WO2010151015A2 - 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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WO2010151015A2
WO2010151015A2 PCT/KR2010/004004 KR2010004004W WO2010151015A2 WO 2010151015 A2 WO2010151015 A2 WO 2010151015A2 KR 2010004004 W KR2010004004 W KR 2010004004W WO 2010151015 A2 WO2010151015 A2 WO 2010151015A2
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reference signal
mapped
signal set
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signal pattern
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노민석
정재훈
이문일
한승희
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엘지전자 주식회사
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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
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/0055—ZCZ [zero correlation zone]

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.
  • LTE rel-9 and LTE-A support dual layer beamforming, and LTE-A supports up to eight transmit antennas to improve performance gain. .
  • 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 generates a first reference signal set and a second reference signal set, and maps the first reference signal set and the second reference signal set to a first resource block (RB) according to a first reference signal pattern. And mapping the first reference signal set and the second reference signal set to a second RB adjacent to the first RB according to a second reference signal pattern, and transmitting the first RB and the second RB to the terminal.
  • RB resource block
  • the first reference signal pattern and the second reference signal pattern is a reference signal pattern formed in one subframe and one RB unit
  • the first reference signal set and the second reference signal set in the second reference signal pattern Resource element (RE) to which each is mapped is a resource element to which the second reference signal set and the first reference signal set are respectively mapped in the first reference signal pattern.
  • Each of the first reference signal set or the second reference signal set may include a demodulation reference signal (DMRS) for data demodulation on at least one layer.
  • the first reference signal set or the second reference signal set includes DMRSs for a plurality of layers, and the DMRSs for the plurality of layers may be multiplexed by a code division multiplexing (CDM) scheme.
  • CDM code division multiplexing
  • Each of the first reference signal set or the second reference signal set may include a channel state information reference signal (CSI-RS) for estimating a state of a channel for at least one layer.
  • the CSI-RS may be mapped to a cell-specific reference signal of an LTE rel-8 system or an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol to which a DMRS is not mapped.
  • the first reference signal set and the second reference signal set may be extended and mapped to another resource block adjacent to the first RB or the second RB according to the first reference signal pattern and the second reference signal pattern.
  • the number of other adjacent resource blocks may be a multiple of two.
  • the number of other adjacent resource blocks is an odd number, and the transmission power of the first reference signal set and the second reference signal set may be equally adjusted.
  • the first reference signal set or the second reference signal set may be mapped to the same subcarrier interval over the first RB and the second RB.
  • an apparatus for transmitting a reference signal in a wireless communication system may include a reference signal generator for generating a first reference signal set and a second reference signal set, and a first resource block (RB) according to the first reference signal pattern.
  • Block) includes a reference signal mapper for mapping to a second RB adjacent to the first RB according to a second reference signal pattern, and an RF unit for transmitting the first RB and the second RB to a terminal, wherein the first reference The signal pattern and the second reference signal pattern are reference signal patterns formed in one subframe and one RB unit, and resource elements to which the first and second reference signal sets are mapped in the second reference signal pattern, respectively.
  • (RE) is a resource element to which the second reference signal set and the first reference signal set are respectively mapped in the first reference signal pattern.
  • an apparatus for receiving a reference signal in a wireless communication system includes an RF unit for receiving a reference signal from a base station, and a processor for processing the reference signal to perform data demodulation or channel estimation, wherein the reference signal is a first RB and a second RB adjacent to the first RB.
  • the reference signal is transmitted through a signal, and the reference signal is mapped according to a first reference signal pattern in the first RB and according to a second reference signal pattern in the second RB, and the first reference signal pattern and the second reference.
  • the location of the resource element to which the reference signal is mapped by the signal pattern may be exchanged with each other in the first RB and the second RB.
  • the reference signal may include a demodulation reference signal (DMRS) for data demodulation, or may include a channel state information reference signal (CSI-RS) for estimating a state of a channel.
  • DMRS demodulation reference signal
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • Reference signals for a plurality of layers are transmitted at the same transmission power in two or more resource blocks (RBs), thereby improving performance of channel estimation.
  • 1 is a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame in 3GPP LTE.
  • FIG 3 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • 6 to 8 show an example of a CRS structure.
  • 11 is an embodiment of a proposed reference signal transmission method.
  • 21 is a block diagram showing a base station and a terminal 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
  • 1 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.
  • a terminal typically belongs to one cell, and a cell to which the terminal 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 3 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.
  • 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
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • 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.
  • FIG. 6 to 8 show an example of a CRS structure.
  • FIG. 6 shows a case where a base station uses one antenna
  • FIG. 7 shows a case where a base station uses two antennas
  • FIG. 8 shows an example of a CRS structure when the base station uses four antennas.
  • This may be referred to Section 6.10.1 of 3GPP TS 36.211 V8.2.0 (2008-03).
  • 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.
  • CoMP Coordinated Multi-Point
  • '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
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • RI rank indicator
  • 9 and 10 show an example of a DRS structure.
  • 9 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.
  • 10 shows an example of a DRS structure in an 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). 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.
  • DRS may be used for PDSCH demodulation.
  • the PDSCH and the DRS may follow the same precoding operation.
  • the DRS may be transmitted only in a resource block or a layer scheduled by the base station, and maintains orthogonality with each other.
  • 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.
  • DRS supports single layer beam-forming.
  • LTE rel-9 and LTE-A support dual layer beamforming.
  • LTE-A supports up to eight transmit antennas to improve performance gains.
  • the DRS of the LTE rel-9 and the LTE-A is referred to as a demodulation reference signal (DMRS).
  • DMRS may be precoded and orthogonal patterns different from each other by the number of ranks or layers may be used. Of course, it may not be precoded.
  • DMRSs for a plurality of layers are mapped to subframes or resource blocks according to a predetermined reference signal pattern, and the reference signal patterns may be formed in units of one subframe and one resource block.
  • 11 is an embodiment of a proposed reference signal transmission method.
  • step S100 the base station generates a first reference signal set and a second reference signal set.
  • step S110 the base station maps the first reference signal set and the second reference signal set to a first RB according to a first reference signal pattern, and maps the first reference signal set and the second reference signal set to a second reference signal pattern. According to the mapping to the second RB.
  • step S120 the base station transmits the first RB and the second RB to the terminal.
  • the first reference signal pattern and the second reference signal pattern are reference signal patterns formed in one subframe and one RB unit.
  • the resource element to which the first reference signal set and the second reference signal set are mapped in the second reference signal pattern may be mapped to the second reference signal set and the first reference signal set in the first reference signal pattern, respectively. Is a resource element.
  • locations of mapped resource elements may be swapped with each other in the two or more RBs.
  • the horizontal axis may represent a time domain and the vertical axis may represent a frequency domain.
  • the following reference signal patterns are allocated to one subframe including two slots on the horizontal axis and to two RBs on the vertical axis.
  • R0 to R3 are the CRS of the LTE Rel-8 system for four transmit antennas.
