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KR101701899B1 - 무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계 - Google Patents

무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계 Download PDF

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KR101701899B1
KR101701899B1 KR1020090102112A KR20090102112A KR101701899B1 KR 101701899 B1 KR101701899 B1 KR 101701899B1 KR 1020090102112 A KR1020090102112 A KR 1020090102112A KR 20090102112 A KR20090102112 A KR 20090102112A KR 101701899 B1 KR101701899 B1 KR 101701899B1
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KR
South Korea
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resource elements
reference signals
antenna ports
mapped
resource
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KR20100047155A (ko
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남영한
장 찌안종
칸 파루크
아부 수라 사디
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삼성전자주식회사
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  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 발명은 무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계에 관한 것으로, OFDM 통신시스템에서 부프레임 내의 자원블록들 중 다수의 자원블록들에서 안테나 포트들을 위한 기준신호들을 매핑하기 위한 방법에 있어서, 제 1 안테나 포트들을 사용하여 상기 다수의 자원블록들 내에서 전송을 위한 적어도 하나 기정의된 자원요소들을 선택하는 과정과, 상기 제 1 안테나 포트들은 적어도 하나 기정의된 매핑 스킴을 사용하여 제 1 기준신호들을 전송하는데 이용되고, 상기 적어도 하나 기정의된 자원요소들은 상기 제 1 안테나 포트들을 이용하여 전송되는 제 1 OFDM 심볼들로 구성되고, 제 2 안테나 포트들을 선택하는 과정과, 제 2 OFDM 심볼들을 사용하여 상기 제 2 안테나 포트들과 연관된 다수 기준신호들을 매핑하는 과정을 포함하며, 상기 제 2 안테나 포트들을 위한 상기 기준신호들 각각은, 상기 제 2 OFDM 심볼들 각각 구성하는 자원요소들 중 하나와 매핑된다.
기준신호, 부프레임, 자원블록, 자원요소, 슬롯.

Description

무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계{8-TRANSMIT ANTENNA REFERENCE SIGNAL DESIGN FOR DOWNLINK COMMUNICATIONS IN A WIRELESS SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 특히 여러 가지의 통신 스킴들에 사용되는 기준신호 설계에 관한 것이다.
무선 셀룰러 통신 네트워크는 다수의 모바일 사용자 장치(mobile User Equipment: UE)와 많은 기지국(Base Station: BS)들로 구성될 수 있다. 기지국은 일반적으로 고정 기지국이며 그리고 또한 기지국은 BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point: AP), 노드 B(Node Base: NodeB) 혹은 다른 전문용어로 불린다. 네트워크가 향상됨에 따라, NodeB 기능이 진화하여 상기 NodeB는 또한 강화된(enhanced) 혹은 진보된(evolve) NodeB로 칭해진다. 일반적으로, 개발될 때, 상기 UE 하드웨어가 이동하는 동안에 NodeB 하드웨어는 고정되거나 움직이지 않는다.
상기 모바일 UE는 휴대용 하드웨어(protable hardware)로 구성된다. 상기 터미널 혹은 MS(Mobile Station)으로 불리는 모바일 UE는 또한 고정(fixed) 혹은 이동(mobile) 기기(device)이고, 무선기기(wireless device), 셀룰러폰, 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 무선 모뎀카드 등일 수 있다. "상향링크 통신" 용어는 상기 모바일 UE에서 상기 NodeB로의 통신을 가리키는데 사용될 수 있다. "하향링크 통신" 용어는 상기 NodeB에서 상기 모바일 UE로의 통신을 가리키는데 사용될 수 있다. 각 기지국은 모바일 UE들과 직접 통신하기 위해 사용되는 적어도 하나의 무선주파수 송신기와 적어도 하나의 수신기를 포함한다. 유사하게, 각 모바일 UE는 상기 NodeB와 직접 통신하기 위해 사용되는 적어도 하나의 무선주파수 송신기와 적어도 하나의 수신기를 포함한다. 몇몇 셀룰러 네트워크들에서, 상기 모바일 UE들은 서로 각각 직접통신을 할 수 없고 상기 NodeB와 통신을 해야한다.
기준신호(Reference Signal: RS)는 송신기와 수신기에 알려진 기정의된 신호이다. 상기 기준신호는 상기 수신기가 신호전파매체(signal propagation medium)를 추정하기 위해, 전형적으로 전송된다. 이 프로세서는 또한 "채널추정"으로 알려져 있다. 따라서, 상기 기준신호는 채널추정을 용이하기 위해서 전송된다. 채널추정을 유도하는 동안에, 상기 기준신호들은 전송된 정보의 복조를 위해 사용된다. 이 기준신호의 종류는 De-Modulation RS 혹은 DM RS로 불린다. 상기 기준신호는 또한 채널사운딩, 동기화, CSI(Channel State Information) 측정, CQI(Channel Quality Information) 측정 같은, 다른 목적으로 전송될 수 있다. 상기 기준신호는 때때로 파일럿 신호(pilot signal), 훈련신호(tranining signal), 혹은 다른 대응하는 용어로 불린다.
무선기술에서 안테나의 개수가 계속해서 증가함에 따라, 상기 기준신호들을 전송하는데 있어서 복잡성이 증가하고 있다. 따라서, 기준신호들을 전송하기 위한 향상된 시스템 및 방법이 필요하다.
본 발명의 목적은 기준신호들을 전송하기 위한 향상된 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, OFDM 통신시스템에서 부프레임 내의 자원블록들 중 다수의 자원블록들에서 안테나 포트들을 위한 기준신호들을 매핑하기 위한 방법에 있어서, 제 1 안테나 포트들을 사용하여 상기 다수의 자원블록들 내에서 전송을 위한 적어도 하나 기정의된 자원요소들을 선택하는 과정과, 상기 제 1 안테나 포트들은 적어도 하나 기정의된 매핑 스킴을 사용하여 제 1 기준신호들을 전송하는데 이용되고, 상기 적어도 하나 기정의된 자원요소들은 상기 제 1 안테나 포트들을 이용하여 전송되는 제 1 OFDM 심볼들로 구성되고, 제 2 안테나 포트들을 선택하는 과정과, 제 2 OFDM 심볼들을 사용하여 상기 제 2 안테나 포트들과 연관된 다수 기준신호들을 매핑하는 과정을 포함하며, 상기 제 2 안테나 포트들을 위한 상기 기준신호들 각각은, 상기 제 2 OFDM 심볼들 각각 구성하는 자원요소들 중 하나와 매핑되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 시스템에 있 어서, OFDM 통신시스템에서 하나의 부프레임 내의 자원블록들 중 다수의 자원블록들에서 제 2 안테나 포트들을 위한 추가적 기준신호들을 매핑하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 제 1 안테나 포트들을 사용하여 상기 다수의 자원블록들 내에서 전송을 위한 적어도 하나 기정의된 자원요소들을 선택하며, 상기 제 1 안테나 포트들은 적어도 하나 기정의된 매핑 스킴을 사용하여 제 1 기준신호들을 전송하는데 이용되고, 상기 적어도 하나 기정의된 자원요소들은 상기 제 1 안테나 포트들을 이용하여 전송되는 제 1 OFDM 심볼들로 구성되고, 제 2 안테나 포트들을 선택하고, 제 2 OFDM 심볼들을 사용하여 상기 제 2 안테나 포트들과 연관된 다수 기준신호들을 매핑하고, 상기 제 2 안테나 포트들을 위한 상기 기준신호들 각각은, 상기 제 2 OFDM 심볼들 각각 구성하는 자원요소들 중 하나와 매핑되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계를 기반으로, 기준신호(Reference Signal: RS)들을 전송하기 위한 향상된 시스템 및 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명은 무선시스템에서 하향링크 통신을 위한 8개 송신안테나 기준신호 설계를 기반으로, 기준신호(Reference Signal: RS)들을 전송하기 위한 향상된 시스템 및 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ACK/NACK 메시지들을 전송하는 무선네트워크(100)를 도시하고 있다. 도시된 실시 예에서, 무선네트워크(100)는 기지국(101), 기지국(102), 기지국(103), 그리고 다른 유사한 기지국들(도시하지 않음)을 포함한다. 기지국(101)은 기지국(102)과 기지국(103)과 통신한다. 기지국(101)은 또한 인터넷(130) 혹은 유사한 IP 기반의 네트워크(도시하지 않음)와 통신한다. 3세대 무선표준에 사용되는 E-node B 기지국을 포함하는 하지만 E-node B 기지국에 제한되지 않은, 어떤 형태 혹은 구성의 기지국이 본 발명의 시스템 및 방법에 사용된다.
