MIMO 기술은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시킨다. MIMO 기술에는 공간 다중화(spatial multiplexing), 전송 다이버시티(transmit diversity), 빔포밍(beamforming) 등이 있다. 수신 안테나 수와 송신 안테나 수에 따른 MIMO 채널 행렬은 다수의 독립 채널로 분해될 수 있다. 각각의 독립 채널은 레이어(layer) 또는 스트림(stream)이라 한다. 레이어의 개수는 랭크(rank)라 한다.
무선 통신 시스템에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널 정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 무선통신 시스템 환경에서는 다중 경로 시간 지연으로 인하여 페이딩이 발생하게 된다. 페이딩으로 인한 급격한 환경 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널 추정이라고 한다. 또한 단말이 속한 셀 혹은 다른 셀에 대한 채널 상태(channel state)를 측정할 필요가 있다. 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위해서 일반적으로 송수신기가 상호 간에 알고 있는 참조 신호(RS; Reference Signal)를 이용하여 채널 추정을 수행하게 된다.
참조 신호 전송에 사용되는 부반송파를 참조 신호 부반송파라하고, 데이터 전송에 사용되는 자원 요소를 데이터 부반송파라 한다. OFDM 시스템에서, 참조 신호는 모든 부반송파에 할당하는 방식과 데이터 부반송파 사이에 할당하는 방식이 있다. 참조 신호를 모든 부반송파에 할당하는 방식은 채널 추정 성능의 이득을 얻기 위하여 프리앰블 신호와 같이 참조 신호만으로 이루어진 신호를 이용한다. 이를 사용할 경우 일반적으로 참조 신호의 밀도가 높기 때문에, 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식에 비하여 채널 추정 성능이 개선될 수 있다. 그러나 데이터의 전송량이 감소되기 때문에 데이터의 전송량을 증대시키기 위해서는 데이터 부반송파 사이에 참조 신호를 할당하는 방식을 사용하게 된다. 이러한 방법을 사용할 경우 참조 신호의 밀도가 감소하기 때문에 채널 추정 성능의 열화가 발생하게 되고 이를 최소화할 수 있는 적절한 배치가 요구된다.
수신기는 참조 신호의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 신호에서 이를 나누어 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널 값을 보상하여 송신단에서 보낸 데이터를 정확히 추정할 수 있다. 송신기에서 보내는 참조 신호를 p, 참조 신호가 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를 h, 수신기에서 발생하는 열 잡음을 n, 수신기에서 수신된 신호를 y라 하면 y=h·p+n과 같이 나타낼 수 있다. 이때 참조 신호 p는 수신기가 이미 알고 있기 때문에 LS(Least Square) 방식을 이용할 경우 수학식 1과 같이 채널 정보(
Figure PCTKR2010001744-appb-I000001
Figure PCTKR2010001744-appb-I000002
)를 추정할 수 있다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000001
이때 참조 신호 p를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure PCTKR2010001744-appb-I000003
는
Figure PCTKR2010001744-appb-I000004
값에 따라서 그 정확도가 결정되게 된다. 따라서 정확한 h값의 추정을 위해서는
Figure PCTKR2010001744-appb-I000005
이 0에 수렴해야만 하고, 이를 위해서는 많은 개수의 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하여
Figure PCTKR2010001744-appb-I000006
의 영향을 최소화해야 한다. 우수한 채널 추정 성능을 위한 다양한 알고리듬이 존재할 수 있다.
한편, 단말의 위치를 추정하는 단말 포지셔닝(UE positioning)은 최근 실생활에서 다양한 용도로 사용되고 있으며, 이에 따라 보다 정밀한 단말 포지셔닝 방법이 요구된다. 단말 포지셔닝 기법은 크게 2가지 방법으로 구분된다.
1) GPS(Global Positioning System) 기반 방법: 위성을 이용하여 단말의 위치를 추정하는 방법이다. 최소 4개의 위성으로부터 정보를 수신하여야 하며, 실내에서는 사용하지 못한다는 단점이 있다.
2) 지상 위치(terrestrial positioning) 기반 방법: 기지국들로부터 전송되는 신호의 타이밍 차이를 이용하여 단말의 위치를 추정한다. 최소 3개의 기지국으로부터 신호를 전송받아야 하며, GPS 기반 방법에 비해 위치 추정의 성능은 떨어지나 거의 모든 환경에서 사용할 수 있다. 기지국으로부터 수신하는 신호로 주로 참조 신호가 이용되며, 적용되는 무선 통신 시스템에 따라서 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)에서는 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival), GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network)에서는 E-OTD(Enhanced Observed Time Difference), CDMA2000에서는 AFLT(Advanced Forward Link Trilateration) 등의 다양한 용어로 정의될 수 있다.
단말 포지셔닝 기법에서 LCS(Location Service) RS가 이용될 수 있다. LCS RS는 동기화 신호(synchronization signal)를 포함할 수 있다. 단말은 각 셀로부터 전송된 LCS RS를 수신하고 각 신호의 지연 시간(delay)의 차이를 이용할 수 있다. 단말은 해당 지연 시간의 차이를 기지국으로 보고하여 기지국에서 단말의 위치를 계산할 수 있게 하거나, 또는 스스로 그 위치를 계산할 수 있다. 단말이 LCS RS를 수신할 때 각 셀에서 전송된 각각의 LCS RS가 서로 충돌하지 않아야 셀 간 간섭을 줄이고 높은 SINR의 신호를 얻을 수 있다.
도 1은 다중 셀(cell) 이동 통신 시스템 및 각 셀 간 간섭 관계를 나타낸다. 여러 개의 기지국은 이동 통신 시스템의 전 영역을 커버(cover)하며, 각 기지국은 일정 영역 내의 단말들에게 서비스를 제공한다. 각 기지국은 단말들에게 동일한 서비스를 제공할 수 있고, 또는 각기 다른 서비스를 제공할 수도 있다. 각 기지국은 동일한 자원 영역을 사용하여 서비스를 제공할 수 있다. 이때 서빙 셀(serving cell)로부터 서비스를 받는 단말은 인접 셀(neighbor cell)로부터의 간섭을 받을 수 있다. 도 1을 참조하면, 단말은 제1 기지국(BS 1)을 서빙 셀로 한다. 서빙 셀 이외의 인접 셀(BS 2, BS 3, BS 4, BS 5, BS 6, BS 7)은 모두 단말에 간섭으로 작용하나, 가장 가까운 인접 셀인 제2 기지국(BS 2)이 단말에 가장 강한 간섭을 미친다. 이러한 간섭은 특히 셀 경계(edge)에 있는 단말에 큰 영향을 끼칠 수 있다. 단말이 인접 셀로부터 간섭을 받을 경우 단말은 기지국에게 정확한 채널 상태 정보를 피드백할 수 없고, 시스템의 효율도 떨어지게 된다. 인접 셀의 간섭 정도를 정확히 측정하기 위하여 인접 셀의 참조 신호가 위치하는 자원 영역에 아무 것도 맵핑하지 않을 수 있다(Null RE: Null Resource Element).
도 2는 다중 섹터(sector) 이동 통신 시스템 및 각 섹터 간 간섭 관계를 나타낸다. 상기 도 1과 같이 간섭에 의한 영향은 하나의 셀이 복수의 섹터(sector)로 구분되는 경우에도 적용될 수 있다.
효율적인 채널 추정 및 채널 상태 측정을 위한 참조 신호 구조가 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 기지국은 제1 참조 신호를 자원 영역에 맵핑하여 단말로 전송하고, 제2 기지국은 제2 참조 신호를 상기 자원 영역에 맵핑하여 상기 단말로 전송하는 것을 포함하되, 상기 자원 영역 상에서 상기 제1 참조 신호와 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진(Latin square) 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 2개의 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법. 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스, 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌 인덱스, 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수, 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수, 및 상기 자원 영역을 구성하는 서브블록의 인덱스 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다. 상기 제1 참조 신호 또는 상기 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 OFDM 심벌은 CRS 또는 하향링크 제어 채널(PDCCH; Physical Downlink Control channel)이 맵핑되지 않은 OFDM 심벌일 수 있다. 상기 라틴 방진 행렬의 적어도 하나의 열 또는 행이 퍼뮤테이션(permutation) 또는 순환 쉬프트(circular shift)될 수 있다. 상기 퍼뮤테이션 또는 순환 쉬프트는 상기 라틴 방진 행렬의 하나의 열 또는 행을 고정시키고 나머지 열 또는 행에 대하여 수행될 수 있다. 상기 자원 영역은 N*N 크기의 복수의 서브 블록을 포함하고, 상기 각 서브 블록 상에서 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 상기 각 서브 블록에 대응되는 라틴 방진 행렬에 따라 결정될 수 있다. 상기 각 서브 블록에 대응되는 라틴 방진 행렬은 주파수 영역 또는 시간 영역을 따라 변화할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 수신기가 제공된다. 상기 수신기는 참조 신호를 포함하는 무선 신호를 수신하는 수신 회로, 상기 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부, 및 상기 추정된 채널을 이용하여 상기 무선 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되, 상기 채널 추정부는 자원 영역 상에 맵핑된 복수의 참조 신호들을 복수의 기지국으로부터 각각 수신하고, 상기 수신한 참조 신호들을 이용하여 단말의 위치를 추정하고, 상기 자원 영역 상에서 상기 복수의 참조 신호들이 전송되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진(Latin square) 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정된다. 상기 복수의 참조 신호들이 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스, 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스, 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수, 상기 자원 영역을 구성하는 서브블록의 인덱스 및 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있다.
