KR102344081B1 - 다수의 이차원 배열 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 피드백 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, LTE-A 시스템을 기반으로 하는 FD-MIMO 송수신에서 효과적인 데이터 송수신을 위해 단말이 기준신호를 측정하고, 채널상태 정보를 송신하기 위하여, 채널상태 정보를 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 기지국은 단말에 참조 기준 신호 위치 및 가상화 관련 파라미터를 전달한다. 또한 본 발명은 기지국에서 단말로 기준신호를 전송하고 단말이 전송한 채널상태 정보를 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

다수의 이차원 배열 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 피드백 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVINTG FEEDBACK INFORMATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON 2-DIMENSIONAL MASSIVE MIMO}
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 무선 채널 상태(channel quality)를 측정하고, 측정 결과를 기지국에 통보하기 위한 채널 상태 정보의 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 멀티캐리어(multi-carrier)를 이용한 다중 엑세스(multiple access)방식을 적용한 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의 Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등과 같이 다양한 이동통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 multi-carrier multiple access 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 적용하고 빔 포밍(beam-forming), 적응 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링(channel sensitive scheduling 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 채널 퀄리티(channel quality) 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중시키거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, channel quality가 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킬 수 있다.
이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 채널 상태 지시 기준 신호(Channel State Information reference signal, CSI-RS)다. 앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 다운링크(downlink) 송신 및 업링크(uplink) 수신을 위한 장치를 의미하며 한 개의 eNB는 복수 개의 셀(cell)에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 하나의 이동통신 시스템 내에서는 복수 개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 존재하고 있으며 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행할 수 있다.
LTE/LTE-A 등 현존하는 3세대 및 4세대 이동통신 시스템은 데이터 전송율 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나를 활용함으로써 복수개의 정보 스트림(information stream)을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 공간 다중화(spatial multiplexing)라 할 수 있다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 공간 다중화(spatial multiplexing)를 적용할 수 있는지는 송신기와 수신기의 안테나 수에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지를 해당 전송의 랭크(rank)라 한다. LTE/LTE-A Release 11까지의 표준에서 지원하는 MIMO 기술의 경우 송수신 안테나가 각각 8개 있는 경우에 대한 spatial multiplexing을 지원하며 이 경우 rank가 최대 8까지 지원된다.
반면 본 발명에서 제안하는 기술이 적용되는 FD-MIMO(Full-Dimension-Multiple-Input Multiple-Output) 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화하여 8개 보다 많은 32개 또는 그 이상의 송신안테나가 이용되는 경우에 적용될 수 있다.
본 명세서에서 FD-MIMO 시스템은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 활용하여 데이터를 송신하는 무선통신 시스템을 일컫는다.
따라서, 많은 안테나를 활용하여 데이터를 송수신 하는 FD-MIMO 시스템에서는 단말이 기지국과 단말 사이의 채널을 적은 overhead를 이용하여 효율적으로 측정하고, 측정된 무선 채널을 기반으로 생성된 채널 상태 보고에 대한 결과를 효과적으로 기지국에 피드백하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, LTE-A 시스템을 기반으로 하는 FD-MIMO 송수신에서 효과적인 데이터 송수신을 위해 단말이 기준신호를 측정하고, 채널상태 정보를 송신하기 위하여, 채널상태 정보를 생성하는 방법 및 장치를 제공한다. 이를 위하여 기지국은 단말에 참조 기준 신호 위치 및 가상화 관련 파라미터를 전달한다. 또한 본 발명은 기지국에서 단말로 기준신호를 전송하고 단말이 전송한 채널상태 정보를 수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말이 기지국에 피드백을 전송하는 방법은, 적어도 하나의 기준 신호(Reference Signal)에 대한 기준 안테나 포트 정보를 획득하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하는 단계, 상기 기준 안테나 포트 정보에 기초하여 상기 RS가 전송되는 채널을 추정하는 단계 및 상기 추정한 채널에 대한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 피드백를 전송하는 단말은, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 적어도 하나의 기준 신호(Reference Signal)에 대한 기준 안테나 포트 정보를 획득하고, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 안테나 포트 정보에 기초하여 상기 RS가 전송되는 채널을 추정하며, 상기 추정한 채널에 대한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 기지국의 피드백 수신 방법은, 적어도 하나의 기준 신호(Reference Signal)를 단말에 전송하는 단계 및 상기 단말로부터 상기 RS가 전송되는 채널에 대한 피드백 정보를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 피드백 정보는, 상기 단말이 획득한 상기 RS에 대한 기준 안테나 포트 정보를 기초로 추정된 채널에 대한 정보인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 단말로부터 피드백을 수신하는 기지국은, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 적어도 하나의 기준 신호(Reference Signal)를 단말에 전송하고, 상기 단말로부터 상기 RS가 전송되는 채널에 대한 피드백 정보를 수신하는 제어부를 포함하되, 상기 피드백 정보는, 상기 단말이 획득한 상기 RS에 대한 기준 안테나 포트 정보를 기초로 추정된 채널에 대한 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, FD-MIMO와 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과도한 무선자원을 할당하는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 FD-MIMO 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)의 무선자원을 도시하는 도면,도 3은 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 4는 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 5는 PTI=0인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 6은 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 FD-MIMO를 위한 CSI-RS의 전송을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 두 개의 CSI-RS에 대하여 각각 RI, PMI, CQI를 전송하는 예를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도,
도 10은 하나의 4*4 안테나 배열에 대하여 두 개의 CSI-RS를 설정하는 경우를 예시한 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 FD-MIMO 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 따르면, 기지국 송신 장비(100)는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나를 이용하여 무선 신호를 전송할 수 있다.. 복수개의 송신안테나(110)들은 서로 최소거리를 유지하도록 배치될 수 있다. 여기서 최소거리의 한 실시 예로 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반이 될 수 있다. 일반적으로 송신안테나(110) 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우, 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받을 수 있다. 전송하는 무선신호의 대역이 2GHz일 경우 이 거리는 7.5cm이며 무선신호의 대역이 2GHz보다 높아지면 이 거리는 더 짧아진다.
도 1에서 기지국 송신 장비(100)에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나(110)들은 한 개 또는 복수개의 단말로 신호를 전송하는데 활용될 수 있다(120, 130). 복수의 송신안테나(110)에는 적절한 프리코딩(precoding)이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 신호를 송신하도록 한다.
공간다중화에서의 프리코딩(precoding)이란 OFDM 변조를 하기 이전에 변조 심볼들에 선형 연산(linear processing)을 가하는 것이다. 프리코딩은 공간적으로 다중화될 신호의 개수가 송신안테나(110)의 개수와 같을 경우 수신단에서 신호들을 더 잘 분리해낼 수 있도록 송신단에서의 병렬 신호전송을 서로 직교화(orthogonalize) 하는데 사용될 수 있다. 또한 공간적으로 다중화 될 신호의 개수가 송신안테나(110)의 개수보다 작을 경우, 프리코딩은 공간적으로 다중화 된 신호를 공간다중화 및 빔포밍까지 결합된 송신안테나(110)로 매핑할 수 있도록 할 수 있다.
도 1의 경우, 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 information stream을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 information stream의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 수와 채널상황에 따라 결정된다.
FD-MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정할 수 있다. FD-MIMO 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많은 관계로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향링크로 많은 제어정보를 송신해야 하는 상향링크 오버헤드 문제가 발생할 수 있다.
한편, 이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 데이터 트래픽 채널(data traffic channel) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이 경우 채널 측정(channel measurement) 및 평가(estimation)의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다.
따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 기준 신호를 위한 자원과 data traffic channel 전송을 위한 신호를 위한 자원 간에 적절한 배분이 필요하다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)의 무선자원을 도시하는 도면이다.
도 2에 따르면, 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 자원 블록(Resource Block, RB)으로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼(symbol)로 이루어져서 총 168개의 고유한 주파수 및 시간 위치를 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 요소 (resource element, RE)라 한다.
상기 도 2에 도시된 무선자원에서는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. CRS (Cell Specific RS): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.
2. DMRS (Demodulation Reference Signal): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지가 DMRS port에 해당하며 각 port들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 orthogonality를 유지한다.
3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 data region에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송된다.
4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호로, 채널상태를 측정하는데 이용된다. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있다.
5. 기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송하는데 사용된다.
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 뮤팅(muting)을 설정할 수 있다. 상기 muting은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있다. 일반적으로 단말은 muting이 설정된 해당 무선 자원을 건너뛰고 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 0 전력 CSI-RS(zero-power CSI-RS)라고 불리기도 한다. 이는 Muting의 특성상 Muting이 CSI-RS의 위치에 동일하게 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
도 2에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트 수가 2개일 경우 상기 도 2에서 CSI-RS가 적용될 수 있는 해당 영역 (A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J)의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트 수가 4개일 경우 CSI-RS가 적용될 수 있는 영역의 전체에 CSI-RS가 전송될 수 있다. 안테나포트수가 8개일 경우에는, 두 개의 영역을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 있다.
두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 나머지 두 개의 안테나포트에 대한 신호가 전송된다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
셀룰러 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)를 단말로 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS 또는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel State Information Reference Signal, CSI-RS)를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다. 상기 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요할 수 있다.
예를 들면, 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국에서 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되고, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 형태로 기지국에 통보됨으로써, 기지국이 하향링크에서 어떤 데이터 전송속도로 단말에게 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.
LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백한다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세가지가 있다.
- 랭크 지시자(Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수
- 프리코더 매트릭스 지시자(Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자
- 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR, 최대의 오류정정 부호화율 (code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 있다.
상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 가질 수 있다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값과, RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값은 그 값이 동일하더라도 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 rank 값과 PMI 값이 기지국에서 적용되었다고 가정한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 경우, rank가 RI_X이고 precoding이 PMI_Y일 때, CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
LTE/LTE-A에서 단말의 주기적 피드백은 어떤 정보를 포함하느냐에 따라 다음의 네 가지 중 하나의 피드백 모드(feedback mode or reporting mode)로 설정된다:
1. Reporting mode 1-0: RI, 광대역 (wideband) CQI (wCQI)
2. Reporting mode 1-1: RI, wCQI, PMI
3. Reporting mode 2-0: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (sCQI)
4. Reporting mode 2-1: RI, wCQI, sCQI, PMI
상기 네 가지 피드백 모드에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위 신호(higher layer signal)로 전달되는
Figure 112014048979679-pat00001
,
Figure 112014048979679-pat00002
,
Figure 112014048979679-pat00003
그리고
Figure 112014048979679-pat00004
등의 값에 의해 결정된다. 피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는
Figure 112014048979679-pat00005
이며
Figure 112014048979679-pat00006
의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다. 또한 RI의 전송 주기는
Figure 112014048979679-pat00007
.
Figure 112014048979679-pat00008
이며 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00009
+
Figure 112014048979679-pat00010
이다.
도 3은
Figure 112014048979679-pat00011
=3,
Figure 112014048979679-pat00012
=2 ,
Figure 112014048979679-pat00013
=1 ,
Figure 112014048979679-pat00014
=-1 의 경우에 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 3에서, 각 타이밍은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
피드백 모드 1-1은 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 wCQI와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는
Figure 112014048979679-pat00015
이며 오프셋 값은
Figure 112014048979679-pat00016
이다. 그리고 wCQI에 대한 피드백 주기는
Figure 112014048979679-pat00017
이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이
Figure 112014048979679-pat00018
이다. 여기서
Figure 112014048979679-pat00019
로 정의되는데 K는 상위신호로 전달되며 J는 시스템 대역폭(bandwidth)에 따라 결정되는 값이다. 예를 들어 10MHz 시스템에 대한 J값은 3으로 정의된다. 결국 wCQI는 H번의 sCQI 전송마다 한번 씩 이에 대체하여 전송된다. 그리고 RI의 주기는
Figure 112014048979679-pat00020
이며 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00021
+
Figure 112014048979679-pat00022
이다.
