KR20150022857A - 셀룰러 무선 통신 시스템을 위한 채널 상태 정보 코드워드 구성 장치 및 방법 - Google Patents

셀룰러 무선 통신 시스템을 위한 채널 상태 정보 코드워드 구성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

기지국의 2차원 안테나 어레이로부터 송신을 수신하도록 구성되는 이동국이 제공된다. 이동국의 메인 프로세서는 제 1 및 제 2 채널 상태를 추정하고 제 1 채널 상태를 기반으로 어레이의 각 안테나 그룹에 대한 동위상 스칼라 구성요소를 결정하도록 구성된다. 메인 프로세서는 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터를 포함하는 행렬 X를 생성하고, 각 블록 대각 엘리먼트에 대한 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬인 행렬 P1을 생성하며, 행렬 P2를 생성한다. 메인 프로세서는 또한 P=P1P2에 의해 정의되는 프리코딩 행렬 P로부터 도출되는 채널 품질 정보(CQI)뿐만 아니라 행렬 P1 및 행렬 P2에 대응하는 정보를 기지국으로 송신한다.

Description

셀룰러 무선 통신 시스템을 위한 채널 상태 정보 코드워드 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHANNEL STATE INFORMATION CODEWORD CONSTRUCTION FOR A CELLULAR WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 특히 셀룰러 무선 통신 시스템을 위한 채널 상태 정보 코드워드 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동통신의 채널상태정보(Channel State Information; CSI) 피드백은 주로 수평 방향의 CSI를 타겟으로 설계된다. 예를 들어, LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 하향링크 빔포밍을 위한 프리코딩 행렬 지시자 및 채널 품질의 피드백은 이동국이 가장 강한 신호와 관련 채널 강도를 수신하는 수평 방향의기지국에 알린다. 그러나 수직 영역에서 능동 안테나 소자가 도입됨에 따라, CSI 참조 신호는 수평 CSI 피드백과 함께 수직 CSI 피드백을 포함하도록 설계되어야 한다.
본 발명의 실시 예는 셀룰러 무선 통신 시스템을 위한 채널상태정보(CSI) 코드워드 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이동국이 제공된다. 이동국은 기지국에서 안테나의 2차원 어레이(array)로부터의 송신을 수신한다. 상기 어레이는 복수의 안테나 그룹을 포함한다. 이동국은 기지국으로부터 제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 수신하도록 구성된 메인 프로세서를 포함한다. 메인 프로세서는 제 1 참조신호 세트로 제 1 채널 상태 및 제 2 참조신호 세트로 제 2 채널 상태를 추정하고 제 1 채널 상태를 기반으로 안테나 그룹 각각에 대한 동위상(co-phasing) 스칼라(scalar) 구성요소를 결정한다. 메인 프로세서는 또한 제 2 채널 상태에 기반하여 코드북으로부터 선택된 복수의 열(column) 벡터를 포함하는 행렬 X를 생성한다. 각 열 벡터는 안테나 그룹 중 하나에 대한 채널 계수들을 양자화한다. 메인 프로세서는 또한 행렬 P1을 생성한다. 행렬 P1은 각 블록 대각(block diagonal) 엘리먼트에 대해 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬이다. 또한 메인 프로세서는 복수의 벡터 엘리먼트들을 포함하는 행렬 P2를 생성한다. 각 벡터 엘리먼트는 동위상 스칼라 구성요소 및 행렬 X의 열을 선택하는 열 선택 벡터(column selector vector) 중 하나를 포함한다. 메인 프로세서는 또한 행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보를 기지국에 송신한다. 메인 프로세서는 또한 채널 품질 정보(CQI)를 기지국에 송신한다. CQI는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P로 얻어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2차원 안테나 어레이를 갖는 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템의 이동국에서 CSI 코드워드를 구성하는 방법이 제공된다. 상기 어레이는 복수의 안테나 그룹을 포함한다. 이동국에서 CSI 코드워드를 구성하는 방법은 기지국으로부터 제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 수신하는 단계를 포함한다. 제 1 채널 상태는 제 1 참조신호 세트로 추정되고, 제 2 채널 상태는 제 2 참조신호 세트로 추정된다. 동위상 스칼라 구성요소는 제 1 채널 상태를 기반으로 각 안테나 그룹별로 결정된다. 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터들을 포함하는 행렬 X가 생성된다. 각 열 벡터는 안테나 그룹 중 하나에 대한 채널 계수들을 양자화한다. 행렬 P1이 생성되고, 여기서 행렬 P1은 각 블록 대각 엘리먼트에 대해 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬이다. 복수의 벡터 엘리먼트들을 포함하는 행렬 P2가 생성된다. 각 벡터 엘리먼트는 동위상 스칼라 구성요소 및 행렬 X의 열을 선택하는 열 선택 벡터 중 하나를 포함한다. 행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보가 기지국으로 송신된다. CQI는 기지국으로 송신된다. CQI는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P로 얻어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2차원 안테나 어레이 및 기저 트랜시버 서브시스템 (base transceiver subsystem; BTS) 제어기를 포함하는 무선 통신 시스템의 기지국이 제공된다. 상기 어레이는 복수의 안테나 그룹을 포함한다. BTS 제어기는 제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 이동국으로 송신한다. BTS 제어기는 행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보를 이동국으로부터 수신한다. 제 1 채널 상태는 제 1 참조신호 세트로 추정되고, 제 2 채널 상태는 제 2 참조신호 세트로 추정된다. 동위상 스칼라 구성요소는 제 1 채널 상태를 기반으로 각 안테나 그룹별로 결정된다. 행렬 P1은 각 블록 대각 엘리먼트에 대해 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬이다. 행렬 P2는 복수의 벡터 엘리먼트들을 포함한다. 각 벡터 엘리먼트는 동위상 스칼라 구성요소 및 행렬 X의 열을 선택하는 열 선택 벡터 중 하나를 포함한다. 행렬 X는 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터들을 포함한다. 각 열 벡터는 안테나 그룹 중 하나에 대한 채널 계수들을 양자화한다. BTS 제어기는 이동국으로부터 CQI를 수신한다. CQI는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P로 얻어진다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 수평 CSI 피드백과 함께 수직 CSI 피드백을 고려한 채널상태정보(CSI) 코드워드를 구성할 수 있다.
하기 상세한 설명을 작성하기 전, 본원 문서 전체에서 이용되는 단어와 구문에 대한 정의를 제시하는 것이 유리할 수 있다: 용어 "또는"은 포괄적인 (inclusive) 것으로 '및/또는' 을 의미한다; 구문 "..와 연계된" 및 "..그 안에서 연계된"과 그 파생어들은 포함, ..내에서 포함, 상호연결, 함유, ..내에서 함유된, ..에 또는 ..와 연결된, ..에 또는 ..와 결합된, ..와 통신가능한, ..와 협력하는, 끼우다, 병치하다, 근접한, ..해야 하는 또는 ..에 묶인, 갖다, ..의 특징을 갖다, 등을 의미할 수 있다; 그리고 용어 "제어기"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 장치, 시스템 또는 그 일부를 의미하며, 그러한 장치는 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 또는 그들의 적어도 두 개의 결합으로 구현될 수 있다. 임의의 특별한 제어부와 연계된 기능은 집중되어 있거나 국부적으로 혹은 원격으로 분산될 수 있다. 어떤 단어와 구문들에 대한 정의들은 본 특허문서 전체에 대해 제공되며, 이 기술이 속한 분야의 당업자는 대부분은 아니더라도, 많은 경우 그러한 정의들이 미래뿐만 아니라 그 이전에도 그렇게 정의된 단어와 구문들을 이용하는데 적용된다는 것을 이해해야 할 것이다.
본 발명과 그 장점에 대한 보다 완전한 이해를 위해 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명이 이뤄진다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 네트워크를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 이동국을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2차원 능동 안테나 어레이를 갖는 송신 포인트를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 도 2의 능동 안테나 어레이에 대한 방위각 및 앙각을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 이동국들과 도 3의 송신 포인트 사이의 수평 프리코딩 행렬 지시자들(PMIs) 및 수직 PMIs를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른, 도 3의 송신 포인트를 도시한다.
도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 도 6의 송신 포인트에서 수평 및 수직 채널 상태 정보-참조신호(CSI-RS) 액세스 포인트들(APs)의 제 1 구성을 도시한다.
도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 도 6의 송신 포인트에서 수평 및 수직 CSI-RS APs의 제 2 구성을 도시한다.
도 8a는 본 발명의 일실시예에 따른 이동국에 대한 비주기적 채널 상태 정보 보고 방법을 도시한다.
도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 이동국에 대한 주기적 채널 상태 정보 보고 방법을 도시한다.
도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 상태 정보 보고를 위해 이동국을 구성하는 방법을 도시한다.
도 9b는 본 발명의 일실시예에 따라 구성된 이동국에 대한 비주기적 채널 상태 정보 보고 방법을 도시한다.
도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른, 도 9A의 방법에 따라 구성된 이동국에 대한 주기적 채널 상태 정보 보고 방법을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법을 도시한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법을 도시한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법을 도시한다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국으로부터 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법을 도시한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동국으로부터 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법을 도시한다.
도 15a는 송신 노드에서의 교차 편파(cross-polarized) 다이폴 어레이 안테나를 도시한다.
도 15b는 송신 노드에서의 균일한 선형 어레이 안테나를 도시한다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 프리코더 코드워드 벡터를 도시한다.
도 17a는 본 발명에 따른 2차원(2D) 균일한 선형 어레이 안테나를 도시한다.
도 17b는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 교차 편파 어레이 안테나를 도시한다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 2D 안테나 어레이 시스템을 위한 프리코더 코드북 구성 예를 도시한다.
이하에서 도시된 도 1 내지 18 및 본원 문서에서 본 발명의 원리를 기술하는데 이용되는 다양한 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 방식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 원리는 임의의 적절하게 배치된 무선 네트워크에서 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크 100을 도시한다. 도시된 실시예에서, 무선 네트워크 100은 기지국(BS) 101, 기지국 102, 및 기지국 103을 포함한다. 기지국 101은 기지국 102 및 기지국 103과 통신한다. 또한, 기지국 101은 인터넷, 독점 IP 네트워크 또는 다른 네트워크와 같은 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크 130과 통신한다. 기지국 102는 무선 네트워크 제어기(RNC) 104와 통신한다. 일부 실시예에서, RNC 104는 기지국 102의 일부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기지국 101 및 기지국 103은 또한 RNC 104와 통신할 수 있다. 다른 실시예에서, 기지국 101 및 기지국 103은 RNC 104와 유사한 다른 무선 네트워크 제어기를 포함하거나 통신할 수 있다. 기지국 102 또는 기지국 103은 기지국 101과 무선 통신하는 대신 유선으로 IP 네트워크 130과 통신할 수 있다.
기지국 102는 RNC 104와 협력하거나 RNC 104를 통해 기지국 102의 커버리지 영역 120 내 복수의 제 1 가입자 단말들에게 네트워크 130으로의 무선 광대역 접속을 제공한다. 제 1 복수의 가입자 단말들은 가입자 단말(SS) 111, 가입자 단말 112, 가입자 단말 113, 가입자 단말 114, 가입자 단말 115 및 가입자 단말 116을 포함한다. 가입자 단말들 111 내지 116은 휴대 전화, 이동 PDA 및 임의의 이동국(MS)과 같은, 그러나 이에 한정되지 않은 무선 통신 장치일 수 있다. 실시 예에따라 가입자 단말 111은 소기업(SB)에 위치할 수 있고, 가입자 단말 112는 대기업(E)에 위치할 수 있으며, 가입자 단말 113은 WiFi 핫 스팟에 위치할 수 있고, 가입자 단말 114는 주거지에 위치할 수 있으며, 가입자 단말 115 및 가입자 단말 116은 이동장치들일 수 있다.
기지국 103은 기지국 101을 통해 기지국 103의 커버리지 영역 125 내 복수의 제 2 가입자 단말들에게 네트워크 130으로의 무선 광대역 접속을 제공한다. 제 2 복수의 가입자 단말들은 가입자 단말 115 및 가입자 단말 116을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 기지국들 102, 103은 기지국 101을 통해 간접적으로 연결되기보다는 광섬유, DSL, 케이블, 또는 T1/E1 라인과 같은 유선 광대역 연결을 이용하여 인터넷에 직접 연결될 수 있다.
다른 실시예에서 기지국 101은 더 적거나 더 많은 기지국들과 통신할 수 있다. 또한 도 1에는 여섯 개의 가입자 단말들만 도시되었으나, 무선 네트워크 100은 여섯개 이상의 가입자 단말들에게 무선 광대역 접속을 제공할 수 있다. 가입자 단말 115 및 가입자 단말 116은 커버리지 영역 120 및 커버리지 영역 125 모두의 가장자리에 있을 수 있다. 가입자 단말들 115, 116은 기지국들 102, 103과 각각 통신하고 서로 간섭하는 셀-에지(cell-edge) 장치들로 불릴 수 있다. 예를 들어, 기지국 102와 가입자 단말 116 간의 통신은 기지국 103과 가입자 단말 115 간의 통신에 간섭을 미칠 수 있다. 또한, 기지국 103과 가입자 단말 115 간의 통신은 기지국 102와 가입자 단말 116간의 통신에 간섭을 미칠 수 있다.