각 셀이 전송하는 참조 신호가 서로 충돌하지 않거나 충돌을 최소화하여 전송됨으로써 채널 추정 또는 단말의 위치 측정의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 다중 셀(cell) 이동 통신 시스템 및 각 셀 간 간섭 관계를 나타낸다.
도 2는 다중 섹터(sector) 이동 통신 시스템 및 각 섹터 간 간섭 관계를 나타낸다.
도 3은 무선 통신 시스템이다.
도 4는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 5는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 6은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 8은 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9는 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 10은 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 11은 노멀 CP에서 DRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 12는 확장 CP에서 DRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 13은 서브프레임의 하나의 자원 블록 내의 DRS 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 14는 노멀 CP일 때 서브프레임 타입에 따른 DRS의 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 15는 CSI RS가 전송되는 주기의 일 예를 나타낸다.
도 16은 LTE-A 시스템에서 8개의 전송 안테나 지원을 위한 CSI RS 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 17은 지상 위치 기반 방법 중 하향링크 OTDOA 방법의 동작의 일 예를 나타낸다.
도 18은 지상 위치 기반 방법 중 하향링크 OTDOA 방법의 동작의 또 다른 예를 나타낸다.
도 19는 LCS RS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 20은 LCS RS 구조의 또 다른 예를 나타낸다.
도 21은 두 셀에서 전송된 LCS RS의 수신 동기가 맞지 않을 경우 충돌이 일어나는 예를 나타낸다.
도 22는 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 23은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의해서 2개의 셀에서 참조 신호가 전송되는 모습을 나타낸다.
도 24는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의해서 2개의 셀에서 참조 신호가 전송되는 모습의 또 다른 예를 나타낸다.
도 25은 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조의 일 예를 나타낸다.
도 26 및 도 27은 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다.
도 28은 제안된 방법에 의하여 생성된 참조 신호 구조가 시간 및 주파수 자원에 맵핑된 구조를 나타낸다.
도 29는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 일 예를 나타낸다.
도 30 내지 도 43은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다.
도 44는 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기 및 수신기 나타낸 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 무선 통신 시스템이다.
무선 통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)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.
단말은 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
도 4는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다. 이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 #0부터 #19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 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.
하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 자원블록(RB; Resource Block)는 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다. 상기 무선 프레임의 구조는 일 예에 불과한 것이다. 따라서 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 개수나 서브프레임에 포함되는 슬롯의 개수, 또는 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
3GPP LTE는 노멀(normal) 사이클릭 프리픽스(CP; Cyclic Prefix)에서 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 하나의 슬롯은 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 것으로 정의하고 있다.
도 5는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원 블록을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
여기서, 하나의 자원 블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 6은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어 채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어 정보(DCI; Downlink Control Information)라고 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케쥴링 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다.
도 7은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파(single carrier)의 특성을 유지하기 위하여, 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말의 PUCCH는 서브프레임 내에서 RB 쌍(pair)을 구성하여 할당된다. 상기 RB 쌍에 포함되는 RB들은 각각의 슬롯의 서로 다른 부반송파(subcarrier)를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
참조 신호는 일반적으로 시퀀스로 전송된다. 참조 신호 시퀀스는 특별한 제한 없이 임의의 시퀀스가 사용될 수 있다. 참조 신호 시퀀스는 PSK(Phase Shift Keying) 기반의 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스(PSK-based computer generated sequence)를 사용할 수 있다. PSK의 예로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스를 사용할 수 있다. CAZAC 시퀀스의 예로는 ZC(Zadoff-Chu) 기반 시퀀스(ZC-based sequence), 순환 확장(cyclic extension)된 ZC 시퀀스(ZC sequence with cyclic extension), 절단(truncation) ZC 시퀀스(ZC sequence with truncation) 등이 있다. 또는, 참조 신호 시퀀스는 PN(pseudo-random) 시퀀스를 사용할 수 있다. PN 시퀀스의 예로는 m-시퀀스, 컴퓨터를 통해 생성된 시퀀스, 골드(Gold) 시퀀스, 카사미(Kasami) 시퀀스 등이 있다. 또, 참조 신호 시퀀스는 순환 쉬프트된 시퀀스(cyclically shifted sequence)를 이용할 수 있다.
참조 신호는 셀 특정 참조 신호(CRS; cell-specific RS), MBSFN 참조 신호 및 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS)로 구분될 수 있다. CRS는 셀 내 모든 단말에게 전송되는 참조 신호로 채널 추정에 사용된다. MBSFN 참조 신호는 MBSFN 전송을 위해 할당된 서브프레임에서 전송될 수 있다. 단말 특정 참조 신호는 셀 내 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 수신하는 참조 신호로, 전용 참조 신호(DRS: Dedicated RS)로 불릴 수 있다. DRS는 특정 단말 또는 특정 단말 그룹이 데이터 복조에 주로 사용된다.
먼저 CRS에 대해서 설명한다.
도 8은 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 9는 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 10은 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우, CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)의 6.10.1절을 참조할 수 있다. 또한, 상기의 CRS 구조는 LTE-A 시스템의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수도 있다. 예를 들어 협력적 다중 지점(CoMP; Coordinated Multi-Point) 전송 수신 기법 또는 공간 다중화(spatial multiplexing) 등의 특징을 지원하기 위하여 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 측정, CP 검출, 시간/주파수 동기화 등의 용도로 사용될 수 있다.
도 8 내지 10을 참조하면, 기지국이 복수의 안테나를 사용하는 다중 안테나 전송의 경우, 안테나마다 하나의 자원 그리드가 있다. 'R0'은 제1 안테나에 대한 참조 신호, 'R1'은 제2 안테나에 대한 참조 신호, 'R2'은 제3 안테나에 대한 참조 신호, 'R3'은 제4 안테나에 대한 참조 신호를 나타낸다. R0 내지 R3의 서브프레임 내 위치는 서로 중복되지 않는다. ℓ은 슬롯 내 OFDM 심벌의 위치로 노멀 CP에서 ℓ은 0부터 6의 사이의 값을 가진다. 하나의 OFDM 심벌에서 각 안테나에 대한 참조 신호는 6 부반송파 간격으로 위치한다. 서브프레임 내 R0의 수와 R1의 수는 동일하고, R2의 수와 R3의 수는 동일하다. 서브프레임 내 R2, R3의 수는 R0, R1의 수보다 적다. 한 안테나의 참조 신호에 사용된 자원 요소는 다른 안테나의 참조 신호에 사용되지 않는다. 안테나 간 간섭을 주지 않기 위해서이다.
CRS는 스트림의 개수에 관계 없이 항상 안테나의 개수만큼 전송된다. CRS는 안테나마다 독립적인 참조 신호를 갖는다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 단말에 관계 없이 정해진다. CRS에 곱해지는 CRS 시퀀스 역시 단말에 관계 없이 생성된다. 따라서, 셀 내 모든 단말들은 CRS를 수신할 수 있다. 다만, CRS의 서브프레임 내 위치 및 CRS 시퀀스는 셀 ID에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 시간 영역 내 위치는 안테나의 번호, 자원 블록 내 OFDM 심벌의 개수에 따라 정해질 수 있다. CRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치는 안테나의 번호, 셀 ID, OFDM 심벌 인덱스(ℓ), 무선 프레임 내 슬롯 번호 등에 따라 정해질 수 있다.
CRS 시퀀스는 하나의 서브프레임 내 OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. CRS 시퀀스는 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2개이다. 서브프레임이 주파수 영역에서 NRB 개의 자원 블록을 포함한다고 할 때, 하나의 OFDM 심벌 상에서 각 안테나별 참조신호 부반송파의 개수는 2×NRB이다. 따라서, CRS 시퀀스의 길이는 2×NRB가 된다.
