WO2017047971A1 - 복조 참조 신호 송수신 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

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WO2017047971A1
WO2017047971A1 PCT/KR2016/010006 KR2016010006W WO2017047971A1 WO 2017047971 A1 WO2017047971 A1 WO 2017047971A1 KR 2016010006 W KR2016010006 W KR 2016010006W WO 2017047971 A1 WO2017047971 A1 WO 2017047971A1
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WO
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antenna port
pattern
reference signal
sequence
dmrs
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PCT/KR2016/010006
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김기준
김형태
박종현
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
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    • H04L5/0014—Three-dimensional division
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0048—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver
    • H04L5/0051—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting / receiving a demodulation reference signal (DMRS) and a device using the same.
  • DMRS demodulation reference signal
  • 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
  • the present invention proposes a method of increasing the number of orthogonal DMRSs that can be allocated between MU-MIMO terminals to a maximum of four for multi-user multi-multi input (MU-MIMO) transmission.
  • the base station has 12 resource elements (REs) per resource block (RB) and data transmission is possible up to 4 layers
  • the transmission power for each orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol transmitted by the DMRS is increased.
  • the present invention simultaneously satisfies the orthogonality on the time axis and the orthogonality on the frequency axis between four DMRS sequences for effective channel estimation in time-selective and frequency-selective channels.
  • UEs user equipments
  • PRBs physical resource blocks
  • a method is provided.
  • a base station apparatus for transmitting a demodulation reference signal in a wireless communication system
  • the base station apparatus comprising: a transmitting module; And a processor controlling the transmission module, wherein the processor is configured to provide a plurality of user equipments with any one of a plurality of antenna ports including antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13. And the processor maps a Walsh sequence Wp corresponding to the antenna port p to a reference signal sequence to obtain a modulation reference signal DMRSp of the antenna port p.
  • the Walsh sequence Wp [abcd] is mapped in the time direction with respect to the reference signal sequence, [abcd] pattern, [dcba] pattern, [badc] pattern, and [cdab] pattern are mapped to repeat the sequence, and the plurality of UEs is a maximum of 4 UEs, and the p ⁇ ⁇ # 7, # 8, # 11, # 13 ⁇ , base station Value is provided.
  • the antenna UE # 7 may be allocated to the legacy UE.
  • a method for receiving a demodulation reference signal by a user device in a wireless communication system receiving antenna port assignment information indicating any one of antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13 And receiving a DMRS based on the Walsh sequence corresponding to the assigned antenna port, the Walsh sequence corresponding to the assigned antenna port [abcd] is mapped in the time direction, and the [abcd] pattern, [dcba] along the frequency direction.
  • a method of receiving a demodulation reference signal, which is mapped to repeat a pattern], a pattern [badc], and a pattern [cdab] is repeated.
  • a terminal apparatus for receiving a demodulation reference signal (DMRS) in a wireless communication system, the terminal apparatus comprising: a receiving module; And a processor for controlling the receiving module, wherein the processor receives antenna port assignment information indicating any one of antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13, and the processor is configured to: assign an antenna Receives a DMRS based on the Walsh sequence corresponding to the port, the Walsh sequence [abcd] corresponding to the assigned antenna port is mapped in the time direction, and the [abcd] pattern, [dcba] pattern, [badc] along the frequency direction
  • a terminal device is provided which is mapped to repeat a pattern, a [cdab] pattern sequence.
  • an antenna port is blind decoded whether a demodulation reference signal is transmitted through at least one antenna port different from the allocated antenna port, and is blindly decoded by the user device according to the antenna port assigned to the user device. Is determined based on Table 2 below,
  • Antenna port # 8 'of Table 2 is an antenna port for transmitting a demodulation reference signal by mapping a Walsh sequence [efgh] corresponding to antenna port # 8 to repeat the [efgh] pattern and the [hgfe] pattern sequence along the frequency direction. Can be indicated.
  • each element value of the Walsh sequence for each antenna port is shown in Table 3 below.
  • the power of a signal transmitted for each OFDM symbol in which the DMRS is transmitted is equally distributed for each OFDM symbol.
  • the DMRS proposed in the present invention even when de-spreading the transmitted DMRS in the direction of the time axis and the frequency axis (de-spreading) there is an effect that the orthogonality between the DMRS of the four antenna ports is guaranteed.
  • 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • 5 is a diagram for explaining a reference signal.
  • 6 is a diagram for explaining a demodulation reference signal.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a code divisional multiplexing (CDM) group applied to a demodulation reference signal (DMRS).
  • CDM code divisional multiplexing
  • DMRS demodulation reference signal
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the concept of antenna virtualization.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an allocation pattern of resource elements to which DMRSs are transmitted and an applied Walsh sequence based on eight antenna ports.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission power of DMRS according to FIG. 9.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating allocation patterns of resource elements to which DMRSs are transmitted and applied Walsh sequences based on four antenna ports.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating transmission power of DMRS according to FIG. 11.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an allocation pattern of Walsh sequences according to the first proposed scheme of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating transmission power of DMRS according to FIG. 13.
  • 15 is a diagram illustrating an allocation pattern of Walsh sequences according to the second proposed scheme of the present invention.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a transmission power of DMRS according to FIG. 15.
  • 17 is a diagram illustrating an allocation pattern of Walsh sequences according to a third proposed scheme of the present invention.
  • 18 is a diagram illustrating an allocation pattern of Walsh sequences according to a fourth proposed scheme of the present invention.
  • 19 is a diagram illustrating an example of an allocation pattern of a Walsh sequence according to a sixth proposal method of the present invention.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating another example of an assignment pattern of a Walsh sequence according to a sixth proposal method of the present invention.
  • 21 is a diagram illustrating the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and the like.
  • the repeater may be replaced by terms such as relay node (RN) and relay station (RS).
  • the term “terminal” may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and the like.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OFDMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system). For clarity, the following description focuses on 3GPP LTE and 3GPP LTE-A systems, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
  • a structure of a radio frame will be described with reference to FIG. 1.
  • uplink / downlink signal packet transmission is performed in units of subframes, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • a time taken for one subframe to be transmitted is called a TTI (transmission time interval).
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP normal CP
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the first two or three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, downlink pilot time slot (DwPTS), guard period (GP), and uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS uplink pilot time slot
  • One subframe consists of two slots.
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes 7 OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include 6 OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number of NDLs of resource blocks included in a downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • the remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a physical downlink shared channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and a Physical HARQ Indicator Channel.
  • PCFICH Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and includes information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a response of uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH is a resource allocation and transmission format of the downlink shared channel (DL-SCH), resource allocation information of the uplink shared channel (UL-SCH), paging information of the paging channel (PCH), system information on the DL-SCH, on the PDSCH Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in an arbitrary terminal group, transmission power control information, and activation of voice over IP (VoIP) And the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregation of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCEs Control Channel Elements
  • the CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • the CRC is masked with an identifier called a Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • a paging indicator identifier P-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, system information block (SIB))
  • SI-RNTI system information RNTI
  • RA-RNTI Random Access-RNTI
  • RA-RNTI may be masked to the CRC to indicate a random access response that is a response to the transmission of the random access preamble of the terminal.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe. Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called a resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DMRS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DMRS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. In the former, since the UE can acquire channel information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and even if the UE does not receive downlink data in a specific subframe, it should receive the reference signal. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the CRS is used for two purposes of channel information acquisition and data demodulation, and the UE-specific reference signal is used only for data demodulation.
  • the CRS is transmitted every subframe for the broadband, and reference signals for up to four antenna ports are transmitted according to the number of transmit antennas of the base station.
  • CRSs for antenna ports 0 and 1 are transmitted, and for four antennas, CRSs for antenna ports 0 to 3 are transmitted.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a pattern in which a CRS and a DRS defined in an existing 3GPP LTE system (eg, Release-8) are mapped onto a downlink resource block pair (RB pair).
  • a downlink resource block pair as a unit to which a reference signal is mapped may be expressed in units of 12 subcarriers in one subframe ⁇ frequency in time. That is, one resource block pair has 14 OFDM symbol lengths in the case of a general CP (FIG. 5A) and 12 OFDM symbol lengths in the case of an extended CP (FIG. 5B).
  • FIG. 5 shows a position on a resource block pair of a reference signal in a system in which a base station supports four transmit antennas.
  • resource elements RE denoted by '0', '1', '2' and '3' indicate positions of CRSs for antenna port indexes 0, 1, 2, and 3, respectively.
  • a resource element denoted by 'D' in FIG. 5 indicates a position of DMRS.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • DMRS is a reference signal defined by the UE for channel estimation for PDSCH.
  • DMRS may be used in transmission modes 7, 8 and 9.
  • DMRS was initially defined for single layer transmission of antenna port 5, but has since been extended to spatial multiplexing of up to eight layers.
  • DMRS is transmitted only for one specific terminal, as can be seen from its other name, UE-specific reference signal, and therefore, may be transmitted only in an RB through which a PDSCH for the specific UE is transmitted.
  • DMRS is a reference-signal sequence generated according to the following equation (1), ) Is a complex-valued modulation symbol, May be mapped and transmitted.
  • FIG. 6 illustrates antenna ports 7 to 10 as DMRSs are mapped to resource grids on a subframe in the case of a general CP according to Equation 1. Referring to FIG.
  • the reference signal sequence is an orthogonal sequence as shown in Table 1 according to the antenna port when mapping to a complex modulation symbol. Is applied.
  • the DMRS may perform channel estimation in different ways according to spreading factors (2 or 4).
  • the spreading factor is 2 and the spreading factor at antenna ports 11 to 14 is 4.
  • the UE may spread the DMRS of the first slot and the DMRS of the second slot by spreading factor 2, respectively, and then perform channel estimation through time interpolation.
  • the spreading factor is 4, channel estimation can be performed by despreading the DMRS to spreading factor 4 at once in all subframes.
  • the channel estimation according to the above-described spreading factor in the case of spreading factor 2, can obtain a gain in decoding time due to the application of time interpolation at high mobility and despreading to DMRS of the first slot, and spreading factor 4 In this case, there is an advantage in that more terminals or ranks can be supported.
  • the DMRS overhead side will be described with reference to FIG. 7.
  • 7 shows a mapping on a subframe of DMRS for each of antenna ports 7 to 14.
  • CDM Code Divisional Multiplexing
  • CDM Group 2 or second antenna port set depending on where the DMRS is mapped to the resource grid. It can be divided into.
  • DMRS through antenna ports 7, 8, 11, and 13 are transmitted, and in the RE corresponding to CDM group 2, DMRS through antenna ports 9, 10, 12, and 14 are transmitted. That is, the REs through which the DMRS is transmitted are identical in the antenna ports included in one CDM group.
  • the DMRS is transmitted using only the antenna port corresponding to the CDM group 1, the resources required for the DMRS is 12 REs, that is, the DMRS overhead is 12. Similarly, if the antenna port corresponding to CDM group 2 is used, the DMRS overhead is 24.
  • PRB Physical Resource Block
  • PRB bundling is a concept of applying the same PMI over a plurality of adjacent resource blocks (RBs) during data transmission.
  • An RB size to which the same PMI is applied is determined according to an available frequency range.
