WO2012153994A2 - 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치 - Google Patents

복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치 Download PDF

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WO2012153994A2
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엘지전자 주식회사
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    • H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
    • H04L27/2607—Cyclic extensions

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for transmitting a signal using a plurality of antenna ports and a transmitting end device for the same.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • An object of the present invention is to provide a method for transmitting a signal using a plurality of antenna ports by a transmitting end supporting signal transmission through a plurality of antenna ports.
  • Another object of the present invention is to provide a transmitter for transmitting signals using a plurality of antenna ports.
  • a method of transmitting a signal using a plurality of antenna ports by a transmitting end supporting signal transmission through a plurality of antenna ports includes a control channel using a first resource region. Transmitting to a receiving end through a first antenna port; And transmitting a data channel to the receiving end through the plurality of antenna ports including the first antenna port using the second resource region, wherein the second resource region includes the first resource region and the time region.
  • the data channel is not transmitted through at least one antenna port except for the first antenna port.
  • the control channel may be an Advanced-Physical Downlink Control CHannel (A-PDCCH) or a Relay-Physical Downlink Control CHannel (R-PDCCH), and the data channel may be a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH).
  • the transmitting end may be a base station and the receiving end may be a terminal or a repeater.
  • the antenna port index of the first antenna port is 7 and the antenna port index of the at least one antenna port may include at least one of 8, 9, and 10.
  • the time domain corresponding to the first resource region may be any one of a symbol unit, a slot unit, and a subframe unit.
  • the frequency domain corresponding to the first resource region may be a physical resource block (PRB) unit.
  • PRB physical resource block
  • the method may further include transmitting, to the receiving end, indication information about a transmission scheme of the A-PDCCH or the R-PDCCH, wherein the indication information includes the PDSCH and the R-PDCCH.
  • the indication information may be transmitted through an RRC signaling, a MAC layer signal, a physical layer signal (PHY layer signal), and the physical layer signal may be a specific field of a downlink control information (DCI) format or a control format indicator (CFI) field format. Can be transmitted through.
  • DCI downlink control information
  • CFI control format indicator
  • a transmitter for transmitting signals using a plurality of antenna ports transmits a control channel to a receiver through a first antenna port using a first resource region, and the second resource region.
  • the transmitter includes a transmitter for transmitting a data channel to the receiving end through a plurality of antenna ports including the first antenna port, wherein the second resource region is the same as the first resource region but has a different time domain.
  • a data channel is not transmitted through at least one antenna port except for the first antenna port.
  • the time domain corresponding to the first resource region may be any one of a symbol unit, a slot unit, and a subframe unit.
  • the frequency domain corresponding to the first resource region may be a physical resource block (PRB) unit.
  • PRB physical resource block
  • the transmitter transmits indication information about a transmission scheme of the A-PDCCH or the R-PDCCH, and the indication information is spaced in a time and frequency domain where the A-PDCCH or the R-PDCCH is the same as the PDSCH. It may be information on whether the transmission is performed in a multiplexed manner.
  • the control channel may be an Advanced-Physical Downlink Control CHannel (A-PDCCH) or a Relay-Physical Downlink Control CHannel (R-PDCCH), and the data channel may be a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH).
  • A-PDCCH Advanced-Physical Downlink Control CHannel
  • R-PDCCH Relay-Physical Downlink Control CHannel
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • the transmitting end may be a base station, and the receiving end may be a terminal or a repeater.
  • the decoding performance of the A-PDCCH or R-PDCCH may be improved at the receiving end, and the transmitting end may increase resource utilization efficiency by transmitting the A-PDCCH or R-PDCCH in a spatial multiplexing scheme.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a transmitting end 105 and a receiving end 110 in a wireless communication system 100.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of downlink and uplink subframes of a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • FIG. 4 illustrates a downlink time-frequency resource grid structure used in the present invention.
  • 5 is a view for explaining the conventional concept of the PDCCH and the basic concept of the A-PDCCH proposed in the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for an R-PDCCH used for PDSCH or PUSCH transmission of a base station and repeater link.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing an A-PDCCH spatially multiplexed together with a PDSCH.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing an A-PDCCH not spatially multiplexed together with a PDSCH.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • Information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of information transmitted or received by the terminal.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a transmitting end 105 and a receiving end 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more transmitting end and / or one or more receiving end. .
  • the transmitter 105 may include a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the receiver 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the transmitting and receiving antennas 130 and 135 are shown as one at the transmitting end 105 and the receiving end 110, respectively, the transmitting end 105 and the receiving end 110 are provided with a plurality of transmitting and receiving antennas. Accordingly, the transmitter 105 and the receiver 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the transmitter 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the receiving end.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the transmitting end and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by the symbol demodulator 145 and the receiving data processor 150 is complementary to the processing by the symbol modulator 120 and the transmitting data processor 115 at the transmitting end 105, respectively.
  • the receiving end 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the transmitter 105.
  • an uplink signal from the receiving end 110 is received through the receiving antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data sent from the receiver 110.
  • the processors 155 and 180 of the receiving end 110 and the transmitting end 105 respectively instruct (eg, control, adjust, manage, etc.) the operation at the receiving end 110 and the transmitting end 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the receiving end and the transmitting end between the wireless communication system are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the receiving end and the transmitting end may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the transmitting end may be a base station receiving end, a terminal or a repeater, and vice versa.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • one radio frame has a length of 10 ms (327200 Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 Ts).
  • a slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in the time domain and a plurality of resource blocks in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols or SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) symbols.
  • Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe, the number of OFDM symbols or SC-FDMA symbols included in the slot may be variously changed. have.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of downlink and uplink subframes of a 3GPP LTE system as an example of a mobile communication system.
  • one downlink subframe includes two slots in the time domain. Up to three OFDM symbols of the first slot in the downlink subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • Downlink control channels used in 3GPP LTE systems include a PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • DCI indicates uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, and uplink transmission power control command for arbitrary UE groups.
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for an uplink HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request). That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • ACK Acknowledgement
  • NACK Not-Acknowledgement
  • the base station sets a resource allocation and transmission format of the PDSCH (also referred to as a DL grant), a resource allocation information of the PUSCH (also referred to as a UL grant) through a PDCCH, a set of transmission power control commands for an arbitrary terminal and individual terminals in a group. And activation of Voice over Internet Protocol (VoIP).
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH consists of an aggregation of one or several consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • the PDCCH composed of one or several consecutive CCEs may be transmitted through the control region after subblock interleaving.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of possible bits of the PDCCH are determined by the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI Downlink control information
  • DCI format 0 indicates uplink resource allocation information
  • DCI formats 1 to 2 indicate downlink resource allocation information
  • DCI formats 3 and 3A indicate uplink transmit power control (TPC) commands for arbitrary UE groups. .