수학식 2는 CRS 시퀀스 r(m)의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000002
여기서, m은 0,1,...,2NRB max-1이다. 2NRB max은 최대 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서 2NRB max은 110이다. c(i)는 PN 시퀀스로 모조 임의 시퀀스로, 길이-31의 골드(Gold) 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 수학식 3은 골드 시퀀스 c(n)의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000003
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 심벌마다 셀 ID, 하나의 무선 프레임 내 슬롯 번호, 슬롯 내 OFDM 심벌 인덱스, CP의 종류 등에 따라 초기화(initialization)될 수 있다.
2NRB max보다 작은 대역폭을 갖는 시스템의 경우, 2×2NRB max 길이로 생성된 참조 신호 시퀀스에서 2×NRB 길이로 일정 부분만을 선택해서 사용할 수 있다.
CRS는 LTE-A 시스템에서 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)의 추정을 위해 사용될 수 있다. CSI의 추정을 통해 필요한 경우에 채널 품질 지시자(CQI; Channel Quality Indicator), 프리코딩 행렬 지시자(PMI; Precoding Matrix Indicator) 및 랭크 지시자(RI; Rank Indicator) 등이 단말로부터 보고될 수 있다. 단말 특정 참조 신호는 LTE-A 시스템에서 PDSCH 복조를 위하여 사용될 수 있다. 이때 PDSCH와 단말 특정 참조 신호는 동일한 프리코딩 동작을 따를 수 있다.
다음으로 DRS에 대해 설명한다.
도 11은 노멀 CP에서 DRS 구조의 일 예를 나타낸다. 노멀 CP에서 서브프레임은 14 OFDM 심벌을 포함한다. 'R5'는 DRS를 전송하는 안테나의 참조 신호를 나타낸다. 참조 심벌을 포함하는 하나의 OFDM 심벌 상에서 참조 부반송파는 4 부반송파 간격으로 위치한다. 도 12는 확장 CP에서 DRS 구조의 예를 나타낸다. 확장 CP에서 서브프레임은 12 OFDM 심벌을 포함한다. 하나의 OFDM 심벌 상에서 참조신호 부반송파들은 3 부반송파 간격으로 위치한다. 이는 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03)의 6.10.3절을 참조할 수 있다.
DRS의 서브프레임 내 주파수 영역의 위치 및 시간 영역의 위치는 PDSCH 전송을 위해 할당된 자원 블록에 따라 정해질 수 있다. DRS 시퀀스는 단말 ID에 따라 정해질 수 있고, 상기 단말 ID에 해당하는 특정 단말만이 DRS를 수신할 수 있다.
DRS 시퀀스도 상기 수학식 2, 3에 의해 얻어질 수 있다. 다만, 수학식 2의 m은 NRB PDSCH에 의해 정해진다. NRB PDSCH는 PDSCH 전송에 대응하는 대역폭에 해당하는 자원 블록의 개수이다. NRB PDSCH에 따라 DRS 시퀀스의 길이가 달라질 수 있다. 즉, 단말이 할당받는 데이터 양에 따라 DRS 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.
DRS 시퀀스는 서브프레임마다 생성되어, OFDM 심벌 단위로 적용될 수 있다. 하나의 서브프레임 내에서, 자원 블록당 참조 신호 부반송파의 개수는 12개이고, 자원 블록의 개수는 NRB PDSCH이라 하자. 전체 참조 신호 부반송파의 개수는 12×NRB PDSCH이다. 따라서, DRS 시퀀스의 길이는 12×NRB PDSCH가 된다. 수학식 2를 이용하여 DRS 시퀀스를 생성하는 경우, m은 0,1,...,12NRB PDSCH-1이다. DRS 시퀀스는 순서대로 참조 심벌에 맵핑된다. 먼저, DRS 시퀀스는 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파 인덱스의 오름차순으로 참조심벌에 맵핑된 후, 다음 OFDM 심벌에 맵핑된다.
또한, CRS는 DRS와 동시에 사용될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임 내 첫번째 슬롯의 3 OFDM 심벌(ℓ=0,1,2)을 통해 제어 정보가 전송된다고 가정한다. OFDM 심벌 인덱스가 0, 1, 2(ℓ=0,1,2)인 OFDM 심벌에서는 CRS를 사용하고, 3개 OFDM 심벌을 제외한 나머지 OFDM 심벌에서는 DRS를 사용할 수 있다. 이때 미리 정의된 시퀀스를 셀 별 하향링크 참조 신호에 곱하여 전송함으로써 수신기에서 인접 셀로부터 수신되는 참조 신호의 간섭을 감소시켜 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 미리 정의된 시퀀스는 PN 시퀀스, m-시퀀스, Walsh hadamard 시퀀스, ZC 시퀀스, GCL 시퀀스, CAZAC 시퀀스 등에서 어느 하나일 수 있다. 상기 미리 정의된 시퀀스는 하나의 서브프레임 내의 OFDM 심벌 단위로 적용이 가능하며, 또한 셀 ID, 서브프레임 번호, OFDM 심벌의 위치, 단말 ID 등에 따라서 다른 시퀀스가 적용될 수 있다.
다중 안테나 시스템의 경우, 각 안테나별 참조 신호를 구분할 수 있어야 데이터를 복원할 수 있다. 각 안테나별 참조 신호 간 간섭을 방지하기 위해, FDM(Frequency Division Multiplexing), TDM(Time Division Multiplexing) 또는 CDM(Code Division Multiplexing) 등의 다중화 방식이 사용될 수 있다. FDM에 의하여 각 안테나별 참조 신호가 주파수 영역에서 분리되어 전송될 수 있다. TDM에 의하여 각 안테나별 참조 신호가 시간 영역에서 분리되어 전송될 수 있다. CDM에 의하여 각 안테나별 참조 신호에 다른 시퀀스가 사용되어 전송될 수 있다. FDM, TDM을 사용하여 다중 안테나를 통해 참조 신호를 전송하는 경우, 각 안테나별 참조 심벌은 중복되지 않는다. CDM을 사용하는 경우, 각 안테나별 참조 신호 전송에 사용되는 자원 요소가 중복될 수 있다. 따라서, CDM을 사용할 경우, DRS 구조의 변경 없이도 다수의 스트림을 전송할 수 있다.
한편, 전체 참조 신호의 오버헤드(overhead)를 줄이기 위하여, LTE-A 시스템에서는 DRS 기반(DRS-based)의 하는 하향링크 전송 방법이 사용될 수 있다. CRS 기반의 하향링크 전송 방법은 모든 물리적 안테나 포트에 대해서 항상 참조 신호를 전송해야 하므로 시스템에 가해지는 부담이 클 수 있다. DRS 기반의 하향링크 전송 방법에서는 가상 안테나 포트(virtual antenna port)만이 참조 신호를 필요로 하므로, 참조 신호의 오버헤드를 줄일 수 있다. 가상 안테나 포트의 개수는 물리적 안테나 포트의 개수보다 작거나 같다. DRS는 오직 복조를 위한 용도로 사용될 수 있으며, 다른 참조 신호들은 측정의 용도로 사용되기 위하여 전송될 수 있다. 채널 상태 측정을 위한 CSI RS는 정해진 주기로 전송될 수 있고, 따라서 CSI RS의 전송주기가 충분히 긴 경우 참조 신호 오버헤드가 최소화될 수 있다.
도 13은 서브프레임의 하나의 자원 블록 내의 DRS 패턴의 일 예를 나타낸다. 도 13을 참조하면, 2개의 CDM 그룹(C, D)가 사용된다. 제1 CDM 그룹(C)은 자원 블록의 1번째, 6번째 및 11번째 부반송파를 차지하고, 제2 CDM 그룹(D)은 자원 블록의 2번째, 7번째 및 12번째 부반송파를 차지한다. 최대 4개의 계층(layer)을 다중화(multiplexing)하기 위하여 각 CDM 그룹 내에서 2개의 계층이 다중화될 수 있다. CDM 방식의 다중화를 위하여 2*2 Walsh spreading 또는 4*4 Walsh spreading이 사용될 수 있다. 도 14는 노멀 CP일 때 서브프레임 타입에 따른 DRS의 패턴의 일 예를 나타낸다.
도 15는 CSI RS가 전송되는 주기의 일 예를 나타낸다. CSI를 기지국으로 피드백하기 위하여 CSI RS는 DRS와 마찬가지로 단말이 하향링크 CSI를 측정할 수 있도록 전송되어야 한다. 도 15를 참조하면 CSI는 5 ms를 주기로 전송된다. CSI가 전송되는 주기는 5 ms 보다 클 수도 있고 작을 수도 있다.