  • the UE may assume that the precoding granularity is a plurality of RBs in the frequency domain when PMI / RI feedback is configured.
  • the UE may assume that the same precoder is applied for all scheduled PRBs in the PRG.
  • PRG system bandwidth dependent precoding resource block group
  • the PRG size that a UE can assume for a given system bandwidth is as follows.
  • PRG Size P '
  • the present invention proposes a method of increasing the number of orthogonal DMRSs that can be allocated among multi-user-multi-input multi-output (MU-MIMO) user equipments (UEs) from 2 to N supported by the LTE specification.
  • MU-MIMO multi-user-multi-input multi-output
  • each UE proposes a method for estimating a DMRS channel without interference between MU-MIMO UEs. Accordingly, the technique of the present invention can be effectively used when supporting a plurality of MU-MIMO UE in an environment where the base station antenna is exploded due to the future 3D-MIMO technology.
  • an advanced UE capable of receiving a DMRS to which an allocation pattern or a mapping pattern of a Walsh sequence for each antenna port newly proposed in the present invention is applied is a legacy UE that receives a DMRS according to a conventional LTE specification.
  • MU-MIMO pair to receive data is also supported.
  • the technique of the present invention may also support backward compatibility with the conventional LTE specification.
  • v layers In the PDSCH transmission method using the DMRS of the conventional LTE-A standard, data transmission is possible up to eight layers. In this case, when v layers are transmitted, this may mean that each data layer is transmitted through virtual v virtual antenna ports (APs). In order to demodulate data transmitted through each antenna port at a receiver, a DMRS is required. The transmitter may transmit DMRS for each antenna port. When v layers are transmitted in the PDSCH transmission scheme using DMRS, antenna ports # 7 to # (7 + v) may be used.
  • the positions of resource elements (REs) in which DMRSs of respective APs are transmitted, APs 7, 8, 11, and 13 are code division multiplexed (CDM) using the same RE positions, thereby DMRS.
  • APs 9, 10, 12, and 14 are CDMed to each other at different RE positions to transmit DMRS. The configuration can be confirmed through FIG.
  • 8 illustrates a concept of antenna virtualization. 8 shows an example in which the CSI-RS uses M antenna ports and the CRS uses C antenna ports.
  • the matrix A for CRS is equally used for all UEs by antenna virtualization for CRS and CRS based modulation data transmission.
  • the matrix B for the CSI-RS is used as a one-to-one mapping when the physical antenna ports are less than or equal to eight.
  • DMRS is always beamformed using a precoding matrix and mapped to a physical antenna port.
  • FIG. 9 illustrates REs in which a DMRS is transmitted in a resource block (RB) consisting of 12 subcarriers during one subframe (SF) of 1 millisecond. More specifically, FIG. 9 illustrates REs in which DMRSs of APs 7, 8, 11, and 13 are transmitted, that is, positions of CDM group 1 and REs in which DMRSs of APs 9, 10, 12, and 14 are transmitted, that is, CDM group 2 Indicates the position of.
  • RB resource block
  • SF subframe
  • the DMRS sequence mapped to the RE to which the DMRS is transmitted is formed as a product of two components, a Walsh sequence and a QPSK modulated gold sequence, as shown in Equation 2.
  • QPSK modulated gold sequences have the characteristics of pseudo-random sequences, and the DMRSs of all antenna ports all use the same QPSK modulated gold sequence.
  • the Walsh sequence uses different orthogonal sequences for each antenna port so that channel estimation for each antenna port can be performed without interference. Through this, QPSK modulated gold sequences impart quasi-orthogonality to DMRSs transmitted between cells or between virtual sectors, and Walsh sequences are transmitted in one virtual sector. Orthogonality between them can be given.
  • QPSK modulated gold sequence components are first mapped along the frequency axis. That is, DMRSs are mapped to a total of 330 REs by mapping from the lowest subcarrier having the smallest index to 110 RBs in one RB in the sixth OFDM symbol in which the DMRSs are transmitted. Next, the DMRS is mapped to a total of 330 REs in the seventh OFDM symbol in which the DMRS is transmitted.
  • the Walsh sequence component of the DMRS sequence is mapped along the time axis, unlike the QPSK modulated gold sequence component. Walsh sequence used for each antenna port is shown in Table 1.
  • Walsh sequence of length 4 9 is allocated or mapped to the RE along the time axis as shown in FIG. 9.
  • the Walsh sequence alternates the order of [abcd] and [dcba] along the frequency axis of the RE to which the DMRS is mapped. Is assigned or mapped to the RE.
  • the mapped DMRS is transmitted only in the RB through which the DMRS-based PDSCH is transmitted.
  • the mapped DMRS is precoded and mapped to a physical antenna port as shown in FIG. 8.
  • the DMRS precoded in the CDM group 1 may be expressed as the following equation.
  • Z denotes a DMRS sequence precoded for CDM group 1
  • P denotes a precoding matrix
  • W denotes a Walsh sequence matrix
  • r (n) denotes a reference signal sequence.
  • p k represents the k th row vector of the precoding matrix.
  • z k represents the k-th row vector of Z.
  • the Walsh sequences of APs 11 and 12 are inverted in sign with the Walsh sequences of APs 13 and 14.
  • the allocation or mapping of the Walsh sequence in the order of [abcd], [dcba] is called a legacy pattern.
  • a base station can transmit data of up to four layers for MU-MIMO transmission.
  • Data transmission is performed up to four layers.
  • This conventional method does not interfere with orthogonal interference between two sequences among four DMRS sequences, but it is quasi-orthogonal between sequences having different nSCIDs, so that some interference cannot be avoided when estimating a channel. There is this.
  • the existing AP 7, 8, 11, and 13 are used, and the MU-MIMO layer is paired up to four layers.
  • the Walsh sequence allocated to the DMRS and the DMRS is shown in Figure 11
  • the Walsh sequence applied to Figure 11 may be applied to the Walsh sequence shown in Table 1. This method is applicable not only to MU-MIMO but also to SU-MIMO (single user-multi input multi output), which can transmit 4 layers with DMRS overhead 12RE per RB. Has an advantage.
  • the power per RE of the transmitted signal may be represented as shown in FIG. 12 when the number of transport layers is four. 12 illustrates a case where the average transmission power of the data RE is one. As shown in FIG. 12, the transmission power of the DMRS is not allocated to the seventh and thirteenth OFDM symbols, whereas the transmission power of the DMRS is allocated to the sixth and fourteenth OFDM symbols. In other words, there is a problem that the transmission power is imbalanced for each OFDM symbol.
  • the present invention proposes a method for transmitting and receiving a DMRS capable of solving the above problems and an apparatus using the same.
  • the DMRSs transmitted by the proposed scheme are called DMRSs of APs 7 ', 8', 11 ', and 13' in order to distinguish them from the conventional schemes.
  • the base station according to the present invention transmits the DMRS to the plurality of UEs based on the newly proposed Walsh sequence pattern.
  • the base station allocates one of antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13 to the plurality of UEs, respectively.
  • the base station also generates a sequence of reference signals or a sequence of DMRS to be transmitted to the plurality of UEs.
  • the configuration for generating the sequence of the reference signal can be represented by Equation 1.
  • the base station maps the Walsh sequence for each antenna port corresponding to up to four layers to the generated sequence of reference signals to obtain a modulated reference signal corresponding to each antenna port.
  • the base station transmits a modulation reference signal corresponding to each antenna port to a corresponding UE among the plurality of UEs through each antenna port.
  • the base station according to the present invention can transmit DMRS to up to four UEs unlike the prior art, and thus up to four UEs may be MU-MIMO paired.
  • Up to four UEs may include a legacy UE that receives a DMRS having a Walsh sequence for each antenna port assigned as a legacy pattern based on the LTE standard. This is because the result value of applying the Walsh sequence pattern newly proposed by the present invention and the result value of applying the legacy pattern may be the same according to the element value of the Walsh sequence corresponding to the specific antenna port. For example, since the Walsh sequence corresponding to antenna port # 7 is [+1 +1 +1 +1], even if the Walsh sequence pattern or the legacy pattern proposed in the present invention is applied, all [+1 +1 +1 +1 ] Value.
  • the legacy UE may receive the DMRS from the base station according to the present invention. However, as will be described later, according to each embodiment, the legacy UE may also receive the DMRS through antenna port # 8 or antenna port # 11.
  • resource elements to which Walsh sequences corresponding to the antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13 are allocated may include a fifth orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol, a sixth OFDM symbol, as shown in FIG.
  • the resource elements of the 12 th OFDM symbol and the 13 th OFDM symbol may be allocated.
  • the user equipment corresponding to the base station receives antenna port assignment information indicating any one of antenna ports # 7, # 8, # 11, and # 13 from the base station.
  • the DMRS is received based on the Walsh sequence corresponding to the assigned antenna port.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is alternately mapped in order of [abcd], [bcda], [cdab], and [dabc] along the subcarriers as shown in FIG.
  • the advanced UE according to the first proposed scheme proposes a method of receiving DMRS in which four different Walsh sequence patterns are repeated.
  • the Walsh sequence mapping method according to the first proposed scheme may be repeated every four resource blocks (RBs).
  • the power per resource element (RE) of the signal transmitted through the first antenna may be represented as shown in FIG. 14 when the number of transport layers is four.
  • the DMRSs of APs 7 'and 8' according to the first proposal scheme are the same as those of the existing APs 7, 8, but the DMRSs of APs 11 'and 13' are different from those of the existing APs 11 and 13. More specifically, the Walsh sequence for the existing AP 11 is alternately applied [+1 +1 -1 -1] and [-1 -1 +1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped.
  • the Walsh sequence for the AP 11 'of the scheme is [+1 +1 -1 -1], [+1 -1 -1 +1], [-1 -1 +1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped. , And [-1 +1 +1 -1] are applied alternately.
  • the conventional Walsh sequence [+1 -1 -1 +1] for AP 13 is applied to all subcarriers in the same manner, while the Walsh sequence for AP 13 'of the first proposed scheme is a subcarrier to which a DMRS sequence is mapped. Alternates between [+1 -1 -1 +1], [-1 -1 +1 +1], [-1 +1 +1 -1], and [+1 +1 -1 -1] Will be.
  • an advanced UE capable of receiving a DMRS mapped with a Walsh sequence for each antenna port is based on a legacy UE based on the same characteristics as that of the DMRSs of APs 7 'and AP 8'.
  • MU-MIMO can be paired.
  • antenna port # 7 is assigned to the advanced UE and antenna port # 8 is assigned to the legacy UE
  • the advanced UE and the legacy UE may be MU-MIMO paired.
  • the MU-MIMO pair may be paired with each other.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is alternately mapped in the order of [abcd], [dcba], [badc], and [cdab] along the subcarriers as shown in FIG.
  • the advanced UE proposes a method of receiving DMRS in which four different Walsh sequence patterns are repeated as in the second proposed scheme.
  • the Walsh sequence mapping method according to the second proposed scheme may be repeated every four resource blocks (RBs).
  • the power per resource element (RE) of the signal transmitted through the first antenna may be represented as shown in FIG. 16 when the number of transport layers is four.