가입자 단말들 111 내지 116은 네트워크 130에 대한 광대역 접속을 이용하여 음성, 데이터, 비디오, 비디오 원격회의 및/또는 다른 광대역 서비스에 접속할 수 있다. 실시 예에서, 하나 이상의 가입자 단말들 111 내지 116은 WiFi WLAN의 액세스 포인트(AP)와 연계될 수 있다. 가입자 단말 116은 무선 가능한 랩탑 컴퓨터, 개인용 정보 단말(PDA), 노트북, 핸드헬드(handheld) 기기 또는 다른 무선 가능한 기기를 포함한 수많은 이동 기기들 중 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 가입자 단말 114는 무선 가능한 개인용 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이 또는 다른 기기일 수 있다.
점선들은 커버리지 영역들 120 및 125의 근사 범위를 나타내며, 이는 오직 예시와 설명을 위해 대략 원형으로 표시된다. 기지국들과 연계된 커버리지 영역들, 예를 들어, 커버리지 영역들 120 및 125는 기지국의 구성 및 자연과 인공 방해물들과 연계된 무선 환경에서의 변동사항들에 따라 불규칙한 형상들을 포함하는, 다른 형상일 수 있다.
또한 기지국들과 연계된 커버리지 영역들은 시간에 대해 일정하지 않고 기지국의 변경되는 송신 파워 레벨 및/또는 가입자 단말들, 날씨 조건 및 다른 요인들을 기반으로 동적일 수 있다. 예를 들어, 팽창 또는 축소 또는 변경되는 형상일 수 있다. 일 실시예에서, 기지국들의 커버리지 영역들의 반경은, 예를 들어, 기지국들 102, 103의 커버리지 영역들 120, 125는 기지국들로부터 2 킬로미터에서 약 50 킬로미터까지의 범위 내에서 확장될 수 있다.
공지된 바와 같이, 기지국 101, 102 또는 103과 같은 기지국은 커버리지 영역 내 복수의 섹터들을 지원하는 지향성 안테나들을 구비할 수 있다. 도 1에는 기지국들 102, 103이 각각 대략 커버리지 영역들 120, 125의 중심에 있는 것으로 도시된다. 다른 실시예들에서, 지향성 안테나의 이용은 기지국을 커버리지 영역의 가장자리 근처, 예를 들어, 원뿔 형상 또는 배 형상의 커버리지 영역 포인트에 위치시킬 수 있다.
도 1은 무선 네트워크 100의 일례를 도시하고 있으며, 도 1에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 유선 네트워크와 같은 다른 타입의 데이터 네트워크가 무선 네트워크 100을 대체할 수 있다. 유선 네트워크에서, 네트워크 단말들은 기지국들 101 내지 103 및 가입자 단말들 111 내지 116을 대체할 수 있다. 유선 연결은 도 1에 도시된 무선 연결들을 대체할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른 무선 이동국 200을 도시한다. 일부 실시예들에서, 무선 이동국 200은 도 1에 도시된 가입자 단말들 111 내지 116 중 임의의 것을 나타낼 수 있다. 도 2a에 도시된 무선 이동국 200의 실시 예는 단지 설명을 위한 것이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 무선 이동국 200에 대한 다른 실시예들이 이용될 수 있다.
무선 이동국 200은 안테나 205, 무선 주파수 트랜시버(radio frequency transceiver) 210, 송신(TX) 처리 회로 215, 마이크 220, 수신(RX) 처리회로 및 스피커 230을 포함한다. 이동국 200은 또한 메인 프로세서 240, 입력/출력(I/O) 인터페이스(IF) 245, 키패드 250, 디스플레이 255 및 메모리 260을 포함한다.
RF 트랜시버 210은 안테나 205로부터 무선 네트워크 100의 기지국에 의해 송신된 착신 RF 신호를 수신한다. 무선 주파수(RF) 트랜시버 210은 착신 RF 신호를 하향 변환하여 중간 주파수 또는 기저대역 신호를 생성한다. 중간 주파수 또는 기저대역 신호는 기저대역 또는 중간 주파수 신호를 필터링, 복호화, 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 신호를 생성하는 수신 처리 회로 225로 전송된다. 수신 처리 회로 225는 처리된 기저대역 신호를 스피커 230 (예컨대, 음성 데이터)로 또는 추가 처리(예컨대, 웹 브라우징)를 위해 메인 프로세서 240로 송신한다.
송신 처리회로 215는 마이크 220로부터의 아날로그 또는 디지털 음성 데이터 또는 메인 프로세서 240로부터의 다른 발신 기저대역 데이터(예컨대, 웹 데이터, 전자메일, 대화형 비디오 게임 데이터)를 수신한다. 송신 처리회로 215는 발신 기저대역 데이터를 부호화, 다중화, 및/또는 디지털화하여 처리된 기저대역 또는 중간 주파수 신호를 생성한다. RF 트랜시버 210은 송신 처리회로 215로부터 발신 처리된 기저대역 또는 중간 주파수 신호를 수신한다. RF 트랜시버 210은 기저대역 또는 중간 주파수 신호를 안테나 205를 통해 송신되는 RF 신호로 상향변환한다.
본 발명의 일부 실시 예들에서, 메인 프로세서 240은 마이크로프로세서 또는 마이크로 컨트롤러이다. 메모리 260은 메인 프로세서 240과 결합된다. 메모리 260은 컴퓨터로 독출 가능한 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리 260은 마이크로프로세서 또는 다른 컴퓨터 관련 시스템 또는 방법에 의한 이용을 위해 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 데이터를 포함, 저장, 통신, 전파 또는 송신할 수 있는 전자, 자기, 전자기, 광, 전광(electro-optical), 전기-기계(electro-mechanical) 및/또는 다른 물리적인 장치일 수 있다. 그러한 실시예에 따르면, 메모리 260의 일부는 랜덤 액세스 메모리(Radom Access Memory)를 포함하고, 메모리 260의 다른 일부는 읽기 전용 메모리(Read Only Memory)로 동작하는 플래시 메모리를 포함한다.
메인 프로세서 240은 이동국 200의 전체 동작을 제어하기 위해 메모리 260에 저장된 기본 운영체제 프로그램 261을 실행한다. 이와 같은 동작에서, 메인 프로세서 240은 잘 알려진 원리에 따라 RF 트랜시버 210, 송신 처리회로 215, 및 수신 처리회로 225에 의한 순방향 채널 신호의 수신 및 역방향 채널 신호의 송신을 제어한다.
메인 프로세서 240은 메모리 260에 상주하는 다른 프로세스 및 프로그램들을 실행할 수 있다. 메인 프로세서 240은 실행 프로세스에 의해 요청되는 것처럼 메모리 260으로 데이터를 이동시키거나, 메모리 260로부터의 데이터를 이동시킬 수 있다. 메인 프로세서 240은 I/O 인터페이스 245와 결합될 수 있다. I/O 인터페이스 245는 이동국 200에 랩탑 컴퓨터 및 핸드헬드 컴퓨터 같은 다른 기기들에 연결할 수 있는 능력을 제공한다. I/O 인터페이스 245는 이 보조장치들(accessories)과 메인 컨트롤러 240 사이의 통신 경로이다.
메인 프로세서 240은 또한 키패드 250 및 디스플레이 255와 결합될 수 있다. 이동국 200의 운영자는 키패드 250을 이용하여 데이터를 이동국 200에 입력한다. 디스플레이 255는 웹 사이트로부터의 텍스트 및/또는 그래픽을 렌더링할 수 있는 액정 또는 발광 다이오드(LED) 디스플레이일 수 있다. 다른 실시예에 따라, 다른 타입의 디스플레이들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 255가 터치스크린 디스플레이인 실시예의 경우, 키패드 250은 디스플레이 255를 통해 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 하기에서 더 상세히 기술되는 것처럼, 이동국 200은 메모리 260에 저장될 수 있는 다중 채널상태정보-기준신호(channel state information-reference signal, CSI-RS) 구성들을 수신할 수 있고, 각 구성은 메모리 260에 저장된 CSI 추정 프로세스를 통해 CSI-RS APs 구성 세트를 이용하여 CSI 및/또는 RSRP(received signal received power)/RSRQ(received signal received quality)와 같은 장기간 채널 통계를 추정하도록 메인 프로세서 240에 지시한다.
또한 이동국 200은 셀별로 다수의 주기적인 CSI 보고 구성을 수신할 수 있다. 이 경우, 메인 프로세서 240은 어느 CSI-RS APs 세트를 주기적인 CSI 보고를 위한 채널 추정에 이용할 것인 지를 통지받을 수 있다. 또한, 메인 프로세서 240은 비주기적인 CSI 보고를 위해 구성된 다수의 CSI-RS AP들 세트에 의해 추정된 모든 CSI들 중 CSI 서브세트를 선택할 수 있다.
이동국 200은 또한 도 15 내지 18을 참조하여 하기에서 상세하게 설명되는 것처럼 P1이 행렬이고, P2가 벡터일 때 또는 그 반대일 때 P=P1P2인 경우 NT-Tx 안테나 송신에 이용될 수 있는 프리코더 코드워드 P를 구성할 수 있다.
도 2a는 이동국 200의 일례를 도시하고 있지만, 도 2A에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 유선 또는 무선 네트워크 단말이 이동국 200을 대체할 수 있다. 유선 네트워크 단말은 안테나와 같은 무선 통신을 위한 구성요소들을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 101을 도시한다. 동일하거나 유사한 구조가 도 1의 기지국들 102 및 103에 이용될 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 기지국 101은 기지국 제어기(base station controller, BSC) 266 및 하나 이상의 기저 트랜시버 서브시스템들(base transceiver subsystems, BTSs) 268을 포함한다. BSC 266는 BTS 268를 포함한 기지국 101의 자원들을 관리한다. 각 BTS 268는 BTS 제어기 270, 채널 제어기 272, 트랜시버 인터페이스(IF) 276, RF 트랜시버 278 및 안테나 어레이 280을 포함한다. 채널 제어기 272는 복수의 채널 엘리먼트들 274를 포함한다.
BTS 제어기 270은 BSC 266과 통신하고 BTS 268의 전반적인 동작을 제어하는 운영 프로그램을 실행할 수 있는 처리회로와 메모리를 포함한다. 정상적인 상태에서, BTS 제어기 270은 채널 제어기 272의 동작을 지휘하고 채널 엘리먼트들 274는 순방향 채널과 역방향 채널로 양방향 통신을 수행한다. 트랜시버 인터페이스 276는 채널 제어기 272 및 RF 트랜시버 278 사이의 양방향 채널 신호들을 전달한다. (집적된 또는 별도의 송신기 및 수신기 유닛들을 나타낼 수 있는) RF 트랜시버 278은 안테나 어레이 280을 통해 무선 신호들을 송신 및 수신한다. 안테나 어레이 280은 RF 트랜시버 278로부터 순방향 채널 신호를 기지국 101의 커버리지 영역 내 이동국들로 송신한다. 안테나 어레이 280은 또한 기지국 101의 커버리지 영역 내 이동국들로부터 수신된 역방향 채널 신호를 트랜시버 278로 전송한다.
하기에 설명되는 바와 같이, 일부 실시예에서 기지국 101은 기지국 101의 커버리지 영역 내 이동국들로 다수의 CSI-RS 구성들을 송신할 수 있다. 각 구성은 이동국이 CSI 추정 과정을 통해 구성된 CSI-RS AP 세트를 이용하여 CSI 및/또는 RSRP/RSRQ와 같은 장기간 채널 통계를 추정하도록 지시한다.
또한 기지국 101은 셀 별로 다수의 주기적인 CSI 보고 구성을 이동국으로 송신할 수 있다. 이 경우, 기지국 101은 어느 CSI-RS APs 세트를 주기적인 CSI 보고를 위한 채널 추정에 이용할 것인지를 각 이동국에 통지할 수 있다. 기지국 101은 또한 도 15 내지 18을 참조하여 하기에서 상세하게 설명되는 것처럼 P1이 행렬이고, P2가 벡터일 때 또는 그 반대일 때 P=P1P2인 경우 NT-Tx 안테나 송신에 이용될 수 있는 프리코더 코드워드 P를 구성할 수 있다.
도 2b는 기지국 101의 일례를 도시하고 있지만, 도 2b에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 도 2b의 다양한 구성요소들이 결합되거나, 보다 세부적으로 분할되거나, 생략될 수 있고, 추가 구성요소들이 특정 요청에 따라 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 2차원(2D) 능동 안테나 어레이 302를 갖는 송신 포인트(transmission point) 300를 도시한다. 도 3에 도시된 송신 포인트 300의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 송신 포인트 300에 대한 다른 실시 예들이 이용될 수 있다.
송신 포인트 300은 무선 통신 네트워크에서 하향링크 신호를 송신하고 상향링크 신호를 수신하는 네트워크 노드이다. 예를 들어, 송신 포인트 300은 기지국, NodeB, 향상된 NodeB(eNB), 원격 무선 헤드(remote radio head, RRH) 등을 포함할 수 있다. 송신 포인트 300은 적어도 하나의 송신 포인트를 제어하는 제어기 304에 결합될 수 있다. 제어기 304는 네트워크, eNB, 또는 다른 적절한 타입의 제어기를 포함할 수 있다. 능동 안테나 어레이 302는 네트워크에서 주파수 선택 방식으로 안테나 가중치를 동적으로 제어할 수 있는 다른 능동 안테나 어레이의 기저대역들과 분리된 그 자신의 기저대역을 가질 수 있다.
