KR102402854B1 - 기지국 장치 및 이의 빔포밍 방법 - Google Patents

기지국 장치 및 이의 빔포밍 방법 Download PDF

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Abstract

기지국 장치의 빔포밍 방법이 개시된다. 일 실시예는 단말의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교하고, 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값 이하인 경우, 상기 단말에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하며, 상기 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고 상기 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 수신하고 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 수신하고, 상기 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 상기 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행한다.

Description

기지국 장치 및 이의 빔포밍 방법{BASE STATION APPARATUS AND BEAMFORMING METHOD THEREOF}
아래 실시예들은 빔포밍 방법에 관한 것이다.
5G 이동통신에서 기지국은 단말로부터 수신한 CSI(Channel Status Information) 기반으로 빔포밍을 수행할 수 있다.
현재 5G 이동통신에서 기지국은 CSI-RS(Reference Signal)를 단일 설정하여 사용하고, 단말의 위치에 상관없이 동일한 CSI-RS를 설정하여 사용한다. 한편, 기지국이 복수 개의 CSI-RS 설정을 사용하는 경우가 있으나, 단말의 CSI-RS 지원 Capability 여부에 따라 CSI-RS를 설정한다. 예를 들어, 기지국은 CSI-RS 32 포트를 지원하는 단말에게 CSI-RS의 안테나 포트 수를 32로 설정하고 CSI-RS 32 포트를 미지원 하는 단말에게 는 CSI-RS의 안테나 포트 수를 8로 설정한다.
관련 선행기술로, 한국 공개특허공보 제10-2019-0087870호(발명의 명칭: 빔포밍 송신을 제어하는 방법 및 장치, 출원인: 삼성전자 주식회사)가 있다. 해당 공개특허공보에는 무선 통신 시스템에서 기지국이 빔포밍을 수행하는 방법이 개시된다. 해당 공개특허공보에 개시된 기지국은 복수의 빔 방향마다 할당되는 송신 시간 비율을 획득하고, 상기 획득된 송신 시간 비율을 근거로 상기 복수의 빔 방향으로 제어 정보를 송신하기 위한 빔포밍을 수행한다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 측에 따른 기지국의 빔포밍 방법은 단말의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교하는 단계; 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값 이하인 경우, 상기 단말에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하는 단계; 상기 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고 상기 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하는 단계; 상기 단말로부터 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 수신하고 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 수신하는 단계; 상기 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 상기 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산하는 단계; 및 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행하는 단계를 포함한다.
빔포밍 방법은 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 단말로부터 상기 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신하고, 상기 제3 채널 상태 정보들 기반의 제3 빔포밍을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 레퍼런스 신호는 빔포밍된 CSI-RS(Channel Status Information-Reference Signal)이고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 신호 각각은 빔포밍되지 않은 CSI-RS이거나 상기 제3 레퍼런스 신호의 빔포밍 게인보다 낮은 빔포밍 게인을 가진 빔포밍된 CSI-RS일 수 있다.
상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작고 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작을 수 있다.
상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 8이고, 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 32이며, 상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 4일 수 있다.
상기 제1 채널 상태 정보들은 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 CQI(Channel Quality Indicator)와 제1 RI(Rank Indicator)를 포함할 수 있다.
상기 계산하는 단계는 상기 제1 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제1 RI를 곱셈하여 상기 제1 상태값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 채널 상태 정보들은 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 CQI와 제2 RI를 포함할 수 있다.
상기 계산하는 단계는 상기 제2 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제2 RI를 곱셈하여 상기 제2 상태값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
빔포밍 방법은 상기 단말로부터 수신한 SRS(Sounding Reference Signal) 또는 A2 측정 리포트를 기초로 상기 경로 손실값을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따른 기지국 장치는 통신부; 및 단말의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교하고, 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값 이하인 경우, 상기 단말에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하며, 상기 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 상기 통신부를 이용하여 상기 단말로 전송하고, 상기 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 상기 통신부를 이용하여 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 상기 통신부를 이용하여 수신하고 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 상기 통신부를 이용하여 수신하고, 상기 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 상기 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행하는 제어부를 포함한다.
