WO2017135593A1 - 초고주파 이동 통신 시스템의 기준 신호 및 피드백 송수신 방법 및 그 장치 - Google Patents

초고주파 이동 통신 시스템의 기준 신호 및 피드백 송수신 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2017135593A1
WO2017135593A1 PCT/KR2017/000507 KR2017000507W WO2017135593A1 WO 2017135593 A1 WO2017135593 A1 WO 2017135593A1 KR 2017000507 W KR2017000507 W KR 2017000507W WO 2017135593 A1 WO2017135593 A1 WO 2017135593A1
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WO
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reference signal
base station
information
terminal
subframe
Prior art date
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PCT/KR2017/000507
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French (fr)
Inventor
이효진
김성현
김영석
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주식회사 케이티
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a method and apparatus for transmitting and receiving reference signals and feedback information between a terminal and a base station in a high frequency mobile communication system.
  • the mobile communication system is evolving into a high speed, high quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service, instead of providing an initial voice-oriented service.
  • High Speed Downlink Packet Access HSDPA
  • High Speed Uplink Packet Access HSUPA
  • LTE-Advanced Long Term Evolution Advanced
  • LTE-Advanced Long Term Evolution Advanced
  • LTE / LTE-Advanced system utilizes the advantages of each technology by applying MIMO (Multiple Input Multiple Output) and Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) technologies.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA provides an advantage of increasing capacity by allowing scheduling of different terminals on one frequency axis.
  • the capacity can be combined with an appropriate scheduling method.
  • the present embodiment in a terminal receiving a signal in a high-frequency mobile communication system, the synchronization signal and beam reference to which beamforming is applied at the same symbol timing through a resource block consisting of subcarriers set to a multiple of 15 kHz from a base station
  • a method comprising: receiving a signal, identifying beamforming applied to the synchronization signal from the beam reference signal, and obtaining cell identifier information and time-frequency synchronization information from the synchronization signal.
  • the beam reference signal may be mapped at a predetermined interval from a resource block having a low index among resource blocks except for a resource block to which a synchronization signal is mapped.
  • the beam reference signal may be mapped at regular intervals in both directions about the resource block to which the synchronization signal is mapped.
  • the beam reference signal may be mapped to subcarriers included in resource blocks other than the resource block to which the synchronization signal is mapped, mapped to 8 contiguous subcarriers in 12 subcarriers, and Null may be mapped to the remaining 4 subcarriers. .
  • a beam reference signal mapped to the same antenna port may be repeatedly mapped to at least one subcarrier among the subcarriers to which the beam reference signal is mapped.
  • embodiments of the present invention provide a method of transmitting a signal by a base station in an ultra-high frequency mobile communication system, comprising: mapping a synchronization signal to which a beamforming is applied to a resource block composed of subcarriers set to a multiple of 15 kHz, and a synchronization signal; And mapping a beam reference signal for confirming beamforming applied to the synchronization signal to the mapped symbol timing, and transmitting the synchronization signal and the beam reference signal to the terminal.
  • embodiments of the present invention provide a synchronization signal and beam reference to which beamforming is transmitted at the same symbol timing through a resource block composed of subcarriers set to a multiple of 15 kHz from a base station in a terminal receiving a signal in a microwave communication system.
  • a terminal including a communication unit for receiving a signal and a control unit for checking beamforming applied to a synchronization signal from a beam reference signal and obtaining cell identifier information and time-frequency synchronization information from the synchronization signal.
  • the present invention in the base station for transmitting a signal in a high-frequency mobile communication system, to map a synchronization signal to which beamforming is applied to a resource block consisting of subcarriers set in multiples of 15 kHz and synchronized to the symbol timing to which the synchronization signal is mapped.
  • a base station including a control unit for mapping a beam reference signal for confirming beamforming applied to a signal, and a communication unit transmitting a synchronization signal and a beam reference signal to a terminal.
  • the embodiments of the present invention in a method for transmitting feedback information by a terminal in a high frequency mobile communication system, the terminal receiving a beam reference signal from a base station, and a reference signal in a subframe receiving the beam reference signal Identifying a preferred symbol based on received power or reference signal reception quality; and transmitting radio resource management information or channel state information on the antenna port or antenna array to the base station for the preferred symbol. to provide.
  • the terminal receives the beam reference signal in eight consecutive subcarriers in units of 12 subcarriers in the symbol in which the beam reference signal is transmitted, and receives another signal in the remaining four subcarriers. can do.
  • the beam reference signal port included in the preferred symbol for the preferred antenna port or antenna array based on the reference signal reception power or reference signal reception quality
  • Resource management information or channel state information may be transmitted to the base station.
  • radio resource management information or channel state information for all antenna ports or all antenna arrays may be transmitted for a preferred symbol.
  • radio resource management information or channel state information for B antenna arrays or 2B antenna ports may be transmitted for a preferred symbol, where B may be the number of identified beam reference signal antenna ports divided by 2 have.
  • radio resource management information or channel state information for one specific antenna array or one specific antenna port may be transmitted with respect to a preferred symbol.
  • the UE may transmit radio resource management information or channel state information in a K-th subframe after receiving the beam reference signal, where K is a subframe in which the UE receives data and feedback information on the data. It may be the same value as the difference of the subframe transmitting the.
  • the method of transmitting feedback information of the terminal may further include receiving a beam steering reference signal from the base station, and transmitting feedback information on the received beam steering reference signal to the base station.
  • the beam steering reference signal may be scheduled in the Nth subframe and received in the N + Rth subframe, and feedback information may be transmitted in the N + R + K'th subframe.
  • R may be a fixed value or a value determined according to the index of the scheduled subframe.
  • the embodiments of the present invention provide a method for receiving feedback information from a base station in a microwave communication system, the method comprising: transmitting a beam reference signal to a terminal, and receiving a reference signal receiving power or a subframe in which a beam reference signal is transmitted; A method comprising receiving radio resource management information or channel state information about an antenna port or an antenna array for a preferred symbol based on a reference signal reception quality.
  • the present embodiment in the terminal for transmitting feedback information in the ultra-high frequency mobile communication system, the communication unit for receiving the beam reference signal transmitted by the base station, and the reference signal reception power in the subframe receiving the beam reference signal or And a control unit for generating feedback information including radio resource management information or channel state information about an antenna port or an antenna array with respect to a preferred symbol based on a reference signal reception quality, and transmitting the generated feedback information to a base station through a communication unit. It provides a terminal.
  • embodiments of the present invention provide a base station for receiving feedback information in a high frequency mobile communication system, and transmits a beam reference signal to a terminal and adjusts reference signal reception power or reference signal reception quality in a subframe in which the beam reference signal is transmitted.
  • a communication unit that receives radio resource management information or channel state information on an antenna port or antenna array for a preferred symbol as a reference, and maps data to be transmitted to a terminal to the specific resource using the received radio resource management information or channel state information. It provides a base station including a control unit.
  • the embodiments of the present invention by measuring the beam reference signal or the beam adjustment reference signal in the ultra-high frequency mobile communication system to ensure the time to transmit feedback by adjusting the beam applied to the signal transmitted to the terminal according to the measurement result and transmit and receive signals To help.
  • FIG. 1 illustrates time and frequency resources in an LTE / LTE-Advanced system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating time-frequency parameters used in LTE.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the location of a PSS / SSS used in an LTE system operating with TDD.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating radio resources of one subframe and one resource block which are the minimum units that can be scheduled in downlink in the LTE / LTE-Advanced system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of using respective regions and signals in radio resources of one subframe and one resource block, which are the minimum units that can be scheduled in downlink in an LTE / LTE-Advanced system.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an operation of confirming scheduling information using a PDCCH region.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an antenna structure used to transmit a signal by forming a beam in a microwave communication system.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating mapping between antenna ports and antenna elements in the case of having one, two, or four antenna arrays for each base station.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a case where a timing and beam acquisition subframe is transmitted with a period of 5 ms.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating in detail a function and a related structure of signals transmitted in a timing and beam acquisition subframe.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating possible methods of determining a location of a resource block in which a beam reference signal illustrated in FIG. 11 is transmitted.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a mapping relationship between a beam corresponding to each antenna port and a subcarrier in a resource block in a resource block through which a beam reference signal is transmitted.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating possible mapping relations between beams for each port and subcarriers capable of beam reference signals with respect to the total number of antenna ports of a specific base station.
  • 15 shows methods for confirming the number of antenna ports used by a terminal in a base station.
  • FIG. 16 illustrates operations of a terminal receiving and performing signals existing in a timing and beam acquisition subframe in an initial microwave cell connection situation.
  • FIG. 17 and 18 illustrate methods for a terminal receiving a channel from a beam reference signal to calculate and report radio resource management information such as reference signal reception power (RSRP) or reference signal reception quality (RSRQ) information.
  • radio resource management information such as reference signal reception power (RSRP) or reference signal reception quality (RSRQ) information.
  • FIG. 19 illustrates methods for calculating and reporting channel state information such as RI / PMI / CQI by a terminal receiving a channel from a beam reference signal.
  • 20 is a diagram illustrating a base station scheduling and transmitting a beam steering reference signal.
  • 21A and 21B are diagrams illustrating a structure of time-frequency resources to which a beam steering reference signal is transmitted.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a configuration of a terminal in an ultrahigh frequency mobile communication system according to the present embodiments.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration of a base station in an ultrahigh frequency mobile communication system according to the present embodiments.
  • 24 is a diagram illustrating a signal transmission and reception method of a terminal according to the present embodiments.
  • 25 is a diagram illustrating a signal transmission and reception method of a base station according to the present embodiments.
  • 26 is a diagram illustrating a method for transmitting feedback information by a terminal according to the present embodiments.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a method of receiving feedback information by a base station according to the present embodiments.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only to distinguish the components from other components, and the terms are not limited in nature, order, order or number of the components.
  • the MTC terminal may mean a terminal supporting low cost (or low complexity) or a terminal supporting coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a terminal defined in a specific category for supporting low cost (or low complexity) and / or coverage enhancement.
  • the MTC terminal may mean a newly defined 3GPP Release-13 low cost (or low complexity) UE category / type for performing LTE-based MTC related operations.
  • the MTC terminal supports enhanced coverage compared to the existing LTE coverage, or supports UE category / type defined in the existing 3GPP Release-12 or lower, or newly defined Release-13 low cost (or lower power consumption).
  • low complexity can mean UE category / type.
  • the wireless communication system in the present invention is widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • the wireless communication system includes a user equipment (UE) and a base station (base station, BS, or eNB).
  • a user terminal is a generic concept meaning a terminal in wireless communication.
  • user equipment (UE) in WCDMA, LTE, and HSPA, as well as mobile station (MS) in GSM, user terminal (UT), and SS It should be interpreted as a concept that includes a subscriber station, a wireless device, and the like.
  • a base station or a cell generally refers to a station that communicates with a user terminal, and includes a Node-B, an evolved Node-B, an Sector, a Site, and a BTS.
  • Other terms such as a base transceiver system, an access point, a relay node, a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), and a small cell may be called.
  • RRH remote radio head
  • RU radio unit
  • a base station or a cell is a generic meaning indicating some areas or functions covered by a base station controller (BSC) in CDMA, a Node-B in WCDMA, an eNB or a sector (site) in LTE, and the like. It should be interpreted as, and it is meant to cover all the various coverage areas such as megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell and relay node, RRH, RU, small cell communication range.
  • BSC base station controller
  • the base station may be interpreted in two senses. i) the device providing the megacell, the macrocell, the microcell, the picocell, the femtocell, the small cell in relation to the wireless area, or ii) the wireless area itself. In i) all devices which provide a given wireless area are controlled by the same entity or interact with each other to cooperatively configure the wireless area to direct the base station.
  • the base station may indicate the radio area itself to receive or transmit a signal from the viewpoint of the user terminal or the position of a neighboring base station.
  • megacells macrocells, microcells, picocells, femtocells, small cells, RRHs, antennas, RUs, low power nodes (LPNs), points, eNBs, transmission / reception points, transmission points, and reception points are collectively referred to as base stations. do.
  • LPNs low power nodes
  • the user terminal and the base station are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or technical idea described in this specification in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the user terminal and the base station are two types of uplink or downlink transmitting / receiving subjects used to implement the technology or the technical idea described in the present invention, and are used in a generic sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • the uplink (Uplink, UL, or uplink) refers to a method for transmitting and receiving data to the base station by the user terminal
  • the downlink (Downlink, DL, or downlink) means to transmit and receive data to the user terminal by the base station It means the way.
  • 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
  • UMB Universal Mobile Broadband
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • a standard is configured by configuring uplink and downlink based on one carrier or a pair of carriers.
  • the uplink and the downlink include a Physical Downlink Control CHannel (PDCCH), a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel (PHICH), a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH), an Enhanced Physical Downlink Control CHannel (EPDCCH), and the like.
  • Control information is transmitted through the same control channel, and data is configured by a data channel such as a physical downlink shared channel (PDSCH) and a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • control information may also be transmitted using an enhanced PDCCH (EPDCCH or extended PDCCH).
  • EPDCCH enhanced PDCCH
  • extended PDCCH extended PDCCH
  • a cell means a component carrier having a coverage of a signal transmitted from a transmission / reception point or a signal transmitted from a transmission point or a transmission / reception point, and the transmission / reception point itself. Can be.
  • a wireless communication system to which embodiments are applied may be a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP system) or a coordinated multi-antenna transmission scheme in which two or more transmission / reception points cooperate to transmit a signal.
  • antenna transmission system a cooperative multi-cell communication system.
