KR20110037430A

KR20110037430A - 무선통신 시스템에서 신호 전송방법 및 그 송신장치, 이에 대응하는 수신장치

Info

Publication number: KR20110037430A
Application number: KR1020090094868A
Authority: KR
Inventors: 김기태; 권기범
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2011-04-13
Also published as: WO2011043581A3; US20120195286A1; WO2011043581A2

Abstract

본 명세서는 무선통신 시스템에서 단말과 기지국 사이에서의 신호를 송수신하는 방법을 개시하고 있다.

무선통신, 위치참조신호, 뮤팅

Description

무선통신 시스템에서 신호 전송방법 및 그 송신장치, 이에 대응하는 수신장치{METHOD FOR TRANSMITTING SIGNAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND TRANSMITTER THEREOF, RECEIVER}

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서의 각종 위치 서비스(Location Service) 및 통신상에서 필요한 위치정보(Location Information) 제공을 위한 Positioning 방법은 크게 1) 셀 커버러지 기반 Positioning 방법(the cell coverage-based positioning method), 2) OTDOA-IPDL(Observed Time Difference of Arrival-Idle Period Downlink) 방법, 3) 네트워크가 지원된 GPS를 이용한 방법(network assisted GPS methods)의 3가지 방법을 기반으로 하고 있다. 각 방법들은 서로 경쟁적이기 보다는 보완적이며, 각각의 서로 다른 목적에 따라 적절하게 사용되고 있다.

이 중에서 OTDOA(Observed Time Difference of Arrival) 방법은 서로 다른 기지국(Base Station, 혹은 셀(Cell))로부터의 기준신호(RS : Reference Signal, 혹은 파일럿(Pilot))들의 상대적인 도착 시간을 이동 측정하는 것을 기반으로 한다. 위치 계산을 위해서는 UE(User Equipment, 혹은 MS(Mobile Station))는 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국(Base Station, 혹은 셀(Cell))로부터 해당 기준신호(RS)를 수신해야 한다. OTDOA 위치 측정을 쉽게 하며, near far 문제를 피하기 위해서, WCDMA 표준에서는 IPDL(Idle Periods in Downlink)를 포함한다. 이 Idle한 주기(Period) 동안 UE(User Equipment, 혹은 MS(Mobile Station))는 같은 주파수상의 현재 UE가 위치하고 있는 셀(Serving Cell)로부터의 기준신호(RS, 혹은 파일럿(Pilot))가 강하더라도, 인접 셀(Neighbor Cell)로부터의 기준신호(RS, 혹은 파일럿(Pilot))를 받을 수 있어야 한다.

3GPP 계열의 WCDMA에서 발전된 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 경우 WCDMA의 비동기식 CDMA(Code Division Multiple Access)방식과는 달리 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 기반으로 하고 있다. 현재 상기에서 언급된 WCDMA에서 OTDOA 방법을 통해 Positioning을 했던 것과 같이, 새로운 LTE시스템에서도 OTDOA 방법을 기반으로 하여 Positioning을 하는 것을 고려하고 있으며, 이를 위해 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임과 노멀 서브프레임(Normal Subframe) 중 하나 혹은 둘 다의 각 서브프레임 구조에서 일정주기로 데이터 영역(Date Region)을 비워두고, 비워둔 영역에 Positioning을 위한 기준신호(Reference Signal for Positioning)를 보내는 방식이 고려되고 있다. 즉 OFDM기반의 새로운 차세대 통신방식인 LTE에서의 Positioning을 위해, 기존 WCDMA에서의 OTDOA방식을 기반으로 하지만 다중화(Multiplexing)방식과 접속(Access)방식 등 통신기반이 바뀜으로 인해 새로운 자원할당구조에서 Positioning을 위한 기준신호를 보내는 방법과 기준신호의 구성을 다시 고려해야 하며, 또한 UE의 이동속도 증가, 기지국간의 간섭(Interference) 환경의 변화와 복잡성의 증가 등 통신시스템의 발전에 의해 보다 정확한 위치추정 방법이 요구되고 있다.

본 명세서는 각 기지국 별로 위치참조신호를 주파수 단위로 한번 더 구별하여, 같은 위치참조신호 패턴으로 위치참조신호를 보내는 기지국들을 추가로 구별할 수 있는 무선통신 시스템에서 신호 전송방법 및 그 시스템을 개시하고 있다.

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에서, 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해할당된 연속적인(consecutive) N개의서브프레임에 대하여 주파수축으로 할당된 전체 주파수 대역을 L개의 주파수 대역으로 분할하고, 상기 N개의 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임에 대하여 적어도 하나의 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하고 다른 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 신호 전송방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에서, 하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들을 스크램블링하는 스크램블러, 상기 스크램블러에 의해 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하는 모듈레이션 맵퍼, 복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑하는 레이어 맵퍼, 안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩하는 프리코더, 각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매핑하는 리소스 엘리먼트 맵퍼, 위치참조신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 위치참조신호 자원 할당부를 포함하는 송신장치를제공한다.

이하, 본 발명의 일부 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.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)과 기지국(20)은 아래에서 설명한 다양한 전력할당방법을 사용한다.

본 명세서에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B),eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국(20) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node B 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

본 명세서에서 단말(10)과 기지국(20)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되 며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야의) 등 의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 2 및 도 3은 하나의 서브프레임에 대해서 현재 LTE 시스템에서 잠정적으로 결정된 위치참조신호의 패턴(Pattern)을 노멀(Normal) 서브프레임에 대해서 각각 노멀(Normal) CP(cyclic prefix)의 경우와 확장된(extended) CP의 경우로 도시하고 있다.

1. 특정 시퀀스에 의하여 2개의 슬롯(slot) 및 6개의 서브캐리 어(subcarrier)로 이루어진 1/2개의 리소스 블록(Resource Block)에 기본(basic) 위치참조신호 패턴을 형성한다. 이 때 사용되는 특정 시퀀스의 한 예는 {0,1,2,3,4,5}이다. 또한 상기 2개의 슬롯(slot)은 포지셔닝을 위한 서브프레임(positioning subframe)을 이루는 2개의 타임 슬롯(time slot)이다. 여기서 상기 특정 시퀀스에 의하여 기본(basic) 위치참조신호 패턴을 형성하는 방법은 다음과 같다.

