WO2016072819A1 - 무선 통신 시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치의 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치의 신호 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치가 신호를 전송하는 방법에 있어서, 복소 변조 심볼들을 L개의 레이어에 매핑하는 단계; 상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W를 순차적으로 적용하는 단계; 및 상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하며, 상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, 상기 M개의 프리코더 세트 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함하며, 상기 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터를 포함하는, 신호 전송 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치의 신호 전송 방법 및 장치

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 안테나를 가진 장치가 복조참조신호에 기반한 CDD (cyclic delay diversity)를 적용하여 신호를 전송하는 방법 및 장치에 대한 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 발명에서는 DMRS 기반의 CDD (cyclic delay diversity)를 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치가 신호를 전송하는 방법에 있어서, 복소 변조 심볼들을 L개의 레이어에 매핑하는 단계; 상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W를 순차적으로 적용하는 단계; 및 상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송하는 단계를 포함하며, 상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, 상기 M개의 프리코더 세트 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함하며, 상기 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터를 포함하는, 신호 전송 방법이다.

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치에 있어서, 전송 장치; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복소 변조 심볼들을 L개의 레이어에 매핑하고, 상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W를 순차적으로 적용하고, 상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송하며, 상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, 상기 M개의 프리코더 세트 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함하며, 상기 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터를 포함하는, 신호 전송 장치이다.

상기 동일한 컬럼 벡터는 상기 M개의 프리코더 세트에서 서로 다른 컬럼에 위치할 수 있다.

상기 컬럼 벡터에는 서로 다른 DMRS 포트가 매핑되어 있을 수 있다.

상기 M개의 프리코더 세트에 포함된 복수의 컬럼 벡터는 서로 직교할 수 있다.

상기 W는 상기 L 개의 레이어에 매핑된 심볼들의 인덱스가 변경됨에 따라 상기 M개의 프리코더 세트 내에서 변경될 수 있다.

상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 DMRS 포트 수는 M*L일 수 있다.

상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 DMRS 포트 수는 상기 레이어의 개수와 동일한 것으로 간주될 수 있다.

본 발명에 따르면 진보된 안테나 시스템에서 종래의 CDD가 사용되는 경우 CDD 이득이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.

도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 6은 진보된 안테나 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 내지 도 8는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 기지국이라 함은 스케줄링 수행 노드, 클러스터 헤더(cluster header) 등을 장치를 지칭하는 의미로써도 사용될 수 있다. 만약 기지국이나 릴레이도 단말이 전송하는 신호를 전송한다면, 일종의 단말로 간주할 수 있다.

이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹터(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

LTE/LTE-A 자원 구조/채널

도 1을 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 블록에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케듈링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH를 위해 필요한 CCE의 개수는 DCI의 크기와 코딩 레이트 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, PDCCH 전송에는 CCE 개수 1, 2, 4, 8(각각 PDCCH 포맷 0, 1, 2, 3에 대응)개 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, DCI의 크기가 큰 경우 및/또는 채널 상태가 좋지 않아 낮은 코딩 레이트가 필요한 경우 상대적으로 많은 개수의 CCE가 하나의 PDCCH 전송을 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI의 크기, 셀 대역폭, 하향링크 안테나 포트의 개수, PHICH 자원 양 등을 고려하여 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

참조 신호 (Reference Signal; RS)

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링

도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 Nt 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000001

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Nt개의 송신 안테나와 Nt개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, Nt개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000002

각각의 전송 정보

Figure PCTKR2015012006-appb-I000001
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2015012006-appb-I000002
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000003

또한,

Figure PCTKR2015012006-appb-I000003
는 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2015012006-appb-I000004
를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000004

전송전력이 조정된 정보 벡터

Figure PCTKR2015012006-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2015012006-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 Nt개의 송신신호
Figure PCTKR2015012006-appb-I000007
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬
Figure PCTKR2015012006-appb-I000008
는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2015012006-appb-I000009
는 벡터
Figure PCTKR2015012006-appb-I000010
를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000005

여기에서,

Figure PCTKR2015012006-appb-I000011
i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2015012006-appb-I000012
는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

수신신호는 Nr개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

Figure PCTKR2015012006-appb-I000013
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000006

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

Figure PCTKR2015012006-appb-I000014
로 표시하기로 한다.
Figure PCTKR2015012006-appb-I000015
에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

