KR20180087149A - 비직교 통신 절차에서 참조 신호의 송수신 방법 - Google Patents

비직교 통신 절차에서 참조 신호의 송수신 방법 Download PDF

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Abstract

비직교 통신 절차에서 참조 신호의 송수신 방법이 개시된다. 제1 단말의 동작 방법은, 상향링크 전송 절차에 참여하는 복수의 단말들은 복수의 그룹들로 분류되고, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속한 상기 제1 단말은 상기 복수의 그룹들을 위해 할당된 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 그룹들은 동일한 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하며, 상기 상향링크 전송을 수행하는 단계에서 서로 다른 그룹들 간에 비직교하고 동일한 그룹에 속한 단말들 간에 직교하는 참조 신호가 전송된다. 따라서 상향링크 데이터의 복조 성능이 향상될 수 있다.

Description

비직교 통신 절차에서 참조 신호의 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING REFERENCE SIGNAL IN NON-ORTHOGONAL COMMUNICATION PROCEDURE}
본 발명은 통신 시스템에서 비직교 상향링크 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비직교 상향링크 전송 절차에서 참조 신호의 송수신 기술에 관한 것이다.
통신 시스템은 코어(core) 네트워크(예를 들어, MME(mobility management entity), SGW(serving gateway), PGW(PDN(packet data network) gateway) 등), 기지국(예를 들어, 매크로(macro) 기지국, 스몰(small) 기지국, 릴레이(relay) 등), 단말 등을 포함할 수 있다. 기지국과 단말 간의 통신은 다양한 RAT(radio access technology)(예를 들어, 4G 통신 기술, 5G 통신 기술, WiBro(wireless broadband) 기술, WLAN(wireless local area network) 기술, WPAN(wireless personal area network) 기술 등)에 기초하여 수행될 수 있다.
상향링크 데이터가 단말에 존재하는 경우, 단말은 상향링크 데이터의 스케쥴링을 요청하는 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 기지국은 단말로부터 상향링크 데이터의 스케쥴링을 요청하는 메시지를 수신할 수 있고, 메시지에 대한 응답으로 상향링크 그랜트(grant)(예를 들어, 스케쥴링 정보)를 단말에 전송할 수 있다. 상향링크 그랜트가 기지국으로부터 수신된 경우, 단말은 기지국에 의해 할당된 자원을 사용하여 상향링크 데이터를 기지국에 전송할 수 있다.
통신 시스템에서 자율 전송(autonomous transmission)(예를 들어, 비직교 상향링크 전송(non-orthogonal uplink transmission))이 지원되는 경우, 단말은 상향링크 그랜트 없이 상향링크 데이터를 기지국에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말은 미리 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 자원을 선택할 수 있고, 선택된 자원을 사용하여 상향링크 데이터를 기지국에 전송할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 자원 풀은 기지국과 복수의 단말들에서 공유될 수 있다. 단말은 다른 단말이 사용하는 자원을 알 수 없으므로, 미리 설정된 자원 풀 내에서 단말에 의해 선택된 자원은 다른 단말에 의해 사용되는 자원과 중복될 수 있다.
또한, 단말은 상향링크 데이터와 함께 참조 신호(reference signal)를 전송할 수 있다. 참조 신호는 기지국과 단말 간의 채널을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 기지국은 단말로부터 수신된 참조 신호에 기초하여 기지국과 단말 간의 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널에 기초하여 단말로부터 수신된 상향링크 데이터를 복조할 수 있다. 그러나 자율 전송이 수행되는 경우, 단말들 각각의 참조 신호는 동일한 자원을 통해 전송될 수 있다. 이 경우, 기지국은 단말로부터 수신된 참조 신호에 기초하여 기지국과 단말 간의 채널을 정확히 추정할 수 없으므로, 상향링크 데이터의 복조 성능이 저하될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 비직교 상향링크 전송 절차에서 참조 신호의 송수신 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 제1 단말의 동작 방법은, 상향링크 전송 절차에 참여하는 복수의 단말들은 복수의 그룹들로 분류되고, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속한 상기 제1 단말은 상기 복수의 그룹들을 위해 할당된 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 그룹들은 동일한 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하며, 상기 상향링크 전송을 수행하는 단계에서 서로 다른 그룹들 간에 비직교하고 동일한 그룹에 속한 단말들 간에 직교하는 참조 신호가 전송된다.
본 발명에 의하면, 비직교 상향링크 전송을 위해 사용되는 참조 신호는 CDM(code division multiplexing) 방식 및 FDM(frequency division multiplexing) 방식 중에서 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
CDM 방식이 사용되는 경우, 동일한 시간-주파수 자원을 사용하는 그룹들에 서로 다른 기본 시퀀스(base sequence)가 할당될 수 있다. 동일한 그룹에 속한 단말들은 서로 다른 사이클릭 시프트(cyclic shift)가 적용된 기본 시퀀스에 기초하여 참조 신호를 생성할 수 있고, 상향링크 데이터와 참조 신호를 기지국에 전송할 수 있다. 이 경우, 참조 신호에 의한 간섭은 랜덤화(randomization)될 수 있고, 참조 신호들이 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송되는 경우에도 기본 시퀀스 및 사이클릭 시프트에 기초하여 단말들 각각의 참조 신호가 구별될 수 있으므로, 기지국은 참조 신호에 기초하여 기지국과 단말 간의 채널을 정확히 추정할 수 있다. 따라서 상향링크 데이터의 복조 성능이 향상될 수 있다.
