KR20180132866A - 밀리미터파 통신 시스템에서 공중 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

밀리미터파 통신 시스템에서 공중 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

밀리미터파 통신 시스템에서 공중 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스가 개시된다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 방법은: 제1 빔포밍 코드북을 구성하는 단계; 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 다수의 동일한 공중 제어 신호들을 별개로 프리코딩하는 단계; 및 다수의 빔들을 사용하여 공간 분할 다중화에 의해 다수의 프리코딩된 공중 제어 신호들을 셀 내의 대응하는 빔 커버리지 영역들로 별개로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 동기화/브로드캐스트/제어 시그널링을 위한 빔포밍 송신은 밀리미터파 통신들에서의 강한 경로 손실을 회피할 수 있어서, 사용자 장비의 액세스 및 시스템 정보의 후속 정밀 업데이트가 효과적으로 보장될 수 있다.

Description

밀리미터파 통신 시스템에서 공중 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스
본 개시내용의 실시예들은 모바일 통신 기술들에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 밀리미터파 통신 시스템(millimeter wave communication system)에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
제5 세대(5G)의 물리 계층은 높은 성능의 데이터 레이트, 감소된 비용 및 전력 소비를 제공하는 것을 목표로 한다. 차세대 모바일 셀룰러 통신 표준들을 위한 초 당 기가비트의 데이터 레이트에 도달하기 위해, 하나의 옵션은 밀리미터파 주파수들에서 이용가능한 대역폭들을 증가시키는 것이다. 밀리미터파 주파수들 상에서 작업하면, 큰 경로 손실, 대기 및 비의 흡수들, 장애물들 주위의 낮은 회절 및 물체들을 통한 낮은 침투를 포함하여, 무선 채널들의 전파 품질이 양호하지 않다.
밀리미터파 통신 시스템에서 이들 양호하지 않은 전파 품질들을 극복하기 위해서는, 큰 어레이들 및 좁은 빔들이 데이터 송신을 위한 핵심적인 기법들이 된다. 그러나, 밀리미터파 통신을 위한 공통 다운링크(downlink)(DL) 제어 채널 및 브로드캐스팅 채널(예를 들어, PSS/SSS/PBCH/PDCCH(CSS)) 상의 송신은 프리코딩되지 않은 송신 스킴(non-precoded transmission scheme)들 또는 다이버시티 스킴들에 주로 기초한다. 밀리미터파 통신을 하는 동안, 밀리미터파 채널의 상기 특성들로 인해, LTE 제어 채널의 송신 스킴을 재사용하는 것은 밀리미터파 통신 시스템의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비(signal to interference plus noise ratio)(SINR) 및 커버리지 요건을 충족시키지 못할 수도 있다.
그에 따라, 본 개시내용의 실시예들에서, DL 동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링의 빔포밍된 송신(beamformed transmission)들이 고려될 것이다. 동기화 또는 초기 액세스의 스테이지 동안, 사용자 장비(user equipment)(UE)-특정 빔포밍 정보 또는 셀-특정 참조 신호(cell-specific reference signal)(CRS) 구성이 UE들에 대해 이용가능하지 않기 때문에, UE-특정 빔포밍 송신은 불가능하다. 그에 따라, 미리 결정된 코드북(codebook)들에 기초한 셀-특정 빔포밍된 송신 스킴들이 고려된다.
지금까지는, 공통 동기화/PBCH/PDCCH에 대한 빔포밍된 송신에 대한 상세한 논의가 없다. UE-특정 제어 채널에 대해 사용되는 이전에 논의된 빔 스캐닝 또는 빔 그리드(grid of beam)(GoB)의 경우, 주요 목표는 강제적인 채널 상태 정보(channel state information)(CSI) 피드백으로 빔 선택을 수행하는 것이고, CSI가 UE-특정 데이터/제어 채널의 프리코딩을 위해 추가로 사용될 것이다. 그러나, 이 개념은 DL 공통 제어 채널 상의 송신에는 사용될 수 없다.
종래 기술에 존재하는 기술적 문제점들의 관점에서, 본 개시내용의 실시예들은 밀리미터파 통신 시스템에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 방법 및 디바이스를 제공한다.
본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법이 제안되고, 이 방법은: 제1 빔포밍 코드북을 구성하는 단계; 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계 - 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식(space-division multiplexing manner)으로 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 단계를 포함한다.
본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법이 제안되고, 이 방법은: 빔포밍 코드북을 구성하는 단계; 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계; 및 각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하는 단계 - 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 - 를 포함한다. 본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법이 제안되고, 이 방법은: 빔포밍 코드북을 구성하는 단계; 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계 - 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하는 단계 - 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 - 를 포함한다.
본 개시내용의 제4 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스가 제안되고, 이 디바이스는: 제1 빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈; 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈 - 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하기 위한 전송 모듈을 포함한다. 부가적으로, 프리코딩 모듈은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하도록 추가로 구성되고, 복수의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들은 복수의 빔들에 의해 각각 반송된다.
전송 모듈은 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 빔들을 셀 내의 대응하는 빔 커버리지 영역들로 별개로 전송하도록 추가로 구성된다.
부가적으로, 디바이스는, 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위한 적어도 하나의 OFDM 심볼의 적어도 하나의 서브-캐리어를 사용하는 것에 의해 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들의 송신 전력을 증가시키는 전력 부스팅 모듈을 더 포함하고, 여기서 적어도 하나의 서브-캐리어는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위해 사용되는 것이 회피된다.
바람직하게는, 구성 모듈은 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북을 구성하는 것 - 제2 빔포밍 코드북은 제1 빔포밍 코드북과는 상이함 -; 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 동일한 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 것; 및 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 것 - 여기서 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들은, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들에 대해 빔 시프트를 가짐 - 을 위해 추가로 사용된다.
바람직하게는, 전송 모듈은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들 및 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 미리 결정된 순서로 전송하도록 추가로 구성된다.
