WO2012128456A2 - 이종 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

이종 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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WO2012128456A2
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a transmission and reception apparatus and a method for positioning reference signal (hereinafter referred to as 'PRS' or 'location reference signal') in a wireless communication system.
  • 'PRS' or 'location reference signal' positioning reference signal
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE Advanced
  • each cell or base station transmits a location reference signal (PRS) to the UE, and the corresponding UE transmits at a specific time.
  • PRS location reference signal
  • the position reference signal from each base station is received and the position is measured.
  • non-macro cells such as pico cells or femto cells
  • the UE in the macro cell receives signals from the macro cell as well as the non-macro cell. Therefore, when the location reference signal is defined by the existing technology considering only the macro cell, interference between other types of non-macro cells such as pico cells may be reduced. As a result, the reception error probability of the location reference signal may be increased, and the potential gain obtained when transmitting the location reference signal from another type of base station such as a pico cell may not be expected.
  • the present invention is to propose a method and apparatus for transmitting and receiving a location reference signal for reducing the influence of interference between different types of base stations in the heterogeneous communication environment and improving the accuracy of UE location measurement.
  • the present invention provides an apparatus and method for transmitting and receiving a location reference signal in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving a location reference signal capable of precisely measuring a position of a terminal in a heterogeneous communication system in which a macro cell and a non-macro cell exist.
  • the present invention assigns a cell-specific location reference signal to a resource region, whereby the location reference signal of the associated macro cell and pico cell is allocated to a non-overlapping resource region.
  • An apparatus and method for allocating is provided.
  • An embodiment of the present invention provides a method for transmitting a location reference signal (PRS) in a communication system in which at least one macro cell and at least one non-macro cell included in the macro cell exist, wherein the macro cell or non-macro cell is a cell.
  • PRS location reference signal
  • Generating a unique PRS sequence and assigning or mapping the generated PRS sequence to a time-frequency resource space using PRS transmission information, wherein the corresponding non-macro cell or PRS allocation resource of the corresponding macro cell Allocating or mapping a PRS sequence to a time-frequency resource space so as not to overlap with space, generating an OFDM signal comprising the allocated or mapped PRS sequence, and transmitting the generated OFDM signal
  • a method of transmitting a location reference signal is provided.
  • Another embodiment of the present invention is a device for transmitting a location reference signal (PRS) in a communication system in which at least one macro cell and at least one non-macro cell included in the macro cell is present, the macro cell or non-macro cell specific A PRS sequence generator for generating a PRS sequence, and using the PRS transmission information to allocate or map the generated PRS sequence to a time-frequency resource space, wherein the corresponding non-macro cell or PRS allocation resource of the corresponding macro cell And a PRS resource allocator for mapping the PRS sequence to the time-frequency resource space so as not to overlap with the space, and an OFDM processor for generating and transmitting an OFDM signal including the allocated or mapped PRS sequence. to provide.
  • PRS location reference signal
  • Another embodiment of the present invention is a method for receiving a location reference signal of a terminal in a communication system in which at least one macro cell and at least one non-macro cell included in the macro cell exist, and a PRS sequence of a corresponding macro cell or a corresponding non-macro cell Receiving and demodulating a transmitted OFDM signal including a PRS sequence mapped to a time-frequency resource region that is not overlapped with an allocated resource region, and from one or more of the macro and non-macro cells. It provides a method for receiving a location reference signal comprising the step of extracting a PRS sequence, and estimating the location information of the terminal using the extracted PRS sequence.
  • Another embodiment of the present invention is an apparatus for receiving a location reference signal of a terminal in a communication system in which at least one macro cell and at least one non-macro cell included in the macro cell are present.
  • De-mapping unit for receiving a transmitted OFDM signal including a PRS sequence mapped to a time-frequency resource region that does not overlap a resource region to which the PRS sequence is allocated, and information allocated to each resource element of the received OFDM signal After that, a position including a PRS sequence extracting unit performing a function of extracting a PRS sequence of a cell transmitting the OFDM signal, and a position measuring unit estimating position information of the terminal using the extracted one or more PRS sequences.
  • a reference signal receiving apparatus Provided is a reference signal receiving apparatus.
  • the non-macro cell or macro cell may correspond to transmitting a location reference signal.
  • the present invention provides a method for transmitting a location reference signal in which a macro cell or a corresponding non-macro cell forms its own location reference signal pattern in a time-frequency resource space region that does not overlap with a time-frequency resource space for transmitting a location reference signal.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 illustrates a general subframe and time slot structure of transmission data that can be applied to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a PRS signal pattern in a communication system considering only a macro cell.
  • FIG. 5 shows a PRS transmission state in a heterogeneous communication environment to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a PRS transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a PRS reception method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a functional block diagram of a PRS allocation apparatus for generating a PRS sequence and allocating a PRS sequence to a resource element (hereinafter, referred to as a resource element or a RE) according to an embodiment of the present invention.
  • a resource element hereinafter, referred to as a resource element or a RE
  • FIG. 13 is a functional block diagram of a PRS transmission apparatus to which embodiments of the present invention are applied.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a structure of a receiver for receiving a PRS transmitted by a PRS allocation and transmission scheme according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates a wireless communication system to which embodiments of the present invention are applied.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • a wireless communication system includes a terminal 10 (UE) and a base station 20 (base station (BS)).
  • UE terminal 10
  • BS base station
  • the terminal 10 is a comprehensive concept of a user terminal in wireless communication, and includes a mobile station (MS), a user terminal (UT), an SS (MS) in GSM as well as a UE in WCDMA, LTE, and HSPA. It should be interpreted as a concept that includes both a subscriber station and a wireless device.
  • the base station 20 or cell generally refers to a station communicating with the terminal 10, and includes a Node-B, an evolved Node-B, an eNodeB, a Base Transceiver System, It may be called other terms such as an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), and the like.
  • a Node-B an evolved Node-B
  • eNodeB an evolved Node-B
  • a Base Transceiver System It may be called other terms such as an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), and the like.
  • RRH remote radio head
  • a base station or a cell should be interpreted in a comprehensive sense including all areas covered by a base station controller (BSC) in a CDMA, a NodeB of a WCDMA, etc., or a device or hardware / software for managing the same.
  • BSC base station controller
  • Megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell, relay node, RRH and the like can be used in the same concept.
  • the terminal 10 and the base station 20 are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or technical idea described in the present specification and are used in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to. .
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDM-FDMA OFDM-FDMA
  • OFDM-TDMA OFDM-TDMA
  • OFDM-CDMA OFDM-CDMA
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme transmitted using different times, or use a frequency division duplex (FDD) scheme transmitted using different frequencies, or both.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • a hybrid division duplex (HDD) system which is a complex form of the system, may be used.
  • Embodiments of the present invention may be applied to resource allocation in the fields of asynchronous wireless communication evolving to LTE and LTE-advanced through GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous wireless communication evolving to CDMA, CDMA-2000 and UMB. .
  • the present invention should not be construed as being limited or limited to a specific wireless communication field, but should be construed as including all technical fields to which the spirit of the present invention can be applied.
  • a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied may support uplink and / or downlink HARQ, and may use a channel quality indicator (CQI) for link adaptation.
  • CQI channel quality indicator
  • multiple access schemes for downlink and uplink transmission may be different from each other. For example, downlink uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and uplink uses Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA). ) Is the same as can be used.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • the layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) model, which are well known in communication systems.
  • the physical layer may be divided into a second layer (L2) and a third layer (L3), and the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
  • one radio frame includes 10 subframes, and one subframe includes two slots. can do.
  • the basic unit of data transmission is a subframe unit, and downlink or uplink scheduling is performed on a subframe basis.
  • One slot may include a plurality of OFDM symbols in the region of the time axis and a plurality of subcarriers (or subcarriers) in the region of the frequency axis.
  • a subframe consists of two time slots, and each time slot has seven symbols (Extended CP (cyclic extended) when using a normal cyclic prefix (CP) in the time domain. prefix)) and 180kHz bandwidth in the frequency domain (in general, one subcarrier has a bandwidth of 15kHz, so 180kHz bandwidth corresponds to a total of 12 subcarriers). It may include corresponding subcarriers.
  • a time-frequency domain defined as one slot on the time axis and a bandwidth of 180 kHz on the frequency axis may be referred to as a resource block or a resource block (hereinafter referred to as a resource block or an RB). It is not limited to this.
  • FIG. 2A illustrates a general subframe and time slot structure of transmission data that can be applied to an embodiment of the present invention.
  • the transmission time of a frame is divided into TTIs 201 (transmission time intervals) of 1.0 ms duration.
  • TTI and sub-frame may be used in the same meaning, and the frame is 10 ms long and includes 10 TTIs.
  • FIG. 2b illustrates a general structure of a time-slot according to an embodiment of the present invention.
  • a TTI is a basic transmission unit, where one TTI includes two time slots 202 of equal length, each time slot having a duration of 0.5 ms.
  • the time-slot includes a plurality of long block LBs 203 corresponding to each symbol.
  • the LBs are separated into cyclic prefix CPs 204.
  • the cyclic prefix includes a normal cyclic prefix (Normal CP) and an extended cyclic prefix (Extended CP) according to the length thereof.
  • the plurality of LBs may include seven in one time-slot.
  • the plurality of LBs may include six or three in one time-slot. Dogs are included.
  • one TTI or subframe may contain 14 LB symbols when using normal cyclic prefixes, typically 12 LB symbols when using extended cyclic prefixes or 6 LB symbols in special cases. It may include, but the present specification is not limited to such a frame, subframe or time-slot structure.
  • FIG. 2C illustrates the configuration of one resource block (RB) 220 during one subframe or TTI 201 according to an embodiment of the present invention, where each TTI or subframe is a case of normal cyclic prefix in the time domain. 14 symbols (axis) or extended cyclic prefix is divided into 12 (or 6) symbols (axis) 210. Each symbol (axis) may carry one OFDM symbol.
  • the total system bandwidth of 20 MHz is divided or divided into subcarriers 205 having different frequencies.
  • one slot in the time domain and subcarriers corresponding to a bandwidth of 180 kHz in the frequency domain typically 12 subcarriers when having a bandwidth of 15 kHz per subcarrier.
  • the configured area may be called a resource block or a resource block (RB).
  • a bandwidth of 10 MHz within 1 TTI may include 50 RBs in the frequency domain.
  • Each grid space constituting the resource block RB may be referred to as a resource element.
  • a normal cyclic prefix is used and the frequency bandwidth of one subcarrier is 15 kHz.
  • a total of 14 (symbols) ⁇ 2 (subcarriers) 168 REs may exist in each resource region.
  • CRSs cell-specific reference signals
  • MBSFN reference signals Multicast / Broadcast over Single Frequency Network Reference Signals; MBSFN -RS and UE-specific Reference Signal, or DM-RS (Demodulation Reference Signal).
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • These positioning methods are largely 1) the cell coverage-based positioning method, 2) Observed Time Difference of Arrival (OTDOA) method, and 3) network-assisted GPS. It is based on three methods of assisted GPS methods. Each method is complementary rather than competitive, and is used appropriately for each different purpose.
  • the OTDOA method is based on measuring a location by measuring relative arrival times of reference signals (or pilots) from different base stations or cells, and the reference signal used at this time is the location reference signal.
  • the UE Since the location calculation uses triangulation, the UE must receive the corresponding RS from at least three different base stations or cells.
  • the WCDMA standard uses IDL Periods in Downlink (IPDL) technology, during which the UE is located on the same frequency where the current UE is located. Even if a reference signal from a serving cell is strong, it should be able to receive a reference signal from a neighbor cell.
  • IPDL IDL Periods in Downlink
  • the LTE system developed from the 3GPP series WCDMA is based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), unlike the asynchronous CDMA (Code Division Multiple Access) method of WCDMA.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • a new LTE system is considering a method for measuring position based on the OTDOA method, such as the positioning using the OTDOA method, and for this, the MBSFN subframe (Multicast Broadcast Single Frequency Network subframe) and the normal In each subframe structure of one or both of the subframes, a method of leaving a data region empty for a predetermined period and sending a reference signal, that is, a PRS, for positioning to the empty region is considered.
  • a PRS Physical Reference Signal
  • the new next-generation communication method based on OFDM it is based on the OTDOA method in the existing WCDMA, but in the new resource allocation structure due to the change of the communication base such as the multiplexing method and the access method. It is necessary to reconsider the method of sending a reference signal for positioning and the configuration of the reference signal. Also, a more accurate positioning method is developed by the development of a communication system such as an increase in the UE moving speed, a change in the interference environment between base stations, and an increase in complexity. It is required.
  • LTE Release 9 version There is a heterogeneous communication environment in which a macro cell and a base station different from a macro cell such as one or more pico cells or femto cells exist in specific macro cells.
  • a heterogeneous communication environment there may be a communication system including a plurality of macro cells and one or more RRHs present in specific macro cells in CoMP (Coordinated Multi-Point).
  • the PRS is defined only by the conventional method considering only macro cells
  • the probability of reception error of the location reference signal may increase due to the interference between other types of base stations such as pico cells, and other types such as pico cells.
  • the potential gains from transmitting the location reference signal from the base station also cannot be expected.
  • An object of the present invention is to propose a method and apparatus for transmitting / receiving a PRS for improving accuracy.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a PRS pattern in a communication system considering only a macro cell.
  • the PRS pattern corresponds to one subframe (corresponding to 1 ms) on the time axis and one resource block on the frequency axis (corresponding to a bandwidth of 180 kHz and generally corresponds to 12 subcarriers when the bandwidth per subcarrier is 15 kHz). Is defined.
  • the PRS transmits the PRS by leaving a data region excluding a control region and a cell-specific reference signal (CRS) within a specific subframe, and thus, a pattern, that is, a PRS sequence, for the PRS.
  • RE can be assigned six shifts on the frequency axis, thereby transmitting location reference signals in different patterns for up to six groups of base stations (cells). That is, all of the base stations (cells) transmit the PRS in one of a total of six patterns at a specific corresponding time, and the corresponding UE (UE) for each PRS measurement thus receives the PRS from each base station transmitted at a specific time. Receive and measure position.
  • the frequency shift is based on a base station (cell) number or ID, and only 6 possible patterns exist, but adjustment is made so as not to use the same pattern among neighboring base stations (cells) through distribution of an appropriate base station (cell) number or ID. That is, a method of reducing interference between adjacent base stations (cells) by performing cell planning is used.
  • the PRS is transmitted in consecutive N subframes having specific periods (T subframes).