기지국(102)은 기지국(102)의 커버리지 영역(120) 내에 있는 제 1 다수의 단말(Subscriber Station: SS)들에게, 인터넷(130)을 통해 무선 광대역 접속(wireless broadband access)(기지국(101)을 통해) 서비스를 제공한다. 상기 제 1 다수의 단말은 소형 상점(Small Business: SB)에 위치한 단말(111), 기업(Enterprise: E)에 위치한 단말(112), WiFi 핫스팟(hotSpot: HS)에 위치한 단말(113), 제 1 주택(Residence: R)에 위치한 단말(114), 제 2 주택(Residence: R)에 위치한 단말(115), 핸드폰, 무선 노트북, 무선 PDA 등등 같은 모바일 기기(Mobile device: M)인 단말(116)을 포함한다.
기지국(103)은 기지국(103)의 커버리지 영역(125) 내에 있는 제 2 다수의 단말(Subscriber Station: SS)들에게, 인터넷(130)을 통해 무선 광대역 접속(wireless broadband access)(기지국(101)을 통해) 서비스를 제공한다. 상기 제 2 다수의 단말은 단말(115)과 단말(116)을 포함한다. 구현에 있어서, 기지국(101-103)은 OFDM 혹은 OFDMA 기술을 사용하여, 기지국간 통신 그리고 단말들(111-116)과 통신을 수행할 수 있다.
기지국(101)은 더 많은 기지국들과 통신을 할 수도 있거나 더 적은 수의 기지국들과 통신을 할 수도 있다. 더욱이, 6개 단말만을 도시하고 있지만, 무선네트워크(100)가 추가적인 단말들에 무선 광대역 접속 서비스를 제공할 수 있음은 물론이다. 단말(115)과 단말(116)은 커버리지 영역(120)과 커버리지 영역(126) 양쪽의 가장자리에 위치하고 있음에 주목한다. 단말(115)과 단말(116)은 각각 기지국(102)과 기지국(103)과 통신하고, 통상의 지식인에 잘 알려진 핸드오프 모드에서, 동작할 수 있다.
단말(111-116)은 인터넷(130)을 통해, 음성, 데이터, 비디오, 영상회의, 그리고/또는 다른 광대역 서비스를 액세스할 수 있다. 구현에 있어서, 하나 이상의 단말(111-116)들은 WiFi WLAN의 액세스 포인트(AP)와 관계한다. 단말(116)은 무선강화(wireless-enabled) 랩탑 컴퓨터, PDA, 노트북, 핸드헬드 기기 혹은 다른 무선강화 기기를 포함하는 많은 모바일 기기 중 어떤 하나이다. 단말(114, 115)은 예를 들면, 무선강화 개인 컴퓨터(PC), 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이, 혹은 다른 기기이다.
도 2A는 직교주파수분할 다중접속방식(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 송신경로의 상위레벨(high-level) 다이어그램이다. 도 2B는 OFDMA 수신경로의 상위레벨 다이어그램이다. 도 2A와 도 2B에서, 실례와 설명의 목적을 위해, OFDMA 송신경로는 기지국(102)에서 수행되고, OFDMA 수신경로는 단말(116)에서 수행된다. 하지만, OFDMA 수신경로가 기지국(102)에서 수행될 수 있고, OFDMA 송신경로가 단말(116)에서 수행될 수 있다는 것은, 통상의 지식을 가진 사람에게 자명한 사실이다.
기지국(102)에서 상기 송신경로는 채널부호 및 복조기(206), 제 1 직병렬 변환기(210), IFFT부(216), 제 2 직병렬 변환기(220), CP 삽입부(226), 업컨버터기(230)로 구성된다. 단말(116)에서 상기 수신경로는 다운 컨버터기(255), CP 제거기(260), 제 1 직병렬 변환기(265), FFT부(270), 제 2 직병렬 변환기(275), 채널복호 및 복조기(280)로 구성된다.
상기 도 2A와 2B에서, 다른 구성요소들이 구성가능한 하드웨어 혹은 소프트웨어와 구성가능한 하드웨어의 결합에 의해 수행되는 동안에, 최소한 구성요소의 일부는 소프트웨어로 수행될 수 있다. 특히, 본 발명에서 기술된 FFT부(270)와 IFFT(216)은, IFFT/FFT 수행에 따라 크기 N의 값은 수정될 수 있는, 구성가능한 소 프트웨어 알고리즘으로써 수행될 수 있다.
더욱이, 비록 본 발명은 FFT와 IFFT을 수행하는 일례를 들지만, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 설명하기 방법이지 본 발명의 범위를 제한하기 위해, 구성되지 않을 것이다. 본 발명의 선택적인 일례로 인정될 것이고, FFT 기능과 IFFT 기능은 각각 쉽게 DFT 기능과 IDFT 기능으로 대체될 수 있다. FFT와 IFFT 기능을 위한, N 변수의 값이 2의 제곱(즉, 1, 2, 4, 8, 16 등등)인 어떤 정수일 동안에, DFT와 IDFT 기능을 위해, N 변수의 값은 어떤 정수(즉, 1,2,3,4, 등등)일 것이다.
기지국(102)에서, 채널부호 및 변조기(206)는 일련의 정보 비트들을 수신하고, 부호(예: 터보부호)를 적용하고 그리고 주파주 영역의 변조심볼들의 순열을 생성하기 위해, 상기 입력비트를 변조(예: QPSK, QAM)한다. 제 1 직병렬 변환기(210)(예: de-multiplexe)는 N개 병렬 심볼 스트림을 생성하기 위해, 직렬 변조심볼들을 병렬데이터로 변환한다. 여기서, 상기 N은 기지국(102)과 단말(116)에 사용된 IFFT/FFT 크기이다. IFFT(216)는 시간 영역의 출력신호를 생성하기 위해, N개 병렬 심볼 스트림에 대해 IFFT 연산을 수행한다. 제 2 직병렬 변환기(220)(예: multiplexe)는 직렬 시간 영역의 신호를 생성하기 위해, IFFT부(216)로부터의 상기 병렬 시간 영역 출력 심볼들을 변환한다. CP 삽입기(226)는 상기 시간 영역 신호에 CP를 삽입한다. 마지막으로, 업커버터기(230)(예: up-convert)는 무선채널을 통해 전송하기 위해, CP 삽입기(226)의 출력을 RF 주파수로 변환한다. 상기 신호는 또한 RF 주파수로 변환되기 전에, 기저대역에서 필터링된다.
기지국(102)에서 전송된 RF 신호는 무선채널을 통해 통과한 후에, 단말(116) 에 도착하고, 기지국(102) 동작과 반대되는 동작이 수행된다. 다운 컨버터기(255)는 상기 수신된 신호를 기저대역 주파수로 변환하고 CP 제거기(260)는 직렬 시간 영역 기저대역신호를 생성하기 위해, CP를 제거한다. 제 1 직병렬 변환기(265)는 상기 시간 영역의 기저대역 신호를 병렬 시간 신호들로 변환한다. FFT부(270)는 N개 병렬 주파수 영역의 신호들을 생성하기 위해, FFT 알고리즘을 수행한다. 제 2 직병렬 변환기(275)는 병렬 주파수 영역의 신호들을 일련의 변조된 데이터 심볼들로 변환한다. 채널복호 및 복조기(280)는 복조하여 최초 입력 데이터 스트림을 복원하기 위해, 변조된 심볼들을 복호화한다.
기지국들(101-103) 각각은 송신경로를 통해 단말들(111-116)에 하향링크 전송하고, 수신경로를 통해 단말들(111-116)로부터 상향링크 전송을 수신한다. 비슷하게, 단말들(111-116)은 각각은 송신경로를 통해 기지국들(101-103)에 상향링크 전송하고, 수신경로를 통해 기지국들(101-103)로부터 하향링크 전송을 수신한다.
