KR20180022516A - 이동 통신 시스템에서의 기준 신호 송신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 기준 신호 송신을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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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 발명에서는 기존의 기지국이 단말에게 주기적이며 일정한 위치에서 CSI-RS를 설정하고 이에 따라 단말이 CSI-RS를 수신 하여 채널 상태 정보를 생성하고 보고 하였던 것과 달리 기지국이 단말에게 1, 2, 4, 8, 12, 16, 32개 등의 다양한 수의 송신 안테나 포트를 갖는 시스템을 위하여 비주기적으로 채널 상태 정보 생성을 할 수 있도록 하는 기준 신호 전송을 할당하고 채널 상태 정보를 보고 받는 방법을 제안한다. 또한, 이에 따른 rate matching 지원을 위한 ZP CSI-RS 및 QCL(quasi co-location) 정보 전달 방법 또한 제한한다.

Description

이동 통신 시스템에서의 기준 신호 송신을 위한 방법 및 장치{Method and Device for Transmission of Reference Signal in Mobile Communication System}
이동 통신 시스템에서 FD-MIMO 등에 의해 기지국이 지원하는 안테나의 수 및 UE specific beamformed CSI-RS 기술의 지원에 따른 단말별 CSI-RS 지원의 필요성 증대에 따라 CSI-RS 오버헤드가 증가하게 되었다. 이에 따라, 효율적인 시스템 및 CSI-RS 운영을 위하여 기지국이 기존의 주기적인 CSI-RS와 달리 기지국 및 단말의 필요에 따라 비주기적인 CSI-RS를 단말에게 할당하고 지원하여 단말이 이에 기반한 채널 상태 정보를 보고하는 방법이 필요하다.
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), 아날로그 빔형성(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 기술인 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.
본 발명에서는 복수개의 기지국(Evolved Node B: eNB) 송신안테나를 이용하여 MIMO 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 생성하기 위해서 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.
이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution Advanced), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), 그리고 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 특히 LTE 시스템은 고속 무선 패킷 데이터 전송을 효율적으로 지원하기 위하여 개발된 시스템으로 다양한 무선접속 기술을 활용하여 무선시스템 용량을 최대화한다. LTE-A 시스템은 LTE 시스템의 진보된 무선시스템으로 LTE와 비교하여 향상된 데이터 전송능력을 가지고 있다.
상기 LTE는 일반적으로 3GPP 표준단체의 Release 8 또는 9에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미하며 LTE-A는 3GPP 표준단체의 Release 10에 해당하는 기지국 및 단말 장비를 의미한다. 3GPP 표준단체에서는 LTE-A 시스템의 표준화 이후에도 이를 기반으로 하며 향상된 성능을 갖는 후속 Release에 대한 표준화를 진행하고 있다.
HSDPA, HSUPA, HRPD, LTE/LTE-A 등의 현존하는 3세대 및 4세대 무선 패킷 데이터 통신 시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링(Channel Sensitive Scheduling) 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원 관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티(Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 AMC 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.
상기와 같은 AMC 방법은 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 전송방식과 함께 사용될 경우 전송되는 신호의 spatial layer의 개수 또는 rank를 결정하는 기능도 포함할 수 있다. 이 경우 AMC 방법은 최적의 data rate를 결정하는데 단순히 부호화율과 변조방식만을 생각하지 않고 MIMO를 이용하여 몇 개의 layer로 전송할지도 고려하게 된다.
최근 2세대와 3세대 이동 통신 시스템에서 사용되던 다중 접속 방식인 CDMA (Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 전환하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.
도 1은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
상기 도 1에서 기지국(또는, ‘eNB’)이 단말(User Equipment: UE)에게 전송하는 무선자원은 주파수축 상에서는 RB (resource block) 단위로 나누어지며 시간축 상에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 나누어진다. 상기 RB는 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 180kHz의 대역을 차지한다. 반면 서브 프레임(subframe)은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼(symbol)구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다. LTE/LTE-A 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간축에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수축에서는 RB 단위로 자원을 할당할 수 있다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 이용하여 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 나타내는 도면이다.
상기 도 2에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브 프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 RB로 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 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)라 한다.
상기 도 2에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. CRS (Cell Specific Reference Signal, 셀 특정 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준신호
2. DMRS (Demodulation Reference Signal, 복조 기준 신호): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 PDSCH에 실린 정보를 복원하기 위한 채널추정을 수행하는데 이용됨. 한 개의 DMRS port는 이와 연결된 PDSCH layer와 동일한 precoding이 적용되어 전송된다. PDSCH의 특정 layer를 수신하고자 하는 단말은 해당 layer와 연결된 DMRS port를 수신하여 채널 추정을 수행한 후 이를 이용하여 해당 layer에 실린 정보를 복원함.
3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel, 물리 하향 공용 채널): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 data region에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨
4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal, 채널 상태 정보 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호이며, 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.
5. ZP-CSI-RS (Zero Power CSI-RS): CSI-RS가 전송되는 위치에서 실제 신호가 전송되지 않는 것.
6. IMR (Interference Measurement Resource): CSI-RS가 전송되는 위치에 해당하며 상기 도 2에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 중 하나 또는 복수를 IMR로 설정할 수 있음. 단말은 IMR로 설정된 RE들에서 수신되는 모든 신호를 간섭이라고 가정하고 간섭측정을 수행함.
7. 기타 제어채널 (PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 서로 다른 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 zero power CSI-RS을 설정할 수 있다. 상기 zero power CSI-RS(muting)는 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 zero power CSI-RS(muting)는 또 다른 용어로 muting이라고 불리기도 한다. zero power CSI-RS(muting)의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
도 2에서 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 2에서 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.
두개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간축에서 연결된 두개의 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 두개의 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 3은 기지국이 8개 CSI-RS를 전송하는 경우의 n 번째 그리고 n+1 번째 PRB에 대한 CSI-RS RE mapping 예시를 도시하는 도면이다. 도 3에서와 같이 15번 또는 16번 AP를 위한 CSI-RS RE 위치가 도 3의 체크 패턴과 같을 경우 빗금 패턴으로 표시되는 나머지 17~22번 AP를 위한 CSI-RS RE에는 15번 또는 16번 AP의 전송전력이 사용되지 않는다. 따라서 도 3에 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 시스템에서 기지국은 상위 레이어 시그날링을 통하여 CSI-RS 설정 정보 (CSI-RS configuration) 를 단말에 통보할 수 있다. 상기 CSI-RS configuration은 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL 정보 등을 포함한다.
상기 도 2에서 몇 개의 CSI-RS를 전송하는지에 따라 다른 두 가지 방법을 이용하여 전송될 수 있다. 8개 이하, 즉, 1, 2, 4, 8 개의 CSI-RS를 전송하는 경우에는, 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 zero power CSI-RS(muting)도 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 2에서 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 zero power CSI-RS(muting)의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, zero power CSI-RS(muting)는 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 zero power CSI-RS(muting)의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.
두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분하여 CDM(code division multiplexing) 된다. 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.
8개 보다 많은 12개와 16개의 CSI-RS를 전송하는 경우에는 기존의 4, 8개의 CSI-RS가 전송되는 위치를 RRC 설정으로 결합하여 12개와 16개의 CSI-RS를 전송한다. 다시 말해, 12개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 4포트 CSI-RS 전송위치 3개를 묶어 하나의 12포트 CSI-RS로 전송하고, 16개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 8포트 CSI-RS 전송 위치 2개를 묶어 하나의 16포트 CSI-RS로 전송하는 것이다. 또한, 12와 16포트 CSI-RS 전송이 기존의 8포트 이하의 CSI-RS 전송과 비교하여 추가로 다른 점 하나는 크기가 4인 CDM을 지원하는 점이다. 기존 8포트 이하의 CSI-RS는 CDM2를 지원하여 2개의 시간 심볼에 CSI-RS 2포트를 겹쳐서 전송함으로써 8 포트 기준으로 최대 6dB 까지의 파워 부스팅을 지원하여 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 있다. 하지만, 12포트나 16포트 CSI-RS의 경우에는 CDM2와 6dB의 조합으로는 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 없기 때문에 이러한 경우를 위하여 CDM4를 지원하여 전체 파워를 사용할 수 있도록 돕고 있다.
셀룰러 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)를 단말로 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS 또는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, CSI-RS)를 이용하여 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 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국으로부터 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io(Energy per symbol to Interference density ratio)를 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 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국이 피드백한 정보를 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.
1. 랭크 지시자(Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수
2. 프리코더 매트릭스 지시자(Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자
3. 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 해석된다. 또한 단말은 CQI를 결정할 때에 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_Y이라는 전제하에 CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에서 어떤 방식으로 전송을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
상기 채널정보 생성 및 보고를 수행하기 위하여 대규모 안테나를 보유하는 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 기준신호 자원을 구성하여 단말에 전송해야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 가용한 CSI-RS 자원은 최대 48개의 RE를 사용할 수 있으나 현재 하나의 CSI process 당 8개까지의 CSI-RS를 설정하는 것이 가능하다. 따라서 8개 이상의 CSI-RS port들에 기반하여 동작할 수 있는 FD-MIMO 시스템을 지원하기 위하여 새로운 CSI-RS 설정 방법이 필요하게 된다. 일례로, LTE/LTE-A release 13에서는 하나의 CSI process에 1개, 2개, 4개, 8개, 12개 또는 16개의 CSI-RS port들이 설정될 수 있다. 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 3의 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. 상기 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.
도 3은 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3에서 기지국 송신 장비는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나를 이용하여 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 도 3에서와 같이 일정 거리를 유지하도록 배치된다. 상기 일정 거리는 예를 들어 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반의 배수에 해당할 수 있다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 송신 안테나의 거리가 멀어지면 멀어질수록 신호 간에 상관도가 작아진다.
대규모의 안테나를 가지는 기지국 송신 장비는 그 장비의 규모가 매우 커지는 것을 방지하기 위해 도 3과 같이 안테나를 2차원으로 배열할 수 있다. 이 경우 가로 축에 배열된 NH개의 안테나와 세로 축에 배열된 NV개의 안테나를 이용하여 기지국은 신호를 전송하고 단말은 해당 안테나에 대한 채널을 측정해야 한다.
도 3에서 기지국 송신 장비에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나들은 한 개 또는 복수개의 단말로 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.
상기 MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 상기에서 설명한 바와 같이 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 많으므로 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 트래픽 채널(traffic channel)(데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어, 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 채널 측정(channel measurement) 및 평가(estimation)의 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 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
도 3과 같이 대규모 안테나를 보유하는 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 자원을 구성하여 단말에 전송해야 하는데 도 2와 같이 가용한 자원은 최대 40개의 RE를 사용할 수 있으나 실제로 하나의 셀은 2개, 4개, 8개에 대해서만 사용이 가능하다. 따라서, FD-MIMO 시스템에서 요구하는 대규모 안테나를 위한 채널 측정을 지원하기 위하여, 현재 시스템에서 지원하지 않는 16개, 32개를 위한 CSI-RS 패턴이 필요하며, 이러한 패턴은 정확하고 효율적인 CSI 생성을 위하여 power boosting 및 무선 채널 추정기 구현 등의 다양한 측면을 고려하여 디자인 되어야 한다.
또한, 기존의 기지국에서 4개의 수평차원 안테나를 사용하던 기지국에서, 성능 향상을 위해 수직차원안테나를 사용할 경우, 해당 안테나를 적용 가능한 크기는 꼭 4개 혹은 8개가 아닐 수 있다. 따라서, 이를 지원하기 위한 3개의 수직 안테나로 사용하는 12개의 안테나와 기타 다양한 안테나 숫자를 지원하기 위한 CSI-RS 패턴 또한 새롭게 디자인이 필요하다.
이동 통신 시스템에서 기지국이 지원하는 안테나의 수 및 UE specific beamformed CSI-RS 기술의 지원에 따른 단말별 CSI-RS 지원의 필요성 증대에 따라 CSI-RS 오버헤드가 증가하게 되었다. 이에 따라, 효율적인 시스템 및 CSI-RS 운영을 위하여 기지국이 기존의 주기적인 CSI-RS와 달리 기지국 및 단말의 필요에 따라 비주기적인 CSI-RS를 단말에게 할당하고 지원하여 단말이 이에 기반한 채널 상태 정보를 보고하는 방법이 필요하다.
이에 따라 본 발명에서는 기지국이 단말에게 비주기적인 CSI-RS를 할당하기 위하여 사전에 CSI-RS 자원 관련 정보들을 할당하고, 이를 트리거 하는 방법을 제시한다. 이러한 비주기적인 CSI-RS는 기존 Rel-13에서 지원하는 CSI-RS RE 기반으로 설정가능하며, 또 다른 방법으로는 특정 서브프레임이나 서브밴드 혹은 RB에 PDSCH를 전송하지 않고 오직 CSI-RS만 전송하는 것도 가능하다. 첫 번째 방법의 경우, 복수개의 기존 CSI-RS 설정을 기반으로 하여 CSI-RS Pool을 만들고 이에 따라 기지국이 비주기적으로 할당할 수 있다. 두 번째 방법의 경우, 해당 RB에는 PDSCH가 전송되지 않기 때문에 PDSCH 복호를 위한 DMRS도 필요치 않으며, 이러한 자원은 PCFICH에 따라 동적으로 할당되기 때문에, 해당 자원에 따라 자원의 양도 달라질 수 있으며 이에 따라 포트 인덱싱 또한 달라져야 한다. 본 발명에서는 이러한 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 설정, 할당 및 다양한 절차에 관한 방법을 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반폐루프 MIMO 전송을 위하여 DMRS를 기반으로 하나의 RE내에서 precoder 순환을 적용할 수 있으며, 이 때, 8 개 이상의 precoder 지원을 위해 복수 개의 RB를 묶어 전송할 수 있다. 또한, 오프셋을 통해 복수개의 layer 및 단말을 통한 전송이 가능하다.
도 1은 LTE 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
도 2는 LTE 시스템의 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명이 제안하는 CSI-RS 전송 subframe, RB 등을 도시한 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서 bandwidth parts를 이용하여 단말이 주기적인 채널 상태 보고를 할 때의 동작을 도시한 도면이다.
도 6는 LTE 시스템에서 PDSCH 전송을 위한 하향 링크 자원 할당 타입0를 통해 자원을 할당하는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 LTE 시스템에서 PDSCH 전송을 위한 하향 링크 자원 할당 타입1을 통해 자원을 할당하는 것을 도시한 도면이다.
도 8은 LTE 시스템에서 PDSCH 전송을 위한 하향 링크 자원 할당 타입2를 통해 자원을 할당하는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명이 제시하는 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 기존의 주기적 CSI-RS 전송과 함께 동작하는 것을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명이 제시하는 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 전체 가능 자원을 기반으로 포트 인덱스를 정의하는 것을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명이 제시하는 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 전체 가능 자원을 둘로 나누어 기존 CSI-RS 자원과 새로운 CSI-RS 자원 기반으로 나누어 각각 포트 인덱스를 정의하는 것을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명이 제시하는 ZP CSI-RS를 사전에 설정하고 각 ZP CSI-RS 단말에 비주기적 CSI-RS를 전송하는 것을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 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.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 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 본 명세서에서는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템을 예로 들어 기술되었지만, 본 발명은 면허 대역 및 비 면허 대역을 사용하는 여타의 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다.
이하에서 기술되는 실시예에서는 하나 이상의 상기 사항들을 고려하여 다수의 CSI-RS port들을 설정하는 방법에 대하여 기술한다.
하기 표1은 CSI-RS 설정을 구성하는 RRC 필드를 나타낸 것이다.
Figure pat00001
CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 기반으로 채널 상태 보고를 하기 위한 설정은 표 1과 같이 4가지로 분류할 수 있다. CSI-RS config은 CSI-RS RE의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 수 설정을 통해 해당 CSI-RS가 몇 개의 포트를 갖는지를 설정한다. Resource config은 RB내의 RE 위치를 설정하며, Subframe config은 서브프레임의 주기 및 오프셋을 설정한다. 표 2,3은 현재 LTE에서 지원하는 Resource config과 Subframe config 설정을 위한 표이다.


