KR20120127391A

KR20120127391A - 무선 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 제공하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120127391A
Application number: KR1020127012232A
Authority: KR
Inventors: 서인권; 이대원; 김기준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-11-21
Also published as: CN102687438A; CN102687438B; KR101895947B1; EP2526639B1; ES2901381T3; US20120230290A1; WO2011087272A2; JP2013517662A; US20150071238A1; KR20170140438A; CN105763299A; US9294250B2; EP2526639A2; CA2784034A1; AU2011205920B2; US10938530B2; CA2784034C; EP2526639A4; WO2011087272A3; AU2011205920A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 제공하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 방법은, 하향링크 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하는 단계, 및 상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 제공하는 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR PROVIDING CHANNEL QUALITY INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 제공하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

다중 입출력 (Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이란 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템을 말한다. MIMO 기술은 공간 다이버시티(Spatial diversity) 기법과 공간 다중화(Spatial multiplexing) 기법이 있다. 공간 다이버시티 기법은 다이버시티 이득(gain)을 통해 전송 신뢰도(reliability)를 높이거나 셀 반경을 넓힐 수 있어, 고속으로 이동하는 단말에 대한 데이터 전송에 적합하다. 공간 다중화 기법은 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 증가시키지 않고 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다.

MIMO 시스템에서는 각각의 송신 안테나마다 독립된 데이터 채널을 가진다. 송신 안테나는 가상 안테나(virtual antenna) 또는 물리 안테나(physical antenna)를 의미할 수 있다. 수신 주체는 전송 주체의 송신 안테나에 각각에 대하여 채널을 추정하여 각각의 송신 안테나로부터 송신된 데이터를 수신할 수 있다. 채널 추정(channel estimation)은 페이딩(fading)에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상함으로써 수신된 신호를 복원하는 과정을 말한다. 여기서 페이딩이란 무선통신 시스템 환경에서 다중경로(multi path)-시간지연(time delay)으로 인하여 신호의 강도가 급격히 변동되는 현상을 말한다. 채널추정을 위해서 송신 주체와 수신 주체가 모두 알고 있는 참조신호(reference signal)가 필요하다. 참조 신호는 간단히 RS(Reference Signal) 또는 파일럿(Pilot)으로 지칭될 수도 있다. 또한, 수신 주체는 수신된 참조신호의 측정(measurement)에 기반하여 채널 정보를 결정하고 송신 주체로 피드백할 수 있다.

하향링크 참조신호(downlink reference signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등의 코히어런트(coherent) 복조를 위한 파일럿 신호이다. 하향링크 참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 공용 참조신호는 셀-특정(cell-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다. 또한, 전용 참조신호는 단말-특정(UE-specific) 참조신호라 불릴 수도 있다.

기존의 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8 (release-8) 시스템)의 발전된 시스템(예를 들어, LTE-Advanced (LTE-A) 시스템)에 대한 논의가 진행중이다. LTE-A 시스템에서 고려되고 있는 참조신호 중 PDSCH 복조를 위한 참조신호(DeModulation Reference Signal; DMRS)는 채널 랭크에 따라 무선 자원 상에 할당되는 자원요소(Resource Element; RE)의 개수가 변경될 수 있다. 랭크에 따라 변경되는 DMRS RE 개수를 고려하지 않고 채널정보를 계산하는 경우에는 자원이 낭비되거나 부정확한 채널정보가 피드백될 수 있다.

본 발명은 랭크에 따라 PDSCH에서 사용하는 RE 개수의 변경을 고려하여 보다 정확한 채널품질정보를 제공하는 방법 및 장치를 제안한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 방법은, 하향링크 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하는 단계, 및 상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 낮은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되고, 높은 랭크의 경우에 24 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

또한, 상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 2 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 3 내지 8 이거나, 상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 4 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 5 내지 8 일 수 있다.

또한, 하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 하향링크 전송 랭크에 무관하게 24 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

또한, 상기 하향링크는 백홀 하향링크이고, 상기 PDSCH는 중계기-PDSCH (R-PDSCH)이며, 하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 낮은 랭크의 경우에 6 개의 자원요소로 설정되고, 높은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

또한, 하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 하향링크 전송 랭크에 무관하게 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 수신하는 방법은, 하향링크 신호를 전송하는 단계, 상기 전송된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여 하향링크 수신주체에서 산출된, 채널 품질 정보 인덱스를 수신하는 단계, 및 상기 채널 품질 정보 인덱스를 고려하여 상기 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 백홀 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 중계기는, 기지국으로부터 백홀 하향링크 신호를 수신하고, 단말로부터 액세스 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 백홀 상향링크 신호를 전송하고, 상기 단말로부터 액세스 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여 수신된 백홀 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 중계기-물리하향링크공유채널(R-PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하고, 상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

또한, 하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 낮은 랭크의 경우에 6 개의 자원요소로 설정되고, 높은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

또한, 하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 백홀 하향링크 전송 랭크에 무관하게 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 수신하는 기지국은, 하향링크 수신 주체로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈, 상기 하향링크 수신 주체로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈, 및 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통해 전송된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여 상기 하향링크 수신주체에서 산출된, 채널 품질 정보 인덱스를 상기 수신 모듈을 통해 수신하고, 상기 채널 품질 정보 인덱스를 고려하여 상기 하향링크 신호를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 각각의 실시형태에 따를 경우, 랭크에 따라 PDSCH에서 사용하는 RE 개수의 변경을 고려하여 자원 낭비를 방지하고 보다 정확한 채널품질정보를 제공하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 다중안테나를 구비한 송신기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 하향링크 자원블록 상에서 참조신호 패턴을 나타내는 도면이다.
도 7은 랭크에 따른 DMRS 오버헤드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 주기적 채널 정보 전송 방식의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 WB CQI 및 SB CQI 를 전송하는 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10 은 WB CQI 및 SB CQI가 전송되는 경우의 CQI 전송 방식의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11 은 RI 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일반적인 CQI 인덱스 계산 방법을 나타낸다.
도 13은 CQI 인덱스 계산 방법의 일례에 대한 흐름도이다.
도 14는 중계기를 포함하는 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 15는 백홀 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
도 16은 백홀 하향링크 서브프레임에서의 DMRS 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CQI 계산 방법 및 전송 방법에 대한 흐름도이다.
도 18은 본 발명에 따른 단말 장치, 중계기 장치, 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각각의 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각각의 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 본 문서에서 기지국이라는 용어는 셀 또는 섹터를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 한편, 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 본 문서에서 상향링크 전송 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있고, 상향링크 수신 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송 주체는 기지국 또는 중계기를 의미할 수 있고, 하향링크 수신 주체는 단말 또는 중계기를 의미할 수 있다. 다시 말하자면, 상향링크 전송은 단말로부터 기지국으로의 전송, 단말로부터 중계기로의 전송, 또는 중계기로부터 기지국으로의 전송을 의미할 수 있다. 유사하게, 하향링크 전송은 기지국으로부터 단말로의 전송, 기지국으로부터 중계기로의 전송, 중계기로부터 단말로의 전송을 의미할 수 있다.

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.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각각의 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1 을 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (Subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1은 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각각의 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 예시도이다. 이는 OFDM 심볼이 일반 CP로 구성된 경우이다. 도 2를 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록은 12 부반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 자원 그리드 상의 각각의 요소(element)를 자원요소(RE)라 한다. 예를 들어, 자원 요소 a(k,l)은 k번째 부반송파와 l번째 OFDM 심볼에 위치한 자원 요소가 된다. 일반 CP의 경우에, 하나의 자원블록은 12×7 자원요소를 포함한다 (확장된 CP의 경우에는 12×6 자원요소를 포함한다). 각각의 부반송파의 간격은 15kHz이므로, 하나의 자원블록은 주파수영역에서 약 180kHz을 포함한다. N^DL은 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수이다. N^DL의 값은 기지국의 스케줄링에 의해 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 따라 결정될 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 전송의 기본 단위는 하나의 서브프레임이 된다. 즉, 2 개의 슬롯에 걸쳐 PDCCH 및 PDSCH가 할당된다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

다중안테나( MIMO ) 시스템의 모델링

MIMO 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템이다. MIMO 기술은 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 복수개의 안테나를 통해 수신되는 복수개의 데이터 조각들을 조합하여 전체 데이터를 수신할 수 있다.