  • each element of the Walsh sequence of each AP in the time axis direction (OFDM symbol direction) is a. b. c. d is mapped (or assigned), and a, b, c, and d, which are elements of the Walsh sequence of each AP, are also mapped (or assigned) in the frequency axis direction (the subcarrier direction).
  • the DMRS is despreaded along the frequency axis direction (subcarrier direction) as well as when the DMRS is de-spreaded on four resource elements along the time axis direction (OFDM symbol direction). Even when de-spreading, orthogonality is guaranteed between DMRSs of four APs (AP 7 'AP 8', AP 11 ', AP 13').
  • orthogonality in the time axis direction and orthogonality in the frequency axis direction are simultaneously achieved between four DMRS sequences. It is important. In other words, in addition to the CDM length 4 in the time domain, it is important that the CDM length 4 in the frequency domain and CDM (length 2) * (length 2) in the time / frequency domain are satisfied.
  • channel estimation is performed by despreading the DMRS on the time axis, and in the time selective channel, the channel estimation is performed by despreading the DMRS on the frequency axis, thereby eliminating interference between DMRS ports in the selective fading channel environment.
  • the DMRSs of APs 7 'and 11' are the same as the DMRSs of APs 7, 11, but the DMRSs of APs 8 'and 13' are different from those of the existing APs 8 and 13. More specifically, the Walsh sequence for the existing AP 8 is alternately applied to [+1 -1 +1 -1] and [-1 +1 -1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped, while the second The Walsh sequence for AP 8 'of the proposed scheme is [+1 -1 +1 -1], [-1 +1 -1 +1], [-1 +1 -1 +1 along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped.
  • [+1 -1 +1 -1] are applied alternately.
  • the conventional Walsh sequence [+1 -1 -1 +1] for AP 13 is equally applied to all subcarriers, whereas the Walsh sequence for AP 13 'of the second proposed scheme is a subcarrier to which a DMRS sequence is mapped. Alternates between [+1 -1 -1 +1], [+1 -1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], and [-1 +1 +1 -1] Will be.
  • an advanced UE capable of receiving a DMRS mapped with a Walsh sequence for each antenna port may be paired with a legacy UE and a MU-MIMO based on the same characteristics as the DMRS of the existing AP 7. Can be. For example, when antenna port # 7 is assigned to the advanced UE and antenna port # 8 is assigned to the legacy UE, the advanced UE and the legacy UE may be MU-MIMO paired.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is alternately mapped in order of [abcd], [dcba], [cdab], and [badc] along the subcarriers as shown in FIG.
  • the advanced UE according to the third proposed scheme proposes a method of receiving DMRS in which four different Walsh sequence patterns are repeated.
  • the Walsh sequence mapping method according to the third proposed scheme may be repeated every four resource blocks (RBs).
  • power per resource element (RE) of the signal transmitted through the first antenna may be represented as shown in FIG. 18 when the number of transport layers is four.
  • the DMRSs of APs 7 'and 8' are the same as the DMRSs of APs 7, 8, but the DMRSs of APs 11 'and 13' are different from those of the existing APs 11 and 13. More specifically, the Walsh sequence for the existing AP 11 is alternately applied [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped, while the third The Walsh sequence for AP 11 'of the proposed scheme is [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1], [-1 -1 +1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped. ], And [+1 +1 -1 -1] are applied alternately.
  • the conventional Walsh sequence [+1 -1 -1 +1] for AP 13 is applied to all subcarriers in the same manner, while the Walsh sequence for AP 13 'of the third proposed scheme is a subcarrier to which a DMRS sequence is mapped. Alternates between [+1 -1 -1 +1], [+1 -1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], and [-1 +1 +1 -1] Will be.
  • an advanced UE supporting DMRS having a Walsh sequence assigned to each antenna port has a legacy UE and MU based on the same characteristics as that of the DMRSs of APs 7 'and AP 8'.
  • -MIMO can be paired.
  • the advanced UE and the legacy UE may be MU-MIMO paired.
  • the MU-MIMO pair may be paired with each other.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is alternately mapped in the order of [abcd], [dabc], [cdab], and [bcda] along the subcarriers as shown in FIG.
  • the advanced UE according to the fourth proposed scheme proposes a method of receiving DMRS in which four different Walsh sequence patterns are repeated.
  • the Walsh sequence mapping method according to the fourth proposed scheme may be repeated every four resource blocks (RBs).
  • the DMRSs of APs 7 'and 8' are the same as those of the existing APs 7, 8, but the DMRSs of APs 11 'and 13' are different from those of the existing APs 11 and 13. More specifically, the Walsh sequence for the existing AP 11 is alternately applied [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1] along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped, while the fourth The Walsh sequence for AP 11 'of the proposed scheme is [+1 +1 -1 -1], [-1 +1 +1 -1], [-1 -1 +1 +1 along the subcarrier to which the DMRS sequence is mapped. ], And [+1 -1 -1 +1] are applied alternately.
  • the conventional Walsh sequence [+1 ⁇ 1 ⁇ 1 +1] for AP 13 is equally applied to all subcarriers, whereas the Walsh sequence for AP 13 ′ of the fourth proposed scheme is a subcarrier to which a DMRS sequence is mapped. Alternates between [+1 -1 -1 +1], [+1 +1 -1 -1], [-1 +1 +1 -1], and [-1 -1 +1 +1] Will be.
  • an advanced UE capable of receiving a DMRS to which a Walsh sequence is assigned to each antenna port is based on a legacy UE based on the same characteristics as that of the DMRSs of APs 7 'and AP 8'.
  • MU-MIMO can be paired.
  • antenna port # 7 is assigned to the advanced UE and antenna port # 8 is assigned to the legacy UE
  • the advanced UE and the legacy UE may be MU-MIMO paired.
  • the MU-MIMO pair may be paired with each other.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is sequentially mapped alternately along the subcarriers in the order of [abcd] and [dcba] as shown in FIG. 19, but the Walsh sequence values for AP 11 ′ and 13 are sequentially mapped. Is inverted and mapped every cycle or cycle, and the advanced UE according to the present invention proposes a method of receiving a DMRS with Walsh sequence mapped according to a fifth proposed scheme.
  • the Walsh sequence for AP 11 ' is mapped (or assigned) alternately in the order of [abcd], [dcba], but the Walsh sequence for AP 11' being mapped (or assigned) is [+1 +1. -1 -1] and sign inverted [-1 -1 +1 +1] are applied alternately every two times.
  • the Walsh sequence for AP 13 ' is also mapped (or assigned) alternately in the order of [abcd], [dcba], but the Walsh sequence for AP 13' being mapped (or assigned) is [+1 -1 -1 + 1] and sign inverted [-1 +1 +1 -1] are applied alternately every two times.
  • mapping method of the DMRS sequence according to the third or fifth proposal method is represented by the following equation.
  • An advanced UE capable of receiving a MU-MIMO pair may be paired with a legacy UE based on the same characteristics as that of the DMRSs of APs 7 'and AP 8'. For example, when antenna port # 7 is assigned to the advanced UE and antenna port # 8 is assigned to the legacy UE, the advanced UE and the legacy UE may be MU-MIMO paired. In addition, even when the antenna port # 8 and the antenna port # 7 are allocated to the advanced UE and the legacy UE, the MU-MIMO pair may be paired with each other.
  • the Walsh sequence [abcd] of Table 1 is sequentially patterned alternately in order of [abcd] and [dcba] along subcarriers as shown in FIG. 19, or [cdab] or [badc]. It is determined according to one of the pattern B schemes that are sequentially mapped alternately in order, according to the resource block index, and the advanced UE according to the present invention receives a DMRS to which a Walsh sequence according to the sixth proposed scheme is mapped. Suggest a method.
  • a Walsh sequence is mapped (or assigned) in a pattern A scheme in a resource block having a resource block index mod 4 value of 0 or 1, and a resource having a resource block index mod 4 value of 2 or 3.
  • the Walsh sequence is mapped (or assigned) to the pattern B method.
  • Such a mapping (or allocation) method of the Walsh sequence may ensure orthogonality between DMRSs of four APs in two grouped resource blocks even when de-spreading DMRSs along a frequency axis.
  • the sixth proposed method may be generalized by changing whether a Walsh sequence is mapped in a pattern A method or a pattern B method in units of N resource blocks. That is, the first N resource groups may map the Walsh sequence by the pattern A method, and the next N resource group groups may map the Walsh sequence by the pattern B method.
  • a parameter N for determining how many resource blocks the Walsh sequence is mapped may be determined as a function according to a system band.
  • the parameter N may be set to be equal to a precoding resource block group (PRG) size P, which is assumed that the same precoding is to be used, or to be a constant multiple of the P value.
  • PRG precoding resource block group
  • the parameter N may be given as shown in the table below.
  • PRG Size N (PRBs) ⁇ 10 One 11-26 2 27-63 3 64-110 2
  • despreading DMRSs belonging to different PRGs is not allowed because different precodings are applied to different PRGRs. Therefore, changing the allocation pattern of Walsh sequences applied between different PRGs causes a separate problem. Don't let that happen.
  • the sixth proposed method it may be determined whether the Walsh sequence [a b c d] of Table 1 is mapped to the Walsh sequence in the pattern A method or the Walsh sequence in the pattern B method according to the PRG index function value.
  • the Walsh sequence is mapped in the pattern A method
  • the PRG index is odd (odd) Walsh sequence in the pattern B method
  • whether a sequence of the Walsh sequence [a b c d] and [d c b a] is applied to the PRG to which the Walsh sequence is mapped in the pattern A method may be determined based on the first resource block index of the PRG.
  • N which is a parameter for determining how many resource blocks the Walsh sequence is mapped
  • RRC Radio Resource Control
  • the DMRS of AP 7 according to the present invention is the same Walsh sequence as the DMRS of AP 7 according to the conventional LTE specification.
  • the DMRS of the AP 7' is used to maintain the orthogonality between the DMRSs in the channel estimation process. It becomes important that it is the same sequence as DMRS of 7. This is because the legacy UE does not know whether to achieve orthogonality between DMRSs in the time domain or in the frequency domain in the channel estimation process.
  • the DMRS of AP 8 'proposed by each proposal scheme is a conventional LTE specification.
  • the DMRS of the AP 8 according to the AP 8 'DMRS for the advanced UE and the DMRS of AP 7 for the legacy UE can be used together.
  • the PDSCH using the DMRS of the AP 8 of the legacy UE and the PDSCH using the AP 7' of the advanced UE are MU-MIMO. It becomes possible.
  • the advanced UE receives the PDSCH using the DMRS of AP 7 ', at the same time, the PDSCH using the DMRS of AP 8, AP 8', AP 11 ', or AP 13' may be transmitted together with the MU-MIMO.
  • the advanced UE may use an advanced signal reception technique.
  • the situation in which the DMRS of AP 8 and the DMRS of AP 8 'exist simultaneously is not considered.
  • the base station transmits the DMRS based on the Walsh sequence allocated in the legacy pattern
  • the PDSCH using the DMRS of the AP 7 of the legacy UE and the PDSCH using the DMRS of the AP 8 'of the advanced UE may be MU-MIMO. Become.
