KR102333392B1 - 무선 통신 시스템에서 공간 다중화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용하여 2차원 공간 다중화를 전송하는 방법 및 장치에 있어서, 기지국으로부터 하나 이상의 안테나 구성에 대한 정보 및 이에 대응하는 채널 측정 자원을 수신하고 이를 기반으로 적어도 하나 이상의 안테나 구성에 대한 채널 정보를 기지국에 피드백할 수 있다. 이를 위해 피드백하는 정보에 대한 구성 정보를 지시하는 지시자를 전송하고, 구성 정보를 다양한 피드백 정보와 동시에 지시할 수 있다. 이를 통해 기지국과 단말이 2차원 공간에서 공간 다중화 채널을 확보할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 공간 다중화를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SPACIAL MULTIPLEXING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용한 공간 다중화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기지국이 다수의 논리적인 안테나 포트와 2차원의 물리 안테나를 가지고 있는 경우 다중 안테나를 이용하여 하향링크에 더 높은 공간 다중화 전송을 하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 이를 위한 기지국의 다중 안테나 전송 방법, 단말의 채널 측정 방법, 단말의 채널 정보 피드백 방법 및 이를 이용한 효율적인 데이터 전송 및 단말 운영 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE 시스템은 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다. LTE 규격 완료에 발맞춰 최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 보다 향상시키는 진화된 LTE 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 이하 LTE 시스템이라 함은 기존의 LTE 시스템과 LTE-A 시스템을 포함하는 의미로 이해하기로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 높은 공간 다중화를 위한 다중 안테나 전송 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 기지국에 채널에 관련된 정보를 보고하는 방법은, 상기 기지국의 안테나가 제공하는 공간 다중화 차원에 대한 제1 정보 및 상기 제1 정보에 따른 가용한 공간 다중화 채널의 수에 대한 제2 정보를 결정하는 단계, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계, 결정된 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여 상기 단말의 신호 수신 성능이 최대가 되는 프리코더에 대한 제3 정보를 결정하고, 결정된 상기 제1 정보, 상기 제2 정보 및 상기 제3 정보에 기초하여 상기 단말에서 측정한 채널 품질에 대한 제4 정보를 결정하는 단계 및 상기 제3 정보 및 상기 제4 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국과 채널에 관련된 정보를 송수신하는 단말은, 상기 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부 및 상기 기지국의 안테나 구성에 대한 제1 정보 및 상기 제1 정보에 따른 안테나 구성에서 가용한 공간 다중화 채널의 수에 대한 제2 정보를 결정하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 상기 기지국에 송신하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여 상기 단말의 신호 수신 성능이 최대가 되는 프리코더에 대한 제3 정보 및 상기 단말에서 측정한 채널 품질에 대한 제4 정보를 결정하고, 상기 제3 정보 및 상기 제4 정보를 상기 기지국에 송신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 다수의 안테나를 이용하여 공간 다중화 전송을 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 기지국은 다수의 안테나를 이용하여 공간 차원이 서로 다른 적어도 하나 이상의 가상 안테나를 구성하고 이를 채널 측정 자원에 할당하여 단말에 지시한다.
또한, 단말은 하나 이상의 채널 측정 자원에서 채널 정보를 구성하며, 다른 공간 상에서 가능한 적어도 하나 이상의 채널 정보를 기지국에 피드백(feedback) 또는 보고(report)한다.
또한, 기지국은 단말이 피드백(feedback) 또는 보고(report)한 정보를 이용하여 다차원의 공간 상에서 공간 다중화를 이용하여 단말에 전송할 수 있으며, 기존의 1차원적인 공간 다중화보다 더 높은 채널 성능을 얻을 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에 따르면 단말의 고저에 따른 공간 분리도가 높으며, 이는 제 2안테나 구성 시에 구성된 안테나 간 간격이 큰 시스템에서 더 효과적일 수 있다.
또한, 기지국은 서로 다른 공간 차원에서 선택적으로 공간 다중화 전송이 가능하며 서로 다른 공간 차원을 동시에 활용하여 단말에 전송하여 링크 성능을 최대화 할 수 있다.
또한, 기존의 단말의 피드백 오버헤드를 증가시키지 않고 적용이 가능한 장점이 있으며 기지국이 실제로 보유하는 안테나 개수 혹은 차원을 구분하기 위한 안테나 구성 방법과 무관하게 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 기지국과 기지국의 커버리지(coverage)에서 단말의 공간적인 위치를 설명하는 도면이다.
도 2는 기존의 기지국 장치에서 물리적인 안테나와 논리적인 안테나 간의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 기지국 장치에서 물리적인 안테나와 논리적인 안테나 간의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 기존의 단말이 기지국에 주기적인 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 9은 본 발명의 제5 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제7 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이며,
도 12은 본 발명의 제8 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이며,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른, 기지국에 전송하는 단계를 설명하는 도면이며,
도 14은 본 발명의 실시 예에 따른, 단말의 전송하는 단계를 설명하는 도면이며,
도 15은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치를 설명하는 도면이며,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치를 설명하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 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. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국이 공간 다중화를 위하여 전송 방법을 선택함에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말이 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 할당하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 구성된 채널 측정 자원을 다수의 안테나를 구성하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이, 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 단말이 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자(dimension indicator)를 우선적으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 전송한 차원 지시자를 기반으로 이후 피드백되는 정보(RI; rank indicator, PMI; precoding matrix indicator, CQI; Channel quality indicator)는 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 구성된 채널 정보를 기지국에 피드백하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단말이 전송하는 피드백 정보는 차원 지시자에 따라 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, PMI, CQI 또는 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, PMI, CQI 중에서 선택적으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단말이 전송하는 피드백 정보는 차원 지시자에 따라 i) 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI와 제 1안테나 구성을 기준으로 하고 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI 또는 ii) 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, 제 2안테나 구성을 기준으로 하고 제 2안테나 구성과 제 1안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI 중에서 선택적으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 미리 구성된 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔의 개수가 2개인 경우, 단말이 피드백하는 정보 (RI, PMI, CQI)가 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔을 직접 지시하는 방법을 차원 지시자가 포함할 수 있다. 여기서 피드백되는 정보는 제 1안테나 구성 정보와 차원 지시자에서 지시한 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔을 이용하여 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단말이 전송하는 피드백 정보는 차원 지시자에 따라 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI와 제 1안테나 구성을 기준으로 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI 또는 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, 제 2안테나 구성을 기준으로 제 2안테나 구성된 제 1안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI 중에서 선택적으로 전송할 수 있다. 여기서 제 1안테나 구성을 기준으로 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성을 동시에 고려하여 피드백 정보를 구성하는 경우, 제 2안테나 구성은 단말의 피드백 시점에 미리 정해진 제 2안테나 구성을 기반으로 PMI를 구성할 수 있다. 또한, 이 때 제 2안테나 구성을 기준으로 제 2안테나 구성과 제 1 안테나 구성을 동시에 고려하여 피드백 정보를 구성하는 경우, 제 1안테나 구성은 단말의 피드백 시점에 미리 정해진 제 1안테나 구성을 기반으로 PMI를 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이, 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서, 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 지시자를 우선적으로 전송할 수 있다. 이 때, 해당 지시자는 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성이 동시에 고려된 2차원 정보를 함께 지시하여 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이, 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 제 2안테나 구성의 기준 PMI 혹은 빔을 포함하는 적어도 두 개의 PMI 혹은 빔이 사용되는 경우, 제 1안테나 구성 정보를 기준으로 피드백 정보를 구성할 수 있다. 이 때 RI가 2인 경우에는 단말은 제 2안테나 구성의 기준 PMI 혹은 빔을 기준으로 제 1안테나 구성 정보에 기반한 피드백 정보를 구성하여 전송할 수 있다. RI가 1인 경우에는 단말은 구성된 제 2안테나 구성의 기준 PMI 혹은 빔을 기준으로 제 1안테나 구성 정보에 기반한 피드백 정보를 구성하여 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이, 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보의 구성함에 있어서 RI와 PMI의 일부 정보를 동시에 피드백할 수 있고, 이 때 차원 지시정보를 RI와 PMI의 일부 정보와 혼합하여 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정을 포함할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 RI와 제 1안테나 구성 정보와 제 2안테나 구성 정보가 함께 고려된 PMI의 일부 정보를 피드백하고 이후 전송되는 나머지 PMI 정보는 제 1안테나 구성 정보만을 기반으로 생성된 정보를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 장치는, 무선 통신을 수행하는 기지국에 있어서, 채널 측정 자원을 구성하고 이를 다수의 안테나에 전송하는 안테나 가상화 장치, 단말이 피드백한 채널 정보를 기반으로 데이터 채널 전송에 필요한 프리코딩 (precoding)를 구성하는 프리코더 장치 및 이를 구성하는 컨트롤러를 포함하는 것을 그 특징으로 하는 기지국 장치를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신을 수행하는 단말은, 적어도 하나 이상으로 구성된 채널 측정 자원을 측정하는 채널 측정 장치, 측정된 채널을 이용하여 채널 피드백 정보를 구성하는 피드백 구성기, 그리고 이를 구성하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템에서 다수의 안테나를 이용하여 공간 다중화 전송을 제공할 수 있다. 기지국이 다수의 안테나를 이용하여 단말과 통신하는 경우, 기지국은 다수의 안테나에 서로 다른 전송 전력과 서로 다른 위상차를 이용하여 단말에 한 개 이상의 공간 다중화를 이용한 데이터 채널을 전송할 수 있다. 공간 다중화 성능은 기지국이 실제로 사용하는 기지국 안테나 개수 보다는 단말이 실제로 구별 가능한 공간 상의 채널의 개수를 의미하는 중요한 성능의 요소이다. 예를 들어, 기지국이 2개의 안테나를 이용하여 전송하고 단말이 2개의 안테나를 가지고 있는 경우 단말은 최대 2개의 공간 다중화 채널을 가질 수 있다. 그러나 만약, 두 개의 안테나를 이용하여 기지국이 전송하는 측정 채널의 차이가 거의 없는 경우 기지국이 두 개의 안테나를 사용하였더라도 단말은 1개의 공간 다중화 채널만 사용하게 된다. 공간 다중화는 크게 두 가지 측면에서 고려할 수 있는데 단말 관점에서는 기지국 안테나와 단말 사이에 발생하는 공간 다중화 채널의 개수이며, 기지국 관점에서는 다수의 단말에 동시에 전송 가능한 셀 내의 공간 다중화 정도를 의미한다. 즉, 하나의 단말은 다수의 기지국 안테나에서 전송하는 신호에서 많은 공간 채널을 확보할 수 있으면 높은 성능을 보장받을 수 있으며 기지국 관점에서는 다수의 단말에 전송하는 신호들에 대한 공간적 분리가 용이하여 다수의 단말에 동시 신호를 전송하여도 단말간에 혼선 없이 전송 가능한 공간 다중화가 가능하고 이에 따라 높은 셀 성능을 보장 받을 수 있게 된다.