  • the base station may transmit scheduling assignment information and other control information to the terminal through the PDCCH.
  • the PDCCH may be transmitted in one aggregation or a plurality of control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • One CCE includes nine Resource Element Groups (REGs).
  • the number of RBGs not allocated to the PCFICH (Physical Control Format Indicator CHhannel) or PHICH (Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel) is N REG .
  • the available CCEs in the system are from 0 to N CCE -1 (where to be).
  • the PDCCH supports multiple formats as shown in Table 2 below.
  • the base station may determine the PDCCH format according to how many areas, such as control information, to send.
  • the UE may reduce overhead by reading control information in units of CCE.
  • the repeater can also read control information and the like in R-CCE units or CCE units.
  • a resource element RE
  • R-CCE relay-control channel element
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • the control region is allocated to a physical uplink control channel (PUCCH) that carries uplink control information.
  • the data area is allocated to a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) for carrying user data.
  • PUCCH Physical Uplink Shared CHannel
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in one subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of two slots. The RB pair assigned to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary.
  • FIG. 4 illustrates a downlink time-frequency resource grid structure used in the present invention.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • Represents the number of resource blocks (RBs) in downlink Represents the number of subcarriers constituting one RB, Denotes the number of OFDM symbols in one downlink slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the length of a cyclic prefix (CP) and the spacing of subcarriers.
  • CP cyclic prefix
  • one resource grid may be defined per one antenna port.
  • Each element in the resource grid for each antenna port is called a resource element (RE) and is uniquely identified by an index pair (k, l) in the slot.
  • k is the index in the frequency domain
  • l is the index in the time domain and k is 0, ...
  • Has a value of -1 and l is 0, ..., It has any one of -1.
  • the resource block shown in FIG. 4 is used to describe a mapping relationship between certain physical channels and resource elements.
  • the RB may be divided into a physical resource block (PRB) and a virtual resource block (VRB).
  • PRB physical resource block
  • VRB virtual resource block
  • the one PRB is a time domain Contiguous OFDM symbols and frequency domain It is defined as two consecutive subcarriers. here and May be a predetermined value. E.g and Can be given as Table 3 below. So one PRB ⁇ It consists of four resource elements.
  • One PRB may correspond to one slot in the time domain and 180 kHz in the frequency domain, but is not limited thereto.
  • PRB is at 0 in the frequency domain It has a value up to -1.
  • the relation between the PRB number n PRB in the frequency domain and the resource element (k, l) in one slot satisfies.
  • the size of the VRB is equal to the size of the PRB.
  • the VRB may be defined by being divided into a localized VRB (LVRB) and a distributed VRB (DVRB). For each type of VRB, a pair of VRBs in two slots in one subframe are assigned together a single VRB number n VRBs .
  • the VRB may have the same size as the PRB.
  • Two types of VRBs are defined, the first type being a localized VRB (LVRB) and the second type being a distributed VRB (DVRB).
  • LVRB localized VRB
  • DVRB distributed VRB
  • a pair of VRBs are allocated over two slots of one subframe with a single VRB index (hereinafter may also be referred to as a VRB number).
  • a VRB number belonging to the first slot of the two slots constituting one subframe VRBs from 0 each
  • the index of any one of -1 and belonging to the second one of the two slots VRBs likewise start with 0
  • the index of any one of -1 is allocated.
  • the radio frame structure, the downlink subframe and the uplink subframe, and the downlink time-frequency resource lattice structure described in FIGS. 2 to 4 may also be applied between the base station and the repeater.
  • the base station determines the PDCCH format according to the downlink control information (DCI) to be sent to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (referred to as RNTI (Radio Network Temporary Identifier)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the PDCCH for a specific terminal is a unique identifier of the terminal
  • a unique identifier of the repeater for example C-RNTI (Cell-RNTI) may be masked to the CRC.
  • C-RNTI Cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, P-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • a random access-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to transmission of the random access preamble of the terminal and the repeater.
  • Table 4 shows examples of identifiers masked on the PDCCH and / or the R-PDCCH.
  • PDCCH and R-PDCCH carry control information for a specific terminal and a specific repeater, respectively. If another RNTI is used, PDCCH and R-PDCCH are received for all or a plurality of terminals and repeaters in a cell, respectively. Carries common control information.
  • the base station performs channel coding on the DCI to which the CRC is added to generate coded data.
  • the base station performs rate matching according to the number of CCEs allocated to the PDCCH and R-PDCCH formats.
  • the base station then modulates the encoded data to generate modulation symbols.
  • the base station maps modulation symbols to physical resource elements.
  • a spatial multiplexing is performed on a control channel (eg, variously named as Advanced PDCCH (A-PDCCH), Enhanced PDCCH, ePDCCH, etc.), which is an improved PDCCH channel, which is a control channel in an existing 3GPP LTE system.
  • A-PDCCH Advanced PDCCH
  • Enhanced PDCCH Enhanced PDCCH
  • ePDCCH Enhanced PDCCH
  • the proposed technique of the spatial multiplexing method applied to such an improved control channel may be equally applied to a relay-physical downlink control channel (R-PDCCH) in a 3GPP LTE-A system.
  • R-PDCCH relay-physical downlink control channel
  • the R-PDCCH refers to a backhaul physical downlink control channel for relay transmission from a base station to a repeater, and is a control channel for a repeater.
  • 5 is a view for explaining the conventional concept of the PDCCH and the basic concept of the A-PDCCH proposed in the present invention.
  • a PDCCH region 510 is allocated to one subframe, and downlink control information (for example, DL grant and UL grant) transmitted in the PDCCH region 510 is As for the PDSCH 520 in the same subframe, the processor 155 of the UE may obtain data by decoding the PDSCH region 520 based on downlink control information transmitted through the PDCCH 510.
  • downlink control information for example, DL grant and UL grant
  • the A-PDCCH 540 may be allocated to a PDSCH region, which is a region in which data is transmitted in an existing LTE system.
  • the A-PDCCH 540 transmits downlink scheduling assignment information for PDSCH 1 550 and uplink scheduling grant for PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel).
  • PUSCH Physical Uplink Shared CHannel
  • the PDCCH 530 may be transmitted based on a UE-specific reference signal.
  • the PDCCH 530 may be received at the same time as the A-PDCCH 540 is received. Only the UE may decode the PDSCH 1 550 with the help of the PDCCH 530. .
  • the A-PDCCH 540 is a frequency division multiplexing (FDM) scheme with the PDSCH 1 550 and the PDSCH 2 560 in the data region of the existing LTE system. Can be multiplexed and transmitted.