  • the CoMP system may include at least two multiple transmission / reception points and terminals.
  • the multiple transmit / receive point is at least one having a base station or a macro cell (hereinafter referred to as an eNB) and a high transmission power or a low transmission power in a macro cell region, which is wired controlled by an optical cable or an optical fiber to the eNB. May be RRH.
  • an eNB a base station or a macro cell
  • a high transmission power or a low transmission power in a macro cell region which is wired controlled by an optical cable or an optical fiber to the eNB. May be RRH.
  • downlink refers to a communication or communication path from a multiple transmission / reception point to a terminal
  • uplink refers to a communication or communication path from a terminal to multiple transmission / reception points.
  • a transmitter may be part of multiple transmission / reception points, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal, and a receiver may be part of multiple transmission / reception points.
  • a situation in which a signal is transmitted and received through a channel such as a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH may be described in the form of 'sending and receiving a PUCCH, a PUSCH, a PDCCH, an EPDCCH, and a PDSCH.
  • a description of transmitting or receiving a PDCCH or transmitting or receiving a signal through the PDCCH may be used as a meaning including transmitting or receiving an EPDCCH or transmitting or receiving a signal through the EPDCCH.
  • the physical downlink control channel described below may mean PDCCH or EPDCCH, and may also be used to include both PDCCH and EPDCCH.
  • the EPDCCH which is an embodiment of the present invention, may be applied to the portion described as the PDCCH, and the PDCCH may be applied to the portion described as the EPDCCH as an embodiment of the present invention.
  • high layer signaling described below includes RRC signaling for transmitting RRC information including an RRC parameter.
  • the eNB performs downlink transmission to the terminals.
  • the eNB includes downlink control information and an uplink data channel (eg, a physical downlink shared channel (PDSCH), which is a primary physical channel for unicast transmission, and scheduling required to receive the PDSCH.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) for transmitting scheduling grant information for transmission on a physical uplink shared channel (PUSCH) may be transmitted.
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the mobile communication system has evolved into a high-speed, high-quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service from the initial voice-oriented service.
  • various mobile communication standards such as 3GPP's High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), and LTE-Advanced (Long Term Evolution Advanced) are high-speed, high-quality wireless packets. It was developed to support data transfer services.
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced Long Term Evolution Advanced
  • LTE-Advanced system is an advanced wireless system of LTE system and has improved data transmission capability compared to LTE.
  • LTE generally refers to base stations and terminal equipment corresponding to Release 8 or Release 9 of 3GPP standards organizations
  • LTE-Advanced refers to base stations and terminal equipment corresponding to Release 10 of 3GPP standards organizations.
  • the 3GPP standards group is proceeding with the standard for the next release with improved performance based on this even after the standardization of LTE-Advanced system.
  • LTE / LTE-Advanced system utilizes the advantages of each technology by applying multiple input multiple output (MIMO) and orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) technologies.
  • MIMO multiple input multiple output
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • MIMO for transmitting a radio signal using a plurality of transmission antennas is a MU-MIMO (transmitting data to a plurality of terminals using the same time / frequency resources as a single user MIMO (SU-MIMO) for transmitting to one terminal).
  • SU-MIMO single user MIMO
  • Multi-User MIMO Multi-User MIMO
  • a plurality of transmission antennas transmit radio signals to a plurality of spatial layers for one receiver.
  • the receiver must have a plurality of receive antennas to support the plurality of spatial layers.
  • MU-MIMO a plurality of transmitting antennas transmit radio signals to a plurality of spatial layers for a plurality of receivers.
  • MU-MIMO has the advantage that the receiver does not require multiple reception antennas compared to SU-MIMO.
  • a disadvantage is that since the radio signals are transmitted to a plurality of receivers in the same frequency and time resources, mutual interference may occur between radio signals for different receivers.
  • One of the main factors for obtaining capacity increase through the OFDMA method is that scheduling of different terminals may be performed on the frequency axis. In other words, if the channel is changed over time, such as the channel changes over time, a large capacity gain can be obtained in combination with an appropriate scheduling method.
  • FIG. 1 illustrates time and frequency resources in an LTE / LTE-Advanced system.
  • a radio resource transmitted from an evolved NodeB (eNB) to a user equipment (UE) is divided into Resource Blocks (RBs) 110 on a frequency axis and a subframe on a time axis.
  • RBs Resource Blocks
  • Subframe 120 is divided into units.
  • the resource block 110 is generally composed of 12 subcarriers, and the subcarrier spacing is 15 kHz, and one resource block 110 occupies a band of 180 kHz.
  • the subframe 120 generally consists of 14 OFDM symbol intervals in an LTE / LTE-Advanced system and occupies a time interval of 1 msec.
  • each OFDM symbol interval includes a cyclic prefix (CP).
  • the first and eighth OFDM symbols include 160 Ts of CP and the remaining OFDM symbols include 144 Ts of CP.
  • Ts corresponds to 1 / (15000x2048) seconds as a basic time unit of the LTE / LTE-Advanced system.
  • the LTE / LTE-Advanced system may allocate resources in units of subframes 120 on the time axis and resources in units of resource blocks 110 on the frequency axis.
  • the base station transmits a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) at a predetermined time-frequency position, and the terminal receives the corresponding signal to synchronize Acquire.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • FIG 3 shows the location of the PSS / SSS used in the LTE system operating with TDD.
  • the PSS is located in the third OFDM symbol of subframe # 1 and subframe # 6, and the SSS is located in the last OFDM symbol of slot # 1 and slot # 11.
  • FIG. 4 illustrates radio resources of one subframe and one resource block, which are the minimum units that can be scheduled in downlink in the LTE / LTE-Advanced system.
  • the downlink scheduling unit of the LTE / LTE-Advanced system includes one subframe 210 on the time axis and one resource block 220 on the frequency axis.
  • Such radio resources consist of 12 subcarriers in the frequency domain and 14 OFDM symbols in the time domain to have a total of 168 unique frequencies and time positions.
  • each of the natural frequency and the time position of FIG. 2 is referred to as a resource element (RE).
  • one subframe consists of two slots each consisting of seven OFDM symbols.
  • a plurality of different types of signals may be transmitted to the radio resource illustrated in FIG. 4 as follows.
  • CRS 230 a reference signal transmitted for channel measurement of all terminals belonging to a specific cell
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • Channel Status Information Reference Signal (CSI-RS) 270 A reference signal transmitted to a UE belonging to a specific signal transmission point and used to measure a channel status.
  • a plurality of transmission points can be included in one cell, so that a plurality of CSI-RSs can be transmitted in one cell.
  • Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) 250 A data channel transmitted in downlink, used by a base station to transmit data to a terminal, by using resource units for which a reference signal is not transmitted in the data region of FIG. Sent
  • Control channel (PDCCH, PCFICH, PHICH) 260 UE transmits control information necessary for receiving PDSCH or ACK / NACK for uplink HARQ operation.
  • the control channel may occupy one to three OFDM symbols in each subframe, and the number of OFDM symbols for the corresponding control channel is notified to the terminal through the PCFICH.
  • muting may be set so that the CSI-RS 270 transmitted from another base station can be received without interference from terminals of the corresponding cell.
  • the muting may be applied at a position where the CSI-RS 270 may be transmitted.
  • the terminal receives a data signal by skipping a corresponding radio resource.
  • muting is another term for zero-power CSI-RS. Muting is applied to the position of the CSI-RS 270 because no signal is transmitted with zero transmission power.
  • the CSI-RS 270 may be transmitted using a part of positions indicated as A, B, C, D, E, F, G, H, I, J according to the number of antennas transmitting the CSI-RS 270. have. Also muting can be applied to use some of the positions marked A, B, C, D, E, F, G, H, I, J.
  • the number of antenna ports supported by the LTE-Advanced system is two, four, eight, and the CSI-RS may be transmitted using two, four, and eight resource units, respectively. If the number of antenna ports is two, the CSI-RS 270 is transmitted in half of the specific pattern in FIG. 4, if the number of antenna ports is four, the CSI-RS is transmitted in the entirety of the specific pattern, and if the number of antenna ports is eight, The CSI-RS is transmitted using a continuous pattern. Muting, on the other hand, consists of one pattern unit.
  • the LTE / LTE-Advanced system utilizes a MIMO technology for transmitting data using a plurality of transmit / receive antennas to increase data rate and system capacity.
  • LTE-Advanced system supports up to 8 antenna ports per terminal and supports transmission of up to 8 spatial layers at a time.
  • a UE connected to the specific base station measures a downlink channel using the CSI-RS. Report channel information on this to the base station.
  • the LTE / LTE-Advanced system uses the following three Channel Status Information (CSI):
  • RI Rank Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • CQI Channel Quality Indicator
  • MCS Maximum Modulation and Coding Scheme
  • FIG. 5 illustrates a method of using respective regions and signals in radio resources of one subframe and one resource block, which is a minimum unit that can be scheduled in downlink in an LTE / LTE-Advanced system.
  • the UE checks a physical downlink control channel (PDCCH) every subframe to determine whether data (PDSCH) is transmitted in the corresponding subframe.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the PDCCH may occupy one to three OFDM symbol regions in each subframe, and the UEs may receive a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) to determine how many OFDM symbols are used as the PDCCH.
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • the base station sets the PCFICH to one of 1, 2, or 3 according to the size of the control channel required in a specific subframe and transmits it to the terminals in the cell, and transmits the PDCCH in an area corresponding to the set value.
  • the PDCCH is transmitted over the entire system band, and scheduling information to a specific terminal is spread evenly throughout the entire system band.
  • the scheduling information included in the PDCCH includes some or all of the following information about terminals to receive data in a corresponding subframe:
  • the UE checks a PDCCH region capable of one to three OFDM symbols in a specific subframe and checks whether a PDSCH is transmitted to the UE.
  • the PDSCH is received in the remaining OFDM symbols outside the control region for the resource blocks in the corresponding subframe and then decoded.
  • FIG. 6 illustrates a case in which M UEs confirm PDSCH scheduling in a specific subframe, and the location of PDSCHs to be received by each UE is confirmed by information in a PDCCH existing in all bands in common to all UEs of a corresponding cell.
  • the UE needs to check the PDCCH in the OFDM symbols in front of a specific subframe and receive the PDSCH in all the remaining OFDM symbols in order to decode a single data unit. That is, in the LTE / LTE-Advanced system, the data reception unit of the terminal becomes 1 ms in one subframe.
  • the LTE / LTE-Advanced system is designed assuming 1 ms of data reception unit of the terminal in the frequency band of 6 GHz or less, the time-frequency resource structure as described above and signals for utilizing the corresponding resources are designed.
  • the present exemplary embodiments provide a new time-frequency resource utilization structure that can be used in a high frequency mobile communication system, and a method of transmitting and receiving a signal between a terminal and a base station.
  • embodiments of the present invention provide a resource utilization structure for performing data transmission / reception using a given time-frequency resource when OFDM is used in a high frequency mobile communication system using a frequency band of several tens of GHz, and a terminal and a base station thereof. Provides a method for transmitting and receiving signals.
  • a value corresponding to a multiple of 15 kHz, which is a subcarrier spacing of LTE is set.
  • the entire system band may be configured as 200 MHz and 100 MHz, and one subframe may be configured as 0.1 ms and 0.2 ms, respectively. Then, even in a high frequency mobile communication system, it is possible to take a resource block, a subframe, and a radio frame structure of a form such as LTE / LTE-Advanced.
  • the resource block consists of 12 subcarriers
  • the subframe consists of 14 OFDM symbols
  • the radio frame consists of 10 subframes.
  • a beam is formed and transmitted to the signal to collect the strength of the signal in a specific direction, and when the distance is far from the specific direction, the signal weakens.
  • it is necessary to form and transmit beams to signals that are assumed to be transmitted in all directions in the cell in the existing LTE / LTE-Advanced.
  • FIG. 8 illustrates an antenna structure used to transmit a signal by forming a beam in a high frequency mobile communication system.
  • a base station may have one, two, or four antenna arrays, each antenna array corresponding to two antenna ports.
  • Each antenna port produces one of the beamformed analog beams independently of the other antenna ports.
  • FIG. 9 shows mapping between antenna ports and antenna elements in the case of having one, two, or four antenna arrays for each base station.
  • One antenna port may be connected to the same POLs in a specific antenna array to transmit a signal, and each antenna port may form a plurality of beams independently of each other.
  • PSS / SSS is another part of the high frequency mobile communication system that requires a different design for the existing LTE / LTE-Advanced.
  • PSS / SSS since PSS / SSS is transmitted to detect a uniform signal in a specific cell area, only one PSS / SSS needs to exist for each cell.
  • a plurality of PSS / SSSs In order to have a terminal in the entire cell area and detect the PSS / SSS, a plurality of PSS / SSSs must be operated for each cell.
  • a specific cell must operate N PSS / SSS.
  • the UE when the UE receives a specific PSS / SSS, it must be able to identify which beam the PSS / SSS corresponds to so as to accurately acquire time-frequency synchronization of the corresponding cell.
  • FIG. 10 illustrates a situation in which 14 or 12 beams are applied to PSS / SSS for each antenna port in a specific base station, and PSS / SSS applying different beams are distributed and transmitted to different OFDM symbols in one subframe. have.
  • a specific beam is applied to one PSS / SSS and cell identifier information is included in the PSS / SSS, so that the UE can confirm the OFDM symbol timing and the cell identifier by checking the PSS / SSS.
  • the base station can also obtain the subframe timing by transmitting an ESS to which the same beam as PSS / SSS is applied in the same OFDM symbol.
