KR20150035705A - 무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 대규모 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)를 지원하기 위한 채널 상태 정보 보고 방법이 개시된다. 상기 방법은, 기지국으로부터 수직 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 1 참조 신호 정보와 수평 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 2 참조 신호 정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 참조 신호 정보를 이용하여, 상기 수직 방향의 안테나 포트들 중 특정 안테나 포트에 관한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 및 상기 제 2 참조 신호 정보를 이용하여 수평 방향의 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR REPORTING CHANNEL STATE INFORMATION FOR THREE-DIMENSIONAL BEAM FORMING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 대규모 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)를 지원하기 위한 채널 상태 정보 보고 방법은, 기지국으로부터 수직 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 1 참조 신호 정보와 수평 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 2 참조 신호 정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 참조 신호 정보를 이용하여, 상기 수직 방향의 안테나 포트들 중 특정 안테나 포트에 관한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 및 상기 제 2 참조 신호 정보를 이용하여 수평 방향의 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 방법은, 상기 기지국으로부터 상기 특정 안테나 포트에 관한 확인 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 제 1 참조 신호 정보의 수신 주기는 상기 제 2 참조 신호 정보의 수신 주기에 비하여 긴 것이 바람직하다. 또한, 상기 특정 안테나 포트에 관한 정보와 상기 수평 방향의 채널 상태 정보는 결합 인코딩되어 상기 기지국으로 송신될 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 특정 안테나 포트에 관한 정보는 수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 채널 상태 정보는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및 CQI(Channel Quality Indicator) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 기지국은 상기 수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 반영하여 상기 단말로부터 수신한 CQI를 보정할 수 있다. 또는, 단말이 상기 수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 반영하여 상기 채널 상태 정보를 생성할 수도 있다.
나아가, 상기 방법은, 상기 제 1 참조 신호 정보에 기반하여, 랭크 1로 제한된 수직 방향 PMI(Precoding Matrix Index)를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 양상인, 무선 통신 시스템에서 대규모 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)를 지원하는 단말 장치는, 기지국과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및 상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 기지국으로부터 수신한 수직 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 1 참조 신호 정보와 수평 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 2 참조 신호 정보 중, 상기 제 1 참조 신호 정보를 이용하여 상기 수직 방향의 안테나 포트들 중 특정 안테나 포트에 관한 정보를 생성하고, 상기 제 2 참조 신호 정보를 이용하여 수평 방향의 채널 상태 정보를 생성하여, 상기 기지국으로 보고하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 효율적으로 보고할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도.
도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 하향링크 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 ＃0을 예시한다.
도 12는 대규모 MIMO 기술의 개념도를 도시한다.
도 13은 안테나 가상화의 개념을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 MIMO 빔포밍의 개념을 예시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기지국의 명칭은 RRH(remote radio head), eNB, TP(transmission point), RP(reception point), 중계기(relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13∼11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송 형식 정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 NT와 NR 중 작은 값이다.
Figure pct00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
한편, 각각의 전송 정보
Figure pct00003
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure pct00004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
Figure pct00005
또한,
Figure pct00006
를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
Figure pct00007
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure pct00008
에 가중치 행렬 W 가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호(transmitted signal)
Figure pct00009
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure pct00010
는 벡터 X 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 W ij 는 i 번째 송신안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
Figure pct00011
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
Figure pct00012
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00013
여기서 "＃ of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
이하에서는, 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다.
일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신 측과 수신 측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신 측에서 수신 측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호(dedicated RS; DRS), 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호(common RS 또는 Cell specific RS; CRS)로 구분된다. 또한, 셀 특정 참조 신호는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며, 이를 CSI-RS(Channel State Information-RS)라고 지칭한다.
도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 8은 일반(normal) 순환 전치(Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며, 도 9는 확장(extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대응하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS(Common Reference Signal)를 의미하며, 상기 셀 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다.
또한, 격자에 기재된 'D' 는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodulation-RS)를 의미하고, DM-RS는 데이터 영역 즉, PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 8 및 도 9는 안테나 포트 5에 대응하는 DM-RS를 예시하며, 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14, 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.
