KR20110037431A - 무선통신 시스템에서 신호 전송방법 및 그 송신장치, 이에 대응하는 수신장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 신호 전송방법 및 그 송신장치, 이에 대응하는 수신장치 Download PDF

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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}
본 명세서는 무선통신 시스템에서 단말과 기지국 사이에서의 신호를 송수신하는 방법을 개시하고 있다.
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 전송하는 시간을 서브프레임 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 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 M개의 기지국 그룹 중 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며, M개의 기지국 그룹 중 다른 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며, 상기 K개의 서브프레임은 상기 N개의 첫번째 서브 프레임으로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋되어 있는 통신 시스템에서 신호 전송방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 M개의 기지국 그룹 중 적어도 하나의 제1그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며, M개의 기지국 그룹 중 적어도 다른 하나의 제2그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며, M개의 기지국 그룹 중 적어도 또다른 하나의 제3그룹은 일정주기 동안위치참조신호를 전송하기 위해할당된 N개 서브프레임 중 상기 제2그룹의 상기위치참조신호를 전송하는 서브프레임들로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임옵셋된 K개의 특정 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하지 않고뮤팅하는 통신 시스템에서 신호 전송방법을 제공한다.
본 발명의 또다른 측면에서, 하향링크에서 채널코딩을 거쳐 코드 워드(code words) 형태로 입력되는 비트들을 스크램블링하는 스크램블러 상기 스크램블러에 의해 스크램블링된 비트들을 복소 모듈레이션 심볼로 변조하는 모듈레이션 맵퍼복소 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 위에서 설명한 신호전송방법에 따라 위치참조신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 위치참조신호 자원 할당부를 포함하는 송신장치를 제공한다.
본 발명의 또다른 측면에서, 각 안테나 포트를 통해 수신된 신호에서 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴을 이용하여 특정 리소스 엘리먼트들에 할당된 위치참조신호들을 추출하는 수신처리부 상기 추출된 위치참조신호들을 디코딩하는 디코딩부 상기 디코딩된 위치참조신호들을 통해 상기 셀로부터의 신호의 상대적인 도착시간을 이용하여 상기 셀까지의 거리를 계산하거나 상기 상대적인 도착시간을 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 수신장치를 제공한다.
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 포괄적 인 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 사용되며 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 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 2 및 도 3은 하나의 서브프레임에 대해서 현재 LTE 시스템에서 잠정적으 로 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 서브캐리어(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
Figure 112009061257622-PAT00001
={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 심볼까 지 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
Figure 112009061257622-PAT00002
라고 하고, 하향링크(Downlink)에서의 각각의 슬롯(slot)에서의 OFDM 심볼의 총 개수를
Figure 112009061257622-PAT00003
이라고 할 때, 각각의 슬롯(slot)에서의 해당되는
Figure 112009061257622-PAT00004
번째 OFDM 심볼에 대하여 기본(basic) 위치참조신호 패턴은 아래 수학식 1에 의하여 형성된다.
Figure 112009061257622-PAT00005
Figure 112009061257622-PAT00006
Figure 112009061257622-PAT00007
Figure 112009061257622-PAT00008
은 일반 CP(Normal CP)를 사용하는 경우는 7, 확장된 CP(Extended CP)를 사용하는 경우는 6이며,
Figure 112009061257622-PAT00009
경우 짝수 슬롯(even slot)의 경우는 0, 홀수 슬롯(odd slot)의 경우는 1이므로, 상기 수학식 1에서
Figure 112009061257622-PAT00010
은 다음과 같이 표현될 수도 있다.
Figure 112009061257622-PAT00011
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 Nsubframe개의 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
Figure 112009061257622-PAT00012
라면 총
Figure 112009061257622-PAT00013
개가 반복된다.
시간축으로 특정주기마다 Nsubframe개의 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
Figure 112009061257622-PAT00014
에 추가적으로 주파수축으로 시프트(shift)되는 값에 해당하는
Figure 112009061257622-PAT00015
값을 주어 각 심볼에서의 위치참조신호가 형성되는 서브캐리어 위치를 동일하게
Figure 112009061257622-PAT00016
값 만큼 순환 시프트 시킨다.
Figure 112009061257622-PAT00017
개의 서브캐리어로 이루어진 전체 시스템 대역폭에서
Figure 112009061257622-PAT00018
번째 서브캐리어에 대해 상기 2의 과정을 수식으로 표현하면 아래 수학식 2와 같다. 이 때
Figure 112009061257622-PAT00019
는 하향링크 시스템 대역폭에 해당하는 총 리소스 블록(Resource Blcok)의 개수이며,
Figure 112009061257622-PAT00020
는 하나의 리소스 블록에서의 서브캐리어의 개수를 의미하며, 포지셔닝 서브프레임(positioning subframe) 구성되는 노멀 서브프레임(Normal subframe)의 경우 수학식2이다.
Figure 112009061257622-PAT00021
여기서 상기 1의 과정에서 언급한 서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값이
Figure 112009061257622-PAT00022
이며,
Figure 112009061257622-PAT00023
는 추가적으로 서브프레임 넘버와 셀-특화 정보에 따라 각 심볼에서의 위치참조신호가 형성되는 서브캐리어 위치를 동일하게 순환 시프트 시키는 값에 해당한다. 이 때
Figure 112009061257622-PAT00024
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.
