KR20120001273A - 반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말의 ｃｓｉ 전송 방법 및 장치 - Google Patents

반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말의 ｃｓｉ 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히 반송파 결합(carrier aggregation)을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서, 단말이 각 구성 반송파(component carrier)의 채널상태정보의 전송시점이 서로 충돌하지 않도록 구성하여 전송하도록 함으로써 시스템 성능을 향상시킨다. 또한 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 채널상태정보의 전송시점이 불가피하게 겹치는 경우, 채널상태정보를 압축하여 전송하는 방법을 제공한다.

Description

반송파 결합을 지원하는 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말의 ＣＳＩ 전송 방법 및 장치{Method and apparatus to transmit CSI in cellular communication systems supporting carrier aggregation}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말이 채널상태정보(Channel Status Information; CSI)를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access: 이하 SC-FDMA이라 함) 방식이 활발히 연구되고 있다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
셀룰러 무선통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭(scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭들을 가지는 것이 가능하다. 서비스 사업자들은 상기 대역폭들 중에서 적어도 어느 하나를 선택하여 서비스를 제공할 수 있으며, 단말기 또한 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다. 그리고, IMT-Advanced 요구 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 LTE-Advanced(이하 LTE-A라 함) 시스템은 LTE 캐리어들의 결합(carrier aggregation)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.
LTE-A 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그와 동시에 LTE-A 시스템은 LTE 단말들에 대한 호환성(backward compatibility)도 중요하다. 즉 LTE 단말들도 LTE-A 시스템에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있어야 한다. 이를 위하여 LTE-A 시스템은 전체 시스템 대역을 LTE 단말이 송신 혹은 수신할 수 있는 대역폭의 서브밴드(subband) 혹은 구성 반송파(component carrier; CC)로 나눈다. 그리고 LTE-A 시스템은 나누어진 소정의 구성 반송파를 결합 한 후, 각 구성 반송파별로 데이터를 생성 및 전송한다. 이에 따라 각 구성 반송파 별로 LTE 시스템의 송수신 프로세스가 활용되어 LTE-A 시스템의 고속 데이터 전송이 지원될 수 있다.
반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에서는 CSI 설정정보를 각 구성 반송파 별로 정의해야 하는데, 이 경우 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 서로 충돌하지 않도록 보장함으로써 시스템 성능을 향상시키는 방법이 필요하다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반송파 결합을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 서로 충돌하지 않도록 보장함으로써 시스템 성능을 향상시키는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 또한 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 불가피하게 겹치는 경우, 상기 CSI를 압축하여 전송하는 방법을 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 채널상태정보 전송 방법은, 기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신하는 과정과, 상기 CSI 설정정보를 분석하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정하는 과정과, 상기 CSI 전송 패턴을 따라 상기 채널상태정보를 각각의 전송 시점에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국의 채널상태정보 전송 지원 방법은, 다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정정보를 계산하는 과정과, 상기 단말에 상기 CSI 설정정보를 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 전송 시점에서 상기 채널상태정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 채널상태정보를 전송하기 위한 단말은, 기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신하고, 상기 CSI 설정정보를 분석하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정하기 위한 CSI 제어기와, 상기 CSI 제어기의 제어 하에, 상기 CSI 전송 패턴을 따라 상기 채널상태정보를 각각의 전송 시점에서 전송하기 위한 USI 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 단말의 채널상태정보 전송을 지원하기 위한 기지국은, 다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정정보를 계산하고, 상기 단말에 상기 CSI 설정정보를 전송하기 위한 기지국 스케쥴러와, 상기 단말로부터 상기 전송 시점에서 상기 채널상태정보를 수신하도록 제어하기 위한 CSI 제어기와, 상기 CSI 제어기의 제어 하에, 상기 채널상태정보를 처리하기 위한 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, LTE-A와 같이 반송파 결합을 통하여 광대역폭의 전송 대역을 구성하는 시스템에서, 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 서로 충돌하지 않도록 보장함으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 불가피하게 겹치는 경우, 상기 CSI를 압축하여 전송함으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 셀룰러 무선통신 시스템에서 반송파 결합의 일 예을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 기지국의 CSI 전송 지원 절차를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말의 CSI 전송 절차를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시 예의 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예의 또 다른 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예의 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예의 또 다른 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 전송하는 절차를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 제 3 실시 예의 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 제 3 실시 예의 또 다른 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따라 CSI 와 ACK/NACK을 전송하는 절차를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 PUCCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUCCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸 도면.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 PUSCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸 도면.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUSCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합을 지원하는 Advanced E-UTRA(혹은 LTE-A라 함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨대, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.
도 1은 본 발명이 적용되는 셀룰러 무선 통신 시스템에서 반송파 결합의 일 예을 나타낸 도면이다.
도 1은 상향링크와 하향링크 각각의 경우에 대해 구성 반송파가 3개씩 결합되어 LTE-A 시스템을 구성하는 예를 나타낸다. 본 발명에서 상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 반송파 결합된 구성 반송파들 중에서 기준이 되는 구성 반송파를 프라이머리 케리어(primary carrier 혹은 primary component carrier(PCC) 혹은 anchor component carrier)라고 한다. 프라이머리 케리어가 아닌 구성 반송파를 세컨더리 케리어(secondary carrier 혹은 secondary component carrier(SCC) 혹은 non-anchor component carrier)라고 한다. 어떤 구성 반송파를 프라이머리 케리어로 설정하여 운용할지는 상위 시그널링(higher layer signaling)을 통해 기지국이 단말에게 알려준다. 일반적으로 몇 개의 구성 반송파를 결합할지는 상위 시그널링을 통해 설정하는 것을 가정한다.
하향링크의 경우, 프라이머리 케리어로 설정된 구성 반송파로 초기 시스템정보 혹은 상위 시그널링이 전송되고, 단말 이동성을 제어하는 기준 구성 반송파가 될 수 있다. 상향링크의 경우, 단말의 HARQ-ACK 혹은 CQI 등을 포함하는 제어채널이 전송되는 구성 반송파가 상향링크 프라이머리 케리어가 될 수 있다.
도 1은 하향링크와 상향링크가 각각 3개의 구성 반송파로 결합되어 운용되고, 하향링크 구성 반송파1과 상향링크 구성 반송파1이 각각 하향링크 및 상향링크의 프라이머리 케리어로 설정된 예를 나타낸다. 또한 도 1은 상량링크의 구성 반송파 개수와 하향링크의 구성 반송파 개수가 동일한 대칭적인 반송파 결합(symmetric carrier aggregation)의 예를 나타내고 있으나, 상/하향링크의 구성 반송파 개수가 서로 상이한 비대칭적인 반송파 결합(asymmetric carrier aggregation)도 가능하다.
CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indicator), 하향링크 채널계수(channel coefficient)를 포함한다. CSI는 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 없으면 상향링크 제어정보 전송 물리채널인 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 전송되고, 만약 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 있으면 상향링크 데이터 전송 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해서 전송된다. 단말로부터 획득한 CSI로부터 기지국은 단말에게 전송할 데이터에 대한 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme; MCS) 등을 적절한 값으로 설정하여 상기 데이터에 대한 소정의 수신 성능을 만족시킨다.
CQI는 시스템 전대역(wideband) 혹은 일부 대역(subband)에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR)를 나타내는데, 일반적으로 소정의 미리 정해진 데이터 수신 성능을 만족시키기 위한 MCS 의 형태로 표현된다. PMI/RI 는 다중안테나 입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO)을 지원하는 시스템에서 기지국이 다중안테나를 통해 데이터 전송할 때 필요한 precoding 및 rank 정보를 제공한다. 하향링크 채널계수(channel coefficient)를 나타내는 신호의 경우, 상기 CSI 신호보다는 상대적으로 상세한 채널상태정보를 제공하지만 상향링크 오버헤드가 증가한다.
단말은 상기 CSI를 기지국에게 전송함에 있어서, 구체적으로 어떤 정보를 피드백할지를 나타내는 리포팅 모드(reporting mode), 어떤 자원을 사용할지에 대한 자원 정보, 전송 주기 등에 대한 CSI 설정정보를 상위 시그널링을 통해 기지국으로부터 미리 통지받는다.
본 발명의 주요한 요지는 반송파 결합을 통하여 광대역을 구성하는 무선통신 시스템에서, 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 서로 충돌하지 않도록 보장함으로써 시스템 성능을 향상시키는 것이다. 또한 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 불가피하게 겹치는 경우, 상기 CSI를 압축하여 전송하는 방법을 제공한다.
이하 하기의 구체적인 실시 예들을 통하여 본 발명이 제안하는 반송파 결합을 지원하는 시스템에서 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 기지국의 CSI 전송 지원 절차를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 기지국은 202 단계에서 단말을 위한 CSI 설정정보를 계산한다. 즉 기지국은 다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정정보를 계산한다. 이 때 기지국은 단말에 특정 CSI 전송 패턴을 할당하고, 그에 상응하도록 CSI 설정정보를 계산할 수 있다. 즉 기지국은 구성 반송파들 각각의 CSI가 서로 충돌하지 않도록 단말에 CSI 전송 패턴을 할당할 수 있다. 여기서, CSI 설정정보는 구성 반송파들의 CSI 별 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴의 전송 주기, 전송 주기의 시작점으로부터 전송 주기 내에서 CSI의 최초 전송 시점 간 간격, 전송 주기 내에서 CSI 간 전송 간격 또는 전송 주기 내에서 CSI 별 전송 시점 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 CSI 설정정보는 본 발명의 실시 예 별로 상이하게 결정될 수 있으며, 본 발명의 실시 예 별로 결정되는 CSI 설정정보에 대한 상세한 설명을 후술할 것이다.
다음으로, 기지국은 204 단계에서 CSI 설정정보를 단말에 전송한다. 이 때 기지국은 상위 시그널링을 통해 CSI 설정정보를 전송할 수 있다. 이 후 기지국은 206단계에서 단말로부터 구성 반송파 별 CSI를 수신한다. 이 때 기지국은 CSI 설정정보에 따라 결정되는 CSI 전송 패턴을 따라 각각의 전송 시점에서 CSI를 수신한다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 단말의 CSI 전송 절차를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 단말은 302단계에서 기지국으로부터 CSI 설정정보를 획득한다. 이 때 단말은 기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신한다. 그리고 단말은 304 단계에서 CSI 설정정보를 분석하여 CSI 전송 패턴을 결정한다. 이 때 단말은 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점을 배열하여 CSI 전송 패턴을 결정한다. 즉 단말은 구성 반송파들 각각의 CSI가 서로 충돌하지 않도록 CSI 전송 패턴을 결정한다. 이 때 단말은 본 발명의 실시 예들에 따라 다양한 구조로 CSI 전송 패턴을 결정할 수 있으며, CSI 전송 패턴에 대한 상세한 설명을 후술할 것이다. 이 후 단말은 306단계에서 CSI 전송 패턴을 따라 기지국으로 CSI를 전송한다. 즉 단말은 CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 각각의 전송 시점에서 전송한다. 이 때 단말은 상향링크 구성 반송파들 중 적어도 어느 하나를 통해 구성 반송파들의 CSI를 전송한다. 또한 단말은 구성 반송파들 각각의 CSI가 서로 충돌하지 않도록 CSI를 전송한다. 여기서, CSI 별 전송 시점이 동일하면, 단말은 구성 반송파들의 CSI를 조인트 코딩(joint coding)을 통해 압축하여 전송할 수 있다.
<제 1 실시 예>
제 1 실시 예는 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 각 구성 반송파의 CSI의 전송 시점이 서로 충돌하지 않도록 하는 방법을 설명한다. 이 때 본 실시 예에서 단말이 CSI를 전송하는데 이용 가능한 CSI 전송 패턴들을 제안한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따라 기지국이 단말에게 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 충돌하지 않도록 CSI 설정정보를 구성하여 운영하는 일 예를 나타낸다. 도 4의 예에서, 무선통신 시스템에서 CC1부터 CC5까지 총 5 개의 구성 반송파들이 결합된 예를 나타낸다. 도 4에서, 기지국은 단말에게 CSI 설정정보로서, Np, offset, p1, p2 등의 정보를 상위계층 시그널링을 통해 미리 알려준다. 각 구성 반송파에 대한 CSI는, 각 구성 반송파의 전체 대역에 대한 CQI를 나타내는 전대역(wideband) CQI, 혹은 구성 반송파의 일부 대역에 대한 CQI를 나타내는 서브밴드 CQI, 혹은 PMI, 혹은 RI 정보가 될 수 있다. 상기 각 구성 반송파에 대한 CSI는 1 서브프레임 동안 전송된다. 상기 각 하향링크 구성 반송파에 대한 CSI를 각각 어떤 상향링크 구성 반송파를 통해서 전송할지는 기지국이 미리 단말에게 알려주는데, 일반적으로 동일한 상향링크 구성 반송파를 설정한다.
