KR20150035556A - 무선 통신 시스템에서 채널상태정보 보고 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 무선통신시스템에서 복수의 CSI(Channel State Information)-RS(Reference Resource) 구성(configuration)이 설정된 단말의 CSI 보고방법에 있어서, QC(Quasi Co-located) 가정을 위한 정보를 수신하는 단계; CSI-RS를 이용하여 채널 상태를 측정하는 단계; 상기 측정 결과 및 상기 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 유도하는 단계; 및 상기 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 보고하는 단계를 포함하며, 상기 QC 가정을 위한 정보에서 상기 CSI-RS에 해당하는 물리 셀 ID가 존재하는 경우, 상기 MSC는 상기 물리 셀 ID의 셀에서 전송된 셀-특정 참조신호(Cell-specific RS, CRS)와 QC 가정 하에 데이터 수신 시, 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 값인, CSI 보고 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널상태정보 보고 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR REPORTING CHANNEL STATE INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 채널상태정보의 보고 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명에서는 특정 셀의 셀-특정 참조신호와 QC(quasi co-located) 가정이 가능한 경우 채널상태정보의 보고 방법을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 복수의 CSI(Channel State Information)-RS(Reference Resource) 구성(configuration)이 설정된 단말의 CSI 보고방법에 있어서, QC(Quasi Co-located) 가정을 위한 정보를 수신하는 단계; CSI-RS를 이용하여 채널 상태를 측정하는 단계; 상기 측정 결과 및 상기 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 유도하는 단계; 및 상기 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 보고하는 단계를 포함하며, 상기 QC 가정을 위한 정보에서 상기 CSI-RS에 해당하는 물리 셀 ID가 존재하는 경우, 상기 MSC는 상기 물리 셀 ID의 셀에서 전송된 셀-특정 참조신호(Cell-specific RS, CRS)와 QC 가정 하에 데이터 수신 시, 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 값인, CSI 보고 방법이다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 복수의 CSI(Channel State Information)-RS(Reference Resource) 구성(configuration)이 설정된 단말 장치에 있어서, 수신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, QC(Quasi Co-located) 가정을 위한 정보를 수신하고, CSI-RS를 이용하여 채널 상태를 측정하며, 상기 측정 결과 및 상기 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 유도하고, 상기 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 보고하며, 상기 QC 가정을 위한 정보에서 상기 CSI-RS에 해당하는 물리 셀 ID가 존재하는 경우, 상기 MSC는 상기 물리 셀 ID의 셀에서 전송된 셀-특정 참조신호(Cell-specific RS, CRS)와 QC 가정 하에 데이터 수신 시, 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 값인, 단말 장치이다.
본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은 다음 사항들을 포함할 수 있다.
상기 QC 가정을 위한 정보는, 상기 복수의 CSI-RS 구성 각각에 대해 QC 가정이 가능한 물리 셀 ID를 지시하는 것일 수 있다.
상기 QC 가정을 위한 정보는, 상기 복수의 CSI-RS 구성 중 QC 가정이 가능한 셀이 존재하는 CSI-RS 구성에 대해 QC 가정이 가능한 물리 셀 ID를 지시하는 것일 수 있다.
상기 단말은 상기 MCS 유도를 위한, CSI 참조 자원의 데이터 자원 요소의 개수 계산시, 상기 CRS의 포트 개수를 고려할 수 있다.
상기 CRS의 포트에 해당되는 자원 요소는 상기 데이터 자원 요소의 개수 계산시 제외될 수 있다.
상기 QC 가정을 위한 정보는 서빙 셀 CRS 레이트 매칭 플래그를 더 포함할 수 있다.
상기 서빙 셀 CRS 레이트 매칭 플래그는, 상기 MSC 유도를 위한, CSI 참조 자원의 데이터 자원 요소의 개수 계산시 서빙 셀의 CRS 포트에 해당되는 자원 요소를 제외할 것을 지시하는 것일 수 있다.
상기 MCS는 상기 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 MCS 중 가장 큰 것일 수 있다.
상기 소정 에러율은 10％ 이하의 BLER(BLock Error rate)일 수 있다.
상기 복수의 CSI 구성 각각은 CoMP(Coordinated Multi-Point) 측정 세트에 포함될 수 있다.
상기 CRS와 QC 가정하에서의 데이터 수신은, 상기 데이터를 위한 채널 추정시 상기 CRS 포트로부터 추정한 광범위 특성을 사용하는 것을 의미할 수 있다.
상기 광범위 특성은, 지연 확산, 도플러 확산, 주파수 이동, 평균 수신 전력 및 수신 타이밍을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 셀-특정 참조신호와의 QC 가정을 통해 보다 수신기 성능을 향상시키면서, 채널상태정보의 보고에서도 상기 QC 가정을 반영함으로써 정확한 보고가 가능하다.
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.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 채널상태정보 참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 복조참조신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 이종 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 협력멀티포인트 클러스터의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 QC 가정 및 채널상태보고를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 송수신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 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. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다. 이하에서 기술되는 셀의 명칭은 기지국(base station, eNB), 섹트(sector), 리모트라디오헤드(remote radio head, RRH), 릴레이(relay)등의 송수신 포인트에 적용되며, 또한 특정 송수신 포인트에서 구성 반송파(component carrier)를 구분하기 위한 포괄적인 용어로 사용되는 것일 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, 각 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.
LTE / LTE -A 자원 구조/채널
도 1를 참조하여 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 1(a)는 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/LTE-A 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 블록에서 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, 각 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.
도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.
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 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 개수(NDL)는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 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 Channel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE/LTE-A 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 스케듈링 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 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용 가능한 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.
참조 신호 ( Reference Signal ; RS )
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(port)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE/LTE-A 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS는 광대역에 대해서 매 서브프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.
예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 4개인 경우 0∼3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.
도 5는 기존의 3GPP LTE/LTE-A 시스템 (예를 들어, 릴리즈-8)에서 정의하는 CRS 및 DRS가 하향링크 자원블록 쌍 (RB pair) 상에 매핑되는 패턴을 나타내는 도면이다. 참조신호가 매핑되는 단위로서의 하향링크 자원블록 쌍은 시간 상으로 하나의 서브프레임×주파수 상으로 12 부반송파의 단위로 표현될 수 있다. 즉, 하나의 자원블록 쌍은 시간 상으로 일반 CP의 경우(도 5(a))에는 14 개의 OFDM 심볼 길이, 확장된 CP의 경우(도 5(b))에는 12 개의 OFDM 심볼 길이를 가진다.