도 4는
Figure 112014048979679-pat00023
=2,
Figure 112014048979679-pat00024
=2 ,J=3(10MHz), K=1,
Figure 112014048979679-pat00025
=1 ,
Figure 112014048979679-pat00026
=-1의 경우에 대한 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다. 피드백 모드 2-1은 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이며 8개 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 할당 받은 단말의 경우는 상기 피드백 타이밍과 달리 두 가지 PMI 정보가 피드백 되어야 한다. 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브모드 (submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브모드에서는 RI가 첫 번째 PMI 정보와 함께 전송되고, 두번째 PMI 정보는 wCQI와 함께 전송된다. 여기서 wCQI와 두 번째 PMI에 대한 피드백의 주기 및 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00027
와
Figure 112014048979679-pat00028
로 정의되고, RI와 첫 번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기 및 오프셋 값은 각각
Figure 112014048979679-pat00029
와
Figure 112014048979679-pat00030
+
Figure 112014048979679-pat00031
로 정의된다. 여기서 첫 번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W1이라 하고 두 번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W2라고 하면 단말과 기지국은 단말이 선호하는 precoding matrix가 W1W2로 결정되었다는 정보를 공유한다.
8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 피드백 모드가 2-1일 때에는, 피드백 정보에는 프리코딩 타입 지시자(precoding type indicator, PTI) 정보가 추가된다. 이때, PTI는 RI와 함께 피드백 되고 그 주기는
Figure 112014048979679-pat00032
이며 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00033
+
Figure 112014048979679-pat00034
로 정의된다.
구체적으로, PTI가 0인 경우에는 첫 번째 PMI, 두 번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백된다. 이때, wCQI와 두 번째 PMI는 같은 타이밍에 함께 전송되고 그 주기는
Figure 112014048979679-pat00035
이며 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00036
로 주어진다. 첫 번째 PMI의 주기는
Figure 112014048979679-pat00037
이며 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00038
이다. 여기서 H'은 상위신호로 전달된다.
반면에 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송된다. 이때, wCQI와 두 번째 PMI는 함께 전송되며 sCQI가 추가로 별도의 타이밍에 피드백 된다. 이 경우에 첫 번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 간다. sCQI의 주기는
Figure 112014048979679-pat00039
으로 정의되고, 오프셋은
Figure 112014048979679-pat00040
로 정의된다. wCQI와 두 번째 PMI는
Figure 112014048979679-pat00041
의 주기와
Figure 112014048979679-pat00042
의 오프셋을 가지고 피드백되며 H는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.
도 5 는
Figure 112014048979679-pat00043
=2,
Figure 112014048979679-pat00044
= 2, J=3(10MHz), K=1, H'=3,
Figure 112014048979679-pat00045
=1,
Figure 112014048979679-pat00046
=-1 의 경우에 PTI=0인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 6은
Figure 112014048979679-pat00047
=2,
Figure 112014048979679-pat00048
= 2, J=3(10MHz), K=1, H'=3,
Figure 112014048979679-pat00049
=1,
Figure 112014048979679-pat00050
=-1의 경우에 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
일반적으로 FD-MIMO과 같이 송신 안테나의 개수가 많은 경우에는 이에 비례하는 CSI-RS를 전송해야 한다. 예컨대, LTE/LTE-A에서 8개의 송신 안테나를 이용할 경우 기지국은 8-port에 해당하는 CSI-RS를 단말에게 전송하여 하향링크의 채널상태를 측정하도록 한다. 이때 기지국에서 8-port에 해당하는 CSI-RS를 전송하기 위하여, 한 개의 RB내에서 상기 도 2의 A, B로 표시된 영역과 같이 8개의 RE로 구성되는 무선자원을 이용해야 한다. 그런데, 이와 같은 LTE/LTE-A 방식의 CSI-RS 전송을 FD-MIMO에 적용하는 경우 송신안테나 수에 비례하는 무선자원이 CSI-RS에 할당되어야 한다. 즉, 기지국의 송신안테나가 128개일 경우 기지국은 한 개의 RB내에서 총 128개의 RE를 이용하여 CSI-RS를 전송해야 한다. 이와 같은 CSI-RS 전송 방식은 과다한 무선자원을 필요로 하기 때문에 무선데이터 송수신에 필요한 무선자원을 감소시키는 역효과가 있다.
따라서, FD-MIMO와 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 무선자원을 할당하는 것을 방지하고 단말로 하여금 많은 수의 송신안테나에 대한 채널측정을 가능케 하는 방법으로는 CSI-RS를 N개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법이 있다. 한 예로 기지국의 송신안테나가 상기 도 1과 같이 2차원으로 배열되어 있을 경우, 기지국은 CSI-RS를 2개의 차원으로 분리하여 전송할 수 있다.
이와 같은 원리에 의해, 기지국에서 단말로 전송되는 기준 신호를 제1 CSI-RS 및 제2 CSI-RS로 칭할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 두 가지 종류의 기준 신호를 각각 수평방향 및 수직 방향으로 구분하여, 한 개의 CSI-RS는 수평방향의 채널 정보를 측정케 하는 수평 CSI-RS(Horizontal CSI-RS)로 운영하고, 또 하나의 CSI-RS는 수직방향의 채널 정보를 측정케 하는 수직 CSI-RS(Vertical CSI-RS)로 운영할 수 있다. 이하에서 기술되는 본 발명의 원리가 적용되기 위해서는 반드시 기준 신호를 수평 및 수직 성분으로 구분되어야 하는 것은 아니지만, 설명의 편의를 위해, 기지국에서 단말로 전송되는 기준 신호가 Horizontal CSI-RS 및 Vertical CSI-RS 임을 가정한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 FD-MIMO를 위한 CSI-RS의 전송을 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 FD-MIMO를 운영하는 기지국은 총 32개의 안테나로 구성되어있다. 이 중 16개의 안테나들(A0,…,A3, B0,…,B3, C0,…,C3, D0,…,D3)은 X축 양의 방향에 대하여 -45°의 각을 이루고 배치되어 있으며 나머지 16개의 안테나들(E0,…,E3, F0,…,F3, G0,…,G3, H0,…,H3)은 X축 양의 방향에 대하여 +45°의 각을 이루고 배치되어 있다. 이렇게 전체 N개의 안테나 중 N/2개와 나머지 N/2개가 같은 위치에서 서로 90의 각을 이루며 배치되어 있는 안테나 형상을 XPOL이라고 부른다. XPOL은 작은 공간에 여러 개의 안테나를 배치하여 큰 안테나 이득을 얻기 위하여 사용된다.
XPOL의 경우에는 같은 방향을 가지는 N/2개의 첫 번째 안테나 그룹과 나머지 N/2개의 두 번째 안테나 그룹이 서로 같은 위치에 배치되어 있기 때문에 각 그룹에 의해 형성되는 무선 채널이 단순한 위상차이만을 갖는다는 특징을 가진다. 즉,
Figure 112014048979679-pat00051
을 단말의 수신 안테나 개수로 정의할 때 첫 번째 안테나 그룹과 단말에 대한
Figure 112014048979679-pat00052
*16 크기의 채널 행렬을 H1이라 하면 두 번째 안테나 그룹과 단말에 대한 채널 행렬 H2는 다음의 [수학식 1]과 같이 H1의 스칼라 곱으로 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00053
여기서
Figure 112014048979679-pat00054
의 (i, j) 성분은 k번째 안테나 그룹 내의 j번째 송신 안테나에서 i 번째 수신 안테나로의 채널 값을 나타낸다.
도 7에서 32개의 안테나(300)는 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,…,H3으로 표시되어 있다. 상기 도 7의 32개의 안테나(300)는 두 종류의 CSI-RS를 전송한다.
먼저, 수평방향의 채널 상태를 측정하게 하는 H-CSI-RS는 다음의 8개 안테나포트로 구성된다.
H-CSI-RS port 0: 안테나 A3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 1: 안테나 B3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 2: 안테나 C3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 3: 안테나 D3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 4: 안테나 E3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 5: 안테나 F3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 6: 안테나 G3의 송신 신호로 이루어짐
H-CSI-RS port 7: 안테나 H3의 송신 신호로 이루어짐
상기에서 복수개의 안테나가 합쳐서 한 개의 CSI-RS port를 생성하는 것은 안테나 가상화(antenna virtualization)를 의미하는 것으로, 일반적으로는 복수 안테나의 선형적 결합을 통하여 이루어진다.
또한 수직방향의 채널 상태를 측정하게 하는 V-CSI-RS는 다음의 4개 안테나 포트로 구성된다.
V-CSI-RS port 0: 안테나 A0의 송신 신호로 이루어짐
V-CSI-RS port 1: 안테나 A1의 송신 신호로 이루어짐
V-CSI-RS port 2: 안테나 A2의 송신 신호로 이루어짐
V-CSI-RS port 3: 안테나 A3의 송신 신호로 이루어짐
상기와 같이 복수개의 안테나들이 이차원으로 M×N (수직방향×수평방향)으로 배열된 경우 N개의 수평방향의 CSI-RS port와 M개의 수직방향의 CSI-RS port를 이용하여 FD-MIMO의 채널을 측정할 수 있다. 즉, 두 종류의 CSI-RS를 이용할 경우 M×N개의 송신안테나를 위하여 M+N개의 CSI-RS port를 활용하여 채널상태 정보를 파악할 수 있게 된다. 이와 같이 더 적은 수의 CSI-RS port수를 이용하여 더 많은 수의 송신안테나에 대한 정보를 파악하게 하는 것은 CSI-RS 오버헤드를 줄이는데 중요한 장점으로 작용한다. 상기에서는 두 종류의 CSI-RS를 이용하여 FD-MIMO의 송신안테나에 대한 채널 정보를 파악하는 예를 설명하였으며 이와 같은 접근은 임의의 K개의 CSI-RS를 이용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 7에서 32개의 송신안테나는 8개의 H-CSI-RS port와 4개의 V-CSI-RS port를 통해 두 종류의 CSI-RS를 전송함으로써, 즉, 12개의 CSI-RS port를 통해 단말에게 FD-MIMO 시스템의 무선채널을 측정케 한다. 상기에서 H-CSI-RS는 320과 같이 단말이 단말과 기지국 송신안테나 사이의 수평각에 대한 정보를 측정케 하는 반면 V-CSI-RS는 330과 같이 단말이 단말과 기지국 송신안테나 사이의 수직각에 대한 정보를 측정케 한다.
한편, 도 7과 같이 전송된 복수개의 CSI-RS에 대하여 단말은 채널 정보를 측정하고, 이에 기반하여 생성된 RI, PMI, CQI를 기지국으로 피드백 함으로써 FD-MIMO 시스템의 무선채널 상태를 기지국으로 통보한다.
상기 도 7의 예시에서는 각각의 8개의 H-CSI-RS port와 4개의 V-CSI-RS port를 사용하여 CSI-RS를 전송하였으나, 각각의 CSI-RS port의 수는 변화 가능하며, 상기의 예시에서 H-CSI-RS port의 경우 A3, …, H3, V-CSI-RS port의 경우 A1, …, A3로 되어 있으나 H-CSI-RS port의 경우 A1, …, H1 혹은 A2, …, H2도 가능하며, V-CSI-RS port의 경우 B1, …, B3 부터 H1, …, H3 까지 모든 경우의 수가 가능하다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 두 개의 CSI-RS에 대하여 각각 RI, PMI, CQI를 전송하는 예를 도시하는 도면이다.
도 8에서 단말은 V-CSI-RS와 H-CSI-RS에 대한 각각의 독립적인 피드백 정보인 제1 피드백 정보(feedback 1)와 제2 피드백 정보(feedback 2)를 할당 받는다. 즉, 단말은 V-CSI-RS를 측정하여 feedback 1과 같은 채널 상태 정보를 기지국으로 송신하고 H-CSI-RS를 측정하여 feedback 2와 같은 채널 상태 정보를 기지국으로 송신한다.