도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N _T 개로, 수신 안테나의 수를 N _R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R _o )에 레이트 증가율(R _i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N _T 개의 송신 안테나와 N _R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, N _T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N _T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬

를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

전송전력이 조정된 정보 벡터(information vector)

에 가중치 행렬

가 적용되어 실제 전송되는 N _T 개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬

는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각각의 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터

를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서,

는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.

는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

한편, 송신신호 x 는 2 가지 경우(예를 들어, 공간 다이버시티 및 공간 다중화)에 따라 다른 방법으로 고려될 수 있다. 공간 다중화의 경우, 상이한 신호가 다중화되고 다중화된 신호가 수신측으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소(element)가 상이한 값을 가진다. 한편, 공간 다이버시티의 경우에는, 동일한 신호가 복수개의 채널 경로를 통하여 반복적으로 전송되어, 정보 벡터(들)의 요소가 동일한 값을 가진다. 물론, 공간 다중화 및 공간 다이버시티 기법의 조합 역시 고려할 수 있다. 즉, 동일한 신호가 예를 들어 3 개의 전송 안테나를 통해 공간 다이버시티 기법에 따라 전송되고, 나머지 신호들은 공간 다중화되어 수신측으로 전송될 수도 있다.

N _R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각각의 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

로 표시하기로 한다. 에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

도 5(b)에 N _T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시하였다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 N _T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, N _T 개의 송신 안테나로부터 N _R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

실제 채널에는 채널 행렬

를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N _R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

채널 상태를 나타내는 채널 행렬

의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬

에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N _R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N _T 와 같다. 즉, 채널 행렬

는 행렬이 N _R ×N _T 된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬

의 랭크(

)는 다음과 같이 제한된다.

MIMO 전송에 있어서 '랭크(Rank)'는 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수'는 각각의 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

참조 신호 ( Reference Signal ; RS )

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각각의 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각각의 송신 안테나 별로 별도의 참조 신호가 존재하여야 한다. 하향링크 참조신호(CRS 및/또는 DMRS)에 의해 채널 추정 및 복조를 위한 정보가 제공될 수 있다.

CRS는 물리 안테나단의 채널을 추정하기 위해 사용되며, 셀 내에 있는 모든 단말(UE)들이 공통적으로 수신할 수 있는 참조신호로서, 전대역에 걸쳐 분포한다. CRS는 채널 상태 정보 (Channel State Information; CSI) 획득 및 데이터 복조의 목적으로 사용될 수 있다.

DMRS(또는 단말-특정 참조신호)는 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호로, 다중안테나 전송을 할 때 특정 단말에 사용되는 프리코딩 가중치를 참조신호에도 그대로 사용함으로써 단말이 참조신호를 수신했을 때에 각각의 송신안테나에서 전송되는 프리코딩 가중치와 전송 채널이 결합된 균등 채널(equivalent channel)을 추정할 수 있도록 한다. 기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)은 최대 4 송신 안테나 전송을 지원하고, 랭크 1 빔포밍을 위한 DMRS가 정의되어 있다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DMRS는 안테나 포트 인덱스 5 에 대한 참조신호로 표시되기도 한다.

도 6은 하향링크 CRS 및 DMRS가 하향링크 자원블록 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록은 시간 상으로 하나의 서브프레임 × 주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록은 시간 상으로 일반 CP의 경우에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다. 도 6 에서는 일반 CP 의 경우의 하향링크 자원블록을 나타낸다.

도 6에서 'R0', 'R1', 'R2' 및 'R3' 로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 6에서 'R5'로 표시된 자원 요소는 기존 LTE 시스템(예를 들어, LTE 릴리즈-8)에서 정의되는 DMRS의 위치를 나타낸다.

한편, 3GPP LTE의 진화인 LTE-A 시스템에서는 확장된 안테나 구성, 높은 차수(order)의 MIMO, 다중-셀 전송, 발전된 MU-MIMO 등이 고려되고 있으며, 효율적인 참조신호의 운용과 발전된 전송 방식을 지원하기 위하여 DMRS 기반의 데이터 복조를 고려하고 있다. 즉, 기존의 3GPP LTE (예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8) 에서 정의하는 랭크 1 빔포밍을 위한 DMRS (R5)와는 별도로, 추가된 안테나를 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 정의할 수 있다. 이러한 DMRS는 기지국에 의해 하향링크 전송이 스케줄링된 자원블록 및 레이어에만 존재하도록 설정하는 것이 바람직하다.

도 6 및 7을 참조하여 LTE 릴리즈-9 또는 LTE-A (LTE 릴리즈-10 또는 이후의 LTE 릴리즈)에서 새롭게 도입되는 DMRS 패턴의 일례에 대하여 설명한다 (이하의 설명에서는 간명함을 위하여 LTE 릴리즈-9 시스템 및 LTE-A 시스템을 포괄하여 LTE-A 시스템으로 칭한다). LTE 릴리즈-9/10 DMRS 패턴에서 낮은 랭크의 경우에 사용되는 DMRS는 하나의 자원블록 내에서 모두 12 개의 RE 상에 배치될 수 있고, 높은 랭크의 경우에는 하나의 자원블록 내에서 DMRS가 모두 24 개의 RE 상에 배치될 수 있다. 즉, 도 6 에서 도시하는 DMRS 패턴은 랭크 1 내지 4 의 경우에 대한 DMRS 패턴을 예시하는 것이며, 랭크 5 내지 8 에 대한 DMRS 패턴은 도 6 과 동일한 패턴을 갖지만 각각의 CDM 그룹이 4개의 레이어를 포함하도록 할 수 있다.

최대 랭크 8 전송을 지원하기 위한 LTE 릴리즈-9/10 DMRS를 무선 자원 상에 배치함에 있어서 각각의 레이어에 대한 DMRS를 다중화하여 배치할 수 있다. 시간분할다중화(Time Division Multiplexing; TDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 상이한 시간 자원 (예를 들어, OFDM 심볼) 상에 배치하는 것을 의미한다. 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing; FDM)는, 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 상이한 주파수 자원 (예를 들어, 부반송파) 상에 배치하는 것을 의미한다. 코드분할다중화(Code Division Multiplexing; CDM)는, 동일한 무선 자원 상에 배치된 2 이상의 레이어에 대한 DMRS를 해당 RS 자원요소들에 대한 OFDM 심볼들 간 또는 주파수 부반송파들 간의 직교 시퀀스(또는, 직교 커버링)을 사용하여 다중화하는 것을 의미한다. 특히 DMRS가 위치하는 OFDM 심볼들 상의 RS 자원요소들에 대하여 CDM 방식 다중화를 적용하는데 이용되는 직교 커버 코드(Orthogonal Cover Code)를 줄여서 OCC라 할 수 있다. 예를 들어, 월시 코드(Walsh code), DFT(Discrete Fourier Transform) 행렬 등이 OCC 로 사용될 수 있다.

도 6 의 DMRS 패턴은 CDM 과 FDM 이 혼합된 형태를 나타낸다. 예를 들어, CDM 그룹 1은 포트(port) 1, 2, 5 및 6 에 매핑되고, CDM 그룹 2는 포트 3, 4, 7 및 8에 매핑될 수 있다. 이러한 매핑관계에 따라 채널 랭크 별로 DMRS가 차지하는 자원요소(RE)의 개수가 변하게 되며, CDM+FDM 방식의 경우 랭크 1 및 2 에서는 12 REs/RB/port의 RE 를 사용하고(도 7(a)), 랭크 3 내지 8에서는 24 REs/RB/port의 RE를 사용할 수 있다(도 7(b)). 또는, CDM 과 FDM 혼합 방식 외에 완전한(full) CDM 방식을 고려할 수도 있다. 완전한 CDM 방식에 따른 DMRS 패턴은 도 6 과 동일하지만, 포트 매핑시에 CDM 그룹 1은 포트 1, 2, 3 및 4에 매핑하고, CDM 그룹 2는 포트 5, 6, 7 및 8에 매핑할 수 있다. 따라서, 랭크 1 내지 4에서 12 REs/RB/port의 RE를 사용하고, 랭크 5 내지 8에서는 24 REs/RB/port의 RE를 사용할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고 전송 랭크에 따라 적절한 DMRS 패턴이 사용될 수 있다.

이러한 두 가지 방식 모두 랭크에 따라 DMRS가 차지하는 RE의 개수가 변할 수 있으며, 24 REs/RB/port의 경우 낮은 랭크의 경우보다 2배의 오버헤드(또는 DMRS가 할당되는 RE의 개수)를 갖게 된다.

