KR20210076905A

KR20210076905A - 무선 통신 시스템을 위한 도플러 코드북-기반 프리코딩 및 csi 보고

Info

Publication number: KR20210076905A
Application number: KR1020217009752A
Authority: KR
Inventors: 벤카테쉬 라미레디; 마르쿠스 랜드만; 마르쿠스 그로쓰만; 수타르슌 바라타라잔; 수타르 바라타라잔
Original assignee: 프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2021-06-24
Also published as: CN112997418B; WO2020052736A1; KR102607030B1; CN112997418A; JP2021536187A; EP3850761A1; JP7335326B2; US20210226674A1

Abstract

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치는 송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호 - 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함함 - 를 수신하는 송수신기 및 프로세서를 포함한다. 프로세서는 무선 채널 상의 다운링크 기준 신호 - 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정한다. 프로세서는, 성능 메트릭에 기초하여, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하며, 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분,
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분, 및
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함한다.
프로세서는 선택된 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)와 함께 명시적 CSI 및 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하고, CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI 중 하나 이상을 포함하는 CSI 피드백을 송신기에 보고하며, PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용된다. 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분 및/또는 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다.

Description

무선 통신 시스템을 위한 도플러 코드북-기반 프리코딩 및 CSI 보고

본 출원은 무선 통신 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 도플러 코드북-기반 프리코딩(Doppler codebook-based precoding) 및 채널 상태 정보(channel state information; CSI) 보고를 사용하는 프리코딩을 채용한 무선 통신 시스템에 관한 것이다.

도 1은 코어 네트워크(102) 및 무선 액세스 네트워크(104)를 포함하는 지상 무선 네트워크(100)의 예의 개략도이다. 무선 액세스 네트워크(104)는 복수의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)을 포함할 수 있으며, 복수의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)의 각각은 각각의 셀(106₁ 내지 106₅)에 의해 개략적으로 나타내어진 기지국을 둘러싸는 특정 영역을 서빙한다. 기지국은 셀 내의 사용자를 서빙하기 위해 제공된다. 기지국(base station; BS)이라는 용어는 5G 네트워크에서는 gNB라고 하거나, UMTS/LTE/LTE-A/LTE-A Pro에서는 eNB라고 하거나, 다른 이동 통신 표준에서는 단순히 BS라고 한다. 사용자는 고정 장치(stationary device) 또는 이동 장치(mobile device)일 수 있다. 또한, 무선 통신 시스템은 기지국 또는 사용자에 연결되는 이동 또는 고정 IoT 장치에 의해 액세스될 수 있다. 이동 장치 또는 IoT 장치는 물리적 장치, 로봇 또는 자동차와 같은 지상 기반 차량, 유인 또는 무인 항공기(unmanned aerial vehicle; UAV)와 같은 항공기를 포함할 수 있으며, 후자는 또한 드론, 건물, 및 전자 장치, 소프트웨어, 센서, 액추에이터 등이 내장된 다른 엔트리 또는 장치 뿐만 아니라 이러한 장치가 기존의 네트워크 인프라에 걸친 데이터를 수집하고 교환할 수 있게 하는 네트워크 연결부(network connectivity)라고 한다. 도 1은 단지 5개의 셀의 예시도를 도시하지만, 무선 통신 시스템은 더 많은 이러한 셀을 포함할 수 있다. 도 1은 셀(106₂) 내에 있고 기지국(gNB₂)에 의해 서빙되는 사용자 장치(user equipment; UE)라고도 두 사용자(UE₁ 및 UE₂)를 도시한다. 다른 사용자(UE₃)는 기지국(gNB₄)에 의해 서빙되는 셀(106₄)에 도시된다. 화살표(108₁, 108₂ 및 108₃)는 데이터를 사용자(UE₁, UE₂ 및 UE₃)로부터 기지국(gNB₂, gNB₄)으로 송신하거나 데이터를 기지국(gNB₂, gNB₄)으로부터 사용자(UE₁, UE₂ 및 UE₃)로 송신하기 위한 업링크/다운링크 연결부(uplink/downlink connection)를 개략적으로 나타낸다. 또한, 도 1은 고정 또는 이동 장치일 수 있는 셀(106₄) 내의 2개의 IoT 장치(110₁ 및 110₂)를 도시한다. IoT 장치(110₁)는 기지국(gNB₄)을 통해 무선 통신 시스템에 액세스하여 화살표(112₁)에 의해 개략적으로 나타내어진 바와 같이 데이터를 송수신한다. IoT 장치(110₂)는 화살표(112₂)에 의해 개략적으로 나타내어진 바와 같이 사용자(UE₃)를 통해 무선 통신 시스템에 액세스한다. 각각의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)은 도 1에서 "코어(core)"를 가리키는 화살표에 의해 개략적으로 나타내어지는 각각의 백홀 링크(114₁ 내지 114₅)를 통해 예를 들어 S1 인터페이스를 통해 코어 네트워크(102)에 연결될 수 있다. 코어 네트워크(102)는 하나 이상의 외부 네트워크에 연결될 수 있다. 또한, 각각의 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)의 일부 또는 전부는 도 1에서 "gNB"를 가리키는 화살표에 의해 개략적으로 나타내어지는 각각의 백홀 링크(116₁ 내지 116₅)를 통해 예를 들어 NR에서의 S1 또는 X2 인터페이스 또는 XN 인터페이스를 통해 서로 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 무선 네트워크 또는 통신 시스템은 2개의 별개의 중첩된 네트워크를 갖는 이종 네트워크(heterogeneous network), 기지국(gNB₁ 내지 gNB₅)과 같은 매크로 기지국을 포함하는 각각의 매크로 셀을 갖는 매크로 셀의 네트워크, 및 펨토 또는 피코 기지국과 같은 소형 셀 기지국(도 1에 도시되지 않음)의 네트워크에 의해 이루어질 수 있다.

데이터 송신을 위해 물리적 자원 그리드가 사용될 수 있다. 물리적 자원 그리드는 다양한 물리적 채널 및 물리적 신호가 매핑되는 자원 요소의 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 물리적 채널은 다운링크 및 업링크 페이로드 데이터라고도 하는 사용자 특정 데이터를 반송하는 물리적 다운링크 및 업링크 공유 채널(physical downlink and uplink shared channel; PDSCH, PUSCH), 예를 들어 마스터 정보 블록(master information block; MIB) 및 시스템 정보 블록(system information block; SIB)을 반송하는 물리적 브로드캐스트 채널(physical broadcast channel; PBCH), 및 예를 들어 다운링크 제어 정보(downlink control information; DCI)를 반송하는 물리적 다운링크 및 업링크 제어 채널(physical downlink and uplink control channel; PDCCH, PUCCH) 등을 포함할 수 있다. 업링크의 경우, 물리적 채널은 UE가 MIB 및 SIB를 동기화하고 획득하면 네트워크에 액세스하기 위해 UE가 사용하는 물리적 랜덤 액세스 채널(physical random access channel; PRACH 또는 RACH)를 더 포함할 수 있다. 물리적 신호는 기준 신호 또는 심볼(reference signals or symbol; RS), 동기화 신호 등을 포함할 수 있다. 자원 그리드는 시간 도메인에서 10 밀리초와 같은 특정 기간을 갖고, 주파수 도메인에서 주어진 대역폭을 갖는 프레임 또는 무선 프레임을 포함할 수 있다. 프레임은 미리 정의된 길이의 특정 수의 서브프레임, 예를 들어 1 밀리초의 길이를 갖는 2개의 서브프레임을 가질 수 있다. 각각의 서브프레임은 CP(cyclic prefix) 길이에 따라 6개 또는 7개의 OFDM 심볼의 2개의 슬롯을 포함할 수 있다. 프레임은 또한 예를 들어 단축된 송신 시간 간격(shortened transmission time interval; sTTI) 또는 몇 개의 OFDM 심볼을 포함하는 미니 슬롯/비슬롯 기반 프레임 구조를 사용할 때 더 적은 수의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다.

무선 통신 시스템은 OFDM(orthogonal frequency-division multiplexing) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency-division multiple access) 시스템 또는 CP, 예를 들어 DFT-s-OFDM을 갖거나 갖지 않은 임의의 다른 IFFT 기반 신호와 같이 주파수 분할 다중화를 사용하는 임의의 단일 톤 또는 다중 반송파 시스템일 수 있다. 다중 액세스를 위한 비직교 파형(non-orthogonal waveform)과 같은 다른 파형, 예를 들어, FBMC(filter-bank multicarrier), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 또는 UFMC(universal filtered multi carrier)가 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 예를 들어 LTE-Advanced pro 표준 또는 5G 또는 NR(New Radio) 표준에 따라 동작할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같은 무선 통신 네트워크에서, 무선 액세스 네트워크(104)는 각각 매크로 기지국이라고도 하는 1차 기지국을 포함하는 1차 셀의 네트워크를 포함하는 이종 네트워크일 수 있다. 또한, 소형 셀 기지국이라고도 하는 복수의 2차 기지국은 매크로 셀의 각각에 제공될 수 있다. 상술한 지상 무선 네트워크에 부가하여, 위성과 같은 우주 송수신기, 및/또는 무인 항공기 시스템과 같은 공중 송수신기(airborne transceiver)를 포함하는 비지상 무선 통신 네트워크가 또한 존재한다. 비지상 무선 통신 네트워크 또는 시스템은 예를 들어 LTE-advanced pro 표준 또는 5G 또는 NR 표준에 따라 도 1을 참조하여 상술한 지상 시스템과 유사한 방식으로 동작할 수 있다.

도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 무선 통신 시스템에서, 다중 안테나 기술은 예를 들어 LTE 또는 NR에 따라 사용자 데이터 송신율(data rate), 링크 신뢰성, 셀 커버리지 및 네트워크 용량을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 다중 스트림 또는 다중 계층 송신을 지원하기 위해, 통신 시스템의 물리적 계층에서는 선형 프리코딩이 사용된다. 선형 프리코딩은 데이터의 계층을 안테나 포트에 매핑하는 프리코더 매트릭스에 의해 수행된다. 프리코딩은 빔포밍(beamforming)의 일반화로서 보여질 수 있으며, 이는 의도된 수신기를 향해 데이터 송신을 공간적으로 지향/초점화하는 기술이다. 데이터를 송신 안테나 포트에 매핑하기 위해 gNB에서 사용되는 프리코더 매트릭스는 채널 상태 정보(channel state information; CSI)를 사용하여 결정된다.

LTE 또는 New Radio(5G)와 같이 상술한 통신 시스템에서, 다운링크 신호는 데이터 신호, DCI(DL(down link) control information)를 포함하는 제어 신호, 및 상이한 목적을 위해 사용된 다수의 기준 신호 또는 심볼(reference signals or symbol; RS)을 전달한다. gNodeB(또는 gNB 또는 기지국)는 각각 소위 PDSCH(physical downlink shared channel) 및 PDCCH(physical downlink control channel) 또는 ePDCCH(enhanced PDCCH)를 통해 데이터 및 제어 정보(data and control information; DCI)를 송신한다. 또한, gNB의 다운링크 신호는 LTE에서의 공통 RS(common RS; CRS), 채널 상태 정보 RS(channel state information RS; CSI-RS), 복조 RS(demodulation RS; DM-RS) 및 위상 추적 RS(phase tracking RS; PT-RS)를 포함하는 하나 또는 다수의 타입의 RS를 포함할 수 있다. CRS는 DL 시스템 대역폭 부분을 통해 송신되고, 사용자 장치(UE)에서 데이터 또는 제어 정보를 복조하기 위한 채널 추정치를 획득하는데 사용된다. CSI-RS는 CRS에 비해 시간 및 주파수 도메인에서 감소된 밀도로 송신되고, UE에서 채널 추정/채널 상태 정보(CSI) 획득을 위해 사용된다. DM-RS는 각각의 PDSCH의 대역폭 부분에서만 송신되며, UE에 의해 데이터 복조를 위해 사용된다. gNB에서의 신호 프리코딩을 위해, 프리코딩되지 않은 CSI-RS 및 빔포밍된 CSI-RS 보고와 같은 여러 CSI-RS 보고 메커니즘이 도입되었다(참고 문헌 [1] 참조). 프리코딩되지 않은 CSI-RS의 경우, gNB에서 안테나 어레이의 CSI-RS 포트와 송수신기 유닛(transceiver unit; TXRU) 간의 일대일 매핑(one-to-one mapping)이 활용된다. 따라서, 프리코딩되지 않은 CSI-RS는 상이한 CSI-RS 포트가 동일한 빔 방향과 빔 폭을 갖는 셀 전체 커버리지(cell-wide coverage)를 제공한다. 빔포밍/프리코딩된 UE 특정 또는 비UE 특정 CSI-RS의 경우, 빔포밍 동작은 단일 또는 다중 안테나 포트에 적용되어 상이한 방향에서 높은 이득을 가진 여러 개의 좁은 빔을 가지므로 셀 전체 커버리지를 제공하지 않는다.

시분할 이중화(time division duplexing; TDD)를 사용하는 무선 통신 시스템에서, 채널 상호성(channel reciprocity)으로 인해, 채널 상태 정보(CSI)는 기지국(gNB)에서 사용할 수 있다. 그러나, 주파수 분할 이중화(frequency division duplexing; FDD)를 사용할 때에는, 채널 상호성이 없기 때문에, 채널은 UE에서 추정되어 gNB로 피드백해야 한다. 도 2는 LTE 릴리스 8에 따른 코드북 기반 프리코딩을 사용하는 MIMO DL 송신의 블록 기반 모델을 도시한다. 도 2는 기지국(200)과 사용자 장치(202) 사이의 무선 데이터 통신을 위한 무선 채널과 같은 기지국(200)(gNB), 사용자 장치(UE)(202) 및 채널(204)을 개략적으로 도시한다. 기지국은 복수의 안테나 또는 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이(ANT_T), 및 코드북(210)으로부터 데이터 벡터(208) 및 프리코더 매트릭스 F를 수신하는 프리코더(206)를 포함한다. 채널(204)은 채널 텐서(channel tensor)/매트릭스(212)에 의해 설명될 수 있다. 사용자 장치(202)는 복수의 안테나 또는 안테나 요소를 갖는 안테나 또는 안테나 어레이(ANT_R)를 통해 데이터 벡터(214)를 수신한다. 사용자 장치(202)와 기지국(200) 사이의 피드백 채널(216)은 피드백 정보를 송신하기 위해 제공된다. Rel.15까지의 3GPP의 이전의 릴리스는 UE에서 CSI 추정을 위해 여러 다운링크 기준 심볼(예컨대, CSI-RS)의 사용을 지원한다. FDD 시스템(Rel. 15까지)에서, UE에서의 추정된 채널은 암시적으로 gNB에 보고되며, 여기서 피드백 채널을 통해 UE에 의해 송신된 CSI는 랭크 인덱스(rank index; RI), 프리코딩 매트릭스 인덱스(precoding matrix index; PMI) 및 채널 품질 인덱스(channel quality index; CQI)(및 Rel. 13로부터의 CRI)를 포함하여, gNB에서 프리코딩 매트릭스, 및 송신될 심볼의 MCS(modulation order and coding scheme)를 디코딩하는 것을 허용한다. PMI 및 RI는 '코드북'이라고하는 사전 정의된 매트릭스 세트 Ω로부터 프리코딩 매트릭스를 결정하는데 사용된다. 예를 들어, LTE에 따른 코드북은 테이블의 각각의 엔트리에서 매트릭스를 가진 룩업 테이블일 수 있으며, UE로부터의 PMI 및 RI는 사용될 프리코더 매트릭스가 획득되는 테이블의 행과 열을 결정한다. 프리코더와 코드북은 N₁개의 이중 편파 안테나(총 N_t = 2N₁ 안테나)를 가진 1차원 ULA(Uniform Linear Array) 또는 N1N2 위치에서의 이중 편파 안테나(총 N_t = 2N₁N₂ 안테나)를 가진 2차원 UPA(Uniform Planar Array)가 장착된 gNB를 위해 Rel. 15까지 설계되었다. ULA는 수평(방위각(azimuth)) 방향으로만 전파(radio wave)를 제어할 수 있음으로써 gNB에서 방위각 전용 빔포밍(azimuth-only beamforming)이 가능한 반면, UPA는 수직(앙각(elevation)) 및 수평(방위각) 방향 모두에서 송신 빔포밍을 지원하며, 이는 FD(full-dimension) MIMO라고도 한다. 예를 들어, FD-MIMO와 같은 대규모 안테나 어레이의 경우에, 코드북은 어레이의 어레이 응답 벡터를 사용하여 공간적으로 분리된 전자기 송수신 빔을 형성하는 빔포밍 가중치(beamforming weight)의 세트일 수 있다. 어레이의 빔포밍 가중치('어레이 스티어링 벡터(array steering vector)'라고도 함)는 특정 방향으로(또는 그로부터) 방사선을 송신(또는 획득)하기 위해 안테나에 공급된 신호(또는 안테나로부터 수신된 신호)에 적용되는 진폭 이득 및 위상 조정치(phase adjustments)이다. 프리코더 매트릭스의 성분은 코드북으로부터 획득되고, PMI와 RI는 코드북을 '판독하고(read)', 프리코더를 획득하는데 사용된다. 어레이 스티어링 벡터는 ULA 또는 UPA가 신호 송신을 위해 사용될 때 2D DFT(Discrete Fourier Transform) 매트릭스의 열(column)에 의해 설명될 수 있다.

