KR101306726B1 - 이동통신 시스템에서의 참조 신호용 심볼 배치 방법, 및이에 따른 서브 프레임을 이용한 신호 송수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 참조 신호용 OFDM 심볼 배치 방법, 및 이에 따른 서브 프레임을 이용한 이동 통신 시스템에서의 신호 송수신 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따르면, 서브 프레임 내에서 최초 및 최후 참조신호용 심볼을 최초 및 최후 L 심볼 이내에 배치하고, 서브 프레임 내의 참조신호용 심볼 사이의 간격 차이가 최소화 되도록 배치한다. 이를 통해 참조신호를 수신한 수신측의 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.

서브 프레임

Description

이동통신 시스템에서의 참조 신호용 심볼 배치 방법, 및 이에 따른 서브 프레임을 이용한 신호 송수신 방법{Method Of Allocating Symbol For Pilot Signal, And Method For Transmitting and Receiving Signals Using The Subframe By The Same, In Mobile Communication System}

도 1은 종래 상향링크에서 이용되는 1 슬롯(slot)의 구조를 도시한 도면.

도 2는 종래 상향링크에서 2 개의 슬롯이 1 TTI를 구성하는 경우의 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조신호용 심볼의 길이를 데이터 송신용 심볼과 동일하게 설정하는 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조신호용 심볼을 배치하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 5는 참조신호용 심볼이 SB인 경우, 본 발명의 일 실시형태에 따라 각 SB 사이의 간격이 균일한 간격을 가지도록 설정한 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서, 본 발명의 일 실시형태에 따라 특정 SB에 데이터 복조 및 채널 품질 추정용 참조신호를 송신하는 구조를 도시한 도면.

도 7은 참조신호용 심볼로서 SB이 이용되지 않는 경우, 본 발명의 일 실시형 태에 따라 참조신호용으로 이용되는 각 심볼의 위치가 설정된 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 데이터 복조 및 채널 추정용 참조신호를 송신하는 경우, 참조신호를 다중화하는 방식을 나타낸 도면.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시형태를 적용한 다양한 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 참조신호 송신용으로 SB이 이용되는 경우, CQ용 참조신호 송신을 위해 LB을 이용하는 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능한 경우 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 14는 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능하며, 하나의 LB을 CQ용 참조신호 송신을 위해 할당하는 경우의 바람직한 서브 프레임 구조들을 도시한 도면.

도 15는 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능하며, 참조신호 송신용으로 SB을 규정하지 않는 경우의 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

도 16은 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임 내에서 최초 심볼 및 최후 심볼로 설정하고, 보간이 각 서브 프레임별로 이루어지는 경우 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 신호 송수신에 이용되는 구조에 대한 것으로서, 특히 무선 통신 시스템에서 참조 신호용 심볼을 효율적으로 배치하는 방법, 및 이에 따른 서브 프레임을 이용한 신호 송수신 방법에 대한 것이다.

종래 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크에 참조 신호(reference signal) 또는 파일럿의 송신을 위해 하나의 슬롯(slot)에서 두 개의 숏 블록(short block; 이하 "SB"라 함)을 사용하는 것을 고려하였다. 이와 같은 SB을 포함하는 상향링크 슬롯의 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 상향링크에서 이용되는 1 슬롯의 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 한 슬롯에는 두 개의 SB과 여섯 개의 롱 블록(long block; 이하 "LB"이라 함)으로 구성되어 있다. LB은 제어 신호나 데이터 신호의 전송을 위해 사용되며, SB은 상관 복조(coherent demodulation)를 위한 참조 신호의 송신을 위해 사용되거나, 혹은 LB과 마찬가지로 제어 신호 또는 데이터 신호의 송신을 위해 사용될 수 있다. 다만, 대부분의 경우, LB은 데이터 송신에 이용되고, SB은 이의 복조 및 채널 추정 등을 위한 참조 신호의 송신에 이용되는 것으로 고려된다.

도 1은 1 슬롯이 0.5 msec의 시간축 길이를 가지는 것을 도시하였다. 상향링크에서 신호를 송신하는 기본 단위인 전송시간간격(transmittion time interval; 이하 "TTI")이 0.5 msec의 길이를 가지는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같은 1 슬 롯이 1 서브 프레임(sub frame)을 구성한다. 다만, 1 TTI가 1 msec 길이를 가지도록 확장되는 경우, 종래 1 서브 프레임 구조는 도 1에 도시된 바와 같은 슬롯구조를 단순히 반복한 구조를 가지게 되며, 이는 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2는 종래 상향링크에서 2 개의 슬롯이 1 TTI를 구성하는 경우의 구조를 도시한 도면이다.