1-a) 특정 시퀀스를

={0,1,2,3,4,5}이라고 할 때, 도 2에서 도시한 것과 같이 상기 2개의 슬롯(slot) 각각에서 마지막 심볼에서 시퀀스의 첫번째 값에 해당하는 주파수 도메인(frequency domain)상에서의 서브캐리어 위치에 위치참조신호 패턴을 형성한다. 즉 마지막 심볼의 경우는, 시퀀스의 첫번째 값이 0이므로 0번째 서브캐리어 위치에 위치참조신호 패턴이 형성된다. 다음 마지막에서 2번째 심볼에서는, 시퀀스의 2번째 값에 해당하는 주파수 도메인상에서의 서브캐리어 위치에 위치참조신호 패턴이 형성된다. 즉 마지막 2번째 심볼의 경우, 시퀀스의 2번째 값이 1이므로 1번째 서브캐리어 위치에 위치참조신호 패턴이 형성된다. 같은 방식으로 상기 2개의 슬롯 각각에서 마지막에서 6번째 심볼까지 각각의 시퀀스의 값에 해당하는 주파수 도메인상에서의 서브캐리어 위치에 위치참조신호 패턴을 형성한다.

1-b) 도 3에서 도시한 것과 같이 상기 생성된 기본 위치참조신호 패턴에서 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel) 등 제어영역(control region)과CRS(Cell-specific Reference Signal)가 존재하는 심볼 축(symbol axis) 및 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal)와 BCH(Broadcast Channel)가 존재하는 RE(Reference element)에 해당하는 위치에서 형성된 위치참조신호 패턴은 기본(basic) 위치참조신호 패턴에서 제외(puncture)된다.

1-수식) 상기 1-a) 및 1-b)에 의한 기본(basic) 위치참조신호 패턴을 형성하는 과정을 수식으로 표현하면 다음과 같다.

서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값을

라고 하고, 하향링크(Downlink)에서의 각각의 슬롯(slot)에서의 OFDM 심볼의 총 개수를

이라고 할 때, 각각의 슬롯(slot)에서의 해당되는

번째 OFDM 심볼에 대하여 기본(basic) 위치참조신호 패턴은 아래 수학식 1에 의하여 형성된다.

은 일반 CP(Normal CP)를 사용하는 경우는 7, 확장된 CP(Extended CP)를 사용하는 경우는 6이며,

경우 짝수 슬롯(even slot)의 경우는 0, 홀수 슬롯(odd slot)의 경우는 1이므로, 상기 수학식 1에서

은 다음과 같이 표현될 수도 있다.

2. 하나의 서브프레임(subframe)을 이루는 2개의 슬롯(slot) 및 6개의 서브캐리어(subcarrier)로 이루어진 1/2개의 리소스 블록(Resource Block)에 형성된 상기 기본(basic) 위치참조신호 패턴을 주파수축으로 시스템 대역폭까지, 시간축으로 특정주기마다 N_subframe개의 서브프레임에 할당한다.

예를 들어 주파수축의 경우 시스템 대역폭이 10Mhz라면, 총 50개의 리소스 블록(Resource Block; RB)이 존재하므로, 1/2개의 리소스 블록(Resource Block)에 형성된 상기 기본(basic) 위치참조신호 패턴이 주파수축으로 100개가 그대로 반복된다. 하향링크 시스템 대역폭에 해당하는 총 리스로 블록(Resource Blcok)의 개수를

라면 총

개가 반복된다.

시간축으로 특정주기마다 N_subframe개의 서브프레임에 상기 기본(basic) 위치참조신호 패턴이 할당되는데, 주파수축에서와는 달리 서브프레임 넘버(Subframe Number, SFN)마다 그리고 PCI(Physical Cell Identity) 등 각 셀-특화(cell-specific) 정보마다 시간축마다 서로 다르게(time-varying) 배분된다. 그 방법으로는 서브프레임 넘버와 셀-특화 정보에 따라 상기 서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값을

에 추가적으로 주파수축으로 시프트(shift)되는 값에 해당하는

값을 주어 각 심볼에서의 위치참조신호가 형성되는 서브캐리어 위치를 동일하게

값 만큼 순환 시프트 시킨다.

개의 서브캐리어로 이루어진 전체 시스템 대역폭에서

번째 서브캐리어에 대해 상기 2의 과정을 수식으로 표현하면 아래 수학식 2와 같다. 이 때

는 하향링크 시스템 대역폭에 해당하는 총 리소스 블록(Resource Blcok)의 개수이며,

는 하나의 리소스 블록에서의 서브캐리어의 개수를 의미하며, 포지셔닝 서브프레임(positioning subframe) 구성되는 노멀 서브프레임(Normal subframe)의 경우 수학식2이다.

여기서 상기 1의 과정에서 언급한 서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값이

이며,

는 추가적으로 서브프레임 넘버와 셀-특화 정보에 따라 각 심볼에서의 위치참조신호가 형성되는 서브캐리어 위치를 동일하게 순환 시프트 시키는 값에 해당한다. 이 때

는 서브프레임 넘버와 셀-특화 정보의 함수에 의해 생성된 값을 총 가능한 주파수 시프트 값인 6으로 나눈 값의 나머지로 구성될 수 있다. 특히 PCI(Physical Cell Identity) 등 셀-특화 정보를 초기값(initial value)값으로 하여 생성된 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)에서 포지셔닝(positioning) 서브프레임 넘버(Subframe Number)로 이루어진 함수에 의해 적어도 하나 이상의 의사-랜덤 시퀀스 값을 끄집어 내고, 그 값들에 일정한 상수를 곱하여 더한 후 총 가능한 주파수 시프트 값인 6으로 나눈 값의 나머지로 구성될 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 아래 수학식 3과 같다.

여기서

는 PCI(Physical Cell ID)이며,

는 임의의 상수이며,

는 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)이며

의 초기값(initial value)은

으로 주어지며, 매 포지셔닝을 위한 서브프레임마다 초기화 된다.

상기 1과 2의 과정을 종합하여 수식으로 표현하면 아래와 같다.

즉

번째 슬롯에서 안테나 포트(port)

에 대한 위치참조심볼(positioning reference symbol)로 사용되는 복소수 값으로 모듈레이션 된 심볼(complex-valued modulation symbol)인

에 맵핑되는 위치참조신호 시퀀스(PRS(positioning reference signal) sequence)

는 수학식 4과 같이 표현된다.

상기 수학식 4에서

은 다음과 같이 표현될 수도 있다.

이 때, 서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값인

및

는 아래 수학식 5와 같이 표현된다. 특히

는 셀-특화 및 포지셔닝 서브프레임 넘버에 특화된 값이다.