한편, LTE-A 시스템은 기존의 3GPP LTE 시스템보다 높은 스펙트럼 효율성(Spectral Efficiency)를 지원하기 위하여, 확장된 안테나 구성을 가질 수 있다. 확장된 안테나 구성은, 예를 들어, 8개의 전송 안테나 구성일 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템에서 기존의 안테나 구성에서 동작하는 단말들을 지원, 즉, 역방향 호환성(backward compatibility)을 지원할 필요가 있다. 따라서, 기존의 안테나 구성에 따른 참조신호 패턴을 지원하고, 추가적인 안테나 구성에 대한 새로운 참조신호 패턴을 설계할 필요가 있다. 여기서, 기존의 안테나 구성을 가진 시스템에 새로운 안테나 포트를 위한 CRS를 추가하게 되면 참조신호 오버헤드가 급격하게 증가하여 데이터 전송률을 떨어뜨리는 단점이 있다. 위와 같은 사항을 고려하여 새로운 안테나 포트를 위한 채널 상태 정보(CSI) 측정을 위한 새로운 참조신호 (CSI-RS)를 설계하는 것의 논의되고 있다. CSI-RS는 모든 서브프레임에서 전송되는 신호는 아니므로, 도 6 및 7 에서는 설명의 명확성을 위하여 CSI-RS 패턴에 대해서는 도시하지 않는다.

채널품질정보의 전송

3GPP LTE 시스템에서는 하향링크 수신 주체(예를 들어, 단말)가 하향링크 전송 주체(예를 들어, 기지국)에 접속되어 있을 때에, 하향링크로 전송되는 참조신호의 수신강도(RSRP: reference signal received power), 참조신호의 품질(RSRQ: reference signal received quality) 등에 대한 측정을 임의의 시간에 수행하여, 측정 결과를 기지국에게 주기적(periodic)으로 혹은 이벤트 기반(event triggered)으로 보고할 수 있다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서 각각의 단말은 하향링크 채널상황에 따른 하향링크 채널정보를 상향링크를 통해 보고하며, 기지국은 각각의 단말로부터 받은 하향링크 채널정보를 이용하여 각각의 단말 별로 데이터 전송을 위해 적절한 시간/주파수 자원 및 변조및코딩기법(Modulation and Coding Scheme; MCS) 등을 정할 수 있다.

기존의 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈-8 시스템)의 경우 이러한 채널정보는 CQI(Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indicator) 및 RI (Rank Indication)로 구성될 수 있고, 각각의 단말의 전송 모드에 따라 CQI, PMI 및 RI 가 모두 전송되거나 그 중 일부만 전송될 수도 있다. CQI는 단말의 수신신호품질(received signal quality)에 의해 정해지는데, 이는 일반적으로 하향링크 참조신호의 측정에 기반하여 결정될 수 있다. 이때 실제로 기지국에게 전달되는 CQI 값은, 단말이 측정한 수신신호품질에서 블록에러율(Block Error Rate; BLER)을 10% 이하로 유지하면서 최대의 성능을 낼 수 있는 MCS에 해당된다.

또한 이러한 채널정보의 보고방식은 주기적으로 전송되는 주기적 보고 (periodic reporting)와 기지국의 요청에 의해서 전송되는 비주기적 보고(aperiodic reporting)로 나눠진다.

비주기적 보고의 경우, 기지국이 단말에게 내려주는 상향링크 스케줄링 정보에 포함된 요청 비트(request bit)에 의해 각각의 단말에게 설정되며, 각각의 단말은 이 정보를 받으면 자신의 전송 모드를 고려한 채널정보를 물리상향링크공유채널(PUSCH)를 통해서 기지국에 전달할 수 있다.

주기적 보고의 경우, 상위계층 신호를 통해 채널정보가 전송되는 주기와 해당 주기에서의 오프셋(offset) 등이 서브프레임 단위로 각각의 단말에게 시그널링되며, 정해진 주기에 따라 각각의 단말의 전송 모드를 고려한 채널정보가 물리상향링크제어채널(PUCCH)를 통해서 기지국에 전달될 수 있다. 정해진 주기에 따라 채널정보가 전송되는 서브프레임에 상향링크로 전송되는 데이터가 동시에 존재하는 경우에는, 이때는 해당 채널정보를 물리상향링크제어채널(PUCCH)이 아닌 데이터와 함께 물리상향링크공유채널(PUSCH)를 통해서 전송할 수 있다.

채널정보의 주기적 보고(periodic reporting)에 대해서 보다 구체적으로 살펴보면, CQI 와 PMI 피드백 타입에 따라 다음 표 1과 같이 4가지 보고 모드 (reporting mode)로 나눌 수 있다.

CQI 피드백 타입에 따라 WB (wideband) CQI와 SB (subband) CQI로 나눠지며, PMI 전송 여부에 따라 No PMI와 단일(single) PMI 로 나눠진다. 각각의 단말은 채널정보의 전송 주기와 오프셋의 조합으로 이루어진 정보를 상위 계층에서 RRC 시그널링(signaling)을 통해서 전송 받을 수 있다. 단말은 제공받은 채널 정보 전송 주기에 대한 정보에 기초하여 채널 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.

도 8은 단말이 주기적으로 채널 정보를 전송하는 방식의 일례를 도시한다. 예를 들어 채널정보의 전송 주기가 '5' 이고 오프셋이 '1' 을 나타내는 조합의 정보를 단말이 받은 경우에는, 단말은 5개의 서브프레임 단위로 채널정보를 전송하되, 0번째 서브프레임을 기준으로 하여 서브프레임 인덱스가 증가하는 방향으로 하나의 서브프레임 오프셋을 두고 PUCCH를 통해 채널 정보를 전송할 수 있다. 이때 서브프레임의 인덱스는 시스템 프레임 번호(n _f )와 시스템 프레임 내의 20 개의 슬롯 인덱스(n _s , 0 ~ 19)의 조합으로 이루어질 수 있다. 하나의 서브프레임은 2 개의 슬롯으로 구성되므로 서브프레임 인덱스는 10×n _f +floor(n _s /2)로 표현될 수 있다. floor(x) 함수는 x 보다 크지 않은 최대의 정수를 의미한다.

CQI 피드백 타입에 따라 WB CQI만을 전송하는 타입과 WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입이 존재한다. WB CQI만을 전송하는 타입의 경우, 매 CQI 전송주기에 해당하는 서브프레임에서 전체 대역에 대한 WB CQI 정보를 전송한다. WB 주기적 CQI 피드백의 전송주기는 {2, 5, 10, 16, 20, 32, 40, 64, 80, 160} ms 또는 전송하지 않음으로 설정될 수 있다. 이때 표 1에서의 PMI 피드백 타입에 따라 PMI도 전송해야 하는 경우에는 PMI 정보를 CQI 정보와 함께 전송한다. WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입의 경우, WB CQI와 SB CQI를 번갈아 가면 전송한다.

도 9는 WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 방식의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에서는, 예를 들어, 16개의 자원블록(RB)으로 구성된 시스템을 도시한다. 시스템의 주파수 대역이 16개의 RB를 가진 시스템의 경우, 두 개의 BP(Bandwidth Part)로 구성될 수 있고 (BP0 및 BP1), 각각의 BP는 각각 두 개의 SB(subband)로 구성될 수 있으며 (SB0 및 SB1), 각각의 SB는 4개의 RB로 구성될 수 있다. 이때 시스템 주파수 대역이 몇 개의 RB로 구성되어 있느냐에 따라 BP의 개수 및 각각의 SB의 크기가 정해지며, RB의 개수, BP의 개수 및 SB의 크기에 따라 각각의 BP가 몇 개의 SB로 구성되는지가 결정될 수 있다.

WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입의 경우, CQI 전송 서브프레임에 WB CQI를 전송한 다음, 그 다음 전송 서브프레임에서는 BP0에서 SB0과 SB1중에서 채널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해당 SB의 인덱스를 전송하며, 그 다음 전송 서브프레임에서는 BP1에서의 SB0과 SB1중에서 채널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해당 SB의 인덱스를 전송하게 된다. 이렇게 WB CQI를 전송한 후, 각각의 BP에 대한 CQI 정보를 순차적으로 전송하게 되는데, 이때 한번 전송한 WB CQI와 그 다음에 전송될 WB CQI 사이에 BP에 대한 CQI 정보를 순차적으로 1~4번까지 전송할 수 있다. 예를 들어, 두 WB CQI 사이에 BP에 대한 CQI 정보를 1번 전송하는 경우, WB CQI → BP0 CQI → BP1 CQI → WB CQI순으로 전송될 수 있다. 다른 예로, 두 WB CQI 사이에 BP에 대한 CQI 정보를 4번 전송하는 경우, WB CQI → BP0 CQI → BP1 CQI → BP0 CQI → BP1 CQI → BP0 CQI → BP1 CQI → BP0 CQI → BP1 CQI → WB CQI순으로 전송될 수 있다. 두 WB CQI 사이에서 BP 에 대한 CQI가 몇 번 순차적으로 전송될 것이냐에 대한 정보는, 상위 계층에서 시그널링되며, WB CQI나 SB CQI나에 상관없이, 상기 도 8 에서 예시한 상위 계층에서 시그널링되는 채널 정보 전송 주기와 오프셋의 조합의 정보에 해당되는 서브프레임에서 PUCCH를 통해서 전송할 수 있다.

이때 PMI 피드백 타입에 따라 PMI도 전송해야 하는 경우에는 PMI 정보를 CQI 정보와 함께 전송하는데, 해당 서브프레임에 상향링크 데이터 전송을 위한 PUSCH가 존재한다면 PUCCH가 아닌 PUSCH를 통해 데이터와 함께 CQI 및 PMI를 전송할 수 있다.

도 10 은 WB CQI와 SB CQI가 모두 전송되는 경우의 CQI 전송 방식의 일례를 나타내는 도면이다. 도 10에서는 상기 도 8과 같이 채널 정보 전송 주기가 '5' 이고 오프셋이 '1' 인 조합의 정보를 시그널링 받고, 두 WB CQI 사이에 BP 에 대한 정보가 1 번 순차적으로 전송되는 경우의 단말의 채널 정보 전송 동작의 일례를 나타낸다.

한편, RI의 전송의 경우, RI는 WB CQI 전송 주기의 몇 배수로 전송되는 지와 그 전송 주기에서의 오프셋의 조합으로 시그널링될 수 있다. 이때의 오프셋은 CQI 전송 오프셋에 대한 상대적 오프셋으로서 정의된다. 예를 들어 CQI 전송 주기의 오프셋이 '1' 이고 RI의 전송 주기의 오프셋이 '0' 이라면, RI 전송주기의 오프셋은 CQI 전송 주기의 오프셋과 동일함을 의미한다. RI 전송 주기의 오프셋은 0과 음수인 값으로 정의될 수 있다.

도 11 은 상기 도 10과 같은 CQI 전송이 설정된 경우, RI 전송 주기가 WB CQI 전송 주기의 1배이며, RI 전송 주기의 오프셋이 '-1' 인 경우를 예시적으로 나타낸다. RI 전송 주기는 WB CQI 전송 주기의 1배이므로 동일한 주기를 가지고, RI 오프셋 값 '-1' 은 도 10 에서의 CQI 오프셋 '1' 에 대한 상대적으로 ' -1' 값을 가짐을 의미하므로, 서브프레임 인덱스 0번을 기준으로 RI가 전송될 수 있다. 만약 RI의 오프셋이 '-1' 이 아닌 '0' 이라면 WB CQI와 RI의 전송 서브프레임이 겹치게 되며, 이 경우에는 WB CQI를 누락(dropping)하고 RI를 전송할 수 있다.

이와 같은 조합에 의해 CQI, PMI, RI가 전송될 수 있고, 이러한 정보들은 상위 계층의 RRC 시그널링에 의해 각각의 단말에서 전송될 수 있다. 기지국은 각각의 단말의 채널 상황 및 기지국 내의 단말 분포 상황 등을 고려하여, 각각의 단말에 적합한 정보를 전송해 줄 수 있다.

채널품질정보의 계산

3GPP LTE 표준문서(예를 들어, 3GPP TS36.213)에서는 단말이 채널품질지시자(CQI) 인덱스를 계산함에 있어서 다음과 같은 가정을 고려할 것을 정의하고 있다.

(1) 한 서브프레임의 처음 3 개의 OFDM 심볼들은 제어 시그널링에 의해 점유됨

(2) 주 동기신호(primary synchronization signal), 부(secondary) 동기 신호 또는 물리방송채널(PBCH)에 의해 사용되는 자원요소는 없음

(3) 비-MBSFN 서브프레임의 CP 길이

(4) 리던던시 버전(Redundancy Version)은 0 임

(5) PDSCH 전송 기법은 단말에 대해 현재 설정된 전송 모드(디폴트 모드일 수 있음)에 따름

(6) PDSCH EPRE(Energy Per Resource Element) 대 셀-특정 참조신호 EPRE의 비(ratio)는 ρ _A 의 예외를 가지고 주어진 바와 같음 (ρ _A 는 다음과 같은 가정에 따를 수 있다. 단말이, 임의의 변조 기법에 대해서, 4 개의 셀-특정 안테나 포트 구성의 전송 모드 2로 설정되거나, 또는 4 개의 셀-특정 안테나 포트 구성이면서 관련된 RI가 1인 전송 모드 3으로 설정되는 경우에는, ρ _A =P _A +Δ _offset +10log₁₀(2)[dB] 이다. 그 외의 경우에는, 임의의 변조 기법 및 임의의 레이어 개수에 대해서, ρ _A =P _A +Δ _offset [dB] 이다. Δ _offset 은 상위계층 시그널링에 의해 설정되는 nomPDSCH - RS - EPRE - Offset 파라미터에 의해 주어진다.)

이와 같은 가정을 정의한 것은 CQI가 채널 품질에 대한 정보 뿐만 아니라 해당 단말에 대한 다양한 정보를 포함하고 있음을 의미한다. 즉, 같은 채널 품질에서도 해당 단말의 성능에 따라 서로 다른 CQI 인덱스를 피드백할 수 있기 때문에 일정한 기준을 정의하는 것이다.

도 12는 일반적인 CQI 인덱스 계산 방법을 나타낸다. 도 12 에서와 같이 단말(UE)은 기지국(eNB)으로부터 참조신호(RS)를 수신할 수 있다(S1210). 단말은 수신된 참조신호를 통해 채널의 상태를 파악할 수 있다. 여기서, 참조신호는 기존의 3GPP LTE 시스템에서 정의하는 공용참조신호(CRS)일 수 있고, 확장된 안테나 구성을 갖는 시스템(예를 들어, 3GPP LTE-A 시스템)에서 정의하는 채널상태정보-참조신호(CSI-RS)일 수도 있다. 단말은 참조신호를 통해 파악된 채널에서 CQI 계산을 위해 주어진 가정을 만족하면서, 블록에러율(Block Error Rate; BLER)이 10%를 넘지 않는 CQI 인덱스를 계산할 수 있다 (S1220). 단말은 계산된 CQI 인덱스를 기지국으로 전송할 수 있다(S1230). 도 12에서 단말이 채널의 상태를 파악하고 적합한 MCS를 구하는 과정(S1220)은 단말 구현 측면에서 다양한 방식으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 단말은 참조신호를 이용하여 채널 상태 또는 유효 SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)를 계산할 수 있다(S1221). 단말은 계산된 채널 상태 또는 유효 SINR에 기반하여, 가장 높은 MCS를 구할 수 있다 (S1222). 가장 높은 MCS는, 디코딩시 전송블록에러율이 10%를 초과하지 않고 CQI 계산에 대한 가정을 만족하는 MCS를 의미한다. 단말은 구해진 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 결정하고, 결정된 CQI 인덱스를 기지국으로 보고할 수 있다 (S1223).

현재 표준화가 진행중인 LTE-A 시스템에서는 기존의 LTE 시스템보다 향상된 성능을 위해 대역폭 확장(bandwidth extension), 협력다중포인트(Coordinated Multiple Point; CoMP) 전송 및 수신, 중계기(relay), 다중-사용자 MIMO (Multi-User MIMO; MU-MIMO) 전송 방식 등의 새로운 기술을 지원하는 것이 논의되고 있다. 따라서 기존 LTE 시스템에 비해 복잡한 형태의 구조(새로운 참조신호, MU-MIMO 등)를 형성하면서도, 기존 LTE 시스템과의 공존(co-existence)을 위해 역방향 호환성(backward compatibility) 또한 고려할 필요가 있다. 이에 따라 CQI 계산시 기존의 LTE 시스템에 비해 고려해야 할 사항이 증가하게 된다.