3GPP New Radio Rel.15에서의 Type-I 및 Type-II CSI 보고 방식에서 사용되는 프리코더 매트릭스는 주파수 도메인에서 정의되고, 이중 스테이지 구조(dual-stage structure): F(s) = F₁F₂(s), s = 0…, S-1을 가지며(참고 문헌 [2] 참조), 여기서 S는 서브대역의 수를 나타낸다. 매트릭스 F₁은 인덱스 s에 독립적인 광대역 매트릭스이며, DFT 코드북 매트릭스에서 선택된 U개의 공간 빔포밍 벡터(소위 공간 빔)

를 포함한다.

매트릭스 F₂(s)는 제 s 구성된 서브대역에 대해 F₁에 정의된 빔을 선택/결합/동위상화하는 선택/결합/동위상화 매트릭스이다.

예를 들어, 랭크-1 송신 및 Type-I CSI 보고의 경우, F₂(s)는 [2]에 의해 이중 편파 안테나 어레이에 대해 제공된다.

여기서

는 1인 제 u 위치를 제외하고 모든 위치에서의 0을 포함한다. 이러한 e_u의 정의는 안테나 어레이의 각각의 편파에 대해 제 u 벡터를 선택하여, 두 편파에 걸쳐 이를 결합한다. 또한, δ₁은 안테나 어레이의 제 2 편파에 대한 양자화된 위상 조정치이다.

예를 들어, 랭크-1 송신 및 Type-II CSI 보고의 경우, F₂(s)는 [2]에 의해 이중 편파 안테나 어레이에 대해 제공된다.

여기서 p_u 및 δ_u,u = 1,2,..., 2U는 각각 양자화된 진폭 및 위상 빔 결합 계수이다.

랭크-R 송신의 경우, F₂(s)는 R 벡터를 포함하며, 여기서 각각의 벡터의 엔트리(entry)는 각각의 편파 내에서 단일 또는 다수의 빔을 결합하고/하거나 두 편파에 걸쳐 이를 결합하도록 선택된다.

매트릭스 F₁ 및 F₂(s)의 선택은 현재 채널 상태에 대한 지식을 기반으로 UE에 의해 수행된다. 선택된 매트릭스는 RI 및 PMI의 형식으로 CSI 보고서(report)에 포함되며, gNB에서 다음의 송신 시간 간격 동안 다중 사용자 프리코더를 업데이트하는 데 사용된다.

암시적 피드백 방식에 대해 [2]에서 설명된 현재 CSI 보고 형식의 내재된 단점은 RI 및 PMI가 현재 채널 조건의 정보만을 포함한다는 것이다. 결과적으로, CSI 보고율(reporting rate)은 채널이 변하지 않는 것으로 간주되는 기간을 정의하는 채널 일관성 시간(channel coherence time)과 관련된다. 이것은, UE가 움직이지 않거나 느리게 움직이는 준정적 채널 시나리오에서, 채널 일관성 시간이 길고 CSI를 덜 자주 업데이트될 필요가 있다는 것을 의미한다. 그러나, 예를 들어 다중 경로 채널 환경에서 UE의 높은 움직임으로 인해 채널 조건이 빠르게 변하면, 채널 일관성 시간은 짧고, 송신 신호는 도플러 주파수 확산으로 인한 심각한 페이딩(fading)을 경험한다. 이러한 채널 조건의 경우, 높은 피드백 오버헤드를 발생시키는 CSI는 자주 업데이트될 필요가 있다. 특히, 보다 다중 사용자 중심이 될 가능성이 있는 미래의 NR 시스템(Rel. 16)의 경우, 고도로 동적인 채널 시나리오에서 사용자로부터의 다중 CSI 보고서는 통신 시스템의 전반적인 효율성을 크게 감소시킬 것이다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 시간 경과에 따른 채널 진화(channel-evolution)를 고려하는 여러 명시적인 CSI 피드백 방식이 제안되었다(참고 문헌 [3] 참조). 여기서, 명시적 CSI는 UE에서 프리코더 선택을 위한 코드북없이 UE로부터 gNB로 명시적 채널 계수를 보고하는 것을 나타낸다. 이러한 방식은 공통적으로 다중 경로 전파 채널의 지배적 채널 탭의 파라미터와 UE에서의 시간 진화를 추정한다. 예를 들어, [3]에서, 각각의 채널 탭은 각각의 하위 탭이 도플러 주파수 시프트 및 경로 이득으로 파라미터화되는 하위 채널 탭의 합(sum)으로서 모델링된다. 각각의 채널 탭에 대한 추정된 파라미터는 기지국으로 피드백되며, 여기서 이러한 파라미터는 다운링크 프리코딩 전에 시간 도메인 기반 채널 예측을 위한 채널 모델과 함께 사용된다. 명시적 CSI의 가용성은 암시적 기반 채널 피드백에 비해 피드백 채널, 특히 원하지 않는 느린 가변 채널에 대한 오버헤드를 증가시킨다.

예를 들어, WO 2018/052255 A1은 주파수 도메인 채널 매트릭스, 공분산 매트릭스 또는 채널 매트릭스의 고유 벡터에 적용되는 PCA(principal component analysis)를 사용하여 무선 통신 시스템에서 채널을 나타내는 명시적 CSI 획득과 관련된다. 따라서, 2차원 어레이 및 CSI 보고 구성을 갖춘 기지국에서 다운링크 신호 프리코딩을 위한 코드북 접근법이 제안된다. 그러나, 제안된 CSI 보고 방식의 내재된 단점은 사용자로부터의 CSI 보고서가 현재 MIMO 채널 상태/실현(realization)과 관련하여 선택된 CQI, PMI 및 RI에 대한 정보만을 포함하고, 시간이 지남에 따라 소규모 채널 페이딩에 의해 발생된 채널 변화를 고려하지 않는다는 것이다. 따라서, 사용자가 빠른 페이딩 채널 조건을 경험할 때, 시간이 지남에 따라 높은 피드백 오버헤드를 발생시키는 빈번한 CSI 업데이트가 필요하다. 또한, 제안된 CSI 보고 방식은 계층 당 하나의 빔 PMI 피드백(one beam per layer PMI feedback)으로 제한되어 CSI 정확도가 제한되고 다중 사용자 MIMO에서의 CSI 획득을 위해 불충분한 것으로 밝혀졌다.

또한, 시간이 지남에 따라 채널 진화를 추적하기 위해, 기준 신호는 시간이 지남에 따라 확산될 필요가 있다. 현재 3GPP NR 사양 [1]에서, 단일 샷(shot) CSI-RS는 특정 시간 슬롯에 구성된다. 이러한 CSI-RS 슬롯은 주기적으로 송신되거나 요구시 트리거(trigger)된다. NZP-CSI-RS, CSI-IM 또는 CSI-SSB 자원 세트 [2]를 지칭할 수 있는 CSI-RS 자원 세트의 구성은 다음의 상위 계층 파라미터를 사용하여 수행된다(참고 문헌 [4] 참조):

CSI-ResourceConfig - 자원 세트 구성은 자원 세트에 구성된 자원의 ID, 주기성 측면에서의 각각의 CSI-RS 자원의 타입 및 구성되는 대역폭 부분으로 구성된다.

CSI-ResourcePeriodicityAndOffset - 슬롯의 수와 CSI-RS의 오프셋의 측면에서의 CSI-RS 자원의 주기성을 언급한다.

CSI-RS-ResourceMapping - CSI-RS 자원이 매핑되는 시간-주파수 맵에서의 자원 요소, CSI-RS 포트의 수, 매핑된 기준 심볼에 사용되는 CDM 타입, 주파수 도메인에서의 기준 심볼의 점유 밀도 및 대역폭을 언급한다.

o frequencyDomainAllocation

o nrofPorts

o firstOFDMSymbolInTimeDomain

o firstOFDMSymbolInTimeDomain2

o cdm-Type

o density

o freqBand

CSI-RS 설계가 링크 적응(변조 및 코딩 방식 - MCS), 및 특정 채널 실현/스냅샷(snapshot)으로부터 프리코딩 매트릭스를 선택하기 위한 CSI를 획득하는 데 사용될 수 있지만, MIMO 채널의 도플러 주파수 성분을 추정하기 위해 시간에 따른 채널 진화를 추적할 수 없다.

상술한 섹션에서의 정보는 본 발명의 배경의 이해를 향상시키기 위한 것일 뿐이며, 따라서 통상의 기술자에게 이미 알려진 선행 기술을 형성하지 않는 정보를 포함할 수 있다는 것이 주목된다.

본 발명의 목적은 채널 시간 진화를 추적할 수 있는 CSI 보고를 위한 개선된 접근법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 독립항에서 정의된 바와 같은 주제(subject matter)에 의해 달성된다.

실시예는 종속항에서 정의된다.

이하, 본 발명의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 무선 통신 시스템의 예의 개략도를 도시한다.
도 2는 LTE 릴리스 8에 따른 코드북 기반 프리코딩을 사용하는 MIMO DL 송신의 블록 기반 모델을 도시한다.
도 3은 본 명세서에 설명된 발명의 교리에 따라 동작할 수 있는 송신기와, 본 명세서에 설명된 발명의 교리에 따라 동작할 수 있는 복수의 수신기 사이에서 정보를 통신하기 위한 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 4는 도플러 지연 빔 3단 프리코더(Doppler-delay-beam three-stage precoder)를 사용하는 본 발명의 실시예에 따라 CSI 파라미터의 구성, CSI 측정, 복합 프리코더 매트릭스 계산 및 CSI 보고를 예시하는 흐름도이다.
도 5(a)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 반복되지 않는 CSI-RS(CSI-RS-BurstDuration이 구성되지 않거나 CSI-RS-BurstDuration = 0)를 도시한다.
도 5(b)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 4개의 슬롯을 반복하는 CSI-RS(CSI-RS-BurstDuration = 4)를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 CSI-RS-BurstDuration 정보 요소를 도시한다.
도 7은 제 1 단 프리코더 F₁을 MIMO 채널 임펄스 응답과 결합할 때 획득되는 빔포밍된 채널 임펄스 응답의 2개의 예를 도시하며, 도 7(a)는 빔포밍된 채널 임펄스 응답의 주요 피크 내에서 지연 또는 지연차와 연관된 주파수 도메인 코드북으로부터의 DFT 벡터의 인덱스를 도시하며, 도 7(b)는 빔포밍된 채널 임펄스 응답의 2개의 피크 내에서 지연 또는 지연차와 연관된 주파수 도메인 코드북으로부터의 DFT 벡터의 인덱스를 도시한다.
도 8은 N×S×T 차원의 주파수 도메인 채널 텐서(3차원 어레이) H를 도시한다.
도 9는 크기가

인 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 도시한다.
도 10은 빔당 동일한 수의 지연과 지연 및 빔당 동일한 수의 도플러 주파수 성분을 가정하는 계층 1 송신을 위한 빔, 지연 및 도플러 주파수 성분과 연관된 피드백 인덱스를 도시한다.
도 11은 gNB에서 제 l 계층 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 코드북 기반 구성 및 예시적인 구성

에 대한 안테나 포트(antenna port; AP)와의 제 l 계층 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 연관성(association)을 도시한다.
도 12는 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하는 본 발명의 실시예에 따라 CSI 파라미터의 구성, CSI 측정, 복합 프리코더 매트릭스 계산 및 CSI 보고를 예시하는 흐름도이다.
도 13은 gNB에서 제 l 계층 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 코드북 기반 구성 및 예시적인 구성

에 대한 안테나 포트(AP)와의 제 l 계층 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 연관성을 도시한다.
도 14는 크기가

인 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 도시한다.
도 15는 본 발명의 접근법에 따라 설명된 방법의 단계뿐만 아니라 유닛 또는 모듈이 실행될 수 있는 컴퓨터 시스템의 예를 도시한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 요소가 동일한 참조 부호에 의해 참조되는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명의 실시예는 기지국과 같은 송신기 또는 송수신기, 및 상술한 바와 같은 이동 또는 고정 단말기 또는 IoT 장치와 같은 통신 장치(수신기) 또는 사용자를 포함하는 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 무선 통신 시스템 또는 네트워크에서 구현될 수 있다. 도 3은 기지국과 같은 송신기(200)와, 기지국(200)에 의해 서빙되는 UE와 같은 복수의 통신 장치(202₁ 내지 202_n) 사이에서 정보를 통신하기 위한 무선 통신 시스템의 개략도이다. 기지국(200) 및 UE(202)는 무선 통신 링크 또는 무선 링크와 같은 채널(204)을 통해 통신할 수 있다. 기지국(200)은 하나 이상의 안테나(ANT_T) 또는 복수의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이, 및 신호 프로세서(200a)를 포함한다. UE(202)는 하나 이상의 안테나(ANT_R) 또는 복수의 안테나를 갖는 안테나 어레이, 신호 프로세서(202a1, 202a_n) 및 송수신기(202b₁, 202b_n)를 포함한다. 기지국(200) 및 각각의 UE(202)는 본 명세서에 설명된 본 발명의 교시에 따라 동작할 수 있다.

도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더

사용자 장치

본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치(202)를 제공한다. 통신 장치는,

송신기(200)로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널(204)을 통해 무선 신호를 수신하도록 구성된 송수신기(202b)로서, 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 송수신기(202b), 및

프로세서(202a)를 포함하는데, 프로세서(202a)는,

무선 채널 상의 다운링크 기준 신호 - 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하고,

성능 메트릭에 기초하여, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더 - 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,

ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분,

ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분, 및

ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함함 - 에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하고,

선택된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)와 함께 명시적 CSI 및 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(channel quality indicator; CQI) 및/또는 프리코더 매트릭스 지시자(precoder matrix indicator; PMI) 및/또는 랭크 지시자(rank indicator; RI) 중 하나 이상을 계산하며,

CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI - PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는 데 사용됨 - 중 하나 이상을 포함하는 CSI 피드백을 송신기에 보고하도록 구성되는데,

여기서 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분 및/또는 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된(oversampled) DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다.

실시예에 따르면, 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 공간 지연 도플러 도메인에서의 프리코딩을 수행하도록 구성되고, 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 3개의 별개의 코드북을 기반으로 하며, 여기서 3개의 별개의 코드북은,

복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁),

복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂), 및

복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분에 대한 제 3 코드북(Ω₃), 및

제 1, 제 2 및 제 3 코드북으로부터 선택된 하나 이상의 벡터를 복소 스케일링(complex scaling)/결합하기 위한 결합 계수의 세트를 포함하는데,

여기서 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 S×S DFT 매트릭스 또는 S×SO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, 여기서 S는 서브대역의 수를 나타내고, O₂∈ {1,2,3..}는 오버샘플링 계수(oversampling factor)를 나타내고/내거나,

여기서 제 3 코드북 매트릭스(Ω₃)의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₃ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, 여기서 T는 관찰 시간 중 순시치(time instance)의 수를 나타내고, O₃∈ {1,2,3..}는 오버샘플링 계수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 S를 수신하거나,

제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트(default)) 파라미터 S를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 T를 수신하거나,

제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 제 p 편파 및 제 l 계층에 대한 프리코더 매트릭스(

)는,

제 1 코드북으로부터 선택되는 편파와 무관한

빔포밍 벡터

,

제 u 빔에 대한 제 2 코드북으로부터 선택된

지연 벡터

,

제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 제 3 코드북으로부터 선택된

도플러 주파수 벡터

, 및

제 1, 제 2 및 제 3 코드북으로부터 선택된 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트

로 구성된다.

실시예에 따르면, 제 l 송신 계층 및 제 p 편파의 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)는 다음과 같이 표현된다.

여기서,

은 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 제 l 계층 및 제 u 빔에 대한 지연의 수이고,

은 제 l 계층, 제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 도플러 주파수 성분의 수이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 d 지연, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 제 v 도플러 주파수 벡터이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p 편파와 관련된 크기 S × 1의 제 d 지연 벡터이고,

은 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 d 지연, 제 v 도플러 주파수 및 제 p 편파와 관련된 도플러 지연 복소 결합 계수이고,

은 특정 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자(scalar normalization factor)이다.