 CSI Reference
signal
configuration		 Number of CSI reference signals configured
1 or 2 4 8
(k', l') ns mod 2 (k', l') ns mod 2 (k', l') ns mod 2



fra
me

str
uct
ure

ty
pe

1
and
2		 0 (9,5) 0 (9,5) 0 (9,5) 0
1 (11,2) 1 (11,2) 1 (11,2) 1
2 (9,2) 1 (9,2) 1 (9,2) 1
3 (7,2) 1 (7,2) 1 (7,2) 1
4 (9,5) 1 (9,5) 1 (9,5) 1
5 (8,5) 0 (8,5) 0
6 (10,2) 1 (10,2) 1
7 (8,2) 1 (8,2) 1
8 (6,2) 1 (6,2) 1
9 (8,5) 1 (8,5) 1
10 (3,5) 0
11 (2,5) 0
12 (5,2) 1
13 (4,2) 1
14 (3,2) 1
15 (2,2) 1
16 (1,2) 1
17 (0,2) 1
18 (3,5) 1
19 (2,5) 1
fra
me

str
uct
ure

ty
pe2
on
ly		 20 (11,1) 1 (11,1) 1 (11,1) 1
21 (9,1) 1 (9,1) 1 (9,1) 1
22 (7,1) 1 (7,1) 1 (7,1) 1
23 (10,1) 1 (10,1) 1
24 (8,1) 1 (8,1) 1
25 (6,1) 1 (6,1) 1
26 (5,1) 1
27 (4,1) 1
28 (3,1) 1
29 (2,1) 1
30 (1,1) 1
31 (0,1) 1
Resource config 설정
CSI-RS
Subframe config ICSI - RS 		CSI-RS periodicity
TCSI - RS (subframes)		 CSI-RS subframe offset
Figure pat00002
(subframes)
0 - 4 5 ICSI - RS
5 - 14 10 ICSI - RS -5
15 - 34 20 ICSI - RS -15
35 - 74 40 ICSI - RS -35
75 - 154 80 ICSI - RS -75
Subframe config 설정
단말은 상기 표 2,3을 통해 주파수 및 시간 위치 그리고 주기 및 오프셋을 확인하는 것이 가능하다. Qcl-CRS-info는 CoMP를 위한 quasi co-location 정보를 설정하게 된다. CSI-IM config은 간섭을 측정하기 위한 CSI-IM의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. CSI-IM은 항상 4개의 포트를 기준으로 설정되기 때문에 안테나 포트 수의 설정은 필요없으며, Resource config과 Subframe config은 CSI-RS와 동일한 방식으로 설정된다. CQI report config은 해당 CSI process를 이용하여 채널 상태 보고를 어떻게 할 것인지에 대하여 설정하기 위해 존재하는 것이다. 해당 설정 안에는 주기적 채널 상태 보고 설정과 비주기적 채널 상태 보고 설정, PMI/RI 보고 설정, RI reference CSI process 설정, Subframe 패턴 설정 등이 있다. 이 외에도 단말이 채널 상태 보고를 생성하기 위해서 필요한 PDSCH와 CSI-RS RE 간의 파워비를 의미하는 PC 및 어떠한 코드북에 대해서 사용하도록 할 것인지를 설정하는 Codebook subset restriction 등이 있다.
상기 설명한 바와 같이 FD-MIMO 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 기준신호 자원을 구성하여 단말에 전송해야 하며 이 때 기준신호의 수는 기지국 안테나 configuration 및 측정 방법(measurement type)에 따라 상이할 수 있다. 일례로 LTE/LTE-A release 13에서는 {1, 2, 4, 8, 12, 16}-port CSI-RS를 full port mapping을 가정하여 설정하는 것이 가능하다. 여기서 full port mapping은 모든 TXRU가 채널 추정을 위한 dedicated CSI-RS port를 가지고 있다는 것을 의미한다.
한편 상기 설명한 바와 같이 LTE/LTE-A release 14 이후 에서는 16개 이상의 TXRU가 도입 될 가능성이 높다. 또한 지원 가능한 안테나 배열의 형상도 release 13 대비 크게 증가하게 될 것이다. 이는 LTE/LTE-A release 14에서 다양한 수의 TXRU가 지원될 수 있어야 함을 의미한다. 표 4는 full port mapping 상황에서 CSI-RS port 수에 따른 이용 가능한 이차원 안테나 배열 구조 리스트이다. 표 4 에서 {18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32}-port CSI-RS를 고려하였으며, 편파 안테나 구조에서 두 개의 서로 다른 편파 안테나가 같은 위치에 존재할 수 있음을 고려하면 {9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16}개의 서로 다른 AP 위치를 고려할 수 있다. 한편, 첫 번째 dimension (수직 또는 수평 방향) 에서 서로 다른 AP 위치의 가지 수 N1 과 두 번째 dimension (수평 또는 수직 방향) 에서 서로 다른 AP 위치의 가지 수 N2로 2차원 직사각형 또는 정사각형 안테나 배열의 형상을 나타낼 수 있으며 각각의 포트 수에서 가능한 조합은 표 4의 (N1, N2)와 같다. 표 4는 CSI-RS 포트 수에 따라 다양한 경우의 안테나 어레이 형상이 존재할 수 있음을 의미한다.
Number of
aggregated
CSI-RS ports		 Number of
aggregated CSI-RS ports per polarization		 Available 2D antenna array geometry, (N1, N2)
(1D configurations were omitted)
Impact on 2D RS and feedback design
18 9 (3,3) - - - Low
20 10 (2,5) (5,2) - - Med
22 11 - - - - -
24 12 (2,6) (3.4) (4,3) (6,2) High
26 13 - - - - -
28 14 (2,7) (7,2) - - Med
30 15 (3,5) (5,3) - - Med
32 16 (2,8) (4,4) (8,2) - High
Available 2D antenna array geometry according to the number of aggregated CSI-RS ports based on full port mapping
상기 설명한 바와 같이 16개 이상 다수의 CSI-RS port를 지원하기 위하여 다음과 같은 다양한 사항들을 고려할 필요가 있다.
1. Cross polarization 구조를 포함하는 다양한 2차원 안테나 배열 형상 및 채널 상황에 적합한 많은 수의 port들을 포함하는 CSI-RS 설정 방법
2. 많은 수의 CSI-RS port로 인한 CSI-RS resource overhead를 줄이기 위한 방법
<제 1 실시예>
비주기적 CSI-RS 전송을 위해서 하나의 RB안에 CSI-RS 자원을 정의하는 방법에는 하기와 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
1. 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 1: 기존의 CSI-RS RE를 이용하여 전송.
2. 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 2: CSI-RS 전송을 위한 새로운 자원을 정의.
정의 방법 1은 도 2에서 도시한 기존의 1, 2, 4, 8 포트 CSI-RS 전송을 위한 자원에 비주기적 CSI-RS를 전송하는 방법이다. 이 방법의 장점은 새로운 비주기적 CSI-RS 전송과 함께 기존 및 새로운 단말에게 데이터 전송을 위한 PDSCH를 함께 전송할 수 있다는 것이다. 하지만, 이러한 방법은 해당 기지국이 특정 단말에게 비주기적 CSI-RS 자원을 할당 및 전송 할 때, 데이터를 전송 받는 다른 단말들은 해당 자원을 ZP CSI-RS로 할당 받아야 한다는 단점이 있다.
정의 방법 2는 CSI-RS 전송 만을 위한 새로운 자원을 정의하는 방법이다. 도 4는 CSI-RS 전송 만을 위한 새로운 자원의 예시이다.
도 4 에서 해당 subframe 해당 하는 전 대역 혹은 서브 밴드 혹은 RB는 CSI-RS 전송을 위해서만 사용된다. 따라서, 이 때 PDSCH 복호를 위한 DMRS는 전송돼야 할 필요가 없다. 따라서, PDCCH가 전송되어야 하는 영역과 CRS가 전송되어야 하는 영역을 제외한 전 대역을 CSI-RS RE로 사용할 수 있다. 이 때, 해당 비주기적 CSI-RS 전송이 설정되는 서브프레임이 MBSFN 서브프레임인 경우 오직 PDCCH가 전송되어야 하는 심볼에서만 CRS가 전송되기 때문에, 이 경우에는 CSI-RS RE의 수가 더 늘어날 수 있다. 또한, 스페셜 서브프레임의 경우 해당 서브프레임에서 GP(guard period)와 UpPTS(상향 링크 전송 구간)을 제외하고 사용될 수 있다. 일례로, 2개의 PDCCH 심볼 전송과 MBSFN 서브프레임을 가정할 경우 144개의 RE를 CSI-RS 전송을 위해 사용할 수 있게 된다. 이러한 방법은 하나의 RB 안에서 많은 수의 CSI-RS RE를 확보할 수 있게 되어 많은 수의 단말에게 동시에 전송할 수 있고, 동시에 PDSCH가 전송되지 않기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송을 위해 ZP CSI-RS를 따로 설정할 필요가 없다는 장점이 있다. 이러한 장점은 단말이 비주기적 CSI-RS를 위치에 관계 없이 사용할 수 있도록 도와주게 된다. 또한, 이러한 시간/주파수 자원 정의 방법 2를 사용하는 단말이 동적으로 비주기적 CSI-RS를 특정 서브프레임(전 대역) 혹은 서브 밴드 혹은 RB에 할당 받을 경우, 해당 서브프레임이 싱크 동작을 위한 신호를 전송하거니(PSS/SSS), 시스템 정보를 담고 있는 SIB1(SystemInformationBlockType1) 정보를 담고 있거나, Paging 서브프레임 일 때에는 해당 비주기적 CSI-RS가 할당된 영역에서 전체가 전송되지 않거나 혹은 일부가 전송되지 않는다고 약속할 수 있다.
<제 2 실시예>
제 1 실시예에서 설명한 비주기적 CSI-RS 자원을 전송하기 위한 단위를 설정하는 방법에는 하기와 같은 방법들이 가능하다.
1. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 1: 전 대역에 할당 및 전송
2. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 2: 특정 서브밴드에 할당 및 전송
3. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 3: 특정 bandwidth part에 할당 및 전송
4. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 4: 특정 RBG에 할당 및 전송
5. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 5: 특정 불연속 RB에 할당 및 전송
6. 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 6: 특정 연속 RB에 할당 및 전송