상기에서 RI, PMI, CQI는 서로 연관성을 갖는다. 즉, feedback 1의 경우 RIV(400)는 이후 전송되는 PMIV(410)가 어떤 rank의 precoding matrix를 가리키는지를 통보한다. 또한 CQIV(420)는 기지국이 RIV(400)가 지정하는 rank로 다운링크를 전송하고, PMIV(410)가 지정하는 해당 rank의 precoding matrix를 적용할 경우, 단말이 수신 가능한 데이터 전송속도 또는 그에 상응하는 값을 나타낸다. 즉, RIV(400)는 이후 전송되는 PMIV(410)를 위한 rank를 통보하고, CQIV(420)는 해당 PMIV(410)에 의한 precoding matrix가 적용되는 경우에 데이터 전송속도를 나타내는 연관성이 존재한다. Feedback 2의 경우도 feedback 1과 마찬가지로 RI, PMI, CQI가 상술한 연관성을 갖는다(430, 440, 450).
도 8과 같은 피드백 방법에서 단말이 FD-MIMO를 위한 피드백을 할당 받는 과정은 다음과 같이 이루어진다.
우선 단말은 기지국으로부터 두 개의 CSI-RS 자원{CSI-RS-1, CSI-RS-2}을 할당 받는다. 즉, 단말은 기지국으로부터 두 개의 CSI-RS를 수신하여 채널을 측정할 것을 설정 받는다. 이 때 단말은 두 개의 CSI-RS가 각각 V-CSI-RS 혹은 H-CSI-RS 중 어느 것에 해당하는 지의 여부를 확인할 수 없을 수도 있다.
이 후 단말은 RRC(radio resource control) 정보를 통해 두 개의 피드백을 할당 받는데 이 피드백 할당을 위한 RRC 정보는 예를 들어 아래의 [표 1]과 같이 구성될 수 있다.
제 1 피드백 정보(Feedback 1) 제 2 피드백 정보(Feedback 2)
CSI-RS information: CSI-RS-1
Reference port of CSI-RS-1
Reporting mode
PMI codebook information
Etc…		 CSI-RS information: CSI-RS-2
Reference port of CSI-RS-2
Reporting mode
PMI codebook information
Etc…
[표 1]에서 Feedback 1과 2에 대한 RRC 정보는 서로 독립적으로 할당 될 수 있다. 피드백 정보 중에서, PMI 코드북 정보(PMI codebook information)는 해당 피드백을 위해 사용될 수 있는 가능한 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)들의 집합에 대한 정보일 수 있다. 다만 해당 PMI 코드북 정보가 포함되지 않을 경우 단말에 적용 가능한 모든 precoding matrix들이 사용될 수 있다. 즉, PMI 코드북 정보(PMI codebook information)가 피드백을 위한 RRC 정보에 포함되지 않는다면 단말은 미리 표준으로 정의된 가능한 모든 precoding matrix들이 피드백을 위해 사용될 수 있다고 판단할 수 있다. 또한 [표 1]에 제시된 피드백 정보에서 기타 정보(Etc)에는 주기적 피드백을 위한 피드백 주기, 오프셋 정보 또는 간섭 측정 자원 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 항목 이 포함 될 수 있다.
도 8과 같이 FD-MIMO 기지국의 복수개의 송신안테나를 위하여 복수개의 feedback을 설정하고, 단말로 하여금 채널 상태정보를 기지국으로 보고하게 하는 것은 FD-MIMO를 위한 채널 상태 정보 보고 방법의 일 실시 예에 해당한다.
그런데, 이와 같은 방법은 FD-MIMO를 위한 채널상태 정보를 단말에서 생성하고 보고하는데 추가적인 구현이 필요 없다는 장점이 존재한다. 반면에 도 8과 같은 방법의 채널 상태정보 보고 방법을 이용할 경우 FD-MIMO 시스템의 성능을 충분히 얻지 못할 수 있다. 구체적으로,FD-MIMO 시스템의 성능을 충분히 얻지 못하는 것은 도 8과 같이 복수 개의 CSI-RS 각각에 대한 복수개의 feedback을 설정하여 단말로 하여금 채널 상태정보를 기지국으로 보고하게 하는 것만으로는, 단말이 FD-MIMO가 적용되었을 경우의 precoding을 가정한 CQI를 기지국으로 올려보내지는 않기 때문이다.
즉, FD-MIMO 시스템에서 복수개의 송신안테나가 도 7에서와 같이 2차원으로 배열될 경우 단말에게 전송되는 신호는 수직 방향 및 수평 방향의 precoding이 모두 적용되어 전송된다. 즉, 단말은 도 8의 PMIH(440), PMIV(410)에 해당하는 precoding 중 한가지만 적용된 신호를 수신하는 것이 아니라 PMIH(440), PMIV(410)에 해당하는 precoding이 동시에 적용된 신호를 수신하게 된다. 그런데, 도 8에서와 같이 단말이 PMIH(440), PMIV(410)에 해당하는 precoding이 따로 적용된 경우의 CQIH(450), CQIV(440)만을 기지국에 보고할 경우, 기지국은 수직 및 수평 방향에서 precoding이 모두 적용될 경우의 CQI가 아닌 각각 따로 적용된 CQI만을 수신하게 되는 것이다. 따라서 이 경우 기지국 상기 precoding이 모두 적용될 경우의 CQI를 자체적으로 판단해야 한다. 이와 같이 기지국이 CQI를 임의로 판단하는 것은 시스템의 성능을 저하시키는 원인으로 작용할 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에서는 단말이 수직 및 수평 방향의 피드백 정보를 각각 독립적으로 생성하여 보고하는 상기 도 8의 방법 이외에, 단말이 할당 받은 두 개의 CSI-RS를 각각 2차원 안테나 구조의 수직 및 수평 방향에 대한 채널 추정용 기준 신호로 인식하고, 2차원 안테나 구조 및 XPOL 안테나 배치에 적합하게 설계된 precoding matrix들 중에서 최적의 precoding matrix를 선택한 후 이에 해당하는 rank 정보(RI), precoding 정보(PMI) 및 이에 대한 CQI를 보고하는 방법을 제안한다. 즉, 본 발명에서는 2차원 안테나 구조 및 XPOL에 적합한 precoding matrix들의 집합을 설계하고 이를 활용하여 단말이 FD-MIMO를 위한 피드백 정보를 생성하고 보고하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 기지국과 단말 사이에 정의된 precoding matrix들의 집합을 codebook이라 부르며 codebook내의 각 precoding matrix를 codeword라고 부를 수 있다.본 발명에서 단말은 이차원 안테나 배치를 고려하여 두 개의 CSI-RS로부터 채널을 추정하고, XPOL 구조를 고려하여 설계된 codebook 내에서 최적의 rank 및 precoding matrix를 선택한 후, 이에 따른 RI, PMI, CQI를 생성하여 보고한다.
위에서 설명한 바와 같이, 도 7의 이차원 XPOL 구조를 가지는 안테나는 전체 32개의 안테나 중 16개의 첫 번째 안테나 그룹이 X축 양의 방향에 대하여 -45°의 각을 이루도록 배치되고, 나머지 16개의 두 번째 안테나 그룹이 X축 양의 방향에 대하여 +45°의 각을 이루도록 배치된다. 이때, 두 개의 안테나 그룹은 같은 위치에 배치되어 있다. 따라서 첫 번째 안테나 그룹과 특정 단말 사이에 대한
Figure 112014048979679-pat00055
*16크기의 채널 행렬 H1에 대하여, 두 번째 안테나 그룹과 단말 사이에 대한
Figure 112014048979679-pat00056
*16 크기의 채널 행렬 H2는 다음의 [수학식 2]와 같이
Figure 112014048979679-pat00057
의 스칼라 곱으로 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00058
따라서 첫 번째 안테나 그룹과 두 번째 안테나 그룹으로 구성되는 전체 32개 안테나에 대한
Figure 112014048979679-pat00059
*32크기의 채널 행렬 H는 다음의 [수학식 3]과 같은 형태로 표현된다:
Figure 112014048979679-pat00060
우선 rank 1의 경우, [수학식 3]과 같은 채널 행렬에 대한 최적의 precoding matrix 선택 방법을 설명한다. 이 경우, 신호 대 잡음비 (SNR)을 최대화 하는 precoding matrix의 선택 방법은 다음의 [수학식 4]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00061
여기서
Figure 112014048979679-pat00062
는 32*1 precoding matrix이다. p1과 p2는 각각 16*1 빔형성(beamforming) 벡터로써, 채널 행렬과 결합하여 신호가 특정 방향으로 전송되도록 빔(beam)을 형성하도록 한다. [수학식 4]를 살펴보면 SNR을 최대화하는 precoding matrix는 다음의 [수학식 5]와 같은 특징을 가져야 한다.
Figure 112014048979679-pat00063
따라서, SNR을 최대화하기 위해 rank 1에 대한 precoding matrix의 구조는 다음의 [수학식 6]과 같은 형태를 가져야 한다.
Figure 112014048979679-pat00064
즉, 수학식 6은 XPOL의 두 안테나 그룹들이 동일한 빔형성 벡터에 따라 각각 빔을 형성하되 안테나 그룹 간의 phase를 일치시키는 것이 좋은 precoding matrix 설계임을 나타낸다.
상기 [수학식 6]과 같은 rank 1 precoding matrix의 설계 방법을 참조하면, rank가 1 이상인 경우에는 precoding matrix의 각 column별로 [수학식 6]에 따른 설계 방법을 적용할 때 각 전송 layer의 SNR이 최대화됨을 확인할 수 있다. 또한, 상술한 방법을 통하여 rank 2 precoding matrix는 다음의 [수학식 7]과 같이 설계할 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00065
[수학식 7]에서 p1과 p'1은 서로 같은 벡터이거나 서로 직교하는 벡터이다. 이에 대한 근거는 precoding matrix가 유니터리 행렬의 특성을 가지는 경우가 SNR이 최대화되도록 하는 설계임이 잘 알려져 있기 때문이다.
단말이 기지국으로 피드백 할 수 있는 정보의 양은 한정되어 있기 때문에 특정 채널 행렬에 대하여 수학적으로 최적인 precoding matrix를 직접 피드백 할 수는 없다. 따라서 실제 시스템에서는 단말과 기지국이 유한한 개수의 가능한 precoding matrix들의 집합을 codebook으로 정의해 두고, 단말이 선호하는 precoding matrix의 인덱스를 기지국으로 피드백 하는 방법이 주로 사용된다.
상기 [수학식 6]의 precoding matrix 구조를 고려하여 N개의 안테나를 가지는 XPOL의 경우에 적합한 rank 1 codebook을 설계하면, codebook 내 precoding matrix는 다음의 [수학식 8]과 같이 두 개의 index 에 의해 결정되도록 표현할 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00066
where
Figure 112014048979679-pat00067
,
Figure 112014048979679-pat00068
and
Figure 112014048979679-pat00069
,
Figure 112014048979679-pat00070
,
Figure 112014048979679-pat00071
, m=1. 2....,M. k=0,1,...,K-1.
여기서 cq는 XPOL에서 같은 각도로 구성된 안테나 그룹내의 N/2개 안테나들에 대한
Figure 112014048979679-pat00072
빔형성(beamforming) 벡터를 나타내며 상기 [수학식 8]에서는 가능한 빔형성 벡터가 Q개 임을 가정한다. 또한 em은 m번째 성분이 1이고 나머지 성분은 모두 0인 단위 벡터를 나타내며,
Figure 112014048979679-pat00073
의 블록 대각 행렬인
Figure 112014048979679-pat00074
의 m번째 column인
Figure 112014048979679-pat00075
이 빔형성 벡터로 선택되도록 하는 역할을 한다. 즉, index (i 1, i 2)가 결정된 상황에서 결합된 최종 precoding matrix는 [수학식 6]과 유사하게, 다음의 [수학식 9]로 나타난다.
Figure 112014048979679-pat00076
where
Figure 112014048979679-pat00077
.
여기서 precoding matrix를 결정하는 index (i 1, i 2)에 대한 특징은 다음과 같다.