  • the specific period may be one of 160ms, 320ms, 640ms, and 1280ms (1ms corresponds to one subframe.
  • the information or the value of the specific period may be signaled at the upper end in the form of a combination with a specific offset value.
  • the specific period T PRS the specific offset value
  • the position reference signal is transmitted from the subframes satisfying Equation 1 from consecutive N PRS subframes. .
  • T PRS is one of 160, 320, 640, 1280, Has a value from 0 to T PRS ⁇ 1.
  • N PRS is also a value transmitted from the upper end and is one of 1, 2, 4 and 6.
  • n f is a system frame number
  • n s is a slot number.
  • the PRS is transmitted in four consecutive subframes every 320 subframes with 40 subframes as offsets.
  • muting may be performed for each transmission period (T PRS ) of the PRS .
  • N PRS subs configured to transmit a location reference within each period by viewing each transmission period (T PRS ) as one bit and using 2, 4, 8, or 16 periods as bitmap information. For frames, it is determined whether to send the PRS or muting.
  • This bitmap information is configured for each base station (cell) and transmitted by an upper end.
  • Bitmap information may be configured by transmitting a location reference signal, muting 1), and substantially transmitting PRS for N PRS subframes configured to transmit a location reference within the first and fourth PRS transmission periods.
  • muting is performed without transmitting the PRS and transmitting with zero power.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a state reference signal transmission state in a heterogeneous communication environment to which the present invention can be applied.
  • non-macro cells 50 such as pico or femto may be present in each macro cell 52.
  • the terminal 54 in a specific non-macro cell receives a signal from the macro cell as well as the non-macro cell.
  • signal transmission from a non-macro cell is indicated by a dotted line
  • signal transmission from a macro cell is indicated by a solid line.
  • the non-macro cell generally refers to a pico cell, but is not limited thereto.
  • any type of non-macro cell is located inside a "macro cell" which is a base station or cell of a general communication system such as a femto cell, a micro cell, an RRH, It should be interpreted as a generic term meaning "non macro cell”.
  • the probability of reception error of a location reference signal may increase due to the interference between other types of base stations such as a pico cell.
  • the potential gains from transmitting them are also unexpected.
  • the position reference signal transmission method is a heterogeneous communication system including at least one macro cell and at least one non-macro cell located inside each macro cell, wherein the non-macro cell or macro cell corresponds to transmission of a PRS.
  • the macro cell or the corresponding non-macro cell forms its own PRS pattern in the time-frequency resource space region that does not overlap with the time-frequency resource space for transmitting the PRS.
  • the "corresponding macro cell” is generally a macro cell including a non-macro cell for transmitting a PRS, but is not limited thereto, and may be a macro cell adjacent thereto.
  • the "corresponding non-macro cell” is generally a non-macro cell included in a macro cell for transmitting a PRS, but is not limited thereto, and may be a non-macro cell included in a macro cell adjacent to the macro cell.
  • a PRS transmission parameter ie, a transmission period T M of the corresponding macro cell (including its own macro cell or its neighboring macro cell), PRS transmission offset ), PRS transmission parameters for non-macro cells may be defined and used separately from the PRS transmission subframe number (N M ).
  • PRS transmission period (T P ), PRS transmission offset ( ), PRS transmission subframe number (N P ) is the PRS transmission period (T M ) of the macro cell, PRS transmission offset ( ), Which is defined separately from the PRS subframe number (N M ), separates the PRS transmission period (T P ) and the PRS transmission offset ( ),
  • the PRS of the non-macro cell can be transmitted in successive N P subframes.
  • the macro cell when a non-macro cell transmits its PRS, the macro cell transmits the PRS within the PRS transmission subframe range of the corresponding macro cell (including its own macro cell or its neighboring macro cell). It is possible to transmit the PRS of the non-macro cell only in one or more of subframes that do not.
  • the macro cell and the non-macro cell are N consecutive numbers.
  • Each PRS may be transmitted by dividing a transmission subframe.
  • the PRS transmission of the non-macro cell and the PRS transmission of the macro cell are classified by time division multiplexing, that is, TDM.
  • the non-macro In the cell transmitting its own PRS within the PRS transmission period, PRS transmission offset, PRS transmission subframe of the macro cell, the macro cell and the non-macro cell can transmit each PRS by dividing the transmission frequency band,
  • the division of the frequency band may be performed in units of resource blocks (RBs), but is not limited thereto.
  • a pico cell is described as an example of a non-macro cell, but as described above, a generic term means all kinds of "non-macro cell” located inside a "macro cell” which is a base station or a cell of a general communication system. It should be interpreted in terms.
  • the macro cell basically distributes the PRS pattern by planning a macro cell so that adjacent macro cells among the six PRS patterns do not have the same PRS pattern among the macro cells.
  • the pico cell is planned and distributed so as not to have the same PRS pattern among adjacent Pico cells among the six PRS patterns.
  • the pico cells belonging to each macro cell may perform pico cell planning to have a different PRS pattern as much as possible.
  • macro cells are distributed between macro cells and pico cells so that the PRS patterns are not overlapped between cells adjacent to each other as much as possible.
  • First embodiment a method in which a picocell transmits a PRS as a separate parameter from the macro cell
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a first embodiment of the present invention.
  • the PRS transmission period T P and PRS transmission offset of the pico cell PRS transmission parameters such as PRS transmission subframe number (N P ), PRS transmission period (T M ), PRS transmission offset ( ) Is defined separately from the number of PRS transmission subframes (N M ).
  • PRS transmission period (T P ), PRS transmission offset ( ) The flexibility of the number of PRS transmission subframes (N P ) can be maximized.
  • the macro cell is a conventional PRS transmission period (T M ) and PRS transmission offset ( PRS can be transmitted in consecutive N M subframes, and PRS can be transmitted for each period or not according to higher bitmap information having one period each as one bit. You can also mute it.
  • T M PRS transmission period
  • PRS transmission offset PRS can be transmitted in consecutive N M subframes, and PRS can be transmitted for each period or not according to higher bitmap information having one period each as one bit. You can also mute it.
  • Pico cells have a PRS transmission period (T P ) and a PRS transmission offset ( PRS can be transmitted in successive N P subframes, and PRS can be transmitted for each period based on higher bitmap information having one period each as one bit as in the case of a macro cell. You can also mute without transmitting.
  • T P PRS transmission period
  • PRS transmission offset PRS can be transmitted in successive N P subframes, and PRS can be transmitted for each period based on higher bitmap information having one period each as one bit as in the case of a macro cell. You can also mute without transmitting.
  • the Pico cell defines the PRS transmission parameter independently of the specific macro cell with proper cell planning, so that the PRS transmission of the pico cell and the PRS of the specific macro cell are distinguished as much as possible.
  • a specific macro is used by using muting information (for example, upper bitmap information) that allows the PRS to be muted with or without PRS for each PRS transmission period. It is possible to prevent duplication of PRS transmission frames between the cell and the pico cell. That is, the pico cell can prevent the specific macro cell from transmitting its PRS in a subframe in which the specific macro cell transmits the PRS by using appropriate muting information.
  • the first embodiment it is sufficient to independently define the PRS parameters of the pico cell and the specific macro cell, and other techniques may be used in addition to using the muting information to avoid duplication of PRS transmission subframes.
  • the subframe in which the macro cell transmits the PRS and the subframe in which the pico cell transmits the PRS may be distinguished from each other so as not to overlap each other. That is, the time-frequency domain in which the macro cell transmits the PRS and the time-frequency domain in which the pico cell transmits the PRS are separated from each other in time.
  • the time-frequency resource region of the pico cell corresponding to the corresponding PRS transmission time-frequency resource region is muted.
  • the pico cell transmits the PRS
  • the macro cell corresponds to the corresponding PRS transmission time-frequency resource region.
  • the time-frequency resource region of the macro cell may be muted, but is not limited thereto.
  • the pico cell may not need to mute separately. That is, by muting only the portion of the pico cell (or macro cell) corresponding to only the portion where the macro cell (pico cell) actually transmits the PRS (no data or the like is transmitted with zero power). It is enough.
  • the PRS transmission parameter of the pico cell may be defined completely independently of the PRS transmission parameter of the corresponding macro cell, but may have a certain relationship.
  • the sum of the number of PRS transmission subframes (N M ) of the macro cell ( + N M ), and in this case, a subframe in which the macro cell transmits the PRS may be successively followed by a subframe in which the pico cell transmits the PRS.
  • the PRS transmission period (T P ), PRS transmission offset ( ), PRS transmission subframe number (N P ) is the PRS transmission period (T M ), PRS transmission offset ( ), Since it can be known implicitly from the number of PRS transmission subframes (N M ), signaling may not be necessary separately.
  • Second embodiment a method in which a pico cell transmits a PRS within a PRS transmission range of a macro cell
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a second embodiment of the present invention.
  • a macro cell transmits a PRS within a PRS transmission subframe configured for PRS transmission of a specific macro cell (a macro cell including a pico cell or a neighboring macro cell thereof).
  • PRS may be transmitted only in part or all of the time-frequency resource spaces muted without doing this.
  • the macro cell is a conventional PRS transmission period (T) and PRS transmission offset ( PRS may be transmitted in consecutive N subframes, and as described above, PRS may be transmitted for each period based on higher bitmap information having one period each as one bit. You can also mute without transmitting.
  • T PRS transmission period
  • PRS transmission offset PRS may be transmitted in consecutive N subframes, and as described above, PRS may be transmitted for each period based on higher bitmap information having one period each as one bit. You can also mute without transmitting.
  • the pico cell does not transmit a PRS to a specific macro cell in a corresponding period by using upper bitmap information for each period as one bit for subframes configured for the PRS transmission of the specific macro cell.
  • the PRS is transmitted in some or all of the subframes within a period to be muted.
  • the bitmap information sent from the upper stage for PRS transmission of the macro cell is '1001' (if it is transmitted at 1 and if it is muted at 0, it may be reversed).
  • the macro cell transmits the PRS
  • the pico cell is the second in which the macro cell does not transmit the PRS.
  • PRS for the third period if the bitmap information sent from the upper stage for PRS transmission of the macro cell is '1001' (if it is transmitted at 1 and if it is muted at 0, it may be reversed).
  • the macro cell transmits the PRS
  • the pico cell is the second in which the macro cell does not transmit the PRS.
  • PRS for the third period if the bitmap information sent from the upper stage for PRS transmission of the macro cell is '1001' (if it is transmitted at 1 and if it is muted at 0, it may be reversed).
  • the PRS transmission period, the PRS transmission offset, and the number of PRS transmission subframes of the pico cell are the same as the PRS transmission parameters of the macro cell, except that only bitmap information for PRS transmission that comes down from the upper end is bitmap of the macro cell. It has a value that is the opposite of (or preserved) information. That is, as described above, when the bitmap value of the macro cell is '1001', the bitmap value of the pico cell may be '0110'.
  • the bitmap information on the period in which the PRS is transmitted to the pico cell is substantially transmitted. It may be configured separately by referring to bitmap information on the period in which the macro cell's PRS is transmitted as well as a value opposite to (or conserved) bitmap information on the period in which the macro cell is substantially transmitted. .
  • a subframe in which a macro cell transmits a PRS and a subframe in which a pico cell transmits a PRS are distinguished from each other. That is, the time-frequency domain in which the macro cell transmits the PRS and the time-frequency domain in which the pico cell transmits the PRS are distinguished from each other in time.
  • the time-frequency resource region of the corresponding pico cell is muted with respect to the corresponding PRS transmission time-frequency resource, and conversely, when the pico cell transmits the PRS, the corresponding PRS transmission time-frequency resource
  • the time-frequency resource region of the corresponding macro cell i.e., the macro cell containing the corresponding fatigue cell or its neighboring macro cell, etc.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a PRS transmission scheme according to a third embodiment of the present invention.
  • a pico cell in the PRS transmission period, the PRS transmission offset, and the PRS transmission subframe of the macro cell, as shown in Equation 1, a pico cell includes a specific macro cell (ie, a corresponding pico cell). Macro cell or its neighboring macro cell, etc.) and N consecutive PRS transmission subframes defined for the macro cell.
  • N_ M subframes in the N consecutive PRS transmission sub-frame according to Equation (1) configured for PRS transmission of a particular macro cell
  • the remaining N-N_ M subframes are PRS of the picocell
  • specific macro cell and pico cell transmit their PRS in the corresponding PRS transmission frame.
  • PRS transmission is defined in consecutive N subframes with a corresponding PRS transmission period T and a PRS transmission offset ⁇ according to the existing LTE Rel-9 scheme.
  • the N subframes are divided into corresponding macro cells and pico cells and used for PRS transmission.
  • the PRS may be transmitted for each period or a muting method may be used based on higher bitmap information having one period each as one bit. have.
  • the subframe in which the macro cell transmits the PRS and the subframe in which the pico cell transmits the PRS are distinguished from each other in time. That is, the time-frequency domain in which the macro cell transmits the PRS and the time-frequency domain in which the pico cell transmits the PRS are distinguished from each other in time.
  • the time-frequency resource region of the corresponding pico cell corresponding to the corresponding PRS transmission time-frequency resource is muted, and conversely, when the pico cell transmits the PRS, the corresponding PRS transmission is performed.
  • the time-frequency resource region of the macro cell corresponding to the time-frequency resource is muted.
  • the corresponding time-frequency In the resource region the pico cell (or the corresponding macro cell) need not be muted. That is, it is sufficient to mute without transmitting data and the like in the time-frequency resource region of the corresponding pico cell (or corresponding macro cell) only for the portion where the macro cell (or the corresponding pico cell) actually transmits the PRS.
  • the macro cell and the corresponding pico cell divide and use the PRS transmission frequency band within the PRS transmission period, PRS transmission offset, and PRS transmission subframe of the macro cell.
  • the remaining odd-numbered RBs (resource blocks) are configured for PRS transmission of the corresponding pico cell.
  • PRS transmission has a PRS transmission period (T) and a PRS transmission offset ( ⁇ ) and is defined in consecutive N subframes, and the macro cell and the corresponding pico cell are the same.
  • the PRS may be transmitted for the PRS transmission subframe, but the PRSs may be transmitted by distinguishing each other on the frequency axis.
  • the macro cell and the pico cell may transmit or mute the PRS for each period based on higher bitmap information having one period each as one bit. will be.
  • the RB in which the macro cell transmits the PRS and the RB in which the pico cell transmits the PRS are distinguished from each other, and more specifically, the time-frequency domain in which the macro cell transmits the PRS and the pico cell.
