KR20120063586A - 분산 안테나를 적용하는 이동 통신 시스템에서 채널상태 정보 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

분산 안테나를 적용하는 이동 통신 시스템에서 채널상태 정보 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 기존 중앙 집중형 안테나 시스템(CAS: Central Antenna System) 기반 셀룰러 이동통신 시스템에 분산 안테나 시스템(DAS: Distributed Antenna System)를 추가적으로 적용할 때, CAS 를 지원하기 위한 채널 상태 정보와 DAS를 지원하기 위한 채널 상태 정보를 효과적으로 다중화하여 기지국에게 피드백하는 방법을 제공한다.

Description

분산 안테나를 적용하는 이동 통신 시스템에서 채널상태 정보 송수신 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING CHANNEL STATUS INFORMATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM WITH DISTRIBUTED ANTENNAS}
본 발명은 이동 통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 분산 안테나를 적용하는 이동 통신 시스템에서 채널상태 정보를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution Advanced), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), 그리고 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 이동 통신 시스템으로 다양한 무선 접속 기술을 활용하여 무선 시스템 용량을 최대화한다. LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 이동 통신 시스템으로 LTE 시스템과 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 가지고 있다.
HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면, 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면, 송신기는 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞춘다. 그리고 채널 상태가 좋으면, 송신기는 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에, 송신기에서 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해 주는 것에 비해 이동 통신 시스템의 무선 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.
상기와 같은 AMC 방법은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 spatial layer의 개수 또는 rank를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우 AMC 방법은 최적의 data rate를 결정하는데 단순히 부호화율과 변조방식만을 고려하지 않고, MIMO를 이용하여 몇 개의 layer로 전송할지도 고려하게 된다.
LTE 및 LTE-A 시스템은 다중 접속 방식으로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용한다. OFDMA 방식은 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. OFDMA 방식은 기존 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 비해 무선 시스템 용량의 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 무선 시스템 용량의 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이, 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하여 더 많은 무선 시스템 용량의 이득을 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이 때 일반적인 이동 통신 시스템이 세 개의 셀들로 구성된 경우를 가정하여 설명한다. 여기서, 각 셀 내의 중앙에 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))이 위치하며, 기지국의 위치에 따라 기지국의 송수신 안테나가 배치된 것을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 이동 통신 시스템은 다수개의 셀(100, 110, 120)들로 이루어지며, 각각의 셀(100, 110, 120)에서 중앙에 위치한 안테나(130), 제 1 단말(UE: User Equipment 혹은 MS(Mobile Station); 140) 및 제 2 단말(150)이 존재한다. 기지국은 안테나(130)를 통해 셀(100, 110, 120)에 위치한 제 1 단말(140) 및 제 2 단말(150)에 대하여 이동 통신 서비스를 제공한다. 안테나(130)를 이용하여 기지국으로부터 이동 통신 서비스 이용 시, 제 1 단말(140)은, 제 2 단말(150)과 비교하여 안테나(130)로까지의 거리가 상대적으로 멀기 때문에, 지원될 수 있는 데이터 전송속도가 상대적으로 낮게 된다.
이 때 도 1과 같이 이동 통신 시스템에서 셀 별 안테나가 해당 셀의 중앙에 배치되는 형태를 CAS(Central Antenna System)라 한다. CAS의 경우, 셀마다 복수개의 안테나들이 배치되더라도, 이들 안테나들은 셀의 중앙에 배치되어 셀의 서비스영역에 대한 통신을 수행하도록 운용된다.
이동 통신 시스템에서 셀 별 안테나들이 CAS의 형태로 배치되고 운용될 경우, 각 셀(100, 110, 120)에서 기지국은 안테나(130)를 통해 하향링크 채널 상태를 측정하기 위한 기준신호(reference signal(RS) 혹은 pilot)를 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A 시스템의 경우 기지국은 CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal)를 전송하며, 단말은 이를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다.
도 2는 LTE-A 시스템에서 기지국이 단말에게 전송하는 CSI-RS의 위치를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDMA 심벌로서, Nsymb DL 개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(222, 223)을 구성하고, 2개의 슬롯들이 모여 하나의 서브프레임(224)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역은 총 NBW 개의 서브캐리어로 구성된다. NBW는 시스템 전송 대역에 비례하여 값을 갖는다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록(Resource Block; RB; 220, 221)은 시간영역에서 Nsymb DL 개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 Nsc RB 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB는 Nsymb DL x Nsc RB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다.
이 때 하향링크 제어채널은 상기 서브프레임(224)의 맨처음 3 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 하향링크 물리 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)은 하향링크 제어채널이 전송되지 않는 나머지 서브프레임 구간 동안 전송된다. DM-RS(Demodulation Reference Signal)는 상기 PDSCH를 단말이 복조하는데 참조하는 기준신호이다.
그리고 서브프레임(224)은 CSI-RS antenna port에 대한 CSI-RS(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219)를 전송한다. 이 때 기지국은 한 개의 위치에서 하향링크 측정을 위한 두 개의 CSI-RS antenna port에 대한 CSI-RS(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219)를 단말에게 전송한다. CSI-RS antenna port는 논리적 개념으로, CSI-RS(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219)는 CSI-RS antenna port 별로 정의되어 각 CSI-RS antenna port에 대한 채널 상태를 측정하도록 운용된다.
여기서, 만약 동일한 CSI-RS(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219)가 여러 개의 물리적인 안테나로부터 전송되면, 단말은 각각의 물리적인 안테나들을 구분할 수 없게 되고 하나의 antenna port로 인식하게 된다. 이로 인하여, 복수개의 셀들로 이루어진 이동 통신 시스템의 경우, 셀 별로 별도의 위치를 할당하여 CSI-RS(200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217,218, 219)를 전송하게 할 수 있다. 이와 같이 셀 별로 서로 다른 위치에서 CSI-RS 전송을 위한 시간 및 주파수 자원을 할당하는 것은 서로 다른 셀들의 CSI-RS가 상호 간섭을 발생시키는 것을 방지하기 위함이다.
그런데, CAS의 경우, 각 기지국의 안테나들이 셀의 중앙에 집중적으로 배치됨에 따라, 셀의 중앙에서 상대적으로 먼 거리의 단말에게 높은 데이터 전송률을 지원하는데 한계가 존재한다.
