KR20140093446A - 이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 하이브리드 공간분할 다중화와 공간분할 다중 접속 방법 및 장치 - Google Patents

이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 하이브리드 공간분할 다중화와 공간분할 다중 접속 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 FDD (frequency division duplex) massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서, 제한된 양의 하향링크 전파 자원만을 사용하여 하향링크 이차원 공간채널 추정을 위한 채널상태정보 기준신호(channel state information reference signal, CSI-RS)를 효과적으로 전송하고, 이차원 공간채널에서 공간분할 다중화(spatial multiplexing, SM)와 공간분할 다중접속 (space division multiple access, SDMA) 기술을 최적 선택하여 수행하는 hybrid SM & SDMA 기술을 제안한다. 이를 위해, 수평 차원(horizontal dimension)에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 높은 공간 원소(space element, SE)들과 이에 대응하는 vertical dimension의 SE들을 묶어서 space resource block(SRB)을 정의하고, 매 transmit time interval(TTI) 마다, 각 SRB에서는 선택된 하나의 horizontal SE에 대응하는 vertical dimension SE들에서 채널 추정을 위한 CSI-RS들을 전송하는 기술을 제안한다. UE(user equipment)가, 다른 TTI에서 수신되는 동일한 SRB에 속하는 서로 다른 수평 차원(horizontal dimension)의 SE들의 채널간 공간 상관도와 동일 TTI에서 수신되는 다른 SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension)의 SE들의 채널간 공간 상관도를 추정하고, 해당 UE의 SRB의 크기를 최적의 크기로 변경하기 위한 정보를 eNodeB로 피드백 하는 기술을 제안한다. UE는 각 SRB에서 전송되는 CSI-RS들을 통해 하향링크 채널을 추정하고, 각 UE는 선호하는 SRB의 index와 해당 SRB의 vertical dimension에서의 랭크 및 channel quality information(CQI)를 eNodeB로 피드백 하는 기술을 제안한다. 각 UE는 랭크를 결정할 때, vertical dimension에서는 full 랭크까지 전송 가능하며, 수평 차원(horizontal dimension)에서는 각 SRB에서 단일 랭크만 전송하도록 한다.

Description

이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 하이브리드 공간분할 다중화와 공간분할 다중 접속 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING CHANNEL STATE INFORMATION REFERENCE SIGNAL AND HYBRID SPATIAL MUTIPLEXING AND SPACE DIVISION MULTIPLE ACCESS FOR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING PLANAR ANTENNA ARRAY}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 FDD (frequency division duplex) massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서, 제한된 양의 하향링크 전파 자원만을 사용하여, 하향링크 이차원 공간채널 추정을 위한 채널상태정보 기준신호(channel state information reference signal, CSI-RS)를 효과적으로 전송하는 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이차원 공간채널에서 공간분할 다중화(spatial multiplexing, SM)와 공간분할 다중접속 (space division multiple access, SDMA) 기술을 최적 선택하여 수행하는 hybrid SM & SDMA를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다
MIMO(multi-user MIMO) 기술을 이용하여 다수의 UE(user equipment)들에 데이터를 전송하는 massive MIMO 기술이 차세대 무선통신 시스템에서 핵심적인 통신 기술로서 연구가 진행되고 있다. 이론적으로, 송신 빔 성형 이득은 송신 안테나 수에 비례하므로, massive MIMO 시스템의 높은 빔 성형 이득을 이용할 경우, 각 송신 안테나는 낮은 송신 전력을 사용할 수 있기 때문에 green communication의 중요 기술로서 부각되고 있다.
이동통신 시스템의 셀이 소형화 되고 eNodeB의 송신안테나 수가 증가함에 따라, 기존의 수평 평면(수평 차원(horizontal dimension))과 더불어 수직 평면(vertical dimension)에서 빔 성형(beamforming), SM, 그리고 SDMA에 의한 용량 이득이 예상된다. 따라서, 이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 massive MIMO 시스템에서 용량을 증가시키기 위한 연구 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 제한된 양의 RE(resource element) 만을 사용하여, 하향링크 이차원 공간(horizontal and vertical dimension) 채널 추정을 위한 CSI-RS(channel state information reference signal)를 효과적으로 전송하고, 제한된 피드백을 이용하여 채널상태정보(channel state information, CSI)를 피드백 하는 기술 개발이 필요하다. 또한, 이를 이용한 이차원 공간채널에서 SM과 SDMA를 최적 선택하여 수행하는 hybrid SM & SDMA 기술 개발이 필요하다.