FDM 방식이 사용되는 경우, 동일한 시간-주파수 자원을 사용하는 그룹들에 속한 단말들 각각의 참조 신호는 라틴 방진(Latin Square) 행렬을 기초로 할당된 시간-주파수 자원을 통해 전송될 수 있다. 이 경우, 참조 신호에 의한 간섭은 랜덤화되기 때문에 기지국은 참조 신호에 기초하여 기지국과 단말 간의 채널을 정확히 추정할 수 있다. 따라서 상향링크 데이터의 복조 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 비직교 상향링크 전송 절차에서 그룹핑 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 비직교 상향링크 전송 절차에서 그룹들에 할당된 자원 풀을 도시한 개념도이다.
도 5는 통신 시스템에서 단말들에 할당된 비직교 자원들의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 4×4 라틴 방진 행렬의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110, 121, 122, 123, 124, 125)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio) 통신) 등을 지원할 수 있다.
예를 들어, 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.
한편, 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)에서 기지국(110)은 매크로 셀(macro cell) 또는 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 기지국(110)은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(121, 122, 123, 124, 125)에 전송할 수 있고, 해당 단말(121, 122, 123, 124, 125)로부터 수신된 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 복수의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 속할 수 있다. 복수의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)과 연결 확립(connection establishment) 절차를 수행함으로써 기지국(110)에 연결될 수 있다. 복수의 단말들(121, 122, 123, 124, 125)은 기지국(110)에 연결된 후에 기지국(110)과 통신을 수행할 수 있다.
또한, 기지국(110)은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(121, 122, 123, 124, 125) 각각은 기지국(110)과 대응하는 동작, 기지국(110)에 의해 지원되는 동작 등을 수행할 수 있다.
여기서, 기지국(110)은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), RRH(radio remote head), TRP(transmission reception point), RU(radio unit), RSU(road side unit), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(121, 122, 123, 124, 125) 각각은 UE(user equipment), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device), OBU(on-broad unit) 등으로 지칭될 수 있다.
한편, 통신 시스템에서 자율 전송(autonomous transmission)(예를 들어, 비직교(non-orthogonal) 상향링크 전송)이 지원되는 경우, 단말은 상향링크 그랜트(grant) 없이 상향링크 데이터를 기지국에 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말은 미리 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 자원을 선택할 수 있고, 선택된 자원을 사용하여 상향링크 데이터를 기지국에 전송할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 자원 풀은 기지국과 복수의 단말들에서 공유될 수 있다. 단말은 다른 단말이 사용하는 자원을 알 수 없으므로, 미리 설정된 자원 풀 내에서 단말에 의해 선택된 자원은 다른 단말에 의해 사용되는 자원과 중복될 수 있다. 이 경우에 복수의 단말들은 동일한 자원을 사용하여 상향링크 데이터를 전송할 수 있으며, 이에 따라 전송 충돌이 발생할 수 있다.
자원 풀은 복수의 직교 자원들을 포함할 수 있다. 복수의 단말들이 직교 자원을 사용하여 통신을 수행하는 경우, 자원들 간의 직교성에 의해 간섭이 발생하지 않을 수 있다. 예를 들어, OFDMA 기반의 통신 시스템에서 서브캐리어들(subcarriers) 각각은 간섭을 발생시키지 않는 직교 자원일 수 있다. 또는, 자원 풀은 복수의 비직교 자원들을 포함할 수 있다. 복수의 단말들이 비직교 자원을 사용하여 통신을 수행하는 경우, 자원들 간의 비직교성에 의해 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, CDMA 기반의 통신 시스템에서 복수의 단말들은 동일한 시간 및 주파수 자원을 사용하여 통신을 수행할 수 있으며, 이 경우에 동일한 시간 및 주파수 자원은 비직교 자원일 수 있다.
한편, 자율 전송(예를 들어, 비직교 상향링크 전송)을 지원하는 통신 시스템에서, 단말은 자원 풀에서 선택된 자원을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 자원 풀에 속한 자원들을 기초로 생성되는 직교 자원들의 최대 개수는 자원 풀에 속한 자원들의 크기에 따라 결정될 수 있고, 자원 풀에 속한 자원들을 기초로 생성되는 비직교 자원들의 최대 개수는 직교 자원들의 최대 개수보다 많을 수 있다. 이 경우, 단말이 자원 풀에서 직교 자원들 중에서 임의의 직교 자원을 선택하는 경우(이하, "직교 자원 선택 방식"이라 함)와 단말이 자원 풀에서 비직교 자원들 중에서 임의의 비직교 자원을 선택하는 경우(이하, "비직교 자원 선택 방식"이라 함)를 비교하면, 복수의 단말들이 동일한 자원을 선택할 확률은 비직교 자원 선택 방식에 비해 직교 자원 선택 방식에서 더 높을 수 있다.
복수의 단말들이 자원 풀 내에서 동일한 자원을 선택하는 "자원 충돌"이 발생하는 경우, 기지국은 동일한 자원을 통해 수신되는 복수의 단말들 각각의 신호를 구별하기 어려울 수 있고, 이에 따라 복수의 단말들 각각의 채널을 추정하기 어려울 수 있다. 이 경우, 복수의 단말들 각각의 상향링크 데이터가 기지국에서 성공적으로 디코딩(decoding)될 확률은 낮을 수 있다. 따라서 자원 충돌이 발생하는 경우에 통신 시스템의 성능이 저하될 수 있으므로, 가능한 자원 충돌이 발생하지 않는 것이 바람직하다. 자원 풀에서 비직교 자원들의 개수가 직교 자원들의 개수보다 많기 때문에, 통신 시스템의 성능 측면에서 직교 자원 선택 방식보다 비직교 자원 선택 방식을 사용하는 것이 유리할 수 있다.