본 발명의 목적은 LTE-A 시스템을 기반으로 하여 안테나들이 분산되어 배치되는 DAS(Distributed Antenna System)를 구축하고, 분산 배치된 안테나들과 CAS(Central Antenna System)의 중앙 집중형 안테나에 대한 각각의 채널상태 정보를 효과적으로 송수신하는 방법과 장치를 제안함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단말의 채널상태 정보 송신 방법은, 기지국의 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는 기준 신호 별 수신 세기를 측정하여 상기 기지국에 송신하는 과정과, 상기 기지국에서 상기 안테나들로부터 적어도 어느 하나가 결정되면, 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보를 측정하여 상기 기지국에 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널상태 정보 수신 방법은, 기지국의 서비스 영역에 위치되는 단말에 상기 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 각각에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하는 과정과, 상기 단말에서 상기 채널상태 정보가 수신되면, 상기 채널상태 정보에 따라 상기 안테나들에서 상기 단말을 위한 어느 하나를 선택하는 과정과, 상기 선택된 안테나를 통해 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 단말의 채널상태 정보 송신 장치는, 기지국과 무선 연결을 위한 무선 처리부와, 상기 기지국의 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는 기준 신호 별 수신 세기를 측정하여 상기 기지국에 송신하도록 제어하기 위한 수신 세기 처리부와, 상기 기지국에서 상기 안테나들로부터 적어도 어느 하나가 결정되면, 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보를 측정하여 상기 기지국에 송신하도록 제어하기 위한 채널상태 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널상태 정보 수신 장치는, 기지국의 서비스 영역에 위치되는 단말에 상기 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 각각에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하고, 상기 단말에서 상기 채널상태 정보가 수신되면, 상기 채널상태 정보에 따라 상기 안테나들에서 상기 단말을 위한 어느 하나를 선택하기 위한 채널상태 정보 제어부와, 상기 제어부의 제어 하에, 상기 선택된 안테나를 통해 상기 단말과 통신을 수행하기 위한 무선 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, DAS의 분산 배치된 안테나들과 CAS의 중앙 집중형 안테나에 대한 각각의 채널상태 정보를 효과적으로 송수신하는 방법을 제공함으로써, DAS가 적용되는 무선 통신 시스템의 효율적인 운용을 지원한다.
도 1은 중앙 집중형 안테나가 배치된 이동 통신 시스템의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 LTE-A 시스템의 시간-주파수 자원 및 CSI-RS 구조를 나타낸 도면,
도 3은 이동 통신 시스템에 CAS 와 DAS를 함께 구축한 시스템 구성의 일례를 나타낸 도면,
도 4는 이동통신 시스템에 CAS 와 DAS를 함께 구축한 시스템 구성의 다른 예를 나타낸 도면,
도 5는 D-port를 선택하는 기지국 절차를 나타낸 도면,
도 6은 D-port로부터 고속 데이터 서비스를 제공받기 위한 단말 절차를 나타낸 도면,
도 7은 단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 시분할 다중화 방법으로 보고하는 방법을 나타낸 도면,
도 8은 단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 시분할 다중화 방법으로 보고하는 다른 방법을 나타낸 도면,
도 9는 단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 Best-M 방법으로 보고하는 방법을 나타낸 도면,
도 10은 단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 Best-M 방법으로 보고하는 다른 방법을 나타낸 도면,
도 11은 단말이 CSI를 전송하는 절차를 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 PUCCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUCCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 PUSCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸 도면, 그리고
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUSCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸 도면이다.
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, LTE-A(혹은 Advanced E-UTRA) 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.
본 발명의 주요한 요지는, CAS(Central Antenna System) 기반 이동 통신 시스템에 DAS(Distributed Antenna System)를 추가적으로 적용할 때, CAS를 지원하기 위한 채널 상태 정보와 DAS를 지원하기 위한 채널 상태 정보를 효과적으로 다중화하여 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서 CAS 와 DAS를 함께 구축한 시스템 구성의 일례를 나타낸다. 이 때 본 실시 예의 이동 통신 시스템이 세 개의 셀들로 구성된 경우를 가정하여 설명한다. 여기서, 각 셀 내의 중앙에 기지국이 위치하며, 각 셀 내의 전 서비스 영역에서 기지국의 안테나들이 분산되어 배치된 것을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 실시 예의 이동 통신 시스템은 다수개의 셀(300, 310, 320)들로 이루어지며, 각각의 셀(300, 310, 320)에서 중앙에 위치한 중앙 안테나(330), 셀(300, 310, 320)에서 전 서비스 영역에 분산되어 설치된 복수개의 분산 안테나(360, 370, 380, 390), 제 1 단말(340) 및 제 2 단말(350)이 존재한다. 이 때 복수개의 분산 안테나(360, 370, 380, 390)와 중앙 안테나(330)는 모두 함께 연결되어 기지국에서 중앙 제어기의 제어를 받는다.
중앙 안테나(330)는 셀(300)에 위치한 제 1 단말(340) 및 제 2 단말(350)에 대하여 이동 통신 서비스를 제공하는데 이용된다. 하지만 중앙 안테나(330)를 통해 이동 통신 서비스를 제공받는 제 1 단말(340)은 제 2 단말(350)과 비교하여, 중앙 안테나(330)로까지의 거리가 상대적으로 멀기 때문에, 지원될 수 있는 데이터 전송속도가 상대적으로 낮게 된다. 통상적으로 전송하고자 하는 신호의 전송경로가 길어질수록 상기 신호의 수신 품질이 떨어진다. 따라서, 셀(300) 내에 여러 개의 분산 안테나(360, 370, 380, 390)들을 배치하고, 기지국에서 제 1 단말(340)과 제 2 단말(350)의 위치에 따라 최적의 분산 안테나(360, 370, 380, 390)를 선택하여 이동통신 서비스를 제공하도록 함으로써 데이터 전송속도를 향상시킬 수 있게 된다. 예컨대, 제 1 단말(340)은 가장 채널 환경이 좋은 분산 안테나(390)와 통신을 수행하고, 제 2 단말(350)은 가장 채널 환경이 좋은 분산 안테나(360)와 통신을 수행함으로써, 기지국으로부터 상대적으로 고속 데이터 서비스를 제공 받을 수 있다. 이 경우, 중앙 안테나(330)는 고속 데이터 서비스 이외의 일반적인 이동 통신 서비스와 제 1 단말(340) 및 제 2 단말(350)의 셀(300, 310, 320) 간 이동성을 지원하는 역할을 담당한다. 상기 중앙 안테나(330) 및 각각의 분산 안테나(360, 370, 380, 390)는 복수개로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서 CAS와 DAS를 함께 구축한 시스템 구성의 다른 예를 나타낸다. 이 때 본 실시 예의 이동 통신 시스템이 세 개의 셀들로 구성된 경우를 가정하여 설명한다. 다만, 전술된 예에서 적어도 하나의 중앙 안테나가 셀 내의 중앙에 위치되는 반면, 본 예에서 복수개의 중앙 안테나들이 셀 내의 여러 지역에 분산 배치된다.
도 4를 참조하면, 본 실시 예의 이동 통신 시스템은 다수개의 셀(400, 410, 420)들로 이루어지며, 각각의 셀(400, 410, 420)에서 전 서비스 영역에 분산되어 설치된 복수개의 중앙 안테나(430, 431, 432, 433, 434)들, 셀(400, 410, 420)에서 중앙 안테나(430, 431, 432, 433, 434)들과 별도로 전 서비스 영역에 분산되어 설치된 복수개의 분산 안테나(460, 470, 480, 490)들, 제 1 단말(440) 및 제 2 단말(450)이 존재한다. 이 때 중앙 안테나(430, 431, 432, 433, 434)들은 고속 데이터 서비스 이외의 일반적인 이동 통신 서비스와 제 1 단말(440) 및 제 2 단말(450)의 셀(400, 410, 420) 간 이동성을 지원하는 역할을 담당하고, 분산 안테나(460, 470, 480, 490)들은 고속 이동 통신 서비스를 제공하는 역할을 한다.