  • the time-frequency domain for transmitting this PRS is distinguished from each other by frequency division multiplexing, that is, FDM.
  • the time-frequency resource region of the pico cell corresponding to the corresponding PRS transmission time-frequency resource is muted, and conversely, when the pico cell transmits the PRS, the macro cell corresponds to the corresponding PRS transmission time-frequency resource.
  • the time-frequency resource region of the macro cell to be muted.
  • a PRS when a PRS is not substantially transmitted by the higher bitmap information for a subframe configured for PRS transmission of a macro cell (or corresponding pico cell), corresponding time- The corresponding pico cell (or macro cell) in the frequency resource region will not need to mute. That is, it will be sufficient to mute without sending data or the like in the time-frequency resource region of the corresponding pico cell (or macro cell) only for the portion where the macro cell (or corresponding pico cell) substantially transmits the PRS.
  • FIG. 10 shows a flow of a PRS transmission method according to the present invention.
  • the PRS transmission method comprises the steps of generating at least one macro cell or at least one pico cell included in the macro cell, wherein the macro cell or pico cell generates a cell-specific PRS sequence (S1010);
  • the PRS sequence is allocated or mapped to a time-frequency resource space using PRS transmission information, so that the macro cell or pico cell does not overlap with the PRS allocation resource space of the corresponding pico cell or macro cell.
  • the term 'corresponding macro cell' refers to a pico cell that transmits a PRS in a heterogeneous communication environment in which a plurality of macro cells and non-macro cells (base stations) different from macro cells such as one or more pico cells exist in specific macro cells. It may be an adjacent macro cell of the containing macro cell or a pico cell transmitting the PRS, 'corresponding pico cell' is a neighboring macro cell of the macro cell transmitting the PRS or the macro cell included in the PRS transmission cell in a heterogeneous communication environment It may be a pico cell included in, but is not limited thereto, and it should be interpreted that the terminal includes all of one or more macro cells and pico cells capable of using PRS.
  • 'PRS transmission information' used for resource space allocation or mapping of the PRS sequence in S1020 may include a PRS pattern, the number of PRS transmission subframes, a PRS transmission period and transmission offset, and PRS muting information.
  • the PRS transmission information may be transmitted for each base station through an RRC by an upper end, but is not limited thereto.
  • the process of assigning or mapping the PRS sequence to the time-frequency resource space may be performed in conjunction with or included in a resource element mapping for other information (data or control signal, etc.). That is, among all the REs that are the target of resource element mapping, the REs for the PRS sequence are selected (assigned) (this corresponds to the PRS pattern), and the pre-generated PRS sequence is mapped to the REs. This may be the case.
  • the macro cell or the pico cell may be assigned or mapped to the time-frequency resource space so that the macro cell or the pico cell may not overlap with the PRS allocation resource space of the corresponding pico cell or macro cell.
  • the configuration according to the fourth to fourth embodiments can be used.
  • the PRS allocation resource space of the macro cell corresponding to the pico cell is divided into a time division (TDM) and a frequency division (FDM), and the TDM scheme is again 1) a macro cell corresponding to the pico cell
  • the first embodiment (corresponding to FIG. 6) of independently defining and using the PRS transmission parameter of FIG. 6 and 2) the pico cell is a subframe in which the macro cell does not actually transmit the PRS within the range of the PRS transmission subframe of the corresponding macro cell.
  • the second embodiment (corresponding to FIG. 7) of allocating (mapping) its PRS sequence only to a frame; and 3) the Pico cell divides the PRS transmission subframe defined in the corresponding macro cell in time according to a conventional method. It may include a third embodiment to be used, but is not limited thereto.
  • a pico cell divides a PRS transmission subframe defined in a corresponding macro cell in a resource block (RB) unit according to a conventional scheme so that the pico cell does not overlap with the PRS pattern of the corresponding macro cell. It may include, but is not limited to the fourth embodiment for allocating or mapping.
  • the PRS transmission information (PRS transmission period T M ) of the corresponding macro cell, PRS transmission offset ( ), And PRS transmission information for a pico cell may be defined and used separately from the PRS transmission subframe number N M ).
  • a PRS sequence in part or all of a time-frequency resource space in which the corresponding pico cell or corresponding macro cell mutes without transmitting a PRS.
  • a second embodiment of allocating or mapping the data may be used.
  • the pico cell and the macro cell allocates or maps the PRS sequence by dividing N consecutive PRS transmission subframes configured for PRS transmission of the corresponding macro cell and the corresponding pico cell may be used.
  • the pico cell or macro cell is a frequency band other than the frequency band to which the PRS sequence of the corresponding macro cell or the corresponding pico cell is allocated in a time-frequency resource space configured for PRS transmission of the corresponding macro cell or the corresponding pico cell (A fourth embodiment of allocating or mapping the PRS sequence to one or more RB units) may be used.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a PRS reception method according to an embodiment of the present invention.
  • the PRS reception method according to an embodiment of the present invention is generally performed by a terminal, but is not limited thereto.
  • a PRS reception method includes an OFDM signal transmitted by including one or more pico cells and a PRS sequence allocated (mapped) in a resource space so that the PRS sequences of one or more macro cells corresponding to each pico cell do not overlap.
  • the OFDM signal received by the UE is a signal generated through OFDM modulation after being allocated (mapping) to the time-frequency resource space so that the PRS sequences of the pico cell and the macro cell corresponding to each other do not overlap each other.
  • a pico cell is actually a PRS within a PRS transmission subframe range of a corresponding macro cell.
  • the second embodiment of the present invention assigns (maps) its own PRS sequence only to subframes that do not transmit a message, and 3) the pico cell divides the PRS transmission subframe defined in the corresponding macro cell according to a conventional scheme in time.
  • the pico cell divides the PRS transmission subframe defined in the corresponding macro cell in a resource block (RB) unit according to a conventional scheme so as not to overlap with the PRS pattern of the corresponding macro cell.
  • RB resource block
  • the PRS sequence extraction in step S1120 may be performed in conjunction with or included in a resource element de-mapping for extracting specific information (data or control signal, etc.) from the demodulated OFDM signal. That is, in the resource element demapping process after OFDM signal demodulation, only the REs for the PRS of the pico cell or the macro cell are selected (this corresponds to the PRS pattern) among all the REs that are the subjects of the resource element demapping. It may be performed by the process of extracting the PRS sequence mapped to the.
  • Estimating the position information in step S1130 extracts the PRS sequence of each cell from the OFDM signal transmitted from each cell (preferably three or more pico cells or macro cells), and then auto-correlates the extracted PRS sequence. By measuring the peak by correlation, the delay time of the OFDM signal transmitted from each cell may be measured, and the location information of the terminal may be estimated by triangulation. .
  • FIG. 12 is a functional block diagram of a PRS allocation apparatus for generating a PRS sequence and assigning it to a resource element (RE) according to an embodiment of the present invention.
  • the PRS allocation apparatus 1200 includes a PRS sequence generator 1210 and a PRS resource allocator 1220.
  • the PRS sequence generator 1210 receives external information such as system-specific information and generates a cell-specific PRS sequence based thereon.
  • the system-specific information may be one or more of base station information (cell ID, etc.), relay (relay) node information, terminal (user device) information, subframe number, slot number, OFDM symbol number, CP sizes, but is not limited thereto. It is not.
  • the base station (cell) information may be, for example, base station antenna information, base station bandwidth degree, and base station cell ID information.
  • the PRS sequence generator 1210 may generate a PRS sequence of each corresponding cell by receiving information such as a cell ID, a slot number, an OFDM symbol number, and a CP size.
  • the PRS resource allocator 1220 allocates the PRS sequence generated by the PRS sequence generator 1210 to the time-frequency resource region.
  • the PRS sequence assigned to the resource elements is then multiplexed with the base station transmission frame.
  • the PRS resource allocator 1220 is a resource allocation method for the PRS.
  • the PRS resource allocator 1220 allocates resources to corresponding OFDM symbols and subcarrier (or subcarrier) positions according to a predetermined rule and multiplexes the base station transmission frame at a predetermined frame timing. Perform basic functions.
  • the PRS resource allocator 1220 allocates or maps the generated PRS sequence to a time-frequency resource space using PRS transmission information, but allocates a PRS of a corresponding pico cell or a corresponding macro cell.
  • the PRS sequence is mapped to the time-frequency resource space so as not to overlap with the resource space.
  • the term 'corresponding macro cell' includes a pico cell that transmits a PRS in a heterogeneous communication environment in which a plurality of macro cells and non-macro cells (base stations) different from macro cells such as one or more pico cells exist in specific macro cells. It may be a macro cell or a neighboring macro cell of a pico cell transmitting a PRS, 'corresponding pico cell' is a neighboring macro cell of a pico cell included in a macro cell transmitting a PRS or a macro cell transmitting a PRS in a heterogeneous communication environment It may be an included pico cell.
  • a method of allocating a PRS sequence to a time-frequency resource space so that the PRS resource allocator 1220 according to the present embodiment does not overlap a PRS transmission pattern of a corresponding macro cell or a corresponding pico cell may be described with reference to FIGS. The same method as FIG. 9 may be used.
  • a pico cell is actually a PRS within a PRS transmission subframe range of a corresponding macro cell.
  • the second embodiment of the present invention assigns (maps) its own PRS sequence only to subframes that do not transmit a message, and 3) the pico cell divides the PRS transmission subframe defined in the corresponding macro cell according to a conventional scheme in time.
  • the pico cell divides the PRS transmission subframe defined in the corresponding macro cell in the resource block (RB) unit according to a conventional scheme so as not to overlap with the PRS pattern of the corresponding macro cell.
  • RB resource block
  • the PRS resource allocator 1220 may operate in conjunction with a resource element mapper that is a component of the base station apparatus.
  • the PRS resource allocator 1220 and the resource element mapper are integrated and implemented. It could be.
  • the entire base station apparatus or the PRS transmitter will be described in more detail with reference to FIG. 13 below.
  • FIG. 13 is a functional block diagram of a PRS transmitting apparatus 1300 to which the present embodiments are applied.
  • the PRS transmitting apparatus 1300 may include a resource element mapper 1310, a PRS allocation apparatus 1200 according to the present embodiment, an OFDM signal processor 1330, and the like.
  • the PRS allocator 1200 may include a PRS sequence generator 1210 and a PRS resource allocator 1220.
  • the PRS transmission apparatus 1300 may further include components for transmitting other data or information in addition to the PRS, and specifically, a scrambler that is a component of a basic transmission apparatus in a base station.
  • a scrambler that is a component of a basic transmission apparatus in a base station.
  • modulation mapper Modulation mapper
  • layer mapper Layer Mapper
  • precoder Precoder
  • OFDM signal generator OFDM Signal Generator
  • the PRS transmission device 1300 may be implemented in the communication system of the base station 10 of FIG.
  • bits input in the form of code words through channel coding in downlink are scrambled by a scrambler and then input to a modulation mapper.
  • the modulation mapper modulates the scrambled bits into a complex modulation symbol, and the layer mapper maps the complex modulation symbol to one or more transport layers.
  • the precoder then precodes the complex modulation symbol on each transmission channel of the antenna port.
  • the resource element mapper then maps the complex modulation symbol for each antenna port to the corresponding resource element.
  • the PRS resource allocator 1220 when the PRS sequence generator 1210 generates a PRS sequence and delivers the PRS sequence to the PRS resource allocator 1220, the PRS resource allocator 1220 may be described above alone or in conjunction with the resource element mapper.
  • the PRS sequence of each pico cell or macro cell is allocated to the time-frequency domain according to the same method as the first to fourth embodiments, and multiplexed with the base station transmission frame at a predetermined frame timing.
  • the reference signal RS and the control signals including the PRS may be allocated to the resource elements first, and data received from the precoder may be allocated to the remaining resource elements, but is not limited thereto.
  • the OFDM signal processor 1330 then generates a complex time domain OFDM signal for the time-frequency resource region to which the PRS sequence is assigned, and then transmits this complex time domain OFDM signal through the corresponding antenna port.
  • the PRS allocation apparatus 1200 and the resource element mapper 1310 may be implemented by hardware or software integration.
  • the PRS resource allocator 1220 of the PRS allocator 1200 may be integrated with the resource element mapper 1310 of the transmitter, in which case the PRS resource allocator 1220 or the resource element mapper 1310 may be implemented.
  • the present invention is not limited thereto. That is, the signal generation structure of the downlink physical channel of the wireless communication system to which the embodiments of the present invention are applied may omit other components, substitute or change other components, or add other components.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a structure of a receiver for receiving a PRS transmitted by a PRS allocation and transmission scheme according to the present embodiment.
  • a PRS receiver 1400 of a terminal in a wireless communication system includes a reception processor 1410, a resource element de-mapper 1420, a PRS sequence extractor 1430, and a position measurer 1440. Although not shown, it may further include a decoding unit, a control unit and the like. In this case, the receiving device 1400 may be the terminal 10 of FIG. 1.
  • the reception processor 1410 does not overlap the resource space to which the PRS sequence of the corresponding Pico cell or the corresponding macro cell to which the OFDM signal transmitted by the PRS transmitter 1300 according to the present embodiment is allocated. And an OFDM signal generated by including a PRS sequence allocated (mapped) in the time-frequency resource space.
  • the resource element demapper 1420 demaps the information allocated to the respective resource elements in the received OFDM signal.
  • the demapped information may include various reference signals, such as PRSs for one or more pico cells or macro cells, in addition to control information and data information.
  • the PRS sequence extractor 1430 may be a device included in or interlocked with the resource element demapper 1420. In the resource element demapper 1420 demaping information allocated to each resource element, In particular, it performs a role of extracting PRS sequence by demapping information related to PRS. Accordingly, the PRS sequence extractor 1430 extracts a PRS sequence of each pico cell or macro cell in the reverse order of the PRS allocation scheme according to one of the methods described with reference to FIG. 12.
  • the position measurement unit 1440 performs a function of estimating the position information of the corresponding terminal from the PRS sequence for one or more cells (preferably three or more) extracted by the PRS sequence extractor.
  • the position measuring unit 1440 extracts the PRS sequence of each cell from the OFDM signal transmitted from each cell (preferably three or more pico cells or macro cells), and then extracts the extracted PRS sequence. By correlating and measuring the peak value, the delay time of the OFDM signal transmitted from each cell is measured, and through this, a function of estimating the position information of the terminal by triangulation is performed.