전송 단위 정의 방법 1은 비주기적 CSI-RS를 전 대역에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 전송 방법은 기존의 주기적인 CSI-RS와 동일하게 항상 전 대역에 CSI-RS를 전송하기 때문에 비주기적 CSI-RS가 전송된다는 사실 이외에 추가적으로 정보를 동적으로 전달하지 않아도 되며, 기존 단말의 동작과 동일하게 항상 전대역에서 CSI-RS를 측정해서 채널 상태 정보를 생성하기 때문에 단말의 동작이 기존과 가장 유사하다는 장점이 있다. 하지만, 비주기적 CSI-RS를 항상 전 대역에 할당 및 전송하여야 하기 때문에 효율적인 CSI-RS 할당 및 전송 관점에서는 불리하다.
전송 단위 정의 방법 2는 비주기적 CSI-RS를 특정 서브밴드에 할당 및 전송하는 방법이다. 채널 상태 보고에서 서브 밴드의 크기는 해당 시스템이 지원하는 시스템 대역에 따라 달라진다. 표 5는 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드 사이즈를 나타낸 것이다.
System Bandwidth
Figure pat00003
 subband Size
(k)
6 - 7 NA
8 - 10 4
11 - 26 4
27 - 63 6
64 - 110 8
Subband Size (k) vs. System Bandwidth
이에 따라 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브밴드의 숫자가 달라지게 된다. 일례로, 50 RB의 경우 위 표에 따라 6개의 RB를 하나의 서브밴드로 설정하며 이에 따라 9개의 서브밴드가 존재하게 된다. 이러한 설정을 위해 9 bit를 가진 필드를 이용하여 비트맵으로 설정할 수 있다. 이 경우 단말이 추정해야 하는 범위가 전 대역에 비해 작아 단말의 채널 추정 복잡도를 줄일 수 있으며, 기존의 서브 밴드 채널 추정 단위와 동일하여 단말이 기존의 하드웨어를 그대로 사용할 수 있다. 또한, CSI-RS 자원을 서브 밴드 별로 유연하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, RRC 또는 L1 시그널링이 필요하다는 단점이 있다.
전송 단위 정의 방법 3은 비주기적 CSI-RS를 특정 bandwidth parts에 할당하는 방법이다. 표 6은 기존의 주기적 채널 상태 보고에서 사용하는 bandwidth parts의 정의를 나타내는 표이다.
System Bandwidth
Figure pat00004
 subband Size k
(RBs)		 Bandwidth Parts
(J)
6 - 7 NA NA
8 - 10 4 1
11 - 26 4 2
27 - 63 6 3
64 - 110 8 4
Subband Size (k) and Bandwidth Parts (J) vs. System Bandwidth
도 5는 단말이 bandwidth parts를 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 하는 것을 도시한 도면이다.
도 5에서 단말은 전체 서브밴드를 상기 표에서 나타난 바와 같이 시스템 대역폭에 따라 J개의 bandwidth part로 정의하여 bandwidth part 별로 선호하는 서브 밴드 위치를 보고하고 해당 서브 밴드에 맞는 PMI와 CQI를 기지국에 보고하게 된다. 따라서, 이러한 bandwidth part에 따라 비주기적 CSI-RS를 할당할 경우, 서브밴드를 지원함으로써 늘어나는 자유도 보다는 적은 자유도를 지원하고 이에 따라 적은 설정 정보를 필요로 하면서도 전 대역이 아닌 부분 대역에 비주기적 CSI-RS 전송을 할 수 있게 된다는 장점이 있다. 해당 전송 단위 정의 방법 3을 사용할 경우 단말은 비주기적 채널 상태 보고에서 기존 주기적 채널 상태 보고와 같이 bandwidth part 안에서 특정 서브 밴드를 골라 해당 서브 밴드에서만 채널 상태 보고 정보를 하도록 하는 것도 가능하다. 이는 비주기적 채널 상태 보고에 단말이 필요로 하는 상향 링크 데이터 전송량을 줄여줄 수 있다.
전송 단위 정의 방법 4는 비주기적 CSI-RS를 특정 RBG에 할당 및 전송하는 방법이다. 채널 상태 보고에서 RBG의 크기는 해당 시스템이 지원하는 시스템 대역에 따라 달라진다. 표 7은 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드 사이즈를 나타낸 것이다.
Bandwidth (#RBs) RBG size (P)
Figure pat00005
10		 1
11 - 26 2
27 - 63 3
64 - 110 4
RBG size (P) vs. System Bandwidth
이에 따라 해당 시스템 대역 설정에 따른 RBG의 크기가 달라지게 된다. 일례로, 50 RB의 경우 위 표에 따라 3개의 RB를 하나의 RBG로 설정하며 이에 따라 18개의 서브밴드가 존재하게 된다. 이러한 설정을 위해 18 bit를 가진 필드를 이용하여 비트맵으로 설정할 수 있다. 이 경우 단말이 추정해야 하는 범위가 전 대역에 비해 작아 단말의 채널 추정 복잡도를 줄일 수 있다. 또한, CSI-RS 자원을 서브 밴드 보다 작은 RBG 단위로 유연하게 사용할 수 있다는 장점이 있고, 기존의 하향 링크 자원 할당 타입 0를 재사용 할 수 있다. 도 6은 하향 링크 자원 할당 타입 0를 도시한 도면이다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 타입 0는 시스템 대역에 따라 정해진 RBG 단위로 자원을 할당하는 방법이다. 타입 0를 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당 타입을 알리기 위하여 비트를 사용한다. 또한, 실질적인 자원 할당을 위해 상기 표 6의 시스템 대역 크기에 따른 RBG 크기를 이용하여 단말은
Figure pat00006
크기의 비트맵을 이용하여 해당 RBG를 할당받고 해당 자원에서 하향 링크 데이터를 수신 받을 수 있다. 이와 마찬가지로 기지국이 단말에게 해당 RBG에 비주기적 CSI-RS를 전송 할 것인지를 알리기 위해서 해당 방법을 이용하여 RBG 별로 비주기적 CSI-RS를 할당 할 수 있다. 하지만, 이러한 방법 역시 RRC 또는 L1 시그널링이 필요하다는 단점이 있다.
전송 단위 정의 방법 6은 비주기적 CSI-RS를 특정 불연속 RB에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 방법은 불연속 RB 별로 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하게 되어 자원 사용의 유연성이 높아진다는 장점이 있지만, 해당 방법을 이용하기 위해서는 전달하기 위한 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있다는 단점이 있다. 이 때, 전송 단위 정의 방법 5를 위해서 하향 링크 자원 할당 타입 1을 재사용할 수도 있다. 도 8은 하향 링크 자원 할당 타입 1을 도시한 도면이다.
도 7에서 도시한 바와 같이 타입 1을 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당 타입을 알리기 위하여 비트를 사용한다. 또한, 전 대역을 한번에 RB 별로 자원을 할당하기 위해서는 시그널링 오버헤드가 과도하게 증가하므로 오프셋으로 해당 자원을 둘로 나누어 전송할 수 있도록 한다. 또한, 타입 1은 타입 0와 같은 양의 시그널링을 사용하는데, 이를 위하여 타입 1에서 사용한
Figure pat00007
크기의 비트맵에 서브셋 선택을 위한
Figure pat00008
비트와 오프셋 선택을 위한 1비트를 제외한 양인
Figure pat00009
크기의 비트맵을 이용하여 해당 RB를 할당받고 해당 자원에서 하향 링크 데이터를 수신 받을 수 있다. 이러한 하향 링크 자원 할당 타입 1의 방법을 재사용하여 기지국은 단말에게 비주기적 CSI-RS를 전송할 수 있다. 이 때, 방법은 RRC 또는 L1 시그널링 일 수 있다. 또한, 불연속적 RB를 할당함에 있어 해당 비주기적 CSI-RS 전송은 하향 링크 데이터 할당과 달리 코드워드 별 MCS와 같은 CSI-RS 전송에 필요하지 않은 오버헤드가 필요치 않으므로 이에 따라 하향 링크 자원 할당보다 더 많은 DCI 비트를 설정 가능할 수도 있다. 따라서, 이 때에는 오프셋을 제외하고 전체 크기의 비트맵을 사용하여 할당하는 것도 가능하다.
전송 단위 정의 방법 7은 비주기적 CSI-RS를 특정 연속 RB에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 방법은 불연속 RB 별로 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 때와 달리 시작하는 RB 위치와 그 길이 혹은 종료하는 RB 위치 만을 알려주기 때문에 다른 할당 방법들 보다 시그널링 오버헤드가 줄어들게 된다는 장점이 있다. 하지만, 항상 연속되어 있는 RB 들에만 전송하여야 하기 때문에, 불연속 RB나 서브 밴드에서 단말의 효용이 높을 것으로 판단되는 상황에서는 특정 위치만을 선택하거나 아니면 불필요한 대역을 포함한 많은 대역에 비주기적 CSI-RS를 전송하여야 한다는 단점이 있을 수 있다. 이 때, 전송 단위 정의 방법 7을 위해서 하향 링크 자원 할당 타입 2를 재사용할 수도 있다. 도 8은 하향 링크 자원 할당 타입 2를 도시한 도면이다.
도 8에서 도시한 바와 같이 타입 2를 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당이 LVRB(Localized Virtual Resource Block) 형태로 할당될 것인지 DVRB(Distributed Virtual Resource Block) 형태로 할당될 것인지를 알리기 위한 1 비트를 사용한다. 이를 기반으로 하여 RIV(Resource Indication Value)를 통해 시작 RB 위치와 길이를 알리게 된다. 이 때, 시작 위치와 길이는 DCI 포맷에 따라 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
<수학식 1>
For, DCI format 1A, 1B and 1D,
Figure pat00010
For, DCI format 1C,
Figure pat00011
이 때 사용되는 자원 할당 비트는 각각
Figure pat00012
와
Figure pat00013
비트 이다.
본 발명의 실시예에서는 하향 링크 자원 할당 방법 만을 언급하였지만, 동일한 원리를 기반으로 동작하는 상향 링크 자원 할당 방법에 대해서도 상기에서 언급한 바와 같이 동일한 원리를 통해 시그널링에 사용할 수 있다. 또한, 현재 LTE/LTE-A에서의 자원 할당은 L1인 DCI를 통해 전달 되지만, 상기 방법은 RRC 시그널링을 통한 설정에도 동일하게 적용될 수 있다.
<제 3 실시예>
