WO2011034340A2 - 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a downlink reference signal in a wireless communication system supporting multiple antennas.
  • a multiple input multiple output (MIMO) system refers to a system that improves transmission and reception efficiency of data using multiple transmission antennas and multiple reception antennas.
  • MIMO technology includes a spatial diversity technique and a spatial multiplexing technique.
  • the spatial diversity scheme can increase transmission reliability or widen a cell radius through diversity gain, which is suitable for data transmission for a mobile terminal moving at high speed.
  • Spatial multiplexing can increase the data rate without increasing the bandwidth of the system by simultaneously transmitting different data.
  • the predetermined pattern may define that the CSI-RS for one cell is disposed on two OFDM symbols in one resource block.
  • the type of the downlink subframe may be divided into a downlink subframe having a general cyclic prefix (CP) configuration and a downlink subframe having an extended cyclic prefix (CP) configuration.
  • CP general cyclic prefix
  • CP extended cyclic prefix
  • a method for measuring a channel from channel state information-reference signal (CSI-RS) for two or more antenna ports receiveing, by the RS, a downlink subframe mapped on the data region according to a predetermined pattern, and measuring a channel for each antenna port using the CSI-RS for the two or more antenna ports;
  • the predetermined pattern may be defined as a different pattern for each cell, and the different pattern may be defined as a pattern in which the predetermined pattern is shifted in a time domain, a frequency domain, or a time domain and a frequency domain.
  • the predetermined pattern may define that the CSI-RS for one cell is disposed on some OFDM symbols among OFDM symbols in which a demodulation reference signal (DMRS) is disposed.
  • DMRS demodulation reference signal
  • a method for measuring a channel from channel state information-reference signal (CSI-RS) for two or more antenna ports receiveing, by the RS, a downlink subframe mapped on the data region according to a predetermined pattern, and measuring a channel for each antenna port using the CSI-RS for the two or more antenna ports;
  • the predetermined pattern may be defined as a different pattern according to the type of the downlink subframe, and the different pattern may be defined as a pattern in which the predetermined pattern is shifted in a time domain, a frequency domain, or a time domain and a frequency domain. Can be.
  • the type of the downlink subframe may be classified into a special subframe including a downlink pilot time slot (DwPTS) and a general subframe not including the DwPTS.
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • a base station for transmitting channel state information-reference signal (CSI-RS) for two or more antenna ports according to an embodiment of the present invention, a receiving module for receiving an uplink signal from a terminal, A transmitting module for transmitting a downlink signal to the terminal, and a processor controlling the base station including the receiving module and the transmitting module, wherein the processor comprises: at least two antennas on a data area of a downlink subframe; Map the CSI-RS for the port according to a predetermined pattern, and control to transmit the downlink subframe to which the CSI-RS for the two or more antenna ports are mapped through the transmission module.
  • the pattern is defined as a different pattern for each cell, wherein the predetermined pattern is a time domain, a frequency domain, or It may be defined as the shift pattern in the cross-domain and the frequency domain.
  • a terminal for measuring a channel from channel state information-reference signal (CSI-RS) for two or more antenna ports receiving a downlink signal from a base station A receiving module, a transmitting module for transmitting an uplink signal to the base station, and a processor for controlling the terminal including the receiving module and the transmitting module, wherein the processor includes the at least two antennas through the receiving module.
  • the CSI-RS for the port is controlled to receive a downlink subframe mapped on the data region according to a predetermined pattern, and the channel for each antenna port is measured using the CSI-RS for the two or more antenna ports.
  • the predetermined pattern is defined as a different pattern for each cell, and the different pattern is defined as the predetermined pattern.
  • the shift pattern in turn the time domain, frequency domain, or time domain and the frequency domain can be defined.
  • 3 illustrates a structure of a type 2 downlink radio frame.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating an example of a resource grid for one downlink slot.
  • 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • 9 and 10 are diagrams showing an example of a DMRS pattern.
  • 15 to 21 are diagrams illustrating examples of a CSI-RS pattern according to an embodiment of the present invention.
  • 22 to 29 are diagrams illustrating examples of a CSI-RS pattern according to another embodiment of the present invention.
  • 30 to 35 are diagrams illustrating examples of a CSI-RS pattern according to another embodiment of the present invention.
  • 36 is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a wireless communication system including a base station apparatus and a terminal apparatus according to the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on the 3GPP LTE and LTE-A standards, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • 'rank' in MIMO transmission indicates the number of paths that can independently transmit a signal
  • 'number of layers' indicates the number of signal streams transmitted through each path. Indicates. In general, since the transmitting end transmits the number of layers corresponding to the number of ranks used for signal transmission, unless otherwise specified, the rank has the same meaning as the number of layers.
  • 1 is a block diagram showing the structure of a transmitter having multiple antennas.
  • the transmitter 100 includes an encoder (110-1, ..., 110-K), a modulation mapper (120-1, ..., 120-K), a layer mapper ( layer mapper 130, precoder 140, resource element mapper 150-1, ..., 150-K and OFDM signal generator 160-1, ..., 160-K ).
  • the transmitter 100 includes Nt transmit antennas 170-1,..., 170 -Nt.
  • the encoders 110-1, ..., 110-K encode the input data according to a predetermined coding scheme to form coded data.
  • the modulation mapper 120-1, ..., 120-K maps the coded data to modulation symbols representing positions on the signal constellation.
  • the modulation scheme is not limited and may be m-Phase Shift Keying (m-PSK) or m-Quadrature Amplitude Modulation (m-QAM).
  • m-PSK may be BPSK, QPSK or 8-PSK.
  • m-QAM may be 16-QAM, 64-QAM or 256-QAM.
  • the layer mapper 130 defines a layer of modulation symbols so that the precoder 140 can distribute antenna-specific symbols to the paths of the respective antennas.
  • the layer is defined as an information path input to the precoder 140.
  • the information path before the precoder 140 may be referred to as a virtual antenna or a layer.
  • the precoder 140 outputs an antenna specific symbol by processing the modulation symbol by a MIMO scheme according to the multiple transmit antennas 170-1,..., 170 -Nt.
  • the precoder 140 distributes the antenna specific symbol to the resource element mappers 150-1,..., 150 -K of the path of the corresponding antenna.
  • Each information path sent by the precoder 140 to one antenna is called a stream. This may be referred to as a physical antenna.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of the CP.
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE).
  • the resource element a (k, l) becomes a resource element located in the k-th subcarrier and the l-th OFDM symbol.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in a combination of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the theoretical ratio is proportional to the number of antennas unlike the case where a plurality of antennas are used only in a transmitter or a receiver.
  • Channel transmission capacity is increased. Therefore, the transmission rate can be improved and the frequency efficiency can be significantly improved.
  • the transmission rate can theoretically increase as the rate of increase rate R i multiplied by the maximum transmission rate R o when using a single antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained. Since the theoretical capacity increase of multi-antenna systems was proved in the mid 90's, various techniques to actively lead to the actual data rate improvement have been actively studied. In addition, some technologies are already being reflected in various wireless communication standards such as 3G mobile communication and next generation WLAN.
  • the transmission signal when there are N T transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is N T.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • Weighting matrix N T transmitted signals actually applied by applying Consider the case where. Weighting matrix Plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Vector It can be expressed as follows.
  • Receive signal is received signal of each antenna when there are N R receive antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes. From the transmit antenna j to the channel through the receive antenna i It is indicated by. Note that in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 7 (b) shows a channel from N T transmit antennas to receive antenna i .
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from the N T transmit antennas to the receive antenna i may be represented as follows.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • Fading channels are a major cause well known to cause poor performance of wireless communication systems.
  • the channel gain changes with time, frequency, and space, and the lower the channel gain, the more severe the degradation.
  • Diversity one way to overcome fading, takes advantage of the fact that multiple independent channels are all very unlikely to have low gain.
  • Various diversity schemes are possible, and multi-user diversity is one of them.
  • the channel gains of each user are stochastically independent of each other, so the probability that they all have low gains is very small. According to the information theory, if the base station has sufficient transmission power, allocating all channels to a user having the highest channel gain when there are several users in a cell can maximize the total capacity of the channel. Multi-user diversity can be divided into three categories.
  • Temporal multiuser diversity is a method of allocating a channel to a user who has the highest gain at the time when the channel changes over time.
  • Frequency multiuser diversity is a method of allocating subcarriers to a user having maximum gain in each frequency band in a frequency multicarrier system such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the channel changes very slowly in a system that does not use multicarrier, the user with the highest channel gain will monopolize the channel for a long time. Thus, other users will not be able to communicate. In this case, it is necessary to induce a channel change in order to use multi-user diversity.
  • Multiuser MIMO Multiuser MIMO, MU-MIMO
  • MU-MIMO multi-user multi-antenna
  • Multi-user multi-antenna scheme the number of users and the number of antennas of each user may be variously combined at the transmitting and receiving end.
  • Multi-user multi-antenna scheme will be divided into downlink (downlink, forward link) and uplink (uplink, reverse link).
  • the downlink refers to a case where a base station transmits a signal to various terminals.
  • the uplink refers to a case in which several terminals transmit a signal to a base station.
  • one user may receive a signal through a total of N R antennas, and a total of N R users may receive a signal using one antenna each.
  • N R an intermediate combination of the preceding two extreme examples is also possible. That is, some users use one receive antenna, while some users use three receive antennas. Note that in any combination, the sum of the number of receive antennas remains constant at N R.
  • SDMA Space Division Multiple Access
  • one user may transmit a signal through a total of N T antennas, and a total of N T users may transmit a signal using one antenna each.
  • N T total of N T antennas
  • an intermediate combination of the preceding two extreme examples is also possible. That is, some users use one transmit antenna, while some users use three transmit antennas. Note that in any combination, the sum of the number of transmit antennas remains constant at N T.
  • MIMO Multiple Access Channel MIMO Multiple Access Channel
  • the channel matrix indicating the channel state The number of rows and columns of is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • Channel matrix The number of rows is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix The matrix is N R ⁇ N T.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • Channel matrix Rank of ( ) Is limited to
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed. Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna terminal, and is a reference signal that can be commonly received by all UEs in a cell, and is distributed over all bands.
  • CRS may be used for channel state information (CSI) acquisition and data demodulation purposes.
  • CSI channel state information
  • the CRS is defined in various forms according to the antenna configuration of the transmitting side (base station).
  • the 3GPP LTE (eg, Release-8) system supports various antenna configurations, and the downlink signal transmitter (base station) uses three types of antenna configurations such as a single antenna, two transmit antennas, and four transmit antennas.
  • a reference signal for a single antenna port is arranged.
  • reference signals for two antenna ports are arranged in a time division multiplexing and / or frequency division multiplexing scheme. That is, reference signals for the two antenna ports may be arranged in different time resources and / or different frequency resources to be distinguished from each other.
  • Equation 12 The rule in which the CRS is mapped on the resource block is according to Equation 12 below.
  • the position on the frequency domain of the CRS may be shifted for each cell to be different.
  • a reference signal is located every 3 subcarriers
  • one cell may be arranged on a 3k subcarrier and another cell on a 3k + 1 subcarrier.
  • the reference signal is arranged at 6 RE intervals (ie, 6 subcarrier intervals) in the frequency domain, and maintains 3 RE intervals in the frequency domain from the RE where reference signals for other antenna ports are arranged.
  • power boosting may be applied to the CRS.
  • Power boosting refers to the transmission of a reference signal with higher power by taking power from another RE other than the RE allocated for the reference signal among the resource elements RE of one OFDM symbol.
  • reference signal positions are arranged at regular intervals starting from the symbol index ( l ) 0 of each slot.
  • the time interval is defined differently depending on the CP length.
  • the general CP case is located at symbol indexes 0 and 4 of the slot
  • the extended CP case is located at symbol indexes 0 and 3 of the slot.
  • Only one reference signal is defined for up to two antenna ports in one OFDM symbol. Therefore, when transmitting 4 transmit antennas, the reference signals for antenna ports 0 and 1 are located at symbol indexes 0 and 4 of slots (symbol indexes 0 and 3 in the case of an extended CP), and the reference signals for antenna ports 2 and 3 It is located at symbol index 1 of the slot.
  • the frequency positions of the reference signals for the antenna ports 2 and 3 are switched with each other in the second slot.
  • a system with an extended antenna configuration (eg, an LTE-A system) can be designed.
  • the extended antenna configuration can be, for example, eight transmit antenna configurations.
  • it is necessary to support terminals operating in the existing antenna configuration that is, backward compatibility.
  • adding a CRS for a new antenna port to a system having an existing antenna configuration has a disadvantage in that the reference signal overhead is rapidly increased to decrease the data rate.
  • CSI-RS channel state information
  • the DRS (or terminal-specific reference signal) is a reference signal used for data demodulation.
  • the terminal receives the reference signal by using the precoding weight used for the specific terminal as the reference signal when transmitting multiple antennas, Equivalent channel combined with the precoding weight transmitted in the transmission antenna and the transmission channel can be estimated.
  • Equations 13 and 14 k is a subcarrier index, l is a symbol index, and p is an antenna port index.
  • the position of the reference signal in the frequency domain depends on the V shift value. Since the V shift value also depends on the cell ID, the position of the reference signal has a different frequency shift value for each cell.
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE 3GPP LTE
  • 3GPP LTE 3GPP LTE
  • two or more layers may be used to support data transmission through an added antenna.
  • DRS can be defined.
  • the DRS is preferably set to exist only in resource blocks and layers scheduled for downlink transmission by the base station, and an example of the specific arrangement pattern will be described later.
  • CoMP Cooperative Multi-Point
  • the repeater may transmit data received from the base station to the terminal in the repeater area, and may transmit data received from the terminal in the repeater area to the base station.
  • the repeater may be wirelessly connected to the base station through the Un interface, and the wireless link between the base station and the repeater may be referred to as a backhaul link.
  • the link from the base station to the repeater may be referred to as a backhaul downlink, and the link from the repeater to the base station may be referred to as a backhaul uplink.
  • the repeater may be wirelessly connected to the terminal through the Uu interface, and the wireless link between the repeater and the terminal may be referred to as an access link.