수학식 5에서

는 포지셔닝(positioning) 서브프레임 넘버(subframe number)이며, 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)

에서

의 초기값(initial value)은

으로 주어지며, 매 포지셔닝을 위한 서브프레임마다 초기화된다.

도 4는 일실시예에 따른 위치참조신호(PRS)의 패턴(pattern)을 형성하여 송신하는 송신장치를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 위치참조신호(PRS : Positioning Reference Signal)의 패턴(pattern)을 형성하여 송신하는 송신장치(400)는 크게 시퀀스 생성부(sequence Generator, 410)와 위치참조신호 자원 할당부(PRS resource allocator,420)를 포함 한다. 시퀀스 생성부(410)는 위에서 설명한 방식으로 위치참조신호를 위한 시퀀스를 생성한다. 위치참조신호 자원 할당부(420)는 위에서 시퀀스 생성기(110)에서 생성한 PRS 시퀀스에 따라 PRS들을 아래에서 설명할 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴에 따라 리소스 엘리먼트들에 할당한다. 이후 리소스 엘리먼트들에 할당된 PRS들은 기지국 전송 프레임과 다중화된다. 여기서 PRS 패턴은 단일 서브프레임 안에서 정의되는 위치참조신호의 전송 패턴을 의미하고, 뮤팅 패턴은 PRS 패턴이 기본적으로 정의되는 서브프레임 단위의 위치참조신호 전송 패턴을 의미한다.

위치참조신호 자원 할당부(420)는, PRS를 위한 자원할당 방법으로, 미리 정해진 규칙에 의하여 OFDM 심벌(x축)과 부반송파 위치(y축)의 자원을 할당하고, 미리 정해진 프레임 타이밍에 기지국 전송 프레임과 다중화한다.

이하 도 4를 참조하여 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조를 설명한다. 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템의 하향링크 물리채널의 신호생성 구조는 다른 구성요소들은 생략되거나 다른 구성요소로 치환 또는 변경되거나 다른 구성요소들이 추가될 수 있다.

하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들은 스크램블러에 의해 스크램블링된 후 모듈레이션 맵퍼(Modulation mapper)로 입력된다. 모듈레이션 맵퍼는 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하고, 레이어 맵퍼(Layer Mapper)는 복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑한다.그 후, 프리코더는 안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩한다. 그 후 리소스 엘리먼트 맵퍼(Resource Element Mapper)가 각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매핑한다.한편 위치참조신호 자원 할당부(420)는 시퀀스 생성부(410)를 통해 생성된 시퀀스로부터 위치참조신호 패턴을 형성하여 위치참조신호를 맵핑한다.

즉 위치참조신호 자원 할당부(420)는 상기 무선통신 시스템(400)에서, 특정 위치참조신호 시퀀스(sequence)에 의해 생성되고, 각 장치 중 적어도 하나 이상을 거쳐서 나온 위치참조신호를 시퀀스로부터 형성된 위치참조신호 패턴에 따라 특정 OFDM 심벌(시간축) 및 부반송파(주파수축)가 위치하는 자원에 해당하는 리소스 엘리멘트에 할당하고, 미리 정해진 프레임 타이밍에 기지국 전송 프레임과 다중화한다.

이 때, 기존 참조신호(RS)와 제어신호들 및 프리코더로부터 입력받은 데이터들은 리소스 엘리멘트 맵퍼에 의해 특정 OFDM 심벌(시간축) 및 부반송파(주파수축)가 위치하는 자원에 해당하는 각 리소스 엘리멘트에 할당되며, 여기서 위치참조신호(PRS)를 해당 각 리소스 엘리멘트에 할당하기 위해 리소스 엘리멘트 맵퍼에 추가되는 특수기능(위치참조신호 패턴을 형성하여 위치참조신호를 맵핑하는) 역할을 담당하는 장치가 상기 위치참조신호(PRS) 맵핑부에 해당된다.

그 후, OFDM 신호 생성기가 각 안테나를 위한 복소 시간 도메인OFDM 신호로 생성된다.이 복소 시간 도메인 OFDM 신호는 안테나 포트를 통해 송신된다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 하나의 서브프레임 및 주파수축으로 1개의 리소스 블록(Resource Block, RB)에 대한 위치참조신호 패턴은 주파수축으로는 위 치참조신호를 위한 시스템 대역폭(system bandwidth)만큼 똑 같은 패턴으로 복사되어 전송되며, 시간축으로는160ms(160subframe), 320ms(320subframe), 640ms(640subframe), 혹은 1280ms(1280subframe) 주기로 특정 오프셋(offset)을 가지고, 연속적인(consecutive) 1, 2, 4, 혹은 6개의 서브프레임(subframe)을 통하여 전송된다. 이 때 각 기지국(20)에서의 주파수축으로의 위치참조신호를 위한 대역폭(bandwidth) 및 시간축으로의 위치참조신호가 전송되는 서브프레임의 주기와 오프셋 및 위치참조신호가 전송되는 연속적인 서브프레임의 개수는 상위단(high layer)을 통해서 통제되며, 이 정보는 RRC(Radio Resource Controller)를 통해서 각 단말(10)에게 전송된다. 이때 위에서 설명한 위치참조신호 패턴에서 오프셋주기나 할당되는 서브프레임의 수 등은 예시적인 것에 불과하고 다양한 변형이 가능하다.

이때 위치참조신호의 전송의 셀-특화 서브프레임 구성 주기(cell specific subframe configuration period, T _PRS )는160, 320, 640, 1280 서브프레임일 수 있으며, 셀-특히 서프프레임 옵셋(cell specific subframe offset)은 [I _PRS ], [I _PRS -160], [I _PRS -480], [I _PRS -1120]일 수 있다. 이때 PRS 구성 인덱스(PRS configuration index I _PRS )는 상위 계층에 의해 결정될 수 있다.

사용자의 위치를 추정하기 위해 사용되는 위치참조신호는 정해진 임의의 시간단위 동안 전송될 수 있다. 좀 더 정확한 위치추정을 위해 임의의 정해진 시간의 배수 동안 시가변 패턴(time variant pattern)을 전송할 수도 있으며, 시불변(time non-variant)하게 전송도 가능하다. 예를 들면, 1 서브프레임이 위치참조신호를 전송하는 최소단위라고 하면, 2,3,4,..N 서브프레임에 걸쳐 위치참조신호를 전송할 수 있다. 이때, 각 서브프레임에 전송되는 위치참조신호의 패턴은 시불변(time non-varying)인 경우 서브프레임마다 같을 수 있고, 시변(time varying)인 경우 다르게 전송된다.