바람직하게는, 전송 모듈은 구성 정보를 사용자 장비로 전송하도록 추가로 구성되고, 구성 정보는, 제1 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈, 및 빔 시프트에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
본 개시내용의 제5 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스가 제안되고, 이 디바이스는: 빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈; 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들을 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈; 및 각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하기 위한 스캐닝 모듈 - 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 - 을 포함한다. 바람직하게는, 이 디바이스는, 구성 정보를 사용자 장비로 전송하기 위한 전송 모듈을 더 포함하고, 구성 정보는: 셀 전체를 단일 빔으로 스캐닝하는 주기, 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간, 및 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈 중 적어도 하나를 포함한다.
프리코딩 모듈은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하도록 추가로 구성된다.
스캐닝 모듈은, 각각의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스에 대해, 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하는 것을 위해 추가로 구성되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다.
본 개시내용의 제6 양태에 따르면, 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스가 제안되고, 이 디바이스는: 빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈; 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈 - 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하기 위한 스캐닝 모듈을 포함하고, 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송한다.
여기서, 구성 모듈은 영역 코드북 및 빔 스캐닝 코드북에 의해 빔포밍 코드북을 결정하도록 추가로 구성되고, 여기서 영역 코드북은, 셀 내의 상이한 영역들을 각각 나타내는 Nsector개의 코드워드들을 포함하고, 빔 스캐닝 코드북은, 하나의 영역에서 이용가능한 빔포밍 코드워드들을 나타내는 Nbeam개의 코드워드들을 포함한다.
바람직하게는, 구성 모듈은 영역 코드북 및 빔 스캔 코드북의 매트릭스 크로네커 곱(matrix Kronecker product)을 획득하는 것에 의해 빔포밍 코드북을 결정하도록 추가로 구성된다.
프리코딩 모듈은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하도록 추가로 구성된다.
스캐닝 모듈은, 셀의 각각의 영역에서, 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하도록 추가로 구성되고, 각각의 영역 전체는 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다.
본 개시내용의 실시예들에 의하면, 동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링을 위한 빔포밍된 송신은 밀리미터파 통신에서의 강한 경로 손실에 대처할 수 있다. 그에 의해, 시스템 정보에 UE들이 액세스하는 것 그리고 시스템 정보의 추후의 정밀한 업데이트가 효과적으로 보장될 수 있다. 배경기술에서 언급된 바와 같은 UE-특정 제어 채널 빔 스캐닝과는 달리, 본 개시내용의 실시예들에서, DL 공통 동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링의 경우, 동일한 시그널링이 모든 빔들 상에서 동시에 송신되거나 또는 하나씩 스캐닝되고, 어떠한 CSI 피드백도 필요하지 않다. 그에 따라, 대응하는 신호 프로세싱 및 임베딩된 참조 신호 시퀀스 프리코딩 및 리소스 매핑은 상이해야 한다.
본 개시내용의 다양한 양태들은 특정 실시예들의 다음의 예시로부터 더 명백해질 것이다.
본 개시내용의 다른 특징들, 목적들 및 이점들은, 다음의 첨부 도면들과 함께 다루어질 때, 비제한적인 실시예들의 상세한 설명의 판독 시에 더 명백해질 것이다:
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(100)의 흐름도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(200)의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 개략도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 추가의 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(300)의 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 추가의 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 개략도를 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스의 개략도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 추가의 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스의 개략도를 도시한다.
동일한 또는 유사한 참조 번호들은 상이한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 또는 대응하는 부분들 또는 특징들을 나타낸다.
본 개시내용의 실시예들에서, 공통 제어 신호들은 공통 DL 동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링을 포함하지만 이에 제한되지 않고, 하나 이상의 협대역들이 공통 제어 신호들에 대해 할당되는데, 이는 제한된 시그널링이 이들 공통 채널들에 포함되기 때문에 합당하다.
이 스킴에 기초하여, 밀리미터파 통신 채널들에 대한 강한 경로 손실에 대처하기 위해 셀-특정 빔포밍을 사용하는 것 이외에, 본 개시내용의 일부 실시예들에서 동일한 OFDM 심볼 상의 다른 리소스 요소(resource element)(RE)들/서브-캐리어들로부터 전력을 차용하는 것에 의해 제어 시그널링의 강도를 추가로 증가시키는 것으로 전력 향상이 고려될 수 있다. 이들 RE들/서브-캐리어들은, 유휴 상태일 수도 있거나 및/또는 유휴 상태가 아니지만 에너지에 대한 보다 낮은 요건들을 가질 수도 있는 공통 제어 신호들을 송신하는 데 사용되지 않는다. 대안적으로, 이들 서브-캐리어들은 데이터 송신을 위해 사용되는 한편, 데이터는 다른 부스팅 방식으로 전송될 수도 있어서, 일부 전력이 제어 채널들의 송신을 위해 할당될 수도 있다.
시간 도메인에서, UE가 액세스하기 전에 상이한 공통 제어 신호들(예를 들어, 동기화 시그널링 및 마스터 정보 블록(master information block)(MIB))의 송신 주기들 및 리소스 할당이 구성가능하거나 및/또는 미리 결정되는데, 이는, 예를 들어, eNB와 UE측 양측 모두에서 미리 구성될 수도 있다. 공통 제어 신호들의 송신을 위해, 본 개시내용의 실시예들은 다음의 3개의 임의적인 송신 스킴들을 제안한다:
스킴 1: 복수의 빔들을 이용하는 공간 다중화(spatial multiplexing)(SM)
스킴 2: 빔 탐색
스킴 3: 빔 탐색과 다중화의 결합
각각의 송신 스킴에 대해, 공통 제어 신호들의 대응하는 참조 신호 시퀀스에는 공통 제어 신호들의 송신을 위한 동일한 빔포밍 가중치들(빔포밍 코드워드들이라고도 또한 알려져 있음)이 임베딩된다. 빔들은 모든 UE들에 대한 공통 제어 신호들을 송신하는 데 사용되지만, 그에 따라 공통 제어 신호들에 대해 어떠한 CSI도 필요하지 않다. 이것은 빔포밍된 UE-특정 제어 시그널링과의 핵심적인 차이이고, 여기서 빔포밍된 UE-특정 제어 시그널링 스킴에서 추가로 빔들을 선택하거나 또는 시그널링 빔포밍을 조정하기 위해서는 복수의 빔들에 대한 CSI 피드백이 필요하다. 따라서, 참조 신호 시퀀스 설계 및 리소스 할당은 빔포밍된 UE-특정 제어 시그널링 또는 전용 데이터에 대한 것과는 상이할 것이다. 구체적으로는, 본 개시내용의 일 실시예에서, 브로드캐스팅 및 제어 채널의 검출 이전에, 상이한 셀들에 대한 참조 신호 시퀀스 리소스 할당의 정보는 UE들에게 알려져야 하는데, 예를 들어, UE들에 대한 셀 아이덴티티(ID)를 사용하여 암시적으로 표시될 수 있다.