이하 본 발명에서는 논리적 개념의 C-port(Central antenna port)와 D-port(Distributed antenna port)를 정의하여, 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서 중앙 안테나 및 분산 안테나의 물리적인 구성에 제한받지 않고 중앙 안테나 및 분산 안테나를 논리적으로 구분하도록 한다.
C-port는 CAS를 지원하기 위한 CSI-RS를 antenna port 별로 정의한 것으로, 단말은 C-port의 각 antenna port에 대한 채널 상태를 측정할 수 있다. C-port를 통해 전송되는 CSI-RS는 동일 셀 내에서는 셀의 전체 영역을 커버한다. D-port는 DAS를 지원하기 위한 CSI-RS를 antenna port 별로 정의한 것으로, 단말은 D-port의 각 antenna port에 대한 채널 상태를 측정할 수 있다. D-port를 통해 전송되는 CSI-RS는 셀 내의 일부 영역을 커버한다. 만약 동일한 CSI-RS가 여러 개의 물리적인 안테나로부터 전송되면, 각각의 물리적인 안테나들은 지리적으로 배치된 위치에 상관없이 단말이 구분할 수 없게 되고 하나의 antenna port로 인식하게 된다.
예를 들어, 상기 도 3과 같은 시스템 구조에서 지리적으로 분리된 제 1 분산 안테나(380)와 제 2 분산 안테나(390)가 각각 서로 다른 패턴의 CSI-RS #1과 CSI-RS #2를 전송하면, 제 1 단말(340)은 상기 CSI-RS #1과 CSI-RS #2로부터 제 1 분산 안테나(380) 및 제 2 분산 안테나(390)와 제 1 단말(340) 사이의 채널 상태를 측정할 수 있다. 이 경우, 제 1 분산 안테나(380)를 D-port #1로 부르고, 제 2 분산 안테나(390)를 D-port #2로 구별하여 부르기로 한다. 만약 제 1 분산 안테나(380)와 제 2분산 안테나(390)가 동일한 패턴의 CSI-RS #3을 전송하면, 제 1 단말(340)은 상기 CSI-RS #3으로부터 제 1 분산 안테나(380)와 제 2 분산 안테나(390)를 구분할 수 없게 되고, 제 1 단말과 제 1 분산 안테나(380) 및 제 2 분산 안테나(390) 사이의 채널 상태를 측정하게 된다. 이 경우, 상기 제 1 분산 안테나(380)와 제 2 분산 안테나(390)를 결합해서 D-port #3으로 부르기로 한다.
이 때 C-port 및 D-port 각각에 대한 CSI-RS 전송을 위한 시간-주파수 자원은 상호간에 서로 겹치지 않도록 하여 서로 상호 간섭을 발생시키지 않아야 한다.
그리고 단말이 CSI-RS를 측정하여 기지국으로 피드백하는 제어정보는 RSRP(Reference Signal Received Power)와 CSI(Channel status information)로 분류할 수 있다.
RSRP는 단말이 상대적으로 긴 시간 구간 동안 CSI-RS를 측정하여 계산한다. RSRP는 단말과 기지국의 antenna port 사이의 long term measurement 값으로서, 시간경과에 따른 변화량이 적은 pathloss 등의 정보를 나타낸다. 따라서 일반적으로 상기 RSRP는 시간적인 변화에 민감하지 않고, 시그널링 오버헤드의 제약이 상대적으로 적은 상위 계층 시그널링을 통해 단말이 기지국으로 보고하지만, 본 발명에서는 별도의 언급이 없는 한 상위 계층 시그널링 혹은 물리 계층 시그널링 모두 가능한 것으로 본다. DAS에서 기지국은 상기 RSRP로부터 단말과의 통신에 사용할 D-port 후보군(D-port candidate set)을 결정한다. 상기 RSRP는 기본적으로 C-port 및 D-port 각각에 대하여 정의한다.
CSI는 단말이 상대적으로 짧은 시간 구간 동안 CSI-RS를 측정하여 계산한다. CSI는 단말과 기지국 antenna port 사이의 short term measurement 값으로서, 시간경과에 따른 변화량이 큰 순시적인 채널환경의 상태를 나타낸다. 따라서 일반적으로 상기 CSI는 시간적인 변화에 민감하고, 시그널링 오버헤드의 제약이 상대적으로 큰 물리 계층 시그널링을 통해 단말이 기지국으로 보고하지만, 본 발명에서는 별도의 언급이 없는 한 상위 계층 시그널링 혹은 물리 계층 시그널링 모두 가능한 것으로 본다. 기지국은 상기 RSRP로부터 결정한 D-port 후보군 중 특정 D-port를 선택하는데 CSI를 이용한다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 또는 RI(Rank Indicator) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
CQI는 시스템 전대역(wideband) 혹은 일부 대역(subband)에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR)를 나타낸다. 이러한 CQI는 일반적으로 소정의 미리 정해진 데이터 수신 성능을 만족시키기 위한 MCS(Modulation and Coding Scheme)의 형태로 표현된다. PMI는 다중안테나 입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO)을 지원하는 시스템에서 기지국이 다중안테나를 통해 데이터 전송할 때 필요한 precoding 정보를 제공한다. RI는 다중안테나 입출력을 지원하는 시스템에서 기지국이 다중안테나를 통해 데이터 전송할 때 필요한 rank 정보를 제공한다.
그리고 CSI는 기본적으로 C-port 및 D-port 각각에 대하여 정의한다. 단말은 상기 CSI를 기지국에게 전송함에 있어서, 구체적으로 어떤 정보를 피드백 할지를 나타내는 리포팅 모드(reporting mode), 어떤 자원을 사용할지에 대한 자원 정보, 전송 주기 등에 대한 CSI 설정 정보를 시그널링을 통해 기지국으로부터 미리 통지 받는다. 기지국은 단말로부터 획득한 CSI로부터 상기 D-port 후보군 중 특정 D-port를 선택하고, 단말에게 전송할 데이터에 대한 변조 및 코딩 방식 (Modulation and Coding Scheme; MCS) 등을 적절한 값으로 설정하여 상기 데이터에 대한 소정의 수신 성능을 만족시킨다. 본 발명에서 상향링크는 단말이 기지국으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다.
도 5는 기지국이 소정의 단말에게 고속 데이터 서비스를 제공하기 위한 D-port를 선택하는 기지국 절차를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 510 단계에서 기지국은 단말이 D-port를 지원하는지 여부를 판단한다. 즉 단말이 기지국에 접속한 다음, 기지국은 단말이 D-port를 통해 기지국과 통신하는 것이 가능한지의 여부를 판단한다. 만약 510 단계에서 단말이 D-port를 지원하지 않는 것으로 판단되면, 기지국은 더 이상 D-port를 선택하는 절차를 수행하지 않고 관련 절차를 종료한다.
한편, 만약 510 단계에서 단말이 D-port를 지원하는 것으로 판단되면, 기지국은 520 단계로 이동하여 해당 단말에게 D-port에 대한 RSRP를 보고할 것을 명령한다. 셀 내에 복수개의 D-port들이 정의되어 있는 경우, 기지국은 단말에게 셀내의 전체 D-port들에 대한 RSRP를 모두 보고할지, 혹은 특정 D-port 혹은 전체 D-port들에서 일부를 지정하여 RSRP의 보고를 상위계층 혹은 물리계층 시그널링을 통해서 명령한다.