한편, 도 5(b)은 NR개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000007

따라서, Nt개의 송신 안테나로부터 Nr개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000008

실제 채널에는 채널 행렬

Figure PCTKR2015012006-appb-I000016
를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2015012006-appb-I000017
은 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000009

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000010

한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬

Figure PCTKR2015012006-appb-I000018
의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬
Figure PCTKR2015012006-appb-I000019
에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 Nt와 같다. 즉, 채널 행렬
Figure PCTKR2015012006-appb-I000020
는 행렬이 NR×Nt된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬

Figure PCTKR2015012006-appb-I000021
의 랭크(
Figure PCTKR2015012006-appb-I000022
)는 다음과 같이 제한된다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000011

랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal, SRS)

기지국의 상향링크 채널 추정을 위해, 단말은 SRS 자원 상에서 SRS를 전송할 수 있다. SRS 전송은 상위계층 시그널링에 의해 SRS 자원이 지시되는 트리거 타입 0, DCI 포맷에 의해 SRS 자원이 지시되는 트리거 타입 1, 두 가지 트리거 타입에 의할 수 있다. 만약, 트리거 타입 0와 트리거 타입 1에 의한 SRS 전송이 동일한 서브프레임에서 수행되어야 하는 경우, 단말은 트리거 타입 1 SRS 전송을 우선하여 수행한다.

단말에게는 각 서빙 셀에 대해 트리거 타입 0 및 트리거 타입 1을 위한 SRS 파라미터가 구성(configured)될 수 있다. SRS 파라미터로,

Figure PCTKR2015012006-appb-I000023
, 시작 물리 자원 블록 할당
Figure PCTKR2015012006-appb-I000024
, 구간을 지시하는
Figure PCTKR2015012006-appb-I000025
, SRS 서브프레임 오프셋
Figure PCTKR2015012006-appb-I000026
, SRS 주기
Figure PCTKR2015012006-appb-I000027
,
Figure PCTKR2015012006-appb-I000028
를 위한
Figure PCTKR2015012006-appb-I000029
, SRS 대역폭
Figure PCTKR2015012006-appb-I000030
, 주파수 호핑 대역폭
Figure PCTKR2015012006-appb-I000031
, 순환이동
Figure PCTKR2015012006-appb-I000032
, 안테나 포트 개수
Figure PCTKR2015012006-appb-I000033
등이 있다. 각 파라미터에 대한 상세한 설명은 기존 LTE 표준 문서가 참조될 수 있다.

트리거 타입 1 SRS 전송에서, DCI 포맷 4는 다음 표 1과 같은 SRS 요청 값을 포함할 수 있고, 각 SRS 요청 값에 따라 SRS 파라미터 세트가 결정될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-T000001

트리거 타입 1 SRS 전송에서 DCI 포맷 0의 경우, 상위계층시그널링에 의해 구성되는 단일 파라미터 세트가 사용된다. DCI 포맷 1A/2B/2C/2D의 경우에도 상위계층시그널링에 의해 구성되는 공통 SRS 파라미터 세트가 사용된다.

트리거 타입 0에서

Figure PCTKR2015012006-appb-I000034
의 TDD 또는 FDD의 경우, 다음 수학식 12를 만족하는 서브프레임 상에서 SRS가 전송된다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000012

여기서,

Figure PCTKR2015012006-appb-I000035
는 FDD의 경우 표 2, TDD의 경우 표 3에 의하며,
Figure PCTKR2015012006-appb-I000036
는 다음 표 4에 의한다.

Figure PCTKR2015012006-appb-T000002

Figure PCTKR2015012006-appb-T000003

Figure PCTKR2015012006-appb-T000004

트리거 타입 1의 경우, 서브프레임 n에서 SRS 요청을 수신한 단말은

Figure PCTKR2015012006-appb-I000037
및 다음 수학식 13을 만족하는 첫 번째 서브프레임에서 SRS를 전송할 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000013

상기 수학식 13에서 각 파라미터는 FDD의 경우 표 5, TDD의 경우 표 6에 의할 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-T000005

Figure PCTKR2015012006-appb-T000006

진보된 안테나 시스템

LTE 릴리즈 12 이후의 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템(active antenna system, AAS)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 능동 회로와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나 시스템과 달리, AAS는 각각의 안테나가 능동 회로를 포함하는 능동 안테나로 구성된 시스템을 의미할 수 있다. 상기 AAS는 능동 안테나 사용에 따라 능동 회로와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터, 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 따라서 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히 상기 AAS는 각 안테나 별 전자식 빔 제어(electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.

