KR101441500B1

KR101441500B1 - 다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호 호핑을 사용하는상향링크 무선 통신 시스템에서의 사운딩 레퍼런스 신호전송 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101441500B1
Application number: KR1020080061952A
Authority: KR
Inventors: 노상민; 리 잉양; 조준영; 이주호; 한진규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2014-11-04
Also published as: CN103490872B; EP2493089B1; US20130107840A1; RU2010151422A; IL209532A0; EP2136479A1; WO2009154415A3; US20150146763A1; US9100077B2; EP2136479B1; CN102067474B; JP2011525086A; US20150304006A1; EP2493089A2; CN103490872A; US8976836B2; CA2727699C; EP2493089A3; CN102067474A; JP2014075816A

Abstract

본 발명은 다중 안테나 기법 및 사운딩 레퍼런스 신호 호핑을 사용하는 상향링크 무선 통신시스템에서 효율적인 사운딩 레퍼런스 신호 전송 방법을 제공한다. 다중 안테나 기법을 사용하는 단말은 다수의 안테나를 장비하고 있으며, 이들 안테나로부터 전송된 사운딩 레퍼런스 신호를 기지국이 수신하여 각 안테나의 상향링크 채널 상태를 추정한다. 또한, 사운딩 레퍼런스 신호는 상향링크 시스템에서 데이터가 전송되는 대역폭 전체에 대한 채널 상태를 기지국이 파악하도록 하기 위하여 주파수 호핑을 하게 된다. 본 발명은 이와 같은 환경에서 부가적인 오버헤드의 증가 없이 단말의 각 안테나 별로 상향링크 시스템의 데이터 전송 대역폭 전체에 걸쳐 사운딩 레퍼런스 신호가 전송될 수 있도록 하는 안테나 패턴을 통해 사운딩 레퍼런스 신호를 전송함을 특징으로 한다.

Sounding Reference Signal (SRS), Antenna selection transmit diversity, SRS hopping

Description

다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호 호핑을 사용하는 상향링크 무선 통신 시스템에서의 사운딩 레퍼런스 신호 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMISSION OF SOUNDING REFERENCE SIGNAL IN UPLINK WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS WITH MULTIPLE ANTENNAS AND SOUNDING REFERENCE SIGNAL HOPPING}

본 발명은 다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호 (Sounding Reference Signal: 이하 SRS라 칭함) 호핑을 사용하는 상향링크 무선 통신 시스템에서 SRS 전송 안테나 패턴을 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서는 상향링크 성능 향상을 위한 기술 중 하나로써 다중 안테나 기법을 적용하고 있다. 그 대표적인 예로서, 비동기 셀룰러 이동통신 표준단체 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 차세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 역시 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 기반 상향링크에서 안테나 선택적 전송 다이버시티를 적용하여 상향링크에서 공간 다이버시티 이득을 통한 성능 향상을 얻는다. 또한 기지국이 상향링크에 관한 정보를 얻도록 하기 위하여 단말이 SRS를 전송하게 되는데, 기지국은 이 SRS를 수신하여 상향링크 대역에 대한 채널 상태 정보를 획득하고 이를 바탕 으로 주파수 선택적 스케줄링, 전력 제어, 타이밍 추정 및 MCS 레벨 선택을 수행한다. 특히 단말이 안테나 선택적 전송 다이버시티 기법을 사용하는 경우, 기지국은 단말의 각 안테나로부터 전송된 SRS로부터 측정된 상향링크 채널 상태 중 가장 우수한 채널 상태를 갖는 안테나를 선택한다. 단말이 이 선택된 안테나를 통하여 상향링크 전송을 함으로써 다이버시티 이득을 얻는다. 상기 과정들을 수행하기 위해서는 기지국이 각 단말 안테나 별로 상향링크 데이터가 전송되는 대역 전체에 대한 채널 상태를 파악해야 하는데, 이는 단말이 각 안테나 별로 SRS를 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체에 걸쳐 송신함으로써 가능해진다.

이후 이해의 편의를 도모하기 위하여 도 1의 LTE 상향링크 전송 구조를 예로 들어 설명한다. 도시한 바와 같이 LTE 상향링크 전송의 기본 단위인 1ms 길이의 서브프레임(100)은 두 개의 0.5ms 슬롯(101)으로 구성된다. 일반적인 CP(Cyclic Prefix) 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 7개의 심볼(102)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. 자원 블록(Resource Block: RB)(103)은 주파수 영역에서 12개의 부반송파, 그리고 시간영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE의 상향링크 구조는 크게 데이터 영역(104)과 제어 영역(105)으로 구분된다. 여기서 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 포함하는 일련의 통신 자원을 의미하며 서브프레임 내에서 제어 영역을 제외한 나머지 자원에 해당된다. 제어 영역은 각 단말로부터의 하향링크 채널 품질 보고, 하향링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 포함하는 일련의 통신 자원을 의미한다.