도 5는 기지국이 4 개의 전송 안테나를 지원하는 시스템에서 참조신호의 자원블록 쌍 상에서의 위치를 나타낸다. 도 5에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원 요소(RE)는, 각각 안테나 포트 인덱스 0, 1, 2 및 3에 대한 CRS의 위치를 나타낸다. 한편, 도 5에서 'D'로 표시된 자원 요소는 DMRS의 위치를 나타낸다.
채널상태정보 참조신호 ( Channel State Information - RS , CSI - RS )
CSI-RS는 하향링크에서 최대 8개의 안테나 포트를 지원하는 LTE-A 시스템을 위한 것으로, 채널 측정 목적의 참조신호이다. 이점은 CRS가 채널 측정 및 데이터 복조를 위한 것과 상이하며, 따라서 CSI-RS는 CRS처럼 매 서브프레임마다 전송될 필요는 없다. CSI-RS는 전송모드 9에서 사용되며, 데이터 복조를 위해서는 DMRS가 전송된다.
CSI-RS에 대해 보다 상세히 알아보면, CSI-RS는 1, 2, 4, 8개의 안테나 포트를 통해 전송될 수 있으며, 1개의 안테나 포트의 경우 15, 2개의 안테나 포트의 경우 15, 16, 4개의 안테나 포트의 경우 15∼18, 8개의 안테나 포트의 경우 15∼22번 안테나 포트가 사용될 수 있다.
CSI-RS는 다음 수학식 1을 이용하여 생성될 수 있다.
Figure pct00001
여기서,
Figure pct00002
은 생성되는 CSI-RS, c(i) 는 의사랜덤시퀀스, n s 는 슬롯 넘버, l 은 OFDM 심볼,
Figure pct00003
은 하향링크 대역폭의 최대 RB 개수를 각각 의미한다.
상기 수학식 1을 통해 생성되는 CSI-RS는 다음 수학식 2를 사용하여 각 안테나 포트별 RE에 매핑될 수 있다.
Figure pct00004
상기 수학식 2에서, k',l' 는 다음 표 1과 같은 CSI-RS 설정(configuration)에 따라 결정될 수 있다.
Figure pct00005
상기 수학식 2 및 표 1에 의해 특정 CSI-RS 설정에 있어서 각 안테나 포트별로 RE에 매핑된다. 도 6에서는 상기 내용에 따라 안테나 포트별로 CSI-RS가 매핑된 것을 나타낸다. 도 6에서 R0 내지 R3는 각 안테나 포트에 대한 CRS가 매핑된 것을 나타내며, 숫자 표시는 각 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑된 것을 나타낸다. 예를 들어, 숫자 0, 1로 표시된 RE들은 안테나 포트 0 또는 1에 해당하는 CSI-RS가 매핑된 것이다. 이러한 경우 동일 RE에 두 개의 안테나 포트에 해당하는 CSI-RS가 매핑되는데 이들은 서로 다른 직교 코드로 구분될 수 있다.
계속해서, 앞서 언급된 바와 같이 CSI-RS는 매 서브프레임이 아닌 특정 서브프레임에서 전송될 수 있다. 구체적으로, CSI-RS는 다음 표 2와 같은 CSI-RS 서브프레임 설정(subframe configuration)을 참조하되, 다음 수학식 3을 만족하는 서브프레임에서 전송될 수 있다.
Figure pct00006
Figure pct00007
상기 표 2에서 T CSI - RS 는 CSI-RS가 전송되는 주기, ΔCSI - RS 는 오프셋값, n f 는 시스템 프레임 넘버, n s 는 슬롯 넘버를 각각 의미한다.
상술한 CSI-RS는 다음 표 3과 같은 CSI-RS 구성(configuration) 정보 요소(CSI-RS-Config-r10)로써 단말에게 시그널링될 수 있다.
Figure pct00008
상기 표 3에서 'antennaPortsCount'은 CSI-RS가 전송되는 안테나의 개수가 몇 개인지(1, 2, 4, 8개 중 선택), 'resourceConfig'는 시간-자원 주파수 상에서 하나의 RB내에 어떤 RE에 위치하는지, 'subframeConfig'는 어떤 서브 프레임에서 전송되는지와 더불어 PDSCH EPRE에 대한 CSI-RS EPRE 값이 전송된다. 추가적으로 eNB가 제로 파워(zero power) CSI-RS에 대한 정보도 함께 전달해준다.
CSI-RS Config에서의 'resourceConfig'은 CSI-RS가 전송되는 위치를 나타낸다. 이는 0∼31까지의 숫자로서 표현되는 표 1의 CSI-RS 설정 번호에 따라서, 한 RB내에서의 정확한 심볼 및 반송파 위치를 지시한다.
채널상태정보( Channel State Information , CSI ) 피드백
MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 CSI를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 CSI를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.
피드백되는 CSI는 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Indicator, PMI) 및 채널품질지시자(Channel Quality Indicator, CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (Multi User-Multi Input Multi Output, MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 CSI를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 CSI가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 CSI를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1과 같이 정의될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합에 해당하는 인덱스로 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.
CSI 피드백 방식은 상향링크 제어 채널인 PUCCH를 통한 주기적 보고(periodic reporting)와, 기지국의 요청에 의해서 상향링크 데이터 채널 PUSCH를 통한 비주기적 보고(aperiodic reporting)로 나눠진다.
CSI 참조 자원( CSI reference resource )
현재 LTE/LTE-A에서는 상술한 바와 같은 CSI 피드백/보고를 위한 채널 측정에 관련된 CSI 참조 자원(CSI Reference Resource)를 정의하고 있다. CSI 참조 자원은, 주파수 영역에서는 산출된 CQI가 연관된 주파수 대역에 해당하는 물리 RB의 그룹으로 정의된다. 그리고, 시간 영역에서는 n- n CQI _ ref 로 정의되는데, 여기서 n은 CSI를 전송/보고할 서브프레임이며 n CQI _ ref 는 i) 주기적 CSI 보고의 경우 유효한 서브프레임에 대응되기 위한, 4 이상의 값들 중 가장 작은 값, ii) 비주기적 CSI 보고의 경우 상향링크 DCI 포맷 내 CSI 요청(request)이 전송된 서브프레임에 대응되는 유효한 서브프레임, iii) 비주기적 CSI 보고에서 랜덤 액세스 응답 승인 내 CSI 요청의 경우 4이다. 여기서, 유효한 서브프레임은, 해당 단말을 위한 하향링크 서브프레임일 것, 전송 모드 9 이외의 경우에는 MBSFN 서브프레임이 아닐 것, TDD에서 DwPTS의 길이가 일정 크기 이상일 것, 해당 단말을 위해 설정된 측정 갭(gap)에 포함되지 않을 것, 주기적 CSI 보고에서 단말이 CSI 서브프레임 세트(CSI subframe set)로 설정된 경우 CSI 서브프레임 세트의 요소에 해당될 것의 조건을 만족시키는 것을 의미한다. CSI 서브프레임 세트(C CSI ,0, C CSI ,1)는 상위 계층에 의해 해당 단말에 설정될 수 있으며, 현재 표준에서 CSI 참조 자원은 두 개의 서브프레임 세트(C CSI ,0, C CSI,1) 중 어느 하나에 포함되되, 두 세트 모두에는 포함될 수 없도록 정의되어 있다.