Figure 112009061257622-PAT00025
여기서
Figure 112009061257622-PAT00026
는 PCI(Physical Cell ID)이며,
Figure 112009061257622-PAT00027
는 임의의 상수이며,
Figure 112009061257622-PAT00028
는 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)이며
Figure 112009061257622-PAT00029
의 초기값(initial value)은
Figure 112009061257622-PAT00030
으로 주어지며, 매 포지셔닝을 위한 서브프레임마다 초기화 된다.
상기 1과 2의 과정을 종합하여 수식으로 표현하면 아래와 같다.
즉
Figure 112009061257622-PAT00031
번째 슬롯에서 안테나 포트(port)
Figure 112009061257622-PAT00032
에 대한 위치참조심볼(positioning reference symbol)로 사용되는 복소수 값으로 모듈레이션 된 심볼(complex-valued modulation symbol)인
Figure 112009061257622-PAT00033
에 맵핑되는 위치참조신호 시퀀스(PRS(positioning reference signal) sequence)
Figure 112009061257622-PAT00034
는 수학식 4과 같이 표현된다.
Figure 112009061257622-PAT00035
Figure 112009061257622-PAT00036
Figure 112009061257622-PAT00037
상기 수학식 4에서
Figure 112009061257622-PAT00038
은 다음과 같이 표현될 수도 있다.
Figure 112009061257622-PAT00039
이 때, 서로 다른 위치참조신호(positioning reference signal PRS)에 대해 주파수 도메인 (frequency domain)상의 위치를 정의하는 값인
Figure 112009061257622-PAT00040
및
Figure 112009061257622-PAT00041
는 아래 수학식 5와 같이 표현된다. 특히
Figure 112009061257622-PAT00042
는 셀-특화 및 포지셔닝 서브프레임 넘버에 특화된 값이다.
Figure 112009061257622-PAT00043
수학식 5에서
Figure 112009061257622-PAT00044
는 포지셔닝(positioning) 서브프레임 넘버(subframe number)이며, 의사-랜덤 시퀀스(pseudo-random sequence)
Figure 112009061257622-PAT00045
에서
Figure 112009061257622-PAT00046
의 초기값(initial value)은
Figure 112009061257622-PAT00047
으로 주어지며, 매 포지셔닝을 위한 서브프레임마다 초기화된다.
도 4는 일실시예에 따른 위치참조신호(PRS)의 패턴(pattern)을 형성하여 송 신하는 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 포함한다. 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 특정OFDM 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 도메인 OFDM 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 위치참조신호를 위한 시스템 대역폭(system bandwidth)만큼 똑 같은 패턴으로 복사되어 전송되며, 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. 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 정보는RRC(Radio Resource Controller)를 통해서 각 단말(10)에게 전송된다.
이때 위치참조신호의 전송의 셀-특화 서브프레임 구성 주기(cell specific subframe configuration period, T PRS )는 160, 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 시 간단위 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 간섭(interference)에 의해 성능 열화를 야기할 수도 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 5는 다른 실시예에 따라 임의의 N과 K에 대하여 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 0 내지 N-1 서브프레임 동안 위치참조신호를 전송하게 되는 경우, 위치참조신호를 전송하는 'Transmit' 서브프레임 구간과 위치참조신호를 전송하지 않는 'Mute' 서브프레임 구간으로 구분하여 전송한다.
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.
본 발명은 단말 위치의 측정에 있어서 정확성의 향상을 위해 전송 방법에서 특정 서브프레임에서는 상기 위치참조신호를 전송하고, 특정 서브프레임에서는 전송하지 아니하는, 뮤팅 패턴을 정하는데 있어 time offset(cyclic shift)를 이용하는 방식을 제안한다.
본 발명은 상기와 같은 무선이동통신시스템에서 단말(User Equipment, UE)의 위치 추정을 위한 기준신호(Reference Signal, 혹은 파일럿)를 통해 신호들의 수신시차를 이용하는 방법으로 파악하는데 있어서, 데이터 전송을 위한 자원(resource) 할당구조에서, 위치추정을 위한 기준신호(Reference Signal for Positioning : PRS)를 구성하여 전송하는 효과적인 방법을 제공한다.
본 발명은 무선이동통신시스템에서, 단말의 이동속도 증가, 기지국간의 간섭(Interference) 환경의 변화와 복잡성의 증가 등 통신시스템의 발전에 의해 요구되는 보다 정확한 위치추정 방법을 위해 셀 특화된 구별 가능한 개수와 성능 측면에서 우수한 위치참조신호(Positioning Reference Signal : PRS)을 전송하는 효과적인 방법을 제공한다.
이를 위해 본 발명에서는 단말 위치의 측정에 있어서 정확성의 향상을 위해 전송 방법 및 그 과정에서 특정 서브프레임에서는 상기 위치참조신호를 전송하고, 특정 서브프레임에서는 전송하지 아니하는, 즉 뮤팅하는 방법에 있어서, 각 기지국 별로 전송되는 위치참조신호간의 간섭(interference)은 최대한 줄이면서도, 고려 가능한 모든 전송방법에서 동일하고도 간단하게 구성하며, 상위단(high layer)로부터의 추가적이 보조 데이터(assistance data)를 최소한의 보조 데이터만 필요로 하는 효과적인 뮤팅 방법을 제공한다.