  • an RB in which an advanced UE may be MU-MIMO paired with a legacy UE may be limited to a specific RB.
  • the advanced UE performs MU-MIMO pairing only with the legacy UE only for the RB to which the Walsh sequence for each antenna port is mapped in a pattern A scheme.
  • the advanced UE cannot be MU-MIMO paired with the legacy UE in the RB to which the Walsh sequence for each antenna port is mapped in the pattern B scheme. This is because the legacy UE cannot estimate the channel of the DMRS to which the Walsh sequence is mapped in the pattern B method.
  • the Walsh sequence is mapped according to the Walsh sequence mapping method of any one of the first to fifth proposal schemes in the first PRB set, and DMRS is transmitted.
  • the Walsh sequence according to the LTE standard is added in the second PRB set.
  • the DMRS may be transmitted by being mapped to repeat the [abcd] pattern and the [dcba] pattern.
  • MU-MIMO pairing may be performed only for up to two UEs according to the LTE standard.
  • the advanced UE may detect and determine whether the DMRS of a specific AP is transmitted through a blind detection (BD) method. In this case, the advanced UE detects whether a DMRS of a specific AP is transmitted through a method such as an enhanced MMSE receiver, symbol level interference cancellation, or a maximum likelihood receiver. Can be judged.
  • BD blind detection
  • the list of APs of the interfering PDSCH to which the advanced UE should perform blind decoding is as follows.
  • 21 is a diagram illustrating the configuration of a transmission point apparatus and a terminal apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the transmission point apparatus 1010 may include a reception module 1011, a transmission module 1012, a processor 1013, a memory 1014, and a plurality of antennas 1015.
  • the plurality of antennas 1015 refers to a transmission point device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 1011 may receive various signals, data, and information on uplink from the terminal.
  • the transmission module 1012 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 1013 may control operations of the overall transmission point apparatus 1010.
  • the processor 1013 of the transmission point apparatus 1010 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 1013 of the transmission point apparatus 1010 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 1010, information to be transmitted to the outside, and the memory 1014 stores the processed information and the like. It may be stored for a predetermined time and may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 1020 may include a receiving module 1021, a transmitting module 1022, a processor 1023, a memory 1024, and a plurality of antennas 1025.
  • the plurality of antennas 1025 refers to a terminal device that supports MIMO transmission and reception.
  • the receiving module 1021 may receive various signals, data, and information on downlink from the base station.
  • the transmission module 1022 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the base station.
  • the processor 1023 may control operations of the entire terminal device 1020.
  • the processor 1023 of the terminal device 1020 may process matters necessary in the above-described embodiments.
  • the processor 1023 of the terminal device 1020 performs a function of processing the information received by the terminal device 1020, information to be transmitted to the outside, and the memory 1024 stores the processed information and the like for a predetermined time. And may be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 1010 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 1020 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 DMRS(demodulation reference signal)를 송수신하는 방법 및 이를 이용한 장치를 제공한다. 보다 구체적으로, 본 발명에서는 기지국이 각 안테나 포트별 DMRS에 종래와 다른 방식으로 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스를 할당함으로써, 종래 대비 MU-MIMO 페어링되는 사용자 장치의 수를 증가시키고, 상기 DMRS를 수신하는 사용자 장치가 효과적으로 채널 추정을 할 수 있도록 4개의 DMRS 시퀀스 간 시간 축에서의 직교성 및 주파수 축에서의 직교성을 동시에 만족할 수 있는 DMRS 송수신 방법 및 이를 이용한 장치를 제공한다.

Description

복조 참조 신호 송수신 방법 및 이를 이용한 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 복조 참조 신호인 DMRS(Demodulation Reference Signal)를 송수신하는 방법 및 이를 이용한 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 발명에서는 기지국이 MU-MIMO (multi user - multi input multi output) 전송을 위하여 MU-MIMO 단말 간에 할당 가능한 직교 DMRS 개수를 최대 4개로 증가시키는 방법을 제안한다.
특히, 본 발명에서는 기지국이 자원 블록(RB) 당 DMRS 오버헤드가 12 자원 요소(RE)이고 최대 4 레이어까지 데이터 전송이 가능한 경우, DMRS가 전송되는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 별로 전송 파워가 불균형(imbalance)하게 되는 문제를 해결하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명에서는 시간 선택적 채널(time-selective channel) 및 주파수 선택적 채널 (frequency-selective channel)에서의 효과적인 채널 추정을 위해 4개의 DMRS 시퀀스 간 시간 축에서의 직교성 및 주파수 축에서의 직교성을 동시에 만족하는 DMRS 송수신 방법을 제안한다.
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 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국이 복조 참조 신호를 전송하는 방법에 있어서, 복수의 사용자 장치(UE)에게 각각 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 할당하고, 참조 신호 시퀀스에 안테나 포트 p 에 대응되는 왈쉬 시퀀스(Walsh sequence) Wp를 매핑하여 상기 안테나 포트 p 의 변조 참조 신호 DMRSp를 획득하고, 제1 물리 자원 블록 (PRB) 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 대응되는 UE에게 전송하되, 상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되고, 상기 복수의 UE는 최대 4개 UE이고, 상기 p ∈{#7, #8, #11, #13}인, 복조 참조 신호 전송 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 복조 참조 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서, 송신 모듈; 및 상기 송신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수의 사용자 장치(UE)에게 각각 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13를 포함하는 복수의 안테나 포트들 중 어느 하나를 할당하고, 상기 프로세서는, 참조 신호 시퀀스에 안테나 포트 p 에 대응되는 왈쉬 시퀀스(Walsh sequence) Wp를 매핑하여 상기 안테나 포트 p 의 변조 참조 신호 DMRSp를 획득하고, 상기 프로세서는, 제1 물리 자원 블록 (PRB) 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 대응되는 UE에게 전송하되, 상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되고, 상기 복수의 UE는 최대 4개 UE이고, 상기 p ∈{#7, #8, #11, #13}인, 기지국 장치가 제공된다.
이에 따른 각 양상에 있어서, 상기 복수의 UE 중 레거시(legacy) UE가 있는 경우, 상기 레거시 UE에게는 안테나 포트 #7을 할당할 수 있다.
이에 따른 각 양상에 있어서, 상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]의 각 요소 값은 하기 표 1
[표 1]
Figure PCTKR2016010006-appb-I000001
에 기반하여 결정될 수 있다.
이에 따른 각 양상에 있어서, 제2 PRB 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 최대 2개의 대응되는 UE에게 더 전송하되, 상기 제2 PRB 세트 상에서 상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴 순서를 반복하도록 매핑될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치가 복조 참조 신호를 수신하는 방법에 있어서, 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 지시하는 안테나 포트 할당 정보를 수신하고, 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 수신하되, 상기 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [a b c d]는 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되는, 복조 참조 신호 수신 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 DMRS(demodulation reference signal)을 수신하는 단말 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 지시하는 안테나 포트 할당 정보를 수신하고, 상기 프로세서는, 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 수신하되, 상기 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [a b c d]는 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되는, 단말 장치가 제공된다.
이와 같은 각 양상에 있어서, 상기 할당된 안테나 포트와 다른 하나 이상의 안테나 포트를 통해 복조 참조 신호가 전송되었는지를 블라인드 디코딩하고, 상기 사용자 장치에 할당된 안테나 포트에 따라서 상기 사용자 장치가 블라인드 디코딩하는 안테나 포트는 하기 표 2에 기반하여 결정되고,
[표 2]
Figure PCTKR2016010006-appb-I000002
상기 표 2의 안테나 포트 #8'은 안테나 포트 #8에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [e f g h]가 주파수 방향을 따라 [e f g h] 패턴, [h g f e] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되어 복조 참조 신호를 전송하는 안테나 포트를 지시할 수 있다.
이와 같은 각 양상에 있어서, 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스의 각 요소 값은 하기 표 3
[표 3]
Figure PCTKR2016010006-appb-I000003
에 기반하여 결정될 수 있다.
본 발명에서 제안하는 DMRS에 따르면, DMRS가 전송되는 OFDM 심볼별로 전송되는 신호의 파워가 각 OFDM 심볼별로 균등하게 분배되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 DMRS에 따르면, 전송되는 DMRS를 시간축 방향 및 주파수축 방향으로 역확산(de-spreading)하는 경우에도 4개 안테나 포트의 DMRS 간 직교성이 보장되는 효과가 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 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 복조참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 DMRS(demodulation reference signal)에 적용되는 CDM(Code Divisional Multiplexing) 그룹을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 안테나 가상화(antenna virtualization)의 개념을 나타낸 도면이다.
도 9는 8개 안테나 포트에 기반하여 DMRS가 전송되는 자원 요소들 및 적용되는 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 따른 DMRS의 전송 파워를 나타낸 도면이다.
도 11은 4개 안테나 포트에 기반하여 DMRS가 전송되는 자원 요소들 및 적용되는 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 따른 DMRS의 전송 파워를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13에 따른 DMRS의 전송 파워를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15에 따른 DMRS의 전송 파워를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제3 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 제4 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴을 나타낸 도면이다.
도 19은 본 발명의 제6 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 제6 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명에 다른 전송포인트 장치 및 단말 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.
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 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 신호 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(전송 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 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 슬롯에서 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 하프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 하프 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.
무선프레임의 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 NDL의 개수는 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 Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용 가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 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(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DMRS)
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, DMRS)
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 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 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.
CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.
예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0~3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.
도 5는 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 5(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 5(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.
도 5는 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 5에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 5에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.
복조참조신호(DeModulation Reference Signal, DMRS)
DMRS는 단말이 PDSCH를 위한 채널 추정을 위한 용도로 정의된 참조신호이다. DMRS는 전송 모드 7, 8, 9에서 사용될 수 있다. 초기에 DMRS는 안테나 포트 5번의 단일 레이어(single layer) 전송을 위한 것으로 정의되었으나, 이후 최대 8개의 레이어의 공간 다중화를 위한 것으로 확장되었다. DMRS는 그 다른 이름인 단말 특정 참조신호에서 알 수 있듯이, 특정한 하나의 단말을 위해서만 전송되는 것이며, 따라서, 그 특정 단말을 위한 PDSCH가 전송되는 RB에서만 전송될 수 있다.
최대 8개의 레이어를 위한 DMRS의 생성에 대해 살펴보면 다음과 같다. DMRS은 다음 수학식 1에 따라 생성된 참조신호 시퀀스(reference-signal sequence,
Figure PCTKR2016010006-appb-I000004
)가 다음 수학식 2에 따라 복소값 변조 심볼(complex-valued modulation symbols,
Figure PCTKR2016010006-appb-I000005
)에 매핑되어 전송될 수 있다. 도 6은 수학식 1에 따라 DMRS가 일반 CP의 경우, 서브프레임상의 자원 그리드에매핑된 것으로써, 안테나 포트 7~10에 관한 것을 도시하였다.
Figure PCTKR2016010006-appb-M000001
여기서,
Figure PCTKR2016010006-appb-I000006
은 참조신호 시퀀스,
Figure PCTKR2016010006-appb-I000007
는 의사랜덤시퀀스,
Figure PCTKR2016010006-appb-I000008
은 하향링크 대역폭의 최대 RB 개수를 각각 의미한다.
