KR20170113464A - 무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법 및 이에 기반한 데이터 수신 방법과 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 단말로 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하는 단계, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 데이터를 전송하기 위하여 할당된 주파수 자원을 알려주기 위한 자원할당 타입을 결정하는 단계 및 상기 결정된 자원할당 타입에 기반하여 제어정보를 생성하는 단계;를 포함하는 기지국의 자원 할당 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 자원 할당 방법 및 이에 기반한 데이터 수신 방법과 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATING RESOURCE AND RECEIVING DATA BASED ON THE ALLOCATED RESOURCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 16개까지 및 32개까지의 non-precoded(class A) CSI-RS를 지원하는 FD-MIMO 및 eFD-MIMO에 관련된 기술이다.

또한, 본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 비주기적으로 전송되는 기준신호(reference signal)에 기반하여 무선채널 상태를 측정하고 그에 의거 CSI(채널상태정보)를 생성, 기지국에 보고하는 방법에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 1ms보다 작은 전송시간구간을 이용한 데이터 송수신 방법 및 시스템에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(Information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

최근 FD-MIMO에서는 코드북(codebook) 사이즈의 증가에 따라 단말이 보고해야 하는 PMI 오버헤드가 증가하게 된다. 이에 의해, 단말의 계산 오버헤드 및 피드백 오버헤드가 기존 대비 증가하여 단말 부담이 증가할 수 있다. 따라서, 이와 같은 단말의 부담을 감소시키고, 부담을 감소시키기 위한 방법에 의해 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.

Rel-13 FD-MIMO에서는 codebook 사이즈의 증가에 따라 단말이 보고해야 하는 PMI overhead가 증가하게 된다. 특히 주기적 채널 상태 보고의 경우 보낼 수 있는 PUCCH payload의 사이즈가 제한되어 있어 PMI overhead를 줄여 payload에 맞추기 위한 방법이 필요하게 된다. 기존의 주기적 채널 상태 보고에서는 코드북 사이즈를 줄이기 위하여 중복되는 빔 그룹을 제거하거나 선택할 수 있는 빔 및 polarization이 다른 안테나 사이의 위상차를 보상하기 위한 co-phasing 수를 줄이는 codebook subsampling을 사용하였다. 주기적 채널 상태 보고와 비교하여 기존의 비주기적 채널 상태보고 에서는 코드북 사이즈에 대한 제한없이 모든 경우에 대하여 PMI를 보고할 수 있도록 하였다. 하지만, FD-MIMO 지원을 위하여 codebook 사이즈가 증가할 경우 단말의 계산 오버헤드 및 피드백 오버헤드가 기존 대비 증가하여 단말 부담이 증가할 수 있으며, 이에 따라 기존의 wideband CQI 보고 모드에서 기존 subband CQI 보고 모드에서 사용하던 것과 동일하게 first PMI를 위한 보고 시점을 도입하여 이러한 PMI overhead의 증가를 해결할 수 있다. 이러한 first PMI 보고 시점 설정을 위해 subband CQI 설정의 periodicityFactor를 사용할 경우, PMI/RI reporting, widebandCQI, subbandCQI 등의 필드를 이용하여 간접적으로 설정되는 주기적 채널 상태 보고 모드 설정이 불가능해진다.

한편, 본 발명은 FD-MIMO 시스템에서 비 주기 전송되는 CSI-RS(aperiodic CSI-RS)에 기반하는 단말에서의 기준신호 측정, 채널상태 정보 생성, 채널상태 정보 송신을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 포함한다. 구체적으로 효율적인 비 주기 CSI-RS 전송 및 정확한 채널상태 정보 획득을 위하여 기지국이 단말에게 추가적인 비 주기 CSI-RS 설정 정보를 공지하는 것을 포함할 수 있다. 또한 상기 설정 정보에 따라 기지국에서 단말로 기준신호를 전송하고 단말은 이에 기반한 채널정보를 생성 및 보고하고 기지국에서 이를 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 짧은 전송시간구간을 지원하는 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서 각 전송시간에서 하향링크 및 상향링크 데이터 전송을 위한 자원할당이 필요하며, short TTI의 제어정보 오버헤드를 낮추기 위해 자원할당 정보를 전달하는 제어정보의 비트수를 줄일 필요가 있다.

본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법은, 단말로 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하는 단계, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 데이터를 전송하기 위하여 할당된 주파수 자원을 알려주기 위한 자원할당 타입을 결정하는 단계 및 상기 결정된 자원할당 타입에 기반하여 제어정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 방법은, 기지국으로부터 제어정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 전송되는 제어정보의 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하는 단계, 상기 제어정보의 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 제어 정보의 자원할당 타입을 확인하는 단계 및 상기 확인 결과에 기반하여 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 기지국은 단말로 데이터를 송수신하는 송수신부 및 상기 단말로 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하고, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 데이터를 전송하기 위하여 할당된 주파수 자원을 알려주기 위한 자원할당 타입을 결정하며, 상기 결정된 자원할당 타입에 기반하여 제어정보를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 단말은 기지국으로부터 제어정보 또는 데이터를 수신하는 송수신부 및 상기 기지국으로부터 전송되는 제어정보의 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하여, 상기 제어정보의 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 제어정보의 자원할당 타입을 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 단말의 채널 상태 정보 보고 방법은 기지국으로부터 CSI-RS 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고 채널 상태를 추정하는 단계, 상기 피드백 설정 정보에 기반하여 피드백 정보를 결정하는 단계 및 상기 피드백 설정에 기반하여 결정된 피드백 타이밍에 상기 결정된 피드백 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 기지국의 비주기적 CSI-RS 전송 방법은 적어도 하나의 비주기적(aperiodic) CSI-RS를 설정하는 단계; 상기 설정된 CSI-RS에서 활성화 또는 비활성화 될 자원을 설정하는 제2 단계; 상기 비주기적 CSI-RS를 트리거(trigger)하는 제3 단계; 및 상기 제1 단계 또는 상기 제2 단계 또는 상기 제3 단계에 기반하여 결정된 비주기적 CSI-RS 리소스(resource)에 비주기적 CSI-RS를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 주기적 채널 상태 보고 모드 설정을 위한 first PMI 보고 시점 설정 방법 및 이에 따르는 주기적 채널 상태 보고 모드 설정 방법을 제안하고 이에 따라 주기적 채널 상태 보고 모드 설정이 원활히 이루어 질 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 복수개의 안테나를 포함하는 기지국 및 단말에서 기준 신호의 전송 효율을 개선하고 이에 따른 시스템 throughput 증대를 기대할 수 있다. 이를 위하여 기지국은 적어도 하나 이상의 비 주기 기준신호 자원을 단말에게 할당하고 단말은 이를 기반으로 기지국의 의도에 부합하는 채널상태 정보를 생성 및 보고하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, shortened-TTI 단말의 송수신 방법을 제공함으로써, 기존 단말과 상기 shortened-TTI 단말이 시스템 내에 효율적으로 공존할 수 있다.

도 1은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 활용하여 데이터를 송신하는 FD-MIMO 시스템을 도시한 도면이다.
도 2a는 LTE 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
도 2b는 LTE 시스템에서 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 2c는 LTE 시스템에서 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 2d는 LTE 시스템에서 PTI=0인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 2e는 LTE 시스템에서 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 2f는 LTE 시스템에서 CSI-RS 전송방법을 도시하는 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는 3개의 타입의 보고 시점을 갖는 보고 방법을 도시하는 도면이다.
도 2h는 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법을 기반으로 단말이 기지국에게 주기적인 채널 상태 보고를 지원하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2i는 이러한 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법을 기반으로 단말이 기지국에게 주기적인 채널 상태 보고를 지원하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2j는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 2k는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 2l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2m은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3a는 본 개시의 실시 예가 적용되는 FD-MIMO 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3b는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)에 해당하는 무선자원을 도시하는 도면이다.
도 3c는 기지국이 8개 CSI-RS를 전송하는 경우의 n 번째 그리고 n+1 번째 PRB에 대한 CSI-RS RE mapping 예시를 도시하는 도면이다.
도 3d은 BF CSI-RS 운영의 일례를 도시한 도면이다.
도 3e는 aperiodic CSI-RS 송수신 및 이에 따른 CSI reporting 예시를 도시하는 도면이다.
도 3f는 aperiodic CSI-RS를 위한 dynamic port numbering 운영 시나리오의 일례를 도시한 도면이다.
도 3g는 aperiodic CSI-RS를 위한 dynamic port numbering 운영 시나리오의 또 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 3h는 aperiodic CSI-RS를 위하여 상위 레이어 시그날링 되는 CSI-RS resource configuration을 도시한 도면이다.
도 3i는 aperiodic CSI-RS를 위하여 상위 레이어 시그날링 되는 CSI-RS resource configuration을 도시한 도면이다.
도 3j는 aperiodic CSI-RS를 전송하는 경우 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 3k는 aperiodic CSI-RS에 기반한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 3l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3m은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 4b는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 4c는 제1타입 단말용 하향링크 자원할당 타입 0에서 하향링크 자원할당 정보가 구성되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4d는 기지국이 제3-1실시예, 제3-2실시예, 제3-3실시예에서 제공된 제1타입 단말용 자원할당 타입 0, 1, 혹은 2를 이용하여 단말에게 자원할당 정보를 전달하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4e는 제1타입 단말이 하향링크 제어정보를 수신하여 DCI 포맷에 따라 지원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다.
도 4f는 제1타입 단말이 하향링크 제어정보를 수신하여 DCI포맷에 따라 자원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다.
도 4g는 기지국이 상기 제3-5실시예 및 제3-6실시예에서 제공된 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입 0, 혹은 1을 이용하여 단말에게 상향링크 자원할당 정보를 전달하는 과정을 도시한 순서도이다.
도4h는 제1타입 단말이 상향링크 제어정보를 수신하고 지원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다.
도 4i는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4j는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

<제1실시예>

본 발명은 일반적인 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 Hybrid MIMO 시스템으로 동작하기 위해서 channel quality (무선채널 상태)를 측정하고 기지국에게 통보하는 PMI 및 채널상태 정보의 송수신 방법에 대한 것이다.

현재의 이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 multi-carrier multiple access 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 Multiple Input Multiple Output (MIMO, 다중 안테나)를 적용하고 beam-forming (빔포밍), Adaptive Modulation and Coding (AMC, 적응 변조 및 부호) 방법과 channel sensitive (채널 감응) scheduling 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 channel quality 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, channel quality가 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킨다. 이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 Channel Status Indication reference signal (CSI-RS)다. 앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 다운링크(downlink) 송신 및 업링크(uplink) 수신 장치를 의미하며 한 개의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다. 한 개의 이동통신 시스템에서 복수개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 있으며 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다.

LTE/LTE-A 등 현존하는 3세대 및 4세대 이동통신 시스템은 데이터 전송률 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나를 활용함으로서 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 spatial multiplexing이라 한다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지는 송신기와 수신기의 안테나 수에 따라 달라진다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지를 해당 전송의 rank라 한다. LTE/LTE-A Release 11까지의 표준에서 지원하는 MIMO 기술의 경우 송수신 안테나가 각각 8개 있는 경우에 대한 spatial multiplexing을 지원하며 rank가 최대 8까지 지원된다. 반면 본 발명에서 제안하는 기술이 적용되는 FD-MIMO 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화되어 8개 보다 많은 32개 또는 그 이상의 송신안테나가 이용되는 경우에 해당된다. FD-MIMO 시스템은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 활용하여 데이터를 송신하는 무선통신 시스템을 일컫는다.

도 1은 FD-MIMO 시스템을 도시한 것이다.

상기 도 1에서 100의 기지국 송신 장비는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나로 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 110과 같이 서로 최소거리를 유지하도록 배치된다. 상기 최소거리의 한 예로는 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반이다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 전송하는 무선신호의 대역이 2GHz일 경우 이 거리는 7.5cm가 되며 대역이 2GHz보다 높아지면 이 거리는 더 짧아진다.

상기 도 1에서 100의 기지국에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나들은 한 개 또는 복수개의 단말에서 120과 같이 신호를 전송하는데 활용된다. 복수의 송신안테나에는 적절한 precoding이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 송신하도록 한다. 이때 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 information stream을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 information stream의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 수와 채널상황에 따라 결정된다.

상기 FD-MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD- MIMO 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많은 관계로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향링크로 많은 제어정보를 송신해야 하는 상향링크 오버헤드 문제가 발생한다.

이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 traffic channel (데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 channel measurement 및 estimation의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다. 따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 기준 신호를 위한 자원과 traffic channel 전송을 위한 신호의 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.

도 2a는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 도시한 것이다.

상기 도 2a에 도시된 무선자원은 시간축상에서 한 개의 subframe으로 이루어지며 주파수축상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 subcarrier로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2a의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)라 한다.

상기 도 2a에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.

CRS (Cell Specific RS): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.

DMRS (Demodulation Reference Signal): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지 DMRS port에 해당하며 port들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 orthogonality를 유지한다.

PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2b의 data region에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨

CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호를 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.

기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송

상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국의 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 muting을 설정할 수 있다. 상기 muting은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너 뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다. Muting의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.

상기 도 2a에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트수가 2개일 경우 상기 도 2a에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.

두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 CSI-RS는 시간축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호를 전송하며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 추가로 두 개의 안테나포트에 대한 신호를 전송한다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.

셀룰러 시스템에서 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)을 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 기지국이 전송하는 CRS 또는 CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal)를 이용하여 단말은 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다. 상기 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 한 예로 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개의 단말로 전송할 경우 단말은 기지국에서 수신된 기준신호에서 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지와 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하여 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되어 기지국으로 CQI의 형태로 통보되어 기지국이 하향링크로 단말에게 어떤 데이터 전송속도로 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.

LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백하는 것이다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세가지 정보가 있다.

RI (Rank Indicator): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수

PMI (Precoder Matrix Indicator): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자

CQI (Channel Quality Indicator): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR, 최대의 오류정정 부호화율 (code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수도 있음.

상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값 X와 RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값 X는 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 PMI와 X가 기지국에서 적용되었다는 가정을 한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 것은 rank를 RI_X로 하고 precoding을 PMI_Y로 할 때 CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 수신할 수 있다고 통보하는 것과 같다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정하여 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.

LTE/LTE-A에서 단말의 주기적 피드백은 어떤 정보를 포함하느냐에 따라 다음의 네 가지 중 하나의 피드백 모드(feedback mode or reporting mode)로 설정된다:

● Reporting mode 1-0(wideband CQI with no PMI): RI, 광대역 (wideband) CQI (wCQI)

● Reporting mode 1-1(wideband CQI with single PMI):: RI, wCQI, PMI

● Reporting mode 2-0(subband CQI with no PMI):: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (sCQI)

● Reporting mode 2-1(subband CQI with single PMI):: RI, wCQI, sCQI, PMI

상기 네가지 피드백 모드에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위 신호(higher layer signal)로 전달되는 N_pd, N_OFFSET,CQI, M_RI, 그리고 N_OFFSET,RI 등의 값에 의해 결정된다. 피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는 N_pd 이며 N_OFFSET,CQI의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다. 또한 RI의 전송 주기는 N_pd·M_RI 이며 오프셋은 N_OFFSET,CQI + N_OFFSET,RI 이다.

도 2b는 N_pd = 2, M_RI = 2, N_OFFSET,CQI = 1, N_OFFSET,RI = -1의 경우에 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 2b에서, 각 타이밍은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.

피드백 모드 1-1은 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 wCQI와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.

피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는 N_pd이며 오프셋 값은 N_OFFSET,CQI 이다. 그리고 wCQI에 대한 피드백 주기는 H·N_pd 이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이 N_OFFSET,CQI 이다. 여기서 H = J·K + 1로 정의되는데 K 는 상위신호로 전달되며 J 는 시스템 대역폭(bandwidth)에 따라 결정되는 값이다.

예를 들어 10MHz 시스템에 대한 J 값은 3으로 정의된다. 결국 wCQI는 H 번의 sCQI 전송마다 한번씩 이에 대체하여 전송된다. 그리고 RI의 주기는 M_RI·H·N_pd 이며 오프셋은 N_OFFSET,CQI + N_OFFSET,RI 이다.

도 2c는 N_pd = 2, M_RI = 2, J = 3 (10MHz), K = 1, N_OFFSET,CQI = 1, N_OFFSET,RI = -1의 경우에 대한 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.

피드백 모드 2-1은 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.

상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이며 8개 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 할당 받은 단말의 경우는 상기 피드백 타이밍과 달리 두 가지 PMI 정보가 피드백 되어야 한다. 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브모드 (submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브모드에서는 RI가 첫 번째 PMI 정보와 함께 전송되며 두 번째 PMI 정보는 wCQI와 함께 전송된다. 여기서 wCQI와 두번째 PMI에 대한 피드백의 주기와 오프셋은 N_pd와 N_OFFSET,CQI로 정의되고 RI와 첫번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기와 오프셋 값은 각각 M_RI·N_pd와 N_OFFSET,CQI + N_OFFSET,RI로 정의된다. 여기서 첫번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W1 이라 하고 두번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W2라고 하면 단말과 기지국은 단말이 선호하는 precoding matrix가 W1W2로 결정되었다는 정보를 공유한다.

8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 피드백 모드 2-1의 경우는 프리코딩 타입 지시자(precoding type indicator, PTI) 정보의 피드백이 추가된다. PTI는 RI와 함께 피드백 되고 그 주기는 M_RI·H·N_pd 이며 오프셋은 N_OFFSET,CQI + N_OFFSET,RI로 정의된다. PTI가 0인 경우에는 첫번째 PMI, 두번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백되며 wCQI와 두번째 PMI가 같은 타이밍에 함께 전송되고 그 주기는 N_pd이고 오프셋은 N_OFFSET,CQI로 주어진다. 또한 첫번째 PMI의 주기는 H'·N_pd이며 오프셋은 N_OFFSET,CQI이다. 여기서 H'은 상위신호로 전달된다. 반면에 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송되고 wCQI와 두번째 PMI가 함께 전송되며 sCQI가 추가로 별도의 타이밍에 피드백 된다. 이 경우에 첫번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 같고 sCQI는 주기가 N_pd 오프셋이 N_OFFSET,CQI로 정의된다. 또한 wCQI와 두번째 PMI는 H·N_pd 의 주기와 N_OFFSET,CQI의 오프셋을 가지고 피드백되며 H는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.

도 2d 및 2e는 N_pd = 2, M_RI = 2, J = 3(10MHz), K = 1, H' = 3 , N_OFFSET,CQI = 1, N_OFFSET,RI = -1의 경우에 대하여 각각 PTI=0과 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.

LTE/LTE-A에서는 상기 단말의 주기적 피드백뿐만 아니라 비주기적 피드백도 지원한다. 기지국이 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 얻고 싶을 때, 기지국은 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 하향링크 제어정보 (DCI, downlink control information)에 포함된 비주기적 피드백 지시자를 특정 비주기적 피드백을 수행하도록 설정하여 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 수행한다. 상기 해당 단말은 비주기적 피드백을 수행하도록 설정된 지시자를 n번째 서브프레임 에서 수신하면 해당 단말은 n+k번째 서브프레임에서의 데이터 전송에 비주기적 피드백 정보를 포함하여 상향링크 전송을 수행한다. 여기서 k는 3GPP LTE Release 11 표준에 정의된 파라미터로 FDD(frequency division duplexing)에서는 4이며 TDD(time division duplexing)에서는 <표 1>와 같이 정의된다.

[표 1] TDD UL/DL configuration 에서 각 서브프레임 번호 n에 대한 k 값

상기 비주기적 피드백이 설정된 경우에 피드백 정보는 주기적 피드백의 경우와 같이 RI, PMI, CQI를 포함하며 피드백 설정에 따라 RI와 PMI는 피드백 되지 않을 수도 있다. 그리고 CQI는 wCQI와 sCQI 모두를 포함할 수도 있고 wCQI 정보만을 포함할 수도 있다.

LTE/LTE-A에서는 주기적 채널 상태 보고를 위하여 codebook subsampling 기능을 제공한다. LTE/LTE-A에서 상기 단말의 주기적 피드백은 PUCCH를 통하여 기지국으로 전송되게 된다. PUCCH를 통하여 한번에 전송될 수 있는 정보량이 제한적이기 때문에 상기 RI, wCQI, sCQI, PMI1, wPMI2, sPMI2 등 다양한 피드백 객체들은 부표본추출(subsampling)을 통하여 PUCCH로 전송되거나 두 가지 이상의 피드백 정보들이 함께 부호화 되어 (joint encoding) PUCCH로 전송될 수 있다. 일례로 기지국에서 설정한 CSI-RS port가 8개일 때, PUCCH mode 1-1의 submode 1에서 보고 되는 RI와 PMI1은 <표 2a>와 같이 joint encoding 될 수 있다. <표 2a>에 기반하여 3 bits로 구성되는 RI와 4 bits로 구성되는 PMI1은 총 5 bits로 joint encoding 된다.

PUCCH mode 1-1 의 submode 2는 <표 2b>과 같이 4 bit로 구성되는 PMI1과 또 다른 4 bit로 구성되는 PMI2를 총 4 bit로 joint encoding 한다. Submode 1과 비교하여 subsampling 수준이 더 크기 때문에 (submode 1의 경우 4→3, submode 2의 경우 8→4) 더 많은 precoding index를 report 할 수 없게 된다. 또 다른 일례로 기지국에서 설정한 CSI-RS port가 8개 일 경우, PUCCH mode 2-1에서 보고 되는 PMI2는 <표 2c>와 같이 subsampling 될 수 있다. <표 2c>를 참고하면 PMI2는 연관되는 RI가 1일 때 4 bits로 보고된다. 그러나 연관되는 RI가 2 이상일 경우 두번째 codeword를 위한 differential CQI가 추가로 함께 보고되어야 하므로 PMI2가 2 bits로 subsampling되어 보고되는 것을 알 수 있다. LTE/LTE-A에서는 상기 <표 2a>, <표 2b> 및 <표 2c>를 포함하여 총 6가지의 주기적 피드백에 대한 subsampling 또는 joint encoding을 적용하는 것이 가능하다.

[표 2a] : Joint encoding of RI and i ₁ for PUCCH mode 1-1 submode 1

[표 2b] : Joint encoding of RI, i ₁ and i ₂ for PUCCH mode 1-1 submode 2

[표 2c] : PUCCH mode 2-1 codebook subsampling

상기 설명한 바와 같이 FD-MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말은 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 생성하여 기지국으로 보고하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD-MIMO 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많고 이차원 안테나 배열을 고려하기 때문에 실제 적용될 수 있는 안테나 배열의 형상 또한 매우 다양해지게 된다. 따라서 8 개까지의 일차원 배열 송신안테나만 고려하여 설계된 LTE/LTE-A 시스템에 대한 채널 상태 정보의 송수신 방법을 FD-MIMO 시스템에 그대로 적용하는 것은 적합하지 않다. FD-MIMO 시스템을 최적화 시키기 위하여 상기 다양한 형태의 안테나 배열 형상에 적용이 가능한 새로운 코드북을 정의하는 것이 필요하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 기지국의 피드백 정보 수신 방법은 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하는 단계, 상기 적어도 하나이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하는 단계, 및 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 기지국은 단말과 신호를 송수신하는 통신부, 및 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하고, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하며, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법은 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 이동통신 시스템에서 기지국으로 피드백 정보를 전송하는 단말은 상기 기지국과 신호를 송수신하는 통신부, 및 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하며, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 기지국으로부터 수신하며, 상기 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성하며, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 FD-MIMO과 같이 송신 안테나의 개수가 많은 경우 이에 비례하는 CSI-RS를 전송해야 한다. 일례로 LTE/LTE-A에서 8개의 송신 안테나를 이용할 경우 기지국은 8-port에 해당하는 CSI-RS를 단말에게 전송하여 하향링크의 채널상태를 측정하도록 한다. 이 때 기지국에서 8-port에 해당하는 CSI-RS를 전송하는데 한 개의 RB내에서 상기 도 2b의 A, B와 같이 8개의 RE로 구성되는 무선자원을 이용해야 한다. 이와 같은 LTE/LTE-A 방식의 CSI-RS 전송을 FD-MIMO에 적용하는 경우 송신안테나 수에 비례하는 무선자원이 CSI-RS에 할당되어야 한다. 즉, 기지국의 송신안테나가 128개일 경우 기지국은 한 개의 RB내에서 총 128개의 RE를 이용하여 CSI-RS를 전송해야 한다. 이와 같은 CSI-RS 전송 방식은 안테나 간의 채널 측정의 정확도를 높일 수 있지만, 과도한 무선자원을 필요로 하기 때문에 무선데이터 송수신에 필요한 무선자원을 감소시키는 역효과가 있다. 따라서, 이러한 장단점을 고려하여 FD-MIMO와 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서는 CSI-RS를 전송하는데 다음과 같은 두 가지 방법을 고려할 수 있다.

● CSI-RS 전송 방법 1: CSI-RS에 안테나 수만큼의 무선자원을 할당하여 전송하는 방법

● CSI-RS 전송 방법 2: CSI-RS를 복수개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법

도 2f는 CSI-RS 전송 방법 1과 2를 도시화 한 것이다.

상기 도 2f에 FD-MIMO를 운영하는 기지국은 총 32개의 안테나로 구성되어있다. 도 2f의 2f-01은 CSI-RS 전송 방법 1을 사용하여 안테나 수만큼의 무선자원을 할당하여 전송하는 방법을 나타낸 것이다. 2f-01에서 32개의 안테나는 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,...,H3으로 표시되어 있다. 상기 2f-01의 32개의 안테나는 한 개의 Two-dimensional CSI-RS로 전송되며, 모든 수평과 수직방향의 안테나의 채널 상태를 측정하게 하는 2D-CSI-RS는 상기에 표시된 32개의 안테나포트로 구성된다. 이와 같은 방법은 안테나 별로 무선 자원을 모두 할당하게 되어 채널 정보에 대한 정확도를 높일 수 있으나, 상대적으로 제어 정보나 데이터를 위한 무선자원을 많이 사용하여 자원 효율 면에서는 효과적이지 못한 단점이 있다.