도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
도 10을 참조하면, DM-RS 그룹 1에는 안테나 포트 {7, 8, 11, 13}에 해당하는 DM-RS가 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑되며, DM-RS 그룹 2에는 안테나 포트 {9, 10, 12, 14}에 해당하는 DM-RS가 마찬가지로 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 맵핑된다.
한편, 상술한 CSI-RS 는 CRS와 별도로 PDSCH에 대한 채널 측정을 목적으로 제안되었으며, CRS와 달리 CSI-RS는 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭(inter-cell interference; ICI)를 줄이기 위하여 최대 32가지의 서로 다른 CSI-RS 설정(configuration)으로 정의될 수 있다.
CSI-RS 설정은 안테나 포트 개수에 따라 서로 다르며, 인접 셀 간에는 최대한 다른 CSI-RS 설정으로 정의되는 CSI-RS가 송신되도록 구성된다. CSI-RS는 CRS와 달리 최대 8개의 안테나 포트까지 지원하며, 3GPP 표준문서에서는 안테나 포트 15 내지 22까지 총 8개의 안테나 포트를 CSI-RS를 위한 안테나 포트로 할당한다. 아래 표 1 및 표 2는 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 설정을 나타내며, 특히, 표 1은 일반(Normal CP)인 경우를, 표 2는 일반(Extended CP)인 경우를 나타낸다.
Figure pct00014
Figure pct00015
표 1 및 표 2에서, (k',l') 는 RE 인덱스를 나타내며, k' 는 부반송파 인덱스를, l' 는 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다. 도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS 설정 ＃0을 예시한다.
또한, CSI-RS 서브프레임 설정이 정의될 수 있으며, 이는 서브프레임 단위로 표현되는 주기(T CSI-RS)와 서브프레임 오프셋(ΔCSI-RS)으로 구성된다. 아래 표 3은, 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS 서브프레임 설정을 나타낸다.
Figure pct00016
본 발명에서는 다수의 입출력 안테나 및 다차원 안테나 구조를 가질 수 있는 대규모 MIMO (massive MIMO) 기법이 적용된 시스템의 상항링크 및 하향링크에서 효과적으로 채널 상태 정보(channel state information; CSI) 피드백을 수행하기 위한 방법을 제안한다.
차세대 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템(active antenna system; AAS)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나와 달리, 능동 안테나는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 것을 의미한다. 능동 안테나 시스템은 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터, 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히 능동 안테나 시스템은 각 안테나 별 전자식 빔 제어(electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.
이와 같이, 능동 안테나와 같은 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO (massive MIMO) 구조 또한 고려되고 있다. 일례로 기존의 일자형 안테나 배열 (혹은 1 차원 안테나 배열)과 달리 2차원 안테나 배열을 형성할 경우, 능동 안테나 시스템의 능동 안테나에 의해 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 12는 대규모 MIMO 기술의 개념도를 도시한다. 특히, 도 12는, 기지국 또는 단말이 능동 안테나 시스템 기반의 3D 빔 형성이 가능한 다수의 송/수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 도식화한 것이다.
도 12를 참조하면, 송신 안테나 관점에서 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준-정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며, 수직 방향의 섹터 형성 등의 응용을 고려할 수 있다. 또한 수신 안테나 관점에서는, 대규모 수신 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득(antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다.
따라서 상향링크의 경우, 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다.
이하, 대규모 MIMO 기술을 적용하기 위한, 안테나 가상화 (antenna virtualization)에 관하여 설명한다.
도 13은 안테나 가상화의 개념을 도시하는 도면이다. 특히, 도 13은, CSI-RS는 S개의 안테나 포트를 사용하고, CRS는 C개의 안테나 포트를 사용하는 것을 나타내었다. 또한, CSI-RS를 위한 안테나 가상화 행렬 B는 UE특정하게 정의되고, CRS를 위한 안테나 가상화 행렬 A는 모든 UE에게 동일하게 정의되는 것으로 가정한다.
