WO2017222132A1 - 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법 - Google Patents

업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2017222132A1
WO2017222132A1 PCT/KR2016/015425 KR2016015425W WO2017222132A1 WO 2017222132 A1 WO2017222132 A1 WO 2017222132A1 KR 2016015425 W KR2016015425 W KR 2016015425W WO 2017222132 A1 WO2017222132 A1 WO 2017222132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
symbol
uplink signal
random access
signal transmission
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/015425
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최창순
박해성
반승영
Original Assignee
에스케이텔레콤 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이텔레콤 주식회사 filed Critical 에스케이텔레콤 주식회사
Priority to US16/302,819 priority Critical patent/US11019664B2/en
Priority to EP16906407.8A priority patent/EP3444958B1/en
Priority to JP2018561939A priority patent/JP6873161B2/ja
Priority to CN201680085944.0A priority patent/CN109196786B/zh
Priority to ES16906407T priority patent/ES2869289T3/es
Publication of WO2017222132A1 publication Critical patent/WO2017222132A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • 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
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • 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
    • H04B7/0404—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas the mobile station comprising multiple antennas, e.g. to provide uplink diversity
    • 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
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • 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
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • 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
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • 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
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H04W74/004—Transmission of channel access control information in the uplink, i.e. towards network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/02—Hybrid access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0866—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access
    • H04W74/0891—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using a dedicated channel for access for synchronized access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others

