KR101333921B1

KR101333921B1 - 빔형성 피드백을 제공하기 위한 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101333921B1
Application number: KR1020117024601A
Authority: KR
Inventors: 아미르 파라지다나; 알렉세이 고로코브; 카필 바타드; 라비 팔란키; 후안 몬토호
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2013-11-28
Also published as: EP2409463A2; US20100238824A1; JP2012521180A; CN102349274B; CN102349274A; WO2010107945A3; US8867495B2; EP2409463B1; TW201126943A; KR20110129481A; WO2010107945A2

Abstract

피드백 데이터를 생성하는 방법이 설명된다. 기지국으로부터 다운링크 메시지가 수신된다. 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부가 결정된다. 피드백 데이터 생성을 위한 모드가 결정된다. 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터가 생성된다. 피드백 데이터는 빔형성 정보를 포함한다. 피드백 데이터는 기지국으로 송신된다. 피드백 데이터는 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크를 포함할 수도 있다.

Description

빔형성 피드백을 제공하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING BEAMFORMING FEEDBACK}

관련 출원

본 출원은 발명이 명칭이 "FEEDBACK MECHANISMS" 으로 2009 년 3 월 20 일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/162,118 호에 관한 것이고 이로부터 우선권을 주장하며, 이 개시물은 그 전체가 본원에서 참조로서 명확히 포함된다.

기술 분야

일반적으로, 본 개시물은 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시물은 빔형성 동작을 위한 피드백 메커니즘을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 음성, 비디오, 데이터, 등과 같은 각종 유형의 통신 콘텐츠를 제공하도록 널리 개발된다. 이들 시스템들은, 하나 이상의 기지국들과 다수의 단말기들의 동시적 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수도 있다.

모든 통신 시스템에서 처리되어야 하는 문제점은 페이딩 (fading) 또는 다른 간섭이다. 수신된 신호들을 디코딩하는데 문제점들이 존재할 수도 있다. 이들 문제점을 처리하기 위한 하나의 방법은 빔형성을 이용하는 것이다. 공간 스트림을 송신하기 위해 각각의 송신 안테나를 사용하는 대신에, 빔형성을 이용하면, 송신 안테나들 각각은 공간 스트림들의 선형 조합을 송신하는데, 이 조합은 수신기에서 응답을 최적화하도록 선택된다.

스마트한 안테나는 안테나 엘리먼트들의 어레이들이고, 안테나 엘리먼트들 각각은 미리결정된 페이즈 오프셋 및 상대적인 이득을 갖고 송신될 신호를 수신한다. 어레이의 네트 (net) 효과는 미리결정된 방향으로 (송신 또는 수신) 빔을 다이렉팅하는 것이다. 빔은, 어레이의 엘리먼트들을 익사이팅시키는 신호들의 이득 관계 및 페이즈를 제어함으로써 스티어링 (steer) 된다. 따라서, 스마트한 안테나는, 종래의 안테나들이 통상적으로 하는 것과 같이 미리결정된 커버리지 영역 (예를 들어, 120°) 내의 모든 모바일 유닛들로 에너지를 방출하는 것과 대조적으로 각각의 개별적인 모바일 유닛 (또는 다수의 모바일 유닛들) 로 빔을 다이렉팅한다. 스마트한 안테나는 각각의 모바일 유닛에서 다이렉팅된 빔의 폭을 감소시키고, 이에 의해 모바일 유닛들 간의 간섭을 감소시킴으로써 시스템 용량을 증가시킨다. 간섭에서의 이러한 감소는 성능 및/또는 용량을 향상시키는 신호대 간섭비 및 신호대 잡음비에서의 증가를 초래한다. 전력 제어된 시스템에서, 각각의 모바일 유닛에서 좁은 빔 신호들을 다이렉팅하는 것은 또한, 주어진 성능 레벨을 제공하기 위해 필요한 송신 전력에서의 감소를 초래한다.

무선 통신 시스템은 시스템-와이드 (system-wide) 이득을 제공하기 위해 빔형성을 이용할 수도 있다. 빔형성에서, 송신기 상의 다수의 안테나들은 수신기 상의 다수의 안테나들을 향해 송신의 방향을 스티어링할 수도 있다. 빔형성은 신호대 잡음비 (SNR) 를 증가시킬 수도 있다. 빔형성은 또한, 이웃하는 셀들의 단자들에 의해 수신된 간섭의 양을 감소시킬 수도 있다. 향상된 빔형성 기술들을 제공함으로써 혜택들이 실현될 수도 있다.

피드백 데이터를 생성하는 방법을 설명한다. 기지국으로부터 다운링크 메시지가 수신된다. 전 채널 가역성 (full channel reciprocity) 또는 부분 채널 가역성 (partial channel reciprocity) 이 송신기에서 인에이블될지 여부가 결정된다. 피드백 데이터 생성을 위한 모드가 결정된다. 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터가 생성된다. 피드백 데이터는 빔형성 정보를 포함한다. 피드백 데이터는 기지국으로 송신된다.

다운링크 메시지는 피드백을 위한 채널 추정을 위해 공통 참조 신호 (CRS) 대신에 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 를 이용한다. 다운링크 메시지는 채널 추정 및 피드백 목적을 위해 복조 참조 신호 (DM-RS) 를 이용할 수도 있다. 복조 참조 신호 (DM-RS), 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 및 공통 참조 신호 (CRS) 중 적어도 하나가 피드백 목적을 위한 간섭 추정에 이용될 수도 있다. 피드백 데이터는 간섭 공분산 (interference covariance), 채널 품질 표시자 (CQI), 랭크 및/또는 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 포함할 수도 있다. 결정된 모드는 폐 루프 모드, 개 루프 모드 또는 부분 피드백 모드일 수도 있다.

채널 추정은 피드백을 위해 이용 가능한 참조 신호 포트 (RSFB) 로부터 획득될 수도 있다. 채널 추정에 기초하여 CQI, 랭크 및 하나 이상의 프리코딩 벡터들이 연산될 수도 있다. 송신기에서 전 채널 가역성이 인에이블될 수도 있고, 수신기에서 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 존재하는지 여부가 결정될 수도 있다. 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에서 존재하지 않을 수도 있고, 따라서 CQI 및 랭크는 수신 빔들의 수 및 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 연산될 수도 있다.

모든 송신 안테나에 대한 채널 지식이 수신기에서 존재할 수도 있고, 따라서 고유 빔형성 (eigen-beamforming) 이 다운링크 채널에 적용된다고 가정함으로써 CQI 및 랭크가 연산될 수도 있다. 부분 채널 가역성이 송신기에서 인에이블될 수도 있고, CQI 및 랭크를 연산하기 위해 a) 송신기에서 알려지지 않은 채널 정보를 위한 피드백 채널이 존재하는지 여부, b) 피드백 연산을 위해 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들을 이동할지 여부, c) 의사 고유 빔형성을 가정할지 여부를 결정할 수도 있다.

송신기에서 알려지지 않은 채널 정보를 위한 피드백 채널이 존재할 수도 있고, 따라서 피드백 채널을 이용하여 미싱 (missing) 정보가 송신기로 전송될 수도 있고, 전 채널 지식을 이용하여 CQI 가 연산될 수도 있다. 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들이 피드백 연산에 이용될 수도 있고, 따라서 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 CQI 및 랭크가 연산될 수도 있다.

CQI 및 랭크를 연산하기 위한 의사 고유 빔형성은 다음과 같이 가정될 수도 있다; 송신기에서 또한 이용 가능할 것으로 알려지는 채널 지식을 이용하여 빔들이 연산되는 동안 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 CQI 및 랭크가 연산될 수도 있다; 이들 빔에 직교하는 랜덤한 빔들이 각 랭크에 대한 다른 계층들에 대해 가정될 수도 있다. 의사 고유 빔형성으로 계층 시프팅 (shifting) 이 이용될 수도 있다.

의사 고유 빔형성 방식이 결정될 수도 있다. 프리코딩 벡터들이 획득될 수도 있다. 획득된 프리코딩 벡터들에 직교 방향들이 선택될 수도 있다. 프리코딩 벡터들 및 선택된 방향들이 조합되어 조합된 프리코딩 메트릭스를 형성할 수도 있다. 상이한 선택된 방향을 이용하여 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스들이 생성될 수도 있다. 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스를 이용하여 CQI 가 연산될 수도 있다. 랭크가 또한 연산될 수도 있다.

피드백 데이터는 하나 이상의 프리코딩 벡터들 및 채널의 양자화된 버전을 포함할 수도 있다. 피드백 데이터는 수신기 간섭 구조, 안테나 빔형성 이득, 이용 가능한 수신 포트 및 미리정의된 프리코딩 메트릭스 중 적어도 하나에 기초할 수도 있다. 방법은, 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 무선 통신 시스템에서 동작하도록 구성된 무선 통신 디바이스 또는 무선 디바이스에 의해 수행될 수도 있다. 무선 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템 또는 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 시스템일 수도 있다.

피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 디바이스를 또한 설명한다. 무선 디바이스는, 프로세서, 프로세서와 전자 통신하는 메모리, 및 메모리에 저장된 명령들을 포함한다. 명령들은 기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하고, 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부를 결정하고, 피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하며, 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터를 생성하도록 프로세서에 의해 실행 가능하다. 피드백 데이터는 빔형성 정보를 포함한다. 명령들은 또한, 피드백 데이터를 기지국으로 송신하도록 실행 가능하다.

피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 디바이스를 설명한다. 무선 디바이스는, 기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하기 위한 수단, 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부를 결정하기 위한 수단, 피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하기 위한 수단 및 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터를 생성하기 위한 수단을 포함한다. 피드백 데이터는 빔형성 정보를 포함한다. 무선 디바이스는 또한, 기지국으로 피드백 데이터를 송신하기 위한 수단을 포함한다.

피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 디바이스용 컴퓨터 프로그램 제품을 설명한다. 컴퓨터 프로그램 제품은 명령들을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 명령들은, 기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하기 위한 코드, 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부를 결정하기 위한 코드, 피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하기 위한 코드 및 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터를 생성하기 위한 코드를 포함한다. 피드백 데이터는 빔형성 정보를 포함한다. 명령들은 또한, 기지국으로 피드백 데이터를 송신하기 위한 코드를 포함한다.

송신기 측 빔형성은, 송신기에서 채널 지식이 이용 가능할 때 상당한 이득을 제공할 수 있다. 단일 계층 빔형성에 있어서, 송신은 가장 큰 고유치 (eigenvalue) 에 대응하는 채널 공분산 메트릭스의 고유 벡터 (eigen vector) 에 따라 일어난다. 수신된 신호대 간섭 및 잡음비 (SINR) 를 향상시킴으로써 용량 이득이 획득될 수도 있다. 빔형성의 효율성은 송신기가 가지는 송신기와 수신기 간의 채널의 지식의 양에 의존할 수도 있다. 보다 많은 채널 지식은 보다 좋은 빔형성 기술을 의미할 수도 있다.

도 1 은 다수의 무선 디바이스들을 갖는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2 는 다수의 무선 디바이스들을 갖는 다른 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 3 은 피드백 데이터를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 4 는 본 시스템 및 방법에서의 이용을 위한 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 5 는 폐 루프 모드 (closed-loop mode) 를 이용하여 피드백 데이터를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 6 은 개 루프 모드 (open-loop mode) 를 이용하여 피드백 데이터를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 7 은 부분 피드백 모드를 이용하여 피드백 데이터를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 8 은 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 시스템의 송신기 및 수신기의 블록도이다.
도 9 는 본 개시물에 따라 구성되는 기지국 내에 포함될 수도 있는 소정 컴포넌트들을 나타낸다.
도 10 은 본 개시물에 따라 구성되는 무선 통신 디바이스 내에 포함될 수도 있는 소정 컴포넌트들을 나타낸다.

도 1 은 다수의 무선 디바이스들 (101) 을 갖는 무선 통신 시스템 (100) 을 나타낸다. 무선 통신 시스템 (100) 은 음성, 데이터, 등과 같은 각종 유형의 통신 콘텐츠를 제공하도록 널리 개발된다. 이들 시스템들은 이용 가능한 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템들일 수도 있다. 무선 디바이스 (101) 는 기지국, 무선 통신 디바이스, 제어기 등일 수도 있다. 무선 통신 시스템 (100) 은 제 1 무선 디바이스 (101a) 및 제 2 무선 디바이스 (101b) 를 포함할 수도 있다. 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 송신 무선 디바이스일 수도 있는 한편, 제 2 무선 디바이스 (101b) 는 수신 무선 디바이스일 수도 있다.