본 발명에서는 적어도 하나 이상의 공간 차원에 대한 피드백을 통해 단말의 공간 다중화 채널 용량을 최대로 확보하고 동시에 단말 간에 공간 다중화률을 향상하는 방법을 제공한다.
본 발명은 기지국에서 단말로 하향링크 신호를 전송하고 단말에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 통신 시스템에 대한 것이다. 설명의 용이를 위해 발명을 LTE 시스템을 기준으로 설명하지만 제안하는 기술이 특정 시스템에 국한되는 것은 아니다.
하향링크 신호는 단말로 전송되는 정보가 포함되는 데이터 채널, 제어 신호를 전송하는 제어 채널, 채널 추정 및 채널 피드백을 위한 기준 신호(RS, reference signal)를 포함한다. 기지국은 PDSCH(Physical downlink shared channel)과 DL CCH(Downlink control channel)을 통해 각각 데이터 정보와 제어 정보를 단말에 전송할 수 있다. 상향링크 신호는 단말이 전송하는 데이터 채널과 제어 채널, 기준 신호로 구성되어 있다. 데이터 채널이나 단말의 피드백 정보는 PUSCH (Physical uplink shared channel)로 전송되고, 하향링크 데이터 채널에 대한 응답 채널 혹은 단말의 피드백 정보는 제어 채널은 PUCCH(Physical uplink control channel)를 통해 전송된다.
기지국은 다수의 기준 신호를 송신 또는 수신할 수 있으며, 다수의 기준신호는 셀 내의 모든 단말이 채널 측정 및 데이터 채널 복조에 사용하는 공통 기준 신호(CRS, common reference signal), 채널 측정 용으로 사용하는 채널 상태 기준 신호(CSI-RS, channel stat information RS) 그리고 데이터 채널의 복조용으로 사용하는 복조용 신호 혹은 단말 전용 기준 신호 (DMRS, demodulation reference signal)가 있다. CRS는 하향링크 전대역 (whole bandwidth)에 걸쳐서 전송되며, 셀 안의 모든 단말이 신호의 복조 및 채널 추정에 CRS를 사용한다. CRS 전송에 사용되는 자원을 줄이기 위해서 기지국은 단말 전용의 기준신호를 이용하여 단말의 스케줄링(scheduling)된 영역에만 단말 전용의 기준신호(DMRS)를 전송하고, 이를 위한 채널 정보 습득을 위하여 시간과 주파수 축에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS을 구성하고 단말에 전송할 수 있다. 부가적으로, CSI-RS 구성과 함께 CSI-IM 신호를 설정할 수 있으며 상기 CSI-IM 신호는 단말이 간섭을 측정하기 위한 자원으로 사용되는 영역을 의미한다.
도 1은 기지국과 단말의 공간적인 위치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 기지국(101)은 일반적으로 높은 건물에 위치하며 다수의 안테나를 가질 수 있다. 기지국(101)은 복수의 안테나를 이용하여 자신의 커버리지(coverage)에 위치한 단말에 적합한 신호를 전송하여 데이터 송수신을 지원한다. 도 1은 4명의 사용자가 서로 다른 위치에 존재하는 경우를 도시한 것이다. 가령, 104의 단말은 기지국 근처의 지상에 위치하여 기지국 관점에서는 지리적으로 아래쪽에 위치한다. 103의 단말도 104의 단말과 유사하게 기지국 근처의 지상에 위치하여 기지국 관점에서 지리적으로 아래쪽에 위치하지만, 104의 단말과 103의 단말은 기지국 관점에서 서로 다른 방향에 존재함을 알 수 있다. 105의 단말은 104의 단말, 103 단말과 같이 지상에 존재하지만 기지국으로부터 매우 멀리 존재하는 차이가 있다. 또한 105의 단말은 104의 단말과는 전혀 다른 방향에 존재하지만 103의 단말과는 유사한 방향에 존재하는 것으로 가정할 수 있다. 반면, 107의 단말은 기지국 관점에서 105의 단말과 방향은 유사하지만 105 단말과 다르게 높은 위치에 존재하여 기지국 관점에서 기지국과 같은 고도에 위치하는 것을 알 수 있다.
일반적인 기지국은 단수의 안테나를 수평면 차원에 안테나를 배치하여 데이터를 전송하며, 이는 기지국 안테나의 커버리지가 특정 지표면 영역을 포함하고 기지국은 커버리지(coverage)를 보장하기 위해 특정 방사 패턴(radiation pattern)를 사용하기 때문이며, 일반적으로 수직 축에서는 매우 얇고 수평축에서는 넓은 방사 패턴을 사용하여 전송한다. 이러한 방사 패턴은 passive 안테나를 사용하는 경우에 일반적인 구성 방법이다.
도 2는 종래의 기지국 장치에서 물리적인 안테나와 논리적인 안테나 간의 장치 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 passive 안테나를 사용하는 기지국의 RF 단의 장치를 표현한 것이다. 기지국이 215와 같이 다수 개의 물리적인 안테나를 가지고 있는 경우 각각의 물리적인 안테나에는 M개의 안테나 요소(antenna element, 211)가 존재하며, M개의 안테나 요소는 동일한 위상이 적용되는 이상기(phase shifter, 209)를 이용하여 방사 패턴을 구성하며 하나의 안테나는 전력 증폭기(Power amplifier, 207)와 주파수 대역을 증가하는 up-converter (205)을 통해 전송되는 신호와 연결된다. 기지국은 다수의 논리적 안테나 포트 (logical antenna port)를 보유할 수 있는데 이를 물리적인 안테나(physical antenna)에 연결하여 단말에 전송하고 이러한 연결은 다수 구현될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 단말 당 총 4개의 공간 다중화가 가능한 경우에는 기지국은 총 4개의 논리적 안테나 포트를 보유하고 있다고 가정할 수 있으며, 하나의 물리적 안테나가 하나의 논리적 안테나에 연결되고 기지국은 총 4개의 안테나를 수평축(horizontal dimension)에서 가지고 있으며 하나의 안테나는 수직축(vertical dimension)에서 총 M의 안테나 요소로 구성될 수 있다. 수직 축에서 안테나 요소의 수가 많은 것은 수직 축에서 방사 패턴을 작게 가져가기 위한 것으로 에너지를 수평 축에서 더 멀리 전달하기 위한 것이며, 또한 기지국이 높은 건물에 위치하는 경우 수평축에서 넓은 영역을 확보하기 위함이다. 상기와 같은 기지국 구성의 장점은 104와 103과 같이 동일한 수평축에 위치하지만 기지국으로부터의 방향이 서로 다른 단말에 동시에 전송할 수 있다는 장점이 있으며 또한, 단말은 일반적으로 동일한 수평축에서 넓게 분포하기 때문에 기지국이 수평축에서 안테나를 배치하는 경우 기지국에서 방사되는 신호들의 각도 범위가 넓어져서 단말이 구별해 낼 수 있는 공간 다중화 채널의 수가 증가하게 된다. 따라서, 도 2와 같은 안테나 구성에 의해 공간 다중화 성능을 최대로 확보할 수 있다. 이러한 구성 방법은 1970년대 초기 셀룰러 시스템에서부터 지속적으로 사용된 방식이다. 그러나, 셀 반경이 점점 작아지고 도심의 건물의 높이도 매우 빠르게 증가함에 따라 실제 단말의 분포는 107과 같이 많은 수의 단말이 실제 기지국 높이보다 높아지는 경우가 발생할 수 있으며 또한, 103과 105와 같이 기존 시스템에서 지원하지 못한 수평축에서 서로 동일한 방향에 존재하는 단말을 동시 전송을 지원하여 성능 향상을 할 수 있는 환경이 가능하게 되었다. 또한, 환경의 변화와 동시에 기지국의 장치 또한 개선되어, 기존의 passive 안테나가 아닌 active 안테나를 이용함으로써, 하나의 안테나에 동일한 전력과 위상을 적용하는 것이 아니라, 하나의 안테나 안에서 각각의 안테나 요소에 별도의 전력 증폭기와 이상기를 적용하여 동적인 신호를 발생하도록 하는 것이 가능해졌다.