각 슬롯으로 통해 상기 전송된 신호는 하향링크 슬롯
Figure 112009065659701-pat00001
(302) 내에
Figure 112009065659701-pat00002
부반송파(306)와
Figure 112009065659701-pat00003
OFDM 심볼(304)의 자원격자(resource grid)(300)에 의해 도시된다. 상기 자원격자 구조는 도 3에 도시되고 있다.
Figure 112009065659701-pat00004
양은 그 셀 내에서 구성되는 하향링크 전송 대역에 의존하며, 그리고 하기 <수학식 1>을 만족한다.
Figure 112009065659701-pat00005
여기서,
Figure 112009065659701-pat00006
이고,
Figure 112009065659701-pat00007
은 최소 하향링크 대역과 최대 하향링크 대역의 일 예이다. 명세서는 상기 위에 가리킨 것보다 높거나 작은 값을 지원함은 물론이다.
다중안테나 전송의 경우에, 안테나 포트당 정의되는 하나의 자원격자가 있다. 안테나 포트
Figure 112009065659701-pat00008
를 위한 자원격자에서 각 요소(element)는 하나의 슬롯에서 자원요소라 칭하고 인덱스 페어(k,l)에 의해 고유하게 식별된다. 여기서,
Figure 112009065659701-pat00009
,
Figure 112009065659701-pat00010
는 각각 주파수 영역과 시간영역에서의 인덱스들이다. 안테나 포트
Figure 112009065659701-pat00011
에서 자원요소(k,l)(312)는 복소수 값
Figure 112009065659701-pat00012
에 해당한다. 충돌 위험이 없거나 개개의 안테나가 특별하지 않은 어떤 상황에서는, 인덱스
Figure 112009065659701-pat00013
는 사용되지 않을 수 있음은 자명한 사실이다.
LTE(Long Term Evolution)에서, 하향링크 기준신호(Reference Signal: RS)들은 두 가지 목적으로 사용된다. 각 사용자 단말의 측정 CQI(Channel Quality Information), 랭크 정보(Rand Information: RI) 그리고 프리코더 행렬 정보(Precoder Matrix Information: PMI)를 위해, 그리고 각 사용자 단말이 자신의 하향링크 송신신호를 복조하기 위해 사용된다. 더욱이, 상기 하향링크 기준신호들 은 세 개의 카테고리들로부터 즉 "cell-specific RSs", "MBSFN(Multi-media Broadcast over a Single Frequency Network) RSs", 혹은 "DRSs(Dedicated RSs)"로부터 유추된다.
cell-specific RSs(또는 공통 기준신호들: Common Reference Signals: CRSs라고도 함)는 non-MBSFN 전송을 지원하는 셀에서 모든 하향링크 부프레임들로 전송된다. 상기 부프레임이 MBSFN 전송을 위해 사용되는 경우에, 하나의 부프레임에서 1번째 두 개의 OFDM 심볼들만이 셀 특정(cell-specific) 기준심볼 전송을 위해 사용된다.
도 4는 LTE 시스템에서 물리적 채널 프로세싱의 개요를 도시하고 있다. 코드워드(402)는 선택되어 제 1 스크램블링부(404)와 제 2 스크램블링부(406)로 전송된다. 상기 제 1 스크램블링부(404)는 상기 변조 매핑기(408)로 스크램블된 정보를 전송한다. 상기 제 2 스크램블링부(406)는 상기 변조 매핑기(410)로 스크램블된 정보를 전송한다. 상기 제 1 스크램블링부(404)와 상기 제 2 스크램블링부(406)는 각각 레이어매핑기(412)로 데이터를 전송한다. 상기 레이어매핑기(412)는 다수의 레이어(414)를 생성하여 프리코딩부(416)로 전송한다. 상기 프리코딩부(416)는 제 1 자원매핑기(418)로 제 1 레이어를 전송하고, 제 2 자원매핑기(420)로 제 2 레이어를 전송한다. 상기 제 1 자원매핑기(418)는 제 1 OFDM 신호생성기(422)로 출력을 전송하고, 제 2 자원매핑기(420)는 제 2 OFDM 신호생성기(424)로 데이터를 전송한다. 상기 제 1 OFDM 신호생성기(422)와 제 2 OFDM 신호생성기(424)는 안테나 포트(426)로 데이터를 전송한다.
도 5와 도 6은 기준신호(RS) 전송을 위해 사용되는 자원요소(Resource Element: RE)들을 도시하고 있다. 도 5는 제 1 자원요소 구성(500)을 도시하고 있고, 도 6은 제 2 자원요소 구성(600)을 도시하고 있다.
Figure 112009065659701-pat00014
는 안테나 포트
Figure 112009065659701-pat00015
를 이용하여 기준신호를 전송하기 위한 자원요소를 나타내기 위해 사용된다.
UE-specific reference signals(혹은 Dedicated RS: DRS)는 하나의 안테나 포트을 기반으로 PDSCH을 전송하기 위해 지원되며, 안테나 포트 5를 통해 전송된다. 상기 UE는 PDSCH 복조를 위한 UE-specific reference signal가 존재하는지 그리고 유효한 위상기준(phase reference)인지를 상위계층들에 의해 통보받는다. UE-specific reference signal(혹은 DRS)들이 해당 PDSCH가 매핑된 자원블록들에서만 전송된다. 도 7은 일반 CP(Normal Cyclic Prefix: NCP)(702)를 위한 그리고 확장된 CP(Extended Cyclic Prefix: ECP)(704)를 위한 UE-specific reference signals를 위한 자원요소를 도시하고 있다.
도 8에서, LTE 시스템의 부프레임 분할(800)을 도시하고 있다. 시간자원은 10msec 프레임(802)들로 분할되고, 각 프레임은 10msec 동안에 10개 부프레임으로 더 분할된다. 상기 10개 부프레임은 #0, #1, #2, #3, #4, #5, #6, #7, #8, #9로 구분한다. 각 부프레임은 0.5msec인 두 개의 타임슬롯으로 분리된다는 것은 자명한 사실이다. 하나의 슬롯은 NCP 부프레임에서 7개의 OFDM 심볼을 가지며, 반면 하나의 슬롯은 ECP 부프레임에서 6개의 OFDM 심볼을 갖는다.
부프레임은 주파수 영역에서 다수 자원블록(Resource Block: RB)으로 분할되 며, 상기 자원블록(RB)은 12개 부반송파로 구성된다. 안테나 포트 0, 1, 2 그리고 3을 위해 매핑된 상기 CRS(Common Reference Signal)들은 모든 10개 부프레임의 자원블록들 안에 전송된다. 제 1 동기신호(Primary Synchronization Signal: PSS)와 제 2 동기신호(Secondary Synchronization Signal: SSS)(810)은 시스템대역의 중심에 위치한 연속적인 부반송파들 중 일부를 사용하여, 부프레임 #0과 #5의 1번째 슬롯에서 마지막 두 개 OFDM 심볼(806)을 통해 전송된다. LTE CRSs(808)를 포함하는 부프레임들이 또한 도 8에 도시되고 있다.
LTE 시스템은 매핑 스킴을 사용하여 CRS들을 포함하는 여러 가지 요소들을 결정하는 것은 자명한 사실이다. 상기 매핑 스킴은 CRS들 같은 요소들을 하나의 자원블록으로 매핑하기 위해 사용되는 스킴이다. LTE 시스템이 여기서 논의되는 동안에, 상기 매핑 스킴이 사용될 것이다.
LTE-A 시스템에서 설계 고려사항은 진보가 늦은 호환성(backward compatibility)을 유지하는 것이다. "backward compatibility"는 LTE 성능 타깃을 만족하는 동안에, LTE-A 시스템을 운용하기 위해, LTE UE(User Equipment)의 능력(ability)을 나타낸다. 따라서, LTE-A UE들이 relaying coordinated multipoint transmissions과 8개 송신안테나(8-Tx) MIMO 통신, LTE UE들 처리율 성능에 불필요한 영향을 주지않는 그러한 완전히 새로운 기능을 이용하도록 하기 위해서, LTE-A 시스템에서의 기준신호(RS) 설계는 주의하여 수행되어야 한다.
