WO2017155320A1 - V2x 통신에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

V2x 통신에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017155320A1
WO2017155320A1 PCT/KR2017/002545 KR2017002545W WO2017155320A1 WO 2017155320 A1 WO2017155320 A1 WO 2017155320A1 KR 2017002545 W KR2017002545 W KR 2017002545W WO 2017155320 A1 WO2017155320 A1 WO 2017155320A1
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WO
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antenna
transmission
symbols
resource
antennas
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Application number
PCT/KR2017/002545
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English (en)
French (fr)
Inventor
김영태
서한별
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • 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
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a signal transmission and reception method and apparatus therefor in vehicle-to-something (V2X) communication.
  • V2X vehicle-to-something
  • V2X communication may be classified into vehicle-to-vehicle (V2V) communication, vehicle-to-pedestrian (V2P), and vehicle-to-infrastructure entity (V2I) communication.
  • V2V communication may refer to communication between a vehicle and a vehicle.
  • V2P may refer to communication between a vehicle and a device possessed by an individual (eg, a handheld terminal of a pedestrian or cyclist).
  • V2I communication may refer to communication between a vehicle and a roadside unit (RSU).
  • RSU may refer to a traffic infrastructure entity.
  • the RSU may be an entity that sends a speed announcement.
  • the vehicle, RSU, and handheld device may have a transceiver for V2X communication.
  • V2X communication may be used to notify a warning about various events such as safety.
  • information about an event that occurred in a vehicle or a road may be known to other vehicles or pedestrians through V2X communication.
  • information about a traffic accident, a change in road conditions, or a warning about an accident's risk may be communicated to other vehicles or pedestrians.
  • pedestrians adjacent to or crossing the road may be informed of the vehicle's access.
  • V2X communication since it has a higher moving speed than pedestrians, the reliability of V2X communication may be relatively low. For example, due to the Doppler effect, the phase may change significantly. Also, for example, the channel state may change rapidly due to the movement of the vehicle. Accordingly, there is a demand for a method capable of performing highly stable communication in response to a rapidly changing channel condition.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving signals with high reliability in V2X communication.
  • a plurality of symbols are transmitted through the plurality of antennas according to a space frequency block code (SFBC) scheme on a first resource group. Transmitting; Selecting at least one antenna of the plurality of antennas; And transmitting at least some of the symbols of the plurality of symbols via the at least one antenna on a second resource group, wherein the second resource group is not contiguous on the frequency axis with the first resource group.
  • SFBC space frequency block code
  • the at least one antenna may be selected based on channel state information from the receiving end.
  • the signal transmission method may further include transmitting information on the at least one antenna to the receiving end.
  • said plurality of symbols consists of symbols from a first codeword group and a second codeword group, said at least some symbols belong to said first codeword group or said second codeword group,
  • the first codeword group and the second codeword group may be alternately selected.
  • said at least some symbols can be spatially multiplexed on said second resource group.
  • the terminal for transmitting a signal in a wireless communication system for solving the above problems, the transceiver configured to transmit and receive a wireless signal through a plurality of antennas; And a processor configured to control the transceiver, wherein the processor is configured to transmit a plurality of symbols through the plurality of antennas according to a space frequency block code (SFBC) scheme on a first resource group, and among the plurality of antennas.
  • SFBC space frequency block code
  • the reliability of the signal is improved as compared to the signal overhead.
  • FIG. 1 illustrates a system structure of an LTE system that is an example of a wireless communication system.
  • 3 shows a user plane of a wireless protocol.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a type 1 radio frame.
  • 5 is a diagram illustrating a structure of a type 2 radio frame.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • FIG. 7 illustrates a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • 9A and 9B show an exemplary structure of a multiple antenna system.
  • 10A and 10B show examples of a typical CDD structure in a multiple antenna system.
  • AAS active antenna system
  • FIG. 12 illustrates a structure of a downlink reference signal for a normal CP in an LTE system supporting downlink transmission using four antennas.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a structure of a downlink reference signal for an extended CP in an LTE system supporting downlink transmission using four antennas.
  • 15 is an example of an aperiodic CSI-RS transmission scheme.
  • V2X communication network 16 illustrates a simplified V2X communication network.
  • 17 is a conceptual diagram of codeword transmission according to an embodiment.
  • 18A is a conceptual diagram of hybrid STBC transmission, according to one embodiment.
  • 18B is a conceptual diagram of hybrid SFBC transmission according to one embodiment.
  • 19 is a flowchart illustrating a signal transmission method according to an embodiment.
  • 20 is a schematic diagram of devices according to an embodiment of 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.
  • 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.
  • the LTE system is a mobile communication system evolved from the UMTS system.
  • the LTE system structure can be broadly classified into an Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) and an Evolved Packet Core (EPC).
  • E-UTRAN is composed of a UE (User Equipment, UE) and an eNB (Evolved NodeB, eNB), and is called a Uu interface between the UE and the eNB, and an X2 interface between the eNB and the eNB.
  • UE User Equipment
  • eNB evolved NodeB
  • the EPC consists of a Mobility Management Entity (MME) that handles the control plane and a Serving Gateway (S-GW) that handles the user plane.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the S1-MME interface is used between the eNB and the MME.
  • the eNB and the S-GW are called S1-U interfaces, and they are collectively called S1 interfaces.
  • the radio interface protocol (Radio Interface Protocol) is defined in the Uu interface, which is a radio section, and consists of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally. Is divided into a user plane for user data transmission and a control plane for signaling (control signal) transmission.
  • This air interface protocol is based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 Layer 2
  • MAC Medium Access Control
  • RLC Radio Link Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RRC Radio Resource Control
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane of a radio protocol
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a user plane of a radio protocol.
  • a physical layer (PHY) layer which is a first layer, provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the PHY layer is connected to the upper Medium Access Control (MAC) layer through a transport channel, and data between the MAC layer and the PHY layer moves through this transport channel.
  • the transport channel is largely divided into a dedicated transport channel and a common transport channel according to whether the channel is shared. Then, data is transferred between different PHY layers, that is, between PHY layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel using radio resources.
  • the media access control (MAC) layer serves to map various logical channels to various transport channels, and also plays a role of logical channel multiplexing to map multiple logical channels to one transport channel.
  • the MAC layer is connected to a Radio Link Control (RLC) layer, which is a higher layer, by a logical channel, and the logical channel is a control channel that transmits information on the control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into (Control Channel) and Traffic Channel that transmits user plane information.
  • RLC Radio Link Control
  • the RLC layer of the second layer performs segmentation and concatenation of data received from the upper layer to adjust the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data in a wireless section.
  • the AM RLC performs a retransmission function through an Automatic Repeat and Request (ARQ) function for reliable data transmission.
  • ARQ Automatic Repeat and Request
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a low bandwidth wireless section when transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size. This transmits only the necessary information in the header portion of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration, re-configuration, and release of radio bearers (RBs) are performed. It is responsible for controlling logical channels, transport channels and physical channels.
  • the radio bearer (RB) refers to a logical path provided by the first and second layers of the radio protocol for data transmission between the terminal and the UTRAN, and in general, the establishment of the RB means a radio protocol required to provide a specific service.
  • RB is divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB). SRB is used as a channel for transmitting RRC messages in the control plane, and DRB is used as a channel for transmitting user data in the user plane.
  • a structure of a downlink radio frame will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • 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 includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • the resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • Type 2 radio frames consist of two half frames, each of which has five subframes, a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an 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 only 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.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain, and one resource block (RB) is shown to include twelve subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot includes seven OFDM symbols in the case of a general cyclic prefix (CP), but one slot may include six OFDM symbols in the case of an extended-CP (CP).
  • CP general cyclic prefix
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • One resource block includes 12x7 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.
  • the 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 Control format indicator channel
  • PDCH physical downlink control channel
  • HARQ indicator channel Physical HARQ indicator channel
  • the PHICH includes a HARQ Acknowledgment (ACK) / NACK (Negative ACK) signal as a response to 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 includes a resource allocation and transmission format of a DL shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information of a paging channel (PCH), system information on a DL-SCH, and PD- Resource allocation of upper layer control messages, such as random access responses transmitted on the SCH, sets of transmit power control commands for individual terminals in any terminal group, transmit power control information, Voice over IP (VoIP) Activation may be included.
  • 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 with a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the PDCCH format 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 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 eg, Paging-RNTI (P-RNTI)
  • P-RNTI Paging-RNTI
  • the PDCCH is for system information (more specifically, System Information Block (SIB))
  • SIB System Information Block
  • 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 transmission of a 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 to the data area.
  • 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.
  • Multi-antenna technology is a next-generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters because it can improve the data transmission speed in a specific range or increase the system range for a specific data transmission speed. It is attracting attention as the next generation technology that can overcome the traffic limit of mobile communication which reached the limit situation.
  • FIG. 9A is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO general multiple antenna
  • the research trends related to multi-antennas to date include information theory aspects related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, research on wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, and improvement of transmission reliability and transmission rate.
  • Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.
  • each transmission information Can have different transmit powers.
  • the transmission information of which transmission power is adjusted is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
  • Receive signal of each antenna when there are N R receiving antennas When expressed as a vector is as shown in Equation 6 below.
  • channels may be classified according to transmit / receive antenna indexes, and a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j will be denoted as h ij .
  • h ij a channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j.
  • the order of the index of h ij is that the reception antenna index is first and the transmission antenna index is later.
  • 9B is a diagram illustrating a channel from N T transmit antennas to receive antenna i.
  • a channel arriving from the N T transmit antennas to the reception antenna i may be expressed as follows.
  • Equation 7 Equation 8
  • the real channel is added with Additive White Gaussian Noise (AWGN) after passing through the channel matrix H as described above, so that the white noise added to each of the R reception antennas is added.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • Equation 10 The received signal obtained using the above equations is shown in Equation 10 below.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H representing the channel condition is determined by the number of transmit antennas and receive antennas.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix H may be represented by an N R ⁇ N T matrix.
  • the rank of a matrix is defined by the smaller of the number of rows and columns independent of each other. Therefore, the rank of the matrix cannot have a value larger than the number of rows or columns of the matrix.
  • the rank of the channel matrix H can be represented by the following equation (11).
  • Multiple antenna transmit / receive schemes used for the operation of multiple antenna systems include frequency switched transmit diversity (FST), Space Frequency Block Code (SFBC), Space Time Block Code (STBC), and Cyclic Delay Diversity (CDD).
  • FST frequency switched transmit diversity
  • SFBC Space Frequency Block Code
  • STBC Space Time Block Code
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • TSTD time switched transmit diversity
  • SM spatial multiplexing
  • GCDD Generalized Cyclic Delay Diversity
  • S-VAP Selective Virtual Antenna Permutation
  • FSTD is a method of obtaining diversity gain by allocating subcarriers having different frequencies for each signal transmitted to each of the multiple antennas.
  • SFBC is a technique that efficiently applies selectivity in the spatial domain and frequency domain to secure both diversity gain and multi-user scheduling gain in the corresponding dimension.
  • STBC is a technique for applying selectivity in the space domain and the time domain.
  • CDD is a technique of obtaining diversity gain by using path delay between transmission antennas.
  • TSTD is a technique of time-dividing a signal transmitted through multiple antennas.
  • Spatial multiplexing is a technique to increase the data rate by transmitting different data for each antenna.
  • GCDD is a technique for applying selectivity in the time domain and the frequency domain.
  • S-VAP is a technique using a single precoding matrix.
  • Multi-codeword (MCW) S which mixes multiple codewords between antennas in spatial diversity or spatial multiplexing, and Single Codeword (SCW) S using single codeword. There is a VAP.
  • the STBC scheme is a scheme in which the same data symbol is repeated in a manner of supporting orthogonality in the time domain to obtain time diversity.
  • the SFBC technique is a method in which the same data symbols are repeated in a manner of supporting orthogonality in the frequency domain to obtain frequency diversity.
  • Equations 12 and 13 An example of a time block code used for STBC and a frequency block code used for SFBC is shown in Equations 12 and 13 below. Equation 12 shows a block code in the case of two transmit antennas, and Equation 13 shows a case in the case of four transmit antennas.
  • the CDD scheme increases frequency diversity by artificially increasing delay spread.
  • 10A and 10B show examples of a typical CDD structure in a multiple antenna system.
  • Figure 10a shows how to apply a cyclic delay in the time domain.