  • the beam reference signal (BRS) is transmitted at the OFDM symbol timing such as the corresponding PSS / SSS / ESS so that the terminal can also check the beam information.
  • FIG. 10 illustrates the above-described situation and specifically illustrates a case in which a timing and beam acquisition (TBA) subframe is transmitted with a period of 5 ms.
  • TAA timing and beam acquisition
  • a TBA subframe is generated for every K-th subframe such as 0, K, and 2K to include a PSS / SSS / ESS and a beam reference signal (BRS).
  • K-th subframe such as 0, K, and 2K
  • BRS beam reference signal
  • the PSS / SSS / ESS may be mapped in the center of the TBA subframe, and the beam reference signal (BRS) may be mapped to allow the UE to measure various beams at regular intervals.
  • BRS beam reference signal
  • FIG. 11 illustrates the function and related structure of signals transmitted in a TBA subframe in more detail.
  • the PSS may be mapped to six resource blocks located in the middle of the TBA subframe, thereby obtaining OFDM symbol timing.
  • the SSS may be mapped to the upper six resource blocks of the mapped resource blocks and enable the cell ID to be obtained.
  • the ESS may be mapped to the lower six resource blocks of the mapped resource blocks and allow subframe timing to be obtained.
  • the beam reference signal BRS may be distributed and mapped in the entire region except for 18 resource blocks occupied by the PSS / SSS / ESS.
  • the beam reference signal (BRS) enables the terminal to check the beam applied to the signal transmitted to the terminal to measure the beam.
  • the beam reference signal may be mapped to eight consecutive subcarriers among 12 consecutive subcarriers in a resource block to which PSS / SSS / ESS is not mapped, and other signals are mapped to the remaining four subcarriers.
  • the signal may not be mapped.
  • FIG. 12 illustrates possible methods of determining the location of a resource block on which the beam reference signal (BRS) shown in FIG. 11 is transmitted.
  • BRS beam reference signal
  • Option 1 illustrates a method of mapping a beam reference signal (BRS) at L resource block intervals in the order of resource blocks having a low index except for the middle 18 resource blocks (Sync).
  • BRS beam reference signal
  • a beam reference signal may be mapped at intervals of L resource blocks in both directions about a center 18 resource block.
  • the location of the resource block starting the beam reference signal (BRS) transmission may be determined in various ways in each case.
  • the location of the resource block starting the beam reference signal (BRS) transmission may be determined using a function such as Cell-ID and f (A).
  • Cell-ID represents a cell identifier obtained by the terminal from the PSS / SSS
  • f (A) represents a function specific function value with A as an input.
  • FIG. 13 illustrates a mapping relationship between a beam corresponding to each antenna port and a subcarrier within a resource block in a resource block through which the beam reference signal BRS described with reference to FIG. 12 is transmitted.
  • the subcarrier from which the mapping in the resource block starts may be different for each cell identifier, and no signal may be transmitted to the subcarrier not mapped to the antenna port or other signals may be transmitted.
  • f '(B) represents a specific function value that takes B as input.
  • FIG. 14 shows possible mapping relationships of subcarriers, which can be performed by beam-to-beam beam-to-beam signal (BRS) for each port, for the total number of antenna ports of a specific base station.
  • BRS beam-to-beam beam-to-beam signal
  • no signal when no antenna port is mapped, no signal may be transmitted in the corresponding subcarrier, or may be mapped to repeatedly transmit reference signals of existing antenna ports.
  • AP0 and AP1 are transmitted to the T-th and T + 1th subcarriers, respectively, and reference signals are not transmitted on the remaining subcarriers.
  • Option 2 if the number of antenna ports is 2, AP0 is repeatedly transmitted to T, T + 2, T + 4, and T + 6th subcarriers, and AP1 is T + 1 respectively. To the T + 3, T + 5 and T + 7th subcarriers repeatedly.
  • the method for confirming the number of antenna ports used by the base station to the terminal may correspond to a case in which the LTE cell associated with the high frequency base station directly informs the terminal (Non-standalone), and corresponds to the number of antenna ports.
  • the terminal decodes the neighboring data signals by applying the corresponding beam reference signal (BRS) and decodes the terminal to check the number of antenna ports to perform future terminal operations (Standalone). 15 shows the above-described methods.
  • FIG. 16 illustrates operations of a terminal receiving and performing signals existing in the TBA subframe in an initial microwave cell access situation.
  • the terminal first receives a PSS to obtain timing for transmitting OFDM symbols, and further receives an SSS to obtain more accurate timing and ID (Cell-ID) of the corresponding access cell. After receiving the ESS, it is checked how many times the received OFDM symbol corresponds to the corresponding subframe, and the subframe timing is obtained.
  • the terminal receives a beam reference signal (BRS) and a PBCH to obtain a system frame number (SFN), and further confirms the number of BRS ports. That is, the terminal receives the PBCH and checks which system of the cases shown in FIG. 9 is connected to check the total number of ports of the beam reference signal (BRS). In addition, the terminal receives the beam reference signal (BRS) and measures the channel between the terminal from the base station for each antenna port or antenna array.
  • BRS beam reference signal
  • SFN system frame number
  • radio resource management such as reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) information when a terminal receiving a channel from a beam reference signal (BRS) is received; Management, RRM) information is calculated and reported.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • RSRP and RSRQ can be easily extended from the definition of 3GPP TS 36.214 standard.
  • the first method (Alt 1) in which the UE receives a beam reference signal (BRS) and calculates / reports radio resource management (RRM) information is preferred by the UE based on RSRP or RSRQ values in a specific TBA subframe of a specific cell.
  • RRM radio resource management
  • the UE is as follows. Along with the Cell-ID of the cell, the corresponding OFDM symbol index, antenna array combination and related RRM information will be reported to the base station:
  • the present embodiments are not limited thereto, and consider a method of reporting separate radio resource management (RRM) information for each preferred AP, and wirelessly only for the number of APs acquired through beam reference signal (BRS) or higher information. Consider also how to obtain and report resource management (RRM) information.
  • RRM radio resource management
  • a second method in which a terminal receives a beam reference signal (BRS) and calculates / reports radio resource management (RRM) information is performed by the terminal in an RSRP or RSRQ in a specific TBA subframe of a specific cell.
  • Report all radio resource management (RRM) information for four beam reference signal (BRS) arrays or eight beam reference signal (BRS) ports to the base station for the indices of the preferred OFDM symbols based on the value.
  • the UE will report the corresponding OFDM symbol index and all related radio resource management (RRM) information to the base station together with the Cell-ID of the cell as follows:
  • a third method in which a terminal receives a beam reference signal (BRS) and calculates / reports radio resource management (RRM) information is performed in the terminal.
  • the RSRP or RSRQ is performed in a specific TBA subframe of a specific cell.
  • B is a value obtained by dividing the number of beam reference signal (BRS) antenna ports identified in the PBCH or RRC by two.
  • BRS beam reference signal
  • a UE prefers OFDM symbols 2 and 5 in a specific TBA subframe of a specific cell, antenna arrays 0, ..., B-1, or antenna port 0, ..
  • the UE will report the corresponding OFDM symbol index and all related radio resource management (RRM) information to the base station along with the Cell-ID of the cell as follows:
  • a fourth method in which a UE receives a beam reference signal (BRS) and calculates / reports radio resource management (RRM) information is performed by the UE in RSRP or RSRQ in a specific TBA subframe of a specific cell.
  • the radio resource management (RRM) information is reported to the base station only for AA0 or AP0 for the indexes of the preferred OFDM symbols based on the value.
  • the UE prefers OFDM symbols 2 and 5 in a specific TBA subframe of a specific cell
  • the UE with the Cell-ID of the cell as follows for AA0 or AP0, respectively, in the OFDM symbols.
  • the corresponding OFDM symbol index and related radio resource management (RRM) information will be reported to the base station:
  • FIG. 19 illustrates methods of calculating and reporting channel state information (CSI) such as RI / PMI / CQI by a terminal receiving a channel from a beam reference signal (BRS).
  • CSI channel state information
  • BRS beam reference signal
  • the first method for the UE to receive a beam reference signal (BRS) and to calculate / report channel state information (CSI) is included in the indexes and OFDM symbols of the OFDM symbols preferred by the UE in a specific TBA subframe of a specific cell.
  • the combination of the antenna array indexes and the channel state information (CSI) thereof are reported to the base station together.
  • the channel state information represents channel state information (CSI) corresponding to two ports for each antenna array in consideration of mapping of two antenna ports to one antenna array.
  • the UE is as follows. As such, we will report the corresponding OFDM symbol index, antenna array combination, and related 2-port channel state information (CSI) to the base station:
  • OFDM symbol 2 + AA 0 + 2-port RI / PMI / CQI (for AP0-1)
  • OFDM symbol 2 + AA 1 + 2-port RI / PMI / CQI (for AP2-3)
  • the UE For the method of calculating / reporting the above three channel state information (CSI), the UE always decides to calculate / report the channel state information (CSI) with respect to one selected OFDM symbol and beam reference signal (BRS) array combination. It may be.
  • the channel state information (CSI) may be included in an uplink data channel transmitted first by the terminal in the case of an initial access situation and transmitted.
  • the corresponding channel state information may be reported through a separate feedback channel in the subframe that appears after the kth in the subframe in which the beam reference signal (BRS) is transmitted.
  • the k value may be set to the same value as the subframe difference for the case where the UE receives the data and reports the HARQ feedback thereto, so that the feedback does not collide in two cases.
  • the frequency resource where the channel state information (CSI) is reported may be set by the base station through the RRC or may be determined by the Cell-ID and the terminal identifier.
  • the beam adjusting reference in addition to the beam reference signal (BRS)
  • the signal may further transmit a beam refinement reference signal (BRRS).
  • BRRS beam refinement reference signal
  • a base station schedules and transmits a beam steering reference signal BRRS.
  • the beam steering reference signal BRRS when the beam steering reference signal BRRS is scheduled in subframe n, the beam steering reference signal BRRS may be transmitted in the r th subframe, and then in the k ′ th subframe, Feedback information on the received beam steering reference signal BRRS may be reported to the terminal.
  • r may be fixed to a value equal to 0 or may be determined to be different according to the index of the scheduled subframe.
  • K ' may also be designed to have a fixed value.
  • the feedback information on the beam steering reference signal (BRRS) transmitted in the k'-th subframe after scheduling is preferably Tx beam index information and the preferred antenna array index for the Tx beam as in the beam reference signal (BRS).
  • the information and the associated channel state information (CSI) may be reported.
  • the preferred Tx beam index information and the Q-port channel state information (CSI) may be reported.
  • Q may be a value identified through the PBCH or RRC.
  • 21A and 21B illustrate a structure of a time frequency resource to which the beam steering reference signal BRRS described above is transmitted.
  • the beam steering reference signal BRRS may allow the beam steering reference signal BRRS for a specific antenna port to be transmitted over several consecutive subcarriers.
  • the OFDM symbols to which the same Tx beam is applied may be transmitted while applying hopping to be transmitted on different frequency resources for each OFDM symbol.
  • the same beam steering reference signal BRRS structure may be repeatedly transmitted several times, and may be transmitted by applying different Tx beams to each.
  • the UE may adjust the Rx beam through several OFDM symbols of beam steering reference signals (BRRSs) to which a specific Tx beam is applied.
  • BRRSs beam steering reference signals
  • the UE may report which Tx beam is preferred in the subsequent CSI reporting situation.
  • FIG. 21A and 21B eight OFDM symbols are used for one Tx beam.
  • the present invention is not limited thereto, and four or different values are used, and hopping is applied in a similar manner to apply a beam steering reference signal (BRRS).
  • BRRS beam steering reference signal
  • the beam steering reference signal may be configured to transmit the beam steering reference signal (BRRS) resources for a specific antenna port distributed over the frequency. Similarly, hopping is applied per OFDM symbol. In addition, the same pattern may be transmitted several times in units of several OFDM symbols so that the beam steering reference signal (BRRS) may be transmitted, thereby enabling Tx beam adjustment through Tx beam selection and reporting.
  • FIG. 22 illustrates a configuration of the terminal 2200 in the ultrahigh frequency mobile communication system according to the present embodiments.
  • the terminal 2200 includes a communication unit 2210 and a controller 2220, and the controller 2220 includes a system synchronizer 2221, a channel estimator 2222, and data.
  • the decoder 2223 may be included.
  • the communication unit 2210 of the terminal 2200 receives a signal such as a PSS / SSS, a reference signal (RS), and data transmitted from a base station and transmits the signal to the control unit 2220.
  • a signal such as a PSS / SSS, a reference signal (RS), and data transmitted from a base station and transmits the signal to the control unit 2220.
  • RS reference signal
  • the controller 2220 acquires synchronization from the received signals received from the communication unit 2210, checks beam information, receives a reference signal RS for each purpose of the reference signal RS, and a channel according to the reference signal RS. Estimation and feedback information can be generated, and another reference signal RS can be used to perform data decoding. The feedback information may be reported to the base station through the communication unit 2210.
  • the system synchronizer 2221, the channel estimator 2222, and the data decoder 2223 may be some functions of the controller 2220 or may exist separately.
  • FIG. 23 illustrates a configuration of a base station 2300 in a high frequency mobile communication system according to the present embodiments.
  • the base station 2300 may include a communication unit 2310 and a controller 2320, and the controller 2320 may include a resource allocator 2321.
  • the communication unit 2310 of the base station 2300 transmits signals such as PSS / SSS, reference signal (RS), and data to the terminal, and receives data and channel feedback information from the terminal.
