KR101869281B1 - 3gpp 무선 네트워크에서 8-tx 코드북 및 피드백 시그널링을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

3gpp 무선 네트워크에서 8-tx 코드북 및 피드백 시그널링을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 통신 시스템의 단말의 신호 송수신 방법은 제1서브프레임 상에서 전송될 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 확인하는 단계; 및 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스 (precoding matrix)를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI 및 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

3GPP 무선 네트워크에서 8-TX 코드북 및 피드백 시그널링을 위한 시스템 및 방법 {SYSTEMS AND METHODS FOR 8-TX CODEBOOK AND FEEDBACK SIGNALING IN 3GPP WIRELESS NETWORKS}
본 발명은 일반적으로 무선 네트워크에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 3GPP 무선 네트워크의 릴리즈 10에서 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH; physical uplink control channel)에 대한 CQI, PMI 및 RI 피드백 메커니즘에 관한 것이다.
3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution)에서, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)는 하향링크(DL) 전송 스킴에 채택되었다.
3GPP LTE(Long Term Evolution) 표준은 진정한 4세대(4G) 이동 전화 네트워크의 실현의 마지막 단계에 있다. 미국의 대부분 메이저 이동통신 사업자 및 몇몇 전 세계적인 사업자들은 그들의 네트워크들을 2009년에 LTE로 전환하기 시작한다는 계획을 발표했다. LTE는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에 대한 일련의 강화방안이다. 대부분의 3GPP 릴리즈 8은 올아이피 플랫 네트워크 아키텍처(all-IP flat networking architecture)를 비롯하여 4세대 이동 통신 기술의 채택에 집중한다.
3GPP LTE 표준은 하향링크(즉, 기지국으로부터 이동 단말로)를 위해 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용한다. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)는 많은 직교 주파수들(또는 서브캐리어들) 상에서 전송하는 멀티 캐리어 전송 기술이다. 직교 서브캐리어들은 그들이 서로 간섭되지 않도록 주파수에서 개별적으로 변조되고, 분리된다. 이는 높은 스펙트럼 효율 및 다중경로 효과에 대한 저항을 제공한다.
다음의 문서들 및 표준들의 설명서들은 그 전체가 이 문헌에 기술된 것과 같이 본 발명에 포함된다. 1) 문서 번호 R1-101683, “Way Forward For Rel-10 Feedback Framework”, 2010년 2월; 2) 문서 번호 R1-102579, “Way Forward On Release 10 Feedback”, RAN WG1, 2010년 4월; 3) 문서 번호 R1-103419, “Way Forward on CSI Feedback Design For Rel-10 LD MIMO”, 2010년 5월; 4) 문서 번호 R1-103332, “Way Forward On UE Feedback”, 2010년 5월; 5) 문서 번호 R1-103333, “Refinements of Feedback And Codebook Design”, 2010년 5월; 6) 문서 번호 R1-103805, “Double Codebook Performance Evaluation”, 2010년 6월; 7) 문서 번호 R1-103701, “8Tx Codebook Design”, 2010년 6월; 및 8) 3GPP 기술 규격(TS) 번호 36.211.
릴리즈 10 LTE 시스템들에서, 이동 단말(또는 사용자 장치)은 기지국(또는 eNodeB)에 대해 프리코더 매트릭스 인덱스(PMI; precoder matrix index), 랭크 지시자(RI; rank indicator) 및 채널 품질 지시자(CQI; channel quality indicator)의 피드백을 수행한다. 3GPP RAN1 #60 미팅에서, 릴리즈 10에서 피드백에 대한 진전된 방식에 대해 의견을 같이했다. 릴리즈 10은 프리코더 매트릭스 인덱스(PMI), 랭크 지시자(RI) 및 채널 품질 지시자(CQI)의 묵시적 피드백(implicit feedback)을 사용한다. 서브밴드에 대한 사용자 장치(UE) 또는 이동 단말(MS) 공간 피드백은 프리코더 및 CQI가, CQI 레퍼런스 리소스 내의 각 서브밴드 상에서, 피드백에 의해 주어진 바와 같이, eNodeB 또는 기지국(BS)이 특정 프리코더(또는 프리코더들)를 이용한다는 가정에 기초하여 연산되는 것을 나타낸다. 서브밴드는 전체 시스템 대역폭에 대응할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
서브밴드에 대한 프리코더는 2개의 매트릭스들로 구성된다. 프리코더 구조는 모든 전속(Tx) 안테나 어레이 구성들에 대해 적용된다. 2개의 매트릭스들 각각은 분리된 코드북에 속한다. 코드북들은 기지국(eNodeB) 및 이동 단말(사용자 장치) 양자 모두에서 알려져 있다(또는 동기화된다). 코드북들은 다른 서브밴드들에 대한 시간상에서 변경되거나 또는 변경되지 않을 수 있다. 2개의 코드북 인덱스들은 함께 프리코더를 결정한다. 2개의 매트릭스들 중 하나는 와이드밴드 또는 롱텀(long-term) 채널 특성들을 목표로 한다. 다른 매트릭스는 주파수 선택(frequency-selective) 또는 숏텀(short-term) 채널 특성을 목표로 한다. 이 콘텍스트에서 매트릭스 코드북은 각 리소스 블록(RB)에 대해, 이동 단말(또는 UE) 및 기지국(또는 eNodeB) 양자 모두에게 알려진, 한정되며, 열거된 매트릭스들의 세트로 해석되어야만 한다는 점에 유의하여야 한다. 또한, 릴리즈 8 프리코더 피드백은 이 구조의 특정한 경우로 간주될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
2개의 메시지들이 이 방법으로 조사된다: 1) 릴리즈 10 피드백은 릴리즈 8 피드백과 유사한 묵시적인 피드백에 기초할 것이다; 그리고, 2) 2개의 코드북 인덱스들은, 와이드밴드 및/또는 롱-텀 채널 특성들을 목표로 하는 어느 하나의 코드북 및 주파수 선택 및/또는 숏-텀 채널 특성들을 목표로 하는 다른 하나의 코드북으로, 릴리즈 10의 프리코더를 특정할 것이다.
RAN1 #60bis 미팅에서, 릴리즈 10에서 이동 단말(또는 UE) 피드백에 대한 다른 진전된 방식에 대해 또한 의견을 같이 했다. 서브밴드에 대한 프리코더 W는 2개의 매트릭스들의 함수 W1 및 W2이다(즉, 여기서 W1 ∈ C1이고, W2 ∈ C2이다). 본 명세서에서 W1은 또한 제1 PMI로 지칭되고, W2는 또한 제2 PMI로 지칭된다. 코드북들 C1 및 C2는 각각 코드북 1 및 코드북 2이다. 제1 PMI는 와이드밴드(또는 롱-텀) 채널 특성을 목표로 한다. 제2 PMI는 주파수 선택(또는 숏-텀) 채널 특성을 목표로 한다. 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)을 위해, 페이로드가 너무 커서 PUCCH 상의 동일한 서브프레임에서 제1 PMI 및 제2 PMI을 전송하지 못하지 않는다면, 제1 PMI 및 제2 MPM에 대응하는 피드백은 다르거나 또는 동일한 서브프레임에서 보내어질 수 있다. 또한, 주기 및 비주기 리포트들은 독립적이다.