  • the CDD technique applying the cyclic delay of FIG. 10A may be implemented by applying phase-shift diversity as shown in FIG. 10B.
  • AAS active antenna system
  • AAS is a technique in which each antenna is composed of an active antenna including an active circuit, thereby reducing interference or efficiently supporting beamforming by changing an antenna pattern adaptively to a wireless communication environment.
  • the 2D-AAS may install an antenna in a vertical direction and a horizontal direction to construct an antenna system including a large amount of antennas.
  • the 2D-AAS as described above When the 2D-AAS as described above is introduced, a large amount of antennas may be installed by increasing the antenna in the vertical antenna area.
  • the design of a reference signal (RS) for measuring a channel for each antenna and the design of a method of feeding back channel information between the antenna and the terminal are important.
  • the reference signal overhead and the feedback overhead may increase linearly or exponentially with increasing number of antennas.
  • a Sounding Reference Signal may be used.
  • the SRS is an uplink reference signal transmitted by the terminal to the base station. SRS is used for more accurate calculation of the uplink channel of a specific terminal.
  • the SRS is transmitted separately from the PUCCH and the PUSCH.
  • the SRS may be transmitted on any subcarrier in the last symbol in the subframe.
  • the SRS may be transmitted prior to the transmission of other channels except for the transmission of the PUCCH format 1.
  • the SRS may be transmitted in the last two symbols of the special subframe.
  • the base station may determine the characteristics of the uplink channel of the terminal through the SRS.
  • the base station may perform uplink allocation for the terminal based on the determined uplink channel.
  • the SRS may be transmitted as a Zadoff-Chu (ZC) sequence.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the base station may determine a rank index (RI) and a precoding matrix index (PMI) using the SRS.
  • RI rank index
  • PMI precoding matrix index
  • signaling overhead for obtaining RI and PMI can be reduced.
  • transmission of the SRS may be increased to reduce signaling overhead. In this case, increasing resources for the transmission of the SRS may be considered.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • RSRP is defined as the linear average of the power of the resource elements carrying a cell-specific RS (CRS) within the measured frequency bandwidth.
  • the UE may determine an RSRP by detecting a cell-specific reference signal (CRS) mapped and transmitted on a specific resource element.
  • CRS cell-specific reference signal
  • the cell-specific reference signal R0 for antenna port 0 can be used basically. If R-cell can detect the cell-specific reference signal R1 for antenna port 1 reliably, R1 is added to R0. Can be used to determine RSRP.
  • a standard document eg, 3GPP TS36.211.
  • RSSI may be defined as the total received wideband power from all sources, including co-channel serving and non-serving cells, adjacent channel interference, thermal noise, etc. within the measurement band observed by the terminal. RSSI may be used as an input for Reference Signal Received Quality (RSRQ), which will be described later.
  • RSSI Reference Signal Received Quality
  • the transmitting side transmits a signal known to both the transmitting side and the receiving side, and the receiving side mainly uses a method of finding the channel information according to the degree of distortion of the received signal.
  • a signal known to both the transmitting side and the receiving side is called a pilot signal or a reference signal (RS).
  • RS reference signal
  • a reference signal may be classified into a reference signal for obtaining channel information and a reference signal for data demodulation. Since a reference signal for acquiring channel information is for the purpose of acquiring downlink channel information by the terminal, the terminal is transmitted over a wide band and the terminal that does not receive downlink data in a specific subframe receives and measures the corresponding reference signal. You should be able to.
  • the reference signal for channel information acquisition may also be used for channel state measurement for handover.
  • the reference signal for data demodulation is a reference signal transmitted together with a downlink resource when the base station transmits downlink data.
  • the terminal may perform channel estimation and demodulate data by receiving the reference signal.
  • the reference signal for demodulation is transmitted in the area where data is transmitted.
  • RS and CRS for acquiring information on channel status and measuring the handover
  • UE-specific RS used for data demodulation
  • the UE-specific reference signal is used only for data demodulation and the CRS may be used for both channel information acquisition and data demodulation.
  • the CRS is a cell-specific signal and may be transmitted every subframe in the case of wideband.
  • LTE-A LTE-Advanced
  • a reference signal capable of supporting up to eight transmit antennas is required.
  • the reference signal needs to be defined.
  • the overhead due to the reference signal is excessively increased.
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • DM-RS decoding-reference signal
  • FIG. 12 and 13 are diagrams illustrating a structure of a reference signal in an LTE system supporting downlink transmission using four antennas.
  • FIG. 12 illustrates a case of normal cyclic prefix
  • FIG. 13 illustrates a case of extended cyclic prefix.
  • 0 to 3 described in the grid mean a common reference signal (CRS), which is a cell-specific reference signal transmitted for channel measurement and data demodulation corresponding to each of antenna ports 0 to 3.
  • CRS common reference signal
  • the CRS which is a cell specific reference signal, may be transmitted to the terminal not only in the data information region but also in the control information region.
  • 'D' described in the grid means a downlink DM-RS (DM-RS), which is a UE-specific RS, and the DM-RS supports single antenna port transmission through a data region, that is, a PDSCH.
  • DM-RS downlink DM-RS
  • the terminal is signaled through the upper layer whether the DM-RS which is the terminal specific RS is present.
  • 12 and 13 illustrate DM-RSs corresponding to antenna port 5, and 3GPP standard document 36.211 also defines DM-RSs for antenna ports 7 to 14, that is, a total of eight antenna ports.
  • the reference signal mapping rule to the resource block may be according to the following equations.
  • a reference signal may be mapped according to Equation 14 below.
  • reference signals may be mapped according to Equation 15 below.
  • Equations 14 and 15 k denotes an antenna port having a subcarrier index p.
  • N DL RB represents the number of resource blocks allocated for downlink
  • n s represents a slot index
  • N ID cell represents a cell ID.
  • the base station transmits CSI-RS for all antenna ports.
  • the CSI-RS may be transmitted intermittently in the time domain.
  • the CSI-RS may be transmitted periodically with an integer multiple of one subframe or may be transmitted in a specific transmission pattern. In this case, the period / pattern in which the CSI-RS is transmitted may be set by the base station.
  • the UE transmits the CSI-RS transmission subframe index for the CSI-RS antenna port of the cell to which the cell belongs, the CSI-RS resource element time-frequency position in the transmission subframe, and the CSI-RS. You need to know information such as RS sequence.
  • resources used for CSI-RS transmission of different antenna ports are orthogonal to each other.
  • a base station transmits CSI-RSs for different antenna ports, it maps the CSI-RSs for each antenna port to different resource elements, thereby making them available in a frequency division multiplexing (FDM) / time division multiplexing (TDM) scheme.
  • FDM frequency division multiplexing
  • TDM time division multiplexing
  • Resources can be allocated to be orthogonal to one another.
  • the base station may transmit the CSI-RS in a code division multiplexing scheme by mapping CSI-RSs for different antenna ports using codes orthogonal to each other.
  • the CSI-RS is transmitted at a period of 10 ms, and the offset is three.
  • the offset value may have a different value for each base station so that the CSI-RSs of the various cells may be evenly distributed to each other.
  • the offset that the base station may have is 10 values of 0 to 9.
  • the offset indicates an index value of a subframe in which a base station having a specific period starts CSI-RS transmission.
  • the terminal When the base station informs the period and the offset value of the CSI-RS, the terminal measures the CSI-RS of the base station at the corresponding location using the corresponding value and reports information such as CQI / PMI / RI to the base station. All information related to the CSI-RS is cell-specific information.
  • the base station transmits CSI-RSs at subframe indexes 3 and 4.
  • the transmission pattern is composed of 10 subframes, and whether or not to transmit CSI-RS in each subframe may be designated by a bit indicator.
  • two methods are considered as a method for informing a base station of a CSI-RS configuration by a base station.
  • the base station may transmit the CSI-RS configuration using DBCH signaling (Dynamic Broadcast CHannel) in which the base station broadcasts the CSI-RS configuration information to the terminals.
  • DBCH signaling Dynamic Broadcast CHannel
  • BCH Broadcasting CHannel
  • SI-RNTI System Information RNTI
  • All UEs in a cell can obtain system information by decoding the PDCCH using SI-RNTI and decoding the PDSCH indicated by the corresponding PDCCH.
  • a broadcasting method may be referred to as a DBCH, distinguished from a physical BCH (PBCH), which is a general broadcasting method.
  • PBCH physical BCH
  • the system information broadcast in the LTE system is a MIB (Master Information Block) transmitted to the PBCH and a SIB (System Information Block) transmitted multiplexed with general unicast data in the PDSCH.
  • SIB9 newly introduced in LTE-A.
  • the CSI-RS configuration may be transmitted using SIB10 or the like.
  • the base station may transmit the CSI-RS-related information to the terminal using Radio Resource Control (RRC) signaling.
  • RRC Radio Resource Control
  • the base station may transmit CSI-RS configuration to the terminal using RRC signaling.
  • the base station may transmit the CSI-RS configuration information to the terminal through an RRC signaling message requesting feedback based on the CSI-RS measurement.
  • V2X communication network 16 illustrates a simplified V2X communication network.
  • V2X communication may be classified into vehicle-to-vehicle (V2V) communication, vehicle-to-pedestrian (V2P), and vehicle-to-infrastructure entity (V2I) communication.
  • V2V communication may refer to communication between the vehicle 1601 and the vehicle 1602. Traffic information and the like may be shared between the vehicle 1601 and the vehicle 1602 through V2V communication.
  • V2P may refer to communication between the vehicle 1601 and a device carried by the pedestrian 1603 (eg, a handheld terminal of a pedestrian or cyclist). Since the pedestrian 1603 may also move along sidewalks adjacent to the road, information about dangers on the road may be shared through V2P communication.
  • V2I communication may refer to communication between the vehicle 1601 and a roadside unit (RSU) 1604.
  • RSU roadside unit
  • the RSU 1604 may refer to a traffic infrastructure entity.
  • the RSU 1604 may be an entity that sends a speed announcement.
  • the handheld devices of the vehicles 1601, 1602, the RSU 1604, and the pedestrian 1603 may be equipped with a transceiver for V2X communication.
  • V2X communication may be implemented using a technology similar to device-to-device (D2D) communication of the communication standard of the 3rd generation partnership project (3GPP).
  • 3GPP 3rd generation partnership project
  • V2X communication may be implemented using a dedicated short-range communications (DSRC) technology of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
  • DSRC dedicated short-range communications
  • a signal transmission method using a space time block code (STBC) method in V2X communication or conventional wireless communication such as LTE is described.
  • STBC space time block code
  • SFBC Space Frequency Block Code
  • the signal transmission method will be described based on the STBC method, but may be similarly applied to the Space Frequency Block Code (SFBC) method. That is, instead of using resources having orthogonality on the time axis, signal transmission in the SFBC scheme may be performed by transmitting a signal using resources having orthogonality on the frequency axis.
  • a symbol may correspond to a channel coded symbol, one data symbol, or one resource element.
  • N transmit antennas can be used.
  • signal transmission of the conventional STBC scheme may be performed using N resources.
  • two transmit antennas may be used.
  • two antennas use two time resources (e.g. for STBC) or two frequency resources (e.g. for SFBC). I can send it.
  • a specific signal construction method may be referred to by the above description with respect to Equation (14).
  • the conventional STBC or SFBC scheme when the channel reliability is low, resources corresponding to multiples of the number of transmit antennas may be used. Thus, this may increase signal overhead.
  • the Alamouti method may be applied twice to secure reliability.
  • four (frequency or time) resources can be used.
  • the performance of the signal can be increased, but the overall performance can be reduced due to twice the signal overhead. Therefore, there is a need for a signal transmission method that can increase reliability while reducing signal overhead. For example, if two Alamouti schemes are applied to two transmit antennas, four resources may be used. If the reliability required by three resources instead of four resources can be ensured, the signal overhead can be reduced.
  • hybrid STBC scheme in which one or more STBC schemes and one or more antenna selection transmission schemes are simultaneously used will be described. As described above, the following hybrid STBC scheme may be applied to the hybrid SFBC scheme.
  • N transmit antennas may be used.
  • a group of a plurality of symbols may be transmitted in one resource. That is, instead of transmitting one symbol through one antenna in one (time or frequency) resource, a plurality of antennas in one (time or frequency) resource may be used to transmit the plurality of symbols. .
  • data corresponding to the plurality of symbols may be spatial multiplexed. In this case, signal overhead can be reduced.