본 발명의 제 1실시예에서 설명한 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 2에서는 상기에서 설명한 바와 같이 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 서브프레임에서 단말에게 PDSCH를 전송하지 않는다. 따라서, PDSCH 전송에 필요한 자원 및 PDSCH 복호에 필요한 DMRS 전송에 필요한 자원을 CSI-RS로 이용할 수 있다. 이 때, 기지국은 PDCCH 전송에 필요한 OFDM 심볼을 PCFICH를 통해 알려주게 되며, 해당 자원은 PDCCH가 전송되어야 하기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 서브프레임 혹은 RB에서 사용될 수 없다. 또한, CRS는 PDSCH 복호 뿐만 아니라 기지국과의 Sync, RRM 등의 용도에 따라 해당 기지국의 모든 단말에게 공용으로 사용되기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송에 사용될 수 없다. 하지만, LTE Rel-12는 FDD에서는 0, 4, 5, 9 그리고 TDD에서는 0, 1, 5, 6 서브프레임을 제외한 서브프레임에 RRC 설정을 이용하여 MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network) 서브프레임으로 설정할 수 있다. 해당 서브프레임에서는 PDCCH 영역을 제외한 PDSCH 전송 부분에서는 CRS를 전송하지 않게 되며 이에 따라 CSI-RS 전송할 수 있는 영역이 늘어날 수 있게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안한 하나의 RB 혹은 서브프레임에서 사용 가능한 CSI-RS 자원은 PCFICH 전송 및 MBSFN 설정, 서브프레임 인덱스 등에 따라서 달라질 수 있다. 기존의 1, 2, 4, 8 포트를 이용한 주기적 CSI-RS 전송은 CSI-RS 전송이 가능한 자원이 항상 고정되어 있어, 안테나 별로 하나의 포트 인덱스를 정의함으로써 전송이 가능하였다. 12와 16포트를 이용한 주기적 CSI-RS 역시 기존의 자원을 기반으로 이루어 지기 때문에, 기존의 4포트 혹은 8포트 CSI-RS를 결합함으로써 가능하였다. 하지만, 본 발명에서 제안하는 방법의 경우, 전송 가능한 자원이 달라지기 때문에 기존과 같이 고정된 포트 정의 방법으로는 지원할 수가 없다. 따라서, 새로운 자원과 포트간의 매핑 규칙을 필요로 한다. 도 9는 본 발명에서 제시한 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 전송되는 구조를 설명한 것이다.
도 9에서 기지국은 단말들에게 주기적인 CSI-RS를 설정한다. 기존 LTE 단말의 경우 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하지 않기 때문에, 해당 단말들은 항상 주기적 CSI-RS를 전송하여 단말에게 채널 상태 정보를 보고하도록 하여야 한다. 또한, 새로운 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하는 단말이라도 가상화 혹은 빔포밍을 이용하여 적은 CSI-RS 포트를 할당하여 대략적인 채널 상태 정보를 보고받을 수 있다. 기지국은 이를 통해 해당 단말이 비주기적 CSI-RS 전송을 필요로 하는 단말인지 아닌지를 판단하고 필요로 하는 단말에게 비주기적 CSI-RS 전송을 할당할 수 있다. 따라서, 도 9에 나타난 바와 같이 해당 주기적 CSI-RS와 비주기적 CSI-RS 전송은 다른 서브프레임에서 전송될 수 있지만, 단말의 채널 상태에 따라 동일한 서브프레임에서 전송되는 것도 가능하게 된다.
본 실시예에서 기지국과 단말은 해당 RB에서 비주기적 CSI-RS로 사용 가능한 RE들을 파악한다. 이 때, PDCCH, CRS, PCFICH, PHICH, PSS, SSS, Paging의 전부 혹은 일부를 제외하여 CSI-RS RE들을 확보할 수 있다. DMRS의 경우에는 해당 RB에서 PDSCH 전송이 이루어지지 않기 때문에 전송될 필요가 없다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 포트 인덱스 정의 방법 1에서는 해당 가능 RE 들을 확보한 후 포트 수를 인덱싱 한다. 이 때, 기지국은 단말에게 CSI-RS port가 시작하는 k번째 주파수 RE와 l번째 시간 심볼의 위치를 전송하여야 한다. 이러한 시작하는 주파수와 시간 심볼의 위치 전송은 하나의 RB 전체를 기준으로 (k,l) 짝을 알려줄 수 있다. 예를 들어, RB안의 0번째 subcarrier와 4번째 시간 심볼이라면 (0,4), 6번째 subcarrier와 7번째 심볼이라면 (6,7)과 같다. 이 때, 시간과 주파수 위치 설정의 위치는 반대로 시간 심볼을 먼저 알리고 주파수 위치를 나중에 설정하는 것도 동일한 효과를 가진다. 또한, 하나의 RB가 아닌 slot을 기준으로 (k,l) 짝을 알려줄 수도 있다. 예시로, 상기 (0,4)는 (0,4) ns=0, (6,7)은 (6,0) ns=1과 같이 나타낼 수 있다. 또한, 상기 두가지 방법을 하나의 파라미터를 이용하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어 0번 인덱스는 (0,0), 1번 인덱스는 (1,0)과 같이 나타내는 것이다. 또한, 이는 파라미터와 (k,l)과의 관계식으로도 나타낼 수 있다. 수학식 2는 이러한 관계식의 예시이다.
<수학식 2>
RB를 기반으로 하였을 때,
Figure pat00014
Slot을 기반으로 하였을 때,
Figure pat00015
본 발명에서 제안하는 상기 CSI-RS 포트 인덱스 시작 자원 설정을 설정 하는 방법에는 하기와 같은 방법들로 나눌 수 있다.
1. CSI-RS 시작자원 설정 방법 1: DCI를 통해 설정
2. CSI-RS 시작자원 설정 방법 2: RRC를 통해 해당 가능 자원을 설정
3. CSI-RS 시작자원 설정 방법 2: RRC를 통해 해당 가능 자원을 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나누어 설정
상기에서 언급한 시작 자원 설정 방법 1은 DCI를 통해 설정하는 방법이다. 기지국은 단말에게 해당 자원 위치의 인덱스를 알려주고, 단말은 이를 받아 안테나 포트 수를 기반으로 하여 해당 자원을 설정하는 방법이다. 하지만, 시작 위치로 설정 가능한 위치가 매우 다양할 수 있기 때문에 (전체 RE가 다 설정 가능하다고 가정할 경우 168 비트가 필요) 오버헤드가 크다는 점이 단점이다. 하지만, 해당 CSI-RS 할당 단위를 RB가 아닌 슬롯이나 더 작은 단위에서 설정 가능하다면 비트 수를 줄일 수 있기 때문에 사용을 고려해 볼 수 있다. 이 때, 비주기적 시작 자원 설정은 DCI를 통해 전달 되지만, 단말에 필요한 CSI-RS 안테나 포트 수, 서브샘플링 여부, 서브샘플링 적용 후의 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등은 RRC를 통해 설정 될 수 있다.
상기에서 언급한 시작 자원 설정 방법 2는 RRC를 통해 설정하는 방법이다. 기지국은 단말에게 해당 자원 위치를 RRC로 비리 설정하고 단말은 이를 이용하여 안테나 포트 수와 함께 해당 자원을 설정할 수 있다. 이러한 필드는 기존의 주기적 CSI-RS 자원과 유사한 필드 이름을 이용하여 ResourceConfig-r14과 같은 이름을 가질 수도 있다. 하지만, 이러한 방법은 단말이 사전에 정의 된 특정 위치에서만 비주기적 CSI-RS를 전송 받을 수 있기 때문에 CSI-RS 자원 효율이 상대적으로 저하될 수 있다. 따라서, 이러한 경우 비주기적 CSI-RS 전송의 후보를 여러 개 두어 비주기적 CSI-RS 전송의 자유도를 높이는 것도 함께 고려될 수 있다. 이를 위해 기지국은 단말에게 DCI로 어떠한 후보가 전송 되는지에 대해서 알리고 단말은 이를 통해 복수개의 설정 중 지시된 설정에 대해선 비주기적 CSI-RS가 전송됨을 파악하여 사용할 수 있다. 표 8과 9은 이러한 DCI 필드와 비주기적 CSI-RS 설정과의 매핑 관계를 예시한 것이다.
AP-CSI-RS indicator 통보내용
00 RRC 정보로 설정된 첫 번째 비주기적 CSI-RS 설정
01 RRC 정보로 설정된 두 번째 비주기적 CSI-RS 설정
10 RRC 정보로 설정된 세 번째 비주기적 CSI-RS 설정
11 RRC 정보로 설정된 네 번째 비주기적 CSI-RS 설정
비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 있을 때의 할당 DCI 시그널링
AP-CSI-RS indicator 통보내용
00 비주기적 CSI-RS 전송 없음
01 RRC 정보로 설정된 첫 번째 비주기적 CSI-RS 설정
10 RRC 정보로 설정된 두 번째 비주기적 CSI-RS 설정
11 RRC 정보로 설정된 세 번째 비주기적 CSI-RS 설정
비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 없을 때의 할당 DCI 시그널링
표 8은 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 있을 때의 할당 DCI 시그널링을 나타낸 것이다. 기지국은 비주기적 CSI-RS가 전송되는 지에 대해 추가로 1비트를 이용하여 지시한다. 따라서 해당 비트가 추가로 존재하기 때문에 본 시그널링에는 비주기적 CSI-RS 전송 없음에 대한 내용이 필요치 않으며, 두 비트를 이용하여 네가지 비주기적 CSI-RS 설정 중 하나를 지시할 수 있다.
표 9는 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 없을 때의 할당 DCI 시그널링을 나타낸 것이다. 기지국은 비주기적 CSI-RS가 전송되는 지에 대해 추가로 1비트를 이용하지 않기 때문에, 해당 필드 또한 지시에 포함되어야 한다. 따라서, 2비트를 사용하여 3개까지의 필드를 설정할 수 있다.
상기 예시는 두 비트를 이용하여 예시하였으나 지시의 수는 3비트, 4비트 등과 같이 늘어날 수 있다. 또한, 비주기적 시작 자원 설정과 함께 단말에 필요한 CSI-RS 안테나 포트 수, 서브샘플링 여부, 서브샘플링 적용 후의 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등이 RRC를 통해 해당 필드 별로 함께 설정 될 수 있다.
하지만, 이러한 경우 MBSFN 서브프레임이 설정 되었을 때, 해당 RB의 포트 매핑과 자원 위치가 서브프레임 위치에 따라 달라질 수 있고, 이러한 경우에 맞춰 모든 가능 설정을 두어야 하기 때문에 해당 설정을 적게 둘 경우는 자유도가 떨어지게 되며, 많이 둘 경우는 이를 고르기 위한 DCI 오버헤드가 증가하여 이에 따라 비주기적 CSI-RS 자원 전송의 효율성이 떨어질 수 있다는 단점이 있다.
상기에서 언급한 시작 자원 설정 방법 3은 RRC를 통해 해당 가능 자원을 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나누어 설정하는 방법이다. 이 방법은 기본적으로 시작 자원 설정 방법 2와 유사하나 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나눔으로써 DCI 오버헤드를 줄일 수 있다. 단말은 해당 비주기적 CSI-RS가 설정 된 서브프레임이 일반 서브프레임인지 MBSFN 서브프레임으로 설정 된 서브프레임인지를 확인하고, 이에 따라 해당 서브프레임에 해당 하는 설정 안에서 지시된 비주기적 CSI-RS 설정을 파악하는 것이다. 예를 들어, 전체 8개의 사전 설정 중 4개를 MBSFN 서브프레임용으로 4개를 일반 서브프레임 용으로 사용하여야 한다면, 방법2 에서는 항상 3비트의 DCI가 전송되어야 하는 반면에 방법 3에서는 2비트의 DCI 만으로도 전송 가능하다. 하지만, 방법 2는 8개를 어떤 서브프레임에 사용되는지에 관계없이 자유롭게 조절할 수 있는 반면에 방법 3은 항상 그 숫자를 4개씩으로 나누어 제한해야 하며, 이에 따라 비주기적 CSI-RS 전송에 제약이 생길 수 있다는 단점이 있다.
본 발명에서 제안하는 CSI-RS RB 혹은 서브프레임에 시작 자원 설정을 기반으로 포트 인덱스를 정의하는 방법은 기존의 단말과 동시 전송 가능성에 따라 하기 두 가지로 나눌 수 있다.
1. CSI-RS RB 혹은 포트인덱스 정의 방법 1: 해당 전송 가능 자원에 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당
2. CSI-RS RB 혹은 포트인덱스 정의 방법 2: 해당 전송 가능 자원을 기존의 CSI-RS 자원과 새로운 CSI-RS 자원으로 나누어 각각의 자원 별로 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당
