KR20160064659A

KR20160064659A - 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20160064659A
Application number: KR1020140168524A
Authority: KR
Inventors: 손혁민; 유현규; 김재원; 박정호; 이남정; 정철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-08
Also published as: KR102346981B1; US20170257230A1; WO2016085312A1; US10181965B2

Abstract

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널을 추정하는 방법은, 기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하는 과정과, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과, 상기 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 과정과, 상기 추정된 채널에 대한 채널 정보를 생성하는 과정과, 상기 생성된 채널 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING CHANNEL IN A WIRELESS COMMUNICTAION SYSTEM}

본 개시는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.

밀리미터 웨이브(mmWave) 대역을 지원하는 무선 통신 시스템에서는 넓은 주파수 대역 상에서 빔 포밍(beam forming)을 이용하여 획기적으로 통신 용량의 증대를 기대할 수 있다. 이러한 밀리미터 웨이브 대역에서의 다중 안테나 시스템은 높은 주파수 대역으로 인해 안테나 공간이 작아지고 결과적으로 다수개의 안테나 소자를 이용한 예리한(sharp) 빔을 통해 높은 빔 포밍 이득을 얻을 수 있다.

한편, 밀리미터 웨이브 대역에서는 안테나 소자의 개수보다 적은 개수의 RF 체인을 사용하는 하이브리드 빔 포밍(Hybrid Beam Forming: H-BF) 시스템과, 안테나 소자의 개수와 동일한 개수의 RF 체인을 사용하는 풀 디지털(Full Digital) 빔 포밍 (FD-BF) 시스템이 차세대 통신 기술로서 고려되고 있다. 많은 RF 체인의 사용은 다이버시티 이득 또는 다중화 이득 등을 통한 성능 이득을 얻을 수 있지만 비용 문제 및 복잡도 등을 발생시킨다.

밀리미터 웨이브 대역에서 상기 두 시스템에서의 빔 포밍을 수행하기 위해서는 채널 추정 및 단말의 피드백이 필요하다. 기존 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서, FDD (Frequency Division Duplexing) 방식의 경우, 단말은 기지국에 채널 정보를 알리기 위하여 단말은 기지국에서 보낸 기준 신호(Reference signal)를 이용하여 기지국-단말 사이의 채널을 추정하여 채널 정보를 생성하고, 이를 기지국으로 피드백한다. 상기 피드백 정보는 PMI (Precoding Matrix Indicator)와 CQI (Channel Quality Indicator)가 대표적인 예이다. 상기 PMI는 기지국이 프리코딩 매트릭스를 생성하는 데 이용되는 정보이고, 상기 CQI는 기지국이 스케줄링, MCS(Modulation and Coding Scheme) 방식 선택을 수행하는 데 이용되는 정보이다.

그러나 밀리미터 웨이브 대역에서는 높은 경로 손실(path loss)이 발생하기 때문에, 기존 LTE에서 사용되던 기준 신호를 이용한 채널 추정 방식은 기준 신호의 커버리지 한계로 인하여 사용이 어렵다.

기존의 밀리미터 웨이브 대역에서 하이브리드 빔 포밍 방식에서는 기지국에서 정해진 구간 또는 섹터에 대하여 앵글 도메인(angular domain)에서의 다수개의 빔을 주파수 또는 시간 자원을 이용하여 순차적으로 송신한다. 단말은 수신된 빔의 수신 세기를 기준으로 BI (Best beam Index) 찾고 해당 빔에 대한 CQI를 계산하고, 해당 CQI 정보를 기지국으로 피드백한다. 이후 기지국은 서비스할 단말을 스케쥴링하고, 해당 단말들이 피드백하였던 최선의 빔을 통하여 기준 신호를 송신하여 유효 채널, 즉, 송/수신기의 RF 체인 별로 채널 추정을 수행한다.

이러한 방식에 의할 경우, 기지국 송신기와 단말 수신기 사이에서 안테나 별 실제 채널에 관한 추정은 불가능하다. 즉, 단말에서 추정한 채널 정보가 실제 채널과 비교하여, 채널 정보가 부정확하다. 따라서 이러한 채널 정보에 기초하여 기지국에서 단말에 대한 스케줄링을 수행하고, 빔 포밍을 수행할 경우 그 성능이 좋지 못하게 된다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 기지국 또는 단말이 채널 추정을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 기지국이 기준 빔을 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 기지국이 셀-특정 기준 빔 또는 단말-특정 기준 빔을 생성하고 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 단말이 수신한 기준 빔들 중에서 유효 빔을 선택하고, 이를 이용하여 채널 추정을 수행하거나 피드백 신호를 생성하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 기지국 또는 단말이 피드백 모드를 트리거링하고 그에 따라 단말이 기지국이 송신한 기준 빔들로부터 피드백 신호를 생성하여 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예는 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 단말이 피드백 신호를 송신할 때, 오버헤드를 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법은, 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 과정과, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여, 상기 단말이 추정한 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하는 단말 장치는, 기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하고, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 제어부와, 상기 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하고, 상기 추정된 채널에 대한 채널 정보를 생성하는 채널 추정부와, 상기 생성된 채널 정보를 상기 기지국으로 송신하는 상기 송수신부를 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 수신하는 기지국 장치는, 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 빔 생성부와, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여, 상기 단말이 추정한 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하는 제어부를 포함하는 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법은, 기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하는 과정과, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과, 상기 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 추정 방법은, 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 과정과, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 유효 빔 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정과, 상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 과정을 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 피드백 신호를 송신하는 단말 장치는, 기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하고, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 제어부와, 상기 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 송수신부를 포함한다.

본 개시의 실시예가 제공하는 복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하는 기지국 장치는, 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 빔 생성부와, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 유효 빔 정보를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 제어부를 포함한다.

도 1은 본 개시의 실시예에 의한 채널 추정 방식을 설명하는 도면,
도 2는 본 개시에 따라 기지국이 주체가 되어 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면,
도 3은 본 개시에 따라 단말이 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면,
도 4는 본 개시의 실시예에 의한 셀-특정 기준 빔들이 시간-주파수 자원 영역에서 송신되는 일 예를 설명하는 도면,
도 5는 본 개시의 실시예에 의한 셀-특정 기준 빔들이 시간-주파수 자원 영역에서 송신되는 다른 예를 설명하는 도면,
도 6은 본 개시의 실시예에 의하여 단말-특정 기준 빔이 송신되는 자원 영역의 일 예를 설명하는 도면,
도 7은 본 개시의 실시예에 따라 기지국 트리거에 의한 셀-기준 특정 기준 빔을 운용하여 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면,
도 8은 본 개시의 실시예에 의한 단말 트리거에 의하여 셀-기준 특정 기준 빔을 운용하여 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면,
도 9는 본 개시의 실시예에 의한 압축 센싱 방식에 의한 피드백 신호 압축 방식을 설명하는 도면,
도 10은 본 개시의 실시예에 따라 송신기가 8개의 기준 빔을 송신한 경우, 단말 1 및 단말 2에서 수신한 기준 빔들의 이득을 도시한 도면.
도 11은 도 11은 본 개시의 실시예에 따라 동작하는 기지국 장치의 구성을 설명하는 도면,
도 12는 본 개시의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치의 구성을 설명하는 도면.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 상기한 본 개시의 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

이하에서 설명되는 본 개시의 실시예들은 설명의 편의를 위하여 분리된 것이지만, 상호 충돌되지 않는 범위 내에서 적어도 둘 이상의 실시예는 결합되어 수행될 수 있다.

이하에서 후술되는 용어들은 본 개시의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 단말, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 개시의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 개시의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 개시의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 개시에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution: LTE) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드(Long-Term Evolution-Advanced: LTE-A) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2)의 고속 레이트 패킷 데이터(High Rate Packet Data: HRPD) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access: WCDMA) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers: IEEE) 802.16m 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet 시스템: EPS)과, 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol: Mobile IP) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능하다.

본 개시의 실시예의 설명에 앞서, 본 개시의 주요 개념에 대하여 간략히 설명한다.

본 개시는 빔 포밍 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 채널 추정을 수행하기 위한 방안을 제안한다. 본 개시에서 제안하는 채널 추정 방식은, 기지국이 복수 개의 기준 빔들을 송신하고, 단말은 상기 기준 빔들 중에서 수신 신호가 소정 기준 값 이상이 되는 유효 빔들을 선택하고, 이 유효 빔들을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 구체적인 방안은 다음과 같다.

먼저 기지국은 복수 개의 기준 빔들을 송신한다. 본 개시에서는 기지국에서 다수 개의 기준 빔들을 구성하는 방식에 대하여 특별한 제한을 두지 않는다. 따라서 상기 기준 빔들은 서로 직교(orthogonal)하거나 직교하지 않을 수 있다. 즉, 기지국이 송신하는 기준 빔들의 집합은 "직교 빔(orthogonal beam)"들로 구성되거나, 또는 "비직교 빔(non-orthogonal beam)"들로 구성될 수 있다.