본 발명의 구현에 있어서, LTE-A 시스템에서 8-Tx 전송을 위한 새로운 기준신호(RS)를 정의한다. LTE에 따라, 새로운 기준신호는 cell-specific RSs(혹은 Common RS: CRS)와 UE-specific RSs(혹은 Dedicated RS: DRS)로 분류된다. DL CRS들은 특정 시간/주파수 자원 할당에 상관없이 eNodeB가 사용자에 서비스하는 셀 내에서 모든 사용자에 의해 접근될 수 있다. DL CRS들은 CQI/PMI/RI 측정과 UE에서의 송신신호 복조에 모두 사용될 수 있다. 다른 한편, DL DRS들은 상기 셀에서 UE들 중 일부 UE에 DL 패킷 수신하기 위해 할당된 자원블록 내에서만 eNodeB에 의해 전송될 수 있고, 상기 UE들 중 일부에 의해서만 접근될 수 있다.
본 발명의 구현에 있어서, 새로운 네 개의 기준신호 세트(new four sets of RS: NRS)는 NCP(Normal Cyclic-Prefix) 부프레임과 ECP(Extended Cyclic-Prefix) 부프레임의 자원블록에서 자원요소들로 매핑된다. 상기 NRS는 CRS 세트 그리고 DRS 세트 중 하나로 사용되거나 혹은 CRS 세트 및 DRS 세트 양쪽 모두로 사용될 수 있다.
기준신호를 위한 자원요소(RS-RE)에서, 다른 세 개의 안테나 포트가 작동하지 않는 동안에, 시간-주파수 타일(tile)의 번호 라벨에 의해 표시되는 하나의 안테나 포트만이 작동된다. 반면 다른 세 개의 안테나 포트가 작동하지 않는다. 안테나 포트를 위한 기준신호 자원요소(RS-RE)들은 시간-주파수 격자에서 엇갈린 패턴(staggered pattern)으로 설계한다. 상기 엇갈린 패턴은 추정채널의 주파수 분해도(frequency resoultion)를 향상시킬 것이다. 더욱이, 두 개의 연속적인 자원요소들 사이 소수의 데이터 자원요소들이 존재하여, OFDM 심볼에서의 기준신호 자원요소들간 간격이 떨어져 있다. 그래서 셀-특정 주파수 천이(cell-specific frequency shifting)는 간섭 관리를 위해 사용될 수 있다. 상기 셀-특정 주파수 천이가 적용 될 때, 기준신호 자원요소들의 부반송파는 정수에 의해 순환하여 천이된다.
하나의 방법(RS-RE Mapping Method A로 칭함)에 있어서. 각 안테나 포트의 기준신호들은 부프레임에 있는 하나의 자원블록에서, 두 개의 기준신호 자원요소로 매핑되고, 그리고 4개 안테나 포트들을 위한 8개 기준신호의 심볼들은 두 개 OFDM 심볼들에서 자원요소들로 매핑된다. 하나의 OFDM 심볼에서 상기 기준신호 자원요소들은 두 개 연속적인 기준신호 자원요소들 사이에 두 개 데이터 자원요소들에 의해 간격이 떨어져 있다. 상기 기준신호 자원요소 간격으로, 4개 기준신호 자원요소들은 12개 자원요소들로 구성된 자원블록에서 하나의 OFDM 심볼 내에 할당될 수 있다.
상기 기준신호를 포함하는 두 개의 OFDM 심볼은, 자원요소들이 LTE CRS 자원요소들을 포함하지 않는 OFDM 심볼들 중에서 선택된다. LTE 스펙에 따라, 이 조건을 만족하는 하나의 부프레임을 구성하는 두 개 슬롯에서 표시되는 OFDM 심볼 인덱스는 NCP 부프레임의 슬롯 1과 슬롯 2에서 2, 3, 5, 그리고 6이고, 그리고 ECP 프레임의 슬롯 1과 슬롯 2에서 2, 4, 그리고 5이다. 상기 기준신호 전송을 위한 두 개 OFDM 심볼들은 LTE DRS 자원요소들을 포함하거나 포함하지 않을 수 있음을 물론이다.
NRS 매핑을 위한 부프레임의 시간 슬롯 1에서 마지막 두 개의 OFDM 심볼이 선택적으로 결정된다. PSS/SSS가 전송되는 부프레임의 자원블록들에서, 상기 마지막 두 개 OFDM 심볼이 자원요소 충돌(RE-collision)을 회피할 목적으로 선택되지 않을 때, 그때 OFDM 심볼 2와 3만이 NCP(Normal Cyclic Prefix) 부프레임의 슬롯 1 에서 NRS 매핑에 이용가능하고, 그리고 OFDM 심볼 2만이 ECP(Extended Cyclic Prefix) 부프레임의 슬롯 1에서 NRS 매핑에 이용가능하다.
안테나 포트 4, 5, 6 그리고 7과 연관된 NRS 요소들은, 자원블록(Resource Block: RB)의 하나의 OFDM 심볼에 (7, 6, 5, 4) 순서로 혹은 (5, 4, 7, 6) 순서로 4개의 기준신호 자원요소들으로 매핑된다. 이러한 매핑을 수행함으로써, 물리적 안테나 포트 5와 연관된 자원요소(Resource Element: RE)에서, 예를 들어, 물리적 안테나 포트 5는 동일한 OFDM 심볼 내에서 물리적 안테나 포트 4, 6, 그리고 7과 연관된 기준신호 자원요소들에 신호들을 전송하지 않기 때문에, 동일한 OFDM 심볼에서 다른 3개의 자원요소들에 사용되지 않는 전력을 이용함으로써, 물리적 안테나 포트 5의 전압을 몇 배 더 올릴 수 있다.
NRS 자원요소들이 두 개의 OFDM 심볼들에 위치해 있는 부반송파 인덱스들은 LTE에 CRS 자원요소들이 위치해 있는 부반송파 인덱스들과 동일하거나 다를 수 있다.
RS-RE mapping Method A에 따라 구성된 NRS 매핑 예를 도 9와 도 10에서 도시하고 있다.
도 9는 NCP(Normal Cyclic Prefix) RS(Reference Signal) mapping A-NCP-1(902)를 나타내는 도 9(a), NCP RS mapping A-NCP-2(904)를 나타내는 도 9(b), NCP RS mapping A-NCP-3(906)를 나타내는 도 9(c), 그리고 NCP RS mapping A-NCP-2(908)를 나타내는 도 9(d)를 포함하는 4개 매핑들(900)을 도시하고 있다.
상기 도 10은 ECP(Extended Cyclic Prefix) RS(Reference Signal) mapping A-ECP-1(1002)를 나타내는 도 10(a), ECP RS mapping A-ECP-2(1004)를 나타내는 도 10(b), 그리고 ECP RS mapping A-ECP-3(1006)를 나타내는 도 10(c)을 포함하는 3개 매핑들(1000)을 도시하고 있다.
도 9(a)의 A-NCP-1과 도 10(a)의 A-ECP-1에서, 부프레임 1에서의 OFDM 심볼 5와 부프레임 2에서의 OFDM 심볼 3은 NRS mapping를 위해 사용된다. 상기 NRS들은 부프레임 1의 OFDM 심볼 5의 위에서 아래로 7, 6, 5, 그리고 4 순서로 매핑되며, NRS들은 부프레임 2의 OFDM 심볼 3에서 5, 4, 7, 그리고 6 순서로 매핑된다
도 9(b)의 A-NCP-2는 A-NCP-1와 다른 OFDM 심볼들을 사용하고, 그리고 A-NCP-2에서의 NRS들은 PSS/SSS가 전송되는 부프레임들의 자원블록들 내에서 PSS/SSS 신호들과 충동하지 않는다. 비슷하게, 도 10 (b)의 A-ECP-2는 A-ECP-1와 다른 OFDM 심볼들을 사용하고, 그리고 A-ECP-2에서의 NRS들은 PSS/SSS가 전송되는 부프레임들의 자원블록들 내에서 PSS/SSS 신호들과 충동하지 않는다.
