【文献】
Alcatel-Lucent, Alcatel-Lucent Shanghai Bell,On CSI RS Design[online],3GPP TSG-RAN WG1#59b,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_59b/Docs/R1-100416.zip>,2010年 1月18日,R1-100416
【文献】
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【文献】
ZTE Corporation,DL Reference Signal Design for CSI generation in LTE-Advanced[online],3GPP TSG-RAN WG1#58,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_58/Docs/R1-093196.zip>,2009年 8月24日,R1-093196
【文献】
Marvell,Downlink MIMO with Coordinated Beamforming and Scheduling[online],3GPP TSG-RAN WG1#59,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_59/Docs/R1-094906.zip>,2009年11月 9日,R1-094906
【文献】
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【文献】
TD Tech,Midamble allocation scheme for 1.28Mcps TDD MIMO[online],3GPP TSG-RAN WG1#53b,インターネット<URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_53b/Docs/R1-082349.zip>,2008年 6月,R1-082349
【文献】
Tan Wang et al.,On the Performance of Downlink Transmission for Distributed Antenna Systems with Multi-Antenna Arrays,VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE FALL (VTC 2009-FALL), 2009 IEEE 70TH,2009年 9月20日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
現在、IMT−2000またはIMT−advanced systemに代表される3GPP LTE/LTE−A及びIEEE 802.16システムのようなCAS基盤の通信標準でDASを混用する場合、既存の通信規格で使用するセル−特定参照信号(Cell−specific Reference Signal:CRS)、チャネル状態情報参照信号(channel state information−reference signal:CSI−RS)、ミッドアンブル(midamble)を介してDASを運用することは困難である。
【0008】
例えば、DASを支援するシステムの一つのセル内に24個のダウンリンク伝送アンテナが分散している場合、現在の通信規格上、最大使用可能な4Txまたは8Tx CRS、CSI−RS、ミッドアンブルなどでは、端末で24個のアンテナ別チャネルを区分してチャネルを推定することができない。
【0009】
また、既存のCASのみを支援する端末の場合、CAS及びDASを区分できないという問題も発生する。
【0010】
したがって、本発明は、DASにおいて複数個のアンテナを一定の個数のアンテナグループにグルーピングして、パイロットパターンの個数を制限する方法を提案する。
【0011】
また、本発明は、DAS支援システム、または、CAS及びDASを混用するシステムにおいて、端末がチャネル状態測定を効率的に行うことができるように適したミッドアンブルを構成する方法を提案する。
【0012】
本発明で達成しようとする技術的課題は、以上言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下の記載から本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解されるだろう。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上述した課題を解決するための本発明の一様態の一実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)において端末が信号を受信する方法は、前記DASに属した基地局から、前記端末または前記端末を含む端末グループに対応するローカルミッドアンブル(local midamble)の構成情報を受信するステップと、前記基地局から、前記ローカルミッドアンブルを受信するステップとを含み、前記ローカルミッドアンブルは、前記基地局の複数のアンテナのうち、前記端末または前記端末グループに関連する一つ以上の有効伝送アンテナに対応するミッドアンブルであってもよい。
【0014】
本発明の一実施例に係る端末の信号受信方法は、前記ローカルミッドアンブルに関する構成情報に基づいて、前記有効伝送アンテナに対応するローカルミッドアンブルを確認し、チャネル推定を行うステップをさらに含むことができる。
【0015】
本発明の一実施例に係る端末の信号受信方法は、前記有効伝送アンテナに対するチャネル推定によるフィードバック情報を前記基地局に伝送するステップをさらに含むことができる。
【0016】
本発明の一実施例に係る端末の信号受信方法は、前記基地局から、前記基地局に含まれた複数のアンテナのそれぞれに対応するグローバルミッドアンブル(global midamble)の構成情報を受信するステップと、前記基地局から、前記グローバルミッドアンブルを受信するステップとをさらに含むことができる。
【0017】
このとき、本発明の一実施例に係る端末の信号受信方法は、前記グローバルミッドアンブルを用いて前記基地局の複数のアンテナのそれぞれに対するチャネル推定を行うステップをさらに含むことができる。さらに、前記チャネル推定の結果に基づいて、前記端末または前記端末グループに関連する一つ以上の有効伝送アンテナに関する情報を生成するステップと、前記有効伝送アンテナに関する情報を前記基地局に伝送するステップをさらに含むことができる。