송신 포인트 300은 N개의 2D 능동 안테나 소자들 306을 가지며, 여기서 N=NH x NV이다. N개의 안테나 소자들 306은 NHxNV의 2D 격자로 놓여진다. 임의의 가장 가까운 두 안테나 소자들 306 사이의 수평 간격은 dH로 표시되고, 임의의 가장 가까운 안테나 소자들 306 사이의 수직 간격은 dV로 표시된다.
도 3은 송신 포인트 300의 일례를 도시하고 있지만, 도 3에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 송신 포인트 300 및 어레이 302의 구조 및 배열은 단지 설명을 위한 것이다. 구성요소들은 특정 요청에 따른 적절한 구성에서 추가, 생략, 결합, 세부 분할, 또는 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 능동 안테나 어레이에 대한 방위각 및 앙각을 도시한다. 방위각(azimuth angle) 및 앙각(elevation angle)은 송신 포인트 300에서 이동국으로의 송신을 위한 각에 해당한다. 도시된 예의 경우, 라인 402는 k번째 이동국(MS k)로의 방향을 나타내고 라인 404는 라인 402의 XY 평면으로의 투사를 나타낸다. 이 예에서, 송신 포인트 300으로부터 MS k로의 방위각은
Figure pct00001
로 표시되고, 송신 포인트 300에서 MS k로의 앙각은
Figure pct00002
로 표시된다. 도시된 예에서, 안테나 소자들 306은 직교 XYZ 좌표계에서 XZ 평면상에 사각형으로 위치한다. 좌표계의 원점은 사각형의 중심에 위치한다. MS k에 대한 방위(수평)각
Figure pct00003
는 Y축과, 송신 포인트 300와 MS k 간 직선의 XY 평면으로의 투영 벡터 사이의 각으로 정의된다. 반면, 앙각(수직각)
Figure pct00004
은 Y축과, 그 직선의 YZ 평면으로의 투영벡터 사이의 각으로 정의된다.
셀룰러 네트워크에서, 네트워크는 이동국들의 CSI를 이용하여 시간-주파수 자원을 스케줄링하고, 프리코더를 선택하며, 각 개별 이동국에 대한 변조 및 코딩 방식(MCSs)을 선택한다. 이동국들의 CSI 추정을 위해 네트워크는 CSI-RS들을 구성하고 송신할 수 있다. 동시에 각 이동국은 CSI-RS들을 수신 및 처리하여 추정된 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널 품질 정보(CQI), 및 랭크 정보(rank informationRI)를 피드백할 수 있다.
일반적으로, 이동국들의 CSI 피드백은 주로 방위각과 연계된 수평 CSI를 타겟으로 하여 설계된다. 예를 들어, LTE에서 하향링크 빔포밍을 위한 PMI/CQI 피드백은 이동국이 가장 강한 신호와 관련 채널 강도를 수신하는 수평 방향(또는 방위각)을 eNB에게 알린다. 능동 안테나 소자들 306이 수직 영역에 도입되는 경우, 수직 CSI 피드백이 포함된다. CSI-RS 설계는 해당 수직 CSI 피드백을 제공한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 이동국들과 송신 포인트 300 사이의 수평 프리코딩 행렬 지시자들(PMIs) 및 수직 PMIs를 도시한다.
이동국의 H-CSI는 이동국에서 추정된 수평 CSI이고, 이는 송신 포인트 300에서 수평으로 위치한 안테나 소자들 306과 주로 관련된 채널 특성을 포함한다. 수평 CSI는 수평 CQI(horizontal CQI, H-CQI), 수평 PMI(H-PMI) 및 수평 RI(H-RI)를 포함한다. 예를 들어, H-CIS는 레거시(legacy) LTE 시스템 CSI 피드백 내용과 매커니즘이 수평 안테나 어레이를 기반으로 설계되었기 때문에 레거시 LTE 시스템에서 CSI(PMI, CQI 및 RI)와 동일할 수 있다.
이동국의 V-CSI는 이동국에서 추정된 수직 CSI이고, 이는 송신 포인트 300에서 수직으로 위치한 안테나 소자들 306과 주로 관련된 채널 특성을 포함한다. 수직 CSI는 수직 CQI(vertical CQI, V-CQI), 수직 PMI(V-PMI) 및 수직 RI(V-RI)를 포함한다.
실시예에서, 이동국(MS) 1, MS 2 및 MS 3는 (H-PMI, V-PMI) 쌍이 각 수평 방향(또는 방위각) 및 수직 방향(또는 앙각)에 따라 각각 (P1, Q1), (P2, Q2) 및 (P3, Q3)일 때 가장 강한 신호를 수신한다. H-PMI들을 피드백할 때, MS1, MS2, MS3은 H-PMI들인 P1, P2, 및 P3를 각각 보고할 것이다. V-PMI들을 피드백할 때, MS1, MS2, MS3은 V-PMI들인 Q1, Q2, 및 Q3를 각각 보고할 것이다.
CQI의 경우, 피드백 방법의 일례는 개별적으로 획득된 다음 독립적으로 네트워크로 피드백되는 H-CQI 및 V-CQI를 포함한다. 피드백 방법의 두번째 예는 N개의 안테나 채널에 대해 획득되어 네트워크로 피드백되는 하나의 조인트(joint) CQI를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 동작에서, 이동국은 H-PMI 및 V-PMI를 이용하여 N-Tx 안테나 채널에 대한 원하는 프리코딩 행렬을 구성하고 송신 포인트 300이 원하는 프리코딩 행렬을 이용하여 신호를 송신한다는 가정하에 수신된 전력을 계산한다. 수신된 전력으로부터 이동국은 원하는 CQI를 획득한다. 여기서 원하는 CQI는 원하는 MCS일 수 있다. 일례에서, 원하는 프리코딩 행렬은 H-PMI = [p1, p2, …, pNH]t ∈ CNHx1과 V-PMI = [q1, q2, …, qNH]t ∈ CNVx1의 크로네커 곱(Kronecker product) 을 취하여 얻어진다. 이 경우, NH = 2, NV = 2, H-RI=1 and V-RI = 1이면, 크로네커 곱은 다음과 같이 계산될 것이다.
Figure pct00005
Figure pct00006
조인트 RI는 이동국에서 N-Tx 안테나 및 다수의 수신 안테나들 사이의 MIMO 채널에 대한 랭크 정보이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른, 송신 포인트 300을 도시한다. 도시된 실시 예에서, 송신 포인트 300은 2D 능동 안테나 어레이 302, 멀티플렉서 602, 수직 CSI-RS 액세스 포인트(AP) 구성기 604 및 수평 CSI-RS AP 작성기 606을 포함한다.
따라서, 실시 예에 따르면, 적어도 두 CSI-RS AP 세트 중 두 CSI-RS AP 세트가 개별적으로 생성된다. 한 세트는 NV 수직 CSI-RS(V-CSI-RS) AP를 포함하고 다른 세트는 NH 수평 CSI-RS(H-CSI-RS) AP를 포함한다. 여기서, 수평 CSI-RS AP들은 이동국의 수평 CSI(H-CSI) 추정에 이용되고, 수직 CSI-RS AP들은 이동국의 수직 CSI(V-CSI) 추정에 이용된다.
이동국이 NV V-CSI-RS APs 및 NH H-CSI-RS APs로 구성되는 경우, 이동국은 송신 포인트 300에서 안테나 포트의 전체 개수를 N개의 안테나 채널들에 대한 적어도 하나의 조인트 CQI 및 조인트 PMI를 유도하기 위해 N=NHxNV로 가정할 수 있다. 다른 설계에서, 송신 포인트 300의 총 안테나 포트 수는 별도로 이동국에 시그널링된다.
H-CSI-RS는 H-PMI 코드북과 연계되고, V-CSI-RS는 V-PMI 코드북과 연계된다. 일부 실시예의 경우, H-PMI 코드북과 V-PMI 코드북은 동일할 수 있다. 대안적으로, 3GPP LTE Rel-8 및 Rel-10 2-Tx, 4-Tx 및 8-Tx D 코드북은 H-PMI 및 V-PMI 둘에 대해 재이용될 수 있다. 다른 대안으로, 3GPP LTE Rel-8 및 Rel-10 2-Tx, 4-Tx 및 8-Tx D 코드북은 H-PMI에 대해서만 재이용될 수 있고, V-PMI는 새로 설계될 수 있다. 또 다른 대안에서, H-PMI 및 V-PMI 코드북 모두는 새로 설계될 수 있다.
CSI-RS 구성은 CSI-RS 타입 필드를 포함하여 구성된 CSI-RS가 H-CSI-RS 또는 V-CSI-RS 인지를 나타낼 수 있다. 이동국이 H-CSI-RS로 구성되는 경우, 이동국은 H-CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하면서 H-PMI 코드북을 이용하여 PMI(H-PMI)를 획득한다. 한편 이동국이 V-CSI-RS로 구성된 경우, 이동국은 V-CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하면서 V-PMI 코드북을 이용하여 PMI(V-PMI)를 획득한다.
유사하게, CSI-RS 구성은 PMI 코드북 정보필드를 포함하여, 구성된 CSI-RS를 이용하여 PMI를 획득하는데 어느 PMI 코드북이 이용되어야 하는지를 나타낼 수 있다. 이동국이 CSI-RS 및 H-PMI 코드북의 구성 시그널링을 수신하는 경우, 이동국은 구성된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하면서 H-PMI 코드북을 이용하여 PMI(H-PMI)를 획득한다; 한편, 이동국이 CSI-RS 및 V-PMI 코드북의 구성 시그널링을 수신하는 경우, 이동국은 구성된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하면서 V-PMI 코드북을 이용하여 PMI(V-PMI)를 획득한다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 도 6의 송신 포인트 300에서 수평 및 수직 채널 상태 정보-참조신호(CSI-RS)의 제 1 구성을 도시한다.
본 실시예의 경우, NH 수평 CSI-RS AP들(예를 들어, H-APs 0, …, NH-1) 각각은 능동 안테나 어레이 302의 행(row)으로부터 송신되는 반면, NV 수직 CSI-RS AP들(예를 들어, V-APs 0, …, NV-1) 각각은 능동 안테나 어레이 302의 열(column)로부터 송신된다. 도 7a에 도시된 특정 예에서, 수평 CSI-RS AP들은 안테나 어레이 302의 제 1 행부터 송신되는 반면, 수직 CSI-RS AP들은 안테나 어레이 302의 제 1 열로부터 송신된다.
H-CSI-RS 및 V-CSI-RS가 동일한 서브프레임으로 송신되는 경우, 단일 CSI-RS AP는 두 CSI-RS-AP 세트 사이에서 공유될 수 있다. 예를 들어, 단일-포트 CSI-RS RE들로 매핑된 단일 CSI-RS 신호만이 H-AP 0 및 V-AP 0에 대해 송신된다. 한편, 두 CSI-RS AP들이 동일한 서브프레임으로 스케줄링 되었더라도, H-CSI-RS 및 V-CSI-RS는 또한 직교하여 독립적으로 시간-주파수 격자로 매핑될 수 있다.
IE CSI-RS-Config는 채널상태정보(CSI) 참조신호 구성을 특정하는데 이용된다.
CSI-RS-Config 필드 설명
antennaPortsCount
파라미터는 an1이 하나의 안테나 포트에 대응하고, an2가 두 안테나 포트에 대응할 때 CSI참조신호들의 송신에 이용되는 안테나 포트 수를 나타낸다. TS 36.211[21. 6.10.5] 참조
p-C
파라미터: Pc, Ts 36.213 [23, 7.2.5] 참조
resource Config
파라미터: CSI 참조신호 구성, TS 36.211[21, 표 6.10.5.2-1 및 6.10.5.2-2 참조]
subframe Config
파라미터: ICSI-RS, TS 36.211 [21, 표 6.10.5.3-1] 참조
zeroTxPowerResourceConfigList
파라미터: ZeroPowerCSI-RS, TS 36.211 [21,6.10.5.2] 참조
zeroTxPowerResourceConfig
파라미터: ICSI-RS, TS 36.211 [21, 표 6.10.5.3-1] 참조
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 도 6의 송신 포인트 300에서 수평 및 수직 CSI-RS APs의 제 2 구성을 도시한다.
본 실시예에서 NH H-CSI-RS APs (예를 들어, H-APs 0, …, NH-1)에 대한 NH 수평 CSI-RS 각각은 능동 안테나 어레이 302의 열로부터 송신된다. 각 H-CSI-RS 신호는 프리코딩 벡터 [p1 p2 … pNV]t로 프리코딩되고, 프리코딩은 능동 안테나 어레이 302의 각 열에서 안테나 소자들 306(도 7b에 도시되지 않음)에 적용된다. 한편, NV APs (예를 들어, V-APs 0, …, NV-1)에 대한 NV 수직 CSI-RS 각각은 능동 안테나 어레이 302의 행으로부터 송신된다. 각 H-CSI-RS 신호는 프리코딩 벡터 [q1 q2 … qNH]로 프리코딩되고, 프리코딩은 능동 안테나 어레이 302의 각 행에서 안테나 소자들 306에 적용된다.
도 7b에 도시된 예는 다른 프리코딩 벡터들이 다른 V-CSI-RS(또는 H-CSI-RS)에 대응하는 다른 행들(또는 열들)에 적용되는 구성으로 쉽게 확대될 수 있다.