  • P j symbols may be composed of R j groups. Each symbol group may be transmitted using one resource.
  • Symbols may be transmitted.
  • at least S (K ⁇ S) symbols among K symbols may be repeatedly arranged to improve reliability.
  • N i symbols may be transmitted for each STBC transmission.
  • N i symbols transmitted in one STBC scheme transmission may be composed of different symbols from each other. Since the symbols transmitted in one STBC transmission have the same channel quality, the diversity gain does not increase even if the symbols are repeated in the transmission of one STBC transmission.
  • N i resources used for STBC transmission are composed of contiguous resources. This is because similar channels are repeatedly applied to create spaces orthogonal to each other.
  • resources that are not adjacent to each other may be used for every STBC scheme or for every antenna selective transmission scheme.
  • resources for the first transmission of the STBC scheme may be configured of resources adjacent to each other.
  • resources for the second transmission of the STBC scheme may be configured of resources adjacent to each other.
  • the resources for the first transmission and the resources for the second transmission in the STBC scheme may be composed of resources that are not adjacent to each other.
  • the resources for the first antenna selection transmission and the resources for the second antenna selection transmission may be composed of resources that are not adjacent to each other.
  • adjacent resources may mean resources adjacent to each other in time and / or frequency, and may be resources located within one unit resource at least in time and / or frequency.
  • one unit resource may correspond to one physical resource block.
  • Adjacent resources may also mean resources that are contiguous in time and / or frequency.
  • the transmitting end may select the transmission antenna according to a predetermined order.
  • the transmitter may also select a transmit antenna based on the channel condition. In this case, the transmitting end may feed back information on selecting a transmitting antenna to the receiving end.
  • M STBC schemes and L antenna selective transmission schemes may configure one set.
  • one or more sets may constitute Q (Q is one or more natural numbers) codewords.
  • each symbol may be repeated a different number of times.
  • each symbol in each codeword may be repeated the same number of times. That is, even though each symbol in a set is repeated a different number of times, each symbol may be repeated the same number of times for a codeword.
  • the symbols transmitted between the codewords may be repeated the same number of times. This is because the performance may be determined by the symbol having the lowest diversity when the number of repetitions of transmission of each symbol is different and the diversity gain of each symbol is different from each other.
  • the number of symbols transmitted in each codeword can be fixed equally for the balance between codewords.
  • the number of repetitions of each of the symbols in the codeword may be set equally between the respective codewords. For example, if O (O is an integer of 2 or more) symbols are transmitted for each codeword, T (T is an integer of 1 or more) symbols are repeated V (V is an integer of 1 or more) times and OT symbols May be set to repeat W (W is an integer of 1 or more).
  • 17 is a conceptual diagram of codeword transmission according to an embodiment.
  • the terminal has two antennas.
  • one codeword is assumed to be composed of two symbols, but the number of symbols of the codeword is not limited thereto.
  • a hybrid STBC scheme in which one STBC scheme and one antenna selection scheme are combined is used.
  • the multiplexing module 1700 performs one STBC and one antenna selection according to the Alamouti scheme.
  • the multiplexing module 1700 may be implemented as the operation of a processor described below with respect to FIG. 20.
  • a transmission resource may be configured like the first resource 1751 and the second resource 1752.
  • the resources may be configured as shown in the first resource 1751 and the second resource 1702. That is, according to the STBC scheme, symbols S 1 and S 2 of the first codeword 1711 and the second codeword may be allocated to adjacent resources. Meanwhile, according to the transmission antenna selection, the first codeword 1711 symbol S 1 may be transmitted.
  • resources according to the STBC scheme may be transmitted through two antennas.
  • resources according to a transmission antenna selection and resources according to an STBC scheme are illustrated as adjacent resources.
  • resources according to antenna selection may be transmitted through one antenna on resources that are not adjacent to resources according to the STBC scheme.
  • symbols of the first codeword 1711 and the second codeword 1722 are alternately selected in the first resource 1751 to apply the STBC scheme.
  • selection of a codeword according to transmission antenna selection of the first resource 1751 and the second resource 1752 follows the order of the first codeword 1711 and the second codeword 1712. Accordingly, an equal symbol repetition may be performed between the first codeword 1711 and the second codeword 1722.
  • symbols S 1 and S 4 are shown as repeated symbols by a transmission antenna selection scheme.
  • a plurality of symbols may be transmitted on one resource through spatial division multiplexing.
  • both symbols S 1 and S 2 may be transmitted.
  • y 1 represents a received signal of the first resource
  • y 2 represents a received signal of the second resource
  • y 3 represents a received signal of the third resource.
  • n 1 , n 2 , and n 3 represent the thermal noise of the first, second, and third resources, respectively.
  • h 1 and h 2 represent channels between the first transmit antenna and the receive antenna and the second transmit antenna and the receive antenna, respectively.
  • h 3 represents a channel between the transmit antenna and the receive antenna selected according to the transmit antenna selection. As described above, different channels may be obtained by using resources not adjacent to the STBC scheme as resources according to the transmission antenna selection for diversity gain.
  • the received signals can be arranged as in the following equation.
  • orthogonal spatial resources may be used according to the combination of the STBC scheme and the antenna selection transmission scheme. Since x 1 passes through three channels, diversity of 3 is expected. Also, since x 2 passes through two channels, diversity of 2 is expected. In this case, the diversity for the first codeword 1711 is higher than the diversity for the second codeword 1712. Thus, in order to prevent the imbalance of diversity between codewords, the codeword and antenna may be selected alternately. As described above, for example, the transmitting terminal may select an antenna based on the channel condition. For example, the transmitting terminal may receive Reference Signal Received Power (RSRP) information from the receiving terminal and select an antenna based on the RSRP.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • resources according to the STBC scheme and resources according to the antenna selection transmission scheme may have different transmission powers.
  • the resource according to the STBC scheme may be half of the transmission power of the antenna selection transmission resource.
  • the transmission power may be determined based on the number of repetitions of each symbol. For example, in the example of FIG. 17, the symbol S1 is repeated twice in accordance with the STBC scheme and once in accordance with the antenna selection transmission scheme. The symbol S2 is repeated twice in accordance with the STBC method. Therefore, in order to reduce the imbalance of the transmission power between symbols, the transmission power of the resource according to the antenna selection transmission scheme may be set lower than the transmission power of the resource according to the STBC scheme.
  • the transmission module 1800 includes a first antenna 1801 and a second 1802 antenna.
  • the assumptions for FIGS. 18A and 18B are as described above in FIG. 17. For convenience of description, duplicate descriptions are omitted.
  • the input symbol 1811 is composed of a first transmit symbol 1821 and a second transmit symbol 1822 and transmitted through a first antenna 1801 and a second antenna 1802.
  • the first transmission symbol 1821 may be transmitted through the first antenna 1801, and the second transmission symbol 1822 may be transmitted through the second antenna 1802.
  • 18A is a conceptual diagram of hybrid STBC transmission, according to one embodiment.
  • the first transmission symbol 1821 includes symbols S 1 , S2 according to the STBC scheme, and symbol S 1 according to the antenna selection transmission scheme. That is, in the antenna selection transmission scheme, it is assumed that the first antenna 1801 is selected.
  • Each symbol in the first transmission symbol 1821 may be composed of different resources from each other on the time axis.
  • 18B is a conceptual diagram of hybrid SFBC transmission according to one embodiment.
  • each symbol in the first transmission symbol 1821 may be composed of different resources from each other on the frequency axis.
  • 19 is a flowchart illustrating a signal transmission method according to an embodiment.
  • the transmitting terminal may include a plurality of antennas.
  • the transmitting terminal may include two antennas.
  • Each antenna may be an antenna that is logically or physically separated.
  • Each antenna may correspond to one layer.
  • the terminal may transmit the plurality of symbols through the plurality of antennas according to the STBC scheme on the first resource group (S1901).
  • the plurality of symbols may be at least part of a plurality of codewords.
  • the plurality of symbols may consist of the same number of symbols from each of the plurality of codewords.
  • the STBC scheme is described as a reference.
  • the present embodiment may also be applied to the SFBC scheme.
  • the first resource group may consist of contiguous resources on the time axis (in the case of STBC).
  • the first resource group may be composed of resources contiguous on the frequency axis.
  • the terminal selects at least one antenna of the plurality of antennas (S1902).
  • the terminal may select an antenna according to a preset rule.
  • the terminal may select one antenna based on the feedback of the channel state information from the receiver.
  • the terminal may feed back information about the antenna selected to the receiving end.
  • the terminal may transmit at least some of the plurality of symbols on the second resource group through at least one antenna (S1903).
  • the plurality of symbols may consist of symbols from a first codeword group and a second codeword group.
  • at least some of the symbols may belong to the first codeword group or the second codeword group.
  • at least some symbols may be alternately selected from the first codeword group and the second codeword group.
  • at least some symbols may be spatial multiplexed on the second resource group.
  • first resource group and the second resource group may be resources that are not contiguous with each other on the time axis.
  • first resource group and the second resource group may be resources that are not contiguous with each other on the frequency axis.
  • size of the first resource group may be larger than the size of the second resource group.
  • a vehicle may include two antennas that are physically or logically divided.
  • a decoding module may be connected to each of the two antennas. This is due to the limitation of the transmission capacity of the cable in the vehicle. That is, the requirement of the coded bits for which decoding is required may exceed the cable transmission capacity. Therefore, a separate decoding module can be connected to each antenna. Therefore, each decoding module uses only some antennas, not all antennas. Therefore, the decoding result from each decoding module may have low reliability. In this case, the above-described signal transmission methods can be used to further improve reliability.
  • FIG. 20 is a diagram for schematically describing a configuration of devices to which the embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 19 may be applied as an embodiment of the present invention.
  • the first device 2000 and the second device 2050 may each include a radio frequency unit (RF unit) 2010, 2060, a processor 2020, 2070, and optionally a memory 2030, 2080. have.
  • the first device 2000 and the second device 2050 may be a terminal and / or a base station.
  • Each radio frequency (RF) unit 2030, 2060 may include a transmitter 2011, 2061 and a receiver 2012, 2062, respectively.
  • Each RF unit 2030, 2060 may be a transceiver.
  • the transmitter 2011 and the receiver 2012 of the first device 2000 are configured to transmit and receive signals with the second device 2050 and the other terminals, and the processor 2020 is configured to send the transmitter 2011 and the receiver 2012. May be functionally connected to the transmitter 2011 and the receiver 2012 to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the first device 2000 and / or the second device 2050 may be a base station.
  • the processor 2020 may perform various processing on a signal to be transmitted, transmit the same to the transmitter 2011, and may perform processing on the signal received by the receiver 2012. If necessary, the processor 2020 may store information included in the exchanged message in the memory 2030.
  • each signal and / or message may be transmitted and received using a transmitter and / or receiver of an RF unit, and each operation may be performed under the control of a processor.
  • the first device 2000 may include various additional components according to the device application type.
  • the first device 2000 may include an additional configuration for measuring power, and the like, and the power measuring operation may be performed by the processor 2020. It may be controlled, or may be controlled by a separately configured processor (not shown).
  • the second device 2050 may be a base station.
  • the transmitter 2061 and the receiver 2062 of the base station are configured to transmit and receive signals with other base stations, servers, and devices, and the processor 2070 is functionally connected to the transmitter 2061 and the receiver 2062.
  • the transmitter 2061 and the receiver 2062 may be configured to control a process of transmitting and receiving a signal with other devices.
  • the processor 2070 may perform various processing on the signal to be transmitted, transmit the same to the transmitter 2061, and may perform processing on the signal received by the receiver 2062. If necessary, the processor 2070 may store the information included in the exchanged message in the memory 2030. With such a structure, the base station 2050 can perform the method of the various embodiments described above.
  • the processors 2020 and 2070 of each of the first device 2010 and the second device 2050 instruct the operation of the first device 2010 and the second device 2050 (for example, control). , Coordination, management, etc.).
  • Respective processors 2020 and 2070 may be connected to memories 2030 and 2080 that store program codes and data.