실시예에 따르면, 도플러 지연 빔 프리코더는 이중 스테이지 프리코더로 표현된다:

여기서

이고,

은 복소 도플러 지연 빔 결합 계수를 포함하며,

이고,

이며, 여기서

는 크기 S의 항등 매트릭스(identity matrix)이며,

여기서

은 프리코더의 제 l 계층, 제 d 지연, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 제 v 도플러 주파수 벡터ld고,

은 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 d 지연, 제 v 도플러 주파수 및 제 p 편파와 관련된 도플러 지연 계수이고,

은 특정 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자이다.

실시예에 따르면,

제 1 코드북(Ω₁)은 벡터

가 선택되는 크기

의 제 1 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, 여기서 N₁ 및 N₂는 각각 제 1 및 제 2 안테나 포트 수를 나타내고, O_1,1 및 O_1,2는 O_1,1∈ {1,2,3,..} 및 O_1,2∈ {1,2,3,..}을 가진 오버샘플링 계수를 나타내며,

여기서 제 2 코드북(Ω₂)은 지연 벡터

가 선택되는 크기 S×SO₂의 제 2 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, 여기서 S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수를 나타내고, O₂는 오버샘플링 계수 O₂ = 1,2,…를 나타내며.

여기서 제 3 코드북(Ω₃)은 도플러 주파수 벡터

가 선택되는 크기 T×TO₃의 제 3 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, 여기서 T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수를 나타내고, O₃은 O₃ = 1,2,…인 오버샘플링 계수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 수신하거나,

제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 2 코드북(Ω₂) 및/또는 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 O₂ 및/또는 파라미터 O₃를 수신하거나,

제 2 코드북(Ω₂) 및/또는 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 O₂ 및/또는 파라미터 O₃를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

X 엔트리 또는 열을 포함하는 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 제 l 계층에 대한 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 제 u 빔에 대한

지연 또는 지연차를 선택하고,

코드북 매트릭스로부터 송신기로

선택되지 않은 지연 인덱스를 피드백하도록 구성된다.

실시예에 따르면,

지연의 수

는 빔의 서브세트 또는 모든 빔과 동일하므로,

이거나,

지연의 수

는 빔 및 계층과 동일하므로,

이다.

실시예에 따르면, 파라미터

는 통신 장치에서 선험적으로 알려져 있거나, 통신 장치는 송신기로부터 파라미터

를 수신하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

X 엔트리 또는 열을 포함하는 제 3 코드북 매트릭스(Ω₃)로부터 제 l 계층에 대한 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 제 d 지연 및 제 u 빔에 대한

도플러 주파수 성분을 선택하고,

코드북 매트릭스로부터 송신기로

선택되지 않은 도플러 주파수 성분 인덱스를 피드백하도록 구성된다.

실시예에 따르면,

도플러 주파수 성분의 수

는 지연의 서브세트 또는 빔의 서브세트와 동일하므로,

이거나,

지연의 수

는 지연, 빔 및 계층과 동일하므로,

F이다.

실시예에 따르면, 파라미터

를 수신하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 수신된 CSI 보고 구성에 따라 CSI 피드백을 송신기에 보고하도록 구성되며, CSI 보고 구성은 예를 들어 다음의 값 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터 ReportQuantity를 포함한다:

cri-RI-PMIDD-CQI,

cri-RI-PMIDy-CQI,

cri-RI-PMIDr-CQI,

cri-RI-LI-PMIDD-CQI,

cri-RI-LI-PMIDy-CQI,

cri-RI-LI-PMIDr-CQI,

cri-RI-PMIDD,

cri-RI-PMIDy,

cri-RI-PMIDr,

여기서 PMI 수량은 다음과 같이 정의된다:

PMIDD - 지연 및 도플러 주파수 성분 구성을 포함한 PMI 값,

PMIDy - 도플러 주파수 성분을 제외한 지연 성분 구성만을 포함하는 PMI 값, 및

PMIDr - 지연 성분을 제외한 도플러 주파수 성분 구성만을 포함하는 PMI 값.

실시예에 따르면,

지연 또는 지연차는 빔 및 송신 계층에 따라 달라지거나,

지연의 서브세트가 송신 계층의 빔의 서브세트에 대해 동일하거나,

송신 계층의 모든 빔이 동일한 지연과 관련되도록 지연의 수 및 빔당 지연은 송신 계층에 대해 동일하거나,

모든 빔과 계층이 동일한 지연과 관련되도록 지연의 수 및 빔당 지연은 모든 송신 계층에 대해 동일하다.

실시예에 따르면,

지연의 서브세트 및 공간 빔의 서브세트와 관련된 도플러 주파수 성분은 동일하거나,

도플러 주파수 성분의 서브세트는 지연의 서브세트, 공간 빔의 서브세트 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일하거나,

도플러 주파수 성분의 수와 지연 및 빔당 도플러 주파수 성분은 송신 계층의 빔당 모든 지연이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 송신 계층에 대해 동일하거나,

도플러 주파수 성분의 수와 지연 및 빔당 도플러 주파수 성분은 모든 송신 계층의 빔당 모든 지연이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 모든 송신 계층에 대해 동일하다.

실시예에 따르면,

명시적 CSI는 차원 N×S×T의 3차원 채널 텐서(channel tensor)

에 의해 나타내어지며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수이고, T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수이고,

이며, 채널 텐서의 제 1, 제 2 및 제 3 차원은 각각 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 공간, 주파수 및 시간 성분을 나타내거나,

명시적 CSI는 차원 N_r×N_t×S×T의 4차원 채널 텐서

에 의해 나타내어지며, 여기서

이고,

의 제 1 및 제 2 차원은 각각 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 수신 측 및 송신 측 공간 성분을 나타내며,

의 제 3 및 제 4 차원은 각각 채널의 주파수 및 시간 성분을 나타낸다.

실시예에 따르면, 프로세서는 예를 들어, 도플러 지연 프리코더 빔 매트릭스 W와 다차원 채널 텐서

의 함수인 상호 정보(mutual-information) I(W;

)에 대한 성능 메트릭을 기반으로 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 프로세서는 선택된 복합 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스

및 T 순시치(time instant)에 대한 다차원 채널 텐서

에 대해 통신 장치에서 평균 블록 오류율

을 최적화하는 광대역 CQI를 선택하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 프로세서는,

제 1 단계에서, 고해상도 파라미터 추정 알고리즘을 사용하여 다차원 채널 텐서

로부터 채널 모델의 파라미터를 직접 추정하거나, MIMO 채널 텐서

로부터 파라미터화되지 않은 형식으로

의 계수를 직접 계산하고,

제 2 단계에서, 파라미터화된 채널 모델과 선택된 도플러 지연 빔 복합 프리코더

(

)를 사용하여 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하고,

여기서,

및

의 (i,j) 엔트리는

의 제 t 블록 및 제 w 열이며,

제 3 단계에서, 파라미터화된 프리코딩된 MIMO 채널 모델 응답을 사용하여 하나 이상의 미래의 순시치에 대한 하나 이상의 CQI 값을 계산하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 프로세서는,

순시치/슬롯 n + K에 대한 CQI 값 - n은 현재 순시치/슬롯을 나타내고, K는 현재 순시치/슬롯 n에 대한 상대적 시간차를 나타냄 - 을 예측하고,

K 예측된 CQI 값을 사용하여 K 예측된 CQI 값을 평균 CQI 값만큼 감소시킴으로써 차등 예측된 CQI 값을 계산하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 CQI 예측을 위해 통신 장치에 의해 사용되는 값 K가 할당된 파라미터 CQI-PredictionTime을 포함하는 CSI 보고 구성을 수신하도록 구성된다.

실시예에 따르면, CSI 피드백이 PMI를 사용하는 경우, 프로세서는 적어도 2 성분 PMI를 보고하도록 구성되며,

여기서 제 1 PMI는 선택된 벡터

,

및

에 상응하고,

여기서 제 2 PMI는 통신 장치에서 송신기까지의

도플러 지연 빔 결합 계수

에 상응한다.

실시예에 따르면, 프로세서는,

3 튜플 세트(three-tuple set) - 각각의 3 튜플(u,d,v)은 선택된 공간 빔 벡터

, 선택된 지연 벡터

및 선택된 도플러 주파수 벡터

와 관련되고, 3 튜플 세트는

로 나타내어지고, i₁은 제 1 PMI 성분을 나타내고, i_1,1은 공간 빔에 대해 선택된 DFT 벡터의

를 포함하고, i_1,2는 선택된 지연 벡터의

인덱스를 포함하며, i_1,3은 선택된 도플러 주파수 벡터의

인덱스를 포함함 - 의 형태로 제 1 성분 PMI를 나타내고,

코드북 접근법을 사용하여 도플러 지연 빔 결합 계수를 양자화하며(양자화된 도플러 지연 빔 결합 계수는 i₂인 제 2 PMI 성분으로 나타내어짐),

두 PMI 성분을 송신기에 보고하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 코드북 접근법으로 복소 도플러 지연 계수

를 양자화하기 위해, 각각의 계수는 다음과 같이 나타내어지며:

,

여기서,

는 N 비트로 양자화되는 편파, 빔, 지연 및 도플러 주파수 종속 진폭 계수이고,

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 다른 고차 PSK 성좌(constellation)로 나타내어지는 위상을 나타내며, 또는

각각의 계수는 다음과 같이 실수부와 허수부로 나타내어지며:

여기서

및

는 각각 N 비트로 양자화된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

도플러 지연 빔 3단 프리코더를 계산하기 위한 빔에 대한 지연 인덱스를 선택하고,

가장 강한 지연에 상응하는 지연 인덱스를 나타내며,

가장 강한 지연 인덱스를 나타내는 지연 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

도플러 지연 빔 3단 프리코더를 계산하기 위한 지연과 빔에 대한 도플러 주파수 성분을 선택하고,

가장 강한 도플러 주파수 성분에 상응하는 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내며,

가장 강한 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내는 도플러 주파수 성분 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성된다.

실시예에 따르면, CSI 피드백은 랭크 지시자(rank indicator; RI)를 더 포함하고, 프로세서는 송신을 위해 RI를 보고하도록 구성되며, 여기서 RI는 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스

(

)에 대해 선택되고, 도플러 지연 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층 수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치에는 빔포밍된 CSI-RS에 대한 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI를 보고하기 위해 더 상위 계층을 통해 CSI-RS 보고 구성이 설정되며, 제 1 코드북 매트릭스에서의 벡터는 N₁N₂ 길이 열 벡터로 나타내어지며, 여기서 제 m 벡터(m = 1,…, N₁N₂)는 제 m 위치에서는 단일 1을 포함하고, 다른 위치에서는 0을 포함한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 더 상위 계층(예를 들어, RRC) 파라미터를 포함하는 CSI-RS 자원 구성을 수신하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI 계산을 위해 송신기가 안테나 포트{1000,1008 + v - 1}(v = L 계층) 상의 PDSCH 신호에 도플러 지연 빔 프리코더를 다음과 같이 적용한다고 가정한다:

여기서

는 PDSCH 심볼의 심볼 벡터이고, P∈{1,2, 4,8,12,16,24,32}이고,

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 순시치 t에서 안테나 포트 u 상에서 송신된 프리코딩된 심볼이고,

는 예측된 프리코더 매트릭스이며,

는

의 제 t 블록과 제 i 열이다.

기지국

본 발명은 통신 장치(202)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 송신기(200)를 제공한다. 송신기는,

채널 상태 정보(CSI) 피드백을 송신기(200)에 제공하기 위해 본 발명의 하나 이상의 통신 장치(202)와의 무선 통신을 위한 복수의 안테나를 갖는 안테나 어레이(ANT₁);

안테나 어레이(ANT₁)에 연결된 프리코더(200b)로서, 안테나 어레이(ANT₁)가 하나 이상의 송신 빔 또는 하나 이상의 수신 빔을 형성하기 위해 빔포밍 가중치 세트를 안테나 어레이(ANT₁)의 하나 이상의 안테나에 적용하는 프리코더(200b);

다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 파라미터를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 통신 장치(202)로 송신하고;

통신 장치(202)로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하도록 구성된 송수신기(200c); 및

복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 랭크 지시자를 추출하고;

PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 안테나 포트 상에 적용된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스를 구성하고, 구성된 프리코더 매트릭스에 응답하는 빔포밍 가중치를 결정하도록 구성된 프로세서(200a)를 포함한다.

실시예에 따르면, QT 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 프로세서는 도플러 주파수 DFT 벡터

를 길이 QT 벡터

로 확장하도록 구성되며, 확장은 다음과 같이 정의된다:

,

여기서

이고, 제 l 계층에 대한 예측된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스는,

제 1 코드북으로부터 선택되는 편파와 무관한

빔포밍 벡터

,

제 u 빔에 대한 제 2 코드북으로부터 선택된

지연 벡터

,

제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 제 3 코드북으로부터 선택된 도플러 주파수 벡터

를 기반으로 하는

확장된 도플러 주파수 벡터

, 및

를 기반으로 한다.

를 길이 QT 벡터

로 순환하여 확장하도록 구성되며, 순환 확장(cyclic extension)은 다음과 같이 정의된다:

,

여기서

이며,

제 l 계층과 제 q(q = 1, .., QT) 순시치에 대한 예측된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 주어진다:

여기서

는

의 제 q 엔트리이다.

방법

본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 방법을 제공한다. 방법은,

송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호를 수신하는 단계로서, 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 수신하는 단계;

통신 장치에서, 무선 채널 상의 다운링크 기준 신호 - 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하는 단계;

성능 메트릭에 기초하여, 통신 장치에서, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하는 단계로서, 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,

ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함하는, 선택하는 단계;

통신 장치에서, 선택된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)와 함께 명시적 CSI 및 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI) 및/또는 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및/또는 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하는 단계; 및

CQI, PMI 및 RI 중 하나 이상을 포함하는 CSI 피드백을 통신 장치로부터 송신기에 보고하는 단계로서, PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용되는, 보고하는 단계를 포함하는데,

복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분 및/또는 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다.

본 발명은 통신 장치 및 송신기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 송신하는 방법을 제공한다. 방법은,

다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 파라미터를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 통신 장치로 송신하는 단계;

송신기에서, 통신 장치로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하는 단계;

송신기에서, 복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 랭크 지시자를 추출하는 단계;

송신기에서, PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 안테나 포트 상에 적용된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스를 구성하는 단계; 및

구성된 프리코더 매트릭스에 응답하여, 송신기의 안테나 어레이에 연결된 프리코더에 대한 빔포밍 가중치를 결정하는 단계를 포함하는데,

도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더

사용자 장치

프로세서(202a)를 포함하는데, 프로세서(202a)는,

성능 메트릭에 기초하여, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 - 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,

ｏ 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분, 및

ｏ 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함함 - 에 대한 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)를 선택하고,

선택된 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)와 함께 명시적 CSI 및 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI) 및/또는 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및/또는 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하며,

CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI - PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 나타내는 데 사용됨 - 중 하나 이상을 포함하는 CSI 피드백을 송신기에 보고하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다.

실시예에 따르면, 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 공간 도플러 도메인에서의 프리코딩을 수행하도록 구성되고, 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 2개만의 별개의 코드북을 기반으로 하며, 여기서 2개의 별개의 코드북은,

복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁),

복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂), 및

제 1 및 제 2 코드북으로부터 선택된 하나 이상의 벡터를 복소 스케일링(complex scaling)/결합하기 위한 결합 계수의 세트를 포함한다.

실시예에 따르면, 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, 여기서 T는 관찰 시간 동안 순시치의 수를 나타내고, O₂∈ {1,2,3..}는 오버샘플링 계수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 T를 수신하거나,

제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 제 p 편파, 제 l 송신 계층 및 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)에 대한 프리코더 매트릭스(

)는,

제 1 코드북으로부터 선택되는 편파, 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)과 무관한

빔포밍 벡터

,

제 u 빔에 대한 제 2 코드북으로부터 선택되는 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)과 무관한

도플러 주파수 벡터

, 및

제 1 및 제 2 코드북으로부터 선택된 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트

로 구성된다.

실시예에 따르면, 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스 (

)는 공간 도플러 도메인에서 프리코딩을 수행하도록 구성되며, 제 l 송신 계층과 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대해 다음과 같이 나타내어진다:

여기서,

은 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 제 l 계층 및 제 u 빔에 대한 도플러 주파수 성분의 수이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 제 v 도플러 주파수 벡터이고,

은 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 v 도플러 주파수, 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB 및 제 p 편파와 관련된 복소 도플러 빔 결합 계수이며,

실시예에 따르면, 제 s 서브대역, PRB 또는 서브반송파에 대한 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 매트릭스 벡터 표기법(matrix-vector notation)으로 나타내어진다:

,

여기서

이고,

는 복소 도플러 빔 결합 계수를 포함하며,

이다.