먼저, i 1은 전체 codebook 내 빔 형성 벡터들 중 현재 채널에 대하여 선택 가능한 M개의 빔형성 벡터 후보들을 지시하는 역할을 한다. 또한, i 2는 i 1에 의해 지시된 빔형성 벡터의 후보들 중 현 채널에 맞게 실제 사용할 최적의 빔형성 벡터를 선택하고, 서로 다른 안테나 그룹 사이의 phase를 조절하는 역할을 한다.
상기 [수학식 8]과 [수학식 9]를 통하여 설명된 N개의 안테나를 가지는 XPOL의 경우에 적합한 rank 1 codebook을 설계 방법은 rank 2를 고려하는 경우로 쉽게 확장될 수 있다. 즉, rank 2 codebook 내 precoding matrix는 다음의 [수학식 10]와 같이 두 개의 index 에 의해 결정되도록 표현할 수 있다:
Figure 112014048979679-pat00078
where
Figure 112014048979679-pat00079
,
Figure 112014048979679-pat00080
and
Figure 112014048979679-pat00081
,
Figure 112014048979679-pat00082
,
Figure 112014048979679-pat00083
,
Figure 112014048979679-pat00084
[수학식 10]에서 m값은 (m1, m2)에 의해 결정되고 m1과 m2는 precoding matrix의 각 column에 적합한 빔 벡터를 선택하는 역할을 한다. 이제 index (i 1, i 2)가 결정된 상황에서 결합된 최종 rank 2 precoding matrix는 [수학식 7]과 유사하게, 다음의 [수학식 11]로 나타난다.
Figure 112014048979679-pat00085
.
Figure 112014048979679-pat00086
,
Figure 112014048979679-pat00087
이제 precoding matrix들에 대한 codebook을 설계하는데 있어서 남은 부분은 빔형성 벡터들의 집합
Figure 112014048979679-pat00088
를 정의하고
Figure 112014048979679-pat00089
과cq 의 관계를 결정하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에서, 빔형성 벡터들의 집합
Figure 112014048979679-pat00090
을 정의하기 위해서, Discrete Fourier Transform (DFT) 빔형성 벡터들을 사용할 수 있다. 즉, 빔형성 벡터들의 집합
Figure 112014048979679-pat00091
을 정의하기 위해
Figure 112014048979679-pat00092
DFT 행렬의 Q개 열들을 선택하고 이에 대하여 상위 N/2개 원소만을 각각
Figure 112014048979679-pat00093
로 사용하는 것이다. 이를 수학식으로 표현하면 q번째 빔형성 벡터는 다음의 [수학식 12]과 같다.
Figure 112014048979679-pat00094
또한
Figure 112014048979679-pat00095
과cq 의 관계를 정의하는 방법의 예시로는 연속된 M개의 인덱스를 가지는 빔형성 벡터가
Figure 112014048979679-pat00096
에 포함되고, 상기 연속된 M개 인덱스의 시작 값을 i 1과 일대일 매핑되도록 정의하는 방법을 생각할 수 있다. 예를 들어 i 1을 0에서 15까지의 값을 가지도록 4비트로 구성하고, Q = 32, M = 4인 경우를 가정한다. 이 경우, 연속된 4개의 인덱스를 가지는 빔형성 벡터를
Figure 112014048979679-pat00097
에 포함시키고 16가지의 i 1에 대하여 32개의 벡터가 고르게 포함되도록
Figure 112014048979679-pat00098
과cq 의 관계를 정의하면 다음의 [수학식 13]과 같다.
Figure 112014048979679-pat00099
, i 1= 0, 1, …, 15, m = 0, 1, 2, 3.
상기 [수학식 13]을 구체적으로 표현하면, 아래의 [수학식 14]와 같다.
Figure 112014048979679-pat00100
또 다른 예로, i 1을 0에서 31까지의 값을 가지도록 5비트로 구성하고, Q=64, M=2라고 가정한다. 이 경우, 연속된 2개의 인덱스를 가지는 빔형성 벡터를
Figure 112014048979679-pat00101
에 포함시키고 32가지의 i 1에 대하여 64개의 벡터가 고르게 포함되도록 하려면
Figure 112014048979679-pat00102
과cq 의 관계를 정의하면 다음의 [수학식 15]과 같이 정의되어야 한다.
Figure 112014048979679-pat00103
, i 1= 0, 1, …, 31, m = 0, 1.
이는, 아래의 [수학식 16]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00104
[수학식 8]을 기반으로 상기 DFT 빔형성 벡터들 및
Figure 112014048979679-pat00105
과cq 의 관계를 사용하는 codebook이 정의되면, 단말은 할당 받은 두 개의 CSI-RS를 사용하여 이차원으로 배치된 N개 송신 안테나들로부터의 채널을 추정하고, 이에 대하여 최적의 rank, precoding matrix를 정의하는 두 개의 PMI i 1과 i 2 및 CQI를 생성할 수 있다. 이제 단말이 결정된 rank, i 1과 i 2 및 CQI를 정해진 타이밍에 기지국으로 보고하면 기지국은 상기 정의된 codebook을 참조하여 단말에 대한 채널 정보를 확인할 수 있고, 확인된 정보를 단말에 대한 데이터 스케줄링에 사용할 수 있다. 여기서 rank, i 1과 i 2 및 CQI는 같은 타이밍에 상향링크 데이터와 함께 보고될 수도 있고 각각 별도의 타이밍에 상향링크 제어체널을 통하여 보고될 수도 있다. 특히 i 1과 i 2가 별도의 타이밍에 보고되는 경우에는 일반적으로 i 1보다 i 2가 더 작은 주기를 가지고 전송되는 것이 효과적이다. 즉, i 1은 보다 긴 주기로 보고되어 기지국으로 가능한 빔형성 벡터들의 집합을 확인시켜주는 역할을 하고 i 2는 보다 짧은 주기로 보고되어 실제 페이딩 채널에 적합한 최적의 빔형성 벡터의 선택 및 안테나 집합 사이의 phase를 맞추어 주는 역할을 할 수 있다. 이때, i 1은 전체 codebook 내 빔 형성 벡터들 중 현재 채널에 대하여 선택 가능한 M개의 빔형성 벡터 후보들을 지시하는 역할을 하고, i 2는 실제 사용할 빔 형성 벡터를 선택하고, 서로 다른 안테나 그룹 사이의 phase를 조절하는 역할을 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따라 [수학식 8]을 기반으로 상기 DFT 빔형성 벡터들 및
Figure 112014048979679-pat00106
과cq 의 관계를 사용하는 codebook이 정의된 경우에 단말의 실질적인 동작을 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 9를 참조하면 단말은 910 단계에서 수직 및 수평 방향의 채널 추정을 위한 두 개의 CSI-RS에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, 수열 정보 그리고 전송전력 정보 등의 전체 또는 일부를 확인한다.
이후에, 단말은 920 단계에서 두 개의 CSI-RS를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 확인한다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 CSI-RS에 대한 피드백 설정은 다음의 [표 2]와 같은 RRC 정보의 전체 또는 일부로 구성될 수 있다.
피드백 설정(Feedback Configuration)
First channel information (horizontal channel): CSI-RS-1
Second channel information (vertical channel): CSI-RS-2
Reference port of CSI-RS-1
Reference port of CSI-RS-2
Reporting (feedback) mode
PMI codebook information
Etc…
[표 2]를 참조하면, 피드백 설정은 우선, 해당 피드백이 두 개의 CSI-RS (CSI-RS-1, CSI-RS-2)에 대한 것이며, 각각의 CSI-RS가 첫 번째 채널 정보와 두 번째 채널 정보에 대응한다는 정보(First channel information (horizontal channel): CSI-RS-1, Second channel information (vertical channel): CSI-RS-2)를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 첫 번째 채널 정보와 두 번째 채널 정보는 각각 수평과 수직 방향에 해당하는 CSI-RS를 나타낸다고 가정하지만 이에 한정하지 않으며, 첫 번째 채널 정보와 두 번째 채널 정보가 각각 수직과 수평에 해당할 수도 있다.
[표 1]과 [표 2]를 함께 참조하면, 두 개의 CSI-RS (CSI-RS-1, CSI-RS-2)에 대하여 각각 reference port를 설정할 수 있다.
도 10은 하나의 4X4 안테나 배열에 대하여 두 개의 CSI-RS를 설정하는 경우를 예시한 도면이다.
도 10에서 CSI-RS port (1000, 1010, 1020) reference CSI-RS port이다. Reference CSI-RS port는 각각의 CSI-RS 에서 채널 상태 정보 생성을 위하여 동일한 안테나 configuration을 이용하여 기준 신호를 송신하는 CSI-RS port이다. 즉, 기지국은 각각의 CSI-RS에 해당하는 CSI-RS port 중 하나씩을 reference CSI-RS port로 설정하여 해당 port가 CSI-RS-1과 CSI-RS-2모두에서 동일한 안테나 configuration을 이용하여 기준 신호를 송신하는 부분임을 지시할 수 있으며, 단말은 이러한 정보를 바탕으로 하여 CSI-RS-1과 CSI-RS-2를 통해 추정한 채널을 이용하여 Kronecker product 등을 이용하여 정확히 알고 있지 못하는 나머지 채널 (1030, 1040, 1050, 1060)에 대하여 추정할 수 있다. 여기서 기지국이 단말에 reference CSI-RS port에 관한 정보를 제공하는 방법으로 다음과 같은 세가지 방법이 사용될 수 있다.
- Reference CSI-RS port 지시 방법 1: 표준을 통해 정의
- Reference CSI-RS port 지시 방법 2: RRC signalling을 통해 지시
- Reference CSI-RS port 지시 방법 3: L1 signalling을 통해 지시
Reference CSI-RS port 지시 방법 1은 표준을 통해 정의하는 방법이다. 즉, 단말은 표준에 사전에 정의된 규칙을 통해 reference CSI-RS port가 어느 것인지 판단할 수 있다. 예를 들어 '각각의 CSI-RS에 설정 된 CSI-RS port 중 가장 낮은 port index를 갖는 CSI-RS port가 reference CSI-RS port이다.', 혹은 '각각의 CSI-RS에 설정 된 CSI-RS port 중 가장 높은 port index를 갖는 CSI-RS port가 reference CSI-RS port이다.', 혹은 '각각의 CSI-RS에 설정 된 CSI-RS port 중 2번째 port index를 갖는 CSI-RS port가 reference CSI-RS port이다.', 등의 방법이 가능하다. 또한, 어느 특정한 port 숫자로 고정하는 것이 아니라 cell ID, UE ID, subframe index, CSI-RS RNTI 등의 다양한 파라미터와 연동하여 식으로 도출하는 방식도 가능하다. 기 설정된 Reference CSI-RS port에 대해서 단말은 표준에사전에 정의 된 규칙을 통해 reference CSI-RS port에 대한 정보를 갖고 있고, 이에 따라 Reference CSI-RS port이 어떤 port인지를 인지할 수 있다. 이러한 방법은 사전에 reference CSI-RS port를 정의함으로써 추가적인 signalling overhead가 발생하지 않는다는 장점이 있으나, reference CSI-RS port를 다양하게 구성할 수 없다는 단점이 있다. Reference CSI-RS port 지시 방법 2는 RRC signalling을 통해 지시하는 방법이다. [표 1]과 [표 2]와 같은 정보는 RRC signalling을 통해 기지국이 단말에게 지시하는 정보이다. 따라서 상기의 정보 전달 시에 [표 1]과 [표 2]에서 예시한 바와 같이 각각의 CSI-RS에 해당하는 reference CSI-RS port의 index를 단말에 전달할 수 있다. 단말은 reference CSI-RS port가 [표 1] 에서 설정되는 경우 [도 9]의 S910단계에서 이러한 설정을 수신하게 되며, [표 2] 에서 설정되는 경우 도 9의 S920단계에서 이러한 설정을 수신하게 된다. 이러한 방법은 reference CSI-RS port 구성을 위하여 RRC signalling이 추가적으로 필요하다는 단점이 있으나, 특정 reference CSI-RS port를 기지국과 단말의 안테나 배열과 시간 및 주파수 자원 상황 등을 고려하여 다양하게 운용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, RRC signalling으로 설정하는 방법은 reference CSI-RS port를 동적으로 바꾸어 가며 사용하게 할 수는 없다.