도 9(c)의 A-NCP-3은 A-NCP-2와 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, 두 번째 OFDM 심볼(즉, 슬롯 2에서 OFDM 심볼 3)에서의 NRS들이 1번째 OFDM 심볼(즉, 슬롯 1에서 OFDM 심볼 3)에서 NRS를 위해 사용된 부반송파와 다른 부반송파들로 매핑된다. 비슷하게, 도 10 (c)의 A-ECP-3은 A-ECP-2와 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, 2번째 OFDM 심볼(즉, 슬롯 2에서 OFDM 심볼 3)에서의 NRS들이 1번째 OFDM 심볼(즉, 슬롯 1에서 OFDM 심볼 3)에서 NRS를 위해 사용된 부반송파와 다른 부반송파들로 매핑된다.
도 9 (d)에서, 셀 특정 주파주 천이(cell-specific frequency shifting)가 A-NCP-2에 적용된다. 기준신호 자원요소들을 나타내는 부반송파 인덱스들은 A-NCP-2로부터 1씩 이동된다(shifted).
A-NCP-1, A-ECP-1, A-ECP-2 그리고 A-ECP-3은 새로운 기준신호들이 있는 OFDM 심볼들이 LTE DRS들을 회피하기 위해 선택되는 예이다.
다른 구현에 있어서(이하 RS-RE Mapping Method B라 칭함), 각 안테나 포트의 기준신호(Reference Signal: RS)들은, 부프레임에 있는 하나의 자원블록 내에서, 4개의 기준신호 자원요소들로 매핑되고, 그리고, 4개 안테나 포트들을 위한 16개 기준신호(RS) 심볼은 4개 OFDM 심볼 내의 자원요소들의 일부와 매핑된다. 하나의 OFDM 심볼에서 기준신호를 위한 자원요소들은, 두 개의 연속적인 기준신호(RS) 자원요소(RE)들 사이의 두 개의 데이터 자원요소들에 의해, 일정 간격 떨어져 있다. 상기 기준신호 자원요소(RS-RE) 간격으로, 기준신호를 위한 자원요소들은 12개의 자원요소들로 구성된 하나의 자원블록의 OFDM 심볼에 할당된다. 상세한 구성 원리는 하기와 같다.
기준신호를 위한 4개 OFDM 심볼들은, 자원요소들이 LTE CRS 자원요소를 포함하지 않는 OFDMA 심볼들 중에서 선택된다. LTE 스펙에 따라 이 조건을 만족하는 하나의 부프레임을 구성하는 2개 슬롯 내에서, 상기 OFDM 심볼 인덱스들은, NCP 부프레임의 양쪽 슬롯(슬롯 1과 슬롯 2)에서 2, 3, 5, 그리고 6이고, ECP 부프레임의 양쪽 슬롯(슬롯 1과 슬롯 2)에서 2, 4, 5이다. 기준신호를 위한 4개 OFDM 심볼들은 LTE DRS 자원요소들을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
NRS 매핑을 위한 부프레임의 시간 슬롯 1에서 마지막 두 개 OFDM 심볼은 선택적으로 결정된다. 마지막 두 개의 OFDM 심볼이 PSS/SSS가 전송되는 부프레임의 자원블록들에서 자원요소(RE) 충돌을 회피하기 위한 목적으로 선택되지 않을 때, OFDM 심볼 2와 3만이 NCP 부프레임의 슬롯 1에서 NRS 매핑으로 이용가능하고, OFDM 심볼 2만이 ECP 부프레임의 슬롯 1에서 NRS 매핑으로 이용가능하다.
자원블록의 하나의 OFDM 심볼에서 4개 기준신호 자원요소들을 참조하면, 두 개의 기준신호들 혹은 네 개의 기준신호들 중 하나와 매핑된다. 두 개의 기준신호들이 하나의 OFDM 심볼에서 4개의 기준신호 자원요소들과 매핑될 때, 기준신호 요소들이 (5, 4, 5, 4), (4, 5, 4, 5), (7, 6, 7, 6) 혹은 (6, 7, 6, 7) 순서로 매핑된다. 4개의 기준신호들이 하나의 OFDM 심볼에서 4개의 기준신호 자원요소들과 매핑될 때, 기준신호 요소들은 (4, 5, 6, 7)의 24(4!) 가지의 순열 중 어떤 하나로 매핑된다. 예를 들어, 상기 순열은 (4, 5, 6, 7), (6, 7, 4, 5), (4, 5, 6, 7) 혹은 (5, 4, 7, 6)이다.
NRS 자원요소(RE)들이 4개의 OFDM 심볼들에서 위치해 있는 부반송파 인덱스들은 LTE에서 CRS 자원요소(RE)들이 위치해 있는 부반송파 인덱스들과 같거나, 다를 수 있다.
RS-RE Mapping Method B로 구성된 NRS 매핑 예를 도 11과 도 12에 도시하고 있다.
도 11은 NCP(Normal Cyclic Prefix) RS(Reference Signal) mapping B-NCP-1(1102)를 나타내는 도 11(a), NCP RS mapping B-NCP-2(1104)를 나타내는 도 11(b), NCP RS mapping B-NCP-3(1106)를 나타내는 도 11(c), 그리고 NCP RS mapping B-NCP-4(1108)를 나타내는 도 11(d)를 포함하는 4개 매핑들(1100)을 도시하고 있다.
상기 도 12는 ECP(Extended Cyclic Prefix) RS(Reference Signal) mapping B-ECP-1(1202)를 나타내는 도 12(a), ECP RS mapping B-ECP-2(1204)를 나타내는 도 12(b), ECP RS mapping B-ECP-3(1206)를 나타내는 도 12(c), 그리고 ECP RS mapping B-ECP-4(1208)를 나타내는 도 12(d)를 포함하는 4개 매핑들(1200)을 도시하고 있다.
도 11(a)의 B-NCP-1에서, 양쪽 슬롯(슬롯 1과 슬롯 2)의 OFDM 심볼 2와 6이 NRS 매핑으로 사용된다. 상기 NRS들은 슬롯 1의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (5, 4, 5, 4) 순으로, 슬롯 1의 OFDM 심볼 6에서 위에서 아래로 (7, 6, 7, 6) 순으로, 슬롯 2의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (4, 5, 4, 5) 순으로, 그리고 슬롯 2의 OFDM 심볼 6에서 위에서 아래로 (6, 7, 6, 7) 순으로 매핑된다. 비슷하게, 도 12(a)의 B-ECP-1에서, 양쪽 슬롯(슬롯 1과 슬롯 2)의 OFDM 심볼 2와 5가 NRS 매핑으로 사용된다. 상기 NRS들은 슬롯 1의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (5, 4, 5, 4) 순으로, 슬롯 1의 OFDM 심볼 5에서 위에서 아래로 (7, 6, 7, 6) 순으로, 슬롯 2의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (4, 5, 4, 5) 순으로, 그리고 슬롯 2의 OFDM 심볼 5에서 위에서 아래로 (6, 7, 6, 7) 순으로 매핑된다.
도 11(b)의 B-NCP-2은 B-NCP-1와 다른 OFDM 심볼들을 사용하고, 상기 B-NCP-2의 NRS들은 PSS/SSS가 전송되는 부프레임들의 자원블록들 내에서 PSS/SSS 신호들 과 충동하지 않는다. 비슷하게, 도 12 (b)의 B-ECP-2는 B-ECP-1와 다른 OFDM 심볼들을 사용한다.
도 11(c)의 B-NCP-3은 B-NCP-2와 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, NRS mapping method는 각 OFDM 심볼과 다르다. 현재, NRS들은 슬롯 1의 OFDM 심볼 5에서 위에서 아래로 (4, 5, 6, 7) 순으로, OFDM 심볼 6에서 (7, 6, 5, 4) 순으로 매핑되고, 슬롯 2의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (5, 4, 7, 6) 순으로, OFDM 심볼 3에서 (6, 7, 4, 5) 순으로 매핑된다. 비슷하게, 도 12(c)의 B-ECP-3은 B-NCP-2와 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, NRS 매핑 방법은 각 OFDM 심볼과 다르다.