도 3은 본 발명의 기지국 장치에서 물리적인 안테나와 논리적인 안테나 간의 장치 구성을 도시한 것이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 하나의 물리적인 안테나 (315)는 물리적으로 분리된 안테나만을 의미하는 것은 아니며 311과 312와 같이 전체 가용한 안테나 요소에서 일부의 안테나 요소를 서로 그룹(group)을 지어 하나의 논리적 안테나 포트(301, 302)에 연결해서 사용하는 형태도 포함할 수 있다. 가령 313과 314는 수직축에서 안테나 요소를 그룹(group)화한 예를 도시한 것인데, 도 2와 비교하여 설명하면, 기존의 하나의 안테나 (213)를 기지국 내부에서 N개로 분리하여 총 N개의 안테나를 구성할 수 있으며, 물리적인 안테나와 무관하게, 상기 구성에 따라 단말이 구별 가능한 안테나 개수가 전체 공간 다중화 채널의 개수를 결정하게 된다. 기지국은 2차원 공간의 안테나 포트를 이용하여 단말에 신호를 전송하는 경우, 상기 구성은 단말이 107과 같이 높은 위치에 존재하는 경우에 다른 단말과의 동시 전송을 허용하며, 기존에 수평 축에서 분리 가능한 채널뿐만 아니라 수직 축에서 분리 가능한 공간 다중화 채널이 증가하여, 총 가능한 공간 다중화 채널의 수가 증가하게 된다. 기존에는 단말이 평지에 존재한다고 가정하여 안테나 패턴을 수직 축에서 얇게 구성하였기 때문에 단말이 기지국을 바라보는 경우 수직 축에 전송하는 신호의 위상 범위가 매우 작게 되어 이를 서로 분리해 낼 수가 없었다. 그러나, 단말이 높은 위치에 존재하는 경우, 단말은 수평 축에서와 동일하게 수직 축에 존재하는 안테나에서도 큰 위상 범위를 확보하게 되어 각 안테나에서 전송하는 채널을 분리할 수 있게 되며, 따라서 지금까지 사용하지 않았던 다른 차원(수직 축)의 공간 다중화 채널을 확보할 수 있게 된다. 이러한 지금까지 사용하지 않은 공간 다중화 채널을 이용하기 위해서는 단말은 추가의 피드백을 전송해야 한다.
도 4는 종래의 단말이 기지국에 주기적인 채널 정보를 전송하는 방법을 도시한 것이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 단말은 기지국이 단말에 최적의 전송 방법을 결정하기 위하여 채널 정보를 전송(피드백)하는데 LTE 시스템의 경우에는 채널 정보를 대표하는 서로 다른 세 가지 정보를 전달한다. 이 세 가지는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), CQI(Channel Quality Indicator)이며, RI는 단말이 현재 측정한 채널에서 가용한 공간 다중화 채널의 수를 나타내는 정보이다. PMI는 단말이 결정한 공간 다중화 채널의 수를 기반으로 단말의 신호 수신 성능이 최대가 되는 프리코더(precoder)의 인덱스(index)를 의미한다. 프리코더(precoder)는 프리코딩(precoding)과 같은 의미로 사용될 수 있으며, 기지국이 다수의 안테나를 이용하여 다수의 수신 안테나를 가진 단말에 신호를 전송하기 위하여 각 안테나에 적용하는 신호 처리를 의미한다. CQI는 RI와 PMI를 기반으로 기지국이 데이터 채널을 전송했을 때 BLER(Block error rate)가 10% 성능을 확보할 수 있는 modulation과 coding 기법을 대표하는 지시자를 의미한다. 종래의 인디케이터 (RI, PMI, CQI) 는 기지국의 안테나 구성이 수평축으로 구성된 것을 가정하여 형성되어 있다. 이하에서 수평축으로 구성된 안테나 구성을 제 1안테나 구성으로 칭하고 수직축으로 구성된 안테나 구성을 제 2안테나 구성으로 칭한다.
단말은 기지국으로부터 채널 측정을 위한 채널 측정 구성 정보를 상위 시그널링으로 지시받으며, 상기 상위 시그널링에는 단말이 채널 측정에 사용하는 채널 측정 기준 신호의 정보가 포함된다. 단말은 상기 채널 측정 기준 신호의 정보를 기반으로 RI, PMI, CQI를 구성한다. 단말이 기지국에 주기적인 피드백을 하는 경우에는 우선 401과 같이 RI를 전송하고 다음 전송 기회에 403과 같이 PMI와 CQI를 전송한다. 기지국은 이전 기회에 단말이 전송한 RI를 기반으로 PMI를 판단하며, RI/PMI를 기반으로 CQI를 판단한다. RI의 전송 주기는 일반적으로 PMI/CQI의 전송 주기 보다 길며, RI 전송 이후에 다수개의 PMI/CQI 피드백이 전송될 수 있고 이 경우 전송되는 PMI/CQI는 모두 최근에 단말이 전송한 RI를 기반으로 결정된다. 만약 단말이 새로운 RI (405)를 전송하는 경우 이 후 전송되는 PMI/CQI (도 407)는 새로 전송한 RI를 기반으로 해석하도록 한다. 만약 단말이 비주기적 피드백을 하는 경우에는 단말은 RI/PMI/CQI를 PUSCH를 통해 동시에 전송하는데 이 경우에도 RI/PMI/CQI를 해석하는 방법은 동일하며 다시 말해 제안하는 기술은 단말의 모든 피드백 전송 방법에 적용될 수 있다. 도 4와 같이 기존의 정의된 RI/PMI/CQI를 이용하여 피드백하는 경우 기지국은 409와 같이 수평 상에서의 공간 다중화 정도를 기반으로 프리코더(Precoder)를 단말 채널에 맞게 적응적으로 변경하여 전송할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자(DI, dimension indicator)를 우선적으로 전송한다. 단말이 피드백 하는 정보(RI - Rank Indicator, PMI - Precoding Matrix Indicator, CQI - Channel Quality Indicator)는 상기 DI를 기반으로 결정된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 단말이 복수의 안테나 구성에 대한 채널을 측정하고, 차원 지시자(DI)에 따라 전송하는 피드백 정보 또는 보고 정보(reporting information)를 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, PMI, CQI 또는 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, PMI, CQI 중에서 선택적으로 기지국에 전송할 수 있다. 이 방법에 따르면 추가적인 피드백 오버헤드(overhead)를 발생시키지 않는다.
도 5를 참조하여 설명하면, 501과 같이 단말은 RI를 전송함과 동시에 DI를 전송하는데 DI는 함께 전송하는 RI의 dimension이 어떤 안테나 구성을 가정한 정보인지를 전달하는 지시자이다. 예를 들어, 기지국이 두 개의 안테나 구성을 이용하는 경우에 있어서, 하나의 안테나 구성은 물리적인 안테나가 수평축으로 존재하는 구성이고, 다른 하나의 안테나 구성은 물리적인 안테나가 수직축으로 존재하는 구성인 것으로 가정할 수 있다. 기지국은 각각의 구성을 서로 다른 채널 측정 자원을 통해 단말에 지시하고 단말은 각각의 채널 측정 자원에서 채널 정보를 획득한다. 이러한 안테나 구성 방법은 수평 혹은 수직 축의 구성으로 나누는 것에 한정되는 것을 아니며 이들을 함께 이용한 2차원 구성도 포함할 수 있다. 가령, 수평축과 수직축 두 개의 서로 다른 차원에서 안테나 구성을 이용하는 경우에 단말은 기존의 수평축에서 공간 다중화 채널 정보뿐만 아니라 수직 축에서의 공간 다중화 채널도 확보할 수 있어 전체 채널 성능이 향상될 수 있다.
제 1실시예는 서로 다른 차원의 공간 채널 중에서 하나의 차원에 대한 정보만 피드백하는 방법이다. 이 방법은 기존의 수평축에서 가능한 공간 다중화 채널에서 수평축에서 공간 다중화 채널이 1개인 경우에 수직축에서의 공간 다중화 채널를 이용하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 피드백을 위하여 501과 같이 DI를 통해 지금 전송되는 RI가 제 1안테나 구성에 기초한 것인지 제 2안테나 구성에 기초한 것인지를 지시할 수 있다.