  • the first RB may be RB having an index of N
  • the second RB may be RB having an index of (N + 1).
  • 12 is an example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method. 12 illustrates a case in which a normal CP multiplexes a first reference signal for a first layer and a second reference signal for a second layer by FDM.
  • the first reference signal and the second reference signal of FIG. 12- (a) are mapped to fourth, seventh, tenth, and thirteenth OFDM symbols (OFDM symbol indexes 3, 6, 9, and 12).
  • the first reference signal and the second reference signal are mapped according to a first reference signal pattern.
  • the first reference signal includes the eighth subcarrier of the fourth OFDM symbol, the second and tenth subcarriers of the seventh OFDM symbol, the fourth and twelfth subcarriers of the tenth OFDM symbol, and the sixth of the thirteenth OFDM symbol. Mapped to the first subcarrier.
  • the second reference signal includes 4th and 12th subcarriers of the 4th OFDM symbol, 6th subcarrier of the 7th OFDM symbol, 8th subcarrier of the 10th OFDM symbol, 2nd and 10th of the 13th OFDM symbol. Mapped to the first subcarrier. Subsequently, the first reference signal and the second reference signal are mapped to an adjacent second RB.
  • the position where the first reference signal is mapped and the position where the second reference signal is mapped are exchanged with each other in the reference signal pattern mapped to the first RB.
  • a second reference signal pattern is formed. That is, in the second RB, the first reference signal includes the fourth and twelfth subcarriers of the fourth OFDM symbol, the sixth subcarrier of the seventh OFDM symbol, the eighth subcarrier of the tenth OFDM symbol, and the second of the thirteenth OFDM symbol. And the 10th subcarrier.
  • the second reference signal includes the eighth subcarrier of the fourth OFDM symbol, the second and tenth subcarriers of the seventh OFDM symbol, the fourth and twelfth subcarriers of the tenth OFDM symbol, and the sixth of the thirteenth OFDM symbol. Mapped to the first subcarrier.
  • Reference signals for different layers are multiplexed by frequency division multiplexing (FDM), and when the two RBs are allocated to the UE, the spacing of the reference signals for each layer is kept constant within the two RBs. The performance of the estimation can be improved.
  • FDM frequency division multiplexing
  • FIG. 12 illustrates that the first reference signal and the second reference signal are multiplexed by the FDM scheme
  • the first reference signal and the second reference signal may be multiplexed by a scheme such as code division multiplexing (CDM) or time division multiplexing (TDM), and may be multiplexed by CDM / TDM or CDM. It may be multiplexed through a hybrid multiplexing method of / FDM.
  • the first reference signal pattern may have various forms in addition to the example of FIG. 12, and the proposed reference signal transmission method may also be applied. Also, in the present example, the case of two layers has been described for convenience of description, but the proposed reference signal transmission method may also be applied to two or more layers.
  • the base station may allocate different reference signal sets for each layer differently according to the RB index in the plurality of RBs allocated to each terminal.
  • the RB index represents a physical RB index in the frequency domain
  • the logical RB index may be applied if the logical RB index is continuously allocated to the physical RB index. For example, assume that the number of layers is two, the number of RBs assigned to the first user is two, and the number of RBs assigned to the second user is three.
  • the first reference signal according to the first reference signal pattern is assigned to the RB having the index N, and the second reference signal pattern is assigned to the RB having the index N + 1.
  • One reference signal can be allocated.
  • the RB indexes allocated to the second user are M, M + 1, and M + 2
  • the first reference signal according to the second reference signal pattern is assigned to the RB having the index M, and the first reference signal is given to the RB having the index M + 1.
  • the first reference signal according to the second reference signal pattern may be allocated to the first reference signal according to the reference signal pattern and the RB having the index M + 2.
  • the reference signal is allocated along the first reference signal pattern. If the index of the RB is even (or odd), the second reference signal pattern Reference signals may be allocated according to the following. In this case, the index of the RB is not an RB index allocated to cell common but represents an RB index within a plurality of RBs allocated to each user.
  • FIG. 13 is another example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method.
  • FIG. 13 illustrates a case where a first CP to an 8 th RS are multiplexed by the CDM / FDM scheme and transmitted in a normal CP.
  • a first reference signal and a second reference signal (first reference signal set), a third reference signal and a fourth reference signal (second reference signal set), a fifth reference signal and a sixth reference signal (third reference) Signal set), the seventh reference signal and the eighth reference signal (fourth reference signal set) are each multiplexed in a CDM manner.
  • first reference signal set a third reference signal and a fourth reference signal
  • second reference signal set a fifth reference signal and a sixth reference signal
  • the seventh reference signal and the eighth reference signal (fourth reference signal set) are each multiplexed in a CDM manner.
  • a group may be formed by any other combination to perform multiplexing using the CDM method.
  • an orthogonal code having a length of 2 may be used.
  • the first to fourth reference signal sets are multiplexed by the FDM scheme.
  • the first to fourth reference signal sets are mapped to the 6th to 7th and 13th to 14th OFDM symbols (OFDM symbol indexes 5 to 6 and 12 to 13) of a subframe.
  • the first to fourth reference signal sets are mapped to a first RB having an index of N according to the first reference signal pattern.
  • positions where the first reference signal set and the second reference signal set are mapped in the first reference signal pattern are exchanged with each other, and the third reference The locations where the signal set and the fourth reference signal set are mapped are exchanged with each other.
  • the first reference signal set is multiplexed and mapped to the first subcarrier of the 6-7th OFDM symbol of the first RB by CDM scheme
  • the second reference signal set is mapped to the 1st subcarrier of the 13-14th OFDM symbol.
  • Multiplexed and mapped in the CDM manner In the second RB, these are exchanged with each other, so that the second reference signal set is multiplexed and mapped to the first subcarrier of the sixth to seventh OFDM symbols of the second RB by CDM scheme, and the first subcarrier of the thirteenth to fourteenth OFDM symbols is mapped.
  • Reference signal sets are multiplexed and mapped in a CDM manner. Accordingly, when two RBs are allocated to the UE, the spacing of reference signals for each layer is kept constant in the two RBs, thereby improving performance of channel estimation.
  • 14 and 15 show another example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method. 14 and 15 illustrate a case in which the first reference signal to the eighth reference signal for the first to eighth layers are multiplexed and transmitted by the CDM / FDM scheme in the extended CP.
  • a first reference signal and a second reference signal (first reference signal set), a third reference signal and a fourth reference signal (second reference signal set), a fifth reference signal and a sixth reference signal ( The third reference signal set), the seventh reference signal and the eighth reference signal (fourth reference signal set) are each multiplexed in the CDM scheme.
  • first reference signal set a first reference signal set
  • second reference signal set a third reference signal and a fourth reference signal
  • the third reference signal set), the seventh reference signal and the eighth reference signal (fourth reference signal set) are each multiplexed in the CDM scheme.
  • a group may be formed by any other combination to perform multiplexing using the CDM method.
  • an orthogonal code having a length of 2 may be used.