Figure PCTKR2016010006-appb-M000002
상기 수학식 2에서 알 수 있듯이, 참조신호 시퀀스는 복소 변조 심볼에 매핑시 안테나 포트에 따라 다음의 표 1과 같은 직교시퀀스
Figure PCTKR2016010006-appb-I000009
가 적용된다.
안테나 포트
Figure PCTKR2016010006-appb-I000010
7 [+1 +1 +1 +1]
8 [+1 -1 +1 -1]
9 [+1 +1 +1 +1]
10 [+1 -1 +1 -1]
11 [+1 +1 -1 -1]
12 [-1 -1 +1 +1]
13 [+1 -1 -1 +1]
14 [-1 +1 +1 -1]
DMRS는 확산인자(spreading factor, 2 또는 4)에 따라 각각 서로 다른 방법으로 채널 추정을 수행할 수 있다. 표 1을 참조하면, 안테나 포트 7~10에서는 직교 시퀀스가 [a b a b]의 형태로 반복되므로 확산인자가 2이고 안테나 포트 11~14에서의 확산인자는 4이다. 확산인자가 2일 경우, 단말은 첫 번째 슬롯의 DMRS와 두 번째 슬롯의 DMRS를 각각 확산인자 2로 역 확산한 후 시간 보간(time interpolation)을 통하여 채널 추정을 수행할 수 있다. 확산인자가 4일 경우에는 전체 서브프레임에서 DMRS를 확산인자 4로 한번에 역 확산하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
상술한 확산인자에 따른 채널 추정은, 확산인자 2의 경우 높은 이동성에서 시간 보간을 적용함에 의한 이득 및 첫 번째 슬롯의 DMRS로 역 확산이 가능함으로 인한 복호 시간상의 이득을 얻을 수 있고, 확산인자 4를 사용할 경우 더 많은 단말 또는 랭크(rank)를 지원할 수 있다는 장점이 있다.
DMRS 오버헤드 측면에 대해 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 안테나 포트 7~14 각각에 대한 DMRS의 서브프레임상의 매핑을 도시하고 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, DMRS가 자원 그리드에 매핑되는 위치에 따라 코드분할다중화(Code Divisional Multiplexing, CDM) 그룹 1(또는 제1 안테나 포트 세트) 및 CDM 그룹 2(또는 제2 안테나 포트 세트)로 구분될 수 있다. CDM 그룹 1에 해당하는 RE에서는 안테나 포트 7, 8, 11, 13을 통한 DMRS가, CDM 그룹 2에 해당하는 RE에서는 안테나 포트 9, 10, 12, 14를 통한 DMRS가 전송된다. 즉, 하나의 CDM 그룹에 포함되는 안테나 포트에서는 DMRS가 전송되는 RE가 동일하다. 만약 CDM 그룹 1에 해당하는 안테나 포트만을 사용하여 DMRS가 전송된다면, DMRS를 위해 필요한 자원은 12개의 RE, 즉 DMRS 오버헤드는 12가 된다. 마찬가지로 CDM 그룹 2에 해당하는 안테나 포트가 사용되는 경우 DMRS 오버헤드는 24가 된다.
PRB(Physical Resource Block) 번들링
PRB 번들링(번들링)이란 데이터 전송 시, 인접한 복수 개의 RB(resource block)에 걸쳐 동일한 PMI를 적용하는 개념으로서, 가용 주파수 범위에 따라 동일한 PMI가 적용되는 RB 크기가 결정된다.
좀더 상세하게는, UE는 PMI/RI 피드백이 설정되면 프리코딩 입도(granularity)가 주파수 도메인에서 복수의 RB들이라 가정할 수 있다. 크기 P'의 고정된 시스템 대역폭 의존 프리코딩 자원 블록 그룹(PRG)은 시스템 대역폭을 분할하고 각각의 PRG는 연속적인 PRB들로 구성된다. 만약
Figure PCTKR2016010006-appb-I000011
mod P'가 0보다 크면 상기 PRG들 중 하나는
Figure PCTKR2016010006-appb-I000012
의 크기를 갖는다. PRG 크기는 가장 낮은 주파수에서 오름차순이 아니다. UE는 동일한 프리코더가 PRG 내 모든 스케줄링된 PRB들에 대해 적용된다고 가정할 수 있다.
주어진 시스템 대역폭에 대해 UE가 가정할 수 있는 PRG 크기는 다음과 같다.
System Bandwidth (
Figure PCTKR2016010006-appb-I000013
) 		PRG Size (P') (PRBs)
≤10 1
11 - 26 2
27 - 63 3
64 - 110 2
본 발명에서는 MU-MIMO(multi user - multi input multi output) UE (user equipment) 간에 할당 가능한 직교(orthogonal) DMRS 개수를 LTE 스펙(spec)에서 지원하는 2개에서 N개로 증가시키는 방안을 제안한다. 다시 말해, MU-MIMO UE 수가 3 이상으로 증가했을 경우에도 각 UE는 MU-MIMO UE간에 무간섭으로 DMRS 채널을 추정할 수 있는 방법을 제안한다. 이에 따라 본 발명의 기술은 미래 3D-MIMO 기술로 인해 기지국 안테나가 폭발적으로 늘어나는 환경에서 다수의 MU-MIMO UE를 지원할 때 효과적으로 활용될 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서 새로이 제안하는 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴 또는 매핑 패턴이 적용된 DMRS를 수신할 수 있는 진보된(enhanced) UE는 종래 LTE 스펙에 따라 DMRS를 수신하는 레거시 (legacy) UE와 MU-MIMO 페어링되어 데이터를 수신할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 기술은 종래 LTE 스펙과의 하위 호환성(backward compatibility) 또한 지원할 수 있다.
종래 LTE-A 표준의 DMRS를 사용한 PDSCH 전송 방식에서는 최대 8개의 레이어까지 데이터 전송이 가능하다. 이때, v개의 레이어가 전송되는 경우, 각 데이터 레이어는 가상의 v개 가상 안테나 포트(AP)를 통해 전송됨을 의미할 수 있다. 수신단에서 각 안테나 포트를 통해 전송된 데이터를 복조하기 위해서는 DMRS가 필요한 바, 송신단에서는 각 안테나 포트별로 DMRS를 전송할 수 있다. DMRS를 사용한 PDSCH 전송 방식에서 v개의 레이어가 전송되는 경우, 안테나 포트 #7부터 #(7+v)까지를 사용할 수 있다. 각 AP의 DMRS가 전송되는 자원 요소(resource element, RE)의 위치는 3GPP LTE 표준에서 상술한 바와 같이, AP 7, 8, 11, 13은 동일 RE 위치를 사용하여 CDM(code division multiplexing)되어 DMRS를 전송하고, AP 9, 10, 12, 14는 다른 RE 위치에서 상호간에 CDM되어 DMRS를 전송된다. 상기 구성은 도 7을 통해 확인할 수 있다.
도 8은 안테나 가상화의 개념을 나타낸 도면이다. 도 8은 CSI-RS가 M개 안테나 포트를 사용하고, CRS가 C개의 안테나 포트를 사용하는 예를 도시하였다. 도 8에서 CRS를 위한 행렬 A는 CRS 및 CRS 기반 변조 데이터 전송을 위한 안테나 가상화로 모든 UE에게 동일하게 사용된다. 그리고 CSI-RS를 위한 행렬 B는 물리적 안테나 포트(physical antenna port)가 8개와 같거나 이보다 작은 경우 1대1 매핑으로 사용된다. 도 8에서 DMRS는 항상 프리코딩 행렬을 사용하여 빔포밍(beamforming)되어 물리적 안테나 포트에 매핑된다.
도 9는 1 밀리 초의 1개 서브프레임(SF) 동안 12개 부반송파로 구성된 자원 블록(resource block, RB)에서 DMRS가 전송되는 RE들을 나타낸다. 보다 구체적으로, 도 9는 AP 7, 8, 11, 13의 DMRS가 전송되는 RE들, 즉 CDM 그룹 1의 위치와 AP 9, 10, 12, 14의 DMRS가 전송되는 RE들, 즉 CDM 그룹 2의 위치를 나타낸다.
DMRS가 전송되는 RE에 매핑되는 DMRS 시퀀스는 수학식 2와 같이 두 가지 성분인 왈쉬 시퀀스(walsh sequence)와 QPSK 변조된 골드 시퀀스(gold sequence)의 곱으로 형성된다. QPSK 변조된 골드 시퀀스는 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)의 특성을 가지며, 모든 안테나 포트의 DMRS는 모두 동일한 QPSK 변조된 골드 시퀀스를 사용한다. 그리고 왈쉬 시퀀스는 안테나 포트별로 서로 다른 직교하는 시퀀스를 사용하여 안테나 포트별 채널 추정이 상호간에 간섭 없이 수행될 수 있도록 한다. 이를 통해, QPSK 변조된 골드 시퀀스는 셀(cell)간 또는 가상 섹터(virtual sector)간에 전송되는 DMRS에 대해 의사-직교성 (quasi-orthogonality)을 부여하고, 왈쉬 시퀀스는 하나의 가상 섹터에서 전송되는 AP들간의 직교성을 부여할 수 있다.
DMRS를 전송하는 RE에 매핑되는 DMRS 시퀀스 중 QPSK 변조된 골드 시퀀스 성분은 주파수 축을 따라서 먼저 매핑된다. 즉, DMRS가 전송되는 6번째 OFDM 심볼에서 인덱스가 가장 작은 부반송파 (lowest subcarrier)부터 1 RB당 3개씩 110 RB에 매핑됨으로써 총 330개의 RE에 DMRS가 매핑된다. 그 다음으로 DMRS가 전송되는 7번째 OFDM 심볼에서도 DMRS가 총 330개의 RE에 매핑된다. 하지만 DMRS 시퀀스 중에서 왈쉬 시퀀스 성분은 상기 QPSK 변조된 골드 시퀀스 성분과 달리 시간 축을 따라서 매핑된다. 각 안테나 포트별로 사용되는 왈쉬 시퀀스는 표 1과 같으며, 길이(length) 4의 왈쉬 시퀀스
Figure PCTKR2016010006-appb-I000014
는 도 9와 같이 시간축을 따라서 RE에 할당 또는 매핑된다. 이때, 상기 길이 4의 왈쉬 시퀀스 내 각 요소들을 [a b c d]로 나타내면, LTE 표준에서 상기 왈쉬 시퀀스는 DMRS가 매핑되는 RE의 주파수 축 방향을 따라 [a b c d]와 [d c b a] 순서를 번갈아 가면서 시간 축 방향으로 RE에 할당 또는 매핑된다. 이렇게 매핑된 DMRS는 DMRS 기반 PDSCH가 전송되는 RB에서만 전송된다.
이렇게 매핑된 DMRS는 도 8에서처럼 프리코딩 되어 물리적 안테나 포트(physical antenna port)에 매핑된다. 이때, CDM 그룹 1에 프리코딩된 DMRS는 다음의 수식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016010006-appb-M000003
여기서, Z는 CDM 그룹 1에 대해 프리코딩된 DMRS 시퀀스를 의미하고, P는 프리코딩 행렬을 의미하고, W는 왈쉬 시퀀스 행렬을 의미하고, r(n)은 참조 신호 시퀀스를 의미한다.
