WO2013125887A1 - 전송 방법 및 전송 장치 - Google Patents

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WO2013125887A1
WO2013125887A1 PCT/KR2013/001413 KR2013001413W WO2013125887A1 WO 2013125887 A1 WO2013125887 A1 WO 2013125887A1 KR 2013001413 W KR2013001413 W KR 2013001413W WO 2013125887 A1 WO2013125887 A1 WO 2013125887A1
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synchronization signal
signal
subframe
synchronization
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김학성
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/0051—Allocation of pilot signals, i.e. of signals known to the receiver of dedicated pilots, i.e. pilots destined for a single user or terminal

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a transmission method and a transmission apparatus for radio-terminal communication in a wireless communication system.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • D2D communication is a distributed communication technology in which neighboring wireless nodes directly carry traffic directly.
  • a wireless node such as a mobile phone, finds another wireless node that is physically adjacent to itself, establishes a communication session, and transmits traffic.
  • D2D communication can solve the traffic overload problem by distributing traffic concentrated at the base station.
  • D2D technologies such as Bluetooth and WiFi Direct support direct wireless node-to-node communication without the support of base stations.
  • D2D communication needs to consider propagation delay between wireless nodes.
  • Bluetooth supports data communication between wireless nodes up to 100 meters away, but the actual range is far below this. As the distance between wireless nodes becomes further, it is necessary to consider pathloss and timing advance.
  • the present invention provides a transmission method and a transmission device for radio period communication.
  • a transmission method in a wireless communication system includes generating a synchronization signal for maintaining radio period synchronization, and transmitting the synchronization signal in a subframe including a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the first part of the first OFDM symbol and the second part of the last OFDM symbol may be used as a guard interval (GI).
  • GI guard interval
  • the first part and the second part may each have a 1/2 OFDM symbol size.
  • a transmission apparatus in a wireless communication system includes a signal generator for generating a synchronization signal for maintaining synchronization, and a signal transmission for transmitting the synchronization signal in a subframe including a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a first OFDM symbol of the subframe is divided into a first part and a second part
  • a last OFDM symbol of the subframe is divided into a first part and a second part
  • the synchronization signal is the first of the first OFDM symbol. Two parts and the first part of the last OFDM symbol.
  • FIG. 3 shows a subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows a subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a transmission device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the wireless device may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a mobile terminal (MT).
  • a base station generally refers to a fixed station for communicating with a wireless device, and may be referred to in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • LTE includes LTE and / or LTE-A.
  • the LTE system is not allowed for radio period direct communication, but is scheduled by the base station.
  • D2D device-to-device
  • the first wireless device 20 and the second wireless device 30 respectively establish a connection (eg, RRC (Radio Resource Control) connection) with the base station 10.
  • a connection eg, RRC (Radio Resource Control) connection
  • the first wireless device 20 and the second wireless device 30 are at a distance that can communicate with each other and perform peer discovery for identifying each other (S110).
  • the first wireless device 20 and the second wireless device 30 may each broadcast an identification message and / or a synchronization signal including their own identification information.
  • the first wireless device 20 and the second wireless device 30 may periodically search for an identification message of the peer device or may search for the request of the base station.
  • the first wireless device 20 exemplarily transmits data to the second wireless device 30.
  • the first wireless device 20 transmits a schedule request for transmission to the second wireless device 30 to the base station 10 (S120).
  • the scheduling request may include information regarding a channel state (eg, CQI, timing difference, etc.) between the first wireless device 20 and the second wireless device 30.
  • the base station 10 sends a resource allocation to the first wireless device 20 (S130).
  • the first wireless device 20 transmits a data packet to the second wireless device 30 based on the resource allocation (S140).
  • an embodiment of the present invention may be applied to direct wireless period communication without involvement of a base station.
  • synchronization between peer wireless devices is required or data transmission including a synchronization signal is required when synchronization is not maintained.
  • a timing advance of the device station and a radio period is used.
  • D2D communication it is necessary to consider timing differences and / or propagation delays between wireless devices. Data packets transmitted from the first wireless device 20 to the second wireless device 30 experience a propagation delay, which can cause radio duration timing differences.
  • the first wireless device 20 transmits a subframe in a specific system. Due to the propagation delay, the second wireless device 30 receives the subframe after a specific time T1.
  • a subframe is a resource allocation unit including a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols.