즉, 종래 1 서브 프레임 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 참조 신호 송신을 위한 4개의 SB과 데이터 송신을 위한 12개의 LB을 포함한다.

다만, 도 2에 도시된 바와 같이 기본 슬롯 구조를 단순반복하여 이용하는 경우, 4개의 SB을 통한 참조 신호의 위치 사이의 간격이 서로 상이하여, 이를 통해 채널 추정 성능에 열화를 가질 수 있다. 또한, 하나의 서브 프레임 내에서 최초의 SB(도 2의 SB#1)보다 시간 축에서 빠른 위치로 송신되는 데이터(예를 들어, 도 2의 LB#1을 통해 송신되는 데이터)와, 최후의 SB(도 2의 SB#4)보다 시간 축에서 느린 위치로 송신되는 데이터(예를 들어, 도 2의 LB#12을 통해 송신되는 데이터)의 경우, SB을 통해 수신된 참조 신호를 이용한 채널 추정 값(또는, 이들을 이용한 보간에 의한 추정값)을 이용하기 어렵기 때문에 데이터 복조에 있어 성능 열화가 발생할 수 있다.

아울러, 참조 신호 송신을 위하여 SB을 이용하는 경우, LB에 비해 주파수 축에서 시퀀스를 할당할 수 있는 길이가 짧아짐에 따라, 셀 계획(cell planing) 등에 있어 어려움이 있을 수 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 참조 신호를 송신하는데 이용되는 심볼을 SB에 한정하지 않고, 해당 참조신호용 심볼 사이의 간격, 위치 및 수를 조절하여 효율적인 신호 송수신을 수행하기 위한 참조 신호용 심볼 배치 방법, 이에 따른 서브 프레임 구조, 및 이러한 서브 프레임을 이용한 신호 송수신 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 제안되는 서브 프레임 구조에서 더 구체적으로 각 용도에 따른 참조 신호의 배치를 규정하고, 해당 참조 신호를 효율적으로 다중화하는 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른, 서브 프레임(sub frame) 내에서 복수의 참조 신호용 심볼들을 배치하는 방법은, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 제 1 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 최초 L개의 심볼 이내에, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 제 2 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 최후 상기 L개의 심볼 이내에 배치하는 단계; 및 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격이 최소한의 차이를 가지도록 조정하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 참조 신호용 심볼은 상기 서브 프레임 내의 데이터용 심볼과 동일한 크기를 가질 수 있으며, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는, 상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 각 슬롯 중앙에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는, 상 기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼 사이에 추가적인 참조 신호 심볼을 배치하는 단계를 포함하며, 상기 추가적인 참조신호 심볼은 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격이 최소한의 차이를 가지도록 하는 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 하나 이상은 채널 품질 측정을 위한 참조 신호용으로 이용할 수 있으며, 상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호는 주파수 영역에서 데이터 송신 대역 이외의 스케줄링 대역을 통해서도 송신되도록 주파수 자원이 할당될 수 있다. 또한, 상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호용으로 이용되는 심볼은 상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호를 코드분할다중화 또는 분산형 주파수분할다중화 중 어느 하나에 의해 다중화된 형태로 포함할 수 있다.

아울러, 상기 서브 프레임은 연속된 서브 프레임을 통해 수신된 참조신호를 통한 보간(interpolation)이 가능한 서브 프레임이며, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는, 상기 연속된 서브 프레임에서의 참조신호용 심볼 간의 위치를 고려하여 설정될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른, 복수의 참조 신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임(sub frame) 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 복수의 참조 신호용 심볼은 상기 서브 프레임 내의 데이터용 심볼과 동일한 크기를 가지며, 상기 서브 프레임 구조는, 상기 서브 프레임의 제 1 슬롯 중앙에 배치된 제 1 참조신호 심볼; 및 상기 서브 프레임의 제 2 슬롯 중앙에 배치된 제 2 참조신호 심볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른, 복수의 참조 신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임(sub frame) 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 서브 프레임 구조는, 상기 서브 프레임의 최초 L개의 심볼 이내 배치된 제 1 참조신호 심볼; 상기 서브 프레임의 최후 상기 L개의 심볼 이내에 배치된 제 2 참조신호 심볼; 및 상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼 사이에 데이터 복조 및 채널 품질 추정용으로 이용되는 참조신호를 포함한 제 3 참조신호 심볼을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 서브 프레임 구조는 상향링크 신호 송수신에 이용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