상기 3개의 스킴들은 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
스킴 1: 복수의 빔들을 이용하는 공간 다중화
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(100)의 흐름도를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단계 S102에서, 기지국은 제1 빔포밍 코드북으로 구성된다.
단계 S103에서, 기지국은 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩한다.
단계 S105에서, 기지국은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송한다.
임의로, 복수의 공통 제어 신호들을 전송하기 전에, 방법은 단계 S101을 더 포함한다: 기지국은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하고, 복수의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들은 복수의 빔들에 의해 각각 반송된다. 다음으로, 기지국은 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 빔들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송한다. 그에 의해, UE는 후속 공통 제어 신호들의 채널 추정 및 복조를 위해 수신된 참조 신호 시퀀스들을 활용할 수도 있다.
임의로, 본 개시내용의 일 실시예에서, 방법은 단계 S104를 더 포함한다: 기지국은 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위한 적어도 하나의 OFDM 심볼의 적어도 하나의 서브-캐리어를 사용하는 것에 의해 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들의 송신 전력을 증가시키고, 여기서 적어도 하나의 서브-캐리어는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위해 사용되는 것이 회피된다. 그 결과, 공통 제어 신호들을 전송하기 위한 전력이 증가될 수도 있어서, 그에 따라 송신의 강건성(robustness)을 개선시킨다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 방법은 단계 S106을 더 포함하고, 여기서 기지국은 제1 빔포밍 코드북과는 상이한 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 구성된다. 추가로, 기지국은 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 동일한 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩한다. 더욱이, 기지국은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하고, 여기서 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들은, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들에 대해 빔 시프트를 갖는다. 이 실시예에서, 기지국은 이전에 커버되지 않은 UE들을 커버하도록 빔들의 전송 각도를 조정할 수도 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 기지국은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들 및 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 미리 결정된 순서로 전송한다. 여기서, 전송은, 예를 들어, 순환적으로 또는 교호로 구현될 수도 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 방법은: 기지국이 구성 정보를 사용자 장비로 전송하는 단계를 더 포함하고, 구성 정보는, 제1 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈, 및 빔 시프트에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 이 단계는 필수적이지 않다는 것에 유의한다.
상기 단계들 각각은 도 2를 참조하여 추가로 설명될 것이다.
이 스킴에서, 상이한 빔포밍 코드워드들(빔포밍 가중치들이라고도 또한 지칭됨)로 프리코딩된 동일한 공통 제어 신호(동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링)는 공간 다중화 모드에서 복수의 빔들 상에서 송신되어, 상이한 영역들/섹터들에 의해 커버된 UE들은 동일한 신호 공통 제어 신호를 동시에 수신할 수 있다. 그 스킴에서, 상이한 빔들로 송신되는 공통 제어 신호들의 콘텐츠는 동일한 반면, 다양한 공통 제어 신호들에 대한 빔포밍 가중치들은 상이하여, 프리코딩된 공통 제어 신호들이 공간 다중화를 형성할 것이다.
부가적으로, 이 스킴에서, 송신 전력은 상이한 빔들에 할당되어야 한다. 여기서, 전력 제약으로 지원되는 빔들의 수는 셀 에지에서의 최소 수신 SINR을 충족시키도록 추정될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 공통 제어 신호들을 반송하는 리소스 블록들에서, 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스들은 공통 제어 신호들에 대한 빔 벡터들(빔포밍 가중치들/코드워드들이라고도 또한 지칭됨)과 동일한 공간 다중화 빔 벡터들로 프리코딩되고, 채널 추정들 및 복조를 수행하도록 전송되는 리소스 블록들에 임베딩된다. 이와 같이, 상이한 코드워드들로 가중된 동일한 참조 신호 시퀀스는 복수의 빔들 상의 차이 참조 신호 시퀀스들을 형성할 것이다.
이 스킴의 경우, 어떠한 CSI 피드백도 필요하지 않기 때문에, 참조 신호 시퀀스의 프리코딩 및 매핑은 UE-특정 제어 시그널링 또는 전용 데이터에 사용되는 빔포밍된 송신들과는 완전히 상이하고, 여기서 하나의 빔포밍된 포트는 공유 없이 특정 리소스 요소들의 세트 상에서 매핑되어야 한다. 그러나, 본 개시내용에서 공통 동기화/브로드캐스팅/제어를 위해 사용되는 참조 신호 시퀀스들에 대해, 복수의 빔들의 빔포밍된 참조 신호 시퀀스들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 추가의 디코딩을 위해 동일한 리소스 요소들 상에서 다중화되어야 한다. 이 배치는 참조 신호 시퀀스의 송신의 오버헤드를 상당히 감소시킬 것이다.
부가적으로, 본 개시내용의 일 실시예에서, 상이한 빔들 간의 송신들 동안, 이웃 빔들 사이의 영역들 상에서 불충분한 커버리지의 이슈가 발생할 수도 있다. 이 이슈를 해결하기 위해, 솔루션들이 다음과 같이 제안된다:
- 동일한 OFDM 심볼 상의 다른 리소스 요소들로부터 전력을 차용하는 것에 의해 제어 시그널링의 강도를 추가로 증가시키기 위해 전력 부스팅이 이용된다.