상기 AAS 등의 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO 구조 또한 고려되고 있다. 일례로 기존의 일자형 안테나 배열과 달리 2차원 안테나 배열을 형성할 경우, AAS의 능동 안테나에 따라 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다. 기지국 입장에서 상기 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 섹터 형성을 고려할 수 있다. 또한 단말 입장에서는 대규모 수신 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득(antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있으며 따라서 기존보다 낮은 송신 전력만으로도 시스템의 성능 요구사항을 충족할 수 있는 장점이 있다. 도 6은 상술한 안테나 시스템의 예를 도식화한 것이다.

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 DMRS 기반의 CDD (cyclic delay diversity)를 적용하였을 경우 DMRS 안테나 포트(AP)와 RE 매핑방법 등에 대해 살펴본다.

본 발명의 일 실시에에 의한 기지국 또는 단말의 하향링크/상향링크 신호 전송 방법에 따르면, 복소 변조 심볼들(complex-valued modulation symbols, 예를 들어, 도 7의

Figure PCTKR2015012006-appb-I000038
)은 L개의 레이어에 매핑될 수 있다. 상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들(
Figure PCTKR2015012006-appb-I000039
)에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W가 순차적으로 적용될 수 있다. 이는 다음 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.

Figure PCTKR2015012006-appb-M000014

상기 수학식 14에서

Figure PCTKR2015012006-appb-I000040
로서 레이어당 심볼 수,
Figure PCTKR2015012006-appb-I000041
는 안테나/DMRS 포트 p를 위한 신호를 나타낸다. 상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송할 수 있다.

여기서, 상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, M개의 프리코더 세트(예를 들어, W(1), W(2)) 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함할 수 있다. 예를 들어, M=2개의 프리코더 세트가 2*2 행렬인 경우, 각 프리코더 세트는 W(1)=[w1, w2]이고 W(2)=[w3, w4], w1, w2, w3, w4는 컬럼 벡터일 수 있다.

DMRS 포트 수 X=M*L 일 수 있는데, 만약 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터(w1)를 포함할 수 있다. 상기 컬럼 벡터에는 서로 다른 DMRS 포트가 매핑되어 있을 수 있다. 다시 말해, 프리코더 세트 내의 각 프리코더는 DMRS 포트가 매핑되어 있을 수 있다. 일부 DMRS 포트는 프리코더 세트 내에서 공유될 수 있다. 예를 들어 L=2, M=2이고 DMRS 포트 수는 3인 경우를 가정하면, W(1)=[w1, w2]이고 W(2)=[w3, w1] 과 같이 w1이 두 프리코더 세트 내에서 공유될 수 있다. 상기 동일한 컬럼 벡터는 상기 M개의 프리코더 세트에서 서로 다른 컬럼에 위치할 수 있다. 즉, 특정 DMRS 포트가 프리코더 간에 공유될 경우 공유되는 DMRS 포트는 프리코더 간에 서로 다른 레이어를 사용하는 것이다. 이것은 특정 레이어 신호가 계속하여 같은 빔(beam)을 사용하는 것을 방지하여 다이버시티 이득을 최대한 얻기 위함이다. M개의 프리코더 세트에 포함된 복수의 컬럼 벡터는 서로 직교할 수 있다. 또한, 상기 W는 상기 L 개의 레이어에 매핑된 심볼들의 인덱스가 변경됨에 따라 상기 M개의 프리코더 세트 내에서 변경될 수 있다. 즉, M개의 프리코더 세트 내에서 프리코더 세트는

Figure PCTKR2015012006-appb-I000042
에 따라 변경될 수 있다.

이와 같이 DMRS 포트를 공유함으로써 전체 성능의 향상을 가져올 수 있다. DMRS 포트수를 늘릴 경우에는 RS 오버헤드가 늘어서 다이버시티 이득은 얻지만 codeword length가 줄어들어서 이득이 사라지거나, 전체 성능이 CDD를 사용하지 않는 경우보다 오히려 나빠질 수 있기 때문이다.