  • the memories 2030 and 2080 are coupled to the processors 2020 and 2070 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processors 2020 and 2070 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 2020 and 2070 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • firmware or software when implementing embodiments of the present invention using firmware or software, the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, Firmware or software configured to be may be provided in the processor or stored in a memory to be driven by the processor.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the 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. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

신뢰도를 높일 수 있는 신호 송신 방법이 개시된다. 본 개시물의 신호 송신 방법은 적어도 1회의 STBC (Space Time Block Code) 방식에 따른 데이터 송신과 적어도 1회의 안테나 선택 송신 방식에 따른 데이터 송신으로 구성될 수 있다. 안테나 선택 송신 방식과 STBC 방식을 혼합함으로써 시그널 오버헤드를 감소시키면서 신뢰도가 증가될 수 있다. 또한, STBC 방식을 위한 자원과 인접하지 않은 자원을 이용하여 안테나 선택 송신을 수행함으로써 다이버시티(diversity) 이득이 증가될 수 있다.

Description

V2X 통신에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 V2X(Vehicle-to-Something) 통신에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
지능형 교통 시스템(Intelligent Transportation Systems, ITS)의 발전에 따라서, 실시간 교통정보 및/또는 안전 경고와 같은 다양한 정보가 차량(vehicle) 간에 교환되는 방안에 대하여 연구되고 있다. 예를 들어, 인접도 서비스(Proximity Service, ProSe) 및 공공 경고 시스템 (Public Warning System)을 위한 차량 통신이 연구되고 있다. 차량에 대한 통신 인터페이스는 V2X (Vehicle-to-something)로 통칭될 수 있다. V2X 통신은 V2V (Vehicle-to-Vehicle) 통신, V2P (Vehicle-to-Pedestrian), 및 V2I (Vehicle-to-Infrastructure entity) 통신으로 구분할 수 있다. V2V 통신은 차량과 차량 사이의 통신을 지칭할 수 있다. V2P는 차량과 개인이 소지한 디바이스(예를 들어, 보행자 또는 자전거 운전자의 핸드헬드(handheld) 터미널) 사이의 통신을 지칭할 수 있다. 또한, V2I 통신은 차량과 노변 유닛(Roadside Unit, RSU) 사이의 통신을 지칭할 수 있다. RSU는 교통 기반시설 엔티티(entity)를 지칭할 수 있다. 예를 들어, RSU는 속도 알림을 송신하는 엔티티일 수도 있다. V2X 통신을 위하여 차량, RSU, 및 핸드헬드 디바이스는 송수신기(transceiver)를 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이, V2X 통신은 안전 등 각종 이벤트에 대한 경고를 알리기 위하여 이용될 수도 있다. 예를 들어, 차량 또는 도로에서 일어난 이벤트에 대한 정보가 V2X 통신을 통하여 다른 차량 또는 보행자들에게 알려질 수도 있다. 예를 들어, 교통 사고, 도로 상황의 변동, 또는 사고 위험성에 대한 경고에 대한 정보가 다른 차량 또는 보행자에게 전달될 수도 있다. 예를 들어, 도로에 인접하거나 도로를 횡단하는 보행자에게 차량의 접근에 대한 정보를 알려줄 수도 있다.
그러나, 보행자에 비하여 높은 이동 속도를 가지기 때문에, V2X 통신의 안정성(reliability)은 상대적으로 낮을 수 있다. 예를 들어, 도플러 효과(Doppler effect)로 인하여, 위상이 크게 변화될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 차량의 이동으로 인하여 채널 상태가 빠르게 변할 수 있다. 따라서, 빠르게 변화하는 채널 상태에 대응하여, 높은 안정성의 통신을 수행할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 V2X 통신에서의 신뢰도 높은 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 복수의 안테나들을 포함하는 단말의 무선 통신 시스템에서의 신호 송신 방법은, 복수의 심볼들을 제1 자원 그룹 상에서 SFBC(Space Frequency Block Code) 방식에 따라서 상기 복수의 안테나들을 통하여 송신하는 단계; 상기 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나를 선택하는 단계; 및 상기 복수의 심볼들 중 적어도 일부의 심볼을 제2 자원 그룹 상에서 상기 적어도 하나의 안테나를 통하여 송신하는 단계를 포함하고, 상기 제2 자원 그룹은 상기 제1 자원 그룹과 주파수 축 상에서 연속하지 않는다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 안테나는, 수신단으로부터의 채널 상태 정보에 기초하여 선택될 수 있다.
바람직하게는, 신호 송신 방법은 상기 적어도 하나의 안테나에 대한 정보를 상기 수신단에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 심볼들은 제1 코드워드 그룹 및 제2 코드워드 그룹으로부터의 심볼들로 구성되고, 상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제1 코드워드 그룹 또는 상기 제2 코드워드 그룹에 속하며, 상기 제1 코드워드 그룹과 상기 제2 코드워드 그룹으로부터 교대로 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제2 자원 그룹 상에서 공간 다중화될 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 무선 통신 시스템에서 신호를 송신하는 단말은, 복수의 안테나들을 통하여 무선 신호를 송수신하도록 구성된 송수신기; 및 상기 송수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 복수의 심볼들을 제1 자원 그룹 상에서 SFBC(Space Frequency Block Code) 방식에 따라서 상기 복수의 안테나들을 통하여 송신하고, 상기 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나를 선택하며, 상기 복수의 심볼들 중 적어도 일부의 심볼을 제2 자원 그룹 상에서 상기 적어도 하나의 안테나를 통하여 송신하도록 구성되고, 상기 제2 자원 그룹은 상기 제1 자원 그룹과 주파수 축 상에서 연속하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 시그널 오버헤드에 비하여 신호의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 송신 자원의 이용 효율이 향상될 수 있는 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 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로서 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례인 LTE 시스템의 시스템 구조를 도시한다.
도 2는 무선 프로토콜의 제어 평면을 도시한다.
도 3은 무선 프로토콜의 사용자 평면을 도시한다.
도 4는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 7은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 9b는 다중 안테나 시스템의 예시적인 구조를 도시한다.
도 10a 및 10b는 다중 안테나 시스템에서 일반적인 CDD 구조의 예시들을 나타낸다.
도 11 은 능동 안테나 시스템(active antenna system, AAS)을 나타낸다.
도 12는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 정상 CP에 대한 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 13은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 확장 CP에 대한 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 14는 주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다.
도 15는 비주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다.
도 16은 간략화된 V2X 통신 네트워크를 도시한다.
도 17은 일 실시예에 따른 코드워드 송신의 개념도이다.
도 18a는 일 실시예에 따른 하이브리드 STBC 송신의 개념도이다.
도 18b는 일 실시예에 따른 하이브리드 SFBC 송신의 개념도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 신호 송신 방법의 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 기기들의 개략도이다.
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.
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 시스템 구조
도 1을 참조하여 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례인 LTE 시스템의 시스템 구조를 설명한다. LTE 시스템은 UMTS 시스템에서 진화한 이동통신 시스템이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, LTE 시스템 구조는 크게 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)로 구분할 수 있다. E-UTRAN은 UE(User Equipment, 단말)와 eNB(Evolved NodeB, 기지국)로 구성되며, UE 와 eNB 사이를 Uu 인터페이스, eNB 와 eNB 사이를 X2 인터페이스라고 한다. EPC는 제어평면(Control plane) 기능을 담당하는 MME(Mobility Management Entity)와 사용자 평면(User plane) 기능을 담당하는 S-GW(Serving Gateway)로 구성되는데, eNB 와 MME 사이를 S1-MME 인터페이스, eNB 와 S-GW 사이를 S1-U 인터페이스라고 하며, 이 둘을 통칭하여 S1 인터페이스 라고 부르기도 한다.
무선 구간인 Uu 인터페이스 에는 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)이 정의되어 있으며, 이는 수평적으로 물리계층 (Physical Layer), 데이터링크계층 (Data Link Layer) 및 네트워크계층 (Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 사용자 데이터 전송을 위한 사용자평면과 시그널링(Signaling, 제어신호) 전달을 위한 제어평면으로 구분된다. 이러한 무선 인터페이스 프로토콜은 일반적으로 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 도2 및 도3과 같이 물리계층인 PHY 을 포함하는 L1(제1계층), MAC(Medium Access Control)/RLC(Radio Link Control)/PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층을 포함하는 L2(제2계층), 그리고 RRC(Radio Resource Control) 계층을 포함하는 L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이들은 UE와 E-UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, Uu interface의 데이터 전송을 담당한다.
도 2 및 도 3에서 도시하는 무선프로토콜 각 계층에 대한 설명은 다음과 같다. 도 2는 무선 프로토콜의 제어평면을 나타내는 도면이고, 도 3은 무선 프로토콜의 사용자평면을 나타내는 도면이다.
제1계층인 물리(Physical; PHY) 계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용(Dedicated) 전송채널과 공용(Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 PHY 계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 무선 자원을 이용한 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어(MAC) 계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층과는 논리채널(Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.
제2계층의 RLC 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM(Transparent Mode, 투명모드), UM(Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM(Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.
제2계층의 패킷데이터수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안(Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화(Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호(Integrity protection)로 구성된다.
제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서 무선베어러(RB)는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제 2계층에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두 가지로 나누어 지는데, SRB는 제어평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
LTE/LTE-A 자원 구조/채널
도 4 및 도 5를 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 4는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브 프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는데 걸리는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)이라 하고, 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
도 5는 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(GP: Guard Period), 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 관계없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 도메인에서 7개의 OFDM 심볼들을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파들을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼들을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원 블록은 12×7 자원 요소들을 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 7은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞부분의 최대 3개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(PDSCH: Physical Downlink Shared CHannel)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크제어채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(PCFICH: Physical Control Format Indicator CHannel), 물리하향링크제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control CHannel), 물리HARQ지시자채널(PHICH: Physical Hybrid automatic repeat request Indicator CHannel) 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(Acknowledgement)/NACK(Negative ACK) 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(DCI: Downlink Control Information)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, PD-SCH 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(CCE: Control Channel Element)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(CRC: Cyclic Redundancy Check)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(RNTI: Radio Network Temporary Identifier)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, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블(random access preamble)의 전송에 대한 응답인 임의접속응답(random access response)을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 8은 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control CHannel)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(PUSCH: Physical Uplink Shared CHannel)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.
다중 안테나 시스템
다중 안테나(MIMO) 기술은, 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 다중안테나 기술은 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있기 때문에 이동 통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 이른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다.
도 9a는 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 9a에 도시된 바와 같이 전송 안테나의 수를 NT개로, 수신 안테나의 수를 NR개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적으로 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서 전송률(transmission rate)를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시키는 것이 가능하다. 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송률은 이론적으로 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송률(R0)에 하기의 수학식 1의 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000001
예를 들어, 4개의 전송 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 대하여 이론상 4배의 전송률을 획득할 수 있다. 이와 같은 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90년대 중반에 증명된 이후 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위하여 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이 NT개의 전송 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 전송 신호에 대해 살펴보면, NT개의 전송 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000002
한편, 각각의 전송 정보
Figure PCTKR2017002545-appb-I000001
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2017002545-appb-I000002
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2017002545-appb-I000003
를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000004
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2017002545-appb-I000004
에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 NT개의 전송신호(transmitted signal)
Figure PCTKR2017002545-appb-I000005
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure PCTKR2017002545-appb-I000006
는 벡터 X 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 Wij 는 i 번째 전송안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000005
NR개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2017002545-appb-I000007
을 벡터로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000006
한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링 하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 전송 안테나 j 로부터 수신 안테나 i 를 거치는 채널을 hij 로 표시하기로 한다. 여기서, hij 의 인덱스의 순서는 수신 안테나 인덱스가 먼저, 전송안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 벡터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 벡터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 9b는 NT개의 전송 안테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시한 도면이다.
도 9b에 도시된 바와 같이 총 NT개의 전송 안테나로부터 수신안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000007
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 NT개의 전송 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 하기의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000008
실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음(Additive White Gaussian Noise, AWGN)이 더해지게 되므로, NR개의 수신안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2017002545-appb-I000008
을 벡터로 표현하면 하기의 수학식 9와 같다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000009
상기 수학식들을 이용하여 구한 수신신호는 하기의 수학식 10과 같다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000010
한편, 채널 상황을 나타내는 채널 행렬 H 의 행과 열의 수는 전송안테나와 수신 안테나의 개수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H 에서 행의 수는 수신 안테나의 개수(NR)과 동일하고, 열의 수는 전송 안테나의 개수(NT)와 동일하다. 즉, 채널 행렬 H는 NR × NT 행렬로 표시될 수 있다. 일반적으로, 행렬의 랭크는 서로 독립적인 행의 수와 열의 수 중에서 더 작은 수에 의해 정의된다. 그러므로, 행렬의 랭크는 행렬의 행의 수나 열의 수보다 더 큰 값을 가질 수 없다. 채널 행렬 H 의 랭크는 다음의 수학식 11에 의해 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000011
다중 안테나 시스템의 운영(operation)을 위해 사용되는 다중 안테나 송수신 기법(scheme)은 FSTD(frequency switched transmit diversity), SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), TSTD(time switched transmit diversity) 등이 사용될 수 있다. 랭크 2 이상에서는 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM), GCDD(Generalized Cyclic Delay Diversity), S-VAP(Selective Virtual Antenna Permutation) 등이 사용될 수 있다.