도 13을 참조하면, CSI-RS가 x = [x 1 x 2 … x S]T 로 주어진 경우, 안테나 가상화 이후의 신호는 z = [z 1 z 2 … z N]T = B·x 로 표현될 수 있다. 또한, CRS가 y = [y 1 y 2 … y C]T 로 주어진 경우, 안테나 가상화 이후의 신호는 z = [z 1 z 2 … z N]T = A·y 로 표현될 수 있다.
또한, 최종 안테나의 전송신호는 주파수 선택적인 안테나 가상화 적용을 위하여 다음 수학식 8과 같이 각각의 안테나의 전송 신호에 각각 다른 시간 지연을 적용하여 전송될 수 있다.
Figure pct00017
여기서 안테나 가상화 행렬 B는 해당 UE에게 수신되는 신호의 에너지가 최대가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, UE별로 UE의 위치 등에 의해 좌우되어 결정되어야 한다. 안테나 가상화 행렬 B를 정의하기 위하여, 상향링크와 하향링크 간의 채널 대칭성에 근거하여 SRS를 활용할 수 있으며, UE의 위치 변경 및 채널 환경 변화 등에 의한 최적 안테나 가상화 행렬 B의 추적은 SRS와 이전에 보고된 CSI 피드백 정보 등을 이용할 수 있다.
본 발명에서는 능동 안테나 시스템과 같은 대규모(massive) MIMO 기법을 구현하기 위하여, 패널 안테나를 활용하는 폐루프(closed-loop) 3차원 MIMO 빔포밍을 위한 CSI 피드백 방법에 관하여 설명한다.
도 14는 본 발명에 따른 3차원 MIMO 빔포밍의 개념을 예시하는 도면이다. 특히, 도 14는 eNB의 안테나가 수평(Horizontal) 방향으로 L개의 안테나 포트가 존재하고, 수직(Vertical) 방향으로 M개의 안테나 포트가 존재한다고 가정한다. 즉, L*M 패널 안테나 구조를 가정한다. 여기서, L개의 안테나 포트 및 M개의 안테나 포트는 물리적인 안테나 포트일 수 있거나, 안테나 가상화 행렬로 표현되는 논리적인 안테나 포트일 수도 있다.
다만, 도 14에서는 설명의 편의를 위하여, L=8 및 M=4인 경우를 예시하였다. 즉, 이 경우는 8*4 패널 안테나 구조로서, 총 32개의 안테나 포트로부터 송출되는 신호가 수평 방향 및 수직 방향으로 빔이 형성되어, 3차원 MIMO 전송을 구현할 수 있도록 한다.
구체적으로, 수평 방향으로 구성된 L개의 안테나 포트가 PAL (physical-antenna-layer) 1층, 2층,…, M층에 각각 존재하는 총 N = L*M 안테나 포트로부터 신호를 송출하기 이전에, 도 13에서 예시한 바와 같이 특정한 안테나 가상화 행렬을 적용함으로써 수평 방향의 L개의 안테나 포트로부터 송출되는 신호가 VAL(virtual-antenna-layer) 1층, 2층,…, M층 중에 어느 특정 하나의 층으로 빔(beam)이 모일 수 있음을 뜻한다.
따라서, VAL m=1에서의 L개의 안테나 포트는 VAL 1층을 타겟팅하는 L개의 안테나 포트라고 지칭할 수 있으며, 일반적으로는 VAL m=M에서의 L개의 안테나 포트를 VAL M층을 타겟팅하는 L개의 안테나 포트라고 칭할 수 있다. 또한, eNB가 L-포트 CSI-RS 설정을 정의한다면, VAL 1층을 타겟팅하는 L-포트 CSI-RS 설정과 VAL M층을 타겟팅하는 L-포트 CSI-RS 설정은 서로 다를 수 있다.
1. 도 14과 같은 형태의 3 차원 빔포밍이 가능한 능동 안테나 시스템이 eNB에 구현되었을 때, 레거시 UE들의 동작으로서, 각 VAL마다 최적화된 서로 다른 수직 방향으로 프리코딩된 (혹은 특정 가상화 행렬 B가 적용된) L-포트 CSI-RS를 M개 설정하는 방식을 고려할 수 있다. 여기서, 레거시 UE란 eNB의 안테나가 상술한 패널 안테나 구조라는 점을 인지하지 못하는 UE로서, UE의 수신 안테나 역시 패널 안테나 구조가 아닌 경우를 말한다.