  • signals such as PSS / SSS, reference signal (RS), and data
  • RS reference signal
  • the controller 2320 serves to generate a signal determined for each type and to map the resource, and to map data of the terminal to a specific resource by using feedback information. To this end, the controller 2320 may have a separate resource allocator 2321 or perform a corresponding function as a part of the controller 2320.
  • FIG. 24 illustrates a method for a terminal to receive a signal in a wireless communication system according to the present embodiments.
  • the terminal receives a synchronization signal to which beamforming is applied through a resource block composed of subcarriers set in multiples of 15 kHz from the base station (S2400).
  • the interval of the subcarriers may be set to an interval five times or ten times of 15 kHz.
  • the terminal receives a beam reference signal (BRS) from the base station at the same symbol timing as a symbol for receiving the synchronization signal (S2420).
  • BRS beam reference signal
  • the beam reference signal BRS may be located at resource intervals other than the resource block where the synchronization signal is located in a subframe in which the synchronization signal and the beam reference signal BRS are transmitted.
  • the synchronization signal is located in the center resource block of the subframe and the beam reference signal BRS may be sequentially located from the subcarrier having the low index in the resource block except for the resource block in which the synchronization signal is located.
  • the beam reference signal BRS may be located at regular intervals in both directions of the resource block where the synchronization signal is located.
  • the beam reference signal BRS may be mapped to eight consecutive subcarriers of 12 subcarriers in a resource block in which a synchronization signal is not located.
  • other signals may or may not be mapped to the remaining four subcarriers.
  • the terminal checks the beamforming applied to the synchronization signal from the received beam reference signal (BRS) (S2440).
  • BRS received beam reference signal
  • 25 illustrates a method for transmitting a signal by a base station in a wireless communication system according to the present embodiments.
  • the base station maps a synchronization signal to which beamforming is applied to a resource block composed of subcarriers set in multiples of 15 kHz (S2500).
  • the base station maps a beam reference signal (BRS) for confirming beamforming to which the synchronization signal is applied to the symbol timing to which the synchronization signal is mapped (S2520).
  • BRS beam reference signal
  • the beam reference signal BRS may be sequentially positioned in resource blocks except for resource blocks in which a synchronization signal is located in a subframe, or may be located in both directions of resource blocks in which a synchronization signal is located.
  • the beam reference signal BRS may be mapped to eight consecutive subcarriers in twelve subcarriers, and at this time, other signals may or may not be transmitted to the remaining four subcarriers.
  • the base station transmits a beam reference signal (BRS) to the terminal to confirm the beamforming applied to the synchronization signal and the beamforming is applied to the same symbol timing to the terminal (S2540).
  • BRS beam reference signal
  • the terminal can measure the beam applied to the synchronization signal using the synchronization signal and the beam reference signal (BRS) and obtain information about the cell identifier and time-frequency synchronization from the synchronization signal.
  • BRS beam reference signal
  • FIG. 26 illustrates a process in which a terminal receives a beam reference signal (BRS) and transmits feedback information according to the embodiments.
  • BRS beam reference signal
  • the terminal receives a beam reference signal (BRS) from a base station (S2600).
  • BRS beam reference signal
  • the UE identifies the preferred OFDM symbols based on the RSRP or RSRQ value in the TBA subframe receiving the beam reference signal (BRS) (S2620).
  • BRS beam reference signal
  • the terminal transmits radio resource management (RRM) information or channel state information (CSI) for the antenna port or antenna array for the preferred OFDM symbols to the base station (S2640).
  • RRM radio resource management
  • CSI channel state information
  • the UE may use a combination of preferred antenna port or antenna array indexes based on RSRP or RSRQ value for beam reference signal (BRS) ports included in preferred OFDM symbols and radio resource management (RRM) thereto.
  • Feedback information such as information or channel state information (CSI) may be transmitted.
  • feedback information for all antenna ports or antenna arrays for the indices of preferred OFDM symbols may be transmitted, or feedback information for a specific antenna port or a specific antenna array may be transmitted.
  • B antenna arrays or 2B antenna ports for the indices of preferred OFDM symbols may be transmitted, where B is the number of beam reference signal (BRS) antenna ports identified in PBCH or RRC. It can be divided by.
  • B is the number of beam reference signal (BRS) antenna ports identified in PBCH or RRC. It can be divided by.
  • FIG. 27 illustrates a process of receiving feedback information from a terminal by a base station according to the present embodiments.
  • the base station transmits a beam reference signal (BRS) to the terminal (S2700) and provides feedback information such as radio resource management (RRM) information or channel state information (CSI) for the beam reference signal (BRS). It receives (S2720).
  • RRM radio resource management
  • CSI channel state information
  • the base station may receive the feedback information in the subframe appearing after the kth in the subframe in which the beam reference signal (BRS) is transmitted, where k is a subframe when transmitting the HARQ feedback for the data received by the terminal It may be equal to the difference of.
  • BRS beam reference signal
  • the base station may transmit a beam steering reference signal (BRRS) for adjusting the transmission beam transmitted to a specific terminal or a reception beam of the terminal in the ultra-high frequency mobile communication system (S2740).
  • BRRS beam steering reference signal
  • the beam steering reference signal BRRS when the beam steering reference signal BRRS is scheduled in subframe n, the beam steering reference signal BRRS may be transmitted in the n + r-th subframe, and r may be a fixed value such as 0 or a scheduled subframe. The value may be determined according to the index of.
  • the base station may receive feedback information on the beam steering reference signal BRRS in the n + r + k'th subframe (S2760).
  • k ' may be designed to have a fixed value, and the base station may adjust the transmission beam of the base station or the reception beam of the terminal based on feedback information about the beam steering reference signal BRRS.

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Abstract

본 실시예들은 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말과 기지국 간에 빔 기준 신호 또는 빔 조정 기준 신호를 송수신하고 이에 대한 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 단말은 기지국으로부터 수신한 빔 기준 신호 또는 빔 조정 기준 신호를 측정하고 이에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보와 같은 피드백 정보를 기지국으로 전송함으로써, 기지국이 단말로부터 수신한 피드백 정보에 따라 기지국의 전송 빔 또는 단말의 수신 빔을 조정하여 초고주파 이동 통신 시스템에서 서브캐리어 간 위상 노이즈를 감소시키고 신호 감쇄를 극복하며 단말과 기지국 간에 신호를 송수신할 수 있도록 한다.

Description

초고주파 이동 통신 시스템의 기준 신호 및 피드백 송수신 방법 및 그 장치
본 실시예들은 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말과 기지국 간에 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 초기 음성 위주의 서비스를 제공하는 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다.
최근 3GPP의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 그리고 LTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced) 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히, LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위해 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선 시스템의 용량을 최대화한다. LTE-Advanced 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선 시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송 능력을 가지고 있다.
LTE/LTE-Advanced 시스템은 MIMO(Multiple Input Multiple Output)와 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기술을 적용하여 각 기술의 장점을 잘 활용하고 있다.
이 중 OFDMA는 하나의 주파수 축 상에서 서로 다른 단말의 스케줄링을 수행하도록 함으로써 용량 증대를 얻을 수 있도록 하는 이점을 제공한다. 즉, 채널이 시간에 따라 변하는 특성과 채널이 주파수에 따라 변하는 특성을 같이 이용하면 적절한 스케줄링 방법과 결합되어 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.
한편, 6GHz 이하를 목표를 하는 LTE 시스템보다 높은 28GHz의 주파수 밴드에서 OFDM을 사용하는 경우에는 서브캐리어 간 위상 노이즈 영향이 커져 기존 LTE 시스템보다 큰 서브캐리어 간격을 필요로 한다. 또한, 높은 주파수에서는 신호 감쇄 정도가 다수의 안테나 요소를 갖는 안테나 배열을 사용하여 빔포밍(Beam Forming) 기술을 적용해야 할 필요가 있다.
본 실시예들의 목적은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 OFDM을 사용하는 경우 주어진 시간-주파수 자원을 활용하여 데이터 송수신을 수행하도록 하는 자원 활용 구조 및 이에 대한 단말 및 기지국 간의 신호 송수신 방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 목적은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 수신한 빔 기준 신호를 측정하고 이에 대한 피드백을 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 신호를 수신하는 단말에 있어서, 단말이 기지국으로부터 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록을 통해 동일한 심볼 타이밍에 빔포밍이 적용된 동기화 신호와 빔 기준 신호를 수신하는 단계와, 빔 기준 신호로부터 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하는 단계와, 동기화 신호로부터 셀 식별자 정보 및 시간-주파수 동기 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
이때, 빔 기준 신호는 동기화 신호가 매핑된 자원 블록을 제외한 자원 블록 중 낮은 인덱스를 갖는 자원 블록부터 일정 간격으로 매핑될 수 있다.
또는, 빔 기준 신호는 동기화 신호가 매핑된 자원 블록을 중심으로 양방향으로 일정 간격으로 매핑될 수도 있다.
또한, 빔 기준 신호는 동기화 신호가 매핑된 자원 블록 이외의 자원 블록에 포함된 부반송파에 매핑되며, 12개 단위의 부반송파에서 연속된 8개의 부반송파에 매핑되고 나머지 4개의 부반송파에는 Null이 매핑될 수 있다.
여기서, 빔 기준 신호가 매핑된 부반송파 중 적어도 하나의 부반송파에는 동일한 안테나 포트와 매핑되는 빔 기준 신호가 반복되어 매핑될 수도 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 기지국이 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록에 빔포밍이 적용된 동기화 신호를 매핑하는 단계와, 동기화 신호가 매핑된 심볼 타이밍에 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하기 위한 빔 기준 신호를 매핑하는 단계와, 동기화 신호와 빔 기준 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 신호를 수신하는 단말에 있어서, 기지국으로부터 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록을 통해 동일한 심볼 타이밍에 전송되는 빔포밍이 적용된 동기화 신호와 빔 기준 신호를 수신하는 통신부와, 빔 기준 신호로부터 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하고 동기화 신호로부터 셀 식별자 정보 및 시간-주파수 동기 정보를 획득하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 신호를 전송하는 기지국에 있어서, 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록에 빔포밍이 적용된 동기화 신호를 매핑하고 동기화 신호가 매핑된 심볼 타이밍에 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하기 위한 빔 기준 신호를 매핑하는 제어부와, 동기화 신호와 빔 기준 신호를 단말로 전송하는 통신부를 포함하는 기지국을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서, 단말이 기지국으로부터 빔 기준 신호를 수신하는 단계와, 빔 기준 신호를 수신한 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼을 확인하는 단계와, 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
단말이 기지국으로부터 빔 기준 신호를 수신하는 단계에서는, 빔 기준 신호가 전송되는 심볼에서 12개의 서브캐리어 단위로 연속된 8개의 서브캐리어에서 빔 기준 신호를 수신하고 나머지 4개의 서브캐리어에서 다른 신호를 수신할 수 있다.
무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 기지국으로 전송하는 단계에서는, 선호하는 심볼에 포함된 빔 기준 신호 포트에 대하여 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
또는, 선호하는 심볼에 대하여 모든 안테나 포트 또는 모든 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 전송할 수도 있다.
또는, 선호하는 심볼에 대하여 B개의 안테나 배열 또는 2B개의 안테나 포트에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 전송할 수도 있으며, 여기서, B는 확인된 빔 기준 신호 안테나 포트의 수를 2로 나눈 값일 수 있다.
또는, 선호하는 심볼에 대하여 특정한 하나의 안테나 배열 또는 특정한 하나의 안테나 포트에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 전송할 수도 있다.
한편, 단말은 빔 기준 신호를 수신한 서브프레임으로부터 K번째 후의 서브프레임에서 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 전송할 수 있으며, 여기서, K는 단말이 데이터를 수신하는 서브프레임과 데이터에 대한 피드백 정보를 전송하는 서브프레임의 차이와 동일한 값일 수 있다.
단말의 피드백 정보 전송 방법은, 기지국으로부터 빔 조정 기준 신호를 수신하는 단계와, 수신된 빔 조정 기준 신호에 대한 피드백 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 빔 조정 기준 신호는 N번째 서브프레임에서 스케줄링되어 N+R번째 서브프레임에서 수신되고, 피드백 정보는 N+R+K'번째 서브프레임에서 전송될 수 있다.
여기서, R은 고정된 값이거나 스케줄링된 서브프레임의 인덱스에 따라 결정되는 값일 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 기지국이 피드백 정보를 수신하는 방법에 있어서, 단말로 빔 기준 신호를 전송하는 단계와, 빔 기준 신호가 전송된 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말에 있어서, 기지국이 전송하는 빔 기준 신호를 수신하는 통신부와, 빔 기준 신호를 수신한 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하고 생성된 피드백 정보를 통신부를 통해 기지국으로 전송하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.
다른 측면에서, 본 실시예들은, 초고주파 이동 통신 시스템에서 피드백 정보를 수신하는 기지국에 있어서, 단말로 빔 기준 신호를 전송하고 빔 기준 신호가 전송된 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 수신하는 통신부와, 수신된 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 이용하여 단말로 전송할 데이터를 특정 자원에 매핑하는 제어부를 포함하는 기지국을 제공한다.
본 실시예들에 의하면, 초고주파 이동 통신 시스템에서 서브캐리어 간 위상 노이즈를 감소시키고 신호 감쇄를 극복하며 단말과 기지국 간에 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 초고주파 이동 통신 시스템에서 빔 기준 신호 또는 빔 조정 기준 신호를 측정하고 피드백을 전송하는 시간을 보장함으로써 측정 결과에 따라 단말로 전송되는 신호에 적용된 빔을 조정하며 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
도 1은 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타낸 도면이다.