만일 기준 빔들이 직교 빔들로 구성되는 경우의 채널 추정 방식은 다음과 같다. 단말은 복수 개의 기준 빔들에 대한 수신 신호 강도를 측정하고, 신호 강도가 기준 값 이상인 기준 빔들을 선택한다. 이렇게 선택된 기준 빔들을 "유효 빔"이라 칭한다. 이후, 단말은 상기 선택된 유효 빔들을 이용하여 단말과 기지국 간의 채널을 추정한다. 이후, 단말은 추정된 채널을 이용하여 피드백 신호를 생성하는 등의 동작을 수행할 수 있다.

만일 기준 빔들이 비직교 빔들로 구성되는 경우의 채널 추정 방식은 다음과 같다. 단말은 복수 개의 기준 빔들에 대한 수신 신호 세기를 측정하고, 측정된 기준 빔들의 수신 신호 세기 값들을 각각 직교화한다. 이후, 직교화된 수신 신호 세기 값이 소정 기준 값 이상인 기준 빔들을 유효 빔들로 선택하고, 상기 선택된 유효 빔들을 직교화한다. 단말은 상기 직교화된 유효 빔들을 이용하여 단말과 기지국 간의 채널을 추정한다. 이후, 단말은 추정된 채널을 이용하여 피드백 신호를 생성하는 등의 동작을 수행할 수 있다.

상술한 본 개시에 의한 채널 추정 방식은 도 1을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

한편, 본 개시의 채널 추정은 기지국 또는 단말이 수행할 수 있는데, 단말이 채널 추정을 하는 실시예는 도 2에서 설명될 것이고, 기지국이 채널 추정을 하는 실시예는 도 3에서 설명될 것이다.

또한, 본 개시에서 기지국은 기준 빔을 송신하는 데, 상기 기준 빔의 종류는 셀-특정 기준 빔과 단말-특정 기준 빔으로 구분할 수 있다. 셀-특정 기준 빔은 해당 기지국의 셀 커버리지 내에 위치한 모든 셀들에게 공통적으로 송신되는 기준 빔이고, 단말-특정 기준 빔은 임의의 단말에 대해서만 송신되는 기준 빔이다. 셀-특정 기준 빔의 운용 방안은 도 4 및 도 5를 참조하여 설명될 것이고, 단말-특정 기준 빔의 운용 방안은 도 6을 참조하여 설명될 것이다.

한편, 본 개시에 의한 채널 추정 방식에 따라 단말이 피드백 신호를 송신하는 경우와, 기존의 방식에 따라 단말이 피드백 신호를 송신하는 경우가 단말의 상태, 또는 네트워크 상태에 따라 선택적으로 적용될 수 있다. 따라서 본 개시는 단말의 피드백 모드를 선택하고, 그에 따라 피드백 동작을 수행하기 위한 방안을 제안한다. 이는 도 7 및 도 8에서 설명될 것이다.

또한, 본 개시에서는 단말이 본 개시에 의한 피드백 신호를 송신할 때, 오버 헤드를 감소시키기 위하여 피드백 신호를 압축하여 송수신하기 위한 방안이 제안된다. 이에 대해서는 도 9 및 도 10을 참조하여 설명될 것이다.

상술한 본 개시의 기본 개념에 따라 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다.

이하에서는 본 개시의 실시예에 의한 채널 추정 방식을 설명한다.

본 개시에서, 기지국은 설정된 복수 개의 기준 빔을 단말에게 송신하고, 단말은 수신된 빔의 정보를 이용하여 기지국과 단말 간의 채널을 추정할 수 있다. 상기 기준 빔은 셀 특정 기준 빔이거나, 또는 단말 특정 기준 빔이 될 수 있다. 상기 수신된 빔의 정보란 해당 빔의 수신 신호 값(complex value) 및 해당 기준 빔의 가중치(weight) 값에 관한 정보를 포함한다. 참고로 상기 해당 빔의 수신 신호 값은 아날로그 복소 값이다.

도 1은 본 개시의 실시예에 의한 채널 추정 방식을 설명하는 도면이다.

단말(105)은 하나의 안테나를 가지고 있으며, 기지국(101)은 하나의 RF 체인(111)이 4개의 안테나(112, 113, 114, 115)를 포함하는 것으로 가정한다. 이때, 기지국(101)과 단말(105) 간의 안테나 소자(116) 별 채널(h) 벡터의 크기는 1 X 4(=수신 안테나 개수X 송신 안테나 개수)가 된다.

먼저 직교 기준 빔을 이용하여 채널을 추정하는 방식을 설명한다.

기지국(101)이 4개의 직교 기준 빔들(w1, w2, w3, w4)을 송신한 경우, 각 기준 빔들의 수신 신호 값은 a1=h*w1, a2=h*w2, a3=h*w3, a4=h*w4로 표현된다. 참고로, 상기 4개의 직교 기준 빔들(w1, w2, w3, w4) 각각은 4 X 1 표준화 벡터(normalized vector)로 주어지고, 상기 수신 신호 값은 설명의 편의상 노이즈가 없다고 가정한 상태에서 복소 값(complex value)으로 표현될 수 있다. 상술한 예에서 기지국(101)과 단말(103) 간의 채널은 하기 <수학식 1>로 표현된다.

여기서, H는 신호값 a에 대해서는 공액(conjugate)를 나타내고, 각각의 기준 빔 벡터 w에 대해서는 공액 전치(conjugate transpose)를 나타낸다.

본 개시에서는 상기 4개의 기준 빔에 대한 수신 신호의 값을 소정 기준값과 비교하고, 수신 신호 값이 상기 기준값 미만인 경우, 해당 기준 빔에 대응하는 수신 신호 성분을 제외하고, 상기 <수학식 1>에 따라 채널을 추정한다. 일 예로, 기준 빔 w1과 w3 의 수신 신호 값이 소정 기준값 이상이고, w2와 w4의 수신 신호 값이 상기 기준값 미만일 경우, 채널 추정 시 w2와 w4를 제외한 상태에서 단말과 기지국 간의 채널을 추정한다. 그에 따른 채널 추정은 하기 <수학식 2>로 표현된다.

기지국(101)이 송신한 기준 빔들 중에서 실제 기지국과 단말 간의 채널의 방향과 유사한 방향을 가지는 기준 빔들의 수신 신호 값은, 그렇지 않은 기준 빔들에 비하여 큰 값을 갖게 된다. 따라서 본 개시에서는 설정된 기준 빔들 중에서 실제 기지국-단말 간 채널과 유사한 방향의 기준 빔들을 선택하기 위하여, 수신 신호 값이 소정 기준값 이상이 되는 기준 빔들만을 "유효 빔"으로 선택하고, 선택된 유효 빔들의 수신 신호 값들을 수신 값들을 선형 결합(linear combination)하여 단말과 기지국 간의 채널을 추정한다.

비직교 기준 빔들을 이용하여 채널을 추정하는 방식은 다음과 같다.

기지국(101)이 비직교 기준 빔들을 송신하는 경우, 본 개시에서는 비직교 기준 빔들을 직교화하여 채널을 추정할 수 있다. 일 예로, 4개의 기준 빔들 중 w1과 w3의 수신 신호 강도가 기준값 이상이지만, 두 기준 빔이 서로 직교하지 않는다면, 상기 <수학식 2>에 의한 채널 추정은 불가능하다. 이는 직교하지 않은 빔들은 기저(basis)로 활용할 수 없고 선형 결합을 수행하더라도 원래의 채널을 추정할 수 없기 때문이다.

따라서 본 개시에서는 단말이 비직교 기준 빔들을 수신하면, 수신한 비직교 기준 빔들 각각의 수신 신호 값을 직교화하고, 직교화된 값을 기준으로 유효 빔을 선택한다. 본 개시에서 제안하는 직교화 과정은 하기 <수학식 3>에 의하여 수행될 수 있다.

비직교 기준 빔을 직교화하여 유효 기준 빔을 선택하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

단말은 수신한 비-직교 기준 신호의 수신 신호 값들에서 수신 신호 값이 가장 큰 기준 빔을 선택한 후, 선택한 기준 빔을 기준으로 나머지 기준 빔들을 직교화한다. 이후, 상기 직교화된 나머지 기준 빔들 각각의 수신 신호 크기를 직교화된 방향에서 다시 계산한다.

상기 나머지 기준 빔들에 대하여 재계산된 값들 중에서 수신 신호 값이 가장 큰 빔을 선택한 후 위의 과정을 반복한다. 상기 과정에서 빔의 수신 신호 값이 일정 기준값 이상이 되는 경우 유효빔으로 선택을 한다. 이렇게 선택된 직교화된 유효 빔들과 직교화된 빔들에 해당하는 수신 신호 값들을 선형 결합하여 단말의 채널을 추정한다. 상술한 과정을 4개의 비-직교 기준 빔 w1, w2, w3, w4을 기준으로 예를 들어 설명하면, 하기 <수학식 3>으로 표현될 수 있다.