복조참조신호( DeModulation Reference Signal , DMRS )
DMRS는 단말이 PDSCH를 위한 채널 추정을 위한 용도로 정의된 참조신호이다. DMRS는 전송 모드 7, 8, 9에서 사용될 수 있다. 초기에 DMRS는 안테나 포트 5번의 단일 레이어(single layer) 전송을 위한 것으로 정의되었으나, 이후 최대 8개의 레이어의 공간 다중화를 위한 것으로 확장되었다. DMRS는 그 다른 이름인 단말 특정 참조신호에서 알 수 있듯이, 특정한 하나의 단말을 위해서만 전송되는 것이며, 따라서, 그 특정 단말을 위한 PDSCH가 전송되는 RB에서만 전송될 수 있다.
최대 8개의 레이어를 위한 DMRS의 생성에 대해 살펴보면 다음과 같다. DMRS은 다음 수학식 4에 따라 생성된 참조신호 시퀀스(reference-signal sequence r(m))가 다음 수학식 5에 따라 복소값 변조 심볼(complex-valued modulation symbols
Figure pct00009
)에 매핑되어 전송될 수 있다. 도 7은 수학식 2에 따라 DMRS가 일반 CP의 경우, 서브프레임상의 자원 그리드에 매핑된 것으로써, 안테나 포트 7∼10에 관한 것을 도시하였다.
Figure pct00010
여기서, r(m) 은 참조신호 시퀀스, c(i) 는 의사랜덤시퀀스,
Figure pct00011
은 하향링크 대역폭의 최대 RB 개수를 각각 의미한다.
Figure pct00012
상기 수학식 5에서 알 수 있듯이, 참조신호 시퀀스는 복소변조심볼에 매핑시 안테나 포트에 따라 다음 표 4과 같은 직교시퀀스
Figure pct00013
가 적용된다.
Figure pct00014
DMRS는 확산인자(spreading factor, 2 또는 4)에 따라 각각 서로 다른 방법으로 채널 추정을 수행할 수 있다. 표 4를 참조하면, 안테나 포트 7∼10에서는 직교 시퀀스가 [a b a b]의 형태로 반복되므로 확산인자가 2이고 안테나 포트 11∼14에서의 확산인자는 4이다. 확산인자가 2일 경우, 단말은 첫 번째 슬롯의 DMRS와 두 번째 슬롯의 DMRS를 각각 확산인자 2로 역 확산한 후 시간 보간(time interpolation)을 통하여 채널 추정을 수행할 수 있다. 확산인자가 4일 경우에는 전체 서브프레임에서 DMRS를 확산인자 4로 한번에 역 확산하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
상술한 확산인자에 따른 채널 추정은, 확산인자 2의 경우 높은 이동성에서 시간 보간을 적용함에 의한 이득 및 첫 번째 슬롯의 DMRS로 역 확산이 가능함으로 인한 복호 시간상의 이득을 얻을 수 있고, 확산인자 4를 사용할 경우 더 많은 단말 또는 랭크(rank)를 지원할 수 있다는 장점이 있다.
이종 네트워크 환경( Heterogeneous deployments )
도 8은 매크로(macro) 기지국(MeNB)과 마이크로(micro) 기지국(PeNB or FeNB)을 포함하는 이종 네트워크 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 본 문서에서 이종 네트워크(heterogeneous network, HetNet)라는 용어는, 동일한 RAT(Radio Access Technology)를 사용하더라도 매크로 기지국(MeNB)과 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)이 공존하는 네트워크를 의미한다.
매크로 기지국(MeNB)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지고, 무선 통신 시스템의 일반적인 기지국을 의미한다. 매크로 기지국(MeNB)은 매크로 셀로 칭할 수도 있다.
마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은, 예를 들어, 마이크로 셀(cell), 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 홈(home) eNB(HeNB), 중계기(relay) 등으로 칭하여질 수도 있다(예시된 마이크로 기지국 및 매크로 기지국은 전송 포인트(transmission point)로 통칭될 수도 있다). 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)의 소형 버전으로 매크로 기지국의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 기지국이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 기지국이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치 될 수 있는(non-overlay) 유형의 기지국이다. 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)은 매크로 기지국(MeNB)에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.
단말은 매크로 기지국(MeNB)으로부터 직접 서빙받을 수도 있고(이하 매크로-단말이라 함), 단말은 마이크로 기지국(PeNB or FeNB)로부터 서빙받을 수도 있다(이하, 마이크로-단말이라 함). 어떤 경우에는, 마이크로 기지국(MeNB)의 커버리지 내에 존재하는 단말(PUE)이 매크로 기지국(MeNB)으로부터 서빙받을 수도 있다.
마이크로 기지국은 단말의 액세스 제한 여부에 따라 두 가지 타입으로 분류될 수 있다.
첫 번째 타입은 OSG(Open access Subscriber Group) 또는 non-CSG(Closed access subscriber Group) 기지국으로써, 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하는 셀이다. 기존 매크로-단말 등은 OSG 타입의 기지국으로 핸드오버가 가능하다.
두 번째 타입은 CSG 기지국으로써 기존 매크로-단말 또는 다른 마이크로 기지국의 마이크로-단말의 액세스를 허용하지 않으며, 따라서 CSG 기지국으로의 핸드오버도 불가하다.
협력 멀티 포인트( Coordinated Multi - Point : CoMP )
3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE/LTE-A 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.
하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱(joint processing; JP) 기법 및 조정 스케듈링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.
JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 전송포인트(기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송(Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.
조인트 전송 기법은, PDSCH 가 한번에 복수개의 전송포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게(coherently) 또는 넌-코히어런트하게 (non-coherently) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고, 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.
동적 셀 선택 기법은, PDSCH가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 전송포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 전송포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 전송포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 전송포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서, 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만, 사용자 스케듈링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.
한편, 상향링크의 경우에, 조정(coordinated) 다중-전송포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 전송포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 조인트 수신(Joint Reception; JR) 및 조정 스케듈링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.
JR 기법은 PUSCH를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 전송포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 전송포인트에서만 수신되지만 사용자 스케듈링/빔포밍은 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다.
이러한 CoMP 시스템을 이용하면, 단말은 다중-셀 기지국(Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다. 또한, 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원(Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보에 기초하여 공간 분할 다중접속(Space Division Multiple Access: SDMA) 방법을 수행할 수도 있다.