  • the data packet may be transmitted in one or more OFDM symbols of the subframe.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the length of one subframe may be 1 ms.
  • a subframe includes 14 OFDM symbols, but this is only an example.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • FIG. 3 shows a subframe structure according to an embodiment of the present invention.
  • the first OFDM symbol and the last OFDM symbol of the subframe may be divided into two parts, the first part may include a guard interval (GI), and the second part may include a synchronization signal. More specifically, the first OFDM symbol may be included in the order of the GI 310 and the synchronization signal 330, and the last OFDM symbol may be included in the order of the synchronization signal 340 and the GI 320.
  • GI guard interval
  • the GIs 310 and 320 are areas in which no signal is transmitted or received.
  • the first wireless device 20 and the second wireless device 30 may not transmit any signals in the GIs 310 and 320.
  • the synchronization signals 330 and 340 may be used to synchronize or track synchronization between wireless devices.
  • the names of the synchronization signals 330 and 340 are merely examples, and the synchronization signals 330 and 340 are signals known to each other during the radio term, and may be used for various purposes.
  • the synchronization signals 330 and 340 may be used for channel estimation or data demodulation, and may include a reference signal, a CSI signal, a sounding signal, a tracking signal, a preamble, or a mid signal. Various terms may also be called, such as an amble.
  • the propagation delay between the first wireless device 20 and the second wireless device 30 is within a maximum of 1/2 OFDM symbol, the GIs 310 and 320 are 1/2 OFDM symbols, and the synchronization signals 330 and 340 are It occupies 1/2 OFDM symbol, but the ratio may vary.
  • GI is used to overcome TX / RX (transmit / receive) switching and timing differences between devices. If the second wireless device receives the data from the first wireless device and then transmits the data, the RX-to-TX switching time is required. In addition, timing advance changes due to a change in distance between the first wireless device and the second wireless period.
  • the first wireless device and / or the second wireless device may report or share information related to the timing difference. For example, the first wireless device may inform the second wireless device of the timing difference. The first wireless device can inform the second wireless device of information on how the subframe boundary or OFDM symbol boundary is different.
  • the first wireless device and the second wireless device determine the timing difference, it can be used to determine whether D2D communication is possible, the number / length of OFDM symbols in the subframe, the start position of the subframe, the size of the GI, and the size of the synchronization signal. Can be.
  • the length of the GI and the length of the synchronization signal may be fixed to a specific length (eg, 1/2 OFDM symbol) or may be changed according to a communication environment. Different values may be set in the TX stage and the RX stage. It does not exist in the TX stage but may exist in the RX stage and vice versa.
  • the synchronization signal can be arranged in a variety of positions and a number of subframes.
  • the subframe structures of FIGS. 3 to 6 may be used in combination.
  • the subframe of FIG. 3 may be used at a specific time point, and the subframe of FIG. 4 may be used next.
  • a synchronization signal is transmitted in part due to the GI.
  • the synchronization signal transmitted in the remaining OFDM symbols occupies one OFDM symbol.
  • a sync signal transmitted in a portion of an OFDM symbol is called a short sync signal, and a sync signal transmitted in one OFDM symbol is called a long sync signal.
  • a well-known sequence such as a Zadoff-Chu sequence may be used.
  • a Zadoff-Chu sequence of length N may be defined as follows.
  • the sequence for the uplink reference signal shown in Section 5.5.1 of 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) can be used as a synchronization signal.
  • the long sync signal is transmitted in an OFDM symbol twice as large as the short sync signal
  • a sequence repeated twice in the time domain may be used. Assume that a short sync signal is transmitted in 1/2 OFDM symbol and a long sync signal is transmitted in 1 OFDM symbol. Therefore, the long sync signal can be configured such that the short sync signal is repeated twice.
  • a Discrete Fourier Transform is performed on the sequence A1 and mapped to a subcarrier. If OFDMA is a multiple access scheme, the DFT procedure may be omitted.
  • N-point Inverse Fast Fourier Transform is performed and serial signal is converted.
  • the sequence A1 becomes a signal of a form repeated twice in one OFDM symbol. That is, B1 is repeated twice.
  • the sequence A2 performs N / 2-point IFFT instead of N-point in the process of performing the IFFT. That is, the number of sampling points is half of that of the long synchronization signal. Then, the B2 signal is placed only in the 1/2 OFDM symbol.