위에서 설명한 바와 같이, 위치참조신호는 특정 주기를 가지고 반복적으로 전송된다. LTE에서 논의되고 있는 예를 들면, 위치참조신호는 160ms(160subframe), 320ms(320subframe), 640ms(640subframe), 혹은 1280ms(1280subframe) 주기로 연속 적인(consecutive) 1, 2, 4, 혹은 6개의 서브프레임(subframe)을 통하여 전송된다. 이 때 각 기지국(20)에서의 주파수축으로의 위치참조신호를 위한 대역폭(bandwidth) 및 시간축으로의 서브프레임의 주기와 오프셋 및 전송되는 연속적인 서브프레임의 개수는 상위단(high layer)을 통해서 통제되며, 이 정보는 RRC(Radio Resource Controller)를 통해서 각 단말(10)에게 전송된다. 이 정보들은 표 1 및 표 2에 포함된다.
표 1은 현재 LTE에서 논의 되고 있는 위치추정을 위한 보조데이터(assistant data)를 나타내는 표이다. 표 1은 서빙 셀(serving cell)에 관련된 보조데이터(Assistance information associated with the serving cell )만을 나타내고 있다.
표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 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 나타낸다.
Information Size (bits) Explanation
Bandwidth for positioning reference signals
Figure 112009061257622-PAT00048
 [X] The bandwidth that is used to configure the positioning reference signals on.
Positioning reference signals configuration Index
Figure 112009061257622-PAT00049
 [12] Configures the periodicity and offset of the subframes with positioning reference signals.
RAN1 suggests periodicities of 160, 320, 640 or 1280 subframes
Number of consecutive downlink subframes
Figure 112009061257622-PAT00050
 [2] Configures number of consecutive downlink subframes with positioning reference signals.
RAN1 suggests 1, 2, 4 or 6 consecutive subframes
표 2는 역시 위치추정을 위한 보조데이터(assistant data)로 인접 셀(measured cell)에 관련된 보조데이터(Assistance information associated with the measured cells)를 나타내고 있다.
표 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 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), 뮤팅 옵셋(Muting offset)을 나타낸다.
본 실시예에서는 기존에 없던 뮤팅 옵셋(Muting Offset(cyclic shift))를 추가하여, 인접 셀(measured cell)의 뮤팅 옵셋에 대한 정보를 사용자가 알 수 있게 한다.
Information Size (bits) per cell Explanation
PCI
Figure 112009061257622-PAT00051
 9 The PCI for each cell that the UE should measure on.
Timing offset [X] The transmit timing offset between the serving cell and the measured cell.
Normal or extended CP
Figure 112009061257622-PAT00052
 1 bit per measured cell, or 1 bit 1 bit per measured cell, indicating positioning reference signals with normal or extended cyclic prefix.
1 bit, indicating that all measured cells have the same length of the CP as the serving cell
Antenna port configuration 1 bit per measured cell, or 1 bit 1 bit per measured cell, indicating 1 (or 2) antenna port(s) or 4 antenna ports for cell specific reference signals
1 bit, indicating that all measured cells transmits cell specific reference signals on the "same" antenna port(s) as the serving cell. Here, 1 and 2 antenna ports are regarded as the "same".
Slot number offset
Figure 112009061257622-PAT00053
 5 bits per measured cell, or 1 bit 5 bits per measured cell, indicating the slot number offset between the serving cell and the measured cell.
1 bit, indicating that all measured cells has the same slot timing as the serving cell.
Muting offset(cyclic shift)
Figure 112009061257622-PAT00054
 1~3bit per measured cell 1~3bits per measuredcell, indicating the muting offset(cyclic shift) between the serving cell and the measured cell or muting offset pattern group
표 1 및 표 2는 현재 LTE에서 논의되고 있는 위치추정을 위한 보조데이터이다. 본 실시예에서는 표 2에 뮤팅 옵셋(Muting offset(cyclic shift))
Figure 112009061257622-PAT00055
을 추가하였다.
이때 뮤팅 옵셋은 인접 셀당 1~3비트(1~3bit per measured cell)을 가질 수 있으며, 도 2 내지 도 5에서 나타낸 바와 같이 임의의 셀 그룹(cell group)이 얼마나 뮤팅 옵셋을 가지는지를 나타낸다. 즉 뮤팅 옵셋은 서빙 셀과 인접 셀(또는 뮤팅 옵셋 패턴 그룹) 사이 뮤팅 옵셋을 의미한다(The muting offset may indicate the muting offset(cyclic shift) between the serving cell and the measured cell or muting offset pattern group).
다음은 뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 표로 나타낸 것이다. 표 4 및 표 5의 NPRS는 표 1의 위치참조신호를 갖는 연속적인 다운링크 서브프레임들의 수(the number of consecutive downlink subframes with positioning reference signals)를 나타낸다.
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(20)(혹은 셀) 그룹은 N개의 서브프레임 중 K개(2개)의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 N-K개((N-2)개)의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다.
셀 그룹은 N+1개의 그룹으로 구별하여 각각 서로 다른 위치참조신호의 뮤팅 패턴으로 전송한다. 예를 들어 셀 그룹 1은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송한다). 셀 그룹 2는 뮤팅 옵셋이 0으로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 들 중 첫번째와 두번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 셀 그룹 3은 뮤팅 옵셋이 1로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 들 중 두번째와 세번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 동일한 방식으로 셀 그룹 N은 뮤팅 옵셋이 N-2로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임들 중 N-1번째와 N번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 마지막으로 셀 그룹 N+1은 뮤팅 옵셋이 N-1로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 들 중 N번째와 1번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 마지막의 셀 그룹 N+1은 뮤팅 옵셋이 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 들 중 N번째 이후 다시 첫번째의 서브프레임으로 순환적 이동(cyclic shift)하고 있다.