따라서 3GPP 네트워크의 릴리즈 8(Rel-8) 및 릴리즈 10(Rel-10) 사이의 피드백에 있어서 중요한 차이가 존재한다. 릴리즈 8에서는 단지 하나의 코드북 인덱스가 프리코더를 특정한다. 하지만, 릴리즈 10에서는 2개의 코드북 인덱스들이 프리코더를 특정한다. 더욱이, 릴리즈 10에서 이러한 2개의 코드북 인덱스들은 다른 서브프레임들에서 또는 동일한 서브프레임에서 전송될 수 있다.
그러므로 릴리즈 10 무선 네트워크에서 CQI, PMI 및 RI과 관련된 피드백 정보를 제공하기 위한 향상된 장치들 및 방법들에 대하여 본 기술 분야의 요구가 있다. 특히, 릴리즈 10 피드백 오버헤드를 릴리즈 8 피드백 오버헤드로 감소하기 위한 향상되고 효과적인 방법들 및 장치들에 대하여 본 기술 분야의 요구가 있다.
앞서 논의된 종래 기술의 문제점들을 다루기 위해, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 통신 시스템의 단말의 신호 송수신 방법은 제1서브프레임 상에서 전송될 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 확인하는 단계; 및 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스 (precoding matrix)를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI 및 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 기지국의 신호 송수신 방법은 적어도 하나의 기준 신호를 단말에 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 제1서브프레임 상에서 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI 및 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 단말은 송수신부; 및 상기 송수신부를 제어하고, 제1서브프레임 상에서 전송될 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 확인하고, 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스 (precoding matrix)를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI 및 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 제어부를 포함한다 .
본 명세서의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 기지국은 송수신부; 및 적어도 하나의 기준 신호를 단말에 전송하고, 상기 단말로부터 제1서브프레임 상에서 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 수신하는 제어부를 포함하고, 상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI 및 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 한다.
아래와 같은 본 발명의 상세한 설명에 들어가기에 앞서, 본 특허 문헌 전체에 걸쳐 사용된 어떤 단어들 그리고 구문들의 일부에 대한 정의에 대해서 설명하는 것이 이로울 것이다. 용어 “포함한다(include)” 및 “구비한다(comprise)”는 그것으로부터 파생된 것과 더불어 제한 없이 포함됨을 의미한다. 용어 “또는(or)"은 및/또는(and/or)의 의미를 포함할 수 있다. 구문들 “그것과 관련된(associated with)” 그리고 “그것과 함께 관련된(associated therewith)”은 그것으로부터 파생된 것들과 함께 포함한다(include), 그 안에 포함된다(be included within), 서로 연결하다(interconnect with), 함유한다(contain), 내에 들어있다(be contained within), 무엇에 또는 무엇과 연결한다(connect to or with), 무엇에 또는 무엇과 쌍으로 연결한다(couple to or with), 무엇과 통신할 수 있는(be communicable with), 무엇에 협력한다(cooperate with), 끼워 넣다(interleave), 나란히 놓다(juxtapose), 무엇에 근사하다(be proximate to), 그것과 또는 그것에 대해 경계를 이루다(be bound to or with), 가진다(have), 무엇의 특성을 가진다(have a property of) 등의 의미가 될 수 있다. 용어 “제어기(controller)"는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 상기한 것(하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어) 중 적어도 2 개의 조합으로 구현되는 그러한 장치의 적어도 하나의 동작을 제어하는 어떤 장치, 시스템 또는 그것들의 일부를 의미한다. 어떤 개별 제어기에 관련된 기능은 근접, 또는 원격으로, 중앙 집중되거나, 또는 분산될 수 있음에 유의하여야 한다. 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문헌 전체에 걸쳐 제공되며, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 많은 경우에, 혹은 그렇지 않다면 대부분의 경우에서, 그렇게 정의된 단어들과 구문들의 앞으로의 사용과 더불어, 앞서 적용된 그러한 정의들을 이해할 수 있을 것이다.
앞서 설명된 바와 같이, 장치는 릴리즈 10 무선 네트워크에서 CQI, PMI 및 RI와 관련된 피드백 정보를 제공할 수 있다. 특히, 장치는 릴리즈 8 피드백 오버헤드와 유사한 레벨로 릴리즈 10 피드백 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
본 발명과 그 이점들의 더욱 완벽한 이해를 위해, 첨부 도면들과 함께 다음 설명들을 참조할 것이다. 여기서, 동일한 참조 번호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 PUCCH 및 PUSCH를 위한 피드백을 수행하는 예시적인 무선 네트워크를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 이동 단말들과 통신하는 기지국을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 4x4 멀티입력 멀티출력(MIMO; multiple-input, multiple-output) 시스템을 도시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 릴리즈 10에 대한 PUCCH(physical uplink control channel) 피드백을 위한 시그널링을 도시한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 보다 상세하게 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 릴리즈 10에서 피드백 서브밴드들을 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리즈 10에서 피드백 서브밴드들을 도시한다.
본 발명의 실시예들이 첨부된 도면들에 대한 레퍼런스와 함께 상세하게 설명된다. 동일하거나 또는 유사한 컴포넌트들은 그들이 다른 도면들에서 도시되는 경우이더라도 동일하거나 또는 유사한 참조 번호들에 의해 나타내어질 수 있다. 이 기술 분야에서 잘 알려진 구조들 또는 프로세스들의 상세한 설명들은 본 발명의 주제를 모호하지 않게 하기 위하여 생략될 수 있다.
다음의 설명 및 청구범위에서 사용되는 용어 및 단어는 그들의 사전적 의미들로 한정되는 것은 아니며, 다만, 본 발명의 명확하고 일관적인 이해를 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 따라서 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 다음의 설명들은 설명하기 위한 목적으로 제공되는 것이며, 첨부된 청구범위 및 그 청구범위와 동등한 것에 의해 정의되는, 본 발명을 한정하기 위한 목적이 아님을 이해하여야한다.
단수 형식 “a”, “an” 및 “the”는 구문상 명확하게 그렇지 않음을 언급하지 않는 경우 복수의 대상을 포함함을 이해하여야 한다. 따라서 예를 들면, “컴포넌트 표면(a component surface)”에 대한 참조는 하나 이상의 그러한 표면들에 대한 참조를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 사용자 장치가 캐리어 결합을 지원하는 무선 통신 시스템에서 가능한 PH를 리포트하는 방법들을 제공한다.
이 특허 문헌에서 본 발명의 원리들을 설명하기 위해 사용된 다양한 실시예들 및 아래에서 논의되는, 도 1 내지 도 10 및 도 11은 단지 설명하기 위한 형태로 사용되었으며, 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위한 어떤 방법으로 해석되어서는 안 된다. 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원리들이 어떤 적합하게 처리된 무선 통신 시스템에서도 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 무선 네트워크(100)를 도시하며, 이 무선 네트워크는 본 발명의 원리들에 따른 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH; physical uplink control channel) 및 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH; physical uplink control channel)에 대한 피드백을 수행한다. 도시된 실시예들에서, 무선 네트워크(100)는 기지국(BS; base station)(101), 기지국(BS)(102), 기지국(BS)(103), 및 다른 유사한 기지국들(도시되지 않음)을 포함한다. 기지국(101)은 인터넷(130) 또는 유사한 IP 기반 네트워크(도시되지 않음)와 통신하는 상태에 있다.