  • a time division multiplexing (TDM) scheme may be used so that transmission and reception in the same frequency band do not occur simultaneously in the repeater.
  • This repeater corresponds to a half-duplex repeater.
  • the backhaul downlink reception and the access downlink transmission may be configured in a TDM scheme, and switching between reception and transmission functions may be performed in a subframe (hereinafter, referred to as a relay subframe) for the repeater.
  • a guard time may be required, for example, since a control period (first 2 or 3 OFDM symbols) of a downlink subframe always needs to be transmitted to the UE, it is immediately after the control period of the downlink subframe.
  • the OFDM symbol of and / or the last 1-2 OFDM symbols of the downlink subframe may be set as the guard time.
  • the reference defined in the existing 3GPP LTE system It is necessary to maintain a pattern of signals.
  • a unit (one resource block) in which a pattern of a downlink reference signal is defined may be composed of 12 consecutive subcarriers in one subframe x frequency.
  • One subframe consists of two consecutive slots, and consists of 14 OFDM symbols in the case of a normal CP and 12 OFDM symbols in the case of an extended CP.
  • CSI-RS new reference signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • the CSI-RS is transmitted on an OFDM symbol in which the existing CRS is located, insufficient transmission power may be allocated to the CSI-RS by power boosting of the CRS, and in this case, degradation of channel estimation performance may occur. . Accordingly, the CSI-RS may be arranged in an OFDM symbol in which the existing CRS is not disposed.
  • CSI-RS is transmitted on an OFDM symbol in which a synchronization signal and a PBCH are arranged, a resource element for channel measurement may be punctured. Accordingly, a subframe in which the synchronization signal and the PBCH are not transmitted may be allocated for CSI-RS transmission.
  • CSI-RS For channel measurement for 8 transmit antennas required by the 3GPP LTE-A system, in addition to the existing CRS for antenna ports 0 to 3, CSI-RS for antenna ports 4 to 7 need to be supported.
  • the newly defined CSI-RS is not limited to the antenna ports 4 to 7 but may be defined for the antenna ports 0 to 7.
  • the antenna port index is merely illustrative and is not intended to limit the additional antenna port.
  • some or all of the 12 resource elements RE on one OFDM symbol may be used for the CSI-RS.
  • Various embodiments of the present invention for the CSI-RS pattern will be described in consideration of the above matters.
  • Various embodiments of the CSI-RS pattern described below are for efficient resource allocation and performance gain in downlink 8 transmit antenna transmission.
  • the MIMO transmission is mainly described as an example, but is not limited thereto.
  • the proposed various CSI-RS patterns may be used for CoMP transmission or may be used in a relay as a downlink transmission entity. .
  • This embodiment 1 is for the CSI-RS pattern in the case of an extended CP.
  • the CSI-RS pattern should be designed in consideration of the position of the DMRS, the position of the DMRS will be described first.
  • the DMRS for the low transmission rank and the DMRS for the high transmission rank are distinguished and displayed.
  • the number of resource elements (RE) for DMRS (ie, DMRS overhead) on one resource block may be set lower than in the case of a high transmission rank.
  • the reference transmission rank may be, for example, rank 2. That is, 12 REs may be used for DMRSs for transmission ranks 1 and 2, and 24 REs may be used for DMRSs for transmission ranks 3 to 8.
  • the design has a 6 RE spacing between two CSI-RS for one antenna port.
  • CSI-RSs for one antenna port may be arranged at six subcarrier intervals at positions of OFDM symbol indexes 9 and 10.
  • the extended CP there is no OFDM symbol in which two CSI-RSs for one antenna port can be arranged on one OFDM symbol.
  • the DMRS for the low transmission rank and the DMRS for the high transmission rank may be arranged at one or two subcarrier intervals instead of being disposed on successive subcarriers.
  • 10 shows an example of such a DMRS pattern. As shown in FIG. 10, when the DMRSs are spaced apart at one subcarrier interval, the DMRSs may be arranged at six RE positions in one OFDM symbol, or when the DMRSs are spaced apart at two subcarrier intervals, one OFDM symbol may be disposed. DMRS may be placed in four RE positions in the.
  • Embodiment 2 relates to a downlink reference signal pattern according to different subframe types.
  • the DwPTS length is different from that of the general subframe.
  • the DwPTS length may have a length of 3, 9, 10, 11, or 12 OFDM symbols for a normal CP, and may have a length of 3, 7, 8, 9, or 10 OFDM symbols for an extended CP. have.
  • the DwPTS is 3 OFDM symbols long, no data is transmitted, so DMRS is not necessary.
  • the DMRS location may be determined to avoid data demodulation performance degradation due to insufficient number of REs in which the DMRSs are deployed.
  • a CSI-RS pattern may be designed to support a case where channel measurement is needed through a special subframe including a DwPTS. For example, if a large number of backhaul link subframes is allocated to one radio frame in the repeater subframe structure, the channel is inevitably measured in a special subframe regardless of the number of spare REs. There may be a need.
  • Embodiment 3 relates to limiting the transmission rank in the case of a special subframe.
  • DMRS overhead may be determined differently according to rank.
  • DMRS overhead may be determined by up to 12 REs for rank 2 transmissions and 24 REs for rank 3 or more transmissions.
  • DMRS overhead may be defined as 12 REs up to rank 4 transmission and 24 REs in rank 5 or more transmissions.
  • 14 shows a reference signal pattern when the transmission rank is limited.
  • 14 (a) and 14 (b) show a case where DMRS for a high transmission rank is not defined in the reference signal patterns of FIGS. 12 (a) and 13 (a), respectively.
  • the RS pattern more resources may be allocated for data or CSI-RS in a special subframe including DwPTS in case of an extended CP.
  • the shifted CSI-RS pattern in the special subframe returns to the original CSI-RS pattern position in the normal subframe. Can be.
  • REs denoted by '0', '1', '2', and '3' indicate REs to which CSI-RSs are allocated for antenna port indexes 0, 1, 2, and 3, respectively.
  • the CSI-RS pattern shown in FIG. 15A may be defined as a basic CSI-RS pattern.
  • the new CSI-RS pattern of FIGS. 15 (b) and 15 (c) is for preventing the CSI-RS pattern from overlapping in different cells.
  • Channel measurement performance may be improved by setting the CSI-RS pattern differently for each cell.
  • the patterns of CRS and DMRS in Figs. 16 (a) to 16 (d) are in accordance with the example shown in Figs. 11 (a) to 11 (d) and show CSI-RS patterns in each case.
  • the present invention is not limited thereto, and the design principles of the CSI-RS pattern of the present invention described later may also be applied to other CRS and DMRS patterns.
  • the CSI-RS pattern shown in FIG. 17 may be useful when only the CSI-RS for some antenna ports is used.
  • the number of REs in which a CSI-RS is disposed per OFDM symbol is 2 or 4 do.
  • the number of REs in which a CSI-RS is disposed per OFDM symbol is reduced to 1 or 2 . Accordingly, the number of REs to which reference signals are not arranged is increased, thereby providing power boosting effect or system performance improvement of CSI-RS for active channel measurement.
  • 19 to 21 illustrate a pattern of disposing CSI-RSs on four OFDM symbols in one subframe.
  • the CSI-RS pattern in FIG. 19 will be described.
  • the CSI-RS pattern illustrated in FIG. 19A may be defined as a basic pattern in which the CSI-RSs are arranged on four OFDM symbols.
  • the CSI-RS pattern of FIG. 19 (b) may be described as a version in which a part of the basic pattern of FIG. 19 (a) is T-shifted, and the CSI-RS pattern of FIG.
  • the CSI-RS for the entire antenna port of the basic pattern can be described as a V-shifted version.
  • the CSI-RS pattern of FIG. 19 (d) may be described as a V-shifted version of the CSI-RS for some antenna ports 0 and 1 of the basic pattern of FIG. 19 (a).
  • 19 (e) may be described as a version in which V-shift is applied to all antenna ports and T-shift is applied to some antenna ports (0 and 2) in the basic pattern of FIG. 19 (a).
  • Can be. 19 shows some examples of V-shift and T-shift of the CSI-RS pattern, but is not limited thereto. That is, various combinations of V-shift and T-shift may be applied to the CSI-RS pattern according to CoMP operation or constraints based on the type of subframe (constraints of using time resources and / or frequency resources).
  • FIG. 20 illustrates a pattern in which CSI-RS positions are alternately arranged for each antenna port. Since the CSI-RS pattern of FIG. 20 has similar characteristics to that of the CSI-RS pattern of FIG. 19 except that the CSI-RSs for a specific antenna port are staggered, overlapping descriptions are omitted. According to the staggered CSI-RS pattern as shown in FIG. 20, in the case of a channel having a long delay spread or when only the CSI-RS for some antenna ports is used, it is better than the staggered CSI-RS pattern. Channel measurement performance may be provided. 20 (a) to 20 (e) also show V-shifted and / or T-shifted versions in the same manner as FIGS. 19 (a) to 19 (e), as well as various V-shift and T-shifted versions. Combination of shift can be applied to the CSI-RS pattern.
  • FIG. 21 shows a pattern in which CSI-RSs are alternately arranged for each antenna port group.
  • the CSI-RS pattern of FIG. 21 may be defined as a basic CSI-RS pattern such as FIG. 19 (a) or 20 (a), and CSI to which various V-shifts and / or T-shifts are applied to the basic CSI-RS pattern.
  • -RS pattern can be used.
  • it may be useful when only a part of an antenna port is used in one subframe. That is, the number of cases of the reference signal shift is increased, and a more efficient power boosting effect can be provided.
  • Embodiment 5-2 an exemplary CSI-RS pattern for the case of an extended CP will be described.
  • the CRS and DMRS patterns need to be considered, and in the case of a CP extended in a general subframe, the patterns of the CRS and the DMRS will be described based on the example of FIG. 9 (b).
  • the present invention is not limited thereto, and the design principles of the CSI-RS pattern of the present invention described later may also be applied to other CRS and DMRS patterns.
  • the CSI-RS may not be arranged in the OFDM symbol, the PDCCH region, and the repeater subframe guard time region in which the CRS is disposed. Accordingly, the CSI-RS is disposed in five OFDM symbols (5th, 6th, 9th, 11th, and 12th OFDM symbols) in one resource block (12 OFDM symbols ⁇ 12 subcarriers) in the extended CP case. Can be.
  • REs denoted by '0', '1', '2', and '3' indicate REs to which CSI-RSs are allocated for antenna port indexes 0, 1, 2, and 3, respectively.
  • FIG. 22A illustrates a pattern in which CSI-RSs are arranged on four OFDM symbols in one subframe, and this may be defined as a basic pattern.
  • the CSI-RS pattern of FIGS. 22 (b) to 22 (d) shows an example in which V-shift is applied to the pattern of FIG. 22 (a).
  • FIG. 23 illustrates a CSI-RS pattern in a special subframe having an extended CP structure.
  • the patterns of CRS and DMRS in Figs. 23 (a) to 23 (d) are according to the example shown in Figs. 12 (a) to 12 (d), and show the CSI-RS pattern in each case.
  • the present invention is not limited thereto, and the design principles of the CSI-RS pattern of the present invention described later may also be applied to other CRS and DMRS patterns.
  • the CSI-RS pattern may vary.
  • 23 (a) to 23 (d) show CSI-RS patterns when the number of available OFDM symbols is 7, 8, 9, and 10, respectively.
  • the CSI-RSs may be arranged in the order of antenna port indexes 3, 1, 2, and 0, but are not limited thereto.
  • the CSI-RSs dense on one OFDM symbol are on four OFDM symbols (eg, For example, as shown in FIG. 22A).
  • 26 (a) to 26 (d) show CSI-RS patterns when the number of available OFDM symbols is 7, 8, 9, and 10, respectively, in a special subframe including DwPTS.
  • the CSI-RS may be disposed on the seventh OFDM symbol in which the CRS is disposed.
  • a part of the CRS eg, the CRS for the antenna port index 0
  • the CSI-RS may be arranged in a ninth OFDM symbol in which no other reference signals are arranged.
  • the CSI-RS pattern is mainly described so that two CSI-RSs are arranged at an interval of 6 RE per antenna port.
  • a performance loss of the UE according to the LTE Release-8 system may occur.
  • the CSI-RS for more than two antenna ports is not transmitted. can do.
  • 27 to 29 illustrate examples of patterns in which CSI-RSs are mapped to two antenna ports (antenna port indexes 0 and 1) in consideration of the above.
  • FIG. 27 shows an example of a pattern in which CSI-RSs for two antenna ports in a general subframe are arranged at 4 RE intervals in a frequency domain in the case of an extended CP.
  • the CRS and DMRS patterns of FIG. 27 are illustrated as having the same shape as that of FIG. 9B, the present invention is not limited thereto.
  • the CSI-RS pattern of FIGS. 28 and 29 corresponds to the T-shift of the CSI-RS position of FIG. 27.
  • FIG. 29 shows an example of a pattern in which CSI-RSs for two antenna ports are arranged at 4 RE intervals in a frequency domain in a special subframe in an extended CP case.
  • 29A to 29D show cases where the number of available OFDM symbols is 7, 8, 9, and 10, respectively.
  • the CSI-RS pattern of FIG. 29 is for the case where the number of REs to which DMRSs are transmitted is smaller than that of FIG. 28 (for example, the CRS and DMRS patterns of FIG. 14A). That is, in the case of FIG. 28, when it is not easy to transmit the CSI-RS due to a problem such as insufficient power to transmit data or power boosting of the CRS, the transmission rank in a special subframe as shown in FIG. Can be limited to a specific value (eg, 2). Accordingly, the CSI-RS may be disposed on an OFDM symbol in which a DMRS is located or on an OFDM symbol in which another reference signal is not disposed.
  • FIGS. 30A, 30B, and 30C shows an example in which REs to which a CSI-RS is transmitted are concentrated on one OFDM symbol when the transmission rank is limited to two antenna ports (antenna port indexes 0 and 1). .
  • REs to which CSI-RSs for two antenna ports (antenna port indexes 0 and 1) are transmitted are assigned to 2 OFDM symbols. The example dispersed over is shown.