무선 시스템 (예를 들어, 다중 액세스 시스템) 에서 제 1 무선 디바이스 (101a) 와 제 2 무선 디바이스 (101b) 간의 통신은 무선 링크를 통한 송신을 통해 달성될 수도 있다. 이러한 통신 링크는 단일 입력 단일 출력 (SISO), 다중 입력 단일 출력 (MISO), 또는 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 시스템을 통해 확립될 수도 있다. MIMO 시스템은 데이터 송신을 위한 다수의 (NT) 송신 안테나 (115a-m) 및 다수의 (NR) 수신 안테나 (116a-n) 가 각각 구비된 송신기(들) (102) 및 수신기(들) (109) 을 포함한다. SISO 및 MISO 시스템들은 MIMO 시스템의 특정 경우들이다. 다수의 송신 및 수신 안테나들에 의해 생성된 추가의 차원수 (dimensionality) 가 이용된다면, MIMO 시스템은 향상된 성능 (예를 들어, 보다 높은 스루풋, 보다 큰 용량, 또는 향상된 신뢰) 을 제공할 수 있다.

무선 통신 시스템 (100) 은 MIMO 를 이용할 수도 있다. 송신기 (102) 에서, 계층으로도 지칭되는 데이터 스트림의 각 부분은 상이한 빔을 이용하여 송신될 수도 있다. 빔은 하나 이상의 송신 안테나 (115) 의 조합을 지칭할 수도 있다. 수신기 (109) 에서, 데이터 스트림의 상이한 부분들은 상이한 안테나 (116) 에 의해 수신되고, 그 다음에 조합될 수도 있다. NT 송신 안테나 및 NR 수신 안테나에 의해 형성된 MIMO 채널은, 공간 채널로서도 지칭되는 하나 이상의 독립적인 채널들로 분해될 수도 있다; 독립적인 채널들 각각은 디멘전 (dimension) 에 대응한다. 독립적인 채널들의 수는 NS 로서 지칭될 것이다.

MIMO 시스템은 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 및 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템 양자 모두를 지원할 수도 있다. TDD 시스템에서, 순방향 및 역방향 링크 송신은 동일한 주파수 영역 상에 있어서, 가역성 (reciprocity ) 원리는 역방향 링크 채널로부터 순방향 링크 채널의 추정을 허용한다. 이는, 송신 무선 디바이스 (즉, 제 1 무선 디바이스 (101a)) 가 송신 무선 디바이스에 의해 수신된 통신들로부터 송신 빔형성 이득을 추출하게 한다. FDD 시스템에서, 순방향 및 역방향 링크 송신은 상이한 주파수 영역들을 이용한다. 송신 무선 디바이스는, 순방향 링크 채널 지식을 필요로 하는, 송신 빔형성 이득을 인에이블하도록 송신 무선 디바이스에 의해 수신된 통신들로부터 추출된 역방향 링크 채널 지식을 이용할 수 없을 수도 있다.

무선 통신 시스템 (100) 은 이용 가능한 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 공유함으로써 다수의 무선 통신 디바이스들과의 통신을 지원할 수 있는 다중 액세스 시스템일 수도 있다. 이러한 다중 액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템, 와이드밴드 코드 분할 다중 액세스 (W-CDMA) 시스템, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 시스템, 3 세대 파트너쉽 프로젝트 (3GPP) 롱 텀 에볼루션 (LTE) 시스템, 및 공간 분할 다중 액세스 (SDMA) 시스템을 포함한다.

"네트워크" 및 "시스템" 이라는 용어들은 종종 상호교환적으로 이용된다. CDMA 네트워크는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access), cdma2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA 는 W-CDMA 및 LCR (Low Chip Rate) 를 포함하는 한편, cdma2000 은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 네트워크는 이동 통신용 글로벌 시스템 (GSM) 과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. OFDMA 네트워크는 E-UTRA (Evolved UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, Flash-OFDMA, 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA, E-UTRA, 및 GSM 은 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) 의 일부이다. LTE (Long Term Evolution) 은 E-UTRA 를 이용하는 UMTS 의 릴리즈이다. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS 및 LTE 는 "3 세대 파트너쉽 프로젝트" (3GPP) 로 명명된 조직으로부터의 문헌들에서 설명된다. cdma2000 은 "3 세대 파트너쉽 프로젝트 2" (3GPP2) 로 명명된 조직으로부터의 문헌들에서 설명된다. 명확함을 위해, 기술들의 소정 양태들이 LTE 에 대해 후술되고, LTE 기술이 이하의 설명에서 더 많이 이용된다.

단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 시스템은 단일 캐리어 변조 및 주파수 도메인 균등화를 이용한다. SC-FDMA 시스템은 OFDMA 시스템과 유사한 성능 및 필수적으로 동일한 전체 복잡도를 갖는다. SC-FDMA 신호는, 그 내재하는 신호 캐리어 구조 때문에 PAPR (lower peak-to-average power ratio) 을 갖는다. SC-FDMA 는 필수적으로 업링크 통신에 많이 집중하는데, 여기서 보다 낮은 PAPR 은 송신 전력 효율성의 관점에서 이동 단말기에 상당히 유리하다. SC-FDMA 의 이용은 3GPP LTE (Long Term Evolution) 또는 발달된 UTRA 에서의 업링크 다중 액세스 방식에 대해 현재 운용중인 가정이다.

제 1 무선 디바이스 (101a) 는 송신기 (102) 를 포함할 수도 있다. 송신기 (102) 는 빔형성 모듈 (103) 을 포함할 수도 있다. 빔형성은 무선 신호들의 송신 및/또는 수신의 방향을 조정하기 위한 다수의 안테나 이용을 지칭할 수도 있다. 빔형성은 신호 대 잡음비 (SNR) 를 향상시킬 수도 있다. 빔형성은 또한, 이웃하는 셀들 내의 무선 디바이스들에 대한 간섭을 감소시킬 수도 있다.

MIMO 셋업에서, 고유 빔형성은 가장 큰 고유치에 대응하는 채널의 고유 벡터를 따라 송신하고, 빔형성을 제공하며, 이득을 멀티플렉싱함으로써 적용될 수도 있다. 이들 벡터들이 송신된 빔들이라는 가정에서 랭크 선택 및 채널 품질 표시자 (CQI) 연산이 행해질 수 있다. 여기서, 랭크 선택은 송신된 빔들의 수의 선택을 지칭한다. 채널 품질 표시자 (CQI) 연산은 통상적으로, 상이한 빔들 상에서 지원될 수 있는 코드 레이트/변조 포맷을 결정하는 것을 수반한다.

송신기 (102) 측 빔형성은 송신된 신호의 적합한 공간적 방향성을 선택하기 위해 송신기 (102) 와 수신기 (109) 간의 채널의 지식을 송신기 (102) 가 활용하게 함으로써 시스템-와이드 이득을 제공할 수 있다. 채널의 지식은 채널 지식 메트릭 (104) 으로서 지칭될 수도 있다. 송신기 (102) 는 하나 이상의 채널 지식 메트릭 (104) 을 포함할 수도 있다. 각각의 채널 지식 메트릭 (104) 은 채널에 관한 상이한 데이터 피스를 지칭할 수도 있다. 채널 지식 메트릭 (104) 은 피드백 데이터 (108) 를 통해 수신기 (109) 로부터 수신될 수도 있다. 피드백 데이터 (108) 는 CQI, 랭크 정보 (RI) 및 프리코딩 메트릭스 인덱스 (PMI) 를 포함할 수도 있다. CQI, RI 및 PMI 는 공통 참조 신호 (CRS) 와 같은 순방향 링크 파일롯을 이용하여 제 2 무선 디바이스 (101b) 에서 연산될 수도 있다. 다른 채널 지식 메트릭 (104) 은 채널 가역성이다 (즉, 수신된 신호에 대한 채널 변화를 측정하고 송신된 신호에 의해 경험된 채널을 추정하기 위해 이 정보를 이용함). 예를 들어, 순방향 링크에 관한 채널 지식은 사운딩 참조 신호 (SRS) 와 같은 역방향 링크 파일롯을 통해 획득될 수도 있다. 각각의 채널 지식 메트릭 (104) 은 채널 지식 메트릭 (104) 에 부착된 가중치 또는 신뢰에 관하여 연관된 신뢰 레벨 (105) 을 가질 수도 있다.

송신기 (102) 는 채널 지식 모듈 (106) 을 포함할 수도 있다. 송신기 (102) 는 채널 지식 메트릭 (104) 을 결정하기 위해 채널 지식 모듈 (106) 을 이용할 수도 있다. 채널 지식 모듈 (106) 은 관찰들의 장기 통계치, 피드백 데이터 (108), 및 수신기 대 송신기 트래픽으로부터 채널 지식을 획득할 수도 있다.

제 2 무선 디바이스 (101b) 는 하나 이상의 수신 안테나 (116a-n) 를 이용하여 제 1 무선 디바이스 (101a) 로부터의 송신을 수신할 수도 있다. 제 2 무선 디바이스 (101b) 는 수신기 (109) 를 포함할 수도 있다. 제 2 무선 디바이스 (101b) 가 송신을 위해 이용할 수도 있는 안테나의 수는 수신 안테나 (116) 의 수보다 적을 수도 있다. 이 경우, 제 1 무선 디바이스 (101a) 는, 송신하기 위해 제 2 무선 디바이스 (101b) 에 의해 또한 이용된 수신 안테나에 대한 가역성 만을 이용하여 채널을 추정할 수 있다.

수신기 (109) 는 피드백 연산 모듈 (110) 을 포함할 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (110) 은 어느 피드백이 제 1 무선 디바이스 (101a) 로 전송될 지를 결정하기 위해 수신기 (109) 에 의해 이용될 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (110) 은 피드백 데이터 (108) 를 생성할 수도 있다. 피드백 데이터 (108) 의 예들은 채널 품질 표지사 (CQI), 랭크 리포트 및 PMI 와 같은 공간 정보를 포함한다. 채널 품질 표시자 (CQI) 는 수신기 (109) 에 의해 이루어진 채널 추정을 지칭할 수도 있다. 피드백 데이터 (108) 는 채널 품질 표지사 (CQI) 에 대한 상대적 신뢰 레벨을 포함할 수도 있다. 랭크 리포트는 또한, 랭크 정보 (RI) 로서 지칭될 수도 있고, 추천된 수의 MIMO 계층들을 나타낼 수도 있다.

채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크 리포트는 제 1 무선 디바이스 (101a) 상의 송신기 (102) 에 의해 이용될 의사 고유 빔형성 메커니즘에 기초할 수도 있다. 의사 고유 빔형성은 이하에서 더 상세히 논의된다. 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크 리포트는 적응적일 수도 있다. 제 2 무선 디바이스 (101b) 는 의사 고유 빔형성에서 여러 랭크 가설을 고려하고, 스펙트럼 효율성과 같은 몇몇 바람직한 기준을 최대화하는 랭크 및 대응하는 채널 품질 표시자 (CQI) 를 선택할 수도 있다. 랭크 리포트는 추천된 MIMO 계층들의 수를 지칭한다. 신뢰 레벨 (105) 은 그 랭크에 대한 CQI 리포트가 얼마나 정확한지에 대응한다.

리포팅될 랭크 및 채널 품질 표시자 (CQI) 를 선택하는데 있어서, 수신기 (109) 는 상이한 랭크들에 대한 결과들에서의 강건함 (robustness) 및 상이한 신뢰 레벨들을 고려할 수도 있다. 예를 들어, 송신 무선 디바이스가 수신 무선 디바이스의 단지 하나의 수신 안테나에 대한 채널 지식을 가질 때, 송신 무선 디바이스는 랭크 1 및 2 에 대한 제 1 계층의 하나의 수신 안테나의 채널 지식에 대응하는 빔을 이용하면서, 랭크가 2 일때 제 2 계층에 대한 랜덤한 빔들을 이용하는 것을 수반하는 의사 고유 빔형성 방식을 이용할 수도 있다. 수신 무선 디바이스에서 CQI 연산은 수신 무선 디바이스에서 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 유사한 빔을 생성하는 것을 수반할 수도 있다. 이 경우, 수신기 (109) 에서 고려된 랜덤한 빔 및 송신기 (102) 에서 이용된 랜덤한 빔이 상이할 수도 있기 때문에, 송신기 (102) 및 수신기 (109) 양자 모두에서 이용 가능한 지식은 랭크 2 송신에 대한 것 보다 랭크 1 송신에 대해 더 확실할 수도 있다. 이 경우에 있어서 랭크 1 CQI 리포트에서의 신뢰는 랭크 2 리포트에서의 신뢰보다 더 많을 것이다. 빔 구성에서 가정된 랜덤함 및 연관된 구조는 송신기 (102) 와 수신기 (109) 사이에서 코디네이팅될 수도 있다.