<수학식 3>을 설명하면 다음과 같다.

먼저 4개의 기준 빔들 중 w1이 가장 큰 수신 신호 값을 가지고, 해당 신호 값이 소정 기준값 이상인 경우, w1과 해당 수신 신호 값이 유효 빔과 유효 수신 신호값으로 선택된다.

이후 w1을 기준으로 나머지 빔들(w2, w3, w4)을 b2부터 b4로 직교화하고 해당 빔에 해당하는 신호값을 다시 계산한다. 상기 <수학식 3>에서 g2부터 g4까지의 값들이 상기 다시 계산된 신호값에 해당한다. g2, g3, g4 중에서 g3가 가장 큰 값이고, 상기 g3가 소정 기준값 이상이면, b3가 유효 빔으로 선택되고, g3는 b3의 수신 신호값으로 선택되어 채널 추정에 사용된다. 이처럼 <수학식 3>에서 설명된 방식과 동일한 방식에 의하여 b3 빔을 기준으로 나머지 빔들을 다시 직교화하고, 유효 빔이 선택되는 과정이 반복된다. 다만, 상기 <수학식 3>은 빔을 직교화하는 방식의 일 예일 뿐이며, <수학식 3>이 아닌 다른 직교화 방식들도 사용될 수 있다.

지금까지 직교 기준 빔들과 비직교 기준 빔들을 이용하는 경우, 각각의 채널 추정 방식을 설명하였다. 비직교 기준 빔들의 채널 추정 방식에서는 직교 기준 빔의 채널 추정 방식에 직교화 과정이 추가로 필요한 것을 제외하고 직교 기준 빔들의 채널 추정 방식과 동일하다.

이러한 본 개시에 의한 채널 추정의 과정을 요약하면 다음과 같다. 즉, 직교 기준 빔들의 경우, 기지국이 송신한 기준 빔들 중 수신 신호 세기가 기준값 미만인 기준 빔을 제외하고, 수신 신호 세기가 기준값 이상이 기준 빔만을 이용하여 단말의 채널을 추정한다. 이렇게 수신 신호 세기가 기준값 미만인 기준 빔을 제외하고 추정된 채널을 "성긴(sprarse) 채널"로 칭한다. 비직교 기준 빔들의 경우, 직교 기준 빔들의 채널 추정 방식에 비직교 기준 빔들의 수신 신호 값을 직교화하는 과정이 추가된다.

지금까지 설명한 본 개시에 의한 채널 추정의 주체를 단말로 가정한 것이었다. 그러나 본 개시에서 채널 추정의 주체는 반드시 단말이어야 할 필요는 없으며, 기지국이 채널 추정의 주체가 될 수도 있다. 이하의 도 2 및 도 3에서는 채널 추정 주체에 따른 채널 추정 방식을 설명한다.

도 2는 본 개시에 따라 기지국이 주체가 되어 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.

201단계에서 기지국(101)은 기준 빔들을 단말(105)에게 송신한다. 203단계에서 단말(105)은 수신한 기준 빔들의 수신 신호 세기를 측정하고, 소정 기준값 이상인 기준 빔들을 유효 빔으로 선택하고, 선택된 유효 빔에 대한 정보를 생성하여 기지국(101)으로 피드백한다.

여기서 상기 유효 빔에 대한 정보는 유효 빔에 대한 신호 세기 값과 빔 인덱스 정보를 포함한다. 또한, 상기 신호 값은 양자화된 값으로 송신될 수 있다. 한편, 상기 빔 인덱스 값을 피드백하는 방식으로, 명시적인 방식과 암시적인 방식이 가능하다. 명시적인 방식은 빔 인덱스 값을 직접적으로 피드백하는 방식이고, 암시적 방식은 주파수 및 시간 자원 또는 단말(105)의 ID 중 적어도 하나에 연관된 빔 인덱스 정보의 형태로 피드백하는 방식이다.

205단계에서 기지국(101)은 수신한 유효 빔에 대한 정보를 이용하여 해당 단말(105)의 채널을 추정한다. 참고로 기지국(101)은 상기 채널 추정을 이용하여 단말(105)에 대한 스케줄링을 수행하고, 기저 대역 및 고주파 대역의 사전 부호화기를 설계할 수 있다.

207단계에서 기지국(101)은 상기 채널 추정에 기초하여 단말(105)을 선택하고, 해당 단말(105)에게 선택 결과를 알려주고, 209단계에서 해당 단말(105)에게 데이터를 송신할 수 있다.

도 3은 본 개시에 따라 단말이 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.

301단계에서 기지국(101)은 기준 빔들을 단말(105)에게 송신한다.

303단계에서 단말(105)은 수신한 기준 빔들의 수신 신호 세기를 측정하고, 소정 기준값 이상인 기준 빔들을 유효 빔으로 선택하고, 선택된 유효 빔들을 이용하여 성긴 채널을 구성하여 채널을 추정한다. 또한, 상기 선택된 유효 빔 또는 상기 추정된 채널에 기초하여 기지국에게 송신할 피드백 신호를 생성한다. 상기 피드백 신호란 예를 들어, LTE(Long Term Evolution)시스템에서 사용되는 PMI(Precoder Matrix Indication) 또는 CQI(Channel Quality Indicator)가 될 수 있다.

305단계에서 상기 피드백 신호를 기지국(101)으로 송신한다. 307단계에서 기지국(101)은 상기 피드백 신호를 이용하여 단말(105) 스케줄링과 기저 대역 및 고주파 대역의 사전 부호화기를 설계할 수 있다. 이후, 309단계에서 기지국(101)은 해당 단말(105)에게 선택 결과를 알려주고, 311단계에서 해당 단말(105)에게 데이터를 송신할 수 있다.

이하에서는 기지국이 생성하여 단말로 송신하는 기준 빔으로서, 본 개시에서 제안하는 셀-특정 기준 빔과 단말-특정 기준 빔에 대하여 설명한다.

셀-특정 기준 빔은 해당 기지국의 셀 커버리지 내에 위치한 모든 단말들에게 공통적으로 송신되는 기준 빔으로서, 셀 커버리지 내의 단말들은 셀-특정 기준 빔을 이용하여 본 개시에 의한 채널 추정을 수행할 수 있다.

한편, 단말-특정 기준 빔은 특정한 단말에 대해서만 송신되는 기준 빔으로서, 해당 단말에 대한 현재의 채널 정보 또는 그에 준하는 정보가 미리 존재하는 경우 현재의 채널 정보 또는 그에 준하는 정보에 기초하여 해당 단말에 대하여 생성하는 기준 빔으로, 현재의 채널 정보보다 더 정확한 채널 정보를 획득하는 데 사용될 수 있다. 참고로 상기 현재의 채널 정보는 기지국 또는 단말이 추정한 채널 정보가 될 수 있고, 상기 채널 정보에 준하는 정보는 도 2에서 203단계에서 단말이 기지국으로 피드백하는 유효 빔 정보가 될 수 있다. 셀-특정 기준 빔의 운용 방식에 대해서는 후술될 것이다.

이하에서 셀-특정 기준 빔과 관련하여, 셀-특정 기준 빔이 송신되는 자원 영역과, 셀-특정 기준 빔들의 설계 방식에 대하여 설명한다.

도 4는 본 개시의 실시예에 의한 셀-특정 기준 빔들이 시간-주파수 자원 영역에서 송신되는 일 예를 설명하는 도면이다.

(a)는 하나의 셀-특정 기준 빔 집합이 일정한 시간-주파수 자원 블록을 통하여 시간적으로 반복되어 송신되는 것을 나타내고, (b)는 두 개의 셀-특정 기준 빔 집합이 시간-주파수 자원 블록을 통하여 시간적으로 반복되어 송신되는 것을 나타낸다. (a)와 (b)에서 반복 송신되는 시간은 주기적이거나 또는 비주기적이 될 수 있다.

도 4를 참조하면, 참조 번호 401, 405, 411, 415는 셀 특정 기준 빔들이 송신되는 자원 블록(Cell-specific Resource Block: CRB)을 나타내고, 나머지 참조 번호들은 데이터가 송신되는 자원 블록을 나타낸다. (a)에서 참조 번호 401과 405는 CRB A로 표기되어 있다. 이는 참조 번호 401과 405의 자원 블록에서 동일한 셀-특정 기준 빔 집합 A가 해당 자원 블록들을 통하여 반복적으로 송신됨을 나타낸다. 한편, (b)에서 참조 번호 411는 CRB A로 표기되고, 참조 번호 415는 CRB B로 표기되었다. 이는 셀-특정 기준 빔 집합 A와 B가 교대로 송신됨을 나타낸다.