도 1에 보인 예와 같이 한 서브프레임 내에서 SRS가 전송될 수 있는 시간은 가장 마지막 SC-FDMA 심볼 구간뿐이며 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다. 또한 SRS는 CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성되며, 여러 단말로부터 전송된 SRS들은 서로 다른 순환 천이 값을 갖는 CAZAC 시퀀스이다. 하나의 CAZAC 시퀀스로부터 순환 천이 (cyclic shift)를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 순환 천이 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동일한 주파수 영역의 SRS들은 CAZAC 시퀀스 순환 천이 값에 따라 구분될 수 있다.

각 단말의 SRS는 기지국에서 설정하는 트리 구조를 기반으로 주파수 상에 할당된다. 단말은 이 트리 구조 내에서 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 SRS를 전송할 수 있도록 SRS 호핑을 수행한다.

도 2는 주파수 상으로 40RB에 해당하는 데이터 전송 대역에서 기지국이 설정한 트리 구조에 대한 SRS를 할당 방법의 예를 나타낸 것이다. 이 예시에서 트리 구조의 레벨 인덱스를 b라 할 때, 트리 구조의 가장 상위 레벨(b=0)은 40RB 대역폭의 SRS BW(BandWidth) 한 개로 구성된다. 두 번째 레벨(b=1)에서는 b=0 레벨의 SRS BW로부터 20RB 대역폭의 SRS BW 두 개가 발생된다. 따라서 전체 데이터 전송 대역에 2개의 SRS BW 가 존재할 수 있다. 세 번째 레벨(b=2)에서는 바로 위 레벨(b=1)의 20RB SRS BW 한 개로부터 4RB SRS BW 5개가 발생하여 한 레벨 내에 10개의 4RB SRS BW들이 존재하는 구조를 갖는다. 이러한 트리 구조의 구성은 기지국의 설정에 따라 서 다양한 레벨 수, SRS 대역폭 및 한 레벨 당 SRS BW 수를 가질 수 있다. 여기서 상위 레벨의 SRS BW 한 개로부터 발생되는 레벨 b에서의 SRS BW 개수를 N _b, 그리고 이 N _b 개의 SRS BW에 대한 인덱스를 n _b={0,…,N _b-1}라고 정의한다. 도 2에 나타낸 예시에서는 사용자 1(200)이 b=1 레벨에서 20RB 대역폭을 갖는 두 개의 SRS BW 중 첫 번째 SRS BW(n ₁=0)에 할당되고, 사용자 2(201)와 사용자 3(202)은 각각 두 번째 20RB SRS BW 밑의 첫 번째 SRS BW(n ₂=0)와 세 번째 SRS BW(n ₂=2)위치에 할당된다. 이와 같이 예시와 같은 트리 구조를 기반으로 단말 SRS 간의 충돌을 피하여 할당할 수 있다.

도 3은 단말이 안테나 선택적 전송 다이버시티를 사용하지 않는 경우에 대한 SRS 호핑 전송 구조를 나타낸 것이다. n _SRS는 SRS 전송 시점 인덱스로써, 0,1,2,….의 값을 갖는다. 이와 같이 셀 특유의 트리 구조 내에서 SRS 호핑을 수행함으로써 상향링크 데이터 송신 대역 전체에 대한 SRS 전송이 가능하게 된다.

LTE 상향링크 시스템에서 안테나 선택적 전송 다이버시티 기법을 지원하는 경우, 기지국이 단말 송신 안테나를 결정하기 위한 채널 정보를 제공하기 위하여 단말은 각 안테나로 SRS를 전송한다. LTE 시스템에서는 단말은 항상 단일 안테나를 사용하여 상향링크 전송을 하도록 되어있으므로 SRS 전송 시점마다 두 안테나를 번갈아 가면서 SRS 전송에 사용하는 동시에 도 3과 같은 SRS 호핑을 수행한다.