3GPP LTE 시스템의 상향링크에서 종래 도 1과 같이 하나의 슬롯 내에 2개의 SB을 포함하는 구조를 이용한 이유는, 상향링크에서 각 사용자 기기(UE)에 고유한 시퀀스를 이용하여 송신되는 참조 신호를 통해 채널을 추정할 때, 1 슬롯 내에 하나의 LB을 이용하는 경우에 비해 채널 추정 성능을 높이기 위해서이다. 다만, 현재 신호 송신의 단위가 되는 1 TTI는 상술한 바와 같이 2개의 슬롯을 포함한 구조가 이용되고 있으며, 참조 신호 송신을 위해 SB을 이용하는 방식은 상술한 바와 같이 해당 SB에 적용할 수 있는 시퀀스의 길이가 제한되는 측면에서 단점을 가지고 있다. 따라서, 1 서브 프레임 내에서 참조 신호 송신을 위한 심볼의 길이를 별도로 규정하지 않고, 모두 동일한 크기의 심볼만을 이용하는 구조가 제안될 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조신호용 심볼의 길이를 데이터 송신용 심볼과 동일하게 설정하는 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조는 0.5 msec의 길이를 가지는 2개의 슬롯을 포함하며, 각 슬롯당 1개의 참조신호용 심볼이 중앙에 배치되는 구조를 가지고 있다. 또한, 서브 프레임 내에서 LB#4 및 LB#11은 참조 신호 송신용 심볼을 나타내고 있으며, 이 길이는 다른 심볼의 길이와 동일하게 설정될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 서브 프레임을 이용하는 경우, 해당 참조 신호로서 이용될 수 있는 시퀀스 길이를 SB을 이용하는 경우에 비해 더 길게 확보할 수 있다.

따라서, 이하에서는 참조 신호용 심볼을 SB에 한정하지 않고, 참조 신호용 심볼이 SB인 경우(양 경우를 용이하게 구분하여 설명하기 위해 이하에서는 "SB 이용 구조"라 함)와 SB에 대한 별도의 규정 없이 이용되는 경우(이하, "LB 전용 구 조"라 함)로 나누어, 본 발명의 각 실시형태를 적용하여 설명하기로 한다. 아울러, 상술한 LB전용 구조에서 'LB'이라는 용어는 상술한 SB 이용 구조와의 대비를 위해서만 의미를 가지며, LB은 일반적인 심볼을 의미함을 알 수 있다.

아울러, 이하의 상세한 설명에서 '심볼'은 SC-FDMA를 주로 이용하는 상향링크에서의 SC-FDMA 심볼 및 OFDM을 이용하는 하향링크에서의 OFDM 심볼을 모두 포함하는 것을 의미한다.

이하, 상술한 SB 이용 구조 및 LB 전용 구조 모두에 적용될 수 있는 본 발명의 일 실시형태에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법에 대해 우선적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조신호용 심볼을 배치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 서브 프레임 내에서 최소 및 최후 참조 신호용 심볼을 배치하는 경우, 상술한 바와 같이 해당 심볼을 통해 수신되는 참조신호를 이용한 채널 추정 값의 보간 값을 이용할 수 없는 영역이 발생할 수 있다. 이는 서브 프레임 내에서 최초 참조신호용 심볼보다 빠른 위치에 위치하는 심볼 영역 및 최후 참조신호용 심볼보다 느린 위치에 위치하는 심볼 영역에 해당한다.

따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 도 4의 ①로 표시된 바와 같이 서브 프레임 내에서 최초 L 서브 프레임 이내에 최초 참조신호용 심볼을 배치하고, 최후 L 서브 프레임 이내에 최후 참조신호용 심볼을 배치하여, 최초 참조신호용 심볼보다 빠른 위치에 위치하는 심볼 수 및 최후 참조신호용 심볼보다 느린 위치에 위치 하는 심볼 수를 감소시키는 것을 제안한다. 여기에서 L은 시스템의 요구 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 도 3에 도시된 경우와 비교하여, 4번째 심볼부터 참조신호용으로 설정되는 경우보다 크지 않은 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에서는 도 4의 ②로 표시된 바와 같이 참조신호용 심볼을 각 심볼 간의 간격 차이가 최소가 되도록 배치하는 것을 제안한다. 이러한 참조신호용 심볼의 배치는 도 3에 도시된 바와 같이 기존의 참조신호용 심볼의 배치를 각 슬롯 중앙에 배치하는 방식으로 조정하는 것일 수도 있으며, 이하에서 설명할 예와 같이 참조신호용 심볼을 추가하는 것을 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이 각 참조신호용 심볼들 사이의 간격 차이를 최소화하는 경우, 참조신호들 사이의 간격이 서로 상이함에 따라 발생하는 채널 추정 성능의 열화를 방지할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일 실시형태를 상술한 SB 이용 구조 및 상술한 LB 전용 구조에 각각 적용하는 구체적인 예에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 5는 참조신호용 심볼이 SB인 경우(즉, SB 이용 구조에서), 본 발명의 일 실시형태에 따라 각 SB 사이의 간격이 균일한 간격을 가지도록 설정한 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조는 참조 신호용으로 이용되는 SB들(SB#1 내지 SB#4) 중 시간 축 방향에서 최초 SB(즉, SB#1)과 최후 SB(SB#4)를 서브 프레임의 최초 심볼 위치와 최후 심볼 위치에 배치한 구조를 가진다. 이를 통해 도 2에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서 참조 신호를 통한 채널 추정 값을 이용하기 어려운 영역(도 2의 LB#1 및 LB#12)으로 데이터가 송신됨으로써 발생하는 성능 열화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조에서 나머지 SB들은 각 SB들 사이의 간격이 동일한 간격을 가지도록 하는 위치에 배치된다. 구체적으로, 각 SB들 사이의 간격은 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 LB을 포함하는 간격으로 균등하게 설정될 수 있다. 이와 같이 참조 신호들 간의 간격을 균등하게 배치하는 경우, 각 참조 신호를 이용한 채널 추정 및 보간에 있어서 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 SB#1 내지 SB#4를 통해 송신되는 참조신호가 데이터 복조를 위한 참조신호(DM Pilot)인 경우, 각 SB에는 참조신호가 각 LB을 통해 데이터가 송신되는 주파수 영역에 지역적 주파수분할다중화(Localized FDM) 방식을 통해 다중화되어 송신될 수 있다. 다만, 각 SB을 통해 송신되는 참조신호가 모두 DM용 참조 신호일 필요는 없으며, SB중 일부에는 데이터 복조뿐만 아니라 채널 품질 추정(CQ)용으로도 이용되는 참조신호를 송신할 수 있다.