도 2는 LTE에서 사용하는 시간-주파수 파라미터들을 나타낸 도면이다.
도 3은 TDD로 동작하는 LTE 시스템에서 사용하는 PSS/SSS의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 하향링크로 스케줄링을 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 자원 블록의 무선 자원을 나타낸 도면이다.
도 5는 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 하향링크로 스케줄링을 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 자원 블록의 무선 자원에서 각 영역 및 신호의 사용 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 PDCCH 영역을 이용하여 스케줄링 정보를 확인하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 150kHz와 75kHz의 서브캐리어 간격에 대한 시간-주파수 자원 및 해당 시스템 파라미터들을 나타낸 도면이다.
도 8은 초고주파 이동 통신 시스템에서 빔을 형성하여 신호를 전송하기 위하여 사용하는 안테나 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 기지국 별로 안테나 배열을 1개, 2개 또는 4개 가지는 경우에 안테나 포트와 안테나 요소 간의 매핑을 나타낸 도면이다.
도 10은 5ms의 주기를 가지고 타이밍 및 빔 획득 서브프레임이 전송되는 경우를 나타낸 도면이다.
도 11은 타이밍 및 빔 획득 서브프레임에서 전송되는 신호들의 기능과 관련 구조를 자세히 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 빔 기준 신호가 전송되는 자원 블록의 위치를 결정하는 가능한 방법들을 나타낸 도면이다.
도 13은 빔 기준 신호가 전송되는 자원 블록 내에서 각 안테나 포트에 해당하는 빔과 자원 블록 내 서브캐리어 간의 매핑 관계를 나타낸 도면이다.
도 14는 특정 기지국의 전체 안테나 포트 개수에 대하여 각 포트 별 빔과 빔 기준 신호로 가능한 서브캐리어의 가능한 매핑 관계를 나타낸 도면이다.
도 15는 단말이 기지국에서 사용하는 안테나 포트의 개수를 확인하는 방법들을 나타낸 것이다.
도 16은 단말이 초기 초고주파 셀 접속 상황에서 타이밍 및 빔 획득 서브프레임에 존재하는 신호들을 수신하여 수행하는 동작들을 나타낸 것이다.
도 17과 도 18은 빔 기준 신호로부터 채널을 수신한 단말이 기준 신호 수신 파워(RSRP) 또는 기준 신호 수신 품질(RSRQ) 정보와 같은 무선 자원 관리 정보를 계산하고 보고하는 방법들을 나타낸 것이다.
도 19는 빔 기준 신호로부터 채널을 수신한 단말이 RI/PMI/CQI와 같은 채널 상태 정보를 계산하고 보고하는 방법들을 나타낸 것이다.
도 20은 기지국이 빔 조정 기준 신호를 스케줄링하여 전송하는 것을 나타낸 도면이다.
도 21a와 도 21b는 빔 조정 기준 신호가 전송되는 시간-주파수 자원의 구조를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 실시예들에 따른 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 23은 본 실시예들에 따른 초고주파 이동 통신 시스템에서 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 24는 본 실시예들에 따른 단말의 신호 송수신 방법을 나타낸 도면이다.
도 25는 본 실시예들에 따른 기지국의 신호 송수신 방법을 나타낸 도면이다.
도 26은 본 실시예들에 따른 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 27은 본 실시예들에 따른 기지국이 피드백 정보를 수신하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.
다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.
본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, 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 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii)에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.
따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
무선 통신 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. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선 통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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.
또한, LTE, LTE-advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.
본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.
다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀 영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 'PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다'는 형태로 표기하기도 한다.
또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.
또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 PDCCH를 적용할 수 있다.
한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC 시그널링을 포함한다.
eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
이동 통신 시스템은 초기 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 그리고 LTE-Advanced(Long Term Evolution Advanced) 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템의 용량을 최대화한다. LTE-Advanced 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 가지고 있다.
상기 LTE는 일반적으로 3GPP 표준 단체의 Release 8 또는 Release 9에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미하며 LTE-Advanced는 3GPP 표준단체의 Release 10에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미한다. 3GPP 표준단체에서는 LTE-Advanced 시스템의 표준화 이후에도 이를 기반으로 하여 향상된 성능을 갖는 후속 Release에 대한 표준을 진행하고 있다.
LTE/LTE-Advanced 시스템은 MIMO(multiple input multiple output)와 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기술을 적용하여 각 기술의 장점을 잘 활용하고 있다.
우선 복수개의 송신안테나를 이용하여 무선신호를 전송하는 MIMO는 한 개의 단말에게 전송하는 SU-MIMO(Single User MIMO)와 동일한 시간/주파수 자원을 이용하여 복수의 단말에게 데이터를 전송하는 MU-MIMO(Multi-User MIMO)로 구분된다.
SU-MIMO의 경우 복수의 송신안테나가 한 개의 수신기에 대하여 무선신호를 복수개의 공간 계층(spatial layer)로 전송한다. 이때 수신기는 복수개의 수신 안테나를 보유하고 있어야 복수개의 spatial layer를 지원할 수 있다.
반면에 MU-MIMO의 경우 복수의 송신 안테나가 복수의 수신기에 대하여 무선신호를 복수개의 spatial layer로 전송한다. MU-MIMO의 경우 SU-MIMO와 비교할 때 수신기가 복수의 수신안테나를 필요로 하지 않는다는 장점을 가진다. 다만 단점은 동일한 주파수 및 시간 자원에 복수의 수신기에 대하여 무선신호를 전송하기 때문에 서로 다른 수신기를 위한 무선신호들 사이에 상호 간섭이 발생할 수 있다.
OFDMA 방식을 통하여 용량 증대를 얻을 수 있는 주요 요인 중의 하나는 주파수 축 상에서 서로 다른 단말의 스케줄링을 수행할 수 있다는 것이다. 즉, 채널이 시간에 따라 변하는 특성과 같이 채널이 주파수에 따라 변하는 특성을 추가로 이용하면 적절한 스케줄링 방법과 결합되어 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.
도 1은 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면 기지국(evolved NodeB, eNB)이 단말(User Equipment, UE)로 전송하는 무선자원은 주파수 축 상에서는 자원 블록(Resource Block, RB)(110) 단위로 나누어지며 시간 축 상에서는 서브프레임(Subframe)(120) 단위로 나누어진다.
LTE/LTE-Advanced 시스템에서 상기 자원 블록(110)은 일반적으로 12개의 부반송파로 이루어지며 부반송파 간격은 15kHz로 하나의 자원 블록(110)은 180kHz의 대역을 차지한다.
반면 서브프레임(120)은 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼 구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다.
여기서 각 OFDM 심볼 구간은 cyclic prefix(CP)를 포함하는데 첫 번째와 여덟 번째 OFDM 심볼은 160Ts 길이의 CP를 포함하고 나머지 OFDM 심볼들은 144Ts 길이의 CP를 포함한다. 여기서 Ts는 LTE/LTE-Advanced 시스템의 기본 시간 단위로 1/(15000x2048)초에 해당한다.
LTE/LTE-Advanced 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간 축에서는 서브프레임(120) 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수 축에서는 자원 블록(110) 단위로 자원을 할당할 수 있다.
도 2는 LTE에서 사용하는 시간-주파수 파라미터들을 자세히 나타낸다.
기존 LTE 시스템에서는 단말이 특정 셀로의 시간-주파수 동기를 획득하기 위하여, 기지국은 일정한 시간-주파수 위치에서 PSS(Primary Synchronization Signal)와 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 전송하고 해당 신호를 단말이 수신하여 동기를 획득한다.
도 3은 TDD로 동작하는 LTE 시스템에서 사용하는 PSS/SSS의 위치를 나타낸다.
도 3을 참조하면, TDD로 동작하는 LTE 시스템에서 PSS는 서브프레임 #1과 서브프레임 #6의 세 번째 OFDM 심볼에 위치하고, SSS는 슬롯 #1과 슬롯 #11의 마지막 OFDM 심볼에 위치한다.
도 4는 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 하향링크로 스케줄링을 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 자원 블록의 무선 자원을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, LTE/LTE-Advanced 시스템의 하향링크 스케줄링 단위는 시간 축 상에서 한 개의 서브프레임(210)으로 이루어지며 주파수 축 상에서 한 개의 자원 블록(220)으로 이루어진다.
이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 서브캐리어로 이루어지며 시간 영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치를 갖도록 한다.
LTE/LTE-Advanced에서는 상기 도 2의 각각 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 단위(Resource Element, RE)라 한다. 또한 한 개의 서브프레임은 각각 7개의 OFDM 심볼로 이루어진 두 개의 슬롯(Slot)으로 이루어진다.
상기 도 4에 도시된 무선 자원에는 다음과 같은 복수 개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. CRS (Cell-specific Reference Signal)(230): 특정 셀에 속한 모든 단말들의 채널 측정을 위하여 전송되는 기준 신호
2. DMRS (DeModulation Reference Signal)(240, 241): 특정 단말의 데이터 복호를 위하여 전송되는 기준 신호
3. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal)(270): 특정 신호 전송 지점에 속한 단말로 전송되는 기준 신호로 채널 상태를 측정하기 위하여 사용됨. 한 개의 셀 내에는 복수 개의 전송 지점이 포함될 수 있어 한 개의 셀에서는 복수 개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.
4. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)(250): 하향링크로 전송되는 데이터 채널, 기지국이 단말로 데이터를 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 4의 데이터 영역에서 기준 신호가 전송되지 않는 자원 단위들을 이용하여 전송됨
5. 제어채널 (PDCCH, PCFICH, PHICH)(260): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어 정보나 상향링크 HARQ 운용을 위한 ACK/NACK 전송. 제어 채널은 각 서브프레임 별로 하나에서 세 개의 OFDM 심볼을 차지할 수 있으며 해당 제어 채널을 위한 OFDM 심볼의 개수는 PCFICH를 통해서 단말로 통보된다.
상기 신호 외에도 LTE-Advanced 시스템에서는 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS(270)가 해당 셀의 단말들에 간섭 없이 수신될 수 있도록 muting을 설정할 수 있다.
상기 muting은 CSI-RS(270)가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너 뛰어 데이터 신호를 수신한다. LTE-Advanced 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다. Muting은 CSI-RS(270)의 위치에 적용되며 전송 전력이 영으로 아무런 신호가 전송되지 않기 때문이다.
CSI-RS(270)는 CSI-RS(270)를 전송하는 안테나 수에 따라 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용에 적용될 수 있다.
LTE-Advanced 시스템에서 지원하는 안테나 포트의 개수는 2개, 4개 8개로 각각에 대하여 CSI-RS는 2개, 4개, 8개의 자원 단위를 사용하여 전송될 수 있다. 안테나 포트 수가 2개일 경우에는 상기 도 4에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS(270)가 전송되며 안테나 포트 수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나 포트 수가 8개일 경우 두 개의 연속된 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면에 muting은 한 개의 패턴 단위로 이루어진다.
앞서 설명한 바와 같이 LTE/LTE-Advanced 시스템은 데이터 전송률 및 시스템 용량 증대를 위하여 복수의 송수신 안테나를 이용하여 데이터를 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 현재까지 LTE-Advanced 시스템은 단말 별로 8개까지의 안테나 포트를 지원하고 한번에 최대 8개의 spatial layer의 전송이 지원된다.
특정 기지국이 상기 주어진 시간/주파수 자원에 대한 단말 스케줄링을 수행하고 다수의 안테나에 적용할 프리코딩 방법을 결정하기 위하여 해당 특정 기지국에 접속한 단말은 상기 CSI-RS를 사용하여 하향링크 채널을 측정하고 이에 대한 채널 정보를 기지국으로 보고한다.
LTE/LTE-Advanced 시스템에서는 다음의 세 가지 채널 피드백 정보(Channel Status Information, CSI)를 사용한다:
RI(Rank Indicator): 단말이 선호하는 spatial layer의 개수 정보
PMI(Precoding Matrix Indicator): 가장 최근에 보고한 RI가 주어진 상황에서 단말이 선호하는 precoding matrix의 인덱스 정보
CQI(Channel Quality Indicator): 가장 최근에 보고한 RI/PMI가 주어진 상황에서 BLER(Block Error Rate) 0.1을 만족하는 최대의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보
세부적인 RI/PMI/CQI에 대한 정의 및 보고 주기는 3GPP 표준 문서 [3GPP TS 36.213]을 참조한다.
도 5는 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 하향링크로 스케줄링을 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임 및 1 자원 블록의 무선 자원에서 각 영역 및 신호의 사용 방법을 나타낸다.
LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말은 매 서브프레임마다 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 확인하여 해당 서브프레임에서 데이터(PDSCH)가 전송되는지 여부를 확인한다.
여기서 PDCCH는 상기 설명한 바와 같이 매 서브프레임에서 하나부터 세 개까지의 OFDM 심볼 영역을 차지할 수 있으며 단말들은 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 수신하여 몇 개의 OFDM 심볼이 PDCCH로 사용되는지를 확인할 수 있다.
즉, 기지국은 특정 서브프레임에서 필요한 제어 채널의 크기에 따라 PCFICH를 1, 2, 또는 3 중 하나로 설정하여 셀 내의 단말들로 전송하고 설정 값만큼의 영역에서 PDCCH를 전송한다. 또한 PDCCH는 전 시스템 대역에 걸쳐 전송되고 특정 단말로의 스케줄링 정보는 전 시스템 대역에 고루 퍼져 전송된다.