  • FIGS. 33 (a) to 33 (d) show an example in which CSI-RSs for four antenna ports are arranged on one OFDM symbol when the number of available OFDM symbols is 7, 8, 9, and 10, respectively. If the number of available OFDM symbols is 7 and 8 (FIGS. 33 (a) and 33 (b)), the CSI-RS is placed on the 6th OFDM symbol, and when the number of available OFDM symbols is 9 and 10, the 9th OFDM CSI-RS may be placed on the symbol. That is, in the case of the present embodiment 5-3, unlike the above-described embodiment 5-2, the CSI-RS may not be arranged on the OFDM symbol in which the CRS is arranged in the special subframe.
  • the CSI-RS pattern of FIGS. 33 (a) to 33 (d) is a CSI-RS on 4 OFDM symbols of FIG. 32 (b) or 32 (c) when falling back from a special subframe to a normal subframe. Can be shifted to the pattern in which.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계, 및 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.

Description

다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
다중 입출력 (Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이란 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템을 말한다. MIMO 기술은 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법과 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이득(gain)을 통해 전송 신뢰도(reliability)를 높이거나 셀 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.
MIMO 시스템에서는 각각의 송신 안테나마다 독립된 데이터 채널을 가진다. 송신 안테나는 가상 안테나(virtual antenna) 또는 물리 안테나(physical antenna)를 의미할 수 있다. 수신기는 송신 안테나에 각각에 대하여 채널을 추정하여 각 송신 안테나로부터 송신된 데이터를 수신한다. 채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위하여는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 또한, 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 적용되는 표준에 따라 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다.
하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 공용 참조신호는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다. 또한, 전용 참조신호는 단말-특정(UE-specific) 참조신호 또는 복조용 참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS)라 불릴 수도 있다.
4 전송 안테나를 지원하는 기존의 통신 시스템 (예를 들어, LTE release(릴리즈) 8 또는 9 표준에 따른 시스템)에 비하여 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템 (예를 들어, 8 전송 안테나를 지원하는 LTE-A 표준에 따른 시스템)에서는, 수신측에서 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 획득하기 위한 참조신호, 즉 CSI-RS의 전송이 요구된다.
본 발명은 MIMO 전송에 있어서, 서브프레임의 종류에 따라 하향링크 참조신호를 효율적으로 전송하고, 셀 별로 하향링크 참조신호의 패턴을 달리하여 효율적으로 전송하고, 특별한 서브프레임의 경우에 하향링크 참조신호를 전송하는 방안 등을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계, 및 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 복조용 참조신호(DMRS)가 배치된 OFDM 심볼 중 일부 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 하나의 자원블록에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법은, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계, 및 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은 상기 하향링크 서브프레임의 종류에 따라서 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임의 종류는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임 및 확장된 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임으로 구별될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임의 종류는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)를 포함하는 특별 서브프레임 및 상기 DwPTS를 포함하지 않는 일반 서브프레임으로 구별될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임이 상기 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임인 경우에, 상기 소정의 패턴은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 상기 하향링크 서브프레임의 제 1 슬롯에만 배치되는 것을 정의할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 방법은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계, 및 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 복조용 참조신호(DMRS)가 배치된 OFDM 심볼 중 일부 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다.
또한, 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 하나의 자원블록에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 방법은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계, 및 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하는 단계를 포함하며, 상기 소정의 패턴은 상기 하향링크 서브프레임의 종류에 따라서 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임의 종류는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임 및 확장된 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임으로 구별될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임의 종류는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)를 포함하는 특별 서브프레임 및 상기 DwPTS를 포함하지 않는 일반 서브프레임으로 구별될 수 있다.
또한, 상기 하향링크 서브프레임이 상기 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임인 경우에, 상기 소정의 패턴은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 상기 하향링크 서브프레임의 제 1 슬롯에만 배치되는 것을 정의할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하고, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 제어하도록 구성되며, 상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하도록 제어하고, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하도록 구성되며, 상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고, 상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의될 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따를 경우, 서브프레임의 종류에 따라 하향링크 참조신호를 효율적으로 전송하고, 셀 별로 하향링크 참조신호의 패턴을 달리하여 효율적으로 전송하고, 특별한 서브프레임의 경우에 하향링크 참조신호를 전송하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 타입 1 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 타입 2 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 8은 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의하는 CRS 및 DRS 패턴을 나타내는 도면이다.
도 9 및 10은 DMRS 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 내지 13은 특별 서브프레임에서의 참조신호 패턴을 나타내는 도면이다.
도 14는 전송 랭크가 제한된 경우의 참조신호 패턴을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 22 내지 29는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 30 내지 35는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 36은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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 접속 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. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 LTE-A 표준을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이하의 설명에 있어서, MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)’는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, ‘레이어(layer)의 개수’는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 송신기(100)는 인코더(encoder, 110-1,...,110-K), 변조 맵퍼(modulation mapper, 120-1,...,120-K), 레이어 맵퍼(layer mapper, 130), 프리코더(precoder, 140), 자원요소 맵퍼(resource element mapper, 150-1,...,150-K) 및 OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)를 포함한다. 송신기(100)는 Nt 개의 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)를 포함한다.
인코더(110-1,...,110-K)는 입력되는 데이터를 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 형성한다. 변조 맵퍼(120-1,...,120-K)는 부호화된 데이터를 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 변조 심볼에 맵핑한다. 변조 방식(modulation scheme)에는 제한이 없으며, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)일 수 있다. 예를 들어, m-PSK는 BPSK, QPSK 또는 8-PSK 일 수 있다. m-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다.
레이어 맵퍼(130)는 프리코더(140)가 안테나 특정 심볼(antenna-specific symbol)을 각 안테나의 경로로 분배할 수 있도록 변조 심볼의 레이어를 정의한다. 레이어는 프리코더(140)로 입력되는 정보 경로(information path)로 정의된다. 프리코더(140) 이전의 정보 경로를 가상 안테나(virtual antenna) 또는 레이어라고 할 수 있다.
프리코더(140)는 변조 심볼을 다중 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)에 따른 MIMO 방식으로 처리하여 안테나 특정 심볼을 출력한다. 프리코더(140)는 안테나 특정 심볼을 해당 안테나의 경로의 자원요소 맵퍼(150-1,...,150-K)로 분배한다. 프리코더(140)에 의해 하나의 안테나로 보내어지는 각 정보 경로를 스트림(stream)이라 한다. 이를 물리적 안테나(physical antenna)라 할 수 있다.
자원요소 맵퍼(150-1,...,150-K)는 안테나 특정 심볼을 적절한 자원요소(resource element)에 할당하고, 사용자에 따라 다중화한다. OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)는 안테나 특정 심볼을 OFDM 방식으로 변조하여 OFDM 심볼을 출력한다. OFDM 신호 발생기(160-1,...,160-K)는 안테나 특정 심볼에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있으며, IFFT가 수행된 시간 영역 심볼에는 순환전치(cyclic prefix; CP)가 삽입될 수 있다. CP는 OFDM 전송 방식에서 다중 경로에 의한 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)을 제거하기 위해 보호구간(guard interval)에 삽입되는 신호이다. OFDM 심볼은 각 송신 안테나(170-1,..,170-Nt)를 통해 송신된다.
도 2 및 3을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 3은 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임(Half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성된다. 서브프레임들은 일반 서브프레임과 특별 서브프레임(special subframe)으로 분류될 수 있다. 특별 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Gap Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)의 3개의 필드를 포함하는 서브프레임이다. 이들 3 개의 필드의 길이는 개별적으로 설정될 수 있지만, 3 개의 필드의 전체 길이는 1ms이어야 한다. 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 4를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block; RB)을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파(subcarrier)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. NDL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. NDL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 6은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.
다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링
도 7은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 7(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N T 개로, 수신 안테나의 수를 N R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R o )에 레이트 증가율(R i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2010006299-appb-M000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, N T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2010006299-appb-M000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2010006299-appb-I000001
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2010006299-appb-I000002
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2010006299-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000003
는 전송 전력의 대각행렬 를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2010006299-appb-M000004
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2010006299-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 N T 개의 송신신호
Figure PCTKR2010006299-appb-I000007
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000008
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000009
는 벡터
Figure PCTKR2010006299-appb-I000010
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2010006299-appb-M000005
여기에서,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000011
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000012
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 N R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2010006299-appb-I000013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2010006299-appb-M000006
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을
Figure PCTKR2010006299-appb-I000014
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000015
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
도 7(b)에 N T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 7(b)에서, 총 N T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
수학식 7
Figure PCTKR2010006299-appb-M000007
따라서, N T 개의 송신 안테나로부터 N R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2010006299-appb-M000008
실제 채널에는 채널 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000016
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2010006299-appb-I000017
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 9
Figure PCTKR2010006299-appb-M000009
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
수학식 10
Figure PCTKR2010006299-appb-M000010
상술한 설명은 다중안테나 통신 시스템이 단일 사용자에게 이용되는 경우를 중점적으로 설명하였다. 그러나, 다중안테나 통신 시스템을 복수의 사용자에 적용하여 다중사용자 다이버시티(multiuser diversity)를 획득하는 것이 가능하다. 이에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
페이딩(fading) 채널은 무선 통신 시스템의 성능저하를 가져오는 것으로 잘 알려진 주요원인이다. 시간, 주파수, 공간에 따라 채널 이득이 변하고 채널 이득 값이 낮을수록 성능저하가 심각해진다. 페이딩을 극복할 수 있는 방법 중 하나인 다이버시티는 여러 개의 독립적인 채널들이 모두 낮은 이득을 가질 확률이 매우 낮다는 사실을 이용한다. 다양한 다이버시티 방식이 가능하며, 다중사용자 다이버시티도 그 중 하나에 해당한다.
셀 내에 여러 명의 사용자가 있을 때, 각 사용자의 채널 이득은 확률적으로 서로 독립이므로 그들이 모두 낮은 이득을 가질 확률은 매우 작다. 정보이론에 따르면 기지국의 전송 전력이 충분하다면 셀 내에 여러 명의 사용자가 있을 때 가장 높은 채널 이득을 가지는 사용자에게 채널을 모두 할당하는 것이 채널의 총 용량을 최대화할 수 있다. 다중사용자 다이버시티는 다시 3 가지로 구분할 수 있다.
시간적 다중사용자 다이버시티는 시간에 따라 채널이 변하는 경우 그때그때 가장 높은 이득 값을 가지는 사용자에게 채널을 할당하는 방식이다. 주파수적 다중사용자 다이버시티는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 주파수 다중 반송파 시스템에서 각 주파수 대역에서 최대 이득을 가지는 사용자에게 부반송파를 할당하는 방식이다.
만약, 다중반송파를 사용하지 않는 시스템에서 채널이 매우 천천히 변한다면 가장 높은 채널 이득을 가지는 사용자가 채널을 오랜 시간 독점할 것이다. 따라서, 다른 사용자들은 통신을 할 수 없게 된다. 이런 경우 다중사용자 다이버시티를 이용하기 위해서는 채널 변화를 유도할 필요가 있다.
다음으로, 공간적 다중사용자 다이버시티는 일반적으로 사용자들의 채널 이득이 공간에 따라 다르다는 것을 이용하는 방법이다. 구현 예로는 RBF(Random Beamforming) 등을 들 수 있다. RBF는 "opportunistic beamforming"이라고도 하며, 송신단에서 다중안테나를 사용하여 임의의 가중치로 빔포밍(beamforming)을 해줌으로써 채널 변화를 유도하는 기술이다.
상술한 다중사용자 다이버시티를 다중 안테나 방식에 이용하는 다중사용자 다중안테나(Multiuser MIMO, MU-MIMO) 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.
다중사용자 다중안테나 방식에 있어서, 송수신단에서 사용자 수와 각 사용자의 안테나 수는 여러 가지 조합이 가능하다. 다중사용자 다중안테나 방식을 하향링크(Downlink, forward link) 및 상향링크(Uplink, reverse link)로 나누어서 살펴 보기로 한다. 하향링크는 기지국에서 여러 단말들로 신호를 전송하는 경우를 의미한다. 상향링크는 여러 단말들이 기지국으로 신호를 전송하는 경우를 말한다.
하향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 NR개의 안테나를 통해 신호를 수신할 수도 있고, 총 NR명의 사용자가 각각 1개의 안테나를 사용하여 신호를 수신할 수도 있다. 또한, 앞의 양 극단 예의 중간 조합도 가능하다. 즉, 어떤 사용자는 1개의 수신 안테나를 사용하는 반면, 어떤 사용자는 3개의 수신 안테나를 사용하는 등의 조합이 가능하다. 유의할 점은 어느 조합의 경우든 수신 안테나의 수의 총합은 NR로 일정하게 유지된다는 점이다. 이러한 경우를 보통 MIMO BC(Broadcast Channel) 또는 SDMA(Space Division Multiple Access)라고 한다.
상향링크의 경우에서, 극단적인 예를 들면, 한 명의 사용자가 총 NT개의 안테나를 통해 신호를 송신할 수도 있고, 총 NT명의 사용자가 각각 1개의 안테나를 사용하여 신호를 송신할 수도 있다. 또한, 앞의 양 극단 예의 중간 조합도 가능하다. 즉, 어떤 사용자는 1개의 송신 안테나를 사용하는 반면, 어떤 사용자는 3개의 송신 안테나를 사용하는 등의 조합이 가능하다. 유의할 점은 어느 조합의 경우든 송신 안테나의 수의 총합은 NT로 일정하게 유지된다는 점이다. 이러한 경우를 보통 MIMO MAC(Multiple Access Channel)이라고 한다. 상향링크와 하향링크는 서로 대칭 관계에 있으므로, 어느 한쪽에서 사용된 기법이 다른 쪽에서도 사용 가능하다.
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000018
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000019
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N T 와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000020
는 행렬이 N R ×N T 된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬
Figure PCTKR2010006299-appb-I000021
의 랭크(
Figure PCTKR2010006299-appb-I000022
)는 다음과 같이 제한된다.
수학식 11
Figure PCTKR2010006299-appb-M000011
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호 (Pilot Signal) 또는 참조 신호 (Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로 별도의 참조 신호가 존재하여야 한다.
하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 이러한 참조신호들에 의해 채널 추정 및 복조를 위한 정보가 제공될 수 있다.