구체적으로, 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 위치참조신호의 패턴에서 주파수축으로 패턴을 순환시프트(cyclic shift)하여 패턴간의 서로 구별 가능한 개수는 6개이며, 이를 통해 각 기지국(20)을 총 6개의 그룹으로 구별하여, 각각 서로 다른 위치참조신호 패턴으로 전송이 가능하다. 하지만 단말(10)를 기준으로 티어(tier) 2까지의 기지국(20)을 고려하면, 19개의 셀 사이트(cell site) 혹은 57개의 셀(cell)에 해당하는 기지국(20)이 존재하므로 (물론 티어 2 이상에서 위치한 기지국들도 위치참조신호를 전송하지만, 해당 단말(UE)까지의 신호가 미비하므로, 실질적으로 수신 가능한 기지국을 티어(tier) 2까지라고 고려한다면), 6개의 위치참조신호 패턴으로는 티어(tier) 2까지의 모든 기지국 별로 서로 다른 패턴을 가지는 위치참조신호를 전송하지 못하며, 서로 동일한 위치참조신호 패턴을 가지는 기지국들(20)이 다수 존재함으로 인해 각 기지국들 사이에 위치참조신호 전송시 인접한기지국들로부터 들어오는 모든 위치참조신호를 구분할 수 없는 셀들간의 간섭(interference)에 의해 성능 열화를 야기할 수도 있다. 이러한 통신 환경에서는 동일한 PRS 패턴을 사용하는 셀들간의 간섭이 발생하여 정확한위치참조신호의 검출 이 어려우며 동시에검출되는 셀의 수도 감소할수 있다.

위치참조신호를 최소 시간단위 이상으로 전송하게 되는 경우, 즉, 상기 예와 같이 1 서브프레임 이상으로 전송하게 되는 경우, 정해진 N 서브프레임에 모두 위치참조신호를 전송하는 것도 가능하지만, 특정 임의의 기지국(20)에서는 위치참조신호를 보내지 않을 수도 있다. 이는 기지국 간에 위치참조신호를 전송함에 있어 서로에게 미치는 간섭을 줄여 성능향상을 하기 위함이다.

도 5a 내지 도 5c는 다른 실시예에 따라 임의의 N과 K에 대하여 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 도 5a는 일반적인 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시하고, 도 5b는 N=3, K=1, 셀 그룹의 개수 M=3의 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시하고, 도 5c는 N=4, K=2, 셀 그룹의 개수 M=6의 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시하고 있다. 여기서, M은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한 셀 그룹(persistent muting cell group)를 포함한 전체 셀 그룹의 가짓수에 해당한다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 0 내지 N-1 서브프레임 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 경우, 위치참조신호를 전송하는 'Transmit' 서브프레임 구간과 위치참조신호를 전송하지 않는 'Mute' 서브프레임 구간으로 구분하여 전송한다.

즉 일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개(N은1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국(20)(혹은 셀) 그룹은 N개의 서브프레임 중 K개의 서브프레임('Transmit' 서브프레임)에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 N-K개의 서브프레임('Mute' 서브프레임)에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다. 이때 위치참조신호를 전송하는 K개의 서브프레임과 위치참조신호를 보내지 않고 뮤팅하는 N-K개의 서브프레임에 대한 위치참조신호 패턴은 주파수축으로는 위치참조신호를 위한 시스템 대역폭(system bandwidth)만큼 똑 같은 패턴으로 복사되어 전송된다.

이에 각 기지국 별로 위치참조신호를 전송하는 시간을 서브프레임 단위로 한번 더 구별하여, 같은 위치참조신호 패턴으로 위치참조신호를 보내는 기지국들을 더 구별해 줌으로서 기지국의 지역적 특성과 기지국간 간섭의 영향을 잘 고려할 경우 모든 서브프레임에 위치참조신호를 전송하는 방식보다 좋은 성능을 얻을 수 있다. 즉 뮤팅 패턴을 적용하여 PRS가 전송되는 서브프레임을 조정하면, 한정된 PRS 패턴의 수를 증가시키는 효과를 가져오는 동시에, 인접한셀들로부터 야기되는 간섭을 줄일 수 있다. 결과적으로 한정된PRS 패턴의 다양성을 확보하여, 위치추정의 정확도 향상을 기대할 수 있다.

도 5a 내지 도 5c로 표현되는 뮤팅 패턴은 상대적으로 제한된 기본적인 위치참조신호의 패턴의 수를 증가시키는 효과를 가져올 수 있다.

이때 단말(10)은 각 셀들이 사용하는 뮤팅 패턴을 알아야 하므로 추가 정보가 필요할 수 있다. 단말(20)은 위치추정을 위해서 기본적으로 서빙 셀(Serving cell)과 인접 셀들(measured cells)의 타임-옵셋(time-offset), 셀 ID(Cell ID)등에 대한 정보를 알아야만 한다. 구체적으로 서빙 셀에 관련된 보조데이터는 위치참조신호를 위한 대역폭(Bandwidth for positioning reference signals), 위치참조신호 구성 인덱스(Positioning reference signals configurationIndex), 연속적인 다운링크 서브프레임들의 수(Number of consecutive downlink subframes N _PRS)를 포함한다. 인접 셀에 관련된 보조데이터는 PCI, 타이밍 옵셋(Timing offset), 노멀 또는 확장된 CP, 안테나 포트 구성(Antenna port configuration), 슬롯 넘버 옵셋(Slot number offset)을 포함한다.

또한 뮤팅 패턴은 셀-특화 정보이기 때문에 서빙 셀 뿐만 아니라 인접 셀(measured cell) 모두의 뮤팅 패턴 정보가 동시에 목적 단말(10)에게 상위단(higher layer) 시그널링을 통하여 브로드캐스팅되어야 한다. 이 뮤팅 패턴은 N개의 연속적인 PRS 서브프레임 중에서 K개의 서브프레임만을 선택하여 위치참조신호를 전송한다. 이때 선택 가능한 수는 M이 되며,

의 관계를 갖는다.