도 4는 LTE 시스템에서 단말이 안테나 선택적 전송 다이버시티를 지원하고 SRS 호핑을 수행할 때, SRS를 전송하는 안테나 패턴의 예를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 단말 안테나를 교대로 SRS 전송에 사용하는 종래의 SRS 전송 안테나 패턴은 안테나마다 한정된 주파수 위치로 SRS를 전송하게 되는 결과를 초래한다. 따라서 각 안테나가 상향링크 데이터 전송 대역 전체로 SRS를 전송할 수 없는 문제가 발생한다. 예를 들어 도 3에서 할당되었던 사용자 1의 두 안테나를 Ant#0(300), Ant#1(301)이라고 할 때, Ant#0은 항상 상향링크 데이터 대역의 좌측 절반으로 SRS를 전송하고, Ant#1은 우측 절반으로만 SRS를 전송하게 된다. 이러한 문제는 사용자 2와 3에게도 마찬가지로 발생함을 확인할 수 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다중 안테나 및 SRS 호핑을 사용하는 상향링크 환경에서 단말의 각 안테나들이 상향링크 데이터 전송 대역 전체로 SRS를 전송할 수 있도록 하는 SRS 전송 안테나 패턴을 제공함에 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 SRS 전송 안테나 패턴 적용을 위한 기지국과 단말의 장치 및 동작 절차를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 SRS 대역 수에 상응하는 전송시점 수를 기준으로 설정되는 제 1 주기에서 한 개의 안테나와 한 개의 SRS 대역을 맵핑하여 각 전송시점에서 SRS를 순차적으로 전송하는 과정과, SRS 대역수에 상응하는 전송시점 수를 기준으로 설정되는 제 2 주기에서는 안테나와 SRS간 맵핑관계가 제 1 전송주기의 맵핑관계와 보수가 되도록 하여 각 전송시점에 SRS를 순차적으로 전송하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 상기 SRS 전송방법을 포함함을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 미리 설정된 신호를 생성하는 SRS 시퀀스 발생기와 상기 시퀀스를 서브캐리어에 할당하는 주파수 할당기와, 상기 각 서브캐리어에 할당된 SRS 시퀀스를 역 푸리에 전환하는 역푸리에전환기와 상기 역푸리에 전환된 SRS 신호를 전송할 안테나에 맵핑하는 안테나 선택기와, 상기 안테나 선택기에 SRS 전송 안테나 패턴을 제공하는 안테나 패턴 저장부로 구성되며,

상기 안테나 패턴은 SRS 대역 수에 상응하는 전송시점 수를 기준으로 설정되는 제 1 주기에서 한 개의 안테나와 한 개의 SRS 대역을 맵핑하여 각 전송시점에서 SRS를 순차적으로 전송되도록 하며, SRS 대역수에 상응하는 전송시점 수를 기준으로 설정되는 제 2 주기에서는 안테나와 SRS간 맵핑관계가 제 1 전송주기의 맵핑관계와 보수가 되도록 하여 각 전송시점에 SRS를 순차적으로 전송되도록 하는 패턴임을 특징으로 하는 상기 SRS 전송 장치를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명은 단말의 각 안테나가 데이터를 전송할 대역 전체로 SRS를 송신할 수 있도록 SRS전송 안테나 패턴을 제공함으로써, 종래 기술에서 특정 안테나가 특정 대역만으로 SRS를 전송하여 각 단말 안테나의 제한된 대역에 대한 채널 정보를 기지국이 획득할 수 있었던 문제점을 해결하였다. 또한 본 발명에서 안테나 패턴 발생에 사용되는 함수는 기지국과 단말 간에 사전 약속되어 있는 것이므로 부가적인 시그널링 및 오버헤드를 요구하지 않는다. 마지막으로 본 발명은 두 개 이상의 안테나 수를 갖는 단말에 적용 가능한 안테나 패턴 발생 방법을 제공한다.

본 발명이 후술되는 LTE 시스템 및 예제에 국한되는 것은 아니며, 단말이 다중 안테나를 사용하는 경우 OFDMA를 포함한 모든 상향링크 시스템에 대하여 적용 가능함을 명시한다. 또한 본 발명에서의 단말이 다중 안테나를 사용한다는 것은 안테나 선택적 전송 다이버시티 외에도 단말의 각 안테나가 전송한 SRS로부터 얻은 채널 정보를 다수의 안테나로 송수신하는 공간 다이버시티 및 공간 멀티플렉싱에 이용하는 기법을 모두 포괄하는 개념임을 밝힌다. 마지막으로 본 발명은 설명에 언급된 특정 시스템에 국한되지 않으며 다중 안테나를 통한 사운딩 기법에 있어서 단말의 안테나들이 전송하는 SRS가 상향링크 시스템 대역폭의 일부에 국한되는 상황에 대한 해결 방안으로써 적용이 가능하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 요지는 다중 안테나 및 SRS 호핑을 사용하는 상향링크에서 단말의 각 안테나에 대한 상향링크 데이터 전송 대역 전체의 채널 정보를 기지국이 획득할 수 있는 효율적인 SRS 전송 안테나 패턴을 제공하는 것이다. 본 발명은 각 안테나 별로 데이터 송신 대역 전체에 대하여 SRS를 전송하는데 필요한 시간을 안테나 패턴의 주기로 설정하고, 안테나 수 및 SRS BW 수에 따라 안테나 패턴 주기를 분할하여 각 구간에 대하여 SRS 전송 안테나 인덱스를 적용하는 방법을 달리하면서 안테 나 패턴을 발생시킨다.