  • FDM frequency division multiplexing
  • the base station may apply precoding to the DM DeModulation Reference Signal (DM RS) based A-PDCCH 540 and transmit it.
  • the terminal may decode the A-PDCCH based on the DM RS.
  • DM RS DM DeModulation Reference Signal
  • the reference signal in the LTE-A system will be briefly described.
  • the LTE terminal must work well in the LTE-A system, and the system must support this. From the point of view of the reference signal transmission, it is necessary to additionally define a reference signal for up to eight transmit antenna ports in the time-frequency domain in which the CRS defined in LTE is transmitted every subframe over the entire band.
  • the reference signal patterns for up to eight transmit antennas are added to all bands in every subframe in the same manner as in the CRS of the existing LTE system, the overhead due to the reference signal transmission becomes excessively large.
  • the reference signal newly designed in the LTE-A system is divided into two categories, a channel for selecting a modulation and coding scheme (MCS) and a precoding matrix index (PMI).
  • MCS modulation and coding scheme
  • PMI precoding matrix index
  • Reference signal for measurement (CSI-RS: Channel State Information-RS, hereinafter referred to as 'CSI-RS') (also referred to as Channel State Indication-RS) and data demodulation transmitted through eight transmit antennas.
  • CSI-RS Channel State Information-RS
  • 'CSI-RS' Reference signal
  • DeModulation RS hereinafter referred to as 'DM RS'.
  • CSI-RS for the purpose of channel measurement is characterized in that it is designed for channel measurement-oriented purposes, unlike the conventional CRS is used for data demodulation at the same time as the channel measurement, handover, and the like.
  • the CSI-RS can also be used for the purpose of measuring handover and the like. Since the CSI-RS is transmitted only for obtaining the channel state information, unlike the CRS, the CSI-RS does not need to be transmitted every subframe. Accordingly, in order to reduce overhead due to CSI-RS transmission, the base station intermittently transmits the CSI-RS on the time axis, and transmits the dedicated DM RS to the UE scheduled in the corresponding time-frequency domain for data demodulation. do. That is, the DM-RS of a specific terminal is transmitted only in a scheduled region, that is, a time-frequency region capable of receiving data.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for an R-PDCCH used for PDSCH or PUSCH transmission of a base station and repeater link.
  • the R-PDCCH 610 does not need to be configured in slot units in the existing LTE system.
  • the R-PDCCH 610 transmits DL Scheduling Assignment information for PDSCH 1 630 and UL scheduling grant for Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH).
  • the repeater may also decode the R-PDCCH 610 using a DM RS.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing an A-PDCCH spatially multiplexed together with a PDSCH.
  • the A-PDCCH (or R-PDCCH) may be transmitted in the form of spatial multiplexing or multiple layer transmission as necessary.
  • the transmitting end (which may be a base station in case of transmitting A-PDCCH and a repeater in case of transmitting R-PDCCH) may be a specific resource region 710 (for example, the first slot of the k-th RB (RB #k)).
  • A-PDCCH and PDSCH can be spatially multiplexed using different antenna ports at the same time.
  • the base station may transmit the A-PDCCH to the antenna port 7, and at the same time, the PDSCH may transmit through the antenna ports 8, 9, and 10 in the specific resource region 710.
  • the A-PDCCH is transmitted through the n-th slot (slot #n), but this is only an example and may be transmitted over slot #n as well as slot #n. It may be desirable for the base station to transmit the A-PDCCH over two slots (#n, # n + 1).
  • FIG. 7 four layer transmissions are performed on a specific RB (or PRB) pair (slot #n, slot # n + 1) and A is performed on two consecutive PRBs (RB #k, RB # k + 1) in frequency.
  • An example of SM transmission of a PDCCH and a PDSCH is shown.
  • the transmitting end of the antenna ports # 8, # 9, # 10 despite the A-PDCCH or R-PDCCH is transmitted to the antenna port # 7, RB #k This is the case where PDSCH transmission is performed to RB #k.
  • the transmitter transmits the A-PDCCH and the PDSCH simultaneously by applying the spatial multiplexing scheme, but there is an advantage of transmitting more information in the limited resource region, but interference between antenna ports or layers occurs. Therefore, to achieve the ultimate high resource utilization efficiency, there is a burden of using a special purpose receiver (interference cancellation) that can sufficiently remove unwanted inter-layer interference components.
  • a special purpose receiver interference cancellation
  • the performance of the A-PDCCH may be somewhat degraded due to an interference problem or a power distribution problem caused by simultaneously transmitting the A-PDCCH and the PDSCH by applying a spatial multiplexing scheme.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for describing an A-PDCCH not spatially multiplexed together with a PDSCH.
  • a transmitting end eg, a base station or a repeater
  • the resource utilization efficiency may be slightly reduced, the A-PDCCH decoding performance at the receiving end (eg, the terminal) may be greatly improved.
  • FIG. 8 illustrates an A-PDCCH or an R-PDCCH not using a spatial multiplexing (SM) scheme. While the transmitting end transmits the A-PDCCH using the antenna port # 7 in a specific resource region 810 (eg, slot #n, RB #k), through the antenna ports # 8, # 9, and # 10 Is a scheme in which the PDSCH is not transmitted in the resource region 810.
  • a specific resource region 810 eg, slot #n, RB #k
  • the transmitting end uses the PDSCH as the antenna ports # 8, # 9, and # 10.
  • A-PDCCH or R-PDCCH can be simultaneously transmitted. Since the A-PDCCH is not allocated in the slot # n + 1, the transmitting end has a plurality of antenna ports (antenna ports # 7, # 8, # 9, and # 10) in each of the resource region 830 and the resource region 840.
  • the PDSCH may be transmitted to the receiver through a plurality of antenna ports.
  • the A-PDCCH or the R-PDCCH is allocated in units of slots.
  • the present invention is not limited thereto, and the A-PDCCH or R-PDCCH is a plurality of symbols among the remaining symbols except for the symbols in which the PDCCH is allocated in the subframe. Can be sent over the network.
  • A-PDCCH transmission methods proposed above may be applied alone, but both methods may be applied to a terminal or a repeater together. That is, it may be more preferable to use a spatial multiplexing A-PDCCH or more preferably to use a non-spatial multiplexing (Non-SM) A-PDCCH according to a situation experienced by the system and the terminal / relay.
  • Non-SM non-spatial multiplexing
  • a MAC layer signal or a physical layer signal may be used.
  • a specific field (bit) of the DCI format may be used to indicate which method is being used and transmitted.
  • the base station may instruct the repeater that a non-SM R-PDCCH is used in case of “0” and an SM R-PDCCH is used in case of “1” using the LVRB / DVRB bit.
  • the LVRB / DVRB indication bit is an example and may use other fields or other reserved states. Or, it may be transmitted using a Control Format Indicator (CFI) field.