또한, 통신 시스템의 주파수 사용 효율 측면에서 직교 자원 선택 방식보다 비직교 자원 선택 방식을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 비직교 자원 선택 방식이 사용되는 경우, 기지국에서 단말들 간의 상호 간섭을 제거함으로써 직교 자원 선택 방식에 비해 더 높은 성능이 발휘될 수 있다. 단말들 간의 상호 간섭이 존재하는 환경에서, 기지국에서 단말의 상향링크 신호를 용이하게 검출할 수 있도록 단말은 낮은 부호화율을 가지는 채널 코딩 방식을 사용하여 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 기지국은 검출된 단말의 상향링크 신호를 전체 상향링크 신호에서 제거함으로써 나머지 다른 단말의 상향링크 신호를 검출할 수 있다.
다만, 단말이 자원 풀 내에서 선택된 비직교 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하는 경우, 기지국은 단말이 선택 가능한 비직교 자원들에 대한 블라인드(blind) 검출을 수행하여야 한다. 또한, 단말이 선택 가능한 비직교 자원들의 개수가 많을수록, 기지국은 더 많은 블라인드 검출을 수행하여야 한다. 따라서 기지국(예를 들어, 기지국에 포함된 수신단)의 복잡도가 증가될 수 있다.
다음으로, 자율 전송(예를 들어, 비직교 상향링크 전송)을 지원하는 통신 시스템에서 참조 신호(reference signal)의 설정 방법들이 설명될 것이다. 아래 설명되는 실시예들에서, 미리 설정된 자원 풀은 직교 자원 및 비직교 자원 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있고, 미리 설정된 자원 풀은 기지국과 단말에서 공유될 수 있고, 기지국과 단말 간의 통신은 미리 설정된 자원 풀을 사용하여 수행될 수 있고, 단말은 기지국의 상향링크 동기를 획득한 상태이거나 기지국의 상향링크 동기를 획득하지 못한 상태일 수 있다. 상향링크 동기를 획득하지 못한 단말은 미리 설정된 자원 풀에 기초한 통신을 수행하기 위해 상향링크 동기의 획득 절차를 수행할 수 있다. 상향링크 통신을 위해 사용되는 자원(예를 들어, 미리 설정된 자원 풀 내에서 직교 자원 또는 비직교 자원)은 기지국에 의해 할당될 수 있거나, 단말에 의해 선택될 수 있다.
또한, 아래 설명되는 실시예들에서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
비직교 상향링크 전송 절차에서 복수의 단말들은 동일한 시간-주파수 자원을 사용하여 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 상향링크 데이터의 복조를 위해 복수의 단말들은 상향링크 데이터와 함께 참조 신호를 전송할 수 있다. 기지국은 단말로부터 수신된 참조 신호에 기초하여 기지국과 단말 간의 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널에 기초하여 해당 단말의 상향링크 데이터를 복조할 수 있다. 따라서 참조 신호에 기초하여 채널이 정확히 추정된 경우, 상향링크 데이터의 수신 성능이 향상될 수 있다.
상향링크 데이터의 수신 성능의 향상을 위해, 비직교 상향링크 전송 절차에서 참조 신호는 직교 자원을 사용하여 전송되는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 직교 자원에 기초한 참조 신호의 전송을 위해, 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들의 개수만큼의 직교 자원들이 존재하여야 하므로, 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들의 개수에 비례하여 필요한 직교 자원들의 개수가 증가할 수 있다. 많은 단말이 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 경우, 참조 신호를 위한 직교 자원을 할당하는 것은 쉽지 않을 수 있다.
비직교 상향링크 전송 절차에서, 단말은 시간-주파수 자원들로 구성된 자원 풀 내에서 자원을 선택할 수 있고, 선택된 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 많은 단말이 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 경우, 단말들이 동일한 자원을 사용하여 참조 신호를 전송하는 확률은 증가할 수 있다. 예를 들어, 단말 #1 및 단말 #2가 자원 풀 내에서 선택된 동일한 자원을 사용하여 참조 신호를 전송한 경우, 기지국은 단말 #1 및 단말 #2로부터 수신된 두 개의 참조 신호들에 기초하여 채널을 추정하기 때문에 채널이 정확히 추정되지 않을 수 있다. 이 경우, 상향링크 데이터의 복조 실패 확률이 증가할 수 있다.
비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들 각각은 고유 시그니처(signature)에 기초하여 시퀀스를 생성할 수 있고, 해당 시퀀스에 기초하여 생성된 참조 신호를 전송할 수 있다. 단말들의 참조 신호들이 동일한 자원을 통해 전송되는 경우에도, 참조 신호들은 서로 다른 시퀀스를 포함하기 때문에 기지국에서 구별될 수 있다.
한편, 비직교 상향링크 전송 절차에 많은 단말이 참여하는 경우, 단말들은 다음과 같이 그룹핑(grouping)될 수 있다.