상기한 바와 같은 요구에 만족하기 위한 본 발명의 목적은, 많은 송신 안테나를 사용하는 이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 massive MIMO 송신기 구조에서도, 제한된 양의 하향링크 자원만을 사용하여, 하향링크 이차원 공간 채널 추정을 위한 CSI-RS를 효과적으로 전송하는 데이터 송/수신 장치 및 방법들을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 이차원 공간에서 제한된 수의 CSI-RS를 전송하는 기술은, 수평 차원(horizontal dimension)에서 채널 간 공간상관도가 높은 공간 원소(space element, SE)들과 이에 대응하는 수직 차원(vertical dimension)의 SE들을 묶어서 space resource block(SRB)으로 정의하고, 매 transmit time interval(TTI) 마다, 각 SRB에서는 선택된 하나의 horizontal SE에 대응하는 수직 차원(vertical dimension) SE들에서 채널 추정을 위한 CSI-RS들을 전송한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 각 SRB에서 CSI-RS를 전송하는 horizontal SE의 위치를 결정하는 기술은, 고정된 위치에서 전송하거나, 약속된 임의의 전송 패턴에 따라 매 TTI 혹은 매 CSI-RS 전송 시점 혹은 단말의 채널 채널 추정 시점마다 변경시킨다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 각 UE별로 최적 SRB 크기를 결정하는 기술은, UE별로 다른 TTI에서 수신되는 동일한 SRB에 속하는 서로 다른 수평 차원(horizontal dimension)의 SE들의 채널간 공간 상관도와 동일 TTI에서 수신되는 다른 SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension)의 SE들의 채널간 공간 상관도를 추정하고, 해당 UE의 SRB의 크기를 최적의 크기로 변경하기 위한 정보를 eNodeB로 피드백 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 hybrid SM & SDMA 기술은, 각 UE가 선호하는 SRB의 인덱스(index)와 해당 SRB의 수직 차원(vertical dimension)에서의 랭크(rank) 및 CQI(channel quality information)를 eNodeB로 피드백 하며, 각 UE의 랭크 결정시에 수직 차원(vertical dimension)에서는 최대 풀 랭크(full rank)와 수평 차원(horizontal dimension)에서 각 SRB별로 단일 랭크를 전송하도록 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법은 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성된 적어도 하나의 공간 자원 블록을 결정하는 결정 단계, 상기 각 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 기준 신호를 단말에 전송하는 전송 단계, 및 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 기반하여 상기 각 공간 자원 블록을 통해 상기 단말에 전송할 데이터를 스케쥴링하는 스케쥴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 기준 신호 수신 및 채널 상태 피드백 방법은 기지국으로부터, 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 전송되는 기준 신호를 수신하는 단계, 상기 기준 신호를 이용하여 채널 상태를 측정하는 단계, 상기 측정된 채널 상태에 기반하여 피드백 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 피드백 정보를 상기 기지국에 보고하는 단계를 포함하며, 상기 공간 자원 블록은 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하고 스케쥴링을 수행하는 기지국은 단말과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성된 적어도 하나의 공간 자원 블록을 결정하고, 상기 각 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 기준 신호를 단말에 전송하며, 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 기반하여 상기 각 공간 자원 블록을 통해 상기 단말에 전송할 데이터를 스케쥴링하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 수신하고 채널 상태를 피드백하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 기지국으로부터, 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 전송되는 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 신호를 이용하여 채널 상태를 측정하며, 상기 측정된 채널 상태에 기반하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 기지국에 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 공간 자원 블록은 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 massive MIMO 송신기 구조에서도, 제한된 양의 하향링크 자원만을 사용하여 하향링크 이차원 공간 채널 추정을 위한 CSI-RS를 효과적으로 전송하고, 이차원 공간채널에서 SM과 SDMA 기술을 최적 선택하여 수행하는 hybrid SM & SDMA 기술을 제안한다
또한, 본 발명의 제안하는 이차원 공간에서 제한된 수의 CSI-RS를 전송하는 기술은, 채널 간 공간상관도가 높은 SE들을 SRB로 정의하고, 각 SRB에서는 선택된 하나의 horizontal SE에 대응하는 수직 차원(vertical dimension) SE들에서 채널 추정을 위한 CSI-RS들을 전송하여, 이차원 공간 채널 추정을 위해 전송해야 할 CSI-RS 수를 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 매 TTI 마다 각 SRB에서 CSI-RS를 전송하는 horizontal SE의 위치를 변경하는 기술과 eNodeB가 사용하는 SRB의 형태와 각 SRB에서 CSI-RS를 전송하는 horizontal SE의 위치를 RRC 시그널링을 통해 UE들에게 알려주는 기술은, 각 UE가 매 TTI에서 추정된 동일 SRB와 타 SRB의 horizontal SE간의 채널 상관도를 추정하고, SRB의 크기를 각 UE들의 채널 공간 채널 특성에 적합한 최적의 크기로 변경할 수 있도록 한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 제공하는 hybrid SM & SDMA 기술은, 각 UE가 수직 차원(vertical dimension)에서는 최대 full 랭크까지 SM 방식으로 데이터를 전송하면서 수평 차원(horizontal dimension)에서는 SRB별로 단일 랭크만을 전송하도록 제한하여, 수직 차원(vertical dimension)에서 각 UE별 SM에 의한 용량 이득을 최대화 하면서 수평 차원(horizontal dimension)에서 각 SRB별로 서로 다른 UE들이 데이터를 전송하는 SDMA에 의한 용량 이득을 최대화 한다.
도 1은 제안하는 공간 자원 블록(space resource block)과 CSI-RS 송신 기술의 개념을 보여주는 도면.
도 2는 제안하는 CSI-RS 전송 기술의 CSI-RS 송신을 위해 수행되는 물리적 채널 프로세싱의 개요를 보여주는 도면.
도 3은 제안하는 hybrid SM & SDMA 기술을 위해 UE와 eNodeB가 수행하는 전체적인 동작 흐름을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 eNodeB의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UE의 내부 구조를 도시하는 블록도.
본 발명에서는 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 FDD massive MIMO 시스템에서, 제한된 양의 RE만을 사용하여, 하향링크 이차원 공간채널 추정을 위한 CSI-RS를 효과적으로 전송하는 기술과 이차원 공간 채널에서 SM과 SDMA를 최적 선택하여 수행하는 데이터 채널을 전송하는 기술을 제안한다.
후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
A. 평면 배열 안테나를 사용하는 massive MIMO 시스템 모델
발명의 효과적인 적용을 위한 바람직한 실시 예로, 수평 차원(horizontal dimension)에서 M 개의 송신 안테나와 수직 차원(vertical dimension)에서 N 개의 송신 안테나로 구성되어 총 MN 개의 안테나 원소로 구성된 평면 배열(planar array)를 사용하는 massive MIMO 시스템을 고려한다.