실시예에 따르면,

제 1 코드북(Ω₁)은 벡터

가 선택되는 크기

여기서 제 2 코드북(Ω₂)은 도플러 주파수 벡터

가 선택되는 크기 T×TO₂의 제 2 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, 여기서 T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수를 나타내고, O₂ ∈ {1,2,3,..}는 코드북의 오버샘플링 계수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

송신기로부터 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 O₂를 수신하거나,

제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 O₂를 사용하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

도플러 주파수 성분을 선택하고,

코드북 매트릭스로부터 송신기로

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분의 수

는 빔의 서브세트와 동일하므로,

이다.

실시예에 따르면, 파라미터

를 수신하도록 구성된다.

cri-RI-PMIDD-CQI,

cri-RI-LI-PMIDD-CQI,

cri-RI-PMIDD, 여기서 PMI-DD 수량은 도플러 주파수 성분 구성을 포함한다.

실시예에 따르면,

도플러 주파수 성분은 빔 및 송신 계층에 따라 달라지거나,

송신 계층의 공간 빔의 서브세트와 관련된 도플러 주파수 성분의 서브세트는 동일하거나,

송신 계층의 빔의 서브세트에 대한 도플러 주파수 성분의 수는 동일하거나,

도플러 주파수 성분의 서브세트는 공간 빔 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일하거나,

도플러 주파수 성분의 수와 빔당 도플러 주파수 성분은 송신 계층의 모든 빔이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 송신 계층에 대해 동일하다.

실시예에 따르면,

명시적 CSI는 차원 N×S×T의 3차원 채널 텐서(channel tensor)

명시적 CSI는 차원 N_r×N_t×S×T의 4차원 채널 텐서

에 의해 나타내어지며, 여기서

이고,

실시예에 따르면, 프로세서는 예를 들어, 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P와 다차원 채널 텐서

의 함수인 상호 정보 I(P;

)에 대한 성능 메트릭을 기반으로 도플러 빔 프리코더 매트릭스

를 선택하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 프로세서는 선택된 복합 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P 및 T 순시치에 대한 다차원 채널 텐서

에 대해 통신 장치에서 평균 블록 오류율

을 최적화하는 광대역 CQI를 선택하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 프로세서는,

로부터 파라미터화되지 않은 형식으로

의 계수를 직접 계산하고,

제 2 단계에서, 파라미터화된 채널 모델과 선택된 도플러 빔 복합 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 사용하여 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하고,

여기서,

및

의 (i,j) 엔트리는

의 제 t 블록 및 제 w 열이며, P는 도플러 빔 복합 이중 스테이지 프리코더 매트릭스이며,

실시예에 따르면, 프로세서는,

여기서 제 1 PMI는 선택된 벡터

및

에 상응하고,

여기서 제 2 PMI는 통신 장치에서 송신기까지의

도플러 빔 결합 계수

에 상응한다.

실시예에 따르면, 프로세서는,

튜플 세트 - 각각의 튜플(u,v)은 선택된 공간 빔 벡터

및 선택된 도플러 주파수 벡터

와 관련되고, 튜플 세트는

인덱스들을 포함하고, i_1,2는 선택된 도플러 주파수 벡터의

인덱스들을 포함함 - 의 형태로 제 1 성분 PMI를 나타내고,

코드북 접근법을 사용하여 도플러 빔 결합 계수를 양자화하며(양자화된 도플러 빔 결합 계수는 i₂인 제 2 PMI 성분으로 나타내어짐),

두 PMI 성분을 송신기에 보고하도록 구성된다.

실시예에 따르면, 코드북 접근법으로 복소 도플러 계수

여기서,

는 N 비트로 양자화되는 편파, 빔 및 도플러 주파수 종속 진폭 계수이고,

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 다른 고차 PSK 성좌로 나타내어지는 위상을 나타내거나,

여기서

및

는 각각 N 비트로 양자화된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는,

도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 계산하기 위한 빔에 대한 도플러 주파수 성분을 선택하고,

실시예에 따르면, CSI 피드백은 랭크 지시자(RI)를 더 포함하고, 프로세서는 송신을 위해 RI를 보고하도록 구성되며, 여기서 RI는 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스

(

)에 대해 선택되고, 도플러 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층 수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 상위 계층(예를 들어, RRC) 파라미터를 포함하는 CSI-RS 자원 구성을 수신하도록 구성된다.

여기서

는 PDSCH 심볼의 심볼 벡터이고, P∈{1,2, 4,8,12,16,24,32}이고,

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스이며,

는

의 제 t 블록과 제 i 서브대역, 서브반송파 또는 PRB이다.

기지국

PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 안테나 포트 상에 적용된 도플러 빔 프리코더 매트릭스를 구성하고, 구성된 프리코더 매트릭스에 응답하는 빔포밍 가중치를 결정하도록 구성된 프로세서(200a)를 포함한다.

를 길이 QT 벡터

로 순환하여 확장하도록 구성되며, 순환 확장은 다음과 같이 정의된다:

여기서

이고,

제 l 계층에 대한 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스는,

제 1 코드북으로부터 선택되는 편파와 무관한

빔포밍 벡터

,

제 u 빔에 대한 제 2 코드북으로부터 선택된 도플러 주파수 벡터

를 기반으로 하는

확장된 도플러 주파수 벡터

, 및

를 기반으로 한다.

를 길이 QT 벡터

,

여기서

이며,

제 l 계층과 제 q(q = 1, .., QT) 순시치, 및 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대한 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 주어진다:

여기서

는

의 제 q 엔트리이다.

방법

성능 메트릭에 기초하여, 통신 장치에서, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더에 대한 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)를 선택하는 단계로서, 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,

ｏ 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함하는, 선택하는 단계;

선택된 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)와 함께 명시적 CSI 및 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하는 단계; 및

CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI 중 하나 이상을 포함하는 CSI 피드백을 송신기에 보고하는 단계로서, PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용되는, 보고하는 단계를 포함한다.

송신기에서, PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 안테나 포트 상에 적용된 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 구성하는 단계; 및

구성된 프리코더 매트릭스에 응답하여, 송신기의 안테나 어레이에 연결된 프리코더에 대한 빔포밍 가중치를 결정하는 단계를 포함한다.

일반

시스템

본 발명은 본 발명의 UE 중 적어도 하나 및 본 발명의 기지국 중 적어도 하나를 포함하는 기본 무선 통신 네트워크를 제공한다.

실시예에 따르면, 통신 장치 및 송신기는 이동 단말기, 고정 단말기, 셀룰러 IoT-UE, IoT 장치, 지상 기반 차량, 항공기(aerial vehicle), 드론, 이동 기지국, 도로 측 유닛, 건물, 매크로 셀 기지국, 소형 셀 기지국, 도로 측 유닛, UE, 원격 무선 헤드, AMF, SMF, 코어 네트워크 엔티티, NR 또는 5G 코어 컨텍스트(core context)에서와 같은 네트워크 슬라이스, 또는 항목 또는 장치가 무선 통신 네트워크를 사용하여 통신할 수 있게 하는 임의의 송수신 지점(transmission/reception point; TRP) 중 하나 이상을 포함하며, 항목 또는 장치에는 무선 통신 네트워크를 사용하여 통신하기 위한 네트워크 연결부(network connectivity)가 제공된다.

컴퓨터 프로그램 제품

본 발명은, 프로그램이 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터가 본 발명에 따른 하나 이상의 방법을 수행하게 하는 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.

다음에는 먼저, 크기가 감소된 코드북을 사용하는 도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더를 사용하는 실시예가 설명되고 나서, 도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더를 사용하는 추가의 실시예에 대한 설명이 이루어진다.

도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더

본 발명의 실시예는 예를 들어 다중 경로 채널 환경에서 UE의 높은 이동으로 인해 빠르게 변화하는 채널 조건과 짧은 채널 일관성 시간(short channel coherence time)을 가진 채널에 대해 채널 시간 진화(channel time-evolution)를 추적하기 위해 기존의 CSI-RS의 확장을 제공한다. 본 발명은 채널 시간 진화를 추적함으로써 채널 조건이 변화하는 채널에 대해서도 CSI가 예를 들어 긴 채널 일관성 시간을 갖는 채널에 대해 유사한 속도(rate)로 덜 자주 업데이트될 필요가 없어서 피드백 오버헤드를 줄이거나 피하기 때문에 유리하다. 예를 들어, 경로 손실 및 섀도우 페이딩(shadow fading)과 같은 대규모 채널 파라미터는 채널 일관성 시간이 짧은 채널에서도 시간이 지남에 따라 빠르게 변하지 않을 수 있음으로써, 채널 변동은 주로 소규모 채널 페이딩과 관련이 있도록 한다. 이것은 경로 성분 및 채널 지연과 같은 임펄스 응답의 MIMO 채널 파라미터가 더 긴 기간 동안 변하지 않으며, UE의 이동으로 인한 채널 변화는 MIMO 채널 경로 성분의 위상 변동으로만 이어진다는 것을 의미한다. 이것은 공간 빔, 프리코더 도플러 주파수 DFT 벡터, 지연 DFT 벡터 및 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 도플러 지연 계수가 장기간 동안 동일하거나 실질적으로 동일하여, 덜 자주 업데이트될 필요가 있다는 것을 의미한다.

현재의 CSI 피드백 방식으로는 충분하지 않은 종래의 접근 방식에서 상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 CSI의 시간 진화를 추적할 수 있는 CSI-RS 설계 또는 새로운 암시적 CSI 보고 방식을 제공하며, 이러한 방식은 채널 시간 진화를 고려하고, 현재 및 미래의 RI, PMI 및 CQI에 대한 정보를 압축된 형태로 제공하여 피드백 속도를 줄인다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 CSI 파라미터의 구성, CSI 측정, 복합 프리코더 매트릭스 계산 및 CSI 보고를 예시하는 흐름도이다. UE에는 UE로의 송신을 위해 사용되는 할당된 CSI-RS 포트의 수에 대한 정보를 포함하는 상위 계층(예컨대, RRC)을 통해 CSI-RS 자원 구성이 설정된다. CSI-RS 포트 수 M은 PN₁N₂와 동일하며(여기서 공극 배열 안테나(co-polarized array antenna)의 경우 P = 1이고, 기지국에서의 이중 편파 배열 안테나의 경우에는 P = 2임), 여기서 N₁ 및 N₂는 각각 gNB 어레이의 제 1 및 제 2 공간 차원의 안테나 포트의 수이다. UE에는 UE에서 CQI, RI 및 PMI와 같은 CSI 피드백 파라미터의 평가를 위한 정보도 포함하는 (DCI를 통한) 더 상위 계층 및/또는 물리적 계층을 통한 CSI 보고 구성이 설정된다. 기지국 또는 gNB는 상위 계층 또는 물리적 계층을 통해

, S 및 T에 대해 적어도 5개의 정수 값을 시그널링하며, 여기서

는 제 1 코드북을 구성하는데 사용되고, S 및 T는 UE에서 PMI 분해/계산을 위해 각각 제 2 코드북 및 제 3 코드북을 구성하는데 사용된다. CQI, RI 및 PMI 선택은 이후에 설명되는 실시예에 따라 UE에서 수행된다.

단계(250)에서, gNB 또는 기지국은 CSI-RS 구성 및 CSI 보고 구성을 UE에 송신한다. 실시예에 따르면, CSI-RS 구성은 TS 38.211 [1]의 하위 절 7.4.1.5와 TS.38.331 [4]의 하위 절 6.3.2에 대한 CSI-RS 자원 구성을 포함할 수 있다. 또한, CSI-RS-BurstDuration이라고 하는 부가적인 상위 계층 파라미터 구성이 포함된다.

CSI-RS-BurstDuration은 채널의 시간 진화를 추적할 수 있는 CSI-RS 설계를 제공하기 위해 포함된다. 실시예에 따르면, UE에는 CSI의 시간 진화를 추적하기 위해 상술한 TS 38.211 [2]의 7.4.1.5 절 및 TS 38.331 [4]의 6.3.2 절로부터의 구성에 부가하여 상위 계층 파라미터 CSI-RS-BurstDuration을 갖는 CSI-RS 자원 세트 구성이 설정된다. CSI-RS가 반복되는 연속 슬롯의 수의 관점에서 CSI-RS의 시간 도메인 반복은 상위 계층 파라미터 CSI-RS-BurstDuration에 의해 제공된다. NR 수비학(numerology) μ에 대한 CSI-RS-BurstDuration의 가능한 값은

슬롯이며, 여기서 X_B ∈ {0,1,2,…, maxNumBurstSlots-1}이다. NR 수비학 μ = 0,1,2,3,4…는 예를 들어 NR 표준에 따라

의 서브반송파 간격을 정의한다.

예를 들어, X_B = 0 또는 파라미터 CSI-RS-BurstDuration의 값이 설정되지 않을 때, 다수의 슬롯에 걸친 CSI-RS는 반복되지 않는다. 버스트 지속 시간은 슬롯 크기의 감소를 따르도록 수비학에 따라 확장된다(scale). CSI-RS의 주기 동안에 사용되는 것과 동일한 논리를 사용한다. 도 5(a)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 반복되지 않는 CSI-RS를 예시하며(CSI-RS-BurstDuration은 설정되지 않거나 CSI-RS-BurstDuration = 0임), 도 5(b)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 4개의 슬롯이 반복되는 CSI-RS를 예시한다(CSI-RS-BurstDuration = 4임). 도 6은 일 실시예에 따른 CSI-RS-BurstDuration 정보 요소를 예시한다. 새로운 RRC 파라미터 CSI-RS-BurstDuration의 정보 요소는 다음과 같다: 텍스트 burstSlots 옆의 값은 X_B의 값을 나타내며, 이는, 주어진 New Radio 수비학 μ([1] 참조)에 대해, CSI-RS의 버스트 지속 시간

, 즉, CSI-RS 반복의 연속 슬롯의 수를 제공한다.

다수의 연속 슬롯에 걸친 burst-CSI-RS는 CSI의 시간 진화 정보를 추출하고, 아래에서 상세히 설명되는 바와 같은 방식으로 예를 들어 PMI의 일부로서 프리코더 매트릭스를 보고할 수 있다. 다시 말하면, UE는 다수의 연속 슬롯에 걸쳐 CSI-RS 자원을 반복하여 아래에서 설명되는 실시예에 따라 CQI, RI 및 PMI를 계산하여, 이에 따라 보고할 수 있다.

도 4의 흐름도로 돌아가면, eNB에 의해 제공되는 CSI 보고 구성은 적어도 다음의 파라미터 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다:

ｏ TS 38.214 [2]의 하위 절 5.2.1.1에 대한 CSI 보고 구성 및 다음의 상위 계층 파라미터: 다음의 부가적인 파라미터와 함께 TS 38.331 [1]에 나열된 ReportQuantity:

cri-RI-PMIDD-CQI

cri-RI-PMIDy-CQI

cri-RI-PMIDr-CQI

cri-RI-LI-PMIDD-CQI

cri-RI-LI-PMIDy-CQI

cri-RI-LI-PMIDr-CQI

cri-RI-PMIDD

cri-RI-PMIDy

cri-RI-PMIDr

보고 수량에 언급된 CRI(CSI-RS resource indicator), RI (rank indicator) 및 LI (layer indicator)가 보고되며, 즉, 보고된 가능한 값과 CRI, RI 및 LI를 보고하기 위한 포맷은 TS 38.214 [2]의 것과 동일하다. ReportQuantity에 언급된 PMI 수량은 다음과 같이 정의된다:

PMIDD - 아래의 실시예에서 설명되는 지연 및 도플러 주파수 성분 구성을 포함하는 PMI 값;

PMIDy - 도플러 주파수 성분을 제외하고 아래의 실시예에서 설명되는 지연 성분 구성만을 포함하는 PMI 값;

PMIDr - 지연 성분을 제외하고 아래의 실시예에서 설명되는 도플러 주파수 성분 구성만을 포함하는 PMI 값.

ｏ CQI 예측을 위해 값 K가 할당된 파라미터 CQI-PredictionTime(구성된 경우).

보고 수량에서 언급된 바와 같은 CQI 값, 예측된 CQI 값 등(구성된 경우)은 다수의 시간 슬롯에 걸쳐 후속 설명되는 실시예에서 설명된 바와 같이 계산될 수 있다. 보고된 CQI의 값은 TS 38.214 [2]에서 언급한 것과 동일하다.