도 16은 LTE-A 시스템에서 8개의 전송 안테나 지원을 위한 CSI RS 패턴의 일 예를 나타낸다. CSI RS는 PDSCH 영역에 할당되어 전송될 수 있다. 도 16-(a)에서 셀 #0의 8개의 전송 안테나의 CSI RS는 4번째 OFDM 심벌과 11번째 OFDM 심벌에 맵핑된다. 각 전송 안테나의 CSI RS는 주파수 영역에서 6 부반송파만큼 간격을 두고 맵핑된다. 도 16-(b)에서 셀 #0의 8개의 전송 안테나의 CSI RS는 10~11번째 OFDM 심벌에 맵핑된다. 각 전송 안테나의 CSI RS는 주파수 영역에서 6 부반송파만큼 간격을 두고 맵핑된다. 도 16-(c)에서 셀 #0의 8개의 전송 안테나의 CSI RS는 그룹을 형성하여 CDM 방식으로 다중화된다. 안테나 포트 0~3의 CSI RS는 CDM 방식으로 다중화되어 3번째 부반송파 및 9번째 부반송파에 맵핑되어 전송된다. 안테나 포트 4~7의 CSI RS 역시 CDM 방식으로 다중화되어 3번째 부반송파 및 9번째 부반송파에 맵핑되어 전송된다.

도 17은 지상 위치 기반 방법 중 하향링크 OTDOA 방법의 동작의 일 예를 나타낸다. 단말은 현재 서비스를 받는 서빙 셀에서 전송되는 서브프레임을 기준으로 기준 시각(reference clock)을 측정한다. 상기 기준 시각으로부터 TDOA 2만큼 지난 시각에 제2 인접 셀(Neighbor Cell 2)로부터 서브프레임이 수신된다. 상기 기준 시각으로부터 상기 TDOA 2보다 긴 TDOA 1만큼 지난 시각에 제1 인접 셀(Neighbor Cell 1)로부터 서브프레임이 수신된다. 이와 같이 서빙 셀과 인접 셀에서 전송되는 신호의 차이에 의해서 단말의 위치를 추정할 수 있다.
인접 셀들로부터 전송되는 신호들은 서빙 셀에서 전송되는 신호와 서로 다른 도착 시간 차이(TODA)를 가지며 수신된다.
도 18은 지상 위치 기반 방법 중 하향링크 OTDOA 방법의 동작의 또 다른 예를 나타낸다. 단말의 위치는 테일러 급수 전개(Taylor series expansion)을 이용하여 선형화된 방정식(linearlized equation)을 풀어 추정할 수 있다. 이는 [Y. Chan and K. Ho, “A simple and efficient estimator for hyperbolic location,” IEEE Trans. Signal Processing, vol. 42, pp. 1905-1915, Aug. 1994]를 참조할 수 있다.
상기의 단말 포지셔닝 방법에서 단말은 기지국이 전송하는 참조 신호를 이용하여 위치를 추정할 수 있다. 상기 참조 신호는 CRS, 제1 동기화 신호(PSS; Primary Synchronization Signal) 또는 제2 동기화 신호(SSS; Second Synchronization Signal) 중 어느 하나일 수 있으나, 이러한 신호만으로는 위치 추정 성능을 높이기 어렵다. 따라서 단말의 위치를 추정하는 데에 사용되는 위치 서비스(LCS; Location Service) RS가 필요하다.
도 19는 LCS RS 구조의 일 예를 나타낸다. 본 예는 노멀 CP의 경우를 나타낸다. 가로 방향은 시간 영역에서 OFDM 심벌 인덱스일 수 있고, 세로 방향은 주파수 영역에서 부반송파 인덱스일 수 있다.
도 19를 참조하면, 1번째 OFDM 심벌과 2번째 OFDM 심벌은 PCFICH, PHICH, PDCCH 등 제어 채널로 이용된다. LCS RS는 3번째 OFDM 심벌에서부터 자원 영역 상에 대각선 방향으로 할당된다. LCS RS가 할당되는 자원 요소와 CRS가 할당되는 자원 요소가 겹칠 경우에 LCS RS는 생략(puncturing)될 수 있다. LCS RS가 대각선 방향으로 할당되어 전송됨으로써, 시간 영역과 주파수 영역에서 LCS RS가 고루 퍼질 수 있다. 따라서 하나의 서브프레임 내에서 LCS RS를 모두 합칠 경우, 모든 자원 요소에서 LCS RS가 전송될 수 있다. LCS RS는 일정 자원 단위에서만 전송될 수도 있고, 전 대역에 걸쳐서 전송될 수도 있다. 한편, 인접 셀은 상기 도 17의 LCS RS 구조를 주파수 축으로 순환 쉬프트(circular shift)시켜 LCS RS를 전송할 수 있다. 두 셀에서 단말로 LCS RS가 전송되는 경우, 두 셀에서 전송되는 LCS RS가 완전히 동기가 맞아서 수신되는 경우에는 셀 간 충돌(collision)이 발생하기 않고 정확한 단말의 위치 추정이 수행될 수 있다.
도 20은 LCS RS 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 본 예는 확장 CP의 경우를 나타낸다. 가로 방향은 시간 영역에서 OFDM 심벌 인덱스일 수 있고, 세로 방향은 주파수 영역에서 부반송파 인덱스일 수 있다. 도 20을 참조하면, 1번째 OFDM 심벌과 2번째 OFDM 심벌은 PCFICH, PHICH, PDCCH 등 제어 채널로 이용된다. 상기 도 19와 마찬가지로, LCS RS는 3번째 OFDM 심벌에서부터 자원 영역 상에 대각선 방향으로 할당된다. LCS RS가 할당되는 자원 요소와 CRS가 할당되는 자원 요소가 겹칠 경우에 LCS RS는 생략될 수 있다.
참조 신호를 이용한 단말 포지셔닝 방법에서 단말 위치 추정의 오차는 전송되는 신호가 차지하는 대역폭에 비례한다. 즉, 대역폭이 커질수록 단말 위치 추정의 오차도 작아지게 된다. 그러나 단말이 서빙 셀에 매우 가까이 위치한 경우, 서빙 셀의 강한 전송 전력으로 인해 인접 셀이 전송한 신호를 단말이 제대로 수신하지 못하는 문제점(hearability problem)이 생길 수 있다. 이는 ADC 레벨이 서빙 셀을 기준으로 결정되고, 인접 셀에서 전송된 신호들은 해당 ADC 레벨보다 낮은 수준으로 수신되어 신호 구별이 불가능해지기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 서빙 셀의 하향링크에 IPDL(Idle Periods in Downlink)이 적용될 수 있다. IPDL은 서빙 셀의 모든 채널 중 적어도 하나 이상의 전송을 중단시키는 일정 시간을 의미하며, 일례로 매 100 ms당 1슬롯(약 667 us)이 IPDL로 할당될 수 있다. IPDL 동안 단말은 serving cell의 신호가 없으므로 인접 셀 들로부터 수신되는 신호들을 기준으로 ADC level을 setting함으로서 인접 셀들의 신호를 수신할 수가 있다. 또한, 서빙 셀에서 전송되는 참조 신호도 인접 셀에 할당된 IPDL로 인해 보다 정확하게 수신할 수 있다. 그러나 IPDL을 적용한다 하더라도 종래의 CRS, DRS 및 동기화 신호 등은 다른 단말들을 위해 임으로 꺼질 수 없으므로, 이를 이용하여 단말의 위치를 추정할 경우 위치 추정 성능의 열화를 피할 수 없다.
도 21은 두 셀에서 전송된 LCS RS의 수신 동기가 맞지 않을 경우 충돌이 일어나는 예를 나타낸다. LCS RS가 자원 영역 상에 대각선 방향으로 배치되어 전송되는 경우, 두 셀에서 전송되는 LCS RS의 수신 동기가 맞지 않는다면 모든 LCS RS에 대해서 충돌이 일어날 위험이 있다. 도 21을 참조하면, 셀 B의 서브프레임은 셀 A의 서브프레임에 대해서 1 OFDM 심벌만큼 늦게 전송된다. 셀 A에서 전송되는 서브프레임과 셀 B에서 전송되는 서브프레임의 동기가 맞을 경우 단말은 두 셀에서 전송되는 LCS RS를 모두 수신할 수 있지만, 상기 도 21과 같이 수신 동기가 맞지 않게 되는 경우 대부분의 LCS RS가 겹치게 수신되어 정확한 단말의 위치 추정이 어렵게 된다. 이러한 문제는 LCS RS뿐만 아니라 일반적인 참조 신호 또는 다중 협력 지점(CoMP; Cooperative Multi-Point) 전송의 참조 신호 등에도 공통적으로 적용되는 문제이다.
이하 실시예를 통해 제안된 참조 신호 전송 방법을 기술하도록 한다. 제안된 발명에 의해서 복수의 셀에서 전송되는 LCS RS가 수신 동기가 맞지 않는다 하더라도 LCS RS 간의 충돌을 최소화하는 LCS RS의 구조가 제안될 수 있다. 또한 본 발명은 LCS RS뿐만 아니라 CRS, DRS, CSI(Channel State Information) RS, CoMP RS, 사운딩(sounding) RS 등의 모든 참조 신호에 적용될 수 있다.
