KR101978771B1 - 무선 통신 시스템에서 스트림 별 채널 이득 피드백을 통한 다중 스트림 mu-cqi 추정 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 스트림 별 채널 이득 피드백을 통한 다중 스트림 mu-cqi 추정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 스트림 별 채널 이득 피드백을 통한 다중 스트림 MU-CQI 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법은 기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하는 단계, 상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정하는 단계, 상기 결정된 스트림 수에 상응하는 피드백 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 스트림 별 채널 이득 피드백을 통한 다중 스트림 MU-CQI 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING MULTIPLE STREAM MULTI USER CQI BASED ON PER STREAM CHANNEL GAIN FEEDBACK IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 스트림 별 채널 이득 피드백을 통한 다중 스트림 MU-CQI 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 최대 100 Mbps정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
MIMO(Multiple Input Multiple Output) 무선 통신 시스템에서는 시스템 수율을 높이기 위해 MU(MULTI USER)-MIMO 모드를 지원한다. 특히 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced)에서는 최대 8 레이어 (layer)까지의 송신 모드가 고려된다.
최대 8 레이어에 해당하는 데이터 스트림은 사용자들의 채널 상태 및 스케쥴링 방식에 따라 각 사용자들에게 알맞게 할당되며, 단일 사용자 MIMO (이하 SU-MIMO)부터 MU-MIMO 모드까지 지원한다.
한편, 다중 스트림에 대한 MU-CQI를 추정하는 것은 단일 스트림에 대한 MU-CQI를 추정하는 것에 비해 매우 까다롭다. 스트림별 MU-CQI를 추정하기 위해서는 각 단말장치의 수신필터에 대한 정보와 채널에 대한 정보가 필요하다.
하지만 이는 상당히 많은 양의 피드백을 요구하기 때문에, 오버헤드 측면에서 비효율적이다. 낮은 피드백 오버헤드를 가지면서 다중스트림에 대한 MU-CQI를 효과적으로 추정할 수 있는 기법이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 무선통신 시스템에서 사용자별 다중 스트림을 지원하는 다중 사용자 MIMO (이하 MU-MIMO) 모드에서의 CQI (Channel Quality Indicator) 미스매치 (mismatch) 문제를 해결하기 위한 피드백 구조 설계 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법은 기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하는 단계, 상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정하는 단계, 상기 결정된 스트림 수에 상응하는 피드백 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하는 방법은 채널 상태 정보 기준 신호를 상기 단말에 전송하는 단계, 상기 채널 상태 정보 기준 신호에 대응하여 생성된, 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 다중 사용자 채널 품질 지시자(MU-CQI)를 추정하는 단계, 및 상기 추정된 MU-CQI에 기반하여 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 무선 통신 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하고, 상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정하며, 상기 결정된 스트림 수에 상응하는 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 무선 통신 시스템에서 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하여 처리하는 기지국은 상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 채널 상태 정보 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 채널 상태 정보 기준 신호에 대응하여 생성된, 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하며, 상기 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 다중 사용자 채널 품질 지시자(MU-CQI)를 추정하고, 상기 추정된 MU-CQI에 기반하여 스케쥴링을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국은 단말로부터 스트림별 MU-CQI를 추정하고, 이에 따라 스케쥴링을 수행할 수 있다. 따라서, 높은 신뢰도로 추정된 MU-CQI는 다중 사용자 다이버시티를 효과적으로 획득하는데 기여할 수 있다.
도 1은 종래 피드백 기반 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트림 별 채널 이득 정보(PSCG 피드백)를 고려한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 스트림 별 PSCG 연산부(250)의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
MIMO((Multiple Input Multiple Output) 무선 통신 시스템에서는 시스템 수율을 높이기 위해 MU-MIMO 모드를 지원한다. 특히 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced)에서는 최대 8 레이어 (layer)까지의 송신 모드가 고려된다. 최대 8 레이어에 해당하는 데이터 스트림은 사용자들의 채널 상태 및 스케쥴링 방식에 따라 각 사용자들에게 알맞게 할당되며, 단일 사용자 MIMO (이하 SU-MIMO)부터 MU-MIMO 모드까지 지원한다.