  • the first to fourth reference signal sets are multiplexed by the FDM scheme.
  • the first to fourth reference signal sets may be mapped in various forms while maintaining equal intervals in the OFDM symbols, respectively.
  • the present invention can be applied.
  • the reference signals for each layer are transmitted at the same density in all the RBs allocated to the terminal, thereby eliminating an imbalance in transmission power.
  • the present invention may be applied even when the number of RBs allocated to the terminal is not a multiple of two.
  • the transmission power of the resource element to which the reference signal for each layer is mapped may be adjusted. In this way, a parameter for adjusting the transmission power may be transmitted from a higher layer or may be transmitted through a control channel.
  • the RB index represents a physical RB index in the frequency domain
  • the logical RB index may be applied if the logical RB index is continuously allocated to the physical RB index. For example, assume that the number of layers is two, the number of RBs assigned to the first user is two, and the number of RBs assigned to the second user is three.
  • the first reference signal according to the first reference signal pattern is assigned to the RB having the index N, and the second reference signal pattern is assigned to the RB having the index N + 1.
  • One reference signal can be allocated.
  • the RB indexes allocated to the second user are M, M + 1, and M + 2
  • the first reference signal according to the second reference signal pattern is assigned to the RB having the index M, and the first reference signal is given to the RB having the index M + 1.
  • the first reference signal according to the second reference signal pattern may be allocated to the first reference signal according to the reference signal pattern and the RB having the index M + 2.
  • the reference signal is allocated along the first reference signal pattern. If the index of the RB is even (or odd), the reference signal is allocated along the second reference signal pattern. Can be.
  • the RB index indicates an RB index commonly allocated to cells, not an RB index within a plurality of RBs allocated to each user. In order to obtain the effect of interference mitigation between different cells, different reference signal sets for each layer are allocated differently according to the RB index in the same RB between different cells.
  • different reference signal sets may be allocated according to RB indexes consecutively allocated in a plurality of cells regardless of cell configuration or terminal configuration. This is a reference signal allocation method according to the network common RB index.
  • C0 to C7 represent CSI-RSs for the first to eighth layers.
  • the present invention is not limited thereto and may be allocated in various ways.
  • C0 to C7 may be mapped to resource elements in a state where CRSs (R0 to R3) and DMRSs (1 to 2, 3 to 4) for each layer are allocated.
  • the horizontal axis may represent a time domain and the vertical axis may represent a frequency domain.
  • the following reference signal patterns are allocated to one subframe including two slots on the horizontal axis and to two RBs on the vertical axis.
  • R0 to R3 are the CRS of the LTE Rel-8 system for four transmit antennas. 1 to 2 and 3 to 4 represent demodulation reference signals for each layer.
  • 16 and 17 illustrate another example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method. 16 and 17 illustrate a case in which normal Cs transmit first CSI-RSs to eighth CSI-RSs for the first to eighth layers.
  • CSI-RSs for each layer are allocated at three subcarrier intervals.
  • C0 to C3 are allocated to the fourth OFDM symbol at three subcarrier intervals
  • C4 to C7 are allocated to the tenth OFDM symbol at three subcarrier intervals.
  • C0 to C3 are allocated to the tenth OFDM symbol at three subcarrier intervals.
  • the frequency offset may be any one of 0 to 2.
  • CSI-RSs for each layer are allocated at two subcarrier intervals.
  • C0 to C3 are allocated to the fourth OFDM symbol at 2 subcarrier intervals
  • C4 to C7 are allocated to the 10th OFDM symbol at 2 subcarrier intervals.
  • C0 to C3 are allocated to the 10th OFDM symbol at 2 subcarrier intervals.
  • the frequency offset may be any one of 0 to 5.
  • CSI-RSs for each layer are allocated at one subcarrier interval.
  • C0 to C3 are allocated to the fourth OFDM symbol at one subcarrier interval
  • C4 to C7 are allocated to the tenth OFDM symbol at one subcarrier interval.
  • C0 to C3 are allocated to the tenth OFDM symbol at one subcarrier interval.
  • the frequency offset may be any one of 0 to 8.
  • FIG. 17 similar to FIG. 16, positions where CSI-RSs are mapped in two RBs are exchanged with each other.
  • a subcarrier to which a CSI-RS is first mapped in each RB is a third subcarrier, that is, a frequency offset of 2, but the frequency offset may be any one of 0 to 4.
  • the subcarrier to which the CSI-RS is mapped for the first time in each RB is the fourth subcarrier, that is, the frequency offset is 3, the frequency offset may be any one of 0 to 6.
  • the CSI-RS is mapped to the 4th and 10th OFDM symbols, but is not limited thereto and may be mapped to any 2 OFDM symbols of the 4th, 10th and 11th OFDM symbols. Can be.
  • FIG. 18 is another example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method.
  • FIG. 18 illustrates a case in which the first CSI-RS to eighth CSI-RS for the first to eighth layers are transmitted in the extended CP.
  • FIG. 18 as in FIG. 16 and FIG. 17, positions where CSI-RSs are mapped in two RBs are exchanged with each other.
  • CSI-RSs for each layer are allocated at three subcarrier intervals. Although it is assumed that the subcarrier to which the CSI-RS is first mapped in each RB is the third subcarrier, that is, the frequency offset is 2, the frequency offset may be any one of 0 to 2.
  • FIG. 18B CSI-RSs for each layer are allocated at two subcarrier intervals. Although it is assumed that the subcarrier to which the CSI-RS is first mapped in each RB is the third subcarrier, that is, the frequency offset is 2, the frequency offset may be any one of 0 to 5.
  • CSI-RSs for each layer are allocated at one subcarrier interval.
  • the subcarrier to which the CSI-RS is first mapped in each RB is the fifth subcarrier, that is, the frequency offset is 4, the frequency offset may be any one of 0 to 8.
  • the above embodiment shows a case in which the CSI-RS for each layer is transmitted in an OFDM symbol to which CRS of the LTE Rel-8 system or DMRS for each layer is not allocated for power boosting.
  • the CSI-RS for each layer may be transmitted in the CRS of the LTE Rel-8 system or in an OFDM symbol allocated with the DMRS for each layer.
  • FIG. 19 is another example of a reference signal pattern according to the proposed reference signal transmission method.
  • FIG. 19 illustrates a case in which the first CSI-RS to eighth CSI-RSs for the first to eighth layers are transmitted in the extended CP.
  • C0 to C7 are mapped to the fourth and ninth OFDM symbols of the first RB and the second RB.
  • the fourth OFDM symbol it is mapped together with the CRS of the LTE Rel-8 system.
  • the present invention is not limited thereto, and the C0 to C7 may be mapped to any two OFDM symbols among the fourth, seventh, eighth, ninth, and tenth OFDM symbols.
  • FIG. 19-(a) it is assumed that a subcarrier to which a CSI-RS is first mapped in each RB is a fourth subcarrier, that is, a frequency offset of 3, but the frequency offset may be 0 or 3.