본 발명에 대한 다음의 설명에서, 용어 “3차원(3D) 빔포밍”, “3D 공간 다중화” 및 “대량 MIMO 송신”이 혼용된다.
CSI 피드백 보고 절차와 CSI-RS를 연계시키기 위한 구성이 제공될 수 있다. 이동국은 다수의 CSI-RS 구성을 수신할 수 있고, 각 구성은 이동국에게 CSI-RS AP들의 구성 세트를 이용하여 CSI 및/또는 RSRP/RSRQ와 같은 장기(long-term) 채널 특성을 추정하도록 지시한다. 한편, 이동국은 또한 각 셀에 대한 다수의 주기적인 CSI 보고 구성을 수신할 수 있다.
이 경우, 이동국은 어느 CSI-RS APs 세트를 주기적인 CSI 보고를 위한 채널 추정에 이용할 것인 지를 통지받을 수 있다. 또한, 이동국은 비주기적인 CSI 보고를 위해 구성된 다수의 CSI-RS AP들 세트에 의해 추정된 모든 CSI들 중 CSI 서브세트를 선택할 수 있다. 이 경우, eNB와 이동국 모두는 보고된 비주기적인 CSI 세트의 내용 및 어떤 구성 CSI-RS AP 세트들이 보고된 비주기적인 CSI 세트를 생성하는데 이용되었는지에 대해 동일하게 알고 있다.
CSI 구성 그룹 및 CSI 그룹 ID를 포함한 CSI 피드백에 대한 이동국과 eNB의 이해를 맞추기 위한 설계 옵션이 후술된다. CSI-RS AP들 세트와 주기적인 보고를 구성하는 무선 자원 제어(RRC) 파라미터는 정수값의 식별자, 예를 들어, IDCSI 하에서 그룹핑될 수 있다. IDCSI는 CSI 그룹 ID이고 CSI 그룹 ID와 연계된 구성들은 CSI 구성 그룹으로 지칭된다. IDSCI의 물리적인 의미는 조율된(coordinated) 다중 포인트 송신의 경우 송신 포인트 300에 대한 송신 포인트(TP) 식별자일 수 있다.
도 8a, 도 8b, 및 9a 내지 도 9c를 참조하여 후술되는 바와 같이, 이동국은 다중 CSI 구성 그룹으로 구성될 수 있다. 도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동국의 비주기적인 채널상태정보 보고 방법 800을 도시하고, 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 주기적인 채널상태정보 보고 방법 850을 도시한다. 도 8ㅁ 및 8b에 도시된 방법들 800, 850은 단지 설명을 위한 것이다. 채널상태정보의 보고는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
CSI 구성 그룹을 형성하기 위한 제 1 대안에서, 적어도 하나의 CSI-RS 구성 및 적어도 하나의 주기적인 CSI 보고 구성 및 비주기적인 CSI 보고 구성은 CSI 그룹 ID에 의해 그룹핑된다.
예를 들어, 이동국은 두 CSI 구성 그룹으로 다음과 같이 구성될 수 있다:
CSI 구성 그룹 A:
CSI group ID IDCSI = A, 여기서, A는 정수
CSI-RS 구성 A, antennaPortCount, resourceConfig, 및 subframeConfig 포함
주기적인 CSI 보고 구성 A
비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) A
CSI 구성 그룹 B:
CSI group ID IDCSI = B, 여기서, B는 정수
CSI-RS 구성 A, antennaPortCount, resourceConfig, 및 subframeConfig 포함
주기적인 CSI 보고 구성 B
비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) B
이 예에서, 이동국은 주기적인 CSI 및 비주기적인 CSI를 하기와 같이 보고할 수 있다.
도 8a의 방법 800에 있어서, 채널상태정보(CSI) 트리거가 수신된다(802단계). 예를 들어, 비주기적인 CSI(A-CSI)가 UL 그랜트의 CSI 요청 필드(DCI 포맷 0/4)에 의해 트리거될 수 있다. 본 실시예에서, 두 시나리오들 및 이들과 관련된 이동국의 동작이 예로서 설명된다. A-CSIA 및 A-CSIB는 각각 비주기적인 CSI 보고 구성 A 및 B에 따라 생성된 비주기적인 CSI를 나타낸다. 또한 A-CSIA 및 A-CSIB는 각각 CSI-RS 구성 A 및 B에 따라 송신된 CSI-RS로 추정된다.
제 1 시나리오에서, 1비트 CSI 요청 필드가 A-CSI를 트리거하는 경우(804단계), 이동국은 UL 그랜트에 의해 스케줄링된 PUSCH로 A-CSIA 및 A-CSIB를 모두 보고한다 (806단계). 여기서, CSI 비트들은 IDCSI의 오름차순으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, B > A인 경우, CSI 비트들은 [A-CSIA, A-CSIB]로 정렬되고, CSI 비트들은 입력으로서 채널 코딩 블록에 입력된다. 일부 실시 예에서에, 각 A-CSI는 다른 타입의 CSI로 구성될 수 있다. 일례에서, A-CSIA는 CQI/PMIA 및 RIA로 구성되고, B-CSIA는 CQI/PMIB 및 RIB로 구성될 수 있다. 그런 다음, CSI 비트들은 각 타입별로 별도로 정렬될 수 있다(예컨대, CQI/PMI 비트들은 CQI/PMI = [CQI/PMIA, CQI/PMIB]로 정렬되고, RI 비트들은 RI = [RIA, RIB]로 정렬된다). CQI/PMI 및 RI는 다른 코딩 체인을 거쳐 다른 PUSCH 자원 엘리먼트들에 별도로 매핑될 수 있다. 이 방법은 N개의 CSI 구성 그룹들이, N개의 A-CSI들 모두가 스케줄링된 PUSCH로 송신되도록 구성되는 경우로 확대될 수 있음이 주지된다.
제 2 시나리오에서, 두 비트의 CSI 요청 필드가 (Rel-10 반송파 집성(CA)의 경우와 유사하게) A-CSI를 트리거하는 경우(804단계), 이동국은 두 비트 CSI 요청 필드에서 지시된 상태에 따라 CSI를 보고한다(808단계). CSI 요청 필드 구성의 일례가 표 2에 도시되어 있다. 표 1에서 단일 CSI-RS(또는 단일 CSI 구성 그룹)이 1차로 구성된다. 따라서, 표 2는 상향링크 DCI 포맷이 이동국에 특정된 탐색 공간에 있는 경우 PDCCH에 대한 CSI 요청 필드를 보여준다.
CSI 요청 필드 값 설명
00 비주기적인 CSI 보고가 트리거되지 않음
01 1차 IDCSI를 갖는 CSI-RS로 추정된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다. (또는, 1차 CSI 구성 그룹에서 구성들에 따라 생성된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다.)
10 IDCSI의 제 1 RRC 구성 세트에 대응하는 CSI-RS로 추정된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다. (또는 CSI 구성 그룹 중 제 1 RRC 구성 서브세트에서 구성들에 따라 생성된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다.)
11 IDCSI의 제 2 RRC 구성 세트에 대응하는 CSI-RS로 추정된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다. (또는 CSI 구성 그룹의 제 2 RRC 구성 서브세트에서 구성들에 따라 생성된 비주기적인 CSI 보고가 트리거된다.)
도 8b의 방법 850에서 이동국은 주기적인 CSI 보고 구성에 따라 주기적인 CSI를 보고하고, CSI는 CSI-RS 구성 A에 따라 송신된 CSI-RS로 추정된다(852단계). 이동국은 주기적인 CSI 보고 구성 B에 따라 주기적인 CSI를 보고하고, CSI는 CSI-RS 구성 B에 따라 송신된 CSI-RS로 추정된다(854단계).
도 8a 및 8b 각각은 이동국에 대한 채널상태정보 보고 방법(800, 850)의 일례를 도시하지만, 도 8a 및 8b에 대해 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 도 8a 또는 8b의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 상태 정보 보고를 위해 이동국을 구성하는 방법을 도시한다. 도 9b는 본 발명의 일실시예에 따른 방법(900)에 따르 구성된 이동국에 대한 비주기적인 채널 상태 정보 보고 방법을 도시한다. 도 9c는 본 발명의 일실시예에 따른 방법(900)에 따라 구성된 이동국에 대한 주기적인 채널 상태 정보 보고 방법(940)을 도시한다. 도 9a 내지 9c에 도시된 방법들(900, 920, 940)은 단지 설명을 위한 것이다. 이동국의 구성 및 채널상태정보의 보고는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 임의의 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
CSI 구성 그룹을 형성하는 제 2 대안으로, 이동국은 RRC에 의해 (예컨대 1차 송신 포인트의) 단일의 1차 CSI 그룹 ID(또는 IDCSI) 및 다수의 (예컨대 2차 송신 포인트들의) 2차 IDCSI들로 구성될 수 있다(902단계). 일부 실시예에서, 1차 IDCSI는 상수, 예컨대 0일 수 있고, 2차 IDCSI들은 RRC로 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 1차 및 2차 IDCSI들은 각각 RRC로 구성될 수 있다. IDCSI는 CSI-RS 구성 및 주기적인 CSI 보고 구성 각각에 포함된다(904단계).
방법 920에서와 같은 비주기적인 보고에서 이동국은 eNB로부터 CSI 요청 필드를 포함하는 UL 그랜트를 수신할 수 있다(922단계). CSI 요청 필드의 값을 기반으로, 이동국은 CSI가 스케줄링된 PUSCH로 보고될 것을 지시한 eNB에 의해 전달된 IDCSI들 세트를 결정할 수 있다. CSI 요청필드에서 eNB에 의해 명시된 CSI를 기반으로 이동국은 IDCSI가 IDCSI들 세트의 엘리먼트인 CSI-RS 구성들 각각에 따라 수신된 CSI-RS로 추정된 CSI를 보고한다. 일례에서, 이 같은 지시는 UL DCI 포맷에 포함될 CSI 요청 필드에 대한 표(예를 들어, 표 2)를 정의하여 이뤄질 수 있다.
이동국이 방법 940에서처럼 주기적인 CSI 보고를 제공하는 경우, 이동국은 그 주기적인 CSI 보고 구성과 동일한 CSI 그룹 ID를 갖는 CSI-RS 구성에 따라 수신된 CSI-RS AP들 세트에 의해 주기적인 CSI를 추정한다 (942단계). 이동국은 추정된 주기적인 CSI를 주기적인 CSI 보고 구성에 따라 보고한다(944단계).
도 9a 내지 9c는 각각 이동국 구성 또는 이동국에 대한 채널상태정보의 보고를 위한 방법 900, 920, 940의 일례를 도시하고 있지만, 도 9a 내지 9c에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 도 9a 내지 9의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
다음은 3D 빔포밍을 위한 CSI 보고 구성에 대한 설명이다. 구성된 서빙 셀(serving cell)에서, 이동국은 3D 빔포밍(또는 대량 MIMO) 송신 방식에 대한 CSI를 피드백할 수 있다.
이 목적을 위해, 정보 엘리먼트(IE) X와 같은 정보 엘리먼트(또는 필드)가 표 3에 따라 정의될 수 있다. IE X는 각 CSI 구성 그룹에 대해 명백히 RRC로 구성되어 CSI 피드백이 각 CSI 구성 그룹에 대해 지시될 때, 이동국이 대량 MIMO에 대한 CSI를 피드백할 것인지 또는 레거시 MIMO에 대한 CSI를 피드백할 것인지를 나타낸다. 표 3은 이 예에 대한 CSI 내용에 대한 구성을 나타낸 것이다.
IE X의 상태 CSI 내용
0 레거시 MIMO에 대한 CSI
1 3D 빔포밍에 대한 CSI
표 4는 3D 빔포밍을 위한 CSI 구성 그룹을 구성하는 일부 예를 나타낸 것이다.
CSI-RS 그룹 구성의 세부사항들
예1 CSI 구성그룹 n:
● CSI 그룹 ID IDCSI=n, n은 정수
● CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, 및 subframeConfig 포함
● 주기적인 CSI 보고 구성 n
● 비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) n.
● IE X= X n
이 경우, 이동국은 표 2에 따른 IE X= X n 에 따라 CSI 구성 그룹 n에 대한 주기적 및 비주기적 CSI를 보고할 것이다.
예2 CSI 구성그룹 n:
● CSI 그룹 ID IDCSI=n, n은 정수
● CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, 및 subframeConfig 및 IE X= X n 포함
● 주기적인 CSI 보고 구성 n
● 비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) n.
이 경우, 이동국은 표 2에 따른 IE X= X n 에 따라 CSI 구성 그룹 n에 대한 주기적 및 비주기적 CSI를 보고할 것이다.
예3 CSI 구성그룹 n:
● CSI 그룹 ID IDCSI=n, n은 정수
● 수직 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 포함.
수평 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 포함
● 또는
레거시 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 및 포함
● 주기적인 CSI 보고 구성 n
● 비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) n.
이 경우, 이동국은 수직 및 수평 CSI-RS 또는 레거시 CSI-RS가 구성되었는지 여부에 따라 CSI 구성 그룹 n에 대한 주기적 및 비주기적 CSI를 보고할 것이다. 수직 및 수평 CSI-RSrk 구성된 경우, CSI 피드백 내용은 3D 빔포밍에 대한 것이 될 것이고, 아니면 CSI 피드백은 레거시 MIMO에 대한 것이 될 것이다.
예4 CSI 구성그룹 n:
● CSI 그룹 ID IDCSI=n, n은 정수
● 수직 CSI-RS 구성 n:
수직 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 포함.