다음으로, 단말로부터 D-port에 대한 RSRP가 수신되면, 기지국이 530 단계에서 이를 감지하고, 540 단계에서 단말과의 통신에 사용 가능한 적어도 하나의 D-port로 이루어지는 D-port 후보군을 선정하여 단말에게 통보한다. 예를 들어, 기지국이 수신한 복수개의 D-port에 대한 RSRP 중에서 소정의 임계값보다 큰 RSRP를 갖는 D-port를 상기 단말에 대한 D-port 후보군으로 선정한다. 이 후 기지국은 550 단계에서 단말에게 D-port 후보군에 대한 CSI를 보고할 것을 명령한다. 이 때 기지국은 단말에 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 전송할 수 있다. 여기서, 설정 정보는 CSI 전송용 자원, 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송 주기, 각 C-port 및 D-port 에 대한 CSI 전송 오프셋, CSI 전송 주기 내에서 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송 시점, 각 C-port 및 D-port 별 상대적인 우선순위, Best-M 적용 여부 및 M 값 등의 정보를 포함한다. 그리고 단말로부터 D-port 후보군에 대한 CSI가 수신되면, 기지국은 560 단계에서 이를 감지하고, 570 단계에서 단말로부터 수신한 D-port 후보군에 대한 CSI로부터 소정의 D-port를 선택한다. 예를 들어, 기지국이 수신한 D-port 후보군에 대한 CSI 중에서 소정의 임계값보다 큰 CSI를 갖는 D-port를 상기 단말에 대한 D-port로 선택한다. 또한 기지국은 580 단계에서 단말에 대한 D-port를 통해서 단말에게 고속 데이터 서비스를 제공한다.
도 6은 D-port를 지원하는 단말이 소정의 기지국 D-port로부터 고속 데이터 서비스를 제공받기 위한 단말 절차를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 610 단계에서 단말은 기지국으로부터 D-port에 대한 RSRP를 보고할 것을 명령받는다. 이 때 기지국은 셀 내의 전체 D-port들 혹은 전체 D-port들 중 어느 두 개를 지정하여 RSRP를 보고할 것을 지시한다. 이 후 620 단계에서 단말은 D-port RSRP를 측정하여 상위계층 혹은 물리계층 시그널링을 통해서 기지국으로 보고한다.
다음으로, 630 단계에서 단말은 기지국으로부터 D-port 후보군을 통보 받는다. 이 때 단말은 D-port CSI 측정을 위한 D-port 후보군을 인지한다. 그리고 640 단계에서 단말은 기지국으로부터 상기 D-port 후보군 중에서 어떤 D-port에 대한 CSI를 보고할지를 명령받는다. 이 때 단말은 기지국으로부터 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 설정 정보는 CSI 전송용 자원, 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송 주기, 각 C-port 및 D-port 에 대한 CSI 전송 오프셋, CSI 전송 주기 내에서 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송 시점, 각 C-port 및 D-port 별 상대적인 우선순위, Best-M 적용 여부 및 M 값 등의 정보를 포함한다. 또한 650 단계에서 단말은 해당 D-port에 대한 CSI를 측정하여 기지국으로 보고한다. 이 때 단말이 D-port에 대응하는 CSI를 측정하여 보고하는 절차는 도 11을 참조하여 보다 상세하게 후술된다. 이 후 단말은 650 단계에서 기지국을 통해 데이터 서비스를 이용한다. 이 때 단말은 기지국이 선택한 D-port를 통해서 기지국에서 고속 데이터 서비스를 제공 받는다.
한편, 상기 도 5의 기지국 절차 및 이에 대응되는 도 6의 단말 절차는 여러가지 변형이 가능하다.
예를 들어, 상기 도 5의 경우, 520 단계에서 기지국이 명시적인 시그널링을 통해 단말에게 D-port RSRP 보고를 명령하는 것을 제시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 다른 방법으로서 단말과 기지국 사이에 사전에 약속된 조건이 만족되는 경우 별도의 추가적인 기지국 시그널링 없이 단말이 D-port RSRP를 보고할 수 있다. 상기 약속된 조건은 다음의 경우들 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
첫 번째 조건은 D-port RSRP 전송 주기가 사전에 설정되고, 해당 전송시점에 해당하는 경우이다. 두 번째 조건은 단말이 측정한 D-port RSRP의 절대값이 소정의 임계값보다 큰 경우이다. 세 번째 조건은 단말이 측정한 D-port RSRP의 변화량이 소정의 임계값보다 큰 경우이다.
또는 상기 540 단계의 경우, 기지국이 선택한 D-port 후보군을 단말에게 통보하도록 하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 다른 방법으로 상기 통보절차 없이 바로 550 단계로 진행할 수 있다.
또는 상기 550 단계에서는, 기지국이 명시적인 시그널링을 통해 단말에게 D-port CSI 보고를 명령하는 것을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 다른 방법으로 단말과 기지국 사이에 사전에 약속된 조건이 만족되는 경우 별도의 추가적인 기지국 시그널링 없이 단말이 D-port CSI를 보고할 수 있다. 상기 약속된 조건은 다음의 경우들 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
첫 번째 조건은 D-port CSI 전송 주기가 사전에 설정되고, 해당 전송시점에 해당하는 경우이다. 두 번째 조건은 단말이 측정한 D-port CSI의 절대값이 소정의 임계값보다 큰 경우이다. 세 번째 조건은 단말이 측정한 D-port CSI의 변화량이 소정의 임계값보다 큰 경우이다. 또는 상기 550 단계에서 기지국이 단말에 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 전송하고, 상기 640 단계에서 단말이 기지국으로부터 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 수신하는 것을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 상기 520 단계 이전에 기지국이 단말에 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 전송하고, 610 단계 이전에 단말이 기지국으로부터 CSI 전송과 관련된 설정 정보를 수신할 수 있다.
CAS와 DAS를 함께 구축한 이동 통신 시스템에서 단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 보고하는 방법은 여러가지로 구현될 수 있다.
첫 번째 방법으로, 상기 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 시분할 다중화하여(TDM; time domain multiplexing) 단말이 기지국에게 피드백하는 방법이다. 도 7은 상기 시분할 다중화 방법의 한가지 구현 예를 도시한 개념도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 단말은 기지국으로부터 CSI 설정 정보를 사전에 획득한다. 상기 CSI 설정 정보는 CSI 전송 주기(Np), CSI 전송 오프셋, CSI 전송 주기 내에서 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송시점(t1, t2, t3, t4, …), 리포팅 모드(reporting mode) 또는 자원 정보 중 적어도 어느 하나를 포함한다. CSI 전송 주기는 동일한 패턴의 C-port 및 D-port의 CSI가 반복 전송되는 주기를 나타낸다. CSI 전송 오프셋은 CSI 전송 주기 내에서 최초 전송되는 CSI가 주기 Np의 시작점으로부터 몇 서브프레임 떨어져 발생하는지를 나타낸다. CSI 전송 주기 내에서 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송시점은 각 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송시점은 상대적으로 균일하게 분포하거나 혹은 불균일하게 분포할 수 있다. 리포팅 모드는CSI로, 예컨대 CQI, PMI 또는 RI 중 어떤 정보를 피드백 할지를 나타낸다. 자원 정보는 CSI 전송에 사용하기 위한 자원을 나타낸다.