도 4를 참조하면, 단말은 각각의 구성 반송파에 대한 CSI를 정해진 패턴을 갖는 하나의 세트(이하 'CSI 세트'라 한다)로 구성하고, CSI 세트를 Np의 주기로 반복해서 전송한다. 즉, 도 4단말은 상기 주기 Np 내에서 전송되는 구성 반송파의 CSI 세트로서 {CSI_CC1(402), CSI_CC2(404), CSI_CC3(406), CSI_CC1(408), CSI_CC4(410), CSI_CC5(412)}를 구성하고, 상기 CSI 세트 내의 각 구성 요소를 순차적으로 전송한다. CSI_CC1(402), CSI_CC2(404), CSI_CC3(406), CSI_CC1(408), CSI_CC4(410), CSI_CC5(412)는 각각 CC1, CC2, CC3, CC1, CC4, CC5에 대한 CSI를 의미한다. 즉 Np는 단말에서 CSI 세트 전송 주기를 나타낸다. 아울러, Offset은 상기 Np의 주기 내에서 최초 전송되는 CSI가 주기 Np의 시작점으로부터 몇 서브프레임 떨어져 발생하는지를 나타낸다. p1은 상기 주기 Np 내에서 전송되는 각각의 CSI 사이의 전송 간격을 서브프레임 단위로 나타낸다. 본 실시 예에서 각각의 CSI 사이의 전송 간격은 균일하게 유지한다.
이 때 설정된 전송주기 Np 내에서, 특정 구성 반송파에 대한 CSI 전송을 다른 구성 반송파에 대한 CSI 전송보다 상대적으로 자주 발생하도록 함으로써, 해당 구성 반송파에 대해 상세한 채널상태 정보를 제공하여 정확성을 향상시킬 수 있다. 도 4의 예에서는, CC1에 대해 높은 우선 순위가 설정된 예를 나타내고, 주기 Np 내에서 CC1에 대한 CSI 전송이 2회 발생함을 예시한다. p2는 상기 주기 Np 내에서 우선 순위가 설정된 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점 사이의 간격을 서브프레임 단위로 나타낸다. 이 때 p2는 p1의 정수배일 수 있다. 따라서 기지국은 단말에게 어떤 구성 반송파에 대한 CSI를, 상기 Np 내에서 몇 회, 몇 서브프레임 간격(p2)으로 전송할지를 알려준다. 상기 p1은 다음 [수학식 1]에 의해 결정된다.
Figure pat00001
여기서, 상기 수학식에서 N_CSI는 단말이 상기 주기 Np 내에서 전송하는 CSI의 총 개수이고, floor (x)는 x 보다 크지 않은 최대 정수를 의미한다. N_CSI는 단말에게 설정된 총 구성 반송파의 개수와 Np 내에서 추가적으로 전송되는 CSI 개수로 결정된다. 도 4의 예에서는, Np 내에서 CC1에 대한 CSI가 추가적으로 1회 더 전송되므로, N_CSI = 5 + 1 = 6이다. 따라서 예를 들어 Np = 20이면, p1 = floor (20 / 6) = 3이다.
상기 주기 Np 내에서 전송되는 각 구성 반송파의 CSI의 전송 순서는, 기지국이 명시적으로 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 도 4의 예에서, 상기 CSI 전송 순서는, {CSI_CC1(402), CSI_CC2(404), CSI_CC3(406), CSI_CC1(408), CSI_CC4(410), CSI_CC5(412)}가 된다.
혹은 CSI 전송 순서를 단말에게 설정된 구성 반송파의 주파수의 크기 순으로, 예를 들어 작은 주파수에 해당하는 구성 반송파부터 오름차순으로, 정의할 수 있다. 예를 들어, CC1부터 CC5까지 구성 반송파의 주파수 크기가, CC1 < CC2 < CC3 < CC4 < CC5이면, 상기 CSI 전송 순서는 {CSI_CC1(402), CSI_CC2(404), CSI_CC3(406), CSI_CC4(410), CSI_CC5(412)}가 된다. 그리고 CC1에 대해 우선 순위가 설정되어 추가적인 CSI 전송이 정의된 경우에는, 주기 Np 내에서 최초 전송되는 CC1_CSI(402) 전송 시점 기준으로 p2 서브프레임 이후에 상기 CC1_CSI(408)를 추가하여, 최종 CSI 전송 순서는 {CSI_CC1(402), CSI_CC2(404), CSI_CC3(406), CSI_CC1(408), CSI_CC4(410), CSI_CC5(412)}가 된다.
상기 CSI의 전송 순서는 Np 전송주기로 반복되지만, 각 전송주기 Np 마다 실제 전송되는 CSI의 내용은 비록 동일 구성 반송파에 대한 CSI 일지라도 달라질 수 있다. 예를 들어 첫번째 전송주기에서 전송되는 CSI_CC1(402)는 구성 반송파1의 전대역 CQI가 전송되고, 두번째 전송주기에서 전송되는 CSI_CC1(408)는 구성 반송파1의 서브밴드 CQI가 될 수 있다.
상기와 같이 CSI 설정정보로서, Np, offset, p1, p2 등의 정보를 구성하기 위해, 기지국은 해당 단말에 대해 몇 개의 구성 반송파가 설정되었는지에 대한 정보, 특정 구성 반송파에 대해 우선 순위를 설정할지에 대한 정보, 시스템 내의 CSI 전송용 자원 할당 정보, CSI 전송용 상향링크 구성 반송파 정보 등의 사항을 고려한다.
제 1 실시 예는 여러가지 변형이 가능하다. 한가지 예로, 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예의 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 설정된 주기 Np 내에서 각 구성 반송파에 대한 CSI가 별도의 우선 순위 없이 동일한 회수만큼 균등하게 전송된다. 도 5의 예에서 단말에게 설정된 구성 반송파는 CC1부터 CC5까지 총 5 개이고, 전송주기 Np = 20 서브프레임이고, 각 구성 반송파에 대한 CSI가 상기 Np 내에서 각각 1 회씩 동일하게, 즉 N_CSI = 5로, 전송된다. 이 경우, p1 = floor (20 / 5) = 4이다. 상기 Np 내에서 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송 순서는 {CSI_CC1(502), CSI_CC2(504), CSI_CC3(506), CSI_CC4(508), CSI_CC5(510)}가 되고, 전송 주기 Np 내에서 최초 전송되는 CSI_CC1(502)은 전송 주기 Np의 시작점으로부터 1 서브프레임(offset = 1)만큼 떨어져 있음을 예시한다.
제 1 실시 예의 또 다른 변형으로, 도 6은 본 발명의 제 1 실시 예의 또 다른 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점이 겹치지 않도록 하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 전송주기 Np 내에서 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점을 임의의 서브프레임에 위치시킬 수 있다. 즉, 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점의 간격이 상기 도 4, 혹은 도 5의 경우에서와 같이 p1으로 일정하게 유지되지 않고, 임의의 위치가 될 수 있다. 기지국은 단말에게 Np 내에서 어떤 위치에 특정 구성 반송파에 대한 CSI를 전송할지 여부를 구체적인 시그널링을 통해 알려줄 수 있다. 예를 들어 Np = 20이고, 단말에게 5 개의 구성 반송파가 설정된 경우, 다음과 같은 시그널링 방법을 통해 전송주기 Np 내에서 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송위치를 알려준다.