상기 도 2f의 2f-02은 CSI-RS 전송 방법 2를 이용하여 채널 정보에 대한 정확도를 상대적으로 낮게 가져가더라도 상대적으로 적은 수의 무선 자원을 할당하면서 단말로 하여금 많은 수의 송신안테나에 대한 채널측정을 가능케 하는 방법이다. 이는 전체의 CSI-RS를 N개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법으로 한 예로 기지국의 송신안테나가 상기 도1과 같이 2차원에 배열되어 있을 경우 CSI-RS를 2개의 차원으로 분리하여 전송하는 것이다. 이 때, 한 개의 CSI-RS는 수평방향의 채널 정보를 측정케 하는 Horizontal CSI-RS(또는 제1 CSI-RS라 칭할 수 있다.)로 운영하고 다른 하나의 CSI-RS는 수직방향의 채널 정보를 측정케 하는 Vertical CSI-RS(또는 제2 CSI-RS라 칭할 수 있다.)로 운영하는 것이다. 도 2f에서 2f-02의 32개의 안테나는 2f-01과 마찬가지로 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,...,H3으로 표시되어 있다. 상기 도 2f의 32개의 안테나는 두 개의 CSI-RS로 전송된다. 이 때, 수평방향의 채널 상태를 측정하게 하는 H-CSI-RS는 다음의 8개 안테나포트로 구성된다.

● H-CSI-RS port 0: 안테나 A0, A1, A2, A3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 1: 안테나 B0, Bl, B2, B3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 2: 안테나 C0, C1, C2, C3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 3: 안테나 D0, D1, D2, D3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 4: 안테나 E0, E1, E2, E3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 5: 안테나 F0, F1, F2, F3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 6: 안테나 G0, G1, G2, G3이 합쳐져서 이루어짐

● H-CSI-RS port 7: 안테나 HO, H1, H2, H3이 합쳐져서 이루어짐

상기에서 복수개의 안테나가 합쳐서 한 개의 CSI-RS port를 생성하는 것은 antenna virtualization을 의미하는 것으로 일반적으로 복수 안테나의 선형적 결합을 통하여 이루어진다. 또한 수직방향의 채널 상태를 측정하게 하는 V-CSI-RS는 다음의 4개 안테나포트로 구성된다.

● V-CSI-RS port 0: 안테나 A0, B0, C0, D0, E0, F0, G0, H0이 합쳐져서 이루어짐

● V-CSI-RS port 1: 안테나 A1, Bl, C1, D1, E1, F1, G1, H1이 합쳐져서 이루어짐

● V-CSI-RS port 2: 안테나 A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2, H2가 합쳐져서 이루어짐

● V-CSI-RS port 3: 안테나 A3, B3, C3, D3, E3, F3, G3, H3이 합쳐져서 이루어짐

상기와 같이 복수개의 안테나가 이차원으로 M×N (수직방향×수평방향)으로 배열된 경우 N개의 수평방향의 CSI-RS port와 M개의 수직방향의 CSI-RS port를 이용하여 FD-MIMO의 채널을 측정할 수 있다. 즉, 두 개의 CSI-RS를 이용할 경우 M×N개의 송신안테나를 위하여 M+N개의 CSI-RS port를 활용하여 채널상태 정보를 파악할 수 있게 된다. 이와 같이 더 적은 수의 CSI-RS port수를 이용하여 더 많은 수의 송신안테나에 대한 정보를 파악하게 하는 것은 CSI-RS 오버헤드를 줄이는데 중요한 장점으로 작용한다. 상기에서는 M×N=K개의 CSI-RS를 이용하여 FD-MIMO의 송신안테나에 대한 채널 정보를 파악하였으며 이와 같은 접근은 두 개의 CSI-RS를 이용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서는 상기 CSI-RS 전송 방법 1을 가정하여 설명하였지만, 상기 CSI-RS 전송 방법 2를 사용하는 경우에도 동일하게 확장 및 적용되어 사용될 수 있음을 명심하여야 할 것이다.

상기 다수의 안테나를 지원하기 위하여 CSI-RS port는 기존의 2, 4, 8 port CSI-RS를 하나로 묶어 지원하는 것이 가능하다. 이러한 CSI-RS port 지원은 해당 방법이 기존의 2, 4, 8 port CSI-RS와 동일한 방식으로 wide beam CSI-RS를 전송하는 Non-precoded(NP) CSI-RS를 사용하는지 안테나에 beamforming을 이용하여 CSI-RS 오버헤드를 줄인 Beamformed(BF) CSI-RS를 사용하느냐에 따라 달라질 수 있다. 해당 NP CSI-RS 및 BF CSI-RS를 지원하기 위해서 하기의 RRC 필드를 이용하여 기존의 1, 2, 4, 8 CSI-RS port를 위한 CSI-RS port 위치 혹은 CSI-RS resource들을 하나로 묶어 지원할 수 있다. 하기 <표 2d>는 이러한 NP 및 BF CSI-RS를 위한 설정을 나타낸 것이다.

[표 2d] : NP CSI-RS 및 BF CSI-RS 전송을 위한 CQI 보고 설정, CSI-Process 설정 및 CSI-RS 관련 설정 정보

상기 필드를 이용하여 NP CSI-RS 에서는 하나의 subframe 에서 기존의 CSI-RS 를 위한 위치들을 활용하여 8, 12, 16 또는 그 이상의 CSI-RS port를 지원한다. 해당 필드는 상기에 CSI-RS-ConfigNZP-EMIMO 에 설정된다. 단말은 이를 이용하여 CSI-RS 자원을 위한 위치를 파악 및 수신할 수 있다. 또한, BF CSI-RS 에서는 csi-RS-ConfigNZPIdListExt-r13 와 csi-IM-ConfigIdListExt-r13 를 이용하여 CSI-RS port 수와 subframe 및 codebook subset restriction 등이 모두 다를 수 있는 개 별의 CSI-RS resource 들을 묶어 BF CSI-RS 로 사용한다. 상기 NP CSI-RS 에서 2D 안테나를 지원하기 위해서는 새로운 2D codebook 을 필요로 하며, 이는 차원 별 안테나 및 오버샘플링 팩터, 그리고 코드북 설정에 따라 달라질 수 있다.

본 발명에 설명하는데 다음의 단축어들이 이용된다.

● RI: 2D-CSI-RS에 수평 및 수직방향의 precoding이 동시 적용되어 얻은 채널의 rank를 단말이 기지국에 통보하였거나, 사전에 정해진 규칙에 의해 판단한 rank indicator

● i1: 2D-CSI-RS에 2D precoding을 적용하여 얻은 채널을 기반으로 하여 최적의 precoding을 구하여 단말이 기지국에 통보한 첫 번째 precoding matrix indicator. 첫 번째 precoding matrix indicator는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹을 나타낼 수 있다.

● i11: 2D-CSI-RS에 첫 번째 차원에서 선택된 빔 그룹이며, W1 bit payload 중 일부의 bit 일 수 있다.

● i12: 2D-CSI-RS에 두 번째 차원에서 선택된 빔 그룹이며, W1 bit payload 중 일부의 bit 일 수 있다.

● i2: 2D-CSI-RS에 2D precoding을 적용하여 얻은 채널을 기반으로 하여 최적의 precoding을 구하여 단말이 기지국에 통보한 두 번째 precoding matrix indicator. 두 번째 precoding matrix indicator는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹 중 선택된 빔과 polarization이 다른 안테나 간의 위상차를 보정하는데 필요한 co-phasing을 나타낼 수 있다.

● CQI: 2D precoding이 동시 적용되었다는 가정하에 생성된 단말 지원가능 데이터 전송률.

2D 코드북의 구조는 하기 식과 같이 나타낼 수 있다.

이 때, W11 과 W12 는 PMI 각각 i11 과 i12 에 의해 선택된다. 이 때, 이러한 식은 직접적으로 코드북에 표현되어 보일 수도 있고, 간접적으로 나타내 보일 수도 있다. 또한, W2 역시 i11/i12 와 마찬가지로 i2 에 의해서 선택된다. 하기 <표 2e-a> ~ <표 2e-d>는 이러한 2D 코드북 구조를 이용하여 rank1 2D codebook 을 표현한 것을 예시한 것이다.

[표 2e-a]: Codebook for 1-layer CSI reporting using antenna ports 15 to 14+P

[표 2e-b]: Codebook for 1-layer CSI reporting using antenna ports 15 to 14+P

[표 2e-c]: Codebook for 1-layer CSI reporting using antenna ports 15 to 14+P

[표 2e-d]: Codebook for 1-layer CSI reporting using antenna ports 15 to 14+P

상기 표에서 필요로 하는 N1, N2, O1, O2 config 은 상기 표 2d 에서의 codebookConfigN1, codebookConfigN2, codebookOverSamplingRateConfig-O1, codebookOverSamplingRateConfig-O2, codebookConfig 과 동일하다. 이 때, N1, N2 는 첫번째와 두번째 차원에서 지원하는 안테나 수를 나타내기 위한 파라미터이며, O1, O2 는 이러한 프리코더가 얼마나 세밀하게 나누어 설정 되었는 지를 나타내기 위한 오버샘플링 팩터이다. CodebookConfig 은 다양한 형태의 안테나 배열에 최적화 된 빔그룹 형상을 지원하기 위한 파라미터로 1 은 빔그룹을 지원하지 않고 i1 에 의해 오직 하나의 빔과 co-phasing 선택만을 지원하는 설정이다. CodebookConfig 2~4는 기존 코드북과 동일하게 빔그룹을 지원한다. 설정 2 는 낮은 angular spread 를 갖는 2D 형태의 채널을 지원하기 위한 정사각형태의 빔그룹을 갖으며, 설정 3 은 높은 angular spread 를 갖는 2D 형태의 채널을 지원하기 위한 체스판 형태의 넓은 빔그룹 형태를 갖는다. 설정 4 의 경우, 1D 형태의 빔그룹을 지원하기 위한 것으로 가로로 긴 형태의 빔그룹 모양을 갖고 있다. Rel-13 FD-MIMO 에서는 상기 코드북을 기반으로 하여 주기적 채널 상태 보고를 지원하기 위하여 기존의 세 개의 보고 시점을 가진 서브밴드 채널 상태 보고를 전대역 및 서브밴드에 확장 할 수 있다. 하기 도 2g 는 해당 동작을 도시한 도면이다.

이는 상기 코드북의 PMI bit 를 분석하면, i2(W2) 보고를 위한 bit 의 경우 모두 4 bit 이하로 기존의 채널 상태 보고 방법을 이용 가능하다. 하지만 i11/i12 의 경우 하기와 표 2f 와 같이 지원하는 Nl, N2, O1, O2 및 CodebookConfig 에 대해서 다음과 같이 PMI bit 가 증가하게 된다.

[표 2f]: 2D codebook 의 PMI overhead analysis

상기의 표를 기반으로 확인하면, (N1,N2,O1,O2) = (2,4,8,8)과 Config 이 1 일 때의 i1 이 최대로, 10 bit를 전송하여야 함을 확인할 수 있다. 기존의 주기적 채널 상태 보고에 사용되는 PUCCH format 2 의 경우 채널 코딩에 사용되는 Reed-Muller 코드가 13 bit 까지 전송 가능하지만 extended CP 의 경우 2 bit 의 HARQ ACK/NACK 이 지원 되어야 하기 때문에 실제로 normal CP 상황에서 전송 가능한 payload 크기는 11 bit 이다. 이러한 PUCCH format 2 를 이용한 CSI 전송을 위해서는 TPC(Transmit Power Control) 필드를 이용하여 ARI(ACK/NACK Resource Indicator) 정보를 전송하며 사전에 설정된 정보를 통해 해당 PUCCH 전송에 필요한 정보를 알 수 있는 HARQ ACK/NACK 전송과 달리, CSI 전송의 경우에는 DCI를 통한 ARI 정보 전달이 불가능 하기 때문에, 사전에 해당 전송을 위한 자원이 사전에 설정되어야 한다. 이는 상기 <표 2d>의 cqi-PUCCH-ResourceIndex와 cqi-PUCCH-ResourceIndexP1 을 통해 가능하다.

상기 <표 2f>의 i1(W11/W12) bit 의 경우 둘의 합이 11 bit 가 넘지 않음을 확인할 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 상기 도 2d 와 2e 에서 설명한 바와 같이 기존에 subband 에서 사용하는 CSI reporting instance 를 wideband 에 적용함으로써 해결 가능하다. 이 때의 보고 시점은 상기 도 2d와 2e 에서 설명한 방법과 같을 수 있다. 이러한 방법의 장점은 성능을 저하시킬 수 있는 subsampling 을 적용하지 않거나 최소한으로 적용함으로써 주기적 채널 상태 보고를 할 수 있다는 것이다. 따라서, 상기 도 2g와 같이 i11/i12 를 위한 wideband PMI reporting 보고 시점을 분리할 수 있다. 이러한 방법의 경우 wideband 보고의 경우 추가적인 reporting instance 를 필요로 하기 때문에 기지국이 채널 상태를 보고 받기 위해서 더 많은 uplink resource 가 사용되며, 이에 따라 기지국이 이러한 uplink resource 양을 줄이기 위하여 보고 받는 주기를 길게 설정할 경우 시스템 성능이 저하 될 수 있다.

이러한 구조는 도 2d 와 도 2e 에서 언급된 바와 같이 wideband CQI 보고 모드를 subband CQI 보고 모드의 보고 구조와 동일하게 RI 보고 시점, 첫번째 PMI(i1) 보고시점 그리고 두번째 PMI(i2) 및 CQI 보고 시점을 필요로 하게 되며, 이에 따라 wideband CQI 보고 모드에서도 첫번째 PMI(il)의 주기 설정을 필요로 한다. 이러한 RI 보고 시점은 subband 보고와 달리 서브 밴드의 수가 없기 때문에, 오직 CQI 주기와 RI 주기 설정 파라미터를 통해 하기와 같이 설정된다.

두번째 PMI(i2) 및 CQI 보고 시점은 기존의 wideband 모드 보고를 참조하여 하기와 같이 설정 가능하다.

첫번째 PMI의 보고시점 설정 방법에는 다음과 같은 방법이 가능하다.

● 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 1: 고정된 값으로 표준에 지정

● 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 2: widebandCQI 필드에 subband 와 동일한 periodicityFactor 를 도입.

● 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 3: subbandCQI 필드의 periodicityFactor 필드를 참조.

● 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 4: M_RI설정과 동일한 값을 이용.

첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 1 은 하나의 값으로 고정하는 방법이다. 기존의 peridocityFactor 를 이용하여 첫번째 PMI 주기 설정에 가능한 배수값은 2 와 4 로 설정 자유도에 비해 실제로 허용하는 자유도가 크지 않다. 따라서, 이를 기존에 지원하는 값인 2 혹은 4 나 그 외의 값 하나로 고정할 경우 추가적인 RRC 설정을 필요로 하지 않으면서 첫번째 PMI 보고시점을 설정할 수 있게 된다. 하지만, 이 방법은 첫번째 PMI 보고 시점에 대한 자유도를 상실하게 된다는 단점 또한 존재하며, 이에 따라 기지국 설정의 자유도가 떨어지게 된다. 설정 방법 1 에 의해 첫번째 PMI 보고 시점은 2 로 고정할 경우 하기와 같이 표현 가능하다.

이 때, 상기 숫자 2 는 4 혹은 다른 고정된 숫자로 변경될 수 있으며, 하기와 같이 H'이라는 parameter 를 그대로 둔 채로 'TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정된 경우에는 해당 값이 2 이다'로 표준에 정의하는 것도 동일한 효과를 갖는다.

또한, 상기 방법 역시 숫자 2 는 4 혹은 다른 숫자로 바뀔 수 있다.

첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 2 는 wideband CQI 필드에 subband 와 동일한 periodicityFactor 를 도입하는 것이다. 이 방법은 가장 간단하고 유연하게 설정 가능한 방법이며, 하기 표 2h 와 같이 설정을 도입할 수 있다.

[표 2g]: 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 2 를 위한 주기적 채널 상태 보고 설정 필드

해당 필드는 TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정된 경우에 설정 될 수 있으며 이러한 방법의 경우 새로운 periodicityFactor 파라미터를 추가함으로써 RRC 시그널링 오버헤드가 증가하게 된다는 단점이 있다.

첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 3 은 subbandCQI 필드의 periodicityFactor 필드를 참조하여 wideband CQI 보고 모드의 첫번째 PMI 보고시점을 설정하는 방법이다. 이를 위해서 첫번째 PMI의 보고 시점은 하기와 같이 정의될 수 있다.

이 경우에는 주기적 채널 상태 보고 모드 설정과 연관되어 설정되어야 한다. 표 2h 는 LTE Rel-13 에서 지원하는 설정 가능한 주기적 채널 상태 보고 모드를 나타낸 것이다.

[표 2h]: 주기적 채널 상태 보고 모드

상기 <표 2h>에 나타난 것과 달리 피드백 타입(wideband/subband) 및 PMI 보고 여부(No PMI/Single PMI)에 따라 모드 1-0, 1-1, 2-0, 2-1 이 설정 가능하다. RRC 필드를 통해 정확한 모드 값을 설정하고 이를 통해 해당 보고 모드로 동작하는 비주기적 채널 상태 보고와 달리 TM8, TM9 그리고 TM10 으로 동작할 경우 주기적 채널 상태 보고 모드는 <표 2d>의 PMI/RI report 설정과 widebandCQI 및 subbandCQI 필드 설정 여부에 따라 모드를 선택하게 된다. 예를 들어, PMI/RI report 가 설정되고 subbandCQI 필드 또한 설정 되었을 경우 단말은 이를 주기적 채널 상태 보고 모드 2-1 의 설정으로 인식하게 된다. 또 다른 예시로 PMI/RI report가 설정 되지 않고 widebandCQI 필드가 설정 되었을 경우, 단말은 이를 모드 1-0 의 설정으로 인식하게 된다.

첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 3 에서 사용하는 subbandCQI 필드의 periodicityFactor 필드를 설정하는 방법은 widebandCQI 필드 및 subbandCQI 필드 설정을 모두 필요로 한다. 따라서, 이 경우 기존의 방법을 이용해서 주기적 채널 상태 보고 모드를 설정하는 것은 불가능하다. 이를 해결하기 위해서 class A(non-precoded CSI-RS)가 설정 되었을 경우에는 widebandCQI/subbandCQI 두 개의 필드가 모두 설정 된 경우에는 widebandCQI 모드가 설정된 것으로 파악하고, subbandCQI 필드만이 설정 된 경우에는 subbandCQI 모드가 설정된 것으로 파악할 수 있다. 이를 위해 TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS)로 설정된 경우 widebandCQI 와 subbandCQI 가 모두 설정 된 경우에는 widebandCQI 모드로 설정된다고 정의 될 수 있다. 이 경우 설정 필드는 하기와 같이 표현 될 수 있다.

[표 2i]: 첫번째 PMI 보고시점 설정 방법 3 을 위한 주기적 채널 상태 보고 설정 필드

상기 예시에서 필드명이나 필드 설정 구조는 달라질 수 있으나, 기존과 달리 widebandCQI 필드와 subbandCQI 필드가 동시에 설정 가능하다는 점이 기존과 다를 수 있다. 또한, 비주기적 채널 상태 보고의 채널 상태 보고 모드 설정과 같이 TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정된 경우 직접적인 모드 설정 필드를 두는 것도 하나의 방법이 될 수 있다.

첫번째 PMI 설정 방법 4 는 M _RI 와 동일한 값을 사용하는 것이다. 상기에서 언급한 바와 같이 M _RI 는 RI 보고 시점 정의를 위해 사용되는 파라미터이다. 첫번째 PMI 설정 방법 1 에서 언급한 바와 같이 하나의 고정된 값을 사용할 경우 첫번째 PMI 설정에 대한 자유도가 떨어지게 된다. 이를 위해, RI 보고 주기와 연동하여 사용할 수 있다. 이 경우 하기의 식과 같이 표현될 수 있다.

또한, 기존의 식을 이용하여 H'이 MRI 와 동일하게 하는 것 또한 가능한 표현 방법이며, 이는 동일한 효과를 가진다. 이러한 방법은 하기의 식과 같이 표현될 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이 직접적인 MRI 값을 참조하여 사용하는 것 뿐 아니라 MRI 값에 따라 H' 값이 달라지도록 연동할 수도 있다. 예를 들면, 하기와 같은 수학식으로 표현될 수 있다.

H'=2, if

H'=4, IF

상기의 수식은 기존의 periodicityFactor 값인 2 와 4 를 기준으로 하였으나, 2 와 4 대신 다른 값들이 사용될 수 있으며, M _RI 에 대한 조건 역시 기존 M _RI 값을 반으로 나눈 상기의 값뿐만 아니라 다른 조건 역시 사용될 수 있음을 명심하여야 한다. 상기의 설정 방법들과 같이 상기 조건은 TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정되고 wideband CQI 보고 모드일 때 적용될 수 있다. 본 방법은 새로운 RRC 파라미터 도입을 위한 오버헤드를 필요로 하지 않으면서도 RI 보고 주기에 따라 유연하게 첫번째 PMI 보고 주기가 변할 수 있도록 함으로써 자유도를 확보할 수 있다는 장점이 있다. 또한, RI 보고 주기가 해당 채널 상태 보고가 필요한 단말이 많은 경우나 상향 링크 자원이 많지 않은 경우 혹은 채널 상태가 자주 변화하지 않는 경우에 이를 나누어 사용하기 위하여 길게 설정하여 보고량을 줄이기 위해 사용 될 수 있는 만큼 H' 값 역시 M _RI 값에 연동 되어 사용되는 것도 효과적일 수 있다.

서브 밴드 보고 모드의 경우 기존의 RI 보고 첫번째 PMI 보고 및 두번째 PMI 및 CQI 보고 시점을 참조하여 사용할 수 있으며 첫번째 PMI 보고 시점에는 기존과 달리 i11/i12 가 포함 된 i1 을 전송하게 된다. 상기 두번째 PMI 및 CQI 보고를 위해서 subband CSI reporting 에서는 서브 밴드 위치를 보고하기 위하여 추가적인 정보를 필요로 하기 때문에 i2 를 위한 보고에 추가적인 subsampling 이 고려되어야 한다. 이러한 subsampling 의 경우 빔 그룹을 지원하지 않는 Codebook config 1 의 경우 그 특성에 의해 i2 사이즈가 작아 필요치 않으며, 기존과 동일한 크기를 갖는 Config 2, 3, 4 에 해당하는 일부의 채널 상태 보고에만 subsampling 을 참조한다. 이 subsampling 테이블은 하기 <표 2j> 와 같다.

[표 2j]: codebook subsampling for 8Tx

최대 32 CSI-RS port를 지원하는 eFD-MIMO 를 지원하기 위하여 이에 해당하는 최대 PMI bit 수 증가를 계산하기 위해 최대 i1 을 가질 수 있는 (N1,N2,O1,O2)를 예측하여 보면 (N1,N2,O1,O2) = (2,8,8,8)과 같을 수 있다. 이를 기존의 코드북에서의 PMI bit 수 계산 방법을 이용하여 코드북의 크기를 예측해 볼 수 있다. Config 2, 3, 4 와 비교하여 상대적으로 i11/i12 bit 를 많이 요구하는 config 1 의 경우로 환산하여 i11/i12 비트를 계산해보면, i11 = 4+1(rank 3/4 에서 빔그룹 형태를 알리기 위한 추가 bit) bit, i12 = 6 bit 로 최대 11 bit 를 필요로 하게 된다. 따라서, 상기에서 설명한 바와 같이 PUCCH format 2 를 이용한 보고를 그대로 이용 가능하다. 다만, O1 및 O2 가 8 보다 큰 값을 가질 경우 더 큰 값을 가질 수 있으며 이 때에는 보고를 위해 코드북 서브샘플링이 필요할 수 있다. 하지만, 이러한 PUCCH format 2 를 이용하여 채널 상태를 보고 하는 방법은 RI/i1 과 i2/CQI(submode 1 의 경우, submode 2 의 경우에는 RI 와 il/i2/CQI)의 두 가지 보고 시점만을 지원하는 Rel-12 wideband 보고 모드에 비하여 i2/CQI 보고를 이용하여 최종으로 사용된 RI/i1/i2/CQI 모두에 대한 정보를 알아내는 데에 세 가지 보고 시점이 필요하게 되며, 이에 따라 서브프레임 간 의존성(inter-subframe dependency)이 증가하게 된다. PUCCH 전송이 정확히 전달될 확률이 100%가 아님을 고려하면, 이에 따라 전체 정보가 제대로 전달되지 않을 확률이 더 높아지게 된다. 특히 RI 와 i1 보고는 i2/CQI 정보를 해독하기 위해 필수적인 요소이며 이를 위하여 복수 개의 i2/CQI 정보가 하나의 RI/i1 정보를 참조함을 고려하면 그 중요성은 더 높아지게 된다. 또한, Rel-13 LTE 에서 비면허대역을 통한 전송이 지원되고 Rel-14 LTE를 통해 단말의 상향링크 전송이 허용 될 경우 LBT(Listen Before Talk)를 통한 전송 시점 확보가 필수 불가결하며, 이에 따라 사전에 설정된 보고 시점에 RI/PMI 정보가 전송되지 못할 수 있다. 또한, 전송되지 못한 정보가 RI/i1 일 경우 이후 전송 또한 유효한 정보를 전달할 수 없게 된다. 따라서, 더 적은 보고 시점을 통해 전달할 수 있는 새로운 방법을 필요로 하게 되며, 이를 위해 더 많은 bit를 한번에 전송 가능한 PUCCH format 3/4/5 를 단일 셀의 채널 상태 정보 전송을 위해 이용할 수 있다. PUCCH format 3 의 경우 eCA에서 필요한 여러 개의 CC에 대한 HARQ ACK 을 전송하기 위하여 도입되었으며, 11 bit 까지 지원하는 Reed-Muller 코드를 이용하여 11 bit 까지의 HARQ ACK/NACK 을 지원 가능하며, 11 bit 를 초과할 경우 두 개의 Reed-Muller 코드를 사용하는 dual RM 을 이용하여 22 bit 까지 지원 가능하다. PUCCH format 3 의 경우 HARQ ACK/NACK 전송 혹은 이와 동반되는 채널 상태 정보 보고에만 이용되기 때문에, PUCCH format 2 와 같이 사전에 설정된 자원이 존재하지 않는다. 따라서, PUCCH format 3 를 통해서 HARQ ACK/NACK 이 다중화 되지 않은 주기적 채널 상태 보고를 지원하기 위하여 별도의 자원 설정이 필요하다. 하기 <표 2k>는 해당 자원 설정을 위한 필드를 예시한 것이다.