제 2 무선 디바이스 (101b) 는 가정된 빔형성 동작에 관한 정보를 명확하게 리포팅할 수도 있다. 예를 들어, 제 2 무선 디바이스 (101b) 가, 제 1 무선 디바이스 (101a) 가 단지 몇몇 수신 안테나에 대응하는 채널 지식을 갖는다는 것을 안다면, 관찰되지 않은 수신 안테나 (116) 중 일부 또는 모두로부터의 채널이 양자화되고 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크 리포트와 함께 송신기 (102) 로 피드백될 수도 있다. 송신기 (102) 가 빔 형성을 위해 이 추가의 정보를 이용한다고 가정하면, 예를 들어 송신기 (102) 가 모든 수신 안테나들의 유사한 채널 지식을 갖는다고 가정하면, CQI 및 랭크 리포트는 제 2 무선 디바이스 (101b) 에서 연산될 수도 있다.

수신기 (109) 는 송신이 발생할 빔 방향들과 같은 가능한 프리코딩 벡터들 중 하나 이상을 선택할 수도 있다. 이들 프리코딩 벡터들의 선택은 그 후, 다른 피드백 데이터 (108), 예컨대 CQI/RI 에 추가하여 송신기 (102) 로 피드백될 수도 있다. 이들 프리코딩 벡터들은 또한, 프리코딩 정보가 송신기 (102) 로 피드백될 필요가 없는 경우, 송신기 (102) 에 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 송신 안테나 (115) 및 4 개의 수신 안테나 (116) 를 갖는 시스템에서, 송신기 (102) 가 2 개의 수신 안테나 (116) 에 대한 채널의 지식을 갖는다면, 첫 번째 2 개의 프리코딩 벡터들은 2 개의 수신 안테나 (116) 에 대한 합성 채널에 대한 고유 벡터들에 기초할 수 있는 한편, 나머지 2 개의 빔들은 어느 수신기 (109) 가 송신기 (102) 로 피드백될 수 있는지에 따라 다수의 방법으로 선택될 수 있다.

수신기 (109) 는 또한, 송신기 (102) 가 송신기 (102) 에 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 첫 번째 몇몇 빔들을 선택하고 남아있는 계층들에 대해 랜덤한 직교 빔들을 이용하는 경우 의사 고유 빔형성과 같은 특정의 빔형성 방식이 이용된다고 가정하고, 피드백을 연산할 수도 있다. 수신기 (109) 는 송신기 (102) 에 의해 이용되었다고 믿는 첫 번째 몇몇 프리코딩 벡터들을 연산할 수도 있고, 랭크의 하나의 선택을 위해 CQI 를 연산하도록 본래 선택된 프리코딩 벡터들에 의해 스패닝 (span) 된 서브공간에 직교하고 (가능하게는 정의된 세트를 통해) 랜덤한 방향들로 전송된 다른 계층들의 멀티플렉싱을 가정할 수도 있다. 이러한 연산은 상이한 랭크들에 대해 반복될 수 있고, 하나 이상의 랭크/CQI 쌍들은 송신기 (102) 로 피드백될 수도 있다. CQI 리포트는 다수의 램덤한 빔들 세트를 이용할 수도 있다. 예를 들어, CQI 리포트는 랜덤하게 선택된 직교 빔들의 하나의 세트에 대해 연산된 하나의 CQI 값을 갖는 CQI 의 평균일 수 있다.

송신기 (102) 는 제 2 무선 디바이스 (101b) 로부터 피드백된 정보를 부분적으로 이용하고, 이용 가능한 모든 지식에 기초하여 파라미터들 중 일부를 연산 또는 조정할 수도 있다. 예를 들어, 송신기 (102) 는 랭크 리포트를 오버라이딩 (override) 하고, 이에 따라 채널 품질 표지사 (CQI) 를 조정할 수도 있다. 일 구성에서, 수신기 (109) 는 송신기 (102) 가 수신기 (109) 에서 간섭 레벨을 결정하는 것을 돕도록 채널 품질 표시자 (CQI) 를 단지 피드백할 수도 있다. 송신기 (102) 는 그 후, 이용 가능한 지식에 기초하여 랭크를 연산할 수도 있다.

일 구성에서, 빔형성 모듈 (103) 은 의사 고유 빔형성 (PeB) 에 이용될 수도 있다. 빔형성 벡터들은 채널의 방향에 관한 지식에 기초하여 구성될 수도 있다. 랜덤한 값들은 송신기 (102) 에서 이용 가능한 지식에 기초하여 관찰 가능하지도 않고 추정 가능하지도 않은 채널의 부분들에 대해 가정될 수도 있다. 빔형성은, 랜덤한 값들 (및 따라서 빔들의 랜덤한 방향들) 이 알려진 고유-방향들에 직교하는 서브공간에 있는 그러한 방식으로 행해질 수도 있다.

PeB 는, 송신기 (102) 에서 채널의 지식이 완료되지 않은 시나리오에서 이용될 수도 있다. PeB 는 또한, 수신기 (109) 로부터 송신기 (102) 로의 피드백 데이터 (108) 의 양에서의 감소가 바람직한 시나리오에서 이용될 수도 있다. PeB 는 또한, 채널의 상이한 부분들에 관한 상이한 소스들로부터 이용 가능한 정보가 상이한 신뢰 레벨 (105) 을 갖는 시나리오에서 이용될 수도 있다. 하나의 이러한 시나리오는 제 2 무선 디바이스 (101b) 에서 상당한 캘리브레이션 부정합을 갖는 TDD 시스템일 것이다. 이 경우, 제 2 무선 디바이스 (101b) 로부터의 부분 피드백은 제 2 무선 디바이스 (101b) 의 사운딩 참조 신호 (SRS) 송신으로부터 제 1 무선 디바이스 (101a) 로 제 1 무선 디바이스 (101a) 에서 획득된 채널 지식 메트릭 (104) 보다 더 신뢰성 있는 것임을 알 수도 있다.

PeB 는 다수의 코드워드 또는 단일의 코드워드 MIMO 동작으로 이용될 수도 있다. 승인 (acknowledgment) 의 오버헤드를 감소시키고, 또한 코드워드들에 걸쳐 더 강건함을 제공하기 위해서, 계층 시프팅 및/또는 단일의 코드워드 동작은 PeB 가 이용될 때 강요될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 데이터 스트림은 다수의 부분들로 스플릿될 수도 있다. 각 파트는 코드워드를 얻기 위해 채널 코드를 이용하여 인코딩될 수도 있다. 상이한 코드워드들에서의 데이터는 독립적인 데이트로서 처리될 수도 있다. 코드워드는 다수의 계층들로 또한 스플릿될 수도 있다. 랭크 K 의 MIMO 송신에서, K 개의 계층들은 K 개의 빔들을 이용하여 송신될 수도 있다. 이들 계층들은 상이한 코드워드에서 올 수도 있다. 계층 시프팅은 상이한 계층들에 대해 이용된 빔들이 고정되지 않는 경우를 지칭하지 않는다. 계층 시프팅은, 빔 맵핑을 위한 계층이 미리결정된 방식으로 변화하는 경우를 지칭한다. 계층 시프팅은 코드워드들의 수가 하나 이상일 때 유용하다. 모드 결정은 송신의 랭크 및 채널 지식의 양에 의존할 수도 있다. 따라서, 모드 결정은 빔형성의 신뢰성에 의존할 수도 있다.

의사 고유 빔형성의 일 예에서, 8 개의 송신 안테나 (115) 를 갖는 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 2 개의 수신 안테나 (116) 를 갖는 제 2 무선 디바이스 (101b) 로 송신할 수도 있다. 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 사운딩 참조 신호 (SRS) 송신을 통해 수신 안테나 (116) 중 하나에 대한 채널의 지식을 가질 수도 있다. 제 1 무선 디바이스 (101a) 에는 또한, 다른 수신 안테나 (116) 에 대해 양자화된 채널 정보가 제공될 수도 있다. 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 빔 방향들과 같은 2 개의 수신 안테나 (116) 에 대한 채널에 대응하는 고유벡터들을 이용할 수도 있다. 다르게는, 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 사운딩 참조 신호 (SRS) 송신 및 피드백 데이터 (108) 로부터 획득된 채널 상의 QR 분해에 의해 빔 방향을 형성할 수도 있다. QR 분해에서의 채널들의 오더링 (ordering) 은 각 소스의 신뢰성에 기초할 수도 있다.

의사 고유 빔형성의 다른 예에서, 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 수신 안테나 (116) 중 단지 하나에 대한 채널의 지식을 가질 수도 있다. 이 경우, 제 1 무선 디바이스 (101a) 는 채널의 방향에서 수신 안테나 (116) 로 그리고 이전 방향에 직교하는 랜덤한 빔 방향을 송신할 수 있다. 랜덤한 빔들은 보다 좋은 다이버시티 (diversity) 및/또는 보다 정확한 레이트 예측을 제공하기 위해 주파수 및 시간 전체에서 상이할 수도 있다. 이 경우, 송신 및 피드백은 랭크 및 CQI 를 연산하는데 있어서 유사한 빔형성 구성 다음에 제 2 무선 디바이스 (101b) 에 의해 정렬될 수 있다. 수신기 (109) 는 수신 빔 (111) 을 포함할 수도 있다.

도 2 는 다수의 무선 디바이스들 (201) 을 갖는 다른 무선 통신 시스템 (200) 을 나타낸다. 무선 디바이스 (201) 는 기지국 (201a) 또는 무선 통신 디바이스 (201b) 일 수도 있다. 기지국 (201a) 은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (201b) 과 통신하는 스테이션이다. 기지국 (201a) 은 또한, 액세스 포인트, 브로드캐스트 송신기, 노드 B, 발달된 노드 B 등으로서 지칭될 수도 있고, 이들의 기능성의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 용어 "기지국" 이 본원에서 이용될 것이다. 각 기지국 (201a) 은 특정 지리적 영역에 통신 커버리지를 제공한다. 기지국 (201a) 은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들 (201b) 에 통신 커버리지를 제공할 수도 있다. 용어 "셀" 은 용어가 이용되는 문맥에 따라 기지국 (201a) 및/또는 그 커버리지 영역을 지칭할 수 있다.

무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 단말기, 액세스 단말기, 사용자 장비 (UE), 가입자 유닛, 스테이션 등으로서 지칭될 수도 있고, 이들의 기능의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 셀룰러 폰, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 무선 디바이스, 무선 모뎀, 핸드헬드 디바이스, 랩톱 컴퓨터 등일 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 어느 순간에 다운링크 (217) 및/또는 업링크 (218) 상의 0, 1 개 또는 다수의 기지국들 (201a) 과 통신할 수도 있다. 다운링크 (217)(또는 순방향 링크) 는 기지국 (201a) 으로부터 무선 통신 디바이스 (201b) 로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크 (218)(또는 역방향 링크) 는 무선 통신 디바이스 (201b) 로부터 기지국 (201a) 으로의 통신 링크를 지칭한다.

도 2 의 기지국 (201a) 은 도 1 의 제 1 무선 디바이스 (101a) 의 일 구성일 수도 있다. 기지국 (201a) 은 송신기 (202) 를 포함할 수도 있다. 송신기 (202) 는 빔형성 모듈 (203), 채널 지식 메트릭 (204), 빔형성 프리코더 (212), 수신된 채널 품질 표시자 (CQI; 213), 및 수신된 랭크 (214) 를 포함할 수도 있다. 프리코딩/빔형성은 상이한 안테나들로 변조 심보들을 맵핑하는 동작을 지칭한다. 따라서, 빔형성 프리코더 (212) 는 상이한 안테나들로 변조 심볼들을 맵핑할 수도 있다. 빔은 변조 심볼이 상이한 안테나 상에서 어떻게 송신되는 지를 지정하는 복소 스칼라 (complex scalar) 의 벡터를 지칭한다. 빔의 크기는 송신 안테나 (215) 의 수와 동일하다. 변조 심볼이 x 이고 빔에서의 i 번째 엔트리가 bi 이면, i 번째 안테나 상에서 송신된 신호는 bi*x 이다. 다수의 빔들을 이용하면, 상이한 안테나 상에서 송신된 신호는 [Beam 1, Beam 2,... Beam n] * transpose([x1,x2,...xn]) 로 기입될 수 있고, 여기서 xk 는 빔 k 를 이용하여 전송되는 변조 심볼이고, 랭크는 n 이다.