CSI_CC1(602, 608) = {0, 9}, CSI_CC2(604, 610) = {2, 12}, CSI_CC3(606) = {6}, CSI_CC4(612) = {14}, CSI_CC5(614) = {18}
즉, 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송위치를 전송주기 Np 내에서의 절대적인 값으로 알려준다. 예컨대 상기 시그널링은, 구성 반송파1 에 대한 CSI는 전송주기 Np 내에서 서브프레임#0(602)과 서브프레임#9(608)에서 전송됨을 나타낸다. 도 6의 예는, 단말이 전송할 CSI의 전송시점을 구체적으로 시그널링으로 알려주므로, 상기 도 4 혹은 도 5의 offset은 필요하지 않다.
상기 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송위치를 시그널링해 주는 방법의 변형된 예로서, 각 구성 반송파 별로 전송주기 Np 만큼의 길이를 갖는 다음과 같은 비트맵 방식의 시그널링도 가능하다.
CSI_CC1(602, 608) = {1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
CSI_CC2(604, 610) = {0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
CSI_CC3(606) = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
CSI_CC4(612) = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
CSI_CC5(614) = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0}
상기 비트맵 방식의 시그널링은, 각 비트의 위치가 전송 주기 Np 내에서 몇 번째 서브프레임에 해당하는지를 나타내며, 해당 비트가 '1' 이면 CSI를 전송할 것을 지시하고, 해당 비트가 '0'이면 CSI를 전송하지 않는 것을 나타낸다. 예를 들어, 구성 반송파2에 대한 CSI_CC2(604, 610)는 전송주기 Np 내에서 서브프레임#2과 서브프레임#12에서 전송됨을 나타낸다.
<제 2 실시 예>
제 2 실시 예는 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 각 구성 반송파의 CSI의 전송 시점이 서로 충돌하지 않도록 하는 또 다른 방법을 설명한다. 이 때 본 실시 예에서 단말이 CSI를 전송하는데 이용 가능한 다른 CSI 전송 패턴들을 제안한다.
도 7은 기지국이 단말에게 각 구성 반송파에 대한 CSI의 전송시점이 충돌하지 않도록 CSI 설정정보를 구성하여 운영하는 일 예를 나타낸다. 구체적으로 도 7은, 단말이 전송하는 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송 시점을 상기 전송주기 Np 내에서 최대한 흩어지지 않고 버스트하게 구성한 예를 나타낸다. 이로써, 기지국 스케쥴러는 상기 단말이 전송하는 각 구성 반송파의 전송시점이 최대한 집중되어 있어서 효율적인 스케쥴링 동작이 가능하고, 단말은 전송주기 Np 내에서 CSI 전송을 위해 단말 송신기를 빈번하게 켜고 끄는 동작을 최소화함으로써 단말의 배터리 효율을 증대시킨다. 상기 각 구성 반송파에 대한 CSI는 1 서브프레임 동안 전송된다.
도 7의 예에서는, CSI_CC1(702), CSI_CC2(704), CSI_CC3(706), CSI_CC4(708), CSI_CC5(710)가 전송주기 Np 내에서 각각 서브프레임#1, 서브프레임#2, 서브프레임#3, 서브프레임#4, 서브프레임#5에 연속적으로 전송되도록 하고, 추가적으로 CSI_CC1(712)과 CSI_CC2(714)에 우선순위를 설정하여, 각각 서브프레임#10과 서브프레임#11에 연속적으로 전송되도록 하는 구성을 나타낸다. 전송주기 Np 내에서 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점은 상기 제 1 실시 예의 도 6의 예시에서 설명한 바와 같은 방법으로 기지국이 설정하여 단말에게 알려줄 수 있다.
제 2 실시 예의 변형된 예로서, 도 8과 같은 CSI 전송 방법도 가능하다. 도 8은 전송주기 Np 내의 서브프레임#1에서 CSI_CC1, CSI_CC2, CSI_CC3, CSI_CC4, CSI_CC5를 joint coding해서 동시에 CSI_PCC(802)로 전송하고, 서브프레임#10에서는 우선순위가 설정된 CSI_CC1과 CSI_CC2를 joint coding해서 동시에 CSI_NCC(804)로 전송하는 예를 나타낸다. 상기 CSI_PCC(802)와 CSI_NCC(804)는 일반적으로 동일하며, 기지국이 미리 시그널링을 통해 단말에게 알려준다. 상기 서브프레임#1에서 CSI_PCC (802)로 동시에 전송 가능한 CSI의 총 비트수에 제한이 있을 수 있는데, 이러한 경우에 대한 단말의 CSI 전송절차를 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시 예의 또 다른 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 전송하는 절차를 나타낸 도면이다. 이 때 도 9는 도 3에서 304 단계 및 306 단계를 예시적으로 설명하는 데 적용 가능하다.
도 9를 참조하면, 단말은 902 단계에서 기지국으로부터 CSI 설정정보를 획득한다. CSI 설정정보는 상기 Np, offset, 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송시점, 각 구성 반송파에 대한 우선순위 등의 정보를 포함한다. 그리고 CSI 설정정보는 한 단말에게 설정된 구성 반송파 각각에 대하여 개별적으로 설정될 수도 있고, 공통으로 설정될 수도 있다. 그리고 단말은 904 단계에서, 현재 서브프레임#k에서 여러 구성 반송파에 대한 CSI를 동시에 전송하도록 설정되었는지 판단한다. 즉 단말은 CSI 별 전송 시점에 충돌이 발생될지의 여부를 예측한다.
다음으로, 상기 904 단계에서 현재 서브프레임#k에서 여러 구성 반송파에 대한 CSI를 동시에 전송 하도록 설정되어 있으면, 단말은 906 단계에서 현재 서브프레임#k에서 보내도록 설정된 모든 구성 반송파의 CSI 비트의 총합을 계산하여 총합이 미리 설정된 N과 비교한다. 이 때 모든 구성 반송파의 CSI 비트의 총합이 N 이하이면, 단말은 908 단계로 진행하고, 미리 설정된 N을 초과하면, 단말은 910 단계로 진행한다. 상기 N은 단말이 한 서브프레임에서 동시에 전송 가능한 CSI의 총 비트수에 해당한다. 그리고 단말은 908 단계에서 현재 서브프레임#k에서 동시 전송하도록 설정된 모든 구성 반송파에 대한 CSI를 Joint coding하여 전송한다. 이 때 단말이 Joint coding을 수행하여 CSI를 전송하는 경우를 본 발명의 제 3 실시 예로서 구체적으로 후술할 것이다. 또는 단말은 910 단계에서는 단말은 미리 설정된 우선순위가 높은 구성 반송파에 대한 CSI만 전송하고, 우선순위가 낮은 구성 반송파에 대한 CSI는 전송하지 않는다.
한편, 904단계에서 여러 구성 반송파에 대한 CSI를 동시에 전송하도록 설정되어 있지 않고 특성 구성 반송파 하나에 대한 CSI만 전송하도록 설정되어 있으면, 912 단계로 진행하여 해당 구성 반송파에 대한 CSI를 전송한다. 이 때 단말은 도 7에 도시된 바와 같은 CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 전송할 수 있다. 또는 단말은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 전송할 수 있다.