  • CFI Control Format Indicator
  • the decoding performance of the A-PDCCH or R-PDCCH may be improved at the receiving end, and the transmitting end may utilize the resource by transmitting the A-PDCCH or R-PDCCH in a spatial multiplexing scheme.
  • the transmitting end may utilize the resource by transmitting the A-PDCCH or R-PDCCH in a spatial multiplexing scheme.
  • the antenna port described herein may also be referred to as a port, a layer, a rank, and the like, and the index of the antenna port shown in the drawings of the present invention is not limited thereto and may be changed by re-numbering. It may be.
  • a method for transmitting a signal using a plurality of antenna ports and a transmitter device for the same are industrially available in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802, and the like.

Landscapes

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Abstract

복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 복수의 안테나 포트를 통한 신호 전송을 지원하는 송신단이 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법은, 제 1 자원영역을 이용하여 제어 채널을 제 1 안테나 포트를 통해 수신단으로 전송하는 단계; 및 상기 제 2 자원영역을 이용하여 데이터 채널을 상기 제 1 안테나 포트를 포함한 복수의 안테나 포트를 통해 상기 수신단으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 자원영역은 상기 제 1 자원영역과 시간 영역은 동일하되 주파수 영역이 다르고, 상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간 및 주파수 영역에서는 상기 제 1 안테나 포트를 제외한 나머지의 적어도 하나의 안테나 포트를 통해서는 데이터 채널을 전송되지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 안테나 포트를 통한 신호 전송을 지원하는 송신단이 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 송신단을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 복수의 안테나 포트를 통한 신호 전송을 지원하는 송신단이 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법은, 제 1 자원영역을 이용하여 제어 채널을 제 1 안테나 포트를 통해 수신단으로 전송하는 단계; 및 상기 제 2 자원영역을 이용하여 데이터 채널을 상기 제 1 안테나 포트를 포함한 복수의 안테나 포트를 통해 상기 수신단으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 자원영역은 상기 제 1 자원영역과 시간 영역은 동일하되 주파수 영역이 다르고, 상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간 및 주파수 영역에서는 상기 제 1 안테나 포트를 제외한 나머지의 적어도 하나의 안테나 포트를 통해서는 데이터 채널을 전송되지 않는 것을 특징으로 한다. 상기 제어 채널은 A-PDCCH(Advanced-Physical Downlink Control CHannel) 또는 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)이고, 상기 데이터 채널은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)일 수 있다. 상기 송신단은 기지국이고 상기 수신단은 단말 또는 중계기인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 제 1 안테나 포트의 안테나 포트 인덱스는 7이고, 상기 나머지 적어도 하나의 안테나 포트의 안테나 포트 인덱스는 8, 9, 10 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간영역은 심볼 단위, 슬롯 단위 및 서브프레임 단위 중 어느 하나일 수 있다. 상기 제 1 자원영역에 해당하는 주파수 영역은 물리자원블록(Physical Resoruce Block, PRB) 단위일 수 있다.
상기 방법은, 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH의 전송 방식에 관한 지시 정보를 상기 수신단으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 지시 정보는 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH가 PDSCH와 동일한 시간 및 주파수 영역에서 공간 다중화 방식으로 전송되는지 여부에 관한 정보이다. 상기 지시 정보는 RRC 시그널링, MAC 레이어 시그널, 물리 레이어 시그널(PHY layer signal)을 통해 전송될 수 있고, 상기 물리 레이어 시그널은 DCI(DownLink Control Information) 포맷의 특정 필드 또는 CFI(Control Format Indicator) 필드 포맷을 통해 전송될 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 송신단은, 제 1 자원영역을 이용하여 제어 채널을 제 1 안테나 포트를 통해 수신단으로 전송하고,상기 제 2 자원영역을 이용하여 데이터 채널을 상기 제 1 안테나 포트를 포함한 복수의 안테나 포트를 통해 상기 수신단으로 전송하는 송신기를 포함하되, 상기 제 2 자원영역은 상기 제 1 자원영역과 시간 영역은 동일하되 주파수 영역이 다르고, 상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간 및 주파수 영역에서는 상기 제 1 안테나 포트를 제외한 나머지의 적어도 하나의 안테나 포트를 통해서는 데이터 채널을 전송되지 않는다. 상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간영역은 심볼 단위, 슬롯 단위 및 서브프레임 단위 중 어느 하나일 수 있다. 상기 제 1 자원영역에 해당하는 주파수 영역은 물리자원블록(Physical Resoruce Block, PRB) 단위일 수 있다.
상기 송신단에서, 상기 송신기는 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH의 전송 방식에 관한 지시 정보를 송신하며, 상기 지시 정보는 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH가 PDSCH와 동일한 시간 및 주파수 영역에서 공간 다중화 방식으로 전송되는지 여부에 관한 정보일 수 있다. 상기 제어 채널은 A-PDCCH(Advanced-Physical Downlink Control CHannel) 또는 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)이고, 상기 데이터 채널은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)일 수 있다. 상기 송신단은 기지국이고, 상기 수신단은 단말 또는 중계기일 수 있다.
[유리한 효과]
본 발명의 실시예들에 따라, 수신단에서의 A-PDCCH 또는 R-PDCCH의 디코딩 성능이 향상시킬 수도 있고, 송신단에서는 공간 다중화 방식으로 A-PDCCH 또는 R-PDCCH를 전송함으로써 자원이용효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 송신단(105) 및 수신단(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용되는 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면이다.
도 5는 기존의 PDCCH 개념과 본 발명에서 제안하는 A-PDCCH의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 기지국 및 중계기 링크의 PDSCH 또는 PUSCH 전송에 이용되는 R-PDCCH에 대한 개념도이다.
도 7은 PDSCH와 함께 공간 다중화된 A-PDCCH를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 PDSCH와 함께 공간 다중화되지 않은 A-PDCCH를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 3GPPL LTE, LTE-A 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용가능하다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 송신단(105) 및 수신단(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 송신단(105)과 하나의 수신단(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 송신단 및/또는 하나 이상의 수신단을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 송신단(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 수신단(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 송신단(105) 및 수신단(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 송신단(105) 및 수신단(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 송신단(105) 및 수신단(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 송신단(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 수신단로 전송한다.
수신단(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 송신단으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 송신단(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
수신단(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 송신단(105)으로 전송한다.
송신단(105)에서, 수신단(110)으로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 수신단(110)으로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
수신단(110) 및 송신단(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 수신단(110) 및 송신단(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
수신단과 송신단이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 수신단, 송신단은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다. 여기서, 일 예로서 송신단은 기지국 수신단은 단말 또는 중계기일 수 있으며, 또한 이 반대도 가능하다.