FSTD는 각 다중 안테나로 전송되는 신호마다 서로 다른 주파수의 부반송파를 할당함으로써 다이버시티 이득을 얻는 방식이다. SFBC는 공간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 효율적으로 적용하여 해당 차원에서의 다이버시티 이득과 다중 사용자 스케줄링 이득까지 모두 확보할 수 있는 기법이다. STBC는 공간 영역과 시간 영역에서 선택성을 적용하는 기법이다. CDD는 각 송신안테나간의 경로 지연을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 기법이다. TSTD는 다중 안테나로 전송되는 신호를 시간으로 구분하는 기법이다. 공간 다중화는 안테나별로 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 기법이다. GCDD는 시간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 적용하는 기법이다. S-VAP는 단일 프리코딩 행렬을 사용하는 기법으로, 공간 다이버시티 또는 공간 다중화에서 다중 코드워드를 안테나 간에 섞어주는 MCW(Multi Codeword) S-VAP와 단일 코드워드를 사용하는 SCW(Single Codeword) S-VAP가 있다.
위와 같은 MIMO 전송 기법들 중에서 STBC 기법은, 동일한 데이터 심볼이 시간 영역에서 직교성을 지원하는 방식으로 반복되어 시간 다이버시티를 획득하는 방식이다. 유사하게, SFBC 기법은 동일한 데이터 심볼이 주파수 영역에서 직교성을 지원하는 방식으로 반복되어 주파수 다이버시티를 획득하는 방식이다. STBC에 사용되는 시간 블록 코드 및 SFBC에 사용되는 주파수 블록 코드의 예시는 아래의 수식 12 및 13과 같다. 수식 12 는 2 전송 안테나 경우의, 수식 13 은 4 전송 안테나의 경우의 블록 코드를 나타낸다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000012
Figure PCTKR2017002545-appb-M000013
수학식 12 및 13 에서 Si (i=1, 2, 3, 4)는 변조된 데이터 심볼을 나타낸다. 또한, 수학식 12 및 13의 행렬의 행(row)은 안테나 포트를 나타내고, 열(column)은 시간 (STBC의 경우) 또는 주파수 (SFBC의 경우)를 나타낸다.
한편, 전술한 MIMO 전송 기법들 중에서 CDD 기법은 지연 확산을 인위적으로 증가시켜 주파수 다이버시티를 증가시키는 방식이다. 도 10a 및 10b는 다중 안테나 시스템에서 일반적인 CDD 구조의 예시들을 나타낸다. 도 10a는 시간 영역에서의 순환 지연을 적용하는 방식을 나타낸다. 도 10a의 순환 지연을 적용하는 CDD 기법은, 도 10b와 같이 위상-시프트 다이버시티를 적용하는 것으로 구현될 수도 있다.
도 11 은 능동 안테나 시스템(active antenna system, AAS)을 나타낸다.
LTE Rel-12 이후의 무선 통신 시스템 상에서 AAS를 활용한 안테나 시스템의 도입 여부에 대한 논의가 진행되고 있다. AAS는 각각의 안테나가 능동 회로를 포함하는 능동 안테나로 구성되어 있어서, 무선 통신 환경에 적응적으로 안테나 패턴을 변화시킴으로써 간섭을 줄이거나, 빔포밍의 효율적인 수행을 지원할 수 있는 기술이다.
이러한 AAS를 2차원으로 구축(예를 들어, 2D-AAS)하게 되면, 안테나 패턴 측면에서 안테나의 메인 로브(main lobe)를 기존의 수평면뿐만 아니라, 수직면에 대하여도 빔(beam) 방향에 대한 조절이 가능하여 3차원적으로 더 효율적으로 빔 적응(beam adaptation)이 가능하게 된다. 따라서, 이를 바탕으로 UE의 위치에 따라 좀 더 적극적으로 송신빔을 변화시키는 것이 가능하다. 이러한 2D-AAS는 안테나를 수직 방향과 수평 방향으로 설치하여 다량의 안테나를 포함하는 안테나 시스템을 구축할 수도 있다.
상술한 바와 같은 2D-AAS가 도입되는 경우, 수직 방향의 안테나 영역에 안테나를 증가시킴으로써 다량의 안테나가 설치될 수도 있다. 그러나, 이러한 다량의 안테나들을 효과적으로 운영하기 위하여는, 각 안테나마다 채널을 측정하기 위한 참조신호(reference signal, RS)의 설계와 안테나와 단말 사이의 채널 정보를 단말이 피드백하는 방법의 설계가 중요하다. 일반적으로, 참조신호 오버헤드(overhead)와 피드백 오버헤드는 안테나의 수의 증가에 따라서 선형적으로 또는 지수적으로 증가할 수 있기 때문이다.
상술한 바와 같은 오버헤드를 감소시키기 위하여, SRS (Sounding Reference Signal) 가 이용될 수도 있다. SRS는 단말이 기지국으로 송신하는 상향링크 참조신호이다. SRS는 특정 단말의 상향링크 채널의 보다 정확한 계산을 위하여 사용된다. SRS는 PUCCH 및 PUSCH와는 분리되어 송신된다. SRS는 서브프레임 내의 마지막(last) 심볼에서 임의의 서브캐리어를 통하여 송신될 수 있다. SRS는 PUCCH 포맷 1의 송신을 제외한 다른 채널들의 송신에 앞서 송신될 수 있다. 일반적으로, TDD 모드의 경우, UpPTS의 길이가 충분한 다면, SRS는 스페셜 서브프레임의 마지막 2개의 심볼에서 송신될 수 있다. SRS를 통하여 기지국은 단말의 상향링크 채널의 특성을 결정할 수 있다. 또한, 기지국은 결정된 상향링크 채널에 기초하여 단말에 대한 상향링크 할당을 수행할 수 있다. 또한, SRS는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스(sequence)로서 송신될 수 있다.
예를 들어, 기지국은 SRS를 이용하여 랭크 인덱스 (Rank Index, RI)와 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index, PMI)를 결정할 수 있다. 따라서, RI와 PMI를 획득하기 위한 시그널링 오버헤드가 감소될 수 있다. 예를 들어, 시그널링 오버헤드를 감소를 위하여 SRS의 송신이 증가될 수 있다. 이 경우, SRS의 송신을 위한 자원을 증가시키는 것이 고려될 수 있다.
참조신호수신전력(RSRP: Reference Signal Received Power)
RSRP는 측정되는 주파수 대역폭 내의 셀-특정 참조신호(CRS: Cell-specific RS)를 나르는(carry) 자원 요소의 전력의 선형 평균으로 정의된다. 단말은 특정 자원 요소 상에 매핑되어 전송되는 셀-특정 참조신호(CRS)를 검출하여 RSRP를 결정할 수 있다. RSRP 계산에는 기본적으로 안테나 포트 0 에 대한 셀-특정 참조신호(R0)가 사용될 수 있으며, 단말이 안테나 포트 1 에 대한 셀-특정 참조신호(R1)를 신뢰성 있게 검출할 수 있다면 R0 에 추가적으로 R1을 사용하여 RSRP를 결정할 수 있다. 셀-특정 참조신호에 대한 구체적인 내용은 표준문서(예를 들어, 3GPP TS36.211)를 참조할 수 있다.
LTE 반송파 수신신호강도지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator)
RSSI는, 단말에 의하여 관측된 측정 대역 내의 공동-채널 서빙(serving) 및 비-서빙 셀, 인접 채널 간섭 및 열 잡음을 등을 포함하는 모든 소스로부터의 총 수신 광대역 전력으로서 정의될 수 있다. RSSI는 후술하는 참조신호수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality)에 대한 입력으로서 이용될 수 있다.
참조신호수신품질(RSRQ: Reference Signal Received Quality)
RSRQ는 셀-특정 신호 품질 특성을 제공하기 위한 것으로서, RSRP와 유사하나, RSRQ는 각 셀들의 신호 품질에 따라서 서로 상이한 LTE 후보 셀들의 순위를 매기는 것에 주로 이용될 수 있다. 예를 들어, RSRP 측정이 안정적인 이동성 결정을 수행하기에 충분하지 않은 정보를 제공하는 경우에, RSRQ 측정치가 핸드오버(handover) 및 셀 재선택 결정을 위한 입력으로서 이용될 수 있다 RSRQ는 RSRP에 측정되는 주파수 대역폭 내의 자원블록의 개수(N)를 승산한 값을 'LTE 반송파 RSSI (LTE carrier RSSI)'로 나눈 값으로 정의된다 (즉, RSRQ = N × RSRP / (E-UTRA carrier RSSI)). 분자 (N × RSRP) 와 분모(E-UTRA carrier RSSI) 는 동일한 자원 블록 세트에 대해서 측정된다. RSRP가 원하는 신호 강도의 표시자인 반면, RSRQ는 RSSI에 포함된 간섭 레벨을 고려함으로써 신호 강도와 간섭의 조합된 효과를 효과적인 방법으로 보고할 수 있도록 할 수 있다.
참조 신호 (RS: Reference Signal)
이동 통신 시스템에서 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 또한, 수신측에서 왜곡된 신호를 보정하기 위하여는 수신측이 채널 정보를 알아야 한다. 따라서, 채널 정보를 알아내기 위하여, 송신측은 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 송신하고, 수신측은 수신된 신호의 왜곡 정도에 따라서 채널의 정보를 알아내는 방법이 주로 사용된다. 이 경우, 송신측과 수신측이 모두 알고 있는 신호를 파일럿 신호(pilot signal) 또는 참조신호(Reference Signal, RS)라고 한다. 또한, 다중안테나(MIMO) 기술이 적용된 무선 통신에 있어서, 각 송신 안테나 별로 별도의 참조신호가 존재한다.
이동통신 시스템에 있어서, 참조신호는 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위한 참조신호로 분류 될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 참조신호는 단말이 하향링크로의 채널 정보를 획득하는 데에 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되고, 특정 서브프레임에서 하향링크 데이터를 수신하는 않는 단말도 해당 참조신호를 수신하고 측정할 수 있어야 한다. 또한, 채널 정보 획득을 위한 참조신호는 핸드오버(handover)를 위한 채널 상태 측정을 위하여도 이용될 수 있다. 데이터 복조를 위한 참조신호는 기지국이 하향링크 데이터를 보낼 때에 하향링크 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 참조신호를 수신함으로써 채널 추정을 수행하고 데이터를 복조할 수 있다. 복조를 위한 참조신호는 데이터가 송신되는 영역에서 송신된다.
LTE 시스템에서는 유니캐스트(unicast) 서비스를 위하여 두 가지 종류의 하향링크 참조신호가 정의된다. 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 등의 측정을 위한 공동 참조신호(Common RS, CRS)와 데이터 복조를 위하여 사용되는 단말-특정 참조신호. LTE 시스템에서, 단말-특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 이용되며 CRS는 채널 정보 회득 및 데이터 복조 모두를 위하여 이용될 수 있다. CRS는 셀-특정 신호로서, 광대역의 경우 매 서브프레임마다 송신될 수 있다.
LTE-A(LTE-Advanced)에 있어서, 최대 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있는 참조신호가 요구된다. LTE 시스템과의 역방향 호환성(backward-compatibility)을 유지하면서 8개의 송신 안테나를 지원하기 위하여, LTE에서 정의된 CRS가 전 대역으로 매 서브프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 8개의 송신 안테나에 대한 참조신호가 정의될 필요가 있다. 그러나, LTE-A 시스템에서 종래의 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 안테나에 대한 참조신호를 추가하면, 참조신호로 인한 오버헤드(overhead)가 지나치게 증가한다. 따라서, LTE-A에서는 MCS(Modulation and Coding Scheme), PMI(Precoding Matrix Indicator) 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 참조신호로서, 채널상태정보-참조신호(Channel State Information-RS, CSI-RS)와 데이터 복조를 위한 복호-참조신호(DM-RS)가 도입되었다. 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정과 동시에 데이터 복조에 이용되는 것과는 달리, CSI-RS는 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 송신된다. 따라서, CSI-RS는 매 서브프레임마다 전송되지 않을 수도 있다. CSI-RS로 인한 오버헤드를 감소시키기 위하여, CSI-RS는 시간 영역 상에서 간헐적으로 송신되며, 데이터 복조를 위하여는 해당 단말에 대한 DM-RS가 송신된다. 따라서, 특정 단말의 DM-RS는 해당 단말이 스케쥴링된 영역, 즉 특정 단말이 데이터를 수신하는 시간-주파수 영역에서만 송신된다.