기지국 (201a) 은 하나 이상의 안테나들 (215a-m) 을 통해 다운링크 메시지 (219) 를 전송할 수도 있다. 기지국 (201a) 은 빔형성을 위해 이용 가능한 모든 안테나 (215a-m) 를 이용하지 않을 수도 있다. N_BF 는 빔형성을 위해 기지국 (201a) 에 의해 이용된 안테나 (215) 의 수를 지칭할 수도 있다. 다운링크 메시지 (219) 는 다운링크 트래픽 (220) 을 포함할 수도 있다. 다운링크 메시지 (219) 는 또한, 참조 톤들 (221) 을 포함할 수도 있다. 참조 톤들 (221) 은 (LTE-A 릴리즈 10 또는 SRS 송신에서 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 개념과 같은) 피드백의 목적을 위해 제공된 참조 신호들, (LTE 릴리즈 8 에서 공통 참조 신호와 같은) 복조 및 피드백의 목적을 위해 제공된 참조 신호들, 및/또는 (릴리즈 8 의 DRS, 릴리즈 9 및 10 의 UE-RS ) 복조 목적을 위해 제공된 사용자 특정 참조 신호들을 포함할 수도 있다. 참조 신호 및 참조 톤들 (221) 은 상호교환적으로 이용될 수도 있다.

도 2 의 무선 통신 디바이스 (201b) 는 도 1 의 제 2 무선 디바이스 (101b) 의 일 구성일 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 기지국 (201a) 에 의해 송신된 다운링크 메시지 (219) 를 수신할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 하나 이상의 수신 안테나들 (216a-n) 을 이용하여 다운링크 채널 (217) 을 통해 다운링크 메시지 (219) 를 수신할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 다운링크 메시지 (219) 를 수신 및 디코딩하기 위해 수신기 (209) 및 참조 신호 (RS) 포트들 (273) 을 이용할 수도 있다. 참조 신호 (RS) 포트들 (273) 은 (가능하게는 고정된) 빔 방향을 따라 전송된 파일롯들을 지칭한다. 예를 들어, 8 개의 송신 안테나를 갖는 시스템은 4 개의 공통 참조 신호 (CRS) 포트들을 가질 수도 있다. 제 1 CRS 포트는 안테나 (0) 및 안테나 (1) 를 따라 동일한 가중치를 갖는 빔일 수 있다. 제 2 CRS 포트는 안테나 (2) 및 안테나 (3) 상의 동일한 가중치를 갖는 빔일 수 있다. 제 3 CRS 포트는 안테나 (4) 및 안테나 (5) 상의 동일한 가중치를 갖는 빔일 수 있다. 제 4 CRS 포트는 안테나 (6) 및 안테나 (7) 상의 동일한 가중치를 갖는 빔일 수 있다. 개별의 CSI-RS 는 각 안테나에 대해 전송될 수도 있다. 따라서, 8 개의 CSI-RS 포트들이 존재한다. UE-RS 포트들은 UE 피드백에 기초하여 선택되는 빔들을 따라 전송된 파일롯들을 가질 수 있다.

N_RS 는, 무선 통신 디바이스 (201a) 가 채널 품질 표시자 (CQI), 랭크 정보 (RI) 를 생성하고 가능하게는 프리코딩 메트릭스 인덱스 (PMI) 를 연산하기 위해 송신기 (202) 로부터 채널의 추정을 획득할 수 있는 참조 신호 (RS) 포트들 (273) 의 수를 지칭한다. 따라서, N_RS 는 공통 참조 신호 (CRS), 사용자 장비 참조 신호 (UE-RS), 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 등을 포함하는 안테나 포트들 모두를 지칭한다. 무선 통신 디바이스는 또한, 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 을 포함할 수도 있다. 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 은 피드백에 이용될 수 있는 독립적인 참조 신호 포트들일 수도 있다. 도 6 과 관련하여 이하에서 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 이 더욱 상세히 논의된다.

수신기 (209) 는 피드백 연산 모듈 (210) 을 포함할 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (210) 은 피드백 데이터 (208) 를 생성하는데 이용될 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (210) 은 폐 루프 모드 (270), 개 루프 모드 (271) 및 부분-피드백 모드 (225) 를 이용하여 피드백 데이터 (208) 를 생성할 수도 있다. 폐 루프 모드 (270) 에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 이용 가능한 포트들로부터 획득된 채널 추정에 기초하여 채널 품질 표시자 (CQI), 랭크 및 바람직한 프리코딩 벡터들을 피드백 데이터 (208) 로서 연산할 수도 있다. 폐 루프 모드 (270) 는 도 5 와 관련하여 이하에서 더 상세히 논의된다. 폐 루드 모드 (270) 는 FDD 시스템에 대한 듀얼 스트림 빔형성의 지원에 이용될 수도 있고, 예를 들어, CRS 가 모든 안테나들에 대해 송신되지 않을 때 채널 상태 측정 및 대응하는 채널 품질 표시자 (CQI)/ 프리코딩 메트릭스 인덱스 (PMI)/ 랭크 정보 (RI) 리포팅 메커니즘을 위한 CSI- RS 의 지원을 포함할 수도 있다. TDD 에 대한 폐 루프 모드 (270) 가 또한 고려될 수도 있다.

개 루프 모드 (271) 에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 채널 방향성에 관한 임의의 정보를 기지국 (201a) 에 제공하지 않을 수도 있다. 대신에, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 단지 채널 품질 표시자 (CQI) 및 가능하게는 랭크를 연산 및 리포팅할 수도 있다. 개 루프 모드 (271) 는 도 6 과 관련하여 이하에서 더욱 상세히 논의된다. 개 루프 모드 (271) 는 가역성을 이용함으로써 빔형성의 혜택을 여전히 추출하면서 TDD 동작에 이용될 수도 있다. 부분 피드백 모드 (225) 에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 피드백 데이터 (208) 로서 랭크 정보 및 채널 품질 표시자 (CQI) 와 함께 관찰된 채널 방향성의 부분 인디케이션을 제공할 수도 있다. 부분 피드백 모드 (225) 는 TDD 동작에 이용될 수도 있다. 개 루프 모드 (271) 및 부분 피드백 모드 (225) 에서의 빔형성 이득들은 또한, 가역성이 이용될 수 있는 시나리오에서의 FDD 동작에서 실현 가능할 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 업링크 메시지 (222) 를 기지국 (201a) 으로 전송할 수도 있다. 업링크 메시지 (222) 는 업링크 채널 (218) 을 통해 송신될 수도 있다. 업링크 메시지 (222) 는 업링크 트래픽 (223) 을 포함할 수도 있다. 업링크 메시지 (222) 는 또한, 피드백 (224) 을 포함할 수도 있다. 피드백 (224) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 연산된 피드백 데이터 (208) 를 포함할 수도 있다. 업링크 메시지 (222) 는 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 를 더 포함할 수도 있다.

무선 통신 시스템 (200) 은 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 시스템일 수도 있다. TDD 시스템에서, 기지국 (201a) 으로부터 무선 통신 디바이스 (201b) 로의 송신들 및 무선 통신 디바이스 (201b) 로부터 기지국 (201a) 으로의 송신들이 동일한 주파수 대역에서 일어날 수도 있다. 업링크 채널 (218) 및 다운링크 채널 (217) 의 가역성 때문에, 기지국 (201a) 은 업링크 채널 (218) 및 업링크 메시지 (222) 를 통해 기지국 (201a) 으로 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 송신된 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 를 통해 다운링크 채널 (217) 의 추정을 획득할 수도 있다.

일 구성에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 업링크 송신에 이용된 송신 안테나들의 수는 무선 통신 디바이스 (201b) 상의 수신 안테나들 (216) 의 수와 상이할 수도 있다 (적을 수도 있다). 예를 들어, 2 개의 수신 안테나들을 갖는 무선 통신 디바이스 (201b) 는 단지 하나의 안테나로부터 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 를 송신할 수도 있다. 기지국 (201) 은 다운링크 채널 (217) 의 단지 부분 지식을 얻을 수도 있다. 이는 "부분 채널 가역성" 으로서 지칭될 수도 있다. LTE 릴리즈 8 에서, 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 의 안테나 스위칭은, 무선 통신 디바이스 (201b) 가 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 를 송신하기 위해 모든 이용 가능한 안테나들을 통해 사이클하는 경우 가능하다. 예를 들어, 2 개의 안테나를 이용하여, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 제 1 안테나를 이용하여 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 의 제 1 경우, 제 2 안테나를 이용하여 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 의 제 2 경우, 제 1 안테나를 이용하여 제 3 사운딩 참조 신호 (SRS) 등을 송신한다. 그러나, 이것은 의무적인 특성이 아니며, 일부 무선 통신 디바이스 (201b) 구현에서 바람직하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 의 안테나 스위칭은 삽입 손실을 도입할 수도 있다. 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 의 안테나 스위칭을 이용함으로써, 기지국 (201a) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 이용된 수신 안테나들 (216) 모두에 대한 다운링크 채널 (217) 의 지식을 획득할 수도 있다.

도 3 은 피드백 데이터 (208) 를 생성하기 위한 방법 (300) 의 흐름도이다. 방법 (300) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 수행될 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 기지국 (201a) 으로부터 다운링크 메시지 (219) 를 수신할 수도 있다 (302). 다운링크 메시지 (219) 는 다운링크 트래픽 (220) 및/또는 참조 톤들 (221) 을 포함할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 피드백 데이터 (208) 생성 모드를 결정할 수도 있다 (304). 예를 들어, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 폐 루프 모드 (270), 개 루프 모드 (271) 또는 부분 피드백 모드 (225) 를 이용할지 여부를 결정할 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (201b) 는 결정된 모드를 이용하여 피드백 데이터 (208) 를 생성할 수도 있다 (306). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 피드백 데이터 (208) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (308). 일 구성에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 업링크 메시지 (222) 에서 기지국 (201a) 으로 피드백 데이터 (208) 를 송신할 수도 있다 (308).

도 4 는 본 시스템 및 방법에서의 이용을 위한 수신기 (409) 를 나타내는 블록도이다. 도 4 의 수신기 (409) 는 도 1 의 수신기 (109) 의 일 구성일 수도 있다. 수신기 (409) 는 무선 통신 디바이스 (201b) 상에 위치할 수도 있다. 수신기 (409) 는 디코더 (427) 를 포함할 수도 있다. 디코더 (427) 는 기지국 (201a) 으로부터 다운링크 메시지 (419) 를 수신할 수도 있다. 디코더 (427) 는 그 후, 다운링크 메시지 (419) 로부터의 채널 파라미터들 (428) 을 디코딩할 수도 있다. 예를 들어, 디코더 (427) 는 다운링크 메시지 (419) 로부터의 수신기 인터페이스 구조 (429), 안테나 빔형성 이득 (430), 및 수신 안테나 채널 추정 (431) 을 디코딩할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 가 모든 빔형성 안테나들 N_BF 에 대한 안테나 채널 추정 (431) 을 획득할 수 있다면, 피드백 데이터 (408) 는 송신기 (102) 에서 모든 안테나들 (115) 로부터 빔형성 이득 및 간섭을 캡처할 수 있다.

디코더 (427) 는 채널 파라미터들 (428) 을 피드백 연산 모듈 (410) 에 제공할 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (410) 은 피드백 데이터 (408) 를 생성하기 위해 추가의 파라미터들과 함께 채널 파라미터들 (428) 을 이용할 수도 있다. 피드백 연산 모듈 (410) 에 이미 알려진 파라미터들의 예들은 미리정의된 프리코딩 메트릭스 (432), 프리코딩 벡터 (437), 이용 가능한 수신 포트 (433), 랜덤한 직교 빔 (434), 조합된 프리코딩 메트릭스 (435) 및 선택된 방향 (436) 을 포함한다. 미리정의된 프리코딩 메트릭스 (432) 는 송신에 적용될 기지국 (201a) 및 무선 통신 디바이스 (210b) 에 의해 동의된 프리코딩 동작 (즉, 큰 지연 사이클 지연 다이버시티 (CDD) 또는 빔-스위핑 (beam-sweeping)) 에 기초할 수도 있다. 조합된 프리코딩 메트릭스 (435) 는 프리코딩 벡터들 (437) 에 기초할 수도 있다. 선택된 방향 (436) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 선택된 프리코더에 직교할 수도 있다.