MIMO 무선 통신 시스템의 송신 모드는 단말이 기지국으로 피드백을 한 채널 정보를 바탕으로 결정된다. 단말은 프리코딩 매트릭스 지시자 (Precoding Matrix Indicator, PMI), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 정보를 피드백한다.
PMI는 선 정의된 코드북 내의 코드워드 행렬 중 단말의 채널과 가장 유사한 코드워드 행렬의 인덱스로 결정된다. 상기 PMI를 결정함에 있어, 단말은 SU-MIMO 모드를 가정하며, 자신의 수신 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 가장 높게 하는 PMI를 선택하고 선택된 PMI를 기지국으로 피드백한다.
RI(Rank indicator)는 단말이 선택한 PMI에 해당하는 프리코딩 행렬을 사용하였을 때 생성되는 채널의 랭크(rank)에 의해 결정된다. 보다 자세하게는, 다중안테나를 사용하는 단말은 자신의 전송률을 최대화할 수 있는 스트림(stream)의 수를 결정하고 이를 피드백한다.
CQI는 단말이 선택한 PMI와 RI에 의해 결정되는 스트림별 신호 대 잡음비(SNR)로 타겟 BLER(Block Error Rate)을 만족시키는 변조 및 코딩 스킴 (Modulation and Coding Scheme, MCS)를 의미한다. 단말은 선정의 되어있는 MCS 테이블의 인덱스를 기지국으로 피드백한다.
이 경우, CQI 또한 SU-MIMO 모드를 가정하고 연산이 되며, RI가 2이상일 경우에는 여러 개의 CQI가 기지국으로 전송된다. 또한 상기 CQI는 단말이 전송한 PMI가 적용되었다는 가정하에서 결정된다. 즉, 단말이 자신이 기지국에 통보한 PMI를 이용하여 기지국이 프리코딩(precoding)을 수행한다는 가정하에 CQI를 생성하는 것이다.
기지국은 피드백 된 정보들을 바탕으로 스케쥴링을 수행하고, 송신 프리코더 및 송신 모드를 결정한다. MU-MIMO 송신 모드에 따른 사용자간 간섭은 적절한 프리코딩을 통해 제어된다.
기지국은 피드백 된 스트림별 SU-CQI를 바탕으로 송신 모드에 따라 스트림별 MU-CQI를 재 환산한다. SU-MIMO 모드에서는 각 단말의 피드백 된 SU-CQI가 그대로 사용된다. MU-MIMO 모드에서는 피드백 된 SU-CQI로부터 프리코딩 기법, co-scheduling되는 사용자 수 및 사용자별 스트림 수에 따라 스트림별 MU-CQI를 추정한다.
한편, 기지국은 단말로부터 피드백 된 채널 정보에 기반하여 MU-CQI를 추정한다. 이 때, 기지국에서 추정한 MU-CQI와 실제 단말이 MU-MIMO 전송을 수신할 때 지원할 수 있는 MU-CQI 사이의 오차가 존재하는데 이를 CQI 미스매치(mismatch)라 한다.
MU-CQI가 실제보다 높게 측정 되었을 경우에는 각 단말의 요구하는 BLER을 만족시키지 못하게 되므로, 전송 품질을 보장할 수 없다. 또한, MU-CQI가 실제보다 낮게 측정되었을 경우에는 전송 품질은 보장되나 실제 가능한 채널 용량에 비해 낮은 전송률로 전송되기 때문에 주파수 효율이 떨어지게 된다.
따라서 실제 MU-CQI에 가까운 값을 추정하는 것이 중요하다.