상기 PDCCH에 포함된 스케줄링 정보는 해당 서브프레임에서 데이터를 수신할 단말들에 대한 다음의 정보들 중 일부 또는 전체를 포함한다:
● PDSCH 자원 할당 정보
● 변조 방식 및 부호율 정보
● HARQ 정보
● 재전송/초기전송 구분 정보
도 6을 참조하여 보다 자세히 설명하면, 단말은 특정 서브프레임에서 한 개부터 세 개 OFDM 심볼까지 가능한 PDCCH 영역을 확인하여 자신에게 전송되는 PDSCH의 스케줄링 여부를 확인한다.
여기서 스케줄링이 발생한 경우는 해당 PDSCH가 주파수 상에서 어떤 자원 블록들에 위치하는지를 확인한 후 해당 서브프레임 내 해당 자원 블록들에 대하여 제어 영역 외 나머지 OFDM 심볼들에서 PDSCH를 수신하여 복호를 수행한다.
도 6은 특정 서브프레임에서 M개의 단말이 PDSCH 스케줄링을 확인한 경우를 나타낸 것으로서, 각 단말이 수신할 PDSCH의 위치는 해당 셀의 모든 단말 공통으로 전 대역에 존재하는 PDCCH 내의 정보로 확인을 하게 된다.
또한 기존 LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말은 특정 서브프레임의 앞쪽 OFDM 심볼들에서 PDCCH를 확인하고 나머지 뒤쪽 모든 OFDM 심볼들에서 PDSCH를 수신하여야 전체 하나의 데이터 단위를 복호하는 것이 가능하다. 즉, LTE/LTE-Advanced 시스템에서 단말의 데이터 수신 단위는 하나의 서브프레임으로 1ms가 된다.
LTE/LTE-Advanced 시스템은 6GHz 이하의 주파수 밴드에서 단말의 데이터 수신 단위를 1ms로 가정하고 설계되었기 때문에 상기 설명한 바와 같은 시간-주파수 자원 구조 및 해당 자원을 활용하기 위한 신호들이 설계되었다.
하지만 28GHz 등의 높은 주파수 밴드에서 OFDM을 사용하는 이동 통신 시스템의 경우에는 서브캐리어 간 위상 노이즈 영향이 커져 기존 6GHz 이하를 목표로 하는 LTE 시스템보다 큰 서브캐리어 간격을 필요로 한다. 또한 높은 주파수에서는 거리에 따른 신호의 감쇄 정도가 커져 신호에 빔포밍(Beamforming) 기술을 적용하여 특정 방향으로 보다 강한 신호를 전송할 필요가 있다.
이에 따라 본 실시예들은 고주파 이동 통신 시스템에서 사용할 수 있는 새로운 시간-주파수 자원 활용 구조 및 이에 대한 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 실시예들은 수십 GHz의 주파수 밴드를 사용하는 고주파 이동 통신 시스템에서 OFDM을 사용하는 경우에 주어진 시간-주파수 자원을 활용하여 데이터 송수신을 수행하도록 하는 자원 활용 구조 및 이에 대한 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법을 제공한다.
전술한 바와 같이 수십 GHz의 주파수 밴드에서는 서브캐리어 간 위상 노이즈 영향이 커져 큰 서브캐리어 간격을 필요로 한다. 또한 수십 GHz의 주파수 밴드에서는 수백 MHz 단위의 가용 주파수가 있어 큰 서브캐리어 간격을 유지하는 것이 필요하다.
본 실시예들은 새로운 고주파 이동 통신 시스템에서 기존 LTE와 비슷한 시간-주파수 구조를 가지고 큰 서브캐리어 간격을 유지할 수 있도록 하기 위하여 LTE의 서브캐리어 간격인 15kHz의 배수에 해당하는 값으로 설정하도록 한다.
즉, 대략 30GHz 주변의 주파수 밴드에서의 채널 환경을 고려하면 대략 5배 또는 10배의 서브캐리어 간격을 가지는 것이 효율적인 것으로 판단되어 본 실시예들은 75kHz의 서브캐리어 간격이나 150kHz의 서브캐리어 간격을 고려한다.
도 7은 각각 150kHz와 75kHz의 서브캐리어 간격에 대한 시간-주파수 자원 및 해당 시스템 파라미터들을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 2048 FFT를 사용하는 OFDM 시스템을 가정하면 전체 시스템 대역은 각각 200MHz, 100MHz로 구성되며, 하나의 서브프레임은 각각 0.1ms, 0.2ms로 구성될 수 있다. 그러면 고주파 이동 통신 시스템에서도 기본적으로 LTE/LTE-Advanced와 같은 형태의 자원 블록, 서브프레임, 및 무선 프레임(Radio Frame) 구조를 가져갈 수 있다.
즉, 자원 블록은 12개의 서브캐리어로 구성되고, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼들로 구성되며, 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성된다.
고주파 이동 통신 시스템에서는 거리에 따른 신호의 감쇄가 심하기 때문에 이를 보상하기 위하여 모든 전송 신호에 지향성을 부여하는 빔포밍을 적용할 필요가 있다.
즉, 빔(Beam)을 형성하여 신호에 전송하여 특정 방향으로 신호의 세기를 모아주고 해당 특정 방향에서 멀어지면 신호가 약하게 가도록 한다. 다시 말하면 고주파 이동 통신 시스템에서는 기존 LTE/LTE-Advanced에서 셀 내 전 방향으로 퍼져 전송되는 것으로 가정했던 신호들에도 빔을 형성하여 전송할 필요가 있게 된다.
도 8은 고주파 이동 통신 시스템에서 빔을 형성하여 신호를 전송하기 위하여 사용하는 안테나 구조를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 기지국은 1개, 2개 또는 4개의 안테나 배열을 가질 수 있으며, 각각의 안테나 배열은 두 개의 안테나 포트에 대응한다.
각각의 안테나 포트는 다른 안테나 포트들과 독립적으로 빔포밍된 아날로그 빔 중 하나를 생성한다.
도 9는 기지국 별로 안테나 배열을 1개, 2개 또는 4개 가지는 경우에 안테나 포트와 안테나 요소(Antenna Element) 간 매핑을 나타낸다.
하나의 안테나 포트는 특정 안테나 배열 내 같은 POL들과 연결되어 신호를 전송하고 각 안테나 포트는 서로 독립적으로 다수의 빔을 형성할 수 있다.
앞서 설명한 안테나 구조에 따라 기존 LTE/LTE-Advanced에 대하여 고주파 이동 통신 시스템에서 다른 형태의 설계가 필요한 부분이 PSS/SSS이다. 기존 LTE/LTE-Advanced에서 PSS/SSS는 특정 셀 전 영역에서 고루 신호를 검출할 수 있도록 전송되었기 때문에 셀 별로 하나의 PSS/SSS만 존재하면 되지만, 이제 고주파 이동 통신 시스템에서는 PSS/SSS도 방향성을 가지게 되고 셀 전 영역의 단말이 PSS/SSS를 검출할 수 있도록 하기 위해서는 셀 별로 다수의 PSS/SSS가 운용되어야 한다.
PSS/SSS에 적용해야 할 빔의 개수가 N이라고 가정하면 특정 셀은 N개의 PSS/SSS를 운용해야 한다. 또한 단말은 특정 PSS/SSS를 수신하였을 때 해당 PSS/SSS가 어떤 빔에 해당하는지도 확인할 수 있어야 해당 셀의 시간-주파수 동기를 정확히 획득할 수 있다.
도 10은 특정 기지국에서 안테나 포트 별로 14개 또는 12개의 빔을 PSS/SSS에 적용하고 서로 다른 빔을 적용한 PSS/SSS가 하나의 서브프레임 내에서 서로 다른 OFDM 심볼에 분배되어 전송되는 상황을 도시하고 있다.
즉, 하나의 PSS/SSS에는 특정 빔이 적용되어 있고 해당 PSS/SSS에는 셀 식별자 정보가 포함되어 있어 단말은 PSS/SSS를 확인하여 OFDM 심볼 타이밍 및 셀 식별자를 확인할 수 있다.
추가로 기지국은 같은 OFDM 심볼 내에서 PSS/SSS와 같은 빔을 적용한 ESS를 전송하여 서브프레임 타이밍도 획득할 수 있게 된다.
이에 더하여 해당 PSS/SSS/ESS와 같은 OFDM 심볼 타이밍에는 빔 기준 신호(BRS)가 전송되어 단말이 빔 정보도 확인할 수 있게 된다.
도 10은 상기 설명한 상황을 나타내고 구체적으로 5ms의 주기를 가지고 타이밍 및 빔 획득(Timing and Beam acquisition, TBA) 서브프레임이 전송되는 경우를 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, TBA 서브프레임은 0, K, 2K 와 같은 K번째 서브프레임마다 발생하여 PSS/SSS/ESS와 빔 기준 신호(BRS)를 포함한다.
TBA 서브프레임의 가운데에 PSS/SSS/ESS를 매핑하고 나머지에 일정 간격으로 단말이 다양한 빔을 측정할 수 있도록 하는 빔 기준 신호(BRS)를 매핑할 수 있다.
도 11은 보다 구체적으로 TBA 서브프레임에서 전송되는 신호들의 기능과 관련 구조를 보다 자세히 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, TBA 서브프레임에서 PSS는 TBA 서브프레임의 가운데 위치한 6개의 자원 블록들에 매핑될 수 있고, OFDM 심볼 타이밍을 획득할 수 있도록 한다.
SSS는 PSS가 매핑된 자원 블록들의 위쪽 6개의 자원 블록들에 매핑될 수 있고, 셀 아이디를 획득할 수 있도록 한다.
ESS는 PSS가 매핑된 자원 블록들의 아래쪽 6개의 자원 블록들에 매핑될 수 있고, 서브프레임 타이밍을 획득할 수 있도록 한다.
빔 기준 신호(BRS)는 PSS/SSS/ESS에 의해 점유된 18개의 자원 블록들을 제외한 전체 영역에 분산되어 매핑될 수 있다. 빔 기준 신호(BRS)는 단말이 빔을 측정할 수 있도록 단말로 전송된 신호에 적용된 빔을 확인할 수 있도록 한다.
이때, 빔 기준 신호(BRS)는 PSS/SSS/ESS가 매핑되지 않은 자원 블록에서 연속된 12개의 서브캐리어 중 연속된 8개의 서브캐리어에 매핑될 수 있으며, 나머지 4개의 서브캐리어에는 다른 신호가 매핑되거나 신호가 매핑되지 않을 수도 있다.
도 12는 상기 도 11에 나타낸 빔 기준 신호(BRS)가 전송되는 자원 블록의 위치를 결정하는 가능한 방법들을 나타낸다.
도 12를 참조하면, Option 1은 가운데 18 자원 블록(Sync)을 제외하고 낮은 인덱스를 가지는 자원 블록 순서로 L 자원 블록 간격으로 빔 기준 신호(BRS)를 매핑하는 방식을 나타낸 것이다.
또는, Option 2와 같이 가운데 18 자원 블록을 중심으로 양 방향으로 L 자원 블록 간격으로 빔 기준 신호(BRS)를 매핑할 수도 있다.
이 경우에 빔 기준 신호(BRS) 전송을 시작하는 자원 블록의 위치는 각 경우에 다양한 방법으로 결정할 수 있다.
일 예로, 도 12에 도시된 바와 같이, Cell-ID와 f(A)와 같은 함수를 이용하여 빔 기준 신호(BRS) 전송을 시작하는 자원 블록의 위치를 결정할 수 있다. 여기서, Cell-ID는 PSS/SSS로부터 단말이 획득한 셀 식별자를 나타내고 f(A)는 A를 입력으로 하는 함수 특정 함수값을 나타낸다.
도 13은 상기 도 12에서 설명한 빔 기준 신호(BRS)가 전송되는 자원 블록 내에서 각 안테나 포트에 해당하는 빔과 자원 블록 내 서브캐리어 간 매핑 관계를 나타낸다.
자원 블록 내 매핑이 시작되는 서브캐리어는 각 셀 식별자 별로 달라질 수 있고 안테나 포트와 매핑되지 않는 서브캐리어에는 아무런 신호가 전송되지 않을 수도 있고 별도의 다른 신호들이 전송될 수도 있다. 여기서 f'(B)는 B를 입력으로 하는 특정 함수 값을 나타낸다.
도 14는 특정 기지국의 전체 안테나 포트 개수에 대하여 각 포트 별 빔과 빔 기준 신호(BRS)로 가능한 서브캐리어의 가능한 매핑 관계들을 나타낸다.
상기 도 13의 경우에 대하여 매핑되는 안테나 포트가 없는 경우에 해당 서브캐리어에서는 아무런 신호가 전송되지 않을 수도 있고, 또 다른 방법으로 존재하는 안테나 포트들의 기준 신호를 반복하여 전송하도록 매핑할 수도 있다.
예를 들어 첫 번째 방법(Option 1)의 경우에, 안테나 포트 개수가 2라면 AP0와 AP1을 각각 T 번째와 T+1번째 서브캐리어에 전송하고 나머지 서브캐리어들에서는 기준 신호들이 전송되지 않는다.
반면에 두 번째 방법(Option 2)의 경우에, 안테나 포트 개수가 2라면 AP0을 T, T+2, T+4, T+6 번째 서브캐리어들에 반복하여 전송하도록 하고 AP1을 각각 T+1, T+3, T+5, T+7 번째 서브캐리어들에 반복하여 전송하도록 한다.