위와 같은 평면(planar) massive MIMO 시스템에서 MN * MN 2D-DFT (discrete Fourier Transform) 프리코딩 매트릭스(precoding matrix) U의 MN*1 크기의 컬럼 벡터들로 각각 프리코딩(precoding), 즉 빔 성형 하여 CSI-RS와 데이터를 전송한다. U의 MN*1 크기의 컬럼 벡터
Figure pat00001
은, 수평 차원(horizontal dimension)에서 M 개의 직교하는 송신 빔들과 수직 차원(vertical dimension)에서 N 개의 직교하는 송신 빔들로 구성된, 이차원 공간에서 총 MN 개의 직교하는 송신 빔들을 형성한다.
UE가 하나의 수신 안테나를 사용한다고 가정할 경우, 프리코딩(precoding) 벡터 Um ,n 에 의해 형성된, 이차원 빔 공간(beam space)에서 수평 차원(horizontal dimension)에서 m 번째와 수직 차원(vertical dimension)에서 n 번째에 위치하는 빔에 의해 수신되는 채널 응답
Figure pat00002
은 다음 [수학식 1]와 같다.
[수학식 1]
Figure pat00003
여기서, hk 는 MN 개 송신안테나에서 UE의 수신 안테나로의 1 * MN 채널벡터이다. 따라서, 각 UE는 이차원 공간에서 MN 개의 직교하는 송신 빔들에 의해 수신되는 채널 응답
Figure pat00004
를 추정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르는 이차원 평면 배열 안테나를 사용하는 massive MIMO 시스템은, 수평 차원(horizontal dimension)에서 많은 수의 송신안테나를 사용하고 수직 차원(vertical dimension)에서 작은 수의 송신 안테나를 사용할 수 있다.
따라서, 수평 차원(horizontal dimension)에서는 매우 높은 빔 성형 이득을 제공할 수 있기 때문에 매우 한정된 방향으로만 신호를 전달하는 고지향성 특성을 가진다. 또한, 수평 차원(horizontal dimension)에서 개의 송신 안테나를 사용할 경우, 3-섹터로 구성된 기지국의 각 섹터의 120° horizontal 서비스 영역을 개의 빔들이 균일하게 나누어 서비스할 수 있기 때문에, 빔 간 간격은 120°/M 으로 매우 작게 구성할 수 있다.
따라서, 수평 차원(horizontal dimension)에서 인접한, 즉 신호 전송 방향이 매우 가까운 빔들에 의해 수신되는 채널응답의 상관도가 매우 높게 된다. 예로써, 수평 차원(horizontal dimension)에서 m-1, m, m+1, m+2 번째 빔들로부터 상당히 크기가 큰 채널 응답을 수신할 경우, 수평 차원(horizontal dimension)에서 m번째와 m+1 번째 열의 수직 차원(vertical dimension) 빔들로부터 수신되는 채널 응답들은 매우 높은 상관도를 가지고 수신 되어 매우 유사한 채널 응답 특성을 가지게 된다. 즉,
Figure pat00005
이 된다.
따라서, 발명과 같이 CSI-RS를 빔성형하여 전송하는 massive MIMO 시스템에서, 수평 차원(horizontal dimension)의 m 번째와 m+1 번째 열 중에 선택된 하나의 열에서 수직 차원(vertical dimension) 빔들을 이용하여 CSI-RS를 전송하더라도, m 번째 열과 m+1 번째 열의 vertical 빔들의 하향링크 채널정보를 동시에 추정 가능하다.
따라서, 수평 차원(horizontal dimension)에서 공간 상관도가 충분히 높은 인접하는 빔들 중에서 임의의 빔만을 선택 사용하여 CSI-RS를 전송할 경우, 하향링크 채널 추정을 위해 전송 필요한 CSI-RS의 수를 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 수평 차원(horizontal dimension)에서 인접한 빔간에 높은 공간상관도를 갖기 때문에 인접하는 다수의 빔들에 의해 형성되는 하향링크 채널행렬의 랭크(rank)는 1에 근접하므로, 공간상관도가 높은 다수의 빔들을 사용하여 동시에 다수의 데이터 스트림들을 전송하는 것보다 하나의 데이터 스트림만을 전송하는 것이 높은 용량을 제공한다. 이에 반해, 수직 차원(vertical dimension)의 빔 들간의 공간 상관도는 충분히 낮기 때문에, 수직 차원(vertical dimension)의 다수의 빔들을 이용하여 최대 수직 차원(vertical dimension)의 안테나 수, 즉 최대 랭크만큼의 다수의 데이터 스트림들을 동시에 전송하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명에서는 평면 배열의 massive MIMO 시스템에서, 수평 차원(horizontal dimension)에서 CSI-RS를 효율적으로 전송하기 위한 기법을 제안한다. 이와 더불어 본 발명에서는 수평 차원(horizontal dimension)에서 전송 랭크를 제한하고 수직 차원(vertical dimension)에서 최대 전송 랭크를 전송하는 공간 다중화 (spatial multiplexing, SM)과 공간분할 다중접속 (space division multiple access, SDMA)가 결합된 전송 기술을 다음과 같이 제안한다.
B. 제안하는 Space Resource Block 정의 및 효율적인 CSI - RS 전송 기술
본 발명의 효과적인 적용을 위하여 수평 차원(horizontal dimension)에서 M개의 송신 안테나와 수직 차원(vertical dimension)에서 N 개의 송신 안테나로 구성되어 총 MN 개의 안테나 원소로 구성된 평면 배열(planar array)을 가정한다.