Definitions

  • the present invention relates to an uplink signal transmission technique in a MIMO system.
  • the present invention relates to a technique for improving uplink signal transmission performance by proposing a new uplink signal transmission method using beamforming in uplink signal transmission for access between base stations and terminals in a MIMO system.
  • the beamforming technique is a technique on the premise that a plurality of antennas of a transmitter and a number of antennas of a receiver are provided.
  • MIMO Multiple Input Multiple
  • the largest gains in the transmission capacity gain are the diversity gain and multiplexing gain through beamforming.
  • a signal is transmitted through an antenna beam having the same beam forming direction among antenna beams in various directions that can be formed in the transmitter and antenna beams that can be formed in the receiver. Only transmissions can be expected to benefit from beamforming.
  • the uplink signal of the terminal may not successfully reach the base station due to a mismatch in the beamforming direction between the terminal and the base station.
  • An object of the present invention is to improve transmission performance of an uplink signal for access between a base station and a terminal in a MIMO system.
  • An uplink signal transmission apparatus for beamforming based random access includes a beamforming for a base station that differently forms a plurality of transmit antenna beams having different directions for each symbol in a radio resource.
  • a beamforming synchronization performing unit performing synchronization;
  • a selector for selecting at least one transmitting antenna beam in the beamforming synchronization process;
  • a verification unit for identifying a symbol position and a beam identifier with respect to the selected at least one transmitting antenna beam; And based on the identified at least one symbol position and the beam identifier, an uplink signal for random access to the base station using a beam identifier matching the symbol position at the at least one symbol position among each symbol in a specific radio resource. It includes a signal transmission control unit for transmitting.
  • the specific radio resource is an uplink random access channel subframe that is periodically allocated, and the base station is the same pattern as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol when performing the beamforming synchronization.
  • a reception antenna beam may be formed for each symbol in the access channel subframe.
  • the selector may select a specific transmission antenna beam beamforming and synchronized with the base station through the beamforming synchronization.
  • the selector may select one transmission antenna beam for each symbol in the radio resource during beamforming synchronization with respect to the base station.
  • the selector may select one transmission antenna beam having the best signal reception quality among the plurality of transmission antenna beams formed in the symbol for each symbol in the radio resource during beamforming synchronization for the base station.
  • the signal transmission control unit may be configured based on the symbol position and the beam identifier of the specific transmission antenna beam, at the symbol position of each symbol in the specific radio resource.
  • a beam identifier may be used to transmit an uplink signal for random access to the base station.
  • the signal transmission control unit based on the symbol position and the beam identifier of each transmission antenna beam selected one by one for each symbol in the radio resource, respectively, in the specific radio resource.
  • the uplink signal for random access may be transmitted to the base station by using the beam identifier matched with the symbol position at the symbol position of.
  • beamforming synchronization with a base station differently forming a plurality of transmit antenna beams having different directions for each symbol in a radio resource In the process, Selecting at least one transmitting antenna beam; Confirming a symbol position and a beam identifier with respect to the selected at least one transmitting antenna beam; And based on the identified at least one symbol position and the beam identifier, an uplink signal for random access to the base station using a beam identifier matching the symbol position at the at least one symbol position among each symbol in a specific radio resource. And a signal transmission step of transmitting.
  • the specific radio resource is an uplink random access channel subframe that is periodically allocated, and the base station is the same pattern as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol when performing the beamforming synchronization.
  • a reception antenna beam may be formed for each symbol in the access channel subframe.
  • the selecting may include selecting a specific transmission antenna beam beamforming and synchronized with the base station through the beamforming synchronization.
  • the selecting may include selecting one transmission antenna beam for each symbol in the radio resource while performing beamforming synchronization with respect to the base station.
  • the signal transmission step may be performed based on a symbol position and a beam identifier of the specific transmission antenna beam, at the symbol position of each symbol in the specific radio resource.
  • a beam identifier may be used to transmit an uplink signal for random access to the base station.
  • the signal transmission step may be performed based on symbol positions and beam identifiers of respective transmission antenna beams selected one by one for each symbol in the radio resource.
  • the uplink signal for random access may be transmitted to the base station by using the beam identifier matched with the symbol position at the symbol position of.
  • the effect of improving the transmission performance of the uplink signal for access between the base station / terminal in the MIMO system is derived.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a MIMO system to which the present invention is applied.
  • FIG 2 is an exemplary view showing a configuration of an uplink signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 illustrate embodiments of an uplink signal transmission structure through an uplink random access channel according to the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing a flow of an uplink signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a MIMO system using a beam forming technique to which the present invention is applied.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • MIMO technology is a technology that can expect a transmission capacity gain that is proportional to the number of transmit / receive antennas without additional frequency or power.
  • the biggest gains in capacity gain in MIMO technology are the diversity gain and multiplexing gain through beamforming.
  • Beamforming techniques used in MIMO systems are divided into digital beamforming, analog beamforming, and hybrid beamforming.
  • the multiple beams formed by the digital beamforming technique can be used as a means of improving the diversity of the receiving end to increase the signal quality (SINR), and also separating the multiple receiving end into different beams so as to have different signals. It can be used as multiplexing to receive.
  • SINR signal quality
  • antennas of various directions that can be formed by a transmitter are transmitted when a signal is transmitted between a transmitter / receiver, for example, a base station and a terminal.
  • the beamforming gain can be expected only when the beams are transmitted through the antenna beams in which the beam forming directions coincide with each other.
  • the uplink signal of the terminal may not successfully reach the base station due to a mismatch in the beamforming direction between the terminal and the base station.
  • the uplink signal transmission apparatus proposed by the present invention intends to realize a new uplink signal transmission scheme using beamforming.
  • the base station 10 basically includes a plurality of antennas, and the terminal 100 also includes a plurality of antennas.
  • the base station 10 is provided with eight antennas, and the terminal 100 is assumed to have four antennas.
  • the uplink signal transmitting apparatus proposed by the present invention may be the same apparatus as the terminal 100 or an internal apparatus operating inside the terminal 100.
  • the uplink signal transmission device of the present invention is the same device as the terminal 100.
  • the base station 10 forms a plurality of transmit antenna beams having different directions for each symbol in a radio resource.
  • the terminal 100 performs beamforming synchronization with respect to the base station 10 that forms a plurality of transmit antenna beams having different directions for each symbol in a radio resource.
  • the terminal 100 selects at least one transmitting antenna beam in a process of performing beamforming synchronization with respect to the base station 10.
  • the terminal 100 confirms the symbol position and the beam identifier with respect to the selected at least one transmitting antenna beam.
  • the terminal 100 uses the beam identifier matched with the symbol position at the at least one symbol position among each symbol in a specific radio resource based on the at least one symbol position and the beam identifier identified above. Transmits an uplink signal, for example, a random access preamble.
  • the specific radio resource through which the terminal 100 transmits an uplink signal may be an uplink random access channel subframe allocated periodically.
  • the terminal 100 After confirming the symbol position and the beam identifier of the at least one transmission antenna beam selected in the beamforming synchronization process with the base station 10, the terminal 100 based on the identified at least one symbol position and the beam identifier, the uplink The uplink signal is transmitted to the base station 10 using the beam identifier matched with the symbol position at the symbol position identified among the symbols in the random access channel subframe.
  • the base station 10 forms a reception antenna beam for each symbol in the uplink random access channel subframe in the same pattern as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol when performing beamforming synchronization with the terminal 100.
  • the base station 10 forms the reception antenna beam for each symbol in the uplink random access channel subframe in the same manner as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol when performing beamforming synchronization.
  • the terminal 100 beamforms the base station 10 when the uplink signal is transmitted to the base station 10 and transmits the uplink signal, the uplink due to the mismatch in the beam forming direction between the terminal 100 and the base station 10. Uplink signal transmission performance can be improved without the problem that the signal does not reach the base station 10 successfully.
  • the uplink signal transmission device of the present invention is the same device as the terminal 100.
  • the uplink signal transmission apparatus 100 of the present invention provides a beam with respect to a base station 10 that differently forms a plurality of transmission antenna beams having different directions for each symbol in a radio resource.
  • a signal transmission control unit 140 for transmitting an uplink signal to the base station 10.
  • the beamforming synchronization performing unit 110 performs beamforming synchronization with respect to the base station 10.
  • the uplink signal transmission apparatus 100 that is, the terminal 100, of the present invention performs beamforming synchronization with the base station 10.
  • Such beamforming synchronization between the base station 10 and the terminal 100 is performed based on a synchronization signal periodically transmitted from a radio resource designated for synchronization.
  • timing synchronization may be performed between the base station and the terminal in addition to the beamforming synchronization for selecting and synchronizing an optimal beam having the best channel environment.
  • description of timing synchronization between the base station and the terminal will be omitted.