CoMP 시스템에서 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국들은 백본망(Backbone Network)을 통해 스케줄러(scheduler)에 연결된다. 스케줄러는 백본망을 통하여 각 기지국이 측정한 각 단말 및 협력 기지국 간의 채널 상태에 관한 채널 정보를 피드백 받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 스케줄러는 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국에 대하여 협력적 MIMO 동작을 위한 정보를 스케듈링할 수 있다. 즉, 스케줄러에서 각 기지국으로 협력적 MIMO 동작에 대한 지시를 직접 내릴 수 있다.
상술한 바와 같이 CoMP 시스템은 복수개의 셀들을 하나의 그룹으로 묶어 가상 MIMO 시스템으로 동작하는 것이라 할 수 있으며, 기본적으로는 다중 안테나를 사용하는 MIMO 시스템의 통신 기법이 적용될 수 있다.
도 9는 CoMP 클러스터(CoMP cluster)를 예시하고 있다. 여기서 CoMP 클러스터란 앞서 언급된 CoMP 협력 단위로써, 도 9(a)에서는 CoMP 클러스터 내 셀들이 서로 다른 물리 셀 ID(physical cell ID, PCID)를 사용하는 경우를, 도 9(b)에서는 CoMP 클러스터 내 셀들이 동일한 PCID를 사용하는 경우를 도시하고 있다. CoMP 클러스터 내 셀들이 동일한 PCID를 사용하더라도, 각각의 CoMP 클러스터(도 9(b)에서 CoMP cluster A, B)는 서로 다른 PCID를 사용하며, 단일 클러스터내의 셀들이 동일한 PCID를 공유하여 단일 기지국의 분산 안테나 또는 RRH의 형태로 구성될 수도 있다. 또한 이들의 변형된 형태로 단일 클러스터내의 셀들 중 일부 셀들끼리 동일한 PCID를 공유할 수 있다.
셀들이 동일한 PCID를 공유하는 경우에, PSS(Primary synchronization signal)/ Secondary synchronization signal(SSS), CRS, PBCH, CRS 기반 PDCCH/PDSCH등의 공통 신호는 동일 PCID를 갖는 모든 셀들이 동일 시점에 함께 전송하여 수신 신호 품질 향상 및 음영 지역을 해소 할 수 있다. 또는, 동일 PCID를 갖는 셀들 중에서 높은 전송 파워를 갖는 일부 셀들이 공통 신호들을 전송하고, 나머지 셀들은 공통 신호를 전송하지 않을 수도 있다. 하지만 CSI-RS, 단말-특정 RS 그리고 단말-특정 RS 기반 PDSCH를 통한 유니캐스트 데이터 전송의 경우에는, 각 셀들에서 개별적 전송이 가능하며, 셀 분산 이득(cell splitting gain)을 가질 수 있다.
QC( quasi co - located )
본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서 모든 실시예들에 적용되는 새로운 개념에 대해 정의하고자 한다. 본 명세서에서는 "QC(quasi co-located)라는 표현을 언급하며, 이 표현은 다음을 의미한다. 두 개의 안테나 포트간에 대해서 예를 들면, 만약 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 무선 채널의 광범위 특성(large-scale property)이 다른 하나의 안테나 포트를 통해 일 심볼이 전달되는 무선 채널로부터 암시(infer)될 수 있다면, 상기 두 개의 안테나 포트들은 QC된다고 말할 수 있다. 여기서, 상기 광범위 특성은 지연 확산(delay spread), 도플러 확산(Doppler spread), 도플러 쉬프트(Doppler shift), 평균 이득(average gain) 및 평균 지연(average delay) 중 하나 이상을 포함한다.
즉, 두 개의 안테나 포트들이 QC되었다 함은, 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성이 나머지 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성과 같음을 의미한다. RS가 전송되는 복수의 안테나 포트를 고려하면, 서로 다른 두 종류의 RS가 전송되는 안테나 포트들이 QC되면, 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성을 다른 한 종류의 안테나 포트로부터의 무선 채널의 광범위 특성으로 대체할 수 있을 것이다.
상기 QC의 개념에 따라, 단말은 NQC(None QC) 안테나 포트들에 대해서는 해당 안테나 포트들로부터의 무선 채널 간에 동일한 상기 광범위 특성을 가정할 수 없다. 즉, 이 경우 단말은 타이밍 획득 및 트랙킹(tracking), 주파수 오프셋 추정 및 보상, 지연 추정 및 도플러 추정 등에 대하여 각각의 설정된 NQC 안테나 포트 별로 독립적인 프로세싱을 수행하여야 한다.
QC을 가정할 수 있는 안테나 포트들간에 대해서, 단말은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다는 장점이 있다:
- 지연 확산 및 도플러 확산에 대하여, 단말은 어떤 하나의 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 전력-지연-프로파일, 지연 확산 및 도플러 스펙트럼, 도플러 확산 추정 결과를, 다른 안테나 포트로부터의 무선 채널에 대한 채널 추정 시 사용되는 위너 필터(Wiener filter) 등에 동일하게 적용할 수 있다.
- 주파수 쉬프트(shift) 및 수신된 타이밍에 대하여, 단말은 어떤 하나의 안테나 포트에 대한 시간 및 주파수 동기화 수행한 후, 동일한 동기화를 다른 안테나 포트의 복조에 적용할 수 있다.
- 평균 수신 전력에 대하여, 단말은 둘 이상의 안테나 포트들에 대하여 RSRP(Reference Signal Received Power) 측정을 평균할 수 있다.
단말이 제어 채널(PDCCH 또는 ePDCCH)를 통해 특정 DMRS-기반 DL-관련 DCI 포맷을 수신하면, 단말은 DMRS 시퀀스를 통해 해당 PDSCH에 대한 채널 추정을 수행한 후 데이터 복조를 수행한다. 예를 들어, 만일 단말이 이러한 DL 스케줄링 그랜트(grant)로부터 받은 DMRS의 전송을 위한 안테나 포트들(이하, "DMRS 포트"로 지칭함)의 구성(configuration)이 자신의 DL 서빙 셀 또는 다른 셀의 CRS를 전송하기 위한 안테나 포트들(이하, "CRS 포트"로 지칭함)과의 QC 가정(assumption)을 할 수 있다면, 단말은 해당 DMRS 포트를 통한 채널 추정시 CRS 포트로부터 추정했던 무선 채널의 광범위 특성의 추정치를 그대로 적용하여 DMRS-기반 수신기의 프로세서의 성능을 향상시킬 수가 있다.