【0018】
上述した課題を解決するための本発明の一様態の他の実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)において端末が信号を受信する方法は、前記DASに属した基地局から、前記基地局の一つ以上のローカルアンテナグループ(local antenna group)に前記基地局の複数のアンテナがマッピングされるグループマッピング情報を受信するステップと、前記ローカルアンテナグループに含まれたアンテナのそれぞれに対応するミッドアンブルを受信するステップとを含むことができる。
【0019】
このとき、前記ローカルアンテナグループのそれぞれにおいて同じインデックスを有するアンテナ(n番目のアンテナ)に対するグローバルミッドアンブルは、同一であってもよい。
【0020】
上述した課題を解決するための本発明の一様態の他の実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)において基地局が信号を伝送する方法は、端末別または端末グループ別に関連する一つ以上の有効伝送アンテナに対応するローカルミッドアンブル(local midamble)を構成するステップと、前記端末または前記端末グループのそれぞれに対応する前記ローカルミッドアンブルを伝送するステップとを含むことができる。
【0021】
本発明の一実施例に係る基地局の信号伝送方法は、前記基地局の複数のアンテナのそれぞれに対応するグローバルミッドアンブル(global midamble)を構成して放送するステップをさらに含むことができる。
【0022】
本発明の一実施例に係る基地局の信号伝送方法は、前記端末または前記端末グループから、前記グローバルミッドアンブルに基づいて、チャネル推定の結果によって生成された前記有効伝送アンテナに関する情報を含むフィードバック情報を受信するステップをさらに含むことができる。
【0023】
このとき、本発明の一実施例に係る基地局の信号伝送方法は、前記フィードバック情報を参考して、前記端末または前記端末グループに関連する前記一つ以上の有効伝送アンテナを選択するステップをさらに含むことができる。また、前記端末別または前記端末グループ別に対応した前記ローカルミッドアンブルに関する構成情報を伝送するステップをさらに含むことができる。
【0024】
前記端末または前記端末グループから、前記ローカルミッドアンブルに基づいて、前記有効伝送アンテナのそれぞれに対するチャネル推定の結果によるフィードバック情報を受信するステップをさらに含むことができる。
【0025】
上述した課題を解決するための本発明の一様態の他の実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)において基地局が信号を伝送する方法は、前記複数のアンテナを一つ以上のローカルアンテナグループ(local antenna group)に割り当てるステップと、前記ローカルアンテナグループに含まれた多数のアンテナのそれぞれに対応するグローバルミッドアンブルを放送するステップとをさらに含み、各ローカルアンテナグループを基準として同じインデックスを有するアンテナ(n番目のアンテナ)に対するグローバルミッドアンブルは、同一であってもよい。
【0026】
本発明の一実施例に係る基地局の信号伝送方法は、前記複数のアンテナが前記一つ以上のローカルアンテナグループにマッピングされたことに関連するグループマッピング情報を伝送するステップをさらに含むことができる。
【0027】
上述した課題を解決するための本発明の他の様態の一実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)の端末は、信号を受信するための受信モジュールと、前記受信モジュールを通じて前記DASに属した基地局から受信した前記端末または前記端末を含む端末グループに対応するローカルミッドアンブル(local midamble)に基づいてチャネル推定を行うプロセッサと、を含み、前記ローカルミッドアンブルは、前記基地局の複数のアンテナのうち、前記端末または前記端末グループに関連する一つ以上の有効伝送アンテナに対応するミッドアンブルであってもよい。
【0028】
上述した課題を解決するための本発明の他の様態の他の実施例に係る分散アンテナシステム(Distributed Antenna System:DAS)の基地局は、信号を伝送するための送信モジュールと、複数のアンテナのそれぞれに対応するグローバルミッドアンブル(global midamble)、または、前記DASに属した端末別または端末グループ別に連関する一つ以上の有効伝送アンテナに対応するローカルミッドアンブル(local midamble)を構成するプロセッサと、を含み、前記送信モジュールを通じて前記グローバルミッドアンブルを前記基地局のサービス支援領域内に放送(broadcast)し、前記ローカルミッドアンブルを前記DASに属した端末または端末グループに伝送することができる。
【0029】
上述した本発明の実施例において、アンテナまたはアンテナグループは、LTE/LTE−Aでアンテナポートとして混用されることができる。
【0030】
上記の各実施形態は、本発明の好適な実施例の一部に過ぎず、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者により、以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出され、理解されるであろう。
【発明の効果】
【0031】
上述した本発明の実施例によれば、DASを支援するシステムで使用するパイロットを、既存のシステムで使用するパイロットと区分されるように構成して、DAS端末でチャネル推定を行うように支援することができる。
【0032】
本発明の付加的な長所、目的及び特徴は、以下の説明を通じて、または当業者が以下の説明に基づいて本発明を実施することによって容易に分かる。また、本発明は、当業者が以下の説明に基づいて本発明を実施することによって予測しない長所を有することもできる。
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なしにも実施可能であることが分る。例えば、以下の本発明に関連する詳細な説明は、便宜上、IEEE 802.16システムを用いて説明されるが、これは例示であって、3GPP(3rd Generation Partnership Project)システムを含んだ様々な無線通信システムにも適用可能である。