미리정의된 코드북 (codebook) 들은, 전 채널 지식이 수신기 (209) 에서 이용 가능하지만 송신기 (202) 에서 이용 가능하지 않을 수도 있을 때 이용될 수도 있다. 코드북을 선택하기 위해서, 수신기 (209) 는 채널 품질 표시자 (CQI; 438), 프리코딩 메트릭스 (441) 인덱스 (PMI) 및 랭크 정보 (RI) 를 피드백할 수도 있다. 고유 프리코딩은, 전 채널 지식이 송신기 (202) 에서 이용 가능할 때 이용될 수도 있다. 고유 프리코딩에서 코드북을 선택하기 위해서, 수신기 (209) 는 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 정보 (RI) 를 피드백할 수도 있다. 단지 부분 채널 지식이 송신기 (202) 에서 이용 가능하지만 수신기 (209) 가 전 채널 지식을 갖는다면, 몇몇 빔들은 송신기 (202) 에서 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 첫 번째 몇몇 계층들에 대해 선택될 수도 있고 남아있는 계층들에 대해 랜덤한 범위일 수도 있다. 일 구성에서, 부분 채널 지식이 송신기 (202) 에서 이용 가능하다면, 수신기 (209) 는 코드북을 이용하여 송신기 (202) 에 알려지지 않은 채널 정보를 양자화 및 피드백할 수도 있다.

피드백 연산 모듈 (410) 은 그 후, 피드백 데이터 (408) 를 생성할 수도 있다. 피드백 데이터 (408) 는 무선 통신 디바이스 (201b) 로부터 기지국 (201a) 으로 송신될 수도 있다. 일 구성에서, 피드백 데이터 (408) 는 업링크 메시지 (222) 를 통해 기지국 (201a) 으로 송신될 수도 있다. 피드백 데이터 (408) 는 채널 품질 표시자 (CQI; 438), 랭크 (439), 프리코딩 벡터 (440), 프리코딩 메트릭스 (441), 양자화된 버전의 채널 (442) 및 양자화된 버전의 간섭 공분산 (472) 을 포함할 수도 있다. 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 는 간섭을 고려하고, 빔형성 이득을 캡처할 수도 있다. 빔형성 이득은 CRS 가 송신된 안테나 뿐만 아니라 송신에 이용된 안테나 (215) 모두로부터 올 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 이 목적을 위해 새롭게 정의된 CSI-RS 를 이용할 필요가 있을 수도 있다.

릴리즈 8 LTE CRS 는 최대 4 개의 안테나들에 대한 채널 추정을 제공할 수 있다. 빔형성을 위해 이용된 안테나들의 수 N_BF 는 CRS 포트들의 수보다 더 클 수도 있다. 예를 들어, 8 개의 안테나 시스템에서, 기지국 (201a) 은 4 개의 고정 빔들 (4 개의 버추얼 안테나들은 또한 CRS 안테나 포트들로도 지칭됨) 을 따라 CRS 를 송신할 수도 있는 한편, 빔형성은 모든 8 개의 안테나들을 이용하여 가능할 것이다. 피드백 데이터 (408) 는 단지, 빔들 (111) 로부터 관찰된 채널들에 기초할 수도 있다. 따라서, 피드백 데이터 (408) 는 빔형성 이득들을 완전히 캡처하지 않을 수도 있다. 이는 FDD 및 가능하게는 TDD 시스템에서 듀얼-스트림 빔형성의 성능에 영향을 줄 수도 있다. 수신기 (109) 는 송신기 (102) 에서 물리적 안테나 (115) 와 수신기 (109) 에서 물리적 안테나 (116) 사이의 전체 채널 중 단지 일부를 추정하기 위해 이용될 수도 있다. 이는, LTE 릴리즈 8 다운링크 설계에서의 경우일 수도 있고, 여기서 채널 추정은 CRS 에 기초한다.

릴리즈 8 LTE CRS 포트들은 복조 및 피드백 목적 양자 모두를 위해 이용된다. 로우 듀티 사이클을 갖는 피드백 참조 신호 (RS) 를 도입함으로써, 상이한 무선 통신 디바이스 (201b) 는 피드백 목적을 위한 채널의 지식을 획득할 수도 있다. 이러한 참조 신호의 오버헤드는 매우 작을 수도 있다. 이러한 참조 신호를 갖는 것은 FDD 및 TDD 양자 모두에 대해 (공통 참조 신호를 송신하기 위해 이용되는 빔들 뿐만 아니라) 모든 송신 안테나 (215) 로부터 빔형성 이득을 제공할 수도 있다.

릴리즈 9 에서 광고된 CRS 포트들의 수는 최대 4 개이다. 상업적 전개에서, CRS 포트들의 수는 단지 2 개일 수도 있다. CRS 포트들이 복조에서 이용되기 때문에, CRS 포트들과 연관된 오버헤드는 크다. 동시에, 빔형성 동작을 위한 송신 안테나 (115) 의 수는 광고된 CRS 포트들의 수보다 클 수 있다. 로우 듀티 사이클 참조 신호는 단지 릴리즈 10 에 대해 그려진 (envisioned) CSI-RS 의 라인들을 따라 피드백된 채널 스테이션 정보에 이용된다. 단지 CRS 빔들을 이용하는 것에 대하여 모든 송신 안테나 (115) 를 이용하는 것의 빔형성 이득들이 클 수 있다. 모든 송신 안테나들에 대해 로우 오버헤드 CSI-RS 를 갖는 것은 FDD 및 가능하게는 TDD 시스템에서 빔형성 이득을 제공할 수 있다. TDD 에서, 로우 오버헤드 CSI-RS 는, 채널 가역성 원리에 기초하여 기지국 (201a) 에서의 개 루프 채널 상태 추정이 단지 다운링크 채널 (217) 에 관하여 또는 캘리브레이션 이슈들의 존재 하에서 부분 정보를 제공할 수 있는 경우 유익할 수도 있다. 빔형성 이득은 무선 통신 디바이스 (201b) 의 송신 체인 및 수신 체인에 대한 비대칭 안테나 구성을 위해 달성될 수도 있고, 송신 체인 및 수신 체인에서 캘리브레이션 부정합에 의해 영향을 받지 않는다.

다음 패킷 송신들을 위해 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 의 연산을 위한 (참조 신호 (RS) 포트들 (273) 로부터 획득된 채널 추정을 따른) 복조 참조 신호 (DM-RS) 포트들을 이용하는 것이 가능할 수도 있다. 이 경우, 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (438) 리포팅은 기지국 (210a) 으로부터의 요청으로 비주기적일 필요가 있을 수도 있다. 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 연산의 이 방법이 빔형성 이득을 캡처하더라도, 이러한 메커니즘은 버스티 트래픽 소스들을 갖는 사용자들에 대해 또는 밴드의 작은 부분들에 UE-RS 가 할당되는 경우에서 신뢰할 수 없을 수도 있다. 이 리포팅 메커니즘이 정확하더라도, 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 빈번한 리포팅을 필요로 하는 것과 같이 보통의 유동성 (mobility) 에서도 효율적이지 않을 수도 있다.

송신 안테나 (115) 의 수가 4 보다 큰 경우의 시나리오에 있어서 (특히, FDD 시스템에서) 빔형성 이득을 캡처하기 위해서, 새로운 프리코딩 구조가 고려될 필요가 있을 수도 있다. 시간 및 주파수에서 리포트의 입도 (granularity) 가 구성가능할 수도 있다. 특히, 주파수 선택적 리포트 (즉, 서브대역 기반) 또는 와이드밴드 리포트가 릴리즈 8 에서와 같이 고려될 수 있다.

랭크 2 송신을 위한 계층 시프팅이 상이한 동작 모드들에서 고려될 수 있다. 이러한 메커니즘은 부분 피드백 모드에서 유익할 수도 있고, 또한 오버헤드 감소를 위해 이용될 수 있다.

공간 간섭 구조 및 이와 연관된 이득들에 관한 정보를 시그널링하는 방법이 또한 구성될 수도 있다. 이는 또한, 무선 통신 디바이스 (201b) 가 채널의 부분 추정을 갖는 경우에 적용 가능하다. 이러한 시그널링의 일 예는, 무선 통신 디바이스 (201b) 가 채널 품질 표시자 (CQI; 438), 랭크 (439) 및 프리코딩 메트릭스 (441) 인덱스 (PMI) 피드백을 기지국 (201a) 에 제공하는 것이다. 이는, 본질적으로 도 2 와 관련하여 전술된 프리코딩에 대한 폐 루드 모드 (270) 이다. 빔형성 동작 (PMI 리포트) 은 간섭 및 채널 구조를 동시에 캡처할 수 있다.

간섭 공분산 구조 (472) 는 기지국 (201a) 으로 시그널링될 수도 있다. 이는, 우세한 간섭 방향이 무선 통신 디바이스 (201b) 에서 검출될 때 적용 가능할 수도 있다. 시그널링은 로우 듀티 사이클 (가능하게는 상위 계층) 시그널링에 기초하여 달성될 수도 있다. 간섭 공분산 구조 (472) 는 간섭의 지속되는 롱-텀 공분산 구조의 존재 하에서 이용될 수도 있다. 기지국 (201a) 은 그 후, 빔형성 프리코딩 벡터 (440), 랭크 (439), 및 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산하는데 있어서 간섭 공분산 구조 (472) 를 이용할 수도 있다. 간섭 공분산 구조 (472) 의 시간-주파수 리포팅 입도가 구성 가능할 수 있다.

도 5 는 폐 루프 모드 (270) 를 이용하여 피드백 데이터 (408) 를 생성하는 방법 (500) 의 흐름도이다. 방법 (500) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 수행될 수도 있다. 폐 루프 모드 (270) 는 도 2 와 관련하여 전술되었다. 폐 루드 모드 (270) 에서 피드백 데이터 (408) 를 생성하는 것은 다운링크 채널 (217) 에 관한 기지국 (201a) 에서 그리고 무선 통신 디바이스 (201b) 에서 이용 가능한 지식에 의존할 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (201b) 는 이용 가능한 포트들로부터 채널 추정을 획득할 수도 있다 (502). 채널 추정은 수신 안테나 채널 추정 (431) 을 수신할 수도 있다. 이용 가능한 포트들은 참조 신호 (RS) 포트들 (273) 을 포함할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 채널 추정에 기초하여 하나 이상의 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 채널 추정에 기초하여 각각의 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 에 대응하는 랭크 (438) 를 연산할 수도 있다 (506). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 채널 추정에 기초하여 바람직한 프리코딩 벡터들 (440) 을 연산할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 채널 품질 표시자 (CQI; 438), 랭크 (439), 및 바람직한 프리코딩 벡터들 (440) 을 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (510).

기지국 (201a) 은 리포팅된 프리코딩 벡터들 (440), 리포팅된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 리포팅된 랭크 (439) 를 이용하여 다운링크 채널 (217) 상에서 무선 통신 디바이스 (201b) 로 송신할 수도 있다. 폐 루프 모드 (270) 는 FDD 및 TDD 양자 모두에 적용 가능할 수도 있다. 폐 루프 모드 (270) 의 동작은, 송신이 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 리포팅된 프리코딩 벡터들 (440) 을 따르기 때문에, 무선 통신 디바이스 (201b) 에서 송신 및 수신 안테나의 비대칭 구성 및 송신/수신 체인에서의 가능한 캘리브레이션 부정합에 의해 영향을 받지 않을 수도 있다.

폐 루프 모드 (270) 동작을 인에이블하기 위해서, 기지국 (201a) 에서의 더 많은 수의 송신 안테나 (115) 에 대한 프리코딩 설계가 제공될 필요가 있을 수도 있다. 또한, 랭크 (439) 의 피드백 및 시그널링 및 바람직한 프리코딩 메트릭스 (441) 도 인에이블되어야 한다. RS 안테나 포트들의 수가 빔형성 안테나들 의 수 N_BF 보다 작으면, 이러한 동작에 의해 획득된 빔형성 이득들이 제한될 것이다. 따라서, N_BF 가 CRS 안테나 포트들의 수보다 많을 때 피드백 목적을 위해 릴리즈 8 CRS 를 이용하는 것은 빔형성에 의해 획득된 이득을 감소시킬 수 있다.

피드백을 위해 릴리즈 8 을 이용하는 것의 대안은 측정 및 리포팅을 위해 (그리고 복조에 대해서가 아님) 서만 이용되는 빔형성 안테나들에 로우 듀티 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 를 제공하는 것이다. 이러한 피드백 참조 신호에 대응하는 오버헤드는 매우 작을 수도 있다. 따라서, 피드백 목적을 위해 로우 듀티 사이클 CSI-RS 를 도입하는 것을 고려해볼만 할 수도 있다.

도 6 은 개 루프 모드 (271) 를 이용하여 피드백 데이터 (408) 를 생성하는 방법 (600) 의 흐름도이다. 방법 (600) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 수행될 수도 있다. 개 루프 모드 (271) 에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 채널 방향성에 관한 어떤 정보도 기지국 (201a) 에 제공하지 않을 것이다. 대신에, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 단지 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 가능하게는 랭크 (439) 를 리포팅할 수도 있다.