  • sequences A1 and A2 may be identical or different sequences generated by different cyclic shift values.
  • the 15 kHz subcarrier spacing corresponds to 1 OFDM symbol
  • the 30 kHz subcarrier spacing corresponds to 1/2 OFDM symbol. That is, for a signal repeated n times in the time domain, the subcarrier spacing increases by n times in the frequency domain.
  • the long synchronization signal may be mapped to odd subcarriers (or even subcarriers) among subcarriers having a 15 kHz subcarrier spacing.
  • the short synchronization signal may be mapped to subcarriers having a 30 kHz subcarrier spacing.
  • the interval between the actual subcarriers of the long sync signal and the short sync signal is equal to 30 kHz, but the waveforms in the frequency domain are different.
  • Each subcarrier has a form of a sync function in the frequency domain.
  • two subcarriers are twice as wide as a long sync signal. Therefore, since the subcarrier to which the long sync signal is mapped has the maximum value, the value of the subcarrier to which the short sync signal is mapped is not exactly zero. However, because the value is not so big, the impact is not big.
  • FIG. 10 shows a subframe structure according to another embodiment of the present invention.
  • Synchronization signals may be used for different purposes.
  • Sync signals are transmitted in the first and last OFDM symbols.
  • a DM (demodulation) reference signal (RS) may be transmitted.
  • the DM RS may have the same structure as the long sync signal described above.
  • the position and number of DM RSs are only examples.
  • FIG. 11 shows an example of multi-layer transmission in the subframe structure of FIG. 10.
  • a layer refers to a path through which information is transmitted through a transmission antenna, and a rank indicates the number of layers.
  • DM RS used for data demodulation is transmitted in each layer by the number of layers.
  • the synchronization signal used for synchronization may be transmitted without classifying the layers. This may be advantageous in that interference between the DM RS and the synchronization signal may be reduced and synchronization may be obtained.
  • a synchronization signal can also be used for data channel demodulation, additional gain can be obtained in channel estimation for data demodulation.
  • the same precoding may be applied to the synchronization signal and the DM RS of a specific layer.
  • the receiver can perform more accurate channel estimation based on the synchronization signal using the same precoding and the DM RS of a specific layer. For example, in the subframe of FIG. 11, the same precoding may be applied to the synchronization signal of the last OFDM symbol and the DM RS of the first layer. Or, if there are two or more layers, precoding with the same synchronization signal as the DM RS of the first and second layers may be applied.
  • Different transmission powers may be set for the synchronization signal and the DM RS.
  • the receiver may estimate the channel in consideration of the difference in transmit power.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a transmission device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the transmission device may be part of a wireless device.
  • the transmitter includes a signal generator 810 and a signal transmitter 820.
  • the signal generator 810 generates a synchronization signal and / or a DM RS.
  • the signal generator 810 may generate a short sync signal and a long sync signal.
  • the signal transmitter 820 transmits a synchronization signal in a subframe. In the subframes shown in FIGS. 3 to 6 and 10, the signal transmitter 820 may transmit a synchronization signal.
  • the signal generator 810 and / or the signal transmitter 820 may be implemented by a processor.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

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Abstract

무선기기는 동기를 유지하기 위한 동기신호를 생성하고, 상기 동기신호를 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 서브프레임에서 전송한다. 상기 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 동기신호는 상기 첫번째 OFDM 심벌의 제2 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제1 파트에서 전송된다.

Description

전송 방법 및 전송 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 무선기기간 통신을 위한 전송 방법 및 전송 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
D2D(device-to-device) 통신은 인접하는 무선 노드들이 직접 트래픽을 직접 전달하는 분산형 통신 기술이다. D2D 통신에서 휴대폰과 같은 무선 노드는 스스로 물리적으로 인접한 다른 무선 노드를 찾고, 통신 세션을 설정한 뒤 트래픽을 전송한다. D2D 통신은 기지국으로 집중되는 트래픽을 분산시켜 트래픽 과부화 문제를 해결할 수 있다. 블루투스(Bluetooth)나 WiFi Direct와 같은 D2D 기술은 기지국의 지원 없이 직접 무선 노드간 통신을 지원한다.