따라서 상위단 시그널링을 통하여 추가적으로 단말(10)에 제공해야 할 비트는 셀당

이 된다. 예를 들어 도 5b의 경우에서는 N=3, K=1, M=3의 값을 가지므로 각 셀당

의 추가 정보 전송이 필요하며, 서빙 셀과 인접 셀의 수가 57(3-섹터 셀 환경에서 티어 2 이상)이면, 목표 단말(10)에 2X57=114 비트의 추가 정보 전송이 요구된다. 도 5c의 경우는 N=4, K=2, M=6이기 때문에 각 셀당 추가 비트는 3이 되며, 서빙 셀과 인접 셀의 수가 57이면 목표 단말(10)에 171 비트의 추가 정보 전송이 요구된다. 따라서 연속적인 PRS 서브프레임 수 N이 증가할수록 K가 비례하여 증가하며, K값의 증가에 따라 뮤팅 패턴의 총 개수 M도 증가하여, 각 셀들이 브로드캐스팅해야 할 정보는 급격히 증가할 수 있다.

위에서 설명한 뮤팅 패턴은 설정되는 K값에 따라 도 5c와 같은 조합이 형성될 수 있다. 도 5c는 뮤팅 패턴의 수가 6이 되어 실제 기본적인 PRS 패턴과 결합하면 36 가지의 조합된 PRS-뮤팅 패턴이 형성될 수 있다. 그러나, 각 서브프레임 별로 인접 셀들로부터 야기되는 간섭으로 인하여 실질적인 상호직교 패턴 수 증가는 이루어지지 않는다. 다만 도 5c와 같이 약 1/2의 셀간 간섭 감소가 이루어짐을 알 수 있다.

PRS 패턴은 기본적으로 주어진 전 대역에 할당되기 때문에 위에서 설명한 뮤팅 패턴을 적용하면 주파수-다이버시티를 충분히 얻을 수 있다. 그러나 위치참조신호를 전송하도록 할당된 서브프레임 전체에서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 서브프레임의 수에 상응하는 시간 축 전송을 하지 않으므로 시간-다이버시티를 충분히 얻지 못할 수 있다.

이하 또다른 실시예는 위치참조신호의 전송을 위한 주파수 대역 기반의 뮤팅방법을 제공한다. 또다른 실시예에 따르면, 주파수 대역의 단순한 분할만으로도 뮤팅 패턴의 구성이 가능하며, 주파수 상에서 동일한 자원을 사용하는 셀의 수를 감소시킴으로써 셀간 간섭을 효율적으로 감소시킬 수 있다.

도 6은 또다른 실시예에 따라 주파수 대역 기반의 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅방법을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개(N은 1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국 그룹은 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 L개의 주파수 대역(Frequency band)으로 분할하여 적어도 하나의 특정 주파수 대역에만 위치참조신호를 전송하고 다른 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 것이다.

도 7은 주파수 대역 기반의 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅을 위한 주파수 분할 논리적 주파수 분할과 물리적 주파수 분할의 상관 관계를 나타낸 도면이다.

주파수 대역의 분할은 항상 물리적인 주파수의 분할만을 의미하는 것이 아니라 도 7에 도시한 바와 같이 논리적인 주파수 또는 채널의 분할을 통해서도 이루어질 수 있다. 따라서 논리적인 주파수 분할은 물리적 주파수 분할과 일치할 수도 상이할 수도 있다.

도 7을 참조하면, L개의 주파수 대역으로 논리적인 주파수 분할(F₀ 내지 F_L-1)의 경우 하나의 특정 주파수 대역, 예를 들어 주파수 대역 F₀은 도 7의 우측과 같이 물리적으로 주파수축에서 분산되어 있을 수 있다.

이렇게 분할된 주파수 대역들에 각 셀들의 배치 환경을 고려하여 적어도 하나의 특정 주파수 대역에만 위치참조신호를 전송하고 다른 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅함으로 셀간 간섭을 줄일 수 있으며, 동시에 시간-도메인에서 지속적인 전송이 가능하여 위치참조신호의 전송을 위해 정의되는 연속적인 PRS 서브프레임(consecutive PRS subframe) 구간 동안의 시간-다이버시티를 충분히 얻을 수 있다.

또한 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 주파수 뮤팅의 적용여부에 따른 위치참조신호의 위치들의 물리적 위치나 단위 면적당 밀도 변화가 없으므로 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한 시간 뮤팅 시 동시간에 참조할 수 있는 위치참조신호의 물리적 위치 변경 및 감소로 인해 발생 할 수 있는 측정오류가 발생하지 않을 수 있다. 또한 분할된 주파수 대역들 사이의 교차 할당을 통해서 주파수 다이버시티를 충분히 얻을 수 있는 하이브리드 타입의 정의도 용이하기 때문에, 멀티 셀 환경에 도입이 용이할 수 있다.

또다른 실시예에서 원칙적으로 분할할 수 있는 주파수 대역의 수 L에 제한은 없지만, 할당되는 무선통신 시스템 상의 요구 조건에 따른 의사 랜덤 시퀀 스(Pseudo-random sequence) 길이를 고려하여 분할되는 대역의 수를 조정할 수 있다.

이하 설명의 단순함을 위해 전체 주파수 대역을 2개 또는 3개의 주파수 대역들로 분할하여 셜명하나 분할할 수 있는 주파수 대역들의 수는 이에 제한되지 않는다.

도 8은 분할된 주파수 대역의 수 L이 2인 경우 주파수 대역 기반의 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅방법을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개(N은 1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe)에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수 대역들로 분할한다. 이때 2개의 주파수 대역들에서 짝수 주파수 대역(Even Frequency-band)은 주파수축으로 아랫부분 주파수 대역(F₁)에 해당되며, 홀수 주파수 대역(Odd Frequency-band)는 나머지 윗부분 주파수 대역(F₀)에 해당될 수 있다.

무선통신 시스템에서 기지국들을 3개의 기지국 그룹(셀 그룹 1 내지 3)으로 구분한다. 셀 그룹 1은 연속적인(consecutive) N개(N은 1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 중 홀수 주파수 대역(F₁)에 위치참조신호를 전송하고, 짝수 주파수 대 역(F₀)에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.

셀 그룹 2는 연속적인(consecutive) N개(N은 1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 중 짝수 주파수 대역(F₁)에 위치참조신호를 전송하고, 홀수 주파수 대역(F₀)에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.

. 셀 그룹 3은 연속적인(consecutive) N개(N은 1, 2, 4, 6 중 하나)의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두, 즉 홀수 주파수 대역(F₀)과 짝수 주파수 대역(F₁) 모두에 위치참조신호를 전송한다. 이때 셀 그룹 3은 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있다.