도 2는 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
LTE 시스템에서 하나의 자원블록(Resource Block, RB)은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 이동통신 시스템의 일 예인 3GPP LTE 시스템의 하향링크 및 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 하나의 하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심볼들이 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다.
3GPP LTE 시스템 등에서 사용되는 하향링크 제어채널들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다. 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(Downlink Control Information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
이제 하향링크 물리채널인 PDCCH에 대해 기술한다.
기지국은 PDCCH를 통해 PDSCH의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 DL grant라고도 한다), PUSCH의 자원 할당 정보(이를 UL grant라고도 한다), 임의의 단말, 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 전송할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(Control Channel Elements)의 집합(aggregation)으로 구성된다. 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE의 집합으로 구성된 PDCCH는 서브블록 인터리빙(subblock interleaving)을 거친 후에 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트 수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. 다음 표 1은 DCI 포맷에 따른 DCI를 나타낸다.
표 1
Figure PCTKR2012003678-appb-T000001
DCI 포맷 0은 상향링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 1~2는 하향링크 자원 할당 정보를 가리키고, DCI 포맷 3, 3A는 임의의 단말 그룹들에 대한 상향링크 TPC(transmit power control) 명령을 가리킨다.
LTE 시스템에서 기지국이 PDCCH를 전송을 위해 자원을 매핑하는 방안에 대해 간단히 살펴본다.
일반적으로, 기지국은 PDCCH를 통하여 스케줄링 할당 정보 및 다른 제어정보를 단말에 전송할 수 있다. PDCCH은 하나의 집합(aggregation) 또는 복수 개의 연속 제어 채널 요소(Control Channel Element, CCE)로 전송될 수 있다. 하나의 CCE는 9개의 자원 요소 그룹(Resource Element Group, REG)들을 포함한다. PCFICH(Physical Control Format Indicator CHhannel) 또는 PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel)에 할당되지 않은 RBG의 개수는 NREG이다. 시스템에서 이용가능한 CCE는 0부터 NCCE-1 까지 이다(여기서
Figure PCTKR2012003678-appb-I000001
이다). PDCCH는 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 다중 포맷을 지원한다. n개의 연속 CCE들로 구성된 하나의 PDCCH는 i mod n =0을 수행하는 CCE부터 시작한다(여기서 i는 CCE 번호이다). 다중 PDCCH들은 하나의 서브프레임으로 전송될 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2012003678-appb-T000002
표 2를 참조하면, 기지국은 제어정보 등을 몇 개의 영역으로 보낼 지에 따라 PDCCH 포맷을 결정할 수 있다. 단말은 CCE 단위로 제어정보 등을 읽어서 오버헤드를 줄일 수 있다. 마찬가지로, 중계기도 R-CCE 단위 혹은 CCE 단위로 제어정보 등을 읽을 수 있다. LTE-A 시스템에서는, 임의의 중계기를 위한 R-PDCCH를 전송하기 위해 R-CCE(Relay-Control Channel Element) 단위 또는 CCE 단위로 자원 요소(Resource Element, RE)를 매핑할 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역 및 데이터 영역으로 나누어질 수 있다. 제어 영역은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)로 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)로 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위하여, 하나의 단말은 PUCCH 및 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말을 위한 PUCCH는 하나의 서브프레임에서 RB 페어로 할당된다. RB 페어에 속하는 RB들은 각 2개의 슬롯에서 서로 다른 부반송파를 차지하고 있다. PUCCH에 할당된 RB 페어는 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 호핑된다.
도 4는 본 발명에서 사용되는 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조(resource grid structure)를 나타낸 도면이다.
각 슬롯에서 전송되는 하향링크 신호는
Figure PCTKR2012003678-appb-I000002
×
Figure PCTKR2012003678-appb-I000003
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2012003678-appb-I000004
개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되는 자원 격자(resource grid) 구조로 이용한다. 여기서,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000005
은 하향링크에서의 자원 블록(RB: Resource Block)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000006
는 하나의 RB을 구성하는 부반송파의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000007
는 하나의 하향링크 슬롯에서의 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2012003678-appb-I000008
의 크기는 셀 내에서 구성된 하향링크 전송 대역폭에 따라 달라지며
Figure PCTKR2012003678-appb-I000009
≤
Figure PCTKR2012003678-appb-I000010
≤
Figure PCTKR2012003678-appb-I000011
을 만족해야 한다. 여기서,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000012
는 무선 통신 시스템이 지원하는 가장 작은 하향링크 대역폭이며
Figure PCTKR2012003678-appb-I000013
는 무선 통신 시스템이 지원하는 가장 큰 하향링크 대역폭이다.
Figure PCTKR2012003678-appb-I000014
=6이고
Figure PCTKR2012003678-appb-I000015
=110일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 슬롯 내에 포함된 OFDM 심볼의 개수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 길이 및 부반송파의 간격에 따라 다를 수 있다. 다중안테나 전송의 경우에, 하나의 안테나 포트 당 하나의 자원 격자가 정의될 수 있다.
각 안테나 포트에 대한 자원 격자 내의 각 요소는 자원 요소(RE: Resource Element)라고 불리우며, 슬롯 내의 인덱스 쌍 (k,l)에 의해 유일하게 식별된다. 여기서, k는 주파수 영역에서의 인덱스이고, l는 시간 영역에서의 인덱스이며 k는 0,...,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000016
-1 중 어느 하나의 값을 갖고, l는 0,...,
Figure PCTKR2012003678-appb-I000017
-1 중 어느 하나의 값을 갖는다.
도 4에 도시된 자원 블록은 어떤 물리 채널과 자원 요소들 간의 매핑(mapping) 관계를 기술하기 위해 사용된다. RB는 물리 자원 블록(PRB: Physical Resource Block)과 가상 자원 블록(VRB: Virtual Resource Block)으로 나눌 수 있다. 상기 하나의 PRB는 시간 영역의
Figure PCTKR2012003678-appb-I000018
개의 연속적인 OFDM 심볼과 주파수 영역의
Figure PCTKR2012003678-appb-I000019
개의 연속적인 부반송파로 정의된다. 여기서
Figure PCTKR2012003678-appb-I000020
과
Figure PCTKR2012003678-appb-I000021
는 미리 결정된 값일 수 있다. 예를 들어
Figure PCTKR2012003678-appb-I000022
과
Figure PCTKR2012003678-appb-I000023
는 다음 표 3과 같이 주어질 수 있다. 따라서 하나의 PRB는
Figure PCTKR2012003678-appb-I000024
×
Figure PCTKR2012003678-appb-I000025
개의 자원 요소로 구성된다. 하나의 PRB는 시간 영역에서는 하나의 슬롯에 대응되고 주파수 영역에서는 180kHz에 대응될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
표 3
Figure PCTKR2012003678-appb-T000003
PRB는 주파수 영역에서 0에서
Figure PCTKR2012003678-appb-I000026
-1 까지의 값을 갖는다. 주파수 영역에서의 PRB 넘버(number) nPRB와 하나의 슬롯 내에서의 자원 요소 (k,l) 사이의 관계는 를 만족한다.