<제 3 실시 예>
제 3 실시 예는 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 각 구성 반송파의 CSI의 전송 시점이 서로 동일 시점으로 겹치는 경우, 보내고자 하는 CSI의 총 비트수를 압축하여 전송하는 방법을 설명한다. 이 때 한 서브프레임에서 단말이 전송할 수 있는 제어정보의 최대 비트수 N은 제한이 있는데, LTE 시스템의 경우 상향링크 제어정보 전송 물리채널인 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 전송 가능한 제어정보의 최대 비트수 N은 13이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 구성하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 현재 서브프레임에서 단말이 전송하도록 설정된 CSI가 CSI_CC1(1002), CSI_CC2(1004), CSI_CC3(1006), CSI_CC4(1008), CSI_CC5(1010)이다. 이 경우, 상기 CSI_CC1(1002), CSI_CC2(1004), CSI_CC3(1006), CSI_CC4(1008), CSI_CC5(1010) 중에서 미리 설정된 하나의 기준 구성 반송파에 대한 CSI는 k1 비트로 표현하고, 나머지 구성 반송파에 대한 CSI는 상기 기준 구성 반송파에 대한 CSI와의 차이값(이하 구성 반송파의 differential CSI로 부른다)을 각각 k2 비트로 표현한다. 즉, 소정의 구성 반송파의 differential CSI = 소정의 구성 반송파의 CSI - 기준 구성 반송파의 CSI이다. 어느 구성 반송파를 기준 구성 반송파로 할지는 미리 설정하여 단말에게 알려준다. k1 > k2이고, 현재 서브프레임에서 전송되는 모든 구성 반송파에 대한 CSI 비트수의 총합은 상기 한 서브프레임에서 단말이 전송할 수 있는 제어정보의 최대 비트수 N 이하이다. 통상 k1 = 4 비트, k2 = 2 비트로 표현한다. 상기와 같이 계산된 2 비트로 표현되는 구성 반송파의 differential CSI는 예를 들어 다음의 [표 1]과 같은 의미를 나타낸다. 예컨대, 소정의 구성 반송파의 differential CSI = 2라면, 소정의 구성 반송파의 CSI는 기준 구성 반송파의 CSI 보다 2 이상 크다는 것을 의미한다.
구성 반송파의 differential CSI 의미
0 0
1 1
2 ≥2
3 ≤-1
이 때 구성 반송파의 differential CSI가 2 비트로 표현되는 예를 개시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 기지국에서 상위 시그널링을 통해 단말에 미리 통보함에 따라, 구성 반송파의 differential CSI가 4 비트로 표현될 수도 있다. 도 10은 구성 반송파1이 기준 구성 반송파로 미리 설정되어 k1 비트로 CSI가 표현되고, 나머지 구성 반송파2, 구성 반송파3, 구성 반송파4, 구성 반송파5에 대해서는 각각 k2 비트로 differential CSI가 표현되어 모두 함께 joint coding된 후 동일 서브프레임에 전송되는 것을 나타낸다.
상기 기준 구성 반송파에 대한 CSI와 비기준 구성 반송파에 대한 differential CSI를 하나의 제어정보로 구성하여 joint coding할 때, 각 구성 반송파에 대한 CSI 혹은 differential CSI의 위치는 기지국이 명시적으로 시그널링을 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 혹은 단말에게 설정된 구성 반송파의 주파수의 크기 순으로, 예를 들어 작은 주파수에 해당하는 구성 반송파부터 오름차순으로, 정의할 수 있다. 도 10의 경우 CSI_CC1(1002), differential CSI_CC2(1004), differential CSI_CC3(1006), differential CSI_CC4(1008), differential CSI_CC5(1010)의 순서대로 하나의 제어정보를 구성하는 예를 나타낸다. 이 때 구성 반송파 별 CSI의 내용은 동일해야 한다. 예를 들면, CSI_CC1(1002)을 통해 구성 반송파1의 전대역 CQI를 전송하는 경우, 단말은 differential CSI_CC2(1004), differential CSI_CC3(1006), differential CSI_CC4(1008), differential CSI_CC5(1010) 각각을 통해 구성 반송파2, 구성 반송파3, 구성 반송파4, 구성 반송파5의 전대역 CQI를 전송해야 한다.
제 3 실시 예는 여러가지 변형된 구성이 가능한데, 도 11은 본 발명의 제 3 실시 예의 변형된 예에 따라 각 구성 반송파에 대한 CSI를 구성하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 단말에게 두 개의 서로 다른 주파수 밴드가 설정된다. 주파수 밴드1(1110)에는 구성 반송파1과 구성 반송파2가 설정되고, 주파수 밴드2(1112)에는 구성 반송파3과 구성 반송파4가 설정된 것을 가정한다. 서로 다른 주파수 밴드끼리는 CSI의 차이가 클 수 있으므로, 다른 주파수 밴드에 속해있는 소정의 구성 반송파를 기준으로 differential CSI를 계산하면 상대적으로 부정확한 CSI를 나타내게 된다. 따라서 이 경우에는, 각 주파수 밴드 별로 기준 구성 반송파를 각각 하나씩 미리 설정하여 기준 구성 반송파에 대한 CSI는 k1 비트로 표현하고, 동일 주파수 밴드 내의 비기준 구성 반송파의 CSI는 동일 주파수 밴드 내의 기준 구성 반송파 대비 differential CSI로 k2 비트로 표현하도록 한다.
즉, 주파수 밴드1(1110) 내에서의 기준 구성 반송파를 구성 반송파1로 설정하고, 주파수 밴드2(1112) 내에서의 기준 구성 반송파를 구성 반송파3으로 설정하고, 구성 반송파2에 대해서는 구성 반송파1 대비 differential CSI를 계산하고, 구성 반송파4에 대해서는 구성 반송파3 대비 differential CSI를 계산한다. 그리고 단말은 CSI_CC1(1102), differential CSI_CC2(1104), CSI_CC3(1106), differential CSI_CC4(1108)의 순서대로 하나의 제어정보를 구성하여 모두 함께 joint coding하여 동일 서브프레임에 전송한다. 현재 서브프레임에서 전송되는 모든 구성 반송파에 대한 CSI 비트수의 총합은 상기 한 서브프레임에서 단말이 전송할 수 있는 제어정보의 최대 비트수 N 보다 작거나 같다. 각 주파수 밴드 별로 어느 구성 반송파를 기준 구성 반송파로 할지는 미리 설정하여 단말에게 알려준다. 도 10에서와 마찬가지로 각 구성 반송파에 대한 CSI 혹은 differential CSI의 위치는 기지국이 명시적으로 시그널링을 통해 단말에게 알려주거나, 혹은 단말에게 설정된 구성 반송파의 주파수의 크기 순으로, 예를 들어 작은 주파수에 해당하는 구성 반송파부터 오름차순으로, 정의할 수 있다.