여기서 수직 방향으로 프리코딩된다는 것은, 도 14에서와 같이 수평 방향으로 L-포트 CSI-RS를 eNB가 송신함에 있어, L 개의 안테나 포트 각각에 대하여 해당 CSI-RS 시퀀스를 그대로 전송하는 것이 아니라, 수직 방향의 M개의 안테나 각각의 CSI-RS 시퀀스에 특정한 인자를 곱하여 수직 방향으로 특정한 방향성을 미리 형성시킨다는 것을 의미한다.
즉, 도 14와 같이, 수직 방향으로 M개의 인자 값들의 구성에 따라, 수직에 가까운 방향의 빔을 형성시켜, 지면에 도달할 시 eNB 주변의 가장 가까운 링(ring) 형태의 영역에 빔이 집중되도록 한 경우를, VAL 1층에 최적화하기 위하여 수직 방향으로 프리코딩된 L-포트 CSI-RS를 전송하는 것으로 볼 수 있다.
혹은, eNB와 가까운 지점에 높은 빌딩 등이 있는 경우 수직에 가까운 빔은 실제 이 빌딩의 1층 높이의 영역에 집중될 수 있다. 또한, 도 14에서 가장 멀리 존재하는 링 영역을 타겟팅하는 빔의 경우, 상기 빌딩이 eNB와 가까운 지점에 존재한다면, 실제 이 빌딩의 높은 층 지역에 빔이 집중될 수 있다. 이하에서, 수직 방향이라는 용어는 특정한 M개의 인자를 적용함에 따라 특정 VAL을 타겟팅할 수 있도록 eNB의 일종의 기울임(tilting) 각도를 전기적으로(electrical) 조절한 방향을 의미한다.
이러한 동작을 위하여, eNB는 VAL 1, 2,…, M층 각각에 최적화된 수직 방향으로 프리코딩된 L-포트 CSI-RS들을 각 VAL 층 별로 총 M개를 생성하고, 자원 관리 세트에 포함시켜 전송할 수 있다. 또한, 레거시 UE는 자원 관리 세트에 포함된 총 M개의 L-포트 CSI-RS들 각각에 대해 CSI-RS 기반 RSRP (Reference Signal Received Power)를 보고할 수 있으며, 이를 통해 측정 세트가 설정될 수 있다. 예를 들어, UE 1은 VAL 1층에 해당하는 L-포트 CSI-RS에 대해 CSI 피드백을 수행하게 되고, UE 2는 VAL M층에 해당하는 L-포트 CSI-RS에 대해 CSI 피드백을 수행하게 되어, 레거시 UE를 위한 수직 방향 빔포밍 역시, 특정 방향의 세밀한 빔이 형성될 수 있다.
또한, 레거시 UE의 경우, UE의 위치 정보가 높은 신뢰 수준으로 예측 가능하다면, 어느 한 층에 최적화된 특정 L-포트 CSI-RS를 설정하여, 3차원 빔포밍 효과를 UE-트랜스패어런트(transparent)하게 제공할 수도 있다. 이 경우, 레거시 UE들은 다른 층의 CSI-RS에 대해서는 모두 ZP(Zero Power) CSI-RS로 정의하여, PDSCH에 대하여 레이트 매칭을 수행하는 것이 바람직하다.
혹은, 레거시 UE의 위치 정보에 대하여 신뢰 수준을 보장할 수 없다면, 수직 방향으로는 기존과 같이 특정 방향성이 없는 광범위한 빔을 형성하는 추가적인 8-포트 CSI-RS를 설정하는 방식도 가능하다.
2. 다음으로, eNB의 안테나가 상술한 패널 안테나 구조라는 점을 인지하는 UE의 동작에 관하여 기술한다.
(1) 이 경우도 상술한 1.과 마찬가지로, 각 VAL마다 최적화된 서로 다른 수직 방향으로 프리코딩된 (혹은 특정 가상화 행렬 B가 적용된) L-포트 CSI-RS를 M개 설정하는 방식을 고려할 수 있다.