도 3은 비직교 상향링크 전송 절차에서 그룹핑 방식의 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 4는 비직교 상향링크 전송 절차에서 그룹들에 할당된 자원 풀을 도시한 개념도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 복수의 단말들(320-1 내지 320-8)이 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 경우, 복수의 단말들(320-1 내지 320-8)은 그룹들로 분류될 수 있다. 예를 들어, 단말 #1 내지 #4(320-1 내지 320-4)는 그룹 #1로 설정될 수 있고, 단말 #5 내지 #8(320-5 내지 320-8)은 그룹 #2로 설정될 수 있다. 단말 그룹핑 절차는 기지국(310)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국(310)은 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들(320-1 내지 320-8)을 확인할 수 있고, 단말들(320-1 내지 320-8)을 그룹 #1 및 #2로 분류할 수 있고, 단말들(320-1 내지 320-8)이 속하는 그룹을 지시하는 정보를 시그널링(signaling) 메시지, 시스템 정보, 제어 정보(예를 들어, DCI(downlink control information)) 등을 통해 단말들(320-1 내지 320-8)에 알려줄 수 있다.
여기서, 그룹 #1 및 #2에 속한 단말들(320-1 내지 320-8)은 동일한 자원 풀에 속한 시간-주파수 자원을 사용하여 비직교 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 그룹 #0에 속한 단말 #1 내지 #4(320-1 내지 320-4) 각각은 자원 풀 내에서 직교 시간-주파수 자원(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말들(320-1 내지 320-4) 간에 직교하는 시간-주파수 자원)을 사용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 그룹 #2에 속한 단말 #5 내지 #8(320-5 내지 320-8) 각각은 자원 풀 내에서 직교 시간-주파수 자원(예를 들어, 그룹 #2에 속하는 단말들(320-5 내지 320-8) 간에 직교하는 시간-주파수 자원)을 사용하여 비직교 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 이 경우, 동일한 그룹 내에서 비직교 상향링크 전송은 직교 시간-주파수 자원을 사용하여 수행되므로 전송 충돌이 발생하지 않을 수 있다. 다만, 그룹들 간의 비직교 상향링크 전송은 비직교 시간-주파수 자원을 사용하여 수행될 수 있으므로, 전송 충돌이 발생할 수 있다.
한편, 그룹들(예를 들어, 그룹 #1 및 그룹 #2)에 속한 단말들(320-1 내지 320-8)은 CDM(code division multiplexing) 방식 및 FDM(frequency division multiplexing) 방식 중에서 적어도 하나의 방식에 기초하여 참조 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 참조 신호에 대한 간섭은 랜덤화(randomization)될 수 있다.
■ CDM 방식에 기초한 참조 신호의 송수신 방법
CDM 방식은 아래 특징들을 가질 수 있다.
- 특징 1: 그룹들(예를 들어, 그룹 #1 및 #2)은 동일한 자원 풀(예를 들어, 시간-주파수 자원)을 사용함.
- 특징 2: 동일한 그룹에 속한 단말들(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #1 내지 #4(320-1 내지 320-4)) 각각을 위해 직교 시퀀스가 할당됨.
- 특징 3: 그룹들 각각에 속한 단말들(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #1(320-1)과 그룹 #2에 속하는 단말 #5(320-5))은 서로 동일한 시간-주파수 자원을 사용하여 참조 신호를 전송함.
- 특징 4: 서로 다른 그룹에 속한 임의의 단말 쌍(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #3(320-3)과 그룹 #2에 속하는 단말 #7(320-7))에 속한 단말들 간의 간섭은 임의의 단말 쌍에 속한 단말에 관계없이 동일 또는 유사함.
예를 들어, 도 3의 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4)은 CDM 방식에 기초하여 직교 시퀀스(예를 들어, 직교 코드)를 사용할 수 있고, 이에 따라 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4) 간에 간섭이 발생하지 않을 수 있다. 도 3의 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8)은 CDM 방식에 기초하여 직교 시퀀스(예를 들어, 직교 코드)를 사용할 수 있고, 이에 따라 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8) 간에 간섭이 발생하지 않을 수 있다. 반면, 그룹 #1에 속한 하나의 단말은 그룹 #2에 속한 모든 단말들(320-5 내지 320-8)로부터 간섭을 겪을 수 있고, 그룹 #2에 속한 하나의 단말은 그룹 #1에 속한 모든 단말들(320-1 내지 320-4)로부터 간섭을 겪을 수 있다. 이 경우, 임의의 그룹에 속한 하나의 단말이 다른 그룹에 속한 모든 단말들 각각으로부터 겪는 간섭의 크기는 간섭을 야기하는 단말에 관계없이 일정하도록 설정될 수 있다.
한편, 비직교 상향링크 전송 절차에서 단말에 의해 전송되는 참조 신호는 기본 시퀀스(base sequence)와 위상 회전(phase rotation)에 기초하여 생성될 수 있다. 그룹들 각각은 서로 다른 기본 시퀀스를 사용할 수 있고, 하나의 그룹에 속한 단말들은 동일한 기본 시퀀스에 서로 다른 위상 회전을 적용함으로써 직교 참조 신호를 생성할 수 있다. 그룹들 간의 기본 시퀀스는 낮은 상호-상관도(cross-correlation)를 가지도록 설계될 수 있다.
예를 들어, 상향링크 데이터의 복조를 위해 사용되는 참조 신호(
Figure pat00001
)는 아래 수학식 1과 같이 기본 시퀀스(
Figure pat00002
)와 사이클릭 시프트(cyclic shift)(α)에 기초하여 정의될 수 있다. 여기서, MRS는 참조 신호(예를 들어, 참조 신호를 구성하는 시퀀스)의 길이를 지시할 수 있다.