Reference CSI-RS port 지시 방법 3은 L1 signalling을 통해 지시하는 방법이다. 기지국은 PDCCH(Physical Downlink Control CHnnel) 등을 통해 단말에게 각각의 CSI-RS에 해당하는 reference CSI-RS port의 index를 동적으로 전달할 수 있다. 이러한 방법은 특정 reference CSI-RS port를 기지국과 단말의 안테나 배열과 시간 및 주파수 자원 상황 등을 고려하여 다양하게 운용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, L1 signalling은 RRC signalling과 비교하여 동적으로 전달할 수 있기 때문에 채널 및 시간 상황에 빠르게 대처할 수 있다는 장점이 있으나, 상대적으로 signalling overhead가 많다는 단점이 있다.
상기의 reference CSI-RS port 지시 방법 1, 2, 3은 CSI-RS-1과 CSI-RS-2에 대해서 각각 reference CSI-RS port를 설정하는 것을 예시하고 있으나, 공통적인 하나의 reference CSI-RS port를 설정하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 각각의 CSI-RS port가 다른 방법으로 reference CSI-RS port를 지시하는 방법도 가능하다. 예를 들어 CSI-RS-1의 경우에는 reference CSI-RS port 지시 방법 1을 이용하여 port를 사전에 표준에 정해진 바와 같이 지정하고, CSI-RS-2의 경우에는 reference CSI-RS port 지시 방법 2를 이용하여 RRC signalling을 통해 설정하는 것도 가능하다.
또한 [표 2]를 참조하면, 피드백 설정은 단말이 생성하고 피드백을 수행해야 할 피드백 정보들의 종류를 나타내는 피드백 모드 (reporting or feedback mode) 정보를 포함한다. 즉, 피드백 모드 정보는 단말이 CSI-RS-1과 CSI-RS-2를 사용하여 이차원으로 배치된 N개 송신 안테나들로부터의 채널을 추정하고 이에 대하여 최적의 rank, precoding matrix를 정의하는 두 개의 PMI i 1과 i 2 및 CQI를 생성하여 기지국으로 보고하도록 통보하는 것이다. 추가로 피드백 모드 정보는 i 2와 CQI가 각각 subband 별 정보로 보고되어야 할지 wideband 정보로 보고되어야 할지를 통보하는 내용도 포함할 수 있다.
PMI 코드북 정보(PMI codebook information)는 codebook 중 현재 채널 상황에서 사용 가능한 precoding matrix들의 집합에 대한 정보를 의미한다. 만약 PMI codebook information이 피드백을 위한 RRC 정보에 포함되지 않는다면 단말은 각 피드백은 정의된 codebook 내 가능한 모든 precoding matrix들이 피드백을 위해 사용될 수 있다고 인식할 수 있다. 또한 [표 2]에 제시된 피드백 할당 정보 중 기타 정보(Etc)에는 주기적 피드백을 위한 피드백 주기, 오프셋 정보 또는 간섭 측정 자원 정보 중 적어도 어느 하나의 항목등이 포함 될 수 있다.
이후에 단말은 930 단계에서 910 단계에서 확인한 각각의 CSI-RS를 수신한다. 단말은 이차원 배열을 가지는
Figure 112014048979679-pat00107
개의 기지국 안테나와
Figure 112014048979679-pat00108
개 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 여기서
Figure 112014048979679-pat00109
와
Figure 112014048979679-pat00110
는 각각 수평 및 수직 방향으로의 CSI-RS 안테나 포트 개수를 의미한다. 예를 들어, 단말이 CSI-RS-1을 통해 추정한
Figure 112014048979679-pat00111
채널 행렬이
Figure 112014048979679-pat00112
이고, CSI-RS-2를 통해 추정한
Figure 112014048979679-pat00113
채널 행렬이
Figure 112014048979679-pat00114
라고 하면, 이 때,
Figure 112014048979679-pat00115
개의 이차원 송신 안테나에 대한
Figure 112014048979679-pat00116
채널 행렬은 다음의 [수학식 17]로 표현할 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00117
이 때, [수학식 17]에서
Figure 112014048979679-pat00118
는 행렬의 크로네커 곱(Kronecker product)을 나타내며 행렬 A와 B사이의 Kronecker product는 아래의 [수학식 18]과 같이 표현된다.
Figure 112014048979679-pat00119
[수학식 18]에서,
Figure 112014048979679-pat00120
이다.
[수학식 18]은 수평 및 수직 방향으로의 CSI-RS 안테나 포트 개수가 각각
Figure 112014048979679-pat00121
와
Figure 112014048979679-pat00122
인 경우에, 이차원 배열을 가지는
Figure 112014048979679-pat00123
개의 기지국 안테나와
Figure 112014048979679-pat00124
개 수신안테나 사이의 채널은, 수직 및 수평 방향으로의 각 CSI-RS로부터 추정되는 수직 및 수평 채널에 대하여 각 수신 안테나 별로 별도의 Kronecker product로 형성되는 채널과 등가임을 표현한다.
상기의 [수학식 17]에서 k번째 수신안테나의 스칼라 값
Figure 112014048979679-pat00125
,
Figure 112014048979679-pat00126
,
Figure 112014048979679-pat00127
는 수평 및 수직 안테나 별 안테나 virtualization에 의한 영향을 전체 이차원 안테나에 대한 채널 값으로 변화하기 위해 필요한 스칼라 값들이다.
Figure 112014048979679-pat00128
와
Figure 112014048979679-pat00129
는 k번째 수신안테나를 통해 수신된 CSI-RS-1과 CSI-RS-2를 이용하여 추정된 각각의 채널을 동일한 진폭을 갖는 채널으로 정규화 하기 위한 스칼라 값들이며,
Figure 112014048979679-pat00130
는 정규화 된 k번째 수신안테나를 통해 수신된 CSI-RS-1과 CSI-RS-2의 채널을 Kronecker product를 이용하여 이차원 배열을 가지는 채널로 가상화 한 후 이를 원래 채널이 갖는 진폭으로 복원하기 위해 곱해주기 위한 스칼라 값이다. 상기에서 설명한 reference CSI-RS port는 CSI-RS-1과 CSI-RS-2를 통해 모두 신호가 전송되는 port로써 이를 통해 각각에서 CSI-RS-1와 CSI-RS-2의 추정된 채널간의 관계를 추정할 수 있게 한다. 이러한
Figure 112014048979679-pat00131
,
Figure 112014048979679-pat00132
,
Figure 112014048979679-pat00133
는 하기 방법을 이용하여 결정될 수 있다.
l Reference
Figure 112014048979679-pat00134
,
Figure 112014048979679-pat00135
,
Figure 112014048979679-pat00136
결정 방법 1: 1,
Figure 112014048979679-pat00137
혹은
Figure 112014048979679-pat00138
사용
l Reference
Figure 112014048979679-pat00139
,
Figure 112014048979679-pat00140
,
Figure 112014048979679-pat00141
결정 방법 2: 1,
Figure 112014048979679-pat00142
혹은
Figure 112014048979679-pat00143
l Reference
Figure 112014048979679-pat00144
,
Figure 112014048979679-pat00145
,
Figure 112014048979679-pat00146
결정 방법 3: 1, max(
Figure 112014048979679-pat00147
,
Figure 112014048979679-pat00148
) 혹은 max(
Figure 112014048979679-pat00149
,
Figure 112014048979679-pat00150
)사용
l Reference
Figure 112014048979679-pat00151
,
Figure 112014048979679-pat00152
,
Figure 112014048979679-pat00153
결정 방법 4: 1, min(
Figure 112014048979679-pat00154
,
Figure 112014048979679-pat00155
) 혹은 min(
Figure 112014048979679-pat00156
,
Figure 112014048979679-pat00157
)사용
l Reference
Figure 112014048979679-pat00158
,
Figure 112014048979679-pat00159
,
Figure 112014048979679-pat00160
결정 방법 5: 1, avg(
Figure 112014048979679-pat00161
,
Figure 112014048979679-pat00162
) 혹은 avg(
Figure 112014048979679-pat00163
,
Figure 112014048979679-pat00164
)사용
상기 방법에서 horizontal 및 vertical CSI-RS 에서의 reference CSR-RS port의 채널
Figure 112014048979679-pat00165
와
Figure 112014048979679-pat00166
를 기반으로 하여 사용할 수 있으며, 각각의 horizontal 및 vertical CSI-RS port 채널의 절대값
Figure 112014048979679-pat00167
와
Figure 112014048979679-pat00168
를 사용할 수도 있다. 또한, 둘 중 최대, 최소 및 평균 값인 max(
Figure 112014048979679-pat00169
,
Figure 112014048979679-pat00170
) , min(
Figure 112014048979679-pat00171
,
Figure 112014048979679-pat00172
) , avg(
Figure 112014048979679-pat00173
,
Figure 112014048979679-pat00174
) 를 이용할 수 있으며, 최대, 최소를 결정하는 기준은 각각의 채널의 절대값을 이용할 수 있다. 또한, 각각의 값에 1을 사용하거나 정의하지 않음으로써 특정 파라미터를 추가적으로 사용하지 않을 수 있다. 이 때 max(
Figure 112014048979679-pat00175
,
Figure 112014048979679-pat00176
), min(
Figure 112014048979679-pat00177
,
Figure 112014048979679-pat00178
), avg(
Figure 112014048979679-pat00179
,
Figure 112014048979679-pat00180
)는 각각 reference CSI-RS port의 채널의 절대값
Figure 112014048979679-pat00181
와
Figure 112014048979679-pat00182
을 기반으로 한 최대, 최소값을 의미한다. 상기 값들을 이용한 채널 생성 과정을 설명하기 위하여 각각의 CSI-RS에 대한 k번째 수신 안테나의 채널 행렬
Figure 112014048979679-pat00183
,
Figure 112014048979679-pat00184
는
Figure 112014048979679-pat00185
,
Figure 112014048979679-pat00186
와 같다고 가정한다.