왜냐하면, CRS는 앞서 설명한 것처럼 매 서브프레임 그리고 전체 대역에 걸쳐 상대적으로 높은 밀도(density)로 브로드캐스팅되는 참조신호이기 때문에, 통상적으로 상기 광범위 특성에 관한 추정치는 CRS로부터 보다 안정적으로 획득이 가능하기 때문이다. 반면에, DMRS는 특정 스케줄링된 RB에 대해서는 단말-특정하게 전송되며, 또한 PRG단위로 eNB가 송신에 사용한 프리코딩 행렬(precoding matrix)이 변할 수 있기 때문에 단말에게 수신되는 유효 채널은 PRG단위로 달라질 수 있어 다수의 PRG를 스케줄링 받은 경우라 하더라도 넓은 대역에 걸쳐 DMRS를 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용 시에 성능 열화가 발생할 수 있다. CSI-RS도 그 전송 주기가 수 내지 수십 ms가 될 수 있고 RB당 평균적으로 안테나 포트당 1RE (CDM이 적용되면 2RE 단위로 수신됨)로서 낮은 밀도를 가지므로, CSI-RS도 마찬가지로 상기 무선 채널의 광범위 특성 추정용으로 사용할 경우 성능 열화가 발생할 수 있다.
CSI - RS 와 서빙 셀 CRS 간의 QC
단말이 제 1 CSI-RS 구성(이하에서 "CSI-RS 1"로 지칭함) 및 제 2 CSI-RS 구성(이하에서 "CSI-RS 2"로 지칭함)을 설정 받으면서 CSI-RS 1은 QC로, CSI-RS 2는 NQC로 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)로부터의 CRS 포트(들)와의 QC/NQC 가정 또는 관계를 설정 받았다면, 상기 단말은 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)과의 QC 가정이 가능한 특정 CSI-RS 구성(즉, CSI-RS 1)에 대한 CSI 계산 시, 자신이 향후 DMRS-기반 PDSCH를 수신하여 해당 DMRS 포트(들)와 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)로부터의 CRS 포트(들)와의 QC가정 하에 데이터 복조 시에 10％ FER을 성취할 수 있는 MCS 레벨, CQI, RI 및 이 때의 PMI 등을 계산하여 보고 할 수 있다. 또한, CSI-RS 구성에 포함된 PDSCH EPRE(energy per resource element)과 CSI-RS EPRE의 비율(Pc)에 특정 스케일링 값을 적용하여 상기 CQI 등을 계산할 수 있다. 상기 CSI-RS 2의 경우 NQC로 설정 받았으므로, 이후 상기 제 2 CSI-RS를 전송한 셀로부터 DMRS-기반 PDSCH를 수신하는 경우에, 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)로부터의 CRS 포트(들)와의 QC 가정을 할 수 없으므로, QC 가정 없이 데이터 복조시에 10％ FER을 성취할 수 있는 MCS 레벨, CQI, RI 및 이 때의 PMI 등을 계산하여 보고할 수 있다. 일례로, QC 가정이 가능했을 때의 경우 대비 좀더 낮은 값으로 CSI를 계산하여 보고할 수 있다.
CSI - RS 와 또 다른 CSI - RS 간의 QC
CSI-RS 구성과 다른 CSI-RS 구성의 CSI-RS 포트(들)와의 QC/NQC 여부가 포함되는 것이 가능하다.
예를 들어, 각 CSI-RS 구성 별로 어떠한 식별자 정보를 포함시켜, 같은 식별자 정보를 가지는 CSI-RS 포트들 간에는 서로 QC을 가정할 수 있는 시그널링 방법이 가능하다. 즉, N-비트 폭의 상기 식별자 정보가 동일한 값으로 설정된 CSI-RS 포트들끼리는 서로간에 QC 가정을 할 수 있음을 의미할 수 있다. 일 예로써, 3-D 빔포밍(beamforming)을 위한 L*M 패널 안테나를 eNB가 사용시에 같은 eNB 측에서 설정되는 복수의 CSI-RS 구성간에는 QC임을 알려줌으로써, 이러한 QC 관계가 있는 CSI-RS 포트들간에는 상기 광범위 특성의 추정치 모두 혹은 일부를 공유할 수 있도록 함으로써 단말 수신기의 프로세싱의 부하 또는 복잡성을 줄여주는 효과를 얻을 수 있다. 한편, 상기 3-D 빔포밍 이득 특성상 상기 광범위 특성 중에서 평균 이득에 대해서는 QC 가정이 제외될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 하나 이상의 CSI-RS 구성(들)을 단말이 설정 받을 때, 각 CSI-RS 구성마다 특정 플래그 비트(flag bit)를 부가하여, 상기 플래그 비트가 토글(toggle)될 때마다 또 다른 QC 가정이 가능한 CSI-RS 구성 그룹으로 인식하도록 적용가능하다. 즉, 상기 단말이 총 5개의 CSI-RS 구성들(예컨대, CSI-RS 1, CSI-RS 2, …, CSI-RS 5)을 설정 받은 경우, 상기 플래그 비트가 CSI-RS 1과 CSI-RS 2에 대해서는 0이었고, CSI-RS 3 및 CSI-RS 4에 대해서는 1이었고, 다시 CSI-RS 5에 대해서는 0으로 토글된 경우라면, {CSI-RS 1, CSI-RS 2}간에 QC 가정이 가능하고, 또 다른 {CSI-RS 3, CSI-RS 4}간에 QC가정이 가능하며, {CSI-RS 5}는 단독으로 QC가정이 가능함을 지시하므로 CSI-RS 5는 사실상 어떠한 다른 CSI-RS 구성과도 QC가정이 불가한 NQC를 지시할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 각 CSI-RS 구성에 포함된 CSI-RS 시퀀스 스크램블링 시드(seed) 인 X값(예컨대, 물리 셀 식별자, 가상(virtual) 셀 식별자, 또는 스크램블링 식별자 또는 초기값)이 CSI-RS 구성간의 동일한 X값인지 여부에 따라, QC/NQC 가정이 지시될 수 있다. 만약 서로 동일한 X값이 포함된 CSI-RS 구성들에 해당하는 CSI-RS 포트(들)간에 QC 가정이 가능한 것으로 암묵적으로 지시될 수 있다. 이와 반대로, 서로 다른 X값이 포함된 CSI-RS 구성들에 해당하는 CSI-RS 포트(들)간에는 NQC이 가정됨은 당연할 것이다.
아울러, 상기 X값은 각 CSI-RS 구성에 포함된 각 CSI-RS 포트마다 개별적으로 할당될 수 있다. 이 경우, 각각의 X값이 동일한지 여부에 따라, 상기 QC 또는 NQC 가정이 암묵적으로 지시될 수 있다.
CSI - RS 와 DMRS 간의 QC
CSI-RS 구성 내에 CSI-RS 포트(들)와 DMRS 포트(들)과의 QC/NQC 여부에 대한 지시 정보가 포함될 수 있다.