본 발명은 SRS 전송 안테나 패턴을 제공함으로써 전술한 종래기술의 단점, 즉 단말의 각 안테나가 일부 대역에 국한하여 SRS를 전송하게 되는 문제를 해결한다. 또한, 기지국과 안테나 선택적 전송 다이버시티 기법을 사용하는 단말 사이에는 단말 송신 안테나 수와 SRS BW 수를 입력 변수로 하여 SRS 전송 안테나의 패턴을 결정하는 함수가 사전에 약속되어 있으므로 본 발명의 동작을 위하여 부가적인 오버헤드는 요구되지 않는다. 구체적으로 하기의 바람직한 실시 예들을 통하여 본 발명에서 제시하는 기술을 상세히 설명한다.

<실시 예 1>

실시 예1에서는 LTE 시스템에서 단말이 두 개의 안테나를 갖는 경우, 본 발명에 의한 SRS 전송 안테나 패턴을 설명한다.

도 5는 그 예를 도시한 것으로써 상기 전술한 트리 구조에서 한 레벨에 N _b개(N _b={2,3,4,5,6})의 SRS BW들이 존재하는 경우 SRS를 전송하는 시점 t에 따른 SRS 전송 안테나 인덱스(500), (501) 패턴을 나타내었다. 이 때, 단말 안테나의 수가 M개이고 각 안테나가 데이터 송신 대역 전체에 SRS를 전송하기 위해 필요한 SRS 전송 시점 수를 K라고 할 때,

가 된다. 도면에서 종래 기술에 따라 두 안테나를 교대로 SRS 전송에 이용하게 되면 특정 SRS BW들은 언제나 하나의 안테나만을 통해서 전송됨을 쉽게 예측할 수 있다. 예를 들어 N _b=2인 경우, 안테나를 교대로 사용하게 되면 SRS BW0는 항상 안테나 0으로 전송되고 SRS BW1은 안테나 1로만 전송된다. 여기서 t는 SRS 전송 시점을 의미하며

의 값을 갖는다.

로 정의된다. 즉, SRS 전송 안테나 패턴은 주기 K를 가지며 반복된다. 본 발명에 상기 전송 시점은 슬럿 단위, 서브프레임 단위, 복수개의 서브프레임 단위, 프레임 단위 혹은 복수개의 프레임 단위 등으로 결정되며, 상위 시그널링으로 송수신 사이에 설정하거나 미리 약속된 값을 송수신기가 서로 저장하고 있을 수도 있다. 즉, 본 발명의 도면에 상기 전송시점이 연속된 것처럼 보이는 것은 설명의 편의를 위한 것이며, 설정에 따라 상기 전송시점은 일정 간격을 가지고 격리되어 있거나 연속될 수도 있다. 이러한 전송시점에 대한 정의는 본 발명의 모든 실시예에서 공통적으로 적용되어야 한다.

도 5에서는 단말 안테나 수에 해당하는 2개의 SRS 전송 시점, 즉 t'=0, 1에 대해서 두 안테나 0, 1을 교대로 사용한다. 그리고 그 다음 두 개의 SRS 전송 시점 t'=2, 3에는 안테나 인덱스의 순서를 바꾸어 안테나 1, 0의 순으로 SRS를 전송한다. 이렇게 단말의 안테나 개수만큼 SRS 전송 시점을 그룹화 하여 상기 패턴을 t'=0,…,K/2-1의 SRS 전송 시점 구간에서 반복한다. 그리고 나머지 t'=K/2,…,K-1인 SRS 전송 구간에서는 이전 t'=0,…,K/2-1 구간에서 전송된 안테나 인덱스에 대하여 보수가 되는 안테나 인덱스를 적용한다. 도면에서 SRS BW 아래에 "Hopping"으로 표현된 값은 전술한 종래의 SRS 호핑 패턴에 의하여 호핑된 SRS BW 인덱스 값을 의미한다. 이러한 안테나 전송 패턴 T(t')은 다음 <수학식 1>과 같이 표현된다.

이로부터 생성된 SRS 전송 안테나 패턴 T(t')를 이용하면 각 안테나는 데이터 전송 대역 전체에 걸쳐 SRS를 전송함을 확인할 수 있다. 또한 본 발명의 또 다른 전송 패턴 예로써, 상기 생성된 T(t')에 대해 보수가 되는 안테나 인덱스를 적용하여 새로운 전송 패턴 생성이 가능하다. 즉, 새로운 전송 패턴 T'(t')는 T'(t')=(T(t')+1)mod2로써 생성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예 1에서 적용 가능한 두 번째 예를 도시한 것이다. 이 경우 t'=0,…,K/2-1구간의 SRS 전송 시점 구간에 대한 안테나 패턴은 종래 기술과 동일하게 안테나 0(600), 1(601)을 교대로 SRS 전송에 사용한다. 그러나 t'=K/2,…,K-1구간에서는 이전 t'=0,…,K/2-1 구간 전송 안테나 인덱스의 보수가 되는 안테나 인덱스를 적용한다. 도면에서 각 안테나는 데이터 전송 대역 전체에 걸쳐 SRS를 전송함을 확인할 수 있다. 이러한 안테나 전송 패턴 T(t')은 다음 <수학식 2>와 같이 표현된다.