  • the resource element demapper 1420 and the PRS sequence extractor 1430 of the PRS receiver 1400 are integrated and implemented to demap information allocated to each resource element of the received OFDM signal. Thereafter, a function of extracting a PRS sequence of a cell transmitting the corresponding OFDM signal may be performed. In the present specification, such a component will be collectively referred to as a PRS sequence extractor 1430.
  • the PRS receiver 1400 is a device that receives a signal transmitted from the PRS transmitter 1300 in pairs with the wireless communication system or the PRS transmitter 1300 described with reference to FIG. 13. Therefore, the PRS receiver 1400 is composed of elements for signal processing of the reverse process of the PRS transmitter 1300. Therefore, it should be understood that parts not specifically described in the present specification for the PRS receiver 1400 may be replaced one-to-one with elements for signal processing of the reverse process of the PRS transmitter 1300.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템, 특히 이종 통신 시스템에서의 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal; PRS) 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 1 이상의 매크로 셀과 각각의 매크로 셀 내부에 위치하는 1 이상의 비 매크로셀을 포함하는 이종 통신 시스템에서, 비 매크로 셀 또는 매크로 셀이 위치 참조 신호를 전송함에 있어서 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀이 위치 참조 신호를 전송하는 시간-주파수 자원 공간과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 공간 영역에 자신의 위치 참조 신호 패턴을 형성하여 전송한다. 본 발명을 이용하면, 이종 통신 환경에서 서로 다른 형태의 기지국 간에 간섭의 영향을 최대한 줄이며 단말 위치측정의 정확성 향상을 도모할 수 있다.

Description

이종 통신 시스템에서의 위치 참조 신호 송수신 장치 및 방법
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선 통신 시스템에서 위치 참조 신호(Positioning Reference Signal; 이하 'PRS' 또는 '위치 참조 신호'라 함)의 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은, 다양한 서비스들을 지원하는 무선 단말기들을 요구하고 있는 실정이다.
현재의 3GPP, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced)등의 이동 통신 시스템에서는, 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신 할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템으로서, 유선 통신 네트워크에 준하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있을 뿐 아니라, 정보 손실의 감소를 최소화하고, 시스템 전송 효율을 높임으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 적절한 오류검출 방식을 필수적으로 요구하고 있다.
또한, 현재의 여러 통신 시스템에서는 상향링크 또는 하향링크를 통하여 통신 환경 등에 대한 정보를 상대 장치에 제공하기 위하여 여러 가지 참조 신호 또는 기준신호(Reference Signal) 들이 제안되고 있다.
그 중에서 단말(User Equipment; 이하 ‘단말’ 또는 ‘UE’라 함)의 위치를 측정하기 위해서, 각 셀 또는 기지국은 위치 참조 신호(PRS)를 UE로 전송하고, 해당 UE는 이렇게 특정시간에 전송되는 각 기지국으로부터의 위치 참조 신호를 수신하여, 위치를 측정하게 된다.
현재까지의 LTE과 같은 통신 시스템에서는 특정주기(T subframes)를 가지고 연속적인 N개의 서브프레임에 위치 참조 신호(PRS)를 전송하는 구성을 채택하고 있다.
그러나, 피코 셀(Pico Cell)이나 펨토 셀(Femto cell)과 같은 비 매크로 셀(Non-Macro cell)이 각각의 매크로 셀(Macro cell)들 내에 존재하는 이종 통신 환경(heterogeneous communication environment)에서는 특정 비 매크로 셀내에 있는 단말은 비 매크로 셀 뿐만 아니라 매크로 셀로부터도 신호를 전송 받게 되며, 따라서, 위치 참조 신호를 매크로 셀만을 고려한 기존 기술로 정의할 경우, 피코 셀 등 다른 형태의 비 매크로 셀 간의 간섭의 영향으로 위치 참조 신호의 수신 에러 확률이 증가 할 수가 있으며, 피코 셀 등 다른 형태의 기지국으로부터 위치 참조 신호를 전송할 경우 얻을 수 있는 잠재적인 이득 또한 기대할 수가 없게 된다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이종 통신 환경에서, 서로 다른 형태의 기지국 간에 간섭의 영향을 최대한 줄이며 UE 위치측정의 정확성 향상을 위한 위치 참조 신호의 송수신 방법 및 그 장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 위치 참조 신호의 송수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 매크로 셀과 비 매크로 셀이 존재하는 이종 통신 시스템 내에서 단말의 위치 측정을 정밀하게 할 수 있는 위치 참조 신호의 송수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 매크로 셀과 피코 셀이 존재하는 이종 통신 환경에서, 셀 고유의 위치 참조 신호를 자원 영역에 할당함에 있어서, 관련되는 매크로 셀과 피코 셀의 위치 참조 신호를 중복되지 않는 자원 영역에 할당하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예는 1 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀에 포함되는 1 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 위치 참조 신호(PRS)를 전송하는 방법으로서, 상기 매크로 셀 또는 비 매크로 셀이, 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성하는 단계와, PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑(mapping)하되, 대응되는 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하는 단계와, 상기 할당 또는 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하는 OFDM 신호를 생성하는 단계, 및 생성된 OFDM 신호를 송신하는 단계를 포함하는 위치 참조 신호 전송방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 1 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀에 포함되는 1 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 위치 참조 신호(PRS)를 전송하는 장치로서, 상기 매크로 셀 또는 비 매크로 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성하는 PRS 시퀀스 생성기와, PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑(mapping)하되, 대응되는 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 매핑하는 PRS 자원 할당기, 및 상기 할당 또는 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하는 OFDM 신호를 생성하여 전송하는 OFDM 처리기를 포함하는 위치 참조 신호 전송장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 1 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀에 포함되는 1 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 단말의 위치 참조 신호 수신 방법으로서, 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 영역과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 영역에 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하여 전송된 OFDM 신호를 수신하여 복조(Demodulation)하는 단계와, 상기 매크로 셀 및 비 매크로 셀 중 하나 이상 셀로부터의 PRS 시퀀스를 추출하는 단계, 및 상기 추출된 PRS 시퀀스를 이용하여 단말의 위치 정보를 추정하는 단계를 포함하는 위치 참조 신호 수신 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 1 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀에 포함되는 1 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 단말의 위치 참조 신호를 수신하는 장치로서, 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 영역과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 영역에 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하여 전송된 OFDM 신호를 수신하는 수신처리부와, 수신한 OFDM 신호의 각 리소스 엘리먼트에 할당된 정보를 디매핑한 후, 해당 OFDM 신호를 전송한 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 기능을 수행하는 PRS 시퀀스 추출부, 및 상기 추출된 1개 이상의 PRS 시퀀스를 이용하여 단말의 위치 정보를 추정하는 위치 측정부를 포함하는 위치 참조 신호 수신 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 1 이상의 매크로 셀과 각각의 매크로 셀 내부에 위치하는 1 이상의 비 매크로셀을 포함하는 이종 통신 시스템에서, 상기 비 매크로 셀 또는 매크로 셀이 위치 참조 신호를 전송함에 있어서 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀이 위치 참조 신호를 전송하는 시간-주파수 자원 공간과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 공간 영역에 자신의 위치 참조 신호 패턴을 형성하여 전송하는 위치 참조 신호 전송방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 전송데이터의 일반적인 서브프레임 및 타임 슬롯 구조를 도시한다.
도 3은 매크로 셀만을 고려한 통신시스템에서의 PRS 신호 패턴을 도시한다.
도 4는 PRS의 신호 전송 방식을 도시한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 이종 통신 환경에서의 PRS 전송 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 의한 PRS 전송방법의 흐름을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 의한 PRS 수신방법의 흐름을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 의하여 PRS 시퀀스를 생성하여 리소스 엘리먼트(Resource Element; 이하 ‘리소스 엘리먼트’ 또는 ‘RE’라 함)에 할당하는 PRS 할당장치의 기능별 블럭도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예들이 적용되는 PRS 전송장치의 기능별 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 의한 PRS 할당 및 전송방식에 의하여 전송된 PRS를 수신하는 수신장치의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들이 적용되는 무선 통신 시스템을 도시한다.
무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 단말(10; UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
본 명세서에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNodeB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), 원격 무선 헤드(Remote Radio Head: RRH)등 다른 용어로 불릴 수 있다
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB 등이 커버하는 일부 영역이나, 그를 관장하기 위한 장치 또는 하드웨어/소프트웨어 들을 모두 포함하는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 릴레이 노드, RRH 등과 동등한 개념으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 단말(10)과 기지국(20)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있거나 또는 두 방식의 복합 형태인 HDD(Hybrid Division Duplex) 방식이 사용될 수도 있다.
본 발명의 실시 예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야의 등의 자원할당에 적용 될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예가 적용되는 무선통신 시스템은 상향링크 및/또는 하향링크 HARQ를 지원할 수 있으며, 링크 적응(link adaptation)을 위해 CQI(channel quality indicator)를 사용할 수 있다. 또한, 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있으며, 예컨대, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있는 것과 같다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있으며, 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.
한편, 본 발명의 실시 예가 적용되는 무선통신 시스템의 일 예에서는, 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함할 수 있다.
데이터 전송의 기본단위는 서브프레임 단위가 되며, 서브프레임 단위로 하향링크 또는 상향링크의 스케줄링이 이루어진다. 하나의 슬롯은 시간 축의 영역에서 복수의 OFDM 심볼과 주파수 축의 영역에서 복수개의 부반송파(또는 서브캐리어(subcarrier))를 포함할 수 있다.
예컨대, 서브프레임은 2개의 타임 슬롯으로 이루어지며, 각 타임 슬롯은 시간영역에서 노멀 사이클릭 프리픽스(Normal CP(cyclic Prefix))를 사용하는 경우 7개의 심볼(확장된 사이클릭 프리픽스(Extended CP(cyclic prefix))를 사용하는 경우는 6개 혹은 3개의 심볼)과 주파수 영역에서 180kHz의 대역폭(일반적인 경우 하나의 서브캐리어는 15kHz의 대역폭을 가지므로, 180kHz의 대역폭은 총 12개의 서브캐리어에 해당)에 해당하는 서브캐리어들을 포함할 수 있다. 이렇게 시간 축으로 하나의 슬롯과 주파수 축으로 180kHz의 대역폭(Bandwidth)으로 정의되는 시간-주파수 영역을 리소스 블록 또는 자원 블록(Resource Block; 이하 '리소스 블록' 또는 'RB'라 함)로 부를 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 적용될 수 있는 전송데이터의 일반적인 서브프레임 및 타임 슬롯 구조를 도시한다.
도 2a를 참조하면, 프레임의 송신 시간은 1.0㎳ 지속시간의 TTI(201; 송신 시간 간격)로 나뉘어진다. 상기 TTI 및 서브프레임(sub-frame)의 용어는 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 프레임은 10㎳ 길이로서, 10개의 TTI를 포함한다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 타임-슬롯의 일반적 구조를 나 타낸다.
도 2b를 참조하면, TTI는 기본송신단위(basic transmission unit)로서, 하나의 TTI는 동일 길이의 두 개의 타임-슬롯(202)을 포함하며, 각 타임-슬롯은 0.5㎳의 지속시간을 갖는다. 타임-슬롯은 각각의 심볼에 해당하는 복수개의 롱 블록(long block LB)(203)을 포함한다. LB는 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix CP)(204)로 분리된다. 이 때, 사이클릭 프리픽스에는 그 길이에 따라 노멀 사이클릭 프리픽스(Normal CP)와 확장된 사이클릭 프리픽스(Extended CP)가 있다. 노멀 사이클릭 프리픽스를 사용하는 경우에는 상기 복수개의 LB는 하나의 타임-슬롯 내에 7개가 포함되며, 확장된 사이클릭 프리픽스를 사용하는 경우에는 상기 복수개의 LB는 하나의 타임-슬롯 내에 6개 혹은 3개가 포함된다.
종합하면, 하나의 TTI 또는 서브프레임은 노멀 사이클릭 프리픽스를 사용하는 경우 14개의 LB 심볼을 포함할 수 있으며, 확장된 사이클릭 프리픽스를 사용하는 경우 일반적으로 12개의 LB 심볼 혹은 특수한 경우 6개의 LB 심볼을 포함할 수 있으나, 본 명세서는 이와 같은 프레임, 서브프레임 또는 타임-슬롯 구조에 제한되는 것은 아니다.
도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 하나의 서브프레임 또는 TTI(201) 동안 하나의 리소스 블록(RB)(220)의 구성을 나타내며, 각 TTI 또는 서브프레임은 시간 영역에서 노멀 사이클릭 프리픽스의 경우 14개의 심볼(축) 혹은 확장된 사이클릭 프리픽스의 경우 12개(혹은 6개)의 심볼(축)(210)로 분할된다. 각 심볼(축)은 하나의 OFDM 심볼을 운반할 수 있다.
또한, 20㎒의 전체 시스템 대역폭은 서로 다른 주파수를 가지는 서브캐리어들(205)로 분할 또는 나 뉘어진다. 예건대, 상기에서 언급한 바와 같이 시간 영역에서 하나의 슬롯(slot)과 주파수 영역에서 180kHz의 대역폭에 해당하는 서브캐리어들(일반적으로 서브캐리어 하나 당 15kHz의 대역폭을 가지는 경우 12개의 서브캐리어)로 구성된 영역을 리소스 블록 또는 자원 블록(RB)이라고 부를 수 있다.
예컨대, 1 TTI내에서 10㎒의 대역폭은 주파수 영역에서 50개의 RB를 포함할 수 있다.
이러한, 리소스 블록(RB)은 구성하는 각 격자공간은 리소스 엘리먼트로 부를 수 있다.
예를 들어, 시간 축의 영역으로 하나의 서브프레임과 주파수 축의 영역으로 180kHZ의 대역폭에 해당하는 자원 영역에서, 노멀 사이클릭 프리픽스를 사용하며 하나의 서브캐리어 당 주파수 대역폭이 15kHz일 경우, 위와 같은 구조의 자원 영역 각각에는 총 14(symbols)×2(subcarriers)=168개의 RE가 존재할 수 있다.
한편, LTE 통신시스템에서 하향링크에서 정의되는 참조신호(Reference Signal RS)로는, 셀 고유 참조신호(Cell-specific Reference Signal; CRS)와, MBSFN 참조신호(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network Reference Signal; MBSFN-RS) 및 단말 고유 참조신호(UE-specific Reference Signal, 혹은 DM-RS(Demodulation Reference Signal)등이 있다.
한편, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서의 각종 위치 서비스 및 통신상에서 필요한 위치정보 제공을 위하여 단말의 위치를 측정할 필요가 있다.