예를 들어, CSI-RS-1과 CSI-RS-2가 도 10의 1000과 같이 설정되어 있다고 가정하면, 각각의 CSI-RS에서 첫번째 CSI-RS port가 reference CSI-RS port가 된다. 따라서 이 때, 각각의 reference CSI-RS port가 각각의 CSI-RS의 첫번째 port이기 때문에 reference CSI-RS port의 채널
Figure 112014048979679-pat00187
와
Figure 112014048979679-pat00188
은 각각
Figure 112014048979679-pat00189
,
Figure 112014048979679-pat00190
가 된다. 이 때,
Figure 112014048979679-pat00191
,
Figure 112014048979679-pat00192
,
Figure 112014048979679-pat00193
값을 위하여 각각 avg(
Figure 112014048979679-pat00194
,
Figure 112014048979679-pat00195
) ,
Figure 112014048979679-pat00196
,
Figure 112014048979679-pat00197
를 사용할 경우 [수학식 17]의 식은 [수학식 19]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00198
상기의 예시와 달리 CSI-RS-1과 CSI-RS-2가 CSI-RS-1과 CSI-RS-2가 도 10의 1020과 같이 설정되어 있다고 가정하면, CSI-RS-1의 두번째 CSI-RS port와 CSI-RS-2의 첫번째 CSI-RS port가 reference CSI-RS port가 된다. 따라서, 각각의 reference CSI-RS port의 채널
Figure 112014048979679-pat00199
와 은
Figure 112014048979679-pat00200
각각
Figure 112014048979679-pat00201
,
Figure 112014048979679-pat00202
가 된다. 이 때,
Figure 112014048979679-pat00203
,
Figure 112014048979679-pat00204
,
Figure 112014048979679-pat00205
값을 위하여 각각 min(
Figure 112014048979679-pat00206
,
Figure 112014048979679-pat00207
),
Figure 112014048979679-pat00208
,
Figure 112014048979679-pat00209
를 사용할 경우 [수학식 17]의 식은 [수학식 20]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00210
상기의 예시와 같이 reference CSI-RS port는 채널 행렬을 생성하는 데에 필수적인 요소이기 때문에 단말에게 반드시 전달되어야 하는 정보이며, 단말은 이러한 reference CSI-RS port 정보를 이용하여 상기의 예시와 같은 형태로 채널을 생성할 수 있다. 상기의 예시에서 보였던 것과 같이 각각의 파라미터
Figure 112014048979679-pat00211
,
Figure 112014048979679-pat00212
,
Figure 112014048979679-pat00213
에는 다양한 값들을 적용하여 각각의 CSI-RS-1과 CSI-RS-2를 통하여 추정한 채널을 정규화하고 원래의 진폭으로 복원한다. 또한, 상기의 예시에서 설명하였던 부분뿐만 아니라 각각의 파라미터
Figure 112014048979679-pat00214
,
Figure 112014048979679-pat00215
,
Figure 112014048979679-pat00216
에는 각각 상기에서 설명한
Figure 112014048979679-pat00217
,
Figure 112014048979679-pat00218
,
Figure 112014048979679-pat00219
,
Figure 112014048979679-pat00220
, max(
Figure 112014048979679-pat00221
,
Figure 112014048979679-pat00222
) , min(
Figure 112014048979679-pat00223
,
Figure 112014048979679-pat00224
) , avg(
Figure 112014048979679-pat00225
,
Figure 112014048979679-pat00226
), max(
Figure 112014048979679-pat00227
,
Figure 112014048979679-pat00228
), min(
Figure 112014048979679-pat00229
,
Figure 112014048979679-pat00230
), avg(
Figure 112014048979679-pat00231
,
Figure 112014048979679-pat00232
)등이 모두 가능함을 유념해야 할 것이다. 또한, 상기의 예시와 같이 상기에서 언급한 도 10에서 1000과 1020과 같이 안테나 구조가 달라 reference CSI-RS port가 다른 경우에도 정규화 및 채널의 진폭 복원을 위한 파라미터
Figure 112014048979679-pat00233
,
Figure 112014048979679-pat00234
,
Figure 112014048979679-pat00235
들만 달라질 뿐 기본적인 채널 가상화 절차는 크게 달라지지 않음 또한 유념해야 할 것이다. 기지국이 단말에게 상기에서 언급한 채널 가상화에 필요한 파라미터
Figure 112014048979679-pat00236
,
Figure 112014048979679-pat00237
,
Figure 112014048979679-pat00238
를 위하여
Figure 112014048979679-pat00239
,
Figure 112014048979679-pat00240
,
Figure 112014048979679-pat00241
,
Figure 112014048979679-pat00242
, max(
Figure 112014048979679-pat00243
,
Figure 112014048979679-pat00244
) , min(
Figure 112014048979679-pat00245
,
Figure 112014048979679-pat00246
) , avg(
Figure 112014048979679-pat00247
,
Figure 112014048979679-pat00248
), max(
Figure 112014048979679-pat00249
,
Figure 112014048979679-pat00250
), min(
Figure 112014048979679-pat00251
,
Figure 112014048979679-pat00252
), avg(
Figure 112014048979679-pat00253
,
Figure 112014048979679-pat00254
)등의 정보 중 어떠한 정보를 사용하도록 할지를 알려주는 방법은 다음과 같다.
l Reference
Figure 112014048979679-pat00255
,
Figure 112014048979679-pat00256
,
Figure 112014048979679-pat00257
지시 방법 1: 표준을 통해 정의
l Reference
Figure 112014048979679-pat00258
,
Figure 112014048979679-pat00259
,
Figure 112014048979679-pat00260
지시 방법 2: RRC signalling을 통해 지시
l Reference
Figure 112014048979679-pat00261
,
Figure 112014048979679-pat00262
,
Figure 112014048979679-pat00263
지시 방법 3: L1 signalling을 통해 지시
Reference
Figure 112014048979679-pat00264
,
Figure 112014048979679-pat00265
,
Figure 112014048979679-pat00266
지시 방법 1은 표준을 통해 정의하는 방법이다. 단말은 표준에 사전에 정의된 규칙을 통해 파라미터
Figure 112014048979679-pat00267
,
Figure 112014048979679-pat00268
,
Figure 112014048979679-pat00269
를 위해 어떤 파라미터를 사용하여야 하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 파라미터
Figure 112014048979679-pat00270
,
Figure 112014048979679-pat00271
,
Figure 112014048979679-pat00272
에 대하여, '낮은 index를 갖는 CSI process의 reference CSI-RS port를 기준으로 정규화하여 사용한다.', '높은 index를 갖는 CSI process의 reference CSI-RS port를 기준으로 정규화하여 사용한다.', 'CSI report를 위한 CSI process의 reference CSI-RS 채널의 평균값을 기준으로 정규화하여 사용한다.', 'CSI report를 위한 CSI process의 reference CSI-RS 채널의 최소값을 기준으로 정규화하여 사용한다.' , 'CSI report를 위한 CSI process의 reference CSI-RS 채널의 최대값을 기준으로 정규화하여 사용한다.' 등으로 표현될 수 있다. 이러한 방법은 사전에 어떠한 파라미터들을 정규화 및 복원을 위한 파라미터
Figure 112014048979679-pat00273
,
Figure 112014048979679-pat00274
,
Figure 112014048979679-pat00275
로 사용하여야 함을 정의하고 단말은 사전에 파라미터에 관한 정보를 알고 있을 수 있다. 상기 지시방법1의 경우 미리 단말에서 정규화 및 복원을 위한 파라미터에 대한 정보를 갖고 있으므로, 추가적인 signalling overhead가 발생하지 않는다는 장점이 있다.
Reference
Figure 112014048979679-pat00276
,
Figure 112014048979679-pat00277
,
Figure 112014048979679-pat00278
지시 방법 2는 RRC signalling을 통해 지시하는 방법이다. 기지국이 단말에게 RRC signalling을 통해 상기의 [표 1]과 [표 2]에서 언급한 정보 전달 시에 각각의 파라미터에 해당하는 reference CSI-RS port의 index를 전달하여 단말에게 reference CSI-RS port에 대한 정보를 전달할 수 있다. 단말은 reference CSI-RS port가 [표 1] 에서 설정되는 경우 도 9의 910단계에서 이러한 설정을 수신하게 되며, [표 2] 에서 설정되는 경우 도 9의 920단계에서 이러한 설정을 수신하게 된다. [표 3]은 이러한 파라미터 설정의 예시이다.
Value Parameter
00
Figure 112014048979679-pat00279
01
Figure 112014048979679-pat00280
10 avg(
Figure 112014048979679-pat00281
,
Figure 112014048979679-pat00282
)
11 min(
Figure 112014048979679-pat00283
,
Figure 112014048979679-pat00284
)
상기의 [표 3]에서의 예시와 같이 기지국이 RRC signalling을 통해 단말에게 해당 값을 전달함으로써 정규화 혹은 복원을 위한 파라미터에 어떤 값을 사용하여야 할지 판단할 수 있으며, 단말은 해당 값을 이용하여 채널 가상화 과정에서 채널의 정규화 혹은 복원 과정에 해당 파라미터를 사용하여 채널 가상화를 진행할 수 있다. 상기의 예시는 가능한 실시 예중의 하나로 반드시 상기의 표가 사용되어야 하는 것은 아니며 다양한 파라미터 들의 조합을 가진 표를 사용하여 지정할 수 있다. 이러한 방법은 파라미터 지정을 위하여 RRC signalling이 추 가적으로 필요하다는 단점이 있으나, 채널 가상화 과정 중 정규화 및 복원 과정에 필요한 파라미터들을 기지국과 단말의 안테나 배열과 시간 및 주파수 자원 상황 등을 고려하여 다양하게 운용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, RRC signalling으로 설정하는 방법은 reference
Figure 112014048979679-pat00285
,
Figure 112014048979679-pat00286
,
Figure 112014048979679-pat00287
를 동적으로 바꾸어 가며 사용하게 할 수는 없다.
Reference
Figure 112014048979679-pat00288
,
Figure 112014048979679-pat00289
,
Figure 112014048979679-pat00290
지시 방법 3은 L1 signalling을 통해 지시하는 방법이다. 기지국은 PDCCH 등을 통해 [표 3]의 파라미터 중 각각의 CSI process에 해당하는 reference
Figure 112014048979679-pat00291
,
Figure 112014048979679-pat00292
,
Figure 112014048979679-pat00293
의 index를 동적으로 단말에게 전달할 수 있다. 이러한 방법은 L1 signalling이 추가적으로 필요하다는 단점이 있으나, 특정 채널 가상화 과정 중 정규화 및 복원 과정에 필요한 파라미터들을 기지국과 단말의 안테나 배열과 시간 및 주파수 자원 상황 등을 고려하여 다양하게 운용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, L1 signalling은 RRC signalling과 비교하여 동적으로 전달할 수 있기 때문에 채널 및 시간 상황에 빠르게 대처할 수 있다는 장점이 있으나, 상대적으로 signalling overhead가 많다는 단점이 있다.상기의 reference
Figure 112014048979679-pat00294
,
Figure 112014048979679-pat00295
,
Figure 112014048979679-pat00296
지시 방법 1, 2, 3은 CSI-RS-1과 CSI-RS-2에 대해서 각각 채널 가상화 과정 중 정규화 및 복원 과정에 필요한 파라미터를 설정하는 것을 예시하고 있으나, 공통적인 하나의 정규화 및 복원 과정에 필요한 파라미터를 설정하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 각각의 CSI process 가 다른 방법으로 정규화 및 복원 과정에 필요한 파라미터를 지시하는 방법도 가능하다. 예를 들어 CSI-RS-1의 경우에는 reference
Figure 112014048979679-pat00297
,
Figure 112014048979679-pat00298
,
Figure 112014048979679-pat00299
지시 방법 1을 이용하여 port를 사전에 표준에 정해진 바와 같이 지정하고, CSI-RS-2의 경우에는 reference
Figure 112014048979679-pat00300
,
Figure 112014048979679-pat00301
,
Figure 112014048979679-pat00302
지시 방법 2를 이용하여 RRC를 통해 설정하는 것도 가능하다.
상기의 reference CSI-RS port 지시 방법 혹은 reference
Figure 112014048979679-pat00303
,
Figure 112014048979679-pat00304
,
Figure 112014048979679-pat00305
지시 방법을 사용하여 채널을 가상화 하는 과정에서 채널 값이 생성되지 않았을 경우, 예를 들어 채널 상태 정보 보고 시점에 CSI-RS-1과 CSI-RS-2 중 CSI-RS-1의 채널만 신규로 생성되고 CSI-RS-2의 채널은 타이밍이나 기타 문제로 인하여 생성되지 않았을 경우 가장 최근에 생성된 CSI-RS-2의 채널을 이용하여 채널 가상화를 진행함으로써 해당 문제를 해결 할 수 있다. 또한, reference CSI-RS port 혹은 reference
Figure 112014048979679-pat00306
,
Figure 112014048979679-pat00307
,
Figure 112014048979679-pat00308
값이 기지국으로 전달되지 않았을 경우에는 상기의 reference CSI-RS port 지시 방법 1 혹은 reference
Figure 112014048979679-pat00309
,
Figure 112014048979679-pat00310
,
Figure 112014048979679-pat00311
지시 방법 1과 같이 해당 경우에 따른 기본 값이 정해져 있다고 사전에 정의될 수도 있다.