본 실시예들에서 단말에 기지국에서 사용하는 안테나 포트의 개수를 확인하는 방법은 고주파 기지국과 연관된 LTE 셀에서 단말로 직접 알려주는 경우에 해당될 수도 있고(Non-standalone), 상기 안테나 포트 개수에 대응하는 빔 기준 신호 설계 방법에 따라 단말이 주변의 데이터 신호들을 해당 빔 기준 신호(BRS)를 적용하여 복호해 보고 복호가 되는 경우로 안테나 포트 개수를 확인하여 향후 단말 동작들을 수행한다(Standalone). 도 15는 전술한 방법들을 나타낸 것이다.
도 16은 단말이 초기 초고주파 셀 접속 상황에서 상기 TBA 서브프레임에 존재하는 신호들을 수신하여 수행하는 동작들을 나타낸다.
즉, 단말은 초기 접속 상황에서 우선 PSS를 수신하여 OFDM 심볼들이 전송되는 타이밍을 획득하고 추가로 SSS를 수신하여 보다 정확한 타이밍 및 해당 접속 셀의 ID(Cell-ID)를 획득한다. 이후 ESS를 수신하여 수신한 OFDM 심볼이 해당 서브프레임 내에서 몇 번째에 해당하는지를 확인하고 서브프레임 타이밍을 획득한다.
그리고 단말은 빔 기준 신호(BRS) 및 PBCH를 수신하여 system frame number(SFN)를 획득하고 추가로 BRS 포트의 개수를 확인한다. 즉, 단말은 PBCH를 수신하여 상기 도 9에 나타난 경우들 중 어떤 시스템에 접속한지를 확인하여 빔 기준 신호(BRS)의 전체 포트 개수를 확인한다. 또한 단말은 빔 기준 신호(BRS)를 수신하여 각 안테나 포트 또는 안테나 배열 별로의 기지국으로부터 단말 사이의 채널을 측정한다.
도 17은 빔 기준 신호(BRS)로부터 채널을 수신한 단말이 기준 신호 수신 파워(Reference Signal Received Power, RSRP) 또는 기준 신호 수신 품질(Reference Signal Received Quality, RSRQ) 정보와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management, RRM) 정보를 계산하고 보고하는 방법들을 나타낸다.
여기서 RSRP와 RSRQ의 정의는 3GPP TS 36.214 표준의 정의에서 쉽게 확장될 수 있다.
단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 무선 자원 관리(RRM) 정보를 계산/보고하는 첫 번째 방법(Alt 1)은 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들과 해당 OFDM 심볼들 내에 포함된 빔 기준 신호(BRS) 포트들에 대한 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 안테나 포트 또는 안테나 배열 인덱스들의 조합과 이에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보를 함께 기지국으로 보고하는 것이다.
예를 들어 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼이 2번과 5번이고 해당 OFDM 심볼들에서 각각 안테나 배열 0번과 1 및 안테나 배열 3번이 선호된다면, 단말은 다음과 같이 해당 셀의 Cell-ID와 함께 해당 OFDM 심볼 인덱스, 안테나 배열 조합 및 관련 RRM 정보를 기지국으로 보고할 것이다:
- Cell-ID + OFDM symbol 2 + AA 0 + RRM information
- Cell-ID + OFDM symbol 2 + AA 1 + RRM information
- Cell-ID + OFDM symbol 5 + AA 3 + RRM information
도 17에서는 안테나 포트와 안테나 배열의 조합이 다음과 같다고 가정하였다:
- AP0 + AP1 → AA0
- AP2 + AP3 → AA1
- AP4 + AP5 → AA2
- AP6 + AP7 → AA3
하지만 본 실시예들에서는 이에 한정하지 않고 선호하는 AP 별로 별도의 무선 자원 관리(RRM) 정보를 보고하는 방법도 고려하고, 빔 기준 신호(BRS) 또는 상위 정보를 통해 획득한 AP들의 개수에 대해서만 무선 자원 관리(RRM) 정보를 획득하고 보고하는 방법도 고려한다.
도 17을 참조하여, 단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 무선 자원 관리(RRM) 정보를 계산/보고하는 두 번째 방법(Alt 2)은 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들에 대하여 4개의 빔 기준 신호(BRS) 배열들 또는 8개의 빔 기준 신호(BRS) 포트들에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보를 모두 기지국으로 보고하는 것이다.
예를 들어 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼이 2번과 5번이면, 해당 OFDM 심볼들에서 각각 안테나 배열 0, 1, 2, 3번 또는 안테나 포트 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 모두에 대하여 단말은 다음과 같이 해당 셀의 Cell-ID와 함께 해당 OFDM 심볼 인덱스 및 관련 모든 무선 자원 관리(RRM) 정보를 기지국으로 보고할 것이다:
- Cell-ID + OFDM symbol 2 + 4 (or 8) RRMs
- Cell-ID + OFDM symbol 5 + 4 (or 8) RRMs
도 18을 참조하여, 단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 무선 자원 관리(RRM) 정보를 계산/보고하는 세 번째 방법(Alt 3)은 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들에 대하여 B개의 빔 기준 신호(BRS) 배열들 또는 2B개의 빔 기준 신호(BRS) 포트들에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보를 모두 기지국으로 보고하는 것이다.
여기서 B는 상기 PBCH 또는 RRC에서 확인된 빔 기준 신호(BRS) 안테나 포트들의 수를 2로 나눈 값이다.
예를 들어 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼이 2번과 5번이면, 해당 OFDM 심볼들에서 각각 안테나 배열 0, ..., B-1번 또는 안테나 포트 0, ..., 2B-1번 모두에 대하여 단말은 다음과 같이 해당 셀의 Cell-ID와 함께 해당 OFDM 심볼 인덱스 및 관련 모든 무선 자원 관리(RRM) 정보를 기지국으로 보고할 것이다:
- Cell-ID + OFDM symbol 2 + B (or 2B) RRMs
- Cell-ID + OFDM symbol 5 + B (or 2B) RRMs
도 18을 참조하여, 단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 무선 자원 관리(RRM) 정보를 계산/보고하는 네 번째 방법(Alt 4)은 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들에 대하여 AA0 또는 AP0에 대해서만 무선 자원 관리(RRM) 정보를 기지국으로 보고하는 것이다.
예를 들어 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼이 2번과 5번이면, 해당 OFDM 심볼들에서 각각 AA0 또는 AP0번에 대하여 단말은 다음과 같이 해당 셀의 Cell-ID와 함께 해당 OFDM 심볼 인덱스 및 관련 무선 자원 관리(RRM) 정보를 기지국으로 보고할 것이다:
- Cell-ID + OFDM symbol 2 + RRM (for AA0 or AP0)
- Cell-ID + OFDM symbol 5 + RRM (for AA0 or AP0)
도 18에서도 연속된 두 개의 안테나 포트가 하나의 안테나 배열로 매핑된다고 가정하였다.
전술한 본 발명의 실시예들에 따른 무선 자원 관리(RRM) 정보를 보고하는 방법들은 보고를 위해 필요한 오버헤드나 단말이 무선 자원 관리(RRM) 정보를 수신하기 위하여 필요한 계산 복잡도에 따라 서로 다른 장단점을 가진다.
도 19는 빔 기준 신호(BRS)로부터 채널을 수신한 단말이 RI/PMI/CQI와 같은 채널 상태 정보(CSI)를 계산하고 보고하는 방법들을 나타낸 것이다.
단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 채널 상태 정보(CSI)를 계산/보고하는 첫 번째 방법은 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들과 해당 OFDM 심볼들 내에 포함된 안테나 배열 인덱스들의 조합과 이에 대한 채널 상태 정보(CSI)를 함께 기지국으로 보고하는 것이다.
이때 채널 상태 정보(CSI)는 두 개의 안테나 포트가 하나의 안테나 배열로 매핑되는 것을 고려하여 안테나 배열 별로 2포트에 해당하는 채널 상태 정보(CSI)를 나타낸다.
예를 들어 단말이 특정 셀의 특정 TBA 서브프레임에서 선호하는 OFDM 심볼이 2번과 5번이고 해당 OFDM 심볼들에서 각각 선호하는 안테나 배열이 0번과 1 및 안테나 배열 3번이라면, 단말은 다음과 같이 해당 OFDM 심볼 인덱스, 안테나 배열 조합 및 관련 2-port 채널 상태 정보(CSI)를 기지국으로 보고할 것이다:
- OFDM symbol 2 + AA 0 + 2-port RI/PMI/CQI (for AP0-1)
- OFDM symbol 2 + AA 1 + 2-port RI/PMI/CQI (for AP2-3)
- OFDM symbol 5 + AA 3 + 2-port RI/PMI/CQI (for AP6-7)
도 19에서도 안테나 포트와 안테나 배열의 조합이 다음과 같다고 가정되었다:
- AP0 + AP1 → AA0
- AP2 + AP3 → AA1
- AP4 + AP5 → AA2
- AP6 + AP7 → AA3
전술한 세가지 채널 상태 정보(CSI)를 계산/보고하는 방법에 대하여, 단말은 항상 선택된 하나의 OFDM 심볼 및 빔 기준 신호(BRS) 배열 조합에 대하여 채널 상태 정보(CSI)를 계산/보고하도록 정해둘 수도 있다. 그리고 해당 채널 상태 정보(CSI)는 초기 접속 상황의 경우에 단말이 첫 번째로 전송하는 상향링크 데이터 채널에 포함되어 전송될 수 있다.
반면에 단말이 이미 셀에 접속된 상황의 경우에는 해당 채널 상태 정보(CSI)가 빔 기준 신호(BRS)가 전송된 서브프레임에서 k번째 후에 나타나는 서브프레임에서 별도의 피드백 채널을 통해 보고될 수 있고 해당 k 값은 단말이 데이터를 수신하고 이에 대한 HARQ 피드백을 보고하는 경우에 대한 서브프레임 차이와 같은 값으로 설정하여 두 가지 경우에 피드백이 충돌하지 않도록 설계할 수 있다.
또한 채널 상태 정보(CSI)가 보고되는 주파수 자원은 기지국이 RRC를 통해 설정해 둘 수도 있고 Cell-ID 및 단말 식별자에 의해 결정될 수도 있다.
본 실시예들에 따른 초고주파 시스템에서는 기지국이 특정 단말로 전송하는 전송 빔(Tx Beam)을 조정하거나 단말이 수신하는 수신 빔(Rx Beam)을 조정하도록 하기 위하여 빔 기준 신호(BRS) 외에 빔 조정 기준 신호(Beam Refinement Reference Signal, BRRS)를 추가로 전송할 수 있다.
도 20은 기지국이 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 스케줄링하여 전송하는 것을 나타낸 것이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 빔 조정 기준 신호(BRRS)가 서브프레임 n에서 스케줄되면 빔 조정 기준 신호(BRRS)는 이후 r번째 서브프레임에서 전송될 수 있고, 이후 k'번째 서브프레임에서 단말은 수신한 빔 조정 기준 신호(BRRS)에 대한 피드백 정보를 단말로 보고할 수 있다.
여기서 r은 0과 같은 값으로 고정되어 있을 수도 있고 스케줄된 서브프레임의 인덱스에서 따라 다른 값으로 결정될 수 있다.
또한 k'은 고정된 값을 가지도록 설계될 수 있다. 여기서 스케줄링 이후 k'번째 서브프레임에서 전송되는 빔 조정 기준 신호(BRRS)에 대한 피드백 정보는 상기 빔 기준 신호(BRS)에서와 같이 선호하는 Tx beam index 정보와 해당 Tx beam에 대한 선호하는 안테나 배열 인덱스 정보 및 관련 채널 상태 정보(CSI)가 보고될 수도 있고, 또 다른 방법으로 선호하는 Tx beam index 정보와 Q-port 채널 상태 정보(CSI)가 보고될 수 있다. 여기서 Q는 상기 PBCH 또는 RRC를 통해 확인되는 값일 수 있다.
도 21a와 도 21b는 앞서 설명한 빔 조정 기준 신호(BRRS)가 전송되는 시간 주파수 자원의 구조를 나타낸 것이다.
빔 조정 기준 신호(BRRS)가 특정 서브프레임에서 전송되는 상황에서 빔 조정 기준 신호(BRRS)는 특정 안테나 포트에 대한 빔 조정 기준 신호(BRRS)가 연속된 여러 서브캐리어에 걸쳐 전송되도록 할 수 있으며, 같은 Tx beam이 적용된 OFDM 심볼들에 대해서 OFDM 심볼 별로 서로 다른 주파수 자원에 전송되도록 hopping을 적용하며 전송될 수 있다.
여러 Tx beam에 대한 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 전송할 때는 같은 빔 조정 기준 신호(BRRS) 구조가 여러 번 반복되어 전송되도록 하면서 각각에 서로 다른 Tx beam을 적용하여 전송되도록 할 수 있다.
단말은 특정 하나의 Tx beam이 적용된 빔 조정 기준 신호(BRRS)들의 여러 OFDM 심볼들을 통하여 Rx beam을 조정할 수 있다. 여러 Tx beam이 적용된 상황에서 단말은 상기 이후 채널 상태 정보(CSI) 보고 상황에서 어떤 Tx beam을 선호하는지 보고할 수 있다.
도 21a와 도 21b에서는 하나의 Tx beam에 대하여 8개의 OFDM 심볼이 사용되는 경우를 도시하였으나 이에 한정하지 않고 4개 또는 다른 값을 사용하고 비슷한 방법으로 hopping을 적용하여 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 전송할 수 있다.