이러한 동작을 위하여, eNB는 VAL 1, 2,…, M층 각각에 최적화된 수직 방향으로 프리코딩된 L-포트 CSI-RS들을 각 VAL 층 별로 총 M개를 생성하고, 자원 관리 세트에 포함시켜 전송할 수 있다. 또한, UE는 자원 관리 세트에 포함된 총 M개의 L-포트 CSI-RS들 각각에 대해 CSI-RS 기반 RSRP (Reference Signal Received Power)를 보고할 수 있으며, 이를 통해 측정 세트가 설정될 수 있다. 따라서, UE 별로 다른 층의 L-포트 CSI-RS를 설정하고, 이를 위한 피드백을 수행할 수 있다.
또는, 다수 VAL의 L-포트 CSI-RS들을 (최대 M개) 설정하고, 각 VAL에 대한 CSI 패드백 시 층 별 독립적인 CSI를 계산하는 것이 아니라, L*M 패널 안테나 전체에 걸쳐 최적화된 RI, PMI, CQI 등의 CSI를 계산하여 피드백할 수 있다. 다만, L*M 패널 안테나로부터 3차원 빔포밍이 적용된 PDSCH를 수신하게 될 것이라는 사실을 상위 계층 신호인 RRC 신호 등을 통하여 사전에 전달 받을 필요가 있다.
이러한 동작을 위하여, eNB가 실제로 각 M개의 L-포트 CSI-RS를 송신하는 경우에는 안테나 가상화 행렬의 적용 없이, 특정 PAL 한 층에서만 L-포트 CSI-RS 송출하고, 다른 PAL 층에서의 L-포트 CSI-RS 송출은 하지 않는 방식으로 구현될 수도 있다.
나아가, CSI 피드백 자체를 M개의 층 각각에 대해 개별적으로 보고할 수도 있지만, 최적화된 CSI 피드백 자체를 다시 정의할 수 있다. 즉, L*M 패널 안테나에 최적화된 단일 CSI 피드백을 정의할 수 있다. 예를 들어, RI의 경우 그 사이즈를 3 비트 이상으로 정의하여 최대 랭크로서 L*M까지 지원할 수 있다. 나아가, PMI의 경우, L-Tx PMI M개를 각 층에 대해 보고하는 방식 또는 수평 방향 L-Tx PMI 1개와 수직 방향 M-Tx PMI 1개를 피드백하는 방식을 고려할 수 있다. 특히, 후자의 경우, eNB가 L-Tx PMI 1개와 M-Tx PMI 1개를 이용하여 2차원 인터폴레이션(interpolation)을 적용하는 것으로, 특히, 수직 방향 M-Tx PMI는 UE가 설정 받은 M개의 L-포트 CSI-RS 자원들 각각에서 하나의 안테나 포트를 선택하여 정의한 수직 방향 M-포트 CSI-RS를 가정하고, 이에 대응하는 PMI를 의미한다. 물론, CQI는 상기 최적화된 RI/PMI가 사용되었을 시에 L*M 패널 안테나를 통한 전송에서 기대되는 CQI 값을 계산할 수 있을 것이다.
추가적으로, L*M 패널 안테나 전체에 걸쳐 최적화된 RI, PMI, CQI 등의 CSI를 피드백할지라도, 서브밴드 CSI 보고의 경우 서브밴드 선택은 각 층 간에 공통 서브밴드가 선택되도록 제한을 둘 수 있다.
CSI 피드백으로서, M개의 층 각각에 대해 개별적으로 보고할지라도, RI는 각 층간에 공통적으로 적용되는 RI로서 설정하도록 제한을 둘 수도 있다. 또는, 특정 기준 층에 대해서만 서브밴드 CSI를 보고하고 다른 층에 대한 서브밴드 CSI는 상기 특정 기준 층과 동일한 값으로 보고하거나 보고하지 않을 수 있으며, 다른 정보로 대체하는 방법도 고려할 수 있을 것이다. 추가적으로, 각 층에 대응하는 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있을 것이다.