수직 CSI-RS에 대한 주기적인 CSI 보고 구성 n
수평 CSI-RS 구성 n:
수평 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 포함
수평 CSI-RS에 대한 주기적인 CSI 보고 구성 n
● 또는
레거시 CSI-RS 구성 n:
CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 및 포함
주기적인 CSI 보고 구성 n
● 비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) n.
이 경우, 이동국은 수직 및 수평 CSI-RS 또는 레거시 CSI-RS가 구성되었는지 여부에 따라 CSI 구성 그룹 n에 대한 비주기적 CSI를 보고할 것이다. 수직 및 수평 CSI-RS가 구성된 경우, CSI 피드백 내용은 3D 빔포밍에 대한 것이 될 것이고, 아니면 CSI 피드백은 내용은 레거시 MIMO에 대한 것이 될 것이다. 이동국은 각 CSI 구성에 따라 수직, 수평 및 레거시에 대한 주기적인 CSI를 보고할 것이다.
예5 CSI 구성그룹 n:
● CSI 그룹 ID IDCSI=n, n은 정수
● 레거시 CSI-RS 구성 n, antennaPortCount, resourceConfig, subframeConfig 포함.
주기적인 CSI 보고 구성 n
● 또는
새 조인트 CSI-RS 구성 n:
주기적인 CSI 보고 구성 n; V-CSI 및 H-CSI가 함께 피드백된다.
또는
주기적인 V-CSI 보고 구성 n: V-CSI 경우
주기적인 H-CSI 보고 구성 n: H-CSI 경우
● 비주기적인 CSI 보고 구성 (예컨대, CSI 피드백 모드) n.
이 경우, 이동국은 새 조인트 CSI-RS가 구성되었는지 또는 레거시 CSI-RS가 구성되었는지 여부에 따라 CSI 구성 그룹 n에 대한 비주기적 CSI를 보고할 것이다. 새 조인트 CSI-RS가 구성된 경우, CSI 피드백 내용은 3D 빔포밍에 대한 것이 될 것이고, 아니면 CSI 피드백은 내용은 레거시 MIMO에 대한 것이 될 것이다.
새 조인트 CSI-RS 구성은 다음의 필드들을 포함할 수 있다:
● subframeConfig: 수직 및 수평 CSI-RS에 대한 공통 서브프레임 구성
● V-antennaPortCount: 수직 CSI-RS를 위한 안테나 포트 수
● H-antennaPortCount: 수평 CSI-RS를 위한 안테나 포트 수
● V-resourceConfig: 수직 CSI-RS를 위한 자원 구성
● H-resourceConfig: 수평 CSI-RS를 위한 자원 구성
비주기적인 CSI의 경우, 이동국은 표 2에 따라, 즉, 각 CSI-RS 구성 그룹에서 CSI 요청 필드 상태 및 구성에 따라 비주기적인 CSI를 피드백할 것이다.
일부 실시예에서, 주기적인 CSI 보고는 V-CSI 및 H-CSI에 대해 개별적으로 구성되는 반면, 비주기적인 CSI는 V-CSI 및 H-CSI 모두에 대해 구성된다. 이 경우, 구성에 따르면, 주기적인 V-CSI 및 H-CSI는 개별적으로 구성된 물리 채널로(예컨대, 두 개의 다른 서브프레임에서 PUCCH 상에서) 보고될 수 있고, 비주기적인 V-CSI 및 H-CSI는 UL 그랜트에 의해 스케줄링된 단일 PUSCH로 동시에 보고될 수 있다.
3D 빔포밍에 대한 CQI/PMI/RI에 대한 계산 및 보고는 하기와 같다. H-CSI-RS 및 V-CSI-R 각각으로부터, 이동국은 수평 및 수직 2D 빔포밍 송신 각각에 대해 eNB에 의해 이용될 수 있는 (H-RI, H-PMI, H-CQI) 및 (V-RI, V-PMI, V-CQI)를 α% (예컨대 α=10)의 블록 에러 확률로 계산할 수 있다. 그러나 eNB가 이동국에 3D 빔포밍을 적용하려 하는 경우, 개별 피드백 정보는 3D 빔포밍에 대한 RI, PMI, CQI를 획득할 만큼 충분하지 않을 수 있다. 예를 들어, 개별 피드백이 (H-RI, V-RI)인 경우, eNB가 α%의 블록에러율을 달성하는데 이용될 랭크(rank)와 MCS(또는 CQI)를 어떻게 획득하는지는 명확하지 않다.
일부 실시예에서, 크로네커 곱 기반의 피드백 설계가 구현될 수 있다. 이 실시예들에서, 설계 옵션은 eNB가 이동국으로 3D 빔포밍 송신을 위해 랭크 및 프리코딩 행렬을 이용하게 하는 것이다. 여기서 랭크 및 프리코딩 행렬은 하기와 같이 이동국의 H-PMI/V-PMI/H-RI/V-RI 피드백으로부터 획득된다.
3D 빔포밍 송신에 대한 랭크는 이동국에 대한 3D 빔포밍 송신을 위한 수평 랭크와 수직 랭크의 곱을 취하여 획득될 수 있다. 여기서 수평 및 수직 랭크는 이동국에 의해 예컨대 H-RI and V-RI 측면에서 보고될 수 있다.
(3D 빔포밍에 대한 랭크) = (수평 채널의 랭크) x (수직 채널의 랭크)
3D 빔포밍 송신을 위한 프리코딩 행렬은 수평 프리코딩 행렬과 수직 프리코딩 행렬의 크로네커 곱을 취하여 획득될 수 있다. 여기서 수평 및 수직 프리코딩 행렬은 이동국에 의해 예컨대 H-RI and V-RI 면에서 보고될 수 있다.
(3D 빔포밍을 위한 프리코딩 행렬) = (수평 프리코딩 행렬) ⓧ (수직 프리코딩 행렬)
eNB의 이와 같은 3D 빔포밍 송신을 이용하기 위해 이동국은 하기와 같이 3D 빔포밍에 대한 CSI를 계산할 수 있다.
3D 빔포밍을 위한 각 프리코딩 행렬 (즉, 수평 및 수직 프리코딩 행렬이 수평 및 수직 프리코더 코드북으로부터 각각 선택될 때 수평 및 수직 프리코딩 행렬의 크로네커 곱)에서, 이동국은 프리코딩 행렬이 이용되는 경우 α % 블록 에러율을 달성하도록 MCS를 결정한다.
이동국이 고려하는 모든 프리코딩 행렬들 가운데, 이동국은 최소한 하나의 조건, 예컨대, 최대 수신 SINR을 달성하는 프리코딩 행렬에 따라 CSI 피드백에 대한 하나의 프리코딩 행렬과 해당 MCS를 선택한다.
선택된 프리코딩 행렬은 수평 프리코딩 행렬 및 수직 프리코딩 행렬로 분해될 수 있다. H-PMI, V-PMI, H-RI 및 V-RI은 각각 선택된 수평 및 수직 프리코딩 행렬에 따라 선택된다. 해당 MCS는 3D 빔 포밍을 위한 조인트 CQI일 것이다.
이산 푸리에 변환(DFT) 코드북은 상관된 다중 안테나 채널들을 양자화할 수 있다. 따라서 다중 안테나 V- 또는 H-채널이 상관된(correlated) 경우에, DFT 코드북은 V- 및 H-채널 각각을 양자화하는데 이용될 수 있다. N-비트 DFT 코드북은 하기 예에 보여진 (2N × 2N) DFT 행렬로 구성되고, 여기서 각 열은 DFT 코드북의 랭크-1 프리코딩 코드워드에 해당한다.
Figure pct00007
or
Figure pct00008
일부 실시예에서, V-PMI에 대한 코드북은 Bv-bit DFT codebook의 일부 구성요소들을 포함하는 반면, H-PMI 코드북은 Rel-8 및 Rel-10의 코드북과 동일하다. 여기서, Bv는 PUCCH상의 V-PMI 보고에 대한 피드백 비트들의 수일 수 있다. 일례에서, V-PMI 코드북은 Bv-bit DFT 코드북이다.
일부 실시예에서, V-PMI 및 H-PMI에 대한 코드북은 각각 Bv-bit DFT 코드북 및 BH-bit DFT 코드북의 일부 구성요소들을 포함한다. 여기서, Bv는 PUCCH상의 V-PMI 및 H-PMI 보고에 대한 피드백 비트들의 수일 수 있다. 일례에서, V-PMI 및 H-PMI 코드북은 각각 Bv-bit DFT 코드북 및 BH-bit DFT 코드북일 수 있다. 그런 다음 이동국은 H-PMI, H-RI, V-PMI, V-RI 및 조인트 CQI를 피드백한다.
1차원으로 랭크를 제한하는 일부 실시예에서, 보다 자원 효율적인 피드백을 이용하기 위해 (또는 피드백되는 비트 수를 줄이기 위해) 1차원에서 PMI를 유도하는 경우 수평 및 수직 차원들로부터 1차원으로 랭크가 제한될 수 있다. 일부 시나리오에서, 예를 들어, 수직 공간 채널은 효율적으로 랭크>TV(여기서, TV는 수직 임계 랭크)를 지원하지 않으며, 이 경우 수직 채널의 랭크가 TV 보다 작거나 같다는 제한조건 하에서 V-PMI와 V-RI를 유도하는 피드백 방식이 고안될 수 있다.
일 실시 예에서 임계 랭크 TV = 1이다. 그러면, 이동국은 수직 채널의 랭크가 1이라는 가정에 기반해 V-PMI를 유도하고 H-PMI, H-RI, V-PMI 및 조인트 CQI (V-RI 제외)를 피드백한다.
3D 빔포밍을 위한 특정 랭크는 수평 및 수직 채널들의 다른 랭크 쌍들로 획득될 수 있다. 일례로, eNB는 4개의 수직 및 4개의 수평 안테나 소자 306를 갖고, 이동국까지 4개의 V-CSI-RS AP들 및 4개의 H-CSI-RS-AP들을 구성했다. 이 예에서, (수평 랭크, 수직 랭크)=(2,2), (1,4) 및 (4,1)를 갖는 3개의 다른 수평 및 수직 랭크로 랭크 4가 달성될 수 있다.
랭크 4를 갖는 제 1 의 경우에서, 이동국은 랭크 2의 수평 프리코딩 행렬 및 랭크 2의 수직 프리코딩 행렬에 대한 조인트 CQI를 유도하고, 이 두 프리코딩 행렬의 크로네커 곱을 유도하여 다음과 같은 랭크 4의 16-Tx 프리코딩 행렬 U를 획득한다.
Figure pct00009


조인트 CQI는 랭크-4 프리코딩 행렬이 (4개 수평 x 4개 수직) 소자들로 구성된 3D 안테나 채널에 이용된 경우 α %의 블록 에러율을 달성하는 MCS가 될 것이다.
랭크 4를 갖는 제 2 의 경우에서, 이동국은 랭크 4의 수평 프리코딩 행렬 및 랭크 1의 수직 프리코딩 행렬 V에 대한 조인트 CQI를 유도하고, 이 두 프리코딩 행렬의 크로네커 곱을 유도하여 다음과 같은 랭크 4의 16-Tx 프리코딩 행렬 U를 획득한다.
Figure pct00011
Figure pct00012
조인트 CQI는 랭크-4 프리코딩 행렬이 (4개 수평 x 4개 수직) 소자들로 구성된 3D 안테나 채널에 이용된 경우 α %의 블록 에러율을 달성하는 MCS가 될 것이다.
랭크 4를 갖는 제 3의 경우에서, 이동국은 랭크 1의 수평 프리코딩 행렬 및 랭크 4의 수직 프리코딩 행렬 V에 대한 조인트 CQI를 유도하고, 이 두 프리코딩 행렬의 크로네커 곱을 유도하여 다음과 같은 랭크 4의 16-Tx 프리코딩 행렬 U를 획득한다.
Figure pct00013
Figure pct00014
조인트 CQI는 랭크-4 프리코딩 행렬이 (4개 수평 x 4개 수직) 소자들로 구성된 3D 안테나 채널에 이용된 경우 α%의 블록 에러율을 달성하는 MCS가 될 것이다.
다음은 대량 MIMO(또는 3D 빔포밍)에 대해 포함되는 CAI/PMI/RI 보고 내용에 대한 4개의 대안적인 실시예이다.
제 1 대안에서, 보고 내용은 (H-PMI, V-PMI, H-RI, V-RI) 그리고 PMI 및 RI 세트와 함께 α %의 블록 에러율을 달성하는 조인트 CQI를 포함한다.
제 2 대안에서, 보고 내용은 (H-PMI, V-PMI, V-RI) 그리고 PMI 및 RI 세트와 함께 α %의 블록 에러율을 달성하는 조인트 CQI를 포함한다. 이 대안에서 RI에 대응하는 3D 빔포밍 랭크는 수평 및 수직 랭크들의 곱이다. 즉, 3D 빔포밍은 H-PMI에 대응하는 수평 프리코딩 행렬의 열 수와 V-PMI에 대응하는 수직 프리코딩 행렬의 열 수의 곱과 같다. 또한, 수직 랭크가 1로 제한되는 경우들에서, eNB가 이동국에 의해 피드백된 V-PMI가 랭크-1이라는 것을 이미 알고 있을 때 V-RI가 피드백될 필요는 없다. 그러면, RI는 수평 랭크(또는 H-RI)를 나타낸다.