[표 2k]: resource configuration for PUCCH format 3

상기 <표 2k>에서 cqi-PUCCH-Format3-ResourceIndex 와 cqi-PUCCH-Format3-ResourceIndexP1 을 통해 Format3 를 위한 자원을 설정할 수 있다. 이러한 필드는 CQI-ReportPeriodic 필드가 아닌 pucch-Format 필드안에 format3 필드에 지원될 수도 있다. <표 2l>은 이러한 설정을 나타낸 필드의 예시이다.

[표 2l]: resource configuration for PUCCH format 3

PUCCH format 4 와 5 는 TBCC(Tail-biting Convolutional Codes)를 이용하여 전송한다. QPSK 모듈레이션을 이용하며, format 5 의 경우 직교 시퀀스를 통해 2 개의 단말에게 나누어 전송된다. 따라서, 1 RB 전송 시에 144 RE 에 부호율 1/3 을 이용하여 전송하게 되므로, 최대 96 bit(1 RB 설정 기준)와 48 bit를 전송 할 수 있는 PUCCH format 4와 5 (format 4 의 경우 복수 개의 RB 를 설정할 수 있으며, 이에 따라 96 bit 에 RB 수를 곱한 수 만큼의 bit 를 전송할 수 있다. 이러한 PUCCH format 4 와 5 를 위한 자원은 <표 2l>과 하기 <표 2m>을 이용하여 설정 가능하다.

[표 2m]: resource configuration for PUCCH format 4 and 5

이러한 PUCCH format 3, 4, 5 기반의 보고는 TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정되고 wideband CQI 보고 모드일 때 적용될 수 있다. 또한, 상기 3, 4, 5 중 일부만이 싱글셀의 채널 상태 보고에 이용될 수도 있다. 하지만, PUCCH format 2 의 경우 format 3/4/5 에 비해 더 적은 bit를 전송하게 되며 이에 따라 단일 전송에서의 복호 성능 및 지원 가능 커버리지는 더 높다. 따라서, 이를 기지국이 단말에게 설정 하여 원하는 포맷으로 동작할 수 있도록 하게 할 경우 상황에 따라 더 좋은 format 을 이용하여 전송하도록 할 수 있다. 이를 위하여 기지국이 선택할 수 있도록 설정을 제공할 수 있다. 이 때, 기지국이 설정 가능한 단말의 싱글셀을 위한 PUCCH format 은 이러한 format 3/4/5 중 전체 혹은 일부가 될 수 있다. 예를 들어, 상기에서 언급한 format 3/4/5 중 format 3 를 이용한 채널 상태 보고만을 지원하도록 할 수도 있다. 단일 셀의 채널 상태 정보 보고에 사용되는 보고의 양은 정보량이 가장 많은 PUSCH 3-2 기준으로 RI, wideband first PMI, wideband second PMI, subband second PMIs, subband differential CQIs 전송을 위하여 class A 에서 RI 포함 최대 124 bit 가 전송 된다. 비주기적 채널 상태 보고의 PUSCH 보고 모드 3-2 와 비교하여 PUCCH 를 기반으로 한 주기적 채널 상태 보고의 경우 여러 서브 밴드를 묶어 그룹으로 정의하는 각 Bandwidth Parts 에서 선택된 서브 밴드에 대한 정보만을 보고 하게 된다. 이러한 Bandwidth Part는 시스템 대역폭 설정에 따라 하기 <표 2n>과 같이 설정 될 수 있다.

[표 2n]: Subband Size (k) and Bandwidth Parts (J) vs. Downlink System Bandwidth

상기 <표 2n>에서 확인할 수 있듯이 최대 13 개의 서브밴드 정보를 전송하는 비주기적 채널 상태 보고와 달리 (100 RB 의 경우) 주기적 채널 상태 보고에서는 최대 4 개의 Bandwidth Parts 에 대한 정보만을 필요로 하며 따라서 최대 4 개의 정보를 필요로 한다. 따라서, 주기적 채널 상태 보고에서 한 번에 전송되는 최대 양은 PTI를 제외할 경우 비주기적 채널 상태 보고 보다 적은 69 bit 이다. 이러한 정보를 PUCCH format 4 를 이용하여 전송할 경우 비주기적 채널 상태 보고와 같이 한 번에 전송할 수 있게 된다. 하지만, 모든 정보를 한 번에 전송할 경우에는 PUSCH 를 이용한 주기적 채널 상태 보고를 할 수 있기 때문에 그 효용성은 떨어질 수 있으며, 대략적인 정보를 얻기 위한 주기적 채널 상태 보고와 맞지 않을 수 있다. 이와 유사한 이유로 PUCCH format 5 역시 지원되지 않을 수 있다.

다른 일례로 PUCCH format 2 와 더불어 PUCCH format 3 와 5 만 지원될 수도 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 이러한 정보를 PUCCH format 4 를 이용하여 전송할 경우 비주기적 채널 상태 보고와 같이 한 번에 전송할 수 있게 된다. 하지만, PUCCH format 5 의 경우에는 Wideband CQI 모드의 정보는 한 번에 다 전송할 수 있지만, Subband CQI 모드의 정보는 한 번에 다 전송할 수 없다. 또한, 이러한 정보는 양이 많아 전체 정보를 받는데에 많은 시간 지연을 요구한다. 따라서, format 5 를 이용할 경우 전체 정보를 단 두 번의 보고로 전달할 수 있게 되어 효율적일 수 있으며, 시스템 성능을 향상 시킬 수 있다. 또한, 또 다른 일례로 Wideband CQI 모드의 정보는 format 3 로 지원하고 Subband CQI 모드의 정보는 format 5 로 지원하는 것도 다른 방법이 될 수 있다.

또 다른 일례로 PUCCH format 2 와 더불어 PUCCH format 5 만 지원될 수도 있다. PUCCH format 3 의 경우 가능 정보량이 22 bit 로 늘어나지만 이는 기존의 정보와 11 bit 차이로 이에 따라 보고 시점을 줄이는 효과가 상대적으로 적다. 또한, PUCCH format 4 의 경우 한 번에 다 보내게 되어 이러한 방법은 비주기적 채널 상태 보고를 이용하여 지원이 가능하다. 따라서, 보고 시점을 높은 정도로 줄일 수 있으며 비주기적 채널 상태 보고와 차이를 보일 수 있는 format 5 만 지원하는 것도 또 다른 방법이 될 수 있다.

또 다른 일례로 PUCCH format 2 와 더불어 PUCCH format 4 만 지원될 수도 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 PUCCH format 4의 경우 모든 정보를 한 번에 전송 가능하며, 이에 따라 보고 시점을 가장 높은 정도로 줄일 수 있다. 비주기적 채널 상태 보고와 같이 한 번에 다 보내게 되지만, PUCCH 의 특성상 PUSCH 보다 더 넓은 커버리지를 같게 되며, 정보량 또한 비주기적 채널 상태 보고 보다 적다. 따라서, 이러한 채널 상태 보고를 적용할 경우 가장 높은 효과를 볼 수 있다. 이 때, PUCCH format 4 가 하나의 셀을 기반으로 한 주기적 채널 상태 보고에 이용될 경우 복수 개의 RB 가 설정되지 않아도 전송이 가능하므로 이러한 동작을 위해서 하나의 RB 만을 사용하는 startingPRB-format4 필드를 추가적으로 설정하도록 할 수 있으며 혹은 해당 설정에서 싱글셀 을 위한 채널 상태 보고시에 PUCCH format 4 를 기반으로 전송할 경우는 numberOfPRB-format4 를 항상 0 으로 간주할 수 있다 (하나의 PRB 를 항상 사용). 또한, 여러 단말이 나누어 사용하기 위하여 단말 별로 오프셋을 설정 할 수 있도록 하여 startingPRB-format4 필드에서 단말별 오프셋을 적용하여 해당 자원에 싱글셀을 위한 주기적 채널 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.

상기의 일례들에서 설명한 PUCCH format 3/4/5 를 기반으로 한 보고에는 설명을 돕기 위하여 PUCCH format 3/4/5 를 직접적으로 언급하였지만, 실제 설정 및 명칭은 이와 다를 수 있다. 예를 들어 Alternative Periodic CSI reporting, Enhanced CSI reporting, Advanced CSI reporting 등의 용어가 사용될 수 있다. 또한, 하기에서 설명될 PUCCH format 3/4/5 들을 이용한 채널 상태 보고 방법들의 경우에도 이러한 용어를 이용하여 설정 및 사용될 수 있다. 상기의 예시들에서 설명한 PUCCH format 사용을 설정하기 위한 방법에는 하기와 같은 방법들이 가능하다.

● 주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 1: 직접적인 필드를 통해 설정

● 주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 2: 자원 설정을 통해 간접적으로 설정

● 주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 3: 해당 전송의 프레임 구조 혹은 대역 특성을 통해 설정

● 주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 4: PMI/RI 보고가 설정 되었을 때에 설정

● 주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 5: Subband CQI 모드가 설정 되었을 때에 설정

주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 1 은 직접적인 필드를 통해 설정하는 방법이다. 하기 <표 2o>와 <표 2p>는 이러한 PUCCH format 설정 방법 1을 위한 설정의 예시이다.

[표 2o]: PUCCH format 설정 방법 1 을 위한 설정의 예시 1

[표 2p]: PUCCH format 설정 방법 1 을 위한 설정의 예시 2

상기에서 표기한 바와 같이 <표 2o>의 설정 방법은 해당 PUCCH 포맷을 설정하기 위하여 해당 포맷을 직접적으로 설정할 수 있도록 하는 방법이다. 이러한 설정 방법은 하나의 PUCCH format 을 허용하기 보다는 복수 개의 format 즉, format 4 와 format 5 역시 허용할 때에 더 효과적으로 사용될 수 있다. <표 2l>의 설정 방법은 각각을 위한 필드를 제공하는 것으로 이 방법은 여러 format 중 하나를 선택하는 것 보다는 3/4/5 중 하나의 포맷 만을 지원할 때에 더 유용하게 사용될 수 있다.

주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 2 는 자원 설정을 통해 간접적으로 설정하는 방법이다. <표 2k>와 <표 2l>에서 예시 및 언급한 바와 같이 PUCCH format 3 를 기반으로 한 주기적 채널 상태 보고를 지원하기 위해서는 이를 위한 자원 설정을 필요로 한다. 따라서, 이러한 자원이 단말에게 설정 되었을 경우 단말이 해당 주기적 채널 상태 보고를 PUCCH format 3 를 기반으로 할 수 있다. 이와 마찬가지로 PUCCH format 4 와 5 의 경우 역시 기존의 멀티셀을 위한 주기적 채널 상태 보고를 위한 자원에 추가적으로 싱글셀 보고를 위한 자원을 설정할 수 있도록 하게 함으로써 설정하도록 할 수 있다.

주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 3 은 해당 전송의 프레임 구조 혹은 대역 특성을 통해 설정하는 방법이다. Rel-13 에서는 LAA 를 통해 비면허대역에서의 하향 링크 데이터 전송을 지원한다. 이러한 대역의 경우 사용을 위해 LBT 등을 통해 전송 가능한 대역을 확보하여야 한다. 따라서, 기지국이 사전에 설정한 주기적 채널 상태 보고 시점에 주기적 채널 상태 보고가 비면허대역에서 이루어 질 경우 특정 주기적 채널 상태 정보가 전송되지 않을 수 있고, 이러한 정보가 RI 나 Wideband first PMI 정보일 경우 이에 의존하는 하위 보고 시점의 정보는 의미가 없어진다. 따라서, 이러한 서브프레임간의 의존성은 비면허대역에서 더 중요해진다. 따라서, 해당 셀 혹은 CC 가 비면허대역에서 동작할 경우 특별한 설정 필드없이 PUCCH format 3/4/5 전체 혹은 일부 혹은 하나를 이용하여 싱글셀을 위한 주기적 채널 상태 보고를 하도록 설정 될 수 있다. 이러한 비면허대역 조건은 LTE의 Frame structure type 3 가 설정 되었을 때 등으로 다르게 표현될 수도 있다.

주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 4 는 PMI/RI 보고가 설정 되었을 때에 설정하는 방법이다. 상기에서 설명한 바와 같이 TM8/9/10 에서는 PMI/RI report 설정을 통해 해당 주기적 혹은 비주기적 채널 상태 보고 모드를 설정할 수 있다.

CSI-RS 포트 수의 증가에 따라 보고에 필요한 오버헤드가 가장 많이 증가하는 부분은 PMI 보고이다. 따라서, PMI/RI 보고가 설정되지 않을 경우에는 PUCCH format 3/4/5 를 이용하여 채널 상태 보고를 하기 위한 필요성이 떨어질 수 있다. 따라서, TM9/TM10 이 설정된 단말이 CSI reporting type 이 설정되고 해당 값이 class A(non-precoded CSI-RS) 로 설정 된 단말이 PMI/RI 보고가 설정되지 않은 경우에는 항상 PUCCH format 2 를 이용하고, 설정 된 경우에는 PUCCH format 3/4/5 를 이용하여 보고하도록 할 수 있다.

주기적 채널 상태 보고를 위한 PUCCH format 설정 방법 5 는 Subband CQI 모드 일 때 설정하는 방법이다. Subband CQI 모드를 지원하는 주기적 채널 상태 보고 모드 2-0과 2-1 의 경우 상기에서 언급한 바와 같이 복수 개의 Bandwidth Parts 들에서 선택된 정보들을 여러 보고 시간에 나누어 전송하여야 하므로 정보가 전달되는 시간 지연이 크다. 따라서, 이러한 Subband CQI 모드의 경우에 이러한 정보들을 한번에 묶어 전송할 수 있도록 도움으로써 시간 지연을 줄이고 시스템 성능을 향상 시킬 수 있도록 도울 수 있다. 또한, 이러한 PUCCH format 3/4/5 를 이용할 경우 시간 지연이 줄어들게 되므로 PTI 보고는 필요치 않을 수 있다.

상기에서 언급한 format 설정 방법 1~5 의 방법은 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 방법 4 의 PMI/RI 보고 설정 시에 1 또는 2 에서 언급한 설정 방법으로 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 설정될 수 있도록 하거나 방법 3 의 비면허대역설정 시에 1 또는 2 에서 언급한 설정 방법으로 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 설정될 수 있도록 하는 것이다. 또한, 방법 5 의 서브 밴드보고 모드 설정 시에 1 또는 2 에서 언급한 설정 방법으로 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 설정될 수 있도록 하는 것도 가능하다. 또한 방법 1 또는 2 로 설정하기 위한 조건은 방법 3, 4, 5 를 조합하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 방법 3/4 에 의하여 PMI/RI 보고와 비면허대역이 모두 설정 되었을 때 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 방법 1 또는 2 에 의해 설정될 수 있도록 하는 것도 가능한 방법이며, PMI/RI 보고와 서브밴드가 보고 모드가 모두 설정 되었을 때 방법 1 또는 2 에 의해 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 설정되는 것도 가능하다. 이러한 format 설정 방법의 조합은 해당 PUCCH format 3/4/5 를 이용한 보고가 싱글셀을 위하여 꼭 필요한 경우에만 사용될 수 있도록 설정하게 도울 수 있다.

상기에서 언급한 바와 같이 PUCCH format 3 는 한 번에 22 bit 의 정보를 전송 가능하다. 따라서, 기존에 전송되던 복수개의 보고 시점에 전송되던 정보를 합쳐 하나의 전송 시점에 전송할 수 있다. 이를 위해서 기존의 RI 와 wideband first PMI의 보고를 합쳐 전송할 수 있다.

● PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 1: RI/wideband first PMI(i1) 를 함께 전송

● PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2:

RI/wideband first PMI(i1)/wideband second PMI(i2)/CQI 를 함께 전송

PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 1 은 RI/wideband first PMI(i1)를 함께 전송하는 방법이다.

도 2h는 이러한 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법을 기반으로 단말이 기지국에게 주기적인 채널 상태 보고를 지원하는 것을 나타내는 도면이다.

22 bit 까지 허용하는 PUCCH format 3 는 RI와 i1 을 코드북 서브샘플링 없이 한 번에 보낼 수 있다. 또한, 이러한 방법은 15 bit 내외가 필요할 것으로 예상되기 때문에 더 많은 CSI-RS 포트의 증가에 따른 추가 i1의 증가에도 확장성 있게 대처할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, PUCCH format2 를 전송할 때와 비교하여 한 번에 전송되는 정보가 많지 않아 시스템 성능 향상이 적을 수 있다. 또한, wideband CQI 모드의 경우 추가로 전송되어야 할 정보는 오직 wideband i2 와 wideband CQI 만 남기 때문에 해당 동작은 wideband 보고에는 부적합 할 수 있으며 subband CQI 모드에 적합할 수 있다. Subband CQI 모드에서는 두번째 보고 시점에서 wideband i2 와 wideband CQI 그리고 subband i2 와 subband CQI 들을 한 번에 전송할 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 subband CQI 모드에서는 bandwidth parts 들에 대한 정보들을 한 번에 전송하여야 한다. 따라서, 이러한 정보들을 묶어 전송함으로써 서브 밴드 보고에서의 시간지연을 최소화 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 전송 방법 1 을 지원하기 위하여 새로운 PUCCH reporting type 이 정의되어야 한다. 또한, 두번째 보고 시점의 경우 wideband 와 subband 가 묶이는 경우와 subband 만이 묶이는 경우가 혼재하기 때문에 이를 위해서 세 개의 보고 시점으로 나뉠 수도 있다.

PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 는 RI/wideband first PMI(i1)/wideband second PMI(i2)/CQI 를 함께 전송하는 방법이다.

도 2i는 이러한 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법을 기반으로 단말이 기지국에게 주기적인 채널 상태 보고를 지원하는 것을 나타내는 도면이다.

상기에서 나타낸 것과 같이 PUCCH format 3를 위한 첫번째 보고 시점 전송 방법 2에서는 RI와 i1 과 i2 CQI 들을 함께 전송할 수 있다. 이러한 방법은 전체적으로 23 bit 에서 24 bit 가 필요할 것으로 예상 된다. 따라서, 첫번째 보고 시점의 보고를 위해서는 서브 샘플링을 필요로 한다. 이러한 전송 방법 2 를 위한 코드북 서브샘플링 방법은 하기의 방법들이 가능하다.

● 전송 방법 2 를 위한 서브샘플링 방법 1: 코드북 설정의 O1, O2 를 주기적 채널 상태 보고 생성시에만 제한

● 전송 방법 2 를 위한 서브샘플링 방법 2: 중복되는 빔그룹을 제거하여 사용

이 때, 서브 샘플링을 하는 첫번째 방법은 코드북 설정의 O1, O2 를 주기적 채널 상태 보고 생성시에만 제한하는 방법이다. 실제 코드북 설정에서 (O1, O2) 설정 값이 (8,8) 등의 높은 값을 같더라도 해당 값을 (4,4) 등으로 제한하여 사용하도록 함으로써 서브샘플링을 할 수 있다. 이러한 방법은 해당 코드북에서 지원하는 설정을 통해 손쉽게 서브 샘플링을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 주기적 채널 상태 보고에만 적용되기 때문에 비주기적 채널 상태 보고의 경우 오버샘플링 팩터가 높은 코드북을 사용하여 더 높은 정확도를 갖는 보고를 할 수 있다.

서브 샘플링을 하는 두번째 방법은 i1 의 중복되는 빔그룹을 제거하는 방법이다. 코드북 내의 빔그룹은 i1 을 통해 선택된다. 이 때, 이러한 빔그룹은 4 개의 빔을 포함하고 있게 되는데 이러한 빔은 시스템 성능 향상을 위하여 인접 빔그룹에서 2 개의 빔씩 동일한 빔이 포함될 수 있다. 따라서, 이러한 중복되는 빔을 제거할 경우에 성능 저하를 적게 하면서도 효율적으로 오버샘플링이 가능하다.

또한, 상기 두가지 방법을 동시에 적용할 수 있다. 코드북의 i2 비트가 PUCCH format 3 가 허용하는 bit 보다 2 bit 이상 더 클 경우 한 가지의 오버샘플링 방법으로는 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 상기의 방법을 복합적으로 적용할 경우 더 많은 비트를 줄일 수 있다. 또한, Codebook Config 2-4 의 경우 i1 bit 는 Codebook Config 1 에 비하여 i1 bit는 1 bit 적지만 i2 bit 는 최대 2 bit 많기 때문에 보고에 필요한 오버헤드가 1 bit 더 클 수 있다. 따라서, 서브샘플링 방법 1 은 모든 Codebook Config 에 적용하고 서브샘플링 방법 2 는 Codebook Config 2-4 를 기반으로 한 주기적 채널 상태 보고에 적용하는 방법 역시 가능하다.

본 발명에서 제안하는 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 를 사용하면서 wideband CQI 모드가 설정되는 경우에는 wideband 보고에 필요한 모든 정보가 전송되기 때문에 오직 하나의 보고 시점만이 필요하다. 하지만, subband 관련 정보가 추가로 전송되어야 하기 때문에 subband CQI 모드의 경우에는 두번째 보고 시점을 필요로 하게 된다. 상기에서 언급하였다시피 첫번째 보고 시점에 wideband 정보가 모두 전송되었기 때문에 여러 개의 subband 혹은 bandwidth parts 에 해당하는 정보들을 묶어 몇 개의 시간에 나누어 전송하게 된다. 이 때, PUCCH format 3 의 가능 bit 를 고려하면 함께 전송되는 subband 혹은 bandwidth parts 의 수는 2 일 수 있다.

PUCCH format 4 를 사용하여 싱글셀의 주기적 채널 상태 정보를 보고하는 경우 96 bit 까지 지원 가능한 PUCCH format 4 의 특성을 고려하면, bandwidth part 를 고려할 경우 모든 정보를 하나의 보고 시점에 전송 가능하다. 이는 RI/wideband first PMI(i1)/wideband second PMI(i2)/wideband CQI/subband second PMI(i2)/subband CQI 를 한꺼번에 전송하는 것이다. 이 때, 여러 시점에 나누어 보고되는 기존의 PUCCH 와 달리 PUSCH 를 이용한 비주기적 채널 상태 보고와 같이 한 번에 전송되게 되므로 기존의 PUCCH 와 같이 wideband CQI 와 subband CQI 의 첫번째 codeword 의 CQI 를 4 bit CQI 로 하고 두번째 codeword 의 CQI 를 3 bit differential CQI 로 사용하는 동작은 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 이 경우 PUSCH 기반 보고 때와 마찬가지로 모든 codeword 의 wideband CQI 를 4 bit CQI 로 사용하고 suband 의 CQI 들을 모든 codeword 에 대해서 2 bit differential CQI 로 적용할 수 있다. 하기 <표 2q>와 <표 2r>는 이러한 3 bit differential CQI 와 2 bit differential CQI table 을 예시한 것이다.

[표 2q]: Mapping spatial differential CQI value to offset level (3 bit)

[표 2r]: Mapping spatial differential CQI value to offset level (2 bit)

PUCCH format 5 는 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 와 마찬가지로 wideband 정보는 한 번에 전송 가능하지만, 모든 subband 정보를 포함하여 한 번에 전송하는 것은 불가능하다. 따라서, PUCCH format 5 를 기반으로 하는 채널 상태 보고의 경우 역시 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 와 마찬가지로 subband CQI 보고 모드일 때만 두 개의 보고 주기로 나눌 수 있다. 이 때, 첫번째 보고시점에서는 RI/wideband first PMI(i1)/wideband second PMI(i2)/wideband CQI/PTI 그리고 두번째 보고시점에서는 모든 bandwidth part 들에 대한 subband second PMI/subband CQI 등이 한 번에 전송될 수 있다. PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 와의 차이점은 하향 링크 대역폭이 20MHz(100RB)일 경우 4 개의 bandwidth parts 에 대한 보고가 필요하며, 이 경우 4 개의 보고 필요에 따라 44 bit 정도의 오버헤드가 필요하다. 따라서, PUCCH format 3 기반의 전송 방법은 이를 위하여 subband 보고 들이 시간 상으로 복수개 전송되어야 모든 bandwidth parts 에 대한 정보가 전송 가능함에 반하여 PUCCH format 5 기반의 전송 방법은 한 번의 보고만으로도 모든 bandwidth parts 에 대한 정보가 전송 가능하다는 RI/wideband first PMI(i1)/wideband second PMI(i2)/wideband CQI/PTI 및 bandwidth part 들에 대한 subband second PMI(i2)/subband CQI 를 전송하기 위한 새로운 PUCCH Reporting Type 의 정의가 필요하다.

이 때, PTI 는 전송되지 않을 수도 있다. 이는 모든 서브 밴드들에 대한 정보가 한 번의 보고 시점에 전송 될 수 있기 때문에 딜레이가 크지 않으며 이에 따라 PTI 를 이용하여 나누어 전송하지 않아도 충분히 좋은 시스템 성능을 보일 수 있기 때문이다. PTI 가 사용될 경우에는 PTI=0 일 때는 첫번째 보고만 이루어지고, PTI=1 일 때는 첫번째와 두번째 보고가 동시에 이루어질 수 있다.

상기 PUCCH format 3 를 위한 첫번째 보고 시점의 전송 방법 2 와 PUCCH format 5 를 위한 전송 방법의 경우, 상기에서 언급한 바와 같이 wideband CQI 모드에서는 하나의 보고 시점에 대한 정의 그리고 subband CQI 모드에서는 두 개의 전송 보고 시점에 대한 정의를 필요로 할 수 있다. 이러한 보고에서 wideband CQI 모드의 보고 시점은 하기와 같이 표현될 수 있다.

또한, subband CQI 보고 모드에서 복수 개의 subband second PMI/subband CQI 가 전송 되는 두번째 보고시점은 하기와 같이 표현될 수 있다.

상기 N_pd 의 설정을 위하여 하기 <표 2s> 이 사용될 수 있다.

[표 2s]: Mapping of I_{CQI / PMI} to N_pd and N_{OFFSET . CQI} for FDD or for FDD-TDD and primary cell frame structure type 1

Subband CQI 보고 모드에서 첫번째 보고시점의 설정 방법은 하기와 같은 방법들이 가능하다.

● 첫번째 보고시점 설정 방법 1: 두번째 보고시점의 보고 주기의 배수인 주기와 오프셋을 이용하여 설정

● 첫번째 보고시점 설정 방법 2: 두번째 보고시점의 보고 주기의 배수인 주기를 이용하여 설정

● 첫번째 보고시점 설정 방법 3: 두번째 보고시점과 동일한 주기와 오프셋을 이용하여 설정

첫번째 보고시점 설정 방법 1 은 두번째 보고시점의 보고 주기의 배수인 주기와 오프셋을 이용하여 설정하는 방법이다. 첫번째 보고시점의 보고는 두번째 보고시점을 기준으로 주기의 배수와 오프셋을 이용하여 정의 될 수 있다. 상기 PUCCH format 5 를 이용한 주기적 채널 상태 보고 방법은 RI 와 wideband first PMI 등의 긴 시간 동안 변화하지 않는 정보들을 포함하고 있다. 따라서, 이를 위해서는 다음과 같이 보고 시점이 정의 될 수 있다.