예를 들어 DI가 0인 경우(501) 단말이 이후 전송하는 피드백(509)은 제 1안테나 구성을 기반으로 하는 RI, PMI, CQI을 포함한다. DI가 1인 경우(505) 단말이, 이후 전송하는 피드백(511)은 제 2안테나 구성을 기반으로 하는 RI, PMI, CQI를 포함한다. 509과 같이 DI가 0인 경우에 단말은 제 1안테나 구성인 수평축에서 놓인 안테나가 전송하는 채널을 이용하여 RI를 결정함을 가정한다. 이 때 수직축에서의 안테나가 만들어 내는 공간 다중화 채널이 1(RIV = 1)이라 가정할 수 있다. 이 때 503의 PMI를 구하기 위해 제 2안테나 구성에서 각각의 안테나가 TxD 전송(예를 들어 SFBC - Space Frequency Block Coding)을 하는 것을 가정하거나, 기지국이 지시한 제 2안테나 구성에 사용되는 특정 PMI를 가정하거나, 혹은 제 2안테나 구성에 각 안테나 요소가 모두 동일한 unit/equal power로 전송되는 것을 가정한다. 이러한 가정을 기반으로 단말은 제 1안테나 구성을 기반으로 자신의 링크 성능이 최대가 되는 PMI를 결정하고, RI와 PMI를 기반으로 CQI를 결정하여 전송한다.
반대로 505와 같이 DI가 1인 경우를 예로 들면, 단말은 제 2안테나 구성인 수직축에서 놓인 안테나가 전송하는 채널을 이용하여 RI를 결정하며 이 때 수평축에서의 안테나가 만들어 내는 공간 다중화 채널은 1임을 가정할 수 있다. 이 때 전송하는 도 507의 PMI는 제 1안테나 구성에서 각각의 안테나가 TxD 전송(예를 들어 SFBC)을 하는 것을 가정하거나, 기지국이 지시한 제 1안테나 구성에 사용되는 특정 PMI를 가정하거나 혹은 제 1안테나 구성에 각 안테나 요소가 모두 단위/동일한 전력 (unit/equal power)으로 전송되는 것을 가정할 수 있다. 이러한 가정을 기반으로 단말은 제 2안테나 구성을 기반으로 자신의 링크 성능이 최대가 되는 PMI를 결정하고, RI와 PMI를 기반으로 CQI를 결정하여 전송할 수 있다. 만약 제 1안테나 구성 혹은 제 2안테나 구성의 요소가 모두 단위/동일한 전력 (unit/equal power) 전송임을 가정하는 경우 실제 기지국은 단말의 상향링크 신호를 통해 수신 신호의 방향을 예측하고 이를 이용하여 단말이 피드백한 제 1안테나 구성 혹은 제 2안테나 구성의 다른(the other) 차원의 안테나 구성에 사용하여 전송할 수 있다.
제 1실시예는 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성이 가질 수 있는 각각의 공간 다중화 채널 중에서 더 좋은 채널을 선택할 수 있기 때문에, 기존 시스템에 대비하여 자유도(degree of freedom)가 2배 증가하여 더 높은 성능을 확보할 수 있다.
도 6는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
제 2 실시예는 무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자(DI, dimension indicator)를 우선적으로 전송한다. 단말이 피드백 하는 정보(RI - Rank Indicator, PMI - Precoding Matrix Indicator, CQI - Channel Quality Indicator)는 상기 DI를 기반으로 결정된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 단말이 기지국에 전송하는 피드백 정보 또는 보고 정보(reporting information)는, DI의 지시에 따라 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, 상기 RI를 기준으로 하고 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI를 포함할 수 있다. 그 대신에(alternatively), DI의 지시에 따라 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI, 상기 RI를 기준으로 하고 제 1 안테나 구성과 제 2안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI를 포함할 수 있다.
도 6를 참조하여 설명하면, 601과 같이 단말은 RI를 전송함과 동시에 DI를 전송하는데 DI는 함께 전송하는 RI의 dimension이 어떤 안테나 구성을 가정한 정보인지를 전달하는 지시자이다. 제 2실시예에서는 PMI가 서로 다른 차원의 공간 채널 중에서 두개의 차원에 대한 정보를 동시에 포함하는 방법을 나타내고 있다. 이 방법은 두 개의 공간 다중화 채널이 존재하는 경우 차원의 공간 다중화 채널에 대한 가정을 적용하지 않고 2차원 공간의 공간 다중화 정보를 동시에 전송하기 위한 방법이다. 이를 위하여 501과 같이 DI와 함께 전송되는 RI는 이후 전송될 피드백 정보가 제 1안테나 구성에 대한 것인지 제 2안테나 구성에 의한 것인지를 지시하게 된다. 예를 들어 DI가 0인 경우(609) 단말이 이후 전송하는 피드백 정보는 제 1안테나 구성된 차원을 기반으로 하는 RI을 포함하고, PMI는 제 1안테나 구성의 RI에 기반한 PMI를 피드백 하며 여기서 PMI는 제 2안테나 구성을 동시에 고려하도록 구성한다. CQI는 상기 RI와 상기 PMI를 기반으로 결정하고 전송한다.
일 예로 표 1에서는, DI가 0인 것이 제 1 안테나 구성 정보를 지시하는 것이고, DI가 1인 것이 제 2안테나 구성 정보를 지시하는 것이고, RI 당 PMI가 총 8개 존재하는 경우에 대해 도시하고 있다. 단말은 DI가 0인 경우 제 1안테나 구성 정보를 기반으로 RI를 결정할 수 있다. 만약 RI가 1인 경우 총 8개의 PMI는 제 1안테나 구성을 기준으로 결정된 PMI이며 이 때 단말은 각 PMI index에 따라 미리 정해진 제 2안테나 구성에 대한 PMI를 이용하여 전체 PMI(overall PMI)를 기지국에 지시한다. 가령 제 1안테나 구성 정보에 따른 PMI index가 i인 경우 제 1안테나 구성 정보에 따른 PMI index에 대응하는 제 2안테나 구성 정보에 따른 PMI index는 j=f(i)로 정의될 수 있고, 단말은 j=(ix16)%8와 같이 임의의 규정된 PMI index를 활용하여 전송할 수 있다. 이를 지원하기 위한 규칙은 기지국과 단말이 서로 공유하거나 미리 메모리에 저장하거나 또는 기지국이 지시한 방법을 따르는 것을 포함할 수 있다.
DI 0
1 RI=1 RI=2
RI=1 PMI=1 PMI=2 PMI=1 PMI=2
PMI=3 PMI=4 PMI=3 PMI=4
RI=2 PMI=5 PMI=6 PMI=5 PMI=6
PMI=7 PMI=8 PMI=7 PMI=8
제 2실시예에 따른 PMI 구성 방법
DI가 1인 경우에는 제 2안테나 구성 정보를 기반으로 RI를 결정하는 것으로 가정할 수 있다. 여기서 RI가 2인 경우 총 8개의 PMI는 제 2안테나 구성을 기준으로 결정된 PMI이며 이 때 단말은 각 PMI index에 따라 미리 정해진 제 1안테나 구성에 대한 PMI를 이용하여 전체 PMI를 기지국에 지시한다. 만약 단말이 피드백하는 채널의 자원이 충분한 경우에는 단말은 제 1안테나 구성 정보를 이용하여 PMI를 선택하고 추가로 제 2안테나 구성 정보를 이용하여 다른 PMI를 선택하여, 선택한 두 개의 PMI를 전송 시점(607)에 모두 전송할 수 있다. 기지국은 상위 시그널링에 의해서 제 1안테나 구성 혹은 제 2안테나 구성에서 피드백 가능한 RI의 범위를 제한할 수 있다.
제 2실시예에 따르면 2차원의 공간 다중화 채널을 모두 이용할 수 있기 때문에 순간 채널 성능은 제 1실시예보다 더 좋아질 수 있지만, 동시에 전송하는 피드백 자원이 부족한 경우에는 피드백할 수 있는 채널의 정확도가 떨어질 수 있다.
도 7는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 제 2안테나 구성에 사용하는 PMI 혹은 빔(beam)이 두 개인 경우 제 2 안테나 구성에 사용하는 PMI 혹은 빔을 지시하는 지시자(DI, dimensionindicator)를 우선적으로 전송하는 방법이다. 단말이 피드백 하는 정보(RI - Rank Indicator, PMI - Precoding Matrix Indicator, CQI - Channel Quality Indicator)는 상기 DI가 지시한 제 2 안테나 구성 정보 기반으로 결정된다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔의 개수가 2개인 경우, 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔을 차원 지시자(DI)에서 직접 지시하며, 이 때 단말이 피드백하는 정보는 제 1안테나 구성 정보와 지시자에서 지시한 제 2안테나 구성에 사용된 PMI 혹은 빔을 이용하여 구성할 수 있다.