이러한 측위(Positioning) 방법은 크게 1) 셀 커버러지 기반 측위 방법(the cell coverage-based positioning method), 2) OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) 방법, 3) 네트워크가 지원된 GPS를 이용한 방법(network assisted GPS methods)의 3가지 방법을 기반으로 하고 있다. 각 방법들은 서로 경쟁적이기 보다는 보완적이며, 각각의 서로 다른 목적에 따라 적절하게 사용되고 있다.
이 중에서 OTDOA 방법은 서로 다른 기지국 혹은 셀로부터의 참조신호(혹은 파일럿(Pilot))들의 상대적인 도착 시간을 측정하여 위치를 측정하는 것을 기반으로 하며, 이 때 사용되는 참조신호가 위치 참조 신호이다.
위치 계산은 삼각측량을 이용하기 때문에, UE는 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국 혹은 셀로부터 해당 참조신호(RS)를 수신해야 한다.
OTDOA 위치 측정을 쉽게 하고 니어파(near-far) 문제를 피하기 위해서, WCDMA 표준에서는 IPDL(Idle Periods in Downlink) 기술을 이용하는데, 아이들 주기(Idle Period) 동안 UE는 같은 주파수상의 현재 UE가 위치하고 있는 셀(Serving cell)로부터의 참조신호가 강하더라도, 인접 셀(Neighbor cell)로부터의 참조신호를 받을 수 있어야 한다.
또한, 3GPP 계열의 WCDMA에서 발전된 LTE 시스템의 경우 WCDMA의 비동기식 CDMA(Code Division Multiple Access)방식과는 달리 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 기반으로 하고 있다. 현재 상기에서 언급된 WCDMA에서 OTDOA 방법을 통한 측위와 같이, 새로운 LTE시스템에서도 OTDOA 방법을 기반으로 하여 위치를 측정하는 방식을 고려하고 있으며, 이를 위해 MBSFN 서브프레임 (Multicast Broadcast Single Frequency Network subframe)과 노멀 서브프레임(Normal Subframe) 중 하나 혹은 둘 다의 각 서브프레임 구조에서 일정주기로 데이터 영역(Date Region)을 비워두고, 비워둔 영역에 측위를 위한 참조신호, 즉 PRS를 보내는 방식이 고려되고 있다.
즉, OFDM기반의 새로운 차세대 통신방식인 LTE에서의 측위를 위해, 기존 WCDMA에서의 OTDOA방식을 기반으로 하지만 다중화(Multiplexing) 방식과 접속(Access) 방식 등 통신기반이 바뀜으로 인해 새로운 자원할당 구조에서 측위를 위한 참조신호를 보내는 방법과 참조신호의 구성을 다시 고려해야 하며, 또한 UE의 이동속도 증가, 기지국 간의 간섭(Interference) 환경의 변화와 복잡성의 증가 등 통신시스템의 발전에 의해 보다 정확한 측위 방법이 요구되고 있다.
이에 따라 현재 LTE에서는 상기 상황을 고려하여 PRS를 구성하고 송수신하는 방법에 대하여, Release 9 버전(version)에서의 방식을 정해놓은 상태이다.
한편, OFDM기반의 새로운 차세대 통신방식인 LTE의 단점을 보안하고, 여러 가지 성능향상을 위한 상황들을 고려하여, LTE Release 9 버전(version) 이후의 개량된 통신시스템에서 고려되는 상황 중에 하나는 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 또는 펨토 셀 등 매크로 셀과는 다른 기지국의 형태가 존재하는 이종 통신 환경이 있다. 이종 통신 환경의 또다른 예로서, CoMP(Coordinated Multi-Point)에서 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 존재하는 하나 이상의 RRH가 포함된 통신 시스템이 될 수도 있을 것다.
이러한 이종통신환경에서는, PRS를 매크로 셀만을 고려한 기존 방식으로만 정의할 경우, 피코 셀 등 다른 형태의 기지국 간의 간섭의 영향으로 위치 참조 신호의 수신 에러 확률이 증가 할 수가 있으며, 피코 셀 등 다른 형태의 기지국으로부터 위치 참조 신호를 전송할 경우 얻을 수 있는 잠재적인 이득 또한 기대할 수가 없게 된다.
따라서 본 발명에서는 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 등 매크로 셀과는 다른 기지국의 형태가 존재하는 이종 통신 환경에서, 서로 다른 형태의 기지국 간에 간섭의 영향을 최대한 줄이며 UE 위치측정의 정확성 향상을 위한 PRS의 송수신 방법 및 그 장치를 제안하고자 하는 것이다.
도 3은 매크로 셀만을 고려한 통신시스템에서의 PRS 패턴을 도시한 도면이다.
상기 PRS 패턴은 시간 축으로 하나의 서브프레임(1ms에 해당)과 주파수 축으로 하나의 리소스 블록(180kHz의 대역폭에 해당하며 일반적으로 서브캐리어 하나당 대역폭이 15kHz인 경우 12개의 서브캐리어에 해당 함)에서 정의된다.
도 3에서 보는 것과 같이 PRS는 특정 서브프레임 내에서 제어영역(control region)과 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 제외한 데이터 영역을 비워놓고 PRS를 전송하게 되며, 상기 PRS를 위한 패턴, 즉 PRS 시퀀스가 할당되는 RE는 주파수 축으로의 편이(shift)가 6번 가능하며, 이를 통해 최대 6개의 기지국(셀) 그룹별로 서로 다른 패턴으로 위치 참조 신호를 전송하게 된다. 즉 모든 기지국(셀)은 특정 해당시간에 총 6개의 패턴 중 하나의 패턴으로 PRS를 전송하게 되며, 각각의 PRS측정을 위한 해당 단말(UE)는 이렇게 특정시간에 전송되는 각 기지국으로부터의 PRS를 수신하여 위치를 측정하게 된다.
상기 주파수 편이는 기지국(셀) 넘버 또는 ID에 기반하며, 총 가능한 패턴은 6개만 존재하게 되지만 적절한 기지국(셀) 넘버 또는 ID의 분배를 통하여 인접한 기지국(셀)들 간에는 최대한 같은 패턴을 쓰지 않도록 조정, 즉 셀 플래닝(cell planning)을 수행함으로써 인접 기지국(셀)간에 간섭을 줄이는 방법을 사용하고 있다.
도 4는 PRS의 전송방법에 대하여 도시하고 있다.
도 4에서 보는 것과 같이, 특정주기(T subframes)를 가지는 연속적인 N개의 서브프레임에서 PRS가 전송된다. 이 때, 상기 특정주기는 160ms, 320ms, 640ms, 1280ms 중 하나 일 수 있으며 (1ms는 1개의 서브프레임에 해당하므로, 예를 들어 주기가 160ms이면 매 160개의 서브프레임마다 PRS를 전송하게 되는 것이다), 이러한 특정 주기에 대한 정보 또는 값은 특정 오프셋(offset)값과 결합된 형태로 상위단에서 시그널링 될 수 있다.
따라서 상기 특정 주기를 TPRS,상기 특정 오프셋 값을
Figure PCTKR2012000332-appb-I000001
, 상기 상위단에서 시그널링 되는 값을 IPRS,상기 연속적인 N개의 서브프레임을 NPRS라고 하면, 다음 수학식 1을 만족하는 서브프레임부터 연속적인 NPRS개의 서브프레임에 위치 참조 신호를 전송하게 된다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2012000332-appb-I000002
이 때 TPRS는 160, 320, 640, 1280 중 하나이며,
Figure PCTKR2012000332-appb-I000003
는 0에서 TPRS-1까지의 값을 가진다. 또한 총 12비트의 값(0에서 4095까지의 값을 가짐)으로 표현되는 IPRS는 0~159까지는 TPRS=160일 때와 그 때의 오프셋 값
Figure PCTKR2012000332-appb-I000004
, 160~479까지는 TPRS=320일 때와 그때의 오프셋 값
Figure PCTKR2012000332-appb-I000005
, 480~1119까지는 TPRS=640일 때와 그 때의 오프셋 값
Figure PCTKR2012000332-appb-I000006
, 1120~2399까지는 TPRS=1280일 때와 그때의 오프셋 값
Figure PCTKR2012000332-appb-I000007
를 표현한다. 그리고 NPRS는 역시 상위단에서 전송되는 값이며 1, 2, 4, 6 중 하나이다. 또한 nf는 시스템 프레임 넘버, ns는 슬롯 넘버에 해당한다.
예를 들어 상위단으로부터 시그널링 된 NPRS=4이며 IPRS=200일 경우, 주기 TPRS=320이고 오프셋
Figure PCTKR2012000332-appb-I000008
=40이므로, 오프셋으로 40개의 서브프레임을 가지고 매 320개의 서브프레임마다 연속적인 4개의 서브프레임에 PRS가 전송되게 된다.
이 때, 모든 기지국(셀)들이 PRS를 전송하는 것이 아니라, 특정 기지국(셀)들은 PRS를 전송하기 위하여 구성된 서브프레임들에서 위치 참조 신호를 전송하지만, PRS를 전송하지 않는 나머지 일부 기지국(셀)들은 특정 기지국(셀)이 위치참조를 전송하기 위하여 구성한 서브프레임들에서 PRS를 전송하지 않고 제로(zero) 파워로 전송하는 뮤팅(muting) 또는 블랭킹(Blanking)을 수행할 수도 있다. 이는 PRS 패턴이 서로 같은 인접 기지국(셀)들이 다수 존재하는 경우를 감안하여, 그 간섭의 영향을 줄이기 위한 방법 중 하나이다.
여기서 뮤팅은 PRS의 전송주기(TPRS)별로 진행될 수 있다. 각각의 전송주기(TPRS)하나를 하나의 비트(bit)로 보고 2, 4, 8, 혹은 16개의 주기를 비트맵 정보로 하여, 각각의 주기 내에 위치참조를 전송하기 위하여 구성된 NPRS개의 서브프레임들에 대하여, 실질적으로 PRS를 전송할 지 아니면 뮤팅을 수행할지를 결정하게 된다. 이 비트맵 정보는 각 기지국(셀) 별로 구성되며, 상위단에 의해서 전송된다.
예를 들어 비트맵 정보가 4개의 주기를 대상으로 하여 4비트의 비트맵 정보로 구성되었으며 그 비트 값이 '1001'일 경우 (1을 위치 참조 신호 전송, 0을 뮤팅이라고 할 경우 물론 그 반대로 0을 위치 참조 신호 전송, 1을 뮤팅으로 하여 비트맵 정보를 구성할 수도 있다), 첫 번째와 네 번째 PRS 전송주기 내의 위치참조를 전송하기 위하여 구성된 NPRS개의 서브프레임들에 대해서는 실질적으로 PRS를 전송하며, 반대로 두 번째와 세 번째 PRS 전송주기 내의 위치참조를 전송하기 위하여 구성된 NPRS개의 서브프레임들에 대해서는 PRS를 전송하지 하고 제로 파워로 전송하게 되는 뮤팅을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 이종통신환경에서의 위치 참조 신호 전송 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5에서 보는 것과 같이, 피코나 펨토와 같은 비 매크로 셀(50)들은 각각의 매크로 셀(52)들 내에 존재 할 수 있다. 이 때, 특정 비 매크로 셀내에 있는 단말(54)은 비 매크로 셀 뿐만 아니라 매크로 셀로부터도 신호를 전송 받게 된다.
도 5에서 비 매크로 셀로부터의 신호 전송은 점선으로, 매크로 셀로부터 신호 전송은 실선으로 표시하였다.
본 명세서에서 비 매크로 셀은 피코 셀을 의미하는 것이 보통이지만 그에 한정되는 것은 아니며, 피코 셀 이외에 펨토 셀, 마이크로 셀, RRH 등 일반적인 통신 시스템의 기지국 또는 셀인 "매크로 셀" 내부에 위치하는 모든 종류의 "비 매크로 셀"을 의미하는 포괄적인 용어로 해석되어야 할 것이다.
따라서 언급한 바와 같이, 매크로 셀만을 고려한 PRS를 정의하는 경우, 피코 셀 등 다른 형태의 기지국 간의 간섭의 영향으로 위치 참조 신호의 수신 에러 확률이 증가 할 수가 있으며, 피코 셀 등 다른 형태의 기지국으로부터 PRS를 전송할 경우 얻을 수 있는 잠재적인 이득 또한 기대할 수가 없게 된다.
또한, 매크로 셀만을 고려한 PRS를 정의하는 경우, 비 매크로 셀에서는 PRS를 전송하지 않는 것으로 구현될 수도 있으나, 이는 정확한 측위를 불가능하게 한다는 단점이 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에서는 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 등 매크로 셀과는 다른 비 매크로 셀의 형태가 존재하는 이종통신환경에서, 서로 다른 형태의 기지국 간에 간섭의 영향을 최대한 줄이고 UE 위치측정의 정확성 향상을 위한 PRS의 송수신 방법 및 그 장치를 제안한다.
본 발명에 의한 위치 참조 신호 전송 방식은 1 이상의 매크로 셀과 각각의 매크로 셀 내부에 위치하는 1 이상의 비 매크로 셀을 포함하는 이종 통신 시스템에서, 상기 비 매크로 셀 또는 매크로 셀이 PRS를 전송함에 있어서 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 자원 공간과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 공간 영역에 자신의 PRS 패턴을 형성하여 전송하도록 한다.
이 때, '대응 매크로 셀'은 PRS를 전송하는 비 매크로 셀을 포함하는 매크로 셀인 것이 일반적이지만 그에 한정되는 것은 아니며, 그와 인접한 매크로 셀일 수도 있다. 또한, '대응 비 매크로 셀'은 PRS를 전송하는 매크로 셀에 포함되는 비 매크로 셀인 것이 일반적이지만 그에 한정되는 것은 아니며 그 매크로 셀과 인접한 매크로 셀에 포함되는 비 매크로 셀일 수도 있다
본 발명의 제1 실시 예에서는 비 매크로 셀이 자신의 PRS를 전송함에 있어서, 상기 대응 매크로 셀(자신을 포함한 매크로 셀 또는 그 인접 매크로 셀)의 PRS 전송 파라미터(즉, 전송주기(TM),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000009
), PRS 전송 서브프레임 개수(NM)등)와 별도로 비 매크로 셀을 위한PRS 전송 파라미터를 정의하여 사용할 수 있다. 즉, 비 매크로 셀인 피코 셀의 PRS 전송주기(TP),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000010
), PRS 전송서브프레임 개수(NP)가 매크로 셀의 PRS 전송주기(TM),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000011
), PRS 전송서브프레임 개수(NM)와 따로 정의되어, 매크로 셀과는 별개의 PRS 전송주기(TP)와 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000012
)를 가지고, 연속적인 NP개의 서브프레임에 비 매크로 셀의 PRS를 전송할 수가 있다.