먼저, 단일 안테나 전송을 위한 참조 신호가 전송되는 경우를 가정한다. 여기서 단일 안테나 전송이란 물리적으로 하나의 안테나가 존재하는 경우뿐만 아니라, 여러 개의 안테나를 가상화(virtualization)하여 1개의 안테나로 인식시키는 기법, 예를 들어 small delay CDD, PVS, antenna switching 등의 기법이 적용된 경우도 포함한다. 제안된 발명은 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호에도 확장이 가능하다.
도 22는 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S100에서 제1 기지국은 단말로 제1 참조 신호를 전송하고, 단계 S110에서 제2 기지국은 단말로 제2 참조 신호를 전송한다.
상기 제1 참조 신호는 자원 영역 상에서 시간 영역과 주파수 영역에 따라 제1 참조 신호 구조를 이루어 전송될 수 있다. 상기 제2 참조 신호는 자원 영역 상에서 시간 영역과 주파수 영역에 따라 제2 참조 신호 구조를 이루어 전송될 수 있다. 이때 상기 제1 참조 신호 구조와 상기 제2 참조 신호 구조는 시간 영역과 주파수 영역을 차원(dimension)으로 하는 2차원 행렬의 일부로 나타낼 수 있다. 상기 2차원 행렬의 행 인덱스는 주파수 인덱스의 전체 또는 일부분일 수 있으며, 상기 2차원 행렬의 열 인덱스는 OFM 심벌 인덱스의 전체 또는 일부분일 수 있다. 상기 행 인덱스와 상기 열 인덱스는 각각 뒤바뀔 수 있다.
상기 제1 참조 신호 구조와 상기 제2 참조 신호 구조를 2차원 행렬의 일부로 나타낼 경우, 상기 2차원 행렬은 라틴 방진(Latin square)의 형태를 가질 수 있다. n개의 서로 다른 기호를 써서 n행 n열의 정사각형을 구성할 때, 각 행과 각 열에서 n개의 모든 기호가 꼭 한 번씩만 나타날 경우, 이를 n차(order n) 라틴 방진이라 한다. n차 표준 방진의 개수를 ln이라 할 때 l1=l2=l3=1, l4=4, l5=56, l6=9408, l7=16942080이다. 또한, ln개의 표준 방진에서 행 및 열을 서로 교환함으로써 n!(n-1)!ln 개의 서로 다른 라틴 방진을 얻을 수 있다.
수학식 4는 4차 라틴 방진의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000004
수학식 5는 4차 라틴 방진의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000005
참조 신호가 전송되는 참조 신호 구조를 결정함에 있어서 라틴 방진의 크기는 N*N으로 결정될 수 있다. 또한, 임의의 Np가 결정될 수 있다. 상기 Np=N일 수 있다. 또는 상기 Np는 N보다 작은 정수이거나 큰 정수일 수 있다. 또는 상기 Np는 상기 N보다 작은 가장 큰 소수이거나, 상기 N보다 큰 가장 작은 소수일 수 있다.
참조 신호를 전송하는 셀의 셀 ID 인덱스를 m(m=0,1,…,NcellID-1)이고 OFDM 심벌 인덱스가 n일 때, 주파수 인덱스 k는 수학식 6에 의해서 결정될 수 있다. 또는 복수의 안테나가 존재할 때, 상기 m은 안테나 포트 인덱스일 수 있다. 그리고 복수의 셀과 복수의 안테나가 존재할 때, 각 셀과 안테나에 대해서 배타적으로(exclusively) m을 지정할 수 있다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000006
수학식 6을 참조하면, k는 어떤 일차식을 임의의 값 Np로 모듈로(modulo) 연산되는 값으로 결정될 수 있다. 모듈로 연산 mod (a,b)는 a를 b로 나눈 나머지이다.
또는 주파수 인덱스 k는 수학식 7에 의해서 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000007
상기 수학식 6 또는 수학식 7에서 a는 ab+c의 기울기에 해당할 수 있고, d는 임의의 정수일 수 있다. a가 기울기에 해당할 때 상기 기울기는 셀 ID의 함수, 또는 reuse factor의 함수일 수 있다. 상기 수학식 6 또는 수학식 7에 의해 생성된 행렬의 원소 중 일부는 특정 목적에 의해 생략(puncturing)될 수 있다.
상기 수학식 6 또는 수학식 7의 구체적인 예로 주파수 인덱스 k는 수학식 8에 의해서 결정될 수도 있다. 이는 상기 수학식 6 또는 수학식 7이 LTE 또는 LTE-A 시스템에 적용되는 경우를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000008
수학식 8에서 Nsym은 한 서브프레임 내의 OFDM 심벌의 개수일 수 있으며, Nsubblock은 특정 범위 내에서의 N*N 크기의 행렬의 개수일 수 있다. 서브프레임 단위로 서브블록이 생성될 경우 서브블록의 인덱스 nsubblock은 서브프레임의 인덱스 nSF일 수 있다. nSF는 모든 서브프레임에 대해 동일한 값을 가질 수 있으나, 여기서는 다른 값을 갖는 것을 가정한다. 또한 nsubblock은 특정 단위에 따른 호핑 패턴(hopping pattern)을 지정하는 것으로, nSF뿐만 아니라 셀 ID와 함수로 정의될 수 있다. 예를 들어, nsubblock=nSF+cellID와 같이 nsubblock을 정의하여, 서브프레임 별로 참조 신호 구조가 셀 ID와 연계되어 호핑(hopping)될 수 있다.
am은 셀 ID의 함수일 수 있으며, d=-1로 가정한다. 셀 ID는 재사용(reuse)된 셀 ID일 수 있다. 예를 들어 셀 ID의 개수가 504개일 때, 본 발명에 적용되는 셀 ID는 N번 재사용된다고 하면(즉, reuse factor=N) m=mod(ncellID,N)으로 나타낼 수 있다.
N=4인 경우(reuse factor 4) 제안된 발명을 적용하여 각 셀에 참조 신호가 할당되는 것을 설명한다.
수학식 9는 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000009
수학식 9의 행렬에서 행은 주파수 인덱스를 나타낼 수 있다. 또한, 열은 OFDM 심벌 인덱스를 나타낼 수 있다. 행렬을 구성하는 각 요소는 셀 ID 또는 셀 ID의 일부일 수 있다. 각 요소가 셀 ID의 일부인 경우 각 요소는 mod(cell ID, Nreuse) 또는 mod(cell ID, N)일 수 있다. 예를 들어, 셀 ID가 0~503의 값을 가지고 N=6인 경우, 셀 ID가 100인 셀은 mod(100,6)=4로 표현될 수 있다. 수학식 9를 참조하면, 셀 ID가 0(m=0)인 셀은 (k,n)=(0,0),(1,1),(2,2),(3,3)의 자원 요소에서 참조 신호를 전송한다. 셀 ID가 1(m=1)인 셀은 (k,n)=(1,0),(3,1),(0,2),(2,3)의 자원 요소에서 참조 신호를 전송한다. 셀 ID가 2(m=2)인 셀은 (k,n)=(2,0),(0,1),(3,2),(1,3)의 자원 요소에서 참조 신호를 전송한다. 셀 ID가 3(m=3)인 셀은 (k,n)=(3,0),(2,1),(1,2),(0,3)의 자원 요소에서 참조 신호를 전송한다.
도 23은 제안된 참조 신호 전송 방법에 의해서 2개의 셀에서 참조 신호가 전송되는 모습을 나타낸다. 셀 0에서 전송되는 서브프레임과 셀 1에서 전송되는 서브프레임은 단말에서 동기가 맞아 전송된다. 셀 0에서 전송되는 제1 참조 신호와 셀 1에서 전송되는 제2 참조 신호는 상술한 바와 같이 라틴 방진을 이루어 전송되므로, 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호는 서로 충돌하지 않는다.
도 24는 제안된 참조 신호 전송 방법에 의해서 2개의 셀에서 참조 신호가 전송되는 모습의 또 다른 예를 나타낸다. 셀 0에서 전송되는 서브프레임과 셀 1에서 전송되는 서브프레임은 1 OFDM 심벌만큼 어긋나서 전송된다. 이때 셀 0에서 전송되는 제1 참조 신호와 셀 1에서 전송되는 제2 참조 신호는 단 한 번만 충돌이 일어난다. 이는 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호가 서로 라틴 방진을 이루어 전송되기 때문이다. 따라서 참조 신호끼리의 충돌이 최소화되므로, 단말은 많은 수의 참조 신호를 수신하여 우수한 성능으로 채널 추정을 수행하거나 단말의 위치 추정을 수행할 수 있다.