도 12 및 도 13은 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 12는 일반(normal) 순환 전치(Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며, 도 13은 확장(extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.
또한, 격자에 기재된 'D'는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS (Demodulation-RS)를 의미하고, DM-RS는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 12 및 도 13은 안테나 포트 5에 대응하는 DM-RS를 예시하며, 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.
예를 들어, 자원 블록으로의 참조신호 맵핑규칙은 하기의 수학식들에 따를 수 있다.
CRS의 경우, 하기의 수학식 14에 따라 참조신호가 맵핑될 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000014
또한, DRS(Dedicated RS)의 경우, 하기의 수학식 15에 따라 참조신호가 맵핑될 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000015
수학식 14 및 15에서 k는 부반송파 인덱스를 p는 안테나 포트를 나타낸다. 또한, NDL RB은 하향링크에 할당된 자원 블록의 개수를, ns는 슬롯 인덱스를 NID cell은 셀 ID를 나타낸다.
LTE-A 시스템에서, 기지국은 모든 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 송신한다. 상술한 바와 같이, CSI-RS는 시간 영역 상에서 간헐적으로 송신될 수 있다. 예를 들어, CSI-RS 는 한 서브프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 송신 되거나, 특정 송신 패턴으로 송신될 수 있다. 이 경우, CSI-RS가 송신되는 주기/패턴은 기지국이 설정할 수 있다. CSI-RS를 이용하여 채널을 측정하기 위하여 단말은 자신이 속한 셀의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI-RS 송신 서브프레임 인덱스, 송신 서브프레임 내의 CSI-RS 자원요소 시간-주파수 위치, 및 CSI-RS 시퀀스 등의 정보를 알아야 한다.
LTE-A 시스템에 있어서, 서로 다른 안테나 포트의 CSI-RS 송신을 위하여 사용되는 자원은 서로 직교(orthogonal)한다. 한 기지국이 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 송신할 때, 각각의 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 다른 자원요소에 맵핑함으로써, 주파수분할다중화(FDM)/시분할다중화(TDM) 방식으로 이들 자원들이 서로 직교성을 갖도록 할당할 수 있다. 또한, 기지국은 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 직교하는 코드를 이용하여 맵핑하여 코드분할 다중화 방식으로 CSI-RS를 송신할 수 있다.
도 14는 주기적 CSI-RS 송신 방식의 일 예시이다. 도 14에서, CSI-RS는 10ms 의 주기로 송신되며, 오프셋은 3이다. 여러 셀들의 CSI-RS가 서로 고르게 분포할 수 있도록, 오프셋 값은 기지국마다 각각 다른 값을 가질 수도 있다. 10ms의 주기로 CSI-RS 송신되는 경우, 기지국이 가질 수 잇는 오프셋은 0 내지 9의 10개의 값이다. 오프셋은 특정 주기를 갖는 기지국이 CSI-RS 송신을 시작하는 서브프레임의 인덱스 값을 나타낸다. 기지국이 CSI-RS의 주기와 오프셋을 값을 알려주면, 단말은 해당 값을 이용하여 해당 위치에서 기지국의 CSI-RS를 측정하여 CQI/PMI/RI 등의 정보를 기지국에 보고한다. CSI-RS에 연관된 정보들은 모두 셀-특정 정보이다.
도 15는 비주기적 CSI-RS 송신 방식의 예시이다. 도 15에서, 기지국은 서브프레임 인덱스 3, 4에서 CSI-RS를 송신한다. 송신 패턴은 10개의 서브프레임으로 구성되며, 각각의 서브프레임에서의 CSI-RS 송신 여부가 비트 인디케이터(bit indicator)에 의하여 지정될 수 있다.
일반적으로, 기지국이 단말에게 CSI-RS 설정을 알려주는 방법으로 두 가지 방법이 고려된다.
먼저, 기지국은 CSI-RS 설정 정보를 기지국이 단말들에게 브로드캐스팅(broadcasting)하는 DBCH 시그널링(Dynamic Broadcast CHannel)을 이용하여 CSI-RS 설정을 송신할 수 있다. LTE 시스템에서 시스템 정보에 대한 내용을 단말에 알려주기 위하여 BCH(Broadcasting CHannel)이 이용된다. 그러나, 정보의 양이 많아서 BCH에 의하여 모두 송신할 수 없는 경우, 정보는 일반 데이터와 같은 방식으로 송신되고 데이터의 PDCCH를 특정 단말 ID가 아닌 SI-RNTI(System Information RNTI)가 CRC 마스킹되어 송신된다. 이 경우, 실제 시스템 정보는 일반 유니캐스트 데이터와 같이 PDSCH 영역에서 송신된다. 셀 내의 모든 단말은 SI-RNTI를 이용하여 PDCCH를 디코딩 한 후 해당 PDCCH가 인디케이팅하는 PDSCH를 디코딩하여 시스템 정보를 획득할 수 있다. 이와 같은 방식의 브로드캐스팅 방식은 일반적인 브로드캐스팅 방식인 PBCH(Physical BCH)와 구분되어 DBCH로 호칭되기도 한다. LTE 시스템에서 브로드캐스팅되는 시스템 정보는, PBCH에 송신되는 MIB(Master Information Block)와 PDSCH에서 일반 유니캐스트 데이터와 다중화되어 송신되는 SIB(System Information Block)이다. LTE-A에서 새로이 도입된 SIB9. SIB10 등을 이용하여 CSI-RS 설정이 송신될 수 있다.
또한, RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 이용하여 기지국이 단말로 CSI-RS 관련 정보를 송신할 수 있다. 단말이 초기 액세스나 핸드오버를 통하여 기지국과 연결을 확립하는 과정에서 기지국은 단말에게 RRC 시그널링을 이용하여 CSI-RS 설정을 송신할 수 있다. 또한, 기지국은 CSI-RS 측정에 기반한 피드백을 요구하는 RRC 시그널링 메시지를 통하여 단말에게 CSI-RS 설정 정보를 송신할 수도 있다.
도 16은 간략화된 V2X 통신 네트워크를 도시한다.
V2X 통신은 V2V (Vehicle-to-Vehicle) 통신, V2P (Vehicle-to-Pedestrian), 및 V2I (Vehicle-to-Infrastructure entity) 통신으로 구분할 수 있다. V2V 통신은 차량(1601)과 차량(1602) 사이의 통신을 지칭할 수 있다. 교통 정보 등이 V2V 통신을 통하여 차량(1601)과 차량(1602) 사이에 공유될 수 있다. V2P는 차량(1601)과 보행자(1603)가 소지한 디바이스(예를 들어, 보행자 또는 자전거 운전자의 핸드헬드(handheld) 터미널) 사이의 통신을 지칭할 수 있다. 보행자(1603) 또한 도로에 인접한 인도를 따라서 이동할 수 있기 때문에, 도로 상의 위험에 대한 정보 등이 V2P통신을 통하여 공유될 수도 있다. 또한, V2I 통신은 차량(1601)과 노변 유닛(Roadside Unit, RSU, 1604) 사이의 통신을 지칭할 수 있다. RSU(1604)는 교통 기반시설(infrastructure) 엔티티(entity)를 지칭할 수 있다. 예를 들어, RSU(1604)는 속도 알림을 송신하는 엔티티일 수도 있다. V2X 통신을 위하여 차량 (1601, 1602), RSU(1604), 및 보행자(1603)의 핸드헬드 디바이스는 송수신기(transceiver)를 구비할 수 있다. V2X 통신은 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 통신 표준의 D2D(Device-to-Device) 통신과 유사한 기술을 이용하여 구현될 수도 있다. 또한, V2X 통신은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 DSRC (Dedicated Short-Range Communications) 기술을 이용하여 구현될 수도 있다.
이하의 설명에 있어서, V2X 통신 또는 기존의 LTE 등의 무선 통신에 있어서, STBC (Space Time Block Code) 방식을 이용한 신호 송신 방법이 설명된다. 이하에서, 신호 송신 방법은 STBC 방식을 기준으로 설명되나, SFBC (Space Frequency Block Code) 방식에도 유사하게 적용될 수 있다. 즉, 시간 축 상에서 직교성을 갖는 자원들을 이용하는 대신에, 주파수 축 상에서 직교성을 갖는 자원들을 이용하여 신호를 송신함으로써 SFBC 방식의 신호 송신이 수행될 수 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 심볼은 채널 코딩된 심볼, 하나의 데이터 심볼, 또는 하나의 자원 요소(resource element)에 대응할 수 있다.
예를 들어, N개의 송신 안테나가 이용될 수 있다. 이 경우, 다이버시티(diversity) 이득을 위하여, N개의 자원을 이용하여 기존의 STBC 방식의 신호 송신이 수행될 수 있다. 예를 들어, 2개의 송신 안테나가 이용될 수 있다. 알라무티 방식(Alamouti scheme)이 이용되는 경우, 2개의 안테나는 2개의 시간 자원들(예를 들어, STBC의 경우) 또는 2개의 주파수 자원들(예를 들어, SFBC의 경우)을 이용하여 신호를 송신할 수 있다. 구체적인 신호의 구성 방법은 수학식 14와 관련하여 상술한 내용에 의하여 참조될 수 있다. 그러나, 종래의 STBC 또는 SFBC 방식에 있어서, 채널의 신뢰도(reliability)가 낮은 경우에, 송신 안테나의 수에 배수에 대응하는 자원들이 이용될 수 있다. 따라서, 이로 인한 시그널 오버헤드가 증가할 수 있다. 예를 들어, 2개의 송신 안테나가 이용되는 경우, 신뢰도의 확보를 위하여 알라무티 방식이 2번 적용될 수 있다. 이 경우, 4개의 (주파수 또는 시간) 자원들이 이용될 수 있다. 따라서, 신호의 성능을 증가될 수 있으나, 2배의 시그널 오버헤드로 인하여 전체적인 성능이 감소될 수 있다. 따라서, 시그널 오버헤드를 감소시키면서도 신뢰도를 증가시킬 수 있는 신호 송신 방법이 요구된다. 예를 들어, 2개의 송신 안테나에 대하여 2번의 알라무티 방식이 적용되는 경우에, 4개의 자원들이 이용될 수 있다. 4개의 자원 대신에 3개의 자원들로 요구되는 신뢰도가 확보될 수 있다면, 시그널 오버헤드가 감소될 수 있다.
이하에서, 하나 이상의 STBC 방식과 하나 이상의 안테나 선태 송신(antenna selection transmission) 방식이 동시에 이용되는 하이브리드(hybrid) STBC 방식이 설명된다. 상술한 바와 같이, 이하의 하이브리드 STBC 방식은 하이브리드 SFBC 방식에 적용될 수 있다.
예를 들어, 하이브리드 STBC 방식에 있어서, M(M은 1 이상의 자연수)번의 STBC과 L(L은 1 인상의 자연수)번의 안테나 선택 송신 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 이하의 설명에 있어서 N개의 송신 안테나가 이용될 수 있다. M번의 STBC 방식이 적용되는 경우, Ni개의 심볼을 송신하기 위하여, 각각의 STBC 마다 Ni (Ni≤N, i = 1, 2, 3, … , M)개의 자원이 이용될 수 있다. L번의 안테나 선택 송신 방식이 적용되는 경우, 각각의 안테나 선택 송신 방식에 대하여 선택된 Pj (Pj≤N, j = 1, 2, 3, … , L)개의 안테나를 이용하여 Pj개의 심볼들을 송신할 수 있다. 즉, 선택된 Pj개의 안테나 각각은 하나의 심볼의 송신을 위하여 이용될 수 있다.