또한 본 발명의 또 다른 전송 패턴 예로써, 상기 생성된 T(t')에 대해 보수 가 되는 안테나 인덱스를 적용하여 새로운 전송 패턴 생성이 가능하다. 즉, 새로운 전송 패턴 T'(t')는 T'(t')=(T(t')+1)mod2로써 생성될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예 1 적용 시 단말과 기지국의 송신도 및 수신도를 각각 예시한 것이다.

도 7을 참조하면, 단말은 SRS 전송 시 기지국으로부터 자신에게 할당된 SRS 시퀀스 (CAZAC 시퀀스)의 인덱스(700)와 순환 천이 값(700)을 이용하여 SRS 시퀀스를 생성(701)하고 이를 할당 받은 순환 천이 값만큼 천이(702)시킨다. 생성된 SRS는 SRS 호핑 패턴 생성기(703)의 패턴에 따라 상향링크 대역 내에서 주파수 위치가 할당(704)된다.

이 때 생성된 SRS 호핑 패턴은 기지국과 단말 간 사전에 약속된 패턴이다. 할당된 SRS는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)(705)를 거쳐 SC-FDMA 심볼로 변환되고 CP 삽입(706) 후 기지국과 단말 간에 결정된 SRS 전송 안테나 패턴 생성기(707) 출력을 바탕으로 단말의 SRS 전송 안테나를 선택하는 안테나 선택기(708)에 의하여 안테나 0(709) 또는 안테나 1(710) 중 하나로 전송된다.

도 8을 참조하면, 기지국은 단말로부터 수신된 SRS 신호에 대하여 CP 제거(800) 과정을 수행한 뒤 FFT(Fast Fourier Transform)(801)을 거쳐 SRS 신호를 주파수 도메인으로 변환시킨다. SRS 주파수 호핑 생성기(802)로부터 발생된 기지국과 단말 간 사전 약속된 호핑 패턴을 참고하여 여러 단말의 SRS를 주파수 도메인에서 분리(803)한다.

이후 기지국이 각 단말에게 할당했던 SRS 시퀀스 인덱스와 순환 천이 값(804)을 이용하여 동일한 주파수 영역에 멀티플렉싱 된 단말들의 SRS를 코드 영역에서 분리(805)한다. 분리된 각 단말의 SRS를 통하여 채널 상태 추정기(806)에서 상향링크 채널 상태를 추정한다. 기지국은 SRS 전송 안테나 패턴 발생기(807)로부터 현재 기지국이 수신한 SRS가 단말의 몇 번 안테나를 이용하여 전송되었는지 파악한다. 최종적으로 기지국은 단말의 각 안테나에서 수신된 SRS로부터 획득한 채널 추정 값을 비교하여 가장 우수한 채널 상태를 갖는 안테나를 단말의 전송 안테나로 선택(808)한다.

도 9는 실시 예 1 적용 시 단말의 신호 전송 동작 절차를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 SRS 전송에 필요한 파라미터 (SRS 전송 주기, 주파수 할당 위치 등)을 시그널링 받는다(900). 단말은 이들 파라미터를 바탕으로 현재 전송이 SRS 전송 시점인지 아닌지를 판단한다(901). SRS 전송 시점이 아닌 경우, 단말은 SRS 생성기를 off 시키고(902) 대신 데이터/제어 정보 전송 과정(903)을 밟게 된다. 만일 SRS 전송 시점으로 판단되면, 먼저 SRS 생성기를 작동(904)시키고 여기서 생성된 SRS를 순환 천이(905)시켜 다른 단말과의 코드 도메인 멀티플렉싱이 가능하도록 한다.

다음으로 SRS 주파수 할당(906)을 수행하는데, 이 때 SRS 호핑 패턴 및 기지국으로부터의 초기 할당 정보에 따라서 SRS의 할당 위치가 결정된다. 이후 SRS 전송 안테나 패턴으로부터 해당 SRS를 전송할 안테나를 판단(907)하게 되는데, 안테나 0번이 선택된 경우는 SRS를 0번 안테나로 전송(908)하고 그렇지 않은 경우는 SRS를 1번 안테나로 전송(909)한다.