CDD에 사용되는 프리코더별 DMRS 포트 매핑은 달리 말해서 RE 혹은 RE 그룹별 DMRS 포트 매핑으로 해석 할 수도 있다. 왜냐하면 CDD가 적용되고 RE별로 프리코더 싸이클링이 적용될 경우 해당 프리코더가 사용되는 RE는 특정 DMRS 포트를 이용하여 채널 추정을 수행하기 때문이다.

CDD에 사용되는 프리코더별 (혹은 RE별) DMRS 포트 매핑은 물리계층 혹은 상위계층 신호로 기지국이 단말에게 시그널링 할 수 있다. 혹은 DMRS 포트개수는 L이 특정 값 이하인 경우에는 항상 M*L개가 구성된다고 가정하고 L이 특정 값을 초과한 경우에는 DMRS 포트수는 L로 고정되고, 이때 RE별 DMRS 포트는 전 포트를 사용하는 것으로 규칙이 정해질 수 있다. 즉, 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 DMRS 포트 수는 M*L, 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 DMRS 포트 수는 상기 레이어의 개수와 동일한 것으로 간주될 수 있다. 일례로 L=8이만인 경우에는 M*L개의 DMRS 포트가 구성되고, L=8이상인 경우에는 RE별 프리코더 싸이클링이 적용되지 않도록 설정될 수 있다.

상술한 설명에서, D, U는 다음 표 7에 예시된 행렬이 사용될 수 있다. 다만, D, U는 단위행렬, 대각행렬에 해당하면 표 7에 예시된 것 외의 행렬이 사용될 수도 있다.

[규칙 제91조에 의한 정정 11.12.2015] 

Figure WO-DOC-TABLE-7

또한, W의 경우, 다음 표 8에 예시된 행렬이 사용되거나 또는 다음 수학식 15에 의해 결정되는 행렬이 사용될 수도 있다. 다만, 반드시 이 예시들에 의해 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다.

[규칙 제91조에 의한 정정 11.12.2015] 

Figure WO-DOC-TABLE-8

[규칙 제91조에 의한 정정 11.12.2015] 

Figure WO-DOC-MATHS-15

[규칙 제91조에 의한 정정 11.12.2015] 
상기 수학식에서 I는 4*4 identity matrix,

Figure WO-DOC-FIGURE-123
은 다음 표 9에 의해 결정될 수 있다.

[규칙 제91조에 의한 정정 11.12.2015] 

Figure WO-DOC-TABLE-9

계속해서, 기지국의 TXRU가 N개이고, L 레이어 전송에서 M개의 프리코더 세트를 싸이클링하면서 CDD를 수행할 때, M 값을 시그널링 하는 방법은 아래 방법 중 하나일 수 있다.

i) 프리코더 세트 크기 (M)이 물리계층 혹은 상위계층 신호로 단말에게 시그널링 된다. 이때 DMRS 안테나 포트수는 M*L개가 구성되어야 한다. 다른 방식으로 M이 시그널링 되지 않고 DMRS 포트수가 명시적으로 시그널링 될 수 있다. 이때 전송되는 레이어 개수 L은 UE가 피드백 한 RI와 같다고 가정하거나, L값이 별도로 (예를 들어, DCI) 시그널링 될 수도 있다.

ii)) 레이어 크기 (L)에 따라서 M값이 사전에 정해져 있을 수 있다. 달리 말해 DMRS기반의 CDD를 사용할 경우 L에 따라 사용하는 DMRS port수가 사전에 정해져 있어서, 단말이 이러한 Transmission mode를 configure받을 경우 L에 따라 사용되는 DMRS port수를 예상하여 decoding을 수행하는 것이다. 예를 들어 L=2일때 M=4, L=4일 때 M=2, L=8일 때 M=1로 사전에 L에 따라 M이 정해져 있을 수 있다. 이 값을 N에 따라 서로 다르게 설정될 수 있는데 예를 들어 N=16인 기지국과, N=64인 기지국은 L, M의 조합이 서로 다르게 설정될 수 있다.

iii) M값은 사전에 특정 값으로 고정될 수 있다. 예를 들어 M=2로 고정될 수 있다. 이 경우에는 BS는 DMRS 포트수를 시그널링 하거나, 레이어 수를 시그널링 하여 추가적인 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. DMRS 포트수 X가 시그널링 되는 경우에는 레이어 수(L)는 사전에 설정된 M값으로 나눈 값이 implicit하게 설정 될 수 있다. (예를 들어, L=X/M)

이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 RE 별 프리코더 매핑 방법에 대해 살펴본다.