또한, 제안된 방법이 적용되어 생성된 행렬에서 하나 이상의 행 또는 열을 퍼뮤테이션(permutation)하거나 순환 쉬프트(circular shift)하여 새로운 행렬을 생성할 수 있다. 퍼뮤테이션 또는 순환 쉬프트는 어느 하나의 열 또는 행을 고정시키고 나머지 열과 행에 대해서 수행될 수 있다. 이에 따라 (N-1)!개의 새로운 행렬이 생성될 수 있다. 각 셀은 생성된 새로운 행렬에 따라 참조 신호를 배치하여 전송할 수 있다.
수학식 10은 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000010
수학식 10의 행렬은 상기 수학식 9의 행렬의 2번째 열과 3번째 열을 서로 교환한 형태이다.
수학식 11은 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000011
수학식 11의 행렬은 상기 수학식 9의 행렬에서 1번째 열을 고정시키고 나머지 열이 왼쪽으로 1만큼 순환 쉬프트 되어 생성된 행렬이다.
수학식 12는 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000012
수학식 12의 행렬은 상기 수학식 9의 행렬과 상기 수학식 11의 행렬을 구성하는 각 원소에 4씩 더하여 생성한 행렬을 합친 4*8 행렬이다. 이와 같이 행렬을 확장함으로써 reuse factor가 4인 참조 신호 구조가 reuse factor가 8인 참조 신호 구조로 확장될 수 있다.
수학식 13은 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000013
수학식 13의 행렬은 수학식 9의 행렬의 각 행이 1만큼 순환 쉬프트 되어 생성된 행렬이다.
수학식 14는 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000014
수학식 14의 행렬은 상기 수학식 9의 행렬과 상기 수학식 13의 행렬을 구성하는 각 원소에 4씩 더하여 생성한 행렬을 합친 4*8 행렬이다. 이와 같이 행렬을 확장함으로써 reuse factor가 4인 참조 신호 구조가 reuse factor가 8인 참조 신호 구조로 확장될 수 있다.
수학식 15는 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000015
수학식 16은 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다. 수학식 16의 행렬은 상기 수학식 15의 행렬에서 0~7 이외의 값을 가지는 원소를 생략하여(puncturing) 생성된 행렬이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000016
수학식 16에서 생략된 부분에서는 신호를 수신하지 않거나 다른 데이터 또는 다른 종류의 참조 신호를 수신할 수 있다
N+1이 소수가 아닌 경우, 0~N-1의 범위 이내의 행렬 원소들에 대해 모듈로 연산을 수행하여 N*N 크기의 라틴 방진을 구성할 수 있다. 이때 특정한 행과 열을 이용하여 새로운 행렬을 구성할 수 있다.
수학식 17은 10*10크기의 라틴 방진 행렬의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000017
상기 수학식 17의 10*10 크기의 행렬에서 8*8 크기의 라틴 방진 행렬을 생성할 수 있다. 이때 9번째 행과 9번째 열을 이용하여 새로운 행렬을 생성할 수 있다. 즉, 해당 원소의 합의 N에 대한 모듈로 연산을 통해 새로운 행렬을 생성할 수 있다.
수학식 18은 상기 수학식 17을 기반으로 생성한 8*8 행렬이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000018
상기 수학식 17로부터 상기 수학식 18의 행렬을 생성함에 있어서 (i,j) 원소는 mod(a(8,i)+a(j,8),8)에 의해서 결정된다. 예를 들어 (0,0)에 해당하는 원소는 mod(a(8,0)+a(0,8),8)=mod(8+4,8)=4로 결정되며, (0,1)에 해당하는 원소는 mod(a(8,1)+a(0,8),8)=mod(9+4,8)=5로 결정될 수 있다. 이와 같은 방법으로 행렬을 생성함에 있어서 상기와 같이 9번째 행과 9번째 열의 조합을 이용하여 생성할 수 도 있고, 또는 9번째 행-10번째 열, 10번째 행-9번째 열, 10번째 행-10번째 열 중 어느 하나의 조합을 이용하여 행렬을 생성할 수도 있다.
위와 같은 방법으로 행렬을 생성할 경우 puncturing 없이 N*N 크기의 라틴 방진을 생성할 수 있다. 이 경우 모든 타이밍의 차이에 대해서 참조 신호 간에 최대 2번까지 충돌이 발생할 수 있다.
수학식 19는 제안된 발명이 적용된 2차원 행렬의 또 다른 예를 나타낸다. 이때 N=12이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000019
이하, 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호가 전송되는 경우를 설명한다.
다중 안테나 전송을 위한 참조 신호는 각 안테나 별로 채널을 추정하기 위해 일반적으로 각 참조 신호가 주파수 분할 다중화(FDM; Frequency Division Multiplexing)/시간 분할 다중화(TDM; Time Division Multiplexing)/코드 분할 다중화(CDM/ Code Division Multiplexing) 등의 방식으로 다중화될 수 있다.
CDM이 적용되는 경우 안테나 별 채널 추정을 위한 참조신호가 모든 안테나 별로 같은 주파수 및 시간 자원을 공유하므로 상술한 단일 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조가 그대로 사용될 수 있다. 즉, 행렬의 각 원소를 나타내는 숫자가 셀 ID에 대한 인덱스를 나타낼 수 있다.
FDM 또는 TDM이 적용되는 경우, 셀 ID와 안테나 인덱스에 따라 배타적으로(exclusively) 참조 신호를 할당할 수 있다. 즉, 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조에서 N=6이고 안테나가 2개인 경우 셀과 안테나에 배타적으로 참조 신호를 할당할 경우 reuse factor는 6/2=3이 될 수 있다. 보다 구체적으로, N=6인 경우 0~5의 6개의 원소를 각각의 셀의 안테나에 할당할 수 있다. 예를 들어 셀 0의 1번째 안테나에 대해서 0, 셀 0의 2번째 안테나에 대해서 1, 셀 1의 1번째 안테나에 대해서 2, 셀 1의 2번째 안테나에 대해서 3, 셀 2의 1번째 안테나에 대해서 4, 셀 2의 2번째 안테나에 대해서 5를 맵핑할 수 있다. 물론 각 안테나를 원소에 맵핑하는 것은 본 예시에 제한되지 않는다.
수학식 20은 N=6인 경우 제안된 방법이 적용된 2차원 행렬의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000020
도 25는 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 상기 수학식 20이 적용된 참조 신호 구조이다.
참조 신호 구조는 보다 큰 대역폭 또는 보다 큰 심벌 개수로 확장될 수 있다. 제안된 방법을 적용하여 생성된 행렬을 반복하거나 또는 서브블록 인덱스를 이용하여 서로 다른 패턴으로 확장할 수 있다.
도 26은 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 18부반송파*12심벌의 경우를 나타내며, 6*6 크기의 서브블록 6개로 구성될 수 있다. 도 26을 참조하면, 상기 도 19의 6*6 크기의 참조 신호 구조가 반복하여 할당된다. 이때 서브블록 인덱스는 고려되지 않는다.
한편 서브블록 인덱스가 고려되어 참조 신호 구조가 확장될 수 있다. 각각의 서브블록은 모두 다른 서브블록 인덱스를 가질 수 있다.
수학식 21은 상기 수학식 20의 행렬에 대해 서브블록 인덱스 1을 적용한 경우이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000021
수학식 22는 상기 수학식 20의 행렬에 대해 서브블록 인덱스 2를 적용한 경우이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000022
수학식 23은 상기 수학식 20의 행렬에 대해 서브블록 인덱스 3을 적용한 경우이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000023
수학식 24는 상기 수학식 20의 행렬에 대해 서브블록 인덱스 4를 적용한 경우이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000024
수학식 25는 상기 수학식 20의 행렬에 대해 서브블록 인덱스 5를 적용한 경우이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000025
도 27은 다중 안테나 전송을 위한 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 27을 참조하면, 상기 수학식 20 내지 수학식 25의 행렬을 각각의 서브블록에 적용하여 참조 신호가 각각 배치된다.
도 28은 제안된 방법에 의하여 생성된 참조 신호 구조가 시간 및 주파수 자원에 맵핑된 구조를 나타낸다. N=4이고, 시간 및 주파수 자원 영역의 크기가 12*14라 가정한다. 참조 신호가 심벌 인덱스 0, 4, 7 11에서 전송된다고 가정하면, 상기 수학식 10의 행렬에 의한 참조 신호 구조는 심벌 인덱스 0, 4, 7, 11에 맵핑되어 전송될 수 있다.
도 29는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 일 예를 나타낸다. 이는 노멀 CP의 경우를 나타내며, N=12이다. 서브프레임 전체에서 참조 신호가 전송되며, 이와 같은 참조 신호 구조는 LCS RS, CoMP RS, 안테나 개수가 8인 경우 DRS 등에 적용될 수 있다. 상기 서브프레임은 MBSFN(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network) 서브프레임일 수 있다. 또한, CRS와 제안된 방법에 의하여 전송되는 참조 신호가 겹치는 경우 CRS를 위하여 제안된 방법에 의하여 전송되는 참조 신호는 생략(puncturing)될 수 있다.