[도 1]은 본 발명에서 제안하는 2D-DFT 프리코딩(precoding) 행렬에 의해 형성되는 MN 개의 직교하는 송신 자원 혹은 이에 대응하는 송신 빔, 다시 말해 공간 원소(space element, SE)들로 형성된 이차원 빔 공간(beam space), 즉 공간 자원(space resource)의 그리드(grid) 에서 제안하는 공간 자원 블록(Space Resource Block, SRB)의 개념을 보여주고 있다.
SRB는 수평 차원(horizontal dimension)에서 총 개의 직교하는 송신 빔들을 공간 상관도가 충분히 높은(미리 설정된 기준 값을 초과하는) 인접하는 수평 차원(horizontal dimension)에서의 다수의 빔들과 그에 대응하는 수직 차원(vertical dimension) 빔들의 그룹(group)으로 정의된다.
[도 1]에서 g번째 SRB는 128개의 빔으로 구성된 수평 차원(horizontal dimension)에서 공간 상관도가 충분히 높은 인접하는 8개의 빔들과 그에 대응하는 수직 차원(vertical dimension) 4개의 빔들의 그룹으로 구성되어 총 32개의 SE들로 구성되는 예를 보여준다. 각 SRB에 속하는 horizontal beam들의 하향링크 채널 특성들이 매우 유사하므로, 각 SRB에서 하나의 선택된 수평 차원(horizontal dimension)의 빔과 그의 수직 차원(vertical dimension) 빔들에서 CSI-RS를 전송함으로써, 해당 SRB에 속한 모든 빔들에 의한 채널 추정이 가능하다.
[도 1]에서는, g번째 SRB의 첫 번째 수평 차원(horizontal dimension) beam의 4개의 vertical 빔들을 통해 CSI-RS, {rg ,1, rg ,2, rg ,3, rg ,4} 를 전송하는 예를 보여준다.
SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기(SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension) 빔의 수)는 해당 SRB를 통해 데이터를 전송하는 UE까지의 하향링크 채널 환경의 각 확산(Angular Spread, AS)에 비례한다. Line of sight(LOS) 환경은 AS가 작기 때문에 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기가 충분히 작아야 하고, 채널 환경의 AS가 증가할수록 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기가 커져야 한다. 따라서, 각 SRB의 수평 차원(horizontal dimension) 크기는 각 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)에서의 위치 및 채널 환경에 따라 달라지므로, SRB의 크기는 비균일한 분포를 갖고 시간에 따라 적응적으로 변해야 한다.
따라서, eNodeB가 사용하는 SRB의 형태 및 수는 매 TTI 마다 혹은 매 CSI-RS 전송 시점마다 혹은 UE의 채널 추정 시점 마다 변화될 수 있다.
이는 [도 1]을 통해서도 확인할 수 있는데, [도 1]에서 k번째 TTI에서 g번째 SRB는 8개의 horizontal 빔을 사용하여 총 32개의 SE를 포함하는 반면, g+1번째 SRB는 6개의 horizontal 빔을 사용하여 24개의 SE들로 구성되어, SRB의 크기가 비균일한 분포를 가짐을 예시적으로 보여주고 있다.
또한 [도 1]에서 g+1번째 SRB는 k번째 TTI에서 6개의 horizontal 빔을 사용하여 24개의 SE들로 구성된 반면, k+1번째 TTI에서 5개의 horizontal 빔을 사용하여 20개의 SE들로 구성되어, 매 TTI 마다 SRB의 크기가 변화될 수 있음을 예시적으로 보여주고 있다.
eNodeB는 각 SRB가 포함하는 horizontal 빔들 중에서 하나의 빔을 선택하여, 해당 빔의 vertical 빔들을 통해 CSI-RS를 전송한다. eNodeB는 매 TTI 혹은 일정 주기의 TTI 마다 각 SRB에서 다른 horizontal 빔을 이용하여 CSI-RS를 전송한다.
각 SRB에서 CSI-RS를 전송할 horizontal 빔을 선택하는 패턴은 상이할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, [도 1]에서는 g번째 SRB는 k번째 TTI에서 첫 번째 horizontal 빔으로 CSI-RS를 전송하고, 다음 k+1번째 TTI에서 세 번째 horizontal 빔으로 CSI-RS를 전송함을 예로써 도시한다. 반면에, g+1번째 SRB는 k번째 TTI에서 첫 번째 horizontal 빔으로, 다음 k+1번째 TTI에서 두 번째 horizontal 빔으로 CSI-RS를 전송하여, 다른 전송 패턴의 예를 보여준다. 따라서, eNodeB가 사용하는 SRB의 크기 및 각 SRB에서 CSI-RS를 전송하는 SE들의 위치는 매 TTI 마다 변화될 수 있다.
[도 2]는 제안하는 평면 배열을 사용하는 massive MIMO 시스템을 위한 효율적인 CSI-RS 전송 기술의 CSI-RS 송신을 위해 수행되는 eNodeB에서의 물리적 채널 프로세싱의 개요를 도시하고 있다.
[도 2]의 (11)에서는, G * N 개의 CSI-RS({rg ,1~rg ,N}g=1~G) 를 생성한다. 여기서, G는 사용하는 SRB의 수를 나타내며 N 은 해당 SRB의 수직 차원(vertical dimension)을 나타낸다. 각 SRB당 N 개의 CSI-RS(rg ,1~rg ,n )를 생성한다.
[도 2]의 (12)에서는, 생성된 CSI-RS({rg ,1~rg ,N}g=1~G)를 해당 TTI의 SRB 크기와 각 SRB의 전송 패턴에 맞게 해당 SE들로 매핑한다. 이는 eNodeB가 사용하는 SRB의 형태 및 각 SRB에서 전송하는 SE들의 위치는 매 TTI 혹은 매 전송시점 마다 변화될 수 있기 때문이다.