일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수 대역들로 분할하여 기지국들을 3개의 그룹으로 나누어 위치참조신호를 구분하므로, 시간 및 주파수에 대하여 구분 가능한 기지국(20)의 개수가 서로 다른 위치참조신호의 패턴에 의해 6개이므로 총 18가지로 기지국(20)을 구분할 수 있다.

도 8에 도시한 방식으로 기지국들을 구분하여 위치참조신호를 전송하므로 간단하게 구현할 수 있지만 기지국 각각이 특정 주파수 대역만을 사용하기 때문에 주파수 대역에 따른 성능 열화가 일어날 수 있다.

도 9는 분할된 주파수 대역의 수 L이 2인 경우 주파수 대역 기반의 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅방법을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수 대역들로 분할한다.

무선통신 시스템에서 기지국들을 3개의 기지국 그룹(셀 그룹 1 내지 3)으로 구분한다. 셀 그룹 1(M_pattern=0)은 2개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 중 홀수 주파수 대역(F₀)의 홀수 번째 서브프레임(odd subframe)에서는 위치참조신호를 전송하고, 짝수 번째 서브프레임(even subframe)에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고(혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)하고, 짝수 주파수 대역(F₁)의 짝수 번째 서브프레임(even subframe)에서는 위치참조신호를 전송하고, 홀수 번째 서브프레임(odd subframe)에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다.

반대로 셀 그룹 2(M_pattern=1)은 2개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 중 홀수 주파수 대역(F₀)의 짝수 번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 홀수 번째 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고(혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤 팅(muting)하고, 짝수 주파수 대역(F₁)의 홀수 번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 짝수 번째 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다.

셀 그룹 3(None of muting)은 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두, 즉 홀수 주파수 대역(F₀)과 짝수 주파수 대역(F₁) 모두에 위치참조신호를 전송한다. 이때 셀 그룹 3은 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있다.

도 9에 도시한 기본 패턴은 2개의 서브프레임 단위로 반복될 수 있으며, 단일 서브프레임 단위로도 기본 패턴 구성이 가능하다.

도 9에 도시한 방식으로 기지국들을 구분하여 위치참조신호를 전송하므로 각 서브프레임 별로 위치참조신호가 전송되는 주파수 대역이 변화하여, 도 9에 도시한 방식보다 진보된 구조이다. 도 9에 도시한 방식은 전체 주파수 대역에 걸쳐 위치참조신호가 전송되기 때문에, 주파수-다이버시티와 시간-다이버시티를 동시에 얻을 수 있다.

현재 LTE 시스템에서는 하나의 서브프레임 및 주파수축으로 1개의 리소스 블록(Resource Block, RB)에 대한 위치참조신호는 시간축으로는 160ms(160subframe), 320ms(320subframe), 640ms(640subframe), 혹은 1280ms(1280subframe) 주기로 특정 오프셋(offset)을 가지고, 연속적인(consecutive) 1, 2, 4, 혹은 6개의 서브프레임(subframe)을 통하여 전송된다. 이러한 기준을 놓고 볼 때 도 8 또는 도 9에 도시한 방식의 2개의 서브프레임 단위의 뮤팅 패턴을 반복함으로써 모든 경우의 위치참조신호의 전송 서브프레임들을 포괄할 수 있다.

도 10 내지 도 12는 위치참조신호를 전송하도록 할당된 연속적인 PRS 서브프레임의 수가 2 또는 4, 6인 경우 도 9의 하이브리드-타입 기반의 뮤팅방법을 도시한 도면들이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수 대역들로 분할한다.

무선통신 시스템에서 기지국들을 3개의 기지국 그룹(셀 그룹 1 내지 3)으로 구분한다. 셀 그룹 1(M_pattern=0)은 2개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 중 홀수 주파수 대역(F₀)의 홀수 번째 서브프레임(odd subframe)와 짝수 주파수 대역(F₁)의 짝수 번째 서브프레임(even subframe)에서는 위치참조신호를 전송하고 그 반대의 경우는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.

반대로 셀 그룹 2(M_pattern=1)은 2개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 중 홀수 주파수 대역(F₀)의 짝수 번째 서브프레임 및 짝수 주파수 대역(F₁)의 홀수 번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 그 반대의 경우는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅(muting)한다.

셀 그룹 3(None of muting)은 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않지 않고 뮤팅한다.

이와 같이 도 10 내지 도 12를 통해 알 수 있는 바와 같이 무선통신 시스템에서 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수로 분할하여 2개의 서브프레임 단위로 주파수 뮤팅 패턴을 반복하므로 연속적인 서브프레임의 개수 M에 무관하게 동일한 주파수 뮤팅 패턴을 사용할 수 있다.

도 13은 분할된 주파수 대역의 수 L이 3인 경우 주파수 대역 기반의 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅방법을 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 3개의 주파수 대역들로 분할한다.

무선통신 시스템에서 기지국들을 4개의 기지국 그룹(셀 그룹 1 내지 4)으로 구분한다. 셀 그룹 1(M_pattern=0)은 3개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 중 첫번째 주파수 대역(F₀)의 첫번째 서브프레임(subframe #0)에서는 위치참조신호를 전송하고, 두번째와 세번째 서브프레임(subframe #1, #2)에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고(혹은 0의 파 워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다. 두번째 주파수 대역(F₁)의 두번째 서브프레임(subframe #1)에서는 위치참조신호를 전송하고, 세번째와 첫번째 서브프레임(subframe #0, #2)에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다. 세번째 주파수 대역(F₂)의 세번째 서브프레임(subframe #2)에서는 위치참조신호를 전송하고, 첫번째와 두번째 서브프레임(subframe #0, #1)에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다.

반대로 셀 그룹 2(M_pattern=1)은 3개의 서브프레임 단위로 첫번째 주파수 대역(F₀)의 세번째 서브프레임(subframe #2) 및 두번째 주파수 대역(F₁)의 첫번째 서브프레임(subframe #0), 세번째 주파수 대역(F₂)의 두번째 서브프레임(subframe #1)에서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 두개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한다.

셀 그룹 3(M_pattern=4)은 3개의 서브프레임 단위로 첫번째 주파수 대역(F₀)의 두번째 서브프레임(subframe #1) 및 두번째 주파수 대역(F₁)의 세번째 서브프레임(subframe #2), 세번째 주파수 대역(F₂)의 첫번째 서브프레임(subframe #0)에서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 두개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 (혹은 0의 파워(power)로 위치참조신호를 전송하고) 뮤팅(muting)한 다.