(2) 또는, L*M 패널 안테나에 대한 2차원 인터폴레이션을 가정하여 이를 대표할 수 있는 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원 (예를 들어, 수평 방향을 대표하는 1개의 CSI-RS)과, 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수직 방향 M-포트 CSI-RS 자원 (예를 들어, 수직 방향을 대표하는 1개의 CSI-RS 자원)을 UE에게 하는 설정하는 방식도 고려할 수 있다.
이러한 방식에 따르면, 네트워크의 시그널링 오버헤드는 최소화될 수 있다. 구체적으로, 네트워크는 수평 방향 L-포트 CSI-RS은 레거시 UE들도 함께 설정 받아 CSI 측정 시 사용할 수 있으므로, 수직 방향 M-포트 CSI-RS 1개만 추가되면 되기 때문이다. 특히, 수직 방향 M-포트 CSI-RS는 레거시 UE에게는 ZP CSI-RS로 취급될 수 있다.
물론, 다만, L*M 패널 안테나로부터 3차원 빔포밍이 적용된 PDSCH를 수신하게 될 것이라는 사실을 상위 계층 신호인 RRC 신호 등을 통하여 사전에 전달 받을 필요가 있다.
CSI 피드백의 경우에, 수평 방향 L-포트 CSI-RS와 수직 방향 M-포트 각각에 대하여 개별적인 CSI 보고를 수행할 수 있다. 물론, RI 및/또는 서브밴드는 각각에 대하여 공통적으로 적용한다는 제한이 적용될 수 있고, 나아가 각 방향의 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있다.
또는, 수직 방향 M-포트 CSI-RS에 대해서는 랭크 1의 M-Tx PMI만 피드백하도록 제한할 수도 있다. 즉, 랭크 1로 제한된 상태에서 수직 방향 M-Tx PMI를 피드백함으로써, 이후 PDSCH 전송 시에 수직 방향으로 이러한 PMI를 적용할 수 있다.
또는, L*M 패널 안테나에 대해서 최적화된 단일 CSI를 정의할 수도 있다. 예를 들어, 예를 들어, RI의 경우 그 사이즈를 3 비트 이상으로 정의하여 최대 랭크로서 L*M까지 지원할 수 있다. 나아가, PMI의 경우, UE가 L-Tx PMI 1개와 M-Tx PMI 1개를 보고하여 eNB로 하여금 2차원 인터폴레이션(interpolation)을 적용하여 최종 PMI를 산출하도록 하는 경우를 고려할 수 있다.
2차원 인터폴레이션을 L-Tx PMI 1개 (H-PM)와 M-Tx PMI 1개 (V-PM)를 Kronecker product 연산자 ⓧ로 연결시키는 방식을 예시할 수 있다. 구체적으로, H-PM이 랭크 8이고 V-PM이 랭크 2라면, 패널 안테나의 크기가 가로 L=8, 세로 M=4로서 총 32개 안테나가 구축된 것으로 가정할 때 최종 PM은 아래 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.
Figure pct00018
물론, Kronecker product 연산자 또는 다른 방식으로 두 행렬을 2차원 인터폴레이션하는 경우, 이러한 연결 방식은 eNB 및 UE 간에 공유될 필요가 있을 것이다. 물론, CQI는 상기 최적화된 RI/PMI가 사용되었을 시에 L*M 패널 안테나를 통한 전송에서 기대되는 CQI 값을 계산할 수 있을 것이다.
물론, 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원과 수직 방향 M-포트 CSI-RS 자원이 설정되는 경우에도, 단말은 L*M 패널 안테나의 총 M개 층 각각에 대해 개별 CSI보고를 수행할 수도 있다. 물론, RI 및/또는 서브밴드는 각각에 대하여 공통적으로 적용한다는 제한이 적용될 수 있고, 나아가 각 방향의 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있다. 특히, 서브밴드의 경우 특정 기준 층과 동일한 값으로 보고하거나 보고하지 않을 수 있으며, 다른 정보로 대체하는 방법도 고려할 수 있을 것이다.