예를 들어, 각 CSI-RS 구성 별로 특정 DMRS 포트(들)와의 QC/NQC의 가정 여부를 RRC로 지정해 놓을 수 있다. 만일 단말이 모든 DMRS 포트(들)와의 QC 가정이 가능하도록 설정된 CSI-RS 1을 수신하면, 상기 단말은 앞으로 DMRS-기반 PDSCH 수신 시 CSI-RS 1에서 가정한 특정 광범위 특성의 추정치를 동일하게 적용하여 수신 프로세싱에 반영할 수 있다. 이는, 재-구성이 없는 한 eNB가 한동안 CSI-RS 1을 전송한 TP로부터 해당 단말에게 PDSCH를 전송하겠다는 의미일 수 있다. 특히, CoMP 시나리오 4와 같이 CRS가 다수의 TP에서 동시에 전송되는 상황에서는 이러한 CRS를 통한 TP-특정 QC 가정을 하기가 어려우므로 CSI-RS 포트(들)와 QC가정이 설정된 DMRS 포트(들)에 대한 정보를 알려주어 DMRS-기반 수신 프로세싱 성능을 향상시키는데 활용될 수 있다.
예를 들어, 단말이 CSI-RS 1과 CSI-RS 2에 해당하는 두 개의 CSI-RS 구성을 수신한 경우, CSI-RS 1은 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 QC 가정 가능, CSI-RS 2은 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 NQC 가정을 하도록 설정 받았다면, 상기 단말은 DMRS 포트(들)는 CSI-RS 1 및 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 모두 QC 가정 가능한 것으로 판단할 수 있다. 왜냐하면 CSI-RS 1이 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 QC 가정이 가능한 것으로 설정 받았기 때문에, 상기 단말은 CSI-RS 1을 기반한 CSI 피드백 시에 앞에서 설명한 것처럼 더 높은 MCS level, CQI 등의 CSI를 계산하여 보고했을 수 있다. 따라서 eNB가 CSI-RS 1에서 해당 CSI-RS 포트(들)와 해당 셀(예컨대 DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 QC 가정 가능한 것으로 설정한 이상 앞으로 재-구성이 있지 않는한, 해당 단말에게 스케줄링할 때는 CSI-RS 1을 전송한 TP가 DMRS-기반 PDSCH를 전송할 것이라는 일종의 약속으로 해석되어, 상기 단말은 QC이 가정된 CSI-RS 1 기반의 CSI를 계산하여 보고하고 실제 PDSCH 수신도 QC이 가정된 수신 프로세싱을 수행함으로써 성능 향상을 기대할 수 있기 때문이다. 즉, CoMP 측정 집합 내의 하나 이상의 CSI-RS 구성(들) 중 하나라도 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와의 QC 가정이 가능하도록 허용된 CSI-RS 구성이 있는 경우, 단말은 DMRS-기반 PDSCH 복조 시 해당 DMRS 포트(들)와 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)(및 해당 QC 가정된 CSI-RS 포트(들))와의 QC 가정이 가능한 것으로 판단할 수 있다. 이는 이러한 QC 가정에 의한 수신 프로세싱을 수행하는 것이 허용되는 것이고, 또한 해당 CSI 보고시에도 이와 같은 QC 가정에 의한 수신 프로세싱을 가정한 경우의 CSI를 보고하도록 한다.
반대로, CoMP 측정 집합 내의 하나 이상의 CSI-RS 구성이 모두 특정 셀(예컨대, DL 서빙-셀)의 CRS 포트(들)와의 NQC 가정으로 설정된 경우, 단말은 DMRS-기반 PDSCH 복조 시 해당 DMRS 포트(들)와 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와의 NQC 가정을 해야하는 것으로 암묵적이고 반-정적인 방식으로 지시받은 것으로 판단할 수 있다. 이는 수신 프로세싱 시 어떠한 다른 RS 포트(들)와도 QC 가정을 고려한 동작을 수행하면 안되고, 또한 해당 CSI 보고시에도 NQC 가정에 의한 수신 프로세싱을 가정한 경우의 CSI를 보고하도록 한다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 각 CSI-RS 구성에 특정 서브프레임 인덱스(들) 정보를 포함시켜, 해당 서브프레임 인덱스(들)에 DMRS-기반 DL 스케줄링을 받는 경우 해당 DMRS 포트(들)의 경우 각 CSI-RS 구성이 지시하는 CSI-RS 포트(들)와 QC/NQC 가정을 할 수 있는지의 여부를 RRC로 지정해 놓을 수 있다. 또한, 상기 DMRS 포트(들)이 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)와 QC/NQC 가정을 할 수 있는지도 포함할 수 있다. 일례로 CSI-RS 1은 짝수 인덱스의 서브프레임에 DMRS 포트(들)와의 QC 가정이 가능하다고 지정된다면, 단말은 짝수 인덱스의 서브프레임에서 DMRS-기반 PDSCH 수신 시 CSI-RS 1(및/또는 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들))에서 가정한 광범위 특성의 추정치의 전부 또는 일부를 동일하게 적용하여 수신 프로세싱에 반영할 수 있다. 만일 CSI 보고시에도 이 정보가 반영되도록 한다면, 상기 단말이 상기 QC/NQC 가정 여부를 고려한 CSI(예컨대, 상기 단말이 향후 DMRS-기반 PDSCH를 수신하여 해당 DMRS 포트(들)와 CSI-RS 1(및/또는 해당 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들))와의 QC/NQC 가정 하에 데이터 복조 시에 10％ FER을 성취할 수 있는 MCS level, CQI, RI 및 이 때의 PMI 등)를 계산하여 QC 가정일 때의 CSI, 및/또는 NQC 가정일 때의 CSI를 각각 보고할 수도 있다. 이러한 정보는 특정 서브프레임 비트 맵 혹은 서브프레임 인덱스 집합 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 서브프레임 집합 ＃1은 DMRS 포트(들)와 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)간의 QC 가정이 가능, 서브프레임 집합 ＃2는 DMRS 포트(들)와 특정 CSI-RS 포트(들) 간의 QC 가정이 가능하도록 설정될 수 있고, 또 다른 실시예로서, 서브프레임 집합 ＃1은 DMRS 포트(들)와 특정 셀(예컨대, DL 서빙 셀)의 CRS 포트(들)간의 QC 가정이 가능, 서브프레임 집합 ＃2는 DMRS 포트(들)와 특정 CSI-RS 포트(들) 간의 NQC을 가정하도록 설정될 수 있다.