도 30은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 노멀 CP의 경우를 나타내며, 도 30의 참조 신호 구조는 N=6에 의해 생성된 행렬을 반복한 구조를 나타낸다.
도 31은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 확장 CP의 경우를 나타내며, N=10이다. N=10에 의해 생성된 행렬 중 뒤에 남는 심벌에 해당하는 부분은 생략된다.
도 32는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 확장 CP의 경우를 나타내며, N=12다. N=12에 의해 생성된 행렬 중 뒤에 남는 심벌에 해당하는 부분은 생략된다.
도 33은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 확장 CP의 경우를 나타내며, N=12다. N=12에 의해 생성된 행렬 중 앞에 남는 심벌에 해당하는 부분은 생략된다.
도 34는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 확장 CP의 경우를 나타내며, N=6이다. N=6 의해 생성된 행렬이 반복되어 할당되고, 이 중 뒤에 남는 심벌에 해당하는 부분은 생략된다.
도 35는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 제안된 방법에 의하여 전송되는 참조 신호는 CRS와 제어 채널이 전송되는 OFDM 심벌을 제외하고 전송될 수 있다. 제어 채널은 1번째 OFDM 심벌과 2번째 OFDM 심벌을 차지한다. CRS는 안테나 포트 0과 1에 대한 CRS를 나타낸다.
도 36은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 제안된 방법에 의하여 전송되는 참조 신호는 CRS와 제어 채널이 전송되는 OFDM 심벌을 제외하고 전송될 수 있다. 제어 채널은 1번째 OFDM 심벌 내지 3번째 OFDM 심벌을 차지한다. CRS는 안테나 포트 0과 1에 대한 CRS를 나타낸다.
도 37은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 제안된 방법에 의하여 전송되는 참조 신호는 CRS와 제어 채널이 전송되는 부분을 제외하고 전송될 수 있다. CRS는 안테나 포트 0 내지 3에 대한 CRS를 나타낸다.
도 22를 다시 참조하면, 단계 S120에서 단말은 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하거나 위치를 추정한다.

제안된 발명에 의해 생성된 라틴 방진 행렬의 각 열 또는 행을 각각의 셀 및/또는 안테나 포트에 할당하여 참조 신호를 전송할 수 있다. 또한, 각 열 또는 행 내에서 행렬 원소를 안테나 포트에 맵핑할 수 있다. 예를 들어 행렬 원소 0~3은 각각 셀 #0의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 #1의 안테나 포트 0~3에 맵핑될 수 있다. 이하 참조 신호는 설명의 편의를 위해 CSI RS인 것으로 가정하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 CSI RS가 자원 영역에 맵핑되는 패턴은 셀 ID 또는 셀 ID의 일부를 기반으로 하여 정의되거나, 기지국 또는 상위 계층으로부터 시그널링될 수 있다. 또한, 이하의 실시예는 상기 수학식 19의 12*12 라틴 방진 행렬을 기반으로 하나, 크기가 다른 라틴 방진 행렬 또는 다른 종류의 행렬, 예를 들어 Costas Array 기반 행렬 또는 대각선 패턴(diagonal pattern) 등에서도 동일하게 적용될 수 있다.
각 셀 간의 CSI RS는 FDM 방식으로, 안테나 포트 간의 CSI RS는 FDM/TDM 방식으로 다중화되며, 일부 안테나 포트들이 CSI RS 패턴을 OFDM 심벌 단위로 재사용할 수 있다.
도 38은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 38-(a)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 19의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 각 셀(C0, C1, C2)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 38-(b)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 2번째 열을 기반으로 맵핑된다. 상기 수학식 19의 2번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C3의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 4의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C5의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C3, C4, C5)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 38-(c)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 3번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 19의 3번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C6의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 7의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C8의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C6, C7, C8)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다.
상기와 같은 방법으로 상기 수학식 19의 행렬의 각 열 당 3개의 셀에 대한 참조 신호 패턴을 생성할 수 있다. 이와 같이 생성된 참조 신호 패턴은 일부는 직교 패턴(orthogonal pattern)을 형성하고, 나머지는 준직교 패턴(quasi-orthogonal pattern)을 형성한다. 상기 행렬의 각 열 내에서 생성된 3개의 참조 신호 패턴은 서로 직교 패턴을 형성한다. 상기 행렬의 각 열 간에 생성된 참조 신호 패턴은 준직교 패턴을 형성한다.
또한 상기와 같은 방법으로 각 셀이 CSI RS를 전송할 경우 충돌을 최소화할 수 있다. 예를 들어 셀 C0와 셀 C6 간에는 3번째 부반송파에서 셀 C0의 안테나 포트 2의 CSI RS와 셀 C6의 안테나 포트 0의 CSI RS, 셀 C0의 안테나 포트 6의 CSI RS와 셀 C6의 안테나 포트 4의 CSI RS가 충돌한다. 즉, 셀 간 CSI RS의 충돌 관점에서 충돌이 일어날 확률이 종전 1(8/8)에서 0.25(2/4)로 줄어들게 된다.
또한, CSI RS가 2개의 자원 블록 이상에 맵핑되어 전송될 때, 안테나 포트 별로 균등한 파워로 전송하기 위해 안테나 포트 0~3의 CSI RS와 안테나 포트 4~7의 CSI RS가 전송되는 OFDM 심벌을 교환하여 전송할 수 있다. 예를 들어 상기 도 38-(a)에서 제1 PRB에서는 상기 도 39-(a)와 같이 전송되고, 제2 PRB에서는 안테나 포트 4~7의 CSI RS가 9번째 OFDM 심벌에서, 안테나 포트 0~3의 CSI RS가 10번째 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다.
CSI RS가 무선 프레임, 서브프레임, 슬롯 또는 OFDM 심벌 레벨로 원하는 위치에 구성하는 것이 가능하다면, 상기 CSI RS는 TDM 방식으로 다중화될 수도 있다. 즉, 서로 다른 셀이 서로 다른 시간 자원을 사용할 수 있다. 상기 도 36의 실시예는 TDM 방식의 다중화와 결합할 수 있다.
또한, 상기 도 39에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM 심벌에 CSI RS가 맵핑되는 패턴이 동일한 것으로 가정하였으나, 상기 각 OFDM 심벌에 독립적인 패턴을 적용하는 것도 가능하다.
각 셀 간의 CSI RS는 FDM 방식으로, 안테나 포트 간의 CSI RS는 FDM/TDM 방식으로 다중화되며, OFDM 심벌 단위로 서로 다른 패턴을 적용할 수 있다. 즉, 상기 라틴 방진 행렬에서 서로 다른 열 또는 행을 적용하여 참조 신호 패턴을 형성할 수 있다. 이때 제2 OFDM 심벌에 맵핑되는 참조 신호 패턴은 제1 OFDM 심벌에 맵핑되는 참조 신호 패턴이 사용한 라틴 방진 행렬의 열에 일정한 오프셋 값을 가진 라틴 방진 행렬의 열을 기반으로 할 수 있다. 있다. 예를 들어 상기 오프셋 값이 1이라 할 때, 제1 OFDM 심벌에 맵핑되는 참조 신호 패턴이 사용하는 행렬의 열의 인덱스가 m이면 제2 OFDM 심벌에 맵핑되는 참조 신호 패턴이 사용하는 행렬의 열의 인덱스는 (m+1) mod 12일 수 있다.
도 39는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 39-(a)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 19의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 각 셀(C0, C1, C2)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 2번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 19의 2 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 4~7에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 4~7에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 4~7에 맵핑된다. 도 39-(b)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 2번째 열을 기반으로 하며, 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 3번째 열을 기반으로 한다. 도 39-(c)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 3번째 열을 기반으로 하며, 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 4번째 열을 기반으로 한다. 상기 행렬의 각 열 내에서 생성된 3개의 참조 신호 패턴은 서로 직교 패턴을 형성한다. 상기 행렬의 각 열 간에 생성된 참조 신호 패턴은 준직교 패턴을 형성한다.
각 셀 간의 CSI RS는 FDM 방식으로, 안테나 포트 간의 CSI RS는 FDM/TDM/CDM 방식으로 다중화되며, OFDM 심벌 단위로 서로 다른 패턴을 적용할 수 있다. 편의상 안테나 포트 간의 CSI RS에 대하여 FDM/CDM 방식의 다중화가 적용될 때, 먼저 spreading factor(SF)가 2인 경우를 가정하여 2개의 안테나 포트가 CDM 방식으로 다중화 될 수 있다. 이어서 나머지 안테나 포트가 FDM 방식을 다중화될 수 있다. 예를 들어 안테나 포트 0과 4, 1과 5, 2와 6, 3과 7이 서로 CDM 방식으로 다중화되고, 나머지는 FDM 방식으로 다중화될 수 있다. 안테나 포트 0 내지 3이 사용하는 Walsh code는 [1 1]일 수 있고, 안테나 포트 4 내지 7이 사용하는 Walsh code는 [1 -1]일 수 있다.