  • FIG. 19 (b) it is assumed that a subcarrier to which a CSI-RS is first mapped in each RB is a fourth subcarrier, that is, a frequency offset of 3, but the frequency offset may be one of 0, 3, and 6.
  • the frequency offset may be determined based on the cell ID.
  • the frequency offset value may be set to (CellID mod N).
  • reference signals are transmitted using frequencies that are not the same, thereby preventing interference from adjacent cells.
  • the terminal receives a reference signal from the base station.
  • the UE processes the reference signal to perform channel estimation.
  • the reference signal is transmitted through a first RB and a second RB adjacent to the first RB, and the reference signal is a second reference signal in the second RB according to a first reference signal pattern in the first RB. Mapped according to the pattern. Locations of resource elements to which the reference signal is mapped by the first reference signal pattern and the second reference signal pattern may be exchanged with each other in the first RB and the second RB.
  • 21 is a block diagram showing a base station and a terminal in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • Base station 800 implements the methods and / or functions proposed in the present invention.
  • the base station 800 includes a reference signal generator 810, a reference signal mapper 820, and a transmit RF unit 830.
  • the reference signal generator 810 generates a first reference signal set and a second reference signal set.
  • the reference signal mapper 820 stores the first reference signal set and the second reference signal set in a first resource block according to a first reference signal pattern and in a second RB adjacent to the first RB according to a second reference signal pattern. Map it.
  • the RF unit transmits the first RB and the second RB to the terminal.
  • the first reference signal pattern and the second reference signal pattern are reference signal patterns formed in one subframe and one RB unit, and the first reference signal set and the second reference signal set are respectively formed in the second reference signal pattern.
  • a resource element (RE) to be mapped may be a resource element to which the second reference signal set and the first reference signal set are mapped in the first reference signal pattern, respectively.
  • the proposed reference signal transmission method of FIG. 11 may be implemented by the base station 800. Accordingly, reference signals for a plurality of layers may be transmitted according to the reference signal patterns of FIGS. 12 to 19.
  • the receiver 900 includes a processor 910 and an RF unit 920.
  • the RF unit 920 receives a reference signal.
  • the processor 910 processes the reference signal to perform data demodulation or channel estimation.
  • the reference signal is transmitted through a first RB and a second RB adjacent to the first RB, and the reference signal is a second reference signal in the second RB according to a first reference signal pattern in the first RB. Mapped according to the pattern.
  • the positions of the resource elements to which the reference signal is mapped by the first reference signal pattern and the second reference signal pattern are exchanged with each other in the first RB and the second RB. That is, the reference signal transmitted according to the reference signal patterns of FIGS. 12 to 19 is received.
  • 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.

Landscapes

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

Abstract

무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법 및 장치가 제공된다. 제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트가 생성되고, 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록(RB; Resource Block)에, 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑된다. 상기 제1 RB 및 제2 RB을 기지국으로부터 단말로 전송된다. 상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이다. 또한, 상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소이다.

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 PCTKR2010004004-appb-I000001
)를 추정할 수 있다.
Figure PCTKR2010004004-appb-M000001
이때 참조 신호 p를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure PCTKR2010004004-appb-I000002
는
Figure PCTKR2010004004-appb-I000003
값에 따라서 그 정확도가 결정되게 된다. 따라서 정확한 h값의 추정을 위해서는
Figure PCTKR2010004004-appb-I000004
이 0에 수렴해야만 하고, 이를 위해서는 많은 개수의 참조 신호를 이용하여 채널을 추정하여
Figure PCTKR2010004004-appb-I000005
의 영향을 최소화해야 한다. 우수한 채널 추정 성능을 위한 다양한 알고리듬이 존재할 수 있다.
참조 신호 중 단말에 특정되게 전송되는 단말 특정 참조 신호가 있으며, 이는 주로 데이터 복조(demodulation)를 위하여 사용될 수 있다. 한편, LTE rel-9 및 LTE-A는 이중 계층 빔포밍(dual layer beam-forming)을 지원하며, LTE-A는 최대 8개까지의 전송 안테나를 지원하여 성능 이득(throughput)의 향상을 도모한다.
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 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트를 생성하고, 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록(RB; Resource Block)에 맵핑하고, 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑하고, 상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송하는 것을 포함하되, 상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이며, 상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소인 것을 특징으로 한다. 상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 각각 적어도 하나의 레이어(layer)에 대한 데이터 복조를 위한 복조 참조 신호(DMRS; Demodulation Reference Signal)를 포함할 수 있다. 상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 복수의 레이어에 대한 DMRS를 포함하며, 상기 복수의 레이어에 대한 DMRS는 CDM(Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화될 수 있다. 상기 복수의 레이어에 대한 DMRS는 길이가 2인 직교 코드(orthogonal code)를 사용하여 CDM 방식으로 다중화될 수 있다. 상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 각각 적어도 하나의 레이어(layer)에 대한 채널의 상태를 추정하기 위한 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 포함할 수 있다. 상기 CSI-RS는 LTE rel-8 시스템의 셀 특정(cell-specific) 참조 신호 또는 DMRS가 맵핑되지 않은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌에 맵핑될 수 있다. 상기 1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트는 상기 제1 참조 신호 패턴 및 상기 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB 또는 상기 제2 RB에 인접한 다른 자원 블록에 확장되어 맵핑될 수 있다. 상기 인접한 다른 자원 블록의 개수는 2의 배수일 수 있다. 상기 인접한 다른 자원 블록의 개수는 홀수 개이며, 상기 제1 참조 신호 세트 및 상기 제2 참조 신호 세트의 전송 전력은 동일하게 조정될 수 있다. 상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 상기 제1 RB 및 상기 제2 RB에 걸쳐 동일한 부반송파 간격으로 맵핑될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 장치가 제공된다. 상기 장치는 제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트를 생성하는 참조 신호 생성부, 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록(RB; Resource Block)에, 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑하는 참조 신호 맵퍼, 및 상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송하는 RF부를 포함하되, 상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이며, 상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소인 것을 특징으로 한다.
또 다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 참조 신호 수신 장치가 제공된다. 상기 장치는 기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 RF부, 및 상기 참조 신호를 처리하여 데이터 복조 또는 채널 추정을 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 참조 신호는 제1 RB 및 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB를 통해 전송되고, 상기 참조 신호는 상기 제1 RB 내에서 제1 참조 신호 패턴에 따라, 상기 제2 RB 내에서 제2 참조 신호 패턴에 따라 맵핑되며, 상기 제 1 참조 신호 패턴과 상기 제2 참조 신호 패턴에 의해서 상기 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 위치가 상기 제1 RB와 제2 RB 내에서 서로 교환되는 것을 특징으로 한다. 상기 참조 신호는 데이터 복조를 위한 복조 참조 신호(DMRS; Demodulation Reference Signal)를 포함할 수 있으며, 또는 채널의 상태를 추정하기 위한 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 포함할 수 있다.