Value Offset(Cyclic shift)
000 Persistent muting(or persistent transmitting) cell group
001 0 subframe
010 1 subframe
011 2 subframe
100 3 subframe
101 4 subframe
110 5 subframe
111 reserved
표 3은 뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 3비트로 나타낸다. 이 방식은 도 6와 같은 뮤팅 패턴에서 NPRS=6인 경우까지 표현할 수 있다. 즉 N=6이고 K=2(2 PRS subframes transmit among 6 subframes)이므로 총 7개의 셀 그룹으로 구별하고 각각은 순서대로 "000" 내지 "110"으로 표현할 수 있다.
뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 3비트로 표현하므로 NPRS=6인 경우 7개의 뮤팅 패턴이 존재하고 시간 및 주파수에 대하여 구분 가능한 기지국(20)의 개수가 서로 다른 위치참조신호의 패턴에 의해 6개이므로 42가지로 기지국(20)을 구분할 수 있다.
또한 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. 셀 그룹의 개수 M과, 그룹당 셀의 개수 또는 PRS 전송을 위해 할당된 N개의 연속적인 서브프레임 전체에서 실질적으로 뮤팅하지 않고 전송하는 연속적 PRS 서브프레임의 길이 K는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.
이러한 방식은 위에서 설명한 바와 같이 더 많은 셀 그룹을 구분하고 더 많은 뮤팅 패턴을 만들 수 있으나, 뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 표현하기 위해 그 만큼 많은 정보 비트(표 3의 경우 3비트)를 필요로 하며, 뮤팅 옵셋이 "1"씩 증가하므로 셀 그룹 i(i는 N+1보다 작은 자연수)와 i +1 모두 i 번째 서브프레임에 위치참조신호를 전송하므로 셀 그룹 간 간섭문제가 존재할 수 있다. 예를 들어 셀 그룹 2와 3 사이 2번째 서브프레임에 위치참조신호를 전송하므로 두개의 셀 그룹간에 위치참조신호의 간섭문제가 존재할 수 있다.
Value Offset
00 Persistent muting(or persistent transmitting) cell group
01 0 subframe
10 NPRS/2 subframe
11 reserved
표 4은 2비트로 뮤팅 옵셋을 나타내는 방식이다. 표 4를 참조하면, 뮤팅 옵셋 "00"은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송하는) 셀 그룹을 표현한다. 뮤팅 옵셋 "01"은 뮤팅 옵셋이 0으로 N개의 서브프레임 중 앞단의 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 뒤단의 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)하는 셀 그룹을 표현한다. 뮤팅 옵셋 "10"은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2 서브프레임으로 전체 N개의 서브프레임 중 NPRS/2부터 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅하는 셀 그룹을 표현한다.
이와 같이 셀 그룹을 세개의 그룹으로 나누고 이 뮤팅 옵셋을 나타내기 위한 값이 2비트를 표현하므로 뮤팅 옵셋을 표현하는 정보 비트를 최소화하면서 시간측면에서 볼 때 다른 셀 그룹으로부터의 간섭이 전혀 없음을 알 수 있다.
뮤팅 옵셋에 의해 셀 그룹을 세개의 그룹으로 나누고 시간 및 주파수에 대하여 구분 가능한 기지국(20)의 개수가 서로 다른 위치참조신호의 패턴에 의해 6개이므로 총 18가지로 기지국(20)을 구분할 수 있다.
이하 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 2 및 4, 6인 경우 표 4와 같이 뮤팅 옵셋을 2비트로 표현하고 셀 그룹을 세개의 그룹으로 구별하는 뮤팅 패턴들을 도 7 내지 도 9을 참조하여 설명한다.
도 7은 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 2인 경우 셀 그룹을 세개의 그룹으로 구별하는 뮤팅 패턴들(muting patterns with persistent muting cell group)을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 2이며 위치참조신호를 전송하는 연속적인 PRS 서브프레임(Consecutive PRS transmit)의 수 K는 1이다.
일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) 2개의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국 그룹은 2개의 서브프레임 중 1개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 1개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다.
셀 그룹 1(persistent muting cell group)은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 2개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송한다). 셀 그룹 2는 뮤팅 옵셋이 0으로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 2개의 서브프레임 들 중 첫번째의 서브프레임(subframe 0)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 셀 그룹 3은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2=2/2=1로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 2개의 서브프레임 들 중 두번째의 서브프레임(subframe 1)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.
이때 셀 그룹의 개수 M, 그룹당 셀의 개수 또는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 연속적 PRS 서브프레임(Consecutive PRS subframe)의 길이 K는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.
도 8은 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 4인 경우 셀 그룹을 세개의 그룹으로 구별하는 뮤팅 패턴들(muting patterns with persistent muting cell group)을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 4이며 위치참조신호를 전송하는 서브프레임(Consecutive PRS transmit)의 수 K는 2이다.
일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) 4개의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국 그룹은 4개의 서브프레임 중 2개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 2개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다.