도 10은 실시 예 1 적용 시 기지국의 신호 수신 동작 절차를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 기지국은 단말로부터 수신한 시점이 SRS가 송신될 시점인지 여부를 판별(1000)한다. SRS 수신 시점이 아니라면 기지국은 데이터/제어 정보 수신 과정(1001)을 거치게 된다.

SRS 수신 시점이라고 판단되면, 먼저 SRS 호핑 패턴 및 할당 정보를 이용하여 여러 단말로부터의 SRS를 주파수 도메인에서 분리(1002)한다. 그리고 단말 별로 다른 순환 천이 값을 이용하여 동일 주파수 영역에 멀티플렉싱 된 단말들의 SRS를 코드 도메인에서 분리(1003)한다. 분리된 SRS로부터 채널 추정을 수행(1004))하고 SRS 전송 안테나 패턴으로부터 현재 수신된 SRS가 단말의 몇 번 안테나로부터 송신된 것인지 판단(1005)한다.

안테나 0으로부터 송신되었다고 판단되면 현재 추정치(E)를 안테나 0에 대한 추정치(E0)로 저장하고 그렇지 않은 경우는 안테나 1에 대한 추정치(E1)로 저장한다. 이후 E0와 E1의 두 추정치를 비교(1006)하여 어느 안테나의 채널 추정치가 더 우수한가를 판단(1007)한다. E0가 E1보다 크다고 판단되면 안테나 0을 단말의 전송 안테나로 선택(1008)하고 그렇지 않은 경우는 안테나 1을 단말의 전송 안테나로 선택(1009)한다.

<실시 예 2>

실시 예 2는 LTE-Advanced 시스템과 같이 단말이 두 개 보다 많은 송신 안테 나를 갖는 경우, 본 발명에 의한 SRS 전송 안테나 패턴을 설명한다.

도 11은 단말이 3개의 안테나를 갖는 경우에 대하여 본 발명이 적용된 경우의 SRS 전송 안테나 패턴을 보이고 있다. 해당 도면에서 N _b 값이 단말 안테나 수인 3으로 나누어 떨어지지 않는 경우는 안테나 0(1100), 1(1101), 2(1102)를 교대로 SRS 전송에 사용한다.

그러나 N _b 값이 단말 안테나 수 M=3으로 나누어 떨어지는 경우 (도 11의 N _b=3)는 N _b 값과 같은 3개의 SRS 전송 시점을 묶어 그룹화 한다. 첫 그룹(t'=0,1,2)에는 안테나 0, 1, 2 순서로 SRS를 전송하고 그 다음 그룹(t'=3,4,5)에서는 첫 그룹의 전송 안테나 패턴에

를 더하고 modulo M을 취한 인덱스를 적용한다. 그 다음 그룹(t'=6,7,8)역시 첫 그룹의 전송 안테나 패턴에 대하여 이 과정을 반복하여 산출된 인덱스를 적용한다. 아래의 <수학식 3>은 상기 설명한 SRS 전송 안테나 패턴을 나타내고 있다.

도 12는 단말이 4개의 안테나를 갖는 경우에 대하여 본 발명에 의한 SRS 전송 안테나 패턴을 도시하고 있다.

도 12를 참조하면, 먼저, N _b가 홀수라면 안테나 0(1200), 1(1201), 2(1203), 3(1204)이 순서대로 반복되면서 SRS를 전송한다. N _b가 짝수일 경우 SRS를 데이터 전송 대역 전체로 보낼 수 있도록 하기 위하여 필요한 SRS 전송 시점 수 K(SRS 전송 안테나 패턴 주기)에 대해 처음 t'=0,…,K/2-1 구간을 이등분 하여 첫 번째 구간(t'=0,…,K/4-1)은 안테나 0, 1, 2, 3이 순서대로 SRS를 전송하는 과정을 반복한다. 두 번째 구간 (t'=K/4,…,K/2-1)에는 첫 번째 구간의 SRS 전송 안테나 인덱스 역순으로 전송 안테나 인덱스를 적용한다. 또한 처음 t'=0,…,K/2-1 구간의 전송 안테나 인덱스에 2를 더한 다음 modulo M 연산을 취하여 t'=K/2,…,K-1 구간 SRS 전송 안테나 인덱스를 얻는다. N _b가 2인 경우, 처음 t’=0,…,K/2-1 구간은 안테나 0, 1, 2, 3이 순서대로 SRS를 전송하고, 다음의 t’=K/2,…,K-1 구간의 안테나 인덱스는 앞 t’=0,…,K/2-1 구간 안테나 인덱스에 1을 더하여 얻는다. 이는 아래의 <수학식 4>로 표현하였다.