도 7의 예에서 단말은 D-port 후보군 = {D-port#1, D-port#2, D-port#3}인 것과 상기 CSI 설정정보를 기지국으로부터 통보받는다. 그리고 설정된 CSI 전송 주기 내에서 C-port CSI는 t1 시점에 전송되고(710), D-port#1 CSI는 t2 시점에 전송되고(720), D-port#2 CSI는 t3 시점에 전송되고(730), D-port#3 CSI는 t4 시점에 전송되는 것을 나타낸다(740). 상기 각각의 CSI 전송시점 t1, t2, t3, t4 는 별도로 시그널링되거나, 혹은 별도 시그널링 없이 설정된 CSI 전송 주기 및 CSI 전송 주기 내에서 보내야 하는 CSI 개수로부터 상호 균일하게 분포되도록 단말이 계산한다. 이 때 CSI 전송 주기 별로 각각의 C-port 및 D-port에 대한 CSI 전송 시점이 유지될 수 있으나, 각각의 CSI 전송 주기에서 각각의 C-port 및 D-port에 대한 CSI로 전송하기 위한 구체적인 정보는 변경될 수 있다. 예를 들면, 단말은 이전 전송 주기에서 CQI를 전송하고, 현재의 전송 주기에서 PMI를 전송할 수 있다.
상기 시분할 다중화 방법은 여러가지 변형이 가능한데, 도 8은 그 중 다른 한가지 구현 예를 도시한 개념도이다.
도 8을 참조하면, 기지국은 특정 C-port 혹은 D-port CSI 를 높은 우선순위로 설정하여 우선 순위가 낮은 CSI 보다 상대적으로 자주 CSI 피드백이 이뤄지도록 할 수 있다. 즉, 우선 순위가 높은 CSI는 설정된 CSI 전송 주기 내에서 전송 빈도 a로 운용하고, 우선 순위가 낮은 CSI는 설정된 CSI 전송 주기 내에서 전송 빈도 b로 운용하며, a > b 인 관계를 유지한다. 도 8의 예에서는 C-port CSI에 대해 우선순위를 높게 설정하고, D-port 후보군 = {D-port#1, D-port#2, D-port#3}인 경우를 나타낸다. 즉, 매 CSI 전송 주기마다 C-port CSI는 항상 전송되도록 하고, 나머지 D-port CSI는 매 CSI 전송 주기마다 정해진 순서에 따라 D-port#1 CSI -> D-port#2 CSI -> D-port#3 CSI와 같이 차례대로 전송되는 경우를 나타낸다.
단말이 C-port 및 D-port에 대한 CSI를 보고하는 두 번째 방법으로, Best-M 방법을 정의할 수 있다. Best-M 방법은 피드백이 필요한 K 개의 CSI 중에서 CSI 값이 우수한 M 개의 CSI를 단말이 선택해서 전송하는 방법이다. 이 경우, M ≤ K인 관계에 있다. 도 9는 단말이 Best-M 방식을 적용하여 주기적으로 기지국에게 CSI 피드백을 전송하는 개념도를 나타낸다.
도 9을 참조하면, 단말은 D-port 후보군 = {D-port#1, D-port#2, D-port#3}인 것을 기지국으로부터 통지받고, 상기 CSI 설정 정보와 M 값을 기지국으로부터 시그널링 받아 미리 인지한다. 도 9는 M = 2인 경우로, 매 CSI 전송 주기마다 2 개의 우수한 CSI를 단말이 선택해서 전송하는 예시를 나타낸다. 즉, 첫 번째 전송 시점 910에서는 D-port#1 CSI와 D-port#2 CSI, 두 번째 전송 시점 920 에서는 D-port#1 CSI와 C-port CSI, 세 번째 전송 시점 930에서는 C-port CSI와 D-port#2 CSI, 네 번째 전송 시점 940에서는 D-port#2 CSI와 D-port#3 CSI를 전송한다. 이 경우, 단말은 CSI 값과 port index 값을 함께 피드백 한다. Port index는 C-port와 D-port 각각에 대해 부여된 식별 번호로, 기지국과 단말이 사전 설정에 의해 공통으로 인지하도록 한다.
상기 Best-M 방법은 여러가지 변형이 가능한데, 도 10은 그 중 다른 한가지 구현 예를 도시한 개념도이다.
도 10을 참조하면, 기지국은 특정 C-port 혹은 D-port CSI를 높은 우선순위로 설정하여 우선 순위가 낮은 CSI 보다 상대적으로 자주 CSI 피드백이 이뤄지도록 할 수 있다. 도 10의 예에서는 C-port CSI에 대해 우선순위를 높게 설정하고, D-port 후보군 = {D-port#1, D-port#2, D-port#3}인 경우를 나타낸다. 즉, 매 CSI 전송 주기마다 C-port CSI는 항상 전송되도록 하고, 추가적으로 D-port 후보군 중에서 가장 우수한 CSI 하나를 선택하여 (M=1) 전송하는 경우를 예시한다. 즉, 첫 번째 전송 시점 1010에서는 C-portCSI와 D-port#2 CSI, 두 번째 전송 시점 1020에서는 C-port CSI와 D-port#1 CSI, 세 번째 전송 시점 1030에서는 C-port CSI와 D-port#2 CSI, 네 번째 전송 시점 1040 에서는 C-port CSI와 D-port#3 CSI를 전송한다. 이 경우, 단말은 CSI 값과 port index 값을 함께 피드백 한다. Port index는 C-port와 D-port 각각에 대해 부여된 식별 번호로, 기지국과 단말이 사전 설정에 의해 공통으로 인지하도록 한다.
상기 도 9와 도 10의 예시에서는, 단말이 미리 설정된 CSI 전송 주기마다 Best-M 방식으로 CSI를 전송하는 경우를 나타내었다. 다른 방법으로, 별도의 전송 주기 설정 없이 소정의 조건을 만족하면 Best-M 방식으로 CSI를 전송할 수 있다. 예컨대, 임의의 순간 M 개의 CSI가 소정의 임계값보다 큰 경우, 해당하는 M 개의 CSI를 단말이 기지국에게 피드백한다.
도 11은 단말이 CSI를 전송하는 절차를 나타낸다.
도 11을 참조하면, CSI 전송 시점이 도래하면, 단말은 1110 단계에서 이를 감지하고, 1120 단계로 진행한다. 이 때 CSI 전송 시점은 기지국으로부터 수신된 CSI 전송과 관련된 설정 정보로부터 파악될 수 있다. 그리고 1120 단계에서 단말은 복수개의 CSI 전송시점이 겹치는지 판단한다.