네트워크 형식에 따라, 다른 잘 알려진 용어들이 "기지국(base station)" 대신 "이노드비(eNodeB)" 또는 "접속 포인트(access point)"와 같은 용어들이 "이노드비(eNodeB)" 또는 "접속 포인트(access point)"와 같이 사용될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 용어 "기지국(base station)"은 이 문헌에서 원격 터미널들에 대한 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭처 컴포넌트들을 나타내는 것으로 사용될 것이다.
기지국(102)은 인터넷(130)에 대한 무선 광대역 접속을 기지국(102)의 커버리지 영역(120) 내의 제1 복수의 이동 단말들(또는 사용자 장치, UE)에게 제공한다. 제1 복수의 이동 단말들은 소규모 사업자(SB; small business)에 위치할 수 있는 이동 단말(111), 대규모 사업자(E; enterprise)에 위치할 수 있는 이동 단말(112), WiFi 핫스폿(HS; hotspot)에 위치할 수 있는 이동 단말(113), 제1 거주지(R; residence)에 위치할 수 있는 이동 단말(114), 제2 거주지(R; residence)에 위치할 수 있는 이동 단말(115), 및 셀 폰, 무선 랩톱, 무선 PDA 등과 같은 모바일 장치(M)가 될 수 있는 이동 단말(116)을 포함한다.
설명의 편의를 위하여, 이동 단말이 진정한 이동 장치(예컨대, 셀 폰)이거나, 또는 정지된 장치(예컨대, 데스크톱 퍼스널 컴퓨터, 자동판매기 등)로 일반적으로 고려되는 것일 지라도, 용어 “이동 단말(mobile station)"은 이 문헌에서 기지국에 무선으로 접속하는 어떤 원격 무선 장치를 지정하는 것으로 사용될 것이다. 다른 잘 알려진 용어가 “이동 단말(mobile station)” 대신 "가입자 단말(subscriber station, SS)", "원격 터미널(remote terminal, RT)", "무선 터미널(wireless terminal, WT)", "사용자 장치(user equipment, UE)" 등과 같이 사용될 수 있다.
기지국(103)은 기지국(103)의 커버지지 영역(125) 내의 제2 복수의 가입자 단말들에게 인터넷(130)에 대한 무선 광대역 접속을 제공한다. 제2 복수의 가입자 단말들은 가입자 단말(115) 및 가입자 단말(116)을 포함한다. 이 실시예에 있어서, 기지국(101 내지 103)은 OFDM 또는 OFDMA 기술들을 이용하여 가입자 단말들(111 내지 116)과 그리고 상호간에 통신할 수 있다.
단지 6개의 가입자 단말들이 도 1에 도시되었지만, 무선 네트워크(100)가 무선 광대역 접속을 추가 가입자 단말들에게 제공할 수 있음을 이해하여 한다. 가입자 단말(115) 및 가입자 단말(116)은 커버리지 영역(120) 및 커버리지 영역(125) 양자 모두의 에지들에 위치하고 있음에 유의하여야 한다. 가입자 단말(115) 및 가입자 단말(116) 각각은 기지국(102) 및 기지국(103) 양자 모두와 통신하며, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바와 같은 핸드오프(handoff) 모드에서 동작한다고 말할 수 있다.
코드북 설계에 기초한 폐루프(closed-loop) 전송 빔포밍 스킴들의 예시적인 설명들이 다음의 문헌에서 발견될 수 있다. 1) D. Love, J. Heath, and T. Strohmer, "Grassmannian Beamforming For Multiple-Input, Multiple-Output Wireless Systems," IEEE Transactions on Information Theory, 2003년 10월, 및 2) V. Raghavan, A. M. Sayeed, 및 N. Boston, "Near-Optimal Codebook Constructions For Limited Feedback Beamforming In Correlated MIMO Channels With Few Antennas," IEEE 2006, 정보 이론 상의 국제 심포지엄(International Symposium on Information Theory). 레퍼런스들 모두는 이 전체가 이 문헌에 기록된 것과 같이 참조로 본 발명에 포함된다.
폐루프 코드북 기반 전송 빔포밍은 기지국이 동일한 시간에서 그리고 임의의 주파수에서 단일 사용자 또는 동시에 다중 사용자들로 전송 안테나 빔을 형성하는 경우에 사용될 수 있다. 그러한 시스템의 예시적인 설명은 “Quentin H. Spencer, Christian B. Peel, A. Lee Swindlehurst, Martin Harrdt, "An Introduction To the Multi-User MIMO Downlink," IEEE Communication Magazine, 2004년 10월”에서 찾을 수 있으며, 이는 그 전체가 이 문헌에 기술된 것과 같이 참조로 본 발명에 포함된다.
코드북은 이동 단말들에 알려진 미리 결정된 안테나 빔들의 세트이다. 코드북 기반 프리코딩 MIMO는 하향링크 폐루프 MIMO에서 상당한 스펙트럼 효율 이득을 제공할 수 있다. IEEE 802.16e 및 3GPP LTE 표준에서, 4 전송(4-TX) 안테나 제한 피드백 기반 폐루프 MIMO 구성이 지원된다. IEEE 802.16m 및 3GPP LTE-A 표준에서, 피크 스펙트럼 효율을 제공하기 위해, 8 전송(8-TX) 안테나 구성들은 현저한 프리코딩 폐루프 MIMO 하향링크 시스템으로 제안된다. 그러한 시스템들의 예시적인 설명들은 3GPP 기술 규격 No.36.211, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA): Physical Channel and Modulation"에서 찾을 수 있으며, 이는 그 전체가 이 문헌에 기술된 것과 같이 참조로 본 발명에 포함된다.
채널 사운딩 신호들 또는 공통 파일럿 신호들(또는 midamble)이 데이터 변조 목적에 사용되지 않는 경우에서 위상 교정 프로세스들을 위한 필요를 제거하기 위하여, 폐루프 변환 코드북 기반 전송 빔포밍이 사용될 수 있다. 그러한 시스템의 예시적인 설명들은 “IEEE C802.16m-08/1345r2, "Transformation Method For Codebook Based Precoding," 200년 11월”에서 찾을 수 있으며, 이는 그 전체가 이 문헌에 기술된 것과 같이 참조로 본 발명에 포함된다. 변환된 코드북 방법은 특히, 고도로 상관된 채널에서 표준 코드북의 성능을 강화하기 위하여, 그리고 다중 전송 안테나에서 위상 교정의 필요를 제거하기 위하여, 채널 상관 정보(channel correlation information)를 이용한다. 전형적으로, 채널 상관 정보는 2차 통계에 기초한다. 따라서 매우 천천히 변경되며, 이는 쉐도우잉(shadowing) 및 경로 손실(path loss)과 같이, 롱-텀 채널 효과들과 유사하다. 결과적으로, 상관 정보를 이용하는 것과 관련된 피드백 오버헤드 및 연산 복잡도는 매우 작다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 이동 단말들(202, 204, 206 및 208)과 통신하는 기지국(220)의 도면(200)을 도시한다. 도 2에서, 기지국(220)은 동시에 다중 안테나 빔들을 이용하여 복수의 이동 단말(MS; mobile station)들과 통신한다. 각 안테나 빔은 동일한 시간에서 동일한 주파수를 이용하여 이의 의도된 이동 단말을 향하여 형성된다. 기지국(220) 및 이동 단말들(202, 204, 206 및 208)은 무선 주파수(radio frequency (RF)) 신호들을 전송하고 수신하기 위하여 다중 안테나들을 채택한다. 무선 주파수 신호들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호들이 될 수 있다.