도 11(d)의 B-NCP-4는 B-NCP-3과 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, 1번째 OFDM 심볼과 4번째 OFDM 심볼(슬롯 1의 OFDM 심볼 5와 슬롯 2의 OFDM 심볼 3)에서의 NRS들은 두 번째 OFDM 심볼과 세 번째 OFDM 심볼(슬롯 1의 OFDM 심볼 6와 슬롯 2의 OFDM 심볼 2)에서 사용된 부반송파와 다른 부반송파로 매핑된다. 유사하게, 도 12(d)의 B-ECP-4는 B-ECP-3과 같은 동일한 OFDM 심볼들을 사용한다. 하지만, 1번째 OFDM 심볼과 4번째 OFDM 심볼(슬롯 1의 OFDM 심볼 4와 슬롯 2의 OFDM 심볼 4)에서의 NRS들은 첫 번째 OFDM 심볼과 세 번째 OFDM 심볼(슬롯 1의 OFDM 심볼 2와 슬롯 2의 OFDM 심볼 2)에서 사용된 부반송파와 다른 부반송파로 매핑된다.
또 다른 구현(이하 RS-RE Mapping Method C라 칭함)에 있어서, 각 안테나 포트의 기준신호들은 3개 기준신호(RS) 자원요소(RE)와 매핑된다. 하나의 부프레임 spanning 자원블록에서, 그리고 4개의 안테나 포트를 위한 12개 기준신호 심볼은 3개의 OFDM 심볼 내에서 일부 자원요소들로 매핑된다. 하나의 OFDM 심볼에서의 기준신호 자원요소들은 두 개의 연속적인 기준신호 자원요소 사이에 3개의 데이터 자원요소들에 의해 간격이 떨어져 있다. 상기 기준신호 자원요소 간격으로, 3개의 기준신호 자원요소들은 12개 자원요소들을 포함하는 하나의 자원블록에서 하나의 OFDM 심볼에 할당된다.
RS-RE Mapping Method C에서, 자원요소들이 LTE CRS 자원요소(RE)를 포함하지 않는 OFDM 심볼들 중에서, 4개의 OFDM 심볼들이 선택된다. LTE 스펙에 따라 이 조건을 만족하는 하나의 부프레임을 구성하는 2개 슬롯 내에서 상기 OFDM 심볼은 NCP 부프레임의 양쪽 슬롯에서 2, 3, 5, 그리고 6이고, ECP 부프레임의 양쪽 슬롯에서 2, 4, 5이다.
또한, RS-RE Mapping Method C에서, 상기 기준신호를 위한 4개 OFDM 심볼은 LTE DRS 자원요소(RE)들을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
NRS 매핑을 위한 부프레임의 시간 슬롯 1에서 마지막 두 개 OFDM 심볼은 선택적으로 결정된다. 마지막 두 개의 OFDM 심볼이 PSS/SSS가 전송되는 부프레임의 자원블록들에서 자원요소(RE) 충돌을 회피하기 위한 목적으로 선택되지 않을 때, OFDM 심볼 2와 3만이 NCP 부프레임의 슬롯 1에서 NRS 매핑으로 이용가능하고, OFDM 심볼 2만이 ECP 부프레임의 슬롯 1에서 NRS 매핑으로 이용가능하다.
자원블록의 하나의 OFDM 심볼에서, 3개 기준신호들은 3개 기준신호 자원요소들과 매핑된다. 하나의 OFDM 심볼에서, 상기 기준신호 요소들은 (4, 5, 6), (5, 6, 7), (4, 5, 7), (4, 6, 7)의 어떤 하나의 순열로 매핑된다. 예를 들면, 순열은 (6, 5, 4), (5, 4, 7), (4, 7, 6) 혹은 (7, 6, 5)이다.
NRS 자원요소(RE)들이 4개의 OFDM 심볼에 위치해 있는 부반송파 인덱스들은 LTE에서 CRS 자원요소들이 위치해 부반송파 인덱스들과 동일하거나 다를 수 있다.
RS-RE mapping Method C에 따라 구성된 NRS mapping 예를 도 13에서 도시하고 있다. 도 13의 C-NCP-1에서, 양쪽 슬롯(슬롯 1과 슬롯 2)의 OFDM 심볼 2와 6은 NRS 매핑으로 사용된다. 상기 NRS들은 슬롯 1의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (6, 5, 4) 순으로, 슬롯 1의 OFDM 심볼 6에서 위에서 아래로 (5, 4, 7) 순으로, 슬롯 2의 OFDM 심볼 2에서 위에서 아래로 (4, 7, 6) 순으로, 그리고 슬롯 2의 OFDM 심볼 6에서 위에서 아래로 (7, 6, 5) 순으로 매핑된다.
도 9, 도 10, 도 11 그리고 도 12에 도시된 상기 RS-RE mapping Method A와 B에 따라, RS-RE mapping Method C를 이용하여 NCP와 ECP 부프레임 모두에서, 다른 여러 가지 변형이 가능하다.
본 발명의 구현에 있어서, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 그리고 도 13에서 설명된 매핑 방법을 일례로 하는, 4개의 NRS는 안테나 포트 5, 6, 7, 그리고 8을 위한 새로운 4개 CRS로써 이용된다.
특별한 패턴들이 매핑을 위해 사용될 수 있는 것은 물론이다. 상기 매핑 종류의 예는 기준신호 심볼들 같은 여러 가지 요소들을 서로 엇걸리게 하는 것이다. 상기 엇걸리게 함은 자원블록 내에서 기준신호 심볼의 분포를 나타낸다. 상기 엇걸리게 하는 일례는 새로운 제 1 안테나 포트들 각각의 기준신호의 엇걸리게 하는 위 치(staggering)는 제 2 OFDM 심볼들의 1번째 OFDM 심볼에서 선택된 부반송파로 4, 3, 2 그리고 1로, 그리고 상기 제 2 OFDM 심볼들의 2번째 OFDM 심볼에서 선택된 부반송파로 2, 1, 4 그리고 3 순으로 매핑하는 것이다. 여기서, 제 1 번호는 4이고 새로운 제 1 안테나 포트들은 1, 2, 3, 그리고 4로 칭한다.
새로운 CRS들이 CQI/PMI/RI 측정 혹은/그리고 UE에서의 복조에 사용될 수 있다. 새로운 CRS는 eNodeB에 의해 매 부프레임마다 혹은 주기적 혹은 비주기적으로 한번 씩 전송된다. 이 부프레임 내에서, 새로운 CRS들이 eNodeB에 의해 전체대역의 모든 자원블록들에서, 자원블록들 일부에서만 전송된다.
그들이 LTE에서 정의된 PSS와 SSS와 충돌하지 않도록, 새로운 CRS들이 eNodeB에 의해 전송된다. 하나의 방법에서, eNodeB가 새로운 기준신호들이 PSS와 SSS가 전송되지 않는 그런 부프레임에서 전송되도록 구성한다. 다른 방법에 있어서, eNodeB가 새로운 기준신호들이 PSS와 SSS가 전송되는 부프레임의 자원블록들에서 전송되지 않도록 구성한다.
도 14에서, 새로운 CRS들을 매핑하는 두 가지 예를 도시하고 있다. 1번째 매핑 예(1402)에서, 새로운 CRS들이 부프레임 #1과 부프레임 #6으로 전송되거나, #1로부터 시작하는 5번째 부프레임마다 전송되고. 추가로, LTE에서 기존 CRS들이 전송된다. 다른 부프레임에서, LTE에서 정의된 CRS들만이 전송된다. 2번째 매핑 예(1404)에서, 새로운 CRS들이 주기적으로 매 4번째 부프레임마다 전송된다. 도 14에 도시된 프레임에서, 부프레임 #1, #5, 그리고 #9가 CRS들을 위해 사용된다. 특 히, 부프레임 #5에서, PSS/SSS와 새로운 CRS들이 모두 공존한다. 하나의 예에서, 새로운 CRS들은 PSS/SSS가 할당되지 않은 자원블록 내에서만 전송될 수 있다. 다른 구현에 있어서, 새로운 CRS들은 새로운 기준신호 자원요소들이 PSS/SSS(예: RS mapping A-NCP-1,그리고 A-ECP-1)를 위해 사용되는 자원요소들과 충돌하지 않는 그런 방법으로 매핑된다고 가정하고, 이때 새로운 CRS들 부프레임 #5의 모든 자원블록을 통해 전송될 수 있다.