그러므로 각 물리적 안테나 포트를 통해 전송되는 신호는 다음의 수식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016010006-appb-M000004
여기서 pk는 프리코딩 행렬의 k번째 행 벡터(row vector)를 나타낸다. zk는 Z의 k번째 행 벡터(row vector)를 나타낸다.
일반적으로 사용되는 프리코딩 벡터의 첫번째 행 벡터 p1의 모든 요소(element)가 1로 구성되므로, 첫번째 안테나를 통해 전송되는 신호의 RE당 파워는 전송 레이어의 개수가 8개인 경우 도 10과 같이 나타낼 수 있다. 도 10에서는 데이터 RE의 평균 전송 파워가 1인 경우를 나타낸다. 도 10을 통해 확인할 수 있듯이 특정 RE에서의 전송 파워는 1보다 크지만, 동일 OFDM 심볼의 다른 RE에서의 전송 파워가 0이 되므로 특정 OFDM 심볼에 대한 DMRS 평균 전송 파워는 1로 유지된다. 이를 위하여 LTE 표준에서는 DMRS의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]를 부반송파를 따라서 [a b c d] 및 [d c b a] 순서로 번갈아 할당 또는 매핑한다. 여기서, AP 11과 12의 왈쉬 시퀀스는 AP 13과 14의 왈쉬 시퀀스와 서로 부호가 반전되어 있다. 이하, 본 발명에서는 상기 왈쉬 시퀀스를 [a b c d], [d c b a] 순서로 할당 또는 매핑하는 것을 레거시(legacy) 패턴이라 명명한다.
LTE-A 표준에서 MU-MIMO 전송을 위하여 기지국은 최대 4개의 레이어까지 데이터 전송이 가능하다. 이 때 기지국은 AP 7과 8을 사용하며, 또한 하나의 셀에서 두 개의 QPSK 변조된 골드 시퀀스, 즉 nSCID=0과 1에 해당하는 두 개의 골드 시퀀스를 사용하여 총 4개의 DMRS 시퀀스에 의해 최대 4개의 레이어까지 데이터 전송을 수행한다. 이러한 기존 방식은 4개의 DMRS 시퀀스 중에서 2개의 시퀀스 간은 상호간에 직교하여 간섭을 주지는 않지만 nSCID가 다른 시퀀스 간에는 의사-직교(quasi-orthogonal)하여 채널 추정시 일정 부분 상호간의 간섭을 피할 수 없는 문제점이 있다.
이에, MU-MIMO UE 간에 할당 가능한 직교 DMRS 개수를 2개에서 4개로 증가시키기 위한 방법으로 기존의 AP 7, 8, 11, 13을 사용하며, 최대 4개의 레이어까지 MU-MIMO 레이어를 페어링(pairing) 하는 방식을 고려할 수 있다. 이 경우, DMRS 및 상기 DMRS에 할당되는 왈쉬 시퀀스는 도 11과 같으며, 도 11에 적용되는 왈쉬 시퀀스는 표 1에 개시된 왈쉬 시퀀스가 적용될 수 있다. 이와 같은 방식은 MU-MIMO에서 뿐만 아니라 SU-MIMO (single user - multi input multi output)에도 적용 가능하며, 상기 방식은 RB당 DMRS 오버헤드 12RE를 가지고 4 레이어 전송이 가능한 바, 전송 효율을 증가시키는 장점을 갖는다.
그러나 왈쉬 시퀀스를 기존과 동일하게 [a b c d], [d c b a] 순서를 반복하도록 할당하고, 프리코딩 벡터의 첫 번째 행 벡터 p1의 모든 요소(element)가 1로 구성되었다고 가정하면, 첫번째 안테나를 통해 전송되는 신호의 RE당 파워는 전송 레이어의 개수가 4개인 경우 도 12와 같이 나타낼 수 있다. 이때, 도 12에서는 데이터 RE의 평균 전송 파워가 1인 경우를 나타낸다. 도 12에 나타난 바와 같이, 7번째와 13번째 OFDM 심볼에는 DMRS의 전송 전력이 할당되지 않는 반면에 6번째와 14번째 OFDM 심볼에는 DMRS의 전송 전력이 높게 할당되는 현상이 나타난다. 다시 말해, OFDM 심볼별로 전송 전력이 불균형(imbalance)하게 되는 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결 가능한 DMRS 송수신 방법 및 이를 이용한 장치에 대해 제안한다. 이하의 설명에서는 제안 방식에 의해 전송되는 DMRS를 종래의 방식과 구분하기 위하여 AP 7', 8', 11', 13'의 DMRS라고 명명한다.
본 발명에 따른 기지국은 새로이 제안하는 왈쉬 시퀀스 패턴에 기반하여 DMRS를 복수의 UE에게 전송한다.
이를 위해, 기지국은 상기 복수의 UE에게 각각 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 할당한다.
또한, 기지국은 상기 복수의 UE에게 전송하고자 하는 참조 신호의 시퀀스 또는 DMRS의 시퀀스를 생성한다. 상기 참조 신호의 시퀀스를 생성하는 구성은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
기지국은 생성된 참조 신호의 시퀀스에 최대 4개의 레이어들에 대응되는 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스를 매핑하여, 각 안테나 포트에 대응되는 변조 참조 신호를 획득한다.
기지국은 각 안테나 포트에 대응되는 변조 참조 신호를 각 안테나 포트를 통해 상기 복수의 UE 중 대응되는 UE에게 전송한다.
이때, 본 발명에 따른 기지국은 종래와 달리 최대 4개의 UE에게 DMRS를 전송할 수 있으며, 이에 따라 최대 4개의 UE들은 MU-MIMO 페어링될 수 있다.
최대 4개의 UE에는 LTE 표준에 기반하여 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 레거시 패턴으로 할당된 DMRS를 수신하는 레거시(legacy) UE가 포함될 수 있다. 왜냐하면, 특정 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스의 요소 값에 따라 본 발명에서 새로이 제안하는 왈쉬 시퀀스 패턴을 적용한 결과 값과 레거시 패턴을 적용한 결과 값이 동일할 수 있기 때문이다. 일 예로, 안테나 포트 #7에 대응되는 왈쉬 시퀀스는 [+1 +1 +1 +1]이므로, 특성상 본 발명에서 제안하는 왈쉬 시퀀스 패턴이나 레거시 패턴을 적용해도 모두 [+1 +1 +1 +1] 값을 나타내게 된다.
이에, 레거시 UE의 경우, 안테나 포트 #7을 할당 받으면 본 발명에 따른 기지국으로부터 DMRS를 수신할 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 각 실시예에 따라 레거시 UE는 안테나 포트 #8 또는 안테나 포트 #11 등을 통해서도 DMRS를 수신할 수 있다.
추가적으로, 상기 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13에 대응되는 왈쉬 시퀀스가 할당되는 자원 요소들은 도 11에 도시된 바와 같이 5번째 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼, 6번째 OFDM 심볼, 12번째 OFDM 심볼, 13번째 OFDM 심볼의 자원 요소들에 할당될 수 있다.
이와 같은 기지국에 대응되는 사용자 장치는 상기 기지국으로부터 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 지시하는 안테나 포트 할당 정보를 수신한다.
이어, 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 수신한다.
이하, 본 발명에서 제안하는 왈쉬 시퀀스 할당 패턴에 따른 DMRS 송수신 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1 제안 방식
제1 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 13에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [b c d a], [c d a b], 그리고 [d a b c] 순서로 번갈아 가면서 매핑되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제1 제안 방식과 같이 서로 다른 4개의 왈쉬 시퀀스 패턴이 반복되는 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다. 제1 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 매핑 방법은 4개의 자원 블록(RB)마다 반복될 수 있다.
이때, 첫 번째 안테나를 통해 전송되는 신호의 자원 요소(RE) 당 파워는 전송 레이어의 개수가 4개인 경우 도 14와 같이 나타낼 수 있다. 이때, 제1 제안 방식에 따른 AP 7'과 8'의 DMRS는 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일하지만 AP 11'과 13'의 DMRS는 기존 AP 11, 13의 DMRS와 상이하게 된다. 보다 구체적으로, 기존 AP 11에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1]과 [-1 -1 +1 +1]가 번갈아 가며 적용되는 반면, 상기 제안방식의 AP 11'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1], [+1 -1 -1 +1], [-1 -1 +1 +1], 그리고 [-1 +1 +1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다. 또한, 기존 AP 13에 대한 왈쉬 시퀀스인 [+1 -1 -1 +1]는 모든 부반송파에 대해 동일하게 적용되는 반면, 제1 제안 방식의 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 -1 +1], [-1 -1 +1 +1], [-1 +1 +1 -1], 그리고 [+1 +1 -1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다.
제1 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS를 수신할 수 있는 진보된 UE는 AP 7' 및 AP 8'의 DMRS가 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일한 특성에 기반하여 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 일 예로, 진보된 UE에게 안테나 포트 #7이 할당되고 레거시 UE에게 안테나 포트 #8이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE는 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 또한, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE에게 각각 안테나 포트 #8 및 안테나 포트 #7이 할당되는 경우에도 서로간 MU-MIMO 페어링 될 수 있다.
제2 제안 방식
제2 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 15에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [d c b a], [b a d c], 그리고 [c d a b] 순서로 번갈아 가면서 매핑되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제2 제안 방식과 같이 서로 다른 4개의 왈쉬 시퀀스 패턴이 반복되는 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다. 제2 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 매핑 방법은 4개의 자원 블록(RB)마다 반복될 수 있다. 이때, 첫번째 안테나를 통해 전송되는 신호의 자원 요소(RE) 당 파워는 전송 레이어의 개수가 4개인 경우 도 16과 같이 나타낼 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 제2 제안 방식에 따라 왈쉬 시퀀스가 할당된 DMRS에서는 시간축 방향(OFDM 심볼 방향)으로 각 AP의 왈쉬 시퀀스의 각 요소인 a. b. c. d가 매핑 (또는 할당) 되는데다, 주파수축 방향(부반송파 방향)으로도 각 AP의 왈쉬 시퀀스의 각 요소인 a, b, c, d가 서로 인접하게 매핑(또는 할당)되게 된다. 이에 따라, 제2 제안 방식에서는 시간축 방향(OFDM 심볼 방향)을 따라 4개의 자원 요소에 대해 DMRS를 역확산(de-spreading)하였을 때 뿐만 아니라, 주파수축 방향(부반송파 방향)을 따라 DMRS를 역확산(de-spreading)하였을 때에도 4개 AP(AP 7' AP 8', AP 11', AP 13')의 DMRS 간에 직교성(orthogonality)을 보장한다.