상기 VRB의 크기는 PRB의 크기와 같다. VRB는 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)와 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)로 나뉘어 정의될 수 있다. 각 타입의 VRB에 대해, 하나의 서브프레임 내의 두 개의 슬롯에 있는 한 쌍의 VRB는 단일 VRB 넘버 nVRB가 함께 할당된다.
상기 VRB은 PRB과 동일한 크기를 가질 수 있다. 두 가지 타입의 VRB가 정의되는데, 첫째 타입은 로컬형 VRB(Localized VRB, LVRB)이고, 둘째 타입은 분산형 VRB(Distributed VRB, DVRB)이다. 각 타입의 VRB에 대해, 한 쌍(pair)의 VRB는 단일의 VRB 인덱스 (이하, VRB 넘버(number)로 지칭될 수도 있다)를 가지고 1개의 서브프레임의 2개의 슬롯에 걸쳐 할당된다. 다시 말하면, 하나의 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 중 제 1 슬롯에 속하는
Figure PCTKR2012003678-appb-I000027
개의 VRB들은 각각 0부터
Figure PCTKR2012003678-appb-I000028
-1 중 어느 하나의 인덱스를 할당받고, 위의 2개의 슬롯 중 제 2 슬롯에 속하는
Figure PCTKR2012003678-appb-I000029
개의 VRB들도 마찬가지로 각각 0부터
Figure PCTKR2012003678-appb-I000030
-1 중 어느 하나의 인덱스를 할당받는다.
상술한 바와 같은 도 2 내지 도 4에 기재된 무선 프레임 구조, 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임, 하향링크의 시간-주파수 자원 격자 구조 등은 기지국과 중계기 간에서도 적용될 수 있다.
이하에서 LTE 시스템에서 기지국이 단말에게 PDCCH를 내려보내기 위한 과정을 설명한다. 기지국은 단말에게 보내려는 DCI(Downlink Control Information)에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)가 마스킹된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자, 특정 중계기를 위한 R-PDCCH라면 중계기의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지(paging message)를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보를 위한 PDCCH, R-PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말, 중계기의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 다음 표 4는 PDCCH 및/또는 R-PDCCH에 마스킹되는 식별자들의 예를 나타낸다.
표 4
Figure PCTKR2012003678-appb-T000004
C-RNTI가 사용되면 PDCCH, R-PDCCH는 각각 해당하는 특정 단말, 특정 중계기를 위한 제어정보를 나르고, 다른 RNTI가 사용되면 PDCCH, R-PDCCH는 각각 셀 내 모든 또는 복수의 단말, 중계기가 수신하는 공용 제어정보를 나른다. 기지국은 CRC가 부가된 DCI에 대해 채널 코딩을 수행하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. 그리고, 기지국은 PDCCH, R-PDCCH 포맷에 할당된 CCE의 수에 따른 레이트 매칭(rate mathching)을 수행한다. 그 후, 기지국은 부호화된 데이터를 변조하여 변조 심벌들을 생성한다. 그리고, 기지국은 변조 심볼들을 물리적인 자원 요소에 맵핑한다.
본 명세서에서는 기존의 3GPP LTE 시스템에서의 제어 채널인 PDCCH 채널을 개선한 제어 채널(예를 들어, Advanced PDCCH(A-PDCCH),Enhanced PDCCH, ePDCCH 등으로 다양하게 호칭가능하다)에 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식을 적용하는 방법을 제안한다. 또한, 본 명세서에서 별다른 언급이 없는 경우 이러한 개선된 제어채널에 적용하는 공간 다중화 방식의 제안 기술은 3GPP LTE-A 시스템에서의 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)에도 동일하게 적용될 수 있다. 여기서, R-PDCCH에 대해 간략히 설명하면, R-PDCCH는 기지국에서 중계기로 릴레이 전송을 위한 백홀 물리 하향링크 제어 채널을 일컫는 것으로, 중계기를 위한 제어 채널이다.
도 5는 기존의 PDCCH 개념과 본 발명에서 제안하는 A-PDCCH의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 하나의 서브프레임에 PDCCH 영역(510)이 할당되어 있고, 이 PDCCH 영역(510)에서 전달되는 하향링크 제어 정보(예를 들어, DL grant, UL grant)는 동일 서브프레임에서의 PDSCH(520)에 대한 것으로서, 단말의 프로세서(155)는 PDCCH(510)를 통해 전송되는 하향링크 제어 정보에 기초하여 PDSCH 영역(520)을 디코딩하여 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 도 5의 (b)를 참조하면, A-PDCCH(540)는 기존 LTE 시스템에서의 데이터가 전송되는 영역인 PDSCH 영역에 할당될 수 있다. A-PDCCH(540)는 PDSCH 1(550)에 대한 하향링크 스케줄링 할당(DL Scheduling Assignment) 정보, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 위한 상향링크 스케줄링(UL scheduling) grant을 전달하는 역할을 수행하며, 일반적으로는 PDCCH(530)를 수신하지 못하는 경우에 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)에 기반하여 전송될 수 있다.
그리고, 단말의 경우, A-PDCCH(540) 수신과 동시에 PDCCH(530)를 수신할 수 있는 경우가 있는데 이러한 단말에 한해서 PDCCH(530)의 추가 도움을 받아 PDSCH 1(550)을 디코딩할 수 있다. 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 기존의 LTE 시스템의 데이터 영역에서 A-PDCCH(540)는 PDSCH 1(550) 및 PDSCH 2(560)와 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing, FDM) 방식으로 다중화되어 전송될 수 있다.
빔-포밍(Beam-forming) 이득을 얻기 위해서, 기지국은 DM RS(DeModulation Reference Signal) 기반 A-PDCCH(540)에 프리코딩을 적용하여 전송할 수 있다. 단말은 DM RS에 기반하여 A-PDCCH를 디코딩할 수 있다. 여기서 LTE-A 시스템에서의 참조신호에 대해 간략히 설명한다.