상기 제어부는 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신하며, 상기 제3 채널 상태 정보들 기반의 제3 빔포밍을 수행할 수 있다.
상기 제3 레퍼런스 신호는 빔포밍된 CSI-RS이고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 신호 각각은 빔포밍되지 않은 CSI-RS이거나 상기 제3 레퍼런스 신호의 빔포밍 게인보다 낮은 빔포밍 게인을 가진 빔포밍된 CSI-RS일 수 있다.
상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작고 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작을 수 있다.
상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 8이고, 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 32이며, 상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 4일 수 있다.
상기 제1 채널 상태 정보들은 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 CQI와 제1 RI를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제1 RI를 곱셈하여 상기 제1 상태값을 계산할 수 있다.
상기 제2 채널 상태 정보들은 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 CQI와 제2 RI를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제2 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제2 RI를 곱셈하여 상기 제2 상태값을 계산할 수 있다.
상기 제어부는 상기 단말로부터 수신한 SRS 또는 A2 측정 리포트를 기초로 상기 경로 손실값을 계산할 수 있다.
실시예들은 단말 피드백 기반으로 최적의 5G 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 실시예들은 단말 위치 및 링크 환경 별로 Spectral efficiency가 높은 CSI-RS 전송하여 최적의 5G 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 실시예들은 단말에 복수의 CSI-RS 자원을 할당하고 단말로부터 복수의 CSI를 수신하며, 각 CSI 별로 상태값을 계산함으로써 최적의 5G 빔포밍을 수행할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 기지국 장치와 단말을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 빔포밍 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 복수의 CSI-RS 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기지국 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 기지국 장치와 단말을 포함하는 이동 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국 장치(110)와 단말(120, 130)이 도시된다.
기지국 장치(110)는 5G의 NR(New Radio) 기지국 또는 5G NR 기반 스몰셀 장비에 해당할 수 있다.
단말(120, 130)은 이동 단말(예를 들어, 스마트폰, 스마트 워치 등의 웨어러블 기기, 태블릿 PC)로,4G 및/또는 5G를 지원할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(120, 130)에게 CSI-RS(Channel Status Information- Reference Signal)를 전송할 수 있고, 단말(120, 130)로부터 CSI를 수신한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), RI(Rank Indicator), 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함할 수 있다. 기지국 장치(110)는 수신된 CSI를 기초로 빔포밍을 수행한 뒤 단말(120, 130)에게 DL(Downlink) 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)로부터 UL(Uplink) 데이터를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)의 위치를 고려하여 서로 다른 CSI-RS 설정을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국 장치(110)는 단말(130)이 기준 경로 손실(path loss)값에 해당하는 거리보다 멀리 있다고 판단한 경우, CSI-RS 안테나 포트 수를 적게 하고(예를 들어, CSI-RS 안테나 포트 수를 4로 설정), 빔포밍된 CSI-RS를 단말(130)로 전송한다. 먼 거리에 있는 단말(130)은 기지국 장치(110)로부터 CSI-RS를 수신할 수 있고 기지국 장치(110)로 CSI를 전송할 수 있다. 그리고, 기지국 장치(110)는 단말(130)로부터 수신한 CSI를 기초로 빔포밍 및 Link Adaptation를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국 장치(110)는 단말(120)이 기준 경로 손실값에 해당하는 거리 이내에 있다고 판단한 경우, CSI-RS 안테나 포트 수를 많게 하고, 빔포밍 게인이 적거나 빔포밍되지 않은 CSI-RS를 단말(120)로 전송한다. 기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 RI가 높게 형성된 CSI를 수신할 수 있다. 그리고, 기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 수신한 CSI를 기초로 빔포밍 및 Link Adaptation를 수행할 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른 기지국 장치(110)는 단말 위치 및 링크 환경 별로 Spectral efficiency가 높은 CSI-RS를 단말로 전송하여 최적의 5G 빔포밍을 수행할 수 있다. 이하, 기지국 장치(110)의 빔포밍 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 빔포밍 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)의 경로 손실값을 계산한다(211). 달리 표현하면, 기지국 장치(110)는 기지국 장치(110)와 단말(120, 130) 사이의 거리를 추정하거나 단말(120, 130)의 위치를 추정할 수 있다.