FDD 모드에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 에서의 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 연산은 미리정의된 프리코딩 메트릭스 (441) 의 세트에 기초할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 및 기지국 (201a) 양자 모두는 송신에 적용될 프리코딩 동작에 동의할 수 있다. 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 연산은 큰 레이트 예측 부정합을 방지하기 위해 이 지식에 기초할 수도 있다.

가역성을 이용하여, 다수의 시나리오들이 고려될 수 있다. 일 구성에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는, 간섭을 부분적으로 캡처하기 위해 릴리즈 8 의 송신 모드 7 에서 행해지는 것과 같이, 송신 다이버시티에 대응하는 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 만을 리포팅할 수도 있다. 기지국 (201a) 은 그 후, 채널 지식 및 리포팅된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 에 기초하여 상이한 계층들에 대한 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 조정하고 링크를 선택할 수도 있다.

제 2 시나리오에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 다운링크 메시지 (219) 를 수신할 수도 있다 (602). 무선 통신 디바이스 (201b) 는, 송신기 (202) 에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부를 결정할 수도 있다 (604). 부분 채널 가역성에서, 기지국 (201a) 은 단지 다운링크 채널 (217) 의 부분 지식을 얻을 수도 있는 반면에, 전 채널 가역성에서, 기지국 (201a) 은 다운링크 채널 (217) 의 전 지식을 얻을 수도 있다.

송신기 (202) 에서 전 채널 가역성이 엔이이블되면, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 모든 송신 안테나 (215) 에 대한 채널 지식 (전 채널 지식) 이 수신기 (209) 에 존재하는지 여부를 결정할 수도 있다 (606). 이는, 예를 들어 피드백을 위해 이용 가능한 독립적인 참조 신호 포트들의 수 N_RSFB (274) 가 빔형성 송신 안테나들의 수 N_BF 와 동일할 때 발생할 수도 있다. 모든 송신 안테나들 (115) 에 대한 채널 지식이 존재하면 (즉, N_RSFB = N_BF), 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 고유 빔형성이 다운링크 채널 (217) 에 적용된다고 가정함으로써 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산할 수 있다 (608). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 고유 빔형성이 다운링크 채널 (217) 에 적용된다고 가정함으로써 랭크 (439) 를 연산할 수도 있다 (610). 랭크 (439) 및 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 의 연산은 모든 안테나들로부터의 빔형성 이득 및 수신기에서의 간섭 구조를 고려할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 연산된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (612). 이 시나리오에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 에서의 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 연산이 기지국 (201a) 에서의 송신 빔형성에 정합되는 한, 프리코더 정보의 송신에 대한 필요성이 존재한다.

모든 송신 안테나들 (115) 에 대한 채널 지식이 존재하지 않으면 (즉, N_RSFB < N_BF), 무선 통신 디바이스 (201b) 는 피드백용 참조 신호 포트들 (274) 상의 고유 빔형성을 이용하여 이용 가능한 채널 지식 및 이용 가능한 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 의 수에 기초하여 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산할 수도 있다 (614). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 상의 고유 빔형성을 이용하여 이용 가능한 채널 지식 및 이용 가능한 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 의 수에 기초하여 랭크 (439) 를 연산할 수도 있다 (616). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 후, 연산된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (612). 이 시나리오에서, 기지국 (201a) 은, 리포트가 기초하는 이용 가능한 피드백용 참조 신호 포트들 (RSFB; 274) 의 수 N_RSFB 와는 대조적으로 빔형성 안테나들로부터의 송신으로 인한 여분의 빔형성 이득을 캡처하기 위해 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 조정할 수도 있다.

부분 채널 가역성이 인에이블되면, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 연산하기 위해 a) 송신기 (202) 에서 알려지지 않은 채널 정보를 위해 사용자 장비 (UE)(201b) 에 존재하는 피드백 채널 지식, b) 프리코딩 빔들이 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 에 이용되었던 수신 안테나 (216) 에 대한 채널 지식과 같은 송신기 (202) 에서만 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 생성되는 상태에서, 모든 이용 가능한 채널 지식에 기초한 피드백 및/또는 c) 의사 고유 빔형성을 이용하는 피드백을 이용할지 여부를 결정할 수도 있다 (618). 이들 경우들 모두에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 가 모든 송신 안테나들 (215) 의 채널 지식을 가지면, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 빔형성을 위해 기지국 (201a) 에 의해 이용된 모든 안테나들 전체에서 빔형성을 가정하여 채널 품질 표시자 (CQI) 연산을 위한 빔을 생성할 수도 있고, 피드백은 전 채널 지식에 기초한다. 무선 통신 디바이스 (201b) 가 보다 적은 수의 안테나에 대한 채널 지식을 가질 때, 리포트는 보다 작은 수의 안테나 포트들 상의 빔 형성을 가정하는 것에 기초할 수도 있다. 송신기 (202) 에서 알려지지 않은 채널 정보를 위한 피드백 채널이 존재하면, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 피드백 채널을 이용하여 송신기 (202) 로 미싱 (missing) 정보를 전송할 수도 있고, 전 채널 지식을 이용하여 채널 품질 표시자 (CQI)/랭크 (438, 439) 를 연산할 수도 있다 (626). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 연산된 채널 품질 표지사 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다.

송신기 (202) 에서 이용 가능한 채널 지식에 의해서만 획득된 빔들이 피드백 연산에 이용되더라도, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 수신기 (209) 에서 모든 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산할 수도 있다 (620). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 수신기에서 모든 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 랭크 (439) 를 연산할 수도 있다 (622). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 연산된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (612).

의사 고유 빔형성이 가정되면, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 모든 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 연산하면서 (624), 빔들은 (예를 들어, 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 송신을 전송하기 위해 또한 이용되는 수신 안테나 (216) 에 대한 채널 추정에 대응하는) 송신기 (202) 에서 이용 가능한 것으로 또한 알려지는 채널 지식을 이용하여 연산되고, 다른 계층들 및 각각의 랭크 (439) 에 대해 이들 빔들에 직교하는 랜덤한 빔들을 가정한다. 무선 통신 디바이스는 그 다음에, 연산된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다. 기지국 (201a) 은 빔 방향을 형성하는데 있어서 의사 고유 빔형성을 이용할 수도 있다. 기지국 (201a) 은 획득된 방향을 따라 송신하기 위해 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 리포팅된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 이용할 수도 있다.

도 7 은 부분 피드백 모드 (225) 를 이용하여 피드백 데이터 (408) 를 생성하는 방법 (700) 의 흐름도이다. 방법 (700) 은 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 수행될 수도 있다. 부분 피드백 모드 (225) 는 도 2 와 관련하여 전술되었다. 부분 피드백 모드 (225) 에서, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 정보와 함께 관찰된 채널 방향성의 부분 인디케이션 (indication) 을 제공할 수도 있다. 이 정보는, 무선 통신 디바이스 (201b) 가 FDD 를 이용하여 동작하는 경우 바람직한 프리코딩 메트릭스 (441) 의 일부일 수 있다. 다르게는, 이 정보는, 업링크 채널 (218) 에서의 사운딩 참조 신호 (SRS; 226) 송신이 발생하지 않은 수신 안테나들로부터 보여진 양자화된 버전의 채널 (442) 일 수 있다.

무선 통신 디바이스 (210b) 는 의사 고유 빔형성 방식을 결정할 수도 있다 (702). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 결정된 의사 고유 빔형성 방식을 이용하여 프리코딩 벡터 (440) 를 획득할 수도 있다 (704). 예를 들어, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 송신기 (202) 에서 이용 가능한 것으로 또한 알려진 채널 지식을 이용하여 프리코딩 벡터 (440) 를 획득할 수도 있다 (704). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 획득된 프리코딩 벡터 (440) 에 직교하는 방향 (436) 을 선택할 수도 있다 (706). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 프리코딩 벡터 (440) 및 선택된 방향 (436) 을 조합하여, 조합된 프리코딩 메트릭스 (435) 를 형성할 수도 있다 (708). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 상이한 선택된 방향들 (436) 을 이용하여 다수의 조합된 프리코딩 메트릭스 (435) 를 생성할 수도 있다 (709). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스 (435) 를 이용하여 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 를 연산할 수도 있다 (710). 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 랭크 (439) 를 연산할 수도 있다 (712). CQI 및 RI 연산은 상이한 랜덤 빔들을 이용함으로써 생성된 다수의 조합된 프리코딩 메트릭스를 이용할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 연산된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 연산된 랭크 (439) 를 기지국 (201a) 으로 송신할 수도 있다 (714). 기지국 (201a) 은 피드백 데이터 (408) 를 통해 제공된 부분 채널 정보 및 랭크 (439) 에 따라 의사 고유 빔형성을 이용할 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (201b) 에서 부분 채널 가역성 또는 상당한 캘리브레이션 부정합을 갖는 부분 피드백 모드 (225) 가 또한 고려될 수도 있다. 이 경우, 무선 통신 디바이스 (201b) 는 기지국 (201a) 에 의해 관찰 가능하지 않은 수신 안테나 (216) 상에서 관찰된 채널에 관한 추가의 정보를 제공할 수 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 기지국 (201a) 에서 알려진 수신 안테나 (216) 에 대한 채널의 추정을 이용하여 최선의 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 연산할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 또한, 다른 수신 안테나들 (216) 에 채널을 가깝게 하는 프리코딩 벡터 (437) 를 연산할 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (201b) 는 그 다음에, 채널 품질 표시자 (CQI; 438), 랭크 (439) 및 선택된 프리코딩 벡터 (440) 를 기지국 (201a) 에 리포팅할 수도 있다.

기지국 (201a) 은 채널의 지식과 함께 채널 피드백 데이터 (408) 를 이용하여 빔형성 프리코더를 구성할 수도 있다. 기지국 (201a) 은 그 다음에, 구성된 프리코더와 함께 무선 통신 디바이스 (201b) 에 의해 선택된 채널 품질 표시자 (CQI; 438) 및 랭크 (439) 를 이용하여 무선 통신 디바이스 (201b) 를 스케줄링할 수도 있다.

도 8 은 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 시스템 (1000) 에서의 송신기 (1050) 및 수신기 (1051) 의 블록도이다. 송신기 (1050) 에서, 다수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스 (1052) 로부터 송신 (Tx) 데이터 프로세서 (1053) 로 제공된다. 각각의 데이터 스트림은 그 다음에, 각각의 송신 안테나 (1056a-t) 를 통해 송신될 수도 있다. 송신 (Tx) 데이터 프로세서 (1053) 는 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷팅, 코딩, 및 인터리빙하여, 코딩된 데이터를 제공할 수도 있다.

각각의 데이터 스트림에 대해 코딩된 데이터는 OFDM 기술들을 이용하여 파일롯 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 파일롯 데이터는, 알려진 방식으로 프로세싱되고 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 (1051) 에서 이용되는 알려진 데이터 패턴일 수 있다. 각각의 스트림에 대해 멀티플렉싱된 파일롯 및 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하기 위해서 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식 (예를 들어, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM) 에 기초하여 변조 (즉, 심볼 맵핑) 된다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서에 의해 수행된 명령들에 의해 결정될 수 있다.

모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 (예를 들어, OFDM 에 대해) 변조 심볼들을 더욱 프로세싱할 수도 있는 송신 (TX) 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 프로세서 (1054) 에 제공될 수 있다. 송신 (TX) 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 프로세서 (1054) 는 그 다음에, NT 개의 변조 심볼 스트림들을 NT 개의 송신기들 (1055a 내지 1055t) 에 제공한다. 송신 (TX) 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 프로세서 (1054) 는, 심볼이 송신되고 있는 안테나 (1056) 에 그리고 데이터 시트림의 심볼들에 빔형성 가중치를 적용할 수도 있다.

각각의 송신기 (1055) 는 각각의 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하여 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하고, 또한 MIMO 채널을 통한 송신에 적합한 변조된 신호를 제공하기 위해 아날로그 신호들을 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 상향 변환) 할 수 있다. 송신기들 (1055a 내지 1055t) 로부터 NT 개의 변조된 신호들은 그 다음에, NT 개의 안테나들 (1056a 내지 1056t) 로부터 각각 송신될 수 있다.

수신기 (1051) 에서, 송신된 변조 신호들은 NR 개의 안테나들 (1061a 내지 1061r) 에 의해 수신되고, 각각의 안테나 (1061) 로부터 수신된 신호는 각각의 수신기 (RCVR)(1062a 내지 1062r) 에 제공된다. 각 수신기 (1062) 는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 하향변환) 하고, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들에 제공하며, 또한 이 샘플들을 프로세싱하여 대응하는 "수신된" 심볼 스트림에 제공할 수도 있다.