본 실시 예의 기지국 및 단말 송수신 구조, 동작 절차는 실시 예 1에 전술된 바와 거의 유사하다. 실시 예 2 경우, 실시 예 1에 비하여 증가된 단말의 안테나 수만큼 SRS로부터 얻어지는 채널 추정 개수가 늘어나게 되고 이에 따라서 안테나 선택을 위한 비교 동작 수가 증가한다.

도 14는 전술한 도 5를 재작성한 것으로서, 도 5가 SRS 밴드 수에 따라 개별적으로 묘사된 반면 도 14는 이를 한데 묶어 본 발명의 동작원리를 주파수와 시간축에서 좀 더 명확하게 설명하는데 도움이 될 것이다. 도 14에서 단말이 할당 받은 레벨을 b라 할 때, 그 상위 레벨의 SRS BW 한 개로부터 발생되는 SRS BW 개수를 N _b라 정의한다. 이 때, SRS가 전체 사운딩 대역을 통하여 전송되는데 필요한 주기 K는

로 정의된다. 예를 들어 도 14에 보인 바와 같이 단말이 b=2를 할당 받았고, b=0에서 N ₀ =1 (사운딩 대역에 SRS BW 한 개), b=1에서 N ₁ =3 (사운딩 대역에 해당하는 최 상위 b=0 SRS BW 아래 레벨 b=1에 SRS BW 3개 생성, 도 14의 노란색), b=2에서 N ₂ =2라면 (레벨 b=1의 한 SRS BW로부터 2개의 SRS BW 생성, 도 14의 녹색), 해당 단말은 전체 사운딩 대역 내에 N ₀ N ₁ N ₂ =6개의 SRS BW를 갖게 되고, 이 SRS BW들이 사운딩 대역 전체로 전송되는데 필요한 SRS 전송 주기 K는 12가 된다. 따라서 본 발명의 도 5 실시 예를 이에 적용하면 도 14와 같이 전체 12회의 SRS 전송 주기는 반으로 분할되어 서로 보수의 관계를 갖는 SRS 전송 안테나 인덱스 패턴을 보이게 되며, 각 단말의 각 안테나는 SRS를 전체 사운딩 대역에 걸쳐 전송하게 된다. 도 15는 전술한 도 6의 실시 예를 기존 기술인 트리 구조 기반의 SRS 호핑 패턴과 함께 설명하기 위한 도시 예이다. 이에 대한 동작은 전술한 도 14와 동일하다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 본 발명에서 주기 K의 반에 해당하는 SRS 전송 안테나 인덱스 패턴은 실시 예들에 국한되지 않으며 다양하게 변화시켜 적용할 수 있다, 또한 K/2 구간의 SRS 전송 안테나 인덱스 패턴 간의 관계 역시 보수 관계 외에 다양한 관계를 부여할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 LTE 상향링크 시스템 전송 구조 예를 도시한 도면,

도 2는 LTE 상향링크 시스템에서 사운딩 레퍼런스 신호 할당 방법 예를 도시한 도면,

도 3은 LTE 상향링크 시스템에서 사운딩 레퍼런스 신호 호핑 구조 예를 도시한 도면,

도 4는 두 개의 안테나를 이용하여 안테나 선택적 전송 다이버시티 기법을 지원하는 경우 사운딩 레퍼런스 신호 전송 안테나 패턴의 예를 도시한 도면,

도 5는 단말이 두 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사운딩 레퍼런스 신호 전송 안테나 패턴의 또 다른 예를 도시한 도면,

도 6은 단말이 두 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 또 다른 바람직한 실시 예에 따른 사운딩 레퍼런스 신호 전송 구조를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말 송신 장치를 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국 수신 장치를 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말 신호 송신 동작 절차를 도 시한 도면,

도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국 신호 수신 동작 절차를 도시한 도면,

도 11은 단말이 세 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사운딩 레퍼런스 신호 전송 안테나 패턴을 도시한 도면,

도 12는 단말이 네 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사운딩 레퍼런스 신호 전송 안테나 패턴을 도시한 도면.

도 13은 단말이 두 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 도 5 실시 예를 트리 구조의 사운딩 레퍼런스 신호 호핑 구조와 함께 설명하기 위하여 도시한 도면.

도 14는 단말이 두 개의 안테나를 장비한 경우 본 발명의 도 6 실시 예를 트리 구조의 사운딩 레퍼런스 신호 호핑 구조와 함께 설명하기 위하여 도시한 도면.