도 10은 상기 포트인덱스 정의 방법 1을 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법 및 단말에게 할당하는 예시를 도시한 도면이다. 상기에서 언급한 시작 시점 설정 방법을 이용하여 주어진 주파수 RE와 심볼의 위치를 기준으로 하여, 주파수의 경우 해당 RB의 주파수 자원을 반으로 나누어 번갈아 가며 포트를 배치 할 수 있다. 시간 심볼의 경우 해당 시간 심볼로부터 CDM2 일 때는 시간 심볼 두 개, CDM4 일 때는 시간 심볼 네 개를 사용하여 포트를 배치한다. 일례로, 도 10에서 기지국은 단말0 에게 (k, l)로 (0,2)를 32 안테나 포트 CDM2로 설정한다. 따라서, 단말은 이를 기준으로 두 개의 시간 심볼을 이용하여 하나의 RB를 반으로 나누어 0, 1 포트를 k=0에 매핑하고 2, 3 포트를 k=6에 매핑하고, 4, 5 포트를 k=1에 매핑하고, 6, 7 포트를 k=7 등에 매핑하게 된다. 이 때, 하나의 RB안에 주파수 자원은 12개만 존재하기 때문에, 32개의 안테나 포트는 두 개의 시간 심볼 안에 모두 매핑하는 것이 불가능하다. 따라서, 가능한 22, 23번 포트까지만 해당 시간 심볼에 매핑하고, 다음 24번 포트부터는 다음 시간 심볼로 이동하여 매핑하게 된다. 이 때 주의할 것은 CRS가 전송되는 심볼은 CRS가 전송되지 않는 시간 심볼이 할당 되었을 때 같이 사용되지 않고, CRS 전송되는 심볼끼리만 사용한다는 점이다. 이는 CRS가 전송되는 RE 들의 경우 CRS를 위해 파워를 많이 소모하여야 하며, 이에 따라 일반 RE들과 비교하여 상대적으로 전송 가능한 파워가 적을 수 있다. 따라서, CSI-RS와 PDSCH 간의 파워비 가정을 의미하는 PC의 설정이 일반 RE 들과 다를 수 있기 때문에 따로 모아서 포트 인덱스를 매핑할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. CRS에서의 시간 및 주파수 자원을 설정하여 사용하는 것의 예시로, 도 10의 단말 3을 기반으로 설명할 수 있다. 단말 3은 초기 위치로 CDM2와 함께 (k,l)=(1,4)를 설정 받는다. 해당 위치는 CRS가 전송되는 위치이기 때문에, 단말은 다른 CRS 심볼을 묶어 CDM2로 CSI-RS 포트를 매핑한다. 도 10의 예시에서는 단말 3이 CRS가 전송되는 4번째 심볼과 11번째 심볼을 묶어 사용하는 것으로 예시하였지만, 가까운 CRS 심볼을 결합하여 사용하는 것도 가능하다. 가까운 심볼을 결합하여 사용할 경우 두 개의 자원 간의 시간 심볼 거리가 CRS 심볼이 전송되는 CSI-RS 자원들안에서 동일하기 때문에 성능이 평준화 될 수 있다. 하지만, 도 10의 예시와 같이 떨어지게 될 경우 7심볼 떨어진 해당 자원에서는 붙어있는 가운데 7번과 8번 심볼을 묶어서 사용할 때보다 성능이 저하될 수 있다. 또한, CDM4 일 경우 CRS가 전송되는 4개의 시간 심볼을 모두 결합하여 사용하게 된다. 이러한 방법은 하나의 RB에 비주기적 CSI-RS만이 할당되어 전송될 때에는 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주지만, 도 9 에서와 같이 기존의 주기적 CSI-RS와 비주기적 CSI-RS 할당이 겹쳐서 전송돼야 할 필요가 있을 때는 자원 활용이 효율적이지 못할 수 있다. 또한, 상기에 언급한 바와 같이, CRS 심볼과 일반 심볼일 때의 파워 사용이 다를 수 있으므로, 해당 자원이 어떤 심볼인지에 따라 다르게 적용될 수 있도록 CSI-RS 설정에 복수개의 PC를 두고 기지국이 CRS가 전송되는 심볼을 지시할 때는 해당 CSI-RS를 위한 PC를 사용하고 일반 심볼에 전송 할 때는 일반 심볼을 위한 PC를 사용하는 것도 가능하다.
도 11은 상기 포트인덱스 정의 방법 2를 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법을 도시한 도면이다.
도 11에서의 방법은 기존의 CSI-RS로 사용되던 RE들에서는 기존과 같은 방법을 사용한다는 점 외에는 기본적으로 상기에서 언급한 도 10에서의 방법과 동일하다. 단말이 기존에 CSI-RS RE로 사용되던 자원을 시작점으로 할당 받았을 때는 기존의 방법으로 기존에 사용 되던 CSI-RS RE들 안에서만 포트를 매핑한다. 따라서, 도 11의 단말 0의 경우 16개를 할당 받았을 때 4/5와 6/7포트 할당 이후에 그 위의 주파수 자원을 사용하지 않고 다른 기존 CSI-RS RE의 자원을 사용한다. 이러한 방법은 포트 인덱싱 방법이 다소 복잡해지기는 하지만, 기존 단말과 함께 전송할 수 있다는 측면에서 장점이 있다.
상기의 실시예 들에서 포트 매핑 방법은 하나의 전송 위치를 설정하여 전송하는 것으로 가정하였지만, Rel-13 CSI-RS에서 12와 16개의 CSI-RS 포트 설정과 같이 복수개의 시작 위치 및 시작 위치 별 안테나 포트 수를 설정하고 해당 위치 들을 결합하여 12, 16 혹은 그 이상의 22, 24, 26, 28, 30, 32와 같은 CSI-RS 포트를 생성하는 것도 가능하다. 또한, 상기의 예시에서는 포트 0, 1, …, 15와 같이 예시하였지만, 이는 LTE에서 사용되는 CSI-RS 포트 15, 16, …, 30과 같이 쓰일 수 있으며, 16포트 이상의 22, 24, 26, 28, 30, 32와 같은 CSI-RS 포트를 생성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 설정 방법은 NZP(Non Zero Power) CSI-RS 뿐만 아니라 ZP(Zero Power) CSI-RS나 CSI-IM 설정에도 사용될 수 있다. 이 때, ZP CSI-RS나 CSI-IM의 경우 안테나 포트 수가 4로 고정되어 안테나 설정을 필요로 하지 않고, 서브샘플링은 적용되지 않을 수 있다. 또한, 비주기적 CSI-IM이 비주기적 CSI-RS 별로 하나의 필드에 동시에 CSI-RS 관련 자원과 CSI-IM 관련 자원을 포함하고, 해당 필드가 지시 되었을 때 CSI-RS 위치에서는 채널을 측정하고, CSI-IM 위치에서는 간섭을 측정하는 동작도 가능하다.
또한, 해당 자원이 전 밴드가 아닌 일부 밴드(RB, RBG, subband, bandwidth parts 등)에 전송될 때에는 이를 할당하기 위하여 새로운 DCI format이 정의 될 수 있으며, 해당 format은 본 발명에서 제안하는 기존의 자원 할당 타입 0, 1, 2 등을 이용하여 할당할 수 있다. 비주기적 CSI-RS 설정은 비주기적 채널 상태 보고를 필요로 하기 때문에 UL DCI 포맷을 기반으로 할 수도 있다. 이 때, 상향 링크 데이터 전송 할당과 비주기적 CSI-RS 전송 지시를 위하여 하나의 DCI 포맷으로 정보를 전송할 수도 있으며, 두 개의 DCI를 동시에 전송하여 단말이 이를 전송 받도록 할 수도 있다. 이 때에는 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 추가의 ID 혹은 RNTI를 필요로 할 수 있다. 이를 통해 단말은 CSI-RS 자원을 위치를 할당 받고 단말이 지시한 안테나 포트 수, 서브샘플링여부, 서브샘플링 후 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등을 적용하여 채널 상태를 보고할 수 있다. 이 때, DCI가 전송되는 서브프레임에 비주기적 CSI-RS가 전송되는 것을 약속함으로써 서브프레임 설정의 경우 비주기적 CSI-RS 설정에는 포함되지 않을 수 있다.
<제 4 실시예>
제 1 실시예에서 설명한 시간/주파수 자원 정의 방법 1을 이용하여 기존의 CSI-RS RE들에 비주기적 CSI-RS 전송을 할 때에는, CSI-RS와 동시에 PDSCH를 전송받는 단말에게 올바른 rate matching 정보를 전송하기 위하여 ZP(Zero Power) CSI-RS 정보가 설정되어야 한다. 이러한 ZP CSI-RS 자원을 설정하기 위한 방법에는 하기와 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
1. ZP CSI-RS 자원 정의 방법 1: RRC를 통하여 사전에 ZP CSI-RS를 설정하고 이를 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 pool로 사용하는 방법.
2. ZP CSI-RS 자원 정의 방법 2: DCI를 통하여 상황에 따라 동적으로 ZP CSI-RS를 설정하고 이를 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 pool로 사용하는 방법.
ZP CSI-RS 자원 정의 방법 1은 비주기적 CSI-RS를 위한 pool을 만들어 놓고 해당 pool에서만 비주기적 CSI-RS를 할당하는 방법이다. 도 12는 기지국이 비주기적 CSI-RS를 위한 pool을 할당하고 각 단말에게 할당하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12에서 기지국은 사각형과 같이 사전에 RRC 설정을 통하여 CSI-RS pool을 설정할 수 있다. 설정된 ZP CSI-RS 안에서 단말은 비주기적으로 현재 LTE 시스템에서 설정 가능한 ZP CSI-RS의 수는 제한이 없기 때문에 기지국은 기존 단말에게 많은 수의 ZP CSI-RS를 할당할 수 있으며, 따라서, 비주기적 CSI-RS를 지원하지 않는 기존 단말에게도 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 CSI-RS pool을 설정할 수 있다. 단말은 해당 위치가 ZP CSI-RS 라는 것을 사전에 판단하고 있기 때문에, PDSCH가 전송될 경우 해당 자원에서는 PDSCH가 전송되지 않는다고 판단하며, 이를 통해 rate matching 할 수 있다. 해당 ZP CSI-RS 안에서 기지국은 단말에게 CSI-RS 자원만 비주기적으로 할당할 수 있다. 이 때, 비주기적으로 NZP CSI-RS를 할당하기 위해서는 기지국이 단말에게 동적으로 전달하여야 한다. LTE에서는 ZP CSI-RS 설정과 NZP CSI-RS 설정이 가리키는 자원의 위치가 동일할 경우 NZP CSI-RS 설정이 우선하기 때문에 비주기적 CSI-RS 할당시에 해당 자원은 단말이 NZP CSI-RS로 간주하게 되며, 이에 따라 해당 자원에서 채널을 측정하는 것이 가능하다. 도 9 에서는 하나의 서브프레임으로 이루어지는 CSI-RS pool에 하나의 단말만을 위한 비주기적 CSI-RS를 도시하였지만 복수개의 단말에 전송될 수 있으며, 또한 앞서 설명한 바와 같이 그 전송 단위는 전체 서브밴드나 일부 서브밴드 일 수 있다. 해당 방법을 이용하여 단말에게 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 경우, 기존 단말과의 지원을 위해서 단말은 ZP CSI-RS와 겹치지 않는 비주기적 CSI-RS 자원 전송을 기대하지 않을 수 있다. 상기의 semi-static한 ZP CSI-RS 설정을 통해 CSI-RS pool을 설정하는 방법은 기존의 단말과 함께 원활히 동작할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 이를 위해서 semi-static한 ZP CSI-RS를 미리 할당해 두어야 하기 때문에 이에 따라 PDSCH 전송을 위한 RE의 수가 줄어들 수 있으며, 이는 효율적인 자원 활용을 통한 시스템 성능 증대라는 비주기적 CSI-RS의 효과를 충분히 달성하지 못하는 결과를 초래할 수 있다.
ZP CSI-RS 자원 정의 방법 2는 DCI를 통하여 상황에 따라 동적으로 ZP CSI-RS를 설정하는 방법이다. 표 10은 해당 ZP CSI-RS 설정을 위한 자원 설정의 예시이다.
A-CSI-RS-ConfigZP-r14 ::= SEQUENCE {