이 때, 해당 M _RI 는 다음과 같은 <표 2t>를 이용하여 지시할 수 있다.

[표 2t]: Mapping of I _RI to M _RI and N _{OFFSET .RI} when RI reporting is configured

하지만, 이러한 경우 wideband second PMI와 wideband CQI를 긴 주기를 통해 보고 받아야 하며 따라서, 이러한 정보들을 서브밴드 정보에 비하여 더 긴 주기를 이용하여 전송하는 것이 유리할 수 있다. 이에 따라 전대역을 해당 단말에게 스케쥴링 하고자 할 때 딜레이로 인한 시스템 성능 저하가 발생할 수도 있다.

첫번째 보고시점 설정 방법 2 는 두번째 보고시점의 보고 주기의 배수인 주기를 이용하여 설정하고 오프셋은 없는 방법이다. 이러한 보고 시점은 하기와 같이 표현할 수 있다.

또한, 하기와 같은 표현들 역시 동일한 효과를 갖는다.

상기의 두 식은 PTI 가 없는 경우 두 개 중 하나를 이용하여 보고 시점이 정의 될 수 있으며, PTI 가 있는 경우 PTI=0 일 때는 H'을 사용하여 보고 시점을 정의하고, PTI=1 일 때는 H 를 이용하여 보고 시점을 정의할 수 있다.

상기에서 H'은 RRC 시그널링의 periodicityFactor 를 통해 설정될 수 있으며, 2 또는 4 의 값을 가질 수 있다. 또한, H 는 PUCCH format 3 기반의 전송에서 2 개의 bandwidth part 를 묶어서 전송할 경우 하기와 같이 표현될 수 있다.

이 때, J 는 bandwidth parts 의 수이다.

PUCCH format 5 기반의 경우 상기에서 언급한 바와 같이 모든 bandwidth parts 정보가 하나의 보고를 통해 보고 가능하기 때문에 하기와 같이 표현될 수 있다.

H=K+1

이 때, K 는 RRC 를 통해 설정 가능한 값이며, 1 부터 4 의 값을 가질 수 있다.

상기 보고 시점을 이용하여 주기적 채널 상태 보고가 이루어지는 경우에는 오프셋이 없으므로 첫번째 보고시점과 두번째 보고시점은 항상 겹치게 되며, 이 때 첫번째 보고시점의 정보가 더 긴 주기를 통해 전달 되는 정보이며 이에 따라 우선순위가 높기 때문에 두번째 보고시점 정보의 보고는 drop 되어야 한다.

첫번째 보고시점 설정 방법 3 은 두번째 보고시점과 동일한 주기와 오프셋을 이용하여 설정하는 방법이다. 상기 방법을 이용한 주기적 채널 상태 보고 방법은 wideband CQI 보고가 첫번째 보고에 포함되어 있으며 wideband CQI의 경우 해당 단말의 전반적 채널 상태를 파악하기 위하여 중요한 정보이기 때문에 subband 정보와 동일한 수준의 주기를 기반으로 동작하도록 할 수 있다. 따라서, 이를 위해서는 다음과 같이 보고 시점이 정의 될 수 있다.

이 때, 상기의 오프셋은 하기 <표 2u>에 의해 지시될 수 있다.

[표 2u]: Mapping of I _RI to N _{OFFSET .RI} when RI reporting is configured

도 2j 는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

도 2j를 참조하면 단말은 2j-01 단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 NP CSI-RS 에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1 과 N2, 차원별 oversampling factor 인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS 를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다. 이후에, 단말은 2j-02 단계에서 적어도 하나 이상의 2, 4, 8 port CSI-RS 위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 단말은 2j-04 단계에서 해당 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS 를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 단말은 2j-04 단계에서, 상기 추정한 채널 및 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다. 이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나가 해당 정보 생성을 위해 이용되게 되며, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 복수 개의 실시예가 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다. 이후 단말은 2j-05 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.

이 때의 타이밍은 본 발명에서 제시하는 도 2k 는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

도 2k 를 참조하면 기지국은 2k-01 단계에서, 채널을 측정하기 위한 CSI-RS 에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 NP CSI-RS 에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1 과 N2, 차원별 oversampling factor 인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS 를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이후에, 기지국은 2k-02 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS 를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 이후에 기지국은 구성된 CSI-RS 를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나가 해당 정보 생성을 위해 이용되게 되며, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 복수 개의 실시예가 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다. 이에 따라 기지국은 2k-03 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.

도 2l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 2l 를 참조하면, 단말은 통신부(2l-01)와 제어부(2l-02)를 포함한다. 통신부(2l-01)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2l-01)는 제어부(2l-02)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 제어부(2l-02)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(2l-02)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(2l-02)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(2l-01)를 제어한다. 이를 위해 제어부(2l-02)는 채널 추정부(2l-03)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(2l-03)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS 를 사용하여 채널을 추정한다. 도 2l 에서는 단말이 통신부(2l-01)와 제어부(2l-02)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(2l-03)가 제어부(2l-02)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2l-02)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2l-01)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2l-02)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2l-01)를 제어할 수 있다.

또한 제어부(2l-02)는 상기 통신부(2l-01)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(2l-02)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(2l-01)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(2l-02)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS 에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-02)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다.

또한 제어부(2l-02)는 기지국으로부터 CSI-RS 를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS 에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-02)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(2l-02)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS 를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS 에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-02)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.

도 2m 은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 2m 을 참조하면, 기지국은 제어부(2m-01)와 통신부(2m-02)를 포함한다. 제어부(2m-01)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(2m-01)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(2m-01)는 자원 할당부(2m-03)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 통신부(2m-02)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2m-02)는 제어부(2m-01)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS 를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.

상기에서는 자원 할당부(2m-03)가 제어부(2m-01)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2m-01)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(2m-02)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(2m-01)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(2m-02)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2m-01)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(2m-02)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(2m-01)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS 를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS 에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(2m-01)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(2m-01)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS 를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS 에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS 를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.

<제2실시예>

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 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. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시는 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, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 "한"과, "상기"와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, "컴포넌트 표면(component surface)"은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.

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, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 이하, 본 개시의 실시 예에 따른 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템, 통신기능을 포함하는 소형 센서, 웨어러블 디바이스(Wearable Device), 사물인터넷(Internet of Things) 장치를 포함할 수 있다. 이하, 본 개시의 실시 예에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하, 본 개시의 모든 실시예들은 서로 배타적이지 않으며 하나 이상의 실시예들이 복합적으로 수행될 수 있지만 설명의 편의를 위하여 개별 실시예 및 예제들로 구분한다.

<제 2-1 실시 예>

이하, 본 개시는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 무선 채널 상태(channel quality)를 측정하고, 측정 결과를 기지국에 통보하기 위한 채널 상태 정보의 송수신 방법에 관한 것이다.

이하, 본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하다.

도 3a는 본 개시의 실시 예가 적용되는 FD-MIMO 시스템을 도시하는 도면이다. LTE-A Pro에서 도입된 FD-MIMO 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화되어 8개 이상 다수의 송신안테나가 이용될 수 있다. 도 3a에서 3a-00의 기지국 송신 장비는 8 개 이상의 송신안테나로 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 일례로 3a-01과 같이 서로 최소거리를 유지하도록 배치될 수 있다. 상기 최소거리의 한 예로는 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반이다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 전송하는 무선신호의 대역이 2GHz일 경우 이 거리는 7.5cm가 되며 대역이 2GHz보다 높아지면 이 거리는 더 짧아진다.

도 3a에서 3a-00의 기지국 송신 장비에 배치된 8 개 이상의 송신안테나들은 한 개 또는 복수 개의 단말로 3a-02와 같이 신호를 전송하는데 활용된다. 복수의 송신안테나에는 적절한 프리코딩(precoding)이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 신호를 송신하도록 한다. 이때 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 information stream을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 information stream의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 수와 채널상황에 따라 결정된다.

도 3b는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)에 해당하는 무선자원을 도시하는 도면이다. 도 3b에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 자원 블록(Resource Block, RB)으로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 3b의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 요소(resource element, RE)라 한다.

상기 도 3b에 도시된 무선자원에서는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.

1. CRS (Cell Specific RS): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.

2. DMRS (Demodulation Reference Signal): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지가 DMRS port에 해당하며 각 port들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 orthogonality를 유지한다.

3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 data region에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송된다.

4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호로, 채널상태를 측정하는데 이용된다. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있다. LTE/LTE-A 시스템에서 한 개의 CSI-RS는 한 개, 두 개, 네 개, 또는 여덟 개의 안테나 포트에 대응될 수 있다. LTE-A Pro 시스템에서 한 개의 CSI-RS는 한 개, 두 개, 네 개, 여덟 개, 열두 개, 또는 열여섯개의 안테나 포트에 대응될 수 있으며 향후 최대 삼십이 개의 안테나 포트까지 확장될 수 있다.

5. 기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송하는데 사용된다.

상기 신호 외에 LTE-A/LTE-A Pro 시스템에서는 다른 기지국의 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 뮤팅(muting)을 설정할 수 있다. 상기 muting은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A/LTE-A Pro 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 0 전력 CSI-RS(zero-power CSI-RS)라고 불리기도 한다. Muting의 특성상 Muting이 CSI-RS의 위치에 동일하게 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.

도 3b에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트 수가 2개일 경우 상기 도 3b에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트 수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.

상기 설명한 바와 같이 LTE/LTE-A에서는 하나의 CSI-RS 자원에 두 개, 네 개, 또는 여덟 개의 안테나포트가 설정될 수 있다. 두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 나머지 두 개의 안테나포트에 대한 신호가 전송된다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.

기지국은 채널 추정 정확도를 향상시키기 위하여 CSI-RS의 전송파워를 부스팅할 수 있다. 네 개 또는 여덟 개 안테나포트(antenna port, AP) CSI-RS가 전송될 경우 특정 CSI-RS 포트는 정해진 위치의 CSI-RS RE에서만 전송되며 같은 OFDM symbol 내 다른 OFDM symbol에서는 전송되지 않는다. 도 3c는 기지국이 8개 CSI-RS를 전송하는 경우의 n 번째 그리고 n+1 번째 PRB에 대한 CSI-RS RE mapping 예시를 도시하는 도면이다. 도 3c에서와 같이 15번 또는 16번 AP를 위한 CSI-RS RE 위치가 도 3c의 체크 패턴과 같을 경우 빗금 패턴으로 표시되는 나머지 17~22번 AP를 위한 CSI-RS RE에는 15번 또는 16번 AP의 전송전력이 사용되지 않는다. 따라서 도 3c에 표시된 바와 같이 15번 또는 16번 AP는 3, 8, 9번째 subcarrier에 사용될 전송전력을 2번 subcarrier에서 사용할 수 있다. 이와 같은 자연스러운 power boosting은 2번 subcarrier를 통하여 전송되는 15번 CSI-RS port의 전력이 data RE에서 사용되는 15번 AP의 전송전력 대비 최대 6dB까지 높게 설정되는 것이 가능하게 한다. 현재의 2/4/8 port CSI-RS pattern들은 각각 0/2/6 dB의 natural power boosting이 가능하며 각각의 AP들은 이를 통하여 사용 가능한 모든 파워를 이용(full power utilization)하여 CSI-RS를 전송하는 것이 가능하다.

또한, 단말은 CSI-RS와 함께 CSI-IM (혹은 IMR, interference measurement resources)을 할당 받을 수 있는데 CSI-IM의 자원은 4port를 지원하는 CSI-RS와 동일한 자원 구조와 위치를 가진다. CSI-IM은 하나 이상의 기지국을부터 데이터 수신을 하는 단말이 인접한 기지국으로부터 간섭을 정확하게 측정하기 위한 자원이다. 가령, 인접 기지국이 데이터를 전송할 때의 간섭의 양과 전송하지 않을 때의 간섭의 양을 측정하고 싶은 경우 기지국은 CSI-RS와 두 개의 CSI-IM 자원을 구성하고 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하도록 하고 다른 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하지 않도록 하여 인접 기지국의 간섭 양을 효과적으로 측정할 수 있다.

LTE-A/LTE-A Pro 시스템에서 기지국은 상위 레이어 시그날링을 통하여 CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration) 를 단말에 통보할 수 있다. 상기 CSI-RS resource configuration은 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 설정 정보 (CSI-RS configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL 정보 등을 포함한다. 구체적으로 단말은 CSI-RS configuration과 CSI-RS가 포함하는 port 수 정보를 조합하여 어떤 RE들에서 CSI-RS가 전송되는 지 판단할 수 있다.

LTE-A/LTE-A Pro 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)를 단말로 전송하며, 단말은 기지국이 전송하는 CRS 또는 CSI-RS를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다. 상기 하향 링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 한 예로 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국에서 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되고, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 형태로 기지국에 통보됨으로써, 기지국이 하향링크에서 어떤 데이터 전송속도로 단말에게 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.

LTE-A/LTE-A Pro 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백한다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세가지가 있다.

랭크 지시자(Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수

프리코더 매트릭스 지시자(Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자

채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR, 최대의 오류정정 부호화율 (code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 있다.

상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값과, RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값은 그 값이 동일하더라도 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 rank 값과 PMI 값이 기지국에서 적용되었다고 가정한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 경우, rank가 RI_X이고 precoding이 PMI_Y일 때, CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.

상기 RI, PMI, CQI는 주기적 또는 비주기적 형태로 피드백 될 수 있다. 기지국이 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 얻고 싶을 때, 기지국은 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 하향링크 제어정보 (DCI, downlink control information)에 포함된 비주기적 피드백 지시자를 특정 비주기적 피드백을 수행하도록 설정하여 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 수행한다. 상기 해당 단말은 비주기적 피드백을 수행하도록 설정된 지시자를 n번째 서브프레임 에서 수신하면 해당 단말은 n+k번째 서브프레임에서의 데이터 전송에 비주기적 피드백 정보를 포함하여 상향링크 전송을 수행한다. 여기서 k는 FDD(frequency division duplexing)에서는 4이며 TDD(time division duplexing)에서는 <표 3a>과 같이 정의된다.

[표 3a] TDD UL/DL configuration에서 각 서브프레임 번호 n에 대한 k 값

상기 채널정보 생성 및 보고를 수행하기 위하여 대규모 안테나를 보유하는 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 기준신호 자원을 구성하여 단말에 전송할 필요가 있다. 이를 위하여 LTE-A Pro에서는 하나의 CSI-RS 자원에 두 개, 네 개, 여덟 개, 열두 개, 또는 열여섯 개의 안테나포트가 설정될 수 있으며 향후 스무 개, 스물네 개 스물여덟 개, 그리고 서른두 개의 안테나포트 설정 기능이 추가될 수 있다. 구체적으로 LTE-A Pro Release 13에서는 두 가지 종류의 CSI-RS 설정 방법을 제공한다.

첫 번째 방법은 non-precoded CSI-RS로 (Class A CSI reporting을 위한 CSI-RS), 기지국은 단말에게 하나 이상의 4, 또는 8 포트 CSI-RS 패턴을 단말에게 설정하고 상기 설정된 CSI-RS 패턴들을 조합하여 8개 이상의 CSI-RS 포트들을 수신하도록 설정하는 것이 가능하다. 구체적으로, {1, 2, 4, 8}-port CSI-RS의 경우 기존과 같은 mapping rule을 따르며, 12-port CSI-RS의 경우 3개의 4-port CSI-RS pattern의 조합으로 (aggregation) 구성되고, 16-port CSI-RS의 경우 2개의 8-port CSI-RS pattern의 조합으로 구성된다. 또한 LTE/LTE-A release 13에서는 12-/16-port CSI-RS에 대하여 길이 2 또는 4의 직교커버코드 (OCC, orthogonal cover code)를 이용하여 CDM(code division multiplexing)-2 또는 CDM-4를 지원한다. 상기 도 3c의 설명은 CDM-2를 기반으로 한 CSI-RS 파워 부스팅에 대한 것으로, 상기 설명에 따르면 CDM-2 기반 12-/16-port CSI-RS에 대한 full power utilization을 위하여 PDSCH 대비 최대 9dB의 power boosting이 필요하게 된다. 이는 CDM-2 기반 12-/16-port CSI-RS를 운영 시 full power utilization을 위하여 기존 대비 고성능의 hardware가 필요함을 의미한다. LTE-A Pro Release 13에서는 이를 고려하여 CDM-4 기반의 12-/16-port CSI-RS를 도입하였으며 이 경우 기존과 같은 6dB power boosting을 통하여 full power utilization이 가능해지게 된다.

두 번째 방법은 beamformed (BF) CSI-RS로 (Class B CSI reporting을 위한 CSI-RS), 기지국은 다수의 TXRU(transceiver unit)들에 특정한 beam을 적용하여 단말이 다수의 TXRU를 하나의 CSI-RS 포트로 인식하게 하는 것이 가능하다. 기지국이 사전에 단말의 채널 정보를 알고 있을 경우 기지국은 자신의 TXRU에 상기 채널 정보에 적합한 빔이 적용된 소수의 CSI-RS 만을 설정할 수 있다. 또 다른 예시로 기지국은 단말에게 8개 이하의 CSI-RS 포트들을 포함하는 다수의 CSI-RS resource configuration들을 설정할 수 있다. 이때 기지국은 CSI-RS resource configuration 별로 서로 다른 방향의 빔을 적용하여 상기 CSI-RS 포트들을 빔포밍하는 것이 가능하다. 도 3d은 BF CSI-RS 운영의 일례를 도시하고 있다. 도 3d을 참조하면 기지국(3d-01)은 서로 다른 방향으로 beamforming된 세 개의 CSI-RS(3d-02, 3d-03, 3d-04)를 단말들(3d-05, 3d-06)에게 설정할 수 있다. 각각의 CSI-RS 자원 3d-02, 3d-03, 3d-04 들은 하나 이상의 CSI-RS 포트들을 포함할 수 있다. 단말 3d-05는 설정된 CSI-RS 자원 3d-02, 3d-03, 3d-04들에 대하여 채널 상태 정보를 생성하고 그 중 자신이 선호하는 CSI-RS 자원의 인덱스를 CRI (CSI-RS Resource Indicator)를 통하여 기지국으로 보고할 수 있다. 도 3d의 예제에서 단말 3d-05가 CSI-RS resource 3d-03을 선호할 경우 3d-03에 해당하는 인덱스를 기지국에 보고할 것이고, 단말 3d-06가 CSI-RS 자원 3d-02를 선호할 경우 3d-02에 해당하는 인덱스를 기지국에 보고할 것이다.

상기 CRI는 LTE-A Pro Release 13을 기준으로 단말이 가장 선호하는 하나의 CSI-RS 인덱스에 대한 보고를 지원하지만 이는 향후 단말이 선호하는 CSI-RS의 인덱스들의 조합으로 확장되는 것이 가능하다. 예를 들어 단말 3d-05가 가장 선호하는 두 개의 CSI-RS 자원이 3d-03과 3d-04일 경우 3d-05는 해당 CSI-RS 자원들의 인덱스 두 개를 직접 보고 하거나 또는 해당 CSI-RS 자원들로 구성되는 집합을 지시하는 인덱스를 보고하는 것이 가능하다. 이는 채널의 angular spread가 넓거나 이동성이 높은 단말을 다양한 방향의 빔으로 지원하거나 서로 다른 TRP(transmission and reception point)에서 전송되는 복수의 CSI-RS에 대한 선택을 지원하는 등 다양한 응용을 가능하게 하기 위함이다.

<제 2-2 실시 예: Aperiodic CSI-RS 설정방법 1>

LTE-A Pro Release 13까지에서 CSI-RS는 상기 제 2-1 실시 예에서 설명한 바와 같이 상위 레이어 시그날링(higher layer signaling 또는 RRC signaling)에 의하여 반 정적으로(semi-static) 상세 설정 값들이 정해진다. 상기 LTE-A Pro Release 13까지의 CSI-RS resource configuration은 다음과 같은 정보들을 포함한다.

1. Number of CSI-RS ports: 하나의 CSI-RS resource에 포함되는 CSI-RS 포트 수.

2. CSI-RS configuration: Number of CSI-RS ports와 함께 CSI-RS RE들의 위치를 지시하는 설정 값.

3. CSI-RS subframe configuration, ICSI-RS: CSI-RS 전송 주기, TCSI-RS 와 CSI-RS subframe ΔCSI-RS를 지시하는 설정 값.

4. CSI-RS power boosting factor, PC: PDSCH 대비 CSI-RS 전송 파워 비에 대한 UE 가정.

5. Scrambling ID, nID

6. QCL (quasi co-location) 정보

기존의 CSI-RS는 상기 정해진 상세 설정 값들에 따라 정해진 포트 수를 포함하며 주기적으로 전송된다. 따라서 상기 beamformed CSI-RS에 UE-specific beamforming을 적용한다고 가정할 때 UE 수만큼의 CSI-RS 자원 설정이 필요하게 되어 매우 큰 부담이 될 수 있다. 또는 상기 beamformed CSI-RS에 cell-specific beamforming을 적용할 때에도 기지국의 안테나 수가 증가하여 빔 폭이 좁아질 경우 역시 많은 수의 CSI-RS 자원 설정이 필요하게 되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하고 효율적인 CSI-RS 자원 할당을 가능케 하기 위하여 비 주기적 CSI-RS (aperiodic CSI-RS, Ap-CSI-RS) 전송을 도입하는 것이 가능하다. 한 단말의 입장에서 보았을 때, 비 주기적 CSI-RS에서는 설정된 모든 자원에서 항상 CSI-RS가 전송되지 않고 특정 조건을 만족하는 자원에서만 CSI-RS가 전송될 수 있다.

도 3e는 aperiodic CSI-RS 송수신 및 이에 따른 CSI reporting 예시를 도시하는 도면이다. 도 3e에 따르면 기지국은 각 단말에 aperiodic CSI-RS 전송을 위한 CSI-RS resource를 설정할 수 있다. 이때 기지국은 aperiodic CSI-RS가 항상 전송되지 않을 수 있는 점을 고려하여 복수개의 단말에 같은 aperiodic CSI-RS 자원을 설정할 수 있다. 이는 일정 수의 단말이 공유하는 aperiodic CSI-RS resource pool을 운영하여 CSI-RS resource 사용 효율을 높이기 위함이다. 상기 CSI-RS 설정정보를 바탕으로 기지국은 UL grant 등의 L1 signaling을 통하여 단말에게 aperiodic CSI reporting을 trigger할 수 있다. 단말은 상기 aperiodic CSI triggering에 의거 aperiodic CSI-RS 설정방법에 따라 1. aperiodic CSI trigger와 같은 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS를 수신하거나, 2. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe에서 가장 가까운 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS를 수신하거나, 3. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe이후의 subframe중 가장 가까운 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS를 수신하거나, 4. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe으로부터 일정 시간 이후, 예를 들면 I 번째 subframe 이후에 전송되는 aperiodic CSI-RS를 수신하는 것이 가능하다. 여기서 l은 상기 설명한 k 보다는 작게 설정될 수 있다. 또한 l은 사전에 미리 결정된 값이거나 또는 higher layer signaling/L1 signaling에 의하여 지정되는 값일 수 있다. 이후 단말은 수신된 aperiodic CSI-RS를 바탕으로 CSI를 생성하고 상기 설명한 바와 같이 n+k 번째 subframe에서 CSI를 기지국에 보고할 수 있다. 여기서 n 번째 subframe은 상기 aperiodic CSI trigger를 포함하는 subframe 이다. 만약 단말이 상기 설명한 "4. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe으로부터 일정 시간 이후, 예를 들면 l번째 subframe 이후에 전송되는 aperiodic CSI-RS를 수신하는 방법"을 따르는 경우 생성된 CSI는 n+k+l 번째 subframe에서 기지국에 보고되는 것도 가능하다. 이는 CSI 생성을 위한 단말 프로세싱 시간을 확보하기 위함이다.

상기 aperiodic CSI-RS resource pool을 운영하기 위한 구체적인 방법으로 1. RRC 시그날링 + L1 시그날링을 이용하거나, 2. RRC 시그날링 + MAC CE 시그날링 + L1 시그날링을 이용하거나, 3. RRC 시그날링 + MAC CE 시그날링을 이용하는 방법이 있다. 상기 RRC 시그날링 MAC CE 시그날링 / L1 시그날링은 신뢰도 측면에서 RRC > MAC CE > L1의 순으로 높은 신뢰도를 가지며 지연 측면에서는 L1 < MAC CE < RRC의 순으로 낮은 지연시간을 필요로 한다. 예를 들어 RRC 시그날링을 통하여 설정되는 정보들은 단말이 수신 시 신뢰도는 매우 높으나 수신에 필요한 시간이 매우 긴 단점이 있으며, L1 시그날링을 통하여 설정되는 정보의 경우 수신에 필요한 지연시간은 매우 짧으나 신뢰도가 상대적으로 떨어지게 된다. 또한 L1 시그날링은 용량이 제한적인 downlink control channel (DCI)에 의하여 전송되므로 시그날링 비용이 커지는 단점이 있다.

상기 첫 번째 예제와 같이 1. RRC 시그날링 + L1 시그날링을 이용하는 경우 기지국은 단말에게 N개의 CSI-RS resource들을 RRC 시그날링을 통하여 단말에게 설정하고, 이후 상기 설정된 N개의 CSI-RS resource들 중 L(<N)개의 resource들을 L1 시그날링을 이용하여 선택한다. 이때 L1 시그날링 오버헤드는 N 및 L에 의하여 (N combination L) 결정되므로 예를 들면 N=8개의 CSI-RS resource가 RRC를 통하여 설정되고 그 중 L≤≤2개의 resource를 L1 시그날링을 통하여 고른다고 할 경우 총

비트의 매우 큰 DCI payload를 필요로 하게 될 수 있다.