본 발명은 LTE-A 시스템에서 CQI를 계산하는 방법 및 CQI 계산에 필요한 가정을 제안한다. 간략하게 설명하자면, 본 발명은 LTE-A에서 도입이 논의되고 있는 DMRS를 고려할 때, CQI 계산시 기존 LTE에서의 방식에 채널 랭크에 따라 변화하는 DMRS의 크기를 고려하여 현재 채널 품질 및 가용 자원에 적절한 CQI가 기지국에 피드백 되도록 하는 방안을 제안한다.

전술한 바와 같이, LTE-A에서는 PDSCH 복조를 위한 참조신호(DMRS)와 채널상태정보(CSI) 추정(estimation)을 위한 참조신호(CSI-RS)의 도입이 논의되고 있으며, 이 중 DMRS는 도 6 과 같은 패턴을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 랭크에 따라 DMRS가 차지하는 RE의 개수가 변할 수 있으며, 24 REs/RB/port의 경우 낮은 랭크의 경우보다 2배의 오버헤드를 갖게 된다.

도 13은 CQI 인덱스 계산 방법의 일례에 대한 흐름도이다.

단계 S1310에서 단말은 기지국으로부터 수신된 신호를 이용하여 각각의 랭크 별로 최적의(best) PMI를 결정할 수 있다. 예를 들어, 랭크 1 에 대한 최적의 PMI, 랭크 2 에 대한 최적의 PMI, ..., 랭크 8 에 대한 최적의 PMI 를 각각 결정할 수 있다.

단계 S1320에서 단말은 결정된 PMI를 통해 각각의 레이어 별로 SINR을 결정할 수 있다. 예를 들어, 랭크 2 의 경우에 2 개의 레이어가 존재할 수 있고, 2 개의 레이어 각각에 대한 SINR 을 결정할 수 있다.

단계 S1330에서 단말은 레이어 별로 결정된 SINR에 기초하여 코드워드 별로 SINR을 결정할 수 있다. 이는 코드워드-대-레이어 매핑 규칙(codeword to layer mapping rule)에 따라 결정될 수 있다. 코드워드-대-레이어 매핑 규칙은 다음과 같이 결정될 수 있다.

송신단의 인코더에 의하여 부호화 과정을 거친 하나 이상의 코드워드는 단말 특정 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다. 만일, 단일 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우, 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 그대로 매핑되어 전송된다. 그러나, 다중 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 경우에는 코드워드-대-레이어 매핑 관계는 전송 방식에 따라 다음 표 2 및 표 3과 같을 수 있다.

상기 표 2는 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예이며, 표 3은 전송 다이버시티(Transmit Diversity) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한, 상기 표 2 및 3에 있어서, x^(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 레이어의 i번째 심볼을 나타내며, d^(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 코드워드의 i번째 심볼을 나타낸다. 상기 표 2 및 3의 “Number of layers” 항목과 “Number of codewords” 항목을 통해 전송에 이용되는 코드워드 개수 및 레이어 개수의 매핑관계를 알 수 있으며, “Codeword-to-Layer mapping” 항목은 각 코드워드의 심볼들이 어떻게 레이어에 매핑되는지를 나타낸다.

상기 표 2 및 3을 통해 알 수 있는 바와 같이 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나, 표 3의 두번째 경우와 같이 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우, 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송됨을 알 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송 구성의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.

단계 S1340에서 단말은 단말 성능에 따라 각각의 SINR에 적합한 스펙트럼 효율(Spectral Efficiency; SE)을 각각의 랭크의 코드워드 별로 산출할 수 있다.

단계 S1350에서 단말은 산출된 SE 에 PDSCH를 위한 RE의 개수(N_RE)를 곱하여 각각의 코드워드 별로 스루풋(throughput)을 산출할 수 있다.

단계 S1360에서 단말은 산출된 코드워드별 스루풋을 랭크에 따라 합산하여 각각의 랭크 별 스루풋을 산출할 수 있다.

단계 S1370에서 단말은 산출된 각각의 랭크 별 스루풋을 비교하여, 가장 큰 스루풋에 해당하는 랭크 값을 결정할 수 있다.

단계 S1380에서 단말은 가장 큰 스루풋에 해당하는 CQI 인덱스와 해당 랭크를 기지국으로 피드백할 수 있다. 여기서, 가장 큰 스루풋에 해당하는 CQI 인덱스를 결정하는 것은, 예를 들어, 다음의 표 4를 이용할 수 있다. 표 4 는 예시적인 4 비트 CQI 테이블로서 3GPP LTE 표준문서 TS36.213 에서 정의된 것이다. 표 4 에서 각각의 CQI 인덱스에 대하여 정의되는 효율(efficiency) 값에 상기 N_RE 를 곱하여 구한 스루풋과, 상기 S1310 내지 S1370 과정을 통해 산출된 단말이 현재 채널 상태에서 가능한 최대 스루풋을 비교하여, 가장 비슷한 값을 가지는 해당 CQI 인덱스를 피드백할 CQI 인덱스로 결정할 수 있다.

CQI 인덱스를 결정하는 상기 단계 S1310 내지 S1380 의 과정은 단지 예시적인 것이며, 이에 제한되지는 않는다. 즉, 단말의 구현에 따라 다양한 방식으로 CQI 인덱스 값을 결정할 수 있다.

위와 같이 피드백할 CQI 인덱스를 결정함에 있어서 PDSCH를 위해 사용되는 RE 의 개수(N_RE)가 중요한 인자(factor)이지만, 기존의 CQI 인덱스 산출 방식에서는 PDSCH RE 개수의 변경을 고려하지 않았다. 따라서, DMRS 가 도입되는 경우, 랭크에 따라 DMRS가 할당되는 RE 의 개수가 가변함에 따라 N_RE가 변경된다는 점을 고려하여 정확한 CQI 정보를 피드백하는 것이 요구된다. 다시 말하자면, 랭크에 따라 가변하는 PDSCH RE 개수에 대한 정보를 고려하지 않는 경우, 기지국이 CQI 인덱스를 피드백 받아 단말의 상황을 예상할 때에 근본적인(inherent) 오차를 가지게 되고, 이는 후속 프로세스에 큰 영향을 미치게 된다. 즉, DMRS 오버헤드를 고려하지 않는 경우에는, PDSCH 전송에 사용할 수 있는 실제 RE 개수보다 더 많은 RE를 PDSCH 전송에 사용할 수 있다고 보고 CQI 인덱스를 결정하게 된다. 이러한 잘못된 CQI 정보에 따라 기지국이 하향링크 데이터의 코딩율을 높게 결정하여 전송하게 되면, 실제로 단말이 하향링크 데이터를 수신할 수 있는 RE 개수가 기지국의 예상보다 적으므로 에러 발생 확률은 높아지게 되며, 경우에 따라서는 하향링크 데이터 수신 동작 자체가 불가능하게 된다. 이러한 오차를 줄이기 위해, 본 발명에서는 위와 같은 CQI 인덱스 계산과정에서 랭크에 따라 조절되는 DMRS의 RE 개수를 고려하여 랭크에 따른 N_RE를 적용한 후 CQI 인덱스를 선택하도록 함으로써 기지국과 단말이 공유하는 CQI에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 방안을 제안한다.

도 7을 다시 참조하여, CQI 인덱스 계산시에 DMRS 오버헤드를 고려한 자원블록(RB)내의 PDSCH를 위한 RE 할당에 대해 설명한다. 도 7 과 같은 경우의 CQI 계산을 위한 가정은 다음과 같다.

(1) PDCCH 가 하나의 서브프레임의 처음 3 OFDM 심볼 상에 할당됨

(2) 하나의 자원블록 (시간 상으로 하나의 서브프레임 길이 × 주파수 상으로 12 개의 부반송파 길이) 내에서 DMRS 가 할당되는 RE 개수는, 랭크 1 및 2 의 경우에는 12 개이고, 랭크 3 내지 8 의 경우에는 24 개임

(3) CSI-RS 및 LTE-A 서브프레임은 존재하지 않음

위와 같은 가정에 따라 도 7(a) 및 7(b) 의 경우에 PDSCH (데이터) 전송에 할당될 수 있는 RE 를 결정할 수 있다. 도 7(a) 는 낮은 랭크(예를 들어, 랭크 1 및 2)의 경우의 DMRS 오버헤드를 가지는 경우이고, 도 7(b)는 높은 랭크(예를 들어, 랭크 3 내지 8)의 경우의 DMRS 오버헤드를 가지는 경우를 도시한다.