제 3 대안에서, 보고 내용은 (PMI, RI) 및 3D 안테나 채널에 대한 PMI 및 RI 세트와 함께 α %의 블록 에러율을 달성하는 CQI를 포함한다. 이 대안에서 PMI에 대응하는 프리코딩 행렬은 N개의 행과 M개의 열을 갖는다. N은 안테나 포트의 전체 수이고, 종종 NHxNV로 계산될 수 있으며, 여기서 NH는 H-CSI-RS AP들의 수이고 NV는 V-CSI-RS AP들의 수이다. M은 RI에 대응하는 랭크 번호와 동일하다. 크로네커 곱 코드북으로부터 조인트 PMI가 구성될 수 있다.
제 4 대안에서, 보고 내용은 H-CQI가 H-PMI 및 H-CQI와 함께 α % 블록 에러율을 달성하는 MCS일 때; 그리고 V-CQI가 V-PMI 및 V-CQI와 함께 α % 블록 에러율을 달성하는 MCS일 때, (H-PMI, H-CQI, H-RI) 및 (V-PMI, V-CQI, V-RI)를 포함한다.
적절한 추가 피드백 내용이 이러한 4개의 대안 각각에 포함될 수 있을 것이다.
3D 빔포밍에 대한 PUSCH 상의 CQI 및 PMI 피드백 타입이 다음에서 설명된다.
다양한 채널 환경에서 대량 MIMO 송신 모드를 지원하는 실시예에서, 이동국은 PUSCH상에서 비주기적인 CSI 피드백을 위한 PMI 및 CQI 피드백 타입의 선택된 쌍에 대해 구성될 수 있다. 이 실시예들에서, CQI 피드백 타입 후보들은 광대역 CQI, 이동국 선택 서브대역 CQI, 및 상위계층에서 구성된 서브대역 CQI을 포함할 수 있다. 또한, PMI 피드백 타입 후보들은 PMI를 포함하지 않거나, 단일 (H-PMI, V-PMI) 쌍, 다수의 (H-PMI, V-PMI) 쌍들, 단일 H-PMI와 다수의 V-PMI들, 및 다수의 H-PMI들와 단일 V-PMI를 포함할 수 있다.
특히, 이동국은 상위 계층들에 의해 반 통계적으로 구성되어 표 5 및 하기에서와 같이 주어진 다음의 CSI 보고 모드들 중 하나를 이용하여 CQI와 PMI 및 해당 RI를 동일한 PUSCH에서 피드백할 수 있다. 따라서, 표 5는 대량 MIMO CSI 보고 모드 및 CQI/PMI 피드백 타입을 나타낸다.
Figure pct00015
PMI 피드백 타입에 대한 제 4 및 제5후보들, 즉, (단일 H-PMI, 다수의 V-PMI들) 및 (다수의 H-PMI들, 단일 V-PMI)가 감소된 PMI 피드백 오버헤드를 갖는 2D 대량 MIMO 송신을 효과적으로 지원하는데 이용될 수 있다. 이 PMI 피드백 타입들은 H-PMI 및 V-PMI 중 어느 하나에 대응하는 MIMO 채널 응답이 주파수 영역(frequency domain)에서 평탄한 경우 구현될 수 있다.
표 5의 모든 모드들이 대량 MIMO 송신을 수신하는 이동국으로 구성될 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 모드 A-0의 피드백 비트 수가 상대적으로 작기 때문에, (광대역 CQI, PMI 없슴)의 조합인 모드 A-0가 PUSCH상에서 송신될 필요는 없을 수 있다. 작은 수의 피드백 비트들이 PUCCH 상에서 더 효율적으로 송신될 수 있다.
일부 보고 모드들이 도 10 내지 14를 참조하여 이하에서 더 상세하게 기술된다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동국으로부터 모드 A-2에 대한 광대역 피드백을 제공하는 방법 1000을 도시한다. 도 10에 도시된 방법 1000은 단지 설명을 위한 것이다. 광대역 피드백은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
광대역 피드백의 경우, 모드 A-2는 (광대역 CQI, 단일 H-PMI, 다중 V-PMI)를 포함한다. CQI 보고를 위해 이동국이 평가할 서브대역들(S) 세트에 대해, 이동국은 서브대역들 세트 내 송신을 가정하는 수평 PMI 코드북 서브세트로부터 선호하는 수평 프리코딩 행렬을 선택한다; 각 서브대역별로 이동국은 그 서브대역에서만의 송신을 가정하는 수직 PMI 코드북 서브세트로부터 선호하는 수직 프리코딩 행렬을 선택한다; 그리고 RI > 1로 보고된 경우, 보고된 PMI 및 CQI 값들은 보고된 RI을 조건으로 계산된다; 그렇지 않은 경우 그 값들은 랭크 1을 조건으로 보고될 수 있다(1002단계). 서브대역들(S) 세트는 전체 하향링크 시스템 대역폭일 수 있고 또는 이동국에 특정하여 구성될 수 있다.
이동국은 각 서브대역에서 선택된 수평 및 수직 프리코딩 행렬들의 크로네커 곱에 대응하는 프리코딩 행렬 이용과 S개의 서브대역들 세트상의 송신을 가정하여 계산되는 코드워드당 하나의 광대역 CQI 값을 보고하고, 서브대역들 세트(S)에 대한 선택된 수평 프리코딩 행렬을 보고하며, 각 서브대역 세트(S)에 대한 선택된 수직 프리코딩 행렬을 보고한다(1004단계). 예를 들어, 이동국은 선택된 수평 프리코딩 행렬에 대응하는 수평 PMI를 보고할 수 있고, 선택된 수직 프리코딩 행렬에 대응하는 수직 PMI를 보고할 수 있다. 서브대역 크기는 일부 실시예에 대한 서브대역 크기(k) 대 시스템 대역폭을 나타낸 표 6과 같이 주어질 수 있다.
시스템 대역폭
Figure pct00016
 서브대역 크기(k)
6-7 NA
8-10 4
11-26 4
27-63 6
64-110 8
도 10은 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법(1000)의 일례를 도시한 것이나 도 10은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동국으로부터 모드 A-3에 대한 광대역 피드백을 제공하는 방법(1100)을 도시한다. 도 11에 도시된 방법(1100)은 단지 설명을 위한 것이다. 광대역 피드백은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
광대역 피드백의 경우, 모드 A-3는 (광대역 CQI, 다중 H-PMI, 단일 V-PMI)를 포함한다. CQI 보고를 위해 이동국이 평가할 서브대역들(S) 세트에 대해, 이동국은 서브대역들 세트 내 송신을 가정하는 수직 PMI 코드북 서브세트로부터 선호하는 수직 프리코딩 행렬을 선택한다; 각 서브대역별로, 이동국은 오직 서브대역에서의 송신을 가정하는 수평 PMI 코드북 서브세트로부터 선호하는 수평 프리코딩 행렬을 선택한다; 그리고 RI>1로 보고된 경우, 보고된 PMI 및 CQI 값들은 보고된 RI을 조건으로 계산된다; 그렇지 않은 경우 그 값들은 랭크 1을 조건으로 보고될 수 있다(1102단계). 서브대역들(S) 세트는 전체 하향링크 시스템 대역폭일 수 있고 또는 이동국에 특정하여 구성될 수 있다.
이동국은 각 서브대역에서 선택된 수평 및 수직 프리코딩 행렬들의 크로네커 곱에 대응하는 프리코딩 행렬 이용과 S개의 서브대역들 세트상의 송신을 가정하여 계산되는 코드워드당 하나의 광대역 CQI 값을 보고하고, 서브대역들 세트(S)에 대한 선택된 수직 프리코딩 행렬을 보고하며, 각 서브대역 세트(S)에 대한 선택된 수평 프리코딩 행렬을 보고한다(1104단계). 예를 들어, 이동국은 선택된 수평 프리코딩 행렬에 대응하는 수직 PMI를 보고할 수 있고, 선택된 수평 프리코딩 행렬에 대응하는 수평 PMI를 보고할 수 있다. 서브대역 크기는 예컨대 표 6과 같이 주어질 수 있다.
도 11은 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법 1100의 일례를 도시한 것이나 도 11은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동국으로부터 모드 A-4에 대한 광대역 피드백을 제공하는 방법 1200을 도시한다. 도 12에 도시된 방법 1200은 단지 설명을 위한 것이다. 광대역 피드백은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
광대역 피드백의 경우, 모드 A-4는 (광대역 CQI, 다수의 (H-PMI, V-PMI) 쌍)을 포함한다. 각 서브대역별로, 이동국은 서브대역에서만의 송신을 가정하여 수직 및 수평 PMI 코드북 서브세트로부터 수직 프리코딩 행렬 및 수평 프리코딩 행렬의 선호 쌍을 선택한다. 그리고 보고된 RI > 1인 경우, 보고된 PMI 및 CQI 값들이 보고된 RI를 조건으로 하여 계산되고, 다른 경우 랭크 1을 가정하여 보고될 수 있다(1202단계). 이동국은 각 서브대역에서 선택된 수평 및 수직 프리코딩 행렬들의 크로네커 곱에 대응하는 프리코딩 행렬 이용과 S개의 서브대역들 세트상의 송신을 가정하여 계산되는 코드워드당 하나의 광대역 CQI 값을 보고하고, 각 서브대역 세트(S)에 대한 선택된 수직 프리코딩 행렬 및 수평 프리코딩 행렬 쌍을 보고한다 (1204단계). 예를 들어, 이동국은 수직 및 수평 프리코딩 행렬들의 선택된 쌍에 대응하는 수직 PMI 및 수평 PMI를 보고할 수 있다. 서브대역 크기는 예컨대 표 6과 같이 주어질 수 있다.
도 12는 이동국으로부터 광대역 피드백을 제공하는 방법 1200의 일례를 도시한 것이나 도 12는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 12의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 이동국으로부터 모드 C-0에 대해 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법 1300을 도시한다. 도 13에 도시된 방법 1300은 단지 설명을 위한 것이다. 상위계층에서 구성된 광대역 피드백은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
상위계층에서 구성된 서브대역 피드백의 경우, 모드 C-0은 (광대역 CQI 및 서브대역별 CQI)를 포함한다. 이동국은 서브대역 세트(S) 상의 송신을 가정하여 계산된 광대역 CQI 값을 보고할 것이며, 각 서브대역 세트(S)에 대한 단일 서브대역의 CQI값을 보고할 것이다(1302단계). 서브대역들(S) 세트는 전체 하향링크 시스템 대역폭일 수 있고 또는 이동국에 특정하여 구성될 수 있다. 서브대역 CQI값은 서브대역에서만의 송신을 가정하여 계산된다.
광대역 및 서브대역 CQI 모두는 RI > 1인 경우에도 제 1 코드워드에 대한 채널 품질을 나타낸다. 송신 모드 3에서, 보고된 CQI 값들은 보고된 RI를 조건으로 계산된다. 다른 송신 모드의 경우, 랭크 1을 조건으로 보고된다.
도 13은 이동국으로부터 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법(1300)의 일례를 도시한 것이나 도 13은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 13의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이동국으로부터 모드 C-1에 대해 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법 1400을 도시한다. 도 14에 도시된 방법 1400은 단지 설명을 위한 것이다. 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 적절한 방식으로 제공될 수 있다.
상위계층에서 구성된 서브대역 피드백에서 모드 C-1은 (CQI 및 서브대역별 CQI들, 및 H- 및 V-PMI들의 단일 쌍)을 포함한다. 이동국은 서브대역 세트(S) 상의 송신을 가정하여 코드북 세브세트로부터 단일 프리코딩 행렬을 선택한다(1402단계). 이 모드에서, 코드북 서브세트는 수평 코드북 서브세트와 수직 코드북 서브세트의 크로네커 곱을 취해 구성된 코드북일 수 있다. RI를 조건으로 하는 경우, 일부 실시예에서, 보고된 PMI 및 CQI 값들은 보고된 RI를 조건으로 계산될 수 있다. 다른 실시예에서 보고된 PMI 및 CQI 값들은 랭크 1을 조건으로 계산된다.
이동국은 모든 서브대역들 내 단일 프리코딩 행렬 이용을 가정하고 해당 서브대역 내 송신을 가정하여 계산된 각 서브대역 세트(S)에 대한 코드워드별 단일 서브대역 CQI값을 보고하고; 모든 서브대역 내 단일 프리코딩 행렬 이용과 서브대역 세트(S) 상의 송신을 가정하여 계산된 코드워드별 광대역 CQI값을 보고하며; 선택된 단일 프리코딩 행렬에 대응하는 수평 및 수직 프리코딩 행렬 지시자를 보고할 것이다(1404단계).
도 14는 이동국으로부터 상위계층에서 구성된 서브대역 피드백을 제공하는 방법(1400)의 일례를 도시한 것이나 도 14에 대한 다양한 변경이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 도 14의 다양한 단계들은 일련의 단계들로 도시되었지만, 중복되거나, 병렬로 발생되거나, 다른 순서로 발생되거나, 또는 여러 번 발생될 수 있다.