다음으로, 1120 단계에서 복수개의 CSI 전송시점이 겹치지 않는 것으로 판단되면, 단말은 1150 단계로 진행하여, 해당 CSI에 대한 전송을 수행한다. 한편, 1120 단계에서 만약 복수개의 CSI 전송시점이 겹치는 것으로 판단되면, 단말은 1130 단계로 진행하여, 현재 시점에 보내야 하는 CSI의 정보량의 총합이 미리 정의된 임계값(TH)을 초과하는지 여부를 판단한다. 만약 상기 CSI의 정보량의 총합이 미리 정의된 임계값(TH)을 초과하지 않으면, 단말은 1150 단계로 진행하여, 복수개의 CSI를 모두 전송한다. 한편, 1130 단계에서 CSI의 정보량의 총합이 미리 정의된 임계값(TH)을 초과하면, 단말은 1140 단계로 진행하여 복수개의 CSI 중에서 어떤 CSI를 전송할지를 선택한다. 이 때 단말은 CSI 전송과 관련된 설정 정보의 우선 순위에 따라 높은 우선 순위에 해당하는 C-port 혹은 D-port의 CSI를 상기 임계값(TH)을 초과하지 않는 범위 내에서 선택한다. 가장 간단한 일례로, 일반적으로 C-port 는 셀 전체 영역을 커버하므로 C-port CSI를 D-port CSI보다 우선 순위를 높게 설정하여 운용한다. 혹은 Best-M이 적용되는 경우, 현재 시점에서 우수한 CSI들을 상기 임계값(TH)을 초과하지 않는 범위 내에서 선택한다. 이 후 1150 단계에서 단말은 상기 선택한 CSI를 기지국으로 전송한다.
상기 도 11의 단말 절차는 주기적인 CSI 전송 절차를 설명했지만, 이와 다른 여러가지 변형이 가능하다. 즉, CSI 전송 주기 설정 없이 소정의 조건을 만족하면 단말이 CSI를 전송할 수 있다. 예컨대, 임의의 순간 측정한 CSI가 소정의 임계값을 초과하는 경우, 해당하는 CSI를 단말이 기지국에게 피드백한다. 이 경우 상기 1110 단계는 필요없게 된다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 상향링크 제어정보 전송 물리채널인 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말장치는 UCI(uplink control information: UCI) 생성기(1202), PUCCH 포매터(1204), RE(resource element) 매퍼(1206), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 처리부(1208), IF(intermediate frequency) 및 RF(radio frequency) 처리부(1210), CSI 제어기(1212) 및 CSI 설정 정보 분석부(1214)를 포함한다.
UCI 생성기(1202)는 상향링크 전송을 위해 단말은 전송하고자 하는 상향링크 제어정보를 생성한다. 이 때 UCI는 채널상태를 나타내는 CSI 정보를 포함한다. PUCCH 포매터(1204)는 PUCCH 전송형식에 맞도록 채널코딩 및 변조 등의 동작을 수행한다. RE 매퍼(1206)는 전송하고자 하는 신호를 RE에 매핑한다. IFFT 처리부(1208)는 RE 매퍼(1206)를 통해 출력된 신호에 역고속 푸리에 변환을 수행한다. IF 및 RF 처리부(1210)는 기지국에 무선 연결되어 기지국과 무선 신호를 송수신한다. CSI 설정 정보 분석부(1214)는 기지국으로부터 제공받은 CSI 설정 정보를 분석하여, C-port 및 D-port 각각에 대한 CSI 전송 시점 등의 정보를 획득한다. CSI 제어기(1212)는 C-port 및 D-port 각각에 대한 CSI를 측정하고, UCI 생성기(1202)로 하여금 설정된 전송 시점에 해당 CSI를 전송하도록 제어한다.
이러한 CSI 제어기(1212)는 RSRP 처리부와 CSI 처리부를 포함한다. RSRP 처리부는 D-port들 중 적어도 어느 하나에 대응하여 RSRP를 측정하여 기지국에 송신하도록 제어한다. 단말에서 측정된 RSRP에 대응하여 기지국에서 D-port들 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 D-port 후보군이 결정되면, CSI 처리부는 D-port 후보군에 대응하는 CSI를 측정하여 기지국에 송신하도록 제어한다. 이 때 CSI 처리부는 전송 주기에 따라 반복하여 CSI를 기지국에 송신한다.
이 때 D-port 후보군이 적어도 두 개의 D-port들로 이루어지면, CSI 처리부는 D-port들에 대응하여 전송 주기 내 각각의 전송 시점에서 D-port 각각의 CSI를 송신할 수 있다. 또는 D-port 후보군이 적어도 두 개의 D-port들로 이루어지면, CSI 처리부는 D-port들 각각의 CSI를 전송 주기 내 동일 전송 시점에서 송신할 수 있다. 여기서, CSI 처리부는 C-port 및 D-port들에서 CSI에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 두 개를 선택하여 각각의 CSI를 송신할 수 있다. 또는 CSI 처리부는 D-port들에서 CSI에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 하나를 선택하여 C-port와 더불어 각각의 CSI를 송신할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUCCH를 통해 CSI 를 수신하는 기지국장치를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국장치는 RF/IF 부(1302), FFT 프로세싱을 수행하는 FFT 부(1304), RE 디매퍼(1306), PUCCH 프로세서(1308), 기지국 스케쥴러(1310), CSI 제어기(1312) 및 기지국 전송부(1314)를 포함한다.
RF/IF 부(1302)는 단말과 무선 연결되어, 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 신호처리한다. FFT 부(1304)는 수신신호에 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행한다. PUCCH 프로세서(1308)는 단말이 전송한 PUCCH에 포함된 UCI의 종류에 따라 해당되는 신호처리를 수행하는데 디코더, 복조부 등을 포함한다. 기지국 스케쥴러(1310)는 PUCCH 프로세서(1308)로부터 CSI를 제공받아 상기 단말을 어떻게 스케쥴링을 할지, 전송형식은 어떻게 할지 등을 판단하여 기지국 전송부(1314)를 제어한다. CSI 제어기(1312)는 기지국 스케쥴러(1310)로부터 각 단말에 대한 CSI 설정 정보를 제공받아, 현재 수신하고자 하는 UCI에 대한 신호처리가 가능하도록 PUCCH 프로세서(1308)를 제어한다.
이 때 CSI 제어기(1312)는 단말에 D-port들 각각에 대응하는 RSRP의 보고를 명령한다. 그리고 단말에서 D-port들 각각에 대응하는 RSRP가 수신되면, CSI 제어기(1312)는 각각의 RSRP에 따라 D-port들에서 적어도 어느 하나로 이루어지는 D-port 후보군을 결정한다. 또한 CSI 제어기(1312)는 단말에 D-port 후보군에 대응하는 CSI의 보고를 명령한다. 게다가, 단말에서 D-port들 각각에 대응하는 CSI가 수신되면, CSI 제어기(1312)는 D-port들에서 단말을 위한 어느 하나를 선택하여, 단말과 통신에 이용한다.