셀 그룹 1(persistent muting cell group)은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송한다). 셀 그룹 2는 뮤팅 옵셋이 0으로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 들 중 첫번째와 두번째의 서브프레임들(subframe 0, subframe 1)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 셀 그룹 3은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2=4/2=2로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 들 중 세번째와 네번째의 서브프레임들(subframe 2, subframe 3)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.
이때 셀 그룹의 개수, 그룹당 셀의 개수 또는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 연속적 PRS 서브프레임(Consecutive PRS subframe)의 길이는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.
도 9는 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 6인 경우 셀 그룹을 세개의 그룹으로 구별하는 뮤팅 패턴들(muting patterns with persistent muting cell group)을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 6이며 위치참조신호를 전송하는 서브프레임(Consecutive PRS transmit)의 수 K는 3이다.
일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) 6개의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국 그룹은 6개의 서브프레임 중 3개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 3개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다.
셀 그룹 1(persistent muting cell group)은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 6개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송한다). 셀 그룹 2는 뮤팅 옵셋이 0으로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 6개의 서브프레임 들 중 첫번째 내지 세번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 셀 그룹 3은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2=6/2=3로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 6개의 서브프레임 들 중 네번째 내지 여섯번째의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.
이때 셀 그룹의 개수, 그룹당 셀의 개수 또는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 연속적 PRS 서브프레임(Consecutive PRS subframe)의 길이는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.
도 10은 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 2인 경우 셀 그룹을 세개의 그룹으로 구별하는 뮤팅 패턴들(muting pattern with persistent transmit cell group)을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수 NPRS가 4이며 위치참조신호를 전송하는 서브프레임(Consecutive PRS transmit)의 수 K는 2이다.
일정주기(160ms, 320ms, 640ms, 혹은 1280ms; 1개의 서브프레임은 1ms에 해당)로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) 4개의 서브프레임(subframe)에 대하여 각 기지국 그룹은 4개의 서브프레임 중 2개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 나머지 2개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)한다.
셀 그룹 1(persistent transmiting cell group)은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송한다. 셀 그룹 2는 뮤팅 옵셋이 0으로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 들 중 첫번째와 두번째의 서브프레임(subframe 0, 1)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들(subframe 2, 3)에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다. 셀 그룹 3은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2=2/2=1로 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 4개의 서브프레임 들 중 세번째와 네번째의 서브프레임(subframe 2, 3)에 위치참조신호를 전송하고 나머지 서브프레임들(subframe 0,1)에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅한다.
이때 셀 그룹의 개수, 그룹당 셀의 개수 또는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 연속적 PRS 서브프레임(Consecutive PRS subframe)의 길이는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최적의 길이를 선택할 수 있다.
Value Offset
0 0 subframe
1 NPRS/2 subframe
표 5는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 셀(persistent muting cell)에 대한 정보를 다른 방식으로 전송할 수 있는 경우 1비트로 뮤팅 옵셋을 표현한 방식이다.
일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 셀(persistent muting cell)에 대한 정보를 다른 방식으로 전송하는 한 예로 정보 비트의 길이를 가변으로 설정함으로써 가능하다. 즉, 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 셀(persistent muting cell group)의 경우 뮤팅 옵셋(muting offset)의 정보를 전송하지 않아 뮤팅 옵셋 필드(muting offset(cyclic shift) field)를 없음으로써 구분할 수 있다. 그럴 경우 표 5와 같이 뮤팅 옵셋 필드(muting offset field)가 존재하는 셀 그룹은 1비트 정보만으로 두 개 셀 그룹의 구분이 가능해진다.
표 5를 참조하면, 뮤팅 옵셋 필드가 존재하지 않는 경우 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는(혹은 위치참조신호를 0의 파워로 전송하는) 셀 그룹을 표현한다. 뮤팅 옵셋 "0"은 뮤팅 옵셋이 0으로 N개의 서브프레임 중 앞단의 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고, 뒤단의 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅(muting)하는 셀 그룹을 표현한다. 뮤팅 옵셋 "1"은 뮤팅 옵셋이 NPRS/2 서브프레임으로 전체 N개의 서브프레임 중 NPRS/2부터 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 보내지 아니하고 뮤팅하는 셀 그룹을 표현한다.
이와 같이 셀 그룹을 세개의 그룹으로 나누고 이 뮤팅 옵셋을 나타내기 위한 값이 1비트를 표현하므로 뮤팅 옵셋을 표현하는 정보 비트를 최소화하면서 시간측면에서 볼 때 다른 셀 그룹으로부터의 간섭이 전혀 없음을 알 수 있다.
이하 표 4를 중심으로 도 11 및 도 12를 참조하여 구체적인 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 설명한다.