D2D 통신의 설계는 무선 노드간의 전파 지연(propagation delay)를 고려하는 것이 필요하다. 블루투스는 최대 100m 떨어진 무선 노드들간의 데이터 통신을 지원하지만, 실제 유효 범위는 이에 크게 미치지 못한다. 무선 노드들간의 거리가 더욱 멀어지면, 경로 손실(pathloss), 타이밍 어드밴스(timing advance)를 고려하는 것이 필요하다.
본 발명은 무선기기간 통신을 위한 전송 방법 및 전송 장치를 제공한다.
일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 전송 방법은 무선기기간 동기를 유지하기 위한 동기신호를 생성하는 단계, 및 상기 동기신호를 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하되, 상기 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 동기신호는 상기 첫번째 OFDM 심벌의 제2 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제1 파트에서 전송된다.
상기 첫번째 OFDM 심벌의 제1 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제2 파트는 GI(guard interval)로 사용될 수 있다.
상기 제1 파트와 제2 파트는 각각 1/2 OFDM 심벌 크기를 가질 수 있다.
다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 전송 장치는 동기를 유지하기 위한 동기신호를 생성하는 신호 생성부, 및 상기 동기신호를 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 서브프레임에서 전송하는 신호 전송부를 포함하되, 상기 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고, 상기 동기신호는 상기 첫번째 OFDM 심벌의 제2 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제1 파트에서 전송된다.
전파 지연을 고려하여, 무선기기간 통신을 위한 동기 유지 및 동기 트랙킹이 가능하다.
도 1은 D2D 통신의 일 예를 보여준다.
도 2는 무선기기간 타이밍 차이의 일 예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
도 4, 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
도 7은 긴 동기신호를 전송하는 예를 보여준다.
도 8은 짧은 동기신호를 전송하는 예를 보여준다.
도 9는 긴 동기신호와 짧은 동기신호의 부반송파 파형을 보여준다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 전송 장치를 나타낸 블록도이다.
무선기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 단말(User Equipment, UE), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
LTE 시스템은 무선기기간 직접 통신은 허용되지 않고, 기지국에 의해 스케줄링된다. 증가하는 데이터 트래픽을 분산하기 위해, 기지국 없이 또는 기지국의 최소한의 스케줄링을 통해 무선기기 간 D2D(device-to-device) 통신을 지원하는 것을 고려하고 있다.
도 1은 D2D 통신의 일 예를 보여준다.
제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 각각 기지국(10)과 연결(예, RRC(Radio Resource Control) 연결)을 확립한다.
제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 서로 통신 가능한 거리에 있고, 서로를 식별하는 피어 탐색(peer discovery)을 수행한다(S110). 피어 탐색을 위해, 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 각각 자신의 식별 정보를 포함하는 식별 메시지 및/또는 동기신호를 브로드캐스트할 수 있다. 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30)는 피어 기기의 식별 메시지를 주기적으로 탐색하거나, 또는 기지국의 요청에 의해 탐색할 수 있다.
여기서는 2개의 무선기기(20, 30) 만을 고려하고 있으나, 이는 예시에 불과하다. 설명을 명확하게 하기 위해, 제1 무선기기(20)가 제2 무선기기(30)로 데이터를 전송하는 것을 예시적으로 기술한다.
제1 무선기기(20)는 기지국(10)으로 제2 무선기기(30)로의 전송을 위한 스케줄 요청을 보낸다(S120). 스케줄링 요청은 제1 무선기기(20)와 제2 무선기기(30) 간의 채널 상태(예, CQI(Channel Quality Indicator), 타이밍 차이 등)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
기지국(10)은 제1 무선기기(20)로 자원 할당을 보낸다(S130). 제1 무선기기(20)는 자원 할당을 기반으로 제2 무선기기(30)로 데이터 패킷을 전송한다(S140).
상기는 기지국의 스케줄링에 의해 무선기기 간 D2D 통신을 기술하지만, 기지국의 관여 없이 무선기기간 직접 통신에 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다.
D2D 통신을 위해서는, 피어 무선기기들간 동기가 유지되도록 하거나 또는 동기를 유지하지 않을 경우 동기신호를 포함한 데이터 전송이 필요하다.
기존 이동 통신 시스템에서 기지국과 무선기기 간 동기를 유지하기 위해, 기기지국과 무선기기간 타이밍 어드밴드(timing advance)가 사용된다. 하지만, D2D 통신에서는 무선기기들간 타이밍 차이 및/또는 전파 지연(propagation delay)을 고려하는 것이 필요하다. 제1 무선기기(20)에서 제2 무선기기(30)로 전송되는 데이터 패킷은 전파 지연을 경험하고, 이는 무선기기간 타이밍 차이를 유발할 수 있다.