본 발명의 제2 실시예 에서는 비 매크로 셀이 자신의 PRS을 전송함에 있어서, 상기 대응 매크로 셀(자신을 포함한 매크로 셀 또는 그 인접 매크로 셀)의 PRS 전송 서브프레임 범위 내에서 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않는 서브프레임 중 하나 이상에서만 비 매크로 셀의 PRS를 전송하도록 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에서는, 비 매크로 셀이 자신의 PRS을 전송함에 있어서, 매크로 셀의 PRS 전송주기, PRS 전송오프셋, PRS 전송서브프레임 내에서, 매크로 셀과 비 매크로 셀이 N개의 연속적인 전송 서브프레임을 분할하여 각각의 PRS를 전송할 수 있다.
이상의 제1 내지 제3 실시 예에서는 비 매크로 셀의 PRS 전송과 매크로 셀의 PRS 전송을 시간 구분 다중화(Time Division Multiplexing), 즉 TDM 방식으로 구분하고 있는 반면, 본 발명의 제4 실시 예에서는 비 매크로 셀이 자신의 PRS을 전송함에 있어서, 해당 매크로 셀의 PRS 전송주기, PRS 전송오프셋, PRS 전송서브프레임 내에서 해당 매크로 셀과 비 매크로 셀이 전송 주파수 대역을 분할하여 각각의 PRS를 전송할 수 있으며, 주파수 대역의 분할은 리소스 블록(RB) 단위로 이루어질 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도 6 내지 도 9를 참고로 본 발명의 제1 내지 제4 실시예의 세부 구성에 대해서 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 비 매크로 셀의 일 예로서 피코 셀에 대해서 설명하지만, 전술한 바와 같이 일반적인 통신 시스템의 기지국 또는 셀인 "매크로 셀" 내부에 위치하는 모든 종류의 "비 매크로 셀"을 의미하는 포괄적인 용어로 해석되어야 할 것이다.
여기서 도 6 내지 도 9에서의 각 실시 예에서는, 기본적으로 매크로 셀은 매크로 셀끼리 6개의 PRS 패턴 중 인접 매크로 셀이 같은 PRS 패턴을 가지지 않도록 매크로 셀 플래닝하여 PRS 패턴을 분배하며, 피코 셀은 매크로 셀과는 별개로 상기 6개의 PRS 패턴 중 최대한 인접 피코 셀끼리 같은 PRS 패턴을 가지지 않도록 피코 셀 플래닝하여 분배한다.
이 때, 특히 각각의 매크로 셀 내에 속하는 피코 셀끼리는 최대한 서로 다른 PRS 패턴을 가지도록 피코 셀 플래닝을 수행할 수 있다.
즉, 6개의 PRS 패턴을 셀 플래닝하여 분배하는데 있어서, 매크로 셀은 매크로 셀끼리, 피코 셀은 피코 셀끼리 최대한 인접한 셀 간에는 PRS 패턴이 중복되지 않도록 분리하여 PRS 패턴을 분배하는 것이다.
제1실시예 : 피코셀이 매크로 셀과 별도 파라미터로 PRS를 전송하는 방법
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
제1 실시 예에서는 피코 셀의 PRS 전송주기(TP),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000013
), PRS 전송 서브프레임 개수(NP)등과 같은 PRS 전송 파라미터는 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터인 PRS 전송주기(TM),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000014
), PRS 전송 서브프레임 개수(NM)와 별도로 정의된다. 이를 통해서, 피코 셀의 PRS 전송주기(TP),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000015
), PRS 전송 서브프레임 개수(NP)의 유연성(flexibility)을 최대로 줄 수 있다.
또한, 매크로 셀은 종래 방식대로 해당 PRS 전송주기(TM)와 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000016
)를 가지고, 연속적인 NM개의 서브프레임에 자신의 PRS를 전송할 수가 있으며, 각각 하나의 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여, 각각의 주기에 대하여 PRS를 전송할 수도 있고, 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있다.
피코 셀은 매크로 셀과는 별개의 PRS 전송주기(TP)와 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000017
)를 가지고, 연속적인 NP개의 서브프레임에 PRS를 전송할 수가 있으며, 매크로 셀의 경우와 마찬가지로 각각 하나의 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여, 각각의 주기에 대하여 PRS를 전송할 수도 있고, 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있을 것이다.
단, 제1 실시 예에서는, 적절한 셀 플래닝과 함께 피코 셀이 특정 매크로 셀과 독립적으로 PRS 전송 파라미터를 정의함으로써 피코 셀의 PRS와 특정 매크로 셀의 PRS의 전송이 최대한 구분되도록 하고 있지만, 피코 셀과 특정 매크로 셀의 PRS 전송프레임이 중복되는 것을 방지하기 위하여, 각각의 PRS 전송 주기에 대하여 PRS를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하도록 하는 뮤팅 정보(예를 들면, 상위단 비트맵 정보)를 이용하여 특정 매크로 셀과 피코 셀의 PRS 전송프레임 중복을 방지할 수 있을 것이다. 즉, 피코 셀은 적절한 뮤팅 정보를 이용하여 특정 매크로 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임에서는 자신의 PRS 전송을 하지 않도록 할 수 있다는 것이다.
그러나, 제1 실시 예에서 피코 셀과 특정 매크로 셀의 PRS 파라미터를 독립적으로 정의하는 것으로 충분하며, PRS 전송 서브프레임의 중복을 피하기 위해서는 상기 뮤팅 정보를 이용하는 것 이외에도 다른 기술이 사용될 수도 있을 것이다.
이러한 제1 실시 예에서는 매크로 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임과 피코 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임은 서로 중복되지 않도록 구별될 수 있다. 즉, 매크로 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역과 피코 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역은 시간상으로 서로 구분된다는 의미이다.
또한, 매크로 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원 영역과 대응되는 피코 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅되며, 반대로 피코 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원 영역에 대응되는 매크로 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니다.
물론, 이 경우에도, 매크로 셀(또는 피코 셀)의 PRS 전송을 위하여 구성된 서브프레임에 대하여, 상기 상위단 비트맵 정보에 의하여 실질적으로 PRS를 전송하지 않고 뮤팅하는 경우에는, 뮤팅되는 PRS 전송 주기에 포함되는 시간-주파수 자원 영역에서 피코 셀(또는 매크로 셀)은 별도의 뮤팅을 할 필요는 없을 수 있다. 즉, 매크로 셀(피코 셀)이 PRS를 실질적으로 전송하는 부분에 대해서만 대응되는 피코 셀(또는 매크로 셀)의 시간-주파수 자원 영역만 뮤팅(데이터 등을 보내지 않거나 제로 파워로 송신하는 것)하는 것으로 충분하다는 것이다.
제1 실시 예에서 피코 셀의 PRS 전송 파라미터는 해당 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터와 완전히 독립적으로 정의될 수도 있으나, 일정한 관계를 가지도록 할 수도 있다.
예를 들면, 시스템 구성의 용이성과 채널측정의 편의성을 위하여, 피코 셀의 PRS 전송주기(TP),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000018
), PRS 전송 서브프레임 개수(NP)를 정의할 때, 피코 셀의 PRS 전송주기(TP)는 매크로 셀의 PRS 전송주기(TM)와 같으며(TP=TM),피코 셀의 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000019
)은 매크로 셀의 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000020
)와 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임 개수(NM)의 합(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000021
=
Figure PCTKR2012000332-appb-I000022
+ NM)으로 정의될 수 있으며, 이 경우 매크로 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임 다음에 연속적으로 피코 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임이 오도록 할 수 있다. 또는 피코 셀의 PRS 전송주기(TP)는 매크로 셀의 PRS 전송주기(TM)와 같으며(TP=TM),피코 셀의 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000023
)은 매크로 셀의 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000024
)에다가 하나의 무선 프레임(radio frame)에 해당하는 10ms를 더한 값(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000025
=
Figure PCTKR2012000332-appb-I000026
+10)으로 정의될 수 있으며, 추가적으로 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임 개수(NM)와 피코 셀의 PRS 전송 서브프레임 개수(NP)가 같을 수도 있을 것이다. 이 경우 매크로 셀과 피코 셀의 PRS 전송주기와 PRS를 전송하는 서브프레임의 개수는 동일하며, 단지 피코 셀은 매크로 셀이 PRS를 전송하는 다음 무선 프레임(radio frame)에서 PRS를 전송하게 될 수 있다. 이런 경우, 피코 셀의 PRS 전송주기(TP),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000027
), PRS 전송 서브프레임 개수(NP)는 매크로 셀의 PRS 전송주기(TM),PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000028
), PRS 전송 서브프레임 개수(NM)로부터 내재적(implicit)으로 알 수 있으므로 인해 따로 시그널링이 필요하지 않을 수도 있다.
제2실시예 : 피코 셀이 매크로 셀의 PRS 전송범위 내에서 PRS를 전송하는 방법
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 7과 같은 제2 실시 예에서는, 피코 셀이 특정 매크로 셀(피코 셀을 포함하는 매크로 셀 또는 그의 인접 매크로 셀 등)의 PRS 전송을 위해 구성된 PRS 전송서브프레임 내에서, 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않고 뮤팅하는 시간-주파수 자원 공간 중 일부 또는 전체에서만 PRS를 전송할 수 있다.
다시 설명하면, 매크로 셀은 종래 방식대로 해당 PRS 전송주기(T)와 PRS 전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000029
)를 가지고, 연속적인 N개의 서브프레임에 PRS를 전송할 수가 있으며, 앞서 언급한 바와 같이 각각 하나의 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여, 각각의 주기에 대하여 PRS를 전송할 수도 있고, 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있다.
이 경우, 피코 셀은 특정 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 각 주기의 서브프레임들에 대해서, 상기 각 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여 해당 주기에 특정 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않고 뮤팅 하기로 한 주기 내에 있는 서브프레임들 중 일부 또는 전체에서 PRS를 전송 하는 것이다.
예를 들어, 매크로 셀의 PRS 전송을 위하여 상위단에서 내려온 비트맵 정보가 '1001'일 경우 (만약 1일 때 전송, 0일 때 뮤팅이라고 한다면, 물론 반대가 될 수도 있음) 4개의 주기에 대해서, 1번째 및 4번째 주기에는 매크로 셀은 PRS를 전송하고, 2번째 및 3번째 주기에 대해서는 매크로 셀은 PRS를 전송하지 않고 뮤팅하게 되며, 따라서 피코 셀은 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않는 2번째 및 3번째 주기에 대해서 PRS를 전송할 수 있다.
이 경우 피코 셀의 PRS 전송주기, PRS 전송오프셋, PRS 전송 서브프레임 개수는 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터들과 동일하며, 다만, 상위단에서 내려오는 PRS 전송을 위한 비트맵 정보만 매크로 셀의 비트맵 정보와 반대가 되는 (혹은 보전되는) 값을 가지는 것이다. 즉, 상기에 언급한 바와 같이 매크로 셀의 비트맵 값이 '1001'이면, 피코 셀의 비트맵 값은 '0110'이 될 수가 있는 것이다.
혹은 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않고 뮤팅하기로 한 주기 전체에 대해서 피코 셀이 PRS를 전송하는 것이 아니라 일부만 전송하는 경우에는, 피코 셀에게 전송되는 실질적으로 PRS가 전송되는 주기에 대한 비트맵 정보는 매크로 셀의 실질적으로 PRS가 전송되는 주기에 대한 비트맵 정보와 반대가 되는 (혹은 보전되는) 값뿐 아니라 상기 매크로 셀의 PRS가 전송되는 주기에 대한 비트맵 정보를 참고하여 각각 따로 구성될 수도 있을 것이다.
도 7과 같은 제2 실시 예를 이용하면, 자동적으로 매크로 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임과 피코 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임은 서로 구별된다. 즉, 매크로 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역과 피코 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역은 시간상으로 서로 구분되는 것이다. 따라서 역시 자동적으로, 매크로 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 피코 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅되며, 반대로 피코 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 매크로 셀(즉, 해당 피로 셀을 포함하는 매크로 셀 또는 그의 인접 매크로 셀 등)의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅되는 것이다.
이러한 제2 실시 예에서는 Rel-9 LTE에서 정의된 매크로 셀의 PRS 전송 구성을 최대한 이용할 수 있는 장점이 있다.
제3실시예 : 피코 셀이 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임을 분할 사용하는 방법
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 PRS 전송 방식을 도시하는 도면이다.
도 8과 같은 제3 실시 예에서는, 전술한 수학식 1과 같이 매크로 셀의 PRS 전송주기, PRS 전송오프셋, PRS 전송 서브프레임 내에서, 피코 셀은 특정 매크로 셀(즉, 해당 피코 셀을 포함하는 매크로 셀 또는 그의 인접 매크로 셀 등)과 매크로 셀을 위하여 정의되는 N개의 연속적인 PRS 전송 서브프레임을 분할하여 사용할 수 있다.
예를 들어, 수학식 1에 의한 N개의 연속적인 PRS 전송 서브프레임 내에서 N_M개의 서브프레임을 특정 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성했다면, 나머지 N-N_M개의 서브프레임은 해당 피코셀의 PRS 전송을 위해 구성한 후, 특정 매크로 셀과 피코 셀은 해당 PRS 전송프레임 내에서 자신의 PRS를 전송하는 것이다.
다시 말해, 도 8과 같은 제3 실시 예에서는, PRS의 전송은 기존 LTE Rel-9 방식대로 해당 PRS 전송주기(T)와 PRS 전송오프셋(Δ)를 가지고, 연속적인 N개의 서브프레임에서 정의되며, 상기 N개의 서브프레임을 해당 매크로 셀과 피코 셀이 분할하여 PRS 전송을 위해 사용하는 것이다.
물론, 제3 실시 예에서도, 앞서 언급한 바와 같이 각각 하나의 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여, 각각의 주기에 대하여 PRS를 전송할 수도 있고, 전송하지 않고 뮤팅하는 방식을 이용할 수 있다.
따라서, 제3 실시 예에서는 매크로 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임과 피코 셀이 PRS를 전송하는 서브프레임은 서로 시간적으로 구분된다. 즉, 매크로 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역과 피코 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역은 시간적으로 서로 구분되는 것이다.