도 6는 도 5에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서, 본 발명의 일 실시형태에 따라 특정 SB에 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 구조를 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 6에 도시된 서브 프레임 구조에서 (a)는 첫 번째 SB을 통해 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 구조를 도시하고 있으며, (b)는 마지막 SB을 통해 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 구조를 도시하고 있다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 서브 프레임의 첫 번째 SB을 통해 CQ용 참조신호를 송신하는 경우, 수신단에 서는 이 참조신호를 수신한 결과를 이용하여 다음 서브 프레임에서의 스케줄링에 이용할 수 있는 시간 여유를 확보할 수 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 서브 프레임의 마지막 SB을 통해 채널 추정용 참조신호를 송신하는 경우, 수신단에서는 다음 서브 프레임에 시간적으로 가장 가까운 위치에서 채널 품질 정보를 획득할 수 있는 장점을 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 상술한 바와 같은 실시형태를 LB 전용 구조에 적용하는 경우에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 7은 참조신호용 심볼로서 SB이 이용되지 않는 경우(LB 전용 구조의 경우), 본 발명의 일 실시형태에 따라 참조신호용으로 이용되는 각 심볼의 위치가 설정된 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 3과 관련하여 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 LB전용 구조에서는 참조신호용으로 이용되는 심볼을 2개로 설정하는 것을 도시하고 있다. 다만, 이와 같은 구조는 참조신호 송신 위치 사이의 간격 SB을 이용하는 경우에 비해 멀어짐에 따라 중속 또는 고속(middle or high speed)의 UE의 경우 채널 추정에 의한 성능 열화가 커질 수 있는 단점을 가질 수 있다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에서는 참조신호 사이의 시간 간격을 줄여 채널 추정 성능의 열화를 방지하기 위해 추가적인 참조신호용 심볼(예를 들어, 도 7의 LB#7)을 규정하는 것을 제안한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조에서는 첫 번째 참조신호용 심볼의 위치를 서브 프레임의 최초 심볼(LB#1)로, 마지막 참조신호용 심볼의 위치를 서브 프레임의 최후 심볼(LB#14)로 설정한 것을 제안한다. 이를 통해 도 2에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서 참조 신호를 통한 채널 추정 값을 이용하기 어려운 영역(도 2의 LB#1 및 LB#12)으로 데이터가 송신됨으로써 발생하는 성능 열화를 방지할 수 있다.