[도 2]의 (13)에서는, (12)에서 CSI-RS({rg ,1~rg ,N}g=1~G)가 매핑된 SE들의 가중치 벡터들로 해당 CSI-RS를 빔 성형을 수행한다. g번째 SRB의 n번째 vertical beam을 통해 전송될 CSI-RS rg ,n 은, g번째 SRB가 해당 TTI에서 사용할 xg 번째 horizontal beam의 n번째 vertical beam의 가중치
Figure pat00006
에 곱해져서, 총 MN 개의 안테나 포트로 전송될 심볼을 생성한다.
[도 2]의 (14)에서는, LTE의 자원 그리드(resource grid)에서 주파수와 시간 도메인(domain)에서 정의된 하나의 RE(resource element)를 재사용 혹은 공유할 수 있는 CSI-RS들을 다수의 그룹들로 분리한다. Massive MIMO의 수평 차원(horizontal dimension)에서는 매우 높은 빔 성형 이득을 제공하므로, 매우 한정된 방향으로만 신호를 전달하는 고 지향성 특성을 가진다. 따라서, 수평 차원(horizontal dimension)에서 전송 신호 방향이 충분히 먼 빔들에 의해 전송되는 CSI-RS들에게 동일한 RE를 할당하더라도, 동일한 RE를 공유하는 CSI-RS들간의 간섭은 빔들의 고 지향성 특성에 의해 매우 제한적이다. 이와 같은 RE 재사용을 통해 G*N 개의 CSI-RS를 전송하기 위해 요구되는 RE의 수는 재사용 정도에 따라 감소할 수 있다. 예로써, [도 1]의 g번째 SRB가 전송할 N개의 CSI-RS {rg ,n}n=1~N 와 수평 차원(horizontal dimension)에서 신호 전송 방향이 상당히 먼 g+3번째 SRB가 전송할 N 개의 CSI-RS {rg+3,n}n=1~N 를 동일 RE를 사용하여 전송 가능하다. 따라서, 전체 SRB들 중에서 동일한 RE를 사용하여 CSI-RS를 전송할 SRB들을 RE 재사용 그룹으로 나누어 전송한다
[도 2]의 (15)에서는, (14)에서 지정된 재사용 그룹별로 RE를 매핑(mapping) 한다.
[도 2]의 (16)에서는, 각 OFDM 신호를 발생하고 각 안테나 포트(antenna port)별로 전송한다.
C. 제안하는 혼합( hybrid ) 공간분할 다중화와 공간분할 다중접속 기술
[도 3]은 제안하는 hybrid SM & SDMA 기술을 위해 UE와 eNodeB가 수행하는 전체적인 동작의 흐름을 도시한다.
UE들은 속하는 셀의 eNodeB로부터 상위 시그널링을 통해 SRB의 개수와 각 SRB의 크기 정보를 수신한다.
이후, [도 3]의 (31) 과정에서, UE는 G*N 개의 CSI-RS 심볼들을 추정하고, eNodeB로부터 전달된 SRB의 개수 정보 G를 바탕으로, 추정된 총 G*N 개의 채널 계수를 각 SRB의 수직 차원(vertical dimension)의 N 개 채널 계수들의 그룹으로 추정한다. 따라서, G 개의 SRB들에 대해 각 SRB의 xg 번째 horizontal beam의 N 개의 vertical beam들의 가중치 벡터
Figure pat00007
에 의해 빔 성형되어 각 UE에 수신되는 채널 계수
Figure pat00008
로 구성된, 채널 벡터
Figure pat00009
를 추정한다.
이를 위해서는, 매 TTI 혹은 전송 주기 혹은 UE의 채널 추정 시점마다 SRB의 형태(SRB의 개수 G)가 변할 수 있기 때문에, eNodeB는 하향링크 무선 자원 제어(Radio Resource Control ,RRC) 시그널링 채널을 통해, SRB의 형태 정보, 즉 SRB의 개수 정보를, 속하는 UE들에게 전달해야 한다.
[도 3]의 (32) 과정에서는, 각 UE는 수직 차원(vertical dimension)에서 전송 가능 최고 데이터율, 최적 랭크(rank)(동시 전송 가능한 데이터 스트림 수), 각 데이터 스트림의 채널 품질 정보(Channel Quality Information, CQI), 그리고 데이터 전송에 사용할 수직 차원(vertical dimension)의 유효 빔(active beam)들을 결정한다.
[수학식 2]와 같이, k번째 UE는 각 SRB의 채널 벡터
Figure pat00010
를 입력으로 하는 임의의 함수
Figure pat00011
의 결과 값들을 계산한다. 여기서, 임의의 함수
Figure pat00012
는 g번째 SRB의 수직 차원(vertical dimension) 채널벡터
Figure pat00013
에 의해 전송 가능한 최고 데이터율 Th ,g (또는 수신 가능 signal-to-noise and interference ratio (SINR)), 최적 랭크(rank) 정보 RIk ,g (동시 전송 가능한 데이터 스트림 수), RIk ,g 개 데이터 스트림의 채널 품질 정보 (CQI 정보)
Figure pat00014
, 그리고 데이터 전송에 사용할 수직 차원(vertical dimension)의 유효 빔 인덱스(active beam index) 정보
Figure pat00015
계산한다.
[수학식 2]
Figure pat00016
k번째 UE가 [수학식 2]와 같이
Figure pat00017
에 의해 전송 가능한 최고 데이터율 Tk ,g, 최적 랭크 정보 RIk ,g , CQI 정보
Figure pat00018
, 그리고 유효 빔 인덱스(active beam index)정보
Figure pat00019
를 계산하기 위해서는, 해당 UE가 eNodeB로부터 할당 받는 송신 전력의 양을 알아야 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 UE는 eNodeB가 상위 시그널링으로 전달하는 SRB의 개수 정보를 바탕으로, eNodeB의 총 송신 전력을 모든 SRB가 동일하게 나누어서 할당 받는 가정하에, 해당 UE가 eNodeB로부터 할당 받는 송신 전력의 양을 유추한다.