수신측(단말)은 CRS로부터 채널의 상태를 추정하여 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신측(기지국)으로 피드백할 수 있다. CRS는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다.
한편, DRS는 PDSCH 상의 데이터의 복조가 필요한 경우에 해당 RE를 통하여 전송될 수 있다. 단말은 상위계층으로부터 DRS의 존재 여부에 대하여 지시받을 수 있고, 해당 PDSCH가 매핑된 경우에만 DRS가 유효하다는 것에 대하여 지시받을 수 있다. DRS는 단말-특정(UE-specific) 참조신호 또는 복조용 참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS)라 불릴 수도 있다.
도 8은 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록은 시간 상으로 하나의 서브프레임 × 주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 8(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 8(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.
도 8은 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 상 위치를 나타낸다. 도 8에서 '0', '1', '2' 및 '3' 으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 8에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DRS의 위치를 나타낸다.
이하에서는 CRS에 대하여 구체적으로 설명한다.
CRS는 물리 안테나단의 채널을 추정하기 위해 사용되며, 셀 내에 있는 모든 단말(UE)들이 공통적으로 수신할 수 있는 참조신호로서, 전대역에 걸쳐 분포한다. CRS는 채널 상태 정보 (CSI) 획득 및 데이터 복조의 목적으로 사용될 수 있다.
CRS는 송신측(기지국)의 안테나 구성에 따라 다양한 형태로 정의된다. 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 시스템은 다양한 안테나 구성(Antenna configuration)을 지원하며, 하향링크 신호 송신측(기지국)은 단일 안테나, 2 전송 안테나, 4 전송 안테나 등 3 종류의 안테나 구성을 가진다. 기지국이 단일 안테나 전송을 하는 경우에는 단일 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치된다. 기지국이 2 안테나 전송을 하는 경우에는 2개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 시간분할다중화(Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 배치된다. 즉, 2 개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 상이한 시간 자원 및/또는 상이한 주파수 자원에 배치되어 서로 구별될 수 있다. 또한, 기지국이 4 안테나 전송을 하는 경우에는 4개의 안테나 포트를 위한 참조신호가 TDM/FDM 방식으로 배치된다. CRS를 통해 하향링크 신호 수신측(단말)에 의하여 추정된 채널 정보는 단일 안테나 전송(Single Antenna Transmission), 전송 다이버시티(Transmit diversity), 폐-루프 공간 다중화(Closed-loop Spatial multiplexing), 개-루프 공간 다중화(Open-loop Spatial multiplexing), 다중-사용자(Multi-User) MIMO(MU-MIMO) 등의 전송 기법으로 송신된 데이터의 복조를 위해 사용될 수 있다.
다중 안테나를 지원하는 경우, 어떤 안테나 포트에서 참조신호를 전송할 때에 참조신호 패턴에 따라 지정된 자원요소(RE) 위치에 참조신호를 전송하고, 다른 안테나 포트를 위해 지정된 자원요소(RE) 위치에는 어떠한 신호도 전송하지 않는다.
CRS가 자원 블록 상에 매핑되는 규칙은 아래의 수식 12에 따른다.
수학식 12
Figure PCTKR2010006299-appb-M000012
Figure PCTKR2010006299-appb-I000023
Figure PCTKR2010006299-appb-I000024
수식 12에서, k 는 부반송파 인덱스이고, l은 심볼 인덱스이며, p는 안테나 포트 인덱스이다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000025
는 하나의 하향링크 슬롯의 OFDM 심볼의 개수이고,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000026
는 하향링크에 할당된 자원블록의 개수이고,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000027
는 슬롯 인덱스이고,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000028
는 셀 ID를 의미한다. mod 는 모듈러 연산을 의미한다. 주파수 영역에서 참조신호의 위치는 Vshift 값에 의존한다. Vshift 값은 또한 셀 ID에 의존하므로, 참조신호의 위치는 셀 별로 상이한 주파수 시프트 값을 가지게 된다.
구체적으로는, CRS를 통한 채널 추정 성능을 높이기 위해 셀 별로 CRS의 주파수 영역 상의 위치를 시프트(shift)시켜 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 참조신호가 3 부반송파 마다 위치하는 경우에, 어떤 셀은 3k 의 부반송파 상에, 다른 셀은 3k+1의 부반송파 상에 배치 되도록 할 수 있다. 하나의 안테나 포트의 관점에서 참조신호는 주파수 영역에서 6 RE 간격(즉, 6 부반송파 간격)으로 배치되고, 다른 안테나 포트를 위한 참조신호가 배치되는 RE 와는 주파수 영역에서 3 RE 간격을 유지한다.
또한, CRS에 대해서 전력 부스팅(power boosting)이 적용될 수 있다. 전력 부스팅이란, 하나의 OFDM 심볼의 자원요소(RE)들 중 참조신호를 위해 할당된 RE가 아닌 다른 RE로부터 전력을 가져와서 참조신호를 보다 높은 전력으로 전송하는 것을 의미한다.
시간 영역에서 참조신호 위치는 각 슬롯의 심볼 인덱스 (l) 0을 시작점으로 하여 일정한 간격으로 배치된다. 시간 간격은 CP 길이에 따라 다르게 정의된다. 일반 CP 경우는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 4에 위치하며, 확장된 CP 경우는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 3에 위치한다. 하나의 OFDM 심볼에는 최대 2개의 안테나 포트를 참조신호만이 정의된다. 따라서 4 전송 안테나 전송 시, 안테나 포트 0 및 1을 위한 참조신호는 슬롯의 심볼 인덱스 0 및 4 (확장된 CP 경우는 심볼 인덱스 0 및 3)에 위치하며, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호는 슬롯의 심볼 인덱스 1에 위치한다. 단, 안테나 포트 2 및 3을 위한 참조신호의 주파수 위치는 2 번째 슬롯에서는 서로 스위칭된다.
기존의 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 시스템보다 높은 스펙트럼 효율성(Spectral Efficiency)를 지원하기 위하여, 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)을 설계할 수 있다. 확장된 안테나 구성은, 예를 들어, 8개의 전송 안테나 구성일 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템에서 기존의 안테나 구성에서 동작하는 단말들을 지원, 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 지원할 필요가 있다. 따라서, 기존의 안테나 구성에 따른 참조신호 패턴을 지원하고, 추가적인 안테나 구성에 대한 새로운 참조신호 패턴을 설계할 필요가 있다. 여기서, 기존의 안테나 구성을 가진 시스템에 새로운 안테나 포트를 위한 CRS를 추가하게 되면 참조신호 오버헤드가 급격하게 증가하여 데이터 전송률을 떨어뜨리는 단점이 있다. 위와 같은 사항을 고려하여 새로운 안테나 포트를 위한 채널 상태 정보(CSI) 측정을 위한 새로운 참조신호 (CSI-RS)를 설계할 필요가 있으며, 그 구체적인 방안에 대해서는 DRS에 대하여 살펴본 후에 설명한다.
이하에서는 DRS에 대하여 구체적으로 설명한다.
DRS (또는 단말-특정 참조신호)는 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호로, 다중안테나 전송을 할 때 특정 단말에 사용되는 프리코딩 가중치를 참조신호에도 그대로 사용함으로써 단말이 참조신호를 수신했을 때에 각 송신안테나에서 전송되는 프리코딩 가중치와 전송 채널이 결합된 균등 채널(Equivalent channel)을 추정할 수 있도록 한다.
기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)은 최대 4 송신 안테나 전송을 지원하고, 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS가 정의되어 있다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 안테나 포트 인덱스 5 에 대한 참조신호로 표시되기도 한다. DRS가 자원블록 상에 매핑되는 규칙은 아래의 수식 13 및 14에 따른다. 수식 13은 일반 CP의 경우에 대한 것이고, 수식 14는 확장된 CP의 경우에 대한 것이다.
수학식 13
Figure PCTKR2010006299-appb-M000013
Figure PCTKR2010006299-appb-I000029
수학식 14
Figure PCTKR2010006299-appb-M000014
Figure PCTKR2010006299-appb-I000030
수식 13 및 14에서, k 는 부반송파 인덱스이고, l은 심볼 인덱스이며, p는 안테나 포트 인덱스이다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000031
는 주파수 영역에서 자원 블록 크기를 나타내며 부반송파의 개수로 표현된다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000032
는 물리자원블록 넘버를 나타낸다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000033
는 대응하는 PDSCH 전송의 자원 블록의 대역폭을 나타낸다.
Figure PCTKR2010006299-appb-I000034
는 슬롯 인덱스이고,
Figure PCTKR2010006299-appb-I000035
는 셀 ID를 의미한다. mod 는 모듈러 연산을 의미한다. 주파수 영역에서 참조신호의 위치는 Vshift 값에 의존한다. Vshift 값은 또한 셀 ID에 의존하므로, 참조신호의 위치는 셀 별로 상이한 주파수 시프트 값을 가지게 된다.
한편, 3GPP LTE의 진화인 LTE-A(Advanced) 시스템에서는 높은 차수(order)의 MIMO, 다중-셀 전송, 발전된 MU-MIMO 등이 고려되고 있는데, 효율적인 참조신호의 운용과 발전된 전송 방식을 지원하기 위하여 DRS 기반의 데이터 복조를 고려하고 있다. 즉, 기존의 3GPP LTE (예를 들어, 릴리즈-8) 에서 정의하는 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS (안테나 포트 인덱스 5)와는 별도로, 추가된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 2 이상의 레이어에 대한 DRS를 정의할 수 있다.
최대 랭크 8 전송을 지원하기 위한 DRS를 무선 자원 상에 배치함에 있어서 각각의 레이어에 대한 DRS를 다중화하여 배치할 수 있다. 시간분할다중화(Time Division Multiplexing; TDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DRS를 상이한 시간 자원 (예를 들어, OFDM 심볼) 상에 배치하는 것을 의미한다. 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing; FDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DRS를 상이한 주파수 자원 (예를 들어, 부반송파) 상에 배치하는 것을 의미한다. 코드분할다중화(Code Division Multiplexing; CDM)는, 동일한 무선 자원 상에 배치된 2 이상의 레이어에 대한 DRS를 직교 시퀀스(또는, 직교 커버링)을 사용하여 다중화하는 것을 의미한다.
이러한 DRS는 기지국에 의해 하향링크 전송이 스케줄링된 자원블록 및 레이어에만 존재하도록 설정하는 것이 바람직하며, 그 구체적인 배치 패턴의 예시는 후술하여 설명한다.
협력형 다중-포인트 (Cooperative Multi-Point; CoMP)
3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다. 일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 몇몇 CoMP 기법 (예를 들어, 조인트-프로세싱(joint processing) 및 조정 스케줄링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming) 등)이 제안되고 있다.
이러한 CoMP 동작을 원활하게 지원하기 위해서 하향링크 참조신호의 적절한 설계가 요구된다.
중계기(Relay Node) 관련 서브프레임 구조
중계기는 기지국으로부터 수신한 데이터를 중계기 영역 내의 단말에게 전달하고, 중계기 영역 내의 단말로부터 수신한 데이터를 기지국에게 전달할 수 있다. 중계기는 기지국과 Un 인터페이스를 통하여 무선으로 연결될 수 있으며, 기지국과 중계기 사이의 무선 링크를 백홀 링크(Backhaul Link)라 칭할 수 있다. 기지국으로부터 중계기로의 링크를 백홀 하향링크라고 할 수 있고, 중계기로부터 기지국으로의 링크를 백홀 상향링크라고 할 수 있다. 또한, 중계기는 단말과 Uu 인터페이스를 통하여 무선으로 연결될 수 있으며, 중계기와 단말 사이의 무선 링크를 액세스 링크(Access Link)라 칭할 수 있다. 중계기로부터 단말로의 링크를 액세스 하향링크라고 할 수 있고, 단말로부터 중계기로의 링크를 액세스 상향링크라고 할 수 있다. 기지국에는 하향링크 전송 및 상향링크 수신 기능만이 요구되고, 단말에는 상향링크 전송 및 하향링크 수신 기능만이 요구되는 것과는 달리, 중계기는 하향링크 전송, 하향링크 수신, 상향링크 전송 및 상향링크 수신의 기능이 모두 요구된다.
백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 "인-밴드(in-band)"라 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 "아웃-밴드(out-band)"라 할 수 있다.
인-밴드 중계기의 경우에, 예를 들어, 소정의 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 중계기의 송신단으로부터의 전송 신호가 중계기의 수신단에서 수신될 수 있고, 이에 따라 중계기의 RF 전단(front-end)에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 유사하게, 소정의 주파수 대역에서 단말로부터의 액세스 상향링크의 수신과 기지국으로의 백홀 상향링크의 전송이 동시에 이루어지면, 중계기의 RF 전단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다.
이러한 신호 간섭을 회피하기 위해서는 중계기에서 동일 주파수 대역에서의 송신 및 수신이 동시에 일어나지 않도록 시간 분할 다중화(TDM) 방식을 이용할 수 있다. 이러한 중계기는 반-양방향통신(half-duplex) 중계기에 해당한다. 예를 들어, 백홀 하향링크 수신과 액세스 하향링크 전송이 TDM 방식으로 구성될 수 있으며, 중계기에 대한 서브프레임 (이하에서는 '중계기 서브프레임 (Relay Subframe'이라 함)에서 수신기능과 전송기능의 전환을 위한 가드시간(Guard Time)이 필요할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 서브프레임의 제어구간(처음 2 또는 3 OFDM 심볼)은 항상 단말에게 전송될 필요가 있으므로, 하향링크 서브프레임의 제어구간 바로 다음의 OFDM 심볼 및/또는 하향링크 서브프레임의 마지막 1~2 OFDM 심볼이 가드시간으로서 설정될 수 있다.
중계기의 도입에 따라 서브프레임에서 참조신호를 위해 할당되지 못하는 OFDM 심볼 구간이 존재하게 되므로, 이러한 중계기 동작의 특성을 고려한 하향링크 참조신호의 적절한 설계가 요구된다.