한편, 셀-특정 기준 블록 집합 A와 집합 B는 각각 직교 기준 빔들로 구성되는 집합이거나, 또는 비-직교 기준 빔들로 구성되는 집합이 될 수 있다. 즉, 집합 A는 직교 기준 빔들로 구성되거나 비-직교 기준 빔들로 구성될 수 도 있다. 마찬가지로 집합 B도 직교 기준 빔들로 구성되거나 비-직교 기준 빔들로 구성될 수 도 있다.

도 5는 본 개시의 실시예에 의한 셀-특정 기준 빔들이 시간-주파수 자원 영역에서 송신되는 다른 예를 설명하는 도면이다.

도 5에서 (a)는 두 개의 셀-특정 기준 빔 집합이 시간-주파수 자원 상에서 주파수 상에서 연속된 상태로 송신되는 것을 나타내고, (b)는 두 개의 셀-특정 기준 빔 집합이 시간-주파수 자원 블록을 통하여 시간적으로 연속된 상태에서 반복적으로 송신되는 것을 나타낸다.

(a)를 참조하면, 참조 번호 501, 505, 509에서는 CRB A가 송신되고, 참조 번호 503, 507, 511에서는 CRB B가 송신됨을 볼 수 있다. 즉, 두 개의 셀-특정 기준 빔 집합(A, B)가 주파수 상에서 연속적으로 배치되어 있으며, 이러한 A, B의 배치가 주파수 자원 상에서 반복되고 있음을 볼 수 있다.

(b)를 참조하면, 참조 번호 521에는 CRB A가 할당되고, 참조 번호 523에는 CRB B가 할당되어, 기준 빔 집합 A와 B가 연속적으로 송신된다. 또한, 참조 번호 527 및 529에서 기준 빔 집합 A와 B가 다시 송신됨을 볼 수 있다.

한편, 도 4에서 설명된 바와 같이, 셀-특정 기준 블록 집합 A와 집합 B는 각각 직교 기준 빔들로 구성되는 집합이거나, 또는 비-직교 기준 빔들로 구성되는 집합이 될 수 있다. 즉, 집합 A는 직교 기준 빔들로 구성되거나 비-직교 기준 빔들로 구성될 수 있다. 마찬가지로 집합 B도 직교 기준 빔들로 구성되거나 비-직교 기준 빔들로 구성될 수 있다.

도 4 및 도 5에서 설명된 바와 같이, 다양한 셀-특정 기준 빔 집합들의 조합이 시간-주파수 자원 영역 상에서 다양한 방식으로 조합되어 송신될 수 있다. 즉, 하나의 기준 빔 집합만으로 운용되거나, 또는 복수 개의 기준 빔 집합으로도 운용될 수 있다. 한편, 비-직교 기준 빔 집합은 대표적으로 각도 도메인(angular domain)에서의 LOS(Line Of Sight)를 기반으로 구성될 수 있고, 직교 기준 빔 집합은 대표적으로 공간 도메인(spatial domain) 기반으로 구성될 수 있다.

이하에서 단말-특정 기준 빔들과 관련하여, 그 설계 방식과 단말-특정 기준 빔들이 송신되는 자원 영역 등을 중심으로 그 운용 방식에 대하여 설명한다.

상술한 것처럼, 단말-특정 기준 빔은 해당 단말에 대한 현재의 채널 정보 또는 그에 준하는 정보가 미리 존재하는 경우 현재의 채널 정보 또는 그에 준하는 정보에 기초하여 해당 단말에 대하여 생성하는 기준 빔으로, 현재의 채널 정보보다 더 정확한 채널 정보를 획득하는 데 사용될 수 있다.

상기 현재의 채널 정보는, 기존의 LTE 통신 시스템의 기준 신호(Reference Signal)에 기초한 채널 정보(일 예로, PMI 또는 CQI) 또는 도 3에서 설명된 본 개시에 의한 기준 빔에 기초한 채널 정보(일 예로, PMI 또는 CQI)가 될 수 있다. 이렇게 채널 정보가 기지국에게 알려진 경우, 기지국은 상기 채널 정보에 기초하여, 해당 단말을 위한 단말-특정 기준 신호를 생성하고 이를 해당 단말에게 송신할 수 있다. 상기 해당 단말은 상기 단말-특정 기준 빔을 이용하여 더 정확한 채널 정보를 생성할 수 있다.

한편, 상기 현재의 채널 정보에 준하는 정보는, 앞서 도 2의 203단계에서 단말이 기지국으로 피드백하는 유효 빔 정보가 될 수 있다. 즉, 앞서 설명된 바와 같이 기지국이 셀-특정 기준 빔을 단말에게 송신하고, 도 2에 따라 상기 셀-특정 기준 빔을 이용하여 선택한 유효 빔 정보를 기지국에게 피드백한다. 기지국은 유효 빔 정보를 이용하여 해당 단말만을 위한 단말-특정 기준 빔을 생성하여 이를 해당 단말에게만 송신할 수 있다. 상기 해당 단말은 상기 단말-특정 기준 빔을 이용하여 셀 특정 기준 빔에 기초한 채널 정보보다 더 정확한 채널 정보를 생성할 수 있다.

한편, 본 개시에서 단말-특정 기준 빔들은 단말 트리거 또는 기지국 트리거에 의하여 운용될 수 있다.

단말 트리거 방식의 경우, 단말이 기지국에게 단말-특정 기준 빔들을 요청하고, 그에 대응하여 기지국이 해당 단말에 대한 현재의 채널 정보 또는 유효 빔 정보에 기초하여 단말-특정 기준 빔을 생성하고 이를 해당 단말에게 송신할 수 있다.

기지국 트리거 방식의 경우, 단말의 요청 없이 기지국의 자체적인 판단 하에, 해당 단말에 대한 현재의 채널 정보 또는 유효 빔 정보에 기초하여 단말-특정 기준 빔을 생성하고 이를 해당 단말에게 송신할 수 있다.

한편, 현재의 채널 정보 또는 유효 빔 정보를 이용하여 단말-특정 기준 빔을 설계하는 구체적인 방식으로서, 대표적으로 두 가지 경우가 가능한다.

첫 번째로, 단말-특정 기준 빔들은, 현재의 채널 정보에 의한 채널 공간과 직교하는 공간 또는 유효 빔들에 의한 채널 공간과 직교하는 공간에서 생성될 수 있다. 두 번째로, 단말-특정 기준 빔들은, 현재의 채널 정보에 의한 채널 공간에 인접한 공간 또는 유효 빔들에 의한 채널 공간과 인접한 공간에서 생성될 수 있다.

참고로, 상술한 것처럼 유효 빔을 이용하여 단말-특정 기준 빔을 생성할 수도 있지만, 다른 방식으로, 단말이 선택한 유효 빔을 데이터를 송신하기 위한 송신 빔으로 직접 활용하는 방안도 가능하다.

한편, 단말-특정 기준 빔들이 송신되는 자원은 해당 단말에게 할당된 자원 영역 내에서 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 도 6은 본 개시의 실시예에 의하여 단말-특정 기준 빔이 송신되는 자원 영역의 일 예를 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 참조 번호 601, 603, 605는 각각 단말 1, 단말 2, 단말 3을 위한 기준 빔을 나타낸다. 각각의 단말 특정 기준 빔들이 모두 각 단말들을 위한 자원 영역의 앞 부분에 배치된 것을 볼 수 있다. 다만, 이는 기준 빔들이 배치되는 일 예일 뿐, 기준 빔들이 배치되는 위치는 다양한 변형이 가능함은 앞서 설명된 바와 같다.

지금까지 셀-특정 기준 빔과 단말-특정 기준 빔의 운용 방식에 관하여 설명하였다. 본 개시에서 셀-특정 기준 빔과 단말-특정 기준 빔은 독립적으로 운용되거나, 또는 앞서 설명된 바와 같이 함께 운용될 수 있다.

이하에서는 본 개시에서 제안한 피드백 방식과 기존의 피드백 방식을 단말의 상태 또는 네트워크 상태에 따라 함께 운용할 수 있는 방안에 대하여 설명한다.

앞서 도 2 및 3에서는 기지국이 기준 빔을 송신하고 단말이 상기 기준 빔들로부터 유효 빔을 선택하고 선택된 유효 빔 정보를 피드백하거나 , 기준 빔으로부터 유효 빔을 선택하고 그로부터 직접 채널을 추정하여 PMI/CQI 정보를 생성하여 피드백하는 방식 이 설명되었다. 이러한 피드백 방식을 “기준 빔 기반 피드백” 방식으로 칭한다. 이러한 기준 빔 기반 피드백 방식은 “기존의 피드백 방식”과 함께 운용될 수도 있다.