- 커버리지 홀 이슈(coverage hole issue)를 해결하기 위해 빔 시프트 스킴이 이용된다. 도 2는 2 종류들의 빔 시프팅을 갖는 스킴 1을 도시한다. 시간 슬롯 t에서, UE 0은 2개의 이웃 빔들 사이의 커버리지 홀 상에 위치된다. 시간 슬롯 t+1에서, 시간 슬롯 t에서 형성된 모든 빔들은 각도 θ, 예를 들어, θ = 360/N/2 = 360/8/2 = 22.5˚로 시프팅되고, 여기서 N은 빔들의 수이다. 이와 같이, UE 0은 커버되고 공통 동기화/브로드캐스팅/제어 신호들을 수신할 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 다양한 빔 시프트 스킴들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 빔들은 원래의 것들에 비해 θ1, θ2 ... θn으로 시프팅될 수도 있다. 이 경우에, 상기 복수의 상이한 빔들은 미리 결정된 순서로 송신될 수도 있는데, 예를 들어, 순환적으로 송신할 수도 있다. 즉, 시간 슬롯 t에서, 초기 빔이 전송되고; 시간 슬롯 t+1에서, θ1로 시프팅된 빔이 전송되고 ... 시간 슬롯 t+n에서, θn으로 시프팅된 빔이 전송된다. 종단에서, 그것은 초기 빔을 전송하기 위해 리턴된다. 물론, 다른 유연한 전송 방식이 또한 이용될 수도 있는데, 예를 들어, 상기 복수의 시프팅된 빔들이 교호로 전송된다.
이 스킴에서, UE들은 코드북의 선택에 투명하고, 어떠한 CSI 피드백도 필요하지 않다. 본 개시내용의 일 실시예에서, eNB는 빔포밍된 공통 제어 신호들, 코드북 사이즈 및/또는 빔 시프트에 대한 정보(예를 들어, 빔 시프트의 특정 패턴, 전송할 순서 등)를 언제 검출할지에 관한 시간/주기를 적절한 방식으로(명시적으로/암시적으로) UE에 통지할 수도 있다. 상기 정보는 필수적이지 않지만 필요할 때에만 전송된다는 것에 유의한다.
UE가 2개의 빔들에 의해 커버되는 중첩된 영역 상에 위치되는 경우에, 2개의 빔들로부터의 신호들을 동시에 수신하는 것에 의해 다이버시티 이득이 달성될 수 있다.
상기 스킴의 특정 구현 프로시저는 도 2를 참조하여 제시될 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2의 예에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위해 8개의 빔들이 이용된다. 여기서, 공통 제어 신호들은 8개의 빔포밍 코드워드들/가중치들을 포함하는 빔포밍 코드북으로 프리코딩될 것이고 공간 분할 다중화 방식으로 송신될 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 8개의 데이터 스트림들은 송신을 위해 대응하는 시간-주파수 리소스 상에 중첩된다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 8개의 빔포밍 코드워드들/가중치들이 공간 다중화 빔포밍 매트릭스의 형태로 제시될 수 있다.
예시를 위해, 본 개시내용의 일 실시예는 식 1에 의해 예시될 것이다. 그러나, 다음의 식은 본 개시내용의 범주를 제한하는 것이 아니라 단지 코드북 설계 기준이라는 것을 이해해야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 다른 코드북 설계 기준이 또한 채택될 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
식 1에 나타낸 바와 같이, y1 ... y8은, 다양한 빔들에 의해 반송되고 UE에 의해 수신되는 공통 제어 신호들이다. S1 ... S8은 동일한 콘텐츠를 갖는 공통 제어 신호들이다. H는 채널 매트릭스이다.
Figure pct00001
식 1
본 개시내용의 일 실시예에서, 빔포밍 매트릭스(프리코딩 매트릭스) W에서의 빔포밍 코드워드들/가중치들 w1 ... w8은 식 1에서의 hiwi가 0과 동일하지 않고 hiwi = 0이거나 또는 제로로 근사화되도록 선택될 수도 있는데, 즉, 공간 다중화할 수도 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같은 8개의 빔들이 생성될 것이고, 이 8개의 빔들은 상이한 영역들(또는 섹터들이라고 지칭됨)로 포인팅되고 이들을 커버한다. 그에 의해, 상이한 영역들은, 동일한 콘텐츠를 갖지만 상이한 방식들로 프리코딩되는 공통 제어 신호들을 포함한다. 예를 들어, 빔 1은 h1w1s1로서 표현될 수도 있고, 빔 2는 h2w2s2로서 표현될 수도 있다.
추가로, 공통 제어 신호들을 반송하는 상기 빔들을 전송하기 전에, 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스들을 반송하는 빔들은 동일한 빔포밍 코드워드들/가중치들 w1 ... w8로 전송될 수도 있다. 즉, 참조 신호 시퀀스에는 공통 제어 신호들과 동일한 프리코딩 방식이 가해진다. 그에 의해, UE는, 후속하여 전송되는 공통 제어 신호들에 대한 채널 추정 및 복조를 수행할 수도 있다.
부가적으로, 상기 참조 신호 시퀀스는 다양한 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 물리 리소스 블록들의 영역에 임베딩될 수도 있고, 동일한 리소스 요소 상에서 공간적으로 다중화되어 리소스 오버헤드를 추가로 절약할 수도 있다.
상술된 바와 같이, UE가 2개의 이웃 빔들 사이의 커버리지 홀 내에 있을 때, 빔 시프트 방법이 이 이슈를 해결하기 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 모든 이전 빔들은 빔포밍 코드워드들/가중치들 w1 ... w8을 조정하는 것에 의해 각도 θ로 시프팅될 수도 있다. 임의로, 이것은 다른 빔포밍 코드북을 구성하는(즉, 다른 공간 다중화 빔포밍 매트릭스를 사용하는) 것에 의해 또한 구현될 수도 있다. 모든 빔들이 각도 θ로 시프팅된 후에, UE0은 커버될 수 있고, 공통 동기화/브로드캐스팅/제어 신호들이 절약될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 빔들의 각도들은 시간의 관점에서 교호로 또는 순환적으로 변할 수도 있다. 즉, 기지국은 제1 공간 다중화 빔포밍 매트릭스 및 제2 공간 다중화 빔포밍 매트릭스를 통해 프리코딩되는 공통 제어 신호들을 교호로 또는 순환적으로 전송할 수도 있다. 여기서, 단지 2개의 공간 다중화 빔포밍 매트릭스들을 취급하는 것에 의해 설명이 제시되지만, 상기 관념은 보다 많은 공간 다중화 빔포밍 매트릭스들로 확장될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
스킴 2: 빔 탐색 스킴
도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(200)의 흐름도를 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단계 S202에서, 기지국은 빔포밍 코드북으로 구성된다.
단계 S203에서, 기지국은 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩한다.