  • a process of performing beamforming synchronization is briefly described. For each frame (eg, subframes 0 to 49 and 10ms) of a radio resource, a subframe (a) at a designated position for synchronization is performed. By allocating the downlink synchronization channel, a synchronization signal for device-to-device synchronization can be periodically transmitted through the downlink synchronization channel every 5 ms.
  • a radio resource that is, a subframe (a) for synchronization between devices, will be referred to as a synchronization subframe.
  • the synchronization subframe a consists of a plurality of symbols, for example 14 ODFM symbols.
  • the base station 10 differently forms a plurality of transmit antenna beams having different directions for each symbol in the synchronization subframe a for device-to-device synchronization.
  • the base station 10 includes one symbol in the synchronization subframe a.
  • the base station 10 includes one symbol in the synchronization subframe a.
  • eight transmission antenna beams having different directions are formed, and eight transmission antenna beams are formed differently for each of the 14 ODFM symbols in the synchronization subframe (a).
  • the base station 10 may form a total of 112 (8 * 14) transmit antenna beams in the synchronization subframe (a).
  • the base station 10 transmits a synchronization signal for beamforming synchronization, that is, a BRS (Beam Reference Signal), through the 112 transmission antenna beams formed in the synchronization subframe (a). Perform beamforming synchronization.
  • a synchronization signal for beamforming synchronization that is, a BRS (Beam Reference Signal)
  • BRS Beam Reference Signal
  • the uplink signal transmission apparatus 100 that is, the terminal 100, of the present invention forms reception antenna beams in different directions for each symbol in the synchronization subframe a through each of a plurality of antennas included in the uplink signal transmission apparatus 100. .
  • the terminal 100 forms four reception antenna beams having different directions in one symbol in the synchronization subframe (a), Four transmission antenna beams may be formed differently for each of the 14 ODFM symbols in the synchronization subframe (a).
  • the terminal 100 that is, the beamforming synchronization performing unit 110, receives a synchronization signal for beamforming synchronization, that is, a BRS through a plurality of reception antenna beams formed in the synchronization subframe (a) as described above.
  • a synchronization signal for beamforming synchronization that is, a BRS through a plurality of reception antenna beams formed in the synchronization subframe (a) as described above.
  • beamforming synchronization with the base station 100 may be performed.
  • an optimal beam (base station) having the best channel environment (signal reception quality) between the base station 10 and the terminal 100.
  • base station having the best channel environment (signal reception quality) between the base station 10 and the terminal 100.
  • the selector 120 selects at least one transmitting antenna beam in the beamforming synchronization process performed by the beamforming synchronization performing unit 110.
  • the selector 120 may select a specific transmission antenna beam that is beamforming and synchronized with the base station 10, that is, the optimum transmission antenna beam of the base station 10 through the aforementioned beamforming synchronization.
  • the selector 120 may select one transmission antenna beam for each symbol in the radio resource, that is, the synchronization subframe (a), while performing beamforming synchronization with respect to the base station 10.
  • the selector 120 for each symbol in the synchronization subframe (a) during the beamforming synchronization for the base station 10, one of the highest signal reception quality among the plurality of transmit antenna beams formed from the symbol The transmit antenna beam can be selected.
  • the selecting unit 120 transmits the base station 10 having the best signal reception quality (channel environment) in each of the 14 ODFM symbols in the synchronization subframe a during beamforming synchronization with respect to the base station 10.
  • the antenna beams are selected one by one.
  • the base station 10 that is beamforming synchronized with the base station 10.
  • the optimal transmit antenna beam of C will also be included.
  • the identification unit 130 confirms the symbol position and the beam identifier with respect to the at least one transmission antenna beam selected by the selection unit 120.
  • the verification unit 130 has a symbol position in the synchronization subframe (a) to which the optimal transmission antenna beam of the base station 10 is transmitted, and the optimal transmission antenna beam of the base station 10. We will check the beam identifier.
  • the symbol position t opt in the synchronization subframe a in which the optimal transmission antenna beam of the base station 10 is transmitted, and the beam identifier (#) included in the optimal transmission antenna beam of the base station 10. 4) can be confirmed.
  • the identification unit 130 for each of the 14 transmission antenna beams of the base station 10 selected from each symbol, will check the symbol position and beam identifier in the synchronization subframe (a).
  • the symbol positions t opt and the beam identifier for the optimal transmission antenna beam of the base station 10 are identified. (# 4) will also be included.
  • the signal transmission control unit 140 uses the beam identifier matched with the symbol position at the at least one symbol position among each symbol in a specific radio resource based on the at least one symbol position and the beam identifier identified by the identification unit 130. To transmit an uplink signal, for example, a random access preamble, to the base station 10.
  • an uplink signal for example, a random access preamble
  • the specific radio resource for transmitting the uplink signal is an uplink random access channel subframe allocated periodically.
  • an uplink random access channel for uplink signal transmission of a subframe (b) at a designated position every frame (e.g., subframes 0 to 49 and 10ms) of radio resources.
  • a physical random access channel UE
  • the terminal 100 requiring access to the base station may transmit an uplink signal through the PRACH.
  • subframe b will be referred to as PRACH.
  • the PRACH (b) consists of a plurality of symbols, for example 14 ODFM symbols.
  • the base station 10 differently forms a plurality of transmission antenna beams having different directions for each symbol in a specific radio resource, that is, PRACH (b), for uplink signal transmission.
  • the base station 10 receives the same pattern as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the uplink random access channel subframe, that is, for each symbol in the PRACH (b) and when performing beamforming synchronization. To form an antenna beam.
  • the base station 10 has eight antennas and the PRACH (b) is composed of 14 ODFM symbols as in the above-described example, the base station 10 is formed from each symbol in the synchronization subframe a. In the same manner as the transmission antenna beam pattern, eight reception antenna beams having different directions are formed in one symbol in the PRACH (b), but eight reception antenna beams are formed for each of the 14 ODFM symbols in the PRACH (b). It is.
  • the base station 10 can form a total of 112 (8 * 14) receiving antenna beams in the PRACH (b) in the same pattern as in the synchronization subframe a.
  • the uplink signal transmission apparatus 100 of the present invention that is, the signal transmission control unit 140 in the terminal 100 checks whether the connection with the base station 10, i.e., random access, is required in the terminal 100.
  • the signal transmission control unit 140 When the signal transmission control unit 140 confirms that random access is required, the signal transmission control unit 140 based on the at least one symbol position and the beam identifier confirmed by the identification unit 130, the at least one of each symbol in a specific radio resource, that is, PRACH (b).
  • the uplink signal is transmitted to the base station 10 using the beam identifier matched with the symbol position at one symbol position.
  • the signal transmission control unit 140 when the terminal 100 is a non-contention based random access situation, the specific transmission antenna beam, that is, the base station 10 mentioned in the first embodiment described above. Based on the symbol position t opt and the beam identifier # 4 of the optimal transmission antenna beam of the base station 10 using the beam identifier # 4 at the symbol position t opt of each symbol in the PRACH (b). Transmits an uplink signal.
  • the non-competition based random access is a scheme in which the network allocates a preamble sequence that can be used only by the terminal 100 to the terminal 100 before the terminal 100 transmits an uplink signal to perform a random access operation.
  • the non-competition based random access situation is defined as a case of handover (Restart of downlink data transmission) in the case of handover, the case of the random access is required.
  • the uplink signal transmission scheme of the first embodiment in which the uplink signal beam-formed by the PRACH (b) is transmitted only once, is an embodiment suitable when the terminal 100 is in a contention-free random access situation.
  • the signal transmission control unit 140 in the case of the non-competition based random access situation in the terminal 100, the symbol position (t opt ) and the beam identifier of the optimal transmission antenna beam of the base station 10 confirmed according to the first embodiment Based on (# 4), the uplink signal is transmitted to the base station 10 using the beam identifier # 4 at the symbol position t opt of each symbol in the PRACH (b).
  • the signal transmission control unit 140 performs a random access operation in the uplink signal transmission method of the present invention, which transmits the uplink signal beam-formed in the PRACH (b) only once in a non-competitive situation.
  • the base station 10 forms the reception antenna beam for each symbol in the PRACH (b) in the same manner as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the synchronization subframe a.
  • the terminal 100 at the time t opt at which the optimal reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 is formed in the PRACH (b), the optimal reception antenna beam of the base station 10 (transmission antenna) Beam-forming uplink signals are transmitted to the base station 10.
  • the signal transmission control unit 140 selects one transmission antenna beam for each symbol in the synchronization subframe a according to the second embodiment.
  • the uplink signal is transmitted to the base station 10 using the beam identifier matched with the symbol position for each symbol in the PRACH (b) based on the symbol position and the beam identifier.
  • the contention-based random access is a method in which various terminals in the cell of the base station 10 share a preamble sequence in addition to the terminal 100. Therefore, when the terminal 100 is in a contention-based random access situation, there is a fear that a collision occurs with an uplink signal of another terminal that shares the same preamble sequence with the terminal 100 when the terminal 100 transmits the uplink signal. have.
  • the contention-based random access situation may include a case where the terminal 100 initially connects to the network (RRC connection establishment), and when the terminal 100 reconnects to the network (RRC connection re-establishment). In this case, it is defined as a restart of uplink data transmission.
  • the uplink signal transmission scheme of the second embodiment in which the uplink signal beam-formed by the PRACH (b) is transmitted once per symbol, is a suitable embodiment when the terminal 100 is in a contention-based random access situation.
  • the signal transmission control unit 140 transmits the base station 10 that selects / checks one symbol for each symbol in the synchronization subframe a according to the second embodiment. Based on the symbol position of each antenna beam and the beam identifier, the uplink signal is transmitted to the base station 10 using the beam identifier matched to the symbol position for each symbol in the PRACH (b).
  • the signal transmission control unit 140 performs a random access operation in the uplink signal transmission method of the present invention, in which the uplink signal beam-formed by the PRACH (b) is transmitted once per symbol in a race condition.