기지국(220)은 각 이동 단말에 대해 복수의 송신기(transmitter)들을 통해 동시에 빔포밍(beamforming)을 수행한다. 예컨대, 기지국(220)은 빔포밍된 신호(210)를 통해 데이터를 이동 단말(202)에 전송하고, 빔포밍된 신호(212)를 통해 데이터를 이동 단말(204)에 전송하고, 빔포밍된 신호(214)를 통해 데이터를 이동 단말(206)에 전송하고, 빔포밍된 신호(216)를 통해 데이터를 이동 단말(208)에 전송한다. 본 발명의 일 실시예에서, 기지국(220)은 이동 단말들(202, 204, 206 및 208)에게 동시에 빔포밍을 수행할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 각 빔포밍된 신호는 동일한 시간 및 동일한 주파수로 이것이 의도한 이동 단말을 향해 형성된다. 명확하게 하기 위하여, 기지국에서 이동 단말로의 통신은 알려진 “하향링크(DL) 통신”에 적용되며, 이동 단말에서 기지국으로의 통신은 또한 “상향링크(UL) 통신”에 적용된다.
기지국(220) 및 이동 단말(202, 204, 206 및 208)은 무선 신호들을 전송하고 수신하기 위한 다중 안테나들을 채택한다. 무선 신호들은 무선 주파수(RF) 신호들이 될 수 있고, 무선 신호들은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 전송 스킴을 포함하는 당업자에게 알려진 어떠한 전송 스킴이라도 사용할 수 있음을 이해하여야 한다. 이동 단말들(202, 204, 206 및 208)은 도 1에 보인 이동 단말들과 같이, 무선 신호들을 수신할 수 있는 어떠한 장치라도 될 수 있다.
OFDM 전송 스킴은 주파수 도메인에서 데이터를 다중화하기 위하여 사용된다. 변조 심볼들은 주파수 서브캐리어들에서 전달된다. QAM(quadrature amplitude modulation) 변조된 심볼들은 직렬에서 병렬로(serial-to-parallel) 변환되고, IFFT(inverse fast Fourier transform) 프로세싱 블록에 입력된다. IFFT의 출력에서, N 시간 도메인 샘플들이 얻어진다. 여기서, N은 OFDM 시스템에서 사용되는 IFFT/FFT(fast Fourier transform) 크기를 나타낸다. IFFT 후 신호는 병렬에서 직렬로 변환되고, 신호 시퀀스에 순환 전치(CP; cyclic prefix)가 부착된다. CP는 다중경로 감쇄(multipath fading)에 기인한 효과를 피하거나 완화하기 위하여 각 OFDM 심볼에 부착된다. 출력되는 샘플들의 시퀀스는 CP를 가지는 OFDM 심볼로 나타내어진다. 수신기 측에서, 완벽한 시간 주파수 동기화가 이루어진다고 가정하면, 수신기는 먼저 CP를 제거하고, 그런 다음, 신호는 FFT 프로세싱 블록에 입력되기 전, 직렬에서 병렬로 변환된다. FFT 회로의 출력은 병렬에서 직렬로 변환된다. 그리고 출력되는 QAM 변조 심볼들은 QAM 변조기에 입력된다.
OFDM 시스템에서 총 대역폭은 서브캐리어들로 명명되는 협대역(narrowband) 주파수 유닛으로 분할된다. 서브캐리어들의 수는 시스템에서 사용되는 FFT/IFFT 크기 N과 동일하다. 일반적으로, 주파수 스펙트럼의 가장자리에 있는 서브캐리어들은 보호 서브캐리어로 예약되어있기 때문에, 데이터를 위해 사용되는 서브캐리어들의 수는 N개 보다 작다. 일반적으로, 보호 서브캐리어들에서는 어떤 정보도 전송되지 않는다.
각 OFDM 심볼은 시간 도메인에서 한정된 기간을 가지기 때문에, 서브캐리어들은 주파수 도메인에서 상호간에 오버랩된다. 하지만, 직교성은 전송기 및 수신기가 완벽한 주파수 동기화를 가진다고 가정하는 샘플링 주파수에서 유지된다. 불완전한 주파수 동기화 또는 높은 이동성에 기인한 주파수 오프셋의 경우에 있어서, 샘플링 주파수들에서 서브캐리어들의 직교성이 깨지며, 캐리어간 간섭(ICI; inter-carrier-interference)이 발생한다.
무선 통신 채널의 용량 및 신뢰도를 향상시키기 위한 기지국 및 단일 이동 단말 양자 모두에서 다중 전송 안테나들 및 다중 수신 안테나들의 이용은 단일 사용자 멀티입력 멀티출력(SU-MIMO; Single User Multiple Input Multiple Output) 시스템으로 알려져 있다. MIMO 시스템은 K를 가지는 용량에서 선형 증가를 보장한다. 여기서, K는 전송 안테나의 수(M) 및 수신 안테나의 수(N)의 최소치이다(즉, K=min(M,N)). MIMO 시스템은 공간 다중화, 전송/수신 빔포밍 또는 전송/수신 다이버시티의 스킴으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 4×4 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템(300)을 도시한다. 이 예에서, 4개의 서로 다른 데이터 스트림들(302)은 4개의 전송 안테나들(304)을 이용하여 분리되어 전송된다. 전송된 신호들은 4개의 수신 안테나들(306)에서 수신되며, 그리고 수신된 신호들(308)로 해석된다. 공간 신호 처리(310)의 일부 형태가 4개의 데이터 스트림들(312)을 복원하기 위하여 수신된 신호들(308) 상에서 수행된다.
공간 신호 처리의 예는 V-BLAST(Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time)이다. 이는 전송된 데이터 스트림들을 복원하기 위하여 연속된 간섭 취소 원리(successive interference cancellation principle)를 이용한다. MIMO 스킴의 다른 변형은 전송 안테나들에 걸친 일부 종류의 공간-시간 코딩(space-time coding)을 수행하는 스킴을 포함한다(예를 들면, D-BLAST(Diagonal Bell Laboratories Layered Space-Time)). 추가로, MIMO는 무선 통신 시스템들에서 링크 신뢰도 또는 시스템 용량을 향상시키기 위해, 전송 및 수신 다이버시티 스킴 및 전송 및 수신 빔포밍 스킴으로 구현될 수 있다.