또 다른 방법으로 빔 조정 기준 신호(BRRS)는 도 22에 나타낸 것처럼, 특정 안테나 포트에 대한 빔 조정 기준 신호(BRRS) 자원이 주파수 전역에 분산되어 전송되도록 할 수 있으며 이와 비슷하게 OFDM 심볼 별로 hopping을 적용할 수 있고 같은 패턴을 여러 OFDM 심볼 단위로 여러 번 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 전송할 수 있도록 하여 Tx beam 선택 및 보고를 통해 Tx beam 조정이 가능하게 할 수도 있다.
도 22는 본 실시예들에 따른 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말(2200)의 구성을 나타낸 것이다.
도 22를 참조하면, 본 실시예들에 따른 단말(2200)은 통신부(2210)와 제어부(2220)를 포함하고, 제어부(2220)는 시스템 동기화부(2221), 채널 추정부(2222) 및 데이터 복호부(2223)를 포함할 수 있다.
단말(2200)의 통신부(2210)는 기지국이 전송하는 PSS/SSS, 기준 신호(RS), 및 데이터 등의 신호를 수신하여 제어부(2220)로 전달한다.
제어부(2220)는 통신부(2210)에서 전달받은 수신 신호들로부터 동기를 획득하고 빔 정보도 확인하고 기준 신호(RS)의 용도별로 기준 신호(RS)를 수신하며, 기준 신호(RS)에 따른 채널 추정 및 피드백 정보를 생성할 수 있으며 또 다른 기준 신호(RS)를 활용해 데이터 복호를 수행할 수 있다. 피드백 정보는 통신부(2210)를 통해 기지국으로 보고될 수 있다.
시스템 동기화부(2221), 채널 추정부(2222) 및, 데이터 복호부(2223)는 제어부(2220)의 일부 기능일 수도 있고 별도로 존재할 수도 있다.
도 23은 본 실시예들에 따른 초고주파 이동 통신 시스템에서 기지국(2300)의 구성을 나타낸 것이다.
도 23을 참조하면, 본 실시예들에 따른 기지국(2300)은 통신부(2310)와 제어부(2320)를 포함하고, 제어부(2320)는 자원 할당부(2321)를 포함할 수 있다.
기지국(2300)의 통신부(2310)는 단말로 PSS/SSS, 기준 신호(RS), 및 데이터 등의 신호를 전송하고 단말로부터의 데이터 및 채널 피드백 정보 등을 수신한다.
제어부(2320)는 종류별로 정해진 신호를 생성하고 자원에 매핑하는 역할을 하고 피드백 정보를 활용하여 단말의 데이터를 특정 자원에 매핑하는 역할을 한다. 이를 위하여 제어부(2320)는 별도의 자원 할당부(2321)를 가지고 있을 수도 있고 해당 기능을 제어부(2320)의 일부 기능으로 수행할 수도 있다.
도 24는 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 신호를 수신하는 방법을 나타낸 것이다.
도 24를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 15kHz의 배수로 설정된 서브캐리어로 구성된 자원 블록을 통해 빔포밍이 적용된 동기화 신호를 수신한다(S2400).
여기서, 서브캐리어의 간격은 15kHz의 5배나 10배가 되는 간격으로 설정될 수 있다.
단말은 동기화 신호를 수신하는 심볼과 동일한 심볼 타이밍에 기지국으로부터 빔 기준 신호(BRS)를 수신한다(S2420).
빔 기준 신호(BRS)는 동기화 신호와 빔 기준 신호(BRS)가 전송된 서브프레임에서 동기화 신호가 위치하는 자원 블록 이외의 자원 블록에 일정 간격으로 위치할 수 있다.
예를 들어, 서브프레임의 가운데 자원 블록에 동기화 신호가 위치하고 빔 기준 신호(BRS)는 동기화 신호가 위치한 자원 블록을 제외한 자원 블록에서 낮은 인덱스를 갖는 서브캐리어부터 순차적으로 위치할 수 있다.
또는, 빔 기준 신호(BRS)는 동기화 신호가 위치한 자원 블록의 양방향으로 일정 간격으로 위치할 수도 있다.
이때, 빔 기준 신호(BRS)는 동기화 신호가 위치하지 않는 자원 블록에서 12개의 서브캐리어의 연속된 8개의 서브캐리어에 매핑될 수 있다. 그리고, 나머지 4개의 서브캐리어에는 다른 신호가 매핑되거나 신호가 매핑되지 않을 수도 있다.
단말은 수신한 빔 기준 신호(BRS)로부터 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인한다(S2440).
그리고, 동기화 신호로부터 셀 식별자 정보와 시간-주파수 동기 정보 등을 획득한다(S2460).
도 25는 본 실시예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 나타낸 것이다.
도 25를 참조하면, 기지국은 15kHz의 배수로 설정된 서브캐리어로 구성된 자원 블록에 빔포밍이 적용된 동기화 신호를 매핑한다(S2500).
기지국은 동기화 신호가 매핑된 심볼 타이밍에 동기화 신호가 적용된 빔포밍을 확인하기 위한 빔 기준 신호(BRS)를 매핑한다(S2520).
이때, 빔 기준 신호(BRS)는 서브프레임에서 동기화 신호가 위치하는 자원 블록을 제외한 자원 블록에 순차적으로 위치하거나, 동기화 신호가 위치하는 자원 블록의 양방향으로 위치할 수 있다.
또한, 12개의 서브캐리어에서 연속된 8개의 서브캐리어에 빔 기준 신호(BRS)가 매핑될 수 있으며, 이때, 나머지 4개의 서브캐리어에는 다른 신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않을 수도 있다.
기지국은 동일한 심볼 타이밍에 빔포밍이 적용된 동기화 신호와 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인할 수 있도록 하는 빔 기준 신호(BRS)를 단말로 전송한다(S2540).
이를 통해, 고주파 이동 통신 시스템에서 단말이 동기화 신호와 빔 기준 신호(BRS)를 이용하여 동기화 신호에 적용된 빔을 측정하고 동기화 신호로부터 셀 식별자, 시간-주파수 동기에 관한 정보를 획득할 수 있도록 한다.
도 26은 본 실시예들에 따른 단말이 빔 기준 신호(BRS)를 수신하고 피드백 정보를 전송하는 과정을 나타낸 것이다.
도 26을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 빔 기준 신호(BRS)를 수신한다(S2600).
단말은 빔 기준 신호(BRS)를 수신한 TBA 서브프레임에서 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 OFDM 심볼들을 확인한다(S2620).
단말은 선호하는 OFDM 심볼들에 대한 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보 또는 채널 상태 정보(CSI)를 기지국으로 전송한다(S2640).
예를 들어, 단말은 선호하는 OFDM 심볼들 내에 포함된 빔 기준 신호(BRS) 포트들에 대한 RSRP 또는 RSRQ 값을 기준으로 선호하는 안테나 포트 또는 안테나 배열 인덱스들의 조합과 이에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보 또는 채널 상태 정보(CSI)와 같은 피드백 정보를 전송할 수 있다.
또는, 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들에 대한 모든 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 피드백 정보를 전송하거나, 특정 안테나 포트 또는 특정 안테나 배열에 대한 피드백 정보를 전송할 수도 있다.
또는, 선호하는 OFDM 심볼들의 인덱스들에 대한 B개의 안테나 배열 또는 2B개의 안테나 포트에 대한 피드백 정보를 전송할 수도 있으며, 여기서 B는 PBCH 또는 RRC에서 확인된 빔 기준 신호(BRS) 안테나 포트들의 수를 2로 나눈 값일 수 있다.
도 27은 본 실시예들에 따른 기지국이 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 과정을 나타낸 것이다.
도 27을 참조하면, 기지국은 단말로 빔 기준 신호(BRS)를 전송하고(S2700), 빔 기준 신호(BRS)에 대한 무선 자원 관리(RRM) 정보 또는 채널 상태 정보(CSI)와 같은 피드백 정보를 수신한다(S2720).
이때, 기지국은 빔 기준 신호(BRS)가 전송된 서브프레임에서 k번째 후에 나타나는 서브프레임에서 피드백 정보를 수신할 수 있으며, 이때 k는 단말이 수신한 데이터에 대한 HARQ 피드백을 전송하는 경우에 서브프레임의 차이와 같은 값일 수 있다.
그리고, 기지국은 초고주파 이동 통신 시스템에서 특정 단말로 전송하는 전송 빔을 조정하거나 단말의 수신 빔을 조정하기 위한 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 단말로 전송할 수 있다(S2740).
이때, 빔 조정 기준 신호(BRRS)가 서브프레임 n에서 스케줄되면 빔 조정 기준 신호(BRRS)는 n+r번째 서브프레임에서 전송될 수 있고, r은 0과 같은 고정된 값으로 되거나 스케줄된 서브프레임의 인덱스에 따라 결정되는 값일 수 있다.
n+r번째 서브프레임에서 빔 조정 기준 신호(BRRS)를 전송하면 기지국은 n+r+k'번째 서브프레임에서 빔 조정 기준 신호(BRRS)에 대한 피드백 정보를 수신할 수 있다(S2760).
여기서, k'는 고정된 값을 가지도록 설계될 수 있으며, 기지국은 빔 조정 기준 신호(BRRS)에 대한 피드백 정보에 기초하여 기지국의 전송 빔 또는 단말의 수신 빔을 조정할 수 있다.
전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.
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 기술사상의 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.
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Claims (20)

  1. 초고주파 이동 통신 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    단말이 기지국으로부터 빔 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 빔 기준 신호를 수신한 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼을 확인하는 단계; 및
    상기 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 포함된 빔 기준 신호 포트에 대하여 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 모든 안테나 포트 또는 모든 안테나 배열에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 전송하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 B개의 안테나 배열 또는 2B개의 안테나 포트에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 전송하고, 상기 B는 확인된 빔 기준 신호 안테나 포트의 수를 2로 나눈 값인 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 특정한 하나의 안테나 배열 또는 특정한 하나의 안테나 포트에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 전송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계는,
    상기 빔 기준 신호를 수신한 서브프레임으로부터 K번째 후의 서브프레임에서 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 전송하며, 상기 K는 상기 단말이 데이터를 수신하는 서브프레임과 상기 데이터에 대한 피드백 정보를 전송하는 서브프레임의 차이와 동일한 값인 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 빔 조정 기준 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 빔 조정 기준 신호에 대한 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 빔 조정 기준 신호는 N번째 서브프레임에서 스케줄링되어 N+R번째 서브프레임에서 수신되며, 상기 피드백 정보는 N+R+K'번째 서브프레임에서 전송되는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 R은 고정된 값이거나 상기 스케줄링된 서브프레임의 인덱스에 따라 결정되는 값인 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단말이 기지국으로부터 빔 기준 신호를 수신하는 단계는,
    상기 빔 기준 신호가 전송되는 심볼에서 12개의 서브캐리어 단위로 연속된 8개의 서브캐리어에서 상기 빔 기준 신호를 수신하고 나머지 4개의 서브캐리어에서 다른 신호를 수신하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단말이 기지국으로부터 빔 기준 신호를 수신하는 단계는,
    상기 단말이 상기 기지국으로부터 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록을 통해 동일한 심볼 타이밍에 빔포밍이 적용된 동기화 신호와 상기 빔 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 빔 기준 신호로부터 상기 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하는 단계; 및
    상기 동기화 신호로부터 셀 식별자 정보 및 시간-주파수 동기 정보를 획득하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 초고주파 이동 통신 시스템에서 기지국이 피드백 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    단말로 빔 기준 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 빔 기준 신호가 전송된 서브프레임에서 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 심볼에 대하여 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 무선 자원 관리 정보 또는 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 포함된 빔 기준 신호 포트에 대하여 기준 신호 수신 파워 또는 기준 신호 수신 품질을 기준으로 선호하는 안테나 포트 또는 안테나 배열에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 모든 안테나 포트 또는 모든 안테나 배열에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 B개의 안테나 배열 또는 2B개의 안테나 포트에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하고, 상기 B는 확인된 빔 기준 신호 안테나 포트의 수를 2로 나눈 값인 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 단계는,
    상기 선호하는 심볼에 대하여 특정한 하나의 안테나 배열 또는 특정한 하나의 안테나 포트에 대한 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 단계는,
    상기 빔 기준 신호를 전송한 서브프레임으로부터 K번째 후의 서브프레임에서 상기 무선 자원 관리 정보 또는 상기 채널 상태 정보를 수신하며, 상기 K는 상기 기지국이 데이터를 전송하는 서브프레임과 상기 데이터에 대한 피드백 정보를 수신하는 서브프레임의 차이와 동일한 값인 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 빔 조정 기준 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 전송된 빔 조정 기준 신호에 대한 피드백 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 빔 조정 기준 신호는 N번째 서브프레임에서 스케줄링되어 N+R번째 서브프레임에서 전송되며, 상기 피드백 정보는 N+R+K'번째 서브프레임에서 수신되는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 R은 고정된 값이거나 상기 스케줄링된 서브프레임의 인덱스에 따라 결정되는 값인 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 빔 기준 신호를 전송하는 단계는,
    상기 빔 기준 신호가 전송되는 심볼에서 12개의 서브캐리어 단위로 연속된 8개의 서브캐리어에서 상기 빔 기준 신호를 전송하고 나머지 4개의 서브캐리어에서 다른 신호를 전송하는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 빔 기준 신호를 전송하는 단계는,
    상기 기지국이 15kHz의 배수로 설정된 부반송파로 구성된 자원 블록에 빔포밍이 적용된 동기화 신호를 매핑하는 단계;
    상기 동기화 신호가 매핑된 심볼 타이밍에 상기 동기화 신호에 적용된 빔포밍을 확인하기 위한 상기 빔 기준 신호를 매핑하는 단계; 및
    상기 동기화 신호와 상기 빔 기준 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
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