【0035】
場合によって、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されたり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示されてもよい。また、本明細書全体において同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。
【0036】
なお、以下の説明において、端末は、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)など、移動又は固定型のユーザ端の機器を総称するものと仮定する。また、基地局は、Node B、eNode B、Base Station、Processing Server(PS)など、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するものと仮定する。
【0037】
図1は、本発明が適用されるDAS構造の一例を示す図である。
【0038】
図1に示す基地局は、CASによってセル中央に位置する複数個のアンテナを含み、説明の簡明さのために、DASアンテナに対してのみ示した。セル内に位置する単一基地局と有線で接続された多数のアンテナが、セル内の多様な位置に分散しているDASは、アンテナの数及び位置によって多様に具現可能である。例えば、多数のアンテナがセル内で一定の間隔で分布したり、または特定場所に2つ以上のアンテナが密集して位置してもよい。DASでは、分散アンテナがセル内にどのような形態で位置されても、各アンテナのカバレッジ(coverage)がオーバーラップする場合に、ランク(rank)2以上の信号伝送が可能になる。ランクは、一つ以上のアンテナを通じて同時に伝送できるデータストリームの数を示す。
【0039】
図1を参照すると、一つのセル領域をサービスする一つの基地局が総8個のアンテナと有線で接続されており、各アンテナは、セル内で所定距離以上をもって一定の間隔または多様な間隔で位置することができる。DASでは、基地局に接続されたアンテナをいずれも使用する必要はなく、各アンテナの信号伝送の範囲、隣接アンテナとのカバレッジがオーバーラップする程度と干渉効果、及びアンテナと移動端末との間の距離などに基づいて適正数のアンテナを用いることができる。
【0040】
例えば、
図1に示すように、セル内に3個の端末(UE 1乃至UE 3)が位置し、UE 1がアンテナ1,2,7,8の信号伝送範囲内に位置する場合、UE 1は、基地局アンテナ1,2,7,8のうち一つ以上から信号を受けることができる。反面、UE 1の立場でアンテナ3,4,5,6は、アンテナから端末までの間隔が大きいため、経路損失が発生する可能性が高く、電力消費も増加し、アンテナ3,4,5,6から伝送される信号は無視する程度に小さい値であり得る。
【0041】
他の例として、UE 2は、アンテナ6,7の信号伝送範囲がオーバーラップする部分に位置して、アンテナ6,7を除いては、他のアンテナを通じて伝送される信号は無視する程度に非常に小さいか又は弱く、UE 3は、アンテナ3の隣接距離内に位置して、アンテナ3を通じて伝送される信号を独占的に受信することができる。
【0042】
図1に示すように、DASでは、セル内で多数のアンテナの位置が遠く離れた場合、MIMOシステムのように動作する。基地局は、アンテナ1,2,7,8のうち一つ以上で構成されたアンテナグループ1を通じてUE 1と、アンテナ6,7のうち一つ以上で構成されたアンテナグループ2はUE 2と、アンテナ3はUE 3と同時に通信することができる。このとき、アンテナ4,5はそれぞれUE 3とUE 2のために送信したり、または消えた状態で運営されてもよい。
【0043】
すなわち、DASシステムは、単一ユーザ/多数ユーザと通信する時、端末別に送信するデータストリームの数が多様に存在することができ、基地局がサービスするセル内に位置する移動端末機のそれぞれに割り当てられるアンテナまたはアンテナグループも多様に存在することができる。セル内に位置する移動端末機の位置場所によって、該当の端末機と通信を行うアンテナまたはアンテナグループは特定されることができるが、セル内での移動端末機の移動によって適応的に変動可能である。
【0044】
図2は、本発明が適用されるDAS構造の他の例を示す図で、具体的には、従来のセル基盤の多重アンテナを使用する中央集中型アンテナシステムにDASを適用する場合のシステム構造の一例を示す。
【0045】
図2を参照すると、基地局がサービスを提供するセル領域内には、基地局と隣接するセル領域のセンター部分に、セルの半径に比べてアンテナの間隔が非常に小さくて経路損失などの効果が似ている複数個の中央集中型アンテナ(Centralized Antenna:CA)が位置することができる。また、前記セルの全般的な領域内には、CAよりもアンテナの間隔が広くて経路損失などの効果がアンテナ別に異なる複数個の分散アンテナ(Distributed Antenna:DA)が所定距離以上の間隔で離れて位置することができる。
【0046】
DAは、基地局から一つの有線で接続された一つ以上のアンテナで構成され、DAS用アンテナノード(node)またはアンテナノードと同じ意味として使用可能である。すなわち、アンテナノードは、一つ以上のアンテナを含むもので、各アンテナノードを構成する一つ以上のアンテナも有線で接続されている。一つ以上のDAは、一つのDAグループを形成し、DAゾーン(zone)を形成する。
【0047】
DAグループとは、一つ以上のDAを含むもので、端末の位置または受信状態などによって変動的に構成されたり、またはMIMOで使用する最大アンテナの個数で固定的に構成されてもよい。IEEE 802.16mに従う場合、最大アンテナの個数は、8Txになる。DAゾーンとは、DAグループを形成するアンテナが信号を伝送したり受信することができる範囲と定義され、
図2に示すセル領域はn個のDAゾーンを含む。DAゾーンに属した端末は、DAゾーンを構成するDAのうち一つ以上と通信を行うことができ、基地局は、DAゾーンに属した端末に信号を伝送する時、DA及びCAを同時に用いて送信レートを高めることができる。
【0048】
図2は、既存の多重アンテナを使用するCAS構造において、基地局と端末がDASを利用できるように、DASを含むCASを示したもので、CAとDAの位置は、説明の簡明さのために区分可能なように示したが、これに限定されず、具現形態によって多様に位置させることができる。
【0049】