복수의 레이어에 대한 참조 신호가 2 이상의 자원 블록(RB; Resource Block)에서 동일한 전송 전력(transmission power)으로 전송됨으로써, 채널 추정의 성능을 높일 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 CRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9 및 도 10은 DRS 구조의 일 예를 나타낸다.
도 11은 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예이다.
도 12 내지 도 19는 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 일 예이다.
도 20은 제안된 채널 추정 방법의 일 실시예이다.
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 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 1은 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 통상적으로 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 2는 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 2를 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 3은 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 4는 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 5는 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 6 내지 도 8은 CRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 6은 기지국이 하나의 안테나를 사용하는 경우, 도 7은 기지국이 2개의 안테나를 사용하는 경우, 도 8은 기지국이 4개의 안테나를 사용하는 경우의 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 6 내지 8을 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 PCTKR2010004004-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 PCTKR2010004004-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.
다음으로 DRS에 대해 설명한다.
도 9 및 도 10은 DRS 구조의 일 예를 나타낸다. 도 9는 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 10은 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 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.
LTE-A에서 DRS는 PDSCH 복조에 사용될 수 있다. 이때 PDSCH와 DRS는 동일한 프리코딩 동작을 따를 수 있다. DRS는 기지국에 의해 스케줄링된 자원 블록 또는 계층(layer)에서만 전송될 수 있으며, 각 계층 간에는 서로 직교성(orthogonality)을 유지한다.
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.
LTE rel-8에서 DRS는 단일 계층 빔포밍(single layer beam-forming)을 지원한다. 반면, LTE rel-9 및 LTE-A는 이중 계층 빔포밍(dual layer beam-forming)을 지원한다. 또한, LTE-A는 최대 8개까지의 전송 안테나를 지원하여 성능 이득(throughput)의 향상을 도모한다. 이하 LTE rel-9 및 LTE-A의 DRS는 DMRS(Demodulation Reference Signal)이라 한다. DMRS는 프리코딩 되어 랭크 또는 레이어의 개수만큼 서로 구별되는 직교 패턴(orthogonal pattern)이 사용될 수 있다. 물론 프리코딩 되지 않을 수도 있다. 복수의 레이어에 대한 DMRS는 일정한 참조 신호 패턴에 따라 서브프레임 또는 자원 블록에 맵핑되며, 상기 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임 및 1개의 자원 블록 단위로 형성될 수 있다.
이하 실시예를 통해 제안된 참조 신호 전송 방법을 설명하도록 한다.
도 11은 제안된 참조 신호 전송 방법의 일 실시예이다.
단계 S100에서 기지국은 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 생성한다. 단계 S110에서 기지국은 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 RB에 맵핑하고, 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제2 참조 신호 패턴에 따라 제2 RB에 맵핑한다. 단계 S120에서 기지국은 상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송한다. 상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이다. 또한, 상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소이다.
제안된 참조 신호 전송 방법에 의해서 복수의 레이어에 대한 참조 신호가 2 이상의 RB에 맵핑될 때 맵핑되는 자원 요소의 위치가 상기 2 이상의 RB내에서 서로 교환(swap)될 수 있다. 이는 RB 단위로 참조 신호를 할당하는 방법이 복수의 RB로 확장되는 경우를 나타낸다. 이에 따라 각 RB 내에서 채널 추정의 성능을 동일하게 유지하면서, 2 이상의 RB가 연속적으로 사용자에게 할당되는 경우 상기 2 이상의 RB에서 채널 추정의 성능을 향상시킬 수 있다.
먼저 DMRS에 제안된 참조 신호 전송 방법이 적용되는 경우를 설명한다. 이하의 참조 신호 패턴에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낼 수 있다. 또한, 이하의 참조 신호 패턴은 가로축으로 2개의 슬롯을 포함하는 1개의 서브프레임에, 세로축으로 2개의 RB에 할당된다. R0 내지 R3는 4개의 전송 안테나에 대한 LTE Rel-8 시스템의 CRS이다. 제1 RB는 인덱스가 N인 RB, 제2 RB는 인덱스가 (N+1)인 RB일 수 있다.
도 12는 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 일 예이다. 도 12는 노멀 CP에서 제1 레이어에 대한 제1 참조 신호와 제2 레이어에 대한 제2 참조 신호를 FDM 방식으로 다중화하여 전송하는 경우를 나타낸다. 도 12-(a)의 제1 참조 신호와 제2 참조 신호는 4번째, 7번째, 10번째 및 13번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 3, 6, 9 및 12)에 맵핑된다. 상기 제1 RB에서 상기 제1 참조 신호 및 상기 제2 참조 신호는 제1 참조 신호 패턴에 따라 맵핑된다. 상기 제1 RB에서 상기 제1 참조 신호는 4번째 OFDM 심벌의 8번째 부반송파, 7번째 OFDM 심벌의 2번째 및 10번째 부반송파, 10번째 OFDM 심벌의 4번째 및 12번째 부반송파, 13번째 OFDM 심벌의 6번째 부반송파에 맵핑된다. 상기 제1 RB에서 상기 제2 참조 신호는 4번째 OFDM 심벌의 4번째 및 12번째 부반송파, 7번째 OFDM 심벌의 6번째 부반송파, 10번째 OFDM 심벌의 8번째 부반송파, 13번째 OFDM 심벌의 2번째 및 10번째 부반송파에 맵핑된다. 이어 인접한 제2 RB에 상기 제1 참조 신호와 상기 제2 참조 신호가 맵핑된다. 이때 상기 제1 RB에 맵핑된 참조 신호 패턴에서 제1 참조 신호가 맵핑되는 위치와 제2 참조 신호가 맵핑되는 위치가 서로 교환된다. 이에 따라 제2 참조 신호 패턴이 형성된다. 즉, 상기 제2 RB에서 상기 제1 참조 신호는 4번째 OFDM 심벌의 4번째 및 12번째 부반송파, 7번째 OFDM 심벌의 6번째 부반송파, 10번째 OFDM 심벌의 8번째 부반송파, 13번째 OFDM 심벌의 2번째 및 10번째 부반송파에 맵핑된다. 상기 제2 RB에서 상기 제2 참조 신호는 4번째 OFDM 심벌의 8번째 부반송파, 7번째 OFDM 심벌의 2번째 및 10번째 부반송파, 10번째 OFDM 심벌의 4번째 및 12번째 부반송파, 13번째 OFDM 심벌의 6번째 부반송파에 맵핑된다. 서로 다른 레이어에 대한 참조 신호가 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 다중화되며, 단말에 2개의 RB가 할당될 때 2개의 RB 내에서 각 레이어에 대한 참조 신호의 간격(spacing)이 일정하게 유지되므로 채널 추정의 성능을 높일 수 있다.