아울러, 도 7에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조에서는 참조신호용으로 추가되는 심볼(LB#7)을 다른 참조신호용 심볼들과의 간격 차이가 최소가 되는 위치에 배치하는 것을 제안한다. 구체적으로, 도 7에서는 LB#1과 LB#7사이의 간격이 5 심볼, LB#7과 LB#14사이의 간격이 6 심볼로서, 각 참조신호용 심볼 사이의 간격차이가 1 심볼 이하로 설정되는 것을 예시적으로 도시하고 있다. 이와 같이 참조 신호들 간의 간격을 최대한 균등하게 배치하는 경우, 각 참조 신호를 이용한 채널 추정 및 보간에 있어서 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 참조신호용 심볼을 서브 프레임의 최 외각에 배치하는 요건과 참조신호용 심볼 사이의 간격을 등간격으로 설정하는 요건 사이에는 상호 간에 타협이 있을 수 있으며, 이들에 따라 획득되는 채널 추정 성능 향상의 정도에 따라 유리하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서 마지막 참조신호용 심볼을 LB#14가 아닌 LB#13으로 설정하는 경우, 참조신호용 심볼을 서브 프레임의 마지막 심볼로 설정하지는 않지만, 각 참조신호용 심볼 사이의 간격을 등간격으로 설정할 수 있는 장점이 있을 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 상술한 L은 다양하게 설정될 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조에서 중속 또는 고속 UE의 경우 채널 추정 성능을 향상시키기 위해 추가적으로 설정된 참조신호용 심볼(LB#7)을 통해 송신되는 참조신호는 데이터 DM용 참조신호로서 뿐만 아니라 CQ용 참조신호로서도 이용될 수 있다. 이와 같이 추가적인 심볼에 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 경우, 이를 다중화하는 방식에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 데이터 복조 및 채널 추정용 참조신호를 송신하는 경우, 참조신호를 다중화하는 방식을 나타낸 도면이다.

구체적으로, 도 8은 도 7에 도시된 서브 프레임 구조 중 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 LB#7에 각 사용자의 참조신호가 주파수분할다중화(CDM) 형태로 다중화되어 송신되는 구조를 도시하고 있다. 이때, 송신되는 참조신호는 채널 품질 정보를 제공하기 위해 해당 UE의 스케줄링 대역폭 전체에 할당되어 송신될 수 있다. 즉, 해당 참조신호는 UE에게 데이터 송신 대역으로 할당된 대역뿐만 아니라, 스케줄링의 대상이 되는 전체 주파수 대역을 통해 송신될 수 있다.

한편, 도 9은 도 7에 도시된 서브 프레임 구조 중 DM 및 CQ용 참조신호를 송신하는 LB#7에 각 사용자의 참조신호가 분산형 주파수분할다중화(distributed FDM) 형태로 다중화되어 송신되는 구조를 도시하고 있다. 이 경우 해당 참조신호가 주파수 축에서 할당되는 서브 캐리어 간격을 달리하는 다양한 반복 계수(repetition factor: RP)를 적용할 수 있다. 구체적으로, 도 9에서는 스케줄링 대역폭 내에서 반복계수가 2, 3, 및 4인 경우를 각각 도시하고 있으며, 이에 따라 참조신호가 주 파수 축에서 할당되는 간격이 조정될 수 있다.

도 7 내지 도 9과 관련하여 상술한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 구조에서 참조신호용으로 이용되는 심볼들 사이의 간격이 큼으로 인해 중속이나 고속에서 채널 추정 성능 열화가 발생하여, BLER 또는 FER가 높아지는 것을 감소시킬 수 있다. 다만, 도 7 내지 도 9과 관련하여 상술한 본 발명의 실시형태의 특징을 유지하는 한, 구체적인 구조에 있어서는 다음과 같이 다양한 방식이 가능할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시형태를 적용한 다양한 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 10의 (a)는 첫 참조신호용 심볼과 마지막 참조신호용 심볼의 위치가 시간 축에서 서브 프레임의 두 번째 심볼과 마지막에서 두 번째 심볼에 위치하는 경우(L = 2인 경우), 추가적인 참조신호용 심볼을 첫 슬롯의 마지막 심볼에 배치한 구조를 도시하고 있다. 또한, 도 10의 (b)는 첫번째와 마지막 참조신호용 심볼의 위치가 시간 축에서 서브 프레임의 세 번째 심볼과 마지막에서 세 번째 심볼에 위치하는 경우(L = 3인 경우), 추가적인 참조신호용 심볼을 도 9의 (a)와 마찬가지로 첫 슬롯의 마지막 심볼에 배치한 구조를 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 서브 프레임 내에서 첫 번째 참조신호용 심볼의 위치와 마지막 참조신호용 심볼의 위치는 서브 프레임의 최 외각에 위치하는 것이 이들을 이용한 채널 추정값을 이용할 수 없는 영역을 감소시킴으로 인해 바람직하나, 후술하는 바와 같이 연속된 서브 프레임 간의 보간 가능성, 데이터 송신 대역 할당 방식 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 즉, 첫 번째 참조신호용 심볼과 마지막 참조신호용 심볼은 상술한 바와 같이 서브 프레임 내에서 최초 L 개의 심볼 이내, 그리고 최후 L 개의 심볼 이내에 배치되도록 설정되며, 여기서의 L은 시스템의 요구 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있으나, 기존의 도 3에 도시된 경우와 같이 4개의 심볼부터 참조신호용으로 설정되는 경우보다 크지 않은 것이 바람직하다.