다음은 Rel-10 8-Tx DL MIMO 코드북에 대한 설계원리를 설명한 것이다
·1 내지 8의 모든 랭크에 대해,:
　-W1 = [X 0;0 X] 블럭 대각(blockk diagonal), W = W1*W2
　　·블럭 대각 W1: 임의의 간격(예: l/2 or 4l)으로 이중 편파 안테나의 공간 공분산 일치
　　·W2를 통한 동위상과 W1으로부터 생성된 적어도 16개의 8TxDFT의 벡터들: ULA 안테나 설정의 공간 공분산 일치
　　·높고 낮은 공간의 상관 관계에 대한 좋은 성능
　- 랭크1 내지 4: X는 4xNb 행렬임
　- 각 W1에 대해, 인접한 중복 빔들이 주팟 선택적 프리코딩에서 에지 효과를 감소시키기 위해 이용됨.(동일한 W1이 잠재적으로 서로 다른 W2와 함께 서브대역에 대한 최적임을 확인)
·랭크 1 및 2
　-X에 대한 32 4TxDFT 빔들 (oversampled 8x)
　　·빔 인덱스: 0,1,2, …,31
　-W1 Nb=4 인접한 중복 빔들
　　·랭크 별 16개의 W1 메트릭들: {0,1,2,3}, {2,3,4,5}, {4,5,6,7}, …, {28,29,30,31}, {30,31,0,1}
　-W2 선택 + 동위상:
　 ·랭크 1: 4 선택 가설(selection hypotheses), 4 QPSK 동위상 가설 → 16
　·랭크 2: 8 선택 가설, 2 QPSK 동위상 가설 → 16
·랭크 3 및 4
　- X에 대한 16 4TxDFT 빔들 (oversampled 4x)
　　·빔 인덱스: 0,1,2, …,15
　-W1 Nb=8 인접한 중복 빔들
　　·랭크 별 4개의 W1 메트릭들: {0,1,2,…,7}, {4,5,6,…,11}, {8,9,10,…,15}, {12,…,15,0,…,3}
　-W2 선택 + 동위상:
　　·랭크 3: 16 선택 가설(selection hypotheses), 1 QPSK 동위상 가설 → 16
　　·랭크 4: 4 선택 가설, 2 QPSK 동위상 가설 → 8
·랭크 5 내지 8:
　-X는 4x4 4TxDFT 행렬 (critically sampled)
　　·랭크 5 내지 7: 4개의 W1 메트릭들
　　·랭크 8: 하나의 W1 메트릭
-W2=[I I;I -I]*[a fixed 8xr column selection matrix]
　　·랭크 5 내지 8: 랭크별 1 가설
-[I I;I -I]은 각 전송 계층에 대한 편광 그룹들의 동일한 사용을 보장하기 위해 도입된다.
　　·높은 랭크 전송에 대한 좋은 성능( 풍부한 산란(richer scattering) 을 가진 공간 채널)
-랭크들에 대한 w1 가설의 총 수:
-16+16+4+4+4+4+4+1 = 53
다음은 랭크 1 및 2에 대한 코드북 표현의 예이다. 제안된 코드북은, 예를 들어 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
이하에서
Figure pct00021
는 값 1을 갖는 n번째 엘리먼트를 제외한 모두가 0인 4x1 선택 벡터이다.
● Rank 1:
Figure pct00022
Figure pct00023
● Rank 2:
Figure pct00024
Figure pct00025
다음은 랭크 3 및 4에 대한 코드북 표현의 예이다:
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
● Rank 3:
Figure pct00030
Figure pct00031
● Rank 4:
Figure pct00032
Figure pct00033
다음은 랭크 5 내지 8에 대한 코드북 표현 예이다.
● Rank 5:
Figure pct00034
● Rank 6:
Figure pct00035
● Rank 7:
Figure pct00036
● Rank 8:
Figure pct00037
Rel-10 8-Tx DL MIMO 코드북은 주로 (eNodeB, 기지국, 또는 원격 무선 헤드와 같은) 송신 노드에서 교차 편파 다이폴 또는 균일 선형 어레이(ULA) 안테나에 대해 설계된다. 예를 들어, 도 15A는 송신 노드에서 교차편파 다이폴 어레이 안테나를 도시하고, 도 15B는 송신 노드에서 균일 선형 어레이 안테나를 도시한다. 이 도면에서 번호 1 내지 8은 안테나 포트 번호를 나타낸다.
코드북 설계원리는 다음과 같다:
o 코드북 설계는 교차편파 다이폴을 타겟으로 한다.
o 피드백 오베헤드 절약을 위한 이중 코드북 구조
o W = W1W2
o W1은 광대역/장기 채널 특성을 타겟으로 한다
o
Figure pct00038
여기서, X는 4xNb 행렬이다.
o W2는 주파수 선택/단기(short-term) 시간 채널 특성을 타겟으로 한다.
o W2는 열 선택 및 동위상 동작의 조합을 포함한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 프리코더 코드워드 벡터 1600을 도시한다. 본 실시예에서, Rel-10 8-Tx DL MIMO rank-1 프리코더 코드워드 벡터 1600의 구성이 설명된다. 도 16에 도시된 프리코더 코드워드 벡터 1600의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 프리코더 코드워드 벡터 1600에 대한 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
도시된 실시예에서, 동일한 w가 두 세트의 4개 동일 편파 안테나에 적용되며, 여기에서 w는 DFT 행렬의 선택된 열이다. 두 세트에, 동위상의 [1, α]가 적용된다.
도 17a는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 균일 선형 어레이 안테나를 도시한 것이고, 도 17b는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 교차편파 어레이 안테나를 도시한다. 도 17a 및 17b의 실시예들은 단지 설명을 위한 것이다. 어레이 안테나들에 대한 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다. 이 도면에서 번호 1 내지 16은 안테나 포트 번호를 나타낸다.
도시된 실시예들에서, NT=16 안테나가 2D 격자에 위치되어 있다. 2D 격자에는 NH=8 안테나가 수평선에 위치하고, NV=2 안테나가 수직선에 위치한다 (NT=NH ㆍNV이다). 그러나 본원에 개시된 방법 및 장치는 임의의 2D 격자에 위치한 적절한 수의 안테나를 제공하기 위해 NT, NH 및 NV에 대한 적절한 수를 포함할 수 있다.
Rel-10 LTE 규격은 도 15A 및 15B에 도시된 예와 같이 주로 수평으로 위치한 안테나 어레이들을 타겟으로 설계된 2-Tx, 4-Tx 및 8-Tx 안테나 코드북을 포함한다.
이동국은 도 17a 및 17b에 도시된 것과 같은 2D 어레이 안테나로부터 수신한다. 그러한 이동국은 수평 및 수직 채널 상태 정보(CSI), 즉, H-CSI 및 V-CSI에 대한 이동국의 추정이 용이하도록 네트워크(또는 eNodeB)로부터 CSI-RS 구성을 수신할 수 있다.
일례에서, CSI-RS 구성은 NT 안테나 포트에 대한 NTCSI-RS를 구성한다. 이 예에서, 이동국은 NT CSI-RS를 이용하는 채널을 추정하여 NRxNT 채널 행렬을 유도한다.
다른 예에서, CSI-RS 구성은 수평선에 위치한 NH 안테나 포트에 대한 NHCSI-RS 및 NV 안테나 포트에 대한 NVCSI-RS를 구성한다. 이 예에서, 이동국은 NH+NV CSI-RS를 이용하는 채널을 추정하여 NRxNT 채널 행렬을 유도한다. 예를 들어, 이동국은 NH 및 NVCSI-RS를 각각 이용하여 개별적으로 얻어진 채널 벡터의 크로네커 곱을 적용하여 풀(full) 채널 행렬을 유도할 수 있다.
eNB는 2D 안테나 시스템(NT)에서 전체 소자 수, 수평 소자들의 수(NH) 및 수직 소자들의 수 (NV) 중 적어도 하나를 상위계층(예컨대 RRC)에서 확실히 구성할 수 있다. 일례에서, 이동국이 NH 및 NV로 구성되는 경우, 이동국은 안테나 소자들의 총 수가 NT= NHNV임을 유도할 수 있다.
다음은 제 1 CSI 코드북 설계 제안을 나타낸다. 이동국에서, 풀 채널 행렬에 관한 피드백 정보에 적합한 CSI 피드백 방법 또는 코드북 설계가 이용될 수 있다. 제안된 방법에서, NT-Tx 안테나 송신에 이용될 수 있는 프리코드 코드워드 P는 P=P1P2로 구성된다.
일부 실시예에서, P1은 P2보다 드물게 보고된다. 따라서 CSI 피드백 설계는 이점에서 유리하고, 따라서 P1은 느리게 변하는 CSI 구성요소를 포함하고, P2는 빠르게 변하는 CSI 구성요소를 포함한다. 일부 시나리오에서, (예컨대, 이동국이 중심이 서빙 eNB에 있는 원 상에서 반경방향으로 움직이는 경우) V-CSI는 H-CSI보다 더 천천히 변한다. 그러한 시나리오에서, P1은 V-CSI를 구비(또는 포함)하고 P2는 H-CSI를 구비(또는 포함)한다. 일부 시나리오에서, (예컨대, 이동국이 높은 빌딩 내에 있고 엘리베이터에서 위 또는 아래로 움직이는 경우) H-CSI는 V-CSI보다 더 천천히 변한다. 그러한 시나리오에서, P1은 H-CSI를 구비(또는 포함)하고 P2는 V-CSI를 구비(또는 포함)한다.
시스템이 한 가지 타입의 시나리오만 타겟으로 하는 경우, {V-CSI, H-CSI} 과 {P1, P2} 사이의 대응관계는 고정될 수 있다. 시스템이 두 시나리오 모두를 타겟으로 하는 경우, eNB는 상위계층(예컨대, RRC)에서 구성한다. 그러므로, 일부 실시예의 경우 다음의 대안들 중 하나로 구현될 수 있다.
제 1 대안의 경우, {V-CSI, H-CSI} 와 {P1, P2} 사이의 대응관계(또는 연관관계)는 상위계층(예컨대, RRC)에서 구성가능하다. 즉, P1이 V-CSI를 구비(또는 포함)하고 P2가 H-CSI를 구비(또는 포함)하거나, P1이 H-CSI를 구비하고 P2가 V-CSI를 구비하는 것은 상위계층에서 구성가능하다.
제 2 대안에서, P1은 V-CSI를 포함하고, P2는 H-CSI를 포함한다.
제3대안에서, P1은 H-CSI를 포함하고, P2는 V-CSI를 포함한다.
일부 실시예들에서, P1은 P1 =
Figure pct00039
로 나타낼 수 있고, 여기서 X의 차원은 NP1xNB이다. 여기서, X는 길이가 NP1인 NB개 열을 포함하고, 각 열은 제 1 1차원(1D) 어레이에 대한 랭크 1 프리코더에 해당한다.
제 1 1차원 어레이는 2차원 안테나 시스템의 수평 또는 수직 어레이일 수 있다. P1이 H-CSI를 포함하는 경우, 제 1 1차원 어레이는 수평 어레이이고, NP1=NH이다. 한편 P1이 V-CSI를 포함하는 경우, 제 1 1차원 어레이는 수직 어레이이고 NP1=NV 이다. NB는 다수의 후보들을 나타내는 양의 정수이고, 그 중 P2는 하나를 선택한다.
일부 실시예들에서, P1은 P1 =
Figure pct00040
로 나타낼 수 있고, 여기서 X의 차원은 NP1xNB이고, P1의 차원은 적어도 부분적으로 NV와 NH에 의해 결정된다.
여기서, X는 길이가 NP1인 NB개의 열을 포함하고, 각 열은 제 1 1차원 어레이에 대한 랭크 1 프리코더에 해당한다. 제 1 1차원 어레이는 2차원 안테나 시스템의 수평 또는 수직 어레이일 수 있다. P1이 H-CSI를 포함하는 경우, 제 1 1차원 어레이는 수평 어레이이고, NP1=NH이다. 한편 P1이 V-CSI를 포함하는 경우, 제 1 1차원 어레이는 수직 어레이이고 NP1=NV 이다. NB는 다수의 후보들을 나타내는 양의 정수이고, 그 중 P2는 하나를 선택한다. P1의 차원은 얼마나 많은 X들이 대각으로 반복되었는지로 결정되며, 예컨대, P1에서 X들의 수(NX로 나타냄)는 제 2 1차원 어레이에서 엘리먼트들의 수와 동일하다.
한 방법에서, 이동국은 암시적으로 제 1 타입의 CSI-RS 안테나 포트들의 구성 수에 좌우되는 X의 차원을 유도하고, 제 2 타입의 CSI-RS 안테나 포트들에 좌우되는 X의 반복 개수를 유도한다.
일례에서, 제 1 타입은 H-CSI-RS이고 제 2 타입은 V-CSI-RS이고, 이 경우, (X의 차원) = NH×NB 이고 (X의 반복 개수) = NV이며, NH와 NV는 각각 V-CSI-RS 및 H-CSI-RS의 안테나 포트 수이다.
이 경우, 제 1차원 어레이는 NH개 소자들을 포함하고 제 2 1차원 어레이는 NV개 소자들을 포함한다. 유사하게, 제 1 타입이 V-CSI-RS이고 제 2 타입이 H-CSI-RS인 반대의 경우 X의 차원과 X의 반복 개수는 (X의 차원) = NV×NB과 (X의 반복 개수) = NH로 결정될 수 있다.
다른 방법에서, 이동국은 X의 차원과 X의 반복 개수를 나타내는 적어도 하나의 명백한 상위계층 파라미터를 수신할 수 있다.