MIMO 채널 추정은 전송 안테나들 각각으로부터 수신 안테나들 각각으로 링크들을 위한 채널 이득 및 위상 정보를 추정하는 것으로 구성된다. 그러므로 N×M MIMO 시스템을 위한 채널 응답 “H"는 수학식 1에 보인 바와 같은, N×M 매트릭스로 구성된다:
Figure 112018041425111-pat00001
MIMO 채널 응답은 H에 의해서 표현된다. 그리고 aNM은 전송 안테나 N으로부터 수신 안테나 M으로의 채널 이득을 표현한다. MIMO채널 매트릭스의 요소들의 추정들을 활성화하기 위하여, 분리된 파일럿은 각각의 전송 안테나들로부터 전송될 수 있다.
단일 사용자 MIMO(SU-MIMO)의 확장으로, 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO)는 다중 전송 안테나들을 가지는 기지국이 무선 통신 채널의 용량 및 신뢰도를 향상시키기 위한 공간 분할 다중 접속(SDMA; Spatial Division Multiple Access)과 같은 다중 사용자 빔포밍 스킴들의 이용을 통해 다중의 이동 단말들과 동시에 통신할 수 있는 통신 시나리오이다.
본 발명에 있어서, 2개의 매트릭스 인덱스들은 프리코더를 특정한다. 더욱 상세하게는, 매트릭스 인덱스는 W1 ∈ C1을 특정하며, 매트릭스 인덱스는 W2 ∈ C2를 특정한다. 여기서, C1 및 C2는 2개의 코드북들이다. 코드북 W = W1×W2 (또는 W2×W1)의 랭크는 W의 랭크로 정의된다.
상술한 레퍼런스에 의해 포함되는, “Refinements of Feedback And Codebook Design”, 문헌 번호 R1-103333에서, 6 비트들이 전체 64 랭크 1 프리코더들을 피드백하기 위해 필요하다. 더욱 상세하게는, 이들 64 랭크 1 프리코더들은 수학식 2를 이용하여 생성된다:
Figure 112018041425111-pat00002
일 실시예에서,
Figure 112018041425111-pat00003
는 16개의 다른 벡터 표현들을 가지기 때문에, W1(PMI1)에 대한 코드북의 페이로드 크기는 4 비트가 될 수 있다. 는 4개의 다른 값들(QPSK 값들)을 가지기 때문에, W2(PMI2)를 위한 코드북의 페이로드 크기는 2 비트가 될 수 있다. 그러므로 모두 합쳐 W는 64개의 다른 랭크 1 빔들을 가지며, 특정되기 위한 6 비트들이 필요하다.
일반성을 잃지 않고, 코드워드 W는 W = W1×W2로 나타내어지며, W1은 다음의 형식을 취한다:
Figure 112018041425111-pat00004
그리고 W2는 다음의 형식을 취한다:
랭크 1 프리코더에 대해
Figure 112018041425111-pat00005
이 접근법에 있어서, 효과적이게, 제1 프리코더 매트릭스 지시자의 인덱스(PMI1)는 8-전송(8-Tx) 빔들의 그룹을 특정한다. 반면, 제2 프리코더 매트릭스 지시자의 인덱스(PMI2)는 빔들의 특정된 그룹 내에서 빔을 선택한다. 문서 번호 R1-103333에서, PMI1에 의해 특정된 그룹 각각은 동일한 와이드 밴드 빔을 포함하며, 2 비트와 함께 PMI2는 단지 와이드 밴드 빔의 동-위상 정보(co-phase information)를 포함한다.
양자 모두가 상술한 레퍼런스에 의해 포함된, 문서 번호 R1-103805, “Double Codebook Performance Evaluation” 및 문서 번호 R1-103701, “8Tx Codebook Design”에서, 코드북 파티션 방법이 제안된다. 기본적으로, PMI1 인덱스는 다중 와이드 밴드 빔들을 포함하는, 8-전송 빔들의 그룹을 특정한다. 더욱이, W1의 페이로드 크기는 문서 번호 R1-103333에서 제안된 W1의 크기보다 상당히 작기 때문에, 문서 번호 R1-103805 및 R1-103701은 랭크 지시자(RI) 및 W1의 조인트 코딩(joint coding)을 수행하는 것으로 제안한다. 보다 상세하게는, 4-전송 빔들은 각 그룹이 Nb 빔들을 포함하는 다른 그룹들로 분할된다. PMI1 인덱스는 그룹들을 나타내며, 반면, PMI2 인덱스는 선택된 그룹에서 개별 4-전송 빔을 나타내고, 8-전송 빔들을 형성하기 위해 4-전송 빔들 사이의 동-위상(co-phase)을 나타낸다.
전체 코드워드들(빔들)을 다른 서브세트들로 분할하고, RI 및 서브세트 인덱스를 조인트 코딩(joint coding)하는 일반 컨셉트들이 이전 내용들에서 제안되었다. 본 발명은 피드백의 시그널링 측면에 관해 집중한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, PMI1 값은 설정된 피드백 모드에 따라, RI 값과 조인트 인코딩된다.
하나의 예를 들면, 이동 단말(MS)이 서브밴드(SB) 피드백 모드(PUCCH 피드백 모드 2-1과 유사)로 설정될 때, PMI1은 랭크 지시자(RI)와 함께 코딩된다. 보다 상세하게는, RI 및 PMI1의 5 비트 조인트 코딩이 사용된다. 대안적으로, 이동 단말이 와이드 밴드(WB) 피드백 모드(PUCCH 피드백 모드 1-1과 유사)로 설정될 때, PMI1은 랭크 지시자와 함께 코딩되지 않는다. 보다 상세하게는, 랭크를 위한 페이로드는 3 비트이며, 반면, PMI1 및 PMI2를 위한 전체 페이로드는 4 비트이다. 그러한 시나리오에서, 이동 단말이 서브 밴드(SB) 피드백 모드로 설정될 때 RI 값은 동일한 서브프레임에서 PMI1과 함께 전송된다. 반면, 이동 단말이 와이드 밴드(WB) 피드백 모드로 설정될 때 RI 및 PMI1은 다른 서브프레임들에서 전송된다. PUCCH에 대한 자세한 피드백 설정은 표 1에 도시하였다.