  • the base station 10 forms the reception antenna beam for each symbol in the PRACH (b) in the same manner as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the synchronization subframe a.
  • the terminal 100 transmits to the base station 10 an uplink signal beam-formed by the excellent reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 for every symbol in the PRACH (b).
  • the terminal 100 transmits the uplink signal beam-formed with the excellent reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 several times every symbol in the PRACH (b). Even if an uplink signal collision occurs with another terminal, the uplink signal transmission performance can be improved because there is an uplink signal transmitted in another symbol.
  • the uplink signal transmission apparatus that is, the terminal 100 proposed by the present invention, transmits an uplink signal beam-formed by the PRACH (b) in a non-competition based random access situation and a contention based random access situation
  • the uplink signal transmission performance may be improved without causing a problem that the uplink signal does not reach the base station 10 successfully due to a mismatch in the beam forming direction between the terminal 100 and the base station 10.
  • the terminal 100 will be referred to as an uplink signal transmission apparatus so as to be consistent with the foregoing description.
  • the terminal 100 as an uplink signal transmission apparatus periodically performs beamforming synchronization with the base station 10 (S100).
  • the base station 10 has a radio resource for device-to-device synchronization, that is, different symbols for each symbol in the synchronization subframe (a). Multiple transmission antenna beams are formed differently.
  • the base station 10 includes one symbol in the synchronization subframe a.
  • the base station 10 includes one symbol in the synchronization subframe a.
  • eight transmission antenna beams having different directions are formed, and eight transmission antenna beams are formed differently for each of the 14 ODFM symbols in the synchronization subframe (a).
  • the base station 10 may form a total of 112 (8 * 14) transmit antenna beams in the synchronization subframe (a).
  • the base station 10 transmits a synchronization signal for beamforming synchronization, specifically a BRS (Beam Reference Signal), through the 112 transmission antenna beams formed in the synchronization subframe (a). Beamforming synchronization with 100 is performed.
  • a synchronization signal for beamforming synchronization specifically a BRS (Beam Reference Signal)
  • BRS Beam Reference Signal
  • the uplink signal transmission apparatus 100 that is, the terminal 100, of the present invention forms reception antenna beams in different directions for each symbol in the synchronization subframe a through each of a plurality of antennas included in the uplink signal transmission apparatus 100. .
  • the terminal 100 forms four reception antenna beams having different directions in one symbol in the synchronization subframe (a), Four transmission antenna beams may be formed differently for each of the 14 ODFM symbols in the synchronization subframe (a).
  • the terminal 100 receives a synchronization signal for beamforming synchronization, that is, a BRS through a plurality of reception antenna beams formed in the synchronization subframe (a), and beamforming with the base station 100. Synchronization can be performed.
  • the best beam (base station (base station) having the best channel environment (signal reception quality) between the base station 10 and the terminal 100 is excellent. 10.
  • base station base station
  • beamforming synchronization will be performed through various procedures.
  • At least one transmitting antenna beam is selected during a beamforming synchronization process with the base station 10 (S110).
  • the method for transmitting an uplink signal of the terminal 100 according to the present invention includes a specific transmission antenna beam, that is, beamforming synchronized with the base station 10 through the above-described beamforming synchronization.
  • the optimal transmit antenna beam can be selected.
  • the method for transmitting an uplink signal of the terminal 100 according to the present invention the signal reception quality for each symbol in the synchronization subframe (a) during the beamforming synchronization for the base station 10
  • the transmission antenna beams of the base station 10 having the best (channel environment) can be selected one by one.
  • the uplink signal transmission method of the terminal 100 checks the symbol position and the beam identifier with respect to at least one selected transmission antenna beam.
  • the uplink signal transmission method of the terminal 100 includes a symbol position t opt in the synchronization subframe a in which the optimal transmission antenna beam of the base station 10 is transmitted. And the beam identifier # 4 of the optimal transmission antenna beam of the base station 10.
  • the method for transmitting the uplink signal of the terminal 100 according to the present invention symbol position in the synchronization subframe (a) for each of the 14 transmission antenna beams of the base station 10 selected from each symbol And the beam identifier.
  • the uplink signal transmission method of the terminal 100 checks whether the terminal 100 connects to the base station 10, that is, random access (S120).
  • the terminal 100 determines that random access is required (S120 Yes), whether the terminal 100 is a non-competition based random access situation or a competition based random access situation Determine whether (S130).
  • the optimal transmission antenna of the base station 10 mentioned in the first embodiment described above symbol positions of the beam (t opt) and a beam identifier (# 4) to the basis, PRACH (b) each symbol of the symbol positions (t opt) beam identifier (# 4) up to the base station 10 using a link in the in The signal is transmitted (S140).
  • the uplink signal transmission method of the terminal 100 according to the present invention is an uplink signal transmission method of the present invention that transmits an uplink signal beam-formed by the PRACH (b) only once in a non-competitive situation. To perform the operation.
  • the base station 10 receives the same pattern as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the uplink random access channel subframe, that is, for each symbol in the PRACH (b) and when performing beamforming synchronization. To form an antenna beam.
  • the base station 10 has eight antennas and the PRACH (b) is composed of 14 ODFM symbols as in the above-described example, the base station 10 is formed from each symbol in the synchronization subframe a. In the same manner as the transmission antenna beam pattern, eight reception antenna beams having different directions are formed in one symbol in the PRACH (b), but eight reception antenna beams are formed for each of the 14 ODFM symbols in the PRACH (b). It is.
  • the base station 10 can form a total of 112 (8 * 14) receiving antenna beams in the PRACH (b) in the same pattern as in the synchronization subframe a.
  • the base station 10 forms the reception antenna beam for each symbol in the PRACH (b) in the same manner as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the synchronization subframe a.
  • the terminal 100 at the time t opt at which the optimal reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 is formed in the PRACH (b), the optimal reception antenna beam of the base station 10 (transmission antenna) Beam-forming uplink signals are transmitted to the base station 10.
  • the synchronization subframe a is performed. On the basis of the symbol position and beam identifier of each of the transmission antenna beams of the base station 10 selected / confirmed one by one for each symbol, up to the base station 10 using the beam identifiers matched to the symbol positions for each symbol in the PRACH (b) The link signal is transmitted (S150).
  • the uplink signal transmission method of the terminal 100 according to the present invention is an uplink signal transmission method of the present invention for transmitting the uplink signal beam-formed by the PRACH (b) once per symbol in a race condition. It performs a random access operation.
  • the base station 10 forms the reception antenna beam for each symbol in the PRACH (b) in the same manner as the transmission antenna beam pattern formed for each symbol in the synchronization subframe a.
  • the terminal 100 transmits to the base station 10 an uplink signal beam-formed by the excellent reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 for every symbol in the PRACH (b).
  • the terminal 100 transmits the uplink signal beam-formed with the excellent reception antenna beam (transmission antenna beam) of the base station 10 several times every symbol in the PRACH (b). Even if an uplink signal collision occurs with another terminal, the uplink signal transmission performance can be improved because there is an uplink signal transmitted in another symbol.
  • the uplink signal transmission performance can be improved by proposing a new uplink signal transmission method using beamforming.
  • Implementations of the subject matter described in this specification may be implemented in digital electronic circuitry, computer software, firmware or hardware including the structures and structural equivalents disclosed herein, or one or more of them. It can be implemented in combination. Implementations of the subject matter described herein are one or more computer program products, ie one or more modules pertaining to computer program instructions encoded on a program storage medium of tangible type for controlling or by the operation of a processing system. Can be implemented.
  • the computer readable medium may be a machine readable storage device, a machine readable storage substrate, a memory device, a composition of materials affecting a machine readable propagated signal, or a combination of one or more thereof.
  • system encompasses all the instruments, devices, and machines for processing data, including, for example, programmable processors, computers, or multiple processors or computers.
  • the processing system may include, in addition to hardware, code that forms an execution environment for a computer program on demand, such as code constituting processor firmware, a protocol stack, a database management system, an operating system, or a combination of one or more thereof. .
  • Computer programs may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, or a priori or procedural languages. It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment. Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system.
  • a program may be in a single file provided to the requested program, in multiple interactive files (eg, a file that stores one or more modules, subprograms, or parts of code), or part of a file that holds other programs or data. (Eg, one or more scripts stored in a markup language document).
  • the computer program may be deployed to run on a single computer or on multiple computers located at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communication network.
  • Computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks.
  • semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, such as magnetic disks such as internal hard disks or external disks, magneto-optical disks, and CDs. It may include all types of nonvolatile memory, media and memory devices, including -ROM and DVD-ROM disks.
  • the processor and memory can be supplemented by or integrated with special purpose logic circuitry.
  • Implementations of the subject matter described herein may include, for example, a backend component such as a data server, or include a middleware component such as, for example, an application server, or a web browser or graphical user, for example, where a user may interact with the implementation of the subject matter described herein. It may be implemented in a computing system that includes a front end component, such as a client computer with an interface, or any combination of one or more of such back end, middleware or front end components. The components of the system may be interconnected by any form or medium of digital data communication such as, for example, a communication network.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은, MIMO 시스템에서 기지국/단말 간 접속을 위한 업링크신호 전송에 있어서, 빔 포밍을 이용하여 업링크신호 전송 성능을 향상시킬 수 있는 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법을 개시하고 있다.