위에서 살펴본 바와 같이, 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서는 참조신호가 채널 측정 및 데이터 복조 모두를 위하여 이용되었다. LTE 시스템에서의 CRS는 채널 측정 보다는 데이터 복조를 위하여 주로 사용되었다. 따라서, 채널 측정 및 데이터 복조 각각의 목적에 대하여 상이한 2 종류의 참조신호를 정의하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 채널 측정을 위해서는 CSI-RS를 정의하고, 이와 별개로 데이터 복조를 위해서는 DMRS (또는 DRS)를 정의할 수 있다. 이하의 본 발명의 다양한 실시예들은 하향링크 MIMO 전송에 있어서 사용되는 참조신호들에 대한 것으로서, 구체적으로는 MIMO 동작 및 CoMP 동작 모두를 지원할 수 있는 효율적인 채널 측정을 제공하는 CSI-RS 패턴에 대하여 제안한다.
CSI-RS 패턴에 대하여 살펴보기에 앞서, 3GPP LTE-A 시스템은 기존의 3GPP LTE 시스템에서 동작하는 단말들을 지원 (즉, 역방향 호환성을 지원)할 필요가 있으므로, 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의되는 참조신호들의 패턴을 유지할 필요가 있다.
도 8과 관련하여 전술한 바와 같이, 하향링크 참조신호의 패턴이 정의되는 단위 (하나의 자원블록)는, 시간상 하나의 서브프레임 × 주파수 상 12개의 연속적인 부반송파로 구성될 수 있다. 하나의 서브프레임은 2 개의 연속적인 슬롯으로 구성되고, 일반 CP의 경우에는 14개의 OFDM 심볼로, 확장된 CP의 경우에는 12 개의 OFDM 심볼로 구성된다.
3GPP LTE-A 시스템에서 추가되는 안테나 포트에 대한 새로운 참조신호 (CSI-RS)가 위치할 수 있는 OFDM 심볼을 결정하기 위하여, 기존에 정의된 CRS 위치, 동기화 신호(synchronization signal)가 배치될 수 있는 위치, 물리방송채널(Physical Broadcast Channel; PBCH)이 배치될 수 있는 OFDM 심볼에 대하여 살펴본다.
CRS는 하나의 자원블록에서 6 개의 OFDM 심볼 (일반 CP의 경우에 2 개의 슬롯 각각에서 OFDM 심볼 인덱스(l) = 0, 1 및 4, 확장된 CP의 경우에 2 개의 슬롯 각각에서 OFDM 심볼 인덱스(l) = 0, 1 및 3)에 위치한다. 동기화 신호는 하나의 무선 프레임에서 서브프레임 인덱스 0 및 5 에 위치할 수 있으며, 하나의 서브프레임의 슬롯 인덱스 0 (첫 번째 슬롯) 의 마지막 2 OFDM 심볼 (일반 CP의 경우에 OFDM 심볼 인덱스 (l) = 5 및 6, 확장된 CP의 경우에 OFDM 심볼 인덱스(l) = 4 및 5)에 위치할 수 있다. 또한, PBCH는 하나의 무선 프레임에서 서브프레임 인덱스 0 에 위치할 수 있으며, 서브프레임의 슬롯 인덱스 1 (두 번째 슬롯)의 처음 4 개의 OFDM 심볼 (일반 CP 및 확장된 CP의 경우에 OFDM 심볼 (l) = 0, 1, 2 및 3)에 위치할 수 있다.
만약 CSI-RS가 기존의 CRS가 위치하는 OFDM 심볼 상에서 전송되는 경우에는 CRS의 전력 부스팅에 의하여 CSI-RS에 대해 불충분한 전송 전력이 할당될 수 있고, 이러한 경우 채널 추정 성능의 열화가 발생할 수 있다. 따라서, 기존의 CRS가 배치되지 않는 OFDM 심볼에 CSI-RS를 배치할 수 있다.
만약 CSI-RS가 동기화 신호 및 PBCH가 배치되는 OFDM 심볼 상에서 전송되는 경우에는, 채널 측정을 위한 자원요소가 펑처링될 수 있다. 따라서, 동기화 신호 및 PBCH가 전송되지 않는 서브프레임이 CSI-RS 전송을 위하여 할당될 수 있다.
3GPP LTE-A 시스템에서 요구하는 8 전송 안테나에 대한 채널 측정을 위하여, 기존의 안테나 포트 0 내지 3 에 대한 CRS에 추가적으로, 안테나 포트 4 내지 7에 대한 CSI-RS가 지원될 필요가 있다. 또는, 새롭게 정의되는 CSI-RS는 안테나 포트 4 내지 7로 제한되지 않고, 안테나 포트 0 내지 7에 대하여 정의될 수도 있다. 안테나 포트 인덱스는 추가적인 안테나 포트를 명확하게 나타내고자 하는 것으로서 단지 예시적인 것이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 하나의 OFDM 심볼 상의 12 개의 자원요소(RE)의 일부 또는 전부가 CSI-RS를 위하여 사용될 수 있다.
위와 같은 사항을 고려하여 CSI-RS 패턴에 대한 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 CSI-RS 패턴에 대한 다양한 실시예들은 하향링크 8 전송 안테나 전송에서 효율적인 자원 할당 및 성능 이득을 위한 것이다. 또한, 후술하는 실시예들에서는 주로 MIMO 전송의 경우를 예로 들어 설명하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 제안하는 다양한 CSI-RS 패턴은 CoMP 전송을 위하여 사용될 수도 있고, 하향링크 전송 주체로서의 중계기에서 사용될 수도 있다.
실시예 1
본 실시예 1은 확장된 CP의 경우에 CSI-RS 패턴에 대한 것이다.
CSI-RS 패턴은 DMRS의 위치를 고려하여 설계되어야 하므로, DMRS의 위치에 대하여 먼저 설명한다.
도 9는 DMRS 패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9(a)는 일반 CP의 경우에 DMRS 패턴을 나타내고, 도 9(b)는 채널 상태가 긴 지연 확산(large delay spread)를 겪는 경우를 고려한 확장된 CP의 경우의 DMRS 패턴을 나타낸다. 도 9(a)의 DMRS 패턴은 도 9(b)의 경우에 비하여 긴 지연 확산의 경우에 채널 측정의 성능이 저하될 수 있다.
도 9에 있어서, 낮은 전송 랭크에 대한 DMRS와 높은 전송 랭크에 대한 DMRS가 구별되어 표시되어 있다. 예를 들어, 낮은 전송 랭크의 경우에는 하나의 자원블록 상에서 DMRS를 위한 자원요소(RE)의 개수 (즉, DMRS 오버헤드)가 높은 전송 랭크의 경우에 비하여 낮게 설정될 수 있다. 그 기준이 되는 전송 랭크는 예를 들어, 랭크 2일 수 있다. 즉, 전송 랭크 1 및 2 에 대해서는 12 개의 RE를 DMRS를 위하여 사용하고, 전송랭크 3 내지 8의 경우에는 24개의 RE를 모두 DMRS를 위하여 사용할 수 있다.
도 9의 DMRS 패턴의 경우에 가능한 CSI-RS 패턴에 대하여 살펴본다. 전술한 바와 같이, 하향링크 서브프레임에서 제어 영역 (PDCCH가 할당되는 OFDM 심볼), CRS가 할당되는 OFDM 심볼, 중계기 서브프레임에서의 가드시간이 할당되는 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되지 않도록 설계하는 것을 고려할 수 있다. 이러한 경우에, 도 9에서 DMRS가 배치된 OFDM 심볼과 다른 참조신호가 배치되지 않은 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
이러한 경우에, 하나의 안테나 포트에 대한 2 개의 CSI-RS 사이에 6 RE 간격을 가지도록 설계하는 경우를 가정한다. 예를 들어, 일반 CP의 경우에는 OFDM 심볼 인덱스 9 및 10 의 위치에 하나의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 6 부반송파 간격으로 배치할 수 있다. 그러나, 확장된 CP의 경우에는 하나의 안테나 포트에 대한 2 개의 CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼 상에 배치할 수 있는 OFDM 심볼이 존재하지 않는다.
이러한 제한을 극복하기 위해 다른 형태의 DMRS 패턴을 고려할 수 있다. 예를 들어, 확장된 CP 의 경우에 낮은 전송랭크에 대한 DMRS와 높은 전송랭크에 대한 DMRS를 연속하는 부반송파 상에 배치하는 것이 아니라, 1 또는 2 부반송파 간격으로 떨어져 배치할 수 있다. 도 10은 이러한 DMRS 패턴의 일례를 나타낸다. 도 10과 같이 1 부반송파 간격으로 DMRS가 이격되어 배치되는 경우에는 하나의 OFDM 심볼에서 6 개의 RE 위치에 DMRS가 배치될 수 있고, 또는 2 부반송파 간격으로 DMRS가 이격되어 배치되는 경우에는 하나의 OFDM 심볼에서 4 개의 RE 위치에 DMRS가 배치될 수도 있다. 이와 같이 DMRS를 배치하면, CSI-RS가 DMRS와 동일한 OFDM 심볼 상에서 배치되는 경우에, 하나의 안테나 포트에 대한CSI-RS를 하나의 OFDM 심볼 상에서 6 부반송파 간격으로 배치할 수 있다. 도 9 및 10 의 경우에 있어서, CSI-RS의 구체적인 패턴은 후술하는 실시예에서 다루기로 한다.
실시예 2
본 실시예 2는 상이한 서브프레임 종류에 따른 하향링크 참조신호 패턴에 대한 것이다.
일반적으로, 불필요한 시스템 복잡성을 감소하기 위하여 가능한 한 단순한 참조신호 설계 원칙을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 상이한 종류의 서브프레임에 있어서 유사하거나 동일한 참조신호 패턴을 적용하는 것이 바람직하다.
이와 관련하여, TDD 타입의 프레임 구조에서 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임의 경우와 중계기 서브프레임의 경우에는, 참조신호가 배치될 수 없는 구간이 존재하므로, 이를 고려하여 참조신호 패턴을 적절하게 설계할 수 있다.
TDD 타입의 프레임 구조의 특별 서브프레임에서 DwPTS 길이는 일반 서브프레임과 상이하다. 예를 들어, DwPTS 길이는 일반 CP의 경우에는 3, 9, 10, 11 또는 12 OFDM 심볼 길이를 가질 수 있고, 확장된 CP의 경우에는 3, 7, 8, 9 또는 10 OFDM 심볼 길이를 가질 수 있다. DwPTS가 3 OFDM 심볼 길이인 경우에는 데이터가 전송되지 않으므로, DMRS가 필요하지 않다. 다른 경우에는, DMRS가 배치되는 RE의 개수가 충분하지 않음으로 인한 데이터 복조 성능 저하를 피하도록 DMRS 위치가 결정될 수 있다. 또한, DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임을 통하여 채널 측정이 필요한 경우를 지원하기 위하여 CSI-RS 패턴을 설계할 수 있다. 예를 들어, 중계기 서브프레임 구조에 있어서 하나의 무선 프레임에 많은 수의 백홀 링크 서브프레임이 할당되는 경우에는, 여유분의(spare) RE의 개수와 무관하게, 불가피하게 특별 서브프레임에서 채널이 측정될 필요가 있을 수 있다.
도 11 내지 13 은 DwPTS를 포함하는 서브프레임에서의 참조신호 패턴의 예시들을 나타내는 도면이다. 도 11은 일반 CP의 경우이고, 도 12 및 13은 확장된 CP의 경우의 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 11의 (a), (b), (c) 및 (d)는 각각 DwPTS 길이가 9, 10, 11 및 12 OFDM 심볼 길이인 경우에 대한 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 12 및 13 의 (a), (b), (c) 및 (d)는 각각 DwPTS 길이가 7, 8, 9 및 10 OFDM 심볼 길이인 경우에 대한 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 12는 도 9(b)의 DMRS 패턴에서 두 번째 슬롯의 DMRS위치를 첫번째 슬롯으로 이동시킨 형태의 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 13은 도 10의 DMRS 패턴에서 두번째 슬롯의 DMRS 패턴을 버리고 첫번째 슬롯의 DMRS 패턴만을 유지한 형태의 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 11 내지 13 의 참조신호 패턴에서는 CSI-RS가 할당될 수 있는 자원요소는 첫 번째 슬롯으로 한정될 수 있다. 즉, DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임의 경우에는 DMRS 및 CSI-RS를 첫 번째 슬롯에만 배치하는 것을 고려할 수 있다.
기본적으로, 일반 서브프레임과 특별 서브프레임, 또는 일반 CP의 경우와 확장된 CP의 경우와 같은 상이한 서브프레임 종류에 대해서도, 가능한 한 CSI-RS의 위치에 대해서 공통된 규칙이 적용되는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 기본적인 CSI-RS 패턴을 정하여 두고, 동작 조건에 따라 요구되는 상이한 CSI-RS 패턴은 상기 기본적인 CSI-RS 패턴을 주파수 시프트 (v-shift) 또는 시간 시프트 (t-shift) 함으로써 결정하는 것이 바람직하다. 도 11 내지 13에서 CSI-RS의 구체적인 패턴은 후술하는 실시예에서 다루기로 한다.
실시예 3
본 실시예 3은 특별 서브프레임의 경우에 전송 랭크를 제한하는 것에 대한 것이다.
전술한 실시예 2와 관련한 도 11 내지 13에 있어서, 특히 확장된 CP 의 경우에 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임의 경우, 심볼 구성에 따라 데이터 또는 CSI-RS 전송에 이용될 수 있는 RE의 개수가 적어진다는 문제가 있다. 데이터 또는 CSI-RS 전송을 위한 RE를 확보하기 위해서는 다른 참조신호 중 일부의 전송을 제한할 수 있다.
이와 관련하여, DMRS 오버헤드는 랭크에 따라 상이하게 정해질 수 있다. 예를 들어, 랭크 2 전송까지는 12 개의 RE로, 랭크 3 이상의 전송에서는 24개의 RE로 DMRS 오버헤드가 정해질 수 있다. 또는, 랭크 4 전송까지는 12 개의 RE, 랭크 5 이상의 전송에서는 24개의 RE로 DMRS 오버헤드가 정해질 수도 있다.
이에 따라, 확장된 CP 의 경우에 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서, 데이터 또는 CSI-RS 전송을 위한 RE를 확보하기 위하여, 전송 랭크를 특정 랭크 (예를 들어, 2 또는 4) 이하로 제한(restriction)하는 것을 고려할 수 있다.