한편, 상기 두 번째 예제와 같이 2. RRC 시그날링 + MAC CE 시그날링 + L1 시그날링을 이용하는 경우 RRC 시그날링 된 CSI-RS resource들 중 MAC CE 시그날링을 통하여 지정되는 특정 CSI-RS resource들을 activation/de-activation 시키고 이에 대한 L1 시그날링을 수행하는 것이 가능하다. 이를 통하여 기지국은 CSI-RS 자원설정 지연시간과 DCI 시그날링 오버헤드 간 적절한 tradeoff를 얻을 수 있다. 예를 들어 N=8개의 CSI-RS resource가 RRC를 통하여 설정되고 그 중 K=4개의 resource를 MAC CE로 activation 시킨 후 이 중 L≤≤2개의 resource L1 시그날링을 통하여 고른다고 할 경우, 총

비트로 필요한 DCI payload가 상기 첫 번째 예제 대비 줄어드는 것을 알 수 있다.

상기 세 번째 예제와 같이 3. RRC 시그날링 + MAC CE 시그날링을 이용하는 경우 RRC 시그날링 된 N개의 CSI-RS resource들 중 MAC CE 시그날링을 통하여 지정되는 K개의 CSI-RS resource들을 activation/de-activation 시키는 것이 가능하다. 이때 단말은 상기 첫 번째 및 두 번째 예제와는 달리 L1 시그날링 없이 MAC CE에 의하여 CSI-RS의 전송 여부를 최종적으로 판단하게 된다. 이 경우 매 서브프레임 마다의 CSI-RS 비주기 전송 지시는 불가능하지만 DCI overhead가 크게 줄어드는 장점이 있다.

본 실시예에서 aperiodic CSI-RS는 상위 레이어 시그날링을 통하여 설정되는 것이 가능하다. Aperiodic CSI-RS를 위한 CSI-RS resource configuration은 상기 설명한 바와 같이, number of CSI-RS ports, CSI-RS configuration, CSI-RS subframe configuration, CSI-RS power boosting factor, Scrambling ID, QCL (quasi co-location) 정보 등의 세부 설정 정보들을 포함할 수 있다. Aperiodic CSI-RS를 위한 CSI-RS resource configuration이 상기 세부 설정 정보 중 CSI-RS subframe configuration을 포함하는 경우 상기 설명한 aperiodic CSI-RS 수신 방법 중 "2. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe에서 가장 가까운 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS를 수신하는 방법" 또는 "3. aperiodic CSI trigger가 signaling된 subframe이후의 subframe중 가장 가까운 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS 를 수신하는 방법"이 사용될 수 있다. 이는 CSI-RS subframe configuration이 aperiodic CSI-RS가 전송될 수 있는 후보 subframe들에 대한 정보를 포함하고 있기 때문이다.

한편, Aperiodic CSI-RS를 위한 CSI-RS resource configuration이 상기 세부 설정 정보 중 CSI-RS subframe configuration을 포함하지 않거나 포함되었더라도 이를 무시하도록 약속되는 (또는 기지국에 의하여 지시되는) 경우 CSI-RS resource configuration에는 aperiodic CSI-RS가 전송될 수 있는 후보 subframe에 대한 정보가 포함되지 않는다. 따라서 상기 설명한 aperiodic CSI-RS 수신 방법 중 "1. aperiodic CSI trigger와 같은 subframe에 전송된 aperiodic CSI-RS를 수신하는 방법" 또는 "4. aperiodic CSI trigger가 signaling 된 subframe으로부터 일정 시간 이후, 예를 들면 l 번째 subframe 이후에 전송되는 aperiodic CSI-RS를 수신하는 방법"이 사용될 수 있다.

L1 signaling(UL DCI 또는 UL grant)에는 1bit 또는 복수개의 bit들로 구성되는 aperiodic CSI-RS triggering이 존재할 수 있다.

1bit aperiodic CSI-RS triggering이 지원되는 경우 triggering 여부에 따라 DCI format 1 또는 DCI format 4의 CSI request field의 해석 방법이 달라지는 것이 가능하다. 예를 들어 aperiodic CSI-RS가 triggering 되지 않은 경우 CSI request field는 종래와 같이 상위 레이어에 의해 설정된 serving cell들의 셋, CSI process들의 셋, 또는 CSI subframe 셋들 중 CSI를 보고할 집합을 지시하는 역할을 수행한다. 반면 aperiodic CSI-RS가 triggering 된 경우 CSI request field는 <표 3b>에 나타난 바와 같이 다수의 CSI-RS 자원 후보 중 aperiodic CSI-RS가 전송되는 CSI-RS 자원을 지시하는 역할을 수행할 수 있다. 이 때 1bit의 추가적인 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS 전송이 triggering 되므로 CSI request field의 모든 code point들은 'no aperiodic CSI-RS and aperiodic CSI are triggered' 이외의 다른 의미를 가질 수 있다. 또 다른 예시로, 1bit aperiodic CSI-RS triggering이 지원되는 경우 DCI format 1 또는 DCI format 4의 CSI request field의 해석 방법이 higher layer signaling(RRC signaling)에 의하여 지시되는 것이 가능하다. 이 경우 CSI request field는 1 bit RRC signaling에 의하여 종래와 같이 상위 레이어에 의해 설정된 serving cell들의 셋, CSI process들의 셋, 또는 CSI subframe 셋들 중 CSI를 보고할 집합을 지시하는 역할을 수행하거나, 아니면 <표 3c>의 예시와 같이 다수의 CSI-RS 자원 후보 중 aperiodic CSI-RS가 전송되는 CSI-RS 자원을 지시하는 역할을 수행할 수 있다. 이때 CSI request field는 aperiodic CSI-RS triggering을 위한 기능을 포함하여야 하므로 적어도 한 개의 code point는 'no aperiodic CSI-RS and aperiodic CSI are triggered'의 의미를 가질 수 있다.

[표 3b] L1 signaling 기반 1bit aperiodic CSI-RS triggering에 의한 CSI request field 해석방법

[표 3c] Higher layer signaling 기반 1bit aperiodic CSI-RS triggering에 의한 CSI request field 해석방법

반면 복수개의 bit들로 구성된 aperiodic CSI-RS triggering의 경우 어떠한 CSI-RS 자원에 aperiodic CSI-RS가 전송될 지를 통보하는 기능을 포함하는 것이 가능하다. 표 3b는 두 개의 bit들로 구성되는 aperiodic CSI-RS triggering field의 예제이다. <표 3d>의 예시를 따르면 aperiodic CSI-RS triggering field에서 적어도 한 개의 code point는 'no aperiodic CSI-RS and aperiodic CSI are triggered'의 의미를 가질 수 있다. 이외 세 개의 code point들은 각각 serving cell c에서의 aperiodic CSI-RS triggering과 across serving cell에 대하여 higher layer signaling 된 첫 번째 그리고 두 번째 CSI-RS 집합에 대한 aperiodic CSI-RS triggering을 의미한다. 이때 각각의 CSI-RS들은 서로 다른 aperiodic CSI-RS 및 aperiodic CSI reporting에 연관된다. <표 3d>는 aperiodic CSI triggering field가 세 개 이상의 bit들로 구성되는 경우에도 유사한 원리에 의하여 확장이 가능하다. <표 3d>와 같은 새로운 테이블은 신규 TM (transmission mode), 예를 들면 TM 11등에 의하여 지정될 수 있다.

[표 3d] 2bits aperiodic CSI-RS triggering에 의한 aperiodic CSI-RS field 해석방법

<제 2-3 실시 예: Aperiodic CSI-RS 설정방법 2>

본 실시예에서는 aperiodic CSI-RS를 위한 설정 방법 중 dynamic port numbering 설정에 관한 예시를 설명한다. 상기 dynamic port numbering은 aperiodic CSI-RS 전송 시 aperiodic CSI-RS 자원에 포함되는 CSI-RS 포트의 숫자가 달라질 수 있음을 의미한다. 한 가지 예시로 이는 aperiodic CSI-RS resource가 동적인 CSI-RS resource aggregation에 의하여 구성될 수 있음을 의미할 수 있다.

도 3f는 aperiodic CSI-RS를 위한 dynamic port numbering 운영 시나리오의 일례를 도시한 도면이다. 도 3f에서 기지국 3f-01과 3f-02가 각각 8개의 CSI-RS 포트들을 운영하고 있다고 가정하자.

일례로 단말 3f-03이 기지국 3f-01로부터 데이터를 전송 받는 경우, 기지국 3f-01은 3f-04에서 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS 전송 및 aperiodic CSI에 대한 trigger를 수행할 수 있다. 단말 3f-03은 이를 통하여 상기 제 2 실시 예와 유사한 방법을 통하여 aperiodic CSI-RS resource 3f-06에서 전송되는 aperiodic CSI-RS를 수신하고 8 포트 CSI-RS로 구성되는 채널 3f-05에 대한 CSI를 생성하여 기지국에 보고하는 것이 가능하다.

또 다른 예시로 단말 3f-03이 기지국 3f-01 및 3f-02로부터 동시에 데이터를 전송 받는 경우 (예를 들면 CoMP JT와 같이), 기지국은 3f-07에서 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS 전송 및 aperiodic CSI에 대한 trigger를 수행할 수 있다. 이때 aperiodic CSI-RS triggering은 채널 3f-08을 측정하기 위한 aperiodic CSI-RS resource 3f-09와 채널 3f-10을 측정하기 위한 aperiodic CSI-RS resource 3f-11이 동시에 전송되는 것을 의미할 수 있다. 도 3f에서는 설명의 편의상 3f-09와 3f-11이 서로 다른 subframe에 설정된 상황을 도시하였으나 이에 국한되지 않고 상기 제 2실시 예의 aperiodic CSI-RS triggering 방법에 따라 같은 subframe 내에서 전송되는 것도 가능하다. 단말은 상기 aperiodic CSI-RS 3f-09 및 3f-11을 수신하여 8 포트 CSI-RS 기반 CSI를 CSI-RS resource 별로 각각 생성하여 보고할 수 있지만 (8Tx codebook 사용), 3f-09와 3f-11의 CSI-RS를 하나의 CSI-RS resource로 인식하여 (aggregation between aperiodic CSI-RS resources) 16 포트 CSI-RS 기반 CSI를 생성하여 보고하는 것도 가능하다 (16 Tx codebook 사용). 이는 단말이 단일 기지국의 안테나 수 보다 더 큰 크기의 코드북을 사용하여 PMI를 생성하도록 하는 것으로, 이렇게 생성된 PMI는 각 기지국 안테나 간 phase 차이뿐만 아니라 TRP 3f-01과 TRP 3f-02 간 phase 차이도 암시적으로 포함하므로 CpMP JT에서의 CQI mismatch 문제를 해결할 수 있다.

도 3g는 aperiodic CSI-RS를 위한 dynamic port numbering 운영 시나리오의 또 다른 예시를 도시한 도면이다. 향후 CRI는 복수개의 선호하는 CSI-RS resource들 또는 복수개의 CSI-RS resource들로 구성되는 하나의 subset을 지시하는 기능을 가지도록 확장될 수 있다. 만약 하나의 subset 안에 포함되는 CSI-RS resource들의 CSI-RS 포트 수 총 합이 각각 다르다면, 선택된 CSI-RS resource subset에 따라 서로 다른 precoding scheme이 적용될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어 도 3g와 같은 'one cell' operation 시나리오를 가정해보자. 이때 coverage RS(또는 CRS, coverage CSI-RS, cell-specific CSI-RS)는 macro eNB 3g-00에 의하여 전송되지만 UE-specific RS(또는 CSI-RS, UE-specific CSI-RS, dedicated CSI-RS, 3g-03 ~ 3g-06)는 서로 다른 TRP에서 각각 전송되는 것이 가능하다. 즉, 각 TRP들은 상기 UE-specific RS에 의하여 구별될 수 있다. 각각의 TRP들이 서로 다른 빔이 적용된 다수의 UE-specific RS resource들을 가지고 있다고 가정할 때, 단말은 TRP 별 선호하는 UE-specific RS resource 정보를 TRP 별 CRI를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 예를 들어 단말이 복수개의 TRP에서 데이터를 수신한다고 가정하였을 때, TRP 3g-01와 3g-02에서 데이터를 수신하는 경우 단말은 TRP 3g-01을 위하여 CSI-RS 3g-03 또는 3g-04 중 선호하는 하나를 보고하고, TRP 3g-02를 위하여 CSI-RS 3g-05 또는 3g-06중 선호하는 하나를 보고할 수 있을 것이다. 이 경우 기지국은 단말의 선호를 참조하여 aperiodic CSI-RS를 복수개의 CSI-RS 자원에서 선택적으로 전송하는 것이 가능하다. 이와 같이 복수개의 CSI-RS 자원에서 aperiodic CSI-RS가 전송될 경우 구체적인 설정 및 전송 방법은 도 3f의 예시와 유사하게 수행될 수 있다.

구체적으로 dynamic port configuration 기반 또는 dynamic resource aggregation 기반 aperiodic CSI-RS 설정을 위하여 다음과 같은 방법들이 고려될 수 있다.

● Aperiodic CSI-RS 설정방법 2a:

- 첫 번째 방법은 상위 레이어 시그날링 및 1bit L1 signaling을 통한 aperiodic CSI-RS 설정이다. 본 예제에서 aperiodic CSI-RS를 위하여 상위 레이어 시그날링 되는 CSI-RS resource configuration은 도 3h와 같다. 도 3h를 참조하면 non-precoded CSI-RS, beamformed CSI-RS, hybrid CSI-RS를 고려하여 세 가지 종류의 higher layer signaling이 가능하다. 이때 상위 레이어 시그날링은 상기 실시예 3-2의 설명과 같이 RRC 시그날링 및 MAC CE 시그날링을 포함할 수 있다. 이는 도 3h에서 KA, KB, KCA, KCB 등으로 지칭되는 CSI-RS resource 혹은 configuration들이 RRC 설정에만 의존할 수도 있으나 MAC CE 설정을 통하여 activation/deactivation 되는 것도 가능함을 의미한다. 도 3h는 RRC 설정을 위주로 도시되었으나 상기 실시예 2-2에서의 설명과 유사하게 RRC/MAC CE의 조합으로 설정되는 경우로 확장이 가능하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

- Non-precoded CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 3h-02와 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-02는 8개 이상 다수의 CSI-RS 포트들을 구성하기 위한 KA개의 CSI-RS configuration들(3h-03)과 하나의 다른 세부 설정 정보들을(3h-04) 포함한다. 이때 상기 1bit L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger될 경우 이는 3h-03에 의하여 지정되는 모든 CSI-RS RE에서 aperiodic CSI-RS가 전송되는 것을 의미할 수 있다.

- Beamformed CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 3h-05와 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-05는 서로 다른 빔이 적용될 수 있는 KB개의 CSI-RS resource configuration들로 구성되며 각각의 CSI-RS resource configuration들은(3h-06) 각자의 CSI-RS 세부 설정 정보들을 포함한다. 이때 상기 1bit L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger될 경우 이는 다음과 같은 두 가지 방법으로 이해되도록 약속될 수 있다. 첫 번째 방법은 3h-06에 의하여 지정되는 모든 CSI-RS RE에서 aperiodic CSI-RS가 전송되는 것을 의미하도록 약속되는 것이다. 이 경우 aperiodic CSI-RS를 통한 CRI 보고가 가능하지만 aperiodic CSI-RS로 인한 CSI-RS overhead reduction 효과는 감소하게 된다. 두 번째 방법은 3h-06 중 단말이 미리 보고한 CRI가 지정하는 CSI-RS resource에서만 aperiodic CSI-RS가 전송되도록 약속하는 것이다. 이 경우 CSI-RS overhead reduction 효과는 극대화 되지만 aperiodic CSI-RS를 통한 CRI 보고는 어렵게 된다. 두 번째 방법에서 만약 CRI가 복수개의 CSI-RS resource들을 지정할 경우 함께 지정된 CSI-RS resource들은 단일 CSI-RS resource로 인지될 수 있다. 예를 들어 CRI가 두 개의 8 포트 CSI-RS resource들을 aperiodic CSI-RS resouce로 지정하였을 때 단말이 가정하는 aperiodic CSI-RS 포트 수는 두 개 CSI-RS resource들에 포함되는 CSI-RS 포트 수의 총 합으로 16이 된다.

- Hybrid CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 3h-07과 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-07은 다수의 CSI-RS 포트들을 구성하기 위한 KCA개의 CSI-RS configuration들을 포함하는 3h-08과 서로 다른 빔이 적용될 수 있는 KCB개의 CSI-RS resource configuration들을 포함하는 3h-09의 두 부분으로 구성될 수 있다. 일례로 3h-08은 3h-02와 유사할 수 있으며 3h-09는 3h-05와 유사할 수 있다. 이때 상기 1bit L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 triggering 될 경우 이는 다음과 같은 두 가지 방법으로 이해되도록 약속될 수 있다. 첫 번째 방법은 3h-08에 의하여 지정되는 모든 CSI-RS RE에서 aperiodic CSI-RS가 전송되는 것을 의미하도록 약속되는 것이다. 이 경우 3h-09에 의하여 지정되는 CSI-RS 포트들은 periodic CSI-RS resource에서 전송된다. 두 번째 방법은 3h-09에 의하여 지정되는 모든 CSI-RS RE에서 또는 3h-09에 의하여 지정되는 모든 CSI-RS resource 중 CRI에 의하여 지정되는 부분에만 aperiodic CSI-RS가 전송되도록 하는 것이다. Hybrid CSI-RS의 경우 2bit L1 signaling을 통한 aperiodic CSI-RS triggering이 지원되는 것도 가능하다. 예를 들어 각 bit는 3h-08에 의해 지정되는 CSI-RS resource들에서의 aperiodic CSI-RS 전송 여부와 3h-09에 의해 지정되는 CSI-RS resource들에서의 aperiodic CSI-RS 전송 여부를 지시하기 위하여 사용될 수 있다.

- 본 예제에서 aperiodic CSI-RS triggering을 위한 L1 signaling이 '모든 CSI-RS resource'들을 위해 적용될 경우 상기 L1 signaling은 CSI process 별 개별적으로 지원되는 것이 가능하다. 또는 aperiodic CSI-RS triggering을 위한 L1 signaling이 'CRI에 의하여 지정되는 CSI-RS resource'를 위해 적용될 경우 상기 L1 signaling은 CSI process에 관계 없이 해당 CSI-RS resource에 적용될 수 있다.

● Aperiodic CSI-RS 설정방법 2b:

- 두 번째 방법은 상위 레이어 시그날링 및 복수개 bit들로 구성되는 L1 signaling을 통한 aperiodic CSI-RS 설정이다. 본 예제에서 aperiodic CSI-RS를 위하여 상위 레이어 시그날링 되는 CSI-RS resource configuration은 도 3i와 같다. 이때 상위 레이어 시그날링은 상기 실시예 2-2의 설명과 같이 RRC 시그날링 및 MAC CE 시그날링을 포함할 수 있다. 이는 도 3i에서 KA, KB, KCA, KCB 등으로 지칭되는 CSI-RS resource 혹은 configuration들이 RRC 설정에만 의존할 수도 있으나 MAC CE 설정을 통하여 activation/deactivation 되는 것도 가능함을 의미한다. 도 3i는 RRC 설정을 위주로 도시되었으나 상기 실시예 2-2에서의 설명과 유사하게 RRC/MAC CE의 조합으로 설정되는 경우로 확장이 가능하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

- 도 3i를 참조하면 non-precoded CSI-RS, beamformed CSI-RS, hybrid CSI-RS를 고려하여 세 가지 종류의 higher layer signaling이 가능하다. 본 예제에서는 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 전송될 CSI-RS resource subset들을 지정하는 것이 가능하며 상기 CSI-RS resource subset들은 3i-02와 같이 higher layer signaling에 의하여 단말에 공지될 수 있다. 3i-02에서 Set A ~ Set X에는 적어도 한 개 이상의 CSI-RS resource가 할당될 수 있으며 만약 두 개 이상의 CSI-RS resource가 하나의 set에 할당된 경우 함께 할당된 CSI-RS resource들은 단일 CSI-RS resource로 인지될 수 있다. 예를 들어 Set A가 L1 signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS resouce로 지정되었을 때 단말이 가정하는 aperiodic CSI-RS 포트 수는 Set A에 포함되는 모든 CSI-RS resource들에 포함되는 CSI-RS 포트 수의 총 합이다. 실시예 3-2에서 MAC CE 시그날링에 의한 activation/deactivationds 상기 CSI-RS resource subset을 설정하기 위한 구체적인 예시 중 하나이다. 만약 실시예 3-2의 세 번째 예제와 같이 RRC 및 MAC CE 설정만 제공되며 L1 시그날링은 지원되지 않을 경우 단말은 상기 CSI-RS resource subset Set A ~ Set X에 포함되는 모든 CSI-RS가 전송되고 있다고 가정할 수 있다.

- Non-precoded CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 상기 aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게 3h-02와 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-02는 8개 이상 다수의 CSI-RS 포트들을 구성하기 위한 KA개의 CSI-RS configuration들(3h-03)과 하나의 다른 세부 설정 정보들을(3h-04) 포함한다. 이때 복수개 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger될 경우, 이는 3h-02의 일부 설정정보들을 무시하고 3i-02에 의하여 지정되는 CSI-RS resource 설정 정보로 대체하여 해당 RE에서 aperiodic CSI-RS가 전송되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어 2bit L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger 될 경우 상기 <표 3b>, <표 3c>, <표 3d> 또는 <표 3e>를 참조하여 aperiodic CSI-RS가 전송되는 것이 가능하다. <표 3b~3d>의 목적은 상기 설명한 바와 같으며, <표 3e>의 경우 기지국이 '00'을 설정한 경우 단말은 aperiodic CSI-RS가 전송되는 CSI-RS resource들을 aggregation 하지 않고, CRI를 보고하기 위한 목적으로 사용하는 것이 가능하다. 또 다른 방법으로 KA개의 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 3h-03의 CSI-RS configuration 각각에 대한 aperiodic CSI-RS 전송 여부를 시그날링 하는 것도 가능하다.

[표 3e] 2bits aperiodic CSI-RS triggering에 의한 aperiodic CSI-RS field 해석방법

- Beamformed CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 상기 aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게 3h-05와 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-05는 서로 다른 빔이 적용될 수 있는 KB개의 CSI-RS resource configuration들로 구성되며 각각의 CSI-RS resource configuration들은(3h-06) 각자의 CSI-RS 세부 설정 정보들을 포함한다. 이때 복수개 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger될 경우 이는 다음과 같은 두 가지 방법으로 이해되도록 약속될 수 있다. 첫 번째 방법은 KB개의 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 3h-06의 CSI-RS resource configuration 각각에 대한 aperiodic CSI-RS 전송 여부를 시그날링 하는 것이다. 이는 가장 유동적인 방법이지만 높은 L1 signaling overhead를 요구한다. 두 번째 방법은 L1 signaling overhead를 줄이기 위하여 이보다 작은 수의 bit들로 구성된 L1 signaling을 통해 3i-02의 설정 정보를 참조하여 aperiodic CSI-RS 설정 정보를 수신하도록 하는 것이다. 일례로 <표 3b>, <표 3c>, 또는 <표 3d>를 기반으로 aperiodic CSI request field를 aperiodic CSI-RS 설정 정보로 사용하거나 <표 3e>와 같이 새로운 table을 도입하는 것도 가능하다. 이에 대한 상세한 설명은 앞의 예제들과 유사하므로 생략한다.

- Hybrid CSI-RS의 경우 상위 레이어 시그날링은 상기 aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게 3h-07과 같은 시그날링 정보들을 포함할 수 있다. 구체적으로 3h-07은 다수의 CSI-RS 포트들을 구성하기 위한 KCA개의 CSI-RS configuration들을 포함하는 3h-08과 서로 다른 빔이 적용될 수 있는 KCB개의 CSI-RS resource configuration들을 포함하는 3h-09의 두 부분으로 구성될 수 있다. 일례로 3h-08은 3h-02와 유사할 수 있으며 3h-09는 3h-05와 유사할 수 있다. 이때 복수개 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS가 trigger될 경우 이는 다음과 같은 두 가지 방법으로 이해되도록 약속될 수 있다. 첫 번째 방법은 KCA+KCB개 또는 1+KCB 개의 bit들로 구성된 L1 signaling을 통하여 3h-07의 CSI-RS resource configuration 각각에 대한 aperiodic CSI-RS 전송 여부를 시그날링 하는 것이다. L1 signaling이 1+KCB 개의 bit들로 구성되는 경우 3h-08에 포함되는 CSI-RS configuration들은 하나의 그룹으로써 aperiodic CSI-RS 전송 사용 여부가 결정된다. 이는 가장 유동적인 방법이지만 높은 L1 signaling overhead를 요구한다. 두 번째 방법은 L1 signaling overhead를 줄이기 위하여 이보다 작은 수의 bit들로 구성된 L1 signaling을 통해 3i-02의 설정 정보를 참조하여 aperiodic CSI-RS 설정 정보를 수신하도록 하는 것이다. 일례로 <표 3b>, <표 3c>, 또는 <표 3d>를 기반으로 aperiodic CSI request field를 aperiodic CSI-RS 설정 정보로 사용하거나 <표 3e>와 같이 새로운 table을 도입하는 것도 가능하다. 이에 대한 상세한 설명은 앞의 예제들과 유사하므로 생략한다.

● Aperiodic CSI-RS 설정방법 2c:

- 세 번째 방법은 상위 레이어 시그날링 및 복수개 bit들로 구성되는 L1 signaling을 통한 aperiodic CSI-RS 설정이다. 본 예제에서 aperiodic CSI-RS를 위하여 상위 레이어 시그날링 되는 CSI-RS resource configuration은 도 3h와 같다. 이때 상위 레이어 시그날링은 상기 실시예 2-2의 설명과 같이 RRC 시그날링 및 MAC CE 시그날링을 포함할 수 있다. 이는 도 3h에서 KA, KB, KCA, KCB 등으로 지칭되는 CSI-RS resource 혹은 configuration들이 RRC 설정에만 의존할 수도 있으나 MAC CE 설정을 통하여 activation/deactivation 되는 것도 가능함을 의미한다. 도 3h는 RRC 설정을 위주로 도시되었으나 상기 실시예 2-2에서의 설명과 유사하게 RRC/MAC CE의 조합으로 설정되는 경우로 확장이 가능하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다. 도 3h를 참조하면 non-precoded CSI-RS, beamformed CSI-RS, hybrid CSI-RS등 CSI-RS type을 고려하여 세 가지 종류의 higher layer signaling이 가능하다. 본 예제에서는 상기 aperiodic CSI-RS 설정방법 2a에서와 유사하게 1 bit 또는 2 bit L1 signaling을 이용하여 aperiodic CSI-RS를 trigger하는 것이 가능하다. 본 예제와 상기 aperiodic CSI-RS 설정방법 2a과의 차이는 본 예제의 경우 aperiodic CSI-RS를 위한 상세 설정 정보 중 'Number of CSI-RS ports'에 대한 재 설정이 가능하다는 것이며 이를 위하여 <표 3f-a> 또는 <표 3f-b>과 같이 CSI request field 등 기존의 L1 signaling을 재사용 하거나 <표 3f-c> 또는 <표 3f-d>와 같이 이를 위한 새로운 L1 signaling을 도입할 수 있다.