여기서, CSI 제어기(1312)는 단말에서 주기적으로 C-port 및 D-port들에 대응하는 CSI를 전송하는데 참조하기 위한 CSI 설정 정보를 단말에 제공할 수 있다. CSI 설정 정보는 CSI를 반복적으로 전소하기 위한 전송 주기, 전송 주기 내에서 C-port 및 D-port들 각각에 대응하여 CSI를 전송하도록 결정되는 전송 시점, 전송 주기 내에서 전송 시점을 결정하기 위한 오프셋 또는 C-port 및 D-port들에서 동일 전송 시점에 각각의 CSI를 전송하도록 결정되는 안테나 개수를 나타내는 M 값 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
CSI 피드백의 다른 방법으로서, 기지국이 명시적인 시그널링으로 단말에게 CSI 피드백을 요청할 수 있다. 즉, 단말에게 설정된 CSI 전송 주기와는 별개로 기지국 판단에 의해 단말로 하여금 CSI 피드백을 전송하도록 한다. 이를 비주기적인 CSI 피드백이라고 한다. 기지국은 단말에게 상기 CSI 피드백을 요청하기 위해 다음 제어정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 시그널링을 하향링크 물리 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 통해 상기 단말에게 전송한다. 즉 기지국에서 단말에 CSI 피드백을 요청하기 위한 제어정보는 CSI 피드백 요청 명령 정보 또는 CSI 자원 할당 정보 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
CSI 피드백 요청 명령 정보는 단말에게 CSI 피드백을 요청하는 지시자를 나타낸다. 이 때 제어정보에서 CSI 피드백 요청 명령이 활성화 되어 있는 경우, 단말은 CSI 피드백을 전송한다. 여기서, 기지국은 제어정보를 통해 구체적으로 C-port와 D-port CSI 중에서 어느 CSI 피드백을 요청할지 지정할 수 있다. 즉 제어 정보에서 CSI 피드백 요청 명령 정보는 C-port CSI 요청, D-port CSI 요청, C-port CSI 및 D-port CSI 요청, Best-M CSI 요청, 특정 CSI 요청 또는 모든 CSI 요청를 위한 정보로 구분될 수 있다.
여기서, C-port CSI 요청은 단말에게 C-port CSI 피드백을 요청하기 위한 정보이다. D-port CSI 요청은 단말에게 D-port CSI 피드백을 요청하기 위한 정보이다. 이 명령을 수신한 단말은 D-port 후보군 중에서 우수한 CSI를 선택하여 기지국에게 피드백한다. C-port CSI 및 D-port CSI 요청은 단말에게 C-port CSI 및 D-port CSI 피드백을 요청하기 위한 정보이다. 이 명령을 수신한 단말은 C-port CSI를 기지국에게 피드백하고 추가적으로 D-port 후보군 중에서 우수한 CSI를 선택하여 기지국에게 피드백한다. Best-M CSI 요청은 단말에게 M 개의 우수한 CSI를 선택하여 피드백하도록 요청하기 위한 정보이다. M 값은 함께 시그널링으로 알려주거나, 혹은 미리 설정된 값을 사용한다. 특정 CSI 요청은 C-port CSI 및 D-port CSI에 대해 미리 port index를 지정한 후, 특정 port index를 지시하여 해당 CSI 피드백을 요청하기 위한 정보이다. 모든 CSI 요청은 C-port CSI 및 D-port CSI 모두에 대한 CSI를 요청하기 위한 정보이다.
CSI 자원 할당 정보는 단말이 CSI 피드백을 전송할 물리 채널의 자원 할당 정보이다.
단말은 상기 PDCCH에 포함된 CSI 피드백 요청 명령에 따라 보내고자 하는 CSI를 상향링크 데이터 전송 물리 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해서 기지국으로 전송한다. 일반적으로 PUSCH는 데이터 전송에 사용되지만, 상기 비주기적으로 전송되는 CSI 혹은 정보량이 큰 제어정보 등을 전송하는데도 사용된다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 PUSCH를 통해 CSI를 전송하는 단말장치를 나타낸다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말장치는 데이터 버퍼(1402), UCI 생성기(1404), 채널코딩부(1406), 변조부(1408), DFT부(1410), RE 매퍼(1412), IFFT 처리부(1414), IF 및 RF 처리부(1416), CSI 제어기(1418) 및 CSI 설정 정보 분석부(1420)를 포함한다.
데이터 버퍼(1402)는 상향링크 전송을 위해 단말은 전송하고자 하는 데이터를 버퍼링한다. UCI 생성기(1404)는 상향링크 제어정보를 생성한다. 이 때 UCI는 채널상태를 나타내는 CSI 정보를 포함한다. 채널코딩부(1406)는 상기 데이터와 UCI에 각각 오류정정 능력을 부가한다. 변조부(1408)는 변조심벌을 구성한다. DFT부(1410)는 DFT 프로세싱을 수행한다. RE 매퍼(1412)는 DFT 출력을 RE에 매핑한다. IFFT 처리부(1414)는 RE 매퍼(1412)를 통해 출력된 신호에 역고속 푸리에 변환을 수행한다. IF 및 RF 처리부(1416)는 기지국에 무선 연결되어 기지국과 무선 신호를 송수신한다. 이를 통해, UCI와 데이터는 PUSCH로 구성되어 기지국으로 전송된다. CSI 설정 정보 분석부(1420)는 기지국으로부터 제공받은 CSI 설정 정보를 분석하여, C-port 및 D-port 각각에 대한 CSI 전송 시점 등의 정보를 획득한다. CSI 제어기(1418)는 C-port 및 D-port 각각에 대한 CSI를 측정하고, UCI 생성기(1404)로 하여금 설정된 전송 시점에 해당 CSI를 전송하도록 제어한다.
이러한 CSI 제어기(1418)는 RSRP 처리부와 CSI 처리부를 포함한다. RSRP 처리부는 D-port들 중 적어도 어느 하나에 대응하여 RSRP를 측정하여 기지국에 송신하도록 제어한다. 단말에서 측정된 RSRP에 대응하여 기지국에서 D-port들 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 D-port 후보군이 결정되면, CSI 처리부는 D-port 후보군에 대응하는 CSI를 측정하여 기지국에 송신하도록 제어한다. 이 때 CSI 처리부는 전송 주기에 따라 반복하여 CSI를 기지국에 송신한다.
이 때 D-port 후보군이 적어도 두 개의 D-port들로 이루어지면, CSI 처리부는 D-port들에 대응하여 전송 주기 내 각각의 전송 시점에서 D-port 각각의 CSI를 송신할 수 있다. 또는 D-port 후보군이 적어도 두 개의 D-port들로 이루어지면, CSI 처리부는 D-port들 각각의 CSI를 전송 주기 내 동일 전송 시점에서 송신할 수 있다. 여기서, CSI 처리부는 C-port 및 D-port들에서 CSI에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 두 개를 선택하여 각각의 CSI를 송신할 수 있다. 또는 CSI 처리부는 D-port들에서 CSI에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 하나를 선택하여 C-port와 더불어 각각의 CSI를 송신할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 기지국이 PUSCH를 통해 CSI를 수신하는 기지국장치를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국장치는 RF/IF 부(1502), FFT 부(1504), RE 디매퍼(1506), PUSCH 프로세서(1508), 기지국 스케쥴러(1510), CSI 제어기(1512) 및 기지국 전송부(1514)를 포함한다.