한편, 도 11의 (a)의 경우 첫 번째와 마지막 참조신호용 심볼의 위치가 서브 프레임의 첫 심볼과 마지막 심볼에 위치하는 경우(L = 1인 경우), 추가적인 참조신호용 심볼을 두 번째 슬롯의 첫 심볼에 배치하는 것을 도시하고 있다. 또한, 도 11의 (b)의 경우 첫 번째와 마지막 참조신호용 심볼의 위치가 서브 프레임의 두 번째 심볼과 마지막에서 두 번째 심볼에 위치(L = 2)하며, 추가적인 참조신호용 심볼을 도 11의 (a)와 동일하게 두 번째 슬롯의 첫 심볼에 배치한 구조를 도시하고 있다. 마지막으로, 도 11의 (c)의 경우 첫 참조신호용 심볼과 마지막 참조신호용 심볼을 서브 프레임의 처음 3번째 심볼 및 마지막 3번째 심볼로 설정하고(L = 3), 추가적인 참조신호용 심볼은 도 11의 (a)의 경우와 동일하게 설정된 것을 도시하고 있다.

상술한 바와 같이 LB 전용 구조를 가지는 서브 프레임을 이용하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같은 기존 서브 프레임 구조에서 두 개의 SB을 하나의 LB으로 변환함으로 인해서 SB에 할당된 하나의 순환전치부(이하 "CP")에 해당하는 길이가 남게 되므로, 서브 프레임 내에서 CP 길이를 재조정될 필요가 있다. CP 길이를 조정하는 하나의 방법으로는 두 개의 남는 CP의 길이를 1 ms TTI내의 모든 LB의 CP에 균등하게 할당하는 방법이 사용될 수 있다. 이는 기존 구조보다 더 큰 채널 지연 확산(delay spread)를 커버할 수 있는 장점을 가진다.

또 하나의 다른 방법으로는, 두 개의 남는 CP를 CQ용 참조신호가 할당된 심볼에 할당하는 것이다. 이는 CQ용 참조신호가 할당된 LB에 보다 더 큰 마진(margin)을 둠으로써 CQ 참조신호가 할당된 LB만으로 뒤틀려진 타이밍을 갱신하고자 하는 경우 장점을 가질 수 있다.

한편, 이하에서는 참조신호 송신용으로 SB이 이용되는 경우, 본 발명의 다른 실시형태들를 적용하는 경우의 예들에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 참조신호 송신용으로 SB이 이용되는 경우, CQ용 참조신호 송신을 위해 LB을 이용하는 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

즉, 도 12에 도시된 본 발명의 일 실시형태에서는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 참조신호용 심볼 사이의 간격이 등간격인 형태를 유지한 상태로, CQ만을 위한 심볼로서 추가적인 LB을 할당하는 구조를 도시하고 있다. 구체적으로, 도 12의 (a)에서는 CQ용 LB으로서 LB#1을 할당한 경우를, 도 12의 (b)에서는 CQ용 LB으로서 LB#6을, 도 12의 (c)에서는 CQ용 LB으로서 LB#7을, 도 12의 (d)에서는 CQ용 LB으로서 LB#12를 할당하는 경우를 도시하고 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 CQ만을 위한 참조신호 송신을 위해 SB이 아닌 LB을 할당하는 경우, 데이터 송신 대역뿐만 아니라 스케줄링 대역 전체에 할당하여 송신하는 CQ용 참조신호 송신에 있어, 주어진 시간 내에 할당할 수 있는 전력상 SB의 경우에 비해 장점을 가질 수 있다.

아울러, 도 12의 (a)와 같이 CQ용 참조신호를 서브 프레임의 초기에 배치하는 경우, 이를 통해 확보된 채널 정보를 해당 서브 프레임에 후속하는 서브 프레임에서의 스케줄링에 적용할 시간적 여유를 가질 수 있으며, 도 12의 (d)와 같이 CQ용 참조신호를 서브 프레임의 말기에 배치하는 경우 스케줄링 대역폭 혹은 전 대역의 채널 상태를 다음 할당될 서브 프레임에 시간적으로 가장 가까운 채널의 품질 측정을 함으로 인해 스케줄링의 관점에서 가장 최신정보로 자원 할당이 이루질 수 있다는 장점을 가진다.