도 7(a) 에서는 하나의 자원블록 내에서 DMRS 오버헤드가 12 REs/RB/port 이고, 4 전송 안테나 포트에 대한 CRS 의 오버헤드가 24 REs/RB/port 이고, PDCCH 는 3 OFDM 심볼을 차지하며, 이에 따라 PDSCH (데이터) 전송을 위해 할당되는 RE 는 104 REs/RB/port 이다.

도 7(b) 에서는 하나의 자원블록 내에서 DMRS 오버헤드가 24 REs/RB/port 이고, 4 전송 안테나 포트에 대한 CRS 의 오버헤드가 24 REs/RB/port 이고, PDCCH 는 3 OFDM 심볼을 차지하며, 이에 따라 PDSCH (데이터) 전송을 위해 할당되는 RE 는 92 REs/RB/port 이다.

도 7 과 관련하여 살펴본 바와 같이, 채널 랭크에 따라 DMRS를 위한 RE 수가 큰 차이를 보인다. 이는 PDSCH를 위한 RE 수가 채널 랭크에 따라 12 RE 만큼까지 차이날 수 있으므로, CQI 인덱스 산출에 있어서 랭크를 고려하지 않는 경우에는(즉, 기존의 CQI 인덱스 산출 방식에 따르면) 자원을 낭비하거나 자원 부족으로 인한 에러율 증가 등의 결과를 초래하게 된다. 따라서 CQI 계산시 채널 랭크를 고려한 N_RE를 사용하여 불필요한 자원의 낭비를 막고, 전송 방식에 적합한 CQI 인덱스를 피드백할 수 있다.

또한, 위의 예시에서는 랭크 1 및 2일 경우에는 DMRS 오버헤드가 12 REs/RB/port이고, 랭크 3 내지 8 일 경우에는 DMRS 오버헤드가 24 REs/RB/port임을 가정하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은, 예를 들어, 전술한 완전한(full) CDM 방식의 경우와 같이 랭크 1 내지 4 의 경우에는 DMRS 오버헤드가 12 REs/RB/port 이고, 랭크 5 내지 8 의 경우에는 DMRS 오버헤드가 24 REs/RB/port 인 경우에도 동일한 원리에 따라 최적의 CQI 인덱스를 산출할 수 있다. 다시 말하자면, 본 발명에 따르면, 채널 랭크에 따라 PDSCH가 할당되는 RE 수(즉, N_RE)가 변화하는 모든 경우에 대해서 최적의 CQI 인덱스를 산출 및 피드백할 수 있다.

또는, 각각의 랭크 별로 DMRS 오버헤드를 고려하는 방식을 적용하는 대신에, 랭크에 무관하게 최대의 DMRS 오버헤드 (즉, 24 REs/RB/port) 를 고려하여 CQI 인덱스를 계산할 수도 있다. 이러한 방식에 따르면 DMRS 오버헤드를 고려하여 최적의 CQI 인덱스를 산출하면서도 CQI 계산의 복잡도를 보다 단순화시킬 수 있다.

중계기를 지원하는 무선 통신 시스템

도 14를 참조하면, 중계기(1420)는 기지국(1410)과 단말(1431) 사이의 송수신을 전달(forwarding)하는 역할을 한다. 기지국(1410)과 중계기(1420) 간의 링크를 백홀 링크라 하고, 중계기(1420)와 단말(들) (1431) 간의 링크를 액세스 링크라 한다. 기지국에는 상향링크 수신 및 하향링크 전송의 기능이 요구되고, 단말에게는 상향링크 전송 및 하향링크 수신의 기능이 요구된다. 한편, 중계기에는 기지국으로의 백홀 상향링크 전송, 단말로부터의 액세스 상향링크 수신, 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신 및 단말로의 액세스 하향링크 전송의 기능이 모두 요구된다.

한편, 백홀 링크가 액세스 링크와 동일한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '인-밴드(in-band)'라고 하고, 백홀 링크와 액세스 링크가 상이한 주파수 대역에서 동작하는 경우를 '아웃-밴드(out-band)'라고 한다. 인-밴드 중계기의 경우에, 예를 들어, 소정의 주파수 대역에서 기지국으로부터의 백홀 하향링크 수신과 단말로의 액세스 하향링크 전송이 동시에 이루어지면, 중계기의 송신단으로부터의 전송 신호가 중계기의 수신단에서 수신될 수 있고, 이에 따라 중계기의 RF 전단(front-end)에서 신호 간섭 또는 RF 재밍(jamming)이 발생할 수 있다. 유사하게, 소정의 주파수 대역에서 단말로부터의 액세스 상향링크의 수신과 기지국으로의 백홀 상향링크의 전송이 동시에 이루어지면, 중계기의 RF 전단에서 신호 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 신호 간섭을 회피하기 위해서 중계기에서 동일 주파수 대역에서의 송신 및 수신이 동시에 일어나지 않도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 중계기에서 소정의 주파수 대역에서 소정의 시간 구간 동안에는 백홀 하향링크를 수신하고, 다른 시간 구간 동안에는 액세스 하향링크를 전송하는 것을 반복적으로 수행하도록, 백홀 하향링크 수신과 액세스 하향링크 전송 간 TDM(Time Division Multiplexing) 방식을 이용할 수도 있다. 이와 마찬가지로 백홀 상향링크 전송과 액세스 상향링크 수신 간 TDM 방식을 이용할 수도 있다. 위와 같이 동작하는 중계기를 반-앙방향(half-duplex) 중계기라고 할 수도 있다. 이러한 경우에, 중계기의 송수신 동작 전환을 위한 가드 시간 (Guard Time)이 설정될 필요가 있다. 예를 들어, 백홀 하향링크 수신과 액세스 하향링크 전송 간의 스위칭을 위해 백홀 하향링크 수신을 위해 설정된 서브프레임에서 가드 시간이 설정될 수 있다.

일반적인 중계기의 구현에 있어서, 같은 주파수 캐리어 상(즉, 같은 IFFT/FFT 영역)에서 1ms 길이의 서브프레임 단위로 액세스 링크와 백홀 링크를 TDM 방식으로 분할할당(partitioning)할 수 있다. 여기서, 중계기가 도입되지 않은 무선 통신 시스템 (예를 들어, 기존의 LTE 릴리즈-8 또는 9 시스템)에 따라 동작하는 단말 (이하, '레거시 단말' (legacy-UE)라 함)들과의 연결을 지원할 필요가 있다. 즉, 역방향 호환성(backward-compatibility)을 지원할 필요가 있다. 이 때, 중계기는 자신의 영역 내의 레거시 단말들의 측정 기능을 지원할 필요가 있다, 따라서, 백홀 하향링크 전송을 위해 설정된 서브프레임 상에서도, 서브프레임의 처음 N (N=1, 2 또는 3) 개의 OFDM 심볼구간에서 중계기는 백홀 하향링크를 수신하는 것이 아니라 액세스 하향링크 전송을 해야할 필요가 있다.

도 15는 백홀 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 도면이다.

도 15에서 중계기 비-청취(non-hearing) 구간 (1510) 은 중계기가 백홀 하향링크 신호를 수신하지 않고 액세스 하향링크 신호를 전송하는 구간을 의미한다. 이 구간 (1510)은 전술한 바와 같이 1, 2 또는 3 OFDM 길이(백홀 하향링크 서브프레임의 처음 1 내지 3 개의 OFDM 심볼)로 설정될 수 있다.

가드 시간 (1520) 은 중계기가 송신/수신 모드 스위칭을 하는 구간이고, 가드 시간 (1530)은 중계기가 수신/송신 모드 스위칭을 하는 구간이다. 가드 시간의 길이는 시간 영역의 값으로 주어질 수 있고, 또는 시간 샘플(time sample, Ts) 값을 기준으로 k 개의 시간 샘플 값으로 설정될 수 있다. 경우에 따라, 가드 시간은 하나 이상의 OFDM 심볼 길이로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 중계기 백홀 하향링크 서브프레임이 연속으로 설정되어 있는 경우에 또는 소정의 서브프레임 타이밍 정렬(timing alignment) 관계에 따라서, 서브프레임의 마지막 부분의 가드시간 (1530) 은 정의되거나 설정되지 않을 수 있다.

중계기 백홀 하향링크 수신 구간 (1540) 에서 중계기는 기지국으로부터 중계기에 대한 PDCCH 및 PDSCH를 수신할 수 있다. 이를 중계기를 전용 물리 채널이라는 의미에서 R-PDCCH (Relay-PDCCH) 및 R-PDSCH (Relay-PDSCH)로 표현할 수도 있다.