상기 기존의 피드백 방식은 다음과 같다. 기지국은 고정된 아날로그 빔들을 순차적으로 송신하고, 단말은 수신한 아날로그 빔들 중 최선의 빔을 선택하고, 선택된 인덱스 및 해당 빔의 CQI를 피드백한다. 이후 기지국은 상기 CQI를 이용하여 단말 스케쥴링을 수행한 이후 선택된 아날로그 빔을 통해 데이터를 각 단말로 송신한다. 이러한 기존 피드백 방식의 성능은 본 개시에서 “기준 빔 기반 피드백” 방식으로 채널 추정, 스케쥴링 및 빔 포밍을 수행하는 경우의 성능보다 낮다. 다만, 기존 피드백 방식은 본 개시에 의한 기준 빔 기반 피드백 방식보다 시스템 설계가 단순한 이점이 있다.

따라서 본 개시에서는 기존 피드백 방식과 본 개시에 의한 기준 빔 기반 피드백 방식을 혼합하여 운용할 수 있다. 일 예로, 단말이 상대적으로 낮은 데이터 레이트 또는 낮은 서비스 품질(Quality of Service: QoS)를 원하는 경우 기존 피드백 방식에 따라 서비스를 수행할 수 있다. 반면, 단말이 높은 데이터 레이트 또는 높은 QoS를 원할 경우, 본 개시에 의한 기준 빔 기반 피드백 방식에 따라 채널 추정, 스케줄링 및 빔 포밍을 수행할 수 있다.

다만, 이렇게 피드백 방식을 선택하고 그에 따른 동작을 수행하기 위하여, 기지국 또는 단말이 피드백 방식을 결정하고, 상기 결정된 피드백 방식을 트리거하기 위한 시그널링이 필요하다. 이하에서는 기존의 피드백 방식 또는 본 개시에 의한 기준 빔 피드백 방식을 선택하고, 선택된 방식에 따른 동작을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 개시의 실시예에 따라 기지국 트리거에 의한 셀-특정 기준 빔을 운용하여 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.

도 7에서 단말 1(703)은 상대적으로 낮은 데이터 레이트를 원하는 단말로서 기존 방식에 의한 피드백 방식으로 동작하고, 단말 2(705)는 상대적으로 높은 데이터 레이트를 원하는 단말로서 본 개시에서 제안한 채널 추정에 따른 피드백 방식을 사용하는 것으로 가정한다.

711단계에서 기지국(701)은 각 단말들에 적합한 피드백 방식을 결정하고, 결정된 피드백 방식을 단말들(703, 705)에게 시그널링한다. 즉, 단말 1(703)에게는 기존 방식에 의한 피드백 방식을 시그널링하고, 단말 2(705)에게는 본 개시에 의한 피드백 방식을 시그널링한다. 단말 1(703)과 기지국(701)과의 동작은 기존 방식에 의한 것이므로 편의상 상세한 설명은 생략한다. 한편, 단말 2(705)와 기지국(701)과의 동작들인 713단계 내지 721단계의 동작은 앞서 설명된 도 2의 201단계 내지 209단계와 동일하다.

즉, 713단계에서 기지국(701)은 기준 빔들을 단말 2(705)에게 송신한다. 715단계에서 단말 2(705)는 수신한 기준 빔들의 수신 신호 세기를 측정하고, 소정 기준값 이상인 기준 빔들을 유효 빔으로 선택하고, 선택된 유효 빔에 대한 정보를 생성하여 기지국(701)으로 피드백한다.

여기서 상기 유효 빔에 대한 정보는 유효 빔에 대한 신호 세기 값과 빔 인덱스 정보를 포함한다. 또한, 상기 신호 값은 양자화된 값으로 송신될 수 있다. 한편, 상기 빔 인덱스 값을 피드백하는 방식으로, 명시적인 방식과 암시적인 방식이 가능하다. 명시적인 방식은 빔 인덱스 값을 직접적으로 피드백하는 방식이과, 암시적 방식은 주파수 및 시간 자원 또는 단말의 ID 중 적어도 하나에 연관된 빔 인덱스 정보의 형태로 피드백되는 방식이다.

717단계에서 기지국(701)은 수신한 유효 빔에 대한 정보를 이용하여 단말 2(705)의 채널을 추정한다. 참고로 기지국(701)은 상기 채널 추정을 이용하여 단말 2(705)에 대한 스케줄링을 수행하고, 기저 대역 및 고주파 대역의 사전 부호화기를 설계할 수 있다.

719단계에서 기지국(701)은 상기 채널 추정에 기초하여 단말 2(705)를 선택하고, 단말 2(705)에게 선택 결과를 알려주고, 721단계에서 단말 2(705)에게 데이터를 송신할 수 있다.

도 8은 본 개시의 실시예에 의한 단말 트리거에 의하여 셀-기준 특정 기준 빔을 운용하여 채널 추정을 수행하는 과정을 설명하는 도면이다.

도 8은 두 가지 실시예가 수행되는 것으로 도시되었다. (a)는 단말이 자신이 결정한 피드백 방식을 명시적으로 기지국에게 시그널링하는 방식이고, (b)는 단말이 자신이 결정한 피드백 방식을 묵시적으로 기지국에게 시그널링하는 방식이다.

먼저 명시적 시그널링의 경우인 (a)를 설명한다. 801단계에서 단말(105)은 피드백 방식을 결정하고 이를 기지국(101)에게 시그널링한다. 803단계에서 기지국(101)은 피드백 시그널링에 대한 응답을 단말(105)에게 송신한다. 805단계에서 기지국(101)은 기준 빔을 송신하고, 807단계에서 단말(105)은 기준 빔에 대하여 유효 빔을 결정하고, 그에 따라 결정된 유효 빔 정보를 기지국(101)에게 송신한다.

묵시적 시그널링의 경우인 (b)를 설명한다. 811단계에서 기지국(101)은 기준 빔을 단말(105)에게 송신한다. 813단계에서 단말(105)은 피드백 모드를 결정하고, 결정된 피드백 방식에 따라 피드백 신호를 생성하고, 이를 기지국(101)에게 송신한다.

만일 단말(105)이 기존의 피드백 방식을 결정하였다면, 단말(105)은 수신한 아날로그 빔들 중 최선의 빔을 선택하고, 선택된 인덱스 및 해당 빔의 CQI를 피드백한다. 만일 단말(105)이 본 개시에 의한 기준 빔 기반 피드백 방식을 선택하였다면, 기준 빔들 중에서 유효 빔을 선택하고, 선택한 유효 빔 정보를 기지국(101)로 송신한다.

(b)의 묵시적 시그널링의 경우 (a)의 801단계와 같이 결정한 피드백 방식을 명시적으로 시그널링 과정을 포함하지 않는다. 대신에 (b)에서는 813단계에서 송신하는 피드백 신호의 종류에 따라 기지국(101)과 단말(105) 간의 사전 약속에 의하여 피드백 방식이 묵시적으로 시그널링된다.

이하에서는 단말이 기지국으로 송신하는 피드백 신호의 오버헤드 감소를 위하여 피드백 신호를 압축하여 송신하는 방안에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다.

본 개시에서 제안하는 피드백 신호를 압축하는 방식을 "압축된 센싱(Compressed sensing) 기반의 피드백 신호 압축"이라고 칭하며, 상기 압축된 센싱 기반의 피드백 압축 방식은 아래와 같은 구조로 동작한다.

도 9는 본 개시의 실시예에 의한 피드백 신호 압축 방식을 설명하는 도면이다.

901단계에서 단말은 기지국으로부터 수신한 기준 빔을 이용하여 채널을 추정하고, 903단계에서 상기 추정한 채널을 성긴(sparse) 채널로 근사화한다. 905단계에서 상기 근사화된 성긴 채널을 압축하여 압축된 아날로그 값을 획득한다. 이후, 907단계에서 압축된 값을 피드백한다.

상기 905단계의 일 예로, 단말에서 추정한 채널의 채널 벡터의 크기가 16X1인 경우, 상기 채널 벡터를 피드백하기 위해서는 16개의 복소 값을 피드백해야 할 것이다. 그러나 본 개시에서 제안하는 압축 방식에 의할 경우, 상기 16 X 1보다 작은 크기, 일 예로 4 X 1 또는 8 X 1 크기의 압축된 채널 벡터로 변형한 이후, 압축된 채널 벡터의 4개 또는 8개의 값만을 피드백 하여 오버헤드를 감소시킨다.

상술한 피드백 압축 방식의 일 예를 설명한다.

단말이 추정한 채널 벡터를 h라 할 때, 해당 채널은 주어진 기저(basis)에 의하여 다른 형태의 성긴 채널로 변환될 수 있다. 성긴 채널로 변환되는 일 예는 다음과 같다.

송신 안테나가 8개이고 수신 안테나가 1개라면, 단말에서 추정된 채널은 8개의 복소 값을 가지는 벡터가 된다. 다만, 이하에서 설명의 편의를 위해 복소 벡터 값이 실수라고 가정한다. 여기서 상기 추정된 채널(h)을 성긴 채널(hs)로 근사화하기 위한 변환 행렬을 Q라고 가정한다. 여러 가지 변환 행렬이 사용될 수 있으나, 여기서는 변환 행렬을 단일 행렬(unitary matrix)로 가정한다. 이 경우 임의의 8 X 8 단일 행렬은 하기 <수학식 4>로 표현될 수 있다.