한편, 도 12와 관련하여 상술한 본 발명의 일 실시형태에 있어서, CQ용 LB의 할당은 매 서브 프레임마다 이루어질 수도 있지만, CQ 측정의 적절한 주기에 따라 이루어지는 것이 더욱 바람직할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구체적인 일 실시형태에서는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조를 기본 구조로 하여, 매 2 서브 프레임마다(즉, CQ용 참조신호 송신 주기를 2 서브 프레임으로 하여) 도 12에 도시된 서브 프레임 중 어느 하나에 따라 CQ용 참조신호를 송신하는 방식을 적용할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따른 참조신호용 심볼 배치 방법, 및 이에 따른 서브 프레임 구조는 채널 추정을 위해 하나의 서브 프레임 내에서 수신된 참조신호만을 이용하여, 이들의 보간에 의해 채널을 추정하는 것을 가정하여 설명하였다. 다만, 경우에 따라 연속된 서브 프레임을 통해 수신된 참조신호 간에 보간이 가능한 경우가 있을 수 있으며, 이러한 경우 상술한 서브 프레임 구조는 다음과 같이 변경하여 이용하는 것이 유리할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능한 경우 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

만약, 두 서브 프레임 간에 보간이 가능한 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조에 비해 참조신호 송신용 SB사이의 간격을 감소시킬 수 있어, 시간 축으로의 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 도 13에 도시된 서브 프레임 구조에서 현재 서브 프레임의 SB#4와 다음 서브 프레임의 SB#1사이에 보간이 가능한 경우, 이들 사이의 심볼(LB#10 내지 LB#12)을 통해 송신되는 데이터에 대한 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있으며, 각 SB들 사이의 간격을 감소시킬 수 있다.

한편, 도 13에 도시된 바와 같은 서브 프레임 구조에서 하나의 LB을 CQ용 참조신호 송신을 위해 추가적으로 할당되는 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 14는 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능하며, 하나의 LB을 CQ용 참조신호 송신을 위해 할당하는 경우의 바람직한 서브 프레임 구조들을 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 14의 (a)는 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임의 가장 앞에 배치하고, DM용 참조신호 송신을 위한 4개의 SB을 2 서브 프레임 간의 보간을 고려하여 서로 간의 간격의 차이를 최소화하도록 위치시킨 구조를 도시하고 있으며, 도 14의 (b)는 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임의 가장 마지막에 배치하고, DM용 참조신호 송신을 위한 4개의 SB을 2 서브 프레임 간의 보간을 고려하여 서로 간의 간격 차이를 최소화하도록 위치시킨 구조를 도시하고 있다.

상술한 구조에서 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB에는 CQ용 참조신호가 스케줄링 대역 혹은 전대역에 걸쳐 분산 주파수분할다중화 방식 또는 코드분할다중화 방식으로 할당될 수 있다. 또한, 도 14의 (a)와 같이 서브 프레임의 최초 위치에 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 배치하는 경우, 후속 서브 프레임에서의 스케줄링을 적용할 시간 여유를 확보할 수 있으며, 도 14의 (b)와 같이 서브 프레임의 최후 위치에 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 배치하는 경우, 가장 근접한 시간의 채널 정보를 확보할 수 있는 장점을 가진다.

도 15는 본 발명의 일 실시형태에 따라 2 서브 프레임 간에 보간이 가능하며, 참조신호 송신용으로 SB을 규정하지 않는 경우(LB 전용 구조의 경우)의 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

즉, 도 15에 도시된 서브 프레임 구조는 도 13에서와 마찬가지로 2개의 서브 프레임을 통해 수신된 참조신호를 이용한 보간이 가능한 경우, LB 전용 구조에서 본 발명의 일 실시형태를 적용한 구조를 도시하고 있다. 구체적으로, 도 7에 도시된 서브 프레임 구조와 비교할 경우, 마지막 참조신호용 심볼의 위치를 마지막에서 4번째 심볼인 LB#11로 설정하고 있으나(즉, L = 4로 설정), 이는 다음 서브 프레임의 첫 번째 참조신호용 OFDM과 보간을 통해 동등한 간격을 유지할 수 있다. 이때, 각 참조신호용 심볼 사이의 간격은 도 7의 경우에 비해 감소하게 되므로, 채널 추정 성능이 향상될 수 있다.

한편, 도 16는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따라 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임 내에서 최초 심볼 및 최후 심볼로 설정하고, 보간이 각 서브 프레임 별로 이루어지는 경우 바람직한 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.

즉, 도 16의 (a)는 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임의 최종 위치에 배치하고, DM용 참조신호 송신을 위한 SB을 서브 프레임 내에서 서로 간의 간격 차이가 최소가 되도록 배치하되, 최초 SB(SB#1)과 최후 SB(SB#4)이 서브 프레임 내에서 최 외각에 배치되도록 설정한 구조를 도시하고 있다. 또한, 도 16의 (b)는 CQ용 참조신호 송신을 위한 LB을 서브 프레임의 최초 위치에 배치하고, DM용 참조신호 송신을 위한 SB은 도 16의 (a)에서와 마찬가지로 서브 프레임 내에서 서로 간의 간격 차이가 최소가 되도록 배치하되, 최초 SB(SB#1)과 최후 SB(BS#4)이 서브 프레임 내에서 최 외각에 배치되도록 설정한 구조를 도시하고 있다.