다중 스트림에 대한 MU-CQI를 추정하는 것은 단일 스트림에 대한 MU-CQI를 추정하는 것에 비해 매우 까다롭다. 스트림별 MU-CQI를 추정하기 위해서는 각 단말장치의 수신필터에 대한 정보와 채널에 대한 정보가 필요하다.
하지만 이는 상당히 많은 양의 피드백을 요구하기 때문에, 오버헤드 측면에서 비효율적이다. 낮은 피드백 오버헤드를 가지면서 다중스트림에 대한 MU-CQI를 효과적으로 추정할 수 있는 기법이 필요하다.
이하에서 기술되는 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 MU-MIMO 모드에 따른 CQI 미스매치 문제를 해결하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 다중 스트림에 대한 스트림별 MU-CQI를 보다 정확히 추정하기 위해, 각 단말이 스트림별 채널 이득(Per Stream Channel Gain, 이하 PSCG라 칭함)을 피드백 할 것을 제안한다.
본 발명은 스트림 별 채널 이득을 계산한 후 이를 바람직하게는 양자화하여 피드백 하는 단말 장치와, 피드백 된 스트림 별 채널 이득 정보를 바탕으로 다중 스트림 MU-CQI를 추정하는 기지국 송신 장치로 구성된다.
도 1은 종래 피드백 기반 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자 단말(110-1, 110-2, 110-N)은 기지국(120)으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel State Information Reference Signal, 이하 CSI-RS)를 수신하여 하향링크 채널을 추정한다. 이 후, 단말은 상기 하향링크 채널 추정 결과에 기반하여 PMI, CQI, RI를 연산한 후 기지국으로 피드백한다.
피드백 된 정보들은 기지국(120)에서의 사용자 스케쥴링, 송신 프리코딩 연산, MU-CQI 추정 등을 위해 사용된다. 기지국은 이와 같은 과정을 통하여 단말에게 전송여부를 결정한다.
기지국이 단말에게 하향링크 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 전송을 수행할 때는 복조 기준 신호(DeModulation Reference Signal, DMRS)을 같이 전송한다. 상기 DMRS는 PDSCH가 전송되는 시간 및 주파수 영역에 전송되어 단말이 PDSCH를 수신하기 위한 채널 추정을 가능케 한다.
즉, 단말은 DMRS를 이용하여 채널추정을 수행하고 이를 이용하여 PDSCH를 수신할 수 있게 된다.
기지국은 스케쥴러(130)를 통해 주파수(혹은 시간) 및 공간 자원에서의 사용자 스케쥴링을 수행한다. 이 과정에서 사용자들의 스트림 수가 결정된다. 기본적으로는 단말이 피드백한 RI에 의해 단말 별 스트림 수가 결정되지만, 경우에 따라서는 (특히 MU-MIMO 모드에서는) 단말이 피드백한 RI보다 적은 수의 스트림을 할당할 수도 있다. 이는 단말장치에서 피드백된 RI는 기본적으로 SU-MIMO모드를 가정하여 연산된 값이기 때문이다. 스케쥴링되는 총 데이터 스트림 수는 해당 기지국에서 지원하는 최대 레이어 수를 초과하지 않는 범위에서 결정된다.
MU-MIMO모드에서는 사용자간 간섭이 존재하기 때문에, 단말로부터 피드백 받은 SU-CQI로부터 MU-CQI를 다시 추정해야 한다. MU-CQI 추정의 정확도는 시스템 성능과 밀접하게 연관되어 있고, 정확히 추정할수록 보다 효율적인 자원관리 및 높은 시스템 수율을 기대할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트림 별 채널 이득 정보(PSCG 피드백)를 고려한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 2에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 채널 추정부(210), PMI 선택부(220), 수신필터 생성부(230), CQI 연산부(240), PSCG 연산부(250)를 포함한다.
우선, 채널 추정부(210)는 기지국으로부터 전송되는 기준 신호 예를 들어, 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS) 등을 수신하고, 이에 기반하여 기지국과 단말 사이의 무선 채널 상태를 추정한다.