(3) 마지막으로, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M-포트 CSI-RS 자원(예를 들어, 1개의 CSI-RS)을 롱-텀(long-term) 주기로 설정하여, 안테나 포트 별 RSRP 혹은 특정 형태의 안테나 포트 별 평균 전력 값을 M개 보고할 수 있다. 이를 통해 수직 방향의 빔 인자 결정은 롱-텀 주기로 즉, 반 정적으로 이루어지게 할 수 있다. 반면에, 수평 방향의 CSI 피드백은 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원 (예를 들어, 1개의 CSI-RS)을 기존과 같이 숏-텀(Short-term) 주기로 시그널링할 수 있다.
여기서, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M-포트 CSI-RS라는 것은, RB별로 혹은 PRG(Precoding Resource block Group)와 같은 특정 주파수 자원 단위 별로 상이한 임의의 수평 방향 빔 인자(beam coefficient)를 랜덤하게 선택하여 CSI-RS 시퀀스에 적용함으로써, 수평 방향으로의 빔을 랜덤화한다는 것을 의미한다
이러한 방식은, 수직 방향은 반-정적 스위칭의 용도로만 사용되고, 이후에는 기존과 동일하게 수평 방향 CSI 피드백이 이루어진다는 점에서, 상술한 (2)에 비하여 단말 복잡도가 낮을 수 있다는 장점이 있다.
또한, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M-포트 CSI-RS를 수신한 UE는 수직 방향의 각 안테나 포트 별로 1개의 RE에 모이는 (CSI-RS 시퀀스에 코드 분할 다중화(CDM) 기법이 적용된다면 2RE 혹은 그 이상의 RE에 모이는) 에너지를 비교하여 에너지가 큰 수직 방향 안테나 포트 하나를 선택할 수 있다. 혹은 CDM이 적용되지 않은 경우 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 1 포트 CSI-RS를 각 층별로 1개씩 총 M개를 전송하여, UE로 하여금 각 CSI-RS별로 모이는 에너지를 비교하도록 할 수도 있다. 혹은 CDM이 적용되어 1-포트 CSI-RS가 n개의 RE에 CDM되는 경우, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 1-포트 CSI-RS를 각 층별로 1개씩 총 M개를 전송하여, UE로 하여금 각 n개의 RE에 CDM되어 수신되는 CSI-RS를 디스크램블링(descrambling)한 이후에 CSI-RS 별로 모이는 에너지를 비교하도록 할 수도 있다.
반면에, 수평 방향의 숏-텀 L-Tx CSI 피드백은 기본적으로 기존의 L-Tx CSI 피드백과 동일하게 단말이 동작할 수 있다. 다만 eNB는 이러한 CSI 피드백을 받아, 실제 그 UE에게 PDSCH 전송 시에는 사전에 반 정적으로 선택된 수직 방향 빔까지 적용할 것이다. 따라서, CQI 자체는 eNB 측에서 보정할 수 있다. 이와 같은 eNB 측에서의 CQI 보정 여부를 RRC 시그널링 혹은 DCI를 통한 명시적 방법 혹은 묵시적인 방법에 의하여 UE가 사전에 인지할 필요가 있다.
혹은, UE는 자신이 선택했던 수직 방향을 고려하여 3 비트 사이즈의 RI를 과측정(over-estimate)하여 선택하고 이에 따른 PMI/CQI를 계산하여 보고하는 방식도 가능하다. 즉, UE는 자신이 반-정적으로 선택/보고한 수직 방향의 빔까지 고려하여 RI/PMI/CQI를 계산하여 보고하는 것이다.
혹은 UE는 자신이 반-정적으로 선택/보고한 수직 방향의 빔에 대해 eNB로부터 특정 확인(confirmation) 정보를 수신할 수 있으며, 이러한 확인 정보에 기반하여 해당 수직 방향의 빔을 실제 적용할 수 있는 특정 시점부터 이러한 수직 방향의 빔까지 고려하여 RI/PMI/CQI를 계산하여 보고할 수 있다.
추가적으로, UE가 선택된 안테나 포트의 RSRP를 감안하여 RI/PMI/CQI를 계산하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 각 안테나 포트 당 RSRP M개를 평균한 값 대비 선택된 안테나 포트의 RSRP값 간의 비율을, 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원에서 알려주는 Pc (ratio of PDSCH EPRE to CSI-RS EPRE)값에 적용하여 추가적인 스케일링을 수행한 후, RI/PMI/CQI를 계산하도록 할 수도 있다.