LTE-A 시스템을 설계함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 하위 호환성(backward compatibility)이다. 즉, LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 무리 없이 잘 동작해야 하고, 시스템 또한 이를 지원해야 한다는 것이다. 참조신호 전송 관점에서 보았을 때, LTE에서 정의되어 있는 CRS가 전 대역으로 매 서브프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 참조신호가 추가적으로 정의될 필요가 있다. 그러나, LTE-A 시스템에서 기존 LTE 시스템의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 참조신호 패턴을 매 서브프레임마다 전 대역에 추가하게 되면 참조신호 전송에 따른 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서 LTE-A 시스템에서 새롭게 설계하는 참조신호는 크게 두 가지 분류로 나누게 되는데, 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme, MCS), 프리코딩 행렬 지시자(Precoding Matrix Index, PMI) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 참조신호인(CSI-RS: Channel State Information-RS, 이하 ‘CSI-RS’ 라 칭함)(Channel State Indication-RS 등으로도 호칭됨)와 8개의 송신 안테나로 전송되는 데이터 복조를 위한 참조신호(DeModulation RS, 이하 ‘DM RS’라 칭함)가 있다. 채널 측정 목적의 CSI-RS는 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리 채널 측정 위주의 목적을 위해서 설계되었다는 것에 특징이 있다. 물론 CSI-RS는 또한 핸드 오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS가 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로 CRS와 달리 매 서브프레임마다 전송되지 않아도 된다. 따라서, CSI-RS 전송에 따른 오버헤드를 줄이기 위하여 기지국은 CSI-RS를 시간 축 상에서 간헐적으로 전송하고, 데이터 복조를 위해서는 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링된 단말에게 전용으로(dedicated) DM RS를 전송한다. 즉, 특정 단말의 DM-RS는 해당 단말이 스케줄링된 영역, 즉 데이터를 수신할 수 있는 시간-주파수 영역에만 전송되는 것이다.
도 6은 기지국 및 중계기 링크의 PDSCH 또는 PUSCH 전송에 이용되는 R-PDCCH에 대한 개념도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, R-PDCCH(610)도 기존 LTE 시스템에서의 슬롯 단위로 구성될 필요는 없다. R-PDCCH(610)는 PDSCH 1(630)에 대한 하향링크 스케줄링 할당(DL Scheduling Assignment) 정보, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 위한 상향링크 스케줄링(UL scheduling) grant을 전달하는 역할을 수행한다. 중계기도 R-PDCCH(610)를 DM RS를 이용하여 디코딩할 수 있다.
도 7은 PDSCH와 함께 공간 다중화된 A-PDCCH를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하면, A-PDCCH(또는 R-PDCCH)는 필요에 따라서 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 또는 멀티플 레이어 전송(Multiple Layer Transmission) 형태로 전송될 수 있다. 송신단(A-PDCCH를 전송하는 경우에는 기지국, R-PDCCH를 전송하는 경우에는 중계기일 수 있다)은 특정 자원영역(710)(예를 들어, k 번째 RB(RB #k)의 첫 번째 슬롯)에서 서로 다른 안테나 포트를 이용하여 A-PDCCH와 PDSCH를 공간 다중화하여 동시에 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 A-PDCCH를 안테나 포트 7에 전송하고 동시에 PDSCH는 상기 특정 자원영역(710)에서 안테나 포트 8, 9, 10을 통해 전송할 수 있다. 도 7에서는 A-PDCCH가 n 번째 슬롯(슬롯 #n)을 통해 전송되는 것으로 도시하고 있으나, 이는 일 예일 뿐이고 슬롯 #n 뿐만 아니라 슬롯 #n+1에 걸쳐서 전송될 수도 있다. 기지국은 A-PDCCH를 두 개의 슬롯(#n, #n+1)에 걸쳐 전송하는 것이 바람직할 수 있다.
도 7에서는 특정 RB(혹은 PRB) 페어(pair)(슬롯 #n, 슬롯 #n+1)에서 4개의 레이어 전송을 하고 주파수 상에서 연속된 두 PRB(RB #k, RB #k+1)에서 A-PDCCH와 PDSCH를 SM 전송하는 예를 도시한 것이다. 이 경우 PDSCH를 전송할 수 있는 자원영역(대역)을 늘리기 위해서 송신단은 안테나 포트 #7, RB #k에 A-PDCCH 또는 R-PDCCH를 전송하고 있음에도 불구하고 안테나 포트 #8, #9, #10의 RB #k에 PDSCH 전송을 수행한 경우이다.
이와 같이, 송신단에서 공간 다중화 방식을 적용하여 A-PDCCH와 PDSCH를 동시에 전송함으로써 제한된 자원영역에 더 많은 정보를 전송하는 장점이 있으나 안테나 포트 또는 레이어(Layer) 간 간섭이 발생하게 된다. 따라서 궁극적인 높은 자원 이용 효율을 달성하기 위해서는 원하지 않는 레이어 간 간섭성분을 충분히 제거할 수 있는 특수 목적의 수신기(interference cancellation)를 사용해야 하는 부담이 있다. 그러나, 이러한 동작을 원활하게 수행하기 위해서는 다른 레이어 또는 안테나 포트의 존재 여부에 대한 정보를 사전에 알 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
하지만, 송신단에서 공간 다중화 방식을 적용하여 A-PDCCH와 PDSCH를 동시에 전송함에 따른 간섭문제 또는 전력 배분 문제 등으로 인해서 A-PDCCH의 성능은 다소 저하될 수 있다는 단점이 있다.
도 8은 PDSCH와 함께 공간 다중화되지 않은 A-PDCCH를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8을 참조하면, 송신단(예를 들어, 기지국 또는 중계기)은 PDSCH 레이어 간에 공간 다중화(SM) 방식을 사용하면서도 A-PDCCH가 전송되는 자원영역(예를 들어, PRB 또는 PRB 페어)에서는 공간 다중화 방식을 수행하지 않고 A-PDCCH 만 단독으로 전송할 수 있다. 이러면 자원 이용 효율이 다소 떨어질 수 있다는 약점이 있긴 하지만, 수신단(예를 들어, 단말)에서의 A-PDCCH 디코딩 성능이 크게 향상될 수 있다.
도 8에서는 공간 다중화(Spatial Multiplexing, SM) 방식을 사용하지 않는 A-PDCCH 또는 R-PDCCH를 도시한 것이다. 송신단이 특정 자원영역(810)(예를 들어, 슬롯 #n, RB #k)에서 안테나 포트 #7을 이용하여 A-PDCCH를 전송하는 것에 반해, 안테나 포트 #8, #9, #10을 통해서는 해당 자원영역(810)에서 PDSCH를 전송하지 않게 구성하는 방식이다.
다만, 도 8에 도시한 바와 같이, 특정 자원영역(810)과 시간 영역은 동일하되, 다른 주파수 영역에 해당하는 자원영역(820)에서는 송신단은 PDSCH를 안테나 포트 #8, #9, #10을 이용하여 A-PDCCH 또는 R-PDCCH를 동시에 전송할 수 있다. 그리고, 송신단은 슬롯 #n+1에서는 A-PDCCH가 할당되지 않았기 때문에 자원영역(830), 자원영역(840) 각각에서 복수의 안테나 포트(안테나 포트 #7, #8, #9, #10 중 복수의 안테나 포트)를 통해 PDSCH를 수신단으로 전송할 수 있다.