다음으로, 단계 S204에서, 각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 기지국은 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송한다.
임의로, 공통 제어 신호들을 전송하기 전에, 방법은 S201을 더 포함한다: 기지국은 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스들을 별개로 프리코딩하여, 다수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성한다. 더욱이, 각각의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스에 대해, 기지국은 전체 셀에 걸쳐 단일 빔을 하나씩 스캐닝하고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다. 그에 의해, UE는 수신된 참조 신호 시퀀스들을 이용하여 후속 공통 제어 신호들에 대한 채널 추정 및 복조를 수행할 수도 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 방법은: 기지국이 구성 정보를 사용자 장비로 전송하는 단계를 더 포함하고, 구성 정보는: 셀 전체를 단일 빔으로 스캐닝하는 주기, 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간, 및 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 구성 정보가 반드시 전송되는 것은 아니라는 것에 유의한다.
상기 단계들은 도 4와 함께 상세히 예시될 것이다.
이 스킴에서, 빔들은 전체 셀에 걸쳐 동일한 공통 제어 신호들로 기지국(eNB) 측에서 스캐닝된다. 부가적으로, 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스들은 공통 제어 신호들을 프리코딩하는 것과 동일한 빔포밍 벡터들로 프리코딩되고, 리소스 블록들에 임베딩된다.
이 스킴에서, 단일 UE의 경우, 포인팅된 빔 상에서 수신된 신호만이 가장 강하고, 다른 빔들 상에서 수신된 신호들은 매우 약해서 신호들이 성공적으로 디코딩될 수 없다.
그에 따라, 본 개시내용의 일 실시예에서, 전체 셀에 걸친 빔 스캐닝을 완료하는 데 사용되는 시간은 유효 업데이트 주기, 즉, N개의 시간 슬롯들로서 나타내어지고, 여기서 N은 빔들의 수이다. 예를 들어, 하나의 빔은 하나의 시간 슬롯 상에서 전체 셀에 걸쳐 스캐닝된다. 임의로, 한 종류의 공통 제어 신호들이 하나의 유효 업데이트 주기에서 스캐닝되고, 다른 종류의 공통 제어 신호들이 다음 유효 업데이트 주기에서 스캐닝된다.
임의로, 스킴은 높은 리던던시, 보다 낮은 변조 및 코딩 스킴(modulation and coding scheme)(MCS)과 같은 다른 강건성 스킴으로 추가로 구현될 수도 있다. 이와 같이, 적은 수의 빔들을 이용하는 빔 탐색에 의해 야기되는 시간의 부담이 완화될 수 있다.
도 4는 스킴 2의 개략도를 도시한다. 중심 협대역 리소스 영역은 빔포밍된 공통 제어 신호들(동기화/브로드캐스팅/제어 시그널링)에 대해 할당된다. N개의 시간 슬롯들의 주기 동안, 동일한 콘텐츠를 갖는 공통 제어 신호들은 빔 1 내지 빔 N의 상이한 빔포밍 가중치들에 의해 프리코딩되어, N개의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 생성한다. 그 후에, N개의 프리코딩된 공통 제어 신호들은 상이한 시간 슬롯들 1 내지 N 상에서 송신된다. 즉, 이 스킴에서, 상이한 빔포밍 가중치들로 프리코딩된 동일한 콘텐츠를 갖는 공통 제어 신호들이 하나씩 스캐닝된다.
빔포밍 가중치들은 빔 스캐닝으로 전체 셀을 커버하기 위해 eNB측에서 코드북으로서 미리 결정되기 때문에, 유효 업데이트 주기(N개의 시간 슬롯들) 이후에, 셀 내의 UE는 가장 포인팅된 빔에서 강한 강도의 빔포밍된 공통 제어 신호들을 수신할 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 빔포밍 벡터들을 결정하기 위해, 예를 들어, LTE/LTE-A 코드북 설계에 사용될 때, 이산 푸리에 변환(discrete fourier transform)(DFT) 기반 코드북 W=w=[w1, w2, ..., wn]NTx×N이 고려될 수 있고, 여기서 NTx는 송신 안테나들의 수이고 N은 빔들/안테나 포트들의 수이다. 본 개시내용의 범주 내의 코드북은 임의의 적절한 LTE/LTE-A 코드북을 따를 수도 있고, 상기 예는 다른 코드북들을 배제하지 않는다는 것에 유의해야 한다.
공통 제어 신호들에 대해, 코드북의 선택은 기본적으로 UE들에게 투명하고, 어떠한 CSI 피드백도 필요하지 않다.
유효 업데이트 주기 동안, 동일한 공통 제어 신호는 상이한 빔들 상에서 그리고 상이한 시간 슬롯들 상에서 송신된다. UE들은 유효 업데이트 주기 동안 각각의 시간 슬롯 상에서 공통 제어 신호들을 수신하고 특정 빔(예를 들어, 그것에 대해 미리 결정된 SINR 임계치보다 더 높음) 상에서 성공적으로 수신한 후에 각각의 프로시저를 수행하려고 시도할 것이다. 이 프로시저에서, UE는 빔의 세부사항들을 알 필요가 없다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 기지국은 구성 정보를 UE로 추가로 전송할 수도 있고, 구성 정보는: 전체 셀에 걸쳐 단일 빔을 스캐닝하는 주기, 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간(즉, 상기에 언급된 유효 업데이트 주기), 및/또는 코드북 사이즈를 포함한다. 이와 같이, UE는 구성 정보에 따라 요구된 공통 제어 신호들을 검출할 수도 있다. 유사하게, 상기 구성 정보가 필수적이지 않지만 필요할 때에만 전송된다는 것을 이해해야 한다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 스킴 1처럼, 셀에 걸쳐 공통 제어 신호들을 반송하는 상기 빔들을 스캐닝하기 전에, 참조 신호 시퀀스는 공통 제어 신호들에 대한 빔포밍 코드워드들/가중치들과 동일한 빔포밍 코드워드들/가중치들로 가중될 수도 있어서, 단일 빔이 전체 셀에 걸쳐 하나씩 스캐닝된다. 여기서, 각각의 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다. 즉, 참조 신호 시퀀스들에는 공통 제어 신호들과 동일한 프리코딩 방식이 가해진다. 그에 의해, UE는, 후속하여 전송되는 공통 제어 신호들에 대한 채널 추정 및 복조를 수행할 수도 있다.