PUCCH를 위한 피드백 설정
PUCCH
피드백 모드들		 릴리즈-8
대응하는
피드백 모드		 RI PMI1 PMI2
피드백 모드 1:
목적하는 와이드밴드 피드백		 PUCCH 피드백 모드 1-1 개별 코딩
(3-비트 RI)
피드백 모드 2:
목적하는 서브밴드 피드백		 PUCCH 피드백 모드 2-1 조인트 코딩
(b-비트 조인트 PMI1 및 RI)
PMI2 전송에 관해서, 2개의 대안들이 공개된다. 제1 대안에 있어서, PMI2 및 CQI(WB 또는 SB)는 항상 동일한 서브프레임에서 전송된다. 제2 대안에 있어서, PMI2는 이동 단말이 와이드 밴드(WB) 피드백 모드로 설정될 때, 단지 CQI와 함께 전송된다. 즉, PMI2 및 CQI는 이동 단말이 서브 밴드 피드백 모드로 설정될 때 다른 서브프레임에서 전송된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 릴리즈 10에 대한 PUCCH(physical uplink control channel) 피드백을 위한 시그널링을 도시한다. 도 4 및 도 5는 앞서 설명된 제1 대안(즉, PMI2 및 CQI(WB 또는 SB)가 항상 동일한 서브프레임에서 전송됨)을 도시한다. 도 4에서, 서브프레임들(401 내지 405)은 서브 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 위해 이동 단말에 의해 전송된다. 서브프레임(401) 및 서브프레임(405) 각각은 조인트 코딩된 랭크 지시자(RI) 및 PMI1(precoding matrix indicator 1) 피드백을 전송한다. 서브프레임(402), 서브프레임(403) 및 서브프레임(404) 각각은 서브밴드 피드백을 위한 CQI 및 PMI2 양자 모두를 전송한다.
도 5에서, 서브프레임들(451 내지 455)은 와이드 밴드(WB) 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 위해 이동 단말에 의해 전송된다. 서브프레임(451) 및 서브프레임(455) 각각은 랭크 지시자(RI) 피드백을 전송한다. 서브프레임(452), 서브프레임(453) 및 서브프레임(454) 각각은 와이드 밴드 피드백을 위해 CQI 피드백, PMI1 피드백, 및 PMI2 피드백을 전송한다.
도 4 및 도 5에서, RI 값은 (조인트 코딩될지라도) PMI1 및 PMI2로부터 개별적으로 전송된다. 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 이동 단말은 랭크 지시자(RI) 대신, 미국 특허출원 제13/104,644호에 제안된 바와 같이, 그룹 인덱스를 전송할 수 있다. 미국 특허출원 제13/104,644호에 공개된 바는 이 문헌에 그 전체가 기술된 것과 같이 본 발명에 참조로 통합된다. 현재의 경우, 그 그룹은 코드워드들을 다른 그룹들로 그룹화하도록 정의된다.
도 4 및 도 5에서 보인 바와 같은 피드백 모드에서, PMI2는 피드백 모드에 따라, 와이드 밴드(WB) CQI 및/또는 서브 밴드(SB) CQI와 함께 전송될 수 있다는 것이 제안된다. 보다 상세하게는, 제1 대안에서, 서브 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드에서, PMI2와 함께 전송되는 CQI 값은 와이드 밴드(WB) CQI 또는 서브 밴드(SB) CQI가 될 수 있다. 제2 대안에서, 와이드 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드에서, PMI2와 함께 전송되는 CQI 값은 오직 와이드 밴드(WB) CQI가 될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 보다 상세하게 도시한 것이다. 도 6 및 도 7은 앞서 설명된 제1 대안(즉, PMI2와 함께 전송되는 CQI 값이 와이드 밴드(WB) CQI 또는 서브 밴드(SB) CQI이 될 수 있음)을 도시한다.
도 4에서, 서브프레임들(501 내지 505)은 일 실시예에 따라 서브 밴드 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 위해 이동 단말에 의해 전송된다. 서브프레임(501) 및 서브프레임(505) 각각은 조인트 코딩된 랭크 지시자(RI) 피드백 및 PMI1(precoding matrix indicator 1) 피드백을 전송한다. 서브프레임(502)은 서브밴드 피드백을 위한 와이드 밴드(WB) CQI 및 PMI2 양자 모두를 전송한다. 서브프레임(503) 및 서브프레임(504) 각각은 서브 밴드 피드백을 위한 서브 밴드 CQI 및 PMI2 양자 모두를 전송한다.
도 7에서, 서브프레임들(551 내지 555)은 다른 실시예에 따라 서브 밴드(WB) 피드백을 목적으로 하는 CSI 피드백 모드를 위해 이동 단말에 의해 전송된다. 서브프레임(551) 및 서브프레임(555) 각각은 조인트 코딩된(jointly-coded) 랭크 지시자(RI) 피드백 및 PMI1(precoding matrix indicator 1) 피드백을 전송한다. 서브프레임(552), 서브프레임(553) 및 서브프레임(554) 각각은 서브 밴드 피드백을 위해 CQI 피드백 및 PMI2 피드백 양자 모두를 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, PMI2를 위한 서브 밴드 리포트의 수는 RI 및 PMI1 변화의 조인트 코딩의 상태들에 따라 다양하다. 이 실시예의 목적은 RI 및 PMI1의 조인트 코딩의 상이한 상태들 하에서 PMI2에 대해 다른 페이로드 크기들의 이득을 취하기 위한 것이다. 상위 랭크 코드워드는 많은 수의 프리코딩 방향들(즉, 프리코딩 빔들)을 포함하기 때문에, 이는 상위 랭크(예컨대, 4보다 큰 랭크)를 위한 PMI2에 대한 페이로드 크기는 결과적으로 더 작아지도록 한다. 예를 들면, 4보다 큰 랭크를 위한 PMI2에 대한 페이로드 크기는 단지 1 비트가 될 수 있는 반면, 4와 같거나 작은 랭크를 위한 PMI2에 대한 페이로드 크기는 2 비트 이상이 될 수 있다. 그러한 시나리오에서, 피드백 서브 밴드 PMI2에 대해 이용 가능한 페이로드를 사용하기 위한 2 개의 가능한 방법이 있다.
제1 대안(ALT1)에 있어서, 이동 단말이 서브 밴드 PMI2/CQI를 피드백 하도록 설정된 서브프레임에서, 이동 단말이 하나의 피드백 서브프레임에서 서브 밴드 피드백을 수행하도록 설정되는 서브 밴드들의 수는 증가될 수 있다. 다른 말로, 서브 밴드 피드백의 주파수 커버리지는 랭크의 함수, 설정된 피드백 대역폭 및 전체 시스템 대역폭으로 변경된다.
제2 대안(ALT2)에 있어서, 이동 단말이 서브 밴드 PM2/CQI를 피드백하도록 설정된 서브프레임에서, 서브밴드 피드백의 피드백 단위(granularity)는 최대 제1 물리 리소스 블록(PRB)로 증가될 수 있다. 다른 말로, 서브밴드 피드백의 피드백 단위는 랭크의 함수이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 릴리즈 10에서 피드백 서브밴드들을 도시한다. 도 8 및 도 9는 앞서 설명된 제1 대안(ALT1)을 도시한다(즉, 이동 단말이 하나의 피드백 서브프레임에서 서브밴드 피드백을 수행하도록 설정되는 서브 밴드들의 수는 증가될 수 있다).