このように、DASでは、SU/MU MIMO通信時に、端末当たりデータストリームの数が多様に存在することができ、端末別に特定アンテナまたはアンテナグループを割り当てることができ、該当の端末に割り当てられる特定アンテナまたはアンテナグループはリアルタイムに変更されることができる。
【0050】
本明細書において、DASの伝送アンテナは、上述した一つ以上の分散アンテナまたはアンテナグループを指してもよく、または上述した一つ以上のDAまたはDAグループと混用されてもよい。
【0051】
また、LTE/LTE−AシステムでDASを支援する場合、
図1及び
図2で詳述したアンテナ/アンテナグループまたはDA/DAグループは、一つ以上のアンテナポート(antenna port)を称するものとして用いられてもよい。以下、本発明の実施例で、アンテナまたはパイロットパターンはアンテナポートに代替可能である。
【0052】
本発明は、DASの特性上、複数個のアンテナを含む基地局で端末または端末グループ別に有効伝送アンテナを選択する方法に関する。具体的には、本発明は、DASシステムでDASを支援する端末に対してのみサービスを提供する場合と、CAS及びDASうち少なくとも一つを支援する端末に対してサービスを提供する場合とに区分してシステムを運用することができる。
【0053】
1.第1実施例(DAS支援端末に対するサービス支援)
【0054】
本発明の一実施例に係るDASにおいてDASを支援する端末に対してのみサービスを提供する場合、端末の立場では、CAS及びDASを区分する必要はない。
【0055】
したがって、本発明の一実施例に係るDAS基地局は、既存のCAS基盤の通信規格で使用するアンテナ別パイロットパターンを同一に適用することができる。例えば、最大4Txまたは8Txまで支援する現在のLTE/LTE−A、IEEE 802.16システムのCRS、CSI−RS、ミッドアンブルなどのパイロットパターンを同一に使用することができる。
【0056】
ただし、DASの特性上、基地局のアンテナの個数は9個以上であってもよいので、各アンテナ別パイロットパターンを独立に構成する場合、パイロット信号に割り当てられるリソースが増加し、パイロットオーバーヘッドが増加する。
【0057】
図3は、本発明の一実施例に係るDASにおいて、基地局と端末間の信号伝送過程の一例を示す図であり、
図3に示された端末は、DASを支援する端末または端末グループを指してもよい。
【0058】
図3を参照すると、基地局は、複数のアンテナを一定の個数のローカルアンテナグループ(local antenna group)にグルーピングする動作を行う(S301)。各ローカルアンテナグループは、既存の通信規格を適用できるように最大4Txまたは8Txのアンテナを含むように構成できる。すなわち、基地局は、一つのグループに属したアンテナに対して独立したパイロットパターンを割り当てることができる。
【0059】
ローカルアンテナグルーピングを行った基地局は、セル内に進入した端末に対して、アンテナの各ローカルアンテナグループへのマッピング規則などに関する情報を放送する(S302)。
【0060】
その後、基地局は、CRS、CSI―RS、ミッドアンブルのようなダウンリンク信号を端末に伝送する(S303)。このとき、基地局は、ローカルアンテナグループ単位でパイロットパターンセットを割り当て、パイロットパターンセットは、一つのアンテナグループに属した多数のアンテナは独立したパイロットパターンを用いるように構成され得る。例えば、24個のダウンリンク伝送アンテナを備えたDAS基地局で、一つのローカルアンテナグループを8個のアンテナで構成して、総3個のアンテナグループを形成し、各アンテナグループを通じて8Txミッドアンブルを伝送するように構成できる。
【0061】
基地局からダウンリンク信号を受信した端末は、割り当てられたパイロットパターンによって各アンテナ別チャネル測定を行う(S304)。このステップで、端末は、各アンテナを通じて伝送される信号の受信強度などに基づいて、該当の端末が探知できる基地局アンテナに関する情報及びチャネル品質情報(channel quality information)などを生成できる。
【0062】
その後、端末は、生成されたフィードバック情報を基地局に伝送する(S305)。
【0063】
本発明の一実施例によって複数の基地局アンテナをローカルアンテナグループにグルーピングし、グループ単位でパイロットパターンセットを割り当てる場合、グループ単位でパイロットパターンセットを再使用(reuse)できるので、各アンテナ別に独立したパイロットパターンを割り当てる場合よりもパイロットオーバーヘッドを減少させることができる。
【0064】
このとき、グループ間に同じパイロットパターンを使用するアンテナが存在することによって、各ローカルアンテナグループ間の干渉の影響を減らすために、周波数分割多重化(Frequency Division Multiplexing:FDM)、時間分割方式(Time Division Multiplexing:TDM)、コード分割方式(Code Division Multiplexing:CDM)などのマルチプレクシング技法を適用できる。
【0065】
例えば、FDM方式を用いて、基地局で使用する周波数の全帯域を、生成されたローカルアンテナグループの数(N)によってN個の周波数サブ帯域に分割し、第1ローカルアンテナグループは、第1周波数サブ帯域を使用し、第2ローカルアンテナグループは、第2周波数サブ帯域を使用するように割り当てることができる。したがって、同じパイロットパターンを使用する各ローカルアンテナグループのn番目のアンテナは、同じパイロットパターンを用いるとしても、パイロット信号間の干渉の影響を緩和することができる。
【0066】
他の例として、TDM方式を用いてミッドアンブルを伝送する場合、第1サブフレームで伝送されるミッドアンブルは、第1ローカルアンテナグループに割り当て、第2サブフレームで伝送されるミッドアンブルは、第2ローカルアンテナグループに割り当てる方式で構成できる。
【0067】
このように、本発明の一実施例に係るローカルアンテナグループは、それぞれ互いに異なるアンテナを含むだけでなく、同じアンテナを重複して含むことができる。
【0068】
2.第2実施例(レガシー端末及びDAS支援端末に対するサービス支援)
【0069】
本発明の一実施例に係るDASにおいてCAS基盤の既存の端末及びDASを支援する端末両方にサービスを支援する場合、端末の立場ではCAS及びDASを区分する必要がある。
【0070】