도 12-(b) 및 도 12-(c)에서도 두 번째 RB에 각 레이어에 대한 참조 신호가 맵핑될 때 첫 번째 RB에 맵핑된 참조 신호 패턴에서 제1 참조 신호가 맵핑되는 위치와 제2 참조 신호가 맵핑되는 위치가 서로 교환된다. 도 12-(c)에서 2개의 RB 내에서 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호가 동일한 간격으로 맵핑되는 것은 아니나, 하나의 OFDM 심벌 내에서 각각 같은 개수의 참조 신호가 전송됨으로써 동일한 전송 전력을 유지할 수 있다.
도 12에서 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호가 FDM 방식으로 다중화되는 것을 설명하였으나, CDM(Code Division Multiplexing) 또는 TDM(Time Division Multiplexing) 등의 방식을 통해 다중화될 수 있으며, CDM/TDM 또는 CDM/FDM의 하이브리드 다중화 방식을 통해 다중화될 수도 있다. 또한 제1 참조 신호 패턴은 도 12의 예시 이외에 다양한 형태일 수 있으며, 이때에도 제안된 참조 신호 전송 방법이 적용될 수 있다. 또한, 본 예시에서는 설명의 편의를 위해 레이어가 2개인 경우를 설명하였으나, 레이어가 2개 이상인 경우에도 제안된 참조 신호 전송 방법이 적용될 수 있다.
한편, 각 레이어 별로 서로 다른 참조 신호 세트를 사용하는 경우, 기지국은 각 단말에 할당된 복수의 RB 내에서 각 레이어 별로 서로 다른 참조 신호 세트를 RB 인덱스에 따라 서로 다르게 할당할 수 있다. 이때 RB 인덱스는 주파수 영역에서 물리적(physical) RB 인덱스를 나타내며, 논리적(logical) RB 인덱스의 경우에도 논리적 RB 인덱스가 물리적 RB 인덱스에 연속적으로 할당된다면 적용이 가능하다. 예를 들어 레이어의 개수가 2개이고, 제1 사용자에게 할당되는 RB의 개수를 2개, 제2 사용자에게 할당되는 RB의 개수를 3개로 가정하자. 상기 제1 사용자에게 할당되는 RB 인덱스가 N, N+1이라면, 인덱스 N인 RB에는 제1 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 N+1인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를 할당할 수 있다. 또한, 상기 제2 사용자에게 할당되는 RB 인덱스가 M, M+1, M+2이라면, 인덱스 M인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 M+1인 RB에는 제1 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 M+2인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를 할당할 수 있다. 즉, 각 사용자에게 할당된 복수의 RB 내에서 RB의 인덱스가 홀수(또는 짝수)이면 제1 참조 신호 패턴을 따라 참조 신호를 할당하고, RB의 인덱스가 짝수(또는 홀수)이면 제2 참조 신호 패턴을 따라 참조 신호를 할당할 수 있다. 이때 RB의 인덱스는 셀 공통(cell common)으로 할당된 RB 인덱스가 아닌, 각 사용자에게 할당된 복수의 RB 내에서의 RB 인덱스를 나타낸다.
도 13은 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 13은 노멀 CP에서 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 제1 참조 신호 내지 제 8 참조 신호를 CDM/FDM 방식으로 다중화하여 전송하는 경우를 나타낸다.
도 13에서 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호(제1 참조 신호 세트), 제3 참조 신호 및 제4 참조 신호(제2 참조 신호 세트), 제5 참조 신호 및 제6 참조 신호(제3 참조 신호 세트), 제7 참조 신호 및 제8 참조 신호(제4 참조 신호 세트)는 각각 CDM 방식으로 다중화된다. 이는 예시에 불과하며, 어떠한 다른 조합으로 그룹을 구성하여 CDM 방식으로 다중화를 수행할 수 있다. 이때 길이가 2인 직교 코드(orthogonal code)가 사용될 수 있다. 또한, 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트는 FDM 방식으로 다중화된다. 상기 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트는 서브프레임의 6~7번째 및 13~14번째 OFDM 심벌(OFDM 심벌 인덱스 5~6, 12~13)에 맵핑된다. 상기 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트는 제1 참조 신호 패턴에 따라서 인덱스가 N인 제1 RB에 맵핑된다. 상기 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트가 제2 RB에 맵핑될 때, 제1 참조 신호 패턴에서 제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트가 맵핑되는 위치가 서로 교환되며, 제3 참조 신호 세트와 제4 참조 신호 세트가 맵핑되는 위치가 서로 교환된다. 예를 들어, 제1 RB의 6~7번째 OFDM 심벌의 1번째 부반송파에 제1 참조 신호 세트가 CDM 방식으로 다중화되어 맵핑되며, 13~14번째 OFDM 심벌의 1번째 부반송파에 제2 참조 신호 세트가 CDM 방식으로 다중화되어 맵핑된다. 제2 RB에서는 이것이 서로 교환되어 제2 RB의 6~7번째 OFDM 심벌의 1번째 부반송파에 제2 참조 신호 세트가 CDM 방식으로 다중화되어 맵핑되며, 13~14번째 OFDM 심벌의 1번째 부반송파에 제1 참조 신호 세트가 CDM 방식으로 다중화되어 맵핑된다. 이에 따라 단말에 2개의 RB가 할당될 때 2개의 RB 내에서 각 레이어에 대한 참조 신호의 간격(spacing)이 일정하게 유지되므로 채널 추정의 성능을 높일 수 있다.
도 14 및 도 15는 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 14 및 도 15는 확장 CP에서 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 제1 참조 신호 내지 제 8 참조 신호를 CDM/FDM 방식으로 다중화하여 전송하는 경우를 나타낸다.
도 14 및 도 15에서 제1 참조 신호 및 제2 참조 신호(제1 참조 신호 세트), 제3 참조 신호 및 제4 참조 신호(제2 참조 신호 세트), 제5 참조 신호 및 제6 참조 신호(제3 참조 신호 세트), 제7 참조 신호 및 제8 참조 신호(제4 참조 신호 세트)는 각각 CDM 방식으로 다중화된다. 이는 예시에 불과하며, 어떠한 다른 조합으로 그룹을 구성하여 CDM 방식으로 다중화를 수행할 수 있다. 이때 길이가 2인 직교 코드(orthogonal code)가 사용될 수 있다. 또한, 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트는 FDM 방식으로 다중화된다. 제1 참조 신호 세트 내지 제4 참조 신호 세트가 OFDM 심벌 내에서 각각 등간격을 유지하면서 다양한 형태로 맵핑될 수 있다.