첫 번째로, 프리코더 싸이클링 세트 크기 (M)에 따라 PDSCH는 기존에 전송되는 주요 신호 혹은 채널은 제외하고 주파수 우선 방식(frequency first)으로 프리코더가 번갈아 가면서 매핑될 수 있다. PDSCH 영역에 전송되는 RS(예를 들어 CRS 혹은 CSI-RS, zero-power CSI-RS, DMRS)를 고려(RE를 비워 둘 것인지를 결정)하여 RE를 매핑하는 방법이다. 도 8은 M=2일 때 프리코더 대 RE 매핑 방식의 실시예를 나타내는데, CRS 및/또는 CSI-RS 및/또는 PSS/SSS 위치는 비워두고(피하고) 프리코더가 번갈아 매핑된다.

두 번째로, PDSCH영역에 전송되는 RS(CRS 혹은 CSI-RS 및/또는 PSS/SSS)를 고려하지 않고 RE를 매핑할 수 있다. 이 경우에는 CSI-RS나 다른 기타 RS(zero-power CSI-RS)는 고려하지 않고 RE를 매핑한다. 달리 말해 CRS와 DMRS만 고려하거나, DMRS만 고려하여 RE를 매핑한 후, 실제 전송되는 RS 패턴에 따라 해당 자리는 사용하지 않는다. 이 방식은 프리코더당 RE 개수가 CSI-RS configuration/CRS/zero-power CSI-RS 패턴에 따라 가변될 수 있다.

세 번째로, 프리코더 싸이클링이 OFDM 심볼 혹은 OFDM 심볼 그룹별(예를 들어, slot별 혹은 subframe별)로 이루어질 수 있다. 일례로 vertical tilting이 디지털 방식으로 이루어지지 않고 아날로그방식으로 이루어질 경우 OFDM심볼/심볼 그룹 단위로 tilting이 적용될 수 있을 것이다. 이 경우에는 RE별 프리코더 매핑이 심볼 단위/심볼 그룹 단위로 가변될 수 있다. 이 경우 DMRS도 아날로그 tiling이 적용되어 전송되기에 DMRS 포트와 OFDM 심볼/심볼 그룹이 같은 tiling을 가정해야 한다.

네 번째 방식으로, 프리코더 사이클링은 DMRS가 전송되는 심볼을 기준으로 OFDM심볼 혹은 OFDM심보 그룹별 나뉘어 지는 방법을 고려할 수 있다. 예를 들어 DMRS가 매 심볼마다 전송된다면, 매 심볼마다 다른 프리코더 사이클링이 적용될 수 있다. 기존 LTE에서처럼 DMRS가 특정 심볼에 전송되는 경우 slot단위로 프리코더 사이클링이 적용될 수 있다. 이 방법은 DMRS가 Data와 같은 프리코더로 전송되어야 단말이 그 프리코더 변경여부를 알 수 있기때문에, 이를 반영하기 위해서 DMRS심볼이 전송되는 것을 기준으로 프리코더 변경여부를 구분하는 것이다. 본 제안 방법이 기존 LTE DMRS포트 구성에만 제한되는 것은 아니며, LTE이외의 다른 통신시스템에서 매 심볼 별로, 혹은 심볼 그룹별로 DMRS가 전송될 경우 DMRS가 전송되는 심볼 주변 OFDM심볼 그룹단위로 프리코더 사이클링을 적용하는 방법을 제안한다.

한편 상기 제안한 DMRS 기반 CDD가 적용될 때, PRG(precoding Resource block groups) 설정은 다음 두 가지 중 하나가 사용될 수 있다.

CDD는 다이버시티를 얻기 위한 방법이기 때문에, PRG는 disable될 수 있다. 매 PRB마다 별도의 채널 추정을 가정하고 항상 채널 추정을 RB단위로 수행하는 것이다.