도 7을 참조하여 설명하면, 701과 같이 단말은 RI를 전송함과 동시에 DI를 전송한다. 제 3실시예에서 DI는 함께 전송하는 RI의 dimension이 제 2 안테나 구성이 사용하는 PMI 혹은 빔 중에서 어떤 PMI 혹은 빔을 가정한 정보인지를 전달하는 지시자이다.제 3실시예에서는 제 2 안테나 구성 정보가 사용하는 특정 PMI 혹은 빔에 한정하여 피드백 정보를 선택적으로 구성한다. DI가 안테나 구성 정보를 지시하는 제 1실시예 또는 제 2실시예와 다르게, 제 3실시예에서는 DI가 특정 안테나 구성이 사용하는 PMI 또는 빔에 대한 정보를 지시한다. 이를 위하여 701과 같이 DI와 함께 우선 전송되는 RI가 제 2안테나 구성에서 사용한 PMI A 혹은 빔 A을 이용한 것인지 제 2안테나 구성에서 사용한 PMI B 혹은 빔 B에 의한 것인지를 DI가 지시한다.
예를 들어 DI가 0인 경우, 이후 전송되는 피드백(709)에서 제 2안테나 구성에 사용된 PMI A 혹은 빔 A를 기반으로 제 1안테나 구성의 RI을 결정하고 제 1안테나 구성의 RI가 지시한 PMI를 피드백 하는데, 여기서 PMI는 제 2안테나 구성의 PMI A 혹은 빔 A를 가정하여 구성한다. CQI는 상기 RI와 상기 PMI를 기반으로 결정하고 전송한다.
DI가 1인 경우에도 제 2안테나 구성 에 사용된 PMI A 혹은 빔 A를 기반으로 제 1안테나 구성의 RI를 결정하고 PMI는 제 1안테나 구성의 RI가 지시한 PMI를 피드백 하는데 여기서 PMI는 제 2안테나 구성의 PMI B 혹은 빔 B를 가정하여 구성한다. CQI는 상기 RI와 상기 PMI를 기반으로 결정하고 전송한다. 제 3 실시예에서 제 2구성 정보에 사용되는 PMI 혹은 빔은, 상위 시그널링으로 기지국이 단말에 미리 알려주거나 미리 정해진 규칙에 의해서 단말 메모리에 기록되어 있을 수 있다.
제안하는 제 3실시예는 특정 차원에서 사용하는 PMI 혹은 빔이 2개인 경우 최적화하여 사용할 수 있다.
도 8는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자(DI, dimension indicator)를 우선적으로 전송한다. 단말이 피드백 하는 정보(RI, PMI, CQI)는 상기 DI를 기반으로 결정된다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 단말은 DI에 따라 제 1 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI를 기준으로 하고 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI를 전송하할 수 있다. 대체적으로(alternatively), DI에 따라 제 2 안테나 구성 정보를 기반으로 구성된 RI를 기준으로 하고 제 2안테나 구성과 제 1안테나 구성이 동시에 고려된 PMI, CQI를 전송할 수 있다. 이 때 제 1안테나 구성을 기준으로 제 1안테나 구성과 제 2 안테나 구성을 동시에 고려하여 피드백 정보를 구성하는 경우 제 2안테나 구성은 단말의 피드백 전송 시점에 미리 정해진 제 2안테나 구성을 기반으로 결정된 혹은 할당된 PMI를 기반으로 구성하여 전송할 수 있다. 또한, 이 때 제 2안테나 구성을 기준으로 제 2안테나 구성과 제 1 안테나 구성을 동시에 고려하여 피드백 정보를 구성하는 경우 제 1안테나 구성은 단말의 피드백 시점에 미리 정해진 제 1안테나 구성을 기반으로 결정된 혹은 할당된 PMI를 기반으로 구성할 수 있다.
도 8를 참조하여 설명하면, 801의 DI는 이후 피드백되는 PMI가 어떤 차원 혹은 어떤 안테나 구성에 기초한 것인지 혹은 DI와 함께 전송하는 RI의 dimension이 어떤 안테나 구성을 가정한 것인지에 대한 정보를 전달하는 지시자이다. 예를 들어 DI가 0인 경우(809) 단말이 이후 전송하는 피드백 정보는 제 1안테나 구성을 기반으로 하는 RI, PMI, CQI을 포함한다. 단말은 DI의 재전송시까지 피드백 정보의 매 전송 시점마다 제 2안테나 구성에 의한 피드백을 의미하는 RI = 1을 가정하고 제 1안테나 구성을 기반으로 미리 정해진 제 2안테나 구성에 의한 PMI를 이용하여 전송한다. 예를 들어, 전송(피드백) 시점(803)에서 가장 최근에 전송된 DI가 0이기 때문에 제 1안테나 구성에 대한 PMI가 전송되며 기지국의 관여하에 미리 결정한 제 2안테나 구성에 대한 PMI#V1을 가정하여 CQI를 결정하여 전송한다. 다음 전송(피드백) 시점(804)에서 DI가 0이기 때문에 제 1안테나 구성에 대한 PMI가 전송되며 기지국의 관여하에 미리 결정한 제 2안테나 구성에 대한 PMI#V2을 가정하고 CQI를 결정하여 전송한다. 다시 말해 피드백 정보의 매 전송 시점에 미리 정해진 제 2안테나 구성에 기반한 PMI를 가정하여 피드백 정보를 전송하며,이에 따라 단말이 제 2안테나 구성에 대한 정보를 기지국에 직접 전달하지 않고 피드백 정보의 매 전송 시점에 제 2안테나 구성을 미리 정해진 규칙에 따라 순환적으로 정보를 전달하는 방법이다. 이러한 방법은 제 2안테나 구성에서 사용하는 PMI가 적은 경우에 또는 기지국이 접속한 단말의 높이가 잘 변하지 않는 경우에 좋은 성능을 얻을 수 있다.
DI가 1인 경우에 단말은 805와 같이 DI 및 제 2안테나 구성을 가정한 RI를 함께 전송한다. 이후 807과 같이 제 2안테나 구성에 기반하는 PMI가 전송된다. 이 때 단말은 기지국과 미리 결정한 제 1안테나 구성에 대한 PMI#V1을 가정하고 CQI를 발생하여 피드백(전송)한다. DI가 1인 경우에 대한 상기 피드백 과정은 단말이 건물내에 위치하여 기지국 입장에서 좌우로는 이동이 적고 높이의 변화가 발생하는 단말의 경우에 유용하게 사용할 수 있다. 제 4실시예에서는 단말은 피드백하는 횟수의 제한에 의해서 모든 PMI를 다 가정하여 순환적으로 전송하기 어려운 경우(820, 821)에 815와 819와 같이 기지국이 일부 PMI를 선택적으로 단말에 지시하고 이를 이용하여 순환이 반복적으로 발생하도록 구성하는 피드백 방법도 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 5실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 제 5 실시예에 따르면, 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자와 공간 다중화 정도에 대한 정보를 혼합(joint)하여 전송할 수 있다.
제 5 실시예에 따르면 차원 지시자와 공간 다중화 정도를 포함하는 혼합 정보를 eRI (enhanced RI)에 포함하여 전송하고 이후 피드백 되는 정보(PMI - Precoding Matrix Indicator, CQI - Channel Quality Indicator)는 전송한 상기 eRI를 기반으로 결정하여 기지국에 피드백한다. 단말은 eRI에 따라 전송하는 피드백 정보를 다른 실시예의 피드백 방법을 통해 전송할 수 있다.
도 9를 참조하여 설명하면, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용하기 위해 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하는 과정에 있어서, 901과 같이 DI와 RI를 함께 포함하는 eRI를 전송하며 상기 eRI는 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성이 동시에 고려된 2차원 정보를 함께 지시할 수 있다.
제 5실시예에서 eRI를 구성하는 방법은 상기의 구성 외에도 다양한 방법이 존재하며 표 2 ~ 7에서 이를 나타내었다. 표 2~7에서 나타낸 방법 외의 조합으로의 사용도 가능하다.
표 2(예제 1)은 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성이 모두 총 8개의 안테나로 구성된 경우에 동일한 최대 가능한 rank는 4로 가정한 구성이다.
eRI RI-H RI-V Overall RI
000 1 1 1 (PMI-H)
001 2 1 2 (PMI-H)
010 3 1 3 (PMI-H)
011 4 1 4 (PMI-H)
100 1 1 1 (PMI-V)
101 1 2 2 (PMI-V)
110 1 3 3 (PMI-V)
111 1 4 4 (PMI-V)
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제1(4 or 8 port case)
표 2에서 eRI가 000~100으로 지시된 이후의 PMI/CQI는 제 1안테나 구성을 기반으로 피드백 되고, eRI가 101~111로 지시된 이후의 PMI/CQI는 제 2안테나 구성을 기반으로 피드백된다.