참고로, 시간 선택적 채널(time-selective channel)과 주파수 선택적 채널(frequency-selective channel)에서의 채널 추정을 효과적으로 하기 위해서는 4개의 DMRS 시퀀스 간에 시간 축 방향의 직교성과 주파수 축 방향의 직교성이 동시에 성취되는 것이 중요하다. 즉 시간 영역으로의 CDM (Code Division Multiplexing) 길이 4 이외에도 주파수 영역으로의 CDM 길이 4, 그리고 시간/주파수 영역에서 CDM (길이 2)*(길이 2)가 만족되는 것이 중요하다. 이러한 특징으로 주파수 선택적 채널에서는 시간축으로 DMRS를 역확산하여 채널 추정을 수행하며, 시간 선택적 채널에서는 주파수축으로 DMRS를 역확산하여 채널 추정을 수행하여, 선택적 페이딩 채널 환경에서 DMRS 포트간의 간섭을 제거할 수 있도록 한다.
이와 같은 제2 제안 방식에서 AP 7'과 11'의 DMRS는 기존 AP 7, 11의 DMRS와 동일하지만 AP 8' 과 13' 의 DMRS는 기존 AP 8, 13의 DMRS와 상이하게 된다. 보다 구체적으로, 기존 AP 8에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 +1 -1]과 [-1 +1 -1 +1]가 번갈아 가며 적용되는 반면, 제2 제안방식의 AP 8'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 +1 -1], [-1 +1 -1 +1], [-1 +1 -1 +1], 그리고 [+1 -1 +1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다. 또한, 기존 AP 13에 대한 왈쉬 시퀀스인 [+1 -1 -1 +1]는 모든 부반송파에 대해 동일하게 적용되는 반면, 제2 제안 방식의 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 -1 +1], [+1 -1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], 그리고 [-1 +1 +1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다.
제2 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS를 수신할 수 있는 진보된 UE는 AP 7'의 DMRS가 기존 AP 7의 DMRS와 동일한 특성에 기반하여 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 일 예로, 진보된 UE에게 안테나 포트 #7이 할당되고 레거시 UE에게 안테나 포트 #8이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE는 MU-MIMO 페어링 될 수 있다.
제3 제안 방식
제3 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 17에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [d c b a], [c d a b], 그리고 [b a d c] 순서로 번갈아 가면서 매핑되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제3 제안 방식과 같이 서로 다른 4개의 왈쉬 시퀀스 패턴이 반복되는 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다. 제3 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 매핑 방법은 4개의 자원 블록(RB)마다 반복될 수 있다. 이때, 첫번째 안테나를 통해 전송되는 신호의 자원 요소(RE) 당 파워는 전송 레이어의 개수가 4개인 경우에 도 18과 같이 나타낼 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 제3 제안 방식에 따른 DMRS에서는 주파수 축 방향으로 DMRS를 역확산(de-spreading)하였을 때, 일부 윈도우(window)에 대해서도 4개 AP의 DMRS 간에 직교성(orthogonality)을 보장할 수 있다.
이와 같은 제3 제안 방식에서 AP 7'과 8'의 DMRS는 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일하지만 AP 11'과 13'의 DMRS는 기존 AP 11, 13의 DMRS와 상이하게 된다. 보다 구체적으로, 기존 AP 11에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1]가 번갈아 가며 적용되는 반면, 제3 제안 방식의 AP 11'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1], [-1 -1 +1 +1], 그리고 [+1 +1 -1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다. 또한, 기존 AP 13에 대한 왈쉬 시퀀스인 [+1 -1 -1 +1]는 모든 부반송파에 대해 동일하게 적용되는 반면, 제3 제안 방식의 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 -1 +1], [+1 -1 -1 +1], [-1 +1 +1 -1], 그리고 [-1 +1 +1 -1]가 번갈아 가며 적용되게 된다.
제3 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 할당된 DMRS를 지원하는 진보된 UE는 AP 7' 및 AP 8'의 DMRS가 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일한 특성에 기반하여 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 일 예로, 진보된 UE에게 안테나 포트 #7이 할당되고 레거시 UE에게 안테나 포트 #8이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE는 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 또한, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE에게 각각 안테나 포트 #8 및 안테나 포트 #7이 할당되는 경우에도 서로간 MU-MIMO 페어링 될 수 있다.
제4 제안 방식
제4 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 18에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [d a b c], [c d a b], 그리고 [b c d a] 순서로 번갈아 가면서 매핑되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제4 제안 방식과 같이 서로 다른 4개의 왈쉬 시퀀스 패턴이 반복되는 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다. 제4 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스의 매핑 방법은 4개의 자원 블록(RB)마다 반복될 수 있다.
이와 같은 제4 제안 방식에서 AP 7', 8'의 DMRS는 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일하지만 AP 11'과 13'의 DMRS은 기존 AP 11, 13의 DMRS와 상이하게 된다. 보다 구체적으로, 기존 AP 11에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1], [-1 -1 +1 +1]가 번갈아 가며 적용되는 반면, 제4 제안 방식의 AP 11'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 +1 -1 -1], [-1 +1 +1 -1], [-1 -1 +1 +1], 그리고 [+1 -1 -1 +1]가 번갈아 가며 적용되게 된다. 또한, 기존 AP 13에 대한 왈쉬 시퀀스인 [+1 -1 -1 +1]는 모든 부반송파에 대해 동일하게 적용되는 반면, 제4 제안 방식의 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스는 DMRS 시퀀스가 매핑되는 부반송파를 따라 [+1 -1 -1 +1], [+1 +1 -1 -1], [-1 +1 +1 -1], 그리고 [-1 -1 +1 +1]가 번갈아 가며 적용되게 된다.
제4 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 할당된 DMRS를 수신할 수 있는 진보된 UE는 AP 7' 및 AP 8'의 DMRS가 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일한 특성에 기반하여 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 일 예로, 진보된 UE에게 안테나 포트 #7이 할당되고 레거시 UE에게 안테나 포트 #8이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE는 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 또한, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE에게 각각 안테나 포트 #8 및 안테나 포트 #7이 할당되는 경우에도 서로간 MU-MIMO 페어링 될 수 있다.
제5 제안 방식
제5 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 19에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [d c b a] 순서로 번갈아 가면서 순차적으로 매핑되나, AP 11', 13에 대한 왈쉬 시퀀스 값은 한 주기 또는 사이클마다 부호가 반전되어 매핑되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제5 제안 방식에 따라 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다.
보다 구체적으로, AP 11'에 대한 왈쉬 시퀀스는 [a b c d], [d c b a] 순서로 번갈아 가면서 매핑(또는 할당)되나, 매핑(또는 할당)되는 AP 11'에 대한 왈쉬 시퀀스로는 [+1 +1 -1 -1]과 부호 반전된 [-1 -1 +1 +1]가 두 번마다 번갈아 가며 적용되게 된다. 또한 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스도 [a b c d], [d c b a] 순서로 번갈아 가면서 매핑(또는 할당)되나, 매핑(또는 할당)되는 AP 13'에 대한 왈쉬 시퀀스로는 [+1 -1 -1 +1]과 부호 반전된 [-1 +1 +1 -1]가 두 번마다 번갈아 가며 적용되게 된다. 이와 같이 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스를 매핑하는 경우, 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스의 각 요소 값을 적용하면 결과적으로 제3 제안 방식과 같은 결과 값을 나타낸다.
제3 또는 제5 제안 방식에 의한 DMRS 시퀀스의 매핑 방법을 수식으로 나타내면 다음 수학식과 같다.
Figure PCTKR2016010006-appb-M000005
결과적으로, 제3 제안 방식에 따라 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS 시퀀스와 제5 제안 방식에 따라 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS 시퀀스가 동일한 바, 제5 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS를 수신할 수 있는 진보된 UE는 AP 7' 및 AP 8'의 DMRS가 기존 AP 7, 8의 DMRS와 동일한 특성에 기반하여 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 일 예로, 진보된 UE에게 안테나 포트 #7이 할당되고 레거시 UE에게 안테나 포트 #8이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE는 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 또한, 상기 진보된 UE 및 레거시 UE에게 각각 안테나 포트 #8 및 안테나 포트 #7이 할당되는 경우에도 서로간 MU-MIMO 페어링 될 수 있다.
제6 제안 방식
제6 제안 방식에서는 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]가 도 19에 도시된 바와 같이 부반송파를 따라서 [a b c d], [d c b a] 순서로 번갈아 가면서 순차적으로 매핑되는 패턴 A 방식 또는 [c d a b], [b a d c] 순서로 번갈아 가면서 순차적으로 매핑되는 패턴 B 방식 중 어느 하나에 따라 매핑되는지가 자원 블록 인덱스에 따라 결정되고, 본 발명에 따른 진보된 UE는 제6 제안 방식에 따른 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS를 수신하는 방법을 제안한다.
도 19의 일 예에서는 [자원 블록 인덱스 mod 4] 값이 0 또는 1인 자원 블록에서는 패턴 A 방식으로 왈쉬 시퀀스가 매핑(또는 할당)되고, [자원 블록 인덱스 mod 4] 값이 2 또는 3인 자원 블록에서는 패턴 B 방식으로 왈쉬 시퀀스가 매핑(또는 할당)되는 방식을 도시하였다. 이와 같은 왈쉬 시퀀스의 매핑(또는 할당) 방식은 주파수 축을 따라 DMRS를 역확산(de-spreading)하였을 때에도 그룹화된 2개의 자원 블록 내에서는 4개 AP의 DMRS 간에 직교성을 보장할 수 있다.
제6 제안 방식을 일반화하면, 왈쉬 시퀀스를 패턴 A 방식 또는 패턴 B 방식 중 어떤 방식으로 매핑하는지 여부를 자원 블록 N개의 그룹 단위로 변경하는 방식으로 일반화 할 수 있다. 즉, 첫 N개의 자원 그룹에서는 패턴 A 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑하며, 다음 N개의 자원 블록 그룹에서는 패턴 B 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑할 수 있다. 일 예로, 도 20에서는 N=3인 경우, DMRS로의 왈쉬 시퀀스 매핑 방식(또는 패턴)을 나타낸다.
제6 제안 방식에서 몇 개의 자원 블록마다 왈쉬 시퀀스의 매핑 방법을 변경할지를 결정하는 파라미터 N은 시스템 대역에 따른 함수로 결정될 수 있다. 일 예로, 상기 파라미터 N은 동일 프리코딩이 사용될 것이라고 가정되는 프리코딩 자원 블록 그룹 (PRG) 사이즈 P와 동일하거나, 상기 P 값의 일정 배수 값이 되도록 설정될 수 있다. 이때, 파라미터 N은 아래의 표와 같이 주어질 수 있다.
System Bandwidth (
Figure PCTKR2016010006-appb-I000015
) 		PRG Size (N) (PRBs)
≤10 1
11 - 26 2
27 - 63 3
64 - 110 2
제6 제안 방식에 따르면 PRG 내에서는 왈쉬 시퀀스에 대해 동일한 매핑 패턴을 사용함으로써 주파수 축을 따라서 역확산(de-spreading) 하였을 때에도 4개 AP의 DMRS간에 직교성을 보장할 수 있다.
또한, 다른 PRG에 속하는 DMRS들을 모아 역확산하는 것은 서로 다른 PRGR에 각각 적용되는 프리코딩이 상이하기 때문에 허용되지 않는 바, 다른 PRG 간 적용되는 왈쉬 시퀀스의 할당 패턴이 변경되는 것은 별도의 문제를 발생시키지 않는다.