したがって、本発明の他の実施例では、既存のCASを支援する端末に対するパイロット信号と、DASを支援する端末に対するパイロット信号とを区分して構成する方法を提案する。
【0071】
パイロット信号には、セル−特定参照信号(Cell−specific Reference Signal:CRS)、チャネル状態情報参照信号(channel state information−reference signal:CSI−RS)、ミッドアンブル(midamble)などが含まれる。そのうちミッドアンブルは、チャネル推定性能を向上させるためにデータシンボルの間に挿入される同期パターンであって、通信過程において、各アンテナ別にシンボルを伝送する時にチャネル推定機能を補強するのに用いられる。ミッドアンブルは、ダウンリンクサブフレームを通じて伝送されるデータシンボルに周期的または非周期的に挿入されることができる。
【0072】
本発明の一実施例に係るDASにおいて、既存のCAS支援端末に対するパイロット信号と別途に、DAS支援端末に対するパイロット信号をさらに構成することができ、DAS支援端末に対するパイロット信号は、グローバルミッドアンブル(global midamble)またはグローバルチャネル状態情報−参照信号(global CSI−RS)と称することができる。以下、本発明の実施例では、DAS支援端末に対するパイロット信号として、グローバルミッドアンブルを例に挙げて説明する。
【0073】
以下では、説明の便宜のために、現在の3GPP LTE/LTE−A及びIEEE 802.16システムのCAS基盤のシステムをレガシー(legacy)システムと称し、CASを支援する端末をレガシー端末と称する。
【0074】
図4は、本発明の一実施例に係るDASにおいて、基地局と端末間の信号伝送過程の他の例を示す図で、
図4に示された端末は、DASを支援する端末または端末グループを一例とする。
【0075】
図4を参照すると、基地局は、DASセル内に進入した全ての端末または端末グループに対してグローバルミッドアンブルに関する構成情報を含む放送情報を放送する(S401)。前記放送情報は、該当のセルがDASを支援するDASセルという情報、及びDASシステムに関する設定情報などをさらに含むことができる。
【0076】
基地局は、セル内の全ての端末または端末グループにグローバルミッドアンブルを放送する(S402)。グローバルミッドアンブルは、DAS基地局アンテナ別に割り当てられ、互いに異なるリソースを通じて伝送されることによって、これを受信した端末の立場では、グローバルミッドアンブルの伝送順序またはシンボル上での位置などを通じて各アンテナを区別し、アンテナインデックス情報を導出することができる。
【0077】
端末または端末グループは、受信したグローバルミッドアンブルを用いてチャネル推定を行うだけでなく、受信強度などを基準として基地局の全体アンテナのうち該当の端末または端末グループで探索できる一つ以上の有効アンテナに関する情報を生成することができる(S403)。
【0078】
そして、有効アンテナに関する情報を含むフィードバック情報を基地局に伝送する(S404)。有効アンテナに関する情報は、各アンテナ別受信強度、各アンテナ別受信強度を基準として一定の基準によって該当の端末または端末グループに好まれるアンテナに関する情報を含むことができる。
【0079】
フィードバック情報を受信した基地局は、フィードバック情報に基づいて、端末から伝送されたアップリンク信号測定による結果を参照して、該当の端末または端末グループとの通信に使用する有効アンテナまたはアンテナグループを決定することができる(S405)。
【0080】
そして、決定された有効アンテナまたはアンテナグループに関する情報を含むDAS制御情報を、端末または端末グループに伝送することができる(S406)。このとき、有効アンテナまたはアンテナグループに関する情報は、アンテナの個数及び/又はインデックス情報を含むことができる。ここで、アンテナの個数は、物理アンテナ(physical antenna)または論理アンテナ(logical antenna)またはアンテナポート(antenna port)に対する個数として混用されることができる。
【0081】
その後、有効アンテナに関する情報を獲得した端末または端末グループは、閉ループ多重入力多重出力(Closed Loop MIMO:CL−MIMO)動作を行うために、所定の周期によって伝送されるグローバルミッドアンブルを通じて該当の端末または端末グループに有効なアンテナのチャネル情報を獲得することができる。
【0082】
例えば、DAS基地局が24個の分散アンテナを含む場合、各アンテナを支援するグローバルミッドアンブルを24個のタイプに構成するとき、第1端末に対する有効アンテナがAnt2,Ant3であれば、各アンテナのパイロットパターンに該当するグローバルミッドアンブルを用いて有効アンテナのチャネル情報を獲得することができる。
【0083】
上述した本発明の一実施例に係るグローバルミッドアンブルは、基地局の全てのアンテナに対して構成され、グローバルミッドアンブルを受信した端末または端末グループでは、各アンテナ別チャネル推定を行い、それによって、各端末または端末グループに対する有効アンテナに対するチャネル情報を獲得することができる。
【0084】
一方、
図4の実施例において、基地局は、セル内に位置するレガシー端末がチャネル情報獲得時に利用できるミッドアンブル、CSI−RSなどのようなパイロット信号をCASアンテナ別に構成して、上述したグローバルミッドアンブルと同時に又は別途の伝送周期によって放送することができる。
【0085】
図5は、本発明の一実施例に係るDASにおいて基地局が放送するパイロット信号が含まれたフレーム構造の一例を示すもので、システムは、中央に位置したアンテナノードに4個のアンテナ(CA:Central Antenna)と、一定間隔以上離れた4個の分散アンテナ(DA:Distributed Antenna)とからなり、総8個の送信アンテナを有するDASを例に挙げて説明する。この場合、レガシー端末は、該当のシステムを4個のアンテナからなるCASとして認識し、DAS端末は、該当のシステムを総8個のアンテナからなるDASとして認識することができる。
【0086】
基地局は、レガシー端末及びDAS端末を支援するためにミッドアンブルを構成しながら、既存のミッドアンブル及びグローバルミッドアンブルを各アンテナ別に構成することができる。
【0087】