PMI 선택부(220)는 자신의 수신 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 가장 높게 하는 PMI를 선택한다. PMI는 상기한 바와 같이, 선 정의된 코드북 내의 코드워드 행렬 중 단말의 채널과 가장 유사한 코드워드 행렬의 인덱스로 결정된다. 이 경우, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PMI 선택부(220)는 상기 PMI를 결정함에 있어, SU-MIMO 모드를 가정할 수 있다.
다중 안테나를 사용하는 단말 장치는 안테나 선택을 통해 하나의 수신 안테나만을 활성할 수 있고, 또는 여러 개의 수신 안테나를 활성화시켜 다이버시티 또는 멀티플렉싱의 수신 모드로 동작할 수 있다.
다이버시티 혹은 멀티플렉싱으로 수신 모드를 결정하기 위해서는 이에 적합한 수신필터가 필요하다. 상기 수신 필터는 단말이 복수개의 수신 안테나를 이용하여 수신한 신호를 결합하고 신호 처리하는 방법에 따라 달라진다.
단말은 어떤한 종류의 수신 필터를 이용할지는, CSI-RS를 통해 추정된 채널과 단말이 선택한 PMI가 지정하는 프리코딩(precoding)을 고려하여 수신 필터 생성부(230)가 적절히 판단할 수 있다.
RI 선택부(240)는 생성된 수신 필터에 따라 자신의 전송률을 높일 수 있는 최적의 RI를 선택한다.
스트림 별 CQI 연산부(250)는 RI 선택 시, 단말이 결정한 스트림 수에 최적화된 CQI를 연산한다. 그리고 스트림 별 CQI 연산부(250)는 연산된 스트림 별 CQI를 기지국으로 피드백한다.
PSCG 연산부(260)는 RI 선택 시, 단말이 결정한 스트림 수에 최적화된 스트림 별 PSCG를 연산한다. 그리고 스트림 별 SCG 연산부(260)는 연산된 스트림 별 PSCG 를 기지국으로 피드백한다.
여기서 상기 스트림 별 PSCG는 스트림 별 채널 이득 정보를 의미하며, 이는 선택된 수신 필터에 의해 임의의 신호가 증폭된 정도로 정의될 수 있다.
이와 같은 과정을 거쳐, 단말은 기지국에게 PMI, RI, 스트림 별 CQI, PSCG를 피드백한다.
그러면 기지국은 복수 개의 단말들이 피드백한 RI, PMI, CQI, PSCG를 고려하여 어떤 단말에게 어떤 프리코딩(precoding)을 활용하여 하향링크 전송을 수행할지를 결정한다.
이 때, 본 발명의 실시예에서는 추가적인 PSCG를 연산 및 피드백하는 장치를 통해 CQI 미스매치를 해결하는데 도움을 준다. 상기 피드백된 PSCG는 기지국에서 스트림 별 MU-CQI를 추정하는데 사용된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 스트림 별 PSCG 연산부(250)의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도 3을 참조하면, PSCG는 단말에서 추정된 채널(310)과 스트림 별 수신 필터(320)로부터 연산(330)된다.
MU-MIMO모드에서 사용자간 간섭은 단말의 수신 필터를 통과하게 되면 증폭되어 수신된다. 이 때, 단말이 수신하는 사용자간 간섭량을 기지국에서 예측하기 위한 정보는 해당 단말의 하향링크 채널, 다른 사용자들의 프리코딩 행렬, 그리고 해당 단말장치의 수신 필터를 포함한다.