또한, 다음의 파라미터는 물리적 계층 또는 상위 계층(RRC) 파라미터를 통해 eNB에 의해 사용자 장치에 시그널링될 수 있다.

ｏ 지연 및 도플러 주파수 성분 코드북 Ω₂ 및 Ω₃의 구성을 위한 S 및 T의 값은 각각 파라미터 CodebookConfig-S, CodebookConfig-T에 의해 나타내어진다. 코드북 Ω₂ 및 Ω₃의 오버샘플링 계수 O₂ 및 O₃은 각각 CodebookConfig-O2 및 CodebookConfig-O3에 의해 나타내어진다.

ｏ 제 1 코드북 Ω₁의 구성에 대한 파라미터 N₁, N₂ 및 오버샘플링 계수 O_1,1 및 O_1,2는 아래에 설명된 바와 같다. 파라미터 N₁ 및 N₂는 각각 CodebookConfig-N1 및 CodebookConfig-N2에 의해 나타내어진다. 오버샘플링 계수 O_1,1 및 O_1,2는 각각 CodebookConfig-O1_1 및 CodebookConfig-O1_2에 의해 나타내어진다.

보고 구성에 응답하여, UE는,

단계(252)에서, T개의 연속적인 순시치/슬롯을 통해 다운링크 CSI-RS 상에서 측정을 수행하고;

단계(254)에서, 시변 주파수 선택적 MIMO 채널 텐서

를 구성하고;

단계(256)에서, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 특정 성능 메트릭에 대해 각각의 계층(PMI 선택)에 대한 도플러 지연 빔 복합 3단 프리코더 매트릭스를 선택하고;

단계(258)에서, 선택된 도플러 지연 빔 복합 3단 프리코더 매트릭스와 MIMO 채널 텐서

및 미래 순시치에 대한 MIMO 채널 텐서의 예측 중 적어도 하나를 사용하여 미래 순시치 또는 미래 순시치의 세트에 대한 CQI 값, 예측된 CQI 값 또는 예측된 차등 CQI 값(구성된 경우)을 계산하고, 선택적으로, 선택된 도플러 지연 빔 복합 3단 프리코더 매트릭스 및 MIMO 채널 텐서

를 사용하여 RI 값(구성된 경우)을 선택하며;

단계(260)에서, CSI 보고서를 gNB로 송신한다.

단계(262)에서, gNB는 다중 사용자 프리코딩 매트릭스 계산 및 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해 도플러 지연 빔 복합 3단 프리코더 매트릭스(PMI 보고서)를 재구성한다.

본 발명의 이러한 양태에 따르면, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분 및/또는 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다. 상술한 3개의 코드북 Ω₁, Ω₂ 및 Ω₃을 사용하는 실시예에 따르면, 제 2 코드북 매트릭스 Ω₂의 엔트리는 S×S DFT 매트릭스 또는 S×SO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다중 서브매트릭스에 의해 제공되며, 여기서 S는 서브대역의 수를 나타내고, 제 3 코드북 매트릭스 Ω₃의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다중 서브매트릭스에 의해 제공되며, 여기서 T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수를 나타낸다.

본 발명의 이러한 양태는 지연 프리코딩을 위해 사용되는 지연 또는 지연차가 일반적으로 제한된 값 범위만을 가지며, 이러한 제한된 범위로 인해, 코드북 매트릭스의 모든 엔트리가 공간 지연 이중 스테이지 프리코더를 구성하기 위해 수신기에서 사용될 필요가 없다는 발견에 기초한다. 본 발명의 접근법에 따르면, 공간 지연 이중 스테이지 프리코더를 구성하기 위한 코드북의 크기 및 코드북 엔트리(지연 또는 지연차)를 선택하는 복잡성이 크게 감소된다.

코드북 크기 Ω ₂ 의 감소

상술한 바와 같이, 프리코더의 지연은 일반적으로 제한된 값 범위만을 갖는다. 값 범위는 빔포밍된 벡터

를 MIMO 채널 임펄스 응답과 결합할 때 획득된 2U 빔포밍된 채널의 지연 확산(delay spread)에 따라 달라질 수 있다. 도 7은 빔포밍 벡터

를 MIMO 채널 임펄스 응답과 결합할 때 획득된 채널 임펄스 응답의 2개의 예를 예시한다. 도 7(a)로부터, 빔포밍된 채널 임펄스 응답이 집중되고, 몇몇 지연만이 주 피크와 관련된다는 것이 관찰된다. 더욱이, 도 7(a)는 또한 코드북 Ω₂에서 이러한 지연 또는 지연차까지의 DFT 벡터의 관련된 인덱스를 예시한다. 유사하게는, 도 7(b)는 2개의 피크를 포함하는 빔포밍된 채널 임펄스 응답을 도시하며, 지연은 이러한 2개의 피크와 코드북 Ω₂로부터의 DFT 벡터의 상응하는 인덱스와 관련된다. 따라서, 지연 또는 지연차는 주로 코드북 매트릭스 Ω₂의 일부, 도 7(a)의 경우의 DFT 매트릭스의 제 1 엔트리/열, 및 도 7(b)의 경우의 DFT 매트릭스의 제 1 및 마지막 엔트리/열과 관련되어 있음이 관찰될 수 있다. 따라서, 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 구성하기 위해 수신기에서 사용되는 코드북 매트릭스 Ω₂의 엔트리는 서브매트릭스에 의해 제공되거나 S×S DFT 매트릭스 또는 S×SO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 다수의 서브매트릭스를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 파라미터를 최적화하는 동안 코드북의 크기와 지연 결합의 검색 공간은 크게 감소될 수 있다. 예를 들어, 코드북이 SO₂-1 벡터를 포함하는 완전히 오버샘플링된 DFT 매트릭스에 의해 제공되고, 수신기가 빔당 D 지연을 선택하도록 구성될 때, 수신기는 프리코더의 파라미터 최적화 동안 빔당

가능한 지연 결합을 계산한다. S = 6, O₂ = 3 및 D = 3의 일반적인 값에 대해, 수신기는 빔당 680개의 지연 결합의 각각에 대해 파라미터 최적화를 수행한다. 지연 결합의 검색 공간과 이에 따른 파라미터 최적화의 계산 복잡성을 줄이기 위해, 코드북 매트릭스는

[

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 제 1 N개의 열에 의해 정의될 수 있으며, 여기서

이다(도 7(a) 참조). N = 4의 일반적인 값에 대해, 상술한 예의 검색 공간은 빔당 680개의 지연 결합에서 4개의 지연 결합으로 감소시킨다. 따라서, 수신기는 빔당 680개 대신에 4개만의 지연 결합에 대한 파라미터 최적화를 수행한다. 다른 예에서, 코드북 매트릭스 Ω₂는

[

,

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 제 1 N₁개의 열과 마지막 N₂개의 열에 의해 정의된다. 추가의 예에서, 코드북 매트릭스 Ω₂는

[

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 i₁:i₂ 열에 의해 정의된다. 코드북 매트릭스는 또한 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 다수의 서브매트릭스를 포함할 수 있다. i₁:i₂ 열 및 i₃:i₄ 열에 의해 정의된 2개의 DFT 서브매트릭스의 경우, 코드북 매트릭스는

[

]에 의해 제공된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 상위 계층(예컨대, 무선 자원 제어(RRC) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터를 송신기로부터 수신한다.

다른 실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터를 사용하도록 구성된다.

코드북 크기 Ω ₃ 의 감소

마찬가지로, 상술한 바와 같은 지연 성분에 대해, 프리코더의 도플러 주파수 성분은 또한 일반적으로 제한된 값 범위만을 갖는다. 값 범위는 빔포밍된 벡터

를 MIMO 채널 임펄스 응답과 결합할 때 획득된 2U 빔포밍된 채널의 도플러 주파수 확산에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 프리코더를 구성하기 위해 수신기에서 사용되는 코드북 매트릭스 Ω₃의 엔트리는 서브매트릭스에 의해 제공될 수 있거나 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₃ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 다수의 서브매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코드북 Ω₃은

[

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스

[

]의 제 1 N개의 열에 의해 정의될 수 있으며, 여기서

이다. DFT 코드북 매트릭스 Ω₃은

[

,

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 제 1 N₁개의 열과 마지막 N₂개의 열에 의해 정의될 수 있다. 또한, 코드북 매트릭스 Ω₃은

[

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 i₁:i₂ 열에 의해 정의될 수 있다. 코드북 매트릭스는 또한 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 다수의 서브매트릭스를 포함할 수 있다. i₁:i₂ 열 및 i₃:i₄ 열에 의해 정의된 2개의 DFT 서브매트릭스의 경우, 코드북 매트릭스는

[

]에 의해 제공된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 상위 계층(예컨대, 무선 자원 제어(RRC) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터를 송신기로부터 수신한다.

다른 실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터를 사용하도록 구성된다.

프리코더 매트릭스를 구성하기 위한 선택되지 않은 지연 또는 지연차 인덱스의 피드백

실시예에 따르면, 통신 장치는 X 엔트리/열을 포함하는 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 제 l 계층에 대한 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 제 u 빔에 대한

지연을 선택하고, 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터의

선택되지 않은 지연 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성된다. 예를 들어, 코드북 매트릭스

[

가 5개의 엔트리/열을 포함하고, 수신기가 프리코더를 구성하기 위해 제 1 빔 및 제 l 계층에 대한

지연 성분을 선택하도록 구성되고, 코드북(Ω₂)으로부터 벡터

를 선택할 때, 수신기는 선택되지 않은 인덱스 i₁ + 3 및 i₁ + 4(또는 상대 인덱스 3 및 4)를 송신기로 피드백한다.

지연의 수

은 빔의 서브세트 또는 모든 빔과 동일할 수 있음으로써, (모든 빔의 경우에 대해)

가 된다. 지연 횟수 D_u ^((l))는 빔 및 계층와 동일할 수도 있으므로 D_u ^((l)) = D가된다. 지연의 수

은 또한 빔 및 계층과 동일할 수 있음으로써,

가 된다.

프리코더 매트릭스를 구성하기 위한 선택되지 않은 도플러 주파수 인덱스의 피드백

실시예에 따르면, 통신 장치는 X 엔트리/열을 포함하는 코드북 매트릭스(Ω₃)로부터 제 l 계층에 대한 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 제 d 지연 및 제 u 빔에 대한

도플러 주파수 성분을 선택하고, 코드북 매트릭스(Ω₃)로부터의

선택되지 않은 도플러 주파수 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성된다. 예를 들어, 코드북 매트릭스

[

가 5개의 엔트리/열을 포함할 수 있고, 수신기가 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 구성하기 위해 제 1 빔, 제 1 지연 및 제 l 계층에 대한 3개의 도플러 주파수 성분을 선택하도록 구성되고, 벡터

를 선택하며, 수신기는 제 d 지연 및 제 u 빔에 대한 선택되지 않은 도플러 주파수 성분을 나타내는 인덱스 i₁ + 3 및 i₁ + 4(또는 상대 인덱스 3 및 4)를 송신기로 피드백한다.

도플러 주파수 성분의 수

은 지연의 서브세트 또는 빔의 서브세트와 동일할 수 있음으로써, (모든 지연 및 빔의 경우에 대해)

가 된다. 지연의 수

은 또한 지연, 빔 및 계층과 동일할 수 있음으로써,

가 된다.

복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 사용한 CQI/PMI 보고

실시예에 따르면, UE에 CSI-RS 자원 및 CSI 보고 구성이 설정되면(도 4의 단계(250) 참조), UE는 PRB 상의 다운링크 CSI-RS 상의 측정을 사용하여 비양자화된 명시적 CSI를 추정하며, 여기서 CSI-RS는 주파수 도메인에서 T개의 연속 순시치/슬롯에 걸쳐 구성된다(도 4의 단계(252) 참조).

실시예에 따르면, 명시적 CSI는 차원 N × S × T의 3차원 채널 텐서(3차원 어레이)

에 의해 나타내어지며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수이고(도 8 참조),

이며, 여기서 N_r은 UE 수신 안테나의 수이다. 본 명세서에서, 채널 텐서의 제 1, 제 2 및 제 3 차원은 각각 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 공간, 주파수 및 시간 성분을 나타낸다.

실시예에 따르면, 명시적 CSI는 차원

의 4차원 채널 텐서

에 의해 나타내어지며, 여기서

이다. 본 명세서에서,

의 제 1 및 제 2 차원은 각각 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 수신 측 및 송신 측 공간 성분을 나타낸다.

의 제 3 및 제 4 차원은 각각 MIMO 채널의 주파수 및 시간 성분을 나타낸다.

다음 단계에서, UE는 채널 텐서

의 형태의 명시적 CSI와 3개의 별개의 코드북을 사용하여 구성된 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 사용하여 CQI를 계산한다:

도플러 지연 빔 프리코더의 송신 측 공간 (빔) 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁);

도플러 지연 빔 프리코더의 지연 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂);

도플러 지연 빔 프리코더의 도플러 주파수 성분에 대한 제 3 코드북(Ω₃);

실시예에 따르면, 3개의 별개의 코드북을 사용하는 대신, 상술한 빔, 지연 및 도플러 주파수 성분은 단일 또는 공통 코드북에 포함될 수 있거나, 상술한 빔, 지연 및 도플러 주파수 성분 중 2개는 하나의 코드북이고, 나머지 성분은 다른 코드북에 포함된다.

랭크-L 송신을 가정하면, 제 l 계층(l = 1, .., L)에 대한 차원 Nt·T × S의 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더

는 다음과 같이 (열 방식(column-wise)) 크로네커 곱(Kronecker-product)(gNB에서 이중 편파 송신 안테나 어레이를 가정함)에 의해 나타내어진다:

(1)

여기서,

은 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 제 l 계층 및 제 u 빔에 대한 지연의 수이고,

은 제 l 계층, 제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 도플러 주파수 성분의 수이며,

은 코드북 매트릭스(Ω₃)로부터 선택되고, 도플러 지연 빔 프리코더의 제 l 계층, 제 d 지연, 제 u 공간 빔, 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 제 v 도플러 주파수 벡터이고;

은 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 선택되고, 도플러 지연 빔 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p 편파와 관련된 크기 S × 1의 제 d 지연 벡터이고;

은 코드북 매트릭스(Ω₁)로부터 선택된 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔(편파 독립적)이고;

은 도플러 지연 빔 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 d 지연, 제 v 도플러 주파수 및 제 p 편파와 관련된 도플러 지연 계수이고,

은 특정 평균 총 송신 전력, 예를 들어 모든 프리코더 계층에 걸친 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자이다.

도플러 지연 빔 복합 프리코더 매트릭스의 구조는 크기

의 복합 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스를 예시하는 도 9에 도시된다.

다른 실시예에 따르면, 도플러 지연 빔 프리코더는 이중 스테이지 프리코더로서 표현될 수 있다:

여기서

는 복소 도플러 지연 빔 결합 계수를 포함하고,

실시예에 따르면, 빔, 지연 및 도플러 주파수 성분(

)의 수에 대한 값은 gNB로부터 UE로의 다운링크 승인(grant)에서 상위 계층(예를 들어, RRC 또는 MAC) 시그널링을 통해 또는 DCI(물리적 계층 시그널링)의 일부로서 구성된다. 다른 실시예에 따르면, UE는 (

)의 선호된 값을 CSI 보고서의 일부로서 보고한다. 다른 실시예에 따르면, (

)의 값은 UE에 의해 선험적으로 알려진다.

공간 빔의 선택

실시예에 따르면, 공간 빔의 수

및 선택된 빔은 송신 계층에 따라 달라질 수 있다. 일 방법에서, 선택된 공간 빔의 서브세트

는 계층의 서브세트에 대해 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층에 대한 편파 당

빔, 제 2 계층에 대한 편파 당

빔, 제 3 계층에 대한 편파 당

빔 및 제 4 계층에 대한 편파 당

빔인 4개의 계층 송신의 경우, 제 1 계층과 제 2 계층의 첫 번째 2개의 공간 빔은 동일하고((

), 첫 번째 2개의 계층과 제 3 및 제 4 계층의 나머지 공간 빔은 상이하다(

). 다른 방법에서, 빔의 수는 계층의 서브세트에 대해 동일하다. 예를 들어 4 계층 송신의 경우, 제 1 계층의 빔의 수는 제 2 계층의 빔의 수와 동일하고(

), 나머지 2개의 계층의 경우에는 상이하다(

).

실시예에 따르면, 공간 빔의 수와 빔 인덱스는 모든 계층에 대해 동일할 수 있으며, 송신 계층 인덱스에 의존하지 않는다.