RX 데이터 프로세서 (1063) 는 그 다음에, 특정 수신기 프로세싱 기술에 기초하여 NR 개의 수신기들 (1062) 로부터 NR 개의 수신된 심볼 스트림들을 수신 및 프로세싱하여, NT 개의 "검출된" 심볼 스트림에 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1063) 는 그 다음에, 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩하여 데이터 스트림에 대한 트패릭 데이터를 복구한다. RX 데이터 프로세서 (1063) 에 의한 프로세싱은 송신기 시스템 (1050) 에서 TX MIMO 프로세서 (1054) 및 TX 데이터 프로세서 (1053) 에 의해 수행된 것과 상보적이다.

프로세서 (1064) 는 어느 프리코딩 메트릭스가 이용되는지를 주기적으로 결정할 수도 있다. 프로세서 (1064) 는 메모리 (1065) 상에 정보를 저장할 수도 있고, 메모리 (1065) 로부터 정보를 검색할 수도 있다. 프로세서 (1064) 는 메트릭스 인덱스 부분 및 랭크 값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 포뮬레이팅한다. 역방향 링크 메시지는 채널 상태 정보 (CSI) 로서 지칭될 수도 있다. 역방향 링크 메시지는 수신된 데이터 스트림 및/또는 통신 링크에 관한 정보의 각종 유형을 포함할 수도 있다. 역방향 링크 메시지는 그 다음에, TX 데이터 프로세서 (1067) 에 의해 프로세싱되고, 프로세서는 또한 데이터 소스 (1068) 로부터 다수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 수신하고, 변조기 (1066) 에 의해 변조되고, 송신기들 (1062a 내지 1062r) 에 의해 컨디셔닝되며, 송신기 (1050) 로 다시 송신된다.

송신기 (1050) 에서, 수신기로부터의 변조된 신호들은 안테나 (1056) 에 의해 수신되고, 수신기 (1055) 에 의해 컨디셔닝되고, 복조기 (1058) 에 의해 복조되며, RX 데이터 프로세서 (1059) 에 의해 프로세싱되어 수신기 시스템 (1051) 에 의해 송신된 역방향 링크 메시지를 추출한다. 프로세서 (1060) 는 RX 데이터 프로세서 (1059) 로부터 채널 상태 정보 (CSI) 를 수신할 수도 있다. 프로세서 (1060) 는 메모리 (1057) 상에 정보를 저장하고 메모리로부터 정보를 검색할 수도 있다. 프로세서 (1060) 는 빔형성 가중치를 결정하기 위해 어느 프리 코딩 메트릭스가 이용되는지를 결정하고, 그 다음에 추출된 메시지를 프로세싱할 수도 있다.

도 9 는 기지국 (1135) 내에 포함될 수도 있는 소정 컴포넌트들을 나타낸다. 기지국 (1135) 은 또한, 액세스 포인트, 브로드캐스트 송신기, 노드 A, 발달된 노드 B 등으로서 지칭될 수도 있고, 이들의 기능성의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다. 기지국 (1135) 은 프로세서 (1103) 를 포함한다. 프로세서 (1103) 는 범용의 단일 또는 다중 칩 마이크로프로세서 (예를 들어, ARM), 특별한 목적의 마이크로프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 프로세서 (DSP)), 마이크로제어기, 프로그래머블 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서 (1103) 는 중앙 처리 장치 (CPU) 로서 지칭될 수도 있다. 도 9 의 기지국 (1135) 에는 단지 단일의 프로세서 (1103) 가 도시되었으나, 다른 구성에서, 프로세서들의 조합 (예를 들어, ARM 및 DSP) 이 이용될 수 있다.

기지국 (1135) 은 또한, 메모리 (1105) 를 포함한다. 메모리 (1105) 는 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 컴포넌트일 수도 있다. 메모리 (1105) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스, 프로세서와 포함된 온-보드 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 및 이들의 조합을 포함하는 등등으로서 구현될 수도 있다.

데이터 (1107) 및 명령들 (1109) 은 메모리 (1105) 내에 저장될 수도 있다. 명령들 (1109) 은 본원에 개시된 방법들을 구현하기 위해 프로세서 (1103) 에 의해 실행 가능할 수도 있다. 명령들 (1109) 을 실행하는 것은 메모리 (1105) 내에 저장되는 데이터 (1107) 의 이용을 포함할 수도 있다. 프로세서 (1103) 가 명령들 (1109) 를 실행할 때, 명령들 (1109a) 의 각종 부분들은 프로세서 (1103) 상에서 로딩될 수도 있고, 데이터 (1107a) 의 각종 피스들은 프로세서 (1103) 상에서 로딩될 수도 있다.

기지국 (1135) 은 또한, 기지국 (1135) 으로 신호의 송신 및 기지국으로부터 신호의 수신을 가능하게 하도록 송신기 (1111) 및 수신기 (1113) 를 포함할 수도 있다. 송신기 (1111) 및 수신기 (1113) 는 총괄하여 트랜시버 (1115) 로서 지칭될 수도 있다. 제 1 안테나 (1117a) 및 제 2 안테나 (1117b) 는 트랜시버 (1115) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 기지국 (1135) 은 또한, (도시되지 않은) 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들 및/또는 추가의 안테나들을 포함할 수도 있다.

기지국 (1135) 의 각종 컴포넌트들은, 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있는 하나 이상의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있다. 명확함을 위해, 각종 버스들은 도 9 에서 버스 시스템 (1119) 으로서 도시된다.

도 10 은 무선 통신 디바이스 (1201) 내에 포함될 수도 있는 소정 컴포넌트들을 나타낸다. 무선 통신 디바이스 (1201) 는 액세스 단말기, 이동국, 사용자 장비 (UE) 등일 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (1201) 는 프로세서 (1203) 를 포함한다. 프로세서 (1203) 는 범용의 단일 또는 다중 칩 마이크로프로세서 (예를 들어, ARM), 특별한 목적의 마이크로프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 프로세서 (DSP)), 마이크로제어기, 프로그래머블 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서 (1203) 는 중앙 처리 장치 (CPU) 로서 지칭될 수도 있다. 도 10 의 무선 통신 디바이스 (1201) 에는 단지 단일의 프로세서 (1203) 가 도시되었으나, 다른 구성에서, 프로세서들의 조합 (예를 들어, ARM 및 DSP) 이 이용될 수 있다.

무선 통신 디바이스 (1201) 는 또한, 메모리 (1205) 를 포함한다. 메모리 (1205) 는 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 컴포넌트일 수도 있다. 메모리 (1205) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스, 프로세서와 포함된 온-보드 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 및 이들의 조합을 포함하는 등등으로서 구현될 수도 있다.

데이터 (1207) 및 명령들 (1209) 은 메모리 (1205) 에 저장될 수도 있다. 명령들 (1209) 은 본원에 개시된 방법들을 구현하기 위해 프로세서 (1203) 에 의해 실행 가능할 수도 있다. 명령들 (1209) 의 실행은 메모리 (1205) 에 저장되는 데이터 (1207) 의 이용을 포함할 수도 있다. 프로세서 (1203) 가 명령들 (1209) 을 실행할 때, 명령들 (1209a) 의 각종 부분들은 프로세서 (1203) 상에서 로딩될 수도 있고, 데이터 (1207a) 의 각종 피스들이 프로세서 (1203) 상에서 로딩될 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (1201) 는 또한, 무선 통신 디바이스 (1201) 로 신호의 송신 및 무선 통신 디바이스로부터 신호의 수신을 허용하도록 송신기 (1211) 및 수신기 (1213) 을 포함할 수도 있다. 송신기 (1211) 및 수신기 (1213) 는 총괄하여 트랜시버 (1215) 로서 지칭될 수도 있다. 제 1 안테나 (1217a) 및 제 2 안테나 (1217b) 가 트랜시버 (1215) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 무선 통신 디바이스 (1201) 는 또한, (도시되지 않은) 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들 및/또는 추가의 안테나들을 포함할 수도 있다.

무선 통신 디바이스 (1201) 의 각종 컴포넌트들은, 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있는 하나 이상의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있다. 명확함을 위해, 각종 버스들은 도 10 에서 버스 시스템 (1219) 으로서 도시된다.

본원에 설명된 기술들은 직교 멀티플렉싱 방식에 기초하는 통신 시스템들을 포함하는 각종 통신 시스템들에 이용될 수도 있다. 이러한 통신 시스템들의 예들은, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템, 단일-캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 시스템 등을 포함한다. OFDMA 시스템은, 전체 시스템 대역폭을 다수의 직교 서브-캐리어들로 분할하는 변조 기술인 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 이용한다. 이들 서브-캐리어들은 또한, 톤, 빈 등으로 지칭될 수도 있다. OFDM 을 이용하면, 각각의 서브-캐리어는 데이터를 이용하여 독립적으로 변조될 수도 있다. SC-FDMA 시스템은 시스템 대역폭 전체에 분배되는 서브-캐리어들 상에서 송신하기 위해 인터리빙된 FDMA (IFDMA) 을, 인접한 서브-캐리어의 블록 상에서 송신하기 위해 로컬라이징된 FDMA (LFDMA) 을, 또는 인접한 서브-캐리어의 다수의 블록들 상에서 송신하기 위해 강화된 FDMA (EFDMA) 을 이용할 수도 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM 으로 주파수 도메인에서 그리고 SC-FDMA 으로 시간 도메인에서 전송된다.

용어 "결정하는" 은 광범위한 액션들을 포함하고, 따라서 "결정하는" 은 계산, 연산, 프로세싱, 도출, 연구, 룩업 (look up)(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서 룩업), 확인 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 검색 (예를 들어, 정보를 검색), 액세스 (예를 들어, 메모리 내의 데이터를 액세스) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 해결, 선택 (selecting), 선정 (choosing), 확립 등을 포함할 수 있다.

문구 "기초하는" 은 명백하게 지정되지 않는다면 "단지 기초하는" 을 의미하지 않는다. 다시 말하면, 문구 "기초하는" 은 "단지 기초하는" 및 "적어도 기초하는" 양자 모두를 설명한다.

용어 "프로세서" 는 범용 프로세서, 중앙 처리 장치 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 일부 환경 하에서, "프로세서" 는 주문형 집적 회로 (ASIC), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는 프로세싱 디바이스들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연관되는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 조합, 또는 임의의 다른 이러한 구성을 지칭할 수도 있다.

용어 "메모리" 는 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 컴포넌트를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 용어 메모리는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 프로그래머블 판독 전용 메모리 (PROM), 소거 가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적으로 소거 가능한 PROM (EEPROM), 플래시 메모리, 자기 또는 광 데이터 저장장치, 레지스터 등과 같은 프로세서 판독 가능 매체의 각종 유형들을 지칭할 수도 있다. 메모리는, 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독하고/하거나 메모리에 정보를 기입할 수 있다면 프로세서와 전자 통신한다고 한다. 프로세서에 내장되는 메모리는 프로세서와 전자 통신한다.

용어 "명령들" 및 "코드" 는 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트(들)의 임의의 유형을 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 예를 들어, 용어 "명령들" 및 "코드" 는 하나 이상의 프로그램들, 루틴들, 서브-루틴들, 기능들, 절차들 등을 지칭할 수도 있다. "명령들" 및 "코드" 는 단일의 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트 또는 많은 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트를 포함할 수도 있다.

본원에 설명된 기능들은 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 펌웨어에서 구현될 수도 있다. 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들로서 저장될 수도 있다. 용어 "컴퓨터 판독가능 매체" 또는 "컴퓨터 프로그램 제품" 은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 엑세스될 수 있는 임의의 비-일시적인 유형의 저장 매체를 지칭한다. 비 제한의 예시의 방식으로, 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 컴퓨터에 의해 엑세스될 수 있고 명령들 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램을 반송 또는 저장하는데 이용될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 본원에 이용된 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 및 블루-레이® 디스크를 포함하고, 여기서 디스크 (disk) 는 주로 자기적으로 데이터를 재생하는 한편, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다.

본원에 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 액션들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 액션들은 청구범위로부터 벗어나지 않고 서로 상호교환적일 수도 있다. 다시 말하면, 단계들 또는 액션들의 특정 순서가, 설명되고 있는 방법의 적절한 동작에 필요하지 않다면, 특정 단계들 및/또는 액션들의 순서 및/또는 이용은 청구 범위로부터 벗어나지 않고 변형될 수도 있다.

또한, 도 3 및 도 5 내지 도 7 에 도시된 것들과 같이, 본원에 설명된 방법 및 기술을 수행하기 위한 모듈 및/또는 다른 적합한 수단은 디바이스에 의해 다운로드될 수 있고/있거나 다르게는 획득될 수 있다. 예를 들어, 디바이스는 본원에 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 트랜스퍼를 용이하게 하기 위해 서버에 커플링될 수도 있다. 다르게는, 본원에 설명된 각종 방법들은 저장 수단 (예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 콤팩트 디스크 (CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 저장 매체 등) 을 통해 제공될 수 있으므로, 디바이스는 디바이스에 저장 수단을 커플링하거나 제공할 때 각종 방법들을 획득할 수도 있다.