이 때, 송신 프리코딩 행렬은 기지국이 알고 있으므로, 하향링크 채널과 수신 필터에 대한 정보만 추가적으로 요구된다. 이 때, 채널과 수신 필터를 각각 피드백 할 경우에는 오버헤드가 크게 증가되기 때문에, 본 발명에서는 단말에서 사용자간 간섭이 증폭되는 정도를 반영할 수 있는 인 PSCG만을 피드백하는 것을 고려한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 연산된 PSCG는 피드백을 위해 양자화 과정을 거친다. 이 때, PSCG의 양자화 레벨을 정규화(340)하기 위해 기지국으로부터 송신 전력에 대한 정보를 피드포워드 받는다. 피드포워드 받은 송신전력으로 PSCG를 정규화한 후 선정의 되어있는 PSCG 코드북을 이용하여 양자화(350)한 후 해당하는 PSCG 코드북 인덱스를 피드백한다. 상기 PSCG 코드북은 기지국과 단말 사이에 미리 정의되어 상호간 저장할 수 있으며, 그 형태에 관해서는 어떠한 제한도 받지 않는다.
상기한 본 발명의 실시예에 따르면 낮은 피드백 오버헤드로 효율적인 스트림별 MU-CQI 추정을 도울 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 블록도이다.
우선, 단말은 S410 단계에서, 기지국으로부터 전송되는 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS를 이용하여 하향링크 채널을 추정한다. 그리고 단말은 S420 단계에서, 추정된 채널에 가장 근접한 PMI를 선택한다.
그리고 단말은 S430 단계로 진행하여, 선택된 PMI에 기반하여 수신 필터를 생성한다. 그리고 단말은 S440 단계에서, 상기 생성된 수신 필터에 기반하여 최대 전송률을 획득할 수 있는 RI를 결정한다.
그리고 단말은 S450 단계에서, 상기 RI가 1인지 또는 1을 초과하는지 여부를 판단한다. RI가 1이라는 것은 데이터가 단일 스트림을 통해 전송된다는 것을 의미하며, RI가 2 이상이라는 것은 데이터가 다중 스트림을 통해 전송된다는 것을 의미할 수 있다.
상기 판단 결과, RI가 1을 초과하는 경우, 단말은 다중 스트림 모드로 동작하며, 이를 위해 단말은 S460 단계로 진행하여 다중 스트림에 대한 스트림 별 CQI 및 PSCG를 연산한다. 그리고 단말은 S470단계로 진행하여, 이전 단계에서 선택 및 연산된 PMI, CQI, RI, PSCG를 포함하는 피드백 정보를 기지국으로 피드백한다. 이 경우, 단말은 PUCCH를 통해 상기 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
한편, S450 단계에서의 판단 결과, RI가 1인 경우 단말은 S480 단계로 진행하여 단일 스트림에 대한 CQI를 연산한다. 그리고 단말은 S490 단계로 진행하여, 이전 단계에서 선택 및 연산된 PMI, CQI, RI를 포함하는 피드백 정보를 기지국으로 피드백한다. 이 경우, 단말은 PUCCH를 통해 상기 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도면에서는 기지국이 단말로 하여금 채널 추정을 가능케 하도록 CSI-RS와 같은 기준 신호를 단말에 전송하는 과정에 대해서는 생략하였다.
기지국은 S510 단계에서, 단말로부터 피드백 정보를 수신한다. 상기 피드백 정보는, 단일 스트림의 경우에는 PMI, RI, CQI 정보를 포함하며, 다중 스트림의 경우에는 PMI, RI, 스트림 별 CQI, PSCG를 포함한다. 이하에서 기술되는 도 5의 실시예에서는 단말이 다중 스트림 모드인 경우를 가정하도록 한다.
기지국은 S520 단계로 진행하여, 수신된 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 MU-CQI를 추정한다. 그리고 기지국은 S530 단계로 진행하여 추정된 MU-CQI에 기반하여 사용자 스케쥴링을 수행한다.
그리고 기지국은 S540 단계에서, 각 사용자 별 최적의 변조 및 코딩 스킴(MCS) 레벨로 신호를 전송한다.