여기서,

qi(i=1~8)는 단일 행렬의 각 열 벡터(column vector)를 나타낸다.

한편, 상기 변환 행렬 Q를 이용하여 추정된 채널 h에 대한 성긴 근사화를 수행하면, 성긴 신호 s는 하기 <수학식 5>로 표현된다.

추정된 채널 h는 단일 행렬인 변환 행렬 Q의 각 열(column)의 선형 결합으로 이루어지므로, 상기 <수학식 5>에서 보듯이, 추정된 채널 h는 각 변환행렬 Q의 벡터들에 대한 계수 벡터로 표현될 수 있다. 이때 상기 <수학식 5>에서 0 값이 들어간 벡터가 성긴 신호 s, 성긴 신호 s를 채널의 형태로 다시 표현한 성긴 채널 h_s는 하기 <수학식 6>으로 표현된다.

상기 <수학식 6>은 상기 <수학식 5>의 성기 신호 s를 구성하는 계수들의 값들 중, 소정 임계값보다 작거나 또는 상대적으로 작은 값을 갖는 계수들을 0으로 치환한 것이다. 그 결과, <수학식 5>의 성긴 신호 s는 2개의 0 아닌 값, 0.5, 0.7을 가지는 <수학식 6>의 성긴 채널 hs로 근사화된다.

한편, 상기 근사화된 성긴 채널 h_s는 미리 설정된 소정의 압축 행렬에 의해 최초 8 X 1 크기의 벡터보다 더 작은 벡터 크기를 갖는 채널로 압축될 수 있다. 본 개시에서는압축 행렬을 "C"로 표기할 것이다. 상기 압축 행렬 C의 크기는 a X 8이 되며, 여기서 a는 8보다 작은 값이다. 따라서 최종적으로 압축된 채널 h_c 는 하기 <수학식 7>로 표현된다.

여기서, M은 측정 행렬(measurement 행렬)이고, M은 압축 행렬 C와 변환 행렬 Q의 곱으로 정의된다.

참고로, 상기 a의 값은 최초 추정된 채널 h의 벡터 크기(상기 예에서는 8X1)와 성긴 신호 벡터 s의 구성 요소의 값들 중 0아닌 값들의 개수(상기 예에서는 2)에 의하여 결정된다. 한편, 실제로 성긴 신호 s에서 0아닌 값들의 개수가 적을수록, 성긴 신호 s의 압축이 안정적으로 잘 되는 것으로 알려져 있다. 또한, 추정된 채널 h를 성긴 신호 s로 근사화를 잘 할수록 압축 성능은 높아진다. 이상적인 성긴 신호 근사화의 일 예로, 추정 채널 h와 동일한 방향의 벡터가 변환 행렬 Q에 포함되어 있다면 추정 채널 h의 성김도(sparsity)는 1로 근사화될 수 있다.다만, 문제는 압축된 채널 h_c를 다시 최초의 추정 채널 h로 복원하기 위해서는 송수신기가 성긴 채널로의 변환 및 복원에 사용되는 변환 행렬 Q를 알고 있어야 하므로, 이러한 이상적인 성긴 근사화는 불가능하다. 이러한 점을 고려하면, 송수신기 각각이 추정된 채널 h를 대표할 수 있는 벡터들을 포함하는 변환 행렬 Q를 가지고 있을 때, 피드백 신호의 압축 성능을 최대화할 수 있다. 그에 따라 본 개시에서는 기지국과 단말이 각각 채널 h를 대표할 수 있는 벡터들을 가질 수 있도록, 단말은 기지국이 송신한 기준 빔들을 이용하여 변환 행렬 Q를 구성한다.

상기 <수학식 7>을 채널 h의 복원 방식과 관련하여 다시 설명한다.

<수학식 7>을 다시 참조하면, hc=C·Q·s이다.

여기서 s는 기지국이 송신한 복수 개의 기준 빔들로부터 단말이 생성한 성긴 신호이고, C는 기지국과 단말 사이에서 미리 결정된 소정의 압축 행렬이고, Q는 채널 h를 변환하기 위한 변환 행렬이다. 또한, hc 는 단말이 생성한 압축 행렬로 본 개시에서 단말은 상기 hc를 기지국으로 피드백하여 피드백 정보의 양을 줄일 수 있다.

기지국은 상기 피드백된 hc로부터 최종적으로 채널 h를 복원해야 한다. 기지국은 hc를 단말로부터 피드백받아서 알 수 있고, C는 기지국과 단말 사이에 미리 결정된 것으로 알고 있다. 한편, 본 개시에서 Q는 기지국과 단말이 공통적으로 기지국이 송신한 복수 개의 기준 빔들로부터 생성한 것이기 때문에 기지국과 단말 사이에서 공통적으로 알고 있다. 즉, 기지국은 hc, C, Q를 알고 있으므로 상기 <수학식 7>을 이용하여 성긴 신호 s를 구할 수 있다. 또한, 성긴 신호 s와 변환 행렬 Q 로부터 상기 <수학식 5>를 이용하여 채널 h를 복원할 수 있다.

지금까지 설명한 내용을 간략히 요약하면, 단말은 기지국이 송신한 기준 빔들을 이용하여 변환 행렬 Q를 생성하고, Q로부터 성긴 신호 s(또는 성긴 채널 hs)를 생성하고, 성긴 채널 hs로부터 압축 행렬 C를 이용하여 압축 채널 hc를 생성하고, 상기 압축 행렬 hc의 값들을 기지국으로 피드백한다. 기지국은 상기 hc, 미리 결정된 C, 기준 빔들로부터 생성되는 Q로부터 성긴 신호 s를 생성한다. 이후, 상기 s와 Q를 이용하여 채널 h를 복원할 수 있다.

다만, 상술한 실시예에서 기지국과 단말은 기지국이 송신한 기준 빔들을 이용하여 Q를 생성하는 것으로 설명하으나, 다른 실시예로, 기지국과 단말 간의 채널 정보를 알고 있을 때 상기 기지국과 단말 간의 채널 정보를 이용하여 변환 행렬 Q를 생성하는 방식도 가능하다.또한, 본 개시는 기준 빔이 아닌 코드 북 기반의 시스템에서도 활용 가능하다.

만일 기지국이 직교 기준 빔들을 송신한다면, 직교 기준 빔들로 이루어진 행렬을 변환 행렬(Q)로 사용할 수 있다.

반면, 기지국이 비-직교 기준 빔들을 송신하는 경우 아래의 두 가지 경우로 나누어 기지국이 변환 행렬(Q)를 결정할 수 있다.

첫 번째로, 기지국이 비직교 기준 빔들을 송신하고 단말이 유효 빔 인덱스를 기지국에 추가적으로 시그널링하는 경우, 상기 <수학식 3>을 이용한 직교화 과정을 통해 변환 행렬 Q를 구성할 수 있다. 두 번째로, 기지국이 비직교 기준 빔들을 송신하고, 단말이 유효 빔 인덱스를 시그널링하지 않는 경우라면, 아래와 같은 방식으로 기지국이 변환 행렬 Q와 성긴 신호 s를 추정한다.

상기 두 번째 경우, 즉, 기지국이 비직교 기준 빔들을 송신하고, 단말이 유효 빔 인덱스를 시그널링하지 않는 경우를 상술한 <수학식 5> 내지 <수학식 7>을 기준으로 설명한다.

먼저, 최초 측정 행렬(M)은 소정의 압축 행렬(C)과 기준 빔 (w1, w2, …, w8)들로 이루어진 변환 행렬(Q)로 구성된다. 그리디(Greedy) 방식의 검색을 하는 경우 측정 행렬을 구성하는 각각의 열 벡터들과 압축 채널 hc의 내적을 순차적으로 수행하고, 이때 내적의 값이 가장 큰 측정 행렬의 열 벡터를 찾는다. 이렇게 측정 행렬과 압축 채널의 내적 수행 시, 내적의 값이 가장 큰 측정 행렬의 열의 위치가 성긴 신호 s에서 첫 번째로 0 아닌(non-zero) 값의 위치가 되며, 상기 첫 번째로 0 아닌 값의 위치의 값은 해당 열의 내적 값이 된다. 이후, 두 번째 0 아닌 값을 찾기 위해 압축 채널 h_c를 하기 <수학식 8>을 이용하여 업데이트한다.

상기 <수학식 5>의 예와 같이, 빔 벡터 w3의 내적 값이 가장 크다는 가정하에 <수학식 8>에서 t1은 w3(=q3)와 h_c 간의 내적 값이며, 이때 이상적으로 잡음과 간섭이 없다면 t1=0.7이 된다. 이후에는 업데이트된 압축 채널 h_c’ 에 대하여 상기 <수학식 8>의 바로 이전에서 설명된 과정이 다시 수행된다.