図5で、M xは、レガシー端末のために伝送するx番目のアンテナに対するミッドアンブルを示し、GM xは、DAS端末のために伝送するx番目のアンテナに対するグローバルミッドアンブルを示す。M1,M2,M3,M4の位置では、4個のCAでそれぞれミッドアンブルが伝送され、GM1,GM2,GM3,GM4では、4個のDAでそれぞれミッドアンブルが伝送される。
【0088】
レガシー端末は、システムを4個の送信アンテナを有するシステムとして認識し、M1,M2,M3,M4の位置でパイロット信号を受信することができる。反面、DAS端末は、M xの位置だけでなくGM xの位置でもパイロットをリーディング(reading)できるので、総8個のパイロット信号を受信することができる。
【0089】
各アンテナに対するミッドアンブルM及びグローバルミッドアンブルGMは、所定の周期によって伝送され、それぞれの伝送周期は、同一または異なっても良い。
【0090】
このように、基地局が、DASセル内に位置する分散アンテナの数だけグローバルミッドアンブルを構成する場合、分散アンテナ数の増加によってグローバルミッドアンブルのオーバーヘッドが増加する。グローバルミッドアンブルのオーバーヘッドを一定の水準に維持しようとする場合、グローバルミッドアンブルの伝送周期を相対的に長く設定できるが、パイロット信号の密度(density)が低くなり、チャネル推定の性能が低下することがある。これによって、CL−MIMO動作などの性能も低下することがある。
【0091】
したがって、上述した本発明の第1実施例によって複数の基地局アンテナを一定の個数のアンテナを含むローカルアンテナグループで構成して、アンテナグループ単位で一定の個数のパイロットパターンを割り当てることができる。
【0092】
すなわち、分散アンテナのそれぞれに対して独立したグローバルミッドアンブルを使用するのではなく、アンテナグループを基準として各グループに含まれた多数のアンテナのそれぞれに対してグローバルミッドアンブルを構成できる。例えば、分散アンテナが総24個である場合、隣接した8個の分散アンテナを含むローカルアンテナグループを3個に形成し、1グループに8個の独立したグローバルミッドアンブルを使用し、他のグループも同様に、8個のグローバルミッドアンブルを重複使用することによって、8個のパイロットパターンのみを使用するグローバルミッドアンブルを構成できる。
【0093】
または、本発明の他の実施例では、CL−MIMO動作などの性能の低下を最小化するために、端末または端末グループ別に、ミッドアンブルまたはCSI−RSをさらに構成する方法を提案する。
【0094】
本発明の一実施例に係るDASにおいてDAS支援端末または端末グループ別に追加されるパイロット信号としてミッドアンブルまたはCSI−RSを構成することができる。以下、本発明の実施例では、DASを支援する端末または端末グループ別に特定されるミッドアンブルを、「ローカルミッドアンブル(local midamble)」と称する。
【0095】
グローバルミッドアンブルは、DASセル内に位置する全ての端末に対して伝送する反面、ローカルミッドアンブルは、特定端末または端末グループ別に区分されるように構成されるので、ローカルミッドアンブルは、グローバルミッドアンブルに比べて相対的にアンテナ別パイロット密度が高い。
【0096】
図6は、本発明の一実施例に係るDASにおいて、基地局と端末間の信号伝送過程のさらに他の例を示す図で、
図6に示された端末は、DASを支援する端末または端末グループを一例とする。
【0097】
図6を参照すると、基地局は、DASセル内に位置する端末または端末グループ別に有効アンテナを選択する(S601)。このとき、有効アンテナの選択は、
図4で詳述した本発明の実施例によってグローバルミッドアンブルを通じて端末で有効アンテナ関連情報を生成してフィードバック伝送すると、フィードバック情報に基づいて決定することができる。または、これとは異なり、各端末から伝送されたアップリンク信号の測定を通じて基地局で任意的に決定してもよい。
【0098】
そして、基地局は、DASセル内に位置する端末または端末グループ別に構成されたローカルミッドアンブルに関する構成情報を、該当の端末または端末グループに伝送する(S602)。端末または端末グループ別に特定されるローカルミッドアンブルは、該当の端末または端末グループに特定される有効アンテナに対して特定されるミッドアンブルと見なすことができる。すなわち、DASにおいて基地局は各端末または端末グループ別に有効なダウンリンク伝送アンテナを特定することによって、端末または端末グループ別に特定されるローカルミッドアンブルを伝送することができる。
【0099】
このとき、他の端末または端末グループに対するローカルミッドアンブルによって生じうる干渉の影響を緩和するために、ローカルミッドアンブルに関する構成情報は、他の端末または端末グループに対するローカルミッドアンブル情報もさらに含むことができる。端末は、ローカルミッドアンブル構成情報に基づいて自分に該当するローカルミッドアンブルを読み、他の端末に対応するローカルミッドアンブルは読まないことが可能なので、様々なタイプのローカルミッドアンブルを同一のリソース領域で伝送することができる。
【0100】
例えば、第1端末に対するデータと第2端末に対するデータが、それぞれ異なるアンテナの同一時間及び周波数リソースを用いてオーバーレイ(overlay)形態で構成される場合、第1端末は、第2端末に対するローカルミッドアンブル構成情報に基づいて、データの受信時に干渉を除去することができる。
【0101】
また、ローカルミッドアンブルに関する構成情報は、端末または端末グループ別に特定される有効アンテナに関する情報として、有効アンテナの個数及び/又はインデックス情報をさらに含むことができる。
【0102】
その後、基地局は、ローカルミッドアンブル構成情報によるローカルミッドアンブルを各端末または端末グループ別に伝送する(S603)。
【0103】
端末または端末グループは、受信したローカルミッドアンブルに基づいてチャネル推定を行い(S604)、チャネル測定の結果をフィードバック伝送する(S605)。
【0104】
上述した本発明の実施例によれば、基地局は、DAS支援端末に対してはグローバルミッドアンブル及びローカルミッドアンブルを別途に構成することができ、レガシー端末用パイロット信号は、既存に使用していたCRS、CSI−RS、ミッドアンブルなどを用いることができる。
【0105】
図7は、本発明の一実施例に係るDASで基地局が放送するパイロット信号が含まれた無線リソース構造の一例を示す。
【0106】