도 2는 무선기기간 타이밍 차이의 일 예를 보여준다.
제1 무선기기(20)는 특정 시스템에서 서브프레임을 전송한다. 전파 지연으로 인해, 제2 무선기기(30)는 특정 시간(T1) 이후에 상기 서브프레임을 수신한다.
이하에서, 서브프레임(subframe)은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 자원 할당 단위이다. 데이터 패킷은 서브프레임의 하나 또는 그이상의 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms일 수 있다. 서브프레임이 14 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이는 예시에 불과하다.
OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌과 마지막 OFDM 심벌는 각각 2개의 파트로 나뉘고, 제1 파트는 GI(guard interval)을 포함하고, 제2 파트는 동기신호(synchronization signal)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 첫번째 OFDM 심벌은 GI(310)와 동기신호(330)의 순서로 포함하고, 마지막 OFDM 심벌은 동기신호(340)와 GI(320)의 순서로 포함할 수 있다.
GI(310, 320)는 아무런 신호가 전송 또는 수신되지 않는 영역이다. 제1 무선기기(20) 및 제2 무선기기(30)는 GI(310,320)에서 어떤 신호도 전송하지 않을 수 있다.
동기신호(330, 340)는 무선기기 간 동기를 맞추거나 동기를 트랙킹하는데 사용될 수 있다. 동기신호(330, 340)라는 명칭은 예시에 불과하고, 동기신호(330, 340)는 무선기기간 서로 알고 있는 신호로써, 다양한 용도로 사용될 수 있다. 동기신호(330, 340)는 무선기기간 채널 추정 또는 데이터 복조에 사용될 수 있으며, 기준신호(reference signal), CSI(channel state information) 신호, 사운딩 신호(sounding signal), 트랙킹 신호, 프리앰블, 또는 미드앰블(midamble)과 같이 다양한 용어도 불릴 수 있다.
제1 무선기기(20) 및 제2 무선기기(30) 사이의 전파 지연이 최대 1/2 OFDM 심벌 이내라면, GI(310, 320)는 1/2 OFDM 심벌, 동기신호(330, 340)는 1/2 OFDM 심벌을 차지한다고 하나, 그 비율은 달라질 수 있다.
GI는 TX/RX (transmit/receive) 스위칭 및 기기간 타이밍 차이를 극복하기 위해 사용된다. 만약 제2 무선기기가 제1 무선기기로부터 데이터를 수신한 후 데이터를 전송하는 위해서는 RX-to-TX 스위칭 시간이 필요하다. 또한, 제1 무선기기와 제2 무선기기간 거리 변화 등으로 인해 타이밍 어드밴스가 변화한다. 기기간 타이밍 차이를 알기 위해, 제1 무선기기 및/또는 제2 무선기기는 타이밍 차이와 관련된 정보를 보고하거나 공유할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선기기가 제2 무선기기에게 타이밍 차이를 알려줄 수 있다. 제1 무선기기가 제2 무선기기에게 서브프레임 경계(boundary)또는 OFDM 심벌 경계가 얼마나 차이가 나는지 여부에 관한 정보를 알려줄 수 있다.
제1 무선기기와 제2 무선기기가 타이밍 차이를 파악한다면, D2D 통신이 가능한지, 서브프레임내 OFDM 심벌의 개수/길이, 서브프레임의 시작 위치, GI의 크기, 동기신호의 크기 등을 결정하는데 사용할 수 있다.
GI의 길이, 동기신호의 길이는 특정 길이(예, 1/2 OFDM 심벌)로 고정되거나, 또는 통신 환경에 따라서 변경될 수 있다. TX 단와 RX 단에서 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. TX 단에는 존재하지 않지만 RX 단에는 존재할 수 있고, 그 반대의 경우도 가능하다.
도 4, 5 및 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌과 마지막 OFDM 심벌 외에도 다양한 위치와 다양한 개수로 서브프레임에 동기신호가 배치될 수 있음을 보여준다.