여기서, 안테나 포트 선택 결과는 별도로 보고하지 않고, 수평 방향 L-Tx CSI 피드백 시에 RI 혹은 롱텀 주기의 PMI와의 결합 인코딩을 통해 보고할 수 있다. 안테나 포트 선택 결과는 수직 방향 빔 스위칭에 사용할 롱-텀 주기의 정보이므로, 다른 롱-텀 주기의 피드백 정보들과 결합 인코딩을 통해 전송하도록 함으로써 별도의 보고를 위한 자원이 소비되지 않는다는 장점이 있다.
물론, 수직 방향 M-포트 CSI-RS에 대해서는 랭크 1 M-Tx PMI를 추가적으로 피드백하는 것도 고려할 수 있다. 즉, 랭크 1로 제한된 상태에서 수직 방향 M-Tx PMI를 피드백 함으로써, 이후 PDSCH 전송 시에 수직 방향으로 이 PMI를 적용할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 제안 기술은, 3 차원 빔포밍이 가능한 상기 L*M 패널 안테나에 대한 CSI 측정을 목적으로 하는 다른 참조 신호, 예를 들어 CRS, SRS, TRS(tracking RS), DMRS, 혹은 다른 형태의 셀 특정 참조 신호 혹은 단말 특정 참조 신호에 대해서도 동일하게 혹은 유사하게 확장 적용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 통신 장치(1500)는 프로세서(1510), 메모리(1520), RF 모듈(1530), 디스플레이 모듈(1540) 및 사용자 인터페이스 모듈(1550)을 포함한다.
통신 장치(1500)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1500)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1500)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1510)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1510)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 14에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1520)는 프로세서(1510)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1530)은 프로세서(1510)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1530)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1540)은 프로세서(1510)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1540)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1550)은 프로세서(1510)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 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. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 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.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 3차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 대규모 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)를 지원하기 위한 채널 상태 정보 보고 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수직 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 1 참조 신호 정보와 수평 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 2 참조 신호 정보를 수신하는 단계;
    상기 제 1 참조 신호 정보를 이용하여, 상기 수직 방향의 안테나 포트들 중 특정 안테나 포트에 관한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 및
    상기 제 2 참조 신호 정보를 이용하여 수평 방향의 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 신호 정보의 수신 주기는,
    상기 제 2 참조 신호 정보의 수신 주기에 비하여 긴 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 특정 안테나 포트에 관한 확인 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 안테나 포트에 관한 정보는,
    수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 안테나 포트에 관한 정보와 상기 수평 방향의 채널 상태 정보는,
    결합 인코딩되어 상기 기지국으로 송신되는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및 CQI(Channel Quality Indicator) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 반영하여 상기 단말로부터 수신한 CQI를 보정하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    상기 수직 방향의 빔 방향에 관한 정보가 반영된 정보인 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 신호 정보에 기반하여, 랭크 1로 제한된 수직 방향 PMI(Precoding Matrix Index)를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 보고 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 대규모 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)를 지원하는 단말 장치로서,
    기지국과 신호를 송수신하기 위한 무선 통신 모듈; 및
    상기 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 기지국으로부터 수신한 수직 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 1 참조 신호 정보와 수평 방향의 안테나 포트들에 대응하는 제 2 참조 신호 정보 중, 상기 제 1 참조 신호 정보를 이용하여 상기 수직 방향의 안테나 포트들 중 특정 안테나 포트에 관한 정보를 생성하고, 상기 제 2 참조 신호 정보를 이용하여 수평 방향의 채널 상태 정보를 생성하여, 상기 기지국으로 보고하도록 상기 무선 통신 모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 참조 신호 정보의 수신 주기는,
    상기 제 2 참조 신호 정보의 수신 주기에 비하여 긴 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정 안테나 포트에 관한 정보는,
    수직 방향의 빔 방향에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 특정 안테나 포트에 관한 정보와 상기 수평 방향의 채널 상태 정보는,
    결합 인코딩되어 상기 기지국으로 송신되는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
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