일례로, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)로부터 수신한 A2 측정 리포트(Measurement Report)를 기초로 단말(120, 130)의 경로 손실값을 계산할 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)에게 NR 주파수에 대해 아래 표 1과 같이 A2 event Measurement Report를 설정할 수 있다.
Figure 112020092226018-pat00001
위 표 1과 같이, a2-Threshold RSRP(Reference Signal Received Power)는 41로 설정될 수 있다.
일례로, 단말(120)이 수신한 SSB(Synchronization Signal Block) RSRP는 41―156=-105dBm이고 기지국 장치(110)의 SSB 출력 설정이 14dBm인 경우, 기지국 장치(110)는 단말(120)의 경로 손실값을 14―(-105)=119dBm으로 계산할 수 있다.
다른 일례로, 기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 수신한 SRS 신호를 복조하여 SRS 신호 수신 세기를 기초로 단말(120)의 위치를 추정할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(120, 130)의 경로 손실값과 기준 경로 손실값을 비교한다(212). 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)이 기준 경로 손실값에 해당하는 거리보다 멀리 있는지 여부를 확인할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(130)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값보다 큰 경우, CSI-RS #0를 단말(130)에 전송한다(213). 단계(213)에서, 기지국 장치(110)는 CSI-RS #0의 안테나 포트 수를 4로 설정할 수 있고, CSI-RS #0의 자원 위치로 CSI-RS #0를 단말(130)에 전송할 수 있다. 달리 표현하면, 기지국 장치(110)는 CSI-RS 자원 #0을 통해 CSI-RS #0를 단말(130)에 전송할 수 있다. 기지국 장치(110)는 4개의 안테나 포트에서 4개의 CSI-RS #0를 단말(130)로 전송할 수 있다. 이 때, CSI-RS #0는 빔포밍된 것일 수 있다. 이에 따라, 기지국 장치(110)는 먼 거리에 있는 단말(130)이 CSI-RS #0를 수신하도록 할 수 있다. 다시 말해, 기지국 장치(110)는 CSI-RS #0의 안테나 포트 수를 적게 설정하고 CSI-RS #0를 빔포밍하여 단말(130)로 전송함으로써 먼 거리에 있는 단말(130)이 CSI-RS #0를 수신하도록 할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(130)로부터 CSI #0를 수신한다(214). 여기서, CSI #0는 CSI-RS #0에 대한 CSI로, CQI #0, RI #0, 및 PMI #0를 포함할 수 있다.
기지국 장치(110)는 CSI #0 기반 빔포밍을 수행한다(215). 그리고, 기지국 장치(110)는 단말(130)에게 DL 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 기지국 장치(110)는 단말(130)로부터 UL 데이터를 수신할 수 있다.
단계(212)에서 기지국 장치(110)는 단말(120)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값 이하인 경우, CSI-RS #1을 단말(120)에 전송하고 CSI-RS #2를 단말(120)에 전송한다(216).