Description

업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법
본 발명은, MIMO 시스템에서의 업링크신호 전송 기술에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, MIMO 시스템에서 기지국/단말 간 접속을 위한 업링크신호 전송에 있어서, 빔 포밍을 이용한 새로운 업링크신호 전송 방식을 제안함으로써 업링크신호 전송 성능을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
빔 포밍 기술은, 송신장치의 안테나 수 및 수신장치의 안테나 수를 다수 개 구비하는 것을 전제로 하는 기술이다.
빔 포밍 기술 기반의 통신을 수행하여, 주파수나 파워를 추가로 사용하지 않더라도 송신/수신 안테나 수와 비례하는 전송용량 이득을 기대할 수 있는 다양한 기술들이 등장하였으며, 그 대표적인 기술로는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술이 있다.
MIMO 기술의 통신 시스템(이하, MIMO 시스템)에서 전송용량 이득을 얻는 가장 큰 부분은, 빔 포밍을 통한 다이버시티(Divercity) 이득과 멀티플렉싱(Multiplexing) 이득이다.
빔 포밍 기술을 기반으로 통신하는 송/수신장치 간에는, 송신장치에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들과 수신장치에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들 중, 서로 빔 포밍 방향이 일치하는 안테나 빔을 통해 신호를 전송해야만 빔 포밍을 통한 이득을 기대할 수 있다.
헌데, 현재까지의 빔 포밍 기술에서는, 송/수신장치 예컨대 기지국/단말 간 접속을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 업링크신호(예:Random Access Preamble)의 전송에 대하여, 빔 포밍을 이용하는 구체적인 방식이 제안되어 있지 않다.
이에, MIMO 시스템에서는, 단말 및 기지국 간의 빔 포밍 방향의 불일치로 인해, 단말의 업링크신호가 기지국에 성공적으로 도달하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 단말의 업링크신호가 기지국에 성공적으로 도달하지 못하는 전송 실패가 발생하지 않도록 업링크신호의 전송 성능을 향상시키는, 구체적인 방안이 요구되고 있다.
이에, 본 발명에서는, MIMO 시스템에서 빔 포밍을 이용한 새로운 업링크신호 전송 방식을 제안하고자 한다.
본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, MIMO 시스템에서 기지국/단말 간 접속을 위한 업링크신호의 전송 성능을 향상시키는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 기반의 랜덤액세스를 위한 업링크신호 전송 장치는, 무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국에 대하여, 빔포밍 동기화를 수행하는 빔포밍동기화수행부; 상기 빔포밍 동기화 과정에서 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 선택부; 상기 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인하는 확인부; 및 상기 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 신호전송제어부를 포함한다.
구체적으로, 상기 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임이며, 상기 기지국은, 상기 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로, 상기 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택부는, 상기 빔포밍 동기화를 통해 상기 기지국과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택부는, 상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 송신 안테나빔을 하나씩 선택할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택부는, 상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중에 상기 무선자원 내 각 심볼 별로, 심볼에서 형성된 다수의 송신 안테나빔 중 신호수신품질이 가장 우수한 하나의 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
구체적으로, 상기 신호전송제어부는, 비경쟁(Non-Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 상기 특정 송신 안테나빔의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 심볼위치에서 상기 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 신호전송제어부는, 경쟁(Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 하나씩 선택한 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내 상기 각각의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 기반의 랜덤액세스를 위한 업링크신호 전송 방법은, 무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국과의 빔포밍 동기화 과정에서, 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 선택단계; 상기 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인하는 확인단계; 및 상기 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 신호전송단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임이며, 상기 기지국은, 상기 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로, 상기 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택단계는, 상기 빔포밍 동기화를 통해 상기 기지국과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
구체적으로, 상기 선택단계는, 상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 송신 안테나빔을 하나씩 선택할 수 있다.
구체적으로, 상기 신호전송단계는, 비경쟁(Non-Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 상기 특정 송신 안테나빔의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 심볼위치에서 상기 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 신호전송단계는, 경쟁(Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 하나씩 선택한 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내 상기 각각의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, MIMO 시스템에서 기지국/단말 간 접속을 위한 업링크신호의 전송 성능을 향상시키는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 MIMO 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 업링크신호 전송 장치의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에서 업링크 랜덤액세스채널을 통한 업링크신호 전송 구조를 보여주는 실시예들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 업링크신호 전송 방법이 진행되는 흐름을 보여주는 예시도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은, 본 발명이 적용되는 빔 포밍 기술을 사용하는 MIMO 시스템을 보여주는 예시도이다.
MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술은, 주파수나 파워를 추가로 사용하지 않더라도 송신/수신 안테나 수와 비례하는 전송용량 이득을 기대할 수 있는 기술이다. MIMO 기술에서 전송용량 이득을 얻는 가장 큰 부분은, 빔 포밍을 통한 다이버시티(Divercity) 이득과 멀티플렉싱(Multiplexing) 이득이다.
MIMO 시스템에서 사용하는 빔 포밍 기술은, 디지털 빔 포밍, 아날로그 빔 포밍, 하이브리드 빔 포밍으로 나뉜다.
디지털 빔 포밍 기술에 의해 형성된 다수의 빔은, 수신단의 다이버시티를 향상시켜 신호품질(SINR: Signal to Interference Noise Ratio)를 높이는 수단으로 사용될 수 있고, 또한 다수 수신단을 다른 빔으로 분리시켜 각각 다른 신호를 수신하도록 하는 멀티플렉싱으로 사용될 수 있다.
하지만, 디지털 빔 포밍 기술에서 형성하는 빔의 개수는, RF 체인의 개수에 의해 결정되기 때문에, 설치 비용이 증가하는 단점이 있다.
반면, 아날로그 빔 포밍 기술에서 형성하는 다수의 빔은, 수신단의 다이버시티를 향상시켜 신호품질(SINR)를 높이는 수단으로만 한정적으로 사용되는 단점이 있다.
결국, MIMO 시스템에서는, 설치 비용이 증가하는 디지털 빔 포밍 기술과 성능 이득이 한정된 아날로그 빔 포밍 기술의 단점 때문에, 이들 두 빔 포밍 기술을 결합한 형태의 하이브리드 빔 포밍 기술을 주로 사용한다.
이에 따라, 이하에서는 본 발명에서도 하이브리드 빔 포밍 기술을 언급하여 설명하도록 하겠다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 빔 포밍 기술 예컨대 하이브리드 빔 포밍 기술을 사용하는 MIMO 시스템에서는, 송/수신장치 예컨대 기지국 및 단말 간에 신호 전송 시, 송신장치에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들과 수신장치에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들 중, 서로 빔 포밍 방향이 일치하는 안테나 빔을 통해 전송해야만 빔 포밍 이득을 기대할 수 있다.
헌데, 현재까지의 빔 포밍 기술에서는, 기지국/단말 간 접속을 위해 단말이 기지국으로 전송하는 업링크신호(예:Random Access Preamble)의 전송에 대하여, 빔 포밍을 이용하는 구체적인 방식이 제안되어 있지 않다.
이에, MIMO 시스템에서는, 단말 및 기지국 간의 빔 포밍 방향의 불일치로 인해, 단말의 업링크신호가 기지국에 성공적으로 도달하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, MIMO 시스템에서 빔 포밍을 이용한 새로운 업링크신호 전송 방식을 제안하고자 한다.
구체적으로는, 본 발명에서 제안하는 업링크신호 전송 장치를 통해, 빔 포밍을 이용한 새로운 업링크신호 전송 방식을 실현하고자 한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 기본적으로 기지국(10)은 안테나를 다수 개 구비하고, 단말(100) 역시 안테나를 다수 개 구비한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 기지국(10)은 8개의 안테나를 구비한 것으로 가정하고, 단말(100)은 4개의 안테나를 구비한 것으로 가정하겠다.
여기서, 본 발명에서 제안하는 업링크신호 전송 장치는, 단말(100)과 동일한 장치이거나 또는 단말(100) 내부에서 동작하는 내부장치일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 업링크신호 전송 장치가 단말(100)과 동일한 장치인 것으로 가정하여 설명하겠다.
그리고, 본 발명이 적용되는 MIMO 시스템에서 기지국(10)은, 무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성한다.
단말(100)은, 무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국(10)에 대해, 빔포밍 동기화를 수행한다.
단말(100)은, 기지국(10)에 대해 빔포밍 동기화를 수행하는 과정에서, 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택한다.
그리고, 단말(100)은, 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인한다.
이후, 단말(100)은, 앞서 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호, 예컨대 Random Access Preamble을 전송한다.
여기서, 단말(100)이 업링크신호(예: Random Access Preamble)를 전송하는 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임일 수 있다.
단말(100)은, 기지국(10)과의 빔포밍 동기화 과정에서 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대한 심볼위치 및 빔식별자를 확인한 후, 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 중 앞서 확인해 둔 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송하는 것이다.
기지국(10)은, 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로, 단말(100)과의 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로 수신 안테나빔을 형성한다.
결국, 본 발명에서는, 기지국(10)이 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 전제로 한다.
그리고, 본 발명에서는, 단말(100)이 기지국(10)과의 빔포밍 동기화 수행 시 선택(결정)한 송신 안테나빔(=수신 안테나빔)에 빔 포밍시킨 업링크신호를 기지국(10)으로 전송한다.
이렇게 되면, 단말(100)이 기지국(10)으로의 업링크신호 전송 시 기지국(10)으로 빔 포밍시켜 전송하기 때문에, 단말(100) 및 기지국(10) 간의 빔 포밍 방향의 불일치로 인해 업링크신호가 기지국(10)에 성공적으로 도달하지 못하는 문제가 발생하는 일 없이, 업링크신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의업링크신호 전송 방식을 보다 구체적으로 설명하고, 본 발명의 효과가 도출되는 과정을 설명하겠다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 업링크신호 전송 장치를 설명하겠다.
설명의 편의를 위해, 본 발명의 업링크신호 전송 장치가 단말(100)과 동일한 장치인 것으로 가정하여 설명하겠다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 업링크신호 전송 장치(100)는, 무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국(10)에 대하여, 빔포밍 동기화를 수행하는 빔포밍동기화수행부(110)와, 상기 빔포밍 동기화 과정에서 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 선택부(120)와, 상기 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인하는 확인부(130)와, 상기 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송하는 신호전송제어부(140)를 포함한다.
빔포밍동기화수행부(110)는, 기지국(10)에 대해 빔포밍 동기화를 수행한다.
본 발명이 적용되는 MIMO 시스템에서는, 기지국 및 단말 간에, 기지국에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들 및 단말에서 형성 가능한 여러 방향의 안테나 빔들 중, 채널 환경이 가장 우수한 최적의 빔을 선택하여 동기화하는 것이 매우 중요하다.
이에, 본 발명의 업링크신호 전송 장치(100) 즉 단말(100)은, 기지국(10)과의 빔포밍 동기화를 수행하게 된다.
이와 같은 기지국(10) 및 단말(100) 간의 빔포밍 동기화는, 동기화를 위해 지정된 무선자원에서 주기적으로 전송되는 동기신호를 기반으로 수행된다.
물론, 기지국 및 단말 간에는, 채널 환경이 가장 우수한 최적의 빔을 선택하여 동기화하는 빔포밍 동기화 외에도, 타이밍 동기화가 수행될 것이다. 하지만, 본 발명에서는, 기지국 및 단말 간 타이밍 동기화에 대한 설명은 생략하도록 하겠다.
빔포밍 동기화 수행 과정을 간단히 설명하면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 무선자원의 매 프레임(예: 서브프레임0~49, 10ms) 마다 지정된 위치의 서브프레임(a)을 동기화를 위한 다운링크 동기채널로 할당함으로써, 다운링크 동기채널을 통해 장치 간 동기화를 위한 동기신호를 5ms 마다 주기적으로 전송할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해, 장치 간 동기화를 위한 무선자원 즉 서브프레임(a)을, 동기화 서브프레임이라 명명하겠다.
여기서, 동기화 서브프레임(a)은, 다수의 심볼 예를 들면 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다.
이에, 기지국(10)은, 장치 간 동기화를 위한 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성한다.