단말은 930단계를 통해 이차원 배열을 가지는
Figure 112014048979679-pat00312
개의 기지국 안테나와
Figure 112014048979679-pat00313
개 수신안테나 사이의 채널을 추정한 후 940 단계로 진행한다. 단말은 920 단계에서 수신한 피드백 설정과 상기 정의된 codebook을 사용하여 피드백 정보 rank, PMI i 1과 i 2 및 CQI 를 생성한다. 이후 단말은 950 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 해당 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
상기의 방법을 이용하여 wideband 및 subband CQI를 생성하기 위해서는 추정된 각각의 주파수 자원 및 시간 자원에 대한 평균적인 채널을 구하여야 한다. 이 때, 하나의 차원의 채널에 대하여 채널 추정을 할 때에는 각각의 자원에 대하여 평균을 취해주면 된다. 하지만, 복수 개의 차원의 채널에 대하여 평균적인 채널을 구하기 위해서는 다양한 차원에서 평균이 취해질 수 있다. 이러한 평균적인 채널을 구하기 위하여 하기 방법을 이용할 수 있다.
l 복수 개의 차원에 대한 평균 채널 계산 방법 1: 각각의 차원에 대하여 미리 평균을 취한 후 복수 개의 차원에 해당 하는 채널을 생성
l 복수 개의 차원에 대한 평균 채널 계산 방법 2: 각각의 시간 및 주파수 채널에 대해서 복수 개의 차원에 해당 하는 채널을 생성
상기 복수 개의 차원에 대한 평균 채널 계산 방법 1을 사용할 경우 horizontal CSI-RS 및 vertical CSI-RS에 대하여 먼저 평균적인 채널을 추정한 후에 복수 개의 차원에 해당 하는 채널을 생성하게 된다. 따라서 상기의 [수학식 17]는 하기의 [수학식 21]과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00314
상기 복수 개의 차원에 대한 평균 채널 계산 방법 2를 사용할 경우 horizontal CSI-RS 및 vertical CSI-RS에 대하여 먼저 복수 개의 차원에 해당 하는 채널을 생성한 후에 평균적인 채널을 추정하게 된다. 따라서 상기의 [수학식 17]는 하기의 [수학식 22]와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014048979679-pat00315
상기의 [수학식 21]와 [수학식 22]에서 E]는 평균적인 채널을 구하는 과정을 의미한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 11을 참조하면 기지국은 1110 단계에서 수직 및 수평 방향의 채널 추정을 위한 두 개의 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 또한, 기지국은 설정 정보로써 각 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, 수열 정보 그리고 전송전력 정보 등의 전체 또는 일부를 전송한다.
이후에, 기지국은 1120 단계에서 두 개의 CSI-RS를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 두 개의 CSI-RS에 대한 피드백 설정은 상술한 [표 2]와 같은 RRC 정보의 전체 또는 일부로 구성될 수 있다.
이후에 기지국은 1130 단계에서 단말로 두 개의 CSI-RS를 전송한다. 단말은 이차원 배열을 가지는
Figure 112014048979679-pat00316
개의 기지국 안테나와
Figure 112014048979679-pat00317
개 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 여기서
Figure 112014048979679-pat00318
와
Figure 112014048979679-pat00319
는 각각 수평 및 수직 방향으로의 CSI-RS 안테나 포트 개수를 의미한다.
예를 들어 단말이 CSI-RS-1을 통해 추정한
Figure 112014048979679-pat00320
채널 행렬이
Figure 112014048979679-pat00321
이고, CSI-RS-2를 통해 추정한
Figure 112014048979679-pat00322
채널 행렬이
Figure 112014048979679-pat00323
라고 하면, 이 때,
Figure 112014048979679-pat00324
개의 이차원 송신 안테나에 대한
Figure 112014048979679-pat00325
채널 행렬은 상술한 [수학식 17]로 표현할 수 있다.
단말은 이차원 배열을 가지는
Figure 112014048979679-pat00326
개의 기지국 안테나와
Figure 112014048979679-pat00327
개 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 단말은 피드백 설정과 본 발명의 실시 예에 따라 정의된 codebook을 사용하여 피드백 정보 rank, PMI i 1과 i 2 및 CQI 를 생성한다. 이후 단말은 기지국의 피드백 설정에 따라 해당 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 1130 단계에서 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
상기 설명에서는 두 개 이상의 CSI-RS를 이용하여 채널을 가상화 하는 예시를 설명하였으나 하나의 CSI-RS를 이용하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 8개의 논리 안테나 포트를 갖는 CSI-RS를 가정할 경우 4 X 4의 안테나 구조에 사용하게 하기 위하여 CSI-RS PORT 0-3을 CSI-RS-1과 같이 가정하고, CSI-RS PORT 4-7을 CSI-RS-2와 같이 가정할 수도 있다.
또한, 상기 예시들에서는 CSI-RS를 이용하여 채널을 가상화 하는 예시를 설명하였으나 CSI-RS가 아닌 CRS, PRS, DMRS, MBSFN RS 등의 다른 기준 신호들에게 기준이 되는 안테나 포트를 상기에서 설명한 표준, RRC, L1 signalling 등을 통하여 지시함으로써 채널을 가상화 하는 것도 본 발명에 포함됨을 명심하여야 할 것이다.
이 경우, 상기의 reference CSI-RS port는 reference CRS port, reference PRS port, reference DMRS port, reference antenna port 등의 용어로 표현 될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 단말은 통신부(1210)와 제어부(1220)로 구성될 수 있다.
통신부(1210)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1210)는 제어부(1220)의 제어하에 FD-MIMO 기술을 위한 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
제어부(1220)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(1220)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 FD-MIMO를 위한 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(1220)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(1210)를 제어한다. 이를 위해 제어부(1220)는 채널 추정부(1230)를 포함하여 구성될 수 있다.
채널 추정부(1230)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 이에 따라 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정할 수 있다.
도 12에서는 단말이 통신부(1210)와 제어부(1220)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 구비할 수 있다. 또한, 상기에서는 제어부(1220)와 채널 추정부(1230)가 별도의 블록으로 구성되었다고 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 채널 추정부(1230)가 수행하는 기능을 제어부(1220)가 수행할 수도 있다.
이 경우, 제어부(1220)는 적어도 두 개의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(1210)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1220)는 상기 적어도 두 개의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(1210)를 제어할 수 있다.
제어부(1220)는 상기 통신부(1210)를 통하여 수신된 적어도 두 개의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 그리고 제어부(1220)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(1210)를 제어한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 기지국은 제어부(1310)와 통신부(1320)로 구성될 수 있다.
제어부(1310)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(1310)는 단말의 수평 및 수직 성분 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(1310)는 자원 할당부(1330)를 더 구비할 수 있다.
자원 할당부(1330)는 단말이 수직 및 수평 성분 채널을 각각 추정할 수 있도록 CSI-RS를 각각의 자원에 할당하고, 해당 자원을 사용하여 CSI-RS를 전송한다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다.
통신부(1320)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1320)는 제어부(1310)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.
상기에서는 제어부(1310)와 자원 할당부(1330)가 별도의 블록으로 구성되었다고 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자원 할당부(1330)가 수행하는 기능을 제어부(1310)가 수행할 수도 있다.
이 경우, 제어부(1310)는 적어도 두 개의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(1320)를 제어하고, 상기 적어도 두 개의 기준 신호를 측정한다. 또한, 제어부(1310)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(1320)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1310)는 상기 적어도 두 개의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(1320)를 제어할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, FD-MIMO와 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 무선자원을 할당하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
이상에서 본 발명의 애플리케이션 실시 장치의 간략한 구조가 설명되었으나, 당업자의 선택에 따라 상술한 각 구성요소를 더욱 세분화하거나 합쳐서 하나 이상의 모듈로 재구성할 수 있음을 명시한다.
이상에서 설명된 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 앞서 설명된 본 발명에 따른 실시 예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1210: 통신부
1220: 제어부
1230: 채널 추정부
1310: 제어부
1320:통신부
1330: 자원 할당부

Claims (22)

  1. 통신 시스템의 단말의 방법에 있어서,
    2 개의 기준 신호(RS: reference signal) 세트에 대한 설정 정보를 수신하는 단계;
    피드백 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 2 개의 RS 세트에 대한 기준 안테나 포트 정보를 확인하는 단계;
    상기 2 개의 RS 세트 중 2 개의 RS를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 수신된 RS들의 채널 및 상기 수신된 RS들 모두를 동일한 안테나 설정으로 전송하기 위한 상기 기준 안테나 포트 정보로 지시되는 기준 안테나 포트를 기반으로 한 상기 수신된 RS들의 채널 사이의 관계를 기반으로, 상기 기지국의 복수의 안테나 및 상기 단말의 복수의 안테나 사이의 채널을 측정하는 단계;
    상기 피드백 설정 정보를 기반으로, 상기 측정된 채널에 대한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 2 개의 RS 세트는 상기 기지국의 2 차원으로 배열된 복수 개의 안테나에 대한 수평 및 수직 방향의 RS이고,
    상기 수신된 RS 중 수평 CSI-RS(H-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수평 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고, 상기 수신된 RS 중 수직 CSI-RS(V-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수직 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고,
    상기 기준 안테나 포트는 제1 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트와 제2 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트 사이에서 중첩된 안테나 포트이고,
    상기 피드백 설정 정보는 상기 단말이 랭크 지시자(RI: rank indicator), 프리코딩 매트릭스를 정의하는 두 개의 PMI에 해당하는 i1, i2 및 CQI를 기지국으로 보고하도록 지시하고, 상기 i1은 상기 측정된 채널에 대해 선택 가능한 빔포밍 벡터 후보를 지시하고, 상기 i2는 상기 측정된 채널에 대한 빔포밍 벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널을 측정하는 단계는, 상기 수신된 RS를 기반으로 측정된 채널을 정규화(normalize) 하기 위한 제1 값 및 상기 수신된 RS를 기반으로 측정된 채널의 진폭을 복원하기 위한 제2 값을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값은 상기 기준 안테나 포트에 대응되는 채널을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 안테나 포트 정보는 기 설정된 규칙, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링 및 계층 1(L1: layer 1) 시그널링 중 어느 하나를 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    2 개의 기준 신호(RS: reference signal) 세트에 대한 설정 정보를 수신하고, 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 2 개의 RS 세트에 대한 기준 안테나 포트 정보를 확인하고, 상기 2 개의 RS 세트 중 2 개의 RS를 기지국으로부터 수신하고, 상기 수신된 RS들의 채널 및 상기 수신된 RS들 모두를 동일한 안테나 설정으로 전송하기 위한 상기 기준 안테나 포트 정보로 지시되는 기준 안테나 포트를 기반으로 한 상기 수신된 RS들의 채널 사이의 관계를 기반으로, 상기 기지국의 복수의 안테나 및 상기 단말의 복수의 안테나 사이의 채널을 측정하고, 상기 피드백 설정 정보를 기반으로, 상기 측정된 채널에 대한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 2 개의 RS 세트는 상기 기지국의 2 차원으로 배열된 복수 개의 안테나에 대한 수평 및 수직 방향의 RS이고,
    상기 수신된 RS 중 수평 CSI-RS(H-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수평 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고, 상기 수신된 RS 중 수직 CSI-RS(V-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수직 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고,
    상기 기준 안테나 포트는 제1 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트와 제2 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트 사이에서 중첩된 안테나 포트이고,
    상기 피드백 설정 정보는 상기 단말이 랭크 지시자(RI: rank indicator), 프리코딩 매트릭스를 정의하는 두 개의 PMI에 해당하는 i1, i2 및 CQI를 기지국으로 보고하도록 지시하고, 상기 i1은 상기 측정된 채널에 대해 선택 가능한 빔포밍 벡터 후보를 지시하고, 상기 i2는 상기 측정된 채널에 대한 빔포밍 벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수신된 RS를 기반으로 측정된 채널을 정규화(normalize) 하기 위한 제1 값 및 상기 수신된 RS를 기반으로 측정된 채널의 진폭을 복원하기 위한 제2 값을 확인하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값은 상기 기준 안테나 포트에 대응되는 채널을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 기준 안테나 포트 정보는 기 설정된 규칙, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링 및 계층 1(L1: layer 1) 시그널링 중 어느 하나를 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 통신 시스템의 기지국의 방법에 있어서,
    2 개의 기준 신호(RS: reference signal) 세트에 대한 설정 정보를 전송하는 단계;
    피드백 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 2 개의 RS 세트 중 2 개의 RS를 단말로 전송하는 단계;
    상기 기지국의 복수의 안테나 포트 및 상기 단말의 복수의 안테나 포트 사이의 채널에 대한 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 피드백 정보는 상기 전송된 RS들의 채널 및 상기 단말에 의해 확인되는, 상기 전송된 RS들 모두를 동일한 안테나 설정으로 전송하기 위한 기준 안테나 포트 정보로 지시되는 기준 안테나 포트를 기반으로 한 상기 전송된 RS들의 채널 사이의 관계를 기반으로 측정된 채널에 대한 정보이고,