또한, 제6 제안 방식의 구체적 방안으로 표 1의 왈쉬 시퀀스 [a b c d]를 PRG 인덱스 함수 값에 따라 패턴 A 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑할지 또는 패턴 B 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑할지 여부를 결정할 수 있다.
일 예로, PRG 인덱스 (또는, (자원 블록 인덱스 / P)의 정수값)가 짝수(even)이면 패턴 A 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑하며, 상기 PRG 인덱스가 홀수(odd)이면 패턴 B 방식으로 왈쉬 시퀀스를 매핑할 수 있다. 이때, 패턴 A 방식으로 왈쉬 시퀀스가 매핑되는 PRG에서 왈쉬 시퀀스 [a b c d]와 [d c b a] 중 어떤 시퀀스가 먼저 적용되는지 여부에 대해서는 PRG의 첫번째 자원 블록 인덱스에 기반하여 결정될 수 있다.
다른 일 예로, 제6 제안 방식에서 몇 개의 자원 블록마다 왈쉬 시퀀스의 매핑 방식을 변경할지를 결정하는 파라미터인 N은 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 기지국이 지정해서 단말에게 제공할 수 있다.
진보된 UE와 레거시 UE와의 MU-MIMO 페어링
본 발명에서 제안한 왈쉬 시퀀스의 매핑 패턴에 따를 때, 본 발명에 따른 AP 7'의 DMRS가 종래 LTE 스펙에 따른 AP 7의 DMRS와 동일 왈쉬 시퀀스라는 특성은 매우 중요하다. 다시 말해, 진보된 UE에 대한 AP 7'의 DMRS와 레거시 UE에 대한 AP 8의 DMRS가 함께 사용되었을 때, 레거시 UE가 채널 추정 과정에서 DMRS 간의 직교성을 유지하기 위하여 AP 7'의 DMRS가 기존 AP 7의 DMRS와 동일 시퀀스인 것이 중요하게 된다. 이는 레거시 UE가 채널 추정 과정에서 DMRS간의 직교성을 시간 영역(time domain)에서 성취하는지, 또는 주파수 영역(frequency domain)에서 성취하는지 모르기 때문이다.
특히, 앞서 상술한 제안 방식 중 제1, 제3, 제4, 제5 제안 방식에 따라 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 할당되는 경우, 각각의 제안 방식에서 제안하는 AP 8'의 DMRS는 종래 LTE 스펙에 따른 AP 8의 DMRS와 동일 시퀀스인 바, 진보된 UE에 대한 AP 8'의 DMRS와 레거시 UE에 대한 AP 7의 DMRS가 함께 사용될 수 있다.
일 예로, 제2 제안 방식에 따르면 기존 AP 7의 DMRS와 AP 7'의 DMRS는 동일하므로 레거시 UE의 AP 8의 DMRS를 이용한 PDSCH와 진보된 UE의 AP 7'의 DMRS를 이용한 PDSCH가 MU-MIMO되는 것이 가능해진다. 이때, 상기 진보된 UE가 AP 7'의 DMRS를 이용하여 PDSCH를 수신한 경우, 이와 동시에 AP 8, AP 8', AP 11', 또는 AP 13'의 DMRS를 이용한 PDSCH가 함께 MU-MIMO 전송될 수 있는 상황을 고려하여 상기 진보된 UE는 진보된 신호 수신 기법을 사용할 수 있다. 여기서 AP 8의 DMRS와 AP 8'의 DMRS가 동시에 존재하는 상황은 고려하지 않는다. 또한, 기지국이 레거시 패턴으로 할당된 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 전송하는 경우, 레거시 UE의 AP 7의 DMRS를 이용한 PDSCH와 진보된 UE의 AP 8'의 DMRS를 이용한 PDSCH가 MU-MIMO되는 것이 가능해진다.
또는, 진보된 UE가 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링될 수 있는 RB는 특정 RB로 한정될 수 있다. 일 예로, 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 도 19 또는 도 20와 같이 할당되는 경우, 상기 진보된 UE는 패턴 A 방식으로 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 매핑된 RB에 한해서만 상기 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 있다. 다시 말해, 상기 진보된 UE는 패턴 B 방식으로 각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스가 매핑된 RB에서는 상기 레거시 UE와 MU-MIMO 페어링 될 수 없다. 왜냐하면, 상기 레거시 UE는 패턴 B 방식으로 왈쉬 시퀀스가 매핑된 DMRS의 채널을 추정할 수 없기 때문이다.
추가적인 실시예로, 제1 PRB 세트에서는 제1 내지 제5 제안 방식 중 어느 하나의 왈쉬 시퀀스 매핑 방법에 따라 왈쉬 시퀀스가 매핑되어 DMRS가 전송되고, 추가적으로 제2 PRB 세트에서는 LTE 표준에 따라 왈쉬 시퀀스가 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴을 반복하도록 매핑되어 DMRS가 전송될 수 있다. 이때, 상기 제2 PRB 세트에서는 LTE 표준에 따라 최대 2개의 UE에 대해서만 MU-MIMO 페어링이 가능할 수 있다.
상기 진보된 UE는 블라인드 검출(BD) 방법을 통해 특정 AP의 DMRS가 전송되었는지 여부를 검출하여 판단할 수 있다. 이때, 상기 진보된 UE는 진보된(enhanced) MMSE 수신기, 심볼 레벨 간섭 소거(Symbol Level Interference Cancellation), 또는 최대 가능성 수신기(Maximum likelihood receiver) 등의 방법을 통해 특정 AP의 DMRS가 전송되었는지 여부를 검출하여 판단할 수 있다. 상기 진보된 UE에게 특정 안테나 포트가 할당되었을 때, 상기 진보된 UE가 블라인드 디코딩을 수행하여야 되는 간섭 PDSCH의 AP의 리스트는 다음과 같다.
할당된 또는 요구된 PDSCH의 AP 간섭 PDSCH의 AP 후보
AP 7' AP 8, AP 8', AP 11', 또는 AP 13'
AP 8' AP 7', AP 11', 또는 AP 13'
AP 11' AP 7', AP 8', 또는 AP 13'
AP 13' AP 7', AP 8', 또는 AP 11'
본 발명의 실시예에 의한 장치 구성
도 21은 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 21을 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치(1010)는, 수신모듈(1011), 전송모듈(1012), 프로세서(1013), 메모리(1014) 및 복수개의 안테나(1015)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1015)는 MIMO 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모듈(1011)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1012)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1013)는 전송포인트 장치(1010) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치(1010)의 프로세서(1013)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
전송포인트 장치(1010)의 프로세서(1013)는 그 외에도 전송포인트 장치(1010)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1014)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 21을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1020)는, 수신모듈(1021), 전송모듈(1022), 프로세서(1023), 메모리(1024) 및 복수개의 안테나(1025)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1025)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1021)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1022)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1023)는 단말 장치(1020) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1020)의 프로세서(1023)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(1020)의 프로세서(1023)는 그 외에도 단말 장치(1020)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1024)는 연산 처리된 정보등을 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 21에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치(1010)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1020)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 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국이 복조 참조 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    복수의 사용자 장치(UE)에게 각각 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 할당하고,
    참조 신호 시퀀스에 안테나 포트 p 에 대응되는 왈쉬 시퀀스(Walsh sequence) Wp를 매핑하여 상기 안테나 포트 p 의 변조 참조 신호 DMRSp를 획득하고,
    제1 물리 자원 블록 (PRB) 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 대응되는 UE에게 전송하되,
    상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되고,
    상기 복수의 UE는 최대 4개 UE이고,
    상기 p ∈{#7, #8, #11, #13}인, 복조 참조 신호 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 UE 중 레거시(legacy) UE가 있는 경우, 상기 레거시 UE에게는 안테나 포트 #7을 할당하는, 복조 참조 신호 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]의 각 요소 값은 하기 표 1
    [표 1]
    Figure PCTKR2016010006-appb-I000016
    에 기반하여 결정되는, 복조 참조 신호 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    제2 PRB 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 최대 2개의 대응되는 UE에게 더 전송하되,
    상기 제2 PRB 세트 상에서 상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되는, 복조 참조 신호 전송 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 사용자 장치가 복조 참조 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 지시하는 안테나 포트 할당 정보를 수신하고,
    할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 수신하되,
    상기 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [a b c d]는 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되는, 복조 참조 신호 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 할당된 안테나 포트와 다른 하나 이상의 안테나 포트를 통해 복조 참조 신호가 전송되었는지를 블라인드 디코딩하고,
    상기 사용자 장치에 할당된 안테나 포트에 따라서 상기 사용자 장치가 블라인드 디코딩하는 안테나 포트는 하기 표 2에 기반하여 결정되고,
    [표 2]
    Figure PCTKR2016010006-appb-I000017
    상기 표 2의 안테나 포트 #8'은 안테나 포트 #8에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [e f g h]가 주파수 방향을 따라 [e f g h] 패턴, [h g f e] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되어 복조 참조 신호를 전송하는 안테나 포트를 지시하는, 복조 참조 신호 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    각 안테나 포트별 왈쉬 시퀀스의 각 요소 값은 하기 표 3
    [표 3]
    Figure PCTKR2016010006-appb-I000018
    에 기반하여 결정되는, 복조 참조 신호 수신 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 사용자 장치가 안테나 포트 #7을 할당 받는 경우, 상기 사용자 장치는 레거시(legacy) 사용자 장치와 MU-MIMO(multi user - multi input multi output) 페어링 될 수 있는, 복조 참조 신호 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 복조 참조 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    송신 모듈; 및
    상기 송신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 복수의 사용자 장치(UE)에게 각각 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13를 포함하는 복수의 안테나 포트들 중 어느 하나를 할당하고,
    상기 프로세서는, 참조 신호 시퀀스에 안테나 포트 p 에 대응되는 왈쉬 시퀀스(Walsh sequence) Wp를 매핑하여 상기 안테나 포트 p 의 변조 참조 신호 DMRSp를 획득하고,
    상기 프로세서는, 제1 물리 자원 블록 (PRB) 세트 상에서 상기 안테나 포트 p 를 통해 상기 DMRSp를 상기 복수의 UE 중 대응되는 UE에게 전송하되,
    상기 왈쉬 시퀀스 Wp=[a b c d]는 상기 참조 신호 시퀀스에 대해 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되고,
    상기 복수의 UE는 최대 4개 UE이고,
    상기 p ∈{#7, #8, #11, #13}인, 기지국 장치.
  10. 무선 통신 시스템에서 DMRS(demodulation reference signal)을 수신하는 단말 장치에 있어서,
    수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, 안테나 포트 #7, #8, #11 및 #13 중 어느 하나를 지시하는 안테나 포트 할당 정보를 수신하고,
    상기 프로세서는, 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스에 기반하여 DMRS를 수신하되,
    상기 할당된 안테나 포트에 대응되는 왈쉬 시퀀스 [a b c d]는 시간 방향으로 매핑되며, 주파수 방향을 따라 [a b c d] 패턴, [d c b a] 패턴, [b a d c] 패턴, [c d a b] 패턴 순서를 반복하도록 매핑되는, 단말 장치.
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