CSI - RS 와 특정 셀의 CRS 간의 QC 및 CSI 보고
상술한 CSI-RS와 각 참조신호간의 QC 가정 및/또는 QC 지시 방법 등과 함께 결합된 형태로써 또는 독립적으로, CSI-RS와 특정 셀의 CRS간의 QC가 지시될 수 있다.
CSI-RS와 CRS 간의 QC는 앞서 언급된 방법들처럼, CSI-RS 구성에 포함되어 단말에게 전달될 수도 있으며, 또는 CSI-RS 구성과는 별도로(예를 들어, QC 가정을 위한 정보, 이하에서 상술함)써 단말에게 전달될 수도 있다.
QC 가정을 위한 정보는 단말에게 설정된 복수개의 CSI-RS 구성 각각에 대해 QC 가정이 가능한 셀의 물리 셀 ID(PCID)를 지시하는 것일 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 단말에 대해 세 개의 CSI-RS 구성(CSI-RS 1, CSI-RS 2, CSI-RS 3)가 설정되어 있고, 각 CSI-RS 구성 각각에 대해 QC 가정할 수 있는 셀/CRS가 셀1/CRS 1, 셀 2/CRS 2, 셀 3/CRS 3와 같이 존재하는 경우, QC 가정을 위한 정보는 다음 표 5와 같이 이루어질 수 있다.
Figure pct00015
만약, 어떤 CSI-RS 구성에 대해 QC 가정이 가능한 PCID가 존재하지 않는 경우(예를 들어, 셀 1과 셀 3이 동일한 CRS를 전송하는 경우) 해당 CSI-RS 구성에 대응되는 물리 셀 ID는 null 값을 가질 수 있다.
Figure pct00016
표 6과 달리, QC 가정이 가능한 PCID가 존재하지 않는 CSI-RS 구성(CSI-RS 3)이 있는 경우, 해당 CSI-RS 구성은 다음 표 7과 같이 제외될 수 있다. 즉, QC 가정을 위한 정보는 복수의 CSI-RS 구성 중 QC 가정이 가능한 셀이 존재하는 CSI-RS 구성에 대해, QC 가정이 가능한 PCID를 지시할 수 있다.
Figure pct00017
상기 예시된 QC 가정을 위한 정보는, 다음 표 8의 예시와 같이, 서빙 셀 CRS과 QC 가정이 가능한지 여부에 관련된 정보(서빙 셀 레이트 매칭 플래그)를 더 포함할 수 있다. 단말은 이 정보로부터, 서빙 셀로부터의 CRS 오버헤드를 함께 고려할 지 여부를 결정할 수 있다.
Figure pct00018
또 다른 예시로써, 다음 표 9와 같이, CSI-RS 구성 별로 서빙 셀의 CRS와 QC/NQC 여부와 CSI 계산 시에 고려할 CRS 오버헤드를 지정 받을 수 있다. 여기서, 서빙 셀 CRS와 QC로 지정된 CSI-RS 구성에 대해서는 CRS 오버헤드로 서빙 셀 CRS만 고려할 수 있다. 그리고, CRS 오버헤드로 CRS 포트 개수를 지정 받는 대신, CSI 계산시에 고려할 CRS 패턴을 지정 받을 수도 있다.
Figure pct00019
상술한 바와 같이, QC 가정을 위한 정보는, 단말이 복수의 CSI-RS 구성(복수의 CSI-RS 구성은 CoMP 측정 세트에 포함되는 것일 수 있음)을 RRC를 통해 설정 받는 경우, 각 CSI-RS 구성 별로 특정 셀로부터의 CRS 포트와의 QC 가정이 가능한지 여부, 가능하다면 해당 CRS를 전송하는 PCID를 지시할 수 있다.
또한, QC 가정을 위한 정보는 특정 셀로부터 CRS 포트에는 PDSCH 데이터 심볼이 매핑되지 않는지 여부를 지시해 줄 수 있으며, 이는 단말의 CQI 계산시 이용될 수 있다.
이하, 단말이 상술한 바와 같은 QC 가정을 위한 정보를 수신한 경우 CQI 계산 및 CQI를 포함하는 CSI 보고 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 11에는 본 발명의 실시예에 관련된 CSI 보고 방법이 예시되어 있다. 도 11을 참조하면, 단계 S1101에서, 단말은 자신에게 설정된 복수의 CSI 구성 중 어느 하나의 CSI-RS 구성에 해당하는 CSI-RS를 수신하고, 해당 CSI-RS를 이용하여 채널 상태(channel state) 또는 유효 SINR(effective SINR)을 계산한다.
단계 S1102에서 단말은 채널 측정 결과 및 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Transport Block의 size와 modulation scheme)를 유도한다.
보다 상세히, 단말은 기본적으로 CQI 계산을 위해 주어진 가정(assumption)을 만족하면서, 다음 표 10의 CQI 인덱스의 변조(modulation) 스킴과 스펙트럼 효율성(spectral efficiency)에 가까운 MCS를 선택하고 해당 MCS의 전송이 10％ BLER(BLock Error rate) 10％을 만족하는지 판단하며, 최종 10％ BLER보다 낮을 것으로 예상되는 CQI 인덱스 중에서 가장 큰 CQI 인덱스를 보고한다.
Figure pct00020
여기서, QC 가정을 위한 정보에서 CSI-RS에 해당하는 PCID가 존재하는 경우, 즉, 수신된 CSI-RS에 대해 QC 가정할 수 있는 셀/CRS가 있는 경우, 선택된 MCS는 해당 셀의 CRS와 QC 가정하에 데이터 수신 시 10％ BLER을 만족하는 것일 수 있다. 또한, 상기 MCS의 선택 과정에서 스펙트럼 효율성을 계산하는데 중요한 파라미터인, CSI 참조 자원이 몇 개의 RE로 구성되었는지 여부를 결정할 때, QC 가정을 위한 정보가 이용될 수 있다. 즉, 단말은 참조 자원이 몇 개의 RE로 구성되었는지 계산할 때, CSI-RS 구성 별로 지정된 PCID의 CRS 포트 개수를 고려한다. 다시 말해, 단말은 CSI-RS와 QC 가정된 CRS (포트)에 해당되는 RE를 CSI 참조 자원 RE 개수 계산에서 제외시킬 수 있다. 만약, QC 가정을 위한 정보가 서빙 셀 CRS 레이트 매칭 플래그를 포함하는 경우, 해당 서빙 셀의 CRS RE도 CSI 참조 자원 RE 개수 계산에서 제외될 수 있다. 단말은 PCID의 CRS 포트 개수를, 상위계층 시그널링을 통해 이웃 셀 리스트와 함께 전달된 이웃 셀 CRS 설정을 통해 알 수 있다. 상술한 QC 가정을 위한 정보 외에도, 단말은 CQI 계산을 위해 주어진 가정을 함께 고려할 수 있는데, 예를 들어, CSI 참조 자원에서 i) 처음 3개의 OFDM 심볼은 제어 신호에 사용됨, ii) PBCH, PSS/SSS 에 의해 사용되는 RE은 없음, iii) non-MBSFN 서브프레임 길이를 갖음, iv) 채널 측정을 위해 CSI-RS가 사용된다면, PDSCH EPRE 대 CSI-RS EPRE는 상위계층 시그널링으로 주어짐 등이 있을 수 있으며, 그 외 상세한 사항들은 TS 36.213(7.2.3 Channel quality indicator (CQI) definition)에 의해 참조될 수 있다.