한편, 도 11에서 주파수 밴드를 따라 적어도 두 개의 구성 반송파들을 그룹핑하여 제어정보를 구성하는 경우를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 구성 반송파 별 CSI의 내용을 따라 적어도 두 개의 구성 반송파들을 그룹핑하여 제어정보를 구성할 수도 있다. 예를 들면, CSI_CC1과 CSI_CC3은 각각 구성 반송파1 및 구성 반송파3의 PMI가 전송되고, CSI_CC2와 CSI_CC4는 각각 구성 반송파2 및 구성 반송파4의 CQI가 전송되는 경우, 단말은 CSI_CC1과 CSI_CC3을 그룹핑하고, CSI_CC2와 CSI_CC4를 그룹핑하여 전송할 수 있다. 이 때 단말은 구성 반송파1 또는 구성 반송파3 중 어느 하나를 기준 구성 반송파로 설정하고, 구성 반송파2 또는 구성 반송파4 중 어느 하나를 기준 구성 반송파로 설정하여 이용할 수 있다.
도 12는 단말이 두 개의 서로 다른 주파수 밴드가 설정된 경우 CSI를 전송하는 또 다른 예를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 주파수 밴드1(1206)에는 구성 반송파1과 구성 반송파2가 설정되고, 주파수 밴드2(1208)에는 구성 반송파3과 구성 반송파4가 설정된 것을 가정한다. 동일 주파수 밴드를 구성하는 각 구성 반송파에 대한 채널상태 정보의 차이가 크지 않을 때는 굳이 각각의 구성 반송파에 대한 CSI를 전송할 필요 없이 상기 주파수 밴드를 구성하는 모든 구성 반송파 전체에 대한 CSI를 k1 비트로 표현되는 한 값으로 전송함으로써 제어정보의 비트수를 줄일 수 있다. 따라서 도 12의 예에서는, 주파수 밴드1(1206)을 구성하는 구성 반송파1과 구성 반송파2에 대한 CSI를 k1 비트의 한 값으로 표현하고, 주파수 밴드2(1208)를 구성하는 구성 반송파3과 구성 반송파4에 대한 CSI를 k1 비트의 한 값으로 표현하여, 순서대로 하나의 제어정보를 구성하여 모두 함께 joint coding하여 동일 서브프레임에 전송한다. 현재 서브프레임에서 전송되는 CSI 비트수의 총합은 상기 한 서브프레임에서 단말이 전송할 수 있는 제어정보의 최대 비트수 N 보다 작거나 같다. 그리고 각 주파수 밴드에 대한 CSI의 위치는 기지국이 명시적으로 시그널링을 통해 단말에게 알려주거나, 혹은 단말에게 설정된 주파수 밴드의 주파수의 크기 순으로, 예를 들어 작은 주파수에 해당하는 주파수 밴드부터 오름차순으로, 정의할 수 있다.
<제 4 실시 예>
제 4 실시 예는 반송파 결합을 지원하는 LTE-A 시스템에서 단말이 기지국에게 피드백하는 각 구성 반송파의 CSI의 전송 시점과 다른 제어 정보의 전송 시점이 서로 동일 시점으로 겹칠 수 있다. 이 때 본 실시 예에서 다른 제어 정보가 ACK/NACK인 경우를 가정하여 설명할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 본 실시 예에서 상기 CSI 혹은 ACK/NACK을 전송하는 방법을 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따라 CSI와 ACK/NACK을 전송하는 절차를 나타낸 도면이다. 이 때 도 13은 도 3에서 306 단계를 예시적으로 설명하는 데 적용 가능하다.
도 13을 참조하면, 단말은 1302 단계에서 미리 설정된 CSI 설정정보에 따라 서브프레임#k 에서 전송할 소정의 구성 반송파에 대한 CSI 값을 계산한다. 상기 CSI 값은 하나의 구성 반송파에 대한 CSI이거나 혹은 여러 구성 반송파 각각에 대한 여러 CSI가 될 수 있다. 그리고 단말은 1304 단계에서 상기 CSI를 전송하기로 설정된 서브프레임#k 에서 ACK/NACK 전송을 동시에 해야 하는지 여부를 판단한다. 상기 ACK/NACK은 단말이 서브프레임#(k-n)에서 하향링크 데이터를 수신한 경우에 한해, 서브프레임#k 에서 상기 수신 데이터에 대한 오류여부를 기지국에게 피드백한다. 일반적으로 LTE 시스템에서 n = 4 서브프레임이다.
다음으로, 1304 단계의 판단결과, 단말이 상기 서브프레임#k에서 전송할 ACK/NACK이 없으면 1306 단계로 진행하여, CSI를 전송한다. 이 때 단말은 전술된 실시 예들에 개시된 바와 같은 CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 전송할 수 있다.
한편, 1304 단계의 판단결과, 단말이 상기 서브프레임#k에서 전송할 ACK/NACK이 있으면, 단말은 1308 단계로 진행하여 ACK/NACK 전송 방식을 판단한다. 이 때 ACK/NACK 전송 방식은 단말이 전송할 ACK/NACK의 비트수에 따라 적어도 두 가지 방법이 가능하다. ACK/NACK 비트수는 기지국이 하향링크 데이터 전송에 사용한 하향링크 구성 반송파 개수와 MIMO 적용 여부에 따라 결정된다. 예를 들어, 기지국이 단말에게 두 개의 하향링크 구성 반송파를 사용하여 데이터를 전송하고, 각 구성 반송파마다 두 개의 코드워드를 발생하는 MIMO를 적용하면, 총 4(=2x2) 개의 데이터 스트림이 발생하므로, 단말은 각 데이터 스트림 별로 1 비트 ACK/NACK, 총 4 비트의 ACK/NACK을 기지국에게 피드백해야 한다. 단말이 피드백해야 하는 ACK/NACK 비트수가 미리 정의된 J 비트 이하이면, 단말은 타입1 ACK/NACK 전송방식을 사용하고, 만약 단말이 피드백해야 하는 ACK/NACK 비트수가 J 비트보다 크면, 단말은 타입2 ACK/NACK 전송방식을 사용한다. 상기 타입1 ACK/NACK 전송방식은 단말에게 주어진 ACK/NACK 전송용 자원과 변조심벌의 constellation point의 조합으로 단말이 보내고자 하는 ACK/NACK을 표현하는 채널선택(channel selection) 방식을 사용할 수 있다. 상기 타입2 ACK/NACK 전송방식은 단말이 보내고자 하는 ACK/NACK 비트들을 joint coding하는 방식을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 1308 단계의 판단결과, 타입1 ACK/NACK 전송방식으로 정해지면, 단말은 1310 단계로 진행하여 상기 서브프레임#k에서 ACK/NACK을 상기 타입1 ACK/NACK 전송방식으로 전송하고, CSI는 전송하지 않는다.