도 40은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 40-(a)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM의 CSI RS는 상기 수학식 19의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 19의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 0~7에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 0~7에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 0~7에 맵핑된다. 안테나 포트 0과 4, 1과 5, 2와 6, 3과 7은 CDM 방식으로 다중화된다. 도 40-(b)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 2번째 열을 기반으로 한다. 도 40-(c)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 19의 3번째 열을 기반으로 한다. 상기 행렬의 각 열 내에서 생성된 3개의 참조 신호 패턴은 서로 직교 패턴을 형성한다. 상기 행렬의 각 열 간에 생성된 참조 신호 패턴은 준직교 패턴을 형성한다.
각 셀 간 및 각 안테나 포트 간의 CSI RS는 FDM 방식으로 다중화되며, 안테나 포트의 배치만 준직교 패턴을 형성할 수 있다. 이를 위하여 다양한 형태의 라틴 방진 행렬이 사용될 수 있다. 예를 들어 상기 수학식 9의 4*4 라틴 방진 행렬을 기반으로 참조 신호 패턴을 구성할 수 있다.
도 41은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 41-(a)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM의 CSI RS는 상기 수학식 9의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 9의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0, C1, C2의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 도 41-(b)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 9의 2번째 열을 기반으로 한다. 도 41-(c)에서 9번째 OFDM 심벌과 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 9의 3번째 열을 기반으로 한다. 상기 도 41에서는 각 안테나 포트 간 FDM 방식으로 다중화되는 것을 가정하였으나, 상기 도 40과 같이 CDM 방식으로 다중화가 가능하다. 이때 안테나 포트 4~7의 CSI RS의 패턴은 안테나 포트 0~3의 CSI RS의 패턴을 그대로 따를 수 있다. 또한, 각 안테나 포트 간의 CSI RS는 FDM/CDM 방식으로 다중화되고, 셀의 배치만 준직교 패턴을 형성할 수도 있다.
라틴 방진 행렬로 대각선 행렬(diagonal matrix)를 사용하여 각 셀 간 또는 각 안테나 포트 간의 다중화를 수행할 수 있다.
수학식 26은 12*12 크기의 대각선 행렬의 일 예이다.
Figure PCTKR2010001744-appb-M000026
도 42는 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 42-(a)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 26의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 각 셀(C0, C1, C2)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 42-(b)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 2번째 열을 기반으로 맵핑된다. 상기 수학식 26의 2번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C3의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 4의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C5의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C3, C4, C5)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 42-(c)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 3번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 26의 3번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C6의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 7의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C8의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C6, C7, C8)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다.
또는 상기 수학식 26에서 2칸 간격으로 열을 선택하여 사용할 수 있다.
도 43은 하나의 서브프레임에 할당된 참조 신호 구조의 또 다른 예를 나타낸다. 도 43-(a)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 1번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 26의 1 번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C0의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 C1의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C2의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 각 셀(C0, C1, C2)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 43-(b)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 3번째 열을 기반으로 맵핑된다. 상기 수학식 26의 2번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C3의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 4의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C5의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C3, C4, C5)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다. 도 43-(c)에서 9번째 OFDM 심벌의 CSI RS는 상기 수학식 26의 5번째 열을 기반으로 한다. 상기 수학식 26의 3번째 열에서 행렬 원소 0~3은 각각 셀 C6의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 4~7은 각각 셀 7의 안테나 포트 0~3에, 행렬 원소 8~12는 각각 셀 C8의 안테나 포트 0~3에 맵핑된다. 10번째 OFDM심벌의 CSI RS는 각 셀(C6, C7, C8)의 안테나 포트 4~7에 맵핑되는 패턴은 해당 셀의 안테나 포트 0~3에 맵핑되는 패턴과 동일하다.

도 44는 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기 및 수신기 나타낸 블록도이다.
전송기(200)는 참조 신호 생성부(210; reference signal generating unit), 참조 신호 맵퍼(220; reference signal mapper) 및 전송 회로(230; transmit circuitry)를 포함한다. 참조 신호 생성부(210) 및 참조 신호 맵퍼(220)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 참조 신호 생성부(210)는 참조 신호를 생성한다. 참조 신호 맵퍼(220)는 제안된 방법에 의하여 생성된 라틴 방진 행렬을 기반으로 상기 참조 신호를 자원 영역에 맵핑한다. 전송 회로(230)는 참조 신호를 포함하는 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
수신기(300)은 프로세서(310; processor), 채널 추정부(320; channel estimator) 및 수신 회로(330; receive circuitry)를 포함한다.
프로세서(310) 및 채널 추정부(320)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 수신 회로(330)는 참조 신호를 포함하는 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 채널 추정부(320)는 자원 영역 상에 맵핑된 복수의 참조 신호들을 복수의 기지국으로부터 각각 수신하고, 상기 수신한 참조 신호들을 이용하여 단말의 위치를 추정한다. 상기 자원 영역 상에서 상기 복수의 참조 신호들이 전송되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정된다. 프로세서(310)는 상기 추정된 채널을 이용하여 상기 무선 신호를 처리한다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법에 있어서,제1 기지국은 제1 참조 신호를 자원 영역에 맵핑하여 단말로 전송하고,제2 기지국은 제2 참조 신호를 상기 자원 영역에 맵핑하여 상기 단말로 전송하는 것을 포함하되,상기 자원 영역 상에서 상기 제1 참조 신호와 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진(Latin square) 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 2개의 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000007
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌 인덱스이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. b, c, d, Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
  3. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000008
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. b, c, d, Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
  4. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000009
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스이다. Nsym은 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수이다. nsubblock은 상기 자원 영역을 구성하는 서브블록의 인덱스이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
  5. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000010
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n(n=0,1,…,Nsym-1)은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스이다. Nsym은 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
  6. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 또는 상기 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 OFDM 심벌은 CRS 또는 하향링크 제어 채널(PDCCH; Physical Downlink Control channel)이 맵핑되지 않은 OFDM 심벌인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,상기 라틴 방진 행렬의 적어도 하나의 열 또는 행이 퍼뮤테이션(permutation) 또는 순환 쉬프트(circular shift)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,상기 퍼뮤테이션 또는 순환 쉬프트는 상기 라틴 방진 행렬의 하나의 열 또는 행을 고정시키고 나머지 열 또는 행에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,상기 자원 영역은 N*N 크기의 복수의 서브 블록을 포함하고,상기 각 서브 블록 상에서 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소는 상기 각 서브 블록에 대응되는 라틴 방진 행렬에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,상기 각 서브 블록에 대응되는 라틴 방진 행렬은 주파수 영역 또는 시간 영역을 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서,참조 신호를 포함하는 무선 신호를 수신하는 수신 회로;상기 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및상기 추정된 채널을 이용하여 상기 무선 신호를 처리하는 프로세서를 포함하되,상기 채널 추정부는 자원 영역 상에 맵핑된 복수의 참조 신호들을 복수의 기지국으로부터 각각 수신하고, 상기 수신한 참조 신호들을 이용하여 단말의 위치를 추정하고,상기 자원 영역 상에서 상기 복수의 참조 신호들이 전송되는 자원 요소는 N*N 크기의 라틴 방진(Latin square) 행렬을 구성하는 N개의 구성 요소(element) 중 서로 다른 구성 요소가 각각 차지하는 상기 라틴 방진 행렬 상의 인덱스에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 수신기.
  12. 제 11 항에 있어서,상기 복수의 참조 신호들이 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수신기.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000011
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스이다. Nsym은 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수이다. nsubblock은 상기 자원 영역을 구성하는 서브블록의 인덱스이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
  13. 제 11 항에 있어서,상기 복수의 참조 신호들이 맵핑되는 자원 요소의 주파수 인덱스 k는 아래의 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 수신기.
    Figure PCTKR2010001744-appb-I000012
    단, m은 셀 ID의 인덱스 또는 재사용 계수(reuse factor)를 고려한 셀 ID 인덱스이다. n(n=0,1,…,Nsym-1)은 상기 제1 참조 신호 또는 제2 참조 신호가 전송되는 자원 요소의 OFDM 심벌 인덱스이다. Nsym은 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수이다. am는 상기 셀 ID의 인덱스의 함수 또는 상기 재사용 계수의 함수이다. Np는 임의의 정수이다. mod(x,y)는 x를 y로 나눈 나머지이다.
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