계속해서, 단계 S1103에서, 단말은 결정된 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 보고할 수 있다. 즉, 상기 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 기지국으로 보고할 수 있다.
한편, 다른 예시로써, PDSCH 수신 시 데이터 심볼이 매핑될 수 없는 CRS 전송 RE 패턴으로 상위계층 시그널링을 통해 다수 개의 CRS 패턴을 지정 받은 후, DCI 포맷의 특정 필드를 통해 다이나믹하게 적용할 CRS 패턴을 지정 받는 경우, 단말은 모든 CSI-RS 구성에 대해 보고할 CSI 계산 시, CSI 참조 자원 결정에 필요한 CRS 오버헤드로 다음 세 가지 예시 중 어느 하나의 CRS 오버헤드를 고려한다.
- 모든 CSI-RS 구성에 대해 CSI 참조 자원 내에 CRS 오버헤드는 없다고 가정하고, CSI 참조 자원을 정의하고 CSI를 계산
- 모든 CSI-RS 구성에 대해 CSI 참조 자원 내에 4 포트 CRS가 있다고 가정하고, CSI 참조 자원을 정의하고 CSI를 계산
- 상위 계층 시그널링을 통해 지정 받은 다수 개의 CRS 패턴 중에서 최대 CRS 오버헤드를 갖는 패턴을 선택하고, 해당 CRS 패턴에 의한 CRS 오버헤드가 있다고 가정하고, 모든 CSI-RS 설정에 대한 CSI 참조 자원을 정의하고 CSI를 계산
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 12를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1210)는, 수신모듈(1211), 전송모듈(1212), 프로세서(1213), 메모리(1214) 및 복수개의 안테나(1215)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1215)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1211)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1212)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1213)는 기지국 장치(1210) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1210)의 프로세서(1213)는, 앞서 설명된 실시예들의 구현에 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
기지국 장치(1210)의 프로세서(1213)는 그 외에도 기지국 장치(1210)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1214)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 12를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1220)는, 수신모듈(1221), 전송모듈(1212), 프로세서(1223), 메모리(1224) 및 복수개의 안테나(1225)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1225)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1221)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1212)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1223)는 단말 장치(1220) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는 앞서 설명된 실시예들의 구현에 필요한 사항들을 처리할 수 있다.
단말 장치(1220)의 프로세서(1223)는 그 외에도 단말 장치(1220)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1224)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한, 도 12에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1210)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1220)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 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 각 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 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 무선통신시스템에서 복수의 CSI(Channel State Information)-RS(Reference Resource) 구성(configuration)이 설정된 단말의 CSI 보고방법에 있어서,
    QC(Quasi Co-located) 가정을 위한 정보를 수신하는 단계;
    CSI-RS를 이용하여 채널 상태를 측정하는 단계;
    상기 측정 결과 및 상기 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 유도하는 단계; 및
    상기 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 보고하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 QC 가정을 위한 정보에서 상기 CSI-RS에 해당하는 물리 셀 ID가 존재하는 경우, 상기 MSC는 상기 물리 셀 ID의 셀에서 전송된 셀-특정 참조신호(Cell-specific RS, CRS)와 QC 가정 하에 데이터 수신 시, 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 값인, CSI 보고 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 QC 가정을 위한 정보는, 상기 복수의 CSI-RS 구성 각각에 대해 QC 가정이 가능한 물리 셀 ID를 지시하는 것인, CSI 보고 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 QC 가정을 위한 정보는, 상기 복수의 CSI-RS 구성 중 QC 가정이 가능한 셀이 존재하는 CSI-RS 구성에 대해 QC 가정이 가능한 물리 셀 ID를 지시하는 것인, CSI 보고방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말은 상기 MCS 유도를 위한, CSI 참조 자원의 데이터 자원 요소의 개수 계산시, 상기 CRS의 포트 개수를 고려하는, CSI 보고방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 CRS의 포트에 해당되는 자원 요소는 상기 데이터 자원 요소의 개수 계산시 제외되는, CSI 보고방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 QC 가정을 위한 정보는 서빙 셀 CRS 레이트 매칭 플래그를 더 포함하는, CSI 보고 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서빙 셀 CRS 레이트 매칭 플래그는, 상기 MSC 유도를 위한, CSI 참조 자원의 데이터 자원 요소의 개수 계산시 서빙 셀의 CRS 포트에 해당되는 자원 요소를 제외할 것을 지시하는 것인, CSI 보고 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 MCS는 상기 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 MCS 중 가장 큰 것인, CSI 보고 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소정 에러율은 10％ 이하의 BLER(BLock Error rate)인, CSI 보고방법.
  10. 제1에 있어서,
    상기 복수의 CSI 구성 각각은 CoMP(Coordinated Multi-Point) 측정 세트에 포함되는, CSI 보고방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 CRS와 QC 가정하에서의 데이터 수신은, 상기 데이터를 위한 채널 추정시 상기 CRS 포트로부터 추정한 광범위 특성을 사용하는 것을 의미하는, CSI 보고방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광범위 특성은, 지연 확산, 도플러 확산, 주파수 이동, 평균 수신 전력 및 수신 타이밍을 포함하는, CSI 보고 방법.
  13. 무선통신시스템에서 복수의 CSI(Channel State Information)-RS(Reference Resource) 구성(configuration)이 설정된 단말 장치에 있어서,
    수신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, QC(Quasi Co-located) 가정을 위한 정보를 수신하고, CSI-RS를 이용하여 채널 상태를 측정하며, 상기 측정 결과 및 상기 QC 가정을 위한 정보에 기초하여 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 유도하고, 상기 MCS에 관련된 CQI 인덱스를 포함하는 CSI를 보고하며,
    상기 QC 가정을 위한 정보에서 상기 CSI-RS에 해당하는 물리 셀 ID가 존재하는 경우, 상기 MSC는 상기 물리 셀 ID의 셀에서 전송된 셀-특정 참조신호(Cell-specific RS, CRS)와 QC 가정 하에 데이터 수신 시, 소정 에러율 이하로 데이터 수신이 가능한 값인, 단말 장치.
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