단계(216)에서, 기지국 장치(110)는 CSI-RS #1의 안테나 포트 수를 8로 설정할 수 있고, CSI-RS #1의 자원 위치로 CSI-RS #1를 단말(120)로 전송할 수 있다. 기지국 장치(110)는 8개의 안테나 포트에서 8개의 CSI-RS #1을 단말(120)로 전송할 수 있다. 또한, 기지국 장치(110)는 CSI-RS #2의 안테나 포트 수를 32로 설정할 수 있고, CSI-RS #2의 자원 위치로 CSI-RS #2를 단말(120)로 전송할 수 있다. 기지국 장치(110)는 32개의 안테나 포트에서 32개의 CSI-RS #2를 단말(120)로 전송할 수 있다. 이 때, CSI-RS #1과 CSI-RS #2 각각은 빔포밍되지 않을 수 있다. 또는, 기지국 장치(110)는 CSI-RS #1과 CSI-RS #2 각각을 빔포밍하되 빔포밍 게인을 작게할 수 있다. 일례로, CSI-RS #1과 CSI-RS #2 각각의 빔포밍 게인은 CSI-RS #0의 빔포밍 게인보다 작을 수 있다. CSI-RS #0의 빔포밍 게인이 가장 크고 CSI-RS #2의 빔포밍 게인이 가장 작으며, CSI-RS #1의 빔포밍 게인은 CSI-RS #0의 빔포밍 게인보다 작지만 CSI-RS #2의 빔포밍 게인보다 클 수 있다. 빔포밍 게인이 작을 수록 Rank가 높아질 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(120)이 먼 거리가 아닌 경우 안테나 포트 수를 많게 하고, 빔포밍 게인이 적거나 빔포밍을 하지 않은 CSI-RS를 전송하여 RI가 높게 형성되는 CSI를 단말(120)로부터 수신하도록 할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 CSI #1을 수신하고 CSI #2를 수신한다(217). 여기서, CSI #1는 CSI-RS #1에 대한 CSI를 나타내고, CSI #2는 CSI-RS #2에 대한 CSI를 나타낸다.
CSI #1은 CQI #1, RI #1, 및 PMI #1을 포함할 수 있고, CSI #2는 CQI #2, RI #2, 및 PMI #2를 포함할 수 있다.
기지국 장치(110)는 CSI #1에 대한 제1 상태값과 CSI #2에 대한 제2 상태값을 계산한다(218). 상태값은 무선 채널 상태값으로 달리 표현될 수 있다.
단계(218)에서, 기지국 장치(110)는 수학식 (CQI×2―3)×RI에 따라 제1 상태값과 제2 상태값을 계산할 수 있다. 아래 표 2는 제1 상태값과 제2 상태값의 일례를 보여준다.
CSI-RS #1 CSI-RS #2
CQI 12 14
RI 2 3
SE 42 75
위 표 2에서, SE는 상태값(또는 채널 상태값)으로, 기지국 장치(110)는 CQI #1이 12이고 RI #1이 2이면 제1 상태값을 42로 계산할 수 있고, CQI #2기 14이고 RI #2가 3이면 제2 상태값을 75로 계산할 수 있다.
기지국 장치(110)는 제2 상태값과 제1 상태값을 비교한다(219).
기지국 장치(110)는 제2 상태값이 제1 상태값 이상이면, CSI #2 기반 빔포밍을 수행한다(220). 그리고, 기지국 장치(110)는 단말(120)에게 DL 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 UL 데이터를 수신할 수 있다.
기지국 장치(110)는 제2 상태값이 제1 상태값보다 작으면, CSI #1 기반 빔포밍을 수행한다(221). 그리고, 기지국 장치(110)는 단말(120)에게 DL 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 UL 데이터를 수신할 수 있다.
도 2를 통해 설명한 기지국 장치(110)는 단말(120, 130) 피드백 기반의 최적 빔포밍을 수행할 수 있다.
도 3 내지 도 4는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 복수의 CSI-RS 설정을 설명하기 위한 도면이다.
기지국 장치(110)는 단말(120, 130)의 채널 피드백에 따라 복수의 CSI-RS 설정 중 어느 하나를 사용하여 빔포밍을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전송 거리 측면에서, CSI-RS #0 내지 CSI-RS #2 중 CSI-RS #0의 전송 거리가 가장 길고, CSI-RS #2의 전송 거리가 가장 짧다. CSI-RS #1의 전송 거리는 CSI-RS #0에 비해 길지만 CSI-RS #2에 비해 짧다. 도 4에 도시된 예와 같이, CSI-RS #0(또는 CSI-RS #0의 빔)(410)의 전송 거리가 가장 길고, CSI-RS #2(또는 CSI-RS #2의 빔)(430)의 전송 거리가 가장 짧으며, CSI-RS #1(또는 CSI-RS #1의 빔)(420)의 전송 거리는 중간이다. CSI-RS #1과 CSI-RS #2는 CSI-RS #0에 비해 먼 거리까지 도달하지 않을 수 있지만 CSI-RS #0에 비해 높은 Rank가 형성되게 할 수 있다.