지연 또는 지연차의 선택

실시예에 따르면, 지연 또는 지연차는 빔 및 송신 계층에 의존할 수 있다. 일 방법에서, 송신 계층의 공간 빔의 서브세트와 관련된 지연의 서브세트는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층과 제 1 편파에 대해 4개의 빔을 사용하는 송신의 경우, 빔 1 및 빔 2와 관련된 첫 번째 두 지연은 동일하고(

), 첫 번째 두 빔에 대한 나머지 지연과 제 3 및 제 4 빔의 지연은 상이하다(

). 추가의 방법에서, 송신 계층의 빔의 서브세트에 대한 지연의 수는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 빔의 지연의 수는 제 2 빔의 지연의 수와 동일하다(

). 추가의 방법에서, 지연의 서브세트는 공간 빔 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층의 제 1 빔 및 제 2 빔과 관련된 두 지연은 제 2 계층의 제 1 빔 및 제 2 빔과 관련된 두 지연과 동일할 수 있다(

. 지연과 빔 및 계층 당 지연의 수의 결합의 다른 예는 배제되지 않는다.

실시예에 따르면, 지연 및 빔 당 지연의 수는 송신 계층에 대해 동일할 수 있음으로써, 송신 계층의 모든 빔이 동일한 지연과 관련되도록 한다.

실시예에 따르면, 지연과 빔 및 계층 당 지연의 수는 송신 계층에 대해 동일할 수 있음으로써, 모든 빔 및 계층이 동일한 지연과 관련되도록 한다.

도플러 주파수 성분의 선택

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분은 지연, 빔 및 송신 계층에 의존할 수 있다. 일 방법에서, 지연의 서브세트와 공간 빔의 서브세트와 관련된 도플러 주파수 성분은 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 l 계층에 대해 4개의 빔을 사용하는 송신의 경우, 빔 1 및 빔 2의 제 1 지연에 대한 도플러 주파수 성분의 일부는 동일하고(

), 첫 번째 두 빔에 대한 제 1 지연의 나머지 도플러 주파수 성분과, 제 3 및 제 4 빔과 나머지 두 지연의 도플러 주파수 성분은 상이하다. 추가의 방법에서, 송신 계층의 지연 및/또는 빔의 서브세트에 대한 도플러 주파수 성분의 수는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 빔의 제 d 지연의 도플러 주파수 성분의 수는 제 2 빔의 도플러 주파수 성분의 수와 동일하다(

). 추가의 방법에서, 도플러 주파수 성분의 서브세트는 지연의 서브세트, 공간 빔의 서브세트 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층의 제 1 지연과 제 1 빔 및 제 2 빔과 관련된 두 도플러 주파수 성분은 제 2 계층의 제 1 빔 및 제 2 빔의 제 1 지연과 관련된 두 도플러 주파수 성분과 동일할 수 있다(

. 도플러 주파수 성분과 빔 및 계층 당 도플러 주파수 성분의 수의 결합의 다른 예는 배제되지 않는다.

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분과 지연 및 빔 당 도플러 주파수 성분의 수는 송신 계층에 대해 동일할 수 있음으로써, 송신 계층의 빔 당 모든 지연이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 한다.

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분과 지연 및 빔 당 도플러 주파수 성분의 수는 모든 송신 계층에 대해 동일할 수 있음으로써, 모든 송신 계층의 빔 당 모든 지연이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 한다.

도플러 지연 빔 프리코더의 Ω ₁ , Ω ₂ 및 Ω ₃ 에 대한 DFT 코드북 매트릭스 구조

이제, 상술한 코드북을 구현하기 위한 실시예가 설명된다.

실시예에 따르면, 벡터(공간 빔)

은 크기

의 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스(Ω₁)로부터 선택된다. DFT 코드북 매트릭스는 2개의 오버샘플링 계수 O_1,1∈ {1,2,3,..} 및 O_1,2∈ {1,2,3,..}에 의해 파라미터화된다. DFT 코드북 매트릭스는 벡터의 세트를 포함하며, 여기서 각각의 벡터는 수직 빔에 상응하는 길이 N₁ DFT 벡터

및 수평 빔에 상응하는 길이 N₂ DFT 벡터

의 크로네커 곱에 의해 나타내어진다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 무선 자원 제어(RRC) 계층 또는 물리적 계층(L1) 파라미터를 사용하여 송신기로부터 다음의 값을 수신한다:

제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위한 N₁, N₂ 및 오버샘플링 계수 O_1,1 및 O_1,2.

실시예에 따르면, 통신 장치는 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위한 N₁, N₂ 및 오버샘플링 계수 O_1,1 및 O_1,2의 선험적으로 알려진 값을 사용한다.

지연 벡터

는 크기

의 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스

로부터 선택될 수 있다. DFT 코드북 매트릭스(Ω₂)는

벡터를 포함하며, 여기서 각각의 벡터는 길이-S DFT 벡터

에 의해 나타내어진다. 코드북 매트릭스의 각각의 엔트리는 특정 지연과 관련된다. DFT 코드북 매트릭스는 오버샘플링 계수 O₂ = 1,2,…에 의해 파라미터화된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 S를 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 S를 사용한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 오버샘플링 계수 O₂를 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 지연 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 오버샘플링 계수 O₂를 사용한다.

도플러 주파수 벡터

는 크기 T×TO₃의 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스

로부터 선택될 수 있다. DFT 코드북 매트릭스(Ω₃)는 TO₃ 벡터를 포함하며, 여기서 각각의 벡터는 길이-T DFT 벡터

에 의해 나타내어진다. 코드북 매트릭스의 각각의 엔트리는 특정 도플러 주파수와 연관된다. DFT 코드북 매트릭스는 오버샘플링 계수 O₃ = 1,2,…에 의해 파라미터화된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 T를 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 오버샘플링 계수 O₃를 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 오버샘플링 계수 O₃를 사용한다.

일때, 공간 DFT 코드북의 제 n 차원에 대해 오버샘플링이 적용되지 않는다는 것을 주목한다. 마찬가지로, O₂ = 1일때, 지연 DFT 코드북(Ω₂)에 대해 오버샘플링이 적용되지 않으며, 코드북 매트릭스는 크기 S×S의 DFT 매트릭스에 의해 제공된다. 마찬가지로, O₃ = 1일때, 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₂)에 대해 오버샘플링이 적용되지 않으며, 코드북 매트릭스는 크기 S×S의 DFT 매트릭스에 의해 제공된다.

도플러 지연 빔 프리코더 W의 UE 측 선택

UE는 성능 메트릭에 기초하여 선호된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스 W를 선택한다(도 4의 단계(256) 참조).

실시예에 따르면, UE는 각각의 구성된 SB, PRB 또는 서브반송파에 대해 도플러 지연 프리코더 매트릭스 W 및 다차원 채널 텐서

의 함수인 상호 정보

를 최적화하는 프리코더 빔 매트릭스 W를 선택한다.

다른 실시예에 따르면, U 공간 빔, 도플러 주파수 및 지연은 단계적으로 선택된다. 예를 들어, 랭크-1 송신의 경우, 제 1 단계에서, UE는 상호 정보를 최적화하는 U 공간 빔을 선택한다(예를 들어, 랭크-1 송신의 경우):

(랭크 1의 경우).

제 2 단계에서, UE는 U 공간 빔

을 사용하여 차원 2UN_r × S × T의 빔포밍된 채널 텐서

를 계산한다.

제 3 단계에서, UE는 도플러 주파수 DFT 벡터, 지연 DFT 벡터 및 도플러 지연 빔 결합 계수의 3 튜플을 선택하며, 여기서 도플러 주파수 및 지연 DFT 벡터는 각각 코드북(Ω₃ 및 Ω₂)으로부터 선택됨으로써, 상호 정보

가 최적화된다.

도플러 지연 빔 프리코더 W에 대한 RI의 UE 측 선택

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 랭크 지시자(RI)를 선택할 수 있다(도 4의 단계(258) 참조). RI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 송신을 위한 랭크 지시자(총 계층의 수)를 보고한다. 랭크 지시자는 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스

(

)(상술한 식 (1) 참조)에 대해 선택되며, 도플러 지연 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층의 수를 나타낸다

도플러 지연 빔 프리코더 W에 대한 CQI의 UE 측 선택

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 채널 품질 지시자(CQI)를 선택할 수 있다(도 4의 단계(258) 참조). CQI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 신호 대 간섭 및 잡음비(signal-to-interference and noise ratio; SINR), 평균 비트 오류율, 평균 처리량 등과 같은 특정 성능 메트릭을 기반으로 선호된 CQI를 보고한다.

예를 들어, UE는 선택된 복합 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스

(상술한 식(1) 참조) 및 T 순시치에 대한 주어진 다차원 채널 텐서

에 대해 UE에서 평균 블록 오류율

을 최적화하는 CQI를 선택할 수 있다. CQI 값은 도플러 지연 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 "평균" CQI를 나타낸다.

더욱이, 다른 실시예에 따르면, 각각의 구성된 SB에 대한 CQI(다중 CQI 보고)는 선택된 복합 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스

를 사용하여 보고될 수 있다.

도플러 지연 빔 프리코더 W에 대한 PMI 보고

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 프리코더 매트릭스 지시자(precoder matrix indicator; PMI)를 선택할 수 있다(도 4의 단계(258) 참조). PMI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 적어도 두 성분 PMI를 보고한다.

제 1 PMI 성분은 선택된 벡터

,

및

에 상응할 수 있으며, 3-튜플 세트의 형태로 나타내어질 수 있으며, 여기서 각각의 3-튜플(u,d,v)은 선택된 공간 빔 벡터

, 선택된 지연 벡터

및 선택된 도플러 주파수 벡터

와 관련된다. 예를 들어, 3-튜플 세트는 랭크-1 송신을 위해

에 의해 나타내어질 수 있다. 여기서, i_1,1은 공간 빔에 대해 선택된 DFT 벡터의

인덱스들을 포함하고, i_1,2는 선택된 지연 벡터의

인덱스들을 포함하며, i_1,3은 선택된 도플러 주파수 벡터의

인덱스들을 포함한다.

도 9는 빔당 동일한 수의 지연

, 및 지연 및 빔당 동일한 수의 도플러 주파수 성분

을 가정하는 계층 1 송신을 위한 빔, 지연 및 도플러 주파수 성분과 관련된 피드백 인덱스를 예시한다. 도 10은 계층 1 송신을 위한 i₁에 대한 예를 도시한다. i₁의 서브세트 i_1,1은 코드북(Ω₁)으로부터 선택된 빔 인덱스를 나타내고,

에 의해 나타내어진다. i₁의 서브세트 i_1,2는 코드북(Ω₂)으로부터 선택된 지연 인덱스를 나타내고,

에 의해 나타내어진다. i₁의 서브세트 i_1,3은 코드북(Ω₃)으로부터 선택된 도플러 주파수 인덱스를 나타내고,

에 의해 나타내어진다.

실시예에 따르면, UE로부터의

도플러 지연 빔 결합 계수

를 gNB에 보고하기 위해, UE는 코드북 접근법을 사용하여 계수를 양자화할 수 있다. 양자화된 결합 계수는 제 2 PMI인 i₂에 의해 나타내어진다. 두 PMI는 gNB에 보고된다.

경로 손실 및 섀도우 페이딩과 같은 대규모 채널 파라미터는 시간이 지남에 따라 빠르게 변경되지 않으며, 채널 변화는 주로 소규모 채널 페이딩과 관련된다. 이것은 경로 성분 및 채널 지연과 같은 임펄스 응답의 MIMO 채널 파라미터가 더 긴 기간 동안 변하지 않으며, UE의 이동으로 인한 채널 변화는 MIMO 채널 경로 성분의 위상 변동으로만 이어진다는 것을 의미한다. 이것은 공간 빔, 프리코더 도플러 주파수 DFT 벡터, 지연 DFT 벡터 및 도플러 지연 빔 3단 프리코더

의 도플러 지연 계수가 장기간 동안 동일하여, 덜 자주 업데이트될 필요가 있다는 것을 의미한다.

가장 강한 지연 지시자

실시예에 따르면, 프로세서는,

가장 강한 지연에 상응하는 지연 인덱스를 나타내며,

예를 들어, 가장 강한 지연은 선택된 빔의 지연과 관련된 다른 모든 결합 계수에 대해 가장 높은 전력을 갖는 도플러 지연 빔 결합 계수와 관련될 수 있다. 송신기에 보고된 지연 인덱스는 제 1 인덱스가 가장 강한 지연과 관련되도록 분류될 수 있다. 가장 강한 지연은 송신기에서 다중 사용자에 대한 스케줄링 결정을 최적화하고, 다중 사용자 송신을 위해 도플러 지연 빔 3단 프리코딩이 적용될 때 사용자 간의 간섭을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.

가장 강한 도플러 주파수 지시자

실시예에 따르면, 프로세서는,

가장 강한 지연 지시자와 유사하게, 가장 강한 도플러 주파수는 선택된 지연과 빔의 도플러 주파수 성분과 관련된 다른 모든 결합 계수에 대해 가장 높은 전력을 갖는 도플러 지연 빔 결합 계수와 관련될 수 있다. 송신기에 보고된 도플러 주파수 인덱스는 제 1 인덱스가 가장 강한 도플러 주파수와 관련되도록 분류될 수 있다.

도플러 지연 빔 프리코더 W를 위한 gNB에서의 프리코더 구성

실시예에 따르면, gNB는 UE로부터의 2-성분 PMI 피드백을 사용하여, 도 11에 도시된 코드북 기반 구성에 따라 프리코더 매트릭스를 구성할 수 있으며, 도 11은 예시적인 구성 N₁ = 4, N₂ = 2, P = 2에 대해 gNB에서의 제 l 계층 프리코더의 코드북 기반 구성과 안테나 포트(AP)와의 제 l 계층 프리코더의 연관성(association)을 예시한다. 프리코더 매트릭스 정보는 송신 파라미터를 현재 다중 사용자 채널 조건에 적응시키기 위해 송신 신호에 적용되는 다중 사용자 프리코딩 매트릭스를 계산하는데 사용된다. 상술한 도플러 지연 빔 복합 프리코더 매트릭스 정의는 또한 미래의 순시치에 대한 프리코더 매트릭스의 예측을 용이하게 한다. 이러한 방식으로, CSI 보고서의 수는 크게 줄어들고, 피드백 오버헤드는 절감된다.

QT 미래 순시치에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 도플러 주파수 DFT 벡터

는 길이 QT 벡터

로 순환하여 확장될 수 있다. 순환 확장은 다음과 같이 정의된다:

,

여기서

이다. 제 l 계층과 제 q(q = 1, .., QT) 순시치에 대한 예측된 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 주어진다:

여기서

는

의 제 q 엔트리이다.

예측된 프리코딩 매트릭스는 예를 들어 사용자의 현재 및 미래의 프리코더 매트릭스에 대한 지식을 사용함으로써 모든 사용자에 대한 처리량을 최적화하려고 시도하는 예측 다중 사용자 스케줄링 알고리즘에 사용될 수 있다.

도플러 지연 빔 결합 계수를 위한 코드북

실시예에 따르면, UE는 코드북 접근법으로 복소 도플러 지연 계수

를 양자화하도록 구성될 수 있다. 각각의 계수는 다음과 같이 나타내어지며:

,

여기서,

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 다른 고차 PSK 성좌(constellation)로 나타내어지는 위상을 나타낸다.

다른 실시예에 따르면, 각각의 계수는 다음과 같이 실수부와 허수부로 나타내어지며:

여기서

및

는 각각 N 비트로 양자화된다.

도플러 지연 빔 프리코더 W를 위한 gNB에서의 프리코더 애플리케이션

실시예에 따르면, UE는, CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI 계산을 위해, gNB가 안테나 포트{1000,1008 + v - 1}(v = L 계층) 상의 PDSCH 신호에 상술한 식 (1)에 대해 계산된 도플러 지연 빔 프리코더를 다음과 같이 적용한다고 가정할 수 있다:

여기서

는 TS 38.211 [1]의 하위 절 7.3.1.4에 정의된 계층 매핑으로부터의 PDSCH 심볼의 심볼 벡터이고, P∈{1,2, 4,8,12,16,24,32}이고,

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 예측된 프리코더 매트릭스이며,

는

의 제 t 블록과 제 i 열이다.

안테나 포트 [3000,3000 + P - 1] 상에서 송신되는 상응하는 PDSCH 신호

는 TS 38.214 [2]의 하위 절 4.1에 주어진 비율과 동일한 EPRE(energy per resource element) 대 CSI-RS EPRE의 비율을 갖는다.