- <표 3f-a>는 1bit L1 signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS가 triggering 되었을 때 CSI request field에 대한 단말의 해석 방법을 나타내는 표이다. 상기 Aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게, 단말은 non-precoded CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 beamformed CSI-RS를 위한 CSI-RS resource들 중 최근 보고한 CRI에 해당하는 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 UE-specific beamforemd CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 (이 경우 단말에게 하나의 CSI-RS resource가 설정 됨) aperiodic CSI-RS가 전송된다고 가정할 수 있다. 단말은 상기 조건에 따라 각 CSI-RS resource configuration에서 CSI-RS configuration을 확인할 수 있다. 이후 단말은 기지국에 의하여 설정된 CSI request field 값에 따라 해당 CSI-RS resource에 몇 개의 CSI-RS 포트들이 전송되는 지를 알 수 있다. 예를 들어 CSI request field가 00일 경우 1개, CSI request field가 01일 경우 2개, CSI request field가 10일 경우 4개, CSI request field가 11일 경우 8개로 number of CSI-RS port를 해석할 수 있다. 이후 단말은 상기 CSI-RS configuration 과 number of CSI-RS port를 조합하여 aperiodic CSI-RS가 전송되는 RE 위치를 해석하는 것이 가능하다. 상기 CSI request field 해석 방법은 하나의 예시로, 다양한 숫자 들을 signaling하는 것도 가능하다. 일례로 CSI request field가 00일 경우 기존 CSI-RS resource configuration에 포함되어 RRC signaling된 number of CSI-RS ports를 재사용하고, 이외 CSI request field가 01 일 경우 1개, CSI request field가 10일 경우 2개, CSI request field가 11일 경우 4개로 number of CSI-RS port를 해석하는 것도 가능하다.

[표 3f-a] Aperiodic CSI-RS 설정방법 2c에서의 1bit L1 signaling aperiodic CSI-RS triggering에 의한 CSI request field 해석방법

- <표 3f-b>는 1bit RRC signaling에 의하여 CSI request field를 aperiodic CSI-RS triggering을 목적으로 사용하도록 설정되었을 때의 CSI request field에 대한 단말의 해석 방법을 나타내는 표이다. 상기 Aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게, 단말은 non-precoded CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 beamformed CSI-RS를 위한 CSI-RS resource들 중 최근 보고한 CRI에 해당하는 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 UE-specific beamforemd CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 (이 경우 단말에게 하나의 CSI-RS resource가 설정 됨) aperiodic CSI-RS가 전송된다고 가정할 수 있다. 단말은 상기 조건에 따라 각 CSI-RS resource configuration에서 CSI-RS configuration을 확인할 수 있다. 이후 단말은 기지국에 의하여 설정된 CSI request field 값에 따라 해당 CSI-RS resource에 aperiodic CSI-RS가 전송되는지, 전송된다면 몇 개의 CSI-RS 포트들이 전송되는 지를 알 수 있다. 예를 들어 CSI request field가 00일 경우 이는 aperiodic CSI-RS가 전송되지 않음을 의미하며, CSI request field가 01일 경우 1개, CSI request field가 10일 경우 2개, CSI request field가 11일 경우 4개로 number of CSI-RS port를 해석할 수 있다. 이후 단말은 상기 CSI-RS configuration 과 number of CSI-RS port를 조합하여 aperiodic CSI-RS가 전송되는 RE 위치를 해석하는 것이 가능하다. 상기 CSI request field 해석 방법은 하나의 예시로, 특정한 숫자가 표에 정의되는 것도 가능하지만, 다양한 숫자들이 RRC signaling되는 것도 가능하다. 일례로 CSI request field가 00일 경우 이는 aperiodic CSI-RS가 전송되지 않음을 의미하며, CSI request field가 01일 경우 기존 CSI-RS resource configuration에 포함되어 RRC signaling된 number of CSI-RS ports를 재사용 하고, CSI request field가 10일 경우 1개, CSI request field가 11일 경우 2개로 number of CSI-RS port를 해석하는 것도 가능하다.

[표 3f-b] Aperiodic CSI-RS 설정방법 2c에서의 1bit higher layer signaling aperiodic CSI-RS triggering에 의한 CSI request field 해석방법

- 또 다른 방법으로 추가적인 L1 signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS resource가 포함하는 CSI-RS port 수를 공지하는 것도 가능하다. <표 3f-c>와 <표 3f-d>는 2bit L1 signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS port 수를 설정하는 예시를 나타내는 표이다. 상기 Aperiodic CSI-RS 설정방법 2a와 유사하게, 단말은 non-precoded CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 beamformed CSI-RS를 위한 CSI-RS resource들 중 최근 보고한 CRI에 해당하는 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS가 전송되거나, 또는 UE-specific beamforemd CSI-RS를 위한 CSI-RS resource에서 (이 경우 단말에게 하나의 CSI-RS resource가 설정 됨) aperiodic CSI-RS가 전송된다고 가정할 수 있다. 단말은 상기 조건에 따라 각 CSI-RS resource configuration에서 CSI-RS configuration을 확인할 수 있다. 이후 단말은 aperiodic CSI-RS가 trigger 되었을 때 <표 3f-c> 또는 <표 3f-d>와 같은 aperiodic CSI-RS field값에 따라 해당 aperiodic CSI-RS resource에 몇 개의 CSI-RS 포트들이 전송되는 지를 알 수 있다. <표 3f-c>의 예시를 따를 경우 aperiodic CSI-RS field값에 따른 CSI-RS 포트 수는 aperiodic CSI-RS field table에 미리 정해지는 것이 가능하다. 예를 들어 CSI request field가 00일 경우 1개, CSI request field가 01일 경우 2개, CSI request field가 10일 경우 4개, CSI request field가 11일 경우 8개로 number of CSI-RS port를 해석할 수 있다. 이후 단말은 상기 CSI-RS configuration 과 number of CSI-RS port를 조합하여 aperiodic CSI-RS가 전송되는 RE 위치를 해석하는 것이 가능하다. 상기 aperiodic CSI-RS field 해석 방법은 하나의 예시로, 특정한 숫자가 표에 정의되는 것도 가능하지만, <표 3f-d>와 같이 다양한 숫자들이 RRC signaling되는 것도 가능하다. 일례로 CSI request field가 00일 경우 기존 CSI-RS resource configuration에 포함되어 RRC signaling된 number of CSI-RS ports를 재사용 하고, CSI request field가 01 일 경우 1개, CSI request field가 10일 경우 2개, CSI request field가 11일 경우 4개로 number of CSI-RS port를 해석하는 것도 가능하다.

- 상기 <표 3f-c> 및 <표 3f-d>의 예제와 유사하게, periodic CSI-RS와 aperiodic CSI-RS의 공존을 고려하여 <표 3f-e>를 사용하는 것이 가능하다. <표 3f-e>를 통하여 periodic CSI-RS에 기반한 aperiodic CSI reporting과 aperiodic CSI-RS에 기반한 aperiodic CSI reporting을 개별적으로 on/off 시키는 것이 가능하다.

[표 3f-c] 2bits aperiodic CSI-RS triggering에 의한 aperiodic CSI-RS field 해석방법

[표 3f-d] 2bits aperiodic CSI-RS triggering에 의한 aperiodic CSI-RS field 해석방법

[표 3f-e] 2bits aperiodic CSI-RS triggering에 의한 aperiodic CSI-RS field 해석방법

<제 2-4 실시 예: Aperiodic CSI-RS 전송에 따른 rate matching 방법>

LTE-A/LTE-A Pro system에서 단말은 NZP (non-zero power) CSI-RS 설정 정보 및 ZP (zero power) CSI-RS 설정 정보를 확인하여 PDSCH RE mapping을 확인하고 rate matching을 수행하는 것이 가능하다. 종래 periodic CSI-RS 전송에서는 CSI-RS 전송 정보가 semi-static하게 설정되므로 상기 rate matching을 위한 추가적인 시그날링이 필요하지 않았다. 반면 본 발명에서 제안하는 aperiodic CSI-RS 전송을 도입할 경우 CSI-RS 전송 여부 및 일부 CSI-RS 설정 정보가 dynamic하게 바뀔 수 있으므로 효율적인 rate matching을 위한 방법이 필요하게 된다. 본 실시예에서는 aperiodic CSI-RS를 고려한 rate matching 방법으로 다음과 같은 세 가지 예제를 제공한다.

● Aperiodic CSI-RS를 위한 rate matching 방법 1:

첫 번째 방법은 RRC signaling되는 CSI-RS resource configuration 및 ZP CSI-RS 설정을 기반으로 rate matching을 수행하는 방법이다. 상기 실시 예들에서 설명한 바와 같이 aperiodic CSI-RS 전송의 한 방법으로 CSI-RS resource configuration으로 지정되는 종래 CSI-RS subframe 들을 aperiodic CSI-RS resource pool로 고려하고 UL grant 등 L1 signaling에 의하여 실제 aperiodic CSI-RS가 전송될 subframe을 단말에 공지하는 방법이 있다. 첫 번째 방법은 단말이 자신에게 할당된 CSI-RS subframe 이외의 CSI-RS subframe들은 다른 단말들에게 할당될 것으로 생각하고 rate matching을 수행하는 방법이다. 첫 번째 방법을 사용할 경우 rate matching mechanism은 단순하지만 단말의 수가 작은 경우 data 전송 효율이 필요 이상으로 떨어질 수 있는 특징이 있다.

● Aperiodic CSI-RS를 위한 rate matching 방법 2:

- 두 번째 방법은 RRC signaling되는 CSI-RS resource configuration 및 ZP CSI-RS 설정, 그리고 L1 signaling되는 aperiodic CSI-RS triggering 및 CSI request field를 기반으로 rate matching을 수행하는 방법이다. 1bit L1 signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS triggering 여부가 결정 된다고 가정하자. 만약 aperiodic CSI-RS가 triggering 된 경우 상기 설명한 바와 같이 단말은 <표 3b> ~ <표 3f-e>에 따라 aperiodic CSI-RS 설정 정보를 해석하는 것이 가능하다.

한편 aperiodic CSI-RS가 triggering 되지 않은 경우에도 단말이 <표 3b> ~ <표 3f-e>에 따라 aperiodic CSI-RS 설정 정보를 해석하고 해당 CSI-RS resource를 aperiodic ZP CSI-RS로 인식하거나 aperiodic IMR(interference measurement resource)로 인식하는 것이 가능하다. 이는 rate matching을 aperiodic CSI-RS 전송 여부에 따라 비주기적으로 수행하기 위함이며, 이 방법을 통하여 현재 해당 단말을 위한 aperiodic CSI-RS는 없는 경우 다른 단말을 위한 aperiodic CSI-RS가 존재하는지, 존재한다면 어떤 RE에 존재하는 지를 공지하는 것이 가능하다. 본 예제에 따르면 aperiodic CSI-RS가 triggering 되었을 때와 되지 않았을 때 CSI request field 또는 aperiodic CSI field의 해석 방법이 같을 필요는 없다. 예를 들어 aperiodic CSI-RS가 triggering 되었을 때는 <표 3b> 또는 <표 3f-a>를 따르고 aperiodic CSI-RS 이는 aperiodic CSI-RS가 triggering 된 경우에는 aperiodic CSI-RS가 없다는 것을 알려줄 필요가 없지만, aperiodic CSI-RS가 triggering 되지 않은 경우에는 해당 단말 이외 다른 단말에게도 aperiodic CSI-RS가 없다는 것을 알려줄 필요가 있을 수 있기 때문이다.

● Aperiodic CSI-RS를 위한 rate matching 방법 3:

- 세 번째 방법은 RRC signaling되는 CSI-RS resource configuration 및 ZP CSI-RS 설정, 그리고 RRC signaling되는 aperiodic CSI-RS triggering 및 CSI request field를 기반으로 rate matching을 수행하는 방법이다. 1bit RRC signaling에 의하여 aperiodic CSI-RS triggering을 위한 CSI request field 사용 또는 aperiodic CSI-RS field 사용 여부가 결정 된다고 가정하자. 또한 설명의 편의를 위하여 단말에게 CSI request field와 aperiodic CSI-RS field가 모두 signaling되는 경우를 가정하겠다. 이때 aperiodic CSI-RS field는 <표 3f-e>와 같다. 이 경우 aperiodic CSI-RS field는 CSI request field가 00이 아닌 다른 값을 가질 경우, 즉 aperiodic CSI가 trigger된 경우 aperiodic NZP CSI-RS resource 정보로 해석될 수 있다. 반대로 만약 CSI request field가 00일 경우, 즉 aperiodic CSI가 trigger되지 않은 경우 aperiodic ZP CSI-RS resource 또는 aperiodic IMR 정보로 해석되도록 약속하는 것이 가능하다. 다시 말해서 CSI request field와 aperiodic CSI-RS field를 종합적으로 해석하여 NZP CSI-RS 뿐만 아니라 ZP CSI-RS에 대한 dynamic rate matching을 지원할 수 있다.

상기 표 3f-a ~ 표 3f-e의 예제들은 '상위레이어'의 정의에 따라 그 의미가 바뀔 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어 상기 상위레이어가 RRC 시그날링 만을 의미할 경우 상기 표들은 RRC 시그날링 된 CSI-RS들의 리스트를 의미하나, MAC CE 시그날링을 함께 의미하는 경우 상기 표들은 MAC CE에 의하여 activation 된 CSI-RS 자원을 의미하는 것으로 약속될 수 있다. 이와 유사하게 상기 L1 시그날링들이 지시하는 CSI-RS 자원들의 의미도 바뀔 수 있음이 자명하다. 예를 들어 상기 상위레이어가 RRC 시그날링 만을 의미할 경우 상기 L1 시그날링이 지칭하는 CSI-RS 자원들은 RRC 시그날링 된 CSI-RS들의 리스트를 의미하나, MAC CE 시그날링을 함께 의미하는 경우 상기 L1 시그날링이 지칭하는 CSI-RS 자원들은 MAC CE에 의하여 activation 된 CSI-RS 자원을 의미하는 것으로 약속될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 aperiodic CSI-RS를 전송하는 경우 기지국의 동작은 도 3j를 참조하여 상술한 바와 같다. 도 3j는 aperiodic CSI-RS를 전송하는 경우 기지국의 동작을 도시한 도면이다. 도 3j를 참조하면 기지국은 3j-01 단계에서 RRC signaling을 통하여 적어도 하나의 aperiodic CSI-RS를 설정한다. 이후 기지국은 3j-02 단계에서 alternative들에 따라 필요할 경우 higher layer (MAC CE) signaling을 통하여 상기 RRC 설정 된 CSI-RS 중 activation/deactivation 될 자원들을 설정한다. 또한 기지국은 3j-03단계에서 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS를 trigger할 수 있다. 이후 기지국은 3j-04단계에서 3j-01, 3j-02 및 3j-03을 통하여 공지된 aperiodic CSI-RS resource에 aperiodic CSI-RS 를 전송한다.

또한 본 발명의 실시예에 따라 aperiodic CSI-RS에 기반한 단말의 동작은 도 3k를 참조하여 상술한 바와 같다. 도 3k는 aperiodic CSI-RS에 기반한 단말의 동작을 도시한 도면이다. 도 3k를 참조하면 단말은 3k-01 단계에서 higher layer (RRC) signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS 관련 semi-static 설정정보를 수신한다. 이후 단말은 3k-02 단계에서 alternative들에 따라 필요할 경우 higher layer (MAC CE) signaling을 통하여 상기 RRC 설정 된 CSI-RS 중 activation/deactivation 될 자원들에 대한 설정정보를 수신한다. 또한 단말은 3k-03단계에서 L1 signaling을 통하여 aperiodic CSI-RS 관련 dynamic 설정정보를 수신한다. 이후 단말은 3k-04 단계에서 3k-01, 3k-02 및 3k-03 단계에서 수신한 aperiodic CSI-RS 설정정보를 기반으로 해당 CSI-RS resource에서 aperiodic CSI-RS를 수신한다. 이후 단말은 3k-04 단계에서 수신한 aperiodic CSI-RS를 기반으로 CSI 정보를 생성하고 이를 정해진 타이밍에 기지국으로 보고한다.

도 3l 은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 3l를 참조하면, 단말은 통신부(3l-01)와 제어부(3l-02)를 포함한다. 통신부(3l-01)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(3l-01)는 제어부(3l-02)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.

제어부(3l-02)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다.

구체적으로 제어부(3l-02)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(3l-02)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(3l-01)를 제어한다. 이를 위해 제어부(3l-02)는 채널 추정부(3l-03)를 포함할 수 있다.

채널 추정부(3l-03)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.

도 3l에서는 단말이 통신부(3l-01)와 제어부(3l-02)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기에서는 채널 추정부(3l-03)가 제어부(3l-02)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(3l-02)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(3l-01)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3l-02)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(3l-01)를 제어할 수 있다.

또한 제어부(3l-02)는 상기 통신부(3l-01)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(3l-02)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(3l-01)를 제어할 수 있다.

또한 제어부(3l-02)는 기지국으로부터 주기적 또는 비 주기적으로 전송되는 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(3l-02)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간 관계를 참조하여 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다.

또한 제어부(3l-02)는 기지국으로부터 주기적 또는 비 주기적으로 전송되는 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(3l-02)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹을 참조하여 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다.

또한 제어부(3l-02)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 주기적 또는 비 주기적으로 전송되는 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다.

도 3m은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 3m을 참조하면, 기지국은 제어부(3m-02)와 통신부(3m-01)를 포함한다.

제어부(3m-02)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(3m-02)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다.

이를 위해 제어부(3m-02)는 자원 할당부(3m-03)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다.

통신부(3m-01)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(3m-01)는 제어부(3m-02)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.

상기에서는 자원 할당부(3m-03)가 제어부(3m-01)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(3m-02)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(3m-01)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(3m-02)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(3m-01)를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부(3m-02)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(3m-01)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(3m-02)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 주기적 또는 비 주기적 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(3m-02)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(3m-02)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 주기적 또는 비 주기적으로 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.

<제3실시예>

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 혹은 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced (LTE-A), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink; DL)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink; UL)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다.

상향링크는 단말(UE(User Equipment) 혹은 MS(Mobile Station))이 기지국(eNode B, 혹은 base station(BS))으로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 혹은 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다.

상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.

LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호화(디코딩)하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 디코딩 실패를 알리는 정보(NACK; Negative Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다.

수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 이전에 디코딩 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 디코딩 성공을 알리는 정보(ACK; Acknowledgement)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.

도 4a는 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 4a에서 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌(symbol)로서, N_symb (4a-02)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(4a-06, slot)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(4a-05)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 라디오 프레임(4a-14)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간영역구간이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역 (Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 N_BW (4a-04)개의 서브캐리어로 구성된다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(4a-12, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(4a-08, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 N_symb(4a-02)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 N_RB (4a-10)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다.

따라서, 하나의 RB(4a-08)는 N_symb × N_RB 개의 RE(4a-12)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 N_symb = 7, N_RB=12 이고, N_BW 및 N_RB 는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다. 또한, 단말에게 스케쥴링되는 RB 개수의 증가에 비례하여 데이터 레이트도 증가하게 된다.

LTE 시스템은 6개의 전송 대역폭을 정의하여 운영한다. 하향링크와 상향링크를 주파수로 구분하여 운영하는 FDD 시스템의 경우, 하향링크 전송 대역폭과 상향링크 전송 대역폭이 서로 다를 수 있다.

채널대역폭은 시스템 전송 대역폭에 대응되는 RF 대역폭을 나타낸다. [표 4a]은 LTE 시스템에 정의된 시스템 전송 대역폭과 채널 대역폭 (Channel bandwidth)의 대응관계를 나타낸다. 예를 들어, 10MHz 채널 대역폭을 갖는 LTE 시스템은 전송 대역폭이 50개의 RB로 구성된다.

[표 4a]

하향링크 제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N 개의 OFDM 심벌 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어 정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 제어채널 전송구간 지시자, 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호 등을 포함한다.

LTE 시스템에서 하향링크 데이터 혹은 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI 는 여러 가지 포맷을 정의한다. 즉, DCI는 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (UL grant) 인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보 (DL grant) 인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화 (spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다.

예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보(DL grant)인 DCI format 1 은 적어도 다음과 같은 제어정보들을 포함하도록 구성된다.

- 자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 리소스 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG (resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB이고, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1 은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.

- 자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.

- 변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.

- HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ 의 프로세스 번호를 통지한다.

- 새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.

- 중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version)을 통지한다.

- PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(Transmit Power Control) command for PUCCH(Physical Uplink Control CHannel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.

상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리제어채널인 PDCCH (Physical downlink control channel)(또는, 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다) 혹은 EPDCCH (Enhanced PDCCH)(또는, 향상된 제어 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)를 통해 전송된다.

일반적으로 상기 DCI는 각 단말에 대해 독립적으로 특정 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)(또는, 단말 식별자)로 스크램블 되어 CRC(cyclic redundancy check) 가 추가되고 채널코딩 된 후, 각각 독립적인 PDCCH로 구성되어 전송된다. 시간영역에서 PDCCH는 상기 제어채널 전송구간 동안 매핑되어 전송된다. PDCCH 의 주파수영역 매핑 위치는 각 단말의 식별자(ID) 에 의해 결정되고, 전체 시스템 전송 대역에 퍼뜨려진다.

하향링크 데이터는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해 전송된다. PDSCH는 상기 제어채널 전송구간 이후부터 전송되는데, 주파수 영역에서의 구체적인 매핑 위치, 변조 방식 등의 스케줄링 정보는 상기 PDCCH 를 통해 전송되는 DCI가 알려준다

상기 DCI 를 구성하는 제어정보 중에서 5 비트로 구성되는 MCS 를 통해서, 기지국은 단말에게 전송하고자 하는 PDSCH에 적용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터의 크기 (transport block size; TBS)를 통지한다. 상기 TBS 는 기지국이 전송하고자 하는 데이터 (transport block, TB)에 오류정정을 위한 채널코딩이 적용되기 이전의 크기에 해당한다.

LTE 시스템에서 지원하는 변조방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 으로서, 각각의 변조오더 (Modulation order) (Qm) 는 2, 4, 6 에 해당한다. 즉, QPSK 변조의 경우 심벌 당 2 비트, 16QAM 변조의 경우 심볼 당 4 비트, 64QAM 변조의 경우 심벌 당 6 비트를 전송할 수 있다.

도 4b는 종래 기술에 따른 LTE-A 시스템에서 상향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.

도 4b를 참조하면, 가로축은 시간영역을, 세로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 SC-FDMA 심벌(4b-02)로서, NsymbUL 개의 SC-FDMA 심벌이 모여 하나의 슬롯(4b-06)을 구성한다. 그리고 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(4b-05)을 구성한다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth; 4b-04)은 총 NBW개의 서브캐리어로 구성된다. NBW는 시스템 전송 대역에 비례하여 값을 갖는다.

시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(Resource Element; RE, 4b-12)로서 SC-FDMA 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 정의할 수 있다. 리소스 블록 페어(Resource Block pair; RB pair, 4b-08)은 시간영역에서 NsymbUL 개의 연속된 SC-FDMA 심벌과 주파수 영역에서 NscRB 개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB는 NsymbUL × NscRB 개의 RE로 구성된다. 일반적으로 데이터 혹은 제어정보의 최소 전송단위는 RB 단위이다. PUCCH 의 경우 1 RB에 해당하는 주파수 영역에 매핑되어 1 서브프레임 동안 전송된다.

LTE 시스템에서는 하향링크 데이터 전송용 물리채널인 PDSCH 혹은 반영구적 스케줄링 해제(semi-persistent scheduling release; SPS release)를 포함하는 PDCCH/EPDDCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK이 전송되는 상향링크 물리채널인 PUCCH 혹은 PUSCH의 타이밍 관계가 정의되어 있다. 일례로 FDD(frequency division duplex)로 동작하는 LTE 시스템에서는 n-4번째 서브프레임에서 전송된 PDSCH 혹은 SPS release를 포함하는 PDCCH/EPDCCH에 대응하는 HARQ ACK/NACK가 n번째 서브프레임에서 PUCCH 혹은 PUSCH로 전송된다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ는 데이터 재전송시점이 고정되지 않은 비동기(asynchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 기지국이 전송한 초기전송 데이터에 대해 단말로부터 HARQ NACK을 피드백 받은 경우, 기지국은 재전송 데이터의 전송시점을 스케줄링 동작에 의해 자유롭게 결정한다. 단말은 HARQ 동작을 위해 수신 데이터에 대한 디코딩 결과, 오류로 판단된 데이터에 대해 버퍼링을 한 후, 다음 재전송 데이터와 컴바이닝(combining)을 수행한다.

LTE 시스템에서 하향링크 HARQ 와 달리 상향링크 HARQ는 데이터 전송시점이 고정된 동기(synchronous) HARQ 방식을 채택하고 있다. 즉, 상향링크 데이터 전송용 물리채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 이에 선행하는 하향링크 제어채널인 PDCCH, 그리고 상기 PUSCH에 대응되는 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 물리채널인 PHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)의 상/하향링크 타이밍 관계가 다음과 같은 규칙에 의해 고정되어 있다.

단말은 서브프레임 n에 기지국으로부터 전송된 상향링크 스케줄링 제어정보를 포함하는 PDCCH 혹은 하향링크 HARQ ACK/NACK이 전송되는 PHICH를 수신하면, 서브프레임 n+k에 상기 제어정보에 대응되는 상향링크 데이터를 PUSCH를 통해 전송한다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다.

그리고 단말은 서브프레임 i에 기지국으로부터 하향링크 HARQ ACK/NACK을 운반하는 PHICH를 수신하면, 상기 PHICH는 서브프레임 i-k에 단말이 전송한 PUSCH에 대응된다. 이 때 상기 k는 LTE의 시스템의 FDD 또는 TDD(time division duplex)와 그 설정에 따라 다르게 정의되어 있다. 일례로 FDD LTE 시스템의 경우에는 상기 k가 4로 고정된다.