안테나 선택 송신 방식에 있어서, 선택된 안테나 각각이 하나의 심볼을 송신하는 대신에, 복수의 심볼들의 그룹이 하나의 자원에서 송신될 수 있다. 즉, 하나의 (시간 또는 주파수) 자원에서 하나의 안테나를 통하여 하나의 심볼이 송신되는 대신에, 하나의 (시간 또는 주파수) 자원에서 복수의 안테나가 복수의 심볼들을 송신하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 심볼들에 대응하는 데이터가 공간 다중화(multiplexing)될 수 있다. 이 경우, 시그널 오버헤드가 감소될 수 있다. 예를 들어, Pj개의 심볼들은 Rj개의 그룹들로 구성될 수 있다. 각각의 심볼 그룹은 1개의 자원을 이용하여 송신될 수 있다.
상술한 하이브리드 STBC 방식에 있어서,
Figure PCTKR2017002545-appb-I000009
개의 심볼들이 송신될 수 있다. 이 경우, 신뢰도 향상을 위하여 K개의 심볼들 중 적어도 S(K≥S)개의 심볼들이 반복적으로 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 STBC 방식의 송신 마다 Ni개의 심볼들이 송신될 수 있다. 이 경우, 한 번의 STBC 방식의 송신 내에서 송신되는 Ni개의 심볼들은 서로 상이한 심볼들로 구성될 수 있다. 한 번의 STBC 방식의 송신 내에서 송신되는 심볼들은 서로 같은 채널 품질을 가지므로, 한 번의 STBC 방식의 송신 내에서 심볼을 반복한다고 하여도 다이버시티 이득이 증가하지 않기 때문이다.
일반적으로, STBC 방식의 송신에 이용되는 Ni개의 자원들은 인접한 자원들로 구성된다. 이는, 유사한 채널이 반복적으로 적용됨으로써, 서로 직교하는 공간을 생성하기 위함이다. 그러나, 매 STBC 방식 마다, 또는 매 안테나 선택 송신 방식마다는 서로 인접하지 않은 자원들이 이용될 수 있다. 예를 들어, STBC 방식의 제1 송신을 위한 자원들은 서로 인접한 자원들로 구성될 수 있다. 또한, STBC 방식의 제2 송신을 위한 자원들은 서로 인접한 자원들로 구성될 수 있다. 그러나, STBC 방식의 제1 송신을 위한 자원들과 제2 송신을 위한 자원들은 서로 인접하지 않은 자원들로 구성될 수 있다. 유사하게, 제1 안테나 선택 송신을 위한 자원들과 제2 안테나 선택 송신을 위한 자원들은 서로 인접하지 않은 자원들로 구성될 수 있다. 따라서, 각각의 송신 방식들에 의한 자원들이 서로 상이한 채널을 통하여 송신됨으로써, 다이버시티 이득이 획득될 수 있다. 또한, 안테나 선택 송신 방식에 있어서, 다이버시티 이득을 위하여 1회의 안테나 선택 송신을 위한 자원들이 서로 인접하지 않을 수도 있다. STBC 방식과는 달리, 안테나 선택 송신에 있어서는 동일 채널이 반복될 필요가 없기 때문이다. 상술한 설명에 있어서, 인접한 자원은 시간 및/또는 주파수 상에서 서로 인접한 자원들을 의미할 수 있으며, 적어도 시간 및/또는 주파수 상에서 1 단위 자원 이내에 위치한 자원일 수도 있다. 예를 들어, 1 단위 자원은 하나의 물리 자원 블록에 대응할 수도 있다. 또한, 인접한 자원은 시간 및/또는 주파수 상에서 연속하는 자원들을 의미할 수도 있다.
또한, 상술한 송신 안테나 선택 방식에 있어서, 송신단은 기설정된 순서에 따라 송신 안테나를 선택할 수도 있다. 또한, 송신단은 채널 상태에 기초하여 송신 안테나를 선택할 수도 있다. 이 경우, 송신단은 송신 안테나 선택에 대한 정보를 수신단에 피드백할 수도 있다.
예를 들어, M번의 STBC 방식과 L번의 안테나 선택 송신 방식이 하나의 세트를 구성할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 세트들이 Q(Q는 1 이상의 자연수) 개의 코드워드를 구성할 수 있다. 또한, 한 세트의 송신 내에서 각각의 심볼들은 서로 상이한 횟수로 반복될 수도 있다. 이 경우, 각 코드워드에 내에서의 각각의 심볼들은 동일 횟수로 반복될 수도 있다. 즉, 한 세트 내에서의 각각의 심볼이 상이한 횟수로 반복되더라도, 코드워드에 대하여는 각각의 심볼이 동일한 횟수로 반복될 수 있다. 또한, 코드워드들 간에도 송신되는 심볼들이 모두 같은 횟수만큼 반복될 수 있다. 각 심볼의 송신의 반복 횟수가 상이하여 각 심볼의 다이버시티 이득이 서로 상이한 경우, 가장 낮은 다이버시티를 갖는 심볼에 의하여 성능이 결정될 수도 있기 때문이다.
또한, 예를 들어, 코드워드들 사이의 균형을 위하여 각각의 코드워드에서 송신되는 심볼들의 수는 동일하게 고정될 수 있다. 또한, 코드워드 내의 심볼들 각각의 반복 횟수가 상이할 때, 각 심볼이 반복되는 횟수는 각 코드워드들 사이에 동일하게 설정될 수 있다. 예를 들어, O(O는 2 이상의 정수)개의 심볼들이 각 코드워드에 대하여 송신될 경우, T(T는 1 이상의 정수) 개의 심볼들은 V(V는 1 이상의 정수)번 반복되고, O-T개의 심볼들은 W(W는 1 이상의 정수)번 반복되도록 설정될 수도 있다.
상술한 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 이하에서는, 도 17 내지 19를 참조하여 상술한 실시예들에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 17은 일 실시예에 따른 코드워드 송신의 개념도이다.
도 17의 실시예에 있어서, 단말은 2개의 안테나를 갖는다. 또한, 도 17의 실시예에 있어서, 하나의 코드워드는 2개의 심볼로 구성된 것으로 가정되나, 코드워드의 심볼의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 도 17에 있어서, 1번의 STBC 방식과 1번의 안테나 선택 방식이 결합된 하이브리드 STBC 방식이 이용된다.
도 17의 예시에서, 다중화 모듈(1700)은 알라무티 방식에 따른 1회의 STBC 및 1회의 안테나 선택을 수행한다. 다중화 모듈(1700)은 도 20과 관련하여 후술하는 프로세서의 동작으로서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 제1 코드워드(1711)와 제2 코드워드(1712)의 송신을 위하여, 제1 자원(1751) 및 제2 자원(1752)과 같이 송신 자원을 구성할 수 있다. 제1 자원(1751)과 제2 자원(1752)에 도시된 바와 같이 자원이 구성될 수도 있다. 즉, STBC 방식에 따라서, 제1 코드워드(1711)와 제2 코드워드의 심볼 S1과 S2가 인접한 자원에 할당될 수 있다. 한편, 송신 안테나 선택에 따라서, 제1 코드워드(1711) 심볼 S1이 송신될 수 있다. 이 경우, STBC 방식에 따른 자원들은 2개의 안테나를 통하여 송신 될 수 있다. 도 17에서는 송신 안테나 선택에 따른 자원과 STBC 방식에 따른 자원이 인접한 자원으로 도시되어 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 안테나 선택에 따른 자원은 STBC 방식에 따른 자원과 인접하지 않은 자원 상에서 하나의 안테나를 통하여 송신될 수 있다.
한편, 도 17의 실시예에 있어서는, STBC 방식의 적용을 위하여, 제1 자원(1751)에서 제1 코드워드(1711)와 제2 코드워드(1722)의 심볼이 번갈아 가며 선택된다. 또한, 제1 자원(1751)과 제2 자원(1752)의 송신 안테나 선택에 따른 코드워드의 선택은 제1 코드워드(1711)-제2 코드워드(1712)의 순서를 따른다. 따라서, 제1 코드워드(1711)와 제2 코드워드(1722) 사이에 균등한 심볼의 반복이 수행될 수 있다.
또한, 도 17의 실시예에서는 심볼 S1과 S4가 송신 안테나 선택 방식에 의하여 반복되는 심볼로서 도시되었다. 그러나, 상술한 바와 같이, 송신 안테나 선택 방식에 있어서도, 공간 분할 다중화를 통하여 복수의 심볼들이 하나의 자원 상에서 송신될 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나 선택 방식에 따라서 심볼 S1이 송신되는 자원에서, 심볼 S1과 S2가 모두 송신될 수도 있다.
도 17의 실시예에 있어서, 알라무티 방식에 따라서, 제1 자원의(1751)의 첫 번째 자원 상에서 [S1 S2]T에 대응하는 데이터 벡터[x1 x2]T 가 송신되고, 두 번째 자원 상에서 [-S2 * S1 *]T 에 대응하는 데이터 벡터[x1 x2]T 가 송신된다. 수신단의 수신 안테나가 1개이고, 첫 번째 자원과 두 번째 자원의 채널이 같다고 가정되는 경우, 하기의 수학식과 같이 수신 신호(y1, y2, y3)가 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000016
위 수식에서 y1은 첫 번째 자원의 수신 신호를 나타내며, y2은 두 번째 자원의 수신 신호를, y3은 세 번째 자원의 수신 신호를 나타낸다. 또한, n1, n2,및 n3은 각각 첫 번째, 두 번째, 및 세 번째 자원의 열잡음(thermal noise)을 나타낸다. 또한, h1 및 h2는 각각 첫 번째 송신 안테나와 수신 안테나 및 두 번째 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널을 나타낸다. 또한, h3는 송신 안테나 선택에 따라 선택된 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 다이버시티 이득을 위하여 STBC 방식에 따른 자원과 인접하지 않은 자원을 송신 안테나 선택에 따른 자원으로 이용함으로써 상이한 채널이 획득될 수 있다.
수신 신호 y2에 대하여 컨쥬케이트(conjugate)를 취함으로써 하기의 수학식과 같이 수신 신호들이 정리될 수 있다.
Figure PCTKR2017002545-appb-M000017
따라서, 위 수학식에 기재된 바와 같이, STBC 방식과 안테나 선택 송신 방식의 결합에 따라서 직교하는 공간 자원들이 이용될 수 있다. x1은 3개의 채널을 거치므로 3의 다이버시티가 기대된다. 또한, x2는 2개의 채널을 거치므로 2의 다이버시티가 기대된다. 이 경우, 제1 코드워드(1711)에 대한 다이버시티가 제2 코드워드(1712)에 대한 다이버시티보다 높다. 따라서, 코드워드들 사이의 다이버시티의 불균형을 방지하기 위하여, 코드워드와 안테나는 번갈아가면서 선택될 수 있다. 상술한 바와 같이, 예를 들어, 송신 단말은 채널 상태에 기초하여 안테나를 선택할 수도 있다. 예를 들어, 송신 단말은 수신 단말로부터 참조신호수신전력(Reference Signal Received Power, RSRP) 정보를 수신하고, RSRP에 기초하여 안테나를 선택할 수도 있다.
상술한 실시예들에 있어서, STBC 방식에 따른 자원과 안테나 선택 송신 방식에 따른 자원은 서로 상이한 송신 전력을 가질 수도 있다. 예를 들어, STBC 방식에 따른 자원은 안테나 선택 송신 자원의 송신 전력의 절반일 수도 있다. 또한, 예를 들어, 각 심볼의 반복 횟수에 기초하여 송신 전력이 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 17의 예시에서, 심볼 S1은 STBC 방식에 따라서 2회가 반복되고, 안테나 선택 송신 방식에 따라서 1회가 반복된다. 또한, 심볼 S2는 STBC 방식에 따라서 2회가 반복된다. 따라서, 심볼들 간의 송신 전력의 불균형을 줄이기 위하여, 안테나 선택 송신 방식에 따른 자원의 송신 전력이 STBC 방식에 따른 자원의 송신 전력보다 낮게 설정될 수도 있다.
도 18a 및 도 18b는 상술한 실시예들을 일부를 설명하기 위한 도면이다. 도 18a 및 18b에서, 송신 모듈(1800)은 제1 안테나(1801)와 제2(1802) 안테나를 포함한다. 도 18a와 18b에 대한 가정들은 도 17에서 상술한 바와 같다. 설명의 편의를 위하여, 중복된 설명은 생략된다. 도 18a 및 18b에서, 입력 심볼(1811)은 제1 안테나(1801) 및 제2 안테나(1802)를 통하여 제1 송신 심볼(1821)과 제2 송신 심볼(1822)로 구성되어 송신된다. 제1 송신 심볼(1821)은 제1 안테나(1801)를 통하여 송신되고, 제2 송신 심볼(1822)은 제2 안테나(1802)를 통하여 송신될 수 있다.