도 11은 3개의 그룹으로 나누어 뮤팅(muting) 패턴에따라 기지국(셀)을 배치하여, 위치참조신호를 전송하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 12는 또다른 실시예에 따라 단말의 위치 추정 방법의 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 먼저 위치를 추정하고자 하는 사용자 단말(10)은 서빙 셀(serving cell)로부터 표 1 및 2와 같은 보조데이터 또는 정보를 수신한다(S1210). 표 1에서는
Figure 112009061257622-PAT00056
로부터 사용자 단말(10)은 위치참조신호의대역폭(Bandwidth)을 알 수 있으며,
Figure 112009061257622-PAT00057
로부터 위치참조신호의 주기 및 옵셋 정보를 알 수 있다. 이때의 옵셋은 뮤팅 옵셋과 다른 정보로 각 주기 내에서 얼마만큼의 옵셋을 가지고 송신되는지를 나타내는 정보이다. 마지막으로,
Figure 112009061257622-PAT00058
로부터 몇 개의 서브프레임이 위치참조신호를 보낼 수 있도록 할당된 다운링크 서브프레임인지를 알 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 LTE에서는 1,2,4,6 서브프레임을 위치참조신호를 보낼 수 있는 연속적 서브프레임으로 할당하고 있다. 사용자 단말(10)은 표 2에서 표시한 인접 셀(measured cell)에 대한 보조데이터 또는 정보를 수신한다(S1220). 수신한 인접 셀에 대한 보조데이터로부터 PCI
Figure 112009061257622-PAT00059
로부터 인접 셀(measured cell)의 셀 ID(cell ID)를 알 수가 있다. 다른 파라미터들도 위치추정을 위해 필요하나 본 실시예와는 무관하므로 추가로 설명하지 않는다. 마지막으로 본 실시예에서 제안하는 뮤팅 옵셋(Muting offset(cyclic shift))
Figure 112009061257622-PAT00060
로부터 인접 셀(measured cell)의 뮤팅 옵셋 정보를 알 수 있게 된다. 사용자 단말(10)은 표 2의 정보들을 모두 받게 되면, 사용자 단말(10)은 어느 인접 셀(measured cell)이 어느 뮤팅 셀 그룹에 속하는지를 판단할 수 있게 되며, 어떤 뮤팅 패턴으로 위치참조신호를 전송하는지 알 수 있게 된다.
표 2의 2비트 뮤팅 옵셋으로 표현된 경우 표 6과 같이 정보비트가 구성되는 환경을 가질 수 있다.
PCI
Figure 112009061257622-PAT00061

(measured cell) 		Muting offset(cyclic shift)
Figure 112009061257622-PAT00062
 Cell group PCI
Figure 112009061257622-PAT00063

(measured cell) 		Muting offset(cyclic shift)
Figure 112009061257622-PAT00064
 Cell group
1 00 Cell group 1 11 01 Cell group 2
2 01 Cell group 2 12 10 Cell group 3
3 10 Cell group 3 13 10 Cell group 3
4 00 Cell group 1 14 01 Cell group 2
5 01 Cell group 2 15 00 Cell group 1
6 10 Cell group 3 16 01 Cell group 2
7 01 Cell group 2 17 10 Cell group 3
8 00 Cell group 1 18 00 Cell group 1
9 10 Cell group 3 19 00 Cell group 1
10 00 Cell group 1 20 01 Cell group 2
21 10 Cell group 3
표 6의 보조 데이터는 도 11과 같은 셀 배치(cell deployment) 환경에서 위치추정을 필요로 하는 사용자 단말(10)에게 내려주는 정보이다. 표 6에서 알 수 있듯이 뮤팅 패턴에 따른 셀 그룹의 분류는 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최대한 간섭이 발생하지 않게 할당하고 배치할 수 있다.
정보를 받은 사용자 단말(10)은 서빙 셀(serving cell)을 포함하여 인접 셀(measured cell)의 뮤팅 셀 그룹(muting cell group)을 알 수 있고, 각 셀의 뮤팅 패턴을 인지할 수 있다(S1230). 각 셀의 뮤팅 패턴을 인지한 후 사용자 단말(10)은 일반적인 위치추정 스킴에 따라 위치참조신호를 복호하여 위치를 추정하는데 사용할 수 있다(S1240).
사용자 단말(10)은 PRS 패턴 및 뮤팅 패턴이 다른 위치참조신호들을 적어도 3개 이상의 서로 다른 기지국(20)으로부터 수신하여 위치참조신호를 복호한다. 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이 사용자 단말(10)은 셀 그룹 0 내지 2인 셀 1 내지 3으로부터 뮤팅 패턴이 서로 다른 위치참조신호들을 수신하여 위치참조신호를 복호한다.
OTDOA(Observed Time Difference of Arrival) 방법에 따라 사용자 단말(10)은 수신한 3개 이상의 서로 다른 기지국(20)으로부터 상대적인 도착 시간을 이용하여 각 기지국들(20)의 거리를 추정하고, 삼각측량법에 의해 자신의 위치를 추정하게 된다(S1250).
도 13은 또다른 실시예에 따른 단말의 블록도이다.
또다른 실시예에 따른 단말(10)의 수신장치(1300)는 수신처리부(1310)와 디코딩부(1320), 제어부(1330)을 포함한다.
수신처리부(1310)는 서빙 셀(serving cell)로부터 표 1 및 2와 같은 보조데이터 또는 정보와, 표 2에서 표시한 인접 셀(measured cell)에 대한 보조데이터 또는 정보를 수신한다. 또한 수신처리부(1310)에 의해 수신한 서빙 셀과 인접 셀에 대한 보조데이터를 통해 서빙 셀(serving cell)을 포함하여 인접 셀(measured cell)의 뮤팅 셀 그룹(muting cell group)을 알 수 있고, 각 셀의 뮤팅 패턴을 인지할 수 있다. 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 이용하여 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.
한편, 표 6의 뮤팅 셀 그룹 할당은 상기와 같이 기지국(20) 또는 코어 네트워크에서 최소한의 간섭을 발생하는 형태로 할당할 수도 있고, PCI(Physical Cell ID)의 모듈러(modulo) 연산으로 그룹을 나누어 할당할 수도 있다.