따라서, 제3 실시 예에서도, 매크로 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 해당 피코 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅되며, 반대로 피코 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 매크로 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅된다.
한편, 제3 실시 예에서는, 매크로 셀(또는 해당 피코 셀)의 PRS 전송을 위하여 구성된 서브프레임에 대하여, 상기 상위단 비트맵 정보에 의하여 실질적으로 PRS를 전송하지 않는 경우에는, 대응되는 시간-주파수 자원 영역에서 피코 셀(또는 해당 매크로 셀)은 뮤팅할 필요가 없다. 즉, 매크로 셀(또는 해당 피코 셀)이 PRS를 실질적으로 전송하는 부분에 대해서만 대응되는 피코 셀(또는 해당 매크로 셀)의 시간-주파수 자원 영역에서 데이터 등을 보내지 않고 뮤팅하는 것으로 충분한 것이다.
제4실시예 : 피코 셀이 매크로 셀의 PRS 전송 주파수 대역(RB)과 구분하여 전송하는 방법
도 9와 같은 제4 실시 예에서는 매크로 셀의 PRS 전송주기, PRS 전송오프셋, PRS 전송서브프레임 내에서, 매크로 셀과 해당 피코 셀이 PRS 전송 주파수 대역을 분할하여 사용하는 것이다.
예를 들어, 주파수 축으로 짝수 번째 RB(리소스 블록)들이 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성되었다면, 나머지 홀수 번째 RB(리소스 블록)들이 해당 피코 셀의 PRS 전송을 위해 구성되는 것과 같다.
다시 말해, 본 발명의 제4 실시 예에서는, PRS의 전송은 PRS 전송주기(T)와 PRS 전송오프셋( Δ)를 가지고, 연속적인 N개의 서브프레임에서 정의되며, 매크로 셀과 해당 피코 셀은 동일한 PRS 전송 서브프레임에 대해서 PRS를 전송할 수 있지만, 주파수 축으로 서로 구별하여 자신의 PRS를 각각 전송하는 것이다.
물론, 앞선 실시 예에서와 같이, 매크로 셀과 피코 셀은 각각 하나의 주기를 하나의 비트로 하는 상위단 비트맵 정보에 의하여, 각각의 주기에 대하여 PRS를 전송할 수도 있고, 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있을 것이다.
이와 같은 제4 실시 예에 의하면, 매크로 셀이 PRS를 전송하는 RB와 해당 피코 셀이 PRS를 전송하는 RB는 서로 구별되며, 더 구체적으로는 매크로 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역과 피코 셀이 PRS를 전송하는 시간-주파수 영역은 주파수 분할 다중화 방식, 즉 FDM으로 서로 구분된다.
따라서, 매크로 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 피코 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅되며, 반대로 피코 셀이 PRS를 전송할 때는 해당 PRS 전송 시간-주파수 자원에 대하여 대응되는 매크로 셀의 시간-주파수 자원 영역은 뮤팅된다.
한편, 제4 실시 예에서는, 매크로 셀(또는 대응되는 피코 셀)의 PRS 전송을 위하여 구성된 서브프레임에 대하여, 상기 상위단 비트맵 정보에 의하여 실질적으로 PRS를 전송하지 않는 경우에는, 대응되는 시간-주파수 자원 영역에서 대응되는 피코 셀(또는 매크로 셀)은 뮤팅할 필요가 없을 것이다. 즉, 매크로 셀(또는 대응되는 피코 셀)이 PRS를 실질적으로 전송하는 부분에 대해서만 대응되는 피코 셀(또는 매크로 셀)의 시간-주파수 자원 영역에서 데이터 등을 보내지 않고 뮤팅하는 것으로 충분할 것이다.
도 10은 본 발명에 의한 PRS 전송 방법의 흐름을 도시하는 것이다.
본 발명에 의한 PRS 전송방법은 1 이상의 매크로 셀 또는 상기 매크로 셀에 포함되는 1 이상의 피코 셀이 존재하는 통신시스템에서, 상기 매크로 셀 또는 피코 셀은 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성하는 단계(S1010)와, PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑(mapping)하되, 상기 매크로 셀 또는 피코 셀은 대응되는 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하는 단계(S1020)와, 상기 할당 또는 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하는 OFDM 신호를 생성하는 단계(S1030)와, 생성된 OFDM 신호를 송신하는 단계(S1040)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 '대응 매크로 셀'이라 함은 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 등 매크로 셀과는 다른 비 매크로 셀(기지국)의 형태가 존재하는 이종통신환경에서 PRS를 전송하는 피코 셀을 포함하는 매크로 셀 또는 PRS를 전송하는 피코 셀의 인접 매크로 셀일 수 있으며, '대응 피코 셀'은 이종 통신 환경에서 PRS를 전송하는 매크로 셀에 포함되는 피코 셀 또는 PRS를 전송하는 매크로 셀의 인접 매크로 셀에 포함된 피코 셀일 수 있지만, 그에 한정되는 것은 아니며, 단말이 PRS를 이용할 수 있는 1 이상의 매크로 셀 및 피코 셀을 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, S1020에서 PRS 시퀀스의 자원 공간 할당 또는 매핑을 위하여 사용되는 'PRS 전송 정보'는 PRS 패턴, PRS 전송서브프레임개수, PRS 전송주기 및 전송오프셋, PRS 뮤팅 정보 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 이러한 PRS 전송 정보는 상위단에 의하여 RRC를 통하여 각 기지국 별로 전송될 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하는 과정은 다른 정보(데이터 또는 제어 신호 등)에 대한 리소스 엘리먼트 매핑(Resource element mapping)과 연동되거나 그 안에 포함되어 수행될 수 있다. 즉, 리소스 엘리먼트 매핑(Resource element mapping)의 대상이 되는 모든 RE들 중 PRS 시퀀스를 위한 RE들을 선택(할당)하고(이것이 PRS 패턴에 해당 됨), 그 RE들에 기 생성된 PRS 시퀀스를 매핑하는 과정이 이에 해당될 수 있다.
또한, S1020 단계에서, 매크로 셀 또는 피코 셀은 대응되는 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하기 위하여, 전술한 바와 같은 제1 실시 예 내지 제4 실시 예에 의한 구성이 이용될 수 있다.
즉, 크게는 피코 셀과 대응되는 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간이 시간적으로 구분되는 방식(TDM)과 주파수로 구분되는 방식(FDM)이 있으며, TDM 방식은 다시 1) 피코 셀과 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터를 독립적으로 정의하여 사용하는 제1 실시 예(도 6에 해당됨)와, 2) 피코 셀은 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임 범위 내에서 매크로 셀이 실제로 PRS를 전송하지 않는 서브프레임에 대해서만 자신의 PRS 시퀀스를 할당(매핑)하는 제2 실시 예(도 7에 해당됨)와, 3) 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 시간적으로 분할하여 사용하는 제3 실시 예 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, FDM 방식에서는 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 리소스 블록(RB) 단위로 주파수 대역을 분할하여 대응 매크로 셀의 PRS 패턴과 중복되지 않도록 자신의 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제4 실시 예 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다.
더 구체적으로는 피코 셀이 자신의 PRS을 전송함에 있어서, 상기 대응 매크로 셀의 상기 PRS 전송 정보(PRS 전송주기(TM), PRS전송오프셋(
Figure PCTKR2012000332-appb-I000030
), PRS 전송 서브프레임 개수(NM)등)와 별도로 피코 셀을 위한 PRS 전송 정보를 정의하여 사용하는 제1 실시 예를 포함할 수 있다.
또한, 대응 피코 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 PRS 전송서브프레임 내에서, 상기 대응 피코 셀 또는 대응 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않고 뮤팅하는 시간-주파수 자원 공간 중 일부 또는 전체에 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제2 실시 예가 사용될 수 있다.
또한, 피코 셀 및 매크로 셀은 대응 매크로 셀 및 대응 피코 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 N개의 연속된 PRS 전송 서브프레임을 분할하여 상기 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제3 실시 예의 구성이 이용될 수도 있을 것이다.
한편, 피코 셀 또는 매크로 셀은 상기 대응 매크로 셀 또는 대응 피코 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 시간-주파수 자원 공간 내에서 상기 대응 매크로 셀 또는 대응 피코 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 주파수 대역 이외의 주파수 대역(1 이상의 RB 단위로 구분될 수 있음)에 상기 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제4 실시 예가 이용될 수도 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 의한 PRS 수신방법의 흐름을 도시한다.
본 발명의 실시 예에 의한 PRS 수신방법은 단말이 수행하는 것이 일반적이나 그에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예에 의한 PRS 수신방법은 1 이상의 피코 셀과 각 피코 셀에 대응되는 1 이상의 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 중복되지 않도록 자원 공간에 할당(매핑)된 PRS 시퀀스를 포함하여 전송된 OFDM 신호를 수신하여 복조(Demodulation)하는 단계(S1110)와, 복조된 OFDM 신호로부터 상기 매크로 셀 및 피코 셀 중 하나 이상 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 단계(S1120)와, 상기 추출된 PRS 시퀀스를 이용하여 단말의 위치 정보를 추정하는 단계(S1130)를 포함하여 구성될 수 있다.
S1110 단계에서, 단말이 수신하는 OFDM 신호는 피코 셀과 대응되는 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 서로 중복되지 않도록 시간-주파수 자원 공간에 할당(매핑)된 후에 OFDM 변조를 통하여 생성된 신호이다.
매크로 셀 또는 피코 셀과 대응되는 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 공간이 서로 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당(매핑)하여 OFDM 신호를 생성하기 위하여, 전술한 바와 같은 도 6 내지 도 9와 같은 방식이 이용될 수 있다.
즉, 1) 피코 셀과 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터를 독립적으로 정의하여 사용하는 제1 실시 예와, 2) 피코 셀은 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임 범위 내에서 매크로 셀이 실제로 PRS를 전송하지 않는 서브프레임에 대해서만 자신의 PRS 시퀀스를 할당(매핑)하는 제2 실시 예와, 3) 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 시간적으로 분할하여 사용하는 제3 실시 예와, 4) 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 리소스 블록(RB) 단위로 주파수 대역을 분할하여 대응 매크로 셀의 PRS 패턴과 중복되지 않도록 자신의 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제4 실시 예 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.
S1120 단계에서의 PRS 시퀀스 추출은 복조된 OFDM 신호로부터 특정한 정보(데이터 또는 제어 신호 등)를 추출하는 리소스 엘리먼트 디매핑(Resource element de-mapping)과 연동되거나 그 안에 포함되어 수행될 수 있다. 즉, OFDM 신호 복조 후 리소스 엘리먼트 디매핑 과정에서, 리소스 엘리먼트 디매핑의 대상이 되는 모든 RE들 중 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS를 위한 RE들만을 선택하고 (이것이 PRS 패턴에 해당 됨), 그 RE들에 매핑된 PRS 시퀀스를 추출하는 과정으로 수행될 수 있다.
S1130 단계에서의 위치 정보를 추정은 각각의 셀(바람직하게는 3개 이상의 피코 셀 또는 매크로 셀)로부터 전송된 OFDM 신호로부터 각 셀의 PRS 시퀀스를 추출한 후, 추출된 PRS 시퀀스를 자기 상관(Auto-Correlation)시켜 그 피크(Peak) 값을 측정함으로써 각 셀로부터 전송된 OFDM 신호의 지연시간(Delay Time)을 측정하고, 이를 통하여 삼각측량에 의한 단말의 위치 정보를 추정하는 과정으로 수행될 수 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 의하여 PRS 시퀀스를 생성하여 리소스 엘리먼트(RE)에 할당하는 PRS 할당장치의 기능별 블럭도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 PRS 할당장치(1200)는 PRS 시퀀스 생성기(1210)과 PRS 자원 할당기(1220)를 포함한다.
PRS 시퀀스 생성기(1210)는 시스템 특화 정보 등의 외부정보를 입력받아 그를 기초로 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성한다. 이때 시스템 특화 정보는, 기지국정보(셀 아이디 등), 중계(릴레이)노드 정보, 단말(유저장치) 정보, 서브프레임 넘버, 슬롯 넘버, OFDM 심볼 넘버, CP 사이즈들 중 하나 이상일 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니다. 한편, 기지국(셀) 정보는 예를 들어 기지국 안테나 정보, 기지국 대역폭 정도, 기지국 셀 아이디(ID) 정보일 수 있다.
예를 들어, PRS 시퀀스 생성기(1210)는 셀 아이디와 슬롯 넘버, OFDM 심볼 넘버, CP 사이즈 등의 정보를 입력 받아 각 해당 셀의 PRS 시퀀스를 생성할 수가 있다.
PRS 자원 할당기(1220)는 PRS 시퀀스 생성기(1210)에서 생성한 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 영역에 할당한다. 이후 리소스 엘리먼트들에 할당된 PRS 시퀀스는 기지국 전송 프레임과 다중화된다.
PRS 자원 할당기(1220)는, PRS를 위한 자원할당 방법으로, 미리 정해진 규칙에 의하여 해당 OFDM 심볼과 서브캐리어(또는 부반송파) 위치에 자원을 할당하고, 미리 정해진 프레임 타이밍에 기지국 전송 프레임과 다중화하는 기본 기능을 수행한다.
한편, 본 실시 예에 의한 PRS 자원 할당기(1220)는 PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하되, 대응되는 대응 피코 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 매핑한다.
'대응 매크로 셀'이라 함은 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 등 매크로 셀과는 다른 비 매크로 셀(기지국)의 형태가 존재하는 이종 통신 환경에서 PRS를 전송하는 피코 셀을 포함하는 매크로 셀 또는 PRS를 전송하는 피코 셀의 인접 매크로 셀일 수 있으며, '대응 피코 셀'은 이종 통신 환경에서 PRS를 전송하는 매크로 셀에 포함되는 피코 셀 또는 PRS를 전송하는 매크로 셀의 인접 매크로 셀에 포함된 피코 셀일 수 있다.
본 실시 예에 의한 PRS 자원 할당기(1220)가 대응 매크로 셀 또는 대응 피코 셀의 PRS 전송 패턴과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당하는 방식으로는, 전술한 바와 같은 도 6 내지 도 9와 같은 방식이 이용될 수 있다.