즉, 전술한 예시와 같이 기지국(10)이 8개의 안테나를 구비하고 동기화 서브프레임(a)이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진 경우라면, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 8개의 송신 안테나빔을 형성하되, 동기화 서브프레임(a) 내 14개 ODFM 심볼 별로 8개의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 것이다.
이렇게 되면, 기지국(10)은 동기화 서브프레임(a)에서 총 112개(8*14)의 송신 안테나빔을 형성할 수 있다.
이에, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a)에서 형성한 112개의 송신 안테나빔을 통해 빔포밍 동기화를 위한 동기신호 즉 BRS(Beam Reference Signal)를 송신하는 방식으로, 단말(100)과의 빔포밍 동기화를 수행한다.
본 발명의 업링크신호 전송 장치(100) 즉 단말(100)은, 자신이 구비하고 있는 다수의 안테나 각각을 통해서, 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향의 수신 안테나빔을 형성한다.
전술한 예시와 같이 단말(100)이 4개의 안테나를 구비한 경우라면, 단말(100)은, 동기화 서브프레임(a) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 4개의 수신 안테나빔을 형성하되, 동기화 서브프레임(a) 내 14개 ODFM 심볼 별로 4개의 송신 안테나빔을 상이하게 형성할 수 있다.
이에, 단말(100) 즉 빔포밍동기화수행부(110)는, 전술과 같이 동기화 서브프레임(a)에서 형성한 다수의 수신 안테나빔을 통해 빔포밍 동기화를 위한 동기신호 즉 BRS를 수신하는 방식으로, 기지국(100)과의 빔포밍 동기화를 수행할 수 있다.
이때, 본 발명에서는, 기지국(10)이 송신하고 단말(100)이 수신한 BRS를 기반으로, 기지국(10) 및 단말(100) 간 채널 환경(신호수신품질)이 가장 우수한 최적의 빔(기지국(10)의 최적 송신 안테나빔/단말(100)의 최적 수신 안테나빔)을 선택 /동기화하는 구체적인 절차에 제한이 없으며, 다양한 절차를 통해 빔포밍 동기화가 수행될 것이다.
선택부(120)는, 빔포밍동기화수행부(110)에서 수행한 빔포밍 동기화 과정에서, 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택한다.
제1실시예에 따르면, 선택부(120)는, 전술의 빔포밍 동기화를 통해 기지국(10)과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔, 즉 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
한편, 제2실시예에 따르면, 선택부(120)는, 기지국(10)에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 무선자원 즉 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 송신 안테나빔을 하나씩 선택할 수 있다.
보다 구체적으로, 선택부(120)는, 기지국(10)에 대한 빔포밍 동기화 수행 중에 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로, 심볼에서 형성된 다수의 송신 안테나빔 중 신호수신품질이 가장 우수한 하나의 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
즉, 선택부(120)는, 기지국(10)에 대한 빔포밍 동기화 수행 중에 동기화 서브프레임(a) 내 14개의 ODFM 심볼 각각에서, 신호수신품질(채널 환경)이 가장 우수한 기지국(10)의 송신 안테나빔을 하나씩 선택하는 것이다.
이렇게 되면, 선택부(120)가 동기화 서브프레임(a) 내 14개 ODFM 심볼 각각에서 하나씩 선택한 기지국(10)의 송신 안테나빔 총 14개 중에는, 기지국(10)과 빔포밍 동기화된 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔도 포함되어 있을 것이다.
확인부(130)는, 선택부(120)가 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인한다.
이에, 제1실시예의 경우라면, 확인부(130)는, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 송신된 동기화 서브프레임(a) 내 심볼위치와, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 갖는 빔식별자를 확인할 것이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 송신된 동기화 서브프레임(a) 내 심볼위치(topt)와, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 갖는 빔식별자(#4)가 확인될 수 있다.
한편, 제2실시예의 경우라면, 확인부(130)는, 각 심볼에서 선택된 기지국(10)의 송신 안테나빔 14개 별로, 동기화 서브프레임(a) 내 심볼위치 및 빔식별자를 확인할 것이다.
이렇게 되면, 도 4에서 알 수 있듯이, 기지국(10)의 송신 안테나빔 14개 별로 확인되는 심볼위치 및 빔식별자 중에는, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔에 대한 심볼위치(topt) 및 빔식별자(#4)도 포함되어 있을 것이다.
신호전송제어부(140)는, 확인부(130)에서 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호, 예컨대 Random Access Preamble을 전송한다.
여기서, 업링크신호를 전송하는 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 무선자원의 매 프레임(예: 서브프레임0~49, 10ms) 마다 지정된 위치의 서브프레임(b)을 업링크신호 전송을 위한 업링크 랜덤액세스채널(PRACH: Physical Random Access Channel)로 할당함으로써, 기지국과의 접속이 요구되는 단말(100)이 PRACH를 통해 업링크신호를 전송할 수 있다.
이하에서는, 서브프레임(b)을 PRACH라 명명하겠다.
PRACH(b)는, 다수의 심볼 예를 들면 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다.
이에, 기지국(10)은, 업링크신호 전송을 위한 특정 무선자원 즉 PRACH(b) 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성한다.
여기서 중요한 점은, 본 발명에서 기지국(10)은, 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 즉 PRACH(b) 내 각 심볼 별로, 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로 수신 안테나빔을 형성하는 것이다.
즉, 전술한 예시와 같이 기지국(10)이 8개의 안테나를 구비하고 PRACH(b)가 14개의 ODFM 심볼로 이루어진 경우라면, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼에서 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게, PRACH(b) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 8개의 수신 안테나빔을 형성하되, PRACH(b) 내 14개 ODFM 심볼 별로 8개의 수신 안테나빔을 상이하게 형성하는 것이다.
이렇게 되면, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a)에서와 동일한 패턴으로, PRACH(b)에서 총 112개(8*14)의 수신 안테나빔을 형성할 수 있다.
본 발명의 업링크신호 전송 장치(100) 즉 단말(100) 내 신호전송제어부(140)는, 단말(100)에서 기지국(10)과의 접속 즉 랜덤액세스가 요구되는지 확인한다.
이때, 랜덤액세스가 요구되는 경우는, 단말(100)이 네트워크에 초기 접속하는 경우(RRC connection establishment), 단말(100)이 네트워크에 재접속 하는 경우(RRC connection re-establishment), 핸드오버의 경우(Handover), 데이터 전송을 재 시작하는 경우(Restart of up/downlink data transmission) 등이다.
신호전송제어부(140)는, 랜덤액세스가 요구되는 것이 확인하면, 확인부(130)에서 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 즉 PRACH(b) 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다.
보다 구체적으로 설명하면, 신호전송제어부(140)는, 단말(100)이 비경쟁(Non-Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 특정 송신 안테나빔 즉 전술한 제1실시예에서 언급한 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔의 심볼위치(topt) 및 빔식별자(#4)를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 중 심볼위치(topt)에서 빔식별자(#4)를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다.
비경쟁 기반 랜덤액세스는, 단말(100)이 업링크신호를 전송하여 랜덤액세스 동작을 수행하기 이전에, 네트워크가 단말(100)에 단말(100) 만 사용할 수 있는 Preamble sequence를 할당해주는 방식이다.
따라서, 단말(100)이 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우라면, 단말(100)의 업링크신호 전송 시 충돌이 발생될 우려가 없다.
여기서 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황은, 랜덤액세스가 요구되는 경우들 중에서, 핸드오버의 경우(Handover), 다운링크 데이터 전송을 재 시작하는 경우(Restart of downlink data transmission)로 정의된다.
이에, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 한번만 전송하는 제1실시예의 업링크신호 전송 방식은, 단말(100)이 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우에 적합한 실시예이다.
구체적으로, 신호전송제어부(140)는, 단말(100)에서 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 제1실시예에 따라 확인한 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔의 심볼위치(topt) 및 빔식별자(#4)를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 중 심볼위치(topt)에서 빔식별자(#4)를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다.
즉, 신호전송제어부(140)는, 비경쟁 상황의 경우, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 한번만 전송하는 본 발명의 업링크신호 전송 방식으로, 랜덤액세스 동작을 수행하는 것이다.
이렇게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게 PRACH(b) 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 전제로 하고, 단말(100)은 PRACH(b) 내 기지국(10)의 최적 수신 안테나빔(송신 안테나빔)이 형성되는 시점(topt)에, 기지국(10)의 최적 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 기지국(10)으로 전송하게 된다.
한편, 신호전송제어부(140)는, 단말(100)이 경쟁(Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 전술한 제2실시예에 따라 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 하나씩 선택한 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 별로 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다.
경쟁 기반 랜덤액세스는, 단말(100) 외에도 기지국(10)의 셀 내에 있는 여러 단말들이 Preamble sequence를 공유하는 방식이다. 따라서, 단말(100)이 경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우라면, 단말(100)의 업링크신호 전송 시 단말(100)과 동일한 Preamble sequence를 공유하는 다른 단말의 업링크신호와 충돌이 발생될 우려가 있다.
여기서 경쟁 기반 랜덤액세스 상황은, 랜덤액세스가 요구되는 경우들 중에서, 단말(100)이 네트워크에 초기 접속하는 경우(RRC connection establishment), 단말(100)이 네트워크에 재접속 하는 경우(RRC connection re-establishment), 업링크 데이터 전송을 재 시작하는 경우(Restart of uplink data transmission)로 정의된다.
이에, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 심볼 마다 한번씩 전송하는 제2실시예의 업링크신호 전송 방식은, 단말(100)이 경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우에 적합한 실시예이다.
구체적으로, 신호전송제어부(140)는, 단말(100)에서 경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우, 제2실시예에 따라 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 하나씩 선택/확인한 기지국(10)의 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 별로 심볼위치에 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다.
즉, 신호전송제어부(140)는, 경쟁 상황의 경우, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 심볼 마다 한번씩 전송하는 본 발명의 업링크신호 전송 방식으로, 랜덤액세스 동작을 수행하는 것이다.
이렇게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게 PRACH(b) 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 전제로 하고, 단말(100)은 PRACH(b) 내 매 심볼마다, 기지국(10)의 우수한 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 기지국(10)으로 전송하게 된다.
따라서, 경쟁 기반 랜덤액세스 상황에서는, 단말(100)이 PRACH(b) 내 매 심볼마다, 기지국(10)의 우수한 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 여러 번 전송하기 때문에, 설령 다른 단말과의 업링크신호 충돌이 발생하더라도 다른 심볼로 전송한 업링크신호가 있기 때문에 업링크신호 전송 성능을 높일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 업링크신호 전송 장치 즉 단말(100은, 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황 및 경쟁 기반 랜덤액세스 상황에 적합하게 PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 전송하기 때문에, 단말(100) 및 기지국(10) 간의 빔 포밍 방향의 불일치로 인해 업링크신호가 기지국(10)에 성공적으로 도달하지 못하는 문제가 발생하는 일 없이, 업링크신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 업링크신호 전송 방법에 대해 설명하겠다.
설명의 편의를 위해, 업링크신호 전송 장치로서 앞선 설명과 일치되도록 단말(100)을 언급하여 설명하겠다.
업링크신호 전송 장치로서의 단말(100)은, 기지국(10)과의 빔포밍 동기화를 주기적으로 수행하게 된다(S100).
빔포밍 동기화 수행 과정을 간단히 설명하면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(10)은, 장치 간 동기화를 위한 무선자원 즉 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성한다.
즉, 전술한 예시와 같이 기지국(10)이 8개의 안테나를 구비하고 동기화 서브프레임(a)이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진 경우라면, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 8개의 송신 안테나빔을 형성하되, 동기화 서브프레임(a) 내 14개 ODFM 심볼 별로 8개의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 것이다.
이렇게 되면, 기지국(10)은 동기화 서브프레임(a)에서 총 112개(8*14)의 송신 안테나빔을 형성할 수 있다.
이에, 기지국(10)은, 전술과 같이 동기화 서브프레임(a)에서 형성한 112개의 송신 안테나빔을 통해 빔포밍 동기화를 위한 동기신호 구체적으로는 BRS(Beam Reference Signal)를 송신하는 방식으로, 단말(100)과의 빔포밍 동기화를 수행한다.
본 발명의 업링크신호 전송 장치(100) 즉 단말(100)은, 자신이 구비하고 있는 다수의 안테나 각각을 통해서, 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향의 수신 안테나빔을 형성한다.