표 3(예제 2)은 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성이 모두 총 8개의 안테나로 구성된 경우에 제 1안테나 구성은 최대 rank를 8을 유지하면서 제 2안테나 구성은 rank 2까지 허용하는 경우의 eRI 구성으로서, 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성에 서로 다른 최대 허용 rank를 적용하는 방법이다.
eRI RI-H RI-V Overall RI
000 1 1 1 (PMI-H)
001 2 1 2 (PMI-H)
010 3 1 3 (PMI-H)
011 4 1 4 (PMI-H)
100 5 1 5 (PMI-H)
101 7 1 7 (PMI-H)
110 8 1 8 (PMI-H)
111 1 2 2 (PMI-V)
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제2(4 or 8 port case)
표 3에서 eRI가 000~110으로 지시된 이후에 피드백 되는 PMI/CQI는 제 1안테나 구성을 기반으로 피드백 되고, eRI가 111로 지시된 이후에 피드백 되는 PMI/CQI는 제 2안테나 구성을 기반으로 피드백된다.
표 4(예제 3) 및 표 5(예제 4)는 표 2 및 표 3과 동일한 규칙을 적용하면서 최대 허용하는 rank가 2인 경우를 도시하였다.
RI RI-H RI-V Overall RI
00 1 1 1 (PMI-H)
01 2 1 2 (PMI-H)
10 1 1 1 (PMI-V)
11 1 2 2 (PMI-V)
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제3 (4 or 8 port case)
RI RI-H RI-V Overall RI
00 1 1 1 (PMI-H)
01 2 1 2 (PMI-H)
10 4 1 4 (PMI-H)
11 1 2 2 (PMI-V)
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제4 (4 or 8 port case)
표 6(예제 5)은 최대 8개의 안테나를 이용하여 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성을 지시한 경우 제 1과 제2안테나 구성 모두에 최대 허용 rank을 8로 허용하는 경우를 도시하였다.
DI/RI RI-H RI-V Overall RI
0000 1 1 1 (PMI-H)
0001 2 1 2 (PMI-H)
0010 3 1 3 (PMI-H)
0011 4 1 4 (PMI-H)
0100 5 1 5 (PMI-H)
0101 6 1 6 (PMI-H)
0110 7 1 7 (PMI-H)
0111 8 1 8 (PMI-H)
1000 1 1 1 (PMI-V)
1001 1 2 2 (PMI-V)
1010 1 3 3 (PMI-V)
1011 1 4 4 (PMI-V)
1100 1 5 5 (PMI-V)
1101 1 6 6 (PMI-V)
1110 1 7 7 (PMI-V)
1111 1 8 8 (PMI-V)
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제5 (8 port case)
상기 도시한 표 2 내지 표 6은 제 1안테나 구성에 사용되는 rank가 1이상이 되며 제 2안테나 구성은 항상 rank 1을 유지하도록 구성한 예제이다.
표 7(예제 6)은 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성의 rank를 모두 1 이상 허용하는 예제를 도시한 것이며, 최대 허용 가능한 제 2안테나 구성의 rank가 제 1안테나 구성의 rank보다 작은 경우를 나타낸다. 예제 6에 따르면 제 1안테나 구성의 PMI와 제 2안테나 구성의 PMI를 동시에 피드백하는 기술을 적용할 수 있다.
eRI RI-H RI-V Overall RI
000 1 1 1
001 2 1 2
010 3 1 3
011 4 1 4
100 1 2 2
101 2 2 4
110 3 2 6
111 4 2 8
제 5실시예에 따른 eRI 구성 방법 예제6 (4 or 8 port case)
도 10는 본 발명의 제 6실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정한다.
단말이 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 제 1안테나 구성 정보를 기준으로 RI가 1인 것을 가정하면, 제 2안테나 구성에 사용하는 PMI 혹은 빔이 두 개인 경우 그리고 해당 제 2안테나 구성에 기반하는 RI가 1인 경우에 단말이 선별적으로 제 2안테나 구성이 사용하는 PMI 두 개를 이용한 피드백을 모두 기지국으로 피드백할 수 있다.
단말이 제 1안테나 구성 정보를 기준으로 피드백 정보를 구성하여 제 1안테나 구성 정보를 기준으로 RI가 2인 것을 가정하면, 단말은 제 2안테나 구성 기준 PMI (reference PMI) 혹은 빔 (CRS에 사용된 빔)을 기준으로 제 1안테나 구성 정보에 기반한 피드백 정보를 구성하여 전송한다. 제 1안테나 구성 정보를 기준으로 RI가 1인 경우에는 단말은 미리 구성된 제 2안테나 구성 기준 PMI (기지국이 미리 지시한 reference PMI#1, reference PMI#2) 혹은 빔 (CRS 전송에 사용된 빔, 기지국이 지시한 추가적인 PMI)을 기준으로 제 1안테나 구성 정보를 기반한 피드백 정보 두 개를 모두 전송할 수 있다.
도 10에서 단말은 제 1안테나 구성에 대한 RI를 전송하는 것을 가정한다. 만약 RI가 1001와 같이 2인 경우 혹은 2 이상인 경우에는, 단말은 제 1안테나 구성을 가정하고 도 1003와 같이 PMI와 CQI를 전송한다. 여기서 RI가 2 이상인 경우에 전송하는 CQI는 단말이 가용한 두 개의 데이터에 대한 정보를 보내게 된다. PMI 및 CQI 결정을 위한 제 2안테나 구성에 대한 가정은 기지국이 지시한 기준 PMI 혹은 빔을 적용하거나 CRS에 사용된 빔을 적용한다. 만약 1005와 같이 제 1안테나 구성을 기준으로 RI가 1인 경우에는 단말은 1007과 같이 제 1안테나 구성을 기준으로 PMI를 전송한다. 이 때 제 6실시예에 따르면 1011와 같이 추가로 구성된 제 2안테나 구성에 따른 PMI를 가정하여 한 개가 아닌 두 개의 CQI를 피드백할 수 있다. 다시 말해서, 단말의 피드백 채널의 용량이 최대 두 개의 CQI를 전송할 수 있고 RI가 1인 경우에는 추가의 CQI를 전송할 수 있는 공간이 존재하며 기지국이 제 2안테나 구성으로 사용하는 기준 PMI 혹은 빔이 두 개이고 제 2안테나 구성으로 rank가 1 이상 발생하지 않는 환경에서는, 단말이 제 1안테나 구성을 기준으로 rank가 1인 경우에 사용하지 않는 피드백 자원을 사용하여 제 2안테나 구성에서 사용하는 PMI에 대한 피드백 정보를 모두 전송할 수 있다. 이를 수신한 기지국은 선별적으로 제 2안테나 구성의 두 개의 PMI를 이용하여 단말에 대한 전송을 수행할 수 있다.
제 6 실시예는 단말이 기지국이 사용하는 PMI 혹은 빔이 중첩되는 공간에 존재하는 경우 그리고 셀의 반경이 크거나 단말이 기지국보다 아래에 존재하는 경우에 유용하다.
도 11는 본 발명의 제 7실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 제7 실시예에 따르면 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며, 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자와 공간 다중화 정도를 혼합(joint)하고 또한 추가적으로 전송되는 PMI의 일부 정보를 혼합(joint)하여 전송할 수 있다. 본 발명의 제7 실시예에 따르면 상기 혼합 정보는 eRI/PMI1 (enhanced RI/PMI1)에 포함하여 전송하고, 이후 피드백 되는 정보(PMI2 - Precoding Matrix Indicator i2, CQI - Channel Quality Indicator)는 전송한 eRI/PMI1를 기반으로 결정하여 기지국에 피드백할 수 있다. eRI/PMI1에 따라 전송하는 피드백 정보는 본 발명에서 제안하는 다른 실시예의 피드백 방법을 통해 전송할 수도 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 DI, RI와 PMI의 일부 정보를 동시에 피드백할 수 있고 여기서 차원 지시자(DI)는 PMI의 일부 정보 및 RI와 혼합하여 전송할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제7 실시 예에 따른, 단말이 기지국에 채널 정보를 전송하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 단말은 PMI을 전송하는 방법에 있어서 PMI는 i1과 i2의 두 개의 요소로 분리하여 전송할 수 있다. 이 때 i1은 단말과 기지국의 long-term 채널 특성을 반영하거나 fine-tuning이 되지 않은 대략적인 채널 특성을 반영하고 i2는 short-term 채널 특성을 반영하거나 i1를 기반으로 하는 fine-tuning 정보를 반영하는 것으로 정의할 수 있다. i1의 전송 주기는 i2에 비해서 길게 설정할 수 있다. 이 경우 i1은 RI와 함께 전송할 수 있다. 이 경우 단말은 1101과 같이 i1를 RI/DI와 함께 피드백할 수 있다. 지시자 eRI/PMi1은 제 1안테나 구성에 따른 RI와 제 1안테나 구성에 따른 i1를 지시하거나 제 2안테나 구성에 따른 RI와 제 2 안테나 구성에 따른 i1을 지시할 수 있다. 해당 지시자(1101)가 제 1안테나 구성에 따른 RI와 i1을 지시하는 경우(1109)에는 이후 단말이 전송하는 피드백 정보에 포함되는 i2와 CQI는 제 1안테나 구성을 기준으로 하는 i1에 대한 i2 정보이다. 반면, 해당 지시자(1105)가 제 2안테나 구성에 따른 RI와 i1을 지시하는 경우(1111)에는 이후 단말이 전송하는 피드백 정보에 포함되는 i2와 CQI는 제 2안테나 구성을 기준으로 피드백한 i1에 대한 i2 정보로 판단된다.