[도 3]의 (33) 과정에서는, [수학식 3]과 같이, k번째 UE는 (32) 과정에서 SRB별로 계산된 전송 가능한 최고 데이터율
Figure pat00020
중 최대 값 Tk , max 의 일정 값
Figure pat00021
배 이상을 가지는 SRB의 인덱스(index)들을 선택하여 유효 (active) SRB index 집합 Ak 에 포함시킨다. 여기서,
Figure pat00022
는 유효 SRB 인덱스(active SRB index)를 결정하기 위한 파라메터이다.
[수학식 3]
Figure pat00023
[도 3]의 (34) 과정에서는, k번째 UE는 (33) 과정에서 결정된 active SRB index 집합 Ak 에 속하는 SRB의 전송 가능한 최고 데이터율, 최적 랭크 정보, CQI 정보, 그리고 유효 빔 인덱스(active beam index)정보, 즉
Figure pat00024
를 eNodeB로 피드백한다.
[도 3]의 (35) 과정에서, eNodeB의 스케줄러에는 (34) 과정을 통해 각 UE로부터 피드백 된 유효 SRB 인덱스(active SRB index) 정보와 각 active SRB의 CQI 정보를 이용하여, 각 SRB별로 데이터를 전송할 UE를 스케줄링 한다.
각 SRB별로, 해당 SRB를 유효 SRB 인덱스(active SRB index) 집합 Ak 에 포함하는 UE들을 대상으로, 스케쥴링 우선(scheduling priority) 함수 F(Tk ,g) 를 최대로 하는 UE들
Figure pat00025
을 선택할 수 있으며, 다른 방법에 의한 선택도 본 발명이 포함한다
[수학식 4]
Figure pat00026
[도 3]의 (36)과정에서, eNodeB는 각 SRB별로 스케줄링 된 UE들
Figure pat00027
에게, 해당 UE의 최적 랭크 정보와 CQI 정보를 이용하여, 최적 랭크 수만큼의 데이터 스트림들을 해당 CQI에 맞는 변조 및 코딩 스킴(Modulation and Coding Scheme, MCS)로 구성한다.
또한, 스케줄링 된 UE들
Figure pat00028
에게, 해당 UE의 활성 빔 인덱스(active beam index) 집합
Figure pat00029
를 바탕으로, 해당 SRB가 사용하는 수평 차원(horizontal dimension) 빔의
Figure pat00030
에 속하는 수직 차원(vertical dimension) 빔들의 가중치 벡터를 사용하여 빔 성형하여 전송한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 UE가 [수학식 2]와 같이 g 번째 SRB의 수직 차원(vertical dimension) 채널벡터
Figure pat00031
에 의해 전송 가능한 최적 랭크 RIk , g 를 계산할 때, 전송 가능한 최대 랭크를 제한하지 않는다. 즉, 동시에 전송할 수 있는 데이터 스트림 수를 최대 수직 차원(vertical dimension)의 안테나 수 또는 빔 수까지 할 수 있다. 이는 2D massive MIMO 시스템의 수직 차원(vertical dimension)에서의 각 UE로의 하향링크 채널의 공간 상관도가 낮아서, 수직 차원(vertical dimension)에서는 한 UE에게 다수의 데이터 스트림을 동시에 전송하는, 높은 랭크의 공간 다중화(spatial multiplexing, SM) 기술을 최적 운용할 수 있기 때문이다.
이에 반해, 2D massive MIMO 시스템의 수평 차원(horizontal dimension)에서의 각 UE로의 하향링크 채널의 공간 상관도가 매우 높기 때문에, 수평 차원(horizontal dimension)에서 다수의 UE들에게 낮은 랭크의 데이터 스트림들을 할당함으로써, 많은 수의 UE들이 수평 차원(horizontal dimension)의 빔들을 분할하여 데이터를 전송하는 공간분할 다중접속(space division multiple access, SDMA)에 의한 시스템 용량 증가를 최대화 할 수 있다. 이를 위해, 각 UE의 수평 차원(horizontal dimension)에서 전송 가능 랭크를 조절하는, 최적의 유효 SRB 인덱스(active SRB index)를 결정하는데 필요한 파라메터인
Figure pat00032
또는 유효 빔 인덱스(active beam index)집합 Ak 의 크기 (즉, 집합에 포함될 수 있는 SRB index의 수)를, 각 UE의 전송 가능 최대 랭크수가 1이나 2가 되도록 제한해야 한다. 따라서, 각 eNodeB는 최적 유효 SRB 인덱스(active SRB index)를 결정하는데 필요한 파라메터인
Figure pat00033
또는 유효 빔 인덱스(active beam index)집합 Ak 의 크기 정보를 결정하고, eNodeB의 셀에 속하는 모든 UE들과 공유하기 위해, 미리 표준 규격을 통해서 약속하거나, 또는 eNodeB가 하향링크 radio resource control (RRC) 시그널링을 통해 모든 UE들에게
Figure pat00034
또는 active SRB index 집합의 크기 정보를 전달한다.