셀 그룹 4(None of muting)는 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe) 전체에 대하여 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두, 즉 홀수 주파수 대역(F₀)과 짝수 주파수 대역(F₀) 모두에 위치참조신호를 전송한다. 이때 셀 그룹 4는 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역 모두에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅할 수도 있다.

도 13에 도시한 방식의 3개의 서브프레임 단위의 뮤팅 패턴을 반복함으로써 연속적인 PRS 서브프레임 N이 3 또는 6인 경우의 위치참조신호의 전송 서브프레임들을 포괄할 수 있다.

뮤팅 패턴은 멀티 셀 배치 환경에 따라서 셀간 간섭 감소 경향이 다르게 나타날 수 있다. 이하 무선통신 환경에서 다수의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트에 뮤팅 패턴을 할당하는 방법을 설명한다.

도 14는 다수의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트(Cell-site) 단위로 동일한 뮤팅 패턴에 따라 기지국(셀)을 배치하여, 위치참조신호를 전송하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

셀-사이트는 다수의 셀 또는 다수의 섹터 단위로 정의된다. 일반적인 3-섹터 안테나를 가정하는 무선통신 환경에서는 3 개의 셀들 또는 섹터들이 하나의 셀-사 이트를 구성하게 된다. 예를 들어 0 내지 2번, 3번 내지 5번 등 3개의 셀들 또는 섹터들 각각이 하나의 셀-사이트를 구성하게 된다.

이러한 무선통신 환경에서 3개의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트(Cell-site) 단위로 동일한 뮤팅 패턴에 따라 기지국(셀)을 배치하거나 반대로 셀들이 동일 셀-사이트 내에서 동일한 뮤팅패턴을 갖도록 설계할 경우 아래의 수학식 6을 따른다.

여기에서

는 도 2 및 도 3에 도시한 서로 다른 위치참조신호 패턴을 생성하는 파라미터를 의미한다. 생성되는 주파수 뮤팅 패턴은 M_pattern 0(

)과 M_pattern 1(

)이 되며, 이때의 멀티 셀 배치는 도 14와 같이 나타낼 수 있다.

도 15는 다수의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트(Cell-site) 각 셀 또는 섹 터에 각각 뮤팅 패턴에 따라 기지국(셀)을 배치하여, 위치참조신호를 전송하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 14와 동일한 무선통신 환경에서 3개의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트(Cell-site) 내에서 서로 같거나 또는 일부 셀들 사이에서 서로 다른 뮤팅 패턴을 갖도록 설계할 경우 아래의 수학식 7을 따른다.

여기에서

는 도 2 및 도 3에 도시한 서로 다른 위치참조신호 패턴을 생성하는 파라미터를 의미한다. 총 두가지 주파수 뮤팅 패턴이 존재할 수 있기 때문에 생성되는 주파수 뮤팅 패턴은 M_pattern 0(

)과 M_pattern 1(

)이 되며, 이때의 멀티 셀 배치는 도 15와 같이 나타낼 수 있다.

도 15를 통해 하나의 셀-사이트 내에서 일부 셀들 사이에 동일한 뮤팅 패턴을 갖거나, 일부 셀들 사이에 서로 다른 뮤팅 패턴을 사용함을 확인할 수 있다.

이 때 각 기지국(20)에서의 주파수축으로의 위치참조신호를 위한 대역 폭(bandwidth) 및 시간축으로의 위치참조신호가 전송되는 서브프레임의 주기와 오프셋 및 위치참조신호가 전송되는 연속적인 서브프레임의 개수는 상위단(high layer)을 통해서 통제되며, 이 정보는 RRC(Radio Resource Controller)를 통해서 각 단말(10)에게 전송된다.

이때 셀 그룹의 개수 M과, 그룹당 셀의 개수 또는 PRS 전송을 위해 할당된 N개의 연속적인 서브프레임 전체에서 실질적으로 뮤팅하지 않고 전송하는 연속적 PRS 서브프레임의 길이 K, 주파수축으로 무선통신 시스템에 할당된 전체 주파수 대역을 분할한 주파수 대역의 개수 L은 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.

실시예에 따른 위치참조신호 전송을 위한 주파수 대역 기반의 뮤팅 방법은 주파수 대역의 단순한 분할만으로도 위치참조신호의 서로 다른 뮤팅 패턴의 구성이 가능하며, 주파수 상에서 동일한 자원을 사용하는 셀의 수를 감소시킴으로써 셀간 간섭을 효율적으로 감소시킬 수 있다.

또한 실시예에 따른 위치참조신호 전송을 위한 주파수 대역 기반의 뮤팅 방법은 일정주기 동안 연속적인 위치참조신호가 전송되는 서브프레임 수에 관계없이 간단하게 확대 적용할 수 있어, 네트워크 상에 추가 전송 정보가 필요하지 않거나 셀당 최대 1 비트만의 추가 정보를 사용하여 충분한 정보 전달이 가능하다. 즉 L2/L3 등 상위 단의 추가적인 보조 데이터가 필요하지 않거나, 최대 1 비트만으로 OTDOA 기반의 위치 추정 방식을 효율적으로 운용할 수 있다.

도 16은 또다른 실시예에 따른 단말의 블록도이다.

도 16을 참조하면, 또다른 실시예에 따른 단말(10)의 수신장치(1300)는 수신처리부(1310)와 디코딩부(1320), 제어부(1330)을 포함한다.

수신처리부(1310)는 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴이 다른 위치참조신호들을 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국(20)으로부터 수신한다.

디코딩부(1320)는 각 셀의 뮤팅 패턴을 인지한 후 일반적인 위치추정 스킴에 따라 위치참조신호를 복호한다. 디코딩부(1320)는 수신처리부(1310)에 의해 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴이 다른 위치참조신호들을 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국(20)으로부터 수신한 위치참조신호를 복호한다.

제어부(1330)는 OTDOA(Observed Time Difference of Arrival) 방법에 따라 디코딩부(1320)에 의해 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국(20)으로부터 수신하여 복호한 위치참조신호의 상대적인 도착 시간을 이용하여 각 기지국들(20)의 거리를 추정하고, 삼각측량법에 의해 자신의 위치를 추정한다.

이하 단말(10)의 수신장치(1300)의 위치추정 동작을 설명한다.