Rank 측면에서, CSI-RS #0 내지 CSI-RS #2 중 CSI-RS #2의 Rank가 가장 높고, CSI-RS #0의 Rank가 가장 낮다. CSI-RS #1의 Rank는 CSI-RS #0에 비해 높지만 CSI-RS #2에 비해 낮다.
CSI-RS 자원 수 측면에서, CSI-RS #0 내지 CSI-RS #2 중 CSI-RS #2의 자원 수가 가장 많고, CSI-RS #0의 자원 수가 가장 적다. CSI-RS #1의 자원 수는 CSI-RS #0에 비해 많지만 CSI-RS #2에 비해 적다. 도 3에 도시된 CSI-RS 자원 맵핑을 참조하면, CSI-RS #0의 자원은 타임 슬롯 13의 자원 요소 8~자원 요소 11에 해당한다. CSI-RS #0의 자원 수는 4이다. CSI-RS #1의 자원은 타임 슬롯 13의 자원 요소 4~자원 요소 11에 해당한다. CSI-RS #1의 자원 수는 8이다. CSI-RS #2의 자원은 타임 슬롯 10~13 각각에서의 자원 요소 4~자원 요소 11에 해당한다. CSI-RS #2의 자원 수는 32이다.
PMI 측면에서, CSI-RS #0 내지 CSI-RS #2 중 CSI-RS #2의 PMI가 가장 높고, CSI-RS #0의 PMI가 가장 낮다. CSI-RS #1의 PMI는 CSI-RS #0에 비해 높지만 CSI-RS #2에 비해 낮다. Rank 4 기준으로, CSI-RS #0의 PMI는 16이고, CSI-RS #1의 PMI는 96이며, CSI-RS #2의 PMI는 1024이다.
CSI-RS #0의 안테나 포트 수는 4이고, CSI-RS #1의 안테나 포트 수는 8이며, CSI-RS #2의 안테나 포트 수는 32이다.
도 3의 (N1, N2)에서 N1은 열(column) 방향의 안테나 포트 개수를 나타내고, N2는 행(row) 방향의 안테나 포트 개수를 나타낸다.
CSI-RS #0의 (N1, N2)는 (2,1)로 도 3에 도시된 예와 같이, 2개의 column과 1개의 row로 안테나 포트가 배열된다. 각 안테나에는 대응되는 편파(polarization) 안테나가 존재하여, CSI-RS #0의 총 안테나 포트 수는 위에서 설명한 것과 같이 4(=2×1×2)이다.
CSI-RS #1의 (N1, N2)는 (4,1)로 도 3에 도시된 예와 같이, 4개의 column과 1개의 row로 안테나 포트가 배열된다. 각 안테나에는 대응되는 편파 안테나가 존재하여, CSI-RS #1의 총 안테나 포트 수는 위에서 설명한 것과 같이 8(=4×1×2)이다.
CSI-RS #2의 (N1, N2)는 (8,2)로 도 3에 도시된 예와 같이, 8개의 column과 2개의 row로 안테나 포트가 배열된다. 각 안테나에는 대응되는 편파 안테나가 존재하여, CSI-RS #2의 총 안테나 포트 수는 위에서 설명한 것과 같이 32(=8×2×2)이다.
도 5는 일 실시예에 따른 기지국 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 기지국 장치(110)는 단말(120, 130)의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교한다(510).
기지국 장치(110)는 단말(120)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값 이하인 경우, 단말(120)에 제1 자원 및 제2 자원을 할당한다(520).
기지국 장치(110)는 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 단말(120)로 전송하고 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 단말(120)로 전송한다(530). 제1 레퍼런스 신호는 상술한 CSI-RS #1에 해당하고 제1 자원은 상술한 CSI-RS #1의 자원에 해당한다. 또한, 제2 레퍼런스 신호는 상술한 CSI-RS #2에 해당하고 제2 자원은 상술한 CSI-RS #2의 자원에 해당한다.