위에서 설명한 표 3 내지 표 5처럼, 각 경우에 대해서 각각 정의되는 비트값에 뮤팅 옵셋
Figure 112009061257622-PAT00065
을 테이블값으로 정의할 수도 있지만, 도 2 내지 도 6의 모든 각 경우에 대해서 공통적이고 동일하게 일반적으로 뮤팅 옵셋을 정의하는 방법을 이하에서 설명한다.
M개의 셀 그룹에 대하여 i번째 셀 그룹의 뮤팅 옵셋(Muting offset)은 아래의 수학식 6으로 표현될 수 있다.
Figure 112009061257622-PAT00066
여기서 i=0일 경우는 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅(persistent muting)하거나 위치참조신호를 전송(persistent transmitting)하는 셀 그룹이다.
이 때, 추가로 내려주게 되는 뮤팅 옵셋
Figure 112009061257622-PAT00067
를 위한 보조데이터는 총
Figure 112009061257622-PAT00068
비트가 되며,
Figure 112009061257622-PAT00069
비트로 표현가능한
Figure 112009061257622-PAT00070
개의 값들 중에서 0에서 M-1까지의 M개의 값의 2진법 표현값들은 사용되며, 나머지 값들은 유보된다. 이 때 M개의 2진법 표현 값은 각 i번째 셀 그룹을 표현하게 된다.
예를 들어 도 2에서 NPRS=6일 경우, M=7이 된다. 이 때 셀 그룹 i는 0에서 6까지 정의되며, 표 6과 같이 뮤팅 옵셋
Figure 112009061257622-PAT00071
를 위한 보조데이터는 3비트로 표현될 수 있다. 표 7에서의 각 i 값에 따른 뮤팅 옵셋값은 수학식 6에서 유도할 수 있다. 이 때 보는 것과 같이 표 7은 표 3의 일반적인 표현이 된다.
Value Cell group i Offset(Cyclic shift)
000 i=0 Persistent muting(or persistent transmitting) cell group
001 i=1 Offset=0 subframe
010 i=2 Offset=1 subframe
011 i=3 Offset=2 subframe
100 i=4 Offset=3 subframe
101 i=5 Offset=4 subframe
110 i=6 Offset=5 subframe
111 Reserved
뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 3비트로 표현하므로 NPRS=6인 경우 7개의 뮤팅 패턴이 존재하고 시간 및 주파수에 대하여 구분 가능한 기지국(20)의 개수가 서로 다른 위치참조신호의 패턴에 의해 6개이므로 42가지로 기지국(20)을 구분할 수 있다.
또한 예를 들어 도 3내지 도 6에서 NPRS는 각각 2,4,6이고 M=3이 경우에 대해서, 셀 그룹 i는 0에서 2까지 정의되며, 아래 표 8과 같이 뮤팅 옵셋
Figure 112009061257622-PAT00072
를 위한 보조데이터는 2비트로 표현될 수 있다. 표 8에서의 각 i 값에 따른 뮤팅 옵셋값은 역시 수학식 6에서 유도할 수 있다. 이 때 보는 것과 같이 표 8은 표 4의 일반적인 표현이 된다.
Value Cell group i Offset(Cyclic shift)
00 i=0 Persistent muting(or persistent transmitting) cell group
01 i=1 Offset=0 subframe
10 i=2 Offset=
Figure 112009061257622-PAT00073
subframe
11 reserved
위에서 설명한 수학식 6을 이용하여 뮤팅 옵셋을 계산할 경우 PRS을 위해 할당된 연속적인 서브프레임의 개수 NPRS, 총 셀 그룹의 수 M과 PRS 전송을 위해 할당된 NPRS개의 연속적인 서브프레임에서 실질적으로 뮤팅하지 않고 전송하는 연속된 PRS 서브프레임의 길이 K에 상관없이 동일하게 뮤팅 옵셋을 정의할 수 있으며, 개개의 경우마다 뮤팅 옵셋을 정의하는 표를 각각 따로 고려할 필요가 없는 장점이 있다.
위에서 설명한 방식에서도 역시 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임 전체에 대해서 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 셀 그룹(persistent muting cell group) 대신에 위치참조신호를 전송하는 셀 그룹(persistent transmitting cell group)을 적용할 수도 있다.
본 발명에 따른 보다 효율적이고 효과적인 뮤팅 방법을 통한 위치참조신호의 전송방법에 의하면, 기존 뮤팅 방법에 비해 각각의 기지국들(20) 간에 동시에 동일한 위치참조신호 패턴을 보냄으로 야기되는 간섭(interference)을 보다 효과적으로 줄일 수 있으며, 일정주기 동안 연속되어 사용되게 되는 서브프레임들의 개수에 상관없이 동일하고도 간단하게 효율적인 뮤팅 방법을 적용시킬 수가 있다.
또한 각 단말(10)이 위치참조신호를 복조하여 도착 시간의 차이(time difference of arrival) 추정방식으로 단말(10)의 위치를 측정하는데 있어서, 각 기지국(20)으로부터 보내어진 위치참조신호의 뮤팅 패턴을 알기 위해 필요한 상위단(high layer)의 추가적이 보조 데이터(assistance data)를 최소한의 보조 데이터만 필요로 하는 효과적인 뮤팅 방법을 제공함으로서, 보다 효과적이고 효율적으로 위치참조신호를 전송할 수가 있다.