이때, 측정 행렬(M)은 소정의 압축 행렬(C)과 업데이트된 변환 행렬(Q)에 의하여 구성된다. 또한, 변환 행렬(Q)의 업데이트는 최초의 기준 빔 집합에서 가장 큰 내적값을 가지는 빔 벡터인 w3(=q3)를 기준으로 현재의 변환 행렬(Q)을 직교화한 행렬로 만들어 진다. 이러한 과정은 상기 <수학식 5>와 동일하다.

이후의 과정에서도 선택된 변환 행렬(Q)의 벡터를 가지고 압축 채널(h_c)에 대한 업데이트를 반복하여 수행하며, 업데이트된 Q에 의하여 측정 행렬(M)도 업데이트된다. 이렇게 업데이트된 측정 행렬(M)을 기준으로 상술한 과정을 반복함으로써 기지국은 성긴 신호의 0 아닌 값을 추정할 수 있다. 잡음 및 간섭이 없는 환경이라면, 기지국은 완전한 Q를 가지고 있는 것과 동일하게 동작할 수 있다.

도 10은 본 개시의 실시예에 따라 송신기가 8개의 기준 빔을 송신한 경우, 단말 1 및 단말 2에서 수신한 기준 빔들의 이득을 도시한 도면이다. (a)는 단말 1에서 측정한 기준 빔들의 이득을 도시한 것이고, (b)는 단말 2에서 측정한 기준 빔들의 이득을 도시한 것이다.

단말들은 수신한 기준 빔들 중 이득이 가장 큰 소정 개수의 기준 빔을 선택하는데, 도 10에서 각각의 단말이 8개의 기준 빔에서 3개의 기준 빔들을 유효 빔들로 선택하는 것으로 가정하였다.

(a)를 참조하면, 단말 1은 수신한 기준 빔들 중 이득이 가장 큰 빔 2,3,4을 선택하고, (b)를 참조하면, 단말 2은 수신한 기준 빔들 중 이득이 가장 큰 빔 1,4,8을 선택한다.

각각의 단말은 이렇게 선택한 빔들을 포함한 변환 행렬 Q를 구성할 수 있으며, 각 빔들에 해당하는 복소 값들을 이용하여 성긴 신호 s를 구성할 수 있다. 즉, 선택된 유효 빔들의 복소 값들이 성긴 신호 s에서의 0 아닌 값들이 된다. 다만, 비-직교 빔에 대해서는 <수학식 3>에 의하여 해당 복소 값들이 다시 계산된다.

본 개시에 따르면, 성긴 신호 s를 구하기 위한 성긴 근사화 과정의 복잡도 또는 계산량이 감소하게 된다. 또한, 성긴 신호 근사화 시 성김도 레벨(sparsity level)을 최소화 할 수 있으므로 압축 효율이 높아지며, 피드백된 압축 채널을 통한 추정 채널의 복원 성능을 개선시킬 수 있다.

도 11은 본 개시의 실시예에 따라 동작하는 기지국 장치의 구성을 설명하는 도면이다.

기지국 장치(1100)는 송수신부(1101), 제어부(1103), 빔 생성부(1105)를 포함한다.

빔생성부(1105)는 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 생성하고, 송수신부(1101)를 통하여 단말로 송신한다. 상기 기준 빔은 셀-특정 기준 빔이거나 또는 단말-특정 기준 빔이다.

제어부(1103)는 상술한 본 개시의 실시예에 의한 전반적인 동작들을 수행한다.

대표적으로, 제어부(1103)는 송수신부(1101)를 통하여 단말로부터 유효 빔 정보 또는 채널 정보를 수신한다. 유효 빔 정보를 수신하였다면, 이를 이용하여 채널을 추정하고 이를 이용하여 스케줄링 등을 수행한다. 채널 정보를 수신하였다면 채널 정보를 이용하여 스케줄링을 바로 수행할 수 있다. 다만, 수신한 채널 정보가 압축된 채널 정보라면 상술한 것처럼 변환 행렬, 압축 행렬을 이용하여 단말이 추정한 채널 정보를 복원한다.

또한, 제어부(1103)는, 도 2에서 설명된 것처럼 기지국이 채널 추정을 하는 것으로 설정되었다면, 단말로부터 유효 빔 정보를 수신하고, 이를 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 다만, 이러한 채널 추정은 별도의 구성 요소인 채널 추정부(미도시됨)에서 수행될 수도 있다.

상기 동작들 이외에도 앞서 상술한 기지국과 관련된 동작들이 제어부(1103)에서 수행되며, 이에 대한 내용은 전술된 바와 같다.

도 12는 본 개시의 실시예에 따라 동작하는 단말 장치의 구성을 설명하는 도면이다.

단말 장치(1200)는 송수신부(1201), 제어부(1203), 채널 추정부(1205)를 포함한다.

제어부(1203)는 송수신부(1201)를 통하여 기지국이 송신한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하고, 이로부터 유효 빔을 선택한다.

단말이 채널 추정을 하는 경우라면, 채널 추정부(1205)는 상기 유효 빔 정보에 기초하여 채널을 추정한다. 이렇게 유효 빔 정보에 기초하여 추정된 채널을 "성긴 채널"이라고 칭할 수 있음을 앞서 설명된 바와 같다. 채널 추정부(1205)는 추정된 채널에 기초한 채널 정보를 생성하고 이를 송수신부(1201)를 통하여 기지국으로 송신한다. 한편, 채널 주정부(1205)에서 생성하는 채널 정보는 앞서 <수학식 4> 내지 <수학식 7>의 예에서 설명된 "압축된 센싱 기반의 피드백 신호 압축" 방식에 의하여 생성된 것일 수 있다.

한편, 기지국이 채널 추정을 하는 경우라면, 제어부(1203)는 송수신부(1201)를 통하여 상기 선택된 유효 빔에 대한 유효 빔 정보를 기지국으로 송신하고, 기지국은 상기 유효 빔 정보를 이용하여 기지국과 단말 간의 채널을 추정한다.

또한, 단말 장치(1200)는 상술한 바와 같은 본 개시의 주요 동작들뿐 아니라, 도 10 이전에 설명되었던 단말과 관련된 전반적인 동작을 수행한다. 다만, 그에 대한 상세한 설명은 중복되기 때문에 생략하기로 한다.지금까지 설명된 본 개시의 실시예들의 특정 측면들은 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(Read-Only Memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(Random-Access Memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 개시를 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 개시가 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.

또한 본 개시의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 개시의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 개시는 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 개시는 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다

또한 본 개시의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 콘텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 콘텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 송신하는 제어부를 포함할 수 있다.