도 3 내지 6의 서브프레임 구조는 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 시점에서는 도 3의 서브프레임이 사용되고, 다음에는 도 4의 서브프레임이 사용될 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌과 마지막 OFDM 심벌에는 GI로 인해 그 일부에서 동기신호가 전송된다. 나머지 OFDM 심벌에서 전송되는 동기신호는 1 OFDM 심벌을 차지한다. OFDM 심벌의 일부에서 전송되는 동기신호를 짧은 동기신호라 하고, 하나의 OFDM 심벌에서 전송되는 동기신호를 긴 동기신호라 한다.
이제 동기신호의 구조에 대해 기술한다.
동기신호로는 Zadoff-Chu 시퀀스와 같은 잘 알려진 시퀀스가 사용될 수 있다.
일 예로, 길이 N의 Zadoff-Chu 시퀀스는 다음과 같이 정의될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2013001413-appb-M000001
여기서, q는 루트 인덱스, m=0,...,N-1이다. N과 q는 상대적 소수(relatively prime)이다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12)의 5.5.1절에 나타난 상향링크 기준신호를 위한 시퀀스를 동기신호로 사용할 수 있다.
긴 동기신호가 짧은 동기신호보다 2배 크기의 OFDM 심벌에서 전송된다면, 시간 영역에서 2번 반복되는 시퀀스를 사용할 수 있다. 짧은 동기신호는 1/2 OFDM 심벌에서 전송되고, 긴 동기신호는 1 OFDM 심벌에서 전송된다고 하자. 따라서, 긴 동기신호는 짧은 동기신호가 2회 반복되도록 구성할 수 있다.
도 7은 긴 동기신호를 전송하는 예를 보여준다.
시퀀스 A1에 대해 DFT(discrete Fourier Transform)를 수행하고, 부반송파에 맵핑한다. OFDMA가 다중 접속 방식이면, DFT 과정은 생략될 수 있다. N-포인트 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행한 후 시리얼 신호로 변환한다. 시퀀스 A1은 하나의 OFDM 심벌에서 2번 반복되는 형태의 신호가 된다. 즉, B1이 두번 반복되는 것이다.
도 8은 짧은 동기신호를 전송하는 예를 보여준다.
시퀀스 A2는 IFFT를 수행하는 과정에서 N-포인트가 아니라 N/2-포인트 IFFT를 수행한다. 즉, 긴 동기신호에 비하여 샘플링하는 포인트의 수가 절반이다. 그러면, 1/2 OFDM 심벌에만 B2 신호가 배치된다.
시퀀스 A1와 A2는 동일하거나 또는 순환 쉬프트값을 달리하여 생성된 시퀀스일 수 있다.
도 9는 긴 동기신호와 짧은 동기신호의 부반송파 파형을 보여준다.
15kHz 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 1 OFDM 심벌에 대응하고, 30kHz 부반송파 간격이 1/2 OFDM 심벌에 대응한다. 즉, 시간 영역에서 n회 반복되는 신호는 주파수 영역에서 부반송파 간격이 n 배로 증가한다.
긴 동기신호는 15kHz 부반송파 간격을 가지는 부반송파들 중 홀수번째 부반송파들(또는 짝수번째 부반송파들)에 맵핑될 수 있다. 짧은 동기신호는 30kHz 부반송파 간격을 가지는 부반송파들에 맵핑될 수 있다.
따라서, 긴 동기신호와 짧은 동기신호 모두 실제 부반송파들의 간격은 30kHz로 동일하나, 주파수 영역에서의 파형이 다르다. 각 부반송파는 주파수 영역에서 싱크(sync) 함수의 형태를 가지는데 값이 0이 되는 점(zero crossing point)의 간격을 비교하면, 짧은 동기신호의 경우 긴 동기신호 보다 2배가 넓은 형태가 된다. 따라서, 긴 동기신호가 맵핑되는 부반송파가 최대값을 가지는 점에서 짧은 동기신호가 맵핑되는 부반송파의 값이 정확히 0이 되는 것은 아니다. 그러나 그 값이 그리 크지 않기 때문에 미치는 영향은 크지 않다고 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서브프레임 구조를 나타낸다.
동기신호들이 서로 다른 용도로 사용될 수 있다. 첫번째와 마지막 OFDM 심벌에서는 동기신호가 전송된다. 4번째와 11번째 OFDM 심벌에서는 DM(demodulation) RS(reference signal)이 전송될 수 있다. DM RS는 전술한 긴 동기신호와 동일한 구조를 가질 수 있다. DM RS의 위치와 개수는 예시에 불과하다.