스킴 1과 비교하면, 스킴 2에서의 송신 딜레이는 모든 빔들에 대한 전력 공유가 없으면 더 길어진다. 이 때문에, 2개의 빔들 사이의 커버리지 홀 이슈를 추가로 해결하기 위해, 스킴 1에서의 전력 부스팅 및 빔 시프팅이 또한 고려될 수 있다. 빔 시프팅을 위해, 빔들이 모든 셀 영역들을 커버하도록 보다 좁은 각도 간격으로 스캐닝될 수 있도록, 상기에 언급된 빔포밍 코드워드들이 조정될 수 있다. 빔들의 폭에 대한 조정은 코드북의 선택 및 안테나 구성들을 조정하는 것에 의해 달성될 수도 있다.
스킴 3: 빔 탐색과 다중화의 결합.
도 5는 본 개시내용의 추가의 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하는 방법(300)의 흐름도를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S302에서, 기지국은 빔포밍 코드북으로 구성된다.
단계 S303에서, 기지국은 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하고, 복수의 공통 제어 신호들은 동일하다. 다음으로, 단계 S304에서, 셀의 각각의 영역에서, 기지국은 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하고, 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송한다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 공통 제어 신호들을 전송하기 전에, 방법은 S301을 더 포함하는데, 여기서 기지국은 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하여, 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성한다. 그에 후속하여, 각각의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스에 대해, 기지국은 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다. 그에 의해, UE는 수신된 참조 신호 시퀀스를 이용하여 후속 공통 제어 신호들에 대한 채널 추정 및 복조를 수행할 수도 있다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 빔포밍 코드북을 구성하는 것은: 영역 코드북 및 빔 스캔 코드북에 의해 빔포밍 코드북을 결정하는 것을 더 포함하고, 여기서 영역 코드북은, 각각이 셀 내의 상이한 영역들을 각각 나타내는 N sector 개의 코드워드들을 포함하고, 빔 스캔 코드북은, 하나의 영역에서 이용가능한 빔포밍 코드워드들을 나타내는 N beam 개의 코드워드들을 포함한다.
임의로, 기지국은 영역 코드북 및 빔 스캐닝 코드북의 매트릭스 크로네커 곱을 컴퓨팅하는 것에 의해 빔포밍 코드북을 결정할 수도 있다.
상기 단계들 각각은 도 6과 함께 추가로 예시될 것이다.
전체 셀은 송신 프로시저에서 공간 다중화 방식에 의해 상이한 영역들/섹터들로 분할되고, 각각의 섹터에서 스킴 2에서의 것과 유사한 빔 탐색이 추가로 수행된다. 모든 섹터들에 대해, 섹터들 내의 빔 탐색이 동시에 수행될 수 있다. 이 스킴은 탐색 시간과 전력 할당 사이의 트레이드오프를 이룰 수 있다. 유사하게, 참조 신호 시퀀스는 공통 제어 신호들과 동일한 빔포밍 벡터를 통해 프리코딩된다.
도 6에 도시된 바와 같이, N=16개의 빔들을 갖는 예가 주어지고, 여기서 우선 셀이 4개의 섹터들로 분할되고 4개의 빔들은 4개의 섹터들을 통해 동시에 스캐닝된다. 다음으로, 각각의 섹터에서, 4개의 빔들이 하나씩 스캐닝된다. 16개의 빔들은 동일한 공통 제어 신호들을 반송하는 반면, 이들 공통 제어 신호들은 상이한 빔포밍 벡터들로 프리코딩되어 상기 송신 방식을 형성한다.
여기서 이전에 언급된 각각의 스캔은 동시에 수행된다. 시간 슬롯에서의 eNB 관점에서, 동일한 공통 제어 신호들을 갖는 4개의 빔들이 시간 슬롯에서 동시에 스캐닝된다. 여기서, 4개의 데이터 스트림들은 송신을 위해 대응하는 시간-주파수 리소스 상에 중첩된다.
스킴 3은, 스킴 1에 비해 전력 소비를 완화시키고 스킴 2에 비해 시간 효율을 증가시킬 수 있는 균형 잡힌 스킴이다. 본 개시내용의 일 실시예에서, 탐색 시간을 단축시키기 위해, 빔 스캐닝 패턴은 탐색 시퀀스, 예를 들어, 이진 탐색에 의해 최적화될 수 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 빔포밍 코드북은 영역/섹터 코드북 및 빔 스캐닝 코드북을 포함한다.
다음의 예에서, 섹터 코드북은
Figure pct00002
로서 나타내어지고, 영역 코드북은, 셀 내의 상이한 영역들/섹터들을 각각 나타내는 Nsector개의 코드워드들을 포함한다. 빔 스캐닝 코드북은
Figure pct00003
으로서 나타내어지는데, 이는 하나의 영역에서 이용가능한 빔포밍 코드워드들을 표시한다.
빔포밍 코드북은 상기 2개의 코드북들에 의해 결정될 수도 있다. 임의로, 본 개시내용의 일 실시예에서, 빔포밍 코드북은 상기 2개의 코드북들의 외적(cross product)에 의해 결정된다. 물론, 다른 적절한 방식이 또한 채택될 수도 있다.
하기에, 영역 코드북 및 빔 스캐닝 코드북의 매트릭스 크로네커 곱이 계산되는 실시예에 대한 예시가 제시된다.
그에 후속하여, DL 시간 슬롯에서, 동일한 공통 제어 신호들은
Figure pct00004
의 프리코더들(즉, 빔포밍 코드북들, 식 1에서의 W 매트릭스)을 이용하는 공간 다중화 방식으로 전송된다. 여기서, 상기 "hiwi는 제로와 동일하지 않고 hiwj=0이다"가 적용된다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 섹터 및 빔 스캐닝 시퀀스는 유연하게 분리 및 결합될 수 있는데, 이는 시그널링 송신을 가속화할 것이다. UE들이 포인팅된 빔 스캐닝 송신에만 관련되고 최상의 수신 품질을 획득하기 때문에 상세한 스캔 방식/구성은 UE들에 대해 무시될 수 있다. 참조 신호 시퀀스에 대해, 하나의 시간 슬롯에서, 4개의 빔들이 또한 공간 다중화 방식으로 송신될 수도 있다. 구체적으로는, 참조 신호 시퀀스는 공통 제어 신호들에 대해 사용된 것들과 동일한 빔 가중치들을 통해 프리코딩되고 동일한 공간 다중화 방식으로 전송될 수도 있다. 그에 의해, UE들은, 후속하여 전송되는 공통 제어 신호들에 대한 채널 추정 및 복조를 수행할 수도 있다.