또는, 종래 LTE에서 사용되는 PRG가 그대로 적용될 수 있다. DMRS 기반 CDD의 경우에는 레이어 개수보다 DMRS 포트수가 더 많이 구성될 수 있는데, 이때 RB 마다 같은 포트는 PRG 단위로 연속하여 채널 추정을 수행할 수 있다.

정리하면, 본 발명의 일 실시예에서는 상술한 바와 같은 DMRS 기반의 CDD가 고려된다. 즉 W는 DMRS에 인가된 프리코더를 사용하게 되는 것이다. 이 경우에는 UE가 피드백한 PMI 혹은 SRS를 기반으로 프리코더를 구성하여서 CDD를 적용할 수 있다. DMRS 기반의 CDD에도 W를 RE마다 변경 시켜서 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이와 같이 DMRS 기반의 CDD를 사용함으로써 AAS 시스템에서 CDD 이득이 감소하는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 만약 AAS 시스템에서 CRS가 특정 물리 안테나 포트를 통해서 전송된다면, 혹은 사전에 고정된 프리코딩 행렬을 통해서 전송된다면, DMRS와 CRS간의 SNR차이가 커질 수 있다. 이때, CRS기반의 CDD가 AAS 시스템에서 적용될 경우에는 CRS의 채널 추정 성능이 나빠져서 CDD의 이득이 사라질 수 있기 때문이다.

본 발명의 실시예에 의한 장치 구성

도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(10)는, 수신장치(11), 전송장치(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신장치(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 전송포인트 장치(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

전송포인트 장치(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 전송포인트 장치(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 9를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(20)는, 수신장치(21), 전송장치(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신장치(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송장치(22)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말 장치(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(20)의 프로세서(23)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

단말 장치(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말 장치(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 9에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(10)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(20)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선통신시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치가 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    복소 변조 심볼들을 L개의 레이어에 매핑하는 단계;
    상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W를 순차적으로 적용하는 단계; 및
    상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송하는 단계
    를 포함하며,
    상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, 상기 M개의 프리코더 세트 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함하며,
    상기 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터를 포함하는, 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동일한 컬럼 벡터는 상기 M개의 프리코더 세트에서 서로 다른 컬럼에 위치하는, 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컬럼 벡터에는 서로 다른 DMRS 포트가 매핑되어 있는, 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 M개의 프리코더 세트에 포함된 복수의 컬럼 벡터는 서로 직교하는, 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 W는 상기 L 개의 레이어에 매핑된 심볼들의 인덱스가 변경됨에 따라 상기 M개의 프리코더 세트 내에서 변경되는, 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 DMRS 포트 수는 M*L인, 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 DMRS 포트 수는 상기 레이어의 개수와 동일한 것으로 간주되는, 신호 전송 방법.
  8. 무선통신시스템에서 복수의 안테나를 가진 장치에 있어서,
    전송 장치; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 복소 변조 심볼들을 L개의 레이어에 매핑하고, 상기 L개의 레이어에 매핑된 심볼들에 단위 행렬 U, 대각 행렬 D, 프리코딩 행렬 W를 순차적으로 적용하고, 상기 W, D, U가 적용됨으로써 DMRS 포트에 매핑된 심볼들을 리소스에 매핑하여 전송하며,
    상기 W는 M개의 프리코더 세트 중 하나이며, 상기 M개의 프리코더 세트 각각은 복수의 컬럼 벡터를 포함하며, 상기 DMRS 포트 수가 M*L보다 작은 경우, 상기 M개의 프리코더 세트는 적어도 하나 이상의 동일한 컬럼 벡터를 포함하는, 신호 전송 장치..
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동일한 컬럼 벡터는 상기 M개의 프리코더 세트에서 서로 다른 컬럼에 위치하는, 신호 전송 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 컬럼 벡터에는 서로 다른 DMRS 포트가 매핑되어 있는, 신호 전송 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 M개의 프리코더 세트에 포함된 복수의 컬럼 벡터는 서로 직교하는, 신호 전송 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 W는 상기 L 개의 레이어에 매핑된 심볼들의 인덱스가 변경됨에 따라 상기 M개의 프리코더 세트 내에서 변경되는, 신호 전송 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 DMRS 포트 수는 M*L인, 신호 전송 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 레이어의 개수 L이 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 DMRS 포트 수는 상기 레이어의 개수와 동일한 것으로 간주되는, 신호 전송 장치.
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