도 8에서, 랭크 1을 위해, 이동 단말은 대역폭 부분(bandwidth part)(BP1) 내에서 Nj 서브밴드들로부터 하나의 서브 밴드를 피드백하고, 대응하는 PMI2 및 서브밴드 CQI를 전송한다. 대역폭 부분(BP1)은 물리 리소스 블록들 PRB0 내지 PRB3을 포함한다. 도 9에서, 랭크 5를 위해, 이동 단말은 동일한 대역폭 부분(BP) 내에서 Nj 서브배드들로부터 m 서브 밴드들을 피드백하고, 대응하는 PMI2 및 서브밴드 CQI 값들(CQI 및 차동(differential) CQI를 포함함)을 전송한다. m의 값은 PMI2의 페이로드 크기 및 대역폭 부분(BP1) 내의 서브밴드들의 전체 수에 따른다. 하지만, PMI2의 페이로드 크기가 랭크에 따르기 때문에, 값 m은 실질적으로 코드워드의 랭크에 따른다. 피드백 서브밴드 크기는 단지 전체 시스템 대역폭에 따르며, PMI2의 페이로드 크기의 함수가 아니다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리즈 10에서 피드백 서브밴드들을 도시한다. 도 10 및 도 11은 앞서 설명된 제2 대안(ALT2)을 도시한다(즉, 서브밴드 피드백의 피드백 단위가 최대 1 물리 리소스 블록(PRB)으로 증가할 수 있음).
도 8에서, 랭크 1을 위해, 이동 단말은 대역폭 부분(bandwidth part)(BP) 내에서 Nj 서브밴드들로부터 하나의 서브 밴드를 피드백하고, 대응하는 PMI2 및 서브밴드 CQI를 전송한다. 도 11에서, 랭크 5를 위해, 이동 단말은 대역폭 부분(BP1) 내에서 Nj 서브배드들로부터 하나의 서브 밴드들을 피드백하고, 대응하는 PMI2 및 서브밴드 CQI 값들(CQI 및 차동(differential) CQI를 포함함)을 전송한다. 하지만, 서브밴드 내에서, 이동 단말은 각 비트가 컴포넌트 서브밴드 PMI2를 표현하는 (PMI2의 1 비트 대신) PMI2의 M 비트의 값을 전송하도록 설정된다. 서브밴드의 단위는 PMI2의 페이로드에 따르며, 많아도 1 PRB가 될 수 있다. m의 값은 서브밴드의 크기 및 PMI2의 페이로드의 크기에 따른다. 하지만, PMI2의 페이로드 크기가 랭크에 따르기 때문에, 값 m은 실질적으로 코드워드의 랭크에 따른다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 다음의 구조는 랭크 1 및 랭크 2 8-전송(8-Tx) 코드워드들에 사용될 수 있다.
PUCCH 서브밴드 피드백 모드 및 PUSCH 피드백에서, 4-전송 빔들은 다른 그룹들로 분할된다. 4-전송 빔들은 16 DFT 빔들 및 비-DFT(non-DFT) 빔들을 포함함을 언급한다. Nt는 4-전송 빔들의 전체 수를 나타내는 것으로 놓고, Ng는, 각 그룹들이 Nb 빔들을 포함하는, 4-전송 빔들이 분할되는 그룹들의 전체 수를 나태는 것으로 놓는다. 그러면, PMI1은 0에서 (Nb-1)까지 인덱스가 부여된다. Ng 및 Nb는 코드워드들의 랭크의 함수인 것으로 제안된다.
예를 들면, 릴리즈 8에서 4-전송 코드북으로 정의된, 16 DFT 빔들 및 8 비-DFT 빔들을 포함하는, 전체 24 4-전송 빔들이 존재한다(앞서 레퍼런스로 포함된, 3GPP 기술 규격(TS) 번호 36.211 참조). 랭크 1/2에서, 이들 빔들은 0에서 23까지 인덱스가 부여되고, 각 그룹이 4 빔들을 포함하는, 8 그룹들로 분할된다(즉, Ng = 8 및 Nb = 4). 이는 i) PMI1을 위한 8 그룹들: {0,1,2,3}, {3,4,5,6}, {6,7,8,9}, …, {20,21,22,23}; ii) PMI2를 위한 16 선택(랭크 1): 그룹 내 4 선택, 동-위상(co-phasing) 중 4 선택; 및 iii) PMI2를 위한 8 선택(랭크 2): 그룹 내 4 선택, 동-위상 중 4 선택;을 제공한다.
다른 예를 들면, 랭크 1 및 랭크 2 코드북들에 대해 Ng = 12이고, Nb = 4로 놓는다. 이는 i) 12 그룹들: {0,1,2,3}, {2,3,4,5}, {4,5,6,7}, …, {22,23,0,1}; ii) PMI2를 위한 16 선택(랭크 1): 그룹 내 4 선택, 동-위상(co-phasing) 중 4 선택; 및 iii) PMI2를 위한 8 선택(랭크 2): 그룹 내 4 선택, 동-위상 중 4 선택;을 제공한다.
다른 예를 들면, 16 DFT 빔들 및 16 비-DFT 빔들을 포함하는, 전체 32 4-전송 빔들이 존재한다고 하자. 랭크 1/2에서, 이들 빔들은 0에서 23까지 인덱스가 부여되고, 각 그룹이 4 빔들을 포함하는, 8 그룹들로 분할된다(즉, Ng = 8 및 Nb = 4). 이는 i) 8 그룹들: {0,1,2,3}, {4,5,6,7}, {8,9,10,11}, …, {28,29,30,31}; ii) PMI2를 위한 16 선택(랭크 1): 그룹 내 4 선택, 동-위상(co-phasing) 중 4 선택; 및 iii) PMI2를 위한 8 선택(랭크 2): 그룹 내 4 선택, 동-위상 중 4 선택;을 제공한다.
피드백 모드에서, PMI1 및 PMI2가 동일한 서브프레임에서 전송될 때, 일부 대산 실시예가 구현될 수 있다. 제1 대안(ALT1)에서, 코드북 서브세트 제한은 PMI1 및/또는 PMI2에 적용된다. 코드북 서브세트 제한의 규칙은, 앞서 레퍼런스로 포함된 미국 특허출원 제13/104,644호에 기술된 바와 유사하게, 랭크 및 랭크-세트에 따른다.
예를 들면, 4개의 그룹들이 다음과 같이 존재할 수 있다: i) 그룹 1: 랭크 1 코드워드들; ii) 그룹 2: 랭크 2 코드워드들; iii) 그룹 3: 랭크 3 코드워드들; 및 iv) 그룹 4: 랭크 4를 위한 코드워드들 및 상술한 것들. 더욱이, 랭크-종속 서브세트 제한이 있을 수 있다. 즉, PMI1 및 PMI2의 페이로드는 코드워드들의 랭크에 따른다.
제2 대안(ALT2)에서, 코드북 서브세트 제한은 오직 그룹핑에 의해 적용될 수 있다. 즉, 전체 코드워드들은 다른 그룹들로 분할되고, 그룹핑 인덱스(grouping index)는 낮은 주파수 PUCCH 또는 이동 단말 RRC 메시지 또는 기지국 RRC 설정에서 전송된다.