a-csi-RS-ConfigZPId-r14 A-CSI-RS-ConfigZPId-r14,

resourceConfigList-r11 BIT STRING (SIZE (16)),

subframeConfig-r11 INTEGER (0..154),

...

}
비주기적 ZP CSI-RS 설정을 위한 RRC 설정의 예시
이 때, 기지국이 해당 설정을 전달하는 법은 하기와 같이 나눌 수 있다.
1. 동적인 ZP CSI-RS 자원 전달 방법 1: 1비트 신호를 통해 설정
2. 동적인 ZP CSI-RS 자원 전달 방법 2: 2비트 이상의 신호를 통해 설정
자원 전달 방법 1을 통해 1비트 신호를 통해 설정할 경우, 단말은 해당 자원에 ZP CSI-RS의 존재 유무에 대해서만 확인할 수 있다. 따라서, 해당 방법을 통해서는 항상 단말은 비주기적 ZP CSI-RS가 존재할 때 단말이 PDSCH 전송을 위해 할당 받는 모든 하향 링크 자원에 대해서 모든 서브프레임이 항상 ZP CSI-RS가 존재한다고 가정하여야 한다. 따라서, 이러한 경우에는 기지국이 비주기적 NZP CSI-RS를 단말이 할당 받는 대역 전부에 전송할 필요가 없다고 하더라도 단말은 해당 자원에 PDSCH가 전송된다고 가정할 수 없기 때문에 자원이 불필요하게 소모될 수 있다. 하지만, 동적인 설정을 위한 시그널링 오버헤드를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.
자원 전달 방법 2를 통해 2비트 이상의 신호를 통해 설정할 경우, 본 발명의 제 3 실시예와 같이 안테나 포트 수, 시작 자원 등에 대해서 RRC로 사전에 설정 해 놓을 수 있다. 이 때에는 단말은 해당 자원에 ZP CSI-RS의 존재 유무뿐만 아니라 어떠한 위치에 ZP CSI-RS가 설정 되는 지에 대한 정보를 추가로 확인할 수 있다. 따라서, 해당 방법을 통해서 단말은 비주기적 ZP CSI-RS가 존재할 때 단말이 PDSCH 전송을 위해 어떤 하향 링크 자원 중 일부에 대해서 ZP CSI-RS가 존재하는 지를 확인할 수도 있다. 이러한 설정은 RRC 필드에 가능하며, 상기 제안한 CSI-RS 전송 단위와 같이 모든 단위에 대해 고려 가능하다. 이를 통해, PDSCH 전송과 겹치는 해당 자원에 ZP CSI-RS가 존재한다고 가정하고 PDSCH를 복호할 수 있다. 이러한 방법은 좀 더 유연하고 다양한 비주기적 ZP CSI-RS 전송이 가능하지만, DCI 오버헤드가 필요하다는 단점이 있다. 이 때, 상기 DCI 전송은 단말들에게 공통적으로 ZP CSI-RS 설정 정보를 전송하기 위하여 단말들에게 공통적으로 적용되는 common DCI 일 수 있다. 상기 common DCI를 사용할 경우 PDSCH가 전송되는 단말들에게 각각의 DCI를 전송하기 보다는 공통적으로 multi-cast 함으로써 DCI 오버헤드를 감소할 수 있다. 상기 common DCI는 공통적으로 전송되는 정보이기 때문에 common search space에서 전송될 수 있으며, 기존과 동일한 PDCCH blind decoding 횟수를 유지하기 위하여 기존의 PDCCH 와 동일한 bit 수의 payload를 유지할 수 있다. 이 때, information이 전송되지 않는 bit의 경우 0 혹은 1등의 특정값으로 고정 되어 전송될 수 있다. 이러한 복수 bit의 비주기적 ZP CSI-RS 전송은 상기에서 언급한 표 7과 표 8을 기반으로 할 수 있다. 이러한 common DCI 전송을 위하여 ZP CSI-RS RNTI를 도입할 수 있다. Common DCI의 경우 더 이상 UE specific 하지 않기 때문에 각각의 단말에게 설정된 RNTI를 기반으로 전송할 수 없으며, 해당 RNTI 정보를 필요로 할 수 있다. 하기 표 11은 ZP CSI-RS 전송을 위한 Common RNTI 설정을 예시한 것이다.
ZP-DCI-Config-r14 ::= SEQUENCE {

...

zp-csi-RS-RNTI BIT STRING (SIZE (16)),

...

}
ZP CSI-RS RNTI configuration
상기 예시에서 해당 RNTI를 ZP CSI-RS RNTI로 명시하였지만, 해당 명칭은 common DCI RNTI, CSI-RS RNTI 등으로 불릴 수 있으며, 해당 common DCI는 ZP CSI-RS 정보와 함께 비주기적 NZP CSI-RS 전송 자원의 활성화(activation) 정보, RS 전송의 트리거 정보 등을 함께 포함할 수도 있다. 또한 비주기적 CSI-RS 자원 설정 및 트리거 방법에 있어 다음의 세가지 방법이 고려될 수 있다.
1. 비주기적 CSI-RS 자원 설정 및 트리거 방법 1: 복수 개의 비주기적 CSI-RS 자원을 사전에 설정하고 설정된 자원의 일부를 트리거 하는 방법.
2. 비주기적 CSI-RS 자원 설정 및 트리거 방법 2: 복수 개의 비주기적 CSI-RS 자원을 사전에 설정하고 설정된 자원의 일부를 활성화 하며, 활성화 된 자원 중의 일부를 트리거 하는 방법
3. 비주기적 CSI-RS 자원 설정 및 트리거 방법 3: 복수 개의 비주기적 CSI-RS 자원을 사전에 설정하고 활성화에 따라 해당 CSI-RS 자원 전송을 비활성화 될 때 까지 주기적으로 전송하는 방법.
상기 비주기적 CSI-RS 설정 및 트리거 방법 1은 복수 개의 비주기적 CSI-RS 자원을 사전에 설정하고 설정된 자원의 일부를 트리거 하는 방법이다. 이러한 방법은 복수 개의 자원이 항상 동적으로 설정되어야 하며, 모든 설정의 수가 지원되어야 하기 때문에 이에 따라 단말의 복잡도가 상대적으로 클 수 있다. 트리거 방법 2는 설정된 자원 중 일부만을 동적으로 전송하도록 지원하는 방법이다. 이러한 경우 전송 가능한 CSI-RS 자원의 수가 상대적으로 적어지기 때문에 단말 복잡도가 1보다 줄어들게 되며 동적 CSI-RS 전송 또한 가능하다는 장점이 있다. 트리거 방법 3은 복수 개의 자원을 설정하여 그 들 전체 혹은 일부를 SPS(semi-persistent scheduling) 개념을 이용하여 주기적으로 전송하는 것으로 상대적으로 단말의 하드웨어 변화 및 복잡도 증가가 1과 2에 비하여 현저히 적을 수 있다는 장점이 있다.
상기 비주기적 CSI-RS 자원 설정 및 트리거 방법 2와 3은 하나의 시스템에서 공존할 수 있다. 이 때, 상기 트리거 방법 2와 3의 설정을 구분하기 위한 방법은 하기와 같은 방법이 고려될 수 있다.
1. CSI-RS 타입 설정 방법 1: 트리거 방법 2인지 3인지를 알려주는 RRC 필드를 도입하여 설정
2. CSI-RS 타입 설정 방법 2: subframe config 존재 여부에 따라 판단
상기 CSI-RS 타입 설정 방법 1은 해당 트리거 방법이 2인지 3인지를 알려주는 RRC 필드를 도입하여 설정하는 것이다. 하기 표 12는 CSI-RS 타입 설정 방법 1에 대한 RRC 설정을 예시한 것이다.
CSI-RS-ConfigNZP-r11 ::= SEQUENCE {
csi-RS-ConfigNZPId-r11 CSI-RS-ConfigNZPId-r11,
antennaPortsCount-r11 ENUMERATED {an1, an2, an4, an8},
resourceConfig-r11 INTEGER (0..31),
subframeConfig-r11 INTEGER (0..154),
scramblingIdentity-r11 INTEGER (0..503),
qcl-CRS-Info-r11 SEQUENCE {
qcl-ScramblingIdentity-r11 INTEGER (0..503),
crs-PortsCount-r11 ENUMERATED {n1, n2, n4, spare1},
mbsfn-SubframeConfigList-r11 CHOICE {
release NULL,
setup SEQUENCE {
subframeConfigList MBSFN-SubframeConfigList
}
} OPTIONAL -- Need ON
} OPTIONAL, -- Need OR
...,
[[ csi-RS-ConfigNZPId-v1310 CSI-RS-ConfigNZPId-v1310 OPTIONAL, -- Need ON
]]
[[ aperiodic-RS-Type-r14 ENUMERATED {one-shot, multi-shot} OPTIONAL -- Need ON
]]
}
CSI-RS 타입 설정 방법 1의 예시
상기 설정에서 단말은 기존 Rel-13 LTE CSI-RS 설정 필드에 더하여 aperiodic-RS-Type-r14 필드를 추가로 설정 받을 수 있다. 단말은 해당 필드가 설정되지 않은 경우 해당 CSI-RS 설정은 비주기적 CSI-RS가 아닌 기존의 주기적 CSI-RS로 판단하게 된다. 하지만, 단말이 aperiodic-RS-Type-r14 필드를 설정 받을 경우 해당 자원을 상기에서 설명한 활성화와 비활성화가 가능한 비주기적 CSI-RS 전송 동작이 가능한 자원으로 판단할 수 있다. 이 때, 해당 aperiodic-RS-Type-r14 필드가 one-shot으로 설정될 경우 단말은 해당 CSI-RS 자원을 살기에서 설명한 트리거 방법 2에 의한 한 서브프레임에서 전송되는 CSI-RS 형태로 판단하게 된다. 이 경우, 기존의 subframeconfig-r11은 필요하지 않으므로 무시한다. 단말이 aperiodic-RS-Type-r14 필드를 설정 받고 해당 필드가 multi-shot으로 설정될 경우 단말은 해당 CSI-RS 자원을 설명한 트리거 방법 3에 의한 여러 서브프레임에서 전송되는 활성화와 비활성화가 가능한 자원으로 판단하게 된다. 이 때에는 subframe config을 사용하여 활성화가 될 경우 해당 subframe config에 따라 CSI-RS를 전송하게 된다.
상기 CSI-RS 타입 설정 방법 2는 subframe config 존재 여부에 따라 트리거 방법 2인지 3인지를 구분하는 방법이다. 상기에서 언급한 바와 같이 트리거 방법 2와 3은 subframe config이외에 다른 설정을 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 표 9에서 언급한 설정에 subframe config이 존재하지 않을 때에 단말은 트리거 방법 2에 의한 한 서브프레임에서 전송되는 CSI-RS 형태로 판단하고, subframe config이 존재할 때에는 트리거 방법 3에 의한 여러 서브프레임에서 전송되는 활성화와 비활성화가 가능한 자원으로 판단하게 된다.
상기 비주기적 CSI-RS 전송을 지원함에 있어 해당 활성/비활성 동작과 트리거 동작은 DCI 혹은 MAC CE 신호를 이용하여 전달될 수 있다. 또한, 상기의 트리거 방법을 지원함에 있어 복수 개의 CSI-RS 전송 방법을 지원하는 것이 함께 고려될 수 있다. 가능한 한 가지 방법은 트리거 방법 2와 트리거 방법 3을 함께 설정할 수 있도록 하고, 그 지원 여부를 UE capability를 통해 알리도록 하는 것이다. 따라서, 해당 단말이 방법 2와 3을 모두 지원할 경우 기지국은 선택하여 설정함으로써 자유롭게 사용할 수 있고, 단말의 UE capability가 오직 하나의 방법만을 지원하는 경우 해당 방법 만을 사용하도록 할 수도 있다. 상기의 선택적인 지원을 위하여 하기와 같은 UE capability 신호가 지원될 수 있다,
첫번째 UE capability 지원 방법은 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 capability를 독립적으로 두고 해당 capability가 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 때 복수 개의 트리거 방법 (예를 들어 트리거 방법 2와 3) 중 하나를 선택하여 지원할 수 있도록 하는 방법이다. 이러한 방법은 단말이 두 개의 비주기적 CSI-RS를 모두 지원하기 보다는 하나의 방법을 선택하여 지원하도록 함으로써 단말 복잡도를 상대적으로 줄일 수 있다.
두번째 UE capability 지원 방법은 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 capability를 독립적으로 두고 해당 capability가 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 때 더 높은 복잡도를 요구하는 방법의 UE capability 시그널링 필드를 추가적으로 확보함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이는 방법이다. 예를 들어, 트리거 방법 2는 트리거 방법 3보다 더 높은 복잡도를 요구하며, 따라서 단말이 트리거 방법 2를 지원할 경우 트리거 방법 3을 지원하는 것은 자연스러울 수 있다. 따라서, 단말이 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하고, 트리거 방법 2를 지원하는 시그널링이 해당 방법 2의 지원을 나타낼 경우 단말은 트리거 방법 2와 3을 모두 지원하며, 트리거 방법 2가 지원되지 않는 경우 단말이 자연스럽게 트리거 방법 3만을 지원하는 방법이 가능하다.
상기 UE capability를 지원함에 있어, 단말이 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하지 않을 경우, 추가적인 비주기적 CSI-RS 전송 타입 지원을 위한 필드는 설정이 되지 않거나 설정되더라도 무시될 수 있다.
또한, 상기 UE capability는 단말에게 오직 하나의 설정 필드를 제공하고 이를 모든 밴드 (band) 나 밴드 조합 (band combination) 에 사용될 수도 있지만, 밴드나 밴드 조합별로 별도의 필드를 두어 상기 밴드나 밴드 조합별로 하드웨어를 최적화 할 수 있도록 하여 단말의 하드웨어 복잡도를 줄이도록 고려될 수 있다,
상기 비주기적 CSI-RS 전송을 지원함에 있어, TM10에서 지원하는 PQI(PDSCH-RE-Mapping Quasi co-location information)이 고려될 수 있다. 하기 표 13은 해당 PQI 정보 설정 필드를 나타낸 것이다.
PDSCH-RE-MappingQCL-Config-r11 ::= SEQUENCE {

pdsch-RE-MappingQCL-ConfigId-r11 PDSCH-RE-MappingQCL-ConfigId-r11,

optionalSetOfFields-r11 SEQUENCE {

crs-PortsCount-r11 ENUMERATED {n1, n2, n4, spare1},

crs-FreqShift-r11 INTEGER (0..5),

mbsfn-SubframeConfigList-r11 CHOICE {

release NULL,

setup SEQUENCE {

subframeConfigList MBSFN-SubframeConfigList

}

} OPTIONAL, -- Need ON

pdsch-Start-r11 ENUMERATED {reserved, n1, n2, n3, n4,

assigned}

} OPTIONAL, -- Need OP

csi-RS-ConfigZPId-r11 CSI-RS-ConfigZPId-r11,

qcl-CSI-RS-ConfigNZPId-r11 CSI-RS-ConfigNZPId-r11 OPTIONAL,-- Need OR

...

}
PQI 정보 설정 필드
상기 PQI 필드에서 기지국은 단말에게 해당 전송 시의 PDSCH 전송 시작 시점, ZP CSI-RS 정보 및 quasi co-location 되어 있는 NZP CSI-RS 정보를 함께 전달한다. 해당 QCL(Quasi co-location)은 type A와 type B가 있으며, type A의 경우 CRS, CSI-RS 및 DM-RS가 모든 정보 (delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average delay 등)의 정보에 대해서 QCL 되어 있다고 가정하며, type B의 경우 CRS는 Doppler spread 및 Doppler shift 정보 만을 지원 가능하며, 이외의 정보의 경우에는 CSI-RS를 통하여 획득하여야 한다. 이러한, QCL 지원은 비주기적 CSI-RS 전송 시에 주기적 CSI-RS 전송과 다르게 지원 될 수 있으며, 방법은 하기와 같을 수 있다.
비주기적 CSI-RS 전송을 위한 첫번째 QCL 지원 방법은 비주기적 CSI-RS 전송의 경우 해당 DM-RS 전송을 위하여 QCL 가정을 지원하지 않는 방법이다. 비주기적 CSI-RS 전송의 경우 전대역 전송일 수 있으나 그 시스템 대역이 좁을 경우 해당 정보들의 추정에 한계가 있을 수 있으며 따라서, 해당 정보는 기존의 CRS나 주기적인 CSI-RS 전송을 통해 지원될 수 있다. 이러한 경우, 단말은 비주기적 CSI-RS로 설정 된 CSI-RS 자원이나 CSI-RS ID를 PQI 필드를 통해 전달 받을 수 없으며, 해당 필드에는 기존의 CRS와 주기적인 CSI-RS 전송만이 지시 되어야 한다. 따라서, 단말은 비주기적 CSI-RS를 기반으로 하여 채널 상태 정보를 생성 및 보고 하는 상황에서도 항상 CRS와 주기적인 CSI-RS 전송을 기반으로 하여 delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average delay 등을 추정하고 이러한 정보를 기반으로 DMRS를 복호하게 된다.
비주기적 CSI-RS 전송을 위한 두번째 QCL 지원 방법은 비주기적 CSI-RS 전송의 경우 PQI 필드가 지시하는 CSI-RS와 연관된 CRS로 부터만 해당 DM-RS 전송을 위하여 QCL 가정을 지원하는 방법이다. 이러한 방법은 CRS를 통해 해당 채널의 QCL 정보를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 이러한 경우, CSI-RS와 CRS를 동시에 이용하여 정보를 추정하였던 기존과 달리 CRS 만을 기반으로 하여 delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average delay 등을 추정하고 이러한 정보를 기반으로 DMRS를 복호하게 된다. 이러한 방법은 해당 PQI 필드에 설정된 CSI-RS가 비주기적 CSI-RS이거나 비주기적 CSI-RS로 설정 된 자원을 지시하는 CSI-RS ID일 경우 동작할 수 있다.
비주기적 CSI-RS 전송을 위한 세번째 QCL 지원 방법은 비주기적 CSI-RS 전송의 경우에도 기존의 QCL type A나 type B의 QCL 가정을 유지하는 방법이다. 이러한 방법의 경우 단말의 추가적인 하드웨어 구현 증가가 최소화 될 수 있다. 이러한 방법은 기지국이 기존의 주기적인 CSI-RS와 다른 비주기적 CSI-RS를 기반으로 하여 delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average delay 등을 추정하고 이러한 정보를 기반으로 DMRS를 복호하는 방법이다. 따라서, PQI 필드가 지시하는 CSI-RS 자원 혹은 CSI-RS ID가 지시하는 CSI-RS 자원이 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하고 단말은 해당 비주기적 CSI-RS를 기반으로 하여 추정하고 DMRS를 복호 할 수 있다.
상기 세가지 QCL 지원 방법에 대하여 비주기적 CSI-RS 트리거 및 전송 방법 별로 다른 QCL 지원 방법이 고려될 수 있다. 예를 들어, 상기 비주기적 CSI-RS 트리거 방법 1이나 2의 경우 기본적으로 하나의 subframe 에서의 CSI-RS 전송을 가정하기 때문에 QCL 정보, 특히 Doppler 관련 정보의 획득이 어려울 수 있다. 따라서, 이러한 트리거 방법들의 경우에는 첫번째나 두번째 QCL 지원 방법을 사용하도록 할 수 있다. 하지만, 트리거 방법 3의 경우에는 활성화 이후에 일정한 구간에서 주기적 CSI-RS가 전송되기 때문에 상대적으로 충분한 추정 성능을 얻을 수 있으며, 이에 따라 기존과 동일한 방법의 QCL을 지원하도록 하는 것이다. 이러한 경우 기지국이 단말에게 PQI를 통해 지시하는 CSI-RS 자원 혹은 CSI-RS ID가 트리거 방법 2 기반의 한 서브프레임에서 전송하는 비주기적 CSI-RS일 경우 설정이 허용되지 않을 수 있으며, 기지국이 단말에게 PQI를 통해 지시하는 CSI-RS 자원 혹은 CSI-RS ID가 트리거 방법 3 기반의 한 서브프레임에서 전송하는 비주기적 CSI-RS일 경우 설정이 허용될 수 있다. 또한, 기지국이 해당 CSI-RS 트리거 방법 1이나 2에 의한 CSI-RS에 기반한 설정이 허용되더라도 단말은 해당 case는 잘못된 설정으로 판단하고 무시할 수 있다. 또한, 이러한 QCL 방법의 조합은 해당 비주기적 CSI-RS 전송의 전송량에 따라 달라질 수도 있다. 예를 들어, CSI-RS 전송 자원에 전송 시간에 대한 설정이 사전에 제공될 경우 해당 전송 시간이 일정한 시간을 초과할 경우에는 기존의 QCL을 사용하도록 지원될 수 있다. 또한, 상기 PQI 지시 및 QCL 설정에 대하여 해당 방법은 ZP CSI-RS 설정에 대해서도 동일하게 지원될 수 있다. 다시 말해, 트리거 방법 3에 의한 ZP CSI-RS 설정은 PQI를 이용하여 ZP CSI-RS를 지시하고, 트리거 방법 1과 2에 의한 ZP CSI-RS 설정은 별도의 DCI 필드를 이용하여 트리거 하는 것이다. 이에 더하여 트리거 방법 3에 의한 ZP CSI-RS 설정은 PQI 필드와 별도의 DCI 필드를 이용하여 모두 트리거 될 수 있도록 설정이 가능할 수도 있다.
이러한 QCL 방법의 조합의 기지국의 RRC 설정에 따라 달라질 수도 있다. 하기 표 14은 기존의 QCL 설정 필드를 나타낸 것이다.
PDSCH-ConfigDedicated-v1130 ::= SEQUENCE {

dmrs-ConfigPDSCH-r11 DMRS-Config-r11 OPTIONAL, -- Need ON

qcl-Operation ENUMERATED {typeA, typeB} OPTIONAL, -- Need OR

re-MappingQCLConfigToReleaseList-r11 RE-MappingQCLConfigToReleaseList-r11 OPTIONAL, -- Need ON

re-MappingQCLConfigToAddModList-r11 RE-MappingQCLConfigToAddModList-r11 OPTIONAL -- Need ON

}
기존 QCL 설정 필드
상기와 같이 기지국은 단말에게 해당 전송을 위한 QCL type이 type A인지 type B인지를 설정하도록 하며, 단말은 이에 따라 상기에서 언급한 delay spread, Doppler spread, Dopper shift, average delay 등의 정보를 획득할 수 있다. 상기 QCL 설정은 비주기적 CSI-RS 전송을 위하여 추가하도록 할 수 있으며, 기존에 지원하지 않는 첫번째 QCL 지원 방법과 두번째 QCL 지원방법은 QCL type C와 type D 등으로 알려주도록 할 수 있다. 하기 표 15는 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 QCL 설정 필드를 예시한 것이다.
PDSCH-ConfigDedicated-v14 ::= SEQUENCE {

dmrs-ConfigPDSCH-r14 DMRS-Config-r11 OPTIONAL, -- Need ON

qcl-Operation-r14 ENUMERATED {typeA, typeB, typeC } OPTIONAL, -- Need OR

re-MappingQCLConfigToReleaseList-r11 RE-MappingQCLConfigToReleaseList-r11 OPTIONAL, -- Need ON

re-MappingQCLConfigToAddModList-r11 RE-MappingQCLConfigToAddModList-r11 OPTIONAL -- Need ON

}
비주기적 CSI-RS 전송을 고려한 QCL 설정 필드
상기 표 15에서는 QCL 지원을 위한 첫번째 혹은 두번째 방법 중 하나의 방법이 QCL type에 추가되어 세가지의 QCL type을 갖는 것을 나타내었으나, 두 가지 방법 모두 고려되어 QCL type D가 지원될 수도 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 트리거 방법 1 또는 2의 경우에는 PQI를 통한 QCL 지시가 되지 않을 수 있다. 이는 해당 CSI-RS는 CoMP 전송을 위해 사용될 수 없음을 의미한다. 따라서, 상기에서 언급한 비주기적 ZP CSI-RS를 1비트나 표 7이나 표 8의 설정에서 예시한 2비트 이상의 테이블을 이용하여 설정할 때, 해당 설정을 DCI를 통해 수신하는 방법은 하기와 같을 수 있다.
1. 비주기적 ZP CSI-RS 설정 DCI 수신 방법 1: 기존의 DCI 필드에 추가 비트를 더하여 수신
2. 비주기적 ZP CSI-RS 설정 DCI 수신 방법 2: 기존의 PQI 필드 자리를 재사용하여 설정을 수신
3. 비주기적 ZP CSI-RS 설정 DCI 수신 방법 3: 기지국 설정에 따라 기존 PQI 필드 PQI로 사용하거나 새로운 DCI 지시로 수신
DCI 전달 방법 1은 기존의 DCI 필드에 추가 비트를 더하여 수신하는 방법이다. 기지국이 트리거 방법 1이나 2를 기반으로 한 비주기적 CSI-RS를 설정하였을 때, 단말은 해당 비주기적 CSI-RS를 기반으로는 CoMP 전송을 지원할 수 없다. 따라서, CoMP 전송 지원을 위해서는 기존의 주기적 CSI-RS나 트리거 방법 3을 기반으로 한 CSI-RS가 필요하게 된다. 따라서, 이러한 복수 개의 타입의 CSI-RS를 동시에 지원하는 단말에게 CoMP 전송을 위한 PQI 필드와 ZP CSI-RS 설정을 위한 DCI 필드를 따로 두고 상황에 따라 해당 PQI 필드 지시에 따른 ZP CSI-RS 설정과 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합하여 사용할 수 있다. 해당 PQI 필드 지시와 별도의 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS를 조합하는 방법은 하기와 같다.
1. PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 1: 두개의 ZP CSI-RS 설정을 모두 고려하여 rate matching 한다.
2. PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 2: PQI 필드의 지시를 선택하여 rate matching 한다.
3. PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 3: DCI 필드의 지시를 선택하여 rate matching 한다.
PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 1은 두개의 ZP CSI-RS 설정을 모두 고려하여 rate matching 하는 방법이다. 단말이 CoMP 상황에서 하나의 TP 에서의 주기적 CSI-RS와 다른 TP에서의 비주기적 CSI-RS를 동시에 지원할 경우 두 개의 ZP CSI-RS를 동시에 고려하여야 할 필요가 있다. 특히, 주파수 측면에서 DPS(Dynamic point selection)이 이루어 질 경우 해당 단말은 두 개의 ZP CSI-RS 설정을 동시에 고려하여 rate matching 하여야 하며, 이러한 조합 방법 1은 해당 전송을 지원하여 성능을 향상 시킬 수 있다.
PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 2은 PQI 필드의 지시를 선택하여 rate matching 하는 방법이다. 이러한 방법은 단말이 CoMP 상황에서 하나의 TP 에서의 주기적 CSI-RS와 다른 TP에서의 비주기적 CSI-RS를 동시에 지원할 경우 주파수 측면에서 하나의 TP만을 지원하며, 이 때 CoMP 전송을 우선시 하기 위한 방법이다.
PQI 필드 지시와 별도 DCI 필드에 의한 비주기적 ZP CSI-RS 조합 방법 3은 DCI 필드의 지시를 선택하여 rate matching 한다. 이러한 방법은 단말이 CoMP 상황에서 하나의 TP 에서의 주기적 CSI-RS와 다른 TP에서의 비주기적 CSI-RS를 동시에 지원할 경우 주파수 측면에서 하나의 TP만을 지원하며, 이 때 단말에게 CRS를 전송하는 메인 TP에서의 데이터 전송을 우선시 하기 위한 방법이다.
이 때, 상기 조합 방법 2와 조합 방법 3은 DCI 필드의 지시에 따라 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 표 8의 지시 필드가 ZP CSI-RS 전송을 위하여 사용될 경우, DCI 필드가 ZP CSI-RS 전송을 지시하지 않는 '00' 필드를 지시할 경우 PQI 필드의 지시를 우선하고, 이외의 필드의 경우 DCI 필드의 지시를 우선하는 방법이다. 이에 더하여 기지국은 단말에게 어떠한 필드를 이용하여 ZP CSI-RS rate matching을 해야할지 결정하기 위한 1 bit 신호를 전달 할 수 있다. 예를 들어 해당 bit가 0일 경우 단말은 PQI 필드의 지시에 따라 rate matching하고, 1일 경우 DCI 필드에 따라 rate matching 하는 것이다.
비주기적 ZP CSI-RS 설정 DCI 전달 방법 2는 기존의 PQI 필드 자리를 대신하여 표 8과 표 9 등에서 나타낸 지시 필드가 전송되는 것이다. 상기에서 언급하였듯이 트리거 방법 1이나 2에 의한 비주기적 CSI-RS만을 사용하는 단말의 경우 CoMP 동작이 불가능 할 수 있다. 따라서, 이러한 단말에게는 PQI를 전달하기 보다는 해당 비트를 비주기적 ZP CSI-RS 전송을 위한 정보를 나타내는 DCI로 바꾸어 DCI 오버헤드를 줄이고 커버리지를 증대시킬 수 있다.
비주기적 ZP CSI-RS 설정 DCI 수신 방법 3은 기지국 설정에 따라 기존 PQI 필드 PQI로 사용하거나 새로운 DCI 지시로 수신하는 방법이다. 예를 들어, 기지국이 1비트 설정을 두고 해당 비트를 PQI로 사용할 지 비주기적 ZP CSI-RS 설정을 위한 필드로 사용할 지를 결정하는 것이다. 다시 말해, 단말이 해당 1비트를 0으로 수신할 경우 단말은 해당 비트를 PQI 필드로 해석하고 QCL 및 PQI 필드 설정에 따라 CoMP 동작을 수행한다. 하지만, 1로 수신할 경우 해당 비트를 비주기적 ZP CSI-RS 설정을 위한 비트로 해석하고 표 8과 표 9등에서 나타낸 지시 필드로 해석하여 rate matching 을 수행하게 된다. 해당 설정은 추가적인 DCI를 통해 전달 될 수 있으며, RRC로 설정되는 것도 가능하다. DCI로 설정될 경우 비주기적 ZP CSI-RS와 PQI 지시를 동적으로 전환할 수 있으며, RRC의 경우 이러한 동적 변환은 불가능하지만 DCI 커버리지를 향상 시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 13을 참조하면 단말은 1910 단계에서 비주기적 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 비주기적 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 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 1920 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS위치를 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 1940단계에서 해당 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 단말은 1940단계에서, 상기 추정한 채널 및 비주기적 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다. 이후 단말은 1950 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 14를 참조하면 기지국은 2010 단계에서, 채널을 측정하기 위한 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 비주기적 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 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 2020 단계에서 적어도 하나 이상의 비주기적 CSI-RS를 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-RS를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다. 이에 따라 기지국은 2030 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 단말은 통신부(2110)와 제어부(2120)를 포함한다. 통신부(2110)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2110)는 제어부(2120)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 제어부(2120)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(2120)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(2120)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(2110)를 제어한다. 이를 위해 제어부(2120)는 채널 추정부(2130)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(2130)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다. 또한, 기지국이 전송한 DCI를 기반으로 하여 본 발명의 실시예에서 설명한 해당 PDSCH 전송에 해당 하는 PRG의 크기 및 rank, DMRS 포트에 프리코더를 적용한 기준신호 매핑을 적용하여 PDSCH를 복호한다. 도 12에서는 단말이 통신부(2110)와 제어부(2120)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(2130)가 제어부(2120)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2120)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2120)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(2120)는 상기 통신부(2110)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(2120)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(2110)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(2120)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2120)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(2120)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2120)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(2120)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 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. 이 때 제어부(2120)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 16은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 기지국은 제어부(2210)와 통신부(2220)를 포함한다. 제어부(2210)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(2210)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(2210)는 자원 할당부(2230)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(2220)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2220)는 제어부(2210)의 제어하에 할당된 자원을 통해 비주기적 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 상기에서는 자원 할당부(2230)가 제어부(2210)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2210)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(2220)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(2210)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(2220)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2210)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(2220)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(2210)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 비주기적 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(2210)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(2210)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 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-RS를 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.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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