상기와 같은 과정을 통해 높은 신뢰도로 추정된 MU-CQI는 다중 사용자 다이버시티를 효과적으로 획득하는데 기여할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 6에서 도시되는 바와 같이 단말은 송수신부(610), 저장부(620), 제어부(630)를 포함할 수 있다.
송수신부(610)는 기지국과 신호를 송수신한다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 송수신부(610)는 기지국으로부터 전송되는 채널 추정을 위한 기준 신호(예를 들어, CSI-RS)를 수신하거나, 또는 채널 상태 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
저장부(620)는 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작하기 위한 각종 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(630)는 본 발명의 실시예에 따라, 단말이 피드백 정보를 생성하고, 이를 기지국으로 보고하기 위해 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(630)는 피드백 정보 생성부(631)를 더 구비할 수 있다.
피드백 정보 생성부(631)는 기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하고, 상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정할 수 있다. 또한, 피드백 정보 생성부(631)는 상기 결정된 스트림 수에 상응하는 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
특히, 피드백 정보 생성부(631)는 스트림 수를 결정함에 있어, 이전 단계에서 추정된 하향링크 채널에 기반하여 프리코딩 매트릭스 인덱스를 선택하고, 상기 선택된 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기반하여 수신 필터를 생성한다. 그리고 피드백 정보 생성부(631)는 상기 생성된 수신 필터에 따라 상기 단말의 최대 전송율을 획득하는 스트림 수에 대응하는 랭크 지시자를 결정할 수 있으며, 상기 랭크 지시자에 따른 랭크의 개수가 스트림 수로 결정된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 피드백 정보 생성부(631)는 상기 결정된 스트림 수가 2 이상인 경우, 각 스트림에 대한 스트림 별 채널 품질 정보와, 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하며, 상기 결정된 스트림 수가 1인 경우, 상기 스트림에 대한 채널 품질 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피드백 정보 생성부(631)는 상기 스트림 별 채널 이득 정보를 정규화 하고, 상기 정규화된 스트림 별 채널 이득 정보를 코드북에 기반하여 양자화 하며, 상기 양자화된 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하도록 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 7에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 송수신부(710), 저장부(720), 제어부(730)를 포함할 수 있다.
송수신부(710)는 단말과 신호를 송수신한다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 송수신부(710)는 단말의 채널 추정을 위한 기준 신호(예를 들어, CSI-RS)를 전송하거나, 또는 단말로부터 전송되는 채널 상태 정보를 포함하는 피드백 정보를 수신할 수 있다.
저장부(720)는 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작하기 위한 각종 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(730)는 본 발명의 실시예에 따라 다중 스트림 MU-CQI를 추정하고, 이에 따라 스케쥴링을 수행하기 위해 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(730)는 채널 상태 정보 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 채널 상태 정보 기준 신호에 대응하여 생성된 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.
여기서, 단말에 의해 결정된 스트림 수(랭크 지시자에 따른 랭크의 수)가 1개인 경우에는 상기 피드백 정보는 해당 스트림에 대한 CQI를 포함할 것이지만, 스트림 수가 2개 이상인 경우에는 상기 피드백 정보는 각 스트림에 대한 CQI 및 PSCG를 포함할 것이다.
제어부(730)는 단말로부터 수신한 상기 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 다중 사용자 채널 품질 지시자(MU-CQI)를 추정하고, 상기 추정된 MU-CQI에 기반하여 스케쥴링을 수행한다. 나아가, 제어부(730)는 각 사용자 별 최적의 MCS 레벨을 결정하고, 결정된 MCS 레벨에 따라 신호를 전송한다.