도 8에서는 A-PDCCH 또는 R-PDCCH가 슬롯 단위로 할당된 것을 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니며, A-PDCCH 또는 R-PDCCH는 서브프레임 내에서 PDCCH가 할당된 심볼을 제외한 나머지 심볼중에서 복수의 심볼들에 걸쳐서 전송될 수 있다.
상기 제안한 두 가지 형태의 A-PDCCH 전송 방법은 단독으로 적용가능하나 두 방법이 함께 단말 또는 중계기에 적용될 수 있다. 즉 시스템 및 단말/중계기가 겪고 있는 상황에 따라서 공간 다중화 A-PDCCH를 사용하는 것이 더 바람직하거나 또는 비-공간다중화(Non-SM) A-PDCCH를 사용하는 것이 더 바람직할 수 있다.
따라서 두 가지를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성하여 혼용할 수 있는 방법을 제안한다. 어느 방법이 선택되어 사용할지에 대한 정보는 기지국이 단말 또는 중계기로 RRC 시그널링을 통해서 전달해 줄 수 있다. 이러한 지시 시그널을제공함으로써, 단말, 중계기는 각자 선택된 방법에 따라서 적절한 수신기 알고리즘을 동작하여 최적의 복조 성능을 얻을 수 있도록 할 수 있다.
RRC(Radio Resource Control) 시그널링 외에 MAC 레이어 시그널이나 물리 레이어 시그널(PHY layer signal)을 이용할 수 있다. 예를 들어 DCI 포맷의 특정 필드(비트)를 이용하여 어떤 방법이 사용되어 전송되고 있는 지를 지시해줄 수 있다. R-PDCCH의 DCI 포맷 필드 중에서 LVRB/DVRB 비트를 이용해서 “0”인 경우 non-SM R-PDCCH, “1”인 경우 SM R-PDCCH가 사용됨을 기지국이 중계기에게 지시해 줄 수 있고, 이와 반대의 경우도 가능하다. LVRB/DVRB 지시 비트는 일 예이며 다른 필드 또는 다른 예약 상태(reserved states)를 이용할 수 있다. 또는, CFI( Control Format Indicator) 필드를 이용하여 전송해 줄 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따라, 수신단에서의 A-PDCCH 또는 R-PDCCH의 디코딩 성능이 향상시킬 수도 있고, 송신단에서는 공간 다중화 방식으로 A-PDCCH 또는 R-PDCCH를 전송함으로써 자원이용효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 명세서에서 기술한 안테나 포트는 포트, 레이어, 랭크 등으로도 호칭될 수 있으며, 본 발명의 도면에서 도시한 안테나 포트의 인덱스는 이에 한정되는 것은 아니며 재넘버링(re-numbering)되어 변경될 수도 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 송신단 장치는 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (15)

  1. 복수의 안테나 포트를 통한 신호 전송을 지원하는 송신단이 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제 1 자원영역을 이용하여 제어 채널을 제 1 안테나 포트를 통해 수신단으로 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 자원영역을 이용하여 데이터 채널을 상기 제 1 안테나 포트를 포함한 복수의 안테나 포트를 통해 상기 수신단으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 자원영역은 상기 제 1 자원영역과 시간 영역은 동일하되 주파수 영역이 다르고,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간 및 주파수 영역에서는 상기 제 1 안테나 포트를 제외한 나머지의 적어도 하나의 안테나 포트를 통해서는 데이터 채널을 전송되지 않는 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 채널은 A-PDCCH(Advanced-Physical Downlink Control CHannel) 또는 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)이고, 상기 데이터 채널은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)인 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 송신단은 기지국이고, 상기 수신단은 단말 또는 중계기인 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 포트의 안테나 포트 인덱스는 7이고, 상기 나머지 적어도 하나의 안테나 포트의 안테나 포트 인덱스는 8, 9, 10 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간영역은 심볼 단위, 슬롯 단위 및 서브프레임 단위 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 주파수 영역은 물리자원블록(Physical Resoruce Block, PRB) 단위인 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH의 전송 방식에 관한 지시 정보를 상기 수신단으로 전송하는 단계를 더 포함하되,
    상기 지시 정보는 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH가 PDSCH와 동일한 시간 및 주파수 영역에서 공간 다중화 방식으로 전송되는지 여부에 관한 정보인, 송신단의 신호 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 지시 정보는 RRC 시그널링, MAC 레이어 시그널, 물리 레이어 시그널(PHY layer signal)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는, 송신단의 신호 전송 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 물리 레이어 시그널은 DCI(DownLink Control Information) 포맷의 특정 필드 또는 CFI(Control Format Indicator) 필드 포맷을 통해 전송되는, 송신단의 신호 전송 방법.
  10. 복수의 안테나 포트를 이용하여 신호를 전송하는 송신단에 있어서,
    제 1 자원영역을 이용하여 제어 채널을 제 1 안테나 포트를 통해 수신단으로 전송하고, 상기 제 2 자원영역을 이용하여 데이터 채널을 상기 제 1 안테나 포트를 포함한 복수의 안테나 포트를 통해 상기 수신단으로 전송하는 송신기를 포함하되,
    상기 제 2 자원영역은 상기 제 1 자원영역과 시간 영역은 동일하되 주파수 영역이 다르고,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간 및 주파수 영역에서는 상기 제 1 안테나 포트를 제외한 나머지의 적어도 하나의 안테나 포트를 통해서는 데이터 채널을 전송되지 않는 것을 특징으로 하는, 송신단.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 시간영역은 심볼 단위, 슬롯 단위 및 서브프레임 단위 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 송신단.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 자원영역에 해당하는 주파수 영역은 물리자원블록(Physical Resoruce Block, PRB) 단위인 것을 특징으로 하는, 송신단.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 수신단으로 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH의 전송 방식에 관한 지시 정보를 전송하며,
    상기 지시 정보는 상기 A-PDCCH 또는 상기 R-PDCCH가 PDSCH와 동일한 시간 및 주파수 영역에서 공간 다중화 방식으로 전송되는지 여부에 관한 정보인, 송신단.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제어 채널은 A-PDCCH(Advanced-Physical Downlink Control CHannel) 또는 R-PDCCH(Relay-Physical Downlink Control CHannel)이고, 상기 데이터 채널은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)인 것을 특징으로 하는, 송신단.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 송신단은 기지국이고, 상기 수신단은 단말 또는 중계기인 것을 특징으로 하는, 송신단.
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