Figure pat00003
기본 시퀀스(
Figure pat00004
)에 서로 다른 사이클릭 시프트(α)가 적용됨으로써 복수의 참조 신호들이 생성될 수 있고, 복수의 참조 신호들은 서로 직교할 수 있다. 도 3에서 동일한 그룹에 속한 모든 단말들은 동일한 기본 시퀀스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4)은 기본 시퀀스 #1을 사용할 수 있고, 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8)은 기본 시퀀스 #2를 사용할 수 있다. 여기서, 기본 시퀀스 #1과 기본 시퀀스 #2 간의 상호-상관도는 낮을 수 있고, 기본 시퀀스들 간의 상호-상관도가 낮을수록 그룹들 간의 간섭이 랜덤화될 수 있다.
또한, 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4)은 기본 시퀀스 #1에 서로 다른 사이클릭 시프트(α)를 적용함으로써 직교 참조 신호를 생성할 수 있고, 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8)은 기본 시퀀스 #2에 서로 다른 사이클릭 시프트(α)를 적용함으로써 직교 참조 신호를 생성할 수 있다. 즉, 동일한 그룹에 속한 단말들의 참조 신호들은 서로 직교할 수 있다. 이 경우, 아래 수학식 2가 정의될 수 있다. 수학식 2에서,
Figure pat00005
는 기본 시퀀스 #1에 사이클릭 시프트 #1(α1)이 적용됨으로써 생성된 참조 신호일 수 있고,
Figure pat00006
는 기본 시퀀스 #1에 사이클릭 시프트 #2(α2)가 적용됨으로써 생성된 참조 신호일 수 있다.
Figure pat00007
그룹 #1에 속한 임의의 단말에 의해 사용되는 참조 신호가
Figure pat00008
이고, 그룹 #2에 속한 임의의 단말에 의해 사용되는 참조 신호가
Figure pat00009
인 경우, 아래 수학식 3이 정의될 수 있다.
Figure pat00010
한편, CDM 방식에 기초한 참조 신호 설정을 위해, 기지국(예를 들어, 도 3의 기지국(310))은 그룹들 각각을 위한 기본 시퀀스를 설정할 수 있다. 예를 들어, 그룹 #1을 위한 기본 시퀀스 #1이 설정될 수 있고, 그룹 #2를 위한 기본 시퀀스 #2가 설정될 수 있고, 기본 시퀀스 #1과 기본 시퀀스 #2 간의 상호-상관도는 낮을 수 있다. 또한, 기지국(310)은 그룹들 내의 단말들을 위한 사이클릭 시프트를 설정할 수 있다. 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4) 각각을 위한 사이클릭 시프트는 서로 다르게 설정될 수 있고, 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8) 각각을 위한 사이클릭 시프트는 서로 다르게 설정될 수 있다.
기지국(310)은 기본 시퀀스 및 사이클릭 시프트를 시그널링 절차, 시스템 정보, 제어 정보 등을 통해 단말들(320-1 내지 320-8)에 알려줄 수 있다. 이에 따라, 단말들(320-1 내지 320-8)은 기지국(310)에 의해 설정된 기본 시퀀스 및 사이클릭 시프트를 확인할 수 있다. 비직교 상향링크 전송 절차에서, 단말들(320-1 내지 320-8) 각각은 기본 시퀀스 및 사이클릭 시프트에 기초하여 참조 신호를 생성할 수 있고, 상향링크 데이터와 참조 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 단말들(320-1 내지 320-8) 각각의 "상향링크 데이터 + 참조 신호"는 동일한 시간-주파수 자원을 통해 전송될 수 있다.
기지국(310)은 단말들(320-1 내지 320-8)로부터 참조 신호들 수신할 수 있고, 기본 시퀀스에 기초하여 그룹 #1 및 #2 각각의 참조 신호를 구별할 수 있고, 사이클릭 시프트에 기초하여 해당 그룹에 속한 단말들 각각의 참조 신호를 구별할 수 있다. 따라서 기지국(310)은 단말별로 구별되는 참조 신호에 기초하여 기지국(310)과 해당 단말 간의 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널에 기초하여 상향링크 데이터를 복조할 수 있다.
■ FDM 방식에 기초한 참조 신호의 송수신 방법
FDM 방식은 아래 특징들을 가질 수 있다.
- 특징 1: 그룹들(예를 들어, 그룹 #1 및 #2)은 동일한 자원 풀(예를 들어, 시간-주파수 자원)을 사용함.
- 특징 2: 동일한 그룹에 속한 단말들(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #1 내지 #4(320-1 내지 320-4)) 각각을 위해 직교 시간-주파수 자원이 할당됨.
- 특징 3: 그룹들 각각에 속한 단말들(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #1(320-1)과 그룹 #2에 속하는 단말 #5(320-5))은 서로 동일한 시간-주파수 자원을 사용하여 참조 신호를 전송함.
- 특징 4: 서로 다른 그룹에 속한 임의의 단말 쌍(예를 들어, 그룹 #1에 속하는 단말 #3(320-3)과 그룹 #2에 속하는 단말 #7(320-7))에 속한 단말들 간의 간섭은 임의의 단말 쌍에 속한 단말의 종류에 관계없이 동일 또는 유사함.
예를 들어, 도 3의 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4)은 FDM 방식에 기초하여 직교 시간-주파수 자원을 사용할 수 있고, 이에 따라 그룹 #1에 속한 단말들(320-1 내지 320-4) 간에 간섭이 발생하지 않을 수 있다. 도 3의 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8)은 FDM 방식에 기초하여 직교 시간-주파수 자원을 사용할 수 있고, 이에 따라 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8) 간에 간섭이 발생하지 않을 수 있다. 반면, 그룹 #1에 속한 하나의 단말은 그룹 #2에 속한 모든 단말들(320-5 내지 320-8)로부터 간섭을 겪을 수 있고, 그룹 #2에 속한 하나의 단말은 그룹 #1에 속한 모든 단말들(320-1 내지 320-4)로부터 간섭을 겪을 수 있다.