RF/IF 부(1502)는 단말과 무선 연결되어, 단말로부터의 수신신호를 RF/IF 신호처리한다. FFT 부(1504)는 수신신호에 고속 푸리에 변환을 수행한다. PUSCH 프로세서(1508)는 단말이 전송한 PUSCH에 포함된 데이터, 혹은 CSI 에 따라 해당되는 신호처리를 수행하는데 디코더, 복조부 등을 포함한다. 기지국 스케쥴러(1510)는 PUSCH 프로세서(1508)로부터 CSI를 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 설정 정보를 제공받아, 현재 수신하고자 하는 UCI에 대한 신호처리가 가능하도록 PUSCH 프로세서(1508)를 제어한다.
이 때 CSI 제어기(1512)는 단말에 D-port들 각각에 대응하는 RSRP의 보고를 명령한다. 그리고 단말에서 D-port들 각각에 대응하는 RSRP가 수신되면, CSI 제어기(1512)는 각각의 RSRP에 따라 D-port들에서 적어도 어느 하나로 이루어지는 D-port 후보군을 결정한다. 또한 CSI 제어기(1512)는 단말에 D-port 후보군에 대응하는 CSI의 보고를 명령한다. 게다가, 단말에서 D-port들 각각에 대응하는 CSI가 수신되면, CSI 제어기(1512)는 D-port들에서 단말을 위한 어느 하나를 선택하여, 단말과 통신에 이용한다.
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. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 이동 통신 시스템에서 단말의 채널상태 정보 송신 방법에 있어서,
    기지국의 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는 기준 신호 별 수신 세기를 측정하여 상기 기지국에 송신하는 과정과,
    상기 기지국에서 상기 안테나들로부터 적어도 어느 하나가 결정되면, 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보를 측정하여 상기 기지국에 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 송신 과정은,
    상기 전송 주기에 따라 반복되며,
    상기 안테나들에서 적어도 어느 두 개가 결정되었으면, 상기 결정된 안테나들에 대응하여 결정되는 전송 주기 내 각각의 전송 시점에서 상기 선택된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 송신 과정은,
    상기 전송 주기에 따라 반복되며,
    상기 안테나들에서 적어도 어느 두 개가 결정되었으면, 상기 결정된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 전송 주기 내 동일 전송 시점에서 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 송신 과정은,
    상기 결정된 안테나들에서 채널상태 정보에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 두 개를 선택하여 상기 선택된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정된 안테나들은 중앙 안테나와 적어도 두 개의 분산 안테나들로 이루어지며,
    상기 채널상태 정보 송신 과정은,
    상기 분산 안테나들에서 채널상태 정보에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 하나를 선택하여 상기 선택된 분산 안테나와 상기 중앙 안테나 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  6. 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널상태 정보 수신 방법에 있어서,
    기지국의 서비스 영역에 위치되는 단말에 상기 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 각각에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하는 과정과,
    상기 단말에서 상기 채널상태 정보가 수신되면, 상기 채널상태 정보에 따라 상기 안테나들에서 상기 단말을 위한 어느 하나를 선택하는 과정과,
    상기 선택된 안테나를 통해 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 수신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말에 상기 안테나들 각각에 대응하는 기준 신호 별 수신 세기의 보고를 명령하는 과정과,
    상기 단말에서 상기 기준 신호 별 수신 세기가 수신되면, 상기 기준 신호 별 수신 세기에 따라 상기 안테나들에서 적어도 어느 하나를 결정하는 과정과,
    상기 단말에 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 수신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말에서 상기 채널상태 정보를 반복적으로 전송하기 위한 전송 주기, 상기 전송 주기 내에서 상기 안테나들 각각에 대응하여 상기 채널상태 정보를 전송하도록 결정되는 전송 시점, 상기 전송 주기 내에서 상기 전송 시점을 결정하기 위한 오프셋 또는 상기 안테나들에서 동일 전송 시점에 상기 채널상태 정보를 전송하도록 결정되는 안테나 개수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 설정 정보를 상기 단말에 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 방법.
  9. 이동 통신 시스템에서 단말의 채널상태 정보 송신 장치에 있어서,
    기지국과 무선 연결을 위한 무선 처리부와,
    상기 기지국의 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 중 적어도 어느 하나를 통해 수신되는 기준 신호 별 수신 세기를 측정하여 상기 기지국에 송신하도록 제어하기 위한 수신 세기 처리부와,
    상기 기지국에서 상기 안테나들로부터 적어도 어느 하나가 결정되면, 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보를 측정하여 상기 기지국에 송신하도록 제어하기 위한 채널상태 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 처리부는,
    상기 전송 주기에 따라 반복하여 채널상태 정보를 송신하며, 상기 안테나들에서 적어도 어느 두 개가 결정되었으면, 상기 결정된 안테나들에 대응하여 결정되는 전송 주기 내 각각의 전송 시점에서 상기 선택된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 처리부는,
    상기 전송 주기에 따라 반복하여 채널상태 정보를 송신하며, 상기 안테나들에서 적어도 어느 두 개가 결정되었으면, 상기 결정된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 전송 주기 내 동일 전송 시점에서 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 처리부는,
    상기 결정된 안테나들에서 채널상태 정보에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 두 개를 선택하여 상기 선택된 안테나들 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 결정된 안테나들은 중앙 안테나와 적어도 두 개의 분산 안테나들로 이루어지며,
    상기 채널상태 정보 처리부는,
    상기 분산 안테나들에서 채널상태 정보에 따라 결정되는 우선 순위에 따라 적어도 어느 하나를 선택하여 상기 선택된 분산 안테나와 상기 중앙 안테나 각각의 채널상태 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 송신 장치.
  14. 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널상태 정보 수신 장치에 있어서,
    기지국의 서비스 영역에 위치되는 단말에 상기 서비스 영역에 분산되어 배치된 다수개의 안테나들 각각에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하고, 상기 단말에서 상기 채널상태 정보가 수신되면, 상기 채널상태 정보에 따라 상기 안테나들에서 상기 단말을 위한 어느 하나를 선택하기 위한 채널상태 정보 제어부와,
    상기 제어부의 제어 하에, 상기 선택된 안테나를 통해 상기 단말과 통신을 수행하기 위한 무선 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 수신 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 제어부는,
    상기 단말에 상기 안테나들 각각에 대응하는 기준 신호 별 수신 세기의 보고를 명령하고, 상기 단말에서 상기 기준 신호 별 수신 세기가 수신되면, 상기 기준 신호 별 수신 세기에 따라 상기 안테나들에서 적어도 어느 하나를 결정하여, 상기 단말에 상기 결정된 안테나에 대응하는 채널상태 정보의 보고를 명령하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 수신 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 채널상태 정보 제어부는,
    상기 단말에서 상기 채널상태 정보를 반복적으로 전송하기 위한 전송 주기, 상기 전송 주기 내에서 상기 안테나들 각각에 대응하여 상기 채널상태 정보를 전송하도록 결정되는 전송 시점, 상기 전송 주기 내에서 상기 전송 시점을 결정하기 위한 오프셋 또는 상기 안테나들에서 동일 전송 시점에 상기 채널상태 정보를 전송하도록 결정되는 안테나 개수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 설정 정보를 상기 단말에 송신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 채널상태 정보 수신 장치.
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