도 14에서는 전송 랭크가 제한된 경우의 참조신호 패턴을 나타낸다. 도 14(a) 및 14(b)는 각각 도 12(a) 및 도 13(a)의 참조신호 패턴에서 높은 전송 랭크에 대한 DMRS가 정의되지 않는 경우를 나타낸다. 이러한 참조신호 패턴에 따르면, 확장된 CP 의 경우에 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서 데이터 또는 CSI-RS를 위하여 보다 많은 자원이 할당될 수 있다.
실시예 4
본 실시예 4는 서브프레임 종류에 따라 상이하게 설정되는 참조신호 패턴간의 관계를 정의하는 것에 대한 것이다.
일반 서브프레임의 경우를 기본적인 참조신호 패턴으로 정의하고, 특별 서브프레임과 같은 경우를 상기 기본적인 참조신호 패턴의 변형으로 정의할 수 있다. 특별 서브프레임의 경우에 변형된 참조신호 패턴을 사용하다가 일반 서브프레임으로 변경되면 기본적인 참조신호 패턴으로 돌아올 수 있고, 이를 참조신호 패턴의 폴-백(fall-back)이라고 칭할 수 있다.
우선 기본적인 CSI-RS 패턴의 설계에 대하여 설명한다.
일반적으로, CSI-RS가 정의되지 않았던 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에 따른 단말에게는 CSI-RS가 성능 저하의 원인이 될 수 있다. 특히, 코드블록의 관점에서 CSI-RS가 하나의 위치 (예를 들어, 하나의 OFDM 심볼)에 몰려서 전송되는 경우에 이러한 성능 저하가 심화될 수 있다. 이는, 하나의 코드블록의 열화가 전송 블록의 전체 성능을 저하시킬 수 있기 때문이다. 또한, CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼에 할당되는 경우에는 CSI-RS를 위하여 불충분한 전력 부스팅이 제공될 수도 있다. 따라서, CSI-RS를 하나의 OFDM 심볼 상에 배치하기 보다는 복수개의 OFDM 심볼 (예를 들어, 4 개의 OFDM 심볼) 상에 분산하여 배치하는 것이 바람직할 수 있다. CSI-RS 가 배치될 수 있는 RE를 고려하면, 위와 같이 복수개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 분산 배치된 패턴은 일반 서브프레임의 경우에 효과적일 수 있다.
한편, DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서 채널 측정을 지원하기 위하여, 일반 서브프레임에서 CSI-RS가 분산 배치된 위치(RE)들을 특정 OFDM 심볼들로 이동시킬 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴의 이동을 시간 영역 시프트 (또는, T-shift) 및 주파수 영역 시프트 (또는, V-shift)라고 할 수 있다. 예를 들어, 특별 서브프레임에서는 일반 서브프레임에서의 CSI-RS 패턴에 상대적으로, CSI-RS 위치에 있어서 하나 이상의 부반송파 (또는, 부반송파 그룹)가 주파수 영역에서 시프트될 수 있고 하나 이상의 심볼 (또는, 심볼 그룹)이 시간 영역에서 시프트될 수 있다.
서브프레임 종류가 특별 서브프레임에서 일반 서브프레임으로 변경되는 경우 (즉, 폴-백 모드의 경우), 특별 서브프레임에서 시프트된 CSI-RS 패턴은 일반 서브프레임에서 원래의 CSI-RS 패턴 위치로 돌아올 수 있다.
위와 같이 서브프레임 종류에 따른 CSI-RS 패턴은 별도의 시그널링 또는 별도의 규칙에 의하지 않고 하향링크 송신단과 수신단에 이미 알려진 (기정의된) 것으로 설정될 수 있다.
실시예 5
본 실시예 5에서는 상기 실시예 4에서 설명한 CSI-RS 패턴에 대한 V-shift 및 T-shift에 대하여 구체적으로 설명한다.
실시예 5-1
본 실시예 5-1에서는 일반 CP의 경우에 대한 예시적인 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. CSI-RS 패턴을 설계함에 있어서 CRS 및 DMRS 패턴이 고려될 필요가 있고, 일반 서브프레임에서 일반 CP의 경우에 CRS 및 DMRS 의 패턴은 전술한 도 9(a)의 예시를 기준으로 설명한다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 형태의 CRS 및 DMRS 패턴에 대해서도 후술하는 본 발명의 CSI-RS 패턴의 설계 원리가 적용될 수 있다.
일반 서브프레임에서 일반 CP의 경우에 CRS가 존재하는 OFDM 심볼 상의 RE에는 CSI-RS가 할당되지 않는다. 이는, 전술한 바와 같이 CRS의 전력 부스팅으로 인하여, CSI-RS 에 의한 채널 추정 성능이 열화되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, PDCCH 영역 및 중계기 서브프레임 가드 시간 영역에는 CSI-RS가 배치되지 않도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 하나의 자원블록 (14 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 7 개의 OFDM 심볼들 (4 번째, 6 번째, 7 번째, 10 번째, 11 번째, 13 번째 및 14 번째 OFDM 심볼)에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
도 15에서는 위 설정에 따른 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타낸다. 도 15에서 '0', '1', '2' 및 '3' 으로 표시된 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 에 대한 CSI-RS 가 할당된 RE를 나타낸다.
도 15(a)에 도시한 CSI-RS 패턴을 기본적인 CSI-RS 패턴으로 정의할 수 있다. 도 15(b) 및 15(c)의 새로운 CSI-RS 패턴은 상이한 셀에서 CSI-RS 패턴이 중복되는 것을 방지하기 위한 것이다. CSI-RS 패턴이 셀 별로 상이하게 설정됨으로써 채널 측정 성능이 개선될 수 있다.
도 15(b) 및 15(c)의 CSI-RS 패턴은 도 15(a)의 기본적인 CSI-RS 패턴의 T-shift 된 패턴으로 설명할 수 있다. T-shift는 안테나 포트의 전부 또는 일부 그룹에 대하여 지시될 수 있다. 예를 들어, 도 15(b)의 CSI-RS 패턴은 도 15(a)의 기본적인 CSI-RS 패턴에서 전체 안테나 포트(0, 1, 2 및 3)에 대한 CSI-RS 가 2 OFDM 심볼만큼 T-shift 된 버전이고, 도 15(c)의 CSI-RS 패턴은 도 15(a)의 기본적인 CSI-RS 패턴에서 일부 안테나 포트 그룹 (1 및 3) 에 대한 CSI-RS 가 2 OFDM 심볼만큼 T-shift 된 버전이다.
또한, CSI-RS 패턴의 T-shift는 특별 서브프레임에서의 CSI-RS 패턴을 설계함에 있어서 유용하다. 도 16은 특별 서브프레임의 경우에 적용될 수 있는 CSI-RS 패턴을 도시한다. 도 16의 CSI-RS 패턴은 도 15에서 예시한 CSI-RS 패턴의 T-shift 된 버전으로 설명할 수 있다.
도 16(a) 내지 16(d)에서 CRS 및 DMRS의 패턴은 도 11(a) 내지 11(d)에 도시한 예에 따르고, 각각의 경우에 CSI-RS 패턴을 도시한다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 형태의 CRS 및 DMRS 패턴에 대해서도 후술하는 본 발명의 CSI-RS 패턴의 설계 원리가 적용될 수 있다.
특별 서브프레임에서의 가용 OFDM 심볼 개수에 따라서, CSI-RS 패턴이 달라질 수 있다. 도 16(a) 내지 16(d)는 가용 OFDM 심볼의 개수가 각각 9, 10, 11 및 12 인 경우에 있어서, CSI-RS 패턴을 나타낸다. 도 16(a) 내지 16(d)에서 일부 안테나 포트 (0 및 2)에 대한 CSI-RS 패턴은 동일하지만, 나머지 안테나 포트 (1 및 3)에 대한 CSI-RS 패턴이 T-shift 된 형태로 설명할 수 있다. 예를 들어, 도 16(a)의 CSI-RS 패턴을 기준으로, 도 16(b) 내지 16(d)의 경우에서는 안테나 포트 인덱스 1 및 3에 대한 CSI-RS의 위치가 3 OFDM 심볼만큼 T-shift 될 수 있다.
한편, 특별 서브프레임의 경우에는 CSI-RS 가 매핑될 수 있는 RE의 개수가 제한되므로, 하나의 서브프레임에서 안테나 포트의 일부에 대한 CSI-RS 만이 전송될 수 있다. 즉, 전체 안테나 포트에 대한 CSI-RS 는 2 이상의 서브프레임을 통하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 수신측에서는 2 이상의 서브프레임을 통하여 전체 CSI-RS를 수신하고, 이로부터 채널 측정을 수행할 수 있다. 이와 같이 전체 참조신호가 전송되는 주기를 듀티 사이클(duty cycle)로 표현할 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임에서 전체 CSI-RS가 전송되는 경우에는 듀티 사이클이 1 서브프레임인 것으로 표현할 수 있고, 2 개의 서브프레임에 걸쳐서 전체 CSI-RS가 전송되는 경우에는 듀티 사이클이 2 서브프레임인 것으로 표현할 수 있다.
전술한 CSI-RS 패턴에 있어서, 전체 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 첫 번째 슬롯에만 위치하도록 할 수도 있다. 즉, 하나의 서브프레임의 4 번째, 6번째 및 7번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되도록 설정할 수 있다 (미도시). 이는 전술한 CSI-RS 패턴에서 일부 안테나 포트 그룹에 대한 CSI-RS의 T-shift 된 버전으로서 표현할 수도 있다.
도 17에서는 안테나 포트 그룹에 대한 CSI-RS가 엇갈리게(staggered) 배치된 형태의 CSI-RS 패턴을 도시한다. 도 17(a)는 기본적인 CSI-RS 패턴을 예시한 것이고, 도 17(b)의 CSI-RS 패턴은 도 17(a)의 기본적인 CSI-RS 패턴에서 전체 T-shift 된 버전이고, 도 17(c)는 일부 T-shift 된 버전이다. 도 17의 CSI-RS 패턴은 특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 엇갈리게 배치된 것을 제외하면 도 15의 CSI-RS 패턴과 유사한 특징을 가지므로, 중복되는 설명은 생략하고 도 17의 CSI-RS 패턴 특유의 사항에 대해서만 설명한다.
특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 동일한 OFDM 심볼 상에 위치하도록 하는 경우(도 15)에 비하여, 상이한 OFDM 심볼 상에 배치되는 경우(도 17)에, 긴 지연 확산을 가진 채널에 대하여 보다 양호한 채널 측정 성능이 제공될 수 있다.
또한, 도 17에서 도시하는 CSI-RS 패턴은 일부 안테나 포트에 대한 CSI-RS 만이 사용되는 경우에 유용할 수 있다. 예를 들어, 도 15와 같은 CSI-RS 패턴의 경우에는 최대 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송하는 경우에, 하나의 OFDM 심볼 당 CSI-RS가 배치되는 RE의 개수는 2 또는 4가 된다. 반면, 도 17과 같은 CSI-RS 패턴에 따르면, 최대 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송하는 경우에, 하나의 OFDM 심볼 당 CSI-RS가 배치되는 RE의 개수는 1 또는 2로 감소된다. 따라서, 참조신호가 배치되지 않은 RE의 개수가 증가되며, 이에 의하여, 적극적인 채널 측정을 위한 CSI-RS의 전력 부스팅 효과 또는 시스템 성능 향상이 제공될 수 있다.
도 18은 도 17과 같은 일반 서브프레임에서의 CSI-RS 패턴을 기초로, 특별 서브프레임에서 가용 OFDM 심볼 개수에 따른 CSI-RS 의 변형예를 도시한다. 도 18에 도시된 CSI-RS 패턴은 도 17의 CSI-RS 패턴의 T-shift 버전으로 설명할 수도 있다. 도 18의 CSI-RS 패턴은 특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 엇갈리게 배치된 것을 제외하면 도 16의 CSI-RS 패턴과 유사한 특징을 가지므로, 중복되는 설명은 생략한다.
전술한 도 15 내지 18에서는 하나의 서브프레임에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되는 것에 대하여 설명하였다. 이러한 CSI-RS 패턴에서는 전술한 바와 같은 채널 측정 상의 유리한 점을 가지지만, 다른 측면에서 살펴보면, 채널 측정을 위한 전력이 불충분할 수도 있고 CSI-RS가 정의되지 않았던 기존의 LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에 대하여 성능 저하가 발생할 수도 있다. 또한, 주파수 영역에서 CSI-RS가 배치될 수 있는 공간이 불충분함으로 인하여, 적절하게 V-shift 된 형태의 CSI-RS 패턴을 설계하는 것에 제약이 있고, 이에 따라 CSI-RS 패턴의 충분한 적응성을 제공하기 쉽지 않다. 따라서, 새로운 형태의 CSI-RS 패턴을 고려할 수 있다.
도 19 내지 21에서는 하나의 서브프레임에서 4 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치하는 패턴에 대하여 도시한다.
도 19의 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. 도 19(a)에 도시된 CSI-RS 패턴을 4 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되는 기본적인 패턴으로 정의할 수 있다. 도 19(b)의 CSI-RS 패턴은 도 19(a)의 기본 패턴의 일부가 T-shift 된 버전으로 설명할 수 있고, 도 19(c)의 CSI-RS 패턴은 도 19(a)의 기본 패턴의 전체 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 V-shift된 버전으로 설명할 수 있다. 도 19(d)의 CSI-RS 패턴은 도 19(a)의 기본 패턴의 일부 안테나 포트 (0 및 1)에 대한 CSI-RS가 V-shift 된 버전으로 설명할 수 있다. 도 19(e)의 CSI-RS 패턴은 도 19(a)의 기본 패턴에서 전체 안테나 포트에 대한 V-shift 가 적용되고 일부 안테나 포트 (0 및 2)에 대한 T-shift 가 적용된 버전으로 설명할 수 있다. 도 19에서는 CSI-RS 패턴의 V-shift 및 T-shift의 몇가지 예를 도시하고 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, CoMP 동작 또는 서브프레임 종류에 따른 제한요건 (시간 자원 및/또는 주파수 자원 사용의 제약)에 따라서 V-shift 및 T-shift 의 다양한 조합이 CSI-RS 패턴에 적용될 수 있다.