한편, 도 6 에서 설명한 DMRS 패턴은 제한된 상황에서만 중계기 백홀 하향링크 서브프레임에 적용될 수 있다. 구체적으로, 도 6의 일반 서브프레임에서의 DMRS 패턴은 중계기가 백홀 하향링크 서브프레임의 마지막 OFDM 심볼(일반 CP의 경우에 14 번째 OFDM 심볼)을 수신할 수 있는 경우에만 사용될 수 있다. 만약 중계기 백홀 하향링크 서브프레임의 마지막 심볼이 가드 구간으로 설정되는 경우에는 도 6 에서와 같은 DMRS 패턴은 중계기 백홀 하향링크 서브프레임에 적용될 수 없다.

또한, 중계기의 R-PDCCH에 대한 복조를 위해 DMRS가 사용되는 백홀 하향링크 전송이 구성될 수 있다. 즉, R-PDCCH는 DMRS를 이용하는 전송 다이버시티 기법(transmit diversity scheme), 소정의 프리코딩 기반 랭크-1 (precoding based rank-1) 또는 공간 다중화(spatial multiplexing)를 통해 전송될 수 있다.

이에 따라, 중계기 백홀 링크를 위해 DMRS 패턴이 새로이 설계될 수 있다. 즉, 도 6 에서 설명하는 DMRS 패턴과 상이한 새로운 DMRS 패턴이 중계기 백홀 하향링크 전송을 위해 적용될 수 있다. 일례로서 도 16에 도시되는 바와 같이 도 6의 DMRS 패턴에서 하향링크 서브프레임의 마지막 부분의 하나 또는 임의의 개수의 OFDM 심볼이 백홀 하향링크 전송을 위하여 사용되지 못하는 상황 (가드시간이 설정되는 등)을 고려하여 두 번째 슬롯의 DMRS RE들(즉, 하향링크 서브프레임 상의 마지막 두 OFDM 심볼에서 정의되는 DMRS RE들)을 제외한 형태의 백홀 하향링크 서브프레임 DMRS 패턴을 구성할 수 있다. 물론, 중계기 백홀 하향링크 서브프레임에서 가드시간이 설정되지 않는 경우에는 도 6 과 동일한 DMRS 패턴이 중계기 백홀 하향링크에 적용될 수도 있다.

도 16과 같은 DMRS 패턴이 사용되는 경우에도, 전술한 본 발명의 원리에 따라, DMRS 오버헤드의 변경으로 인한 PDSCH가 할당될 수 있는 RE 개수(즉, N_RE)의 변경을 고려한 최적의 CQI 인덱스를 계산하고 전송하는 방법이 적용될 수 있다. 이 경우에는, 중계기가 하향링크 수신 주체가 되고, 매크로 기지국이 하향링크 전송 주체가 되어 중계기로부터의 CQI 인덱스를 피드백받을 수 있다.

도 16의 예시에서는 백홀 하향링크 서브프레임의 하나의 자원블록 내에서 PDCCH(또는 비-청취 구간)로 3 OFDM 이 설정되고, R-PDCCH가 설정되지 않고 가드시간으로 총 2 OFDM 심볼이 사용되는 경우를 가정한다.

이 때, 낮은 랭크의 경우에는 DMRS 오버헤드가 6 REs/RB/port 이고, 데이터 전송에 할당될 수 있는 RE 는 102 개이다. 한편, 높은 랭크의 경우에는 DMRS 오버헤드가 12 REs/RB/port 이고, 데이터 전송에 할당될 수 있는 RE 는 96 개이다. 이와 같이, 채널 랭크에 따라 DMRS를 위한 RE 수가 큰 차이를 보인다. 이는 R-PDSCH를 위한 RE 수가 채널 랭크에 따라 6 RE 만큼까지 차이날 수 있으므로, CQI 인덱스 산출에 있어서 랭크를 고려하지 않는 경우에는(즉, 기존의 CQI 인덱스 산출 방식에 따르면) 자원을 낭비하거나 자원 부족으로 인한 에러율 증가 등의 결과를 초래하게 된다. 따라서 CQI 계산시 채널 랭크를 고려한 N_RE를 사용하여 불필요한 자원의 낭비를 막고, 전송 방식에 적합한 CQI 인덱스를 피드백할 수 있다.

본 발명에 따르면, 채널 랭크에 따라 (백홀) 하향링크 데이터 전송으로 할당되는 RE 수(즉, N_RE)가 변화하는 모든 경우에 대해서 최적의 CQI 인덱스를 산출 및 피드백할 수 있다.

또는, 중계기 백홀 하향링크에 있어서 각각의 랭크 별로 DMRS 오버헤드를 고려하는 방식을 적용하는 대신에, 랭크에 무관하게 최대의 DMRS 오버헤드 (즉, 12 REs/RB/port) 를 고려하여 CQI 인덱스를 계산할 수도 있다. 이러한 방식에 따르면 DMRS 오버헤드를 고려하여 최적의 CQI 인덱스를 산출하면서도 CQI 계산의 복잡도를 보다 단순화시킬 수 있다.

한편, 액세스 하향링크의 경우에는, 전술한 기지국과 단말(macro-UE) 간의 하향링크에 대하여 DMRS 오버헤드를 고려한 CQI 인덱스 계산 및 피드백 방안이 중계기와 단말(relay-UE)간에 동일하게 적용될 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CQI 계산 방법을 나타내는 흐름도이다.

단계 S1710에서 단말은 기지국으로부터 수신된 신호를 이용하여 각각의 랭크 별로 최적의(best) PMI를 결정할 수 있다.

단계 S1720에서 단말은 결정된 PMI를 통해 각각의 레이어 별로 SINR을 결정할 수 있다.

단계 S1730에서 단말은 레이어 별로 결정된 SINR에 기초하여 코드워드 별로 SINR을 결정할 수 있다. 이는 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 따라 결정될 수 있다. 상기 표 2 및 3 은 4 전송 안테나의 경우의 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 대한 것이므로, 확장된 안테나 구성 (예를 들어, 8 전송 안테나 구성)의 경우에는 그에 따라 정의되는 코드워드-대-레이어 매핑 규칙에 따라 코드워드 별 SINR 이 결정될 수 있다.

단계 S1740에서 단말은 단말 성능에 따라 각각의 SINR에 적합한 스펙트럼 효율(SE)을 각각의 랭크의 코드워드 별로 산출할 수 있다.

단계 S1750에서 단말은 랭크에 따라 변경되는 DMRS 오버헤드 (일반 서브프레임의 경우에는 낮은 랭크에서 12 RE 이고 높은 랭크에서 24 RE 이며, 중계기 백홀 서브프레임에서 마지막 심볼에 가드시간이 설정되는 경우에는 낮은 랭크에서 6 RE 이고 높은 랭크에서 12 RE 임)를 고려하여, 데이터 전송(PDSCH 또는 R-PDSCH)에 할당될 수 있는 RE의 개수 (즉, N_RE)를 산출할 수 있다. 또는 CQI 계산의 단순화를 위하여 랭크에 무관하게 최대의 DMRS 오버헤드(일반 서브프레임의 경우 24 RE, 중계기 백홀 서브프레임의 경우 12 RE)를 고려하여 N_RE를 산출할 수도 있다.

단계 S1760에서 단말은 단계 S1740에서 산출된 SE 에 단계 S1750 에서 산출된 N_RE를 곱하여 각각의 코드워드 별로 스루풋(throughput)을 산출할 수 있다.

단계 S1770에서 단말은 산출된 코드워드별 스루풋을 랭크에 따라 합산하여 각각의 랭크 별 스루풋을 산출할 수 있다.

단계 S1780에서 단말은 산출된 각각의 랭크 별 스루풋을 비교하여, 가장 큰 스루풋에 해당하는 랭크 값을 결정할 수 있다.

단계 S1790에서 단말은 가장 큰 스루풋에 해당하는 CQI 인덱스와 해당 랭크를 기지국으로 피드백할 수 있다. 가장 큰 스루풋에 해당하는 CQI 인덱스는, CQI 인덱스 마다 미리 설정되어 있는 효율(efficiency) 값에 N_RE 를 곱하여 구한 스루풋과, 상기 S1710 내지 S1780 과정을 통해 산출된 단말이 현재 채널 상태에서 가능한 최대 스루풋을 비교하여, 가장 비슷한 값을 가지는 CQI 인덱스로서 결정될 수 있다.