또한 뮤팅 옵셋을 이용하여 뮤팅 패턴을 구현함으로써 복잡한 패턴을 필요로 하지 않고 구현의 용이성을 높이는 효과가 있다.
이상 도면을 참조하여 실시예들을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 뮤팅 옵셋은 기준은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅할 때 K개의 서브프레임은 상기 N개의 첫번째 서브프레임으로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋될 수도 있으나 타입옵셋된 다른 그룹의 위치참조신호를 전송하는 서브프레임들로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋될 수도 있다.
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, 이상적이거나 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 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
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.
도 4는 일실시예에 따른 위치참조신호(PRS)의 패턴(pattern)을 형성하여 송신하는 송신장치를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 10은 다른 실시예에 따라 임의의 N과 K에 대하여 뮤팅(muting) 패턴으로 위치참조신호를 전송하는 방법을 도시한 도면들이다.
도 11은 3개의 그룹으로 나누어 뮤팅(muting) 패턴에따라 기지국(셀)을 배치하여, 위치참조신호를 전송하는 또다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 또다른 실시예에 따라 단말의 위치 추정 방법의 흐름도이다.
도 13은 또다른 실시예에 따른 단말의 블록도이다.

Claims (15)

  1. 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 M개의 기지국 그룹 중 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며,
    M개의 기지국 그룹 중 다른 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며, 상기 K개의 서브프레임은 상기 N개의 첫번째 서브프레임으로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋되어 있는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  2. 일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 M개의 기지국 그룹 중 적어도 하나의 제1그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며,
    M개의 기지국 그룹 중 적어도 다른 하나의 제2그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며,
    M개의 기지국 그룹 중 적어도 또다른 하나의 제3그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 상기 제2그룹의 상기 위치참조신호를 전송하는 서브프레임들로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋된 K개의 특정 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 K개의 서브프레임은 연속적인(consecutive) 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2그룹의 K개의 서브프레임과 상기 제3그룹의 K개의 서브프레임은 서로 중복되지 않는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 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.
  6. 제1항 또는 제2항에 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
    Figure 112009061257622-PAT00074
    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.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 M개의 기지국 그룹에 대하여 i번째 기지국 그룹의 뮤팅 옵셋(Muting offset)은 아래의 수학식 1로 표현되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
    [수학식 1]
    Figure 112009061257622-PAT00075
    여기서 N는 위치참조신호의 다운링크 서브프레임의 수이다.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    타임 옵셋되는 서브프레임 단위의 뮤팅 옵셋은 위치추정을 위한 보조데이터의 뮤팅 옵셋 필드에 포함되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  9. 제9항에 있어서,
    상기 뮤팅 옵셋 필드는 1 내지 3비트로 뮤팅 옵셋이 가질 수 있는 값을 나타내는 것을 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 뮤팅 옵셋은 일정주기 동안 위치참조신호의 전송을 위해 할당된 N개의 서브프레임에 대해 N/2인 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 뮤팅 옵셋 필드는 상기 뮤팅 옵셋을 1비트로 나타내고 상기 뮤팅 옵셋 필드는 가변필드인 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  12. 둘 이상의 기지국들과 적어도 하나의 단말을 포함하는 통신 시스템에서,
    일정주기 동안 적어도 하나 이상의 서브프레임들에 위치참조신호를 전송하는데 있어서, 상기 각각의 기지국 중 적어도 하나는 상기 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 모든 서브프레임에서 위치참조신호를 보내거나 보내지 않고 뮤팅(muting)하며,
    상기 각각의 기지국 중 나머지는 복수개의 그룹으로 나누어, 적어도 하나의 그룹은 상기 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 전체 서브프레임에서 각각의 서브프레임 단위로, 그룹별로 특정되어지는 서브프레임에서는 위치참조신호를 보내고 나머지 서브프레임에서는 보내지 않고 뮤팅(muting)하고, 적어도 하나의 다른 그룹은 특정 타임 옵셋에 따라 특정 서브프레임에서는 위치참조신호를 보내고 나머지 서브프레임에서는 보내지 않고 뮤팅하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  13. 기지국들 중 적어도 하나는 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며,
    기지국들 중 적어도 다른 하나는 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 적어도 하나의 특정 서브프레임에 위치참조신호를 전송하고 나머지의 프레임에 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며,
    기지국들 중 적어도 또 다른 하나는 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 특정 서브프레임들로부터 특정 타임 옵셋된 특정 서브프레임에 위치참조신호를 전송하고 나머지의 프레임에 위치참조신호를 전송하 지 않고 뮤팅하는 통신 시스템에서 신호 전송방법.
  14. 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
    일정주기로 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 연속적인(consecutive) N개의 서브프레임(subframe)에 대하여 M개의 기지국 그룹 중 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 모두에 위치참조신호를 전송하거나 전송하지 않고 뮤팅하며, M개의 기지국 그룹 중 다른 적어도 하나의 그룹은 일정주기 동안 위치참조신호를 전송하기 위해 할당된 N개 서브프레임 중 K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하고 나머지 N-K개의 서브프레임에 대해서는 위치참조신호를 전송하지 않고 뮤팅하며, 상기 K개의 서브프레임은 상기 N개의 첫번째 서브프레임으로부터 서브프레임 단위의 타임 옵셋으로 타임 옵셋되도록 위치참조신호를 리소스 엘리먼트에 맵핑하는 위치참조신호 자원 할당부를 포함하는 송신장치.
  15. 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.
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