도 20에서는 CSI-RS 위치가 안테나 포트 별로 엇갈리게 배치된 패턴을 도시한다. 도 20의 CSI-RS 패턴은 특정 안테나 포트에 대한 CSI-RS 가 엇갈리게 배치된 것을 제외하면 도 19의 CSI-RS 패턴과 유사한 특징을 가지므로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 20과 같이 엇갈리게 배치된 형태의 CSI-RS 패턴에 의하면, 긴 지연 확산을 가진 채널의 경우나 일부 안테나 포트에 대한 CSI-RS 만이 사용되는 경우에, 엇갈리게 배치되지 않은 CSI-RS 패턴에 비하여 양호한 채널 측정 성능이 제공될 수 있다. 또한, 도 20(a) 내지 20(e)는 도 19(a) 내지 19(e)와 동일한 방식으로 V-shift 및/또는 T-shift 된 버전을 나타내며, 그 외에 다양한 V-shift 및 T-shift 의 조합이 CSI-RS 패턴에 적용될 수 있다.
도 21에서는 안테나 포트 그룹 별로 CSI-RS가 엇갈리게 배치되는 패턴을 나타낸다. 도 21의 CSI-RS 패턴은 도 19(a) 또는 20(a)와 같은 기본 CSI-RS 패턴으로 정의될 수 있고, 기본 CSI-RS 패턴에 다양한 V-shift 및/또는 T-shift 가 적용된 CSI-RS 패턴이 사용될 수 있다. 도 21과 같은 CSI-RS 패턴에 의하면, 하나의 서브프레임에서 안테나 포트 일부분만이 사용되는 경우에 유용할 수 있다. 즉, 참조신호 시프트의 경우의 수가 증가되고, 보다 효율적인 전력 부스팅 효과가 제공될 수 있다.
실시예 5-2
본 실시예 5-2에서는 확장된 CP의 경우에 대한 예시적인 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. CSI-RS 패턴을 설계함에 있어서 CRS 및 DMRS 패턴이 고려될 필요가 있고, 일반 서브프레임에서 확장된 CP의 경우에 CRS 및 DMRS 의 패턴은 전술한 도 9(b)의 예시를 기준으로 설명한다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 형태의 CRS 및 DMRS 패턴에 대해서도 후술하는 본 발명의 CSI-RS 패턴의 설계 원리가 적용될 수 있다.
CSI-RS 패턴을 설계함에 있어서, CRS가 배치된 OFDM 심볼, PDCCH 영역 및 중계기 서브프레임 가드 시간 영역에는 CSI-RS가 배치되지 않도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 확장된 CP 경우의 하나의 자원블록 (12 OFDM 심볼 × 12 부반송파)에서 5 개의 OFDM 심볼들 (5 번째, 6 번째, 9 번째, 11 번째 및 12 번째 OFDM 심볼)에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
도 22에서는 위 설정에 따른 CSI-RS 패턴의 예시들을 나타낸다. 도 22에서 '0', '1', '2' 및 '3' 으로 표시된 RE는 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3 에 대한 CSI-RS 가 할당된 RE를 나타낸다.
도 22에서 도시하는 바와 같이, 확장된 CP의 경우에는 DMRS 간의 주파수 영역 상의 간격으로 인하여, 하나의 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼 상에서 6 부반송파 간격으로 배치되도록 설계할 수 없는 제약이 존재한다. 따라서, 하나의 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS 는 상이한 OFDM 심볼 상에 배치되도록 설계할 수 있다.
도 22(a)는 이러한 점을 고려하여 하나의 서브프레임에서 4 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치한 패턴을 나타내며, 이를 기본적인 패턴으로 정의할 수 있다. 도 22(b) 내지 22(d)의 CSI-RS 패턴은 도 22(a)의 패턴에 V-shift 가 적용된 예를 나타낸다.
한편, 도 23에서는 확장된 CP 구조를 갖는 특별 서브프레임에서 CSI-RS 패턴을 도시한다. 도 23(a) 내지 23(d)에서 CRS 및 DMRS의 패턴은 도 12(a) 내지 12(d)에 도시한 예에 따르고, 각각의 경우에 CSI-RS 패턴을 도시한다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 형태의 CRS 및 DMRS 패턴에 대해서도 후술하는 본 발명의 CSI-RS 패턴의 설계 원리가 적용될 수 있다.
도 23에서 도시하는 바와 같이, 특별 서브프레임에서의 CSI-RS 전송을 지원하기 위하여, 도 22(a)에서 도시하는 4 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되는 기본적인 패턴을 기초로, 보다 적은 수의 심볼(들)에 CSI-RS가 배치되도록 CSI-RS를 시프트할 수 있다. 이러한 경우, 하나의 안테나 포트 당 하나의 CSI-RS가 전송되도록 설계할 수 있다.
특별 서브프레임에서의 가용 OFDM 심볼 개수에 따라서, CSI-RS 패턴이 달라질 수 있다. 도 23(a) 내지 23(d)는 가용 OFDM 심볼의 개수가 각각 7, 8, 9 및 10 인 경우에 있어서, CSI-RS 패턴을 나타낸다.
도 23(a) 및 23(b)의 CSI-RS 패턴에 있어서, 전술한 CSI-RS 배치 규칙 중, CRS가 배치된 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치하지 않는다는 규칙은 적용되지 않는다. 왜냐하면, 가용 OFDM 심볼이 7 또는 8인 경우에는, CRS 또는 DMRS 가 존재하지 않는 OFDM 심볼이 없기 때문이다. 따라서, CRS가 존재하는 4 번째 또는 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되도록 설계할 수 있다. 도 23(a) 및 23(b)에서는 7 번째 OFDM 심볼 상에 2 부반송파 만큼 이격된 위치의 4 개의 RE에 CSI-RS가 배치되는 패턴을 나타낸다. 도 23에서 도시하는 바와 같이 안테나 포트 인덱스 3, 1, 2 및 0 의 순서로 CSI-RS가 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 특별 서브프레임에서 일반 서브프레임으로 폴-백하는 경우에는, 도 23(a) 및 23(b) 에서와 같이 하나의 OFDM 심볼 상에 밀집되어 있는 CSI-RS가 4 개의 OFDM 심볼 상으로 (예를 들어, 도 22(a)와 같이) 분산될 수 있다.
도 23(c) 및 23(d)에 있어서 CSI-RS는 CRS 또는 DMRS가 존재하지 않는 9 번째 OFDM 심볼 상에 배치될 수 있다.
도 24(a) 내지 24(d)의 CSI-RS 패턴은 도 23(a) 내지 23(d)의 CSI-RS 패턴 중 일부 안테나 포트 그룹 (2 및 3) 에 대한 V-shift 가 적용된 형태로 설명할 수 있다. 특별 서브프레임에서 일반 서브프레임으로 폴-백하는 경우에는, 도 24(a) 및 24(b) 에서와 같이 하나의 OFDM 심볼 상에 밀집되어 있는 CSI-RS가 4 개의 OFDM 심볼 상으로 (예를 들어, 도 22(b)와 같이) 분산될 수 있다. 도 24의 CSI-RS 패턴에 대한 그 외의 사항은 도 23에 대한 설명과 중복되므로 명료성을 위하여 설명을 생략한다.
한편, 데이터 또는 CSI-RS 가 배치될 수 있는 RE의 개수를 증가시키기 위하여, 특별 서브프레임에서 DMRS가 전송되는 RE의 개수가 적게 설정되는 경우를 고려할 수 있다. 즉, 확장된 CP의 구성을 가지는 서브프레임에서 전술한 도 14(a)에서 설명한 바와 같은 패턴으로 CRS 및 DMRS가 전송되는 경우에 있어서, CSI-RS 가 배치되는 패턴은 도 25 및 26과 같이 설정될 수 있다. 도 25는 2 개의 OFDM 심볼 상에서 총 8 개의 RE에 CSI-RS가 배치되는 패턴을 나타내고, 도 26는 1 개의 OFDM 심볼 상에서 4 개의 RE에 CSI-RS가 배치되는 패턴을 나타낸다.
도 25(a) 내지 25(d)는 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서 가용 OFDM 심볼의 개수가 각각 7, 8, 9 및 10 인 경우의 CSI-RS 패턴을 나타낸다. 가용 OFDM 심볼의 개수가 7 및 8 인 경우(도 25(a) 및 25(b))에는 DMRS가 배치된 5 번째 OFDM 심볼 및 CRS가 배치된 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치함에 있어서, CRS의 일부 (예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0에 대한 CRS)가 전송되지 않도록 제한할 수 있다. 한편, 가용 OFDM 심볼의 개수가 9 및 10 인 경우(도 25(c) 및 25(d))에는 DMRS가 배치된 5 번째 OFDM 심볼 및 다른 참조신호가 배치되지 않은 9 번째 OFDM 심볼에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
도 26(a) 내지 26(d)는 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서 가용 OFDM 심볼의 개수가 각각 7, 8, 9 및 10 인 경우의 CSI-RS 패턴을 나타낸다. 가용 OFDM 심볼의 개수가 7 및 8 인 경우(도 26(a) 및 26(b))에는 CRS가 배치된 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치될 수 있다. 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치함에 있어서, CRS의 일부 (예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0에 대한 CRS)가 전송되지 않도록 제한할 수 있다. 한편, 가용 OFDM 심볼의 개수가 9 및 10 인 경우(도 26(c) 및 26(d))에는 다른 참조신호가 배치되지 않은 9 번째 OFDM 심볼에 CSI-RS가 배치될 수 있다.
이상에서는 하나의 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS가 6 RE의 간격을 가지고 배치되도록 하는 CSI-RS 패턴에 대하여 주로 설명하였다. 그러나, 긴 지연 확산의 경우에는 이를 보상(compensate)하기 위하여 각각의 안테나 포트에 대하여 더 많은 개수의 CSI-RS가 전송되도록 할 필요가 있다. 이러한 경우에 CSI-RS가 전송되는 RE가 증가함에 따라 LTE 릴리즈-8 시스템에 따른 단말의 성능 손실이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서는 2 개 보다 많은 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 전송되지 않도록 제한할 수 있다. 도 27 내지 29 에서는 위와 같은 점을 고려하여, 2 개의 안테나 포트 (안테나 포트 인덱스 0 및 1) 에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 패턴의 예시를 나타낸다.
도 27에서는 확장된 CP 의 경우에 일반 서브프레임에서 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 주파수 영역에서 4 RE 간격을 가지고 배치되는 패턴의 일례를 나타낸다. 도 27의 CRS 및 DMRS 패턴은 도 9(b)와 같은 형태를 가지는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 28 및 29 의 CSI-RS 패턴은 도 27의 CSI-RS 위치가 T-shift 된 것에 해당한다.
도 28에서는 확장된 CP 경우에 특별 서브프레임에서 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 주파수 영역에서 4 RE 간격을 가지고 배치되는 패턴의 일례를 나타낸다. 도 28(a) 내지 28(d)는 각각 가용 OFDM 심볼의 수가 7, 8, 9 및 10인 경우를 나타낸다. 도 28의 CRS 및 DMRS 패턴은 도 12와 같은 형태를 가지는 것으로 도시하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 4 번째 및 7 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS를 배치함에 있어서, CRS의 일부 (예를 들어, 안테나 포트 인덱스 0 또는 1 에 대한 CRS)가 전송되지 않도록 제한할 수 있다.
도 29에서는 확장된 CP 경우에 특별 서브프레임에서 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 주파수 영역에서 4 RE 간격을 가지고 배치되는 패턴의 일례를 나타낸다. 도 29(a) 내지 29(d)는 각각 가용 OFDM 심볼의 수가 7, 8, 9 및 10인 경우를 나타낸다. 도 29의 CSI-RS 패턴은 도 28에 비하여 DMRS가 전송되는 RE의 개수가 적은 경우(예를 들어, 도 14(a)의 CRS 및 DMRS 패턴)에 대한 것이다. 즉, 도 28의 경우에 있어서, 데이터를 전송할 자원이 부족한 경우 또는 CRS의 전력 부스팅과 같은 문제에 의하여 CSI-RS를 전송하는 것이 용이하지 않은 경우에는, 도 29와 같이 특별 서브프레임에서의 전송 랭크를 특정 값 (예를 들어, 2) 으로 제한할 수 있다. 이에 따라, CSI-RS가 DMRS가 위치한 OFDM 심볼 또는 다른 참조신호가 배치되지 않는 OFDM 심볼 상에 배치될 수 있다.
실시예 5-3
전술한 실시예 5-2 와 달리, 확장된 CP의 구조를 갖는 서브프레임에서 DMRS 패턴의 다른 예 (예를 들어, 도 10 과 같은 DMRS 패턴)를 따르는 경우, CSI-RS 패턴의 제한을 일부 제거할 수 있다. 즉, 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS가 하나의 OFDM 심볼 상에서 배치될 수 있다.
도 30은 확장된 CP 구조를 갖는 일반 서브프레임에서 새로운 DMRS 패턴에 따른 CSI-RS 패턴의 여러가지 실시예를 나타낸다. 도 30(a) 내지 30(d)에서 CSI-RS 가 배치되는 OFDM 심볼은 5 번째 및 11 번째 OFDM 심볼로 동일하고, 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS의 위치만이 상이하다. 도 30(a) 및 30(b)에서는 하나의 안테나 포트에 대한 2 개의 CSI-RS가 6 RE의 간격을 가지고 하나의 OFDM 심볼 상에 배치되는 예를 나타낸다. 도 30(c) 및 30(d)에서는 하나의 안테나 포트에 대한 2 개의 CSI-RS가 6 RE의 간격을 가지고 상이한 OFDM 심볼 상에 배치되는 예를 나타낸다. 도 30(b)의 CSI-RS 패턴은 전송 랭크가 2 안테나 포트 (안테나 포트 인덱스 0 및 1) 까지로 제한되는 경우, CSI-RS가 전송되는 RE들이 하나의 OFDM 심볼 상에 집중되는 예를 나타낸다. 한편, 도 30(a), 30(b) 및 30(c)의 CSI-RS 패턴의 예에서는 2 안테나 포트 (안테나 포트 인덱스 0 및 1) 에 대한 CSI-RS가 전송되는 RE들이 2 OFDM 심볼에 걸쳐 분산된 예를 나타낸다.