D. Space Resource Block 크기 및 각 SRB 의 전송 horizontal beam 위치 정보 전달을 위한 하향링크 radio resource control ( RRC ) signaling 기술
각 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기(SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension) 빔의 수)는 해당 SRB를 통해 데이터를 전송하는 UE까지의 하향링크 채널 환경의 angular spread(AS)에 비례한다. Line of sight 환경은 AS가 작기 때문에 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기가 충분히 작아야 하고, 채널 환경의 AS가 증가할수록 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)의 크기가 커져야 한다. 따라서, 각 SRB의 수평 차원(horizontal dimension) 크기는 각 SRB의 수평 차원(horizontal dimension)에서의 위치 및 채널 환경에 따라 달라지므로, SRB의 크기는 비균일한 분포를 가질 수 있고 시간에 따라 적응적으로 변해야 한다.
따라서, 각 UE는 [도 1]과 같이, 동일 TTI에서는 다른 SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension)의 beam에 의해 전송된 하향 채널간의 공간 상관도를 추정할 수 있으며, 서로 다른 TTI에서는 동일 SRB에 속하지만 서로 다른 수평 차원(horizontal dimension)의 beam에 의해 전송된 하향 채널간의 공간 상관도를 추정한다. 추정된 동일 TTI의 다른 SRB에 속하는 수평 차원(horizontal dimension)의 빔에 의한 하향 채널간의 공간 상관도가 기준 값 이상일 경우 현재 SRB의 크기를 확장할 것을 요청하는 정보를 eNodeB로 피드백 한다. 또한, 서로 다른 TTI의 동일 SRB에 속하지만 서로 다른 수평 차원(horizontal dimension)의 빔에 의해 전송된 하향 채널간의 공간 상관도가, 기준 값 이하일 경우, 해당 UE는 해당 빔을 현재 SRB에서 빼는, 즉 현재 SRB의 크기를 감소시킬 것을 요청하는 정보를 eNodeB로 피드백 한다. 이를 통해 각 UE의 채널 환경에 적합한 최적 SRB의 크기를 반영하여, eNodeB는 전체 SRB의 형태를 결정하고 이를 이용하여 CSI-RS를 전송할 수 있다.
각 UE가 위의 SRB 최적화 과정을 수행하기 위해서, 매 TTI 혹은 매 채널 추정 시점마다 eNodeB가 사용하는 SRB의 형태 및 각 SRB에서 전송하는 수평 빔(horizontal beam)의 위치를 알아야 한다. 이를 위해, eNodeB는 하향링크 radio resource control (RRC) signaling 을 통해 모든 UE들에게 eNodeB가 사용하는 SRB의 형태 및 각 SRB에서 전송하는 수평 빔(horizontal beam)의 위치 정보를 전달할 수 있다.
E. eNodeB 및 UE 구조
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 eNodeB의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 4에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 eNodeB는 송수신부(410), 저장부(420), 제어부(430)를 포함할 수 있따.
송수신부(410)는 UE와 신호를 송수신한다. 상기 UE와 송수신하는 신호는 상위 시그널링 또는 스케쥴링 정보에 대한 제어 신호, 데이터 등을 포함할 수 있다.
저장부(420)는 eNodeB의 동작에 필요한 각종 프로그램을 저장한다.
제어부(430)는 본 발명의 실시예에 따라, eNodeB가 기준 신호를 전송하고, UE에 대한 데이터를 스케쥴링하는 동작을 위해 각 블록간 신호 흐름을 제어한다. 이를 위해, 제어부(430)는 SRB 결정부(431), 기준 신호 전송 제어부(432), 스케쥴러(433)을 더 구비할 수 있다.
SRB 결정부(431)는 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성된 적어도 하나의 공간 자원 블록을 결정한다.
기준 신호 전송 제어부(432)는 상기 각 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 기준 신호를 UE에 전송하도록 제어한다.
스케쥴러(433)는 UE로부터 전송되는 피드백 정보에 기반하여 상기 각 공간 자원 블록을 통해 상기 UE에 전송할 데이터를 스케쥴링한다.
이 경우, 상기 공간 자원 블록의 크기 및 수는 전송 시간 간격(TTI), 기준 신호 전송 시점, UE의 채널 추정 시점마다 가변일 수 있다.
한편, 상기 제어부(430)는 결정된 공간 자원 블록의 개수와, 각 공간 자원 블록의 크기에 대한 정보를 상기 UE에 전송할 수 있다. 이 겨우, 제어부(430)는 상위 계층 시그널링을 통해 상기 정보를 UE로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UE의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 5에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 UE는 송수신부(510), 저장부(520), 제어부(530)를 포함할 수 있다.
송수신부(510)는 eNodeB와 신호를 송수신한다. 상기 eNodeB와 송수신하는 신호는 상위 시그널링 또는 스케쥴링 정보에 대한 제어 신호, 데이터 등을 포함할 수 있다.
저장부(520)는 UE의 동작에 필요한 각종 프로그램을 저장한다.
제어부(530)는 본 발명의 실시예에 따라, UE가 기준 신호를 수신하고 상기 수신된 기준 신호에 기반하여 채널을 측정하며, 채널 측정 결과를 포함하는 피드백 정보를 상기 eNodeB에 보고하는 일련의 과정을 제어한다. 이를 위해, 제어부(530)는 피드백 정보 생성부(531)를 더 구비할 수 있다.
피드백 정보 생성부(531)는 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 전송되는 기준 신호에 기반하여 채널 상태를 측정한다. 그리고 피드백 정보 생성부(531)는 상기 측정된 채널 상태에 기반하여 피드백 정보를 생성하고, 생성된 피드백 정보를 상기 eNodeB에 보고한다.
이 경우, 상기 피드백 정보는 상기 단말이 선호하는 공간 자원 블록 인덱스, 상기 선호하는 공간 자원 블록의 수직 평면에서의 랭크, 및 채널 품질 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 랭크는 수직 차원에서는 상기 단말이 지원하는 최대 랭크까지 설정 가능하며, 수평 차원에서는 단일 랭크로만 설정될 수 있다.