전술한 예시와 같이 단말(100)이 4개의 안테나를 구비한 경우라면, 단말(100)은, 동기화 서브프레임(a) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 4개의 수신 안테나빔을 형성하되, 동기화 서브프레임(a) 내 14개 ODFM 심볼 별로 4개의 송신 안테나빔을 상이하게 형성할 수 있다.
이에, 단말(100)은, 전술과 같이 동기화 서브프레임(a)에서 형성한 다수의 수신 안테나빔을 통해 빔포밍 동기화를 위한 동기신호 즉 BRS를 수신하는 방식으로, 기지국(100)과의 빔포밍 동기화를 수행할 수 있다.
이때, 본 발명에서는, 기지국(10)이 송신하고 단말(100)이 수신한 BRS를 기반으로 기지국(10) 및 단말(100) 간 채널 환경(신호수신품질)이 가장 우수한 최적의 빔(기지국(10)의 최적 송신 안테나빔/단말(100)의 최적 수신 안테나빔)을 선택/동기화하는 구체적인 절차에 제한이 없으며, 다양한 절차를 통해 빔포밍 동기화가 수행될 것이다.
본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 기지국(10)과의 빔포밍 동기화 과정에서, 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택한다(S110).
제1실시예에 따르면, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 전술의 빔포밍 동기화를 통해 기지국(10)과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔, 즉 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔을 선택할 수 있다.
한편, 제2실시예에 따르면, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 기지국(10)에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 신호수신품질(채널 환경)이 가장 우수한 기지국(10)의 송신 안테나빔을 하나씩 선택할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인한다.
이에, 제1실시예의 경우라면, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 송신된 동기화 서브프레임(a) 내 심볼위치(topt)와, 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔이 갖는 빔식별자(#4)를 확인할 것이다.
한편, 제2실시예의 경우라면, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 각 심볼에서 선택된 기지국(10)의 송신 안테나빔 14개 별로, 동기화 서브프레임(a) 내 심볼위치 및 빔식별자를 확인할 것이다.
이후, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 단말(100)에서 기지국(10)과의 접속 즉 랜덤액세스가 요구되는지 확인한다(S120).
본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 단말(100)에서 랜덤액세스가 요구되는 것으로 확인하면(S120 Yes), 단말(100)이 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황인지 경쟁 기반 랜덤액세스 상황인지 판단한다(S130).
본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 단말(100)이 비경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우(S130 비경쟁), 전술한 제1실시예에서 언급한 기지국(10)의 최적 송신 안테나빔의 심볼위치(topt) 및 빔식별자(#4)를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 중 심볼위치(topt)에서 빔식별자(#4)를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다(S140).
즉, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 비경쟁 상황의 경우, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 한번만 전송하는 본 발명의 업링크신호 전송 방식으로, 랜덤액세스 동작을 수행하는 것이다.
여기서 중요한 점은, 본 발명에서 기지국(10)은, 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 즉 PRACH(b) 내 각 심볼 별로, 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로 수신 안테나빔을 형성하는 것이다.
즉, 전술한 예시와 같이 기지국(10)이 8개의 안테나를 구비하고 PRACH(b)가 14개의 ODFM 심볼로 이루어진 경우라면, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼에서 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게, PRACH(b) 내 하나의 심볼에서 서로 다른 방향을 갖는 8개의 수신 안테나빔을 형성하되, PRACH(b) 내 14개 ODFM 심볼 별로 8개의 수신 안테나빔을 상이하게 형성하는 것이다.
결국, 기지국(10)은, 동기화 서브프레임(a)에서와 동일한 패턴으로, PRACH(b)에서 총 112개(8*14)의 수신 안테나빔을 형성할 수 있다.
이렇게 되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게 PRACH(b) 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 전제로 하고, 단말(100)은 PRACH(b) 내 기지국(10)의 최적 수신 안테나빔(송신 안테나빔)이 형성되는 시점(topt)에, 기지국(10)의 최적 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 기지국(10)으로 전송하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 단말(100)이 경쟁 기반 랜덤액세스 상황인 경우(S130 경쟁), 전술한 제2실시예에 따라 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 하나씩 선택/확인한 기지국(10)의 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, PRACH(b) 내의 각 심볼 별로 심볼위치에 매칭된 빔식별자를 이용하여 기지국(10)으로 업링크신호를 전송한다(S150).
즉, 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 경쟁 상황의 경우, PRACH(b)에서 빔 포밍시킨 업링크신호를 심볼 마다 한번씩 전송하는 본 발명의 업링크신호 전송 방식으로, 랜덤액세스 동작을 수행하는 것이다.
이렇게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 기지국(10)이 동기화 서브프레임(a) 내 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일하게 PRACH(b) 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 전제로 하고, 단말(100)은 PRACH(b) 내 매 심볼마다, 기지국(10)의 우수한 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 기지국(10)으로 전송하게 된다.
따라서, 경쟁 기반 랜덤액세스 상황에서는, 단말(100)이 PRACH(b) 내 매 심볼마다, 기지국(10)의 우수한 수신 안테나빔(송신 안테나빔)으로 빔 포밍시킨 업링크신호를 여러 번 전송하기 때문에, 설령 다른 단말과의 업링크신호 충돌이 발생하더라도 다른 심볼로 전송한 업링크신호가 있기 때문에 업링크신호 전송 성능을 높일 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 단말(100)의 업링크신호 전송 방법은, 단말이 오프되지 않는 한(S160 No), 전술의 각 단계 동작들을 반복 수행한다.
결국, 본 발명에 따르면, MIMO 시스템에서 기지국/단말 간 접속을 위한 업링크신호 전송에 있어서, 빔 포밍을 이용한 새로운 업링크신호 전송 방식을 제안함으로써 업링크신호 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에서 설명하는 기능적인 동작과 주제의 구현물들은 디지털 전자 회로로 구현되거나, 본 명세서에서 개시하는 구조 및 그 구조적인 등가물들을 포함하는 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 혹은 하드웨어로 구현되거나, 이들 중 하나 이상의 결합으로 구현 가능하다.　 본 명세서에서 설명하는 주제의 구현물들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 처리 시스템의 동작을 제어하기 위하여 혹은 이것에 의한 실행을 위하여 유형의 프로그램 저장매체 상에 인코딩된 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장 장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조성물 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
본 명세서에서 "시스템"이나 "장치"라 함은 예컨대 프로그래머블 프로세서, 컴퓨터 혹은 다중 프로세서나 컴퓨터를 포함하여 데이터를 처리하기 위한 모든 기구, 장치 및 기계를 포괄한다. 처리 시스템은, 하드웨어에 부가하여, 예컨대 프로세서 펌웨어를 구성하는 코드, 프로토콜 스택, 데이터베이스 관리 시스템, 운영 체제 혹은 이들 중 하나 이상의 조합 등 요청 시 컴퓨터 프로그램에 대한 실행 환경을 형성하는 코드를 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
한편, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 EPROM, EEPROM 및 플래시메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 예컨대 내부 하드디스크나 외장형 디스크와 같은 자기 디스크, 자기광학 디스크 및 CD-ROM과 DVD-ROM 디스크를 포함하여 모든 형태의 비휘발성 메모리, 매체 및 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다.
본 명세서에서 설명한 주제의 구현물은 예컨대 데이터 서버와 같은 백엔드 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 어플리케이션 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 예컨대 사용자가 본 명세서에서 설명한 주제의 구현물과 상호 작용할 수 있는 웹 브라우저나 그래픽 유저 인터페이스를 갖는 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트엔드 컴포넌트 혹은 그러한 백엔드, 미들웨어 혹은 프론트엔드 컴포넌트의 하나 이상의 모든 조합을 포함하는 연산 시스템에서 구현될 수도 있다. 시스템의 컴포넌트는 예컨대 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 어떠한 형태나 매체에 의해서도 상호 접속 가능하다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 마찬가지로, 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다
이와 같이, 본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 빔포밍 기반의 랜덤액세스를 위한 업링크신호 전송 장치에 있어서,
    무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국에 대하여, 빔포밍 동기화를 수행하는 빔포밍동기화수행부;
    상기 빔포밍 동기화 과정에서 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 선택부;
    상기 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인하는 확인부; 및
    상기 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 신호전송제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임이며,
    상기 기지국은,
    상기 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로, 상기 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 빔포밍 동기화를 통해 상기 기지국과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 송신 안테나빔을 하나씩 선택하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중에 상기 무선자원 내 각 심볼 별로, 심볼에서 형성된 다수의 송신 안테나빔 중 신호수신품질이 가장 우수한 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호전송제어부는,
    비경쟁(Non-Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우,
    상기 특정 송신 안테나빔의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 심볼위치에서 상기 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호전송제어부는,
    경쟁(Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우,
    상기 무선자원 내 각 심볼 별로 하나씩 선택한 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내 상기 각각의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 장치.
  8. 빔포밍 기반의 랜덤액세스를 위한 업링크신호 전송 방법에 있어서,
    무선자원 내 각 심볼 별로 서로 다른 방향을 갖는 다수의 송신 안테나빔을 상이하게 형성하는 기지국과의 빔포밍 동기화 과정에서, 적어도 하나의 송신 안테나빔을 선택하는 선택단계;
    상기 선택한 적어도 하나의 송신 안테나빔에 대하여, 심볼위치 및 빔식별자를 확인하는 확인단계; 및
    상기 확인한 적어도 하나의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 적어도 하나의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 신호전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 무선자원은, 주기적으로 할당되는 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임이며,
    상기 기지국은,
    상기 빔포밍 동기화 수행 시 각 심볼 별로 형성한 송신 안테나빔 패턴과 동일한 패턴으로, 상기 업링크 랜덤액세스채널 서브프레임 내 각 심볼 별로 수신 안테나빔을 형성하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 선택단계는,
    상기 빔포밍 동기화를 통해 상기 기지국과 빔포밍 동기화된 특정 송신 안테나빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 선택단계는,
    상기 기지국에 대한 빔포밍 동기화 수행 중, 상기 무선자원 내 각 심볼 별로 송신 안테나빔을 하나씩 선택하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 신호전송단계는,
    비경쟁(Non-Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우,
    상기 특정 송신 안테나빔의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내의 각 심볼 중 상기 심볼위치에서 상기 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 신호전송단계는,
    경쟁(Contention) 기반 랜덤액세스 상황인 경우,
    상기 무선자원 내 각 심볼 별로 하나씩 선택한 송신 안테나빔 각각의 심볼위치 및 빔식별자를 기초로, 상기 특정 무선자원 내 상기 각각의 심볼위치에서 심볼위치와 매칭된 빔식별자를 이용하여 상기 기지국으로 랜덤액세스를 위한 업링크신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 업링크신호 전송 방법.
PCT/KR2016/015425 2016-06-24 2016-12-28 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법 WO2017222132A1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/302,819 US11019664B2 (en) 2016-06-24 2016-12-28 Uplink signal transmission device and uplink signal transmission method
EP16906407.8A EP3444958B1 (en) 2016-06-24 2016-12-28 Uplink signal transmission device and uplink signal transmission method
JP2018561939A JP6873161B2 (ja) 2016-06-24 2016-12-28 アップリンク信号伝送装置及びアップリンク信号伝送方法
CN201680085944.0A CN109196786B (zh) 2016-06-24 2016-12-28 上行链路信号发送装置及上行链路信号发送方法
ES16906407T ES2869289T3 (es) 2016-06-24 2016-12-28 Dispositivo de transmisión de señal de enlace ascendente y procedimiento de transmisión de señal de enlace ascendente