제2 대안에서, 제1 대안 및 제2 대안 양자 모두가 적용된다. 즉, 코드워드들은 먼저 다른 그룹들로 그룹화되고, 그룹 인덱스는 제2 대안을 이용하여 시그널링된다. 그룹 인덱스에 기초하여, 다른 코드북 서브세트 제한이 적용된다. 제1 대안은 각 랭크/랭크-세트 내에서 오직 하나의 그룹만 존재하는, 제3 대안의 특별한 경우임에 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 그룹핑의 다음의 설명들이 적용될 수 있다: i) 그룹핑은 랭크에 기초할 수 있다; 그리고 ii) 몇몇 랭크들은 하나의 그룹으로 묶여질 수 있다. 예를 들면, 코드워드들은 4 그룹들로 그룹화된다: R1, R2, R3, 및 R4-R8. 그룹핑은 랭크 및 빔 방향과 같은, 다른 기준에 기초할 수 있다. 즉, 그룹들은 하나의 랭크 내에서 생성될 수 있다. 여기서, 각 랭크를 위한 그룹들의 수는 다양할 수 있다.
다른 예에서, 전체 8 그룹들이 생성될 수 있고, 여기서, 랭크 1 코드워드들은 3 그룹들로 분할되며, 랭크 2/3 코드워드들은 2 그룹들로 분할되고, 한편, 랭크 4 및 상술한 코드워드들은 하나의 그룹으로 묶여질 수 있다. 그룹 식별자(Group ID)는 낮은 레이트(slow-rate)로 피드백될 수 있거나, 또는, RRC 설정될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 코드북 서브세트 제한들은 이동 단말이 오직 와이드밴드 피드백 모드에서 설정될 때, 적용된다. 더욱이, 코드북 서브세트 제한은 PMI1 및/또는 PMI2에 대한 것일 수 있다. 앞선 실시예에서 설명된 바와 같은 PUCCH 서브밴드 피드백 및 PUSCH 피드백을 위한 피드백 설정을 가정하면, PUCCH 와이드밴드 피드백을 위한 코드북 서브세트 제한을 위해 다음 방법이 적용될 수 있다.
제1 대안에서, 서브세트 제한은 단지 PMI2에 대해 적용된다. 이는 PMI2의 페이로드가 1 비트로 감소되는 동안, 3 비트에서 PMI1의 페이로드를 유지한다. 예를 들면, PMI2는 PMI1에 의해 특정된 각 그룹 내의 첫 번째 2개의 빔들 사이에서 선택된다.
제2 대안에서, 서브세트 제한은 PMI1 및 PMI2 양자 모두에 대해 적용된다. 이는 PMI2의 페이로드를 1 비트로 감소시키는 동안, PMI1의 페이로드를 2 비트로 감소시킨다.
예를 들어, NT = 24, Ng = 8, 및 Nb = 4로 가정하면, 다음과 같이 될 수 있다: i) PMI1을 위한 4 그룹: {0,1,2,3}, {6,7,8,9}, …, {18,19,20,21}; ii) PMI2를 위한 4 선택들(랭크 1): 각 그룹 내의 모든 4 인덱스들 중에서 선택; 그리고, iii) PMI2를 위한 4 선택(랭크 2): 각 그룹 내의 모든 4 인덱스들 중에서 선택.
다른 예에 대해, 다음과 같이 될 수 있다: i) PMI2를 위한 4 선택들: 각 그룹 내에서 모든 제1 및 제3 인덱스들 사이에서 선택 + 2 QPSK 동-위상(co-phase) 선택; 그리고, ii) PMI2를 위한 4 선택들(랭크 2): 각 그룹 내에서 모든 제1 및 제3 인덱스들 사이에서 선택 + 2 QPSK 동-위상(co-phase) 선택 또는 나열된(listed) 랭크 1 및 랭크 2 스킴들의 조합.
제3 대안에서, 서브세트 제한은 PMI1 및 PMI2 양자 모두에 적용될 수 있다. 이는 PMI1의 페이로드를 1 비트로 감소시키고, PMI2의 페이로드를 3 비트로 감소시킨다.
본 발명이 실시예들과 같이 설명되었지만, 다양한 변경들과 수정들이 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 제안될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 바와 같은 그러한 변경들 및 수정들을 포함하는 것으로 의도되었다.

Claims (20)

  1. 통신 시스템의 단말의 신호 송수신 방법에 있어서,
    제1서브프레임 상에서 전송될 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 확인하는 단계; 및
    상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스 (precoding matrix)를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI ? 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 단계를 포함하는 신호 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 CQI, 제1PMI 및 제2PMI일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI, 제1PMI 및 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 랭크 지시자(rank indicator, RI) 및 제1PMI일 경우, 공통으로 코딩된(jointly coded) 상기 RI 및 상기 제1PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 RI가 기 설정된 값일 경우, 상기 CSI에 차등(differential) CQI가 포함되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2PMI는 상기 CSI와 관련된 RI 및 제1PMI를 기반으로 결정되고, 상기 CQI는 상기 CSI와 관련된 RI를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 송수신 방법.
  6. 이동 통신 시스템의 기지국의 신호 송수신 방법에 있어서,
    적어도 하나의 기준 신호를 단말에 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 제1서브프레임 상에서 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI ? 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 CQI, 제1PMI 및 제2PMI일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI, 제1PMI 및 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 랭크 지시자(rank indicator, RI) 및 제1PMI일 경우, 공통으로 코딩된(jointly coded) 상기 RI 및 상기 제1PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 RI가 기 설정된 값일 경우, 상기 CSI에 차등(differential) CQI가 포함되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2PMI는 상기 CSI와 관련된 RI 및 제1PMI를 기반으로 결정되고, 상기 CQI는 상기 CSI와 관련된 RI를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  11. 이동 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부를 제어하고, 제1서브프레임 상에서 전송될 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 확인하고, 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스 (precoding matrix)를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI ? 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 제어부를 포함하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 CQI, 제1PMI 및 제2PMI일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스를 결정하고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI, 제1PMI 및 제2PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1서브프레임에서 전송될 CSI가 랭크 지시자(rank indicator, RI) 및 제1PMI일 경우, 공통으로 코딩된(jointly coded) 상기 RI 및 상기 제1PMI를 포함하는 CSI를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 RI가 기 설정된 값일 경우, 상기 CSI에 차등(differential) CQI가 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2PMI는 상기 CSI와 관련된 RI 및 제1PMI를 기반으로 결정되고, 상기 CQI는 상기 CSI와 관련된 RI를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 이동 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    적어도 하나의 기준 신호를 단말에 전송하고, 상기 단말로부터 제1서브프레임 상에서 채널 상태 정보 (channel state information, CSI)를 수신하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 및 제2프리코딩 메트릭스 지시자(precoding matrix indicator, PMI)일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI ? 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 CQI, 제1PMI 및 제2PMI일 경우, 상기 제1서브프레임에 대응되는 기준 신호를 기반으로 프리코딩 메트릭스가 결정되고, 상기 결정된 프리코딩 메트릭스를 기반으로 결정된 CQI, 제1PMI 및 제2PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1서브프레임 상에서 수신된 CSI가 랭크 지시자(rank indicator, RI) 및 제1PMI일 경우, 공통으로 코딩된(jointly coded) 상기 RI 및 상기 제1PMI가 상기 CSI에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 RI가 기 설정된 값일 경우, 상기 CSI에 차등(differential) CQI가 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2PMI는 상기 CSI와 관련된 RI 및 제1PMI를 기반으로 결정되고, 상기 CQI는 상기 CSI와 관련된 RI를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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