청구범위는 전술된 정확한 구성 및 컴포넌트들에 제한되지 않는다. 청구범위로부터 벗어나지 않고 본원에서 설명된 시스템, 방법, 및 장치의 배열, 동작 및 상세들에서 각종 변형, 변화 및 변경이 이루어질 수도 있다.

Claims

무선 통신 디바이스에 의해 피드백 데이터를 생성하는 방법으로서,
기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하는 단계;
피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 모드를 이용하여, 피드백 데이터를 생성하는 단계로서, 상기 피드백 데이터는 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크를 포함하고, 상기 채널 품질 표시자 (CQI) 및 상기 랭크는 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 송신기에서 인에이블될지 여부에 기초하여 연산되는, 피드백 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 피드백 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다운링크 메시지는 피드백을 위한 채널 추정을 위해 채널 상태 정보 참조 신호 (channel state information reference signal; CSI-RS) 를 이용하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다운링크 메시지는 채널 추정 목적 및 피드백 목적을 위해 복조 참조 신호 (demodulation reference signal; DM-RS) 를 이용하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
피드백 목적들을 위한 간섭 추정에 복조 참조 신호 (DM-RS), 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 및 공통 참조 신호 (CRS) 중 적어도 하나가 이용되는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 간섭 공분산을 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 폐 루프 (closed-loop) 모드인, 피드백 데이터 생성 방법.
제 8 항에 있어서,
피드백을 위해 이용 가능한 참조 신호 포트들 (RSFB) 로부터 채널 추정들을 획득하는 단계;
상기 채널 추정들에 기초하여 CQI 를 연산하는 단계;
상기 채널 추정들에 기초하여 랭크를 연산하는 단계; 및
상기 채널 추정들에 기초하여 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 개 루프 (open-loop) 모드인, 피드백 데이터 생성 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 송신기에서 전 채널 가역성이 인에이블되고,
모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하지 않고,
수신 빔들의 수 및 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 상기 CQI 를 연산하는 단계; 및
수신 빔들의 수 및 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 상기 랭크를 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하고,
고유 빔형성 (eigen-beamforming) 이 다운링크 채널에 적용된다고 가정함으로써 상기 CQI 를 연산하는 단계; 및
고유 빔형성이 상기 다운링크 채널에 적용된다고 가정함으로써 상기 랭크를 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 송신기에서 부분 채널 가역성이 인에이블되고,
상기 CQI 및 랭크를 연산하기 위해 a) 상기 송신기에서 알려지지 않은 채널 정보를 위한 피드백 채널이 존재하는지 여부, b) 피드백 연산을 위해 상기 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들을 이용할지 여부 또는 c) 의사 고유 빔형성을 가정할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기에서 알려지지 않은 채널 추정을 위한 피드백 채널이 존재하고,
상기 피드백 채널을 이용하여 상기 송신기로 미싱 (missing) 정보를 전송하는 단계; 및
전 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들이 피드백 연산에 이용되고,
이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하는 단계; 및
이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 랭크를 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 CQI 및 랭크를 연산하기 위한 의사 고유 빔형성이 가정되고,
상기 송신기에서 이용 가능한 것으로 또한 알려지는 채널 지식을 이용하여 상기 빔들이 연산되는 동안 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하고, 각 랭크의 다른 계층들에 대해 상기 빔들에 직교하는 랜덤한 빔들을 가정하는 단계; 및
상기 송신기에서 이용 가능한 것으로 또한 알려지는 채널 지식을 이용하여 상기 빔들이 연산되는 동안 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 랭크를 연산하고, 각 랭크의 다른 계층들에 대해 상기 빔들에 직교하는 랜덤한 빔들을 가정하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 17 항에 있어서,
의사 고유 빔형성과 함께 계층 시프팅이 이용되는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 부분 피드백 모드인, 피드백 데이터 생성 방법.
제 19 항에 있어서,
의사 고유 빔형성 방식을 결정하는 단계;
프리코딩 벡터들을 획득하는 단계;
상기 획득된 프리코딩 벡터들에 직교하는 방향들을 선택하는 단계;
상기 프리코딩 벡터들 및 상기 선택된 방향들을 조합하여 조합된 프리코딩 메트릭스를 형성하는 단계;
상이한 선택된 방향들을 이용하여 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스들을 생성하는 단계;
상기 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스들을 이용하여 상기 CQI 를 연산하는 단계; 및
상기 랭크를 연산하는 단계를 더 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 양자화된 버전의 채널을 포함하는, 피드백 데이터 생성 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 수신기 간섭 구조, 안테나 빔형성 이득들, 이용 가능한 수신 포트들 및 미리정의된 프리코딩 메트릭스들 중 적어도 하나에 기초하는, 피드백 데이터 생성 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 무선 통신 디바이스는 다중 입력 다중 출력 (multiple-input and multiple-output; MIMO) 무선 통신 시스템에서 동작하도록 구성된, 피드백 데이터 생성 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 (frequency division duplex; FDD) 시스템인, 피드백 데이터 생성 방법.
제 25 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 시간 분할 듀플렉스 (time division duplex; TDD) 시스템인, 피드백 데이터 생성 방법.
피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 디바이스로서, 상기 무선 디바이스는 무선 통신 디바이스이고, 상기 무선 디바이스는,
프로세서;
상기 프로세서와 전자 통신하는 메모리; 및
상기 메모리 내에 저장된 명령들을 포함하고,
상기 명령들은 상기 프로세서에 의해,
기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하고;
피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하고;
상기 결정된 모드를 이용하여, 피드백 데이터 -상기 피드백 데이터는 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크를 포함하고, 상기 채널 품질 표시자 (CQI) 및 상기 랭크는 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부에 기초하여 연산되는- 를 생성하며;
상기 피드백 데이터를 상기 기지국으로 송신하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 다운링크 메시지는 피드백을 위한 채널 추정을 위해 채널 상태 정보 참조 신호 (channel state information reference signal; CSI-RS) 를 이용하는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 다운링크 메시지는 채널 추정 목적 및 피드백 목적을 위해 복조 참조 신호 (demodulation reference signal; DM-RS) 를 이용하는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
피드백 목적들을 위한 간섭 추정에 복조 참조 신호 (DM-RS), 채널 상태 정보 참조 신호 (CSI-RS) 및 공통 참조 신호 (CRS) 중 적어도 하나가 이용되는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 간섭 공분산을 포함하는, 무선 디바이스.
삭제
제 28 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 포함하는, 무선 디바이스.
제 34 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 폐 루프 (closed-loop) 모드인, 무선 디바이스.
제 35 항에 있어서,
상기 명령들은 또한,
피드백을 위해 이용 가능한 참조 신호 포트들 (RSFB) 로부터 채널 추정들을 획득하고;
상기 채널 추정들에 기초하여 CQI 를 연산하고;
상기 채널 추정들에 기초하여 랭크를 연산하며;
상기 채널 추정들에 기초하여 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 34 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 개 루프 (open-loop) 모드인, 무선 디바이스.
제 37 항에 있어서,
상기 송신기에서 전 채널 가역성이 인에이블되고,
상기 명령들은 또한,
모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하는지 여부를 결정하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 38 항에 있어서,
상기 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하지 않고,
상기 명령들은 또한,
수신 빔들의 수 및 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 상기 CQI 를 연산하며;
수신 빔들의 수 및 이용 가능한 채널 지식에 기초하여 상기 랭크를 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 38 항에 있어서,
상기 모든 송신 안테나들에 대한 채널 지식이 수신기에 존재하고,
상기 명령들은 또한,
고유 빔형성 (eigen-beamforming) 이 다운링크 채널에 적용된다고 가정함으로써 상기 CQI 를 연산하며;
고유 빔형성이 상기 다운링크 채널에 적용된다고 가정함으로써 상기 랭크를 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 37 항에 있어서,
상기 송신기에서 부분 채널 가역성이 인에이블되고,
상기 명령들은 또한,
상기 CQI 및 랭크를 연산하기 위해 a) 상기 송신기에서 알려지지 않은 채널 정보를 위한 피드백 채널이 존재하는지 여부, b) 피드백 연산을 위해 상기 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들을 이용할지 여부 또는 c) 의사 고유 빔형성을 가정할지 여부를 결정하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 41 항에 있어서,
상기 송신기에서 알려지지 않은 채널 추정을 위한 피드백 채널이 존재하고,
상기 명령들은 또한,
상기 피드백 채널을 이용하여 상기 송신기로 미싱 (missing) 정보를 전송하며;
전 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 41 항에 있어서,
상기 송신기에서 이용 가능한 채널 지식에 의해 획득된 빔들이 피드백 연산에 이용되고,
상기 명령들은 또한,
이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하며;
이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 랭크를 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 41 항에 있어서,
상기 CQI 및 랭크를 연산하기 위한 의사 고유 빔형성이 가정되고,
상기 명령들은 또한,
상기 송신기에서 이용 가능한 것으로 또한 알려지는 채널 지식을 이용하여 상기 빔들이 연산되는 동안 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 CQI 를 연산하고, 각 랭크의 다른 계층들에 대해 상기 빔들에 직교하는 랜덤한 빔들을 가정하며;
상기 송신기에서 이용 가능한 것으로 또한 알려지는 채널 지식을 이용하여 상기 빔들이 연산되는 동안 이용 가능한 채널 지식을 이용하여 상기 랭크를 연산하고, 각 랭크의 다른 계층들에 대해 상기 빔들에 직교하는 랜덤한 빔들을 가정하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 44 항에 있어서,
의사 고유 빔형성과 함께 계층 시프팅이 이용되는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 결정된 모드는 부분 피드백 모드인, 무선 디바이스.
제 46 항에 있어서,
상기 명령들은 또한,
의사 고유 빔형성 방식을 결정하고;
프리코딩 벡터들을 획득하고;
상기 획득된 프리코딩 벡터들에 직교하는 방향들을 선택하고;
상기 프리코딩 벡터들 및 상기 선택된 방향들을 조합하여 조합된 프리코딩 메트릭스를 형성하고;
상이한 선택된 방향들을 이용하여 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스들을 생성하고;
상기 하나 이상의 조합된 프리코딩 메트릭스들을 이용하여 상기 CQI 를 연산하며;
상기 랭크를 연산하도록 실행 가능한, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 하나 이상의 프리코딩 벡터들을 포함하는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 양자화된 버전의 채널을 포함하는, 무선 디바이스.
제 28 항에 있어서,
상기 피드백 데이터는 수신기 간섭 구조, 안테나 빔형성 이득들, 이용 가능한 수신 포트들 및 미리정의된 프리코딩 메트릭스들 중 적어도 하나에 기초하는, 무선 디바이스.
삭제
제 28 항에 있어서,
상기 무선 디바이스는 다중 입력 다중 출력 (multiple-input and multiple-output; MIMO) 무선 통신 시스템에서 동작하도록 구성되는, 무선 디바이스.
제 52 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉스 (frequency division duplex; FDD) 시스템인, 무선 디바이스.
제 52 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은 시간 분할 듀플렉스 (time division duplex; TDD) 시스템인, 무선 디바이스.
피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 통신 디바이스로서,
기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하기 위한 수단;
피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하기 위한 수단;
상기 결정된 모드를 이용하여, 피드백 데이터를 생성하기 위한 수단으로서, 상기 피드백 데이터는 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크를 포함하고, 상기 채널 품질 표시자 (CQI) 및 상기 랭크는 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부에 기초하여 연산되는, 피드백 데이터를 생성하기 위한 수단; 및
상기 피드백 데이터를 상기 기지국으로 송신하기 위한 수단을 포함하는, 무선 디바이스.
피드백 데이터를 생성하기 위해 구성된 무선 통신 디바이스를 위한, 그 내부에 명령들을 갖는 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
상기 명령들은,
기지국으로부터 다운링크 메시지를 수신하기 위한 코드;
피드백 데이터 생성을 위한 모드를 결정하기 위한 코드;
상기 결정된 모드를 이용하여, 피드백 데이터를 생성하기 위한 코드로서, 상기 피드백 데이터는 채널 품질 표시자 (CQI) 및 랭크를 포함하고, 상기 채널 품질 표시자 (CQI) 및 상기 랭크는 송신기에서 전 채널 가역성 또는 부분 채널 가역성이 인에이블되는지 여부에 기초하여 연산되는, 피드백 데이터를 생성하기 위한 코드; 및
상기 피드백 데이터를 상기 기지국으로 송신하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.