도 18a는 일 실시예에 따른 하이브리드 STBC 송신의 개념도이다.
도 18a에 있어서, 제1 송신 심볼(1821)은 STBC 방식에 따른 심볼 S1, S2, 및 안테나 선택 송신 방식에 따른 심볼 S1으로 구성된다. 즉, 안테나 선택 송신 방식에 있어서, 제1 안테나(1801)가 선택된 것으로 가정된다. 제1 송신 심볼(1821) 내의 각각의 심볼들은 시간 축에서 서로 상이한 자원들로 구성될 수 있다.
도 18b는 일 실시예에 따른 하이브리드 SFBC 송신의 개념도이다.
도 18b에 있어서, 주파수 축에서 SFBC가 수행된다는 점을 제외하면, 도 18a와 동일한 내용이 적용될 수 있다. 즉, 제1 송신 심볼(1821) 내의 각각의 심볼들은 주파수 축에서 서로 상이한 자원들로 구성될 수 있다.
도 19는 일 실시예에 따른 신호 송신 방법의 흐름도이다.
도 19에 있어서, 송신 단말은 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신 단말은 2개의 안테나들을 포함할 수도 있다. 각각의 안테나들은 논리적 또는 물리적으로 구분되는 안테나일 수도 있다. 각각의 안테나는 하나의 레이어에 대응할 수도 있다.
단말은 복수의 심볼들을 제1 자원 그룹 상에서 STBC 방식에 따라 복수의 안테나들을 통하여 송신(S1901)할 수 있다. 복수의 심볼들은 복수의 코드워드들의 적어도 일부일 수 있다. 또한, 복수의 심볼들은 복수의 코드워드 각각으로부터의 동일한 수의 심볼들로 구성될 수 있다. 도 19에서는, STBC 방식을 기준으로 설명하나, 상술한 바와 같이, SFBC 방식에 대하여도 본 실시예가 적용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 자원 그룹은 시간 축(STBC의 경우)에서 연속하는 자원들로 구성될 수 있다. SFBC의 경우, 제1 자원 그룹은 주파수 축에서 연속하는 자원들로 구성될 수 있다.
또한, 단말은 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나를 선택(S1902)한다. 이 경우, 단말은 기설정된 규칙에 따라 안테나를 선택할 수도 있다. 또한, 단말은 수신단으로부터의 채널 상태 정보의 피드백에 기초하여 하나의 안테나를 선택할 수도 있다. 또한, 단말은 수신단에 선택된 안테나에 대한 정보를 피드백할 수도 있다.
또한, 단말은 복수의 심볼들 중 적어도 일부를, 제2 자원 그룹 상에서, 적어도 하나의 안테나를 통하여 송신(S1903)할 수 있다. 예를 들어, 복수의 심볼들은 제1 코드워드 그룹과 제2 코드워드 그룹으로부터의 심볼들로 구성될 수 있다. 이 경우, 적어도 일부의 심볼들은 제1 코드워드 그룹 또는 제2 코드워드 그룹에 속할 수 있다. 또한, 적어도 일부의 심볼들은 제1 코드워드 그룹 및 제2 코드워드 그룹으로부터 교대로 선택될 수 있다. 또한, 적어도 일부의 심볼들은 제2 자원 그룹 상에서 공간 다중화 될 수도 있다.
또한, 제1 자원 그룹과 제2 자원 그룹은 시간 축 상에서 서로 연속하지 않는 자원일 수도 있다. 또한, SFBC의 경우, 제1 자원 그룹과 제2 자원 그룹은 주파수 축 상에서 서로 연속하지 않는 자원일 수도 있다. 또한, 제1 자원 그룹의 크기는 제2 자원 그룹의 크기보다 클 수 있다.
상술한 실시예들은 V2X 통신 또는 LTE 통신에서 적용될 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어, V2X 통신에 있어서, 차량(또는 차량에 설치된 단말)은 물리적 또는 논리적으로 구분되는 2개의 안테나들을 포함할 수 있다. 또한, 2개의 안테나들 각각에는 복호화(decoding) 모듈이 연결될 수 있다. 이는, 차량 내 케이블의 송신 용량의 제한 때문이다. 즉, 복호가 요구되는 부호화된 비트가 갖는 요량이 케이블 송신 용량을 초과할 수 있기 때문이다. 따라서, 각각의 안테나에 대하여 별도의 복호화 모듈을 연결할 수 있다. 따라서, 각각의 복호화 모듈은 전체 안테나가 아닌 일부 안테나 만을 이용한다. 따라서, 각각의 복호화 모듈로부터의 복호화 결과는 신뢰도가 낮을 수도 있다. 이 경우, 보다 신뢰도를 개선하기 위하여, 상술한 신호 송신 방법들이 이용될 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 실시예로서 도 1 내지 도 19에서 설명한 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 기기들의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 20에서 제1기기(2000) 및 제2기기(2050)는 각각 무선 주파수 유닛(RF 유닛; 2010, 2060), 프로세서(2020, 2070), 및 선택적으로 메모리(2030, 2080)를 포함할 수 있다. 제1 기기(2000) 및 제2 기기(2050)는 단말 및/또는 기지국일 수도 있다.
각 RF(Radio Frequency) 유닛(2030, 2060)은 각각 송신기(2011, 2061) 및 수신기(2012, 2062)를 포함할 수 있다. 각각의 RF 유닛(2030, 2060)은 송수신기(transceiver)일 수도 있다. 제1 기기(2000)의 송신기(2011) 및 수신기(2012)는 제2 기기(2050) 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(2020)는 송신기(2011) 및 수신기(2012)와 기능적으로 연결되어, 송신기(2011) 및 수신기(2012)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 한편, 제1 기기(2000) 및/또는 제2 기기(2050)는 기지국일 수도 있다.
또한, 프로세서(2020)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(2011)로 전송하며, 수신기(2012)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(2020)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(2030)에 저장할 수 있다.
상술한 구조를 가지고 제1 기기(2000)는 상술한 본 발명의 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다. 예를 들어, 각 신호 및/또는 메시지 등은 RF 유닛의 송신기 및/또는 수신기를 이용하여 송수신되고, 각 동작은 프로세서의 제어를 받아 수행될 수 있다.
한편, 도 20에 도시되지는 않았으나, 제1 기기(2000)는 그 기기 어플리케이션 타입에 따라 다양한 추가 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기기(2000)가 지능형 계량을 위한 것인 경우, 제1 기기(2000)는 전력 측정 등을 위한 추가적인 구성을 포함할 수 있으며, 이와 같은 전력 측정 동작은 프로세서(2020)의 제어를 받거나, 별도로 구성된 프로세서(미도시)의 제어를 받을 수도 있다.
예를 들어, 제2기기(2050)는 기지국일 수도 있다. 이때, 기지국의 송신기(2061) 및 수신기(2062)는 다른 기지국, 서버, 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(2070)는 송신기(2061) 및 수신기(2062)와 기능적으로 연결되어, 송신기(2061) 및 수신기(2062)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(2070)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(2061)로 전송하며, 수신기(2062)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(2070)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(2030)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(2050)은 상기에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
도 20에서 제1기기(2010) 및 제2기기(2050) 각각의 프로세서(2020, 2070)는 각각 제1기기(2010) 및 제2기기(2050)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(2020, 2070)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(2030, 2080)들과 연결될 수 있다. 메모리(2030, 2080)는 프로세서(2020, 2070)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(2020, 2070)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(2020, 2070)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(2020, 2070)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서 내에 구비되거나 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 안테나들을 포함하는 단말의 무선 통신 시스템에서의 신호 송신 방법으로서,
    복수의 심볼들을 제1 자원 그룹 상에서 SFBC(Space Frequency Block Code) 방식에 따라서 상기 복수의 안테나들을 통하여 송신하는 단계;
    상기 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나를 선택하는 단계; 및
    상기 복수의 심볼들 중 적어도 일부의 심볼을 제2 자원 그룹 상에서 상기 적어도 하나의 안테나를 통하여 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 자원 그룹은 상기 제1 자원 그룹과 주파수 축 상에서 연속하지 않는, 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나는, 수신단으로부터의 채널 상태 정보에 기초하여 선택된, 신호 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나에 대한 정보를 상기 수신단에 송신하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼들은 제1 코드워드 그룹 및 제2 코드워드 그룹으로부터의 심볼들로 구성되고,
    상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제1 코드워드 그룹 또는 상기 제2 코드워드 그룹에 속하며, 상기 제1 코드워드 그룹과 상기 제2 코드워드 그룹으로부터 교대로 선택된, 신호 송신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제2 자원 그룹 상에서 공간 다중화되는, 신호 송신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 신호를 송신하는 단말로서,
    복수의 안테나들을 통하여 무선 신호를 송수신하도록 구성된 송수신기; 및
    상기 송수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    복수의 심볼들을 제1 자원 그룹 상에서 SFBC(Space Frequency Block Code) 방식에 따라서 상기 복수의 안테나들을 통하여 송신하고,
    상기 복수의 안테나들 중 적어도 하나의 안테나를 선택하며,
    상기 복수의 심볼들 중 적어도 일부의 심볼을 제2 자원 그룹 상에서 상기 적어도 하나의 안테나를 통하여 송신하도록 구성되고,
    상기 제2 자원 그룹은 상기 제1 자원 그룹과 주파수 축 상에서 연속하지 않는, 단말.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나는, 수신단으로부터의 채널 상태 정보에 기초하여 선택된, 단말.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 적어도 하나의 안테나에 대한 정보를 상기 수신단에 송신하도록 더 구성된, 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 심볼들은 제1 코드워드 그룹 및 제2 코드워드 그룹으로부터의 심볼들로 구성되고,
    상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제1 코드워드 그룹 또는 상기 제2 코드워드 그룹에 속하며, 상기 제1 코드워드 그룹과 상기 제2 코드워드 그룹으로부터 교대로 선택된, 단말.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 일부의 심볼은 상기 제2 자원 그룹 상에서 공간 다중화되는, 단말.
PCT/KR2017/002545 2016-03-09 2017-03-09 V2x 통신에서의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치 WO2017155320A1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111557085A (zh) * 2018-01-23 2020-08-18 华为技术有限公司 用于v2v通信的发送设备和接收设备
CN112534740A (zh) * 2018-07-30 2021-03-19 高通股份有限公司 用于交通工具到万物(v2x)通信的系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080094056A (ko) * 2006-01-13 2008-10-22 엘지전자 주식회사 피드백 정보 기반 안테나 선택을 사용하여 전송 다이버시티및 공간 다중화를 성취하기 위한 방법 및 장치
US20080310541A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Joonsuk Kim Method and system for sfbc/stbc in a diversity transmission system using alamouti codes
US20100040164A1 (en) * 2007-02-15 2010-02-18 Mitsubishi Electric Corporation Method of ratio data emission, emitter and receiver using the method
US20130148697A1 (en) * 2007-06-13 2013-06-13 Lg Electronics Inc. Transmitting spread signal in communication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080094056A (ko) * 2006-01-13 2008-10-22 엘지전자 주식회사 피드백 정보 기반 안테나 선택을 사용하여 전송 다이버시티및 공간 다중화를 성취하기 위한 방법 및 장치
US20100040164A1 (en) * 2007-02-15 2010-02-18 Mitsubishi Electric Corporation Method of ratio data emission, emitter and receiver using the method
US20130148697A1 (en) * 2007-06-13 2013-06-13 Lg Electronics Inc. Transmitting spread signal in communication system
US20080310541A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Joonsuk Kim Method and system for sfbc/stbc in a diversity transmission system using alamouti codes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUJITSU: "Discussion on Possible Schemes in High Doppler Case for V2V", 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #84 R1-160491, 5 February 2016 (2016-02-05), St Julian's, Malta, XP051063813 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111557085A (zh) * 2018-01-23 2020-08-18 华为技术有限公司 用于v2v通信的发送设备和接收设备
CN112534740A (zh) * 2018-07-30 2021-03-19 高通股份有限公司 用于交通工具到万物(v2x)通信的系统和方法

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