본 발명에 따르면 단말로부터 피드백 된 PSCG 정보에 기반한 MU-CQI 추정을 통해 CQI 미스매치 문제를 효과적으로 해결하고, 이를 통해 높은 다중사용자 다이버시티 및 최대 시스템 수율을 달성할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<단말>
610 : 송수신부 620 : 저장부
630 : 제어부 631 피드백 정보 생성부
<기지국>
710 : 송수신부 720 : 저장부
730 : 제어부

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하는 단계;
    상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정하는 단계;
    상기 결정된 스트림 수가 1이면 결정된 스트림에 대한 채널 품질 정보를 포함하는 제1 피드백 정보를 생성하고, 상기 결정된 스트림 수가 2 이상이면 결정된 스트림들 각각에 대한 채널 품질 정보와 상기 결정된 스트림들 각각에 관한 채널 이득 정보를 포함하는 제2 피드백 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제1 피드백 정보 또는 상기 생성된 제2 피드백 정보를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 피드백 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계는,
    상기 추정된 하향링크 채널에 기반하여 프리코딩 매트릭스 인덱스를 선택하는 단계;
    상기 선택된 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기반하여 수신 필터를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 수신 필터에 따라 상기 단말의 최대 전송율을 획득하는 스트림 수에 대응하는 랭크 지시자를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 피드백 정보 전송 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 피드백 정보 생성 단계는,
    상기 스트림 별 채널 이득 정보를 정규화 하는 단계;
    상기 정규화된 스트림 별 채널 이득 정보를 코드북에 기반하여 양자화하는 단계; 및
    상기 양자화된 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 피드백 정보 전송 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 기지국이 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    채널 상태 정보 기준 신호를 상기 단말에 전송하는 단계;
    상기 채널 상태 정보 기준 신호에 대응하여 생성된, 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 다중 사용자 채널 품질 지시자(MU-CQI)를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 MU-CQI에 기반하여 스케쥴링을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스트림 별 채널 이득 정보는,
    정규화된 스트림 별 채널 이득 정보가 코드북에 기반하여 양자화된 것을 특징으로 하는 피드백 정보 수신 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 스트림의 개수는,
    상기 단말이 선택한 프리코딩 매트릭스 인덱스 및 수신 필터에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 피드백 정보 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국으로부터 전송되는 채널 상태 정보 기준 신호를 수신하여 하향링크 채널을 추정하고, 상기 추정된 하항링크 채널에 기반하여 스트림 수를 결정하며, 상기 결정된 스트림 수가 1이면 결정된 스트림에 대한 채널 품질 정보를 포함하는 제1 피드백 정보를 생성하고, 상기 결정된 스트림 수가 2 이상이면 결정된 스트림들 각각에 대한 채널 품질 정보와 상기 결정된 스트림들 각각에 관한 채널 이득 정보를 포함하는 제2 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 제1 피드백 정보 또는 상기 생성된 제2 피드백 정보를 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 추정된 하향링크 채널에 기반하여 프리코딩 매트릭스 인덱스를 선택하고, 상기 선택된 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기반하여 수신 필터를 생성하며, 상기 생성된 수신 필터에 따라 상기 단말의 최대 전송율을 획득하는 스트림 수에 대응하는 랭크 지시자를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스트림 별 채널 이득 정보를 정규화 하고, 상기 정규화된 스트림 별 채널 이득 정보를 코드북에 기반하여 양자화 하며, 상기 양자화된 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 무선 통신 시스템에서 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하여 처리하는 기지국에 있어서,
    상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    채널 상태 정보 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 채널 상태 정보 기준 신호에 대응하여 생성된, 스트림 별 채널 이득 정보를 포함하는 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하며, 상기 피드백 정보에 기반하여 스트림 별 다중 사용자 채널 품질 지시자(MU-CQI)를 추정하고, 상기 추정된 MU-CQI에 기반하여 스케쥴링을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제14항에 있어서, 상기 스트림 별 채널 이득 정보는,
    정규화된 스트림 별 채널 이득 정보가 코드북에 기반하여 양자화된 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제14항에 있어서, 상기 스트림의 개수는,
    상기 단말이 선택한 프리코딩 매트릭스 인덱스 및 수신 필터에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #71 R1-125119
3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #72 R1-130028
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