이 경우, 임의의 그룹에 속한 하나의 단말이 다른 그룹에 속한 모든 단말들 각각으로부터 겪는 간섭의 크기는 간섭을 야기하는 단말에 관계없이 일정하도록 설정될 수 있다. 여기서, 그룹 #1에 속한 하나의 단말이 사용하는 시간-주파수 자원과 그룹 #2에 속한 단말들(320-5 내지 320-8) 중에서 간섭을 야기하는 단말이 사용하는 시간-주파수 자원 간에 중첩된 자원의 크기는 간섭을 야기하는 단말에 관계없이 일정하도록 설정될 수 있다. 이를 위해, 라틴 방진 행렬(latin square matrix)에 기초하여 단말들을 위한 시간-주파수 자원이 설정될 수 있다.
도 5는 통신 시스템에서 단말들에 할당된 비직교 자원들의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 자원 풀은 16개의 자원 블록들(RB #00 내지 #03, RB #10 내지 #13, RB #20 내지 #23, RB #30 내지 #33)을 포함할 수 있고, 16개의 자원 블록들(RB #00 내지 #03, RB #10 내지 #13, RB #20 내지 #23, RB #30 내지 #33)은 12개의 단말들(단말 #0 내지 #11)의 전송을 위해 사용될 수 있다. 동일한 자원 블록에 할당된 단말들의 개수는 3일 수 있고, 12개의 단말들(단말 #0 내지 #11) 각각을 위해 할당된 주파수 영역의 위치는 시간에 따라 변경될 수 있다.
예를 들어, 12개의 단말들(단말 #0 내지 #11) 각각은 4개의 주파수 영역들을 사용할 수 있다. 이 경우, 하나의 단말은 8개의 단말들로부터 간섭을 받을 수 있다. 예를 들어, RB #00에서 단말 #0은 단말 #4 및 #8로부터 간섭을 받을 수 있고, RB #11에서 단말 #0은 단말 #7 및 #10으로부터 간섭을 받을 수 있고, RB #22에서 단말 #0은 단말 #5 및 #11로부터 간섭을 받을 수 있고, RB #33에서 단말 #0은 단말 #6 및 #9로부터 간섭을 받을 수 있다.
도 5와 같이 자원을 할당하기 위해, 라틴 방진 행렬(latin square matrix)이 사용될 수 있다. N×N 크기를 가지는 라틴 방진 행렬(이하, "N×N 라틴 방진 행렬"이라 함)의 특징들은 다음과 같을 수 있다. 여기서, N은 1 이상의 정수일 수 있다.
- 특징 1: 라틴 방진 행렬의 각 행(row)을 구성하는 원소는 0, 1, …, (N-1) 중에서 하나의 값을 가질 수 있고, 라틴 방진 행렬의 동일한 행 내에서 원소들은 서로 다른 값을 가질 수 있음. 예를 들어, 라틴 방진 행렬의 동일한 행 내에서 0, 1, …, (N-1) 각각은 한 번씩 존재할 수 있음.
- 특징 2: 라틴 방진 행렬의 각 열(column)을 구성하는 원소는 0, 1, …, (N-1) 중에서 하나의 값을 가질 수 있고, 라틴 방진 행렬의 동일한 열 내에서 원소들은 서로 다른 값을 가질 수 있음. 예를 들어, 라틴 방진 행렬의 동일한 열 내에서 0, 1, …, (N-1) 각각은 한 번씩 존재할 수 있음.
- 특징 3: 하나의 라틴 방진 행렬 내에서 두 개의 행들을 비교하면, 두 개의 행들에서 동일한 열에 위치한 원소들은 서로 다른 값을 가질 수 있음.
- 특징 4: 하나의 라틴 방진 행렬 내에서 두 개의 열들을 비교하면, 두 개의 열들에서 동일한 행에 위치한 원소들은 서로 다른 값을 가질 수 있음.
자연적인 순서(natural order)를 가지는 대칭적인(symmetric) N×N 라틴 방진 행렬에서 첫 번째 열을 제외한 나머지 열들에 대해 싸이클릭 쉬프트(cycle shift)가 수행되는 경우, N×N 크기를 가지는 행렬들이 생성될 수 있다. 싸이클릭 쉬프트가 수행될 때마다 하나의 행렬이 생성될 수 있으므로, 싸이클릭 쉬프트를 수행함으로써 (N-2)개의 행렬들이 추가로 생성될 수 있다. 싸이클릭 쉬프트에 의해 생성된 행렬들은 앞서 설명된 라틴 방진 행렬의 특징들을 가질 수 있다. 예를 들어, 싸이클릭 쉬프트에 의해 생성된 행렬들도 라틴 방진 행렬일 수 있다. 따라서 라틴 방진 행렬들의 전체 개수는 (N-1)일 수 있다.
(N-1)개의 라틴 방진 행렬들은 아래 특징들을 추가로 가질 수 있다.
- 특징 5: 서로 다른 라틴 방진 행렬에 속하는 두 개의 행들을 비교하면, 두 개의 행들의 N개의 열들 중 하나의 열에서만 원소의 값이 동일할 수 있음.