한편, 상기 1308 단계의 판단결과, 타입2 ACK/NACK 전송방식으로 정해지면, 단말은 1312 단계로 진행하여 보내고자 하는 ACK/NACK과 CSI의 비트수의 총합이 미리 정해진 K 비트보다 큰지 여부를 판단한다. 만약 ACK/NACK과 CSI의 비트수의 총합이 상기 K 비트보다 크면, 단말은 1314 단계로 진행하여 ACK/NACK을 상기 타입2 ACK/NACK 전송방식으로 전송하고, CSI는 전송하지 않는다. 그리고 만약 ACK/NACK과 CSI의 비트수의 총합이 상기 K 비트 이하이면, 단말은 1316 단계로 진행하여 ACK/NACK과 CSI를 joint coding하여 전송한다.
도 14는 본 발명의 상기 여러 실시 예에 따라 단말이 PUCCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 단말장치는 UCI 생성기(uplink control information generator; 1402), PUCCH 포매터(PUCCH formatter; 1404), RE 매퍼(resource element mapper; 1406), IFFT 프로세서(1408), IF(intermediate frequency) 처리부와 RF(radio frequency) 처리부(1410) 및 CSI 제어기(1412)를 포함한다.
UCI 생성기(1402)는 전송하고자 하는 상향링크 제어정보를 생성한다. PUCCH 포매터(1404)는 PUCCH 전송형식에 맞도록 채널코딩 및 변조 등의 동작을 수행한다. RE 매퍼(1406)는 전송하고자 하는 신호를 RE에 매핑한다. 이 때 상기 UCI는 채널상태를 나타내는 CSI 정보 혹은 기지국으로부터 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 포함한다. IFFT 프로세싱(1408) 및 IF 처리부와 RF 처리부(1410)는 상기 RE 매퍼(1406)를 통해 출력된 신호를 처리하여 기지국으로 전송한다. CSI 제어기(1412)는 단말이 기지국으로부터 제공받은 CSI 설정정보(1414)로부터 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송 시점 등의 정보를 획득하여, UCI 생성기(1402)로 하여금 설정된 시점에 CSI를 생성 및 전송하도록 제어한다.
즉 CSI 제어기(1412)는 기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신한다. 그리고 CSI 제어기(1412)는 CSI 설정정보를 분석하여 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정한다. 여기서, CSI 제어기(1412)는 구성 반송파들 중 적어도 어느 하나의 다른 CSI의 전송 시점을 더 배열하여 CSI 전송 패턴을 결정할 수 있다. 그리고 UCI 생성기(1402)는 CSI 제어기(1412)의 제어 하에, CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 각각의 전송 시점에서 전송한다. 이 때 CSI 별 전송 시점이 동일하면, PUCCH 포매터(1404)는 구성 반송파들의 CSI를 조인트 코딩을 통해 압축하여 전송할 수 있다.
도 15는 본 발명의 상기 여러 실시 예에 따라 기지국이 PUCCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 기지국장치는 RF/IF 처리부(1502), FFT 처리부(1504), RE 디매퍼(1506), PUCCH 프로세서(1508), 기지국 스케쥴러(1510) 및 CSI 제어기(1512)를 포함한다.
RF/IF 처리부(1502)는 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 처리한다. FFT 처리부(1504)는 FFT 프로세싱을 수행한다. 상기 PUCCH 프로세서(1508)는 단말이 전송한 PUCCH에 포함된 UCI의 종류가 CSI인지 ACK/NACK인지에 따라 해당되는 신호처리를 수행하며, 디코더, 복조부 등을 포함한다. 기지국 스케쥴러(1510)는 PUCCH 프로세서(1508)로부터 CSI 혹은 ACK/NACK을 제공받아 상기 단말을 어떻게 스케쥴링을 할지, 전송형식은 어떻게 할지 등을 판단하여 기지국 전송부(1514)를 제어한다. CSI 제어기(1512)는 기지국 스케쥴러(1510)로부터 각 단말에 대한 CSI 설정정보를 제공받아, 현재 수신하고자 하는 UCI에 대한 신호처리가 가능하도록 PUCCH 프로세서(1508)를 제어한다.
즉 기지국 스케쥴러(1510)는 다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정 정보를 계산한다. 그리고 기지국 스케쥴러(1510)는 기지국 전송부(1514)를 통해 단말에 CSI 설정정보를 전송한다. 또한 CSI 제어기(1512)는 단말로부터 전송 시점에서 CSI를 수신하도록 제어한다. 게다가, PUCCH 프로세서(1508)는 CSI 제어기(1512)의 제어 하에, CSI를 처리한다.
도 16은 본 발명의 상기 여러 실시 예에 따라 단말이 PUSCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 단말장치는 데이터 버퍼(1602), UCI 생성기(1604), 채널코딩부(1606), 변조부(1608), DFT부(1610), RE 매퍼(1612), IFFT 프로세서(1614), IF 처리부와 RF 처리부(1616) 및 CSI 제어기(1618)를 포함한다.
데이터 버퍼(1602)는 상향링크 전송을 위해 단말은 전송하고자 하는 데이터를 버퍼링한다. UCI 생성기(1604)는 상향링크 제어정보를 생성한다. 채널코딩부(1606)는 상기 데이터와 UCI에 각각 오류정정 능력을 부가한다. 변조부(1608)는 변조심벌을 구성한다. DFT부(1610)는 DFT 프로세싱을 수행한다. RE 매퍼(1612)는 DFT 출력을 RE에 매핑한다. IFFT 프로세서(1614) 및 IF 처리부와 RF 처리부(1616)는 상기 RE 매퍼(1612)를 통해 출력된 신호를 단말에게 전송한다. 상기 UCI는 채널상태를 나타내는 CSI 정보 혹은 기지국으로부터 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK 신호를 포함한다. 상기 UCI와 데이터는 PUSCH로 구성되어 기지국으로 전송된다. CSI 제어기(1618)는 단말이 기지국으로부터 제공받은 CSI 설정정보(1420)로부터 각 구성 반송파에 대한 CSI 전송 시점 등의 정보를 획득하여, UCI 생성기(1604)로 하여금 설정된 시점에 CSI를 생성 및 전송하도록 제어한다.
즉 CSI 제어기(1618)는 기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신한다. 그리고 CSI 제어기(1618)는 CSI 설정정보를 분석하여 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정한다. 여기서, CSI 제어기(1618)는 구성 반송파들 중 적어도 어느 하나의 다른 CSI의 전송 시점을 더 배열하여 CSI 전송 패턴을 결정할 수 있다. 그리고 UCI 생성기(1604)는 CSI 제어기(1618)의 제어 하에, CSI 전송 패턴을 따라 CSI를 각각의 전송 시점에서 전송한다. 이 때 CSI 별 전송 시점이 동일하면, 채널코딩부(1606)는 구성 반송파들의 CSI를 조인트 코딩을 통해 압축하여 전송할 수 있다.