일부 실시예에서, P2는 열 선택과 동위상(co-phasing) 동작들의 조합으로 구성된다. 열 선택 성분은 다수의 후보들 중 제 1 1D 어레이에 대한 하나의 랭크-1 프리코딩 벡터를 선택할 것이다. 동위상 구성요소는 제 2 1D 어레이 안테나에 대한 프리코더를 결정한다. P1이 V-CSI를 포함하면 제 2 1D 어레이 안테나는 H-CSI가 될 것이고, P1이 H-CSI를 포함하면 제 2 1D 안테나 어레이는 V-CSI가 될 것이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 2D 안테나 어레이 시스템을 위한 프리코더 코드워드 P 1800 구성 예를 도시한다. 도 18에 도시된 프리코더 코드워드 1800의 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 프리코더 코드워드 1800에 대한 다른 실시예들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용될 수 있다.
도시된 실시예에서, 2D 안테나 시스템은 NH=8 수평 구성요소 및 NV=2 수직 구성요소들을 포함한다. 그 예에서, P1은 H-CSI를 포함하고, X는 길이가 NP1=NB=8인 NB=4개의 열들을 포함한다. P2의 칼럼 선택기, 즉, e 1=[1 0 0 0]은 X의 제 1 열을 선택하고, 동위상 구성요소는 수직 차원(또는 V-CSI)에 대한 프리코더, 즉 [c1, c2] = [+1 α]를 결정한다.
X의 구성은 랭크 종속 방식으로 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 랭크가 1 또는 2인 경우, X를 구성하는 일부 대안들은 하기와 같다.
제 1 대안에서, X의 각 열은 길이가 NDFT인 DFT 벡터들을 포함하는 DFT 코드북으로부터 선택된다. DFT 코드북의 코드워드들은 B의 열들이고, 여기에서 B는
Figure pct00041
. m=0,1,2,3, n=0,1,…NDFT-1 으로 정의된다.
여기서, NDFT의 값은 NP1의 함수, 즉, NDFT=f(NP1)에 의해 결정된다. 일례에서, f(NP1)=NP1Noversample이고, 여기서 Noversample은 오버샘플링율(oversampling rate)을 결정하는 양의 정수로 그 값들의 예는 1, 2, 4 등이다.
제 2 대안에서, X의 각 열은 랭크-1 코드북으로부터 선택되고, 랭크-1 코드북은 코드북 세트 중에서 선택되며, 그 선택은 NP1에 좌우된다. 일례에서, X의 각 열은 P1 행렬의 행 수, 즉 NP1에 따라 2-Tx, 4-Tx, 및 8-Tx LTE 코드북들로부터 선택된 LTE 코드북의 랭크-1 벡터를 포함하는 DFT 코드북으로부터 선택된다.
즉, NP1=8인 경우, 선택된 LTE 코드북은 W=W1W2로 구성된 열 벡터들을 포함하는 Rel-10 8-Tx 랭크-1 코드북이다. NP1=4인 경우, 선택된 코드북은 Rel-8 4-Tx rank 1 코드북일 수 있다. NP1=2인 경우, 선택된 LTE 코드북은 Rel-8 2-Tx 랭크 -1 코드북일 수 있다.
다른 예에서, NP1=8인 경우, 선택된 코드북은 길이가 NDFT인 DFT 코드북일 수 있고, 여기서 NDFT와 DFT 코드북은 위에서 제 1 대안을 참조하여 기술된 것처럼 유도된다. NP1=4인 경우, 선택된 코드북은 Rel-8 4-Tx 랭크 -1 코드북일 수 있다. NP1=2인 경우, 선택된 코드북은 Rel-8 2-Tx 랭크 -1 코드북일 수 있다.
제 3 대안에서, X의 각 열은 랭크-1 코드북으로부터 선택되고, 랭크-1 코드북은 코드북 세트 중에서 선택되며, 그 선택은 NP1과 상위계층(예컨대, RRC)에서 구성된 파라미터에 좌우된다. 일례에서, NP1=8이고, 파라미터가 DFT 코드북이 이용되어야 함을 나타낸 경우, 선택된 코드북은 DFT 코드북, 예를 들어, 길이가 NDFT인 DFT 코드북일 수 있고, 여기서 NDFT와 DFT 코드북은 위의 제 1 대안을 참조하여 기술된 바와 같이 유도된다. 한편, NP1=8이고 파라미터가 Rel-10 8-Tx 랭크-1 코드북이 이용되어야 함을 나타내는 경우, 선택된 코드북은 W=W1W2로 구성된 열 벡터들을 포함하는 Rel-10 8-Tx 랭크-1 코드북일 수 있다. NP1=4인 경우, 선택된 코드북은 Rel-8 4-Tx 랭크 -1 코드북일 수 있다. NP1=2인 경우, 선택된 LTE 코드북은 Rel-8 2-Tx 랭크 -1 코드북일 수 있다.
일부 실시예에서, 개별적으로 구별가능한 두 CSI-RS 세트들은 P1과 P2의 추정을 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 CSI-RS 세트는 P1의 추정과 P2의 열 선택 구성요소를 위해 제공되고, 제 2 CSI-RS 세트는 P2의 동위상 구성요소 추정을 위해 제공된다. 또한, 제 1 및 제 2 CSI-RS 세트는 상위계층(또는 RRC)에서 구성된다. 일례에서, RRC 계층은 두 CSI-RS 세트, 즉, CSIRS-Config1 및 CSIRS-Config2에 대한 두 개의 별도의 RRC 구성 정보 엘리먼트들을 정의한다. 그런 다음, CSIRS-Config1에 의해 구성된 CSI-RS는 P1의 추정과 P2의 열 선택 구성요소로 이용될 수 있고, CSIRS-Config2에 의해 구성된 CSI-RS는 P2의 위상일치 구성요소 추정에 이용될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본원에 기술된 시스템, 장치 및 방법에 변경, 추가 또는 생략이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 시스템 및 장치들의 구성요소들은 집적되거나 분리될 수 있다. 또한 시스템 및 장치의 동작들은 더 많은, 더 적은 혹은 다른 구성요소들에 의해 수행될 수 있다. 방법들은 더 많은, 더 적은 혹은 다른 단계들을 포함할 수 있다. 또한 단계들은 임의의 적절한 순서로 수행될 수 있다.
본 발명이 다수의 예를 들어 설명되었지만, 다양한 변화 및 변경이 당업자에게 제시될 수 있다. 본 발명은 그러한 변경 및 변형이 첨부된 청구범위 내에 속하도록 포괄함이 의도된다.

Claims (18)

  1. 복수의 안테나 그룹을 포함하는 기지국의 2차원 안테나 어레이로부터의 송신을 수신하며 메인 프로세서를 포함하는 이동국의 상기 메인 프로세서에 있어서:
    상기 기지국으로부터 제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 수신하고;
    상기 제 1 참조신호 세트로 제 1 채널 상태를 추정하고, 상기 제 2 참조신호 세트로 제 2 채널 상태를 추정하며;
    상기 제 1 채널 상태를 기반으로 각 안테나 그룹에 대한 동위상 스칼라 구성요소를 결정하고;
    상기 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터를 포함하는 행렬 X를 생성하고, 상기 열 벡터 각각은 상기 안테나 그룹들 중 하나에 대한 채널 계수들을 양자화하며;
    행렬 P1을 생성하고, 상기 행렬 P1은 각 블록 대각 엘리먼트에 대한 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬을 포함하며;
    복수의 벡터 엘리먼트들을 포함하는 행렬 P2를 생성하고, 각 벡터 엘리먼트는 행렬 X의 열을 선택하기 위해 구성된 열 선택 벡터와 동위상 스칼라 구성요소 중 하나를 포함하며;
    행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보를 상기 기지국으로 송신하며,
    채널 품질 정보를 상기 기지국으로 송신하도록 구성되며, 상기 채널 품질 정보는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P에 의해 도출되는 이동국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수평선에 위치한 안테나들을 포함하는 이동국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수직선에 위치한 안테나들을 포함하는 이동국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 참조신호 세트는 상기 하나의 안테나 그룹으로부터 수신되며, 상기 제 2 참조신호 세트는 각 안테나 그룹으로부터 선택된 하나의 안테나를 포함하는 안테나 세트로부터 수신되는 이동국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    X의 각 열벡터는, NP1으로 정의되는 각 안테나 그룹의 안테나 수와 동일한 길이의 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform,DFT) 벡터들을 포함하는 DFT 코드북으로부터 선택되는 이동국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 DFT 코드북은 복수의 코드워드를 포함하고, 각 코드워드는 B의 해당 열에 의해 정의되며, B는
    Figure pct00042
    m=0,1,2,3, n=0,1,…NDFT-1 로 정의되고, NDFT는 NP1의 정수배인 이동국.
  7. 복수의 안테나 그룹을 포함하는 2차원 안테나 어레이를 갖는 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에서 이동국의 채널상태정보 코드워드를 구성하는 방법에 있어서:
    상기 기지국으로부터 제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 수신하는 과정;
    상기 제 1 참조신호 세트로 제 1 채널 상태를 추정하고, 상기 제 2 참조신호 세트로 제 2 채널 상태를 추정하는 과정;
    제 1 채널 상태를 기반으로 각 안테나 그룹별로 동위상 스칼라 구성요소를 결정하는 과정;
    상기 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터를 포함하는 행렬 X를 생성하는 과정, 상기 열 벡터 각각은 상기 안테나 그룹 중들 하나에 대한 채널 계수들을 양자화하며;
    행렬 P1을 생성하는 과정, 상기 행렬 P1은 각 블록 대각 엘리먼트에 대한 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬을 포함하며;
    복수의 벡터 엘리먼트들을 포함하는 행렬 P2를 생성하는 과정, 각 벡터 엘리먼트는 행렬 X의 열을 선택하기 위해 구성된 열 선택 벡터와 동위상 스칼라 구성요소 중 하나를 포함하며;
    상기 행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 상기 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정; 및
    채널 품질 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 채널 품질 정보는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P에 의해 도출되는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수평선에 위치한 안테나들을 포함하는 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수직선에 위치한 안테나들을 포함하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 참조신호 세트는 하나의 안테나 그룹으로부터 수신되고, 상기 제 2 참조신호 세트는 각 안테나 그룹으로부터 선택된 하나의 안테나를 포함하는 안테나 세트로부터 수신되는 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    X의 각 열벡터는, NP1으로 정의되는 각 안테나 그룹의 안테나 수와 동일한 길이의 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform,DFT) 벡터들을 포함하는 DFT 코드북으로부터 선택되는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 DFT 코드북은 복수의 코드워드를 포함하고, 각 코드워드는 B의 해당 열에 의해 정의되며, B는
    Figure pct00043
    m=0,1,2,3, n=0,1,…NDFT-1 로 정의되고, NDFT는 NP1의 정수배인 방법.
  13. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서:
    복수의 안테나 그룹을 포함하는 2차원 안테나 어레이; 및
    기저 트랜시버 서브시스템(base transceiver subsystem, BTS) 제어기를 포함하며,
    상기 BTS 제어기는:
    제 1 참조신호 세트에 대한 제 1 구성 및 제 2 참조신호 세트에 대한 제 2 구성을 이동국으로 송신하고,
    행렬 P1에 대응하는 제 1 프리코딩 행렬 정보 및 행렬 P2에 대응하는 제 2 프리코딩 행렬 정보를 상기 이동국으로부터 수신하며,
    제 1 채널 상태는 제 1 참조신호 세트로 추정되고, 제 2 채널 상태는 제 2 참조신호 세트로 추정되며,
    동위상 스칼라 구성요소는 제 1 채널 상태를 기반으로 상기 안테나 그룹 각각에 대해 결정되고,
    상기 행렬 P1은 각 블록 대각 엘리먼트에 대해 행렬 X를 갖는 블록 대각 행렬을 포함하며,
    상기 행렬 P2는 복수의 벡터 엘리먼트들을 포함하며, 각 벡터 엘리먼트는 상기 동 위상 구성요소와 상기 행렬 X의 열을 선택하도록 구성된 열 선택 벡터 중 하나를 포함하며,
    상기 행렬 X는 상기 제 2 채널 상태를 기반으로 코드북으로부터 선택된 복수의 열 벡터를 포함하고, 상기 열 벡터 각각은 상기 안테나 그룹 중 하나에 대한 채널 계수들을 양자화하며,
    채널 품질 정보를 이동국으로부터 수신하도록 구성되며, 상기 채널 품질 정보는 P=P1P2로 정의된 프리코딩 행렬 P로부터 도출되는 기지국.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수평선에 위치한 안테나들을 포함하는 기지국.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 각 안테나 그룹은 실질적으로 상기 2차원 안테나 어레이의 수직선에 위치한 안테나들을 포함하는 기지국.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 참조신호 세트는 하나의 안테나 그룹으로부터 송신되고, 상기 제 2 참조신호 세트는 각 안테나 그룹으로부터 선택된 하나의 안테나를 포함하는 안테나 세트로부터 송신되는 기지국.
  17. 제 13항에 있어서,
    X의 각 열벡터는 NP1으로 나타내진 각 안테나 그룹의 안테나 수와 동일한 길이의 이산 푸리에 변환(DFT) 벡터들을 포함하는 DFT 코드북으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 17항에 있어서,
    DFT 코드북은 복수의 코드워드를 포함하고, 각 코드워드는 B의 해당 열에 의해 정의되며, B는
    Figure pct00044
    m=0,1,2,3, n=0,1,…NDFT-1 로 정의되고, NDFT는 NP1의 정수배인 기지국.
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