도 18은 본 발명에 따른 단말 장치, 중계기 장치 또는 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 단말 장치, 중계기 장치 또는 기지국 장치에 대해 동일한 도면부호를 사용하지만 이는 각각의 장치가 동일한 구성을 갖는 것을 의미하는 것이 아니다. 즉, 이하의 설명은 단말 장치, 중계기 장치 및 기지국 장치 각각의 별도의 구성에 대한 것이다.

단말 장치(UE; 1800)는 수신 모듈(1810), 전송 모듈(1820), 프로세서(1830) 및 메모리(1840)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(1810)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(1820)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(1830)는 수신모듈(1810), 전송모듈(1820), 메모리(1840) 및 안테나(1850)를 포함하는 단말 장치(1800)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(1850)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.

단말 장치의 프로세서(1830)는 수신 모듈(1810)을 통하여 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수(즉, N_RE)를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하도록 구성될 수 있다. 또한, 단말 장치의 프로세서(1830)는 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성될 수 있다.

상기 DMRS의 오버헤드는 하나의 자원 블록 내에서 낮은 랭크(예를 들어, 랭크 1 및 2)의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되고, 높은 랭크(예를 들어, 랭크 3 내지 8)의 경우에 24 개의 자원요소로 설정될 수 있다. 또는, 하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 하향링크 전송 랭크에 무관하게 24 개의 자원요소로 설정될 수도 있다.

단말 장치(1800)에 대한 구체적인 사항, 특히, 단말 장치(1800)의 프로세서(1830)에서 CQI 정보를 산출하는 동작을 구현하는 구성과 관련한 사항은 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.

단말 장치의 프로세서(1830)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

한편, 중계기 장치(RN; 1800)는 수신 모듈(1810), 전송 모듈(1820), 프로세서(1830) 및 메모리(1840)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(1810)은 백홀 하향링크 상의 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로부터 수신할 수 있고, 액세스 상향링크 상의 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(1820)은 백홀 상향링크 상의 각종 신호, 데이터, 정보 등을 기지국 등으로 전송할 수 있고, 액세스 하향링크 상의 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(1830)는 수신모듈(1810), 전송모듈(1820), 메모리(1840) 및 안테나(1850)를 포함하는 중계기 장치(1800)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(1850)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.

중계기 장치의 프로세서(1830)는 수신 모듈(1810)을 통하여 수신된 백홀 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 중계기-물리하향링크공유채널(R-PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하도록 구성될 수 있다. 또한, 중계기 장치의 프로세서(1830)는 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 전송 모듈(1820)을 통하여 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 낮은 랭크(예를 들어, 랭크 1 및 2)의 경우에 6 개의 자원요소로 설정되고, 높은 랭크(예를 들어, 랭크 3 내지 8)의 경우에 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다. 또는, 하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는, 백홀 하향링크 전송 랭크에 무관하게 12 개의 자원요소로 설정될 수 있다.

중계기 장치(1800)에 대한 구체적인 사항, 특히, 중계기 장치(1800)의 프로세서(1830)에서 CQI 정보를 산출하는 동작을 구현하는 구성과 관련한 사항은 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.

중계기 장치의 프로세서(1830)는 그 외에도 중계기 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

한편, 기지국 장치(eNB; 1800)는 수신 모듈(1810), 전송 모듈(1820), 프로세서(1830), 메모리(1840) 및 안테나(1850)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(1810)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(1820)은 각종 신호, 데이터, 정보 등을 단말 등으로 전송할 수 있다. 프로세서(1830)는 수신모듈(1810), 전송모듈(1820), 메모리(1840) 및 안테나(1850)를 포함하는 기지국 장치(1800)의 전체적인 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나(1850)는 복수개의 안테나로 구성될 수 있다.

기지국 장치의 프로세서(1830)는 전송 모듈(1820)을 통해 전송된 하향링크 신호에 대한 채널 품질 정보 인덱스를 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 채널 품질 정보 인덱스는 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여 하향링크 수신주체(단말 또는 중계기)에서 산출될 수 있다. 또한, 기지국 장치의 프로세서(1830)는 채널 품질 정보 인덱스를 고려하여 상기 하향링크 신호를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성될 수 있다.

기지국 장치(1800)에 대한 구체적인 사항, 특히, 기지국 장치(1800)의 프로세서(1830)에서 CQI 정보 수신하여 하향링크 전송을 수행하는 동작을 구현하는 구성과 관련한 사항은 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.

기지국 장치의 프로세서(1830)는 그 외에도 기지국 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1840)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각각의 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 실시형태들은 3GPP LTE 계열 시스템을 중점적으로 가정하여 설명하였으나, 이에 한정될 필요는 없으며 MIMO 기술이 적용된 다양한 이동 통신 시스템에 동일한 방식으로 이용될 수 있다.

1810 수신 모듈 1820 전송 모듈
1830 프로세서 1840 메모리

Claims

하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 방법으로서,
하향링크 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 전송하는 단계를 포함하는, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
낮은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되고,
높은 랭크의 경우에 24 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 2 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 3 내지 8 이거나,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 4 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 5 내지 8 인, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
하향링크 전송 랭크에 무관하게 24 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하향링크는 백홀 하향링크이고,
상기 PDSCH는 중계기-PDSCH (R-PDSCH)이며,
하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
낮은 랭크의 경우에 6 개의 자원요소로 설정되고,
높은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 2 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 3 내지 8 이거나,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 4 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 5 내지 8 인, 채널 품질 정보 전송 방법.
제 5 항에 있어서,
하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
하향링크 전송 랭크에 무관하게 12 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 방법.
하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 수신하는 방법으로서,
하향링크 신호를 전송하는 단계;
상기 전송된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여 하향링크 수신주체에서 산출된, 채널 품질 정보 인덱스를 수신하는 단계; 및
상기 채널 품질 정보 인덱스를 고려하여 상기 하향링크 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 채널 품질 정보 수신 방법.
하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 단말로서,
기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 수신 모듈을 통하여 수신된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하고,
상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성되는, 채널 품질 정보 전송 단말.
제 9 항에 있어서,
하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
낮은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되고,
높은 랭크의 경우에 24 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 단말.
제 10 항에 있어서,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 2 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 3 내지 8 이거나,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 4 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 5 내지 8 인, 채널 품질 정보 전송 단말.
제 10 항에 있어서,
하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
하향링크 전송 랭크에 무관하게 24 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 단말.
백홀 하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 전송하는 중계기로서,
기지국으로부터 백홀 하향링크 신호를 수신하고, 단말로부터 액세스 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
상기 기지국으로 백홀 상향링크 신호를 전송하고, 상기 단말로부터 액세스 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 수신 모듈을 통하여 수신된 백홀 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 중계기-물리하향링크공유채널(R-PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여, 채널 품질 정보 인덱스를 산출하고,
상기 산출된 채널 품질 정보 인덱스를 상기 전송 모듈을 통하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성되는, 채널 품질 정보 전송 중계기.
제 13 항에 있어서,
하나의 자원 블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
낮은 랭크의 경우에 6 개의 자원요소로 설정되고,
높은 랭크의 경우에 12 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 중계기.
제 14 항에 있어서,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 2 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 3 내지 8 이거나,
상기 낮은 랭크는 랭크 1 및 4 이고, 상기 높은 랭크는 랭크 5 내지 8 인, 채널 품질 정보 전송 중계기.
제 13 항에 있어서,
하나의 자원블록 내에서 상기 DMRS의 오버헤드는,
백홀 하향링크 전송 랭크에 무관하게 12 개의 자원요소로 설정되는, 채널 품질 정보 전송 중계기.
하향링크 채널에 대한 채널 품질 정보를 수신하는 기지국으로서,
하향링크 수신 주체로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
상기 하향링크 수신 주체로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 전송 모듈을 통해 전송된 하향링크 신호에 대해, 복조참조신호(DMRS)의 오버헤드에 기초하여 결정되는 물리하향링크공유채널(PDSCH) 전송을 위한 자원요소의 개수를 고려하여 상기 하향링크 수신주체에서 산출된, 채널 품질 정보 인덱스를 상기 수신 모듈을 통해 수신하고,
상기 채널 품질 정보 인덱스를 고려하여 상기 하향링크 신호를 상기 전송 모듈을 통하여 전송하도록 구성되는, 채널 품질 정보 수신 기지국.