Claims

복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널을 추정하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하는 과정과,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과,
상기 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 과정과,
상기 추정된 채널에 대한 채널 정보를 생성하는 과정과,
상기 생성된 채널 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하는 직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 유효 빔을 선택하는 과정은,
상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 소정 기준 값 이상인 기준 빔들을 상기 유효 빔으로 선택함을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하지 않는 비직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 유효 빔을 선택하는 과정은,
상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 가장 큰 제1 기준 빔을 유효 빔으로 선택하는 과정과,
상기 제1 기준 빔을 기준으로 나머지 기준 빔들을 직교화하는 과정과,
상기 직교화된 나머지 기준 빔들의 신호 값들 중 가장 큰 값을 갖는 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택하는 과정과,
상기 제1 기준 빔과 상기 제2 기준 빔을 제외한 기준 빔들에 대하여, 상기 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택한 방식과 동일한 방식을 반복하여 소정 개수의 유효 빔을 선택하는 과정을 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국으로 송신된 상기 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 상기 기지국에서 생성된 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 과정과,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 기초하여 추정된 채널에 대한 채널 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정은,
상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 수신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 수신함을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 기지국에서 생성된 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 채널 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 수신하는 과정 이전에,
상기 기지국으로부터 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 수신하는 과정 이전에,
상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 송신하는 과정과,
상기 시그널링 정보에 대한 응답을 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 채널 정보를 생성하는 과정은,
상기 추정된 채널의 채널 행렬과, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 곱하여 압축된 채널 정보를 생성함을 특징으로 하는 단말이 채널을 추정하는 방법.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법에 있어서,
상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 과정과,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여, 상기 단말이 추정한 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제16항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서,
상기 수신한 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제20항에 있어서,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여 추정된 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하는 과정은,
상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 송신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 송신함을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 기지국이 생성한 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 채널 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 송신하는 과정 이전에,
상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 송신하는 과정 이전에,
상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 수신하는 과정과,
상기 시그널링 정보에 대한 응답을 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 단말로부터 수신한 채널 정보는,
상기 단말에서 추정한 채널에 대한 채널 행렬과, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 곱하여 생성된 압축된 채널 정보임을 특징으로 하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
제26항에 있어서,
상기 수신한 압축된 채널 정보와, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 이용하여, 상기 단말에서 추정한 채널을 복원하는 과정을 더 포함하는 기지국이 채널 정보를 수신하는 방법.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하는 단말 장치에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하고, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 제어부와,
상기 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하고, 상기 추정된 채널에 대한 채널 정보를 생성하는 채널 추정부와,
상기 생성된 채널 정보를 상기 기지국으로 송신하는 상기 송수신부를 포함하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하는 직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 소정 기준 값 이상인 기준 빔들을 상기 유효 빔으로 선택함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하지 않는 비직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 가장 큰 제1 기준 빔을 유효 빔으로 선택하고, 상기 제1 기준 빔을 기준으로 나머지 기준 빔들을 직교화하고, 상기 직교화된 나머지 기준 빔들의 신호 값들 중 가장 큰 값을 갖는 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택하고, 상기 제1 기준 빔과 상기 제2 기준 빔을 제외한 기준 빔들에 대하여, 상기 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택한 방식과 동일한 방식을 반복하여 소정 개수의 유효 빔을 선택함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제31항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제31항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기지국으로 송신된 상기 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 상기 기지국에서 생성된 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하도록 더 구성되는 채널을 추정하는 단말 장치.
제35항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하고,
상기 채널 추정부는, 상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하고, 상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 기초하여 추정된 채널에 대한 채널 정보를 상기 기지국으로 송신함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제35항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 수신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 수신함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제35항에 있어서, 상기 기지국에서 생성된 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 채널 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 수신하기 이전에, 상기 기지국으로부터 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 수신하도록 더 구성되는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 수신하기 이전에, 상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 송신하고, 상기 시그널링 정보에 대한 응답을 수신하도록 더 구성되는 채널을 추정하는 단말 장치.
제28항에 있어서, 상기 채널 추정부는,
상기 채널 정보를 생성 시, 상기 추정된 채널의 채널 행렬과, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 곱하여 압축된 채널 정보를 생성함을 특징으로 하는 채널을 추정하는 단말 장치.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 정보를 수신하는 기지국 장치에 있어서,
상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 빔 생성부와,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여, 상기 단말이 추정한 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하는 제어부를 포함하는 포함하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제43항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제43항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 빔 생성부는,
상기 수신한 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제47항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 기초하여 추정된 채널에 대한 채널 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 더 구성되는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제47항에 있어서, 상기 빔 생성부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신 시, 상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 송신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 송신함을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제47항에 있어서, 상기 기지국이 생성한 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 채널 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 빔 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 송신하기 이전에, 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 빔 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 송신하기 이전에, 상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 수신하고, 상기 시그널링 정보에 대한 응답을 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제42항에 있어서, 상기 단말로부터 수신한 채널 정보는,
상기 단말에서 추정한 채널에 대한 채널 행렬과, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 곱하여 생성된 압축된 채널 정보임을 특징으로 하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
제53항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 수신한 압축된 채널 정보와, 상기 기준 빔 집합을 이용하여 생성한 변환 행렬과, 소정의 압축 행렬을 이용하여, 상기 단말에서 추정한 채널을 복원하는 과정을 더 포함하는 채널 정보를 수신하는 기지국 장치.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하는 과정과,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과,
상기 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하는 과정과,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과,
상기 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하지 않는 비직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 유효 빔을 선택하는 과정은,
상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 가장 큰 제1 기준 빔을 유효 빔으로 선택하는 과정과,
상기 제1 기준 빔을 기준으로 나머지 기준 빔들을 직교화하는 과정과,
상기 직교화된 나머지 기준 빔들의 신호 값들 중 가장 큰 값을 갖는 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택하는 과정과,
상기 제1 기준 빔과 상기 제2 기준 빔을 제외한 기준 빔들에 대하여, 상기 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택한 방식과 동일한 방식을 반복하여 소정 개수의 유효 빔을 선택하는 과정을 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제58항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제58항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서,
상기 기지국으로 송신된 상기 유효 빔 정보 기초하여, 상기 단말만을 위하여 상기 기지국에서 생성된 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제62항에 있어서,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 과정과,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제62항에 있어서, 상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하는 과정은,
상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 수신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 수신함을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제62항에 있어서, 상기 기지국에서 생성된 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 유효 빔 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 수신하는 과정 이전에,
상기 기지국으로부터 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
제55항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 수신하는 과정 이전에,
상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 송신하는 과정과,
상기 시그널링 정보에 대한 응답을 수신하는 과정을 더 포함하는 단말이 피드백 신호를 송신하는 방법.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 추정 방법에 있어서,
상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 과정과,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 유효 빔 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 기지국의 채널 추정 방법.
제68항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제69항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제69항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제68항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제68항에 있어서,
상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국의 채널 추정 방법.
제73항에 있어서,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 기지국의 채널 추정 방법.
제73항에 있어서, 상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하는 과정은,
상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 송신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 송신함을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제73항에 있어서, 상기 기지국이 생성한 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 유효 빔 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 기지국의 채널 추정 방법.
제68항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 송신하는 과정 이전에,
상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국의 채널 추정 방법.
제68항에 있어서, 상기 기준 빔 집합을 송신하는 과정 이전에,
상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 수신하는 과정과,
상기 시그널링 정보에 대한 응답을 상기 단말로 송신하는 과정을 더 포함하는 기지국의 채널 추정 방법.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 피드백 신호를 송신하는 단말 장치에 있어서,
기지국으로부터 상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 수신하고, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하는 제어부와,
상기 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 송수신부를 포함하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하는 직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 소정 기준 값 이상인 기준 빔들을 상기 유효 빔으로 선택함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합이, 상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들이 상호 직교하지 않는 비직교 기준 빔 집합일 경우, 상기 기준 빔들 중 수신 신호 값이 가장 큰 제1 기준 빔을 유효 빔으로 선택하고, 상기 제1 기준 빔을 기준으로 나머지 기준 빔들을 직교화하고, 상기 직교화된 나머지 기준 빔들의 신호 값들 중 가장 큰 값을 갖는 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택하고, 상기 제1 기준 빔과 상기 제2 기준 빔을 제외한 기준 빔들에 대하여, 상기 제2 기준 빔을 유효 빔으로 선택한 방식과 동일한 방식을 반복하여 소정 개수의 유효 빔을 선택함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제82항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제82항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기지국으로 송신된 상기 유효 빔 정보 기초하여, 상기 단말만을 위하여 상기 기지국에서 생성된 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 적어도 하나의 유효 빔을 선택하고, 상기 단말-특정 기준 빔 집합에서 선택된 유효 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 기지국으로부터 수신 시에, 상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 수신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 수신함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 기지국에서 생성된 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 유효 빔 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제68항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 수신하기 이전에, 상기 기지국으로부터 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 수신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제68항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 수신하기 이전에, 상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 송신하고, 상기 시그널링 정보에 대한 응답을 수신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
복수 개의 안테나 소자를 이용하여 빔 포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하는 기지국 장치에 있어서,
상기 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 기준 빔 집합을 단말로 송신하는 빔 생성부와,
상기 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 유효 빔 정보를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널을 추정하는 제어부를 포함하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제92항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국의 커버리지 내의 단말들에게 공통적으로 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제93항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들에서 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들은 모두 동일함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제93항에 있어서, 상기 셀-특정 기준 빔 집합은,
동일한 주파수 자원 상의 복수 개의 시간 구간들 반복 송신되거나, 또는 동일한 시간 구간 상의 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되며,
상기 복수 개의 시간 구간들 또는 복수 개의 주파수 자원들에서 반복 송신되는 셀-특정 기준 빔 집합들 중 적어도 두 개는 서로 다름을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 기준 빔 집합은,
상기 기지국이 이미 알고 있는 상기 기지국과 상기 단말 간의 채널 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위하여 생성한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합임을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 빔 생성부는,
상기 수신한 유효 빔 정보에 기초하여, 상기 단말만을 위한 복수 개의 기준 빔들을 포함하는 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제97항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합에 포함된 복수 개의 기준 빔들로부터 선택된 적어도 하나의 유효 빔에 대한 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제97항에 있어서, 상기 빔 생성부는,
상기 단말-특정 기준 빔 집합을 상기 단말로 송신 시에, 상기 단말의 상기 단말-특정 기준 빔 집합의 송신 요청에 대한 응답으로 송신하거나, 또는 상기 단말의 요청 없이 송신함을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제97항에 있어서, 상기 기지국이 생성한 단말-특정 기준 빔 집합은,
상기 유효 빔 정보에 의한 채널 공간과 직교한 공간 또는 인접한 공간에서 생성됨을 특징으로 하는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 송신하기 이전에, 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것을 지시하는 메시지를 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.
제79항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기준 빔 집합을 송신하기 이전에, 상기 단말이 상기 기준 빔 집합을 이용한 피드백 모드로 동작할 것임을 알리는 시그널링 정보를 수신하고, 상기 시그널링 정보에 대한 응답을 상기 단말로 송신하도록 더 구성되는 피드백 신호를 송신하는 단말 장치.