図7の無線リソースは、周波数軸及び時間軸において複数のリソース領域で構成され、それぞれのブロックは、ミッドアンブルが伝送されるリソース単位を意味する。このようなリソース単位としては、サブフレーム、所定個数の副搬送波*所定個数の伝送シンボル(例えば、OFDMシンボル)を有するリソースユニット(Resource Unit)、リソースブロック(Resource Block)、サブバンド、一つの副搬送波×一つの伝送シンボルと定義されるリソース要素(Resource Element:RE)を含むことができる。
【0107】
図7で、各ミッドアンブルが伝送されるリソース単位を一つのOFDMシンボルと定義することができ、一つのサブフレームは8個のOFDMシンボルを含む。このとき、該当の無線リソースを使用するシステムは、DAS基地局が12個の分散アンテナを含むと仮定する。
【0108】
本発明の一実施例に係る基地局は、上述した実施例によって各分散アンテナ別に12個のグローバルミッドアンブル(GM)を構成し、セル領域内に放送することができる。このとき、分散アンテナ個数の増加によってパイロット信号の密度が減少し、端末でアンテナ別チャネル推定性能が低下しないようにするために、2個のサブフレームを基準に6個のアンテナに該当するグローバルミッドアンブル(GM1〜6、GM7〜12)を放送することができる。すなわち、時間ドメイン上で、GM1〜6は最初の2つのサブフレーム(第1フレーム)を通じて伝送され、次のGM7〜12は後続する2つのサブフレーム(第2フレーム)を通じて伝送される。
【0109】
また、基地局は、上述した実施例によって各端末または端末グループ別にローカルミッドアンブルを構成し、グローバルミッドアンブルが伝送される周期であるとき伝送することができる。
【0110】
図7を参照すると、端末1(UE 1)には、有効伝送アンテナが2個割り当てられ、端末2(UE 2)、端末3(UE 3)及び端末5(UE 5)には、有効伝送アンテナが1個割り当てられ、端末4(UE 4)には、有効伝送アンテナが4個割り当てられると仮定する。各端末は、関連する有効伝送アンテナの個数に対応するローカルミッドアンブルを任意のリソース領域で受信することができる。例えば、端末1の場合、2個の有効伝送アンテナに対応する2タイプのローカルミッドアンブルに関する情報を受信した後、該当の情報に基づいて端末1に対応するローカルミッドアンブルを読むことができる。
【0111】
図7では、各端末に対応するローカルミッドアンブルを互いに異なる周波数/時間リソース領域で伝送するように構成しているが、基地局アンテナの物理的な距離によって互いに及ぼす信号の強度が微々たる場合、基地局は、それぞれ異なるアンテナの同一リソース領域で、それぞれ異なる端末あるいは端末グループのためのローカルミッドアンブルを伝送してもよい。このような方式を用いれば、ローカルミッドアンブルによるオーバーヘッドを減らすことができる。例えば、端末2に対するローカルミッドアンブルが伝送されるREで、端末3に対するローカルミッドアンブルを共に伝送することができる。
【0112】
このように、上述した実施例によれば、基地局は、セル内に位置するアンテナによって既存のミッドアンブル及びグローバルミッドアンブルまたはローカルミッドアンブルを構成することができる。例えば、セル中央に8TxのCAが位置し、中央以外の領域に6TxのDAが追加された、CAS及びDASを混用するシステムのセルは、14Tx DASセルとして動作し、基地局は、レガシー端末を支援するためにセル中央に位置した8個のCASアンテナに対する既存のパイロット信号を割り当てることができる。そして、DAS支援端末に対しては、セル内に位置する総14個のアンテナに対するグローバルミッドアンブル又は/及びローカルミッドアンブルを別途に構成することができる。この場合、レガシー端末及びDAS支援端末は、それぞれ自分に該当するパイロット信号を通じてアンテナ別チャネル推定を行うことができる。
【0113】
一方、これとは異なり、本発明の一実施例によってCAS及びDASを混用するシステムにおいてパイロットオーバーヘッドの増加を最小化するために、レガシー端末に対するパイロット信号の一部を、グローバルミッドアンブルまたはローカルミッドアンブルとして再使用(reuse)することができる。
【0114】
例えば、前記実施例でCAS基盤の8Tx及びDAS基盤の6Txを使用して14Tx DASセルとして動作するシステム環境において、本発明の一実施例に係る基地局は、CASアンテナ8個に対してはレガシー端末のための8Txパイロットを割り当てる。そして、残りの6個のDASアンテナに対してはグローバルミッドアンブルを割り当て、ローカルミッドアンブルを追加で割り当てることができる。すなわち、14個のアンテナ全部に対するグローバルミッドアンブルを構成するのではなく、既存の8個のパイロット信号を再使用しながら、追加された6個のアンテナに対してのみグローバルミッドアンブルを構成することができる。
【0115】
この場合、DAS支援端末は、既存のレガシー端末のための8個のパイロットパターンから、セル中央の8個のアンテナに対するチャネルを推定し、新しく追加された6個のグローバルミッドアンブルパターンから、追加された分散アンテナに対するチャネルを推定できる。一方、レガシー端末は、該当のセルを8Tx CASセルとして認識し、既存のレガシー端末用8Txパイロットから各アンテナ別チャネルを推定することができる。
【0116】
上述した本発明の実施例が行われうるDASに属した基地局及び端末について、
図8を参照して説明する。
【0117】
図8は、本発明の実施例が行われうる基地局及び端末を説明するためのブロック構成図である。
【0118】
端末は、アップリンクでは送信装置として動作し、ダウンリンクでは受信装置として動作することができる。また、基地局は、アップリンクでは受信装置として動作し、ダウンリンクでは送信装置として動作することができる。すなわち、端末及び基地局は、情報またはデータの伝送のために送信装置及び受信装置を含むことができる。
【0119】
送信装置及び受信装置は、本発明の実施例を行うためのプロセッサ、モジュール、部分及び/又は手段などを含むことができる。特に、送信装置及び受信装置は、メッセージを暗号化するためのモジュール(手段)、暗号化されたメッセージを解析するためのモジュール、メッセージを送受信するためのアンテナなどを含むことができる。
【0120】
図8を参照すると、左側は送信装置の構造で、DASに属した基地局を示し、右側は受信装置の構造で、DAS基地局がサービスするセル内に進入した端末を示す。送信装置及び受信装置はそれぞれ、アンテナ801,802、受信モジュール810,820、プロセッサ830,840、送信モジュール850,860及びメモリ870,880を含むことができる。