각 안테나 포트를 통해 수신한 신호를 수신처리부(1310)에 의해 복소 시간 도메인 신호로 변환된다.또한 수신처리부(1310)는 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴을 이용하여 수신된 신호에서 특정 리소스 엘리먼트들에 위치참조신호(PRS)들을 추출한다.디코딩부(1312)는 추출된 위치참조신호(PRS)들을 디코딩한다.제어부(1014)는 디코딩된 위치참조신호(PRS) 정보들을 통해 기지국(20)으로부터 상대적인 도착 시간을 이 용하여 기지국(20)으로부터 거리를 측정한다. 이때 제어부(1014)는 기지국(20)으로부터 상대적인 도착 시간을 이용하여 기지국(20)으로부터 거리를 계산할 수도 있으나, 상대적인 도착 시간을 기지국(20)에 전송하여 기지국(20)이 그 거리를 계산할 수도 있다. 이때 3개 이상의 기지국들(20)로부터 거리들을 측정하므로 단말(10)의 위치를 계산할 수 있게 된다.

이에 수신장치(1300)는 도 4를 참조하여 설명한 무선통신 시스템 또는 송신장치(400)와 쌍을 이루어 송신장치(400)로부터 전송된 신호를 수신하는 장치이다.따라서, 수신장치(1300)는 송신장치(400)의 역과정의 신호처리를 위한 요소들로 구성된다. 따라서, 본 명세서에서 수신장치(1300)에 대해 구체적으로 설명하지 않은 부분은 송신장치(400)의 역과정의 신호처리를 위한 요소들로 일대일 대체할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 이와 명시적으로 상반되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거 나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 5a 내지 도 5c는 다른 실시예에 따라 임의의 N과 K에 대하여 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.

도 6은 다른 실시예에 따라 주파수 대역 기반의 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅방법을 도시한 도면이다.

도 15는 다수의 셀들로 구성된 하나의 셀-사이트(Cell-site) 각 셀 또는 섹터에 각각 뮤팅 패턴에 따라 기지국(셀)을 배치하여, 위치참조신호를 전송하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 16은 또다른 실시예에 따른 단말의 블록도이다.

Claims

일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임에 대하여 주파수축으로 할당된 전체 주파수 대역을 L개의 주파수 대역으로 분할하고,

상기 N개의 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임에 대하여 적어도 하나의 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하고 다른 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 신호 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 L개는 2개이며, 상기 N개의 서브프레임에 대하여 할당된 전체 주파수 대역을 2개의 주파수 대역으로 분할하여 2개의 서브프레임 단위로 적어도 하나의 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하고 다른주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하는 주파수 뮤팅 패턴을 반복하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
제2항에 있어서,

분할된 2개의 주파수 대역 중 하나는 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해할당된 연속적인(consecutive) N개의서브프레임 전체에 대하여 위치참조신호를 전송하고,

분할된 2개의 주파수 대역 중 다른 하나는 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해할당된 연속적인(consecutive) N개의서브프레임 전체에 대하여 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 신호 전송방법.
제2항에 있어서,

상기 주파수 뮤팅 패턴은, 분할된 2개의 주파수 대역 중 하나는 2개의 서브프레임 단위 중 하나의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하고 다른 하나의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며, 분할된 2개의 주파수 대역 중 다른 하나는 상기 다른 하나의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하고 상기 하나의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며,

일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임 전체에 대하여 상기 주파수 뮤팅 패턴을 반복하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 신호 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 L개는 3개이며, 상기 N개의 서브프레임에대하여 할당된 전체 주파수 대역을 3개의주파수 대역으로 분할하여 3개의 서브프레임 단위로 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하고 주파수 뮤팅 패턴을 반복하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
제5항에 있어서,

상기 N개의 서브프레임에 대하여 할당된 전체 주파수 대역을 3개의 주파수 대역 중 하나는 3개의 서브프레임 단위로 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임 중 첫번째 주파수 대역(F₀)의 첫번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 두번째와 세번째 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며,

3개의 주파수 대역 중 다른 하나는 두번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 세번째와 첫번째 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며,

3개의 주파수 대역 중 또다른 하나는 세번째 서브프레임에서는 위치참조신호를 전송하고, 첫번째와 두번째 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 것을 통신 시스템에서 신호 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임에서 N은 2 또는 4, 6 중 하나이며, 상기 일정주기는 160ms 또는 320ms, 640ms, 1280ms 중 하나인 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
제1항에 있어서,

상기 서브프레임의 위치참조신호의 패턴은 특정 시퀀스에 의하여 하나의 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 및 6개의 상기 OFDM서브캐리어(subcarrier)로 이루어진 1/2개의 리소스 블록에 기본(basic) 위치참조신호 패턴을 형성하되, 길이가 N인 상기 특정 시퀀스 및 상기 2개의 슬롯 각각에서
인 마지막에서 i번째 각각의 심볼에 대하여, 시퀀스의 i번째 값에 해당하는 주파수 도메인상에서의 서브캐리어 위치에 1차 기본 위치참조신호 패턴을 형성하고, 상기 생성된 1차 기본 위치참조신호 패턴에서 PDCCH, PHICH 및 PCFICH 제어영역과 CRS가 존재하는 심볼 축 및 PSS, SSS 및 BCH가 존재하는 RE(Reference element)에 해당하는 위치에서 형성된 위치참조신호 패턴은 기본위치참조신호 패턴에서 제외(puncture)한 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들을 스크램블링하는 스크램블러

상기 스크램블러에 의해 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하는 모듈레이션 맵퍼

복소 모듈레이션 심볼을 하나 또는 다수의 전송 레이어에 매핑하는 레이어 맵퍼

안테나 포트의 각 전송 채널상에서 복소 모듈레이션 심볼을 프리코딩하는 프리코더

각 안테나 포트에 대한 복소 모듈레이션 심볼을 해당 리소스 엘리먼트에 매 핑하는 리소스 엘리먼트 맵퍼

일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해할당된 연속적인(consecutive) N개의서브프레임에 대하여 주파수축으로 할당된 전체 주파수 대역을 L개의 주파수 대역으로 분할하고, 상기 N개의 서브프레임 중 적어도 하나의 서브프레임에 대하여 적어도 하나의 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하고 다른 주파수 대역으로 위치참조신호를 전송하도록 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 위치참조신호 자원 할당부를 포함하는 송신장치.
각 안테나 포트를 통해 수신된 신호에서 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴을 이용하여 특정 리소스 엘리먼트들에 할당된 위치참조신호들을 추출하는 수신처리부와

상기 추출된 위치참조신호들을 디코딩하는 디코딩부와

상기 디코딩된 위치참조신호들을 통해 상기 셀로부터의 신호의 상대적인 도착시간을 이용하여 상기 셀까지의 거리를 계산하거나 상기 상대적인 도착시간을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 수신장치.