도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더

본 발명의 추가의 실시예는 예를 들어 다중 경로 채널 환경에서 UE의 높은 이동으로 인해 빠르게 변화하는 채널 조건과 짧은 채널 일관성 시간을 가진 채널에 대해 채널 시간 진화를 추적하기 위해 기존의 CSI-RS의 확장을 제공한다. 본 발명은 채널 시간 진화를 추적함으로써 채널 조건이 변화하는 채널에 대해서도 CSI가 예를 들어 긴 채널 일관성 시간을 갖는 채널에 대해 유사한 속도로 덜 자주 업데이트될 필요가 없어서 피드백 오버헤드를 줄이거나 피하기 때문에 유리하다. 예를 들어, 경로 손실 및 섀도우 페이딩과 같은 대규모 채널 파라미터는 채널 일관성 시간이 짧은 채널에서도 시간이 지남에 따라 빠르게 변하지 않을 수 있음으로써, 채널 변동은 주로 소규모 채널 페이딩과 관련이 있도록 한다. 이것은 경로 성분 및 채널 지연과 같은 임펄스 응답의 MIMO 채널 파라미터가 더 긴 기간 동안 변하지 않으며, UE의 이동으로 인한 채널 변화는 MIMO 채널 경로 성분의 위상 변동으로만 이어진다는 것을 의미한다. 이것은 공간 빔과 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 프리코더 도플러 주파수 DFT 벡터가 장기간 동안 동일하거나 실질적으로 동일하여, 덜 자주 업데이트될 필요가 있다는 것을 의미한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 CSI 파라미터의 구성, CSI 측정, 복합 프리코더 매트릭스 계산 및 CSI 보고를 예시하는 흐름도이다. UE에는 UE로의 송신을 위해 사용되는 할당된 CSI-RS 포트의 수에 대한 정보를 포함하는 상위 계층(예컨대, RRC)을 통해 CSI-RS 자원 구성이 설정된다. CSI-RS 포트 수 M은 PN₁N₂와 동일하며(여기서 공극 배열 안테나의 경우 P = 1이고, 기지국에서의 이중 편파 배열 안테나의 경우에는 P = 2임), 여기서 N₁ 및 N₂는 각각 gNB 어레이의 제 1 및 제 2 공간 차원의 안테나 포트의 수이다. UE에는 UE에서 CQI, RI 및 PMI와 같은 CSI 피드백 파라미터의 평가를 위한 정보도 포함하는 (DCI를 통한) 상위 계층 및/또는 물리적 계층을 통한 CSI 보고 구성이 설정된다. 기지국 또는 gNB는 상위 계층 또는 물리적 계층을 통해

및 T에 대해 적어도 4개의 정수 값을 시그널링하며, 여기서

는 제 1 코드북을 구성하는데 사용되고, T는 UE에서 PMI 분해/계산을 위해 제 2 코드북을 구성하는데 사용된다. CQI, RI 및 PMI 선택은 이후에 설명되는 실시예에 따라 UE에서 수행된다. 따라서, 제 1 코드북(Ω₁)은 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분을 포함하고, 제 2 코드북(Ω₂)은 복합 도플러 빔 이중 스테이지의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함한다.

실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 코드북(Ω₁,Ω₂)은 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 코드북(Ω₁)은 벡터

가 선택되는 크기

의 제 1 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함할 수 있으며, 여기서 N₁ 및 N₂는 각각 제 1 및 제 2 안테나 포트의 수를 나타내고, O_1,1 및 O_1,2는 O_1,1∈{1,2,3,..} 및 O_1,2∈{1,2,3,...}을 가진 오버샘플링 계수를 나타낸다. 제 2 코드북(Ω₂)은 도플러 주파수 벡터

가 선택되는 크기 T×TO₂의 제 2 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함할 수 있으며, 여기서 T는 관찰 시간 동안 순시치의 수를 나타내고, O₂∈{1,2,3,..}는 코드북의 오버샘플링 계수를 나타낸다. 기지국 또는 gNB는 상위 계층 또는 물리적 계층을 통해

및 T에 대한 정수 값에 부가하여 오버샘플링 계수(

,

및

)를 시그널링할 수 있다.

일 때, 공간 DFT 코드북의 제 n 차원에 대해 오버샘플링이 적용되지 않는다는 것을 주목한다. 유사하게,

일 때, 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₂)에 대해 오버샘플링이 적용되지 않고, 코드북 매트릭스는 크기 T × T의 DFT 매트릭스에 의해 제공된다.

단계(250')에서, gNB 또는 기지국은 CSI-RS 구성 및 CSI 보고 구성을 UE에 송신한다. 실시예에 따르면, CSI-RS 구성은 TS 38.211 [1]의 하위 절 7.4.1.5와 TS.38.331 [4]의 하위 절 6.3.2에 대한 CSI-RS 자원 구성을 포함할 수 있다. 또한, CSI-RS-BurstDuration이라고 하는 부가적인 상위 계층 파라미터 구성이 포함된다.

CSI-RS-BurstDuration은 채널의 시간 진화를 추적할 수 있는 CSI-RS 설계를 제공하기 위해 포함된다. 실시예에 따르면, UE에는 CSI의 시간 진화를 추적하기 위해 상술한 TS 38.211 [2]의 7.4.1.5 절 및 TS 38.331 [4]의 6.3.2 절로부터의 구성에 부가하여 상위 계층 파라미터 CSI-RS-BurstDuration을 갖는 CSI-RS 자원 세트 구성이 설정된다. CSI-RS가 반복되는 연속 슬롯의 수의 관점에서 CSI-RS의 시간 도메인 반복은 상위 계층 파라미터 CSI-RS-BurstDuration에 의해 제공된다. NR 수비학 μ에 대한 CSI-RS-BurstDuration의 가능한 값은

의 서브반송파 간격을 정의한다.

도 5 및 도 6을 참조하여 상술한 바와 같이, 예를 들어, X_B = 0 또는 파라미터 CSI-RS-BurstDuration의 값이 설정되지 않을 때, 다수의 슬롯에 걸친 CSI-RS는 반복되지 않는다. 버스트 지속 시간은 슬롯 크기의 감소를 따르도록 수비학에 따라 확장된다(scale). CSI-RS의 주기 동안에 사용되는 것과 동일한 논리를 사용한다. 도 5(a)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 반복되지 않는 CSI-RS를 예시하며(CSI-RS-BurstDuration은 설정되지 않거나 CSI-RS-BurstDuration = 0임), 도 5(b)는 10개의 슬롯의 주기를 갖고 4개의 슬롯이 반복되는 CSI-RS를 예시한다(CSI-RS-BurstDuration = 4임). 도 6은 일 실시예에 따른 CSI-RS-BurstDuration 정보 요소를 예시한다. 새로운 RRC 파라미터 CSI-RS-BurstDuration의 정보 요소는 다음과 같다: 텍스트 burstSlots 옆의 값은 X_B의 값을 나타내며, 이는, 주어진 New Radio 수비학 μ([1] 참조)에 대해, CSI-RS의 버스트 지속 시간

, 즉, CSI-RS 반복의 연속 슬롯의 수를 제공한다.

도 12의 흐름도를 참조하면, eNB에 의해 제공되는 CSI 보고 구성은 TS 38.214 [2]의 하위 절 5.2.1.1에 대한 CSI 보고 구성 및 다음의 상위 계층 파라미터: 다음의 부가적인 파라미터와 함께 TS 38.331 [1]에 나열된 ReportQuantity일 수 있다:

cri-RI-PMIDD-CQI

cri-RI-LI-PMIDD-CQI

cri-RI-PMIDD

보고 수량에 언급된 CRI(CSI-RS resource indicator), RI (rank indicator) 및 LI (layer indicator)가 보고되며, 즉, 보고된 가능한 값과 CRI, RI 및 LI를 보고하기 위한 포맷은 TS 38.214 [2]의 것과 동일하다. ReportQuantity에 언급된 PMI 수량은 아래의 실시예에서 설명된 바와 같이 도플러 주파수 성분 구성을 포함하는 PMIDD = PMI 값으로서 정의된다.

ｏ 도플러 주파수 성분 코드북(Ω₂)의 구성을 위한 T의 값은 파라미터 CodebookConfig-T에 의해 나타내어진다. 코드북(Ω₂)의 오버샘플링 계수 O₂는 CodebookConfig-O2에 의해 나타내어진다.

보고 구성에 응답하여, UE는,

단계(252')에서, T개의 연속적인 순시치/슬롯을 통해 다운링크 CSI-RS 상에서 측정을 수행하고;

단계(254')에서, 시변 주파수 선택적 MIMO 채널 텐서

를 구성하고;

단계(256')에서, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 특정 성능 메트릭에 대해 각각의 계층(PMI 선택)에 대한 도플러 빔 복합 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 선택하고;

단계(258')에서, 선택된 도플러 지연 빔 복합 3단 프리코더 매트릭스와 MIMO 채널 텐서

를 사용하여 RI 값(구성된 경우)을 선택하며;

단계(260')에서, CSI 보고서를 gNB로 송신한다.

단계(262')에서, gNB는 다중 사용자 프리코딩 매트릭스 계산 및 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해 도플러 빔 복합 이중 스테이지 프리코더 매트릭스(PMI 보고서)를 재구성한다.

코드북 크기의 감소

본 발명의 일 양태에 따르면, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의된다. 상술한 2개의 코드북(Ω₁ 및 Ω₂)을 사용하는 실시예에 따르면, 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다중 서브매트릭스에 의해 제공될 수 있으며, 여기서 T 및 O₂는 각각 관찰 시간 동안의 순시치의 수와 코드북의 오버샘플링 계수를 나타낸다. 이러한 양태는 도플러 주파수 성분이 일반적으로 제한된 값 범위만을 가지며, 이러한 제한된 범위로 인해, 코드북 매트릭스의 모든 엔트리가 이중 스테이지 프리코더를 구성하기 위해 수신기에서 사용될 필요가 없다는 발견에 기초한다. 본 발명의 접근법에 따르면, 코드북의 크기와 프리코더를 구성하기 위한 코드북 엔트리(도플러 주파수 성분)를 선택하는 복잡성이 크게 감소된다.

값 범위는 빔포밍된 벡터

를 MIMO 채널 임펄스 응답과 결합할 때 획득된 2U 빔포밍된 채널의 도플러 주파수 확산에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 프리코더를 구성하기 위해 수신기에서 사용되는 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 서브매트릭스에 의해 제공될 수 있거나 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 다수의 서브매트릭스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코드북(Ω₂)은

[

이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스

[

]의 제 1 N개의 열에 의해 정의될 수 있으며, 여기서

이다. DFT 코드북 매트릭스(Ω₂)는

[

,

]이 되도록 DFT 매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 제 1 N₁개의 열과 마지막 N₂개의 열에 의해 정의될 수 있다. 또한, 코드북 매트릭스(Ω₂)는

[

]에 의해 제공된다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 상위 계층(예컨대, 무선 자원 제어(RRC) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터를 송신기로부터 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 사용된 DFT 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 복수의 열을 나타내는 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터를 사용한다.

실시예에 따르면, 수신기는 X 엔트리/열을 포함하는 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 제 l 계층에 대한 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해

도플러 주파수 성분을 선택하고, 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터의

선택되지 않은 도플러 주파수 성분 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성된다. 예를 들어, 코드북 매트릭스

[

가 5개의 엔트리/열을 포함하고, 수신기가 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 구성하기 위해 제 1 빔 및 제 l 계층에 대한 3개의 도플러 주파수 성분을 선택하도록 구성되고, 벡터

를 선택할 때, 수신기는 인덱스 i₁ + 3 및 i₁ + 4(또는 상대 인덱스 3 및 4)를 송신기로 피드백한다.

도플러 주파수 성분의 수

는 빔의 서브세트와 동일할 수 있음으로써, (모든 빔의 경우에 대해)

가 된다.

복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용한 CQI/PMI 보고

실시예에 따르면, UE에 CSI-RS 자원 및 CSI 보고 구성이 설정되면(도 12의 단계(250') 참조), UE는 PRB 상의 다운링크 CSI-RS 상의 측정을 사용하여 비양자화된 명시적 CSI를 추정하며, 여기서 CSI-RS는 주파수 도메인에서 T개의 연속 순시치/슬롯에 걸쳐 구성된다(도 12의 단계(252') 참조).

에 의해 나타내어지며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수이고(상술한 도 8 참조),

실시예에 따르면, 명시적 CSI는 차원

의 4차원 채널 텐서

에 의해 나타내어지며, 여기서

이다. 본 명세서에서,

다음 단계에서, UE는 채널 텐서

의 형태의 명시적 CSI와 2개의 별개의 코드북만을 사용하여 구성된 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 CQI를 계산한다:

도플러 빔 프리코더의 송신 측 공간 (빔) 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁); 및

도플러 빔 프리코더의 도플러 주파수 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂);

실시예에 따르면, 2개의 별개의 코드북을 사용하는 대신, 상술한 빔 및 도플러 주파수 성분은 단일 또는 공통 코드북에 포함될 수 있다.

랭크-L 송신을 가정하면, 제 l 계층(l = 1,..,L) 및 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대한 차원 N_t·T × S의 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더

(s = 1,..,S)는 다음과 같이 (열 방식) 크로네커 곱(gNB에서 이중 편파 송신 안테나 어레이를 가정함)에 의해 나타내어진다:

(2)

여기서,

은 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔이고,

은 프리코더의 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 v 도플러 주파수, 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB 및 제 p 편파와 관련된 도플러 빔 결합 계수이며,

은 특정 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자이다.

실시예에 따르면, 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 매트릭스 벡터 표기법으로 나타내어진다:

여기서

,

는 복소 도플러 빔 결합 계수를 포함하고,

실시예에 따르면, 빔 및 도플러 주파수 성분((

)의 수에 대한 값은 gNB로부터 UE로의 다운링크 승인에서 상위 계층(예를 들어, RRC 또는 MAC) 시그널링을 통해 또는 DCI(물리적 계층 시그널링)의 일부로서 구성된다. 다른 실시예에 따르면, UE는 (

)의 값은 UE에 의해 선험적으로 알려진다.

공간 빔의 선택

실시예에 따르면, 공간 빔의 수

빔, 제 2 계층에 대한 편파 당

빔, 제 3 계층에 대한 편파 당

빔 및 제 4 계층에 대한 편파 당

), 나머지 2개의 계층의 경우에는 상이하다(

).

도플러 주파수 성분의 선택

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분은 빔 및 송신 계층에 의존할 수 있다. 일 방법에서, 송신 계층의 공간 빔의 서브세트와 관련된 도플러 주파수 성분의 서브세트는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층에 대해 4개의 빔을 사용하는 송신의 경우, 빔 1 및 빔 2의 도플러 주파수 성분은 동일하고(

), 첫 번째 두 빔에 대한 나머지 도플러 주파수 성분과 제 3 및 제 4 빔의 도플러 주파수 성분은 상이하다(

). 추가의 방법에서, 송신 계층의 빔의 서브세트에 대한 도플러 주파수 성분의 수는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 빔의 도플러 주파수 성분의 수는 제 2 빔에 대한 도플러 주파수 성분의 수와 동일하다(

). 추가의 방법에서, 도플러 주파수 성분의 서브세트는 공간 빔 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 계층의 제 1 빔 및 제 2 빔과 관련된 두 도플러 주파수 성분은 제 2 계층의 제 1 빔 및 제 2 빔과 관련된 두 도플러 주파수 성분과 동일할 수 있다(

실시예에 따르면, 도플러 주파수 성분 및 빔 당 도플러 주파수 성분의 수는 송신 계층에 대해 동일할 수 있음으로써, 송신 계층의 모든 빔이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련된다.

도플러 빔 프리코더의 Ω ₁ 및 Ω ₂ 에 대한 DFT 코드북 매트릭스 구조

이제, 상술한 코드북을 구현하기 위한 실시예가 설명된다.

실시예에 따르면, 벡터(공간 빔)

은 크기

및 수평 빔에 상응하는 길이 N₂ DFT 벡터

의 크로네커 곱에 의해 나타내어진다.

도플러 주파수 벡터

는 오버샘플링되지 않거나 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 선택될 수 있다. 코드북 매트릭스의 각각의 엔트리는 특정 도플러 주파수와 관련된다. DFT 코드북 매트릭스는 오버샘플링 계수 O₂ ∈ {1,2,3,…}에 의해 파라미터화될 수 있다.

실시예에 따르면, 코드북(Ω₂)은 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의될 수 있으며, 여기서 T 및 O₂는 각각 관찰 시간 동안의 순시치의 수 및 코드북의 오버샘플링 계수를 나타낸다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터를 사용하여 송신기로부터 다음의 값을 수신한다:

제 1 공간 코드북(Ω₁)의 구성을 위한 파라미터 N₁, N₂ 및 오버샘플링 계수(O_1,1 및 O_1,2), 및

제 2 도플러 주파수 성분 코드북(Ω₂)의 구성을 위한 T의 값.