기지국 장치(110)는 단말(120)로부터 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 수신하고 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 수신한다(540). 여기서, 제1 채널 상태 정보들은 상술한 CSI #1에 해당하고 제2 채널 상태 정보들은 상술한 CSI #2에 해당한다.
기지국 장치(110)는 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산한다(550).
기지국 장치(110)는 제2 상태값이 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 제2 상태값이 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행한다(560). 여기서, 제1 빔포밍은 상술한 CSI #1 기반 빔포밍에 해당할 수 있고 제2 빔포밍은 상술한 CSI #2 기반 빔포밍에 해당할 수 있다.
기지국 장치(110)는 단말(130)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 단말(130)로 전송할 수 있다. 여기서, 제3 레퍼런스 신호는 상술한 CSI-RS #0에 해당하고 제3 자원은 상술한 CSI-RS #0의 자원에 해당한다.
기지국 장치(110)는 단말(130)로부터 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신할 수 있다. 여기서, 제3 채널 상태 정보들은 상술한 CSI #0에 해당한다.
기지국 장치(110)는 제3 채널 상태 정보들 기반의 제3 빔포밍을 수행할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 통해 기술된 사항들은 도 5를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 일 실시예에 따른 기지국 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 기지국 장치(110)는 통신부(610) 및 제어부(620)를 포함한다. 기지국 장치(110)는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.
통신부(610)는 기지국 장치(110)가 단말(120, 130) 등 외부와 통신하기 위한 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(620)는 기지국 장치(110)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(620)는 단말(120, 130)의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교한다. 제어부(620)는 단말(120, 130)로부터 수신한 SRS 또는 A2 측정 리포트를 기초로 경로 손실값을 계산할 수 있다.
제어부(620)는 단말(120)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값 이하인 경우, 단말(120)에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하고, 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 통신부(610)를 이용하여 단말(120)로 전송하고, 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 통신부(610)를 이용하여 단말(120)로 전송한다.
제어부(620)는 단말(120)로부터 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 통신부(610)를 이용하여 수신하고 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 통신부(610)를 이용하여 수신한다.
제어부(620)는 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산한다. 제1 채널 상태 정보들은 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 CQI와 제1 RI를 포함할 수 있다. 제어부(620)는 제1 CQI에 제1 값(예를 들어, 2)을 곱셈하고, 곱셈 결과에서 제2 값(예를 들어, 3)을 차감하며, 차감 결과에 제1 RI를 곱셈하여 제1 상태값을 계산할 수 있다. 제2 채널 상태 정보들은 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 CQI와 제2 RI를 포함할 수 있다. 제어부(620)는 제2 CQI에 제1 값(예를 들어, 2)을 곱셈하고, 곱셈 결과에서 제2 값(예를 들어, 3)을 차감하며, 차감 결과에 제2 RI를 곱셈하여 제2 상태값을 계산할 수 있다.
제어부(620)는 제2 상태값이 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 제2 상태값이 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행한다.
제어부(620)는 단말(130)의 경로 손실값이 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 통신부(610)를 이용하여 단말(130)로 전송할 수 있고, 단말(130)로부터 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신할 수 있으며, 제3 채널 상태 정보들을 기초로 제3 빔포밍을 수행할 수 있다.
제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작고 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작다. 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 8일 수 있고, 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 32일 수 있으며, 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 4일 수 있다.