- 특징 6: 서로 다른 라틴 방진 행렬에 속하는 두 개의 열들을 비교하면, 두 개의 열들의 N개의 행들 중 하나의 행에서만 원소의 값이 동일할 수 있음.
(N-1)개의 라틴 방진 행렬들로부터 N×(N-1)개의 행들이 획득될 수 있고, N×(N-1)개의 행들 중에서 두 개의 행들을 비교하면, 동일한 열에서 원소의 값이 동일한 경우는 한 번만 발생할 수 있다. "N=4"인 경우, 라틴 방진 행렬은 다음과 같을 수 있다.
도 6은 4×4 라틴 방진 행렬의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6을 참조하면, 라틴 방진 행렬 #0, #1 및 #2는 앞서 설명된 특징 1 내지 6을 만족할 수 있다. 라틴 방진 행렬에서 원소의 값은 주파수 영역의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 0으로 설정된 원소는 도 5에서 주파수 영역 #0을 지시할 수 있고, 1로 설정된 원소는 도 5에서 주파수 영역 #1을 지시할 수 있고, 2로 설정된 원소는 도 5에서 주파수 영역 #2를 지시할 수 있고, 3으로 설정된 원소는 도 5에서 주파수 영역 #3을 지시할 수 있다.
라틴 방진 행렬에서 열은 시간 영역의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 라틴 방진 행렬에서 첫 번째 열은 도 5에서 시간 영역 #0에 대응할 수 있고, 라틴 방진 행렬에서 두 번째 열은 도 5에서 시간 영역 #1에 대응할 수 있고, 라틴 방진 행렬에서 세 번째 열은 도 5에서 시간 영역 #2에 대응할 수 있고, 라틴 방진 행렬에서 네 번째 열은 도 5에서 시간 영역 #3에 대응할 수 있다.
단말에 할당된 자원은 하나의 라틴 방진 행렬에 속한 하나의 행에 의해 표현될 수 있다. 예를 들어, 도 5의 단말 #0에 할당된 자원은 도 6의 라틴 방진 행렬 #0의 행 #A(즉, [0, 1, 2, 3])에 의해 표현될 수 있다. 이 경우, 단말 #0은 시간 영역 #0에서 주파수 영역 #0을 사용할 수 있고, 시간 영역 #1에서 주파수 영역 #1을 사용할 수 있고, 시간 영역 #2에서 주파수 영역 #2를 사용할 수 있고, 시간 영역 #3에서 주파수 영역 #3을 사용할 수 있다. 또한, 도 5의 단말 #10에 할당된 자원은 도 6의 라틴 방진 행렬 #2의 행 #K(즉, [2, 1, 3, 0])에 의해 표현될 수 있다. 이 경우, 단말 #10은 시간 영역 #0에서 주파수 영역 #2를 사용할 수 있고, 시간 영역 #1에서 주파수 영역 #1을 사용할 수 있고, 시간 영역 #2에서 주파수 영역 #3을 사용할 수 있고, 시간 영역 #3에서 주파수 영역 #0을 사용할 수 있다. 따라서 단말 #0과 단말 #10은 시간 영역 #1에서만 동일한 주파수 영역 #1을 사용할 수 있다.
예를 들어, 시간 영역 #0에서 단말 #0은 단말 #4 및 #8과 동일한 주파수 영역을 사용하여 통신을 수행할 수 있고, 시간 영역 #1에서 단말 #0은 단말 #7 및 #10과 동일한 주파수 영역을 사용하여 통신을 수행할 수 있고, 시간 영역 #2에서 단말 #0은 단말 #5 및 #11과 동일한 주파수 영역을 사용하여 통신을 수행할 수 있고, 시간 영역 #역 #서 단말 #0은 단말 #6 및 #9와 동일한 주파수 영역을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 따라서 단말 #0 내지 #11 각각은 4개의 시간 영역들에서 서로 다른 8개의 단말들과 부분적으로 겹치는 시간 및 주파수 자원을 사용하여 통신을 수행할 수 있다.
한편, 비직교 상향링크 전송 절차에서 참조 신호의 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원은 기지국 또는 단말에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 단말은 기지국으로부터 자신이 속하는 그룹(예를 들어, 도 3에 도시된 그룹 #1 또는 그룹 #2)을 지시하는 정보를 수신할 수 있고, 자신이 속하는 그룹을 위해 설정된 자원 풀 내에서 임의의 시간-주파수 자원을 사용하여 참조 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, 서로 다른 단말들이 동일한 시간-주파수 자원을 사용하여 참조 신호를 전송하는 경우가 발생할 수 있으며, 이에 따라 기지국에서 상향링크 데이터의 수신 성능이 저하될 수 있다.
또는, 기지국은 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들의 참조 신호들의 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원을 설정할 수 있고, 설정된 시간-주파수 자원의 정보를 단말들에 알려줄 수 있다. 단말들은 기지국에 의해 설정된 시간-주파수 자원을 사용하여 참조 신호를 전송할 수 있다. 참조 신호의 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원은 라틴 방진 행렬에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 직교 시간-주파수 자원이 존재하는 경우, 기지국은 참조 신호의 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원을 직교 시간-주파수 자원으로 설정할 수 있다. 그 후에, 직교 시간-주파수 자원이 존재하지 않는 경우(즉, 직교 시간-주파수 자원이 소진된 경우), 기지국은 참조 신호의 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원을 비직교 시간-주파수 자원으로 설정할 수 있다.