도 30에 도시된 CSI-RS 패턴에 대하여, 4 개의 OFDM 심볼 상에 CSI-RS들이 분산되어 배치되도록 V-shift 및/또는 T-shift 가 적용될 수 있다.
도 31(a) 내지 31(d)는 도 30(a) 내지 30(d)의 CSI-RS 패턴의 일부 안테나 포트에 대한 CSI-RS 전송 RE들이 T-shift 되어, 4 안테나 포트에 대한 CSI-RS들이 4 개의 OFDM 심볼 상에 분산되어 배치되는 예를 나타낸다.
도 32는 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS 들이 4 개의 OFDM 심볼 상에 분산 배치되는 다른 예를 나타낸다. 도 32(a)에 도시하는 바와 같이, 다른 참조신호에 대한 전력 부스팅이 필요한 RE 위치에 CSI-RS 가 배치되는 것을 피하기 위하여, 기본적으로는 CSI-RS를 2 개 이상의 OFDM 심볼 상에 분산하여 배치하는 것이 유용할 수 있다. 도 32(b)는 도 32(a)의 CSI-RS 패턴에서 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS가 시간 영역에서 엇갈리게 배치되도록 한 CSI-RS 패턴을 나타내며, 이러한 경우에 강인한 채널 측정이 이루어질 수 있다. 도 32(c) 및 32(d)는 도 32(a)의 CSI-RS 패턴의 V-shift / T-shift 된 패턴의 예시를 나타낸다.
이하에서는, DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임에서 가용 OFDM 심볼 개수가 제한되는 경우에 CSI-RS 패턴에 대하여 설명한다. 특별 서브프레임에의 CSI-RS 패턴은 전술한 CSI-RS 패턴의 V-shift / T-shift 된 패턴으로 설명할 수 있다.
도 33(a) 내지 33(d)는 가용 OFDM 심볼 개수가 각각 7, 8, 9 및 10 인 경우에 하나의 OFDM 심볼 상에 4 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 배치되는 예를 나타낸다. 가용 OFDM 심볼 개수가 7 및 8 인 경우(도 33(a) 및 33(b))에는 6 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS 가 배치되고, 가용 OFDM 심볼 개수가 9 및 10 인 경우에는 9 번째 OFDM 심볼 상에 CSI-RS 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예 5-3의 경우에는 전술한 실시예 5-2와 달리 특별 서브프레임에서 CRS 가 배치된 OFDM 심볼 상에 CSI-RS가 배치되지 않도록 설정할 수 있다. 도 33(a) 내지 33(d)의 CSI-RS 패턴은 특별 서브프레임에서 일반 서브프레임으로 폴-백 하는 경우에, 도 32(b) 또는 32(c)의 4 OFDM 심볼 상에 CSI-RS 가 배치되는 패턴으로 시프트될 수 있다.
이상에서는 하나의 안테나 포트 당 2 개의 CSI-RS가 6 RE의 간격을 가지고 배치되도록 하는 CSI-RS 패턴에 대하여 주로 설명하였다. 그러나, 긴 지연 확산의 경우에는 이를 보상(compensate)하기 위하여 각각의 안테나 포트에 대하여 더 많은 개수의 CSI-RS가 전송되도록 할 필요가 있다. 이러한 경우에 CSI-RS가 전송되는 RE가 증가함에 따라 LTE 릴리즈-8 시스템에 따른 단말의 성능 손실이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해서는 2 개 보다 많은 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 전송되지 않도록 제한할 수 있다. 도 34 및 35 에서는 위와 같은 점을 고려하여, 2 개의 안테나 포트 (안테나 포트 인덱스 0 및 1) 에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 패턴의 예시를 나타낸다.
도 34(a) 에서는 확장된 CP 의 경우에 일반 서브프레임에서 2 개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 주파수 영역에서 4 RE 간격을 가지고 배치되는 패턴의 일례를 나타낸다. 도 34(b) 의 CSI-RS 패턴은 34(a)의 CSI-RS 패턴의 V-shift 된 패턴으로 설명할 수 있다. 이외에도, 다양한 동작을 효율적으로 지원하기 위하여 다른 방식으로 T-shift / V-shift 된 패턴을 사용할 수 있다.
도 35는 특별 서브프레임의 경우에 2 개의 안테나 포트 (안테나 포트 인덱스 0 및 1) 에 대한 CSI-RS 가 매핑되는 패턴의 예시를 나타낸다. 도 35의 CSI-RS 패턴은 도 34(a)의 CSI-RS 패턴의 T-shift된 패턴으로 설명할 수 있다.
실시예 5-4
본 실시예 5-4에서는, 전술한 본 발명에 따른 다양한 실시예들에 적용될 수 있는, 자원 블록 상에 참조신호를 매핑하는 규칙에 대하여 설명한다.
수학식 12 내지 14에서 설명한 바와 같이, CRS 와 DRS가 자원 블록상에 매핑되는 것은 부반송파 인덱스(k), 안테나 포트 인덱스(p), 할당된 자원블록의 개수 (
Figure PCTKR2010006299-appb-I000036
), 슬롯 인덱스(n s ) 및 셀 ID (
Figure PCTKR2010006299-appb-I000037
) 와 같은 값에 따라서 결정될 수 있다. CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 규칙 역시, 이와 유사한 방식으로 표현될 수 있다. 즉, CSI-RS가 자원블록 상에 매핑되는 위치는, 부반송파 인덱스(k), 안테나 포트 인덱스(p), 할당된 자원블록의 개수 (
Figure PCTKR2010006299-appb-I000038
), 슬롯 인덱스(n s ) 및 셀 ID (
Figure PCTKR2010006299-appb-I000039
) 와 같은 값으로 표현될 수 있다.
추가적으로, 전술한 다양한 실시예에서 설명한 바와 같이 CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치는, 서브프레임 종류에 따라 달라질 수 있다. 즉, 서브프레임 종류에 따라 상이한 CSI-RS 패턴이 사용될 수 있다. 서브프레임 종류는 예를 들어, 일반 CP 구성을 가지는 서브프레임 또는 확장된 CP 구성을 가지는 서브프레임일 수 있고, 일반 서브프레임 또는 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임일 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴은 서브프레임 종류에 따라 V-shift 및/또는 T-shift 된 CSI-RS 패턴이 사용되는 것으로 표현할 수 있다. 따라서, CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치 (그 중에서, V-shift 및/또는 T-shift 값)를 표현하기 위하여, 서브프레임 인덱스 값이 사용될 수 있다.
또한, 전술한 다양한 실시예에서 설명한 바와 같이 CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치는, 셀 별로 달라질 수도 있다. 즉, 셀 별로 중복되지 않는 CSI-RS 패턴이 사용될 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴은 셀 별로 V-shift 및/또는 T-shift 된 CSI-RS 패턴이 사용되는 것으로 표현할 수 있다. 따라서, CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치 (그 중에서, V-shift 및/또는 T-shift 값)를 표현하기 위하여, 셀 ID 값이 사용될 수 있다. CSI-RS 위치가 셀 별로 V-shift 및/또는 T-shift 됨에 따라서, 보다 많은 개수의 셀에 대한 CSI-RS 패턴이 지원될 수 있다. 이를 재사용 인자(reuse factor)가 증가되는 것으로 표현할 수 있으며, 이는 곧, 셀 별로 CSI-RS 패턴을 상이하게 적용할 수 있는 경우의 수가 증가하는 것을 의미한다.
또한, CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치는, DMRS (또는 DRS) 패턴에 따라서 상이할 수 있고, DMRS 위치에 따라서 V-shift 및/또는 T-shift 될 수도 있다. 또한, CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치는, 심볼에 따라서 상이할 수 있고, 심볼 인덱스에 따라서 V-shift 및/또는 T-shift 될 수도 있다. 따라서, CSI-RS 가 자원블록 상에 매핑되는 위치 (그 중에서, V-shift 및/또는 T-shift 값)를 표현하기 위하여, DMRS 위치 인덱스 값 및/또는 심볼 인덱스 값이 사용될 수 있다.
도 36은 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
기지국 장치(eNB; 3610)는 수신 모듈(3611), 전송 모듈(3612), 프로세서(3613), 메모리(3614) 및 안테나(3615)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(3611)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(3612)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(3613)는 수신모듈(3611), 전송모듈(3612), 메모리(3614) 및 안테나(3615)를 포함하는 기지국 장치(3610)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(3615)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
프로세서(3613)는 기지국(3610)이 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(3613)는, 하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(3613)는, 전송 모듈(3612)을 통하여 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 하향링크 서브프레임을 전송하도록 구성될 수 있다.
프로세서(3613)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(3614)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
한편, 단말 장치(UE; 3620)는 수신 모듈(3621), 전송 모듈(3622), 프로세서(3623) 및 메모리(3624)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(3621)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(3622)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(3623)는 수신모듈(3621), 전송모듈(3622), 메모리(3624) 및 안테나(3625)를 포함하는 단말 장치(3620)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(3625)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.
프로세서(3623)는 단말(3620)이 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(3623)는, 수신 모듈(3621)을 통하여, 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하도록 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(3623)는, 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하도록 구성될 수 있다.
프로세서(3633)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(3634)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
이하에서는, CSI-RS를 전송하는 기지국(3610) 및 CSI-RS로부터 채널 측정을 수행하는 단말(3620)에서 공통적으로 적용되는 사항에 대하여 설명한다.
CSI-RS가 하향링크 서브프레임에 매핑되는 소정의 패턴은, 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의될 수 있다. 셀 별로 상이한 패턴으로 정의된다는 것은, 어떤 셀에서 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 배치되고, 다른 셀에서는 CSI-RS의 위치가 상기 소정의 패턴에서 V-shift 및/또는 T-shift된다는 의미이다. 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 복조용 참조신호(DMRS)가 배치된 OFDM 심볼 중 일부 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다. 또한, 상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 하나의 자원블록에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의할 수 있다.
또한, CSI-RS가 하향링크 서브프레임에 매핑되는 소정의 패턴은, 하향링크 서브프레임의 종류에 따라서 상이한 패턴으로서 정의될 수 있다. 하향링크 서브프레임 종류에 따라서 상이한 패턴으로 정의된다는 것은, 어떤 종류의 서브프레임에서 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 배치되고, 다른 종류의 서브프레임에서는 CSI-RS의 위치가 상기 소정의 패턴에서 V-shift 및/또는 T-shift된다는 의미이다. 여기서, 하향링크 서브프레임의 종류는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임 및 확장된 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임으로 구별될 수 있다. 또는, 하향링크 서브프레임의 종류는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)를 포함하는 특별 서브프레임 및 DwPTS를 포함하지 않는 일반 서브프레임으로 구별될 수도 있다. 이 때, 상기 하향링크 서브프레임이 상기 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임인 경우에, CSI-RS의 상기 소정의 패턴은, CSI-RS가 하향링크 서브프레임의 제 1 슬롯에만 배치되는 것을 정의할 수도 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법으로서,
    하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계; 및
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, CSI-RS 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 복조용 참조신호(DMRS)가 배치된 OFDM 심볼 중 일부 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의하는, CSI-RS 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 하나의 자원블록에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의하는, CSI-RS 전송 방법.
  4. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 방법으로서,
    하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하는 단계; 및
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은 상기 하향링크 서브프레임의 종류에 따라서 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, CSI-RS 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임의 종류는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임 및 확장된 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임으로 구별되는, CSI-RS 전송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임의 종류는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)를 포함하는 특별 서브프레임 및 상기 DwPTS를 포함하지 않는 일반 서브프레임으로 구별되는, CSI-RS 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임이 상기 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임인 경우에,
    상기 소정의 패턴은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 상기 하향링크 서브프레임의 제 1 슬롯에만 배치되는 것을 정의하는, CSI-RS 전송 방법.
  8. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 방법으로서,
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, 채널 측정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 복조용 참조신호(DMRS)가 배치된 OFDM 심볼 중 일부 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의하는, 채널 측정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 소정의 패턴은, 하나의 셀에 대한 상기 CSI-RS가 하나의 자원블록에서 2 개의 OFDM 심볼 상에 배치되는 것을 정의하는, 채널 측정 방법.
  11. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 방법으로서,
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하는 단계; 및
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 소정의 패턴은 상기 하향링크 서브프레임의 종류에 따라서 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, 채널 측정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임의 종류는 일반 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임 및 확장된 순환전치(CP) 구성을 가진 하향링크 서브프레임으로 구별되는, 채널 측정 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임의 종류는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)를 포함하는 특별 서브프레임 및 상기 DwPTS를 포함하지 않는 일반 서브프레임으로 구별되는, 채널 측정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 하향링크 서브프레임이 상기 DwPTS를 포함하는 특별 서브프레임인 경우에,
    상기 소정의 패턴은, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 상기 하향링크 서브프레임의 제 1 슬롯에만 배치되는 것을 정의하는, 채널 측정 방법.
  15. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)를 전송하는 기지국으로서,
    단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    하향링크 서브프레임의 데이터 영역 상에 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 소정의 패턴에 따라 매핑하고,
    상기 전송 모듈을 통하여, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 상기 하향링크 서브프레임을 전송하도록 제어하도록 구성되며,
    상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, CSI-RS 전송 기지국.
  16. 2 이상의 안테나 포트에 대한 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)로부터 채널을 측정하는 단말로서,
    기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
    상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 수신 모듈을 통하여, 상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 소정의 패턴에 따라 데이터 영역 상에 매핑된 하향링크 서브프레임을 수신하도록 제어하고,
    상기 2 이상의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 이용하여 각각의 안테나 포트에 대한 채널을 측정하도록 구성되며,
    상기 소정의 패턴은 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의되고,
    상기 상이한 패턴은 상기 소정의 패턴이 시간 영역, 주파수 영역, 또는 시간 영역 및 주파수 영역에서 시프트된 패턴으로서 정의되는, 채널 측정 단말.
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