한편, 상기에서는 eNodeB 또는 UE가 제어부를 포함하고, 각 제어부는 세부 기능을 수행하는 각 기능 블록을 구비하는 것으로 예시하였지만, 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, eNodeB의 SRS 결정부(431)가 수행하는 기능을 제어부(430) 자체가 수행할 수도 있는 것이다.

Claims (24)

  1. 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법에 있어서,
    수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성된 적어도 하나의 공간 자원 블록을 결정하는 결정 단계;
    상기 각 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 기준 신호를 단말에 전송하는 전송 단계; 및
    상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 기반하여 상기 각 공간 자원 블록을 통해 상기 단말에 전송할 데이터를 스케쥴링하는 스케쥴링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공간 자원 블록의 크기 및 수는,
    전송 시간 간격, 상기 기준 신호 전송 시점 또는 상기 단말의 채널 추정 시점마다 가변인 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 결정 단계 이후에,
    상기 결정된 공간 자원 블록의 개수와, 각 공간 자원 블록의 크기에 대한 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전송 단계는,
    상기 기준 신호를 전송하는 시점마다, 공간 자원 블록에서 임의의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소를 선택하여 상기 기준 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피드백 정보는,
    상기 단말이 선호하는 공간 자원 블록 인덱스, 상기 선호하는 공간 자원 블록의 수직 평면에서의 랭크, 및 채널 품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 랭크는,
    수직 차원에서는 상기 단말이 지원하는 최대 랭크까지 설정 가능하며,
    수평 차원에서는 단일 랭크로만 설정되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  7. 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 기준 신호 수신 및 채널 상태 피드백 방법에 있어서,
    기지국으로부터, 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 전송되는 기준 신호를 수신하는 단계;
    상기 기준 신호를 이용하여 채널 상태를 측정하는 단계;
    상기 측정된 채널 상태에 기반하여 피드백 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 피드백 정보를 상기 기지국에 보고하는 단계를 포함하며,
    상기 공간 자원 블록은 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 수신 및 채널 상태 피드백 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 공간 자원 블록의 크기 및 수는,
    전송 시간 간격, 상기 기준 신호 전송 시점 또는 상기 단말의 채널 추정 시점마다 가변인 것을 특징으로 하는 기준 신호 수신 및 채널 상태 피드백 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공간 자원 블록의 개수와, 각 공간 자원 블록의 크기에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 수신 및 채널 상태 피드백 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 기준 신호는,
    상기 기지국이 상기 기준 신호를 전송하는 시점마다, 공간 자원 블록에서 임의의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소가 선택되어, 전송되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 생성 단계는,
    상기 단말이 선호하는 공간 자원 블록 인덱스, 상기 선호하는 공간 자원 블록의 수직 평면에서의 랭크, 및 채널 품질 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 랭크는,
    수직 차원에서는 상기 단말이 지원하는 최대 랭크까지 설정 가능하며,
    수평 차원에서는 단일 랭크로만 설정되는 것을 특징으로 하는 기준 신호 전송 및 스케쥴링 방법.
  13. 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 전송하고 스케쥴링을 수행하는 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성된 적어도 하나의 공간 자원 블록을 결정하고, 상기 각 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 기준 신호를 단말에 전송하며, 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 기반하여 상기 각 공간 자원 블록을 통해 상기 단말에 전송할 데이터를 스케쥴링하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. [청구항 14]
    제13항에 있어서, 상기 공간 자원 블록의 크기 및 수는,
    전송 시간 간격, 상기 기준 신호 전송 시점 또는 상기 단말의 채널 추정 시점마다 가변인 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 결정된 공간 자원 블록의 개수와, 각 공간 자원 블록의 크기에 대한 정보를 상기 단말에 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기준 신호를 전송하는 시점마다, 공간 자원 블록에서 임의의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소를 선택하여 상기 기준 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제13항에 있어서, 상기 피드백 정보는,
    상기 단말이 선호하는 공간 자원 블록 인덱스, 상기 선호하는 공간 자원 블록의 수직 평면에서의 랭크, 및 채널 품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서, 상기 랭크는,
    수직 차원에서는 상기 단말이 지원하는 최대 랭크까지 설정 가능하며,
    수평 차원에서는 단일 랭크로만 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 이차원 평면배열 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 수신하고 채널 상태를 피드백하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국으로부터, 공간 자원 블록에서 선택된 하나의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소들을 통해 전송되는 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 신호를 이용하여 채널 상태를 측정하며, 상기 측정된 채널 상태에 기반하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 기지국에 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 공간 자원 블록은 수평 차원에서 하향링크 채널 간 공간상관도가 설정된 기준 값 이상인 공간 원소들과, 상기 공간 원소들에 대응하는 수직 차원의 공간 원소들로 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제19항에 있어서, 상기 공간 자원 블록의 크기 및 수는,
    전송 시간 간격, 상기 기준 신호 전송 시점 또는 상기 단말의 채널 추정 시점마다 가변인 것을 특징으로 하는 단말.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 공간 자원 블록의 개수와, 각 공간 자원 블록의 크기에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  22. 제19항에 있어서, 상기 기준 신호는,
    상기 기지국이 상기 기준 신호를 전송하는 시점마다, 공간 자원 블록에서 임의의 수평 차원 공간 원소에 대응하는 수직 차원 공간 원소가 선택되어, 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 선호하는 공간 자원 블록 인덱스, 상기 선호하는 공간 자원 블록의 수직 평면에서의 랭크, 및 채널 품질 정보를 포함하는 피드백 정보를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  24. 제23항에 있어서, 상기 랭크는,
    수직 차원에서는 상기 단말이 지원하는 최대 랭크까지 설정 가능하며,
    수평 차원에서는 단일 랭크로만 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
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