이상의 실시예에서 단말이 2개의 RB를 할당 받은 경우에 제안된 참조 신호 전송 방법을 적용하는 경우를 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 단말에 할당되는 RB의 개수가 2의 배수일 때 본 발명을 적용할 수 있다. 단말에 할당되는 RB의 개수가 2의 배수일 때 단말에 할당되는 전체 RB에서 각 레이어에 대한 참조 신호가 동일한 밀도로 전송되며, 이에 따라 전송 전력의 불균형을 해소할 수 있다. 또는 단말에 할당되는 RB의 개수가 2의 배수가 아닌 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다. 다만, 각 레이어 간의 전송 전력을 동일하게 맞추기 위하여 각 레이어에 대한 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 전송 전력을 조절할 수 있다. 이와 같이 전송 전력을 조절하는 파라미터(parameter)가 상위 계층으로부터 전송될 수도 있고, 또는 제어 채널을 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상의 실시예에서 각 단말 별로 복수의 RB가 할당되는 경우 각 단말에 할당된 RB 인덱스에 따라 참조 신호를 할당하는 경우를 설명하였으나, 서로 다른 참조 신호 세트를 셀 특정(cell-specific)하게 할당된 RB 인덱스에 따라 서로 다르게 할당할 수 있다. 이때 RB 인덱스는 주파수 영역에서 물리적(physical) RB 인덱스를 나타내며, 논리적(logical) RB 인덱스의 경우에도 논리적 RB 인덱스가 물리적 RB 인덱스에 연속적으로 할당된다면 적용이 가능하다. 예를 들어 레이어의 개수가 2개이고, 제1 사용자에게 할당되는 RB의 개수를 2개, 제2 사용자에게 할당되는 RB의 개수를 3개로 가정하자. 상기 제1 사용자에게 할당되는 RB 인덱스가 N, N+1이라면, 인덱스 N인 RB에는 제1 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 N+1인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를 할당할 수 있다. 또한, 상기 제2 사용자에게 할당되는 RB 인덱스가 M, M+1, M+2이라면, 인덱스 M인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 M+1인 RB에는 제1 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를, 인덱스 M+2인 RB에는 제2 참조 신호 패턴에 따른 제1 참조 신호를 할당할 수 있다. 즉, 셀 내에서 RB의 인덱스가 홀수(또는 짝수)이면 제1 참조 신호 패턴을 따라 참조 신호를 할당하고, RB의 인덱스가 짝수(또는 홀수)이면 제2 참조 신호 패턴을 따라 참조 신호를 할당할 수 있다. 이때 RB 인덱스는 각 사용자에게 할당된 복수의 RB 내에서의 RB 인덱스가 아닌, 셀 공통으로 할당된 RB 인덱스를 나타낸다. 서로 다른 셀 간에는 간섭 감소(interference mitigation)의 효과를 얻기 위하여 서로 다른 셀 간의 동일한 RB 내에서 각 레이어에 대한 서로 다른 참조 신호 세트를 RB 인덱스에 따라 서로 다르게 할당한다.
또는, 셀 구성이나 단말 구성에 관계 없이 복수의 셀에서 연속적으로 할당된 RB 인덱스에 따라 서로 다른 참조 신호 세트를 할당할 수도 있다. 이는 네트워크 공통 RB인덱스에 따른 참조 신호 할당 방법이다.
제안된 참조 신호 전송 방법은 DMRS 이외에 LTE-A의CSI-RS(또는 CQI-RS)에 대해서도 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서 C0 내지 C7은 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 CSI-RS를 나타낸다. 그러나 이에 제한되지 않으며 다양한 방법으로 할당이 가능하다. C0내지 C7은 각 레이어에 대한 CRS(R0 내지 R3)와 DMRS(1~2, 3~4)가 할당된 상태에서 자원 요소에 맵핑될 수 있다. 이하의 참조 신호 패턴에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낼 수 있다. 또한, 이하의 참조 신호 패턴은 가로축으로 2개의 슬롯을 포함하는 1개의 서브프레임에, 세로축으로 2개의 RB에 할당된다. R0 내지 R3는 4개의 전송 안테나에 대한 LTE Rel-8 시스템의 CRS이다. 1~2, 3~4는 각 레이어에 대한 복조 참조 신호를 나타낸다. CSI-RS에 본 발명을 적용함으로써 각 CSI-RS가 할당된 레이어 간의 전송 전력의 차이가 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 16 및 도 17은 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 16 및 도 17은 노멀 CP에서 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 제1 CSI-RS 내지 제 8 CSI-RS를 전송하는 경우를 나타낸다.
도 16-(a)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 3 부반송파 간격으로 할당된다. 제1 RB에서 4번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3가 3 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 3 부반송파 간격으로 할당된다. 제2 RB에서는 4번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 3 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3이 3 부반송파 간격으로 할당된다. 또한, 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 3번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 2인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 2 중 어느 하나일 수 있다.
도 16-(b)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 2 부반송파 간격으로 할당된다. 제1 RB에서 4번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3가 2 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 2 부반송파 간격으로 할당된다. 제2 RB에서는 4번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 2 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3이 2 부반송파 간격으로 할당된다. 또한, 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 4번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 3인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 5 중 어느 하나일 수 있다.
도 16-(c)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 1 부반송파 간격으로 할당된다. 제1 RB에서 4번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3가 1 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 1 부반송파 간격으로 할당된다. 제2 RB에서는 4번째 OFDM 심벌에 C4 내지 C7이 1 부반송파 간격으로 할당되며, 10번째 OFDM 심벌에 C0 내지 C3이 1 부반송파 간격으로 할당된다. 또한, 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 5번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 4인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 8 중 어느 하나일 수 있다.
도 17에서도 도 16과 마찬가지로 2개의 RB에서 CSI-RS가 맵핑되는 위치가 서로 교환된다. 도 17-(a)에서 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 3번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 2인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 4 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 도 17-(b)에서 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 4번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 3인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 6 중 어느 하나일 수 있다.
도 16 및 도 17의 실시예에서 CSI-RS가 4번째 및 10번째 OFDM 심벌에 맵핑되는 것을 가정하였으나, 이에 제한되지 않으며 4번째, 10번째 및 11번째 OFDM 심벌 중 어느 2개의 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다.
도 18은 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 18은 확장 CP에서 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 제1 CSI-RS 내지 제 8 CSI-RS를 전송하는 경우를 나타낸다.
도 18에서도 도 16 및 도 17과 마찬가지로 2개의 RB에서 CSI-RS가 맵핑되는 위치가 서로 교환된다. 도 18-(a)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 3 부반송파 간격으로 할당된다. 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 3번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 2인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 2 중 어느 하나일 수 있다. 도 18-(b)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 2 부반송파 간격으로 할당된다. 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 3번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 2인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 5 중 어느 하나일 수 있다. 도 18-(c)에서 각 레이어에 대한 CSI-RS는 1 부반송파 간격으로 할당된다. 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 5번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 4인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 내지 8 중 어느 하나일 수 있다.
상기의 실시예는 각 레이어에 대한 CSI-RS가 파워 부스팅(power boosting)을 위하여 LTE Rel-8 시스템의 CRS 또는 각 레이어에 대한 DMRS가 할당되지 않는 OFDM 심벌에서 전송되는 경우를 나타낸다. 그러나 각 레이어에 대한 CSI-RS는 LTE Rel-8 시스템의 CRS 또는 각 레이어에 대한DMRS가 할당된 OFDM 심벌에서 전송될 수도 있다.