【0121】
アンテナ801,802は、外部から無線信号を受信して受信モジュール810,820に伝達する機能を行う受信アンテナ、及び送信モジュール850,860で生成された信号を外部に伝送する送信アンテナで構成される。アンテナ801,802は、多重アンテナ(MIMO)機能が支援される場合には2個以上を備えることができる。
【0122】
図8に示された送信装置のアンテナ801は、基地局の全体アンテナのうち、通信を行う時のチャネル状態、端末の位置、基地局と端末間の距離などに基づいて選択された一つ以上のDAを示す。選択された一つ以上のDAは固定されたものではなく、受信装置の位置変動などによって変動可能である。
【0123】
受信モジュール810,820は、外部からアンテナを通じて受信された無線信号に対する復号(decoding)及び復調(demodulation)を行い、原本データの形態に復元してプロセッサ830,840に伝達することができる。受信モジュールとアンテナは、
図8に示されたように分離せずに、無線信号を受信するための受信部として表してもよい。
【0124】
プロセッサ830,840は、通常、送信装置または受信装置の全般的な動作を制御する。特に、上述した本発明の実施例を行うためのコントローラ機能、サービス特性及び伝播環境によるMAC(Medium Access Control)フレーム可変制御機能、ハンドオーバ(Hand over)機能、認証及び暗号化機能などを行うことができる。
【0125】
送信モジュール850,860は、プロセッサ830,840からスケジューリングされて外部に伝送されるデータに対して所定の符号化(coding)及び変調(modulation)を行った後、アンテナに伝達することができる。送信モジュールとアンテナは、
図8に示されたように分離せずに、無線信号を伝送するための送信部として表すことができる。
【0126】
メモリ870,880は、プロセッサ830,840の処理及び制御のためのプログラムが格納されてもよく、入/出力されるデータ(移動端末の場合、基地局から割り当てられたアップリンクグラント(UL grant))、システム情報、基地局識別子(station identifier:STID)、フロー識別子(flow identifier:FID)、動作時間などの臨時格納のための機能を行うこともできる。
【0127】
また、メモリ870,880は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(harddisk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、SDまたはXDメモリなど)、RAM(Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、ROM(Read−Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、PROM(Programmable Read−Only Memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも一つのタイプの格納媒体を含むことができる。
【0128】
送信端のプロセッサ830は、基地局に対する全般的な制御動作を行い、上記
図3で詳述した本発明の一実施例に係る基地局のアンテナを多数のローカルアンテナグループで構成して、グループ単位でパイロットパターンセットを割り当てることができる。また、一般的なレガシー端末がアンテナ別チャネル推定を行うことができる一般的なミッドアンブルだけでなく、上記
図4乃至
図7で詳述した本発明の他の実施例に係るDAS支援端末に対するグローバルミッドアンブル及びローカルミッドアンブルを構成することができる。
【0129】
また、プロセッサ830は、本発明の実施例に係るローカルアンテナグループマッピング情報、グローバルミッドアンブル構成情報及びローカルミッドアンブル構成情報のうち少なくとも一つを生成して受信端に伝送するように行うことができる。
【0130】
また、送信端のプロセッサ830は、DASシステムに関する設定情報、各端末との通信に使用しようとする有効アンテナまたはアンテナグループに関する情報としてアンテナの個数及び/又はインデックス情報を含む制御情報を構成することができる。
【0131】
受信装置は、送信装置から伝送される信号及びDAS制御情報を、受信モジュール820を通じて受信し、前記DASシステムに関する多様な設定情報、及び前記送信装置との通信を行うのに使用されるアンテナまたはアンテナグループに関する情報を獲得することができる。
【0132】
受信装置のプロセッサ840は、端末の全般的な制御動作を行い、送信装置から伝送されるダウンリンク信号を測定して、各アンテナ別チャネル推定を行うことができる。また、各アンテナ別受信強度による受信端に有効な基地局アンテナに関する情報、及びチャネル推定によるフィードバック情報を構成することができる。
【0133】
一方、基地局は、上述した本発明の実施例を行うためのコントローラ機能、直交周波数分割多重接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)パケットスケジューリング、時分割デュプレックス(TDD:Time Division Duplex)パケットスケジューリング及びチャネル多重化機能、サービス特性及び伝播環境によるMACフレーム可変制御機能、高速トラフィックリアルタイム制御機能、ハンドオーバ(Handover)機能、認証及び暗号化機能、データ伝送のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能及びリアルタイムモデム制御機能などを、上述したモジュールのうち少なくとも一つを通じて行ったり、このような機能を行うための別途の手段、モジュールまたは部分などをさらに含むことができる。
【0134】
以上開示された本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解されるであろう。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を互いに組み合わせる方式で用いることができる。
【0135】
したがって、本発明は、ここに示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えるためのものである。