도 17은 본 발명의 상기 여러 실시 예에 따라 기지국이 PUSCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 기지국장치는 RF/IF 처리부(1702), FFT 부(1704), RE 디매퍼(1706), PUSCH 프로세서(1708), 기지국 스케쥴러(1710) 및 CSI 제어기(1712)를 포함한다.
RF/IF 처리부(1702)는 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 처리한다. FFT 처리부(1704)는 FFT 프로세싱을 수행한다. 상기 PUSCH 프로세서(1708)는 단말이 전송한 PUSCH에 포함된 데이터, CSI, 혹은 ACK/NACK에 따라 해당되는 신호처리를 수행하며, 디코더, 복조부 등을 포함한다. 기지국 스케쥴러(1710)는 PUSCH 프로세서(1708)로부터 CSI 혹은 ACK/NACK을 제공받아 상기 단말을 어떻게 스케쥴링을 할지, 전송형식은 어떻게 할지 등을 판단하여 기지국 전송부(1714)를 제어한다. CSI 제어기(1712)는 기지국 스케쥴러(1710)로부터 각 단말에 대한 CSI 설정정보를 제공받아, 현재 수신하고자 하는 UCI 에 대한 신호처리가 가능하도록 PUSCH 프로세서(1708)를 제어한다.
즉 기지국 스케쥴러(1710)는 다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 구성 반송파 별 CSI의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정 정보를 계산한다. 그리고 기지국 스케쥴러(1710)는 기지국 전송부(1714)를 통해 단말에 CSI 설정정보를 전송한다. 또한 CSI 제어기(1712)는 단말로부터 전송 시점에서 CSI를 수신하도록 제어한다. 게다가, PUSCH 프로세서(1708)는 CSI 제어기(1712)의 제어 하에, CSI를 처리한다.이상에서는 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. 여기서 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (18)

  1. 무선통신 시스템에서 단말의 채널상태정보 전송 방법에 있어서,
    기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신하는 과정과,
    상기 CSI 설정정보를 분석하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정하는 과정과,
    상기 CSI 전송 패턴을 따라 상기 채널상태정보를 각각의 전송 시점에서 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CSI 설정정보는 상기 CSI 전송 패턴의 전송 주기, 상기 전송 주기의 시작점으로부터 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보의 최초 전송 시점 간 간격, 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 간 전송 간격 또는 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 별 전송 시점 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전송 과정은,
    상기 채널상태정보 별 전송 시점이 동일하면, 상기 구성 반송파들의 채널상태정보를 조인트 코딩을 통해 압축하여 전송하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는 상기 구성 반송파의 전체 대역에 대한 CQI를 나타내는 전대역 CQI, 상기 구성 반송파의 일부 대역에 대한 CQI를 나타내는 서브밴드 CQI, PMI 및 RI를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 결정 과정은,
    상기 구성 반송파들 중 적어도 어느 하나의 다른 채널상태정보의 전송 시점을 더 배열하여 상기 CSI 전송 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 전송 방법.
  6. 무선통신 시스템에서 기지국의 채널상태정보 전송 지원 방법에 있어서,
    다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정정보를 계산하는 과정과,
    상기 단말에 상기 CSI 설정정보를 전송하는 과정과,
    상기 단말로부터 상기 전송 시점에서 상기 채널상태정보를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 CSI 전송 지원 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CSI 설정정보는 상기 구성 반송파들의 채널상태정보 별 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴의 전송 주기, 상기 전송 주기의 시작점으로부터 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보의 최초 전송 시점 간 간격, 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 간 전송 간격 또는 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 별 전송 시점 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 CSI 전송 지원 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는 상기 구성 반송파의 전체 대역에 대한 CQI를 나타내는 전대역 CQI, 상기 구성 반송파의 일부 대역에 대한 CQI를 나타내는 서브밴드 CQI, PMI 및 RI를 포함하는 것을 특징으로 하는 CSI 전송 지원 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 전송 과정은,
    상기 CSI 설정정보를 상위 시그널링으로 전송하는 것을 특징으로 하는 CSI 전송 지원 방법.
  10. 무선통신 시스템에서 채널상태정보를 전송하기 위한 단말에 있어서,
    기지국에서 결합되어 전송되는 다수개의 구성 반송파들을 위한 CSI 설정정보를 수신하고, 상기 CSI 설정정보를 분석하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점이 배열되는 CSI 전송 패턴을 결정하기 위한 CSI 제어기와,
    상기 CSI 제어기의 제어 하에, 상기 CSI 전송 패턴을 따라 상기 채널상태정보를 각각의 전송 시점에서 전송하기 위한 UCI 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 CSI 설정정보는 상기 CSI 전송 패턴의 전송 주기, 상기 전송 주기의 시작점으로부터 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보의 최초 전송 시점 간 간격, 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 간 전송 간격 또는 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 별 전송 시점 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널상태정보 별 전송 시점이 동일하면, 상기 구성 반송파들의 채널상태정보를 조인트 코딩을 통해 압축하여 전송하기 위한 코딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는 상기 구성 반송파의 전체 대역에 대한 CQI를 나타내는 전대역 CQI, 상기 구성 반송파의 일부 대역에 대한 CQI를 나타내는 서브밴드 CQI, PMI 및 RI를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 CSI 제어기는,
    상기 구성 반송파들 중 적어도 어느 하나의 다른 채널상태정보의 전송 시점을 더 배열하여 상기 CSI 전송 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 무선통신 시스템에서 단말의 채널상태정보 전송을 지원하기 위한 기지국에 있어서,
    다수개의 구성 반송파들을 결합하여 전송하기 위한 단말에 대응하여 상기 구성 반송파 별 채널상태정보의 전송 시점을 결정하기 위한 CSI 설정정보를 계산하고, 상기 단말에 상기 CSI 설정정보를 전송하기 위한 기지국 스케쥴러와,
    상기 단말로부터 상기 전송 시점에서 상기 채널상태정보를 수신하도록 제어하기 위한 CSI 제어기와,
    상기 CSI 제어기의 제어 하에, 상기 채널상태정보를 처리하기 위한 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 CSI 설정정보는 상기 CSI 전송 패턴의 전송 주기, 상기 전송 주기의 시작점으로부터 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보의 최초 전송 시점 간 간격, 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 간 전송 간격 또는 상기 전송 주기 내에서 상기 채널상태정보 별 전송 시점 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 채널상태정보는 상기 구성 반송파의 전체 대역에 대한 CQI를 나타내는 전대역 CQI, 상기 구성 반송파의 일부 대역에 대한 CQI를 나타내는 서브밴드 CQI, PMI 및 RI를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 CSI 설정정보는 상위 시그널링으로 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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