본 발명의 구현에 있어서, 도 9, 도 10, 도 11과 도 12에 도시된 매핑 방법들을 일례로 4개 NRS들에 대한 매핑은, 부프레임에서 새로운 CRS들로써 사용된다. 반면 4개 NRS들의 다른 매핑은 다른 부프레임에서 새로운 4개 DRS들로써 사용된다. 새로운 CRS들과 새로운 DRS들에 사용된 기준신호 자원요소 매핑(RS-RE mapping) 방법들은, 서로 동일하거나 다를 수 있다.
새로운 DRS들은 UE에 할당된 자원블록들에서만 전송되고, UE에서 복조를 위해 사용된다.
도 15에서 부프레임에서 새로운 CRS들과 새로운 DRS 배치 예를 도시하고 있다. 부프레임 #1과 #6에서, B-NCP-1에 의해 매핑된 새로운 CRS들은 LTE CRS들과 함께 전송된다. 다른 한편, 부프레임 #4과 #7에서, B-NCP-3에 의해 매핑된 새로운 DRS들은 모든 자원블록들 내에서의 LTE CRS들과 함께, 일부 자원블록들을 통해 전송된다.
여기서, 새로운 DRS들이 선처리(precoded)되거나, 선처리되지 않거나(non-precoded)할 수 있다.
새로운 DRS들이 선처리되지 않은 경우, 안테나 포트 4, 5, 6, 그리고 7을 위한 DRS들은 물리적 안테나 포트 4, 5, 6, 그리고 7에 해당한다. 8-Tx 전송에서 복조는 모든 8개 기준신호들과 UE에서 이용가능한 프리코딩 벡터 정보를 통해 획득된 채널추정을 이용함으로써 수행된다.
상기 UE는 하향링크 스케줄링에 따라 eNodeB에서 전송된 특별한 하향링크 제어메시지를 통해 프리코딩 벡터 정보를 획득한다.
새로운 DRS들이 선처리된 경우, 상기 안테나 포트 4, 5, 6, 그리고 7을 위한 DRS들은 랭크 4 전송까지의 스트림 0, 1, 2, 그리고 3에 해당한다. 다시 말해, 각각의 DRS들은 스트림과 연관된 프리코딩 벡터에 따라 랭크 4 전송까지, 선처리된다. 랭크 4 전송까지 프리코딩 벡터들은 eNodeB와 UE 사이에 공유되거나, 공유되지 않을 수 있다. 전송 랭크가 엄밀하게 4개보다 적을 경우, 스트림의 랭크 개수와 연관된 DRS들만이 전송될 수 있다. 다른 DRS들을 위해 매핑된 자원요소들은 데이터 자원요소들로써 사용될 수 있다.
랭크 5에서 랭크 8까지 전송을 위해, 1번째 4개 스트림을 위한 프리코딩 벡터들는 eNodeB와 UE에 알려진다고 가정한다. 이때, 상기 물리적 안테나 포트 0, 1, 2, 3을 위한 채널이득들은 LTE 시스템에 정의된 기준신호들에 추정될 수 있고, 4개의 추가적인 선처리 채널이득 추정은 새로운 DRS들을 통해 이용가능하기 때문에, 상기 UE는 선형시스템의 방정식을 이용함으로써, 물리적 안테나 포트 0, 1, 2,...,7의 채널이득을 계산할 수 있다. 상기 UE는 8개 추정된 채널을 복조하는데 이용한다. 새로운 DRS들과 LTE CRS들을 사용하여 4보다 큰 랭크의 전송에서 스트림 의 복조 절차를 도 16에 도시하고 있다.
도 16은 새로운 DRS들과 LTE CRS들을 이용하여 랭크 4보다 큰 랭크 전송의 스트림을 복조하기 위한 절차(1600)를 도시하고 있다. 1604 단계에서, 4개 DRS들을 이용하여 선처리된 채널들과 관련된 정보를 추정한다. 상기 정보는 적어도 일부 선처리된 채널을 위한 채널이득과 관계가 있다. 1606 단계에서, 안테나 포트 0, 1, 2, 그리고 3을 위한 4개 채널은 4개 LTE CRS들을 사용하여 추정된다. 1608 단계에서, 4개 프리코딩 벡터들은 DRS들을 위해 이용되고, 안테나 포트 0-7을 위해 채널추정을 계산한다. 1610 단계에서, 스트림 0, 1, 2, 그리고 3은 4개 선처리된 채널을 위한 추정을 이용하여 복조된다. 1612 단계에서, 스트림 4, 5, 6, 그리고 7은 8개 안테나 포트를 위한 추정을 이용하여 복조된다.
도 17은 NCP 부프레임이 선처리된 DRS들과 LTE CRS들 모두를 가지는 예(1700)를 도시하고 있다. 도 17 (a)의 매핑(1702)에서, NCP 부프레임의 자원블록은 랭크 1 전송을 위해 사용된, NRS mapping B-NCP-1과 LTE CRS들에 기반하여, 스트림 0을 위한 선처리된 DRS들을 포함한다. 스트림 0을 위한 선처리된 DRS들은 스트림 0의 복조를 위해 사용될 수 있다.
예를 들면, DRS 스트림 0을 위한 프리코딩 벡터는 [1 1 1 1 1 1 1 1]이다. 이때 송신안테나들 각각은 스트림 0을 위한 DRS로 불리는 DRS 자원요소들에서 1에 의해 곱해진 자신의 기준신호 심볼을 전송한다. 기준신호들이 매핑되지 않은 데이터 자원요소들에서, 데이터 스트림은 동일한 프리코딩 벡터에 의해 선처리된다. 송신안테나 각각은 1에 의해 곱해진 데이터 스트림에 데이터 심볼을 전송한다. 데이 터 스트림의 복조를 위해, 선처리된 DRS로부터 획득된 추정채널이 이용된다.
도 17 (b) 매핑(1704)에서, NCP 부프레임의 자원블록은, 랭크 4-8 전송을 위해 사용되는, NRS mapping B-NCP-1과 LTE CRS들에 기반하여, 스트림 0을 위한 선처리된 4개 DRS들을 포함한다. NRS들 포트 4, 5, 6 그리고 7은 스트림 0를 위한 DRS로 다시 이름이 붙여진다. 선처리된 DRS들 각각은 랭크 4 전송까지 스트림의 변조를 위해 사용될 수 있다.
예를 들면, DRS 스트림 0을 위한 프리코딩 벡터는 [1 1 1 1 1 1 1 1]이다. DRS 스트림 1을 위한 프리코더 [1 -1 1 -1 1 -1 1 -1], DRS 스트림 2를 위한 프리코더 [1 -1 -1 1 1 -1 -1 1], DRS 스트림 3을 위한 프리코더 [1 1 -1 -1 1 1 -1 -1]이다. 이때, 수신안테나의 자원요소에서, 각각 기준신호들을 이용하는 추정된 채널들(여기서 h0, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7은 안테나 포트 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7을 위한 채널임)은 하기와 같다.
CRS 0을 이용하여, 채널 h0가 추정된다.
CRS 1을 이용하여, 채널 h1가 추정된다.
CRS 2를 이용하여, 채널 h2가 추정된다.
CRS 3을 이용하여, 채널 h3가 추정된다.
DRS 0을 이용하여, 채널 g0 = h0+h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7가 추정된다.
DRS 1을 이용하여, 채널 g1 = h0-h1+h2-h3+h4-h5+h6-h7가 추정된다.
DRS 2를 이용하여, 채널 g2 = h0-h1-h2+h3+h4-h5-h6+h7가 추정된다.
DRS 3을 이용하여, 채널 g3 = h0+h1-h2-h3+h4+h5-h6-h7가 추정된다.