도 19는 제안된 참조 신호 전송 방법에 따른 참조 신호 패턴의 또 다른 예이다. 도 19는 확장 CP에서 제1 레이어 내지 제8 레이어에 대한 제1 CSI-RS 내지 제 8 CSI-RS를 전송하는 경우를 나타낸다.
도 19에서 C0 내지 C7은 제1 RB와 제2 RB의 4번째 및 9번째 OFDM 심벌에 맵핑된다. 4번째 OFDM 심벌에서 LTE Rel-8 시스템의 CRS와 함께 맵핑된다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 상기 C0 내지 C7은 4번째, 7번째, 8번째, 9번째 및 10번째 OFDM 심벌 중 어느 2개의 OFDM 심벌에 맵핑될 수 있다. 도 19-(a)에서 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 4번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 3인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0 또는 3 중 어느 하나일 수 있다. 도 19-(b)에서 각 RB에서 CSI-RS가 처음으로 맵핑되는 부반송파가 4번째 부반송파, 즉 주파수 오프셋이 3인 경우를 가정하였으나, 주파수 오프셋은 0, 3 및 6 중 어느 하나일 수 있다.
상기 실시예에서 주파수 오프셋은 셀 ID를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들어 주파수 오프셋값을 (CellID mod N)으로 설정할 수 있다. 인접한 셀에서 참조 신호가 동일하지 않은 주파수를 사용하여 전송됨으로써 인접 셀로부터의 간섭을 방지할 수 있다.
도 20은 제안된 채널 추정 방법의 일 실시예이다.
단계 S200에서 단말은 기지국으로부터 참조 신호를 수신한다. 단계 S210에서 단말은 상기 참조 신호를 처리하여 채널 추정을 수행한다. 상기 참조 신호는 제1 RB 및 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB를 통해 전송되고, 상기 참조 신호는 상기 제1 RB 내에서 제1 참조 신호 패턴에 따라, 상기 제2 RB 내에서 제2 참조 신호 패턴에 따라 맵핑된다. 상기 제 1 참조 신호 패턴과 상기 제2 참조 신호 패턴에 의해서 상기 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 위치가 상기 제1 RB와 제2 RB 내에서 서로 교환될 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 기지국 및 단말을 나타낸 블록도이다.
기지국(800)는 본 발명에서 제안된 방법 및/또는 기능을 구현한다. 기지국(800)은 참조 신호 생성부(810), 참조 신호 맵퍼(820) 및 전송 RF부(830)를 포함한다. 참조 신호 생성부(810)는 제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트를 생성한다. 참조 신호 맵퍼(820)는 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록에, 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑한다. RF 부는 상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송한다. 상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이며, 상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소일 수 있다. 기지국(800)에 의해서 도 11의 제안된 참조 신호 전송 방법이 구현될 수 있으며, 이에 따라 복수의 레이어에 대한 참조 신호가 도 12 내지 도 19의 참조 신호 패턴에 따라 전송될 수 있다.
수신기(900)는 프로세서(910) 및 RF부(920)를 포함한다. RF부(920)는 참조 신호를 수신한다. 프로세서(910)는 상기 참조 신호를 처리하여 데이터 복조 또는 채널 추정을 수행한다. 상기 참조 신호는 제1 RB 및 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB를 통해 전송되고, 상기 참조 신호는 상기 제1 RB 내에서 제1 참조 신호 패턴에 따라, 상기 제2 RB 내에서 제2 참조 신호 패턴에 따라 맵핑된다. 상기 제 1 참조 신호 패턴과 상기 제2 참조 신호 패턴에 의해서 상기 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 위치가 상기 제1 RB와 제2 RB 내에서 서로 교환된다. 즉, 도 12 내지 도 19의 참조 신호 패턴에 따라 전송되는 상기 참조 신호를 수신한다.
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 (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 방법에 있어서,제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트를 생성하고,상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록(RB; Resource Block)에 맵핑하고,상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑하고,상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송하는 것을 포함하되,상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이며,상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 각각 적어도 하나의 레이어(layer)에 대한 데이터 복조를 위한 복조 참조 신호(DMRS; Demodulation Reference Signal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 복수의 레이어에 대한 DMRS를 포함하며,상기 복수의 레이어에 대한 DMRS는 CDM(Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,상기 복수의 레이어에 대한 DMRS는 길이가 2인 직교 코드(orthogonal code)를 사용하여 CDM 방식으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 각각 적어도 하나의 레이어(layer)에 대한 채널의 상태를 추정하기 위한 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,상기 CSI-RS는 LTE rel-8 시스템의 셀 특정(cell-specific) 참조 신호 또는 DMRS가 맵핑되지 않은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,상기 1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트는 상기 제1 참조 신호 패턴 및 상기 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB 또는 상기 제2 RB에 인접한 다른 자원 블록에 확장되어 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,상기 인접한 다른 자원 블록의 개수는 2의 배수인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,상기 인접한 다른 자원 블록의 개수는 홀수 개이며,상기 제1 참조 신호 세트 및 상기 제2 참조 신호 세트의 전송 전력은 동일하게 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,상기 제1 참조 신호 세트 또는 상기 제2 참조 신호 세트는 상기 제1 RB 및 상기 제2 RB에 걸쳐 동일한 부반송파 간격으로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 참조 신호 전송 장치에 있어서,제1 참조 신호 세트와 제2 참조 신호 세트를 생성하는 참조 신호 생성부;상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트를 제1 참조 신호 패턴에 따라 제1 자원 블록(RB; Resource Block)에, 제2 참조 신호 패턴에 따라 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB에 맵핑하는 참조 신호 맵퍼; 및상기 제1 RB 및 제2 RB을 단말로 전송하는 RF부를 포함하되,상기 제1 참조 신호 패턴 및 제2 참조 신호 패턴은 1개의 서브프레임과 1개의 RB 단위로 형성된 참조 신호 패턴이며,상기 제2 참조 신호 패턴에서 상기 제1 참조 신호 세트 및 제2 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소(RE; Resource Element)는 상기 제1 참조 신호 패턴에서 상기 제2 참조 신호 세트 및 제1 참조 신호 세트가 각각 맵핑되는 자원 요소인 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 참조 신호 수신 장치에 있어서,기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 RF부; 및상기 참조 신호를 처리하여 데이터 복조 또는 채널 추정을 수행하는 프로세서를 포함하되,상기 참조 신호는 제1 RB 및 상기 제1 RB에 인접한 제2 RB를 통해 전송되고,상기 참조 신호는 상기 제1 RB 내에서 제1 참조 신호 패턴에 따라, 상기 제2 RB 내에서 제2 참조 신호 패턴에 따라 맵핑되며,상기 제 1 참조 신호 패턴과 상기 제2 참조 신호 패턴에 의해서 상기 참조 신호가 맵핑되는 자원 요소의 위치가 상기 제1 RB와 제2 RB 내에서 서로 교환되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,상기 참조 신호는 데이터 복조를 위한 복조 참조 신호(DMRS; Demodulation Reference Signal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,상기 참조 신호는 채널의 상태를 추정하기 위한 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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