유사하게, 스킴 3은 또한 스킴 1에서의 전력 부스팅 및 빔 시프팅을 이용할 수도 있다.
상기 스킴들에서 설명된 바와 같이, 스킴 3에서의 코드북 설계가 상기 2개의 스킴들과는 상이하지만, UE들은 여전히 코드북의 선택에 투명할 수 있고 어떠한 CSI 피드백도 필요하지 않다. 임의로, eNB는 구성 정보를 UE로 전송할 수도 있고, 구성 정보는: 전체 셀에 걸쳐 단일 빔을 스캐닝하는 주기, 및/또는 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간(즉, 상기에 언급된 유효 업데이트 주기)을 포함한다. 이와 같이, UE는 구성 정보에 따라 요구된 공통 제어 신호들을 검출할 수도 있다.
도 7은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스(10)의 개략도를 도시한다. 디바이스(10)는: 구성 모듈(101), 프리코딩 모듈(102) 및 전송 모듈(103)을 포함한다.
구성 모듈(101)은 제1 빔포밍 코드북을 구성하는 데 사용된다.
프리코딩 모듈(102)은 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 데 사용되고, 복수의 공통 제어 신호들은 동일하다. 전송 모듈(103)은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 데 사용된다. 부가적으로, 프리코딩 모듈(102)은 복수의 빔들을 각각 반송하는 복수의 상이한 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하도록 추가로 구성된다.
전송 모듈(103)은 공간 분할 다중화 방식으로 복수의 빔들을 셀 내의 대응하는 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하도록 추가로 구성된다.
부가적으로, 디바이스(10)는, 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위한 적어도 하나의 OFDM 심볼의 적어도 하나의 서브-캐리어를 사용하는 것에 의해 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들의 송신 전력의 증가를 증가시키는 전력 부스팅 모듈을 더 포함하고, 여기서 적어도 하나의 서브-캐리어는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위해 사용되는 것이 회피되었다.
바람직하게는, 구성 모듈(101)은 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북을 구성하는 것 - 제2 빔포밍 코드북은 제1 빔포밍 코드북과는 상이함 -; 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 동일한 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 것; 및 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 것 - 여기서 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들은, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 공통 제어 신호들이 전송되는 빔 커버리지 영역들에 대해 빔 시프트를 가짐 - 을 위해 추가로 사용된다.
바람직하게는, 전송 모듈(103)은, 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로, 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들 및 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 복수의 공통 제어 신호들을, 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 미리 결정된 순서로 전송하도록 추가로 구성된다.
바람직하게는, 전송 모듈(103)은 구성 정보를 사용자 장비로 전송하도록 추가로 구성되고, 구성 정보는: 제1 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈, 및 빔 시프트에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
도 8은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스의 개략도를 도시한다. 디바이스(20)는: 구성 모듈(201), 프리코딩 모듈(202) 및 스캐닝 모듈(203)을 포함한다.
구성 모듈(201)은 빔포밍 코드북을 구성하는 데 사용된다.
프리코딩 모듈(202)은 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들을 별개로 프리코딩하는 데 사용된다.
스캐닝 모듈(203)은, 각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하는 데 사용되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송한다.
바람직하게는, 이 디바이스(20)는, 구성 정보를 사용자 장비로 전송하기 위한 전송 모듈을 더 포함하고, 구성 정보는: 셀 전체를 단일 빔으로 스캐닝하는 주기, 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간, 및 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈 중 적어도 하나를 포함한다.
프리코딩 모듈(202)은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하도록 추가로 구성된다.
스캐닝 모듈(203)은, 각각의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스에 대해, 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하도록 추가로 구성되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다.
도 9는 본 개시내용의 추가의 실시예에 따른, 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스의 개략도를 도시한다. 디바이스(30)는: 구성 모듈(301), 프리코딩 모듈(302) 및 스캐닝 모듈(303)을 포함한다.
구성 모듈(301)은 빔포밍 코드북을 구성하는 데 사용된다.
프리코딩 모듈(302)은 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 데 사용되고, 복수의 공통 제어 신호들은 동일하다. 스캐닝 모듈(303)은 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하는 데 사용되고, 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송한다. 여기서, 구성 모듈(301)은 영역 코드북 및 빔 스캐닝 코드북에 의해 빔포밍 코드북을 결정하도록 추가로 구성되고, 여기서 영역 코드북은, 셀 내의 상이한 영역들을 각각 나타내는 Nsector개의 코드워드들을 포함하고, 빔 스캐닝 코드북은, 하나의 영역에서 이용가능한 빔포밍 코드워드들을 나타내는 Nbeam개의 코드워드들을 포함한다.
바람직하게는, 구성 모듈(301)은 영역 코드북 및 빔 스캐닝 코드북의 외적에 의해 빔포밍 코드북을 결정하도록 추가로 구성된다.
프리코딩 모듈(302)은 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스들을 각각 프리코딩하도록 추가로 구성된다.
스캐닝 모듈(303)은 공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하도록 추가로 구성되고, 각각의 영역 전체는 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 여기서 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송한다.
본 개시내용은 상기 예시적인 실시예들의 세부사항들로 제한되지 않고, 본 개시내용의 사상 또는 기본 특징들로부터 벗어남이 없이 다른 특정 방식으로 구현될 수도 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에게 명백하다. 그에 따라, 실시예들은 제한 없이 예시적인 것으로서 해석되어야 한다. 부가적으로, 명백히, 용어 "포함하다(comprise)"는 다른 요소 및 단계를 배제하지 않으며, 용어 "하나"는 복수를 배제하지 않는다. 디바이스 청구항에 정의된 복수의 요소들은 또한 하나의 요소에 의해 구현될 수도 있다. 용어들 "제1", "제2" 등은 명칭들만을 단지 나타내지만 임의의 특정 순서를 나타내지 않는다.