이때, 안테나 포트 4, 5, 6, 7을 위한 채널들은 하기 관계에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112009065659701-pat00016
채널추정 h0, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7과 스트림 4, 5, 6, 7을 위한 4개 프리코딩 벡터를 획득함으로써, 상기 스트림들이 수신기에서 복조된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 상향링크에서 ACK/NACK 메시지들을 전송하는 무선네트워크,
도 2A는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA 송신기의 고급 다이어그램,
도 2B는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDMA 수신기의 고급 다이어그램,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자원 격자(resource grid) 예,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 물리적 채널처리 예,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기준신호 전송을 위해 사용되는 자원 요소(resource element),
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기준신호 전송을 위해 사용되는 자원 요소(resource element),
도 7은 본 발명의 실 시 예에 따른 일반 CP(Cyclic Prefix)와 확장 CP를 위한 UE의 특정 기준신호를 위해 사용되는 자원 요소(resource element),
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템의 부프레임 분할,
도 9a는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-NCP-1를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-NCP-2를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 9c는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-NCP-3를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 9d는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-NCP-4를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10a는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-ECP-1를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-ECP-2를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10c는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping A-ECP-3를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 11a는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-NCP-1를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10b는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-NCP-2를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10c는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-NCP-3를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 10d는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-NCP-4를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 12a는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-ECP-1를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 12b는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-ECP-2를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE 매핑 B-ECP-3를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 12d는 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping B-ECP-4를 사용하는 NRS 매핑 예,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 RS-RE mapping 방법의 원리에 따라 구성된NRS 매핑 예,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 CRS들 매핑 예,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 CRS들과 DRS들 매핑 예,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 새로운 DRS들과 LTE CRS들로 4보다 크거나 같은 랭크를 가지고 통신을 하는 스트림 복조,
도 17a은 본 발명의 실시 예에 따른 프리코딩된 DRSs와 LTE CRSs 모두 가지는 일반 CP 부프레임 예 및,
도 17b는 본 발명의 실시 예에 따른 랭크 4-8 전송을 위해 사용되는 NRS mapping B-NCP-1과 LTE CRS들에 기반하여, 스트림 0을 위한 4개 프리코딩된 DRS들을 포함하는 NCP 부프레임에서 자원블록 예.

Claims (28)

  1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신시스템에서 송신단의 동작 방법에 있어서,
    제1 자원요소(resource element)들에 기반하여, 제1 안테나 포트들 각각에 매핑된 제1 기준신호들을 상기 제1 안테나 포트들 각각에 대응하는 제1 채널들 각각을 통하여 수신단에게 송신하는 과정과,
    제2 자원요소들에 기반하여, 제2 안테나 포트들 각각에 매핑된 제2 기준신호들을 상기 제2 안테나 포트들 각각에 대응하는 제2 채널들 각각을 통하여 상기 수신단에게 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 제2 기준신호들 각각은,
    미리 결정된 프리코딩 벡터에 기반하여 생성되고,
    상기 제1 기준신호들에 의해 추정되는 상기 제1 채널들에 대한 추정치에 기반하여 상기 제2 채널들을 추정하기 위하여 이용되는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 자원요소들 각각은,
    부반송파 영역과 OFDM 심볼 영역을 포함하는 다수의 자원블록(resource block) 내에서, 상기 제2 기준신호들 각각에 대응하여 기결정된 간격으로 구성되는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 안테나 포트들은 짝수개인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 동일한 부반송파에 매핑되고,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 OFDM 심볼들 중에서 서로 다른 OFDM 심볼들과 매핑되는 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 서로 다른 부반송파들에 매핑되고,
    상기 서로 다른 부반송파들 간 간격은 서로 동일한 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은 동기신호들을 구성하지 않는 부프레임들에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은 동기신호들을 구성하지 않는 자원블록들에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신시스템에서 송신단 장치에 있어서,
    제1 안테나 포트들 및 제2 안테나 포트들을 포함하는 송수신부와,
    상기 송수신부와 기능적으로 결합된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제1 자원요소(resource element)들에 기반하여, 제1 안테나 포트들 각각에 매핑된 제1 기준신호들을 상기 제1 안테나 포트들 각각에 대응하는 제1 채널들 각각을 통하여 수신단에게 송신하도록 구성되고,
    제2 자원요소들에 기반하여, 제2 안테나 포트들 각각에 매핑된 제2 기준신호들을 상기 제2 안테나 포트들 각각에 대응하는 제2 채널들 각각을 통하여 상기 수신단에게 송신하도록 구성되며,
    상기 제2 기준신호들 각각은,
    미리 결정된 프리코딩 벡터에 기반하여 생성되고,
    상기 제1 기준신호들에 의해 추정되는 상기 제1 채널들에 대한 추정치에 기반하여 상기 제2 채널들을 추정하기 위하여 이용되는 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 자원요소들 각각은,
    부반송파 영역과 OFDM 심볼 영역을 포함하는 다수의 자원블록(resource block) 내에서, 상기 제2 기준신호들 각각에 대응하여 기결정된 간격으로 구성되는 장치.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 동일한 부반송파에 매핑되고,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 OFDM 심볼들 중에서 서로 다른 OFDM 심볼들과 매핑되는 장치.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 서로 다른 부반송파들에 매핑되고,
    상기 서로 다른 부반송파들 간 간격은 서로 동일한 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신시스템에서 수신단의 동작 방법에 있어서,
    송신단으로부터, 제1 자원요소(resource element)들에 기반하여, 상기 송신단의 제1 안테나 포트들 각각에 매핑된 제1 기준신호들을 상기 제1 안테나 포트들 각각에 대응하는 제1 채널들 각각을 통하여 수신하는 과정과,
    상기 송신단으로부터, 제2 자원요소들에 기반하여, 상기 송신단의 제2 안테나 포트들 각각에 매핑된 제2 기준신호들을 상기 제2 안테나 포트들 각각에 대응하는 제2 채널들 각각을 통하여 수신하는 과정과,
    상기 제1 채널들에 대한 추정 결과 및 상기 제2 기준신호들에 기반하여 상기 제2 채널들을 추정하는 과정을 포함하고,
    상기 제2 기준신호들 각각은, 상기 송신단에 의하여, 미리 결정된 프리코딩 벡터에 기반하여 생성되는 방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 제2 자원요소들 각각은,
    부반송파 영역과 OFDM 심볼 영역을 포함하는 다수의 자원블록(resource block) 내에서, 상기 제2 기준신호들 각각에 대응하여 기결정된 간격으로 구성되는 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 동일한 부반송파에 매핑되고,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 OFDM 심볼들 중에서 서로 다른 OFDM 심볼들과 매핑되는 방법.
  24. 제 22항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 서로 다른 부반송파들에 매핑되고,
    상기 서로 다른 부반송파들 간 간격은 서로 동일한 방법.
  25. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 통신시스템에서 수신단 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 기능적으로 결합된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    송신단으로부터, 제1 자원요소(resource element)들에 기반하여, 상기 송신단의 제1 안테나 포트들 각각에 매핑된 제1 기준신호들을 상기 제1 안테나 포트들 각각에 대응하는 제1 채널들 각각을 통하여 수신하도록 구성되고,
    상기 송신단으로부터, 제2 자원요소들에 기반하여, 상기 송신단의 제2 안테나포트들 각각에 매핑된 제2 기준신호들을 상기 제2 안테나 포트들 각각에 대응하는 제2 채널들 각각을 통하여 수신하도록 구성되고,
    상기 제1 채널들에 대한 추정 결과 및 상기 제2 기준신호들에 기반하여 상기 제2 채널들을 추정하도록 구성되며,
    상기 제2 기준신호들 각각은, 상기 송신단에 의하여, 미리 결정된 프리코딩 벡터에 기반하여 생성되는 장치.
  26. 제 25항에 있어서, 상기 제2 자원요소들 각각은,
    부반송파 영역과 OFDM 심볼 영역을 포함하는 다수의 자원블록(resource block) 내에서, 상기 제2 기준신호들 각각에 대응하여 기결정된 간격으로 구성되는 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 동일한 부반송파에 매핑되고,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 OFDM 심볼들 중에서 서로 다른 OFDM 심볼들과 매핑되는 장치.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 제2 기준신호들 각각은,
    상기 제2 자원요소들을 구성하는 다수의 부반송파들 중에서 서로 다른 부반송파들에 매핑되고,
    상기 서로 다른 부반송파들 간 간격은 서로 동일한 장치.
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