셀룰러 무선통신 시스템 성능의 중요한 기준 중에 하나는 패킷 데이터 지연시간(latency)이다. 이를 위해 LTE 시스템에서는 1ms의 전송시간구간 (Transmission Time Interval; TTI)를 갖는 서브프레임 단위로 신호의 송수신이 이루어진다. 상기와 같이 동작하는 LTE 시스템에서 1ms보다 짧은 전송시간구간을 갖는 단말(shortened-TTI/shorter-TTI UE)을 지원할 수 있다. Shortened-TTI 단말은 지연시간(latency)이 중요한 Voice over LTE(VoLTE) 서비스, 원격조종과 같은 서비스에 적합할 것으로 예상된다. 또한 shortened-TTI 단말은 셀룰러 기반에서 미션 크리티컬(mission critical)한 사물인터넷 (IoT; Internet of Things)을 실현할 수 있는 수단으로 기대된다.

현재의 LTE 및 LTE-A 시스템은 전송시간구간이 1ms인 서브프레임 단위로 송수신이 되도록 기지국과 단말이 설계되어 있다. 이러한 1ms의 전송시간구간으로 동작하는 기지국과 단말이 존재하는 환경에서, 1ms보다 짧은 전송시간구간으로 동작하는 shortened-TTI 단말을 지원하기 위해서는 일반적인 LTE 및 LTE-A 단말과는 차별화되는 송수신 동작을 정의할 필요가 있다. 따라서 본 발명은 일반적인 LTE 및 LTE-A 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다.

종래의 LTE 및 LTE-A 단말을 위한 하향링크 자원할당 타입은 타입 0, 타입 1, 그리고 타입 2가 있다. 타입 0은 리소스 블록 그룹 (RBG; resource block group)을 정의하고, 단말에게 할당하는 RBG을 가리키기 위한 비트맵을 전달하는 방법이다. 상기 RBG는 연속적인 버추얼 리소스 블록(VRB; virtual resource block)들의 집합이며, 타입 0에서의 VRB는 지역적 (localized) 방식으로 정의되며, 이는 물리적 리소스 블록(PRB; physical resource block)과 같은 의미로 사용될 수 있다.

타입 0에서 사용하는 RBG의 크기는 하나의 RBG에 포함되는 RB의 수이며 하기의 표 4b와 같이 정의된다.

[표 4b]

하향링크 자원할당 타입 1은 P개의 RBG 서브집합(subset)을 정의하고, 그 중 하나의 RBG 서브집합을 단말에게 알려주고, 하나의 RBG 서브집합에서 그 단말에게 할당되는 VRB를 비트맵으로 알려준다. 상기 하나의 RBG는 P개의 연속된 VRB로 구성된다. 0≤≤p＜P로 p 값이 주어질 때, 상기에서 p(소문자)번째 RBG 서브집합은 p(소문자)번째 RBG에서부터 매 P(대문자)번째 RBG를 포함한다. 타입 1에서는 VRB는 지역적 (localized) 방식으로 정의되며, 이는 PRB와 같은 의미로 사용될 수 있다.

또한 상기 비트맵이 상기 RBG 서브집합에서 마지막 VRB를 가리킬 수 있도록 비트맵을 쉬프트(shift)한 리소스 할당을 알려주는 용도로 다른 1비트가 사용된다. 상기 RBG 서브집합을 단말에게 알려주기 위해

비트가 사용되며, 상기 쉬프트를 가리키기 위해 1비트가 사용된다. 또한 상기 비트맵을 위한 비트수는

로 정의된다.

하향링크 자원할당 타입 2는 연속된 VRB를 할당해줌에 있어서 할당되는 VRB의 시작 위치(RB _start )와 할당되는 VRB의 개수(L _CRBs )의 정보를 알 수 있는 RIV (resource indication value) 값을 알려준다. 상기 RIV 값은

이면

로 정의되며, 다른 경우에는

로 정의된다.

종래의 LTE 및 LTE-A 단말을 위한 상향링크 자원할당 타입은 타입 0와 타입 1가 있다. 상향링크 자원할당 타입 0는 연속된 VRB를 할당해줌에 있어서 할당되는 VRB의 시작 위치(RB _start )와 할당되는 VRB의 개수(L _CRBs )의 정보를 알 수 있는 RIV (resource indication value) 값을 알려준다. 상기 RIV 값은

이면

로 정의되며, 다른 경우에는

로 정의된다.

상향링크 자원할당 타입 1은 단말에게 리소스 블록의 집합 두 개의 정보를 단말에게 알려주며, 각 집합은 하나 이상의 RBG로 구성되고, 상기 RBG는 사이즈가 P이며, P는 상기 표 4b와 같이 정의된다. 자원할당을 위해 사용되는 비트수는

비트로 결정된다. 여기서 자원할당을 위해 전달되는 정보 r은

로 결정되며, 상기 M과 N은 M=4와

로 각각 정의된다. 상기 s₀와 s₁-1는 단말에게 할당된 첫번째 리소스 블록의 시작과 마지막 RBG 인덱스이며, s₂와 s₃-1는 단말에게 할당된 첫번째 리소스 블록의 시작과 마지막 RBG 인덱스이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다.

본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다.

예를 들어 LTE-A 이후에 개발되는 5세대 이동통신 기술(5G)이 이에 포함될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

이하에서 기술되는 shortened-TTI 단말은 제1타입 단말이라 칭하고, normal-TTI 단말은 제2타입 단말이라 칭할 수도 있다. 상기 제1타입 단말은 1ms 혹은 1ms보다 짧은 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있고, 상기 제2타입 단말은 1ms의 전송시간구간에 제어정보, 혹은 데이터, 혹은 제어정보 및 데이터를 전송할 수 있는 단말을 포함할 수 있다.

한편, 이하에서는 shortened-TTI 단말과 제1타입 단말을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 단말과 제2타입 단말을 혼용하여 사용하도록 한다. 또한, 본 발명에서 shortened-TTI, shorter-TTI, shortened TTI, shorter TTI, short TTI, sTTI는 같은 의미이며 혼용하여 사용된다. 또한, 본 발명에서 normal-TTI, normal TTI, subframe TTI, legacy TTI는 같은 의미이며 혼용하여 사용된다.

이하에서 기술되는 shortened-TTI 전송은 제1 타입 전송이라 칭하고, normal-TTI 전송은 제2 타입 전송이라 칭할 수도 있다. 상기 제1 타입 전송은 1ms보다 짧은 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이며, 제2 타입 전송은 1ms 구간에서 제어신호, 또는 데이터신호, 또는 제어 및 데이터 신호가 전송되는 방식이다.

한편, 이하에서는 shortened-TTI 전송과 제1 타입 전송을 혼용하여 사용하고, normal-TTI 전송과 제2 타입 전송을 혼용하여 사용하도록 한다. 상기 제1 타입 단말은 제1 타입 전송과 제2타입 전송을 모두 지원할 수도 있으며, 혹은 제1타입 전송만 지원할 수도 있다. 상기 제2 타입 단말은 제2타입 전송을 지원하며, 제1타입 전송은 하지 못한다. 다만, 편의를 위해 본 발명에서 제1타입 단말용이라함은 제1타입 전송을 위한 것으로 해석할 수 있을 것이다.

본 발명에서 하향링크에서의 전송시간구간은 제어신호 및 데이터신호가 전송되는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 기존 LTE시스템 하향링크에서 전송시간구간은 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이 된다.

한편 본 발명에서 상향링크에서의 전송시간구간이라 함은 제어신호 혹은 데이터신호가 보내지는 단위를 의미하며, 혹은 데이터 신호가 전송되는 단위를 의미할 수 있다. 기존 LTE시스템 상향링크에서의 전송시간구간은 하향링크와 동일한 1 ms의 시간 단위인 서브프레임이다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 shortened TTI 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이며, normal-TTI 모드는 단말 혹은 기지국이 서브프레임 단위로 제어신호 혹은 데이터신호를 송수신하는 경우이다. 본 발명에서 shortened TTI의 길이는 1ms보다 작은 단위 일 수 있다. 예를 들어, 2 OFDM 심볼, 7 OFDM 심볼일 수 있다.

또한 본 발명에서 shortened-TTI 데이터는 shortened TTI 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미하며, normal-TTI 데이터는 서브프레임 단위로 송수신 되는 PDSCH 혹은 PUSCH에서 전송되는 데이터를 의미한다. 본 발명에서 shortened-TTI용 제어신호는 shortened-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미하며 sPDCCH라고 하기로 하며, normal-TTI용 제어신호는 normal-TTI 모드 동작을 위한 제어신호를 의미한다. 일례로 normal-TTI용 제어신호는 기존 LTE 시스템에서의 PCFICH, PHICH, PDCCH, EPDCCH, PUCCH 등이 될 수 있다.

본 발명에서는 종래의 LTE 혹은 LTE-A 시스템에서의 물리채널 (physical channel)와 신호(signal)라는 용어를 데이터 혹은 제어신호와 혼용하여 사용할 수 있다. 예를 들어, PDSCH는 normal-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 PDSCH를 normal-TTI 데이터라 할 수 있으며, sPDSCH는 shortened-TTI 데이터가 전송되는 물리채널이지만, 본 발명에서는 sPDSCH를 shortened-TTI 데이터라 할 수 있다. 유사하게 본 발명에서 하향링크 및 상향링크에서 전송되는 shortened-TTI 데이터를 sPDSCH와 sPUSCH라 하기로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이, shortened-TTI 단말과 기지국의 송수신 동작을 정의하고, 기존 단말과 shortened-TTI 단말을 동일 시스템 내에서 함께 운영하기 위한 구체적인 방법을 제안한다.

본 발명에서 노멀(normal)-TTI 단말은 제어정보와 데이터정보를 1ms 혹은 한 서브프레임 단위로 송수신 하는 단말을 가리킨다. 상기 노멀-TTI 단말을 위한 제어정보는 한 서브프레임에서 최대 3 OFDM 심볼에 매핑되는 PDCCH에 실려 전송되거나, 혹은 한 서브프레임 전체에서 특정 리소스 블록에 매핑되는 EPDCCH에 실려 송신된다.

Shortened-TTI 단말은 노멀-TTI 단말과 같이 제어정보와 데이터정보를 서브프레임 단위로 송수신할 수도 있고, 서브프레임보다 작은 단위로 송수신할 수도 있는 단말을 가리킨다. 혹은 서브프레임보다 작은 단위의 송수신만 지원하는 단말일 수도 있다.

본 발명에서 shortened-TTI용 하향링크 제어신호는 sPDCCH라 칭할 수 있으며, shortened-TTI용 PDCCH와 혼용할 수 있다. 본 발명에서 shortened-TTI용 하향링크 데이터신호는 sPDSCH라 칭할 수 있으며, shortened-TTI용 PDSCH와 혼용할 수 있다.

또한, 본 발명에서 shortened-TTI용 상향링크 데이터신호는 sPUSCH라 칭할 수 있으며, shortened-TTI용 PUSCH와 혼용할 수 있다. 또한 본 발명에서 shortened-TTI용 상향링크 제어신호는 sPUCCH라 칭할 수 있으며, shortened-TTI용 PUCCH와 혼용할 수 있다. 본 발명은 shortened TTI를 이용하는 시스템을 위한 송수신 방법을 설명하고 있지만, 지연감소를 목적으로 1ms TTI길이를 가지며, 종래 LTE 보다 짧은 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 HARQ 피드백을 전송하는 송수신 방법에도 적용 가능한 것은 통상적인 무선 통신 지식을 갖고 있는 자에게는 자명할 것이다.

<제3-1실시예>

제3-1실시예는 제1타입 단말용 하향링크 자원할당 타입 0에서 하향링크 자원할당정보가 구성되는 방법을 제공하며, 도 4c를 참조하여 설명한다. 본 실시예에서 자원할당정보를 구성하는 방법을 이용하는 기지국 및 단말의 동작은 제3-4실시예에서 제공될 수 있다.

제1타입 단말을 위한 자원할당 타입 0은 리소스 블록 그룹 (RBG; resource block group)을 정의하고, 단말에게 할당하는 RBG을 가리키기 위한 비트맵을 전달한다. 상기 RBG는 연속적인 버추얼 리소스 블록(VRB; virtual resource block)들의 집합이며, 타입 0에서의 VRB는 지역적 (localized) 방식으로 정의되며, 이는 물리적 리소스 블록(PRB; physical resource block)과 같은 의미로 사용될 수 있다. 제1타입 단말을 위한 자원할당 타입 0에서 사용하는 RBG의 크기는 하나의 RBG에 포함되는 RB의 수이며 하기의 표 4c와 같이 정의될 수 있다.

[표 4c]

상기 표 4c에서 정의된 P를 이용하면, P 단위로 VRB를 묶고, P개씩의 VRB는 각각의 RBG가 되며, 낮은 주파수 영역부터 차례대로 RBG 번호가 부여된다. 총

개의 RBG가 있으며, 이에 따라

비트가 RBG들이 특정 제1타입 단말에게 할당되었는지의 여부를 비트맵으로 가리키며, RBG 0번부터 RBG N _RBG-1번의 할당 여부는 차례대로 비트맵의 최상위 비트(most significant bit; MSB)부터 최하위 비트(least significant bit; LSB)로 매핑된다. 비트맵의 특정 비트가 1이면 해당 RBG는 그 제1타입 단말에게 할당된 것으로 해석할 수 있다.

상기 RBG 크기 P는 TTI 길이에 따라 변경된 값으로 결정될 수 있다. 예를 들어 7개 OFDM 심볼 단위가 TTI가 되는 경우, 상기 표 4c과 같이 정의된 P를 이용하여 자원할당 타입 0을 구성하며, 1개, 2개, 3/4개 OFDM 심볼 단위가 TTI가 되는 경우에는 하기 표 4d와 같이 정의된 P를 이용하여 각각 자원할당 타입 0을 구성할 수 있다.

[표 4d]

표 4d에 정의된 P 값은 하기 표 4e와 같이 혹은 다른 값으로 정의되어 사용될 수도 있으며, 종래의 LTE 및 LTE-A 시스템에서 사용하는 표 4b에서 정의된 P보다 큰 값을 쓴다는데 의의가 있다.

[표 4e]

상기 표 4c, 표 4d, 표 4e를 이용한 shortened TTI 전송의 자원할당 타입 0은 자원할당을 위한 비트수를 종래의 방법보다 줄일 수 있다.

도 4c은 표 4b를 사용한 normal TTI, 표 4c을 사용한 slot TTI (7심볼 TTI), 표 4d를 이용한 3/4 심볼 TTI 및 2심볼 TTI에서 시스템 주파수 대역에 따른 자원할당에 필요한 비트수를 도시한 그림이다. 도 4c에서와 같이 주파수 대역이 100 RB인 경우에 표 4b를 이용한 normal TTI보다 표 4c을 이용한 slot TTI에서의 자원할당에 필요한 비트수가 작은 것을 볼 수 있다.

본 실시예에 따른 자원할당 타입 0에 필요한 비트수는 제3-2실시예에서의 자원할당 타입 1에 필요한 비트수와 같아진다. 따라서 기지국은 단말에게 자원할당 타입 0인지 자원할당 타입 1인지를 알려주기 위한 1비트를 하향링크 제어정보에 포함시켜야 한다. 단말은 하향링크 제어정보에서 해당 비트를 보고, 0이면 자원할당 타입 0이 사용되었으며, 해당 비트가 1이면 자원할당 타입 1이 사용되었다고 판단할 수 있다.

<제3-2실시예>

제3-2실시예는 제1타입 단말용 하향링크 자원할당 타입 1에서 하향링크 자원할당 정보가 구성되는 방법을 제공한다. 본 실시예에서의 자원할당 정보를 구성하는 방법을 이용하는 기지국 및 단말의 동작은 제3-4실시예에서 제공될 수 있다.

제1타입 단말을 위한 하향링크 자원할당 타입 1은 P개의 RBG 서브집합(subset)을 정의하고, 그 중 하나의 RBG 서브집합을 단말에게 알려주고, 하나의 RBG 서브집합에서 그 단말에게 할당되는 VRB를 비트맵으로 알려준다. 상기 하나의 RBG 는 P개의 연속된 VRB로 구성된다. 0≤≤p＜P로 p값이 주어질 때, 상기에서 p(소문자)번째 RBG 서브집합은 p(소문자)번째 RBG에서부터 매 P(대문자)번째 RBG를 포함한다. 타입 1에서는 VRB는 지역적 (localized) 방식으로 정의되며, 이는 PRB와 같은 의미로 사용될 수 있다.

또한 상기 비트맵이 상기 RBG 서브집합에서 마지막 VRB를 가리킬 수 있도록 비트맵을 쉬프트(shift)한 리소스 할당을 알려주는 용도로 다른 1비트가 사용된다. 상기 RBG 서브집합을 단말에게 알려주기 위해

비트가 사용되며, 상기 쉬프트를 가리키기 위해 1비트가 사용된다. 또한 상기 비트맵을 위한 비트수는

로 정의된다. 상기 P는 표 4b에서 정의된 P값으로 주어질 수 있으며, 상기 P' 값은 상기 표 4c, 표 4d, 혹은 표 4e에서 정의된 P값으로 주어질 수 있다.

본 실시예에 따른 자원할당 타입 1에 필요한 비트수는 제3-1실시예에서의 자원할당 타입 0에 필요한 비트수와 같아진다. 이를 위해 기지국은 단말에게 자원할당 타입 0인지 자원할당 타입 1인지를 알려주기 위한 1비트를 하향링크 제어정보에 포함시켜야 한다. 단말은 하향링크 제어정보에서 해당 비트를 보고, 0이면 자원할당 타입 0이 사용되었으며, 해당 비트가 1이면 자원할당 타입 1이 사용되었다고 판단할 수 있다.

<제3-3실시예>

제3-3실시예는 제1타입 단말용 하향링크 자원할당 타입 2에서 하향링크 자원할당 정보가 구성되는 방법을 제공한다. 본 실시예에서의 자원할당 정보를 구성하는 방법을 이용하는 기지국 및 단말의 동작은 제3-4실시예에서 제공될 수 있다

하향링크 자원할당 타입 2는 연속된 VRB를 할당해줌에 있어서 VRB를

단위로 묶어 시작하는

개 단위의 VRB 그룹의 위치(RB' _start )와 할당되는 VRB의 그룹의 개수(L' _CRBs )의 정보를 알 수 있는 RIV (resource indication value) 값을 알려준다.

는

로 정의되면, 상기 RIV 값은

이면

로 계산되며, 다른 경우에는

로 계산할 수 있다. 상기 VRB는 지역적 (localized) 혹은 분산적 (distributed) 방식으로 PRB로 매핑될 수 있다. 시스템 주파수 대역에 따른

값은 하기의 표 4f와 같이 정의 된다.

[표 4f]

기지국은 제1타입 단말용 자원할당 타입2를 이용하여 하향링크 자원할당 정보를 구성할 때, 상기 기술된 방법으로 RIV 값을 계산하고, DCI의 자원할당 비트값을 상기 계산된 RIV 값으로 한다.

제1타입 단말은 하향링크 제어정보의 블라인드 디코딩에 성공하고, 해당 DCI 포맷이 자원할당 타입 2를 사용한다면 DCI의 자원할당 비트들을 이용하여 RIV값을 알아내고, RIV값을 알면 상기 수식을 이용하여 역산으로 할당된 VRB 그룹의 시작점과 길이를 알아낼 수 있다. 상기 알아낸 하향링크 자원할당 정보를 이용하여 상기 할당된 VRB에서 하향링크 데이터를 수신할 수 있다.

상기 제3-1실시예, 제3-2실시예, 제3-3실시예에서 제공하는 자원할당 정보를 구성하는 방법은 제1타입 단말을 위해 제공될 수 있으며, 상기 자원할당 정보를 포함하는 하향링크 제어정보 (DCI)가 종래 LTE 시스템의 PDCCH 영역에서 전송되거나 혹은 PDCCH 영역이 아닌 나머지 서브프레임 부분에서 전송될 수 있다.

<제3-4실시예>

제3-4실시예에서는 기지국이 제1타입 단말용 하향링크 자원할당 정보를 생성하고, 제1타입 단말이 하향링크 자원할당 정보를 수신하는 방법을 제공하며, 도4d 및 도4e를 참조하여 설명한다.

도4d는 기지국이 상기 제3-1실시예, 제3-2실시예, 제3-3실시예에서 제공된 제1타입 단말용 자원할당 타입 0, 1, 혹은 2를 이용하여 단말에게 자원할당 정보를 전달하는 과정을 도시한 순서도이다.

기지국은 특정 단말에게 전송할 하향링크 데이터를 준비한다(4d-02). 해당 단말이 제1 타입 단말인 경우, 상기 스케줄링할 데이터를 제1타입 전송을 할 것인지를 판단한다(4d-04). 상기에서 제1타입 전송을 할 것인지를 판단하는 것은 단말의 요청일 수도 있고, 기지국이 상위 네트워크에서의 시그널링에 의해서 일 수도 있으며, 기지국이 임의로 판단하여 결정할 수도 있다.

만일 상기 판단(4d-04)에서 제1 타입 전송을 하지 않는 것으로 결정이 되면, 주파수 자원을 할당하고 종래 노말 TTI 전송용 자원할당 타입 0, 1, 혹은 2를 이용하여 제어정보를 생성한다(4d-06).

만일 상기 판단(4d-04)에서 제1 타입 전송을 하는 것으로 결정이 되면, 먼저 상기 제1타입 전송을 위한 주파수 자원을 할당한다(4d-08). 이후에는, 상기 할당한 주파수 자원을 하향링크 제어정보에서 알려주기 위해 자원할당 타입을 선택한다(4d-10).

자원할당 타입을 선택하는 것은, 제어정보 포맷에 따라 먼저 자원할당 타입의 후보들을 결정하고 마지막으로 기지국의 임의로 상기 후보 중에 하나의 자원할당 타입을 선택한다(4d-10).

일례로, 종래의 제2타입 단말을 위한 하향링크 제어 정보(DCI) 포맷 1, 2, 2A, 2B, 2C, 2D는 종래의 자원할당 타입 0 또는 1을 사용하며, 기지국이 임의로 상기 둘 중 하나의 타입을 선택하고, 자원할당 타입을 단말에게 알려주기 위한 1비트를 DCI에 포함하여 전송한다. 상기 자원할당 타입 0인지 1인지를 알려주는 1비트는 예를 들어 자원할당 타입 0일 경우 해당 비트가 0이 되며, 자원할당 타입 1인 경우에는 해당 비트가 1이 될 수 있다. 혹은 해당 비트가 반대로 지정되어 기지국과 단말이 미리 정할 수도 있을 것이다. 반면 종래의 DCI 포맷 1A, 1B, 1C, 1D은 종래의 자원할당 타입 2를 사용한다.

이와 유사하게 제1타입 단말을 위한 DCI 포맷 1, 2, 2A, 2B, 2C, 2D는 제1타입 단말을 위한 자원할당 타입 0 또는 1을 사용하도록 하고, 제1타입 단말을 위한 DCI 포맷 1A, IB, 1C, 1D은 제1타입 단말을 위한 자원할당 타입 2를 사용할 수 있다. 상기 제어정보 포맷과 기지국 스케줄링에 따라 자원할당 타입 선택하는 단계(4d-10)에서 자원할당 타입 0을 사용하도록 결정되면 본 발명의 상기 제3-1실시예에서 제공한 방법으로 자원할당 타입 0을 이용하여 자원할당 비트를 구성하고 DCI를 생성하여 단말에게 전달한다(4d-12). 상기 제어정보 포맷과 기지국 스케줄링에 따라 자원할당 타입 선택하는 단계(4d-10)에서 자원 할당 타입 1을 사용하도록 결정되면 본 발명의 상기 제3-2실시예에서 제공한 방법으로 자원할당 타입 1을 이용하여 자원할당 비트를 구성하고 DCI를 생성하여 단말에게 전달한다(4d-14). 상기 제어정보 포맷과 기지국 스케줄링에 따라 자원할당 타입 선택하는 단계(4d-10)에서 자원할당 타입 2을 사용하도록 결정되면 본 발명의 상기 제3-3실시예에서 제공한 방법으로 자원할당 타입 2을 이용하여 자원할당 비트를 구성하고 DCI를 생성하여 단말에게 전달한다(4d-16). 상기 기지국의 과정 및 도4d는 기지국의 처리 순서가 바뀌어도 가능할 수 있을 것이다.

도4e는 제1타입 단말이 하향링크 제어정보를 수신하여 DCI 포맷에 따라 지원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다.

단말은 정해진 제어정보 탐색 영역에서 전송모드에 따른 제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩을 수행한다(4e-02). 상기 제어정보 탐색 영역은 RRC로 상위 시그널링될 수 있다.

제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩이 성공했는지 판단을 하며, 상기 판단은 단말에게 디코딩 과정에서 CRC 디코딩에 성공하면 DCI 디코딩이 성공했다고 판단한다(4e-04). 특정 탐색영역에서 블라인드 디코딩에 성공하지 못했다면, 다른 탐색영역으로 이동하여 DCI 블라인드 디코딩을 다시 수행한다.

상기 블라인드 디코딩에 성공했다면, 하향링크 전송에 관한 DCI에 따라 자원할당 타입을 판단하고, 해당 DCI에서 자원할당 정보를 파악한다(4e-10). 해당 DCI 포맷에서 자원할당 타입 0을 사용한다고 판단하면(4e-10), 본 발명의 제3-1실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4e-12). 해당 DCI 포맷에서 자원할당 타입 1을 사용한다고 판단하면(4e-10), 본 발명의 제3-2실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4e-14). 해당 DCI 포맷에서 자원할당 타입 2을 사용한다고 판단하면(4e-10), 본 발명의 제3-3실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4e-16).

제1타입 단말이 하향링크 제어정보를 수신하여 DCI포맷에 따라 자원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법은 도4f의 순서도의 동작으로도 수행될 수 있을 것이다. 도 4f는 제1타입 단말이 하향링크 제어정보를 수신하여 DCI포맷에 따라 자원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다.

단말은 정해진 제어정보 탐색 영역에서 전송모드에 따른 제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩을 수행한다(4f-02). 상기 제어정보 탐색 영역은 RRC로 상위 시그널링될 수 있다.

제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩이 성공했는지 판단을 하며, 상기 판단은 단말에게 디코딩 과정에서 CRC 디코딩에 성공하면 DCI 디코딩이 성공했다고 판단한다(4f-04). 특정 탐색영역에서 블라인드 디코딩에 성공하지 못했다면, 다른 탐색영역으로 이동하여 DCI 블라인드 디코딩을 다시 수행한다.