    상기 2 개의 RS 세트는 상기 기지국의 2 차원으로 배열된 복수 개의 안테나에 대한 수평 및 수직 방향의 RS이고,
    상기 수신된 RS 중 수평 CSI-RS(H-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수평 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고, 상기 수신된 RS 중 수직 CSI-RS(V-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수직 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고,
    상기 기준 안테나 포트는 제1 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트와 제2 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트 사이에서 중첩된 안테나 포트이고,
    상기 피드백 설정 정보는 상기 단말이 랭크 지시자(RI: rank indicator), 프리코딩 매트릭스를 정의하는 두 개의 PMI에 해당하는 i1, i2 및 CQI를 기지국으로 보고하도록 지시하고, 상기 i1은 상기 측정된 채널에 대해 선택 가능한 빔포밍 벡터 후보를 지시하고, 상기 i2는 상기 측정된 채널에 대한 빔포밍 벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 전송된 RS를 기반으로 측정된 채널을 정규화(normalize) 하기 위한 제1 값 및 상기 전송된 RS를 기반으로 측정된 채널의 진폭을 복원하기 위한 제2 값을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값은 상기 기준 안테나 포트에 대응되는 채널을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 기준 안테나 포트 정보는 기 설정된 규칙, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링 및 계층 1(L1: layer 1) 시그널링 중 어느 하나를 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    2 개의 기준 신호(RS: reference signal) 세트에 대한 설정 정보를 전송하고, 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 2 개의 RS 세트 중 2 개의 RS를 단말로 전송하고, 상기 기지국의 복수의 안테나 포트 및 상기 단말의 복수의 안테나 포트 사이의 채널에 대한 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 피드백 정보는 상기 전송된 RS들의 채널 및 상기 단말에 의해 확인되는, 상기 전송된 RS들 모두를 동일한 안테나 설정으로 전송하기 위한 기준 안테나 포트 정보로 지시되는 기준 안테나 포트를 기반으로 한 상기 전송된 RS들의 채널 사이의 관계를 기반으로 측정된 채널에 대한 정보이고,
    상기 2 개의 RS 세트는 상기 기지국의 2 차원으로 배열된 복수 개의 안테나에 대한 수평 및 수직 방향의 RS이고,
    상기 수신된 RS 중 수평 CSI-RS(H-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수평 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고, 상기 수신된 RS 중 수직 CSI-RS(V-CSI-RS)는 상기 기지국의 복수 개의 안테나와 상기 단말의 복수 개의 안테나 사이의 수직 각에 대한 정보를 측정하기 위해 사용되고,
    상기 기준 안테나 포트는 제1 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트와 제2 RS 세트의 적어도 하나의 안테나 포트 사이에서 중첩된 안테나 포트이고,
    상기 피드백 설정 정보는 상기 단말이 랭크 지시자(RI: rank indicator), 프리코딩 매트릭스를 정의하는 두 개의 PMI에 해당하는 i1, i2 및 CQI를 기지국으로 보고하도록 지시하고, 상기 i1은 상기 측정된 채널에 대해 선택 가능한 빔포밍 벡터 후보를 지시하고, 상기 i2는 상기 측정된 채널에 대한 빔포밍 벡터를 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 전송된 RS를 기반으로 측정된 채널을 정규화(normalize) 하기 위한 제1 값 및 상기 전송된 RS를 기반으로 측정된 채널의 진폭을 복원하기 위한 제2 값을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 값 및 제2 값은 상기 기준 안테나 포트에 대응되는 채널을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 삭제
  20. 제16항에 있어서,
    상기 기준 안테나 포트 정보는 기 설정된 규칙, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 시그널링 및 계층 1(L1: layer 1) 시그널링 중 어느 하나를 기반으로 확인되는 것을 특징으로 하는 기지국.

  21. 삭제
  22. 삭제
KR1020140062603A 2014-05-23 2014-05-23 다수의 이차원 배열 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 피드백 송수신 방법 및 장치 KR102344081B1 (ko)

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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9774430B2 (en) * 2014-05-22 2017-09-26 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for channel estimation in wireless communication system
CN105471487B (zh) * 2014-07-01 2020-07-24 索尼公司 通信设备、基站和通信方法
US10355763B2 (en) * 2014-07-31 2019-07-16 Lg Electronics Inc. Method for estimating channel and device therefor
KR102333401B1 (ko) * 2014-08-01 2021-11-30 엘지전자 주식회사 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2017005295A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Resource allocation for data transmission in wireless systems
CN108141267B (zh) * 2015-09-24 2021-04-27 Lg 电子株式会社 无线通信系统中发送和接收信道状态信息的方法及其设备
US10548115B2 (en) * 2015-09-30 2020-01-28 Lg Electronics Inc. Method for transmitting and receiving signals on basis of non-orthogonal multiple access scheme, and apparatus therefor
CN106888472B (zh) * 2015-12-16 2020-03-10 中兴通讯股份有限公司 数据的传输方法及装置
WO2017172049A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Intel IP Corporation Csi feedback for open loop fd-mimo transmission
KR20200096311A (ko) * 2016-05-12 2020-08-11 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 정보 전송 방법 및 사용자 장비
US10511430B2 (en) 2016-07-08 2019-12-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Spectrum-agile multiple input multiple output system and capacity adaptation between uplink and downlink
US10476781B2 (en) 2016-08-22 2019-11-12 Qualcomm Incorporated Feedback for independent links
CN107872260B (zh) * 2016-09-28 2021-03-05 华为技术有限公司 通信方法及网络设备
US10644924B2 (en) 2016-09-29 2020-05-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating a two-stage downlink control channel in a wireless communication system
US10171214B2 (en) 2016-09-29 2019-01-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Channel state information framework design for 5G multiple input multiple output transmissions
US10158555B2 (en) 2016-09-29 2018-12-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitation of route optimization for a 5G network or other next generation network
US10602507B2 (en) 2016-09-29 2020-03-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating uplink communication waveform selection
US10206232B2 (en) 2016-09-29 2019-02-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Initial access and radio resource management for integrated access and backhaul (IAB) wireless networks
CN108155923B (zh) * 2016-12-03 2020-05-22 上海朗帛通信技术有限公司 一种被用于多天线传输的ue、基站中的方法和装置
CN114285447B (zh) * 2017-01-09 2022-11-08 中兴通讯股份有限公司 信道状态信息的反馈、确定方法及装置
WO2018141090A1 (en) * 2017-02-04 2018-08-09 Qualcomm Incorporated Coupling aperiodic channel state information (csi) reference symbol (rs) (csi-rs) structure with feedback content and reporting timing
US10355813B2 (en) 2017-02-14 2019-07-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Link adaptation on downlink control channel in a wireless communications system
KR102496052B1 (ko) * 2017-03-23 2023-02-07 삼성전자 주식회사 서로 다른 기준 신호를 단말에게 설정하는 방법 및 설정된 서로 다른 기준 신호를 이용한 셀 측정값을 보고하는 방법을 특징으로 하는 장치 및 시스템
CN108923896B (zh) 2017-04-19 2021-03-26 上海朗帛通信技术有限公司 一种被用于寻呼的用户设备、基站中的方法和装置
KR102365347B1 (ko) * 2017-05-23 2022-02-21 삼성전자 주식회사 Nr-mimo 지원을 위한 채널 요소 정렬 및 채널 요소 간 관계 정보 기반 명시적 채널 상태 정보 피드백 기법
US10009832B1 (en) 2017-08-11 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating compact signaling design for reserved resource configuration in wireless communication systems
US10522921B2 (en) * 2017-12-22 2019-12-31 Spring Communications Company L.P. Multi-antenna control in wireless user devices
US11108473B2 (en) * 2018-06-11 2021-08-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods for terminal-specific beamforming adaptation for advanced wireless systems
US10707931B2 (en) 2018-11-02 2020-07-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Linear combination codebook based per layer power allocation feedback for 5G or other next generation network
CN113050558A (zh) * 2021-03-08 2021-06-29 山东大学 一种5g工业物联网智能数据采集终端、系统及方法
CN115623497A (zh) * 2021-07-12 2023-01-17 华为技术有限公司 信道信息获取方法和通信装置
CN114244414B (zh) * 2021-11-08 2024-04-12 华为技术有限公司 信号处理方法及相关装置
CN114245348B (zh) * 2021-12-15 2023-05-23 北京邮电大学 基于无蜂窝网络架构的多业务联合传输方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013024350A2 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 Alcatel Lucent Methods and apparatuses for channel measurement and feedback of multi-dimensional antenna array
WO2014069821A1 (ko) 2012-11-02 2014-05-08 주식회사 팬택 다중 안테나 시스템에서 참조 신호의 전송장치 및 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3699463A (en) * 1970-11-30 1972-10-17 Bell Telephone Labor Inc Error reduction in communication systems
US9813867B2 (en) * 2005-12-15 2017-11-07 Polte Corporation Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology
US8442566B2 (en) 2009-01-07 2013-05-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Coordinated multipoint (CoMP) joint transmission using channel information feedback and higher rank dedicated beam-forming
WO2011025027A1 (ja) * 2009-08-31 2011-03-03 ソニー株式会社 信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法
EP3515006B1 (en) 2011-01-07 2020-08-12 Sun Patent Trust Integrated circuit, transmitter and transmission method
EP2732560B1 (en) 2011-07-13 2016-02-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for transmission in a wireless communication system
WO2013119159A1 (en) 2012-02-06 2013-08-15 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and arrangement for antenna mode switching
CN104396160B (zh) * 2012-06-24 2017-11-21 Lg电子株式会社 在无线通信系统中报告信道状态信息的方法和装置
US8885752B2 (en) * 2012-07-27 2014-11-11 Intel Corporation Method and apparatus for feedback in 3D MIMO wireless systems
KR101972945B1 (ko) 2012-09-18 2019-04-29 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치
KR20150103046A (ko) * 2013-01-02 2015-09-09 엘지전자 주식회사 하향링크 무선 신호를 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
WO2014161145A1 (en) 2013-04-02 2014-10-09 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Method of mapping csi-rs ports to antenna units, base station and user equipment
US9377522B2 (en) * 2013-08-22 2016-06-28 Qualcomm Incorporated Utilizing a reference signal for indoor positioning
WO2015033661A1 (ja) * 2013-09-03 2015-03-12 ソニー株式会社 通信制御装置、通信制御方法及び端末装置
KR102285852B1 (ko) 2013-12-17 2021-08-05 삼성전자 주식회사 전차원 다중입력 다중출력 이동통신 시스템에서 통신방법 및 장치
US9948378B2 (en) * 2014-03-12 2018-04-17 Lg Electronics Inc. Method and device for transmitting reference signal in multi-antenna supporting wireless communication system
WO2015156574A1 (ko) * 2014-04-10 2015-10-15 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013024350A2 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 Alcatel Lucent Methods and apparatuses for channel measurement and feedback of multi-dimensional antenna array
WO2014069821A1 (ko) 2012-11-02 2014-05-08 주식회사 팬택 다중 안테나 시스템에서 참조 신호의 전송장치 및 방법

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