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160079312A KR102021089B1 (ko) 2016-06-24 2016-06-24 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법
KR10-2016-0079312 2016-06-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017222132A1 true WO2017222132A1 (ko) 2017-12-28

Family

ID=60783526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/015425 WO2017222132A1 (ko) 2016-06-24 2016-12-28 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11019664B2 (ko)
EP (1) EP3444958B1 (ko)
JP (1) JP6873161B2 (ko)
KR (1) KR102021089B1 (ko)
CN (1) CN109196786B (ko)
ES (1) ES2869289T3 (ko)
WO (1) WO2017222132A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019152414A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Qualcomm Incorporated Autonomous uplink with analog beams

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108282863A (zh) * 2017-01-05 2018-07-13 华为技术有限公司 一种上行测量信号的指示方法及装置
US12133214B2 (en) 2018-09-21 2024-10-29 Lg Electronics Inc. Method for performing uplink transmission and reception in wireless communication system, and device therefor
US20220039033A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Qualcomm Incorporated User equipment timing misalignment reporting in non-terrestrial networks

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130301567A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Samsung Electronics Co. Ltd. Scheme for performing beamforming in communication system
KR20140056561A (ko) * 2012-10-29 2014-05-12 한국전자통신연구원 다중 빔을 운영하는 이동통신시스템에서 기지국 및 단말의 동작 방법
KR101563469B1 (ko) * 2015-06-17 2015-10-27 중앙대학교 산학협력단 스위치드 빔포밍을 통해 랜덤 액세스를 수행하는 이동 단말 및 그 제어 방법과, 기지국의 제어 방법
US20160099763A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Mediatek Inc. Beam Administration Methods for Cellular/Wireless Networks
US20160119958A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Nokia Solutions And Networks Oy Random access channel with a grid of beams for communication systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101975903B1 (ko) * 2011-07-28 2019-05-08 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 빔 포밍 장치 및 방법
CN103891161B (zh) * 2011-10-19 2017-05-03 三星电子株式会社 无线通信系统中的上行链路控制方法和装置
US9468022B2 (en) 2012-12-26 2016-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for random access in communication system with large number of antennas
KR102139223B1 (ko) * 2013-07-02 2020-08-11 삼성전자주식회사 빔포밍 시스템에서 동기 설정 및 신호 송수신 방법 및 장치
RU2750233C2 (ru) * 2013-11-27 2021-06-24 Телефонактиеболагет Лм Эрикссон (Пабл) Сетевой узел, беспроводное устройство, способы, выполняемые в них для отправки и обнаружения соответственно сигнала синхронизации и связанной с ним информации
CN104734759B (zh) * 2013-12-20 2019-12-03 中兴通讯股份有限公司 Mimo波束赋形通信系统中波束识别方法、相关设备及系统
KR20150088742A (ko) * 2014-01-23 2015-08-03 (주)휴맥스 홀딩스 Lte 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치
EP3641354B1 (en) * 2014-10-20 2021-06-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Information transmission method, device, and system
WO2017022870A1 (en) * 2015-08-03 2017-02-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for initial access in wireless communication system
US10484062B2 (en) * 2015-08-20 2019-11-19 Intel IP Corporation Transmit beamforming
EP3384709A1 (en) * 2015-12-01 2018-10-10 Nokia Solutions and Networks Oy Transmission of synchronization information

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130301567A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 Samsung Electronics Co. Ltd. Scheme for performing beamforming in communication system
KR20140056561A (ko) * 2012-10-29 2014-05-12 한국전자통신연구원 다중 빔을 운영하는 이동통신시스템에서 기지국 및 단말의 동작 방법
US20160099763A1 (en) * 2014-10-07 2016-04-07 Mediatek Inc. Beam Administration Methods for Cellular/Wireless Networks
US20160119958A1 (en) * 2014-10-27 2016-04-28 Nokia Solutions And Networks Oy Random access channel with a grid of beams for communication systems
KR101563469B1 (ko) * 2015-06-17 2015-10-27 중앙대학교 산학협력단 스위치드 빔포밍을 통해 랜덤 액세스를 수행하는 이동 단말 및 그 제어 방법과, 기지국의 제어 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019152414A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-08 Qualcomm Incorporated Autonomous uplink with analog beams
US10939441B2 (en) 2018-01-31 2021-03-02 Qualcomm Incorporated Autonomous uplink with analog beams
US11622353B2 (en) 2018-01-31 2023-04-04 Qualcomm Incorporated Autonomous uplink with analog beams

Also Published As

Publication number Publication date
EP3444958A1 (en) 2019-02-20
KR20180000950A (ko) 2018-01-04
US20190306886A1 (en) 2019-10-03
ES2869289T3 (es) 2021-10-25
CN109196786A (zh) 2019-01-11
US11019664B2 (en) 2021-05-25
JP6873161B2 (ja) 2021-05-19
KR102021089B1 (ko) 2019-09-11
CN109196786B (zh) 2021-10-08
EP3444958A4 (en) 2019-10-30
EP3444958B1 (en) 2021-03-31
JP2019525513A (ja) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020145701A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving a signal in a wireless communication system
WO2018143762A1 (en) Apparatus and method for performing a random access
WO2016043502A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 접속 방법 및 장치
WO2019031671A1 (en) METHOD, BASE STATION AND USER EQUIPMENT FOR TRANSMITTING AND DETECTING RANDOM ACCESS RESPONSE
WO2017213393A1 (en) Method and user equipment for transmitting uplink signals
WO2017222132A1 (ko) 업링크신호 전송 장치 및 업링크신호 전송 방법
WO2018182244A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 위상 잡음 제거를 위한 ptrs 할당 방법 및 그 장치
WO2013039355A2 (en) Apparatus and method for beam selecting in beamformed wireless communication system
WO2010095871A2 (ko) 중계기의 신호 송수신 방법 및 그 방법을 이용하는 중계기
WO2017176017A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving feedback in wireless communication system
WO2010151079A2 (ko) 단말의 릴레잉을 이용하여 간섭 제어를 수행하는 다중 셀 통신 시스템
WO2016186385A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스를 위한 장치 및 방법
WO2011002243A2 (ko) 중계기의 신호 송수신 방법 및 그 방법을 이용하는 중계기
WO2017213342A1 (ko) 동기신호 전송 장치 및 동기신호 전송 방법
WO2021020832A1 (en) Method and apparatus for transmitting an uplink signal in a wireless communication system
WO2020060105A2 (ko) 그룹캐스트 전송 방법 및 이를 위한 장치
WO2021125725A1 (en) Method and apparatus for handling system information request in wireless communication system
WO2015072743A1 (ko) 셀룰러 이동통신 시스템에서 핸드오버 지원 기법
WO2021162412A1 (ko) 복수의 충돌 자원에 대한 우선화 방법 및 장치
WO2022211388A1 (en) Method and apparatus of communication for reduced-capability user equipment in wireless communication system
WO2020209657A1 (ko) 사이드링크 통신을 수행하는 방법 및 그 장치
WO2016105164A1 (ko) D2d 통신을 위한 연결성 지원 방법 및 무선기기
WO2018080241A1 (en) Method and apparatus for allocating resource in communication system
WO2021091114A1 (en) Method and apparatus for determining transmission time point of type 1 configured grant in wireless communication system
WO2017160050A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 심볼의 인덱스를 추정하는 방법 및 이를 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016906407

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018561939

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016906407

Country of ref document: EP

Effective date: 20181116

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16906407

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE