KR20180071336A - 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 주기적 채널 상태 보고를 효율적으로 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 본 발명의 실시 예에 따라 단말이 채널 상태 정보를 전송 방법은, 적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정에 따른 주기적 채널 상태 정보를 생성하기 위한 제2 설정 정보를 수신하는 과정과, 상기 제1 설정 정보를 근거로, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하여 측정하는 과정과, 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로, 와이드밴드에 대한 제1 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 상기 주기적 채널 상태 정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.

Description

다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G(4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation) 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 이후(post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
상기와 같이 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 적용한 진화된 무선 통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 일 예로 3GPP의LTE(Long Term Evolution), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 무선 통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다. 상기 LTE와, 802.16m 등의 현존하는 진화된 무선 통신 시스템은 다중 반송파 다중 접속(multi-carrier multiple access) 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 다중 안테나 기술인 MIMO(Multiple Input Multiple Output), 빔 포밍(beam-forming), AMC(Adaptive Modulation and Coding) 방법, 채널 감응 스케줄링(channel sensitive scheduling) 방법 등의 다양한 기술들의 이용할 수 있다.
상기한 다양한 기술들은 채널 품질(channel quality) 등에 따라 다수의 안테나들의 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, 채널 품질이 상대적으로 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법(들)을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킬 수 있다. 상기한 방법(들)의 대부분은 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 기반으로 동작하기 때문에, 기지국과 단말 간의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, LTE 시스템의 경우 상기 채널 상태 측정을 위한 기준 신호로 CSI-RS(Channel Status Indication reference signal)를 이용한다. 기지국은 일정한 장소에 위치한 다운 링크(downlink) 송신 및 업 링크(uplink) 수신을 수행하는 장치를 의미하며, 하나의 기지국은 복수 개의 cell들에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 무선 통신 시스템에서 복수 개의 기지국들은 지리적으로 분산되어 있으며 각각의 기지국은 복수 개의 cell들에 대한 송수신을 수행할 수 있다.
상기 기준 신호(Reference signal)는 무선 통신 시스템에서 채널의 세기나 왜곡, 간섭의 세기, 가우시안 잡음(Gaussian noise)과 같은 기지국과 단말(들) 간의 채널의 상태를 측정하여 수신한 데이터 심볼(data symbol)의 복조(demodulation) 및 디코딩(decoding)을 돕기 위해 이용되는 신호다. 기준 신호의 또 하나의 용도는 무선 채널 상태의 측정이다. 수신기는 송신기가 약속된 전송 전력으로 송신하는 기준 신호가 무선 채널을 거쳐 수신되는 수신 세기를 측정함으로써 그 수신기와 송신기 사이의 무선 채널의 상태를 판단할 수 있다. 이와 같이 판단된 무선 채널의 상태는 수신기가 송신기에게 어떤 data rate을 요청할지 판단하는데 이용된다.
3GPP LTE(-A) 또는 IEEE 802.16m 등과 같은 진화된 무선 통신 시스템 표준에서는 다중 접속(multiple access) 기법으로 OFDM(A)(orthogonal frequency division multiplexing (multiple access))와 같은 다중 부반송파(subcarrier)를 이용한 다중 접속(multiple access) 기법을 주로 채택하고 있다. 상기 다중 subcarrier를 이용한 multiple access 기법을 적용한 무선 통신 시스템의 경우, 기준 신호를 시간 및 주파수상에서 몇 개의 심볼(symbol) 및 subcarrier에 위치하게 할 것인가에 따라 채널 추정(channel estimation) 및 측정(measurement) 성능에서 차이가 발생하게 된다. 뿐만 아니라, channel estimation 및 measurement 성능은 기준 신호에 얼마 만큼의 전력이 할당되었는가에 의해서도 영향을 받는다. 따라서, 더 많은 시간, 주파수 및 전력 등의 무선 자원을 기준 신호에 할당하게 되면 channel estimation 및 measurement 성능이 향상되어 수신 data symbol의 demodulation 및 decoding 성능도 향상되며 채널 상태 측정의 정확도 역시 높아지게 된다.
그러나, 일반적으로 무선 통신 시스템에서는 신호를 전송할 수 있는 시간, 주파수 및 송신 전력 등 무선 자원이 한정되어 있기 때문에 기준 신호에 상대적으로 많은 무선 자원을 할당할 경우 데이터 신호(data signal)에 할당할 수 있는 무선 자원이 상대적으로 감소한다. 이와 같은 이유로 기준 신호에 할당되는 무선 자원은 시스템 용량(system throughput)을 고려하여 적절하게 결정되어야 한다. 특히 복수 개의 안테나를 사용하여 송수신을 수행하는 MIMO를 적용할 경우 기준 신호를 할당하고 이를 측정하는 것이 매우 중요한 기술적 사항이다.
상기 MIMO 기법들 중 예컨대, FD(Full Dimension)-MIMO 기법에서는 codebook 사이즈의 증가에 따라 단말이 보고해야 하는 PMI(Precoding Matrix Indicator) overhead가 증가하게 된다. 특히 주기적 채널 상태 보고의 경우 단말이 전송할 수 있는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) payload의 사이즈가 제한되어 있어서 PMI overhead를 줄여 PUCCH payload에 맞추기 위한 방법이 필요하게 된다. 일 예로 기존의 주기적 채널 상태 보고에서는 코드북 사이즈를 줄이기 위하여 중복되는 빔 그룹을 제거하거나 선택할 수 있는 빔 및 편향(polarization)이 다른 안테나들 사이의 위상차를 보상하기 위한 co-phasing 수를 줄이는 codebook subsampling을 사용하였다. 하지만, FD-MIMO에서 지원하는 주기적 채널 상태 보고의 경우 PMI overhead가 기존 대비 크기 때문에 기존의 방법을 기반으로 할 경우 성능 손실이 클 수 있다.
따라서, 본 발명은 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 주기적 채널 상태 보고를 효율적으로 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고의 오버헤드를 줄일 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 FD-MIMO를 지원하는 무선 통신 시스템에서 증가된 codebook 및 PMI overhead를 고려하여 성능 손실을 최소화할 수 있는 주기적 채널 상태 보고 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 FD-MIMO 를 지원하는 무선 통신 시스템에서 다양한 안테나 배열 형상에 적용될 수 있도록 정의된 코드북을 이용한 주기적 채널 상태 보고 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 전송 방법은, 적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정에 따른 주기적 채널 상태 정보를 생성하기 위한 제2 설정 정보를 수신하는 과정과, 상기 제1 설정 정보를 근거로, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하여 측정하는 과정과, 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로, 와이드밴드에 대한 제1 PMI를 포함하는 상기 주기적 채널 상태 정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 단말은, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 적어도 하나의 기준 신호 각각에 대한 제1 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 생성하기 위한 제2 설정 정보를 수신하며, 상기 제1 설정 정보를 근거로, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하여 측정하고, 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로, 와이드밴드에 대한 제1 PMI를 포함하는 상기 주기적 채널 상태 정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 것을 제어하는 제어기를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 피드백 정보를 수신하는 방법은, 적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 전송하는 과정과, 단말로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 피드백 정보로 수신하기 위한 제2 설정 정보를 전송하는 과정과, 상기 제1 및 제2 설정 정보를 근거로, 상기 단말로부터 와이드밴드에 대한 제1 PMI를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 과정을 포함하며, 상기 와이드밴드에 대한 제1 PMI는 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로 상기 단말로부터 수신된다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국은, 데이터를 송수신하기 위한 송수신기와, 적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 전송하고, 단말로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 피드백 정보로 수신하기 위한 제2 설정 정보를 전송하며, 상기 제1 및 제2 설정 정보를 근거로, 상기 단말로부터 와이드밴드에 대한 제1 PMI를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하며, 상기 와이드밴드에 대한 제1 PMI는 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로 상기 단말로부터 수신된다.
도 1은 다수의 송신 안테나들을 이용하는 FD-MIMO 시스템의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향 링크로 스케줄링 할 수 있는 무선 자원의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 LTE/LTE-A 시스템에서 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 4는 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 5 및 도 6은 LTE/LTE-A 시스템에서 각각 PTI=0과 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나들을 이용하는 무선 통신 시스템에서 CSI-RS 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고를 위한 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고를 위한 방법을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 순서도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 개시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 발명의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 "포함하다(include)" 및 "포함하다(comprise)"와 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 "혹은 (or)"은 포괄적이고, "및/또는"을 의미하고; 상기 구문들 "~와 연관되는(associated with)" 및 "~와 연관되는(associated therewith)"과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 내용을 의미하고; 명세서에서 용어 "제어기"는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 조합으로 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야 한다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 본 명세서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
먼저 본 발명의 구체적인 실시 예들의 설명에 앞서 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명이 적용될 수 있는 FD-MIMO 시스템과 LTE/LTE-A 시스템에서 채널 상태 정보(CSI)의 다양한 피드백 전송 방식들에 대해 설명하기로 한다.
그리고 본 발명은 FD-MIMO 시스템은 물론 예컨대, 수십 개 이상의 다수의 안테나들을 이용하여 데이터를 송신하는 각종 무선 통신 시스템에 동일한/유사한 방식으로 적용될 수 있다.
LTE/LTE-A 시스템 등의 무선 통신 시스템은 데이터 전송률 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수 개의 송수신 안테나들을 이용하여 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나들을 활용함으로서 복수개의 정보열(information stream)을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 공간 다중화(spatial multiplexing)라 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 rank는 최대 8 개까지 지원된다. 본 발명의 실시 예에서 제안하는 기술이 적용되는 FD-MIMO 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화되어 8개 보다 많은 32개 또는 그 이상의 송신안테나들을 지원할 수 있다.
FD-MIMO 시스템은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나들을 활용하여 데이터를 송신하는 무선 통신 시스템을 일컫는다.
도 1은 다수의 송신 안테나들을 이용하는 FD-MIMO 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1에서 기지국(100)은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나들로 무선 신호를 전송한다. 복수 개의 송신안테나들은 참조 번호 110과 같이 서로 최소 거리를 유지하도록 배치된다. 일 예로 상기 최소 거리는 송신되는 무선 신호의 파장 길이의 절반이다. 일반적으로 송신 안테나들 사이에 무선 신호의 파장 길이의 절반(0.5λ)이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신 안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선 채널의 영향을 받게 된다. 전송하는 무선 신호의 대역이 예컨대, 2GHz일 경우 상기 최소 거리는 7.5cm가 되며 대역이 2GHz보다 높아지면 상기 최소 거리는 더 짧아진다.
도 1에서 기지국(100)에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나들은 한 개 또는 복수개의 단말들에게 참조 번호 120, 130과 같이 신호를 전송하는데 활용된다. 기지국(100)의 복수의 송신 안테나들에는 적절한 프리코딩(precoding)이 적용되어 복수의 단말들에게 동시에 신호를 송신할 수 있다. 이때 하나의 단말은 1개 또는 그 이상의 information stream을 수신할 수 있다. 일반적으로 하나의 단말이 수신할 수 있는 information stream의 개수는 그 단말이 보유하고 있는 수신 안테나 수와 채널 상황에 따라 결정된다.
상기 FD-MIMO 시스템을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 채널 상황 및/또는 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널 상태 정보(Channel State Information : CSI)를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널 상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향 링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송 속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD-MIMO 시스템의 경우 송신 안테나 개수가 기존의 LTE/LTE-A 시스템에 비해 다수인 관계로 FD-MIMO 시스템에 기존의 LTE/LTE-A 시스템(상기 LTE/LTE-A 시스템은 별도의 구분이 없는 한 간략히 LTE 시스템으로 칭해질 수 있다.)의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향 링크로 대량의 제어 정보를 송신해야 하는 상향 링크 오버헤드 문제가 발생한다.
또한 무선 통신 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 줄어들게 된다. 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 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향 링크로 스케줄링 할 수 있는 무선 자원의 일 예를 도시한 것으로서, 무선 자원의 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB(Resource Block)의 무선 자원을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 무선 자원은 시간축 상에서 제어 영역(215)과 데이터 영역(220)를 포함하는 하나의 subframe(200)으로 이루어지며 주파수축 상에서 하나의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선 자원은 예컨대, 주파수 영역에서 12개의 subcarrier들(210)로 이루어지며 시간 영역에서 14개의 OFDM 심볼들(205)로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치를 갖는다. LTE/LTE-A 시스템에서는 도 2에서 하나의 부반송파 및 하나의 심볼 구간에 해당하는 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)(225)라 한다.
LTE 시스템에서는 도 2에 도시된 무선 자원에는 다음과 같은 복수 개의 서로 다른 종류의 신호들이 전송될 수 있다.
CRS(Cell Specific RS)(230) : 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준 신호이며 복수 개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.
DMRS(Demodulation Reference Signal)(235) : 특정 단말을 위하여 전송되는 기준 신호이며 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 CDM(Code Division Multiplexing) 또는 FDM(Frequency Division Multiplexing)을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 직교성(orthogonality)을 유지한다.
PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)(240) : 하향 링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 도 2의 data region에서 기준 신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨
CSI-RS(Channel Status Information Reference Signal)(250) : 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준 신호이며, 채널 상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수 개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.
기타 제어채널(PHICH, PCFICH, PDCCH)(245) : 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어 정보를 제공하거나 상향 링크의 데이터 송신에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat and request)를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송
상기한 신호들 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국이 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 CSI-RS가 전송되는 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신할 수 있다. LTE-A 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다. Muting은 CSI-RS의 자원 위치에 적용되며 전송 전력이 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 안테나 포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE들로 전송될 수 있다. 안테나 포트수가 2개일 경우 도 2에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나 포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에서 CSI-RS가 전송되고 안테나 포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수 개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 자원 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 안테나 포트에 대해 CSI-RS가 전송될 경우 CSI-RS는 시간축에서 연결된 두 개의 RE들에서 각 안테나 포트의 신호를 전송하며 각 안테나 포트의 신호는 직교 코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나 포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 추가로 두 개의 안테나 포트에 대한 신호를 전송한다. 8개의 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서는 하향 링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준 신호(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 측정할 수 있다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향 링크에서의 간섭 량이 포함된다. 상기 하향 링크에서의 간섭 량은 인접 기지국에 속한 안테나에 의해 발생되는 간섭 신호, 열 잡음 등이 포함되며, 단말이 하향 링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 일 예로 하나의 송신 안테나를 이용하는 기지국이 하나의 수신 안테나를 이용하는 단말로 신호를 전송할 경우 단말은 기지국으로부터 수신된 기준 신호를 이용하여 하향 링크에서 수신할 수 있는 심볼당 에너지와 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭 량을 판단하여 신호 대 잡음비(예컨대, Es/Io)를 결정 한다. 상기 결정된 Es/Io는 데이터 전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되어 기지국으로 CQI의 형태로 통보되어 기지국이 하향 링크에서 단말에게 어떤 데이터 전송 속도로 데이터 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.
LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향 링크의 채널 상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백 전송하여 기지국의 하향 링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향 링크에서 기지국이 전송하는 기준 신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백하는 것이다. LTE/LTE-A 시스템에서 단말이 피드백 전송하는 정보는 다음의 세 가지 정보(RI, PMI, CQI)를 포함한다.
1) RI(Rank Indicator) : 단말이 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수
2) PMI(Precoder Matrix Indicator) : 단말이 현재의 채널 상태에서 선호하는 precoding matrix에 대한 지시자
3) CQI(Channel Quality Indicator) : 단말이 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률(data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR(signal to noise ratio), 최대의 오류 정정 부호화율(code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 도 있음.
상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A 시스템에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 예컨대, RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값 Y와 RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값 Y는 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 PMI값 Y가 기지국에서 적용되었다는 가정을 한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 피드백 전송한 것은 rank를 RI_X로 하고 precoding을 PMI_Y로 할 때 단말이 CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률로 데이터를 수신할 수 있다고 기지국에게 통보하는 것과 같다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국이 어떤 전송 방식을 수행할 지를 가정하여 기지국이 해당 전송 방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
LTE/LTE-A 시스템에서 단말의 주기적 피드백 정보는 어떤 정보를 포함하느냐에 따라 다음의 네 가지 피드백 모드들 중 하나의 피드백 모드(feedback mode or reporting mode)로 설정된다:
1) Reporting mode 1-0: RI, 광대역 (wideband) CQI (이하, wCQI)
2) Reporting mode 1-1: RI, wCQI, PMI
3) Reporting mode 2-0: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (이하, sCQI)
4) Reporting mode 2-1: RI, wCQI, sCQI, PMI
상기 네 가지 피드백 모드들에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위 계층 신호(higher layer signal)로 전달되는
Figure pct00001
,
Figure pct00002
,
Figure pct00003
, 그리고
Figure pct00004
등의 값에 의해 결정된다. 여기서 상기
Figure pct00005
,
Figure pct00006
는 각각 CQI/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값을 의미하고, 상기
Figure pct00007
,
Figure pct00008
는 각각 RI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 상대적인 오프셋(relative offset) 값을 의미한다. 상기 피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는
Figure pct00009
이며,
Figure pct00010
의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다. 또한 RI의 전송 주기는
Figure pct00011
×
Figure pct00012
이며, 서브프레임 오프셋은
Figure pct00013
이다.
도 3은 LTE/LTE-A 시스템에서 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면으로서, 이는 예컨대,
Figure pct00014
=2,
Figure pct00015
=2,
Figure pct00016
=1,
Figure pct00017
=-1의 경우에 RI(305) 및 wCQI(310)의 피드백 타이밍을 나타낸 것이다. 도 3에서, 각 타이밍(0, 1, ... , 20, ...)은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
피드백 모드 1-1은 피드백 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 도 3의 예와 같이, wCQI 전송 타이밍에서 wCQI(310)와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
한편 피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 전송의 주기는
Figure pct00018
이며 오프셋 값은
Figure pct00019
이며, wCQI에 대한 피드백 전송의 주기는
Figure pct00020
×
Figure pct00021
이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이
Figure pct00022
이다. 여기서 H=J×H+1로 정의되는데 K는 상위 계층 신호를 통해 단말에게 전달되며 J는 시스템 대역폭(bandwidth)에 따라 결정되는 값이다. 예를 들어 10MHz 시스템에 대한 J 값은 3으로 정의될 수 있다. 결국 wCQI는 H 번의 sCQI 전송마다 한번씩 전송된다. 그리고 RI의 주기는
Figure pct00023
×
Figure pct00024
×
Figure pct00025
이며 오프셋은
Figure pct00026
이다.
도 4는 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을도시하는 도면으로서, 이는 예컨대,
Figure pct00027
=2,
Figure pct00028
=2,
Figure pct00029
=3(10MHz),
Figure pct00030
=1,
Figure pct00031
=1,
Figure pct00032
=-1의 경우에 RI(405), wCQI(410), 및 sCQI(415)의 피드백 타이밍을 나타낸 것이다. 도 4에서, 각 타이밍(0, 1, ... , 20, ...)은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
피드백 모드 2-1은 피드백 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 도 4의 예와 같이 wCQI 전송 타이밍에서 wCQI(410)와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
도 3 및 도 4에서 상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이며 8개 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 할당받은 단말의 경우는 상기 피드백 타이밍과 달리 두 가지 PMI 정보가 피드백 되어야 한다.
구체적으로 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브 모드(submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브 모드에서는 RI가 첫 번째 PMI 정보와 함께 전송되며 두 번째 PMI 정보는 wCQI와 함께 전송된다. 여기서 wCQI와 두 번째 PMI에 대한 피드백의 주기와 오프셋은
Figure pct00033
와
Figure pct00034
로 정의되고 RI와 첫 번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기와 오프셋 값은 각각
Figure pct00035
×
Figure pct00036
와
Figure pct00037
로 정의된다. 여기서 첫 번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W1(or W1)이라 하고 두 번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W2(or W2)라고 가정하면, 단말과 기지국은 단말이 선호하는 precoding matrix가 W1, W2로 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 전송되고, 그 주기는
Figure pct00038
×
Figure pct00039
×
Figure pct00040
이며 오프셋은
Figure pct00041
로 정의된다. PTI가 0인 경우에는 첫 번째 PMI, 두 번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백되며 wCQI와 두 번째 PMI가 같은 타이밍에 함께 전송되고 그 주기는
Figure pct00042
이고 오프셋은
Figure pct00043
로 주어진다. 또한 첫 번째 PMI의 주기는
Figure pct00044
×
Figure pct00045
이며 오프셋은
Figure pct00046
이다. 여기서
Figure pct00047
은 상위 계층 신호로 전달된다. 또한 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송되고 wCQI와 두 번째 PMI가 함께 전송되며 sCQI가 추가로 별도의 타이밍에 피드백 전송된다. 이 경우에 첫 번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 같고 sCQI는 주기가
Figure pct00048
오프셋이
Figure pct00049
로 정의된다. 또한 wCQI와 두 번째 PMI는
Figure pct00050
×
Figure pct00051
의 주기와
Figure pct00052
의 오프셋을 가지고 피드백 전송되며
Figure pct00053
는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.
도 5 및 도 6은 LTE/LTE-A 시스템에서 각각 PTI=0과 PTI=1인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면으로서, 이는 예컨대,
Figure pct00054
=2,
Figure pct00055
=2,
Figure pct00056
=3(10MHz),
Figure pct00057
=1,
Figure pct00058
=3,
Figure pct00059
=1,
Figure pct00060
=-1이고, PTI=0(도 5)과 PTI=1(도 6)인 경우에, 도 5에서 RI 및 PTI(505), 첫 번째 PMI(PMI1)(510), 그리고 두 번째 PMI(PMI2) 및 wCQI(515)의 피드백 타이밍과, 도 6에서 RI 및 PTI(605), wCQI 및 wPMI2(610), 그리고 sCQI/sPMI2(615)의 피드백 타이밍을 나타낸 것이다. 도 6에서 상기 wPMI2는 와이드밴드에 대한 두 번째 PMI, 그리고 sPMI2는 서브밴드에 대한 두 번째 PMI를 의미한다. 도 5 및 도 6에서, 각 타이밍(0, 1, ... , 20, ...)은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
LTE/LTE-A시스템에서는 상기 단말의 주기적 피드백 전송 뿐만 아니라 비주기적 피드백 전송도 지원한다. 기지국이 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 얻고 싶을 때, 기지국은 해당 단말의 상향 링크 데이터 스케줄링을 위한 하향링크 제어 정보(DCI, downlink control information)에 포함된 비주기적 피드백 지시자를 특정 비주기적 피드백을 수행하도록 설정하여 해당 단말의 상향 링크 데이터 스케줄링을 수행한다. 상기 해당 단말은 비주기적 피드백 전송을 수행하도록 설정된 지시자를 n번째 서브프레임에서 수신하면 해당 단말은 n+k번째 서브프레임에서의 데이터 전송에 비주기적 피드백 정보를 포함하여 상향 링크 전송을 수행한다. 여기서 k는 3GPP LTE Release 11 표준에 정의된 파라미터로 FDD(frequency division duplexing)에서는 4이며 TDD(time division duplexing)에서는 <표 1>과 같이 정의된다. 아래 <표 1>은 TDD UL/DL configuration에서 각 서브프레임 번호 n에 대한 k 값의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 1>
Figure pct00061
상기 비주기적 피드백 전송이 설정된 경우에 피드백 정보는 주기적 피드백 전송의 경우와 같이 RI, PMI, CQI를 포함하며 피드백 설정에 따라 RI와 PMI는 피드백 전송되지 않을 수도 있다. 그리고 CQI는 wCQI와 sCQI 모두를 포함할 수도 있고 wCQI 정보만을 포함할 수도 있다.
LTE/LTE-A시스템에서는 주기적 채널 상태 보고를 위하여 codebook subsampling 기능을 제공한다. LTE/LTE-A 시스템에서 상기 단말의 주기적 피드백 전송은 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 기지국으로 전송 된다. PUCCH를 통하여 한번에 전송될 수 있는 정보 량이 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. 일 예로 기지국에서 설정한 CSI-RS port가 8개일 때, PUCCH mode 1-1의 submode 1에서 보고 되는 RI와 PMI1은 하기 <표 2>와 같이 joint encoding 될 수 있다. 하기 <표 2>에 기반하여 예컨대, 3 bits로 구성되는 RI와 4 bits로 구성되는 PMI1은 총 5 bits로 joint encoding 된다. PUCCH mode 1-1의 submode 2는 하기 <표 3>과 같이 4 bit로 구성되는 PMI1과 또 다른 4 bit로 구성되는 PMI2를 총 4 bit로 joint encoding 한다. 상기 submode 2는 상기 Submode 1과 비교하였을 때 subsampling 수준이 더 크기 때문에(예컨대, submode 1의 경우 4 비트 => 3 비트로 서브샘플링, submode 2의 경우 8 비트 => 4 비트로 서브샘플링) 더 많은 precoding index를 report 할 수 없게 된다. 상기와 같이 서브샘플링은 정보의 비트 수를 줄여서 전송하는 것을 의미한다. 또 다른 예로 기지국에서 설정한 CSI-RS port가 8개 일 경우, PUCCH mode 2-1에서 보고 되는 PMI2는 하기 <표 4>와 같이 subsampling 될 수 있다. 하기 <표 4>를 참고하면 PMI2는 연관되는 RI가 1일 때 4 bits로 보고된다. 그러나 연관되는 RI가 2 이상일 경우 두 번째 codeword를 위한 differential CQI가 추가로 함께 보고되어야 하므로 PMI2가 2 bits로 subsampling되어 보고되는 것을 알 수 있다. LTE/LTE-A 시스템에서는 하기 <표 2>, <표 3> 및 <표 4>를 포함하여 총 6가지의 주기적 피드백에 대한 subsampling 또는 joint encoding을 적용하는 것이 가능하다. 하기 <표 2>는 PUCCH mode 1-1의 submode 1을 위한 RI와 제1 코드북 인덱스(i1)의 joint encoding의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 2>
Figure pct00062
하기 <표 3>은 PUCCH mode 1-1의 submode 2을 위한 RI와 제1 및 제2 코드북 인덱스들(i1, i2)의 joint encoding의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 3>
Figure pct00063
하기 <표 4>는 PUCCH mode 2-1을 위한 코드북 서브샘플링의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 4>
Figure pct00064
상기 설명한 바와 같이 FD-MIMO 시스템을 효과적으로 구현하기 위해 단말은 채널 상태 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널 상태 정보를 생성하여 기지국으로 보고 한다. 상기 채널 상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향 링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송 속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD-MIMO 시스템의 경우 송신 안테나 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 않으며, FD-MIMO 시스템을 최적화 시키기 위하여 상기 다양한 형태의 안테나 배열 형상에 적용이 가능한 새로운 코드북을 정의하는 것이 필요하다.
이를 위해 후술할 본 발명의 실시 예들에서는 LTE-A 시스템을 기반으로 하는 FD-MIMO 기반의 송수신에서 2차원(2D) codebook을 이용한 PMI 보고 시에 설계 복잡도 및 오버헤드를 줄이기 위해서 복수 개의 CSI-RS port들에 설정된 CSI-RS들 중 일부 CSI-RS port를 사용하여 기존의 2, 4, 8 CSI-RS port코드북을 이용하여 PMI를 전송할 수 있게 함으로써 주기적 채널 상태 보고에서 수평과 수직 혹은 첫 번째와 두 번째 차원 등의 복수 개의 차원에 해당하는 채널 상태 보고에 대한 복잡도를 줄일 수 있는 방안을 제안한다.
일반적으로 FD-MIMO 시스템과 같이 송신 안테나를 다수 이용하는 경우 이에 비례하는 CSI-RS를 전송해야 한다. 일례로 LTE/LTE-A 시스템에서 8개의 송신 안테나들을 이용할 경우 기지국은 8-port에 해당하는 CSI-RS를 단말에게 전송하여 하향 링크의 채널 상태를 측정하도록 한다. 이때 기지국에서 8-port에 해당하는 CSI-RS를 전송하는데 하나의 RB내에서 도 2의 ""A, "B"와 같이 8개의 RE들로 구성되는 무선 자원을 이용할 수 있다. 이와 같은 LTE/LTE-A 시스템에서 CSI-RS 전송을 FD-MIMO 시스템에 적용하는 경우 송신 안테나 수에 비례하는 무선 자원이 CSI-RS에 할당되어야 한다. 즉, 기지국의 송신 안테나가 128개일 경우 기지국은 하나의 RB내에서 총 128개의 RE들을 이용하여 CSI-RS를 전송 한다. 이와 같은 CSI-RS 전송 방식은 안테나 간의 채널 측정의 정확도를 높일 수 있지만, 과도한 무선 자원을 필요로 하기 때문에 무선 데이터 송수신에 필요한 무선 자원을 감소시키는 역효과가 있다. 따라서, 이러한 장단점을 고려하여 FD-MIMO 시스템과 같이 다중 송신 안테나들을 이용하는 기지국에서는 CSI-RS를 전송하는데 다음과 같은 두 가지 방법을 고려할 수 있다.
CSI-RS 전송 방법 1: CSI-RS에 안테나 수만큼의 무선 자원을 할당하여 전송하는 방법
CSI-RS 전송 방법 2: CSI-RS를 복수 개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나들을 이용하는 무선 통신 시스템에서 CSI-RS 전송 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 7을 참조하여 상기 CSI-RS 전송 방법 1, 2를 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, FD-MIMO를 운영하는 기지국은 수십 개(일 예로 총 32개 또는 그 이상)의 다중 안테나들을 이용할 수 있다. 도 3의 참조 번호 300은 상기 CSI-RS 전송 방법 1을 사용하여 안테나 수 만큼의 무선 자원을 할당하여 전송하는 방법을 나타낸 것이다. 참조 번호 300에서 32개의 안테나들은 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,..,H3으로 표시되어 있다. 상기 참조 번호 300의 32개의 안테나들은 이차원(Two-dimensional : 2D) CSI-RS를 전송할 수 있으며, 모든 수평과 수직 방향의 안테나들의 채널 상태를 측정하게 하는 2D-CSI-RS는 상기에 표시된 32개의 안테나 포트들을 통해 전송될 수 있다. 이와 같은 방법은 안테나 별로 무선 자원을 할당하게 되어 채널 정보에 대한 정확도를 높일 수 있으나, 상대적으로 제어 정보나 데이터를 위한 무선 자원을 많이 사용하여 자원 효율면에서는 효과적이지 못하다.
도 3의 참조 번호 310은 상기 CSI-RS 전송 방법 2를 이용하여 채널 상태 정보에 대한 정확도를 상대적으로 낮게 가져가더라도 상대적으로 적은 수의 무선 자원을 할당하면서 단말로 하여금 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널 상태 측정을 가능하게 하는 방법이다. 이는 전체의 CSI-RS들을 N개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법으로 한 예로 기지국의 송신 안테나가 상기한 도 1과 같이 2차원에 배열되어 있을 경우 CSI-RS를 2개의 차원으로 분리하여 전송하는 것이다. 이 때, 제1 (차원)의 CSI-RS는 수평 방향의 채널 상태를 측정하는 Horizontal CSI-RS로 운영하고 제2 (차원)의 CSI-RS는 수직 방향의 채널 상태를 측정하는 Vertical CSI-RS로 운영하는 것이다. 도 3의 예에서 참조 번호 310의 32개의 안테나들은 참조 번호 300과 마찬가지로 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,..,H3으로 표시되어 있다. 이와 같이 도 3의 예에서 32개의 안테나들은 수평 및 수직 방향에서 상기 두 개의 차원에 해당되는 제1 및 제2 CSI-RS를 전송할 수 있다. 이때, 수평 방향의 채널 상태를 측정하게 하는 H-CSI-RS는 참조 번호 320과 같이 다음의 8개 안테나 포트들을 통해 전송될 수 있다.
H-CSI-RS port 0: 안테나 A0, A1, A2, A3이 합쳐져서 이루어짐
H-CSI-RS port 1: 안테나 B0, B1, 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 H0, H1, H2, H3이 합쳐져서 이루어짐
상기한 실시 예에서 복수 개의 안테나들이 합쳐서 하나의 CSI-RS port를 생성하는 것은 안테나 가상화(antenna virtualization)을 의미하는 것으로 일반적으로 복수 안테나들의 선형적 결합을 통하여 이루어질 수 있다. 또한 수직 방향의 채널 상태를 측정하게 하는 V-CSI-RS는 참조 번호 330과 같이 다음의 4개 안테나 포트들을 통해 전송될 수 있다.
V-CSI-RS port 0: 안테나 A0, B0, C0, D0, E0, F0, G0, H0이 합쳐져서 이루어짐
V-CSI-RS port 1: 안테나 A1, B1, 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 복수 개의 안테나들이 이차원으로 예컨대, M×N(수직 방향×수평 방향)으로 배열된 경우 N개의 수평 방향의 CSI-RS port와 M개의 수직 방향의 CSI-RS port를 이용하여 FD-MIMO 시스템에서 채널 상태를 측정할 수 있다. 즉, 두 개의 CSI-RS를 이용할 경우 M N개의 송신 안테나를 위하여 M+N개의 CSI-RS port를 활용하여 채널 상태를 파악할 수 있게 된다. 이와 같이 더 적은 수의 CSI-RS port수를 이용하여 더 많은 수의 송신 안테나에 대한 정보를 파악하게 하는 것은 CSI-RS 오버헤드를 줄이는데 중요한 장점으로 작용한다. 상기한 실시 예에서는 M N=K개의 CSI-RS를 이용하여 FD-MIMO 시스템에서 송신 안테나에 대한 채널 상태를 파악하였으며 이와 같은 접근 방법은 두 개의 CSI-RS를 이용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 CSI-RS 전송 방법 1을 가정하여 설명하였지만, 상기 접근 방법은 상기 CSI-RS 전송 방법 2를 사용하는 경우에도 동일하게 확장 및 적용될 수 있다.
상기한 예와 같이, 다수의 안테나들을 지원하기 위하여 CSI-RS port는 기존의 2, 4, 8 port CSI-RS를 하나로 묶어 지원하는 것이 가능하다. 이러한 CSI-RS port 지원 방법이 기존의 2, 4, 8 port CSI-RS와 동일한 방식으로 CSI-RS를 전송하는 Non-precoded(NP) CSI-RS를 사용하는지 안테나에 beamformin을 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 <표 5> 내지 <표 11>의 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 5> 내지 <표 11>의 정보는 편의상 구분하여 기재하였으나, <표 5> 내지 <표 11>의 정보는 연결된 하나의 RRC 필드로 이해될 수 있다. 즉 하기 <표 5> 내지 <표 11>은 NP CSI-RS 및 BF CSI-RS 전송을 위한 CSI-Process 정보 및 CSI-RS 정보의 일 구성 예를 나타낸 것이다.
<표 5>
Figure pct00065
<표 6>
Figure pct00066
<표 7>
Figure pct00067
<표 8>
Figure pct00068
<표 9>
Figure pct00069
<표 10>
Figure pct00070
<표 11>
Figure pct00071
상기 <표 5> 내지 <표 11>의 정보(예컨내, RRC 필드)를 이용하여 NP CSI-RS에서는 하나의 subframe에서 기존의 CSI-RS를 위한 위치들을 활용하여 12, 16 또는 그 이상의 CSI-RS port들을 지원할 수 있다. 이를 위한 필드 정보는 상기 <표 5> 내지 <표 11>에서 nzp-resourceConfigList-r13로 기술되어 있으며 그 필드 정보를 이용하여 CSI-RS를 위한 위치를 설정할 수 있다. 또한, BF CSI-RS에서는 csi-RS-ConfigNZPIdListExt-r13와 csi-IM-ConfigIdListExt-r13를 이용하여 CSI-RS port 수와subframe 및 codebook subset restriction 등이 모두 다를 수 있는 개별의 CSI-RS resource들을 묶어 BF CSI-RS로 사용한다. 상기 NP CSI-RS에서 2D 안테나를 지원하기 위해서는 새로운 2D codebook을 필요로 하며, 이는 차원 별 안테나 및 오버샘플링 팩터, 그리고 코드북 설정에 따라 달라질 수 있다.
그리고 본 발명의 실시 예들에서 사용되는 용어들을 아래와 같이 정의한다.
RI: 2D-CSI-RS에 수평 및 수직 방향의 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(or 제1의) PMI(precoding matrix indicator)(즉 W1에 해당됨). 첫 번째(or 제1의) PMI는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹을 나타낼 수 있다.
i11: 2D-CSI-RS에 첫 번째(or 제1의) 차원에서 선택된 빔 그룹이며, 첫 번째 PMI 비트 페이로드(W1 bit payload) 중 일부의 bit 일 수 있다.
i12: 2D-CSI-RS에 두 번째(or 제2의) 차원에서 선택된 빔 그룹이며, 첫 번째 PMI 비트 페이로드(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(or 제2의) PMI(즉 W2 에 해당됨). 두 번째 PMI는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹 중 선택된 빔과 편향(polarization)이 다른 안테나들 간의 위상차를 보정하는데 필요한 co-phasing을 나타낼 수 있다.
CQI: 2D precoding이 동시 적용되었다는 가정하에 생성된 단말 지원 가능 데이터 전송률에 해당됨.
상기 2D 코드북의 구조는 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure pct00072
이 때, W11과 W12는 각각 상기 첫 번째 PMI 비트 페이로드(W1 bit payload) 중 일부의 bit들과 관련된 PMI 이며, 각각 상기한 i11과 i12에 의해 선택된다. 이 때, 상기 <수학식 1>은 직접적으로 코드북에 표현되어 보일 수도 있고, 간접적으로 나타내 보일 수도 있다. 또한, W2 역시 i11/i12와 마찬가지로 상기 두 번째(or 제2의) PMI를 나타내는 i2에 의해서 선택된다. 하기 <표 12>와 <표 13>은 이러한 2D 코드북 구조를 이용하여 rank1 2D codebook을 예시한 것으로서, 1-layer CSI reporting을 위한 2D 코드북의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 12>
Figure pct00073
<표 13>
Figure pct00074
상기 <표 12>에서 PMI 보고를 위해 필요로 하는 설정 파라미터들, N1, N2, O1, O2 config은 상기한 <표 5> 내지 <표 11>에서 기술된 codebookConfigN1-r13, codebookConfigN2-r13, codebookOverSamplingRateConfig-O1-r13, codebookOverSamplingRateConfig-O2-r13, codebookSubsetSelectionConfig-r13을 이용할 수 있다. 이하 설명될 본 발명의 실시 예들은 상기 복수 개의 CSI-RS port 및 코드북을 기반으로 하여 주기적 채널 상태 보고를 지원하기 위한 방안들을 제안한 것이다. 상기 N1과 N2은 차원별 안테나 수를 의미하고, O1, O2는 차원별oversampling factor를 의미한다.
<제 1 실시예>
상기 2D 코드북을 기반으로 하는 주기적 채널 상태 정보 보고를 지원하기 위하여 기존의 서브밴드 채널 상태 보고를 와이드밴드 및 서브밴드에 확장 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고를 위한 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 이는 RI(805), i11/i12(810), 그리고 i2/CQI(815)의 피드백 타이밍을 나타낸 것이다.
상기 2D 코드북의 PMI bit들을 분석하면, 두 번째 PMI인 i2(W2) 보고를 위한 bit들의 경우 모두 4 bit이하로 기존의 채널 상태 보고 방법을 이용 가능하다. 하지만 상기 첫 번째 PMI 비트 페이로드(W1 bit payload) 중 일부의 bit들과 관련된 i11/i12(810)의 경우 하기 <표 14> 내지 <표 16>과 같이 PMI 보고를 위해 지원하는 설정 파라미터들 N1, N2, O1, O2 및 Config에 대해서 다음과 같이 PMI bit들이 증가하게 된다. 하기 <표 14> 내지 <표 16>는 상기 2D 코드북의 PMI 오버헤드의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 14>
Figure pct00075
<표 15>
Figure pct00076
<표 16>
Figure pct00077
기존의 주기적 채널 상태 정보 보고에 사용되는 PUCCH format 2의 경우 normal CP 상황에서 11 bit들을 전송 가능하다. 또한, 상기 첫 번째 PMI 비트 페이로드(W1 bit payload) 중 일부의 bit들과 관련된 PMI인 W11/W12의 전송을 위한 bit들의 경우 둘(W11,W12)의 합이 11 bit들을 넘지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 도 5와 도 6에서 설명한 기존에 subband에서 사용하는 CSI reporting instance(즉 subband에서 사용되는 RRC 정보)를 wideband에 적용하여(즉 도 8의 참조 번호 810과 같은 first PMI 보고에 적용하여) 주기적 채널 상태 정보 보고에서 요구되는 페이로드의 데이터 량을 줄일 수 있다. 이 때의 보고 시점은 상기 도 5와 6에서 설명한 방법과 같을 수 있다.
이러한 본 발명의 방법을 적용할 경우, 성능을 저하시킬 수 있는 subsampling을 적용하지 않거나 최소한으로 적용함으로써 주기적 채널 상태 정보 보고를 전송할 수 있다. 따라서, 도 8의 실시 예와 같이 W11/W12를 위한 i11/i12를 위한 wideband PMI reporting 보고 주기를 따로 적용함으로써 주기적 채널 상태 정보 보고의 오버헤드 문제를 해결할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시 예는 도 5와 도 6에서 언급된subband CSI reporting의 구조를 동일하게 이용할 수 있으며, 기존의 subband CSI reporting과 같이 아래 <표 17>의 주기 설정 필드를 이용할 수 있다. 아래 <표 17>은 2D 코드북의 PMI 오버헤드와 관련된 주기 설정 필드의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 17>
Figure pct00078
상기 <표 17>에서 k와 periodicityFactor-r10은 PTI=1 또는 0 일 때, wideband PMI reporting 주기를 설정하기 위한 필드이다. periodicityFactor-r10의 경우 PTI=0 일 때(wideband 정보 보고), 해당 wideband PMI (W1) reporting 주기를 설정하기 위함이며, k의 경우 subband에서 어느 정도의 subband 보고 주기가 이루어 진 후에 wideband 정보 보고가 이루어질지를 결정하기 위한 필드이다.
상기한 제1 실시 예의 방법을 이용하여 채널 상태 보고 시점을 설정하는 방법에는 하기와 같은 방법이 가능하다.
보고 시점 설정 방법 1: 기존에 subband에서 사용했던 것과 동일한 방법을 이용하여 설정
보고 시점 설정 방법 2: 새로운 방법
상기 보고 시점 설정 방법 1의 경우 기존에 subband에서 사용했던 방식과 동일한 방법을 이용하는 것이다. 이 경우, RI 보고는 하기 <수학식 2>와 같이 표현될 수 있다.
<수학식 2>
Figure pct00079
상기 <수학식 2>에서 J는 bandwidth part의 수이며, K는 앞서 언급한 k와 동일한 값으로 subband 보고 주기의 k배의 배수마다 RI를 보고하도록 하기 위한 값이다. 그리고 nf는 서브프레임 번호이고, ns는 슬롯 번호이다. 이러한 RI 보고 시점은 wideband와 subband에서 동일하게 설정되며, 기존 보고 방식과 다른 점은 wideband 보고를 위해서도 하향 링크 대역폭에 따른 bandwidth part의 값과 k의 값이 사용될 수 있다는 점이다. 이때, wideband first PMI를 위한 보고 시점 역시 기존에 subband에서 사용했던 방식과 동일하게 다음 <수학식 3>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 3>
Figure pct00080
그리고 wideband second PMI/widebandCQI 보고는 다음 <수학식 4>와 같이 표현될 수 있다.
<수학식 4>
Figure pct00081
따라서, 보고 시점 설정 방법 1에서 도 8에서 언급한 필드가 wideband CSI reporting을 위해 사용될 경우 periodicityFactor-r10을 이용할 수 있으며, subband CSI reporting을 위해 사용될 경우 k와 periodicityFactor-r10을 이용할 수 있다. 4 개의 송신 안테나(4Tx)와 8 개의 송신 안테나(8Tx)의 경우 wideband와 subband 보고를 PTI를 이용해 단말이 선택할 수 있다. Wideband 보고(PTI=0)의 경우 상기한 수학식과 동일한 식을 사용할 수 있다. Subband 보고(PTI=1 또는 보고되지 않음, 2Tx의 경우)에는 하기와 같은 기존 subband에서의 수학식을 사용할 수 있다. RI 의 보고 시점은 wideband보고와 동일하며, 이를 이용하여subband 보고에서의 wideband PMI와 wideband CQI(혹은 wideband second PMI와 wideband CQI)는 하기 <수학식 5>를 이용하여 보고 될 수 있다.
<수학식 5>
Figure pct00082
또한, subband CQI와 subband second PMI의 보고를 위한 보고 시점은 하기 <수학식 6>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 6>
Figure pct00083
보고 시점 설정 방법 2의 경우 기존 방법과 다르게 자유롭게 보고 시점을 설정할 수 있다. 상기 제1 실시 예를 이용하여 wideband CSI reporting을 지원할 경우 보고 시점이 기존 방식과 다르게 bandwidth parts의 수에 따라 연결될 필요가 없기 때문에 좀 더 자유로워 질 수 있다. 따라서, wideband first PMI와 RI보고를 위하여 새로운 파라미터를 도입함으로써 보고 시점을 정의할 수 있다. 이를 설명하기 위하여 해당 값을 MRI 와 Mi1으로 가정할 수 있다. 해당 파라미터의 명칭은 PRI, Pi1, MW1, H, K등의 다양한 명칭을 가질 수 있으며, 그 명칭이 다르더라도 동일한 동작을 지원한다면 같다고 볼 수 있다. 또한, 해당 파라미터는 표준에 미리 정의된 특정 값이거나 RRC 시그널링을 통해 설정될 수 있다. 이 때, RI 보고 주기를 설정하기 위한 방법은 하기와 같다.
RI 보고 주기 설정 방법 1: CQI 주기의 배수로 설정
RI 보고 주기 설정 방법 2: wideband PMI 주기의 배수로 설정
상기 RI 보고 주기 설정 방법 1의 경우 CQI 주기의 배수로 설정하는 방법이다. 이 경우 WIDEBAND PMI 주기와 RI 주기 간에는 상관관계가 없게 된다. 이 경우 해당 보고 시점은 하기 <수학식 7>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 7>
Figure pct00084
상기 <수학식 7>에서 여기서 상기
Figure pct00085
,
Figure pct00086
는 각각 CQI/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값을 의미하고, 상기
Figure pct00087
,
Figure pct00088
는 각각 RI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 상대적인 오프셋(relative offset) 값을 의미한다.
상기와 같이CQI 보고 주기를 기반으로 하여 RI 보고 주기를 설정하고 OFFSET을 설정함으로써 RI 보고 시점을 설정할 수 있다.
상기 RI 보고 주기 설정 방법 2의 경우 WIDEBAND PMI 주기의 배수로 설정하는 방법이다. 이 경우 해당 보고 시점은 하기 <수학식 8>과 같이 표현될 수 있다.
<수학식 8>
Figure pct00089
이 경우, wideband PMI의 주기는 CQI 보고 주기의 배수로 설정되고, RI 보고 주기는 다시 이의 배수로 설정되게 된다. 따라서, 이를 통해 RI의 보고 주기 및 오프셋을 설정하고 RI의 보고 시점을 설정할 수 있다. 이 때, wideband PMI의 보고 시점은 다음 <수학식 9>와 같다.
<수학식 9>
Figure pct00090
상기와 같이 wideband PMI의 보고 시점은 주기의 배수이며 오프셋은 고려되지 않을 수 있다. 하지만, 추가적인 오프셋 또한 고려될 수 있으며, 이 경우 RI 보고 시점에 해당 오프셋 또한 반영되어야 한다.
상기한 방법에서 subband 채널 상태 보고는 이미 해당 구조를 지원하기 때문에 상기한 방법은 wideband 채널 상태 보고에만 국한되어 사용하는 것이 맞을 수 있다. 따라서, subband 보고를 위해서는 기존과 동일하게 k와 periodicityFactor를 설정하고 wideband 보고를 위해서는 새로운 파라미터를 설정하도록 하는 것도 하나의 방법이다. 또한, MRI는 기존 표준에서 지원되는 MRI와 동일한 파라미터 일 수 있다.
상기한 제1 실시 예를 지원하기 위해서 subband CSI reporting 에서는 서브 밴드 위치를 보고하기 위하여 추가적인 정보를 필요로 하기 때문에 W2를 위한 보고에 추가적인 subsampling이 고려될 수 있다. 이러한 subsampling의 경우 새로운 subsampling을 Config마다 다르게 설계하여 새롭게 적용할 수도 있고, 기존의 방법을 재사용 할 수도 있다. 또한, 일부 Config 예를 들어 Config 2, 3, 4에 해당하는 일부의 채널 상태 보고에만 subsampling을 재사용 할 수도 있다. 이는 Config 1의 경우 상대적인 i2 사이즈가 작아 subsampling을 적용할 필요가 낮기 때문이다. 따라서, 본 실시 예에서는 기존의 코드북 subsampling을 재사용 할 수 있으며, 이를 위한 테이블 정보의 일 예는 하기 <표 18>와 <표 19>과 같다.
하기 <표 18>은 8 개의 송신 안테나를 위한 코드북 서브샘플링의 일 예를 나타낸 것이고, 하기 <표 19>는 4 개의 송신 안테나를 위한 코드북 서브샘플링의 일 예를 나타낸 것이다.
<표 18>
Figure pct00091
<표 19>
Figure pct00092
<제 2 실시예>
제 2 실시예는 NP CSI-RS를 위해 지원되는 CSI-RS resource중 하나의 CSI-RS resource 을 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 지원하기 위한 방법이다. 상기 <표 5> 내지 <표 11>에서 나타낸 것과 같이, NP CSI-RS에서는 하나의 subframe에서 기존의 CSI-RS를 위한 위치들을 활용하여 12, 16 또는 그 이상의 CSI-RS port를 지원할 수 있다. 해당 필드는 상기에 nzp-resourceConfigList-r13로 나타나 있으며 이를 이용하여 CSI-RS를 위한 위치를 설정할 수 있다. 이러한 지원 방법은 복수 개의CSI-RS port를 묶어 하나의 12, 16 또는 이와 유사한 다수 개의 CSI-RS를 지원하기 위한 방법이다. 이 때, 주기적 채널 상태 보고의 오버헤드를 줄이기 위하여 특정 CSI-RS resource를 지정하여 해당 resource만 주기적 채널 상태 보고를 지원하도록 하는 방법 역시 가능하다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따라 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고를 위한 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 이는 예컨대, 참조 번호 905, 910과 같이 16 port CSI-RS, 8 port CSI-RS 를 기반으로 한 채널 상태 정보 보고 전송의 일 예를 나타낸 것이다.
비주기적 채널 상태 보고를 위하여 해당 단말은 모든 CSI-RS port에서 채널을 측정하여 RI/PMI/CQI를 결정 후 기지국에 전송한다. 이때 상기한 제1 실시 예 에서 제안된 방법을 이용할 경우 더 많은 precoding을 지원하여 성능을 개선할 수 있다는 장점이 있지만, reporting instance가 늘어나 주기 및 자원이 추가적으로 소모될 수 있다. 따라서, 기존의 2, 4, 8 CSI-RS port에서 지원되는 코드북 및 채널 상태 보고를 이용하여 8개 보다 더 많은 CSI-RS port를 지원할 수 있다. 이 때, wideband의 경우 적은 reporting instance를 사용하게 되므로 단말의 이동성이 높은 상황에서 더 자주 보고를 받을 수 있게 되며, 업링크 자원을 적게 소모하게 되므로 다른 업링크 전송을 위해 사용할 수 있다. 또한, 주기적 채널 상태 보고를 위해 사용되는 자원에서는 해당 자원에만 CSI-RS를 전송할 수 있으므로 파워 소비를 줄일 수 있다. 또한, 2 4, 8 CSI-RS port에서 지원하는 코드북의 숫자가 상대적으로 적어 단말의 복잡도 역시 줄어들 수 있다. 이 때, 해당 CSI-RS 자원을 지정하는 방법은 다음과 같다.
CSI-RS 자원 지정 방법 1: 해당 RRC에 설정된 첫 번째 자원을 주기적 채널 상태 보고에 사용
CSI-RS 자원 지정 방법 2: RRC 필드에 추가적인 필드를 넣어 어떤 자원을 주기적 채널 상태 보고에 사용할 지 설정
상기 CSI-RS 자원 지정 방법 1의 경우 기지국이 CSI-RS 자원을 상기 <표 5> 내지 <표 11>에서 설명한 RRC 필드를 이용하여 설정할 경우 간접적으로 주기적 채널 상태 보고에 사용할 CSI-RS 자원을 설정하는 방법이다. 이 경우 추가적인 오버헤드를 필요로 하지 않으며, 따라서 단말은 구현 복잡도를 줄일 수 있다.
상기 CSI-RS 자원 지정 방법 2의 경우 기지국이 어떤 CSI-RS 자원이 주기적 채널 상태 보고에 사용될 것 인지를 직접적으로 설정하는 방법이다. CSI-RS 자원 지정 방법 2의 경우 상황에 따라 최적의 CSI-RS 위치가 다를 수 있으며, 상황에 따라 유연하게 사용 될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기한 방법의 경우 더 적은 CSI-RS ports가 설정 될 경우 정확도가 떨어질 수 있다. 예를 들어 2개의 CSI-RS port가 설정된 경우 rank 1의 경우 단지 4개의 코드북만이 지원 된다. 따라서 이러한 경우에는 성능에 문제가 될 수 있다.
4 port의 경우에는 LTE 시스템에서 두 가지 코드북을 지원한다. 하나는 16개의 PMI만을 지원하며, 향상된 코드북은 최대 256개를 지원하며 해당 코드북은 16개의 first(wideband) PMI와 second(subband) PMI를 이용하여 사용된다. 더 많은 PMI가 지원될 경우 더 높은 성능을 얻을 수 있으며, 따라서 더 많은CSI-RS port를 가진 경우 4 port 코드북을 기반으로 할 경우 향상된 코드북을 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 제2실시 예에서 제안된 방법을 이용하여 4 port 코드북을 사용할 경우 항상 향상된 코드북을 사용하도록 할 경우 더 높은 성능을 지원할 수 있다. 이 경우 해당 동작을 지원하기 위하여 단말은 12, 16 port CSI-RS의 채널 상태 보고를 위하여 4 port 채널 상태 보고를 하게 될 경우 항상 향상된 4Tx 코드북을 사용한다와 같이 약속할 수 있다.
<제3 실시 예>
제 3 실시 예의 경우 설정된 CSI-RS port들을 결합하여 기존의 4 또는 8 Tx 코드북을 사용하는 방법이다. 상기에서 언급한 바와 같이 2Tx 코드북의 경우 12또는 16 CSI-RS ports혹은 이와 유사한 다수의CSI-RS port를 지원하기 위하여 그 자유도나 정확성이 떨어질 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 성능에 문제가 있을 수 있다. 하지만, 2 port CSI-RS를 이용하여 12나 16 또는 이와 유사한 다수의 CSI-RS port를 지원할 경우 CSI-RS port의 위치가 매우 유연하게 설정 가능하며, 따라서 CSI-RS 전송 파워 혹은 이동성 및 정확성을 고려하여 다양하게 설정할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 이러한 방법의 경우 충분한 유연성과 파워를 확보할 수 있음에도 불구하고, 12 또는 16 CSI-RS port의 경우에도 주기적 채널 상태 보고를 항상 2Tx codebook을 기반으로 하게 된다. 따라서, 이러한 경우에 해당 resource를 결합하여 사용할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 그 결합하는 방법에는 하기와 같은 다양한 방법들이 있을 수 있다.
결합 방법1: CSI-RS port index기준으로 결합하여 사용
결합 방법 2: 첫번째부터 시작하여 보고를 위한 숫자가 만족될 때까지 포함하여 사용
결합 방법 3: RRC 필드를 이용하여 해당 자원을 설정
상기 결합 방법 1의 경우 CSI-RS port index 기준으로 결합하여 사용하는 방법이다. LTE 표준에서 CSI-RS port는 port index를 15, 16, ..., 30과 같이 사용할 수 있다. 이 때, 8Tx 코드북을 사용하여 주기적 채널 상태 정보를 보고할 경우 15, ..., 22 에 해당하는 CSI-RS port들을 주기적 채널 상태 보고를 이용할 수 있다.
상기 결합 방법 2의 경우 resource index 기준으로 결합하여 사용하는 방법이다. 상기에서 언급한 바와 같이 각각의 CSI-RS 위치 resource index가 각각 0, 1, ..., 7번 필드까지 설정되게 된다. 따라서, 2 port CSI-RS port에 8Tx 코드북을 지원할 경우 2개의 CSI-RS port를 4개 지원하여야 한다. 따라서, 해당하는 0, 1, 2, 3번 resource 를 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 지원하게 된다. Resource의 index를 결정하는 방법은 nzp-resourceConfigList-r13에 설정된 순서에 따라 0, 1, 2, ...와 같이 사용하게 하는 방법도 하나의 방법이 될 것이다.
상기 결합 방법 3의 경우 RRC 필드를 이용하여 해당 자원을 설정하는 방법이다. 이 때, 비트맵 역시 하나의 방법이 될 수 있다. 예를 들어 2개의 CSI-RS port를 이용하여 16개의 CSI-RS port를 지원할 경우 8개의 CSI-RS resource를 필요로 하게 된다. 따라서, 이 경우 8개의 bitmap을 사용하는 것이 하나의 방법이 될 수 있다. 예를 들어, 11001100이 설정되었다고 가정할 경우, 0번과 1번 그리고 4번과 5번 CSI-RS resource를 이용하여 8 port로 묶어 채널 상태 정보를 보고 할 수 있게 된다.
상기한 결합 방법에 언급한 바와 같이 코드북에 해당하는 CSI-RS port 수를 설정하도록 할 수 있는 방법이 필요하다. 이러한 방법은 하기와 같은 방법이 가능하다.
Port 수 설정 방법 1: RRC 필드에 직접적으로 설정
Port 수 설정 방법 2: 해당 CSI-RS port에 지원하는 최대 CSI-RS port수를 기준으로 설정
Port 수 설정 방법 3: 표준에 정해진 숫자를 이용하여 설정
상기 Port 수 설정 방법 1의 경우 RRC 필드에 직접적으로 설정하는 방법이다. 이 방법을 이용할 경우 RRC 필드에 직접적으로 주기적 채널 상태 보고에 몇 개의 CSI-RS port가 설정될 것인지에 대해서 설정할 수 있다. 예를 들어, RRC 필드에 CSI-RS Ports Periodic과 같은 필드를 두고 해당 필드에 숫자를 설정할 수 있도록 할 수 있다. 이때 설정되는 수는 2 또는 4 또는 8일 수 있다.
상기 Port 수 설정 방법 2의 경우 해당 CSI-RS port에 지원하는 최대 CSI-RS port 수에 따라 설정하는 방법이다. 예를 들어 16 port의 경우 2 CSI-RS port 8 개를 이용해서 설정할 수도 있고, 8 CSI-RS port 2개를 이용해서 설정할 수도 있다. 이러한 경우에는 최대 설정 가능한 개별 CSI-RS resource의 수가 8이므로 2 CSI-RS port를 이용해서 사용할 경우에도 항상 8을 이용하여 보고한다. 12 port를 예로 들면 마찬가지로 4 CSI-RS port 3개와 2 CSI-RS port 6개를 이용하여 설정할 수 있다. 따라서, 이 경우 2 CSI-RS port의 경우에도 4 CSI-RS port를 기반으로 하여 보고하도록 할 수 있다.
또한, 제 3 실시예에서 역시 제 2 실시예와 마찬가지로 주기적 채널 상태 보고 성능을 위하여 항상4 CSI-RS port를 지원하는 방법 역시 동일하게 적용 가능하다.
<제 4 실시예>
상기한 제1 실시 예 내지 제 3 실시예는 각자 장단점을 지니고 있다. 따라서, 해당 주기적 채널 상태 보고들을 서브 모드로써 지원하는 것도 가능하다. 예를 들어, submode1의 경우 제 2 혹은 제 3 실시예를 지원하고. Submode2의 경우 제 1 실시예를 지원하는 방법이다. 이러한 방법의 경우 기지국에게 채널 상태 보고를 더 정확한 프리코딩을 지원하면서 사용하게 할 것이냐 아니면 프리코딩은 덜 정확한 프리코딩을 지원하더라도 짧은 주기와 낮은 파워를 이용하게 할 수 있도록 할 것이냐를 선택할 수 있게 된다.
<제 5 실시예>
상기 제 2 실시 예와 제 3 실시 예는 상황에 따라 선택되어 적용될 수 있다. 예를 들어, 다수의 CSI-RS port를 지원하기 위한 CSI-RS의 RE 위치가 8 port이냐 2 port이냐에 따라 달라질 수 있다. 16 port를 8 port CSI-RS 2개와 2 port CSI-RS 8개를 이용하여 지원할 경우 8 port를 지원하는 경우에는 하나의 8 port CSI-RS 만으로도 충분하므로 이를 이용하여 주기적 채널 상태 정보를 생성할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 제 2 실시 예를 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 생성할 수 있다. 하지만, 2 port CSI-RS 8개를 이용하여 지원할 경우에는 채널 상태 정보의 정확도나 그 quantization level이 부족할 수 있다. 따라서, 이러한 경우에는 제 3 실시 예를 이용하여 port index나 resource index를 기준으로 aggregation하여 8Tx 코드북을 사용하여 주기적 채널 상태를 보고함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다. 12 port의 경우에도 4 port CSI-RS 3개와 2 port CSI-RS 6개를 이용하여 설정 가능할 수 있으며, 이러한 경우에도 2 port CSI-RS 6개 중 port index나 resource index를 기준으로 기준으로 aggregation하여 4Tx 코드북을 사용하여 주기적 채널 상태를 보고함으로써 이러한 문제를 해결할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면 단말은 1010 단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 상기 수신된 설정 정보를 기초로, 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별oversampling 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 전송 전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다. 이후에, 단말은 1020 단계에서 적어도 하나의 2, 4, 8 port CSI-RS위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 상기 피드백 설정 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 단말은 1030단계에서 상기 피드백 설정 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신 안테나 사이의 채널을 추정한다. 단말은 1040 단계에서, 상기 추정한 채널 및 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 상기 수신한 피드백 설정 정보를 이용하여 피드백 정보로서 rank, PMI 및 CQI 중 적어도 하나를 생성한다. 이 때, 본 발명의 상기한 실시 예들에서 제시하는 방법들 중 적어도 하나가 해당 피드백 정보 생성을 위해 이용될 수 있다. 즉 본 발명의 실시 예들 중 복수 개의 실시 예들이 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다. 이후 단말은 1050 단계에서 기지국의 상기 피드백 설정 정보에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 상태 정보의 생성 및 보고 과정을 완료할 수 있다. 이 때의 피드백 타이밍은 본 발명의 실시 예들에서 제시하는 방법들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면 기지국은 1110 단계에서, 단말에서 채널 상태를 측정하기 위한 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 CSI-RS에 대한 설정 정보는 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별oversampling 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 1120 단계에서 적어도 하나의 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 상기 피드백 설정 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등의 정보들 적어도 하나가 설정될 수 있다. 이후에 기지국은 상기 CSI-RS에 대한 설정 정보에 따라 구성된 CSI-RS를 단말로 전송한다. 그러면 단말은 안테나 port 별로 채널 상태를 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널 상태를 추정하여 채널 상태 보고를 위한 피드백 정보를 생성한다. 이때, 본 발명의 실시 예들에서 제시하는 실시 예들 중 하나가 해당 피드백 정보의 생성을 위해 이용될 수 있으며, 본 발명의 실시 예들 중 복수 개의 실시 예가 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다. 단말은 상기와 같이 PMI, RI, CQI 중 적어도 하나를 포함하는 피드백 정보를 생성하고 기지국으로 전송한다. 이에 따라 기지국은 1130 단계에서 정해진 피드백 타이밍에 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12를 참조하면, 단말은 송수신기(1210)와 제어기(1220)를 포함한다. 송수신기(1210)는 다른 네트워크 엔터티(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 송수신기(1210)는 제어기(1220)의 제어 하에 상기한 피드백 정보를 생성하여 기지국으로 전송할 수 있다. 제어기(1220)는 상기한 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 따라 피드백 정보를 생성하여 전송하도록 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어기(1220)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어기(1220)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 송수신기(1210)를 제어한다. 이를 위해 제어기(1220)는 채널 추정기(1230)를 포함할 수 있다. 채널 추정기(1230)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 설정 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 근거로 채널 상태를 추정한다. 도 12에서는 단말이 송수신기(1210)와 제어기(1220)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 추정기(1230)가 제어기(1220)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어기(1220)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 송수신기(1210)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(1220)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 송수신기(1210)를 제어할 수 있다.
또한 제어기(1220)는 상기 송수신기(1210)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어기(1220)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 송수신기(1210)를 제어할 수 있다. 또한 제어기(1220)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 제어기(1220)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 제어기(1220)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어기(1220)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어기(1220)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 제어기(1220)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 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13을 참조하면, 기지국은 제어기(1310)와 송수신기(1320)를 포함한다. 제어기(1310)는 상기한 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 따라 단말이 피드백 정보를 생성하여 전송하도록 CSI-RS에 대한 설정 정보와 피드백 설정 정보를 단말에게 제공하고, 단말로부터 피드백 정보를 해당 피드백 타이밍에 수신하도록 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어기(1310)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어기(1310)는 자원 할당기(1330)를 더 포함할 수 있다. 또한 기지국은 여러 단말들로부터의 피드백 전송이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 피드백 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 송수신기(1320)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 송수신기(1320)는 제어기(1310)의 제어 하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 상태에 대한 피드백 정보를 수신한다.
상기에서는 자원 할당기(1330)가 제어기(1310)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어기(1310)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 송수신기(1320)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어기(1310)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 송수신기(1320)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어기(1310)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 송수신기(1320)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(1310)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어기(1310)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, 제어기(1310)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 실시 예들에 따르면, 2차원 안테나 어레이 구조의 다수의 송신 안테나들을 이용하는 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 (15)

  1. 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 전송 방법에 있어서,
    적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정;
    상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정에 따른 주기적 채널 상태 정보를 생성하기 위한 제2 설정 정보를 수신하는 과정;
    상기 제1 설정 정보를 근거로, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하여 측정하는 과정; 및
    서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로, 와이드밴드에 대한 제1 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 상기 주기적 채널 상태 정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 피드백 정보를 전송하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 정보는 RRC(Radio Resource Control) 정보를 이용하며,
    상기 와이드밴드에 대한 상기 제1 PMI는 상기 서브밴드에서 사용되는 상기 RRC 정보를 적용하여 전송되는 피드백 정보를 전송하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PMI의 보고 시점은 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값을 근거로 설정되는 피드백 정보를 전송하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 RI(Rank Indicator)를 더 포함하며, 상기 RI의 보고 시점은 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값과 RI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 상대적인 오프셋(relative offset) 값을 근거로 설정되는 피드백 정보를 전송하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 PMI는 PMI 비트 페이로드 중 일부의 비트들과 관련된 PMI인 피드백 정보를 전송하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브밴드에서 상기 채널 상태 보고를 위한 서브샘플링은 정해진 개수의 송신 안테나에 적용되는 코드북 서브샘플링을 이용하는 피드백 정보를 전송하는 방법.
  7. 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    데이터를 송수신하기 위한 송수신기; 및
    적어도 하나의 기준 신호 각각에 대한 제1 설정 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 생성하기 위한 제2 설정 정보를 수신하며, 상기 제1 설정 정보를 근거로, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호를 수신하여 측정하고, 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로, 와이드밴드에 대한 제1 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 상기 주기적 채널 상태 정보를 생성하여 상기 기지국으로 전송하는 것을 제어하는 제어기를 포함하는 단말.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 정보는 RRC(Radio Resource Control) 정보를 이용하며,
    상기 와이드밴드에 대한 상기 제1 PMI는 상기 서브밴드에서 사용되는 상기 RRC 정보를 적용하여 전송되는 단말.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어기는, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값을 근거로 상기 제1 PMI의 보고 시점을 설정하는 것을 제어하는 단말.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 RI(Rank Indicator)를 더 포함하며, 상기 제어기는, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 오프셋 값과 RI 보고를 위한 서브프레임들에서 주기와 상대적인 오프셋(relative offset) 값을 근거로 상기 RI의 보고 시점을 설정하는 것을 제어하는 단말.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 PMI는 PMI 비트 페이로드 중 일부의 비트들과 관련된 PMI인 단말.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브밴드에서 상기 채널 상태 보고를 위한 서브샘플링은 정해진 개수의 송신 안테나에 적용되는 코드북 서브샘플링을 이용하는 단말.
  13. 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 피드백 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 전송하는 과정;
    단말로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 피드백 정보로 수신하기 위한 제2 설정 정보를 전송하는 과정; 및
    상기 제1 및 제2 설정 정보를 근거로, 상기 단말로부터 와이드밴드에 대한 제1 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 와이드밴드에 대한 제1 PMI는 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로 상기 단말로부터 수신되는 피드백 정보를 수신하는 방법.
  14. 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    데이터를 송수신하기 위한 송수신기; 및
    적어도 하나의 기준 신호에 대한 제1 설정 정보를 전송하고, 단말로부터 상기 적어도 하나의 기준 신호의 측정 결과에 따른 주기적 채널 상태 정보를 피드백 정보로 수신하기 위한 제2 설정 정보를 전송하며, 상기 제1 및 제2 설정 정보를 근거로, 상기 단말로부터 와이드밴드에 대한 제1 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함하는 상기 채널 상태 정보를 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 와이드밴드에 대한 제1 PMI는 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 설정 정보를 포함하는 상기 제2 설정 정보를 근거로 상기 단말로부터 수신되는 기지국.
  15. 상기 서브밴드에서 채널 상태 보고를 위한 정보는 RRC(Radio Resource Control) 정보를 이용하며,
    상기 와이드밴드에 대한 상기 제1 PMI는 상기 서브밴드에서 사용되는 상기 RRC 정보를 적용하여 수신되는 제 13 항의 방법 또는 제 14 항의 기지국.
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