도 1 내지 도 5를 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 기지국 장치의 빔포밍 방법에 있어서,
    단말의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교하는 단계;
    상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값 이하인 경우, 상기 단말에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하는 단계;
    상기 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고, 상기 제1 레퍼런스 신호를 전송한 후 상기 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하는 단계 -상기 제1 레퍼런스 신호는 제1 개수의 CSI-RS(Channel Status Information- Reference Signal)를 포함하고 상기 제2 레퍼런스 신호는 제2 개수의 CSI-RS를 포함함-;
    상기 단말로부터 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 수신하고 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 수신하는 단계;
    상기 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 상기 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산하는 단계; 및
    상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행하는 단계
    를 포함하는,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 상기 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신하고, 상기 제3 채널 상태 정보들 기반의 제3 빔포밍을 수행하는 단계
    를 더 포함하는,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 레퍼런스 신호는 빔포밍된 CSI-RS이고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 신호 각각의 CSI-RS는 빔포밍되지 않거나 빔포밍되어도 상기 제3 레퍼런스 신호의 빔포밍 게인보다 낮은 빔포밍 게인을 가진,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작고 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작은,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 8이고, 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 32이며, 상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 4인,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널 상태 정보들은 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 CQI(Channel Quality Indicator)와 제1 RI(Rank Indicator)를 포함하고,
    상기 계산하는 단계는,
    상기 제1 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제1 RI를 곱셈하여 상기 제1 상태값을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 채널 상태 정보들은 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 CQI와 제2 RI를 포함하고,
    상기 계산하는 단계는,
    상기 제2 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제2 RI를 곱셈하여 상기 제2 상태값을 계산하는 단계
    를 포함하는,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단말로부터 수신한 SRS(Sounding Reference Signal) 또는 A2 측정 리포트를 기초로 상기 경로 손실값을 계산하는 단계
    를 더 포함하는,
    기지국 장치의 빔포밍 방법.
  9. 기지국 장치에 있어서,
    통신부; 및
    단말의 경로 손실값을 기준 경로 손실값과 비교하고, 상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값 이하인 경우, 상기 단말에 제1 자원 및 제2 자원을 할당하며, 상기 제1 자원을 통해 제1 레퍼런스 신호를 상기 통신부를 이용하여 상기 단말로 전송하고, 상기 제1 레퍼런스 신호를 전송한 후 상기 제2 자원을 통해 제2 레퍼런스 신호를 상기 통신부를 이용하여 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 채널 상태 정보들을 상기 통신부를 이용하여 수신하고 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 채널 상태 정보들을 상기 통신부를 이용하여 수신하고, 상기 제1 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제1 상태값을 계산하고 상기 제2 채널 상태 정보들 중 하나 이상을 기초로 제2 상태값을 계산하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값보다 작은 경우, 제1 빔포밍을 수행하고, 상기 제2 상태값이 상기 제1 상태값 이상인 경우, 제2 빔포밍을 수행하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제1 레퍼런스 신호는 제1 개수의 CSI-RS(Channel Status Information- Reference Signal)를 포함하고 상기 제2 레퍼런스 신호는 제2 개수의 CSI-RS를 포함하는,
    기지국 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경로 손실값이 상기 기준 경로 손실값보다 큰 경우, 제3 자원을 통해 제3 레퍼런스 신호를 상기 단말로 전송하고, 상기 단말로부터 상기 제3 레퍼런스 신호에 대한 제3 채널 상태 정보들을 수신하며, 상기 제3 채널 상태 정보들 기반의 제3 빔포밍을 수행하는,
    기지국 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 레퍼런스 신호는 빔포밍된 CSI-RS이고, 상기 제1 및 제2 레퍼런스 신호 각각의 CSI-RS는 빔포밍되지 않거나 빔포밍되어도 상기 제3 레퍼런스 신호의 빔포밍 게인보다 낮은 빔포밍 게인을 가진,
    기지국 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작고 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수보다 작은,
    기지국 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 8이고, 상기 제2 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 32이며, 상기 제3 레퍼런스 신호의 CSI-RS 포트 개수는 4인,
    기지국 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 채널 상태 정보들은 상기 제1 레퍼런스 신호에 대한 제1 CQI(Channel Quality Indicator)와 제1 RI(Rank Indicator)를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제1 RI를 곱셈하여 상기 제1 상태값을 계산하는,
    기지국 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제2 채널 상태 정보들은 상기 제2 레퍼런스 신호에 대한 제2 CQI와 제2 RI를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 CQI에 제1 값을 곱셈하고, 상기 곱셈 결과에서 제2 값을 차감하며, 상기 차감 결과에 상기 제2 RI를 곱셈하여 상기 제2 상태값을 계산하는,
    기지국 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말로부터 수신한 SRS(Sounding Reference Signal) 또는 A2 측정 리포트를 기초로 상기 경로 손실값을 계산하는,
    기지국 장치.
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