즉, 1) 피코 셀과 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 파라미터를 독립적으로 정의하여 사용하는 제1 실시 예와, 2) 피코 셀은 대응되는 매크로 셀의 PRS 전송 서브프레임 범위 내에서 매크로 셀이 실제로 PRS를 전송하지 않는 서브프레임에 대해서만 자신의 PRS 시퀀스를 할당(매핑)하는 제2 실시 예와, 3) 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 시간적으로 분할하여 사용하는 제3 실시 예와, 4) 피코 셀이 종래의 방식에 따라 대응 매크로 셀에 정의되는 PRS 전송 서브프레임을 리소스 블록(RB) 단위로 주파수 대역을 분할하여 대응 매크로 셀의 PRS 패턴과 중복되지 않도록 자신의 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 제4 실시 예 등을 포함할 수 있으나 그에 한정되는 것은 아니며, 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 12에서와 같이 PRS 자원 할당기(1220)는 기지국 장치의 구성요소인 리소스 엘리먼트 맵퍼와 연동되어 동작할 수도 있으며, 경우에 따라서 PRS 자원 할당기(1220)와 리소스 엘리먼트 맵퍼는 통합되어 구현될 수도 있을 것이다.
이러한 전체 기지국 장치 또는 PRS 전송장치에 대해서는 아래에서 도 13을 참고로 더 상세하게 설명한다.
도 13은 본 실시예들이 적용되는 PRS 전송장치(1300)의 기능별 블럭도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예 의한 PRS 전송 장치(1300)는 리소스 엘리먼트 맵퍼1310), 본 실시 예에 의한 PRS 할당장치(1200), OFDM 신호 처리기(1330) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, PRS 할당장치(1200)는 PRS 시퀀스 생성기(1210) 및 PRS 자원 할당기(1220)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 점선으로 도시한 바와 같이, PRS 전송 장치(1300)는 PRS이외에 기타 다른 데이터나 정보들의 전송을 위한 구성들을 추가로 구비할 수 있으며, 구체적으로는 기지국에서의 기본적인 송신장치의 구성요소인 스크램블러(Scrambler), 모듈레이션 맵퍼(Modulation mapper), 레이어 맵퍼(Layer Mapper), 프리코더(Precoder), OFDM 신호 생성기(OFDM Signal Generator) 등을 추가로 포함할 수 있으나, 본 실시 예에서 이러한 구성이 반드시 필요한 것은 아니다.
한편, 이 PRS 전송 장치(1300)는 도 1의 기지국(10)의 통신시스템 내부에 구현되거나, 그와 연동되어 구현될 수 있다.
PRS 전송 장치(1300)의 기본적인 동작을 설명하면, 하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들은 스크램블러에 의해 스크램블링된 후 모듈레이션 맵퍼(Modulation mapper)로 입력된다. 모듈레이션 맵퍼는 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하고, 레이어 맵퍼는 복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑한다. 그 후, 프리코더는 안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩한다. 그 후 리소스 엘리먼트 맵퍼가 각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매핑한다.
한편, 본 실시 예에 의하면 PRS 시퀀스 생성기(1210)가 PRS 시퀀스를 생성하여 PRS 자원 할당기(1220)로 전달하면, PRS 자원 할당기(1220)는 단독으로 또는 상기 리소스 엘리먼트 맵퍼와 연동하여 전술한 제1 실시 예 내지 제4 실시 예 등과 같은 방식에 따라서 각 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS 시퀀스를 시간-주파수 영역에 할당하고, 미리 정해진 프레임 타이밍에 기지국 전송 프레임과 다중화한다.
이때, PRS를 포함하는 참조신호(RS)와 제어신호들이 먼저 리소스 엘리먼트들에 할당되고 나머지 리소스 엘리먼트들에 프리코더로부터 입력받은 데이터들을 할당할 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.
그 후, OFDM 신호 처리기(1330)는 PRS 시퀀스가 할당된 시간-주파수 자원 영역에 대한 복소 시간 도메인 OFDM 신호를 생성한 후, 이 복소 시간 도메인 OFDM 신호를 해당 안테나 포트를 통해 송신한다.
본 발명에 일 예에 따라 PRS 할당 장치(1200) 및 리소스 엘리먼트 맵퍼(1310)는 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 통합하여 구현될 수도 있을 것이다.
특히, PRS 할당 장치(1200) 중 PRS 자원 할당기(1220)는 송신장치의 리소스 엘리먼트 맵퍼(1310)과 통합되어 구현될 수 있을 것이며, 이 경우 PRS 자원 할당기(1220) 또는 리소스 엘리먼트 맵퍼(1310)로 표현될 수 있을 것이다.
위에서 도 13을 참조하여 실시 예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조를 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 본 발명의 실시 예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조는 다른 구성요소들은 생략되거나 다른 구성요소로 치환 또는 변경되거나 다른 구성요소들이 추가될 수 있다.
도 14는 본 실시 예에 의한 PRS 할당 및 전송방식에 의하여 전송된 PRS를 수신하는 수신장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 무선통신 시스템에서 단말의 PRS 수신장치(1400)는 수신처리부(1410), 리소스 엘리먼트 디맵퍼(De-mapper; 1420), PRS 시퀀스 추출부(1430), 위치 측정부(1440) 등을 포함할 수 있으며, 도시하지는 않았지만, 디코딩부, 제어부 등을 추가로 포함할 수 있다. 이때 이 수신장치(1400)는 도 1 의 단말(10)일 수 있다.
수신처리부(1410)는 본 실시예에 의한 PRS 전송장치(1300)가 전송하는 OFDM 신호(매크로 셀 또는 피코 셀과 대응되는 대응 피코 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 공간이 서로 중복되지 않도록 시간-주파수 자원 공간에 할당(매핑)된 PRS 시퀀스를 포함하여 생성된 OFDM 신호 임)를 수신한다.
리소스 엘리먼트 디맵퍼(1420)는 수신된 OFDM 신호에서 각각의 리소스 엘리먼트들에 할당된 정보들을 디맵핑한다. 이 디맵핑되는 정보들에는 제어정보, 데이터정보 이외에 1 이상의 피코 셀 또는 매크로 셀 각각에 대한 PRS 등의 여러 가지 참조신호가 포함될 수 있다.
PRS 시퀀스 추출부(1430)는 상기 리소스 엘리먼트 디맵퍼(1420)에 포함되거나 연동하는 장치일 수 있으며, 상기 리소스 엘리먼트 디맵퍼(1420)가 각각의 리소스 엘리먼트들에 할당된 정보들을 디맵핑하는데 있어서, 특히 PRS와 관련된 정보를 디맵핑하여 PRS 시퀀스를 추출하는 역할을 수행한다. 따라서 PRS 시퀀스 추출부(1430)는 도 12에서 설명한 방식 중 하나에 의한 PRS 할당방식의 역순으로 각 피코 셀 또는 매크로 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 기능을 수행한다.
또한, 위치 측정부(1440)는 PRS 시퀀스 추출부가 추출한 1개 이상(바람직하게는 3개 이상)의 셀에 대한 PRS 시퀀스로부터 해당 단말의 위치정보를 추정하는 기능을 수행한다.
더 상세하게 설명하면, 위치 측정부(1440)는 각각의 셀(바람직하게는 3개 이상의 피코 셀 또는 매크로 셀)로부터 전송된 OFDM 신호로부터 각 셀의 PRS 시퀀스를 추출한 후, 추출된 PRS 시퀀스를 자기 상관시켜 그 피크(Peak) 값을 측정함으로써 각 셀로부터 전송된 OFDM 신호의 지연시간(Delay Time)을 측정하고, 이를 통하여 삼각측량에 의한 단말의 위치 정보를 추정하는 기능을 수행한다.
또한, 본 실시 예에 의한 PRS 수신장치(1400)의 리소스 엘리먼트 디맵퍼(1420) 및 PRS 시퀀스 추출부(1430)는 통합되어 구현되어, 수신한 OFDM 신호의 각 리소스 엘리먼트에 할당된 정보를 디매핑한 후, 해당 OFDM 신호를 전송한 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 기능을 수행할 수 있으며, 본 명세서에서는 이러한 구성요소를 PRS 시퀀스 추출부(1430)로 통칭하기로 한다.
이에 PRS 수신장치(1400)는 도 13을 참조하여 설명한 무선통신 시스템 또는 PRS 전송장치(1300)와 쌍을 이루어 PRS 전송장치(1300)로부터 전송된 신호를 수신하는 장치이다. 따라서, PRS 수신장치(1400)는 PRS 전송장치(1300)의 역과정의 신호처리를 위한 요소들로 구성된다. 따라서, 본 명세서에서 PRS 수신장치(1400)에 대해 구체적으로 설명하지 않은 부분은 PRS 전송장치(1300)의 역과정의 신호처리를 위한 요소들로 일대일 대체할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이상의 실시예 들을 이용하면, 복수의 매크로 셀과 특정 매크로 셀들 내에 하나 이상의 피코 셀 등 매크로 셀과는 다른 비 매크로 셀(기지국)의 형태가 존재하는 이종 통신 환경에서, 서로 다른 형태의 기지국 간에 간섭의 영향을 최대한 줄이고 단말(UE) 위치측정의 정확성 향상을 위한 위치 참조 신호의 송수신이 가능하다는 효과가 있다.
따라서, 이종 통신 환경에서 단말의 더 정밀한 측위가 가능해진다는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나 지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2011년 1월 14일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2011-0004157 호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (13)

  1. 하나 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀에 포함되는 하나 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 위치 참조 신호(PRS; Positioning Reference Signal)를 전송하는 방법으로서, 상기 매크로 셀 또는 비 매크로 셀이,
    상기 매크로 셀 또는 비 매크로 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성하는 단계;
    PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑(mapping)하되, 상기 PRS 시퀀스가 생성된 매크로 셀 또는 비 매크로 셀에 각각 대응되는 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하는 단계;
    상기 할당 또는 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하는 신호를 생성하는 단계; 및
    생성된 신호를 송신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매크로 셀은 인접 매크로 셀이 같은 PRS 패턴을 가지지 않도록 n개의 PRS 패턴 중 어느 하나 이상을 가지고 매크로 셀 플래닝(Cell-planning)을 수행하며,
    상기 비 매크로 셀은 상기 n개의 PRS 패턴 중 인접한 비 매크로 셀끼리 같은 PRS 패턴을 가지지 않도록 비 매크로 셀 플래닝을 수행하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대응 매크로 셀은 자신의 셀 영역 내에 PRS를 전송하는 비 매크로 셀이 위치하는 매크로 셀 또는 PRS를 전송하는 비 매크로 셀의 인접 매크로 셀이고,
    상기 대응 비 매크로 셀은 PRS를 전송하는 매크로 셀내에 위치하는 비 매크로 셀 또는 PRS를 전송하는 매크로 셀의 인접 매크로 셀 영역 내에 위치하는 비 매크로 셀인 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비 매크로 셀이 자신의 PRS를 전송함에 있어서, 상기 대응 매크로 셀의 상기 PRS 전송 정보와 별도로 상기 비 매크로 셀을 위한 PRS 전송 정보를 정의하여 사용하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비 매크로 셀을 위한 PRS 전송 정보는 PRS 전송 주기, PRS 전송 오프셋, PRS 전송 서브프레임 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 PRS 전송 서브프레임 내에서, 상기 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀이 PRS를 전송하지 않고 뮤팅(muting)하는 시간-주파수 자원 공간 중 일부 또는 전체에 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 비 매크로 셀 및 매크로 셀은 상기 대응 매크로 셀 및 대응 비 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 N개의 연속된 PRS 전송 서브프레임을 분할하여 상기 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 비 매크로 셀 및 매크로 셀은 상기 대응 매크로 셀 및 대응 비 매크로 셀의 PRS 전송을 위해 구성된 시간-주파수 자원 공간 내에서 PRS 전송을 위한 주파수 대역을 분할하여 상기 PRS 시퀀스를 할당 또는 매핑하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주파수 대역은 1 이상의 리소스 블록(Resource Block) 단위로 분할되는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호(PRS) 전송방법.
  10. 하나 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀 내에 위치하는 하나 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 위치 참조 신호(PRS; Positioning Reference Signal)를 전송하는 장치로서,
    상기 매크로 셀 또는 비 매크로 셀 고유의 PRS 시퀀스를 생성하는 PRS 시퀀스 생성기;
    PRS 전송 정보를 이용하여 상기 생성된 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑(mapping)하되, 상기 PRS 시퀀스가 생성된 매크로 셀 또는 비 매크로 셀에 각각 대응되는 대응 비 매크로 셀 또는 대응 매크로 셀의 PRS 할당 자원 공간과 중복되지 않도록 PRS 시퀀스를 시간-주파수 자원 공간에 할당 또는 매핑하는 PRS 자원 할당기; 및,
    상기 할당 또는 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하는 OFDM 신호를 생성하여 전송하는 OFDM 처리기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 전송장치.
  11. 하나 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀 내에 위치하는 하나 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 단말의 위치 참조 신호(PRS Positioning Reference Signal)를 수신방법으로서, 상기 단말이,
    대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 영역과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 영역에 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하여 전송된 신호를 수신하여 복조(Demodulation) 하는 단계;
    상기 매크로 셀 및 비 매크로 셀 중 하나 이상 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 단계; 및,
    상기 추출된 PRS 시퀀스를 이용하여 단말의 위치 정보를 추정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 수신방법.
  12. 하나 이상의 매크로 셀 및 상기 매크로 셀 내에 위치하는 하나 이상의 비 매크로 셀이 존재하는 통신시스템에서 위치 참조 신호(PRS; Positioning Reference Signal)를 수신하는 장치로서,
    대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀의 PRS 시퀀스가 할당되는 자원 영역과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 영역에 매핑된 PRS 시퀀스를 포함하여 전송된 신호를 수신하는 수신처리부;
    수신한 신호의 각 리소스 엘리먼트에 할당된 정보를 디매핑한 후, 해당 신호를 전송한 셀의 PRS 시퀀스를 추출하는 기능을 수행하는 PRS 시퀀스 추출부; 및,
    상기 추출된 1개 이상의 PRS 시퀀스를 이용하여 단말의 위치 정보를 추정하는 위치 측정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 참조 신호 수신장치.
  13. 하나 이상의 매크로 셀과 각각의 매크로 셀 내부에 위치하는 하나 이상의 비 매크로셀을 포함하는 이종 통신 시스템에서,
    상기 비 매크로 셀 또는 매크로 셀이 위치 참조 신호(PRS; Positioning Reference Signal)를 전송함에 있어서 대응 매크로 셀 또는 대응 비 매크로 셀이 위치 참조 신호를 전송하는 시간-주파수 자원 공간과 중복되지 않는 시간-주파수 자원 공간 영역에 자신의 위치 참조 신호 패턴을 형성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 이종 통신 시스템.
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