Claims (19)

  1. 밀리미터파 통신 시스템(millimeter wave communication system)의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법으로서,
    제1 빔포밍 코드북(first beamforming codebook)을 구성하는 단계;
    상기 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩(precoding)하는 단계 - 상기 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및
    복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식(space-division multiplexing manner)으로 상기 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 상기 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 상기 복수의 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하는 단계 - 상기 복수의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들은 상기 복수의 빔들에 의해 각각 반송됨 -; 및
    상기 공간 분할 다중화 방식으로 상기 복수의 빔들을 상기 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위한 적어도 하나의 OFDM 심볼의 적어도 하나의 서브-캐리어를 사용하는 것에 의해 상기 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들의 송신 전력을 증가시키는 단계 - 상기 적어도 하나의 서브-캐리어는 상기 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 전송하기 위해 사용되는 것이 회피됨 - 를 더 포함하는, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북을 구성하는 단계 - 상기 제2 빔포밍 코드북은 상기 제1 빔포밍 코드북과는 상이함 -;
    상기 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 동일한 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계; 및
    복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 상기 공간 분할 다중화 방식으로, 상기 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 상기 복수의 공통 제어 신호들을, 상기 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하는 단계 - 상기 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 상기 공통 제어 신호들이 전송되는 상기 빔 커버리지 영역들은, 상기 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 상기 공통 제어 신호들이 전송되는 상기 빔 커버리지 영역들에 대해 빔 시프트를 가짐 -
    를 더 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 상기 공간 분할 다중화 방식으로, 상기 제1 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 상기 복수의 공통 제어 신호들 및 상기 적어도 하나의 제2 빔포밍 코드북으로 프리코딩된 상기 복수의 공통 제어 신호들을, 상기 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 미리 결정된 순서로 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    구성 정보를 사용자 장비로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 구성 정보는:
    상기 제1 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈, 및
    상기 빔 시프트에 대한 정보
    중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공통 제어 신호들은:
    동기화 시그널링;
    브로드캐스팅 시그널링; 및
    공통 제어 시그널링
    중 적어도 하나를 적어도 포함하는, 방법.
  8. 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법으로서,
    빔포밍 코드북을 구성하는 단계;
    상기 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계; 및
    각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 상기 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하는 단계 - 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 -
    를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    구성 정보를 사용자 장비로 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 구성 정보는: 상기 셀 전체를 상기 단일 빔으로 스캐닝하는 주기, 상기 공통 제어 신호들을 송신하는 지속기간, 및 상기 빔포밍 코드북의 코드북 사이즈 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 상기 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 상기 공통 제어 신호들의 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하는 단계; 및
    각각의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스에 대해, 상기 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하는 단계 - 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송함 -
    를 더 포함하는, 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 공통 제어 신호들은:
    동기화 시그널링;
    브로드캐스팅 시그널링; 및
    공통 제어 시그널링
    중 적어도 하나를 적어도 포함하는, 방법.
  12. 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하는 방법으로서,
    빔포밍 코드북을 구성하는 단계;
    상기 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하는 단계 - 상기 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및
    공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 상기 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하는 단계 - 상기 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 -
    를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 빔포밍 코드북을 구성하는 단계는,
    영역 코드북 및 빔 스캔 코드북에 의해 상기 빔포밍 코드북을 결정하는 단계 - 상기 영역 코드북은, 각각이 상기 셀 내의 상이한 영역들을 각각 나타내는 N sector 개의 코드워드들을 포함하고, 상기 빔 스캔 코드북은, 하나의 영역에서 이용가능한 빔포밍 코드워드들을 나타내는 N beam 개의 코드워드들을 포함함 - 를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 영역 코드북 및 상기 빔 스캔 코드북의 매트릭스 크로네커 곱(matrix Kronecker product)을 획득하는 것에 의해 상기 빔포밍 코드북을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 생성하도록, 상기 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 상기 공통 제어 신호들에 대한 참조 신호 시퀀스를 각각 프리코딩하는 단계; 및
    공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 상기 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하는 단계 - 상기 각각의 영역 전체는 상기 복수의 상이한 프리코딩된 참조 신호 시퀀스들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 참조 신호 시퀀스를 반송함 -
    를 더 포함하는, 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 공통 제어 신호들은:
    동기화 시그널링;
    브로드캐스팅 시그널링; 및
    공통 제어 시그널링
    중 적어도 하나를 적어도 포함하는, 방법.
  17. 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스로서,
    제1 빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈;
    상기 제1 빔포밍 코드북 내의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈 - 상기 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및
    복수의 빔들을 사용하는 것에 의해, 공간 분할 다중화 방식으로 상기 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 셀 내의 각각의 빔 커버리지 영역들로 각각 전송하기 위한 전송 모듈
    을 포함하는, 디바이스.
  18. 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스로서,
    빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈;
    상기 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 상기 공통 제어 신호들을 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈; 및
    각각의 프리코딩된 공통 제어 신호에 대해, 상기 프리코딩된 공통 제어 신호를 송신하도록 셀 전체를 단일 빔으로 순차적으로 스캐닝하기 위한 스캐닝 모듈 - 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 -
    을 포함하는, 디바이스.
  19. 밀리미터파 통신 시스템의 기지국에서 공통 제어 신호들을 송신하기 위한 디바이스로서,
    빔포밍 코드북을 구성하기 위한 구성 모듈;
    상기 빔포밍 코드북 내의 각각의 빔포밍 코드워드들을 사용하는 것에 의해 복수의 공통 제어 신호들을 각각 프리코딩하기 위한 프리코딩 모듈 - 상기 복수의 공통 제어 신호들은 동일함 -; 및
    공간 분할 다중화 방식으로 셀의 각각의 영역을 상기 각각의 영역 내에서 단일 빔으로 동시에 스캐닝하기 위한 스캐닝 모듈 - 상기 각각의 영역 전체는 복수의 프리코딩된 공통 제어 신호들을 송신하도록 상이한 단일 빔들로 각각 스캐닝되고, 상기 단일 빔은 하나의 프리코딩된 공통 제어 신호를 반송함 -
    을 포함하는, 디바이스.
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