Claims

다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal, SRS) 호핑을 사용하는 통신 시스템에서 단말의 SRS 전송 방법에 있어서,

상기 SRS의 전송 시점을 확인하는 단계;

상기 SRS를 전송할 전송 대역을 설정하는 단계;

기지국으로 전송될 SRS를 생성하는 단계;

상기 SRS를 전송할 안테나 인덱스를 결정하는 단계; 및

상기 결정된 안테나 인덱스에 따라 상기 기지국으로 상기 SRS를 전송하는 단계를 포함하며,

상기 안테나 인덱스는 전송 시점, 단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수, 및 SRS 대역 설정에 기반한 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
제1항에 있어서, 상기 안테나 인덱스는,

상기 단말이 전체 데이터 전송 대역을 통해 각 안테나에 대해 상기 SRS를 전송할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수는 단말에 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 SRS 대역 설정은 셀 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 안테나 인덱스는 0110 이며,

상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
제1항에 있어서,

상기 전송 대역의 수가 4의 배수인 경우에, 안테나 인덱스 0110과 상기 안테나 인덱스 0110의 보수 형태의 안테나 인덱스가 교대로 반복되며,

여기서, 상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 방법.
다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal, SRS) 호핑을 사용하는 통신 시스템에서 기지국의 SRS 수신 방법에 있어서,

SRS 수신 시점을 확인하는 단계;

상기 SRS 수신 시점에서 미리 결정된 전송 대역을 통해 상기 SRS를 수신하는 단계;

안테나 인덱스를 사용하여 상기 SRS를 전송한 단말의 안테나를 결정하는 단계를 포함하며,

상기 안테나 인덱스는 전송 시점, 단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수, 및 SRS 대역 설정에 기반한 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
제7항에 있어서, 상기 안테나 인덱스는,

상기 단말이 전체 데이터 전송 대역을 통해 각 안테나에 대해 상기 SRS를 전송할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
제7항에 있어서,

단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수는 단말에 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
제7항에 있어서,

상기 SRS 대역 설정은 셀 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
제7항에 있어서,

상기 안테나 인덱스는 0110 이며,

상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
제7항에 있어서,

상기 전송 대역의 수가 4의 배수인 경우에, 안테나 인덱스 0110과 상기 안테나 인덱스 0110의 보수 형태의 안테나 인덱스가 교대로 반복되며,

여기서, 상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 방법.
다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal, SRS) 호핑을 사용하는 통신 시스템에서 SRS를 전송하는 장치에 있어서,

상기 SRS의 전송 시점을 확인하고, 상기 SRS를 전송할 전송 대역을 설정하는 SRS 호핑 생성기;

기지국으로 전송될 SRS를 생성하는 SRS 시퀀스 생성기;

상기 SRS를 전송할 안테나 인덱스를 결정하는 SRS 전송 안테나 인덱스 생성기;

상기 결정된 안테나 인덱스에 따라 상기 기지국으로 상기 SRS를 전송하는 SRS 전송 안테나 선택기를 포함하며,

상기 안테나 인덱스는 전송 시점, 단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수, 및 SRS 대역 설정에 기반한 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
제13항에 있어서, 상기 안테나 인덱스는,

상기 단말이 전체 데이터 전송 대역을 통해 각 안테나에 대해 상기 SRS를 전송할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
제13항에 있어서,

단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수는 단말에 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
제13항에 있어서,

상기 SRS 대역 설정은 셀 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
제13항에 있어서,

상기 안테나 인덱스는 0110 이며,

상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
제13항에 있어서,

상기 전송 대역의 수가 4의 배수인 경우에, 안테나 인덱스 0110과 상기 안테나 인덱스 0110의 보수 형태의 안테나 인덱스가 교대로 반복되며,

여기서, 상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 전송 장치.
다중 안테나 및 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal, SRS) 호핑을 사용하는 통신 시스템에서 SRS를 수신하는 장치에 있어서,

SRS 수신 시점에서 미리 결정된 전송 대역을 통해 상기 SRS를 수신하는 통신부;

안테나 인덱스를 사용하여 상기 SRS를 전송한 단말의 안테나를 결정하는 SRS 전송 안테나 결정부를 포함하며,

상기 안테나 인덱스는 전송 시점, 단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수, 및 SRS 대역 설정에 기반한 함수에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.
제19항에 있어서, 상기 안테나 인덱스는,

상기 단말이 전체 데이터 전송 대역을 통해 각 안테나에 대해 상기 SRS를 전송할 수 있도록 결정되는 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.
제19항에 있어서,

단말에 할당된 SRS 전송 대역의 수는 단말에 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.
제19항에 있어서,

상기 SRS 대역 설정은 셀 특정한 파라미터인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.
제19항에 있어서,

상기 안테나 인덱스는 0110 이며,

상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.
제19항에 있어서,

상기 전송 대역의 수가 4의 배수인 경우에, 안테나 인덱스 0110과 상기 안테나 인덱스 0110의 보수 형태의 안테나 인덱스가 교대로 반복되며,

여기서, 상기 안테나 인덱스 0110의 0은 제1 안테나 인덱스 이며, 상기 안테나 인덱스 0110의 1은 제2 안테나 인덱스인 것을 특징으로 하는 SRS 수신 장치.