표 8과 표 9은 제 7 실시예에 따른 전송 방법의 예제를 명기한 것이다. 표 8과 표 9에서 제 1안테나 구성을 이용한 RI는 RI-H으로 PMI i1은 I-RI/PMI1_H로 명기하였으며, 제 2 안테나 구성을 이용한 RI는 RI-V로 PMI i1은 I-RI/PMI1_V로 명기하였다. 표 8은 제 1안테나 구성이 총 8개의 안테나로 구성된 경우의 예제이고 표 9은 제 1안테나 구성이 총 4개의 안테나로 구성된 경우의 예제이다.
I-RI/PMI1 eRI i1
0 - 7 RI= RI-H =1 (RI-V =1) 2I-RI/PMI1_H
8 - 15 RI= RI-H =2 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -8)
16 - 17 RI= RI-H =3 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -16)
18 - 19 RI= RI-H =4 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -18)
20 - 21 RI= RI-H =5 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -20)
22 - 23 RI= RI-H =6 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -22)
24 - 25 RI= RI-H =7 (RI-V =1) 2(I-RI/PMI1_H -24)
26 RI= RI-H =8 (RI-V =1) 0
27 RI= RI-V =1 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-27
28 RI= RI-V =1 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-28
29 RI= RI-V =1 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-29
30 RI= RI-V =1 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-30
31 RI= RI-V =2 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-31
제 7실시예에 따른 joint DI/RI/PMI i1 전송 방법 예제1
I-RI/PMI1 eRI i1 = i1-V
0 - 7 RI= RI-H =1(RI-V=1) I-RI/PMI1_H
8 - 15 RI= RI-H =2(RI-V=1) I-RI/PMI1_H-8
16 RI= RI-H =3(RI-V=1) 0
17 RI= RI-H =4(RI-V=1) 0
18 - 21 RI= RI-V =1 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-18
22 - 25 RI= RI-V =2 (RI-H=1) I-RI/PMI1_V-22
Reserved NA
제 7실시예에 따른 joint DI/RI/PMI i1 전송 방법 예제2
도 12는 본 발명의 제 8실시 예에 따른 2차원 공간 다중화 지원을 위한 단말의 피드백 방법을 도시한 것이다.
무선 통신 시스템에서 기지국은 공간 다중화를 위한 전송 방법 선택에 있어서, 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 단말에 상위 시그널링(high-layer signaling)으로 지시하여 구성된 채널 측정 자원에 서로 다른 안테나 구성을 이용하여 전송한다. 단말은 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하며 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 기준이 된 안테나 구성 정보를 지시하는 차원 지시자와 공간 다중화 정도는 혼합(joint)하고 추가적으로 전송되는 제 1안테나 구성에서 사용하는 PMI의 일부 정보와 제 2안테나 구성에서 사용하는 PMI를 모두 혼합(joint)하여 전송할 수 있다. 혼합 정보는 eRI/ePMI1 (enhanced RI/enhanced PMI1)에 포함하여 전송하고 이후 단말은 피드백 되는 정보(PMI2 - Precoding Matrix Indicator i2, CQI - Channel Quality Indicator)는 전송한 eRI/ePMI1를 기반으로 결정하게 되며 구성된 채널 정보를 기반으로 기지국에 해당 정보를 피드백한다. 단말은 eRI/ePMI1에 따라 전송하는 피드백 정보를 본 발명에서 제안하는 다른 실시예의 피드백 방법을 통해 전송할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보의 구성함에 있어서 DI/RI와 제 1안테나 구성 정보와 제 2안테나 구성 정보가 함께 고려된 PMI의 일부 정보를 동시에 피드백하며 이후 전송되는 나머지 PMI 정보는 제 1안테나 구성 정보만을 기반으로 고려된 정보를 전송할 수 있다.
도 12을 참조하여 설명하면, 단말은 제 7실시예에서 설명한 것과 같이 PMI를 i1과 i2의 두 개의 요소로 분리하여 전송할 수 있다. 단말은 1201과 같이 제 1안테나 구성을 기준으로 선호하는 i1(Hi1)와 제 2안테나 구성을 기준으로 선호하는 i1(Vi1)을 모두 RI/DI와 함께 피드백할 수 있다. 지시자 eRI/ePMI1는 제 1안테나 구성에 따른 RI와 제 1안테나 구성에 따른 i1(Hi1)과 제 2안테나 구성에 따른 i1(Vi1)를 지시할 수 있다. 또는 지시자 eRI/ePMI1는 제 2안테나 구성에 따른 RI와 제 2 안테나 구성에 따른 i1(Vi1)와 제 1 안테나 구성에 따른 i1(Hi1)을 모두 지시할 수 있다. 본 발명의 제8 실시 예에서는 RI가 제 1안테나 구성 혹은 제 2안테나 구성에 기반하는 것과 무관하게 이후 단말이 전송하는 피드백 정보에 포함되는 i2와 CQI(1203)는 1209와 1211에서와 같이 항상 제 1안테나 구성을 기준으로 피드백한 정보로 판단할 수 있다.
본 발명의 제8 실시예는 기지국이 전송하는 신호에 대한 fine tuning은 주로 제 1안테나 구성을 기준으로 발생할 확률이 높고 채널의 변화가 제 1안테나 구성에서 더 빠르게 변하는 상황에서 유용할 수 있다.
표 10은 제 8 실시예에 따른 전송 방법을 도시한 예제이다. eRI/eMI1은 I-RI/PMI1으로 지시하고 eRI와 두 개의 i1으로 구성된다. 여기서 i1-H은 제 1안테나 구성에 관한 것이고 i1-V은 제 2안테나 구성에 관한 것이다.
I-RI/PMI1 eRI i1 = i1-H i1 = i1-V
0 - 7 RI-H=1 2N (I_RI/PMI I_RI/PMI%N) I_RI/PMI % N
8 - 15 RI-H=2 2N((I_RI/PMI-8) (I_RI/PMI-8)%N) I_RI/PMI % N
16 - 17 RI-H=3 2N((I_RI/PMI-16) (I_RI/PMI-16)%N) I_RI/PMI % N
18 - 19 RI-H=4 2N((I_RI/PMI-18) (I_RI/PMI-18)%N) I_RI/PMI % N
20 - 21 RI-H=5 2N((I_RI/PMI-20) (I_RI/PMI-20)%N) I_RI/PMI % N
22 - 23 RI-H=6 2N((I_RI/PMI-22) (I_RI/PMI-22)%N) I_RI/PMI % N
24 - 25 RI-H=7 2N((I_RI/PMI-24) (I_RI/PMI-24)%N) I_RI/PMI % N
26 RI-H=8 0 0
27 - 30 RI-V=2
RI-H=2		 2I_RI/PMI % N 2N((2I_RI/PMI-8) (2I_RI/PMI-8)%N)
31 Reserved
제8 실시예에따른 joint DI/RI/PMI i1/i1 전송 방법 예제1
본 발명의 제8 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이, 기지국이 구성한 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원을 이용함에 있어서, 제 1안테나 구성을 기준으로 채널을 측정하고 제 2안테나 구성을 기준으로 채널을 측정할 수 있다. 단말은 피드백(Feedback) 정보를 구성함에 있어서 RI와 제 1안테나 구성 정보와 제 2안테나 구성정보가 함께 고려된 PMI의 일부 정보를 피드백하며 이후 전송되는 나머지 PMI 정보는 제 1안테나 구성 정보만을 기반으로 고려된 정보를 전송할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 동작을 도시한 것이다.
도 13을 참조하여 설명하면, 우선 기지국은 단계 1301에서 상위 시그널링으로 채널 측정 자원을 단말에 할당할 수 있으며, 상기 채널 측정 자원은 기지국이 구성하는 적어도 1개 이상의 안테나 구성 정보를 포함할 수 있다. 이후 기지국은 단계 1303에서 채널 측정 자원에 신호를 전송할 수 있다. 기지국은 단계 1305에서 단말이 전송하는 피드백을 수신할 수 있다. 도 5 내지 도 12에서 피드백에 대한다양한 실시예를 도시하였다. 이후 단계 1307에서 기지국은 수신된 채널 정보를 기반으로 제 1안테나 구성과 제 2안테나 구성을 혼합하여 데이터 전송을 위한 프리코딩 (precoding)을 구성하고 단말에 데이터 채널을 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 것이다.