상기 블라인드 디코딩에 성공했다면, 디코딩에 성공한 DCI가 자원할당 0 또는 1을 사용하는 포맷에 해당하는지 판단한다(4f-08). 해당 DCI 포맷이 자원할당 타입 0 또는 1을 사용하지 않고, 자원할당 타입 2를 사용한다면, 발명의 제3-3실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4f-16).

해당 DCI 포맷이 자원할당 타입 0 또는 1을 사용한다면, 해당 DCI에서 자원할당 타입을 가리키는 indicator 비트가 0인지 1인지를 확인하여 어떠한 자원할당 타입을 사용하는지 판단한다(4f-10). 상기 자원할당 타입을 가리키는 indicator 비트가 0이면 해당 DCI가 자원할당 타입 0을 사용한다는 의미이며, 상기 indicator 비트가 1이면 해당 DCI가 자원할당 타입 1을 사용한다는 의미로 해석할 수 있다(4f-10).

만약 DCI가 자원할당 타입 0을 사용한다고 판단한다면, 본 발명의 제3-1실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4f-12). 만약 DCI가 자원할당 타입 1을 사용한다고 판단한다면, 본 발명의 제3-2실시예에 따라 자원할당 비트를 해석하여 제어정보를 파악한다(4f-14). 상기 도4e 및 도4f에 도시된 단말의 하향링크 제어정보 파악하는 과정은 처리 순서가 바뀌어도 가능할 수 있을 것이다.

<제3-5실시예>

제3-5실시예는 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입 0으로 상향링크 전송을 위한 스케줄링 정보를 포함하는 DCI 포맷에서 상향링크 자원할당 정보가 구성되는 방법을 제공한다. 본 실시예에서의 자원할당 정보를 구성하는 방법을 이용하는 기지국 및 단말의 동작은 제3-7실시예에서 제공될 수 있다

상향링크 자원할당 타입 0은 연속된 VRB를 할당해줌에 있어서 VRB를

단위로 묶어 시작하는

개 단위의 VRB 그룹의 위치(RB' _start )와 할당되는 VRB의 그룹의 개수(L' _CRBs )의 정보를 알 수 있는 RIV (resource indication value) 값을 알려준다.

는

로 정의되면, 상기 RIV 값은

이면

로 계산되며, 다른 경우에는

로 계산할 수 있다. 시스템 주파수 대역에 따른 값은 하기의 표 4g와 같이 정의 된다.

[표 4g]

상기 정의된

은 TTI 길이에 따라 달라질 수 있으며, 상향링크 시스템 주파수대역에 따라 다른 값을 사용할 수도 있을 것이다. 혹은

가 항상 1인 값으로 설정하여 RIV가 계산될 수 있다.

기지국은 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입0를 이용하여 상향링크 자원할당 정보를 구성할 때, 상기 기술된 방법으로 RIV 값을 계산하고, DCI의 자원할당 비트값을 상기 계산된 RIV 값으로 한다.

제1타입 단말은 상향링크 제어정보의 블라인드 디코딩에 성공하고, 해당 DCI 포맷이 자원할당 타입 0를 사용한다면 DCI의 자원할당 비트들을 이용하여 RIV를 알아내며, RIV를 알면 상기 수식을 이용하여 역산으로 할당된 VRB 그룹의 시작점과 길이를 알아낼 수 있다. 단말은 상기 알아낸 상향링크 자원할당 정보를 이용하여 상향링크 데이터 전송을 할 수 있다.

<제3-6실시예>

제3-6실시예는 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입 1으로 상향링크 전송을 위한 스케줄링 정보를 포함하는 DCI 포맷에서 상향링크 자원할당 정보가 구성되는 방법을 제공한다. 본 실시예에서의 자원할당 정보를 구성하는 방법을 이용하는 기지국 및 단말의 동작은 제3-7실시예에서 제공될 수 있다

상향링크 자원할당 타입 1은 단말에게 리소스 블록의 집합 두 개의 정보를 단말에게 알려주며, 각 집합은 하나 이상의 RBG로 구성되고, 상기 RBG는 사이즈가 P이며, P는 상기 표 4b 또는 표4c 또는 표4d 또는 표4e와 같이 정의될 수 있다.

자원할당을 위해 사용되는 비트수는

비트로 결정된다. 여기서 자원할당을 위해 전달되는 정보 r은

로 결정되며, 상기 M과 N은 M=4와

로 각각 정의된다. 상기 s₀와 s₁-1는 단말에게 할당된 첫 번째 리소스 블록의 시작과 마지막 RBG 인덱스이며, s₂와 s₃-1는 단말에게 할당된 첫 번째 리소스 블록의 시작과 마지막 RBG 인덱스이다.

기지국은 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입1를 이용하여 상향링크 자원할당정보를 구성할 때, 상기 기술된 방법으로 r 값을 계산하고, DCI의 자원할당 비트값을 상기 계산된 r 값으로 한다.

제1타입 단말이 상향링크 제어정보의 블라인드 디코딩에 성공하면, 해당 DCI 포맷이 자원할당 타입 1을 사용한다면 DCI의 자원할당 비트들을 이용하여 r 값을 알아내고, r 값을 알면 상기 수식을 이용하여 역산으로 할당된 리소스 블록의 시작과 마지막 RBG 인덱스들을 알아낼 수 있다. 단말은 상기 알아낸 상향링크 자원할당 정보를 이용하여 상향링크 데이터 전송을 할 수 있다.

<제3-7실시예>

제3-7실시예에서는 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 정보를 기지국이 생성하고, 제1타입 단말이 상향링크 자원할당 정보를 수신하는 방법을 제공하며, 도4g 및 도4h를 참조하여 설명한다.

도4g는 기지국이 상기 제3-5실시예 및 제3-6실시예에서 제공된 제1타입 단말용 상향링크 자원할당 타입 0, 혹은 1을 이용하여 단말에게 상향링크 자원할당 정보를 전달하는 과정을 도시한 순서도이다.

기지국은 특정 단말의 상향링크 전송을 위해 스케줄링을 한다(4g-02). 해당 단말이 제1 타입 단말인 경우, 상기 스케줄링을 제1타입 전송으로 할 것인지를 판단한다(4g-04). 상기에서 제1타입 전송을 할 것인지를 판단하는 것은 단말의 요청일 수도 있고, 기지국이 상위 네트워크에서의 시그널링에 의해서 일 수도 있으며, 기지국이 임의로 판단하여 결정할 수도 있다.

만일 상기 판단(4g-04)에서 제1 타입 전송을 하지 않는 것으로 결정이 되면, 주파수 자원을 할당하고 종래 노말 TTI 전송용 자원할당 타입 0, 혹은 1을 이용하여 제어정보를 생성한다(4g-06).

만일 상기 판단(4g-04)에서 제1 타입 전송을 하는 것으로 결정이 되면, 먼저 상기 제1타입 전송으로 상향링크 전송을 위한 주파수 자원을 할당한다(4g-08). 상기 할당한 주파수 자원을 상향링크 제어정보에서 알려주기 위해 자원할당 타입을 선택한다(4g-10). 구체적으로 기지국의 임의로 하나의 자원할당 타입을 선택한다(4g-10). 만일 기지국이 상향링크 자원할당 정보 비트를 자원할당 타입 0으로 구성하고자 한다면, 제3-5실시예에 따라 상향링크 자원할당 타입0을 이용하여 자원할당 비트 구성하고, 자원할당 indication bit를 0으로 설정하여 제어정보 생성한다(4g-12).

상기 자원할당 타입 0인지 1인지를 알려주는 자원할당 indication bit는 1비트로 구성되며 이는 예를 들어 자원할당 타입 0일 경우 해당 비트가 0이 되며, 자원할당 타입 1인 경우에는 해당 비트가 1이 될 수 있다. 만일 기지국이 상향링크 자원할당 정보 비트를 자원할당 타입 1으로 구성하고자 한다면, 제3-6실시예에 따라 상향링크 자원할당 타입1을 이용하여 자원할당 비트 구성하고, 자원할당 indication bit를 1으로 설정하여 제어정보 생성한다(4g-14). 상기 기지국의 과정 및 도4d는 기지국의 처리 순서가 바뀌어도 가능할 수 있을 것이다.

도4h는 제1타입 단말이 상향링크 제어정보를 수신하고 지원할당 타입을 구분하여 실제로 데이터가 전송되는 자원을 알아내는 방법에 관한 순서도이다. 단말은 정해진 제어 정보 탐색 영역에서 전송모드에 따른 제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩을 수행한다(4h-02). 상기 제어정보 탐색 영역은 RRC로 상위 시그널링될 수 있다.

단말은 제1타입 단말용 DCI의 블라인드 디코딩이 성공했는지 판단을 하며, 상기 판단은 디코딩 과정에서 CRC 디코딩에 성공하면 DCI 디코딩이 성공했다고 판단한다(4h-04). 특정 탐색영역에서 블라인드 디코딩에 성공하지 못했다면, 다른 탐색영역으로 이동하여 DCI 블라인드 디코딩을 다시 수행한다.

상기 블라인드 디코딩에 성공했다면, 상향링크 전송에 관한 DCI에서 자원할당 indication bit를 확인한다(4h-10). 상기 자원할당 indication bit이 0이면, 해당 DCI 포맷에서 자원할당 타입 0을 사용한다고 판단하고, 제3-5실시예에 따라 상향링크 자원할당 타입0을 이용하여 자원할당 비트 해석하여 제어정보 파악한다(4h-12). 상기 자원할당indication bit이 1이면, 해당 DCI 포맷에서 자원할당 타입 1을 사용한다고 판단하고, 제3-6실시예에 따라 상향링크 자원할당 타입1을 이용하여 자원할당 비트 해석하여 제어정보 파악한다(4h-14). 상기 도4h에 도시된 단말의 상향링크 제어정보 파악하는 과정은 처리 순서가 바뀌어도 가능할 수 있을 것이다.

<제3-8실시예>

제3-8실시예에서는 제1타입 단말용 하향링크 또는 상향링크 자원할당 정보가 담긴 하향링크 제어정보(downlink control information; DCI)를 두 단계로 나누어 단말에게 전송하는 방법을 제공한다. 상기 두 단계는 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역을 작은 단위의 서브밴드로 나누는 정보를 알려주는 단계 및 서브밴드를 선택하는 정보를 알려주는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역은 시스템이 사용하는 모든 주파수 대역일 수 있고, 또는 상위 시그널링으로 알려준 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역일 수 있다. 상기 두 단계의 하향링크 제어정보에서 전달하는 것은 각각 slow DCI와 fast DCI로 불릴 수 있다. Slow DCI는 한 서브프레임에 한번 전송되며, fast DCI는 shortened-TTI에서 한번씩 전송될 수 있을 것이다.

본 실시예에서 첫 번째 단계는 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역을 작은 단위의 서브밴드로 나누는 정보를 알려주는 단계이다. 상기 단계에서 서브밴드의 주파수 할당 정보를 알려주기 위해 서브밴드의 시작과 끝의 PRB index들을 알려줄 수도 있고, 혹은 서브밴드가 구성하는 PRB index들을 비트맵으로 1개 혹은 1개 이상의 비트맵의 집합으로 구성할 수 있다. 상기 서브밴드는 N개가 존재할 수 있다.

본 실시예에서 두 번째 단계는 서브밴드를 선택하는 정보를 알려주는 단계이다. 상기 두 번째 단계는 첫 번째 단계에서 주파수 할당 정보가 전달된 N개의 서브밴드 중 한 개 혹은 한 개 이상의 서브밴드를 단말에게 할당하는 정보를 전달한다. 상기 서브밴드를 할당하는 정보는 각 짧은 전송구간에서 비트맵 등의 방법으로 전달되며 다른 제어 정보와 함께 전달 될 수 있다.

본 실시예에서 첫 번째 단계의 정보를 단말에게 전달은 상위 시그널링으로 전달 될 수도 있고, 혹은 종래 LTE 시스템의 PDCCH 영역에서 특전 포맷에 포함되어 전달 될 수도 있다. 상기 종래 LTE 시스템의 PDCCH 영역은 한 서브프레임에서 맨 앞의 1, 2, 3, 혹은 4개의 OFDM 심볼일 수 있다. 또한 본 실시예에서 첫 번째 단계의 정보는 해당 기지국에 접속한 모든 제1타입 단말 혹은 특정 그룹의 제1타입 단말에게 공통으로 전달될 수 있고, 혹은 각각의 제1타입 단말에게만 전달될 수도 있다.

<제3-9실시예>

제3-9실시예에서는 제1타입 단말용 하향링크 또는 상향링크 자원할당 정보가 담긴 DCI를 두 단계로 나누어 단말에게 전송하는 방법을 제공한다. 상기 두 단계는 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역 중에서 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 단말에게 알려주는 단계 및 상기 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 미리 정해진 규칙에 따라 X개의 서브밴드들로 나누었을 때 상기 서브밴드 중 하나를 선택하는 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 두 단계의 하향링크 제어정보에서 전달하는 정보는 각각 slow DCI와 fast DCI로 불릴 수 있다. Slow DCI는 한 서브프레임에 한번 전송되며, fast DCI는 shortened-TTI에서 한번씩 전송될 수 있을 것이다. 상기 X는 1이상인 정수가 될 수 있으며, 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역 혹은 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역의 크기에 따라 바뀔 수도 있고, 혹은 1, 2, 4, 8, 16 등의 고정된 값으로 미리 정해질 수 있다. 또한 상기 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 X개의 서브밴드들로 나누기 위해 미리 정하는 규칙에서, 각각의 서브밴드들은 연속된 주파수 대역으로 정해지거나 혹은 고정된 거리의 PRB들의 집합으로 정해질 수도 있다. 혹은 각각의 서브밴드들의 값을 기지국이 단말에게 미리 상위 시그널링해줄 수도 있을 것이다.

본 실시예에서 첫 번째 단계는 전체 하향링크 혹은 상향링크 시스템 주파수 대역 중에서 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 단말에게 알려주는 단계이다. 본 실시예의 첫 번째 단계에서 단말에게 전달되는 정보는 상위 시그널링으로 전달 될 수도 있고, 혹은 종래 LTE 시스템의 PDCCH 영역에서 특전 포맷에 포함되어 전달 될 수도 있다. 상기 종래 LTE 시스템의 PDCCH 영역은 한 서브프레임에서 맨 앞의 1, 2, 3, 혹은 4개의 OFDM 심볼일 수 있다. 또한 본 실시예에서 첫 번째 단계의 정보는 해당 기지국에 접속한 모든 제1타입 단말 혹은 특정 그룹의 제1타입 단말에게 공통으로 전달될 수 있고, 혹은 각각의 제1타입 단말에게만 전달될 수도 있다.

본 실시예에서 두 번째 단계는 상기 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 미리 정해진 규칙에 따라 X개의 서브밴드들로 나누었을 때 상기 서브밴드중 하나를 선택하는 정보를 전달하는 단계이다.

상기 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 X개의 서브밴드들로 나누는 규칙은, 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 동일한 PRB 수가 각 서브밴드에 포함 되도록 X개의 서브밴드들을 나눌 수 있다.

상기 동일한 PRB 수가 각 서브밴드에 포함 되도록 하는 방법은 각 서브밴드가 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 X로 나눈 값보다 작은 정수 중에 가장 큰 수만큼의 PRB 혹은 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 X로 나눈 값보다 작은 정수 중에 가장 큰 값보다 1이 큰 수만큼의 PRB를 갖도록 순차적으로 PRB를 서브밴드에 할당할 수 있다.

또는 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역에서 PRB index가 가장 작은 값 혹은 가장 큰 값을 갖는 PRB부터 서브밴드0부터 서브밴드 X-1에 번갈아 가면서 할당하는 방법을 사용할 수 있다. 상기 나누는 규칙은 일례일뿐이며 제1타입 전송을 위해 사용할 주파수 대역을 X개의 서브밴드들로 나누는 방법은 다양하게 변형하여 적용할 수 있을 것이다.

<제3-10실시예>

제3-10실시예에서는 제1타입 단말이 하향링크 및 상향링크에서 사용하는 전송시간구간의 길이가 하나 이상일 때의 동작 방법에 대해 제공한다.

제1타입 단말이 전송할 때 지원하는 제1전송시간구간 길이, 제2전송시간구간 길이, 제3전송시간 구간 길이에 대해서 기술하며, 제1전송시간구간 길이, 제2전송시간구간 길이, 제3전송시간 구간 길이는 각각 서브프레임, 슬롯, 2심볼이며, 상기 1서브프레임은 14심볼, 한 슬롯은 7심볼을 기준으로 설명하지만, 약간의 변경이 있을 수 있고 변경에 따라 본 실시예를 쉽게 적용할 수 있을 것이다.

기지국이 단말에게 짧은 전송시간구간 길이를 이용하는 하향링크 및 상향링크 스케줄링 정보를 내려줄 때, 제어 신호에 제2전송시간구간 길이와 제3전송시간 구간 길이 중 어떤 전송시간구간을 이용할지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 정보는 1비트 혹은 2비트일 수 있다. 또는 상기 1비트 혹은 2비트의 제2전송시간구간 길이와 제3전송시간 구간 길이 중 어떤 전송시간구간을 이용할지에 대한 정보는 상위 시그널링으로 미리 단말에게 전달될 수도 있다.

단말은 기지국으로부터 전달된 제어신호 혹은 상위 시그널링 정보에서 짧은 전송시간구간 길이를 이용하는 하향링크 및 상향링크 스케줄링이 제2전송시간구간 길이와 제3전송시간 구간 길이 중 어떤 전송시간구간을 이용할지에 대한 정보를 파악할 수 있으며, 이에 따라 정해진 주파수자원 및 시간에서 제2전송시간구간 길이 혹은 제3전송시간 구간 길이로 송신 혹은 수신한다.

본 발명의 상기 실시예들을 수행하기 위해 단말과 기지국의 송신부, 수신부, 처리부가 각각 도 4i와 도 4j에 도시되어 있다. 상기 실시예 3-1부터 실시예 3-7까지 shortened-TTI용 하향링크 및 상향링크 자원할당 정보를 전송하기 위해 기지국과 단말의 송수신 방법이 나타나 있으며, 이를 수행하기 위해 기지국과 단말의 수신부, 처리부, 송신부가 각각 실시 예에 따라 동작하여야 한다.

구체적으로 도 4i는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 4i에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 단말은 단말기 수신부(4i-00), 단말기 송신부(4i-04), 단말기 처리부(4i-02)를 포함할 수 있다.

단말기 수신부(4i-00)와 단말이 송신부(4i-04)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 단말기 처리부(4i-02)로 출력하고, 단말기 처리부(4i-02)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 단말기 처리부(4i-02)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.

도 4j는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 4j에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 기지국 수신부(4j-01), 기지국 송신부(4j-05), 기지국 처리부(4j-03)를 포함할 수 있다.

기지국 수신부(4j-01)와 기지국 송신부(4j-05)를 통칭하여 본 발명의 실시 예에서는 송수신부라 칭할 수 있다. 송수신부는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 기지국 처리부(4j-03)로 출력하고, 단말기 처리부(4j-03)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 기지국 처리부(4j-03)는 상술한 본 발명의 실시예에 따라 기지국이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다.

예를 들어, 기지국 처리부(4j-03)는 스케쥴링 대상 단말이 제1 타입 단말 또는 제2 타입 단말 중 어느 타입의 단말인지 결정하고, 제1 타입 단말인 경우 상기 제1 타입 단말을 위한 제어 정보에 기반하여 제어 정보를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 타입 단말에 대한 전송시간구간의 길이는 상기 제2 타입 단말에 대한 전송시간구간의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다. 상기 제1 타입 단말에 대한 전송시간구간의 길이는 1ms가 될 수도 있지만, 이 경우의 제1타입 단말은 본 발명의 제2타입 단말과 같이 동작할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 상기 제1 타입 단말을 위한 자원할당 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 DCI는 상기 제1 타입 단말을 위한 제어 정보임을 지시할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 상기 제1 타입 단말을 위한 단말 식별자에 기반하여, 상기 제1 타입 단말을 위한 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 상기 제1 타입 단말을 위한 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)가 상기 제1 타입 단말을 위한 하향링크 또는 상향링크 데이터 전송을 위한 자원할당 타입을 이용하여 정해지도록 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 상기 제1 타입 단말을 위한 데이터 채널의 리소스 할당 정보를 포함하는 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 생성하도록 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 제1 타입 단말을 위한 향상된 제어 정보가 매핑될 수 있는 리소스 블록에, 상기 제1 타입 단말을 위한 향상된 제어 정보를 매핑하도록 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기지국 처리부(4j-03)는 제1 타입 단말을 위한 상향링크 제어 정보 포맷이 사용할 수 있는 리소스 블록의 개수를 설정하고 전송하며, 상기 설정된 리소스 블록 내에서 상기 제1 타입 단말을 위한 자원을 각 단말에게 할당하고 전송하며, 상기 각 단말에 할당된 자원에 따라, 제어 정보 및 상기 제어 정보에 상응하는 데이터를 전송하도록 제어할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예 3-1와 실시예 3-2, 그리고 실시예3-6의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

100: 기지국의 송신안테나들

Claims (15)

1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 자원 할당 방법에 있어서,
   단말로 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하는 단계;
   상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 데이터를 전송하기 위하여 할당된 주파수 자원을 알려주기 위한 자원할당 타입을 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 자원할당 타입에 기반하여 제어정보를 생성하는 단계;를
   포함하는 기지국의 자원 할당 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자원 할당이 하향링크 자원 할당인 경우, 상기 자원할당 타입을 결정하는 단계는,
   상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제1 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제1 타입 또는 제2 타입으로 결정으로 하며,
   상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제2 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제3 타입으로 결정하는 것을,
   특징으로 하는 기지국의 자원 할당 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어정보의 포맷이 상기 제1 포맷 집합에 포함되는 경우, 하나의 리소스 블록 그룹(Resource Block Group, RBG)에 포함되는 리소스 블록(Resource Block, RB)의 개수는 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값 이상인 경우, 하나의 리소스 블록 그룹에 포함되는 리소스 블록의 개수보다 큰 것을,
   특징으로 하는 기지국의 자원 할당 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 자원 할당이 상향링크 자원 할당인 경우, 상기 자원할당 타입을 제4 타입 또는 제5 타입으로 결정하며,
   상기 결정된 자원할당 타입을 지시하기 위한 자원할당 타입 지시 비트를 포함하여 제어정보를 생성하는 것을,
   특징으로 하는 기지국의 자원 할당 방법.
5. 무선 통신 시스템에서 단말의 데이터 수신 방법에 있어서,
   기지국으로부터 제어정보를 수신하는 단계;
   상기 기지국으로부터 전송되는 제어정보의 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하는 단계;
   상기 제어정보의 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 제어 정보의 자원할당 타입을 확인하는 단계; 및상기 확인 결과에 기반하여 데이터를 수신하는 단계를,
   포함하는 단말의 데이터 수신 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 자원 할당이 하향링크 자원 할당인 경우, 상기 자원할당 타입을 확인하는 단계는,
   상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제1 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제1 타입 또는 제2 타입으로 확인하며,
   상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제2 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제3 타입으로 확인하는 것을,
   특징으로 하는 단말의 데이터 수신 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어정보의 포맷이 상기 제1 포맷 집합에 포함되는 경우, 하나의 리소스 블록 그룹(Resource Block Group, RBG)에 포함되는 리소스 블록(Resource Block, RB)의 개수는 상기 제어 정보를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값 이상인 경우, 하나의 리소스 블록 그룹에 포함되는 리소스 블록의 개수보다 큰 것을,
   특징으로 하는 단말의 데이터 수신 방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 자원 할당이 상향링크 자원 할당인 경우, 상기 제어정보에 포함되어 있는 자원할당 타입 지시 비트에 기반하여 상기 자원할당 타입을 제4 타입 또는 제5 타입으로 확인하는 것을,
   특징으로 하는 단말의 데이터 수신 방법.
9. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
   단말로 데이터를 송수신하는 송수신부; 및
   상기 단말로 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하고, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 데이터를 전송하기 위하여 할당된 주파수 자원을 알려주기 위한 자원할당 타입을 결정하며, 상기 결정된 자원할당 타입에 기반하여 제어정보를 생성하는 제어부;를
   포함하는 기지국.
10. 제9항에 있어서,
    상기 자원 할당이 하향링크 자원 할당인 경우, 상기 제어부는,
    상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제1 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제1 타입 또는 제2 타입으로 결정으로 하며, 상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제2 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제3 타입으로 결정하는 것을,
    특징으로 하는 기지국.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어정보의 포맷이 상기 제1 포맷 집합에 포함되는 경우, 하나의 리소스 블록 그룹(Resource Block Group, RBG)에 포함되는 리소스 블록(Resource Block, RB)의 개수는 상기 데이터를 전송하기 위한 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값 이상인 경우, 하나의 리소스 블록 그룹에 포함되는 리소스 블록의 개수보다 큰 것을,
    특징으로 하는 기지국.
12. 제9항에 있어서,
    상기 자원 할당이 상향링크 자원 할당인 경우, 상기 제어부는,
    상기 자원할당 타입을 제4 타입 또는 제5 타입으로 결정하며, 상기 결정된 자원할당 타입을 지시하기 위한 자원할당 타입 지시 비트를 포함하여 제어정보를 생성하는 것을,
    특징으로 하는 기지국.
13. 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    기지국으로부터 제어정보 또는 데이터를 수신하는 송수신부; 및
    상기 기지국으로부터 전송되는 제어정보의 전송시간구간(Transmission Time Interval, TTI)을 기설정된 전송시간구간 기준값과 비교하여, 상기 제어정보의 전송시간구간이 상기 전송시간구간 기준값보다 작은 경우, 상기 제어정보의 자원할당 타입을 확인하고, 상기 확인 결과에 기반하여 상기 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부;를,
    포함하는 단말.
14. 제13항에 있어서,
    상기 자원 할당이 하향링크 자원 할당인 경우, 상기 제어부는,
    상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제1 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제1 타입 또는 제2 타입으로 확인하고, 상기 제어정보의 포맷이 기설정된 제2 포맷 집합에 포함되면, 상기 자원할당 타입을 제3 타입으로 확인하는 것을,
    특징으로 하는 단말.
15. 제13항에 있어서,
    상기 자원 할당이 상향링크 자원 할당인 경우, 상기 제어부는,
    상기 제어정보에 포함되어 있는 자원할당 타입 지시 비트에 기반하여 상기 자원할당 타입을 제4 타입 또는 제5 타입으로 확인하는 것을,
    특징으로 하는 단말.

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