도 11은 도 10의 서브프레임 구조에서 다중 계층 전송의 일 예를 보여준다.
MIMO(multiple input multiple output) 시스템에서, 복수의 계층(layer)이 있을 수 있다. 계층은 전송 안테나를 통해 정보가 전달되는 경로를 말하며, 랭크(rank)는 계층의 개수는 나타낸다.
예를 들어, 4개의 계층이 있다고 하자. 데이터 복조에 사용되는 DM RS는 계층의 개수만큼 각 계층에서 전송된다. 동기화를 위해 사용되는 동기신호는 계층의 구분없이 전송될 수 있다. 이는 DM RS와 동기신호 간의 간섭을 줄이고, 동기화를 얻을 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
동기신호도 또한 데이터 채널 복조를 위해서도 사용할 수 있다면 데이터 복조를 위한 채널 추정에서 추가적인 이득을 얻을 수가 있다. 동기신호와 특정 계층의 DM RS에 동일한 프리코딩이 적용될 수 있다. 수신기는 동일한 프리코딩을 사용하는 동기신호와 특정 계층의 DM RS을 기반으로 보다 정확한 채널 추정이 가능한다. 예를 들어, 도 11의 서브프레임에서 마지막 OFDM 심벌의 동기신호와 첫번째 계층의 DM RS는 동일한 프리코딩이 적용될 수 있다. 또는, 계층이 2개 이상이면, 첫번째와 두번째 계층의 DM RS와 동기신호가 동일한 프리코딩이 적용될 수 있다.
동기신호와 DM RS는 서로 다른 전송 파워가 설정될 수 있다. 수신기는 전송 파워의 차이를 고려하여 채널을 추정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 전송 장치를 나타낸 블록도이다. 전송 장치는 무선기기의 일부일 수 있다.
전송장치는 신호 생성부(810)와 신호 전송부(820)를 포함한다. 신호 생성부(810)는 동기신호 및/또는 DM RS를 생성한다. 신호 생성부(810)는 짧은 동기신호와 긴 동기신호를 생성할 수 있다. 신호 전송부(820)는 동기신호를 서브프레임에서 전송한다. 도 3 내지 6, 도 10에 나타난 서브프레임에서 신호 전송부(820)는 동기신호를 전송할 수 있다.
신호 생성부(810) 및/또는 신호 전송부(820)는 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 전송 방법에 있어서,
    무선기기간 동기를 유지하기 위한 동기신호를 생성하는 단계; 및
    상기 동기신호를 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고,
    상기 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고,
    상기 동기신호는 상기 첫번째 OFDM 심벌의 제2 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제1 파트에서 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 첫번째 OFDM 심벌의 제1 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제2 파트는 GI(guard interval)로 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 제1 파트와 제2 파트는 각각 1/2 OFDM 심벌 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 첫번째와 마지막 OFDM 심벌을 제외한 상기 복수의 OFDM 심벌 중 적어도 하나에서 긴 동기신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 긴 동기신호는 상기 동기신호를 n(n>1 인 정수)회 반복하여 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  6. 제5항에서,
    상기 긴 동기신호의 부반송파 간격은 상기 동기신호의 부반송파 간격의 1/n배인 것을 특징으로 하는 전송 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 전송 장치에 있어서,
    동기를 유지하기 위한 동기신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 동기신호를 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하는 서브프레임에서 전송하는 신호 전송부를 포함하되,
    상기 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고,
    상기 서브프레임의 마지막 OFDM 심벌은 제1 파트와 제2 파트로 나뉘고,
    상기 동기신호는 상기 첫번째 OFDM 심벌의 제2 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제1 파트에서 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 첫번째 OFDM 심벌의 제1 파트와 상기 마지막 OFDM 심벌의 제2 파트는 GI(guard interval)로 사용되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1 파트와 제2 파트는 각각 1/2 OFDM 심벌 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 신호 전송부는 상기 첫번째와 마지막 OFDM 심벌을 제외한 상기 복수의 OFDM 심벌 중 적어도 하나에서 긴 동기신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 긴 동기신호는 상기 동기신호를 n(n>1 인 정수)회 반복하여 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 긴 동기신호의 부반송파 간격은 상기 동기신호의 부반송파 간격의 1/n배인 것을 특징으로 하는 전송 장치.
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