■ 전력 제어 방법
동일한 시간-주파수 자원을 사용한 비직교 상향링크 전송 절차에 참여하는 단말들이 복수의 그룹들로 분류되고, 복수의 그룹들 각각을 위해 설정된 시퀀스(예를 들어, 스프레드 시퀀스, 참조 시퀀스)가 비직교하는 경우, 서로 다른 그룹에 속한 단말들의 신호에 SIC를 적용하기 위해 수신 전력(또는, 송신 전력)은 그룹별로 서로 다르게 설정될 수 있다. 수신 전력은 기지국에서 수신된 신호의 전력을 지시할 수 있고, 송신 전력은 단말로부터 전송된 신호의 전력을 지시할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 아래 수학식 4를 만족하도록 그룹 #0의 수신 전력(P#0), 그룹 #1의 수신 전력(P#1) 및 그룹 #2의 수신 전력(P#2)을 설정할 수 있다. 또는, P#0, P#1 및 P#2 각각은 그룹 #0의 송신 전력, 그룹 #1의 송신 전력 및 그룹 #2의 송신 전력을 지시할 수 있다.
Figure pat00011
그룹들(그룹 #0 내지 #2)의 수신 전력(또는, 송신 전력)이 수학식 4와 같이 설정되고, 그룹 #0에 속한 단말 #0의 신호, 그룹 #1에 속한 단말 #1의 신호 및 그룹 #2에 속한 단말 #2의 신호를 포함하는 전체 신호가 동일한 시간-주파수 자원을 통해 수신된 경우, 기지국은 전체 신호로부터 단말 #0의 신호를 먼저 검출할 수 있고, 검출된 단말 #0의 신호로부터 단말 #0의 데이터를 복호할 수 있다. 그 후에, 기지국은 전체 신호에서 단말 #0의 신호를 제거함으로써 단말 #1의 신호를 검출할 수 있고, 검출된 단말 #1의 신호로부터 단말 #1의 데이터를 복호할 수 있다. 그 후에, 기지국은 전체 신호에서 단말 #0의 신호 및 단말 #1의 신호를 제거함으로써 단말 #2의 신호를 검출할 수 있고, 검출된 단말 #2의 신호로부터 단말 #2의 데이터를 복호할 수 있다. 여기서, 그룹들 각각에 속한 단말이 직교 참조 신호(즉, 직교 참조 시퀀스)를 전송하는 경우, 서로 다른 그룹에 속한 단말들 간의 간섭은 감소될 수 있고, 전체 신호 내에서 제거되지 않은 다른 그룹에 속한 단말에 의한 간섭만이 존재할 수 있다.
그룹별 수신 전력(또는, 송신 전력)은 기지국에 의해 설정될 수 있으며, 수신 전력(또는, 송신 전력)은 참조 신호 전송뿐만 아니라 데이터 전송을 위해서도 사용될 수 있다. 그룹(g)에 속하는 단말의 송신 전력은 아래 수학식 5에 기초하여 설정될 수 있다.
Figure pat00012
Figure pat00013
는 단말의 송신 전력을 지시할 수 있고, Pmax는 최대 송신 전력을 지시할 수 있고, M은 상향링크 전송을 위해 단말이 사용하는 자원 블록(resource block)의 개수를 지시할 수 있다.
Figure pat00014
는 기지국에 의해 설정되는 그룹별 자원 블록당 수신 전력의 기대치를 지시할 수 있다. 예를 들어, 그룹 #0에 속하는 단말의 수신 전력 기대치(
Figure pat00015
), 그룹 #1에 속하는 단말의 수신 전력 기대치(
Figure pat00016
) 및 그룹 #2에 속하는 단말의 수신 전력 기대치(
Figure pat00017
)는 아래 수학식 6을 만족하도록 설정될 수 있다.
Figure pat00018
수학식 5에서 α는 임의의 상수일 수 있고, PL은 단말에 의해 추정된 하향링크 경로 손실(path loss)을 지시할 수 있으며, 아래 수학식 7에 기초하여 설정될 수 있다.
PRS는 기지국에 의해 전송되는 참조 신호의 단위 자원당 송신 전력을 지시할 수 있고, RSRP(reference signal received power)는 단위 자원당 참조 신호의 수신 전력을 지시할 수 있다. 수학식 5에서
Figure pat00020
는 기지국에 의해 설정되는 자원 블록당 전력 조정 값을 지시할 수 있다. 기지국은 설정된
Figure pat00021
을 단말에 알려줄 수 있다. 만일
Figure pat00022
가 기지국에 의해 설정되지 않은 경우, 단말은
Figure pat00023
가 0인 것으로 추정할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 통신 시스템에서 제1 단말의 동작 방법으로서,
    상향링크 전송 절차에 참여하는 복수의 단말들은 복수의 그룹들로 분류되고, 상기 복수의 그룹들 중에서 제1 그룹에 속한 상기 제1 단말은 상기 복수의 그룹들을 위해 할당된 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 그룹들은 모두 동일한 자원을 사용하여 상향링크 전송을 수행하며, 상기 상향링크 전송을 수행하는 단계에서 서로 다른 그룹에 속하는 단말들 간에 비직교하고 동일한 그룹에 속한 단말들 간에 직교하는 참조 신호가 전송되는, 제1 단말의 동작 방법.
KR1020180005584A 2017-01-24 2018-01-16 비직교 통신 절차에서 참조 신호의 송수신 방법 KR20180087149A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020022735A1 (ko) 2018-07-26 2020-01-30 주식회사 엘지화학 버스바 조립체

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