도 14을 참조하여 설명하면, 단말은 단계 1401에서 기지국으로부터 상위 시그널링을 통해 적어도 하나의 피드백 전송에 대한 하나 이상의 채널 측정 자원을 수신할 수 있다. 단계 1403에서 단말은 채널 측정 신호를 수신하여 채널 정보를 구성하고 이를 통해 단계 1405에서 채널 피드백 채널에 전송할 정보를 구성한다. 상기 정보의 구성 방법에 대하여는 본 발명에서 제안하는 다양한 실시예에 따른다. 단계 1407에서 단말은 기지국에 상기 구성한 정보를 피드백할 수 있다.
도 15은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치를 설명하는 도면이다.
기지국(1500)은 제어부(1501)를 통해 프리코더(1503)와 안테나 가상화 장치부(1509)을 제어할 수 있다. 기지국(1500)은 프리코더(1503)과 안테나 가상화 장치부(1509)를 통해 데이터 채널 발생기(1505)와 채널 측정 신호 발생기(1511)에 신호를 구성하고 안테나 및 송수신부(1507)를 통해 신호를 보낼 수 있다. 또한 상향링크 채널 수신부(1513)를 통해 단말이 전송하는 피드백 정보를 수신할 수 있다.
도 15에서는 기지국 장치를 여러 개의 블록으로 구분하여 도시하고 있으나, 이러한 도시가 반드시 각각의 블록이 물리적으로 구분되어 있어야함을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(1501)는 프리코더(1503), 데이터 채널 발생기(1505), 안테나 가상화 장치부(1509) 및 채널 측정 신호 발생기(1511)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(1501)는 상기 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 상기 제어부(1501)는 기지국이 보유한 안테나 구성을 기반으로 다양한 안테나 구성을 구성하여 채널 측정 신호에 전송할 수 있으며 이를 기반으로 단말에 피드백 정보를 수신하도록 명령할 수 있다. 또한 피드백 정보를 기반으로 데이터 채널을 전송함에 있어서 프리코딩(precoding)를 제어할 수 있다.
상기에서 기지국(1500)의 구성 및 각 부의 동작에 대하여 설명하였다. 다만, 상기와 같이 구성을 나누어 설명하는 것은, 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명의 권리 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 기지국(1500)은 도 15에서 설명한 동작 이외에, 도 1 내지 도 14를 통해 설명한, 본 발명의 각 실시 예에서의 동작을 수행할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치를 설명하는 도면이다.
단말(1600)은 제어부(1607), 안테나 및 송수신부(1601), 채널 추정기(1603), 피드백 채널 전송기(1609) 및 피드백 정보 발생기(1605)을 포함할 수 있다. 송수신부(1601)는 적어도 하나의 네트워크 노드와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 송수신부(1601)는 하향링크채널을 수신하고, 상향링크채널을 전송할 수 있다.
상기 제어부(1607)는 상기 단말(1600)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(1607)는 기지국이 전송하는 채널 추정 신호를 이용하여 채널 추정 장치(1603)를 통해 채널을 습득하고, 피드백 발생기(1605)를 통해 적합한 피드백 정보를 구성하고, 구성한 피드백 정보를 피드백 채널 발생기(1609)를 통해 기지국에 전달할 수 있다.
도 16에서는 단말을 여러 개의 블록으로 구분하여 도시하고 있으나, 이러한 도시가 반드시 각각의 블록이 물리적으로 구분되어 있어야함을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부 및 상기 기지국의 안테나가 제공하는 공간 다중화 차원에 대한 제1 정보 및 상기 제1 정보에 따른 가용한 공간 다중화 채널의 수에 대한 제2 정보를 결정하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 상기 기지국에 송신하고, 결정된 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여 상기 단말의 신호 수신 성능이 최대가 되는 프리코더에 대한 제3 정보를 결정하고, 결정된 상기 제1 정보, 상기 제2 정보 및 상기 제3 정보에 기초하여 상기 단말에서 측정한 채널 품질에 대한 제4 정보를 결정하고, 상기 제3 정보 및 상기 제4 정보를 상기 기지국에 송신하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제1 정보는 DI를 포함할 수 있다. 상기 제2 정보는 RI를 포함할 수 있다. 상기 제3 정보는 PMI를 포함할 수 있다. 상기 제4 정보는 CQI를 포함할 수 있다. 상기 제3 정보 및 제4 정보는, 상기 기지국의 2이상의 안테나 구성 정보를 기초로 하여 결정될 수 있다. 상기 제1 정보는, 안테나 구성 정보가 제공하는 적어도 하나 이상의 공간 차원에 대응되는 PMI 또는 빔에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제3 정보 및 제4 정보는, 상기 기지국이 상기 단말에 사전에 지시한 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 상기 기지국에 송신하는 것은 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 혼합(joint)하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제4 정보는, 서로 다른 안테나 구성을 기준으로 측정한 채널에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보를 기지국에 송신하는 것은, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 기초하여 상기 단말의 신호 수신 성능이 최대가 되는 프리코더에 대한 제5 정보를 결정하는 단계, 상기 제1 정보, 상기 제2 정보 및 상기 제5 정보를 혼합(joint)하는 단계 및 상기 혼합한 정보를 기지국에 송신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제3 정보는, 하나의 안테나 구성 정보만을 기반으로 결정될 수 있다.
상기에서 단말(1600)의 구성 및 각 부의 동작에 대하여 설명하였다. 다만, 상기와 같이 구성을 나누어 설명하는 것은, 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명의 권리 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 16에서 설명한 단말의 동작 이외에, 단말(1600)은 도 1 내지 도 14를 통해 설명한, 본 발명의 각 실시 예에서의 동작을 수행할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 무선통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    기지국의 안테나가 제공하는 공간 다중화 차원에 대한 제1 정보를 결정하고, 상기 제1 정보에 따른 가용한 공간 다중화 채널의 수에 대한 제2 정보를 결정하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 따라 상기 단말의 선호하는 프리코딩 매트릭스와 연관된 제3 정보를 결정하고, 상기 제1 정보, 상기 제2 정보, 및 상기 제3 정보에 기반하여 상기 단말에서 측정된 채널 품질과 연관된 제4 정보를 결정하는 단계로, 상기 제3 정보는 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 개략적인 정보 및 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 미세 조정된(fine-tuned) 정보를 포함하는, 결정하는 단계;
    상기 제1 정보, 상기 제2 정보, 및 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 개략적인 정보를 포함하는 제5 정보를 생성하는 단계;
    상기 제5 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계;
    상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보 및 상기 제4 정보를 상기 기지국에 송신하는 단계; 및
    상기 제5 정보, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보, 및 상기 제4 정보에 기반하여 상기 기지국으로부터 전송된 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제3 정보 및 제4 정보는,
    상기 기지국의 적어도 하나 이상의 안테나 구성을 가정하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 정보는,
    안테나 구성 정보가 제공하는 적어도 하나 이상의 공간 차원에 대응되는 PMI(precoding matrix indicator) 또는 빔에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제3 정보 및 제4 정보는,
    상기 기지국이 상기 단말에 사전에 지시한 정보에 기초하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제4 정보는,
    서로 다른 안테나 구성을 기준으로 측정한 채널에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제5 정보의 전송 주기는, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보 및 상기 제4 정보의 전송 주기보다 긴 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제3 정보는,
    하나의 안테나 구성 정보만을 기반으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    기지국의 안테나가 제공하는 공간 다중화 차원 대한 제1 정보를 결정하고, 상기 제1 정보에 따른 가용한 공간 다중화 채널의 수에 대한 제2 정보를 결정하고, 상기 제1 정보 및 상기 제2 정보에 따라 상기 단말의 선호하는 프리코딩 매트릭스와 연관된, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 개략적인 정보 및 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 미세 조정된(fine-tuned) 정보를 포함하는, 제3 정보를 결정하고, 상기 제1 정보, 상기 제2 정보, 및 상기 제3 정보에 기반하여 상기 단말에서 측정된 채널 품질과 연관된 제4 정보를 결정하고, 상기 제1 정보, 상기 제2 정보, 및 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 개략적인 정보를 포함하는 제5 정보를 생성하고, 상기 제5 정보를 상기 기지국에 상기 송수신부를 통해 송신하고, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보 및 상기 제4 정보를 상기 기지국에 상기 송수신부를 통해 송신하고, 상기 제5 정보, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보, 및 상기 제4 정보에 기반하여 상기 기지국으로부터 전송된 데이터를 상기 송수신부를 통해 수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제3 정보 및 제4 정보는,
    상기 기지국의 적어도 하나 이상의 안테나 구성을 가정하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 제1 정보는,
    안테나 구성 정보가 제공하는 적어도 하나 이상의 공간 차원에 대응되는 PMI(precoding matrix indicator) 또는 빔에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 제3 정보 및 제4 정보는,
    상기 기지국이 상기 단말에 사전에 지시한 정보에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 삭제
  14. 제9 항에 있어서, 상기 제4 정보는,
    서로 다른 안테나 구성을 기준으로 측정한 채널에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제9 항에 있어서, 상기 제5 정보의 전송 주기는, 상기 선호하는 프리코딩 매트릭스의 상기 미세 조정된 정보 및 상기 제4 정보의 전송 주기보다 긴 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제9 항에 있어서, 상기 제3 정보는,
    하나의 안테나 구성 정보만을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
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