이러한 서브 프레임 구조를 통해 보간이 각 서브 프레임 내에서만 이루어지는 경우에도 보간을 통한 채널 추정값을 이용하기 어려운 영역을 감소시킬 수 있으며, LB을 통해 주기적으로 CQ용 참조신호를 송신함으로써 전체 대역에 대한 채널 품질 측정을 수행할 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

예를 들어, 상술한 설명에서 "서브 프레임"은 하나의 전송시간간격(TTI)을 이루는 단위로서 1 msec의 시간 길이를 가지는 단위로, "슬롯"은 각 서브 프레임에 포함된 0.5 msec의 길이를 가지는 단위인 것을 중심으로 기술하였으나, 이는 해당 통신 시스템의 규격에 따라 서로 상이한 용어 또는 상이한 길이를 가질 수 있다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 서브 프레임 구조를 이용하여 신호 송수신을 수행하는 경우, 참조신호를 통한 채널 추정의 성능을 향상시켜 효율적인 신호 송수신을 수행할 수 있다.

특히, 상술한 LB 전용 구조를 이용하여 참조신호 적용에 있어서의 시퀀스 길이 제한을 받지 않을 수 있으며, 추가적인 참조신호용 심볼을 통해 중속 또는 고속 UE에 대해서도 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 서브 프레임(sub frame) 내에서 복수의 참조 신호용 심볼들을 배치하는 방법에 있어서,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 제 1 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 최초 L개의 심볼 이내에, 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 제 2 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 최후 상기 L개의 심볼 이내에 배치하는 단계; 및

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격이 최소한의 차이를 가지도록 조정하는 단계를 포함하는, 참조 신호용 심볼 배치 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 참조 신호용 심볼은 상기 서브 프레임 내의 데이터용 심볼과 동일한 크기를 가지며,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는,

   상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼을 상기 서브 프레임의 각 슬롯 중앙에 배치하는 단계를 포함하는, 참조신호용 심볼 배치 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는,

   상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼 사이에 추가적인 참조 신호 심볼을 배치하는 단계를 포함하며,

   상기 추가적인 참조신호 심볼은 상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격이 최소한의 차이를 가지도록 하는 위치에 배치되는, 참조 신호용 심볼 배치 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 중 하나 이상은 채널 품질 측정을 위한 참조 신호용으로 이용하며,

   상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호는 주파수 영역에서 데이터 송신 대역 이외의 스케줄링 대역을 통해서도 송신되도록 주파수 자원이 할당되는, 참조 신호용 심볼 배치 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호용으로 이용되는 심볼은 상기 채널 품질 측정을 위한 참조 신호를 코드분할다중화 또는 분산형 주파수분할다중화 중 어느 하나에 의해 다중화된 형태로 포함하는, 참조 신호용 심볼 배치 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 서브 프레임은 연속된 서브 프레임을 통해 수신된 참조신호를 통한 보간(interpolation)이 가능한 서브 프레임이며,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼들 사이의 간격을 조정하는 단계는,

   상기 연속된 서브 프레임에서의 참조신호용 심볼 간의 위치를 고려하여 설정되는, 참조 신호용 심볼 배치 방법.
7. 복수의 참조 신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임(sub frame) 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 방법에 있어서,

   상기 복수의 참조 신호용 심볼은 상기 서브 프레임 내의 데이터용 심볼과 동일한 크기를 가지며,

   상기 서브 프레임 구조는,

   상기 서브 프레임의 제 1 슬롯 중앙에 배치된 제 1 참조신호 심볼; 및

   상기 서브 프레임의 제 2 슬롯 중앙에 배치된 제 2 참조신호 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
8. 복수의 참조 신호용 심볼들을 포함하는 서브 프레임(sub frame) 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 방법에 있어서,

   상기 서브 프레임 구조는,

   상기 서브 프레임의 최초 L개의 심볼 이내 배치된 제 1 참조신호 심볼;

   상기 서브 프레임의 최후 상기 L개의 심볼 이내에 배치된 제 2 참조신호 심볼; 및

   상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼 사이에 데이터 복조 및 채널 품질 추정용으로 이용되는 참조신호를 포함한 제 3 참조신호 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 참조신호 심볼 및 상기 제 2 참조신호 심볼은,

   상향링크에서의 SC-FDMA 심볼 및 하향링크에서의 OFDM 심볼 중 어느 하나인, 신호 송수신 방법.

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