실시예에 따르면, 통신 장치는 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 선험적으로 알려진 N₁, N₂의 값 및 오버샘플링 계수(O_1,1 및 O_1,2)를 사용한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용한다.

다른 실시예에 따르면, 통신 장치는 송신기로부터 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 오버샘플링 계수 O₂를 수신한다.

실시예에 따르면, 통신 장치는 도플러 주파수 DFT 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 오버샘플링 계수 O₂를 사용한다.

도플러 빔 프리코더 P의 UE 측 선택

실시예에 따르면, UE는 성능 메트릭에 기초하여 선호된 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P를 선택한다(도 12의 단계(256') 참조).

실시예에 따르면, UE는 각각의 구성된 SB, PRB 또는 서브반송파에 대해 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P 및 다차원 채널 텐서

의 함수인 상호 정보

를 최적화하는 프리코더 매트릭스 P를 선택한다.

다른 실시예에 따르면, U 공간 빔 및 도플러 주파수는 단계적으로 선택된다. 예를 들어, 랭크-1 송신의 경우, 제 1 단계에서, UE는 상호 정보를 최적화하는 U 공간 빔을 선택한다:

(랭크 1의 경우).

제 2 단계에서, UE는 U 공간 빔

을 사용하여 차원 2UN_r × S × T의 빔포밍된 채널 텐서

를 계산한다.

제 3 단계에서, UE는 도플러 주파수 DFT 벡터 및 도플러 빔 결합 계수의 3 튜플을 선택하며, 여기서 도플러 주파수는 코드북(Ω₂)으로부터 선택됨으로써, 상호 정보

가 최적화된다.

도플러 빔 프리코더 P에 대한 RI의 UE 측 선택

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 랭크 지시자(RI)를 선택할 수 있다(도 12의 단계(258') 참조). RI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 송신을 위한 랭크 지시자(총 계층의 수)를 보고한다. 랭크 지시자는 도플러 빔 프리코더 매트릭스

(

)(상술한 식 (2) 참조)에 대해 선택되며, 도플러 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층의 수를 나타낸다

도플러 빔 프리코더 P에 대한 CQI의 UE 측 선택

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 채널 품질 지시자(CQI)를 선택할 수 있다(도 12의 단계(258') 참조). CQI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 신호 대 간섭 및 잡음비(SINR), 평균 비트 오류율, 평균 처리량 등과 같은 특정 성능 메트릭을 기반으로 선호된 CQI를 보고한다.

예를 들어, UE는 선택된 복합 도플러 빔 프리코더 매트릭스

(상술한 식(2) 참조) 및 T 순시치에 대한 주어진 다차원 채널 텐서

에 대해 UE에서 평균 블록 오류율

을 최적화하는 CQI를 선택할 수 있다. CQI 값은 도플러 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 "평균" CQI를 나타낸다.

더욱이, 다른 실시예에 따르면, 각각의 구성된 SB에 대한 CQI(다중 CQI 보고)는 선택된 복합 도플러 빔 프리코더 매트릭스

를 사용하여 보고될 수 있다.

도플러 빔 프리코더 P에 대한 PMI 보고

실시예에 따르면, UE는 보고를 위해 프리코더 매트릭스 지시자(PMI)를 선택할 수 있다(도 12의 단계(258') 참조). PMI 보고가 UE에서 구성될 때, UE는 적어도 두 성분 PMI를 보고한다.

제 1 PMI 성분은 선택된 벡터

및

에 상응할 수 있으며, 튜플' 세트의 형태로 나타내어질 수 있으며, 여기서 각각의 3-튜플(u,v)은 선택된 공간 빔 벡터

및 선택된 도플러 주파수 벡터

와 관련된다. 예를 들어, 튜플' 세트는 랭크-1 송신을 위해

인덱스들을 포함하고, i_1,2는 선택된 도플러 주파수 벡터의

인덱스들을 포함한다.

도 10은 빔당 동일한 수의 도플러 주파수 성분

을 가정하는 계층 1 송신을 위한 빔 및 도플러 주파수 성분과 관련된 피드백 인덱스를 예시한다. 도 10은 계층 1 송신을 위한 i₁에 대한 예를 도시한다. i₁의 서브세트 i_1,1은 코드북(Ω₁)으로부터 선택된 빔 인덱스를 나타내고,

에 의해 나타내어진다. i₁의 서브세트 i_1,3은 코드북(Ω₂)으로부터 선택된 도플러 주파수 인덱스를 나타내고,

에 의해 나타내어진다.

실시예에 따르면, UE로부터의

도플러 빔 결합 계수

가장 강한 도플러 주파수 지시자

실시예에 따르면, 프로세서는,

가장 강한 도플러 주파수는 선택된 빔의 도플러 주파수 성분과 관련된 다른 모든 결합 계수에 대해 가장 높은 전력을 갖는 도플러 빔 결합 계수와 관련될 수 있다. 송신기에 보고된 도플러 주파수 인덱스는 제 1 인덱스가 가장 강한 도플러 주파수와 관련되도록 분류될 수 있다.

도플러 빔 프리코더 P를 위한 gNB에서의 프리코더 구성

실시예에 따르면, gNB는 UE로부터의 2-성분 PMI 피드백을 사용하여, 도 13에 도시된 코드북 기반 구성에 따라 프리코더 매트릭스를 구성할 수 있으며, 도 13은 예시적인 구성 N₁ = 4, N₂ = 2, P = 2에 대해 gNB에서의 제 l 계층 프리코더의 코드북 기반 구성과 안테나 포트(AP)와의 제 l 계층 프리코더의 연관성을 예시한다. 프리코더 매트릭스 정보는 송신 파라미터를 현재 다중 사용자 채널 조건에 적응시키기 위해 송신 신호에 적용되는 다중 사용자 프리코딩 매트릭스를 계산하는데 사용된다. 상술한 도플러 빔 복합 프리코더 매트릭스 정의는 또한 미래의 순시치에 대한 프리코더 매트릭스의 예측을 용이하게 한다. 이러한 방식으로, CSI 보고서의 수는 크게 줄어들 수 있고, 피드백 오버헤드는 절감된다.

QT 미래 순시치에 대한 도플러 빔 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 도플러 주파수 DFT 벡터

는 길이 QT 벡터

,

여기서

이다. 제 l 계층과 제 q(q = 1, .., QT) 순시치, 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대한 예측된 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 주어진다:

여기서

는

의 제 q 엔트리이다.

도플러 빔 결합 계수를 위한 코드북

실시예에 따르면, UE는 코드북 접근법으로 복소 도플러 빔 계수

,

여기서,

는 N 비트로 양자화되는 편파, 빔 및 도플러 주파수 종속 진폭 계수이고;

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 고차 성좌로 나타내어지는 위상을 나타낸다.

다른 실시예에 따르면, 각각의 계수는 다음과 같이 실수부와 허수부로 나타내어질 수 있으며:

,

여기서

및

는 각각 N 비트로 양자화된다.

도플러 빔 프리코더 P를 위한 gNB에서의 프리코더 애플리케이션

실시예에 따르면, UE는, CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI 계산을 위해, gNB가 안테나 포트{1000,1008 + v - 1}(v = L 계층) 상의 PDSCH 신호에 상술한 식 (2)에 대해 계산된 도플러 빔 프리코더를 다음과 같이 적용한다고 가정할 수 있다:

=

여기서

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 예측된 프리코더 매트릭스이며,

는

의 제 t 블록과 제 i 열이다.

도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더 및 도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더

CQI 값 예측으로의 확장

추가의 실시예에 따르면, UE는 순시치/슬롯에 대한 CQI 값 "n + K"를 예측하도록 구성될 수 있으며, 여기서 n은 현재 순시치/슬롯을 나타내고, K는 현재 순시치/슬롯 n에 대한 상대 시간차를 나타낸다.

일 실시예에서, UE는 제 1 단계에서 다차원 채널 텐서

로부터 직접 채널 모델의 파라미터를 추정하기 위해 RIMAX와 같은 고해상도 파라미터 추정 알고리즘을 사용한다(참고 문헌 [5] 참조). 예를 들어, 시변 MIMO 채널 모델 임펄스 응답은 다수의 채널 탭에 의해 정의될 수 있으며, 여기서 각각의 채널 탭은 채널 이득, 도플러 주파수 시프트 및 지연으로 파라미터화된다. 제 i gNB 안테나와 제 j UE 안테나 간의 시변 주파수 선택적 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답은 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서

M은 채널 지연 수의 수이고,

은 관련된 도플러 주파수 시프트 f_m 및 채널 지연 τ_m을 갖는 제 m 경로 이득이고,

t는 순시치를 나타내고,

w는 서브반송파 인덱스를 나타내며,

W는 총 서브반송파의 수를 나타낸다.

본 예에서, 채널 지연이 MIMO 채널의 모든 링크(i,j)에 대해 동일한 비편파 채널 모델이 가정된다.

H(t,w)의 계수는 또한 최소 제곱(least square) 또는 MMSE(minimum-mean-squared-error) 필터링과 같은 선형 블록 필터링 접근법을 사용함으로써 MIMO 채널 텐서

로부터 파라미터화되지 않은 형태로 직접 계산될 수 있다는 것이 주목된다(참고 문헌 [6] 및 [7] 참조). 이 경우, 채널 예측기는 MIMO 채널 텐서

의 가중치 합에 의해 형성된다.

(

)(상술한 식(1) 참조)는 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하는데 사용된다:

여기서

및

의 (i,j) 엔트리는

의 제 t 블록과 제 w 열이다(도 9 참조).

대안으로, 도플러 빔 복합 프리코더를 사용할 때, 파라미터화된 채널 모델과 선택된 도플러 빔 복합 프리코더

(

)(상술한 식(2) 참조)는 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하는데 사용된다:

여기서

및

의 (i,j) 엔트리는

의 제 t 블록과 제 w 열이다(도 14 참조).

제 3 단계에서, UE는 파라미터화된 프리코딩된 MIMO 채널 모델 응답을 사용하여 미래 순시치에 대한 CQI 값 n + K을 계산하며, 즉, CQI(n + K)는 H_prec(n + K,w)의 함수로서 표현된다.

추가의 실시예에 따르면, UE는 또한 상술한 파라미터화된 프리코딩된 MIMO 채널 응답을 사용하여 "

" (

) 미래 순시치에 대한 K 미래 CQI 값(다중 CQI 보고)을 예측할 수 있다. K 예측된 CQI 값은 "평균" CQI 값에 의해 K 예측된 CQI 값을 감소시킴으로써 차등 예측된 CQI 값을 계산하는데 사용될 수 있다. 예측된 단일 CQI 값 또는 예측된 K CQI 값 또는 예측된 K 차등 CQI 값은 gNB에 보고된다.

상술한 바와 같이, 반복된 다운링크 기준 신호에 기초하여 동작하는 다른 실시예는 반복된 다운링크 기준 신호에 기초하여 CSI 피드백을 결정하고, CSI 피드백을 결정하기 위해 다른 프리코더 또는 다른 기술을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 추가의 실시예는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치를 제공하며, 여기서 통신 장치는 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 상위 계층(예를 들어, RRC) 파라미터를 포함하는 CSI-RS 자원 구성을 수신한다. 통신 장치는 반복된 다운링크 기준 신호를 기반으로 CSI 피드백을 결정하고, 결정된 CSI 피드백을 보고한다.

포트 선택 코드북에 대한 확장

실시예에 따르면, UE에는 빔포밍된 CSI-RS에 대한 CQI, RI 및 PMI(구성된 경우)를 보고하기 위한 상위 계층을 통해 CSI-RS 보고 구성이 설정될 수 있다. 이 경우, 제 1 코드북 매트릭스에서의 벡터는 N₁N₂ 길이 열 벡터로 나타내어지며, 여기서 제 m 벡터(m = 1,…, N₁N₂)는 제 m 위치에서는 단일 1을 포함하고, 다른 위치에서는 0을 포함한다.

[2]에서 설명된 바와 같은 현재 PDSCH 송신 방식의 경우, 프리코더 매트릭스는 보고된 PMI에 의해 업데이트될 때까지 시간이 지남에 따라 일정하게 유지된다는 것이 주목된다. 대조적으로, 실시예에 따른 접근법은 즉각적인 PMI 보고없이 시간이 지남에 따라 프리코더 매트릭스를 지속적으로 업데이트함으로써 채널 변동을 고려한다.

실시예에 따르면, 무선 통신 시스템은 지상 네트워크, 또는 비지상 네트워크, 또는 수신기로서 항공 차량 또는 우주 차량, 또는 이들의 결합을 사용하는 네트워크 또는 네트워크의 세그먼트를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, UE는 이동 또는 고정 단말기, IoT 장치, 지상 기반 차량, 항공 차량, 드론, 건물, 또는 항목/장치가 센서 또는 액추에이터와 같은 무선 통신 시스템을 사용하여 통신할 수 있게 하는 네트워크 연결부가 제공된 임의의 다른 항목 또는 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 기지국은 매크로 셀 기지국, 또는 소형 셀 기지국, 또는 위성 또는 우주와 같은 우주 차량, 또는 무인 항공기 시스템(unmanned aircraft system; UAS), 예를 들어 테더링된(tethered) UAS, LTA(lighter than air) UAS, HTA(heavier than air) UAS 및 HAP(high altitude UAS platform)와 같은 항공 차량, 또는 네트워크 연결부가 제공되는 항목 또는 장치가 무선 통신 시스템을 사용하여 통신할 수 있게 하는 모든 송수신 지점(transmission/reception point; TRP) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 랭크 1 또는 계층 1 통신을 사용하는 통신 시스템을 참조하여 상술되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 상위 랭크 또는 계층 통신을 사용하는 통신 시스템에서도 구현될 수 있다. 이러한 실시예에서, 피드백은 계층 당 지연 및 계층 당 복소 프리코더 계수를 포함한다.

본 발명의 실시예는 송신기가 사용자 장치를 서빙하는 기지국이고, 통신 장치 또는 수신기가 기지국에 의해 서빙되는 사용자 장치인 통신 시스템을 참조하여 상술되었다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고, 송신기가 사용자 장치이고, 통신 장치 또는 수신기가 사용자 장치를 서빙하는 기지국인 통신 시스템에서도 구현될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 통신 장치 및 송신기는 모두 직접적으로, 예를 들어 사이드링크 인터페이스(sidelink interface)를 통해 통신하는 UE일 수 있다.

설명된 개념의 일부 양태가 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이러한 양태는 또한 상응하는 방법의 설명을 나타낸다는 것이 자명하며, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명된 양태는 또한 상응하는 장치의 상응하는 블록 또는 항목 또는 특징의 설명을 나타낸다.

본 발명의 다양한 요소 및 특징은 아날로그 및/또는 디지털 회로를 사용하는 하드웨어, 소프트웨어에서, 하나 이상의 범용 또는 특수 목적 프로세서에 의한 명령어의 실행을 통해, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예는 컴퓨터 시스템 또는 다른 처리 시스템의 환경에서 구현될 수 있다. 도 15는 컴퓨터 시스템(350)의 예를 도시한다. 유닛 또는 모듈 및 이러한 유닛에 의해 수행되는 방법의 단계는 하나 이상의 컴퓨터 시스템(350) 상에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 특수 목적 또는 범용 디지털 신호 프로세서와 같은 하나 이상의 프로세서(352)를 포함한다. 프로세서(352)는 버스 또는 네트워크와 같은 통신 인프라(354)에 연결된다. 컴퓨터 시스템(350)은 주 메모리(356), 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 및 보조 메모리(358), 예를 들어 하드 디스크 드라이브 및/또는 이동식 저장 드라이브를 포함한다. 보조 메모리(358)는 컴퓨터 프로그램 또는 다른 명령어가 컴퓨터 시스템(350)에 적재되도록 할 수 있다. 컴퓨터 시스템(350)은 소프트웨어 및 데이터가 컴퓨터 시스템(350)과 외부 장치 사이에서 전송될 수 있도록 하는 통신 인터페이스(360)를 더 포함할 수 있다. 통신은 전자, 전자기, 광학 또는 통신 인터페이스에 의해 처리될 수 있는 다른 신호로부터 이루어질 수 있다. 통신은 유선 또는 케이블, 광섬유, 전화선, 셀룰러 폰 링크, RF 링크 및 다른 통신 채널(362)을 사용할 수 있다.

"컴퓨터 프로그램 매체" 및 "컴퓨터 판독 가능 매체"라는 용어는 일반적으로 이동식 저장 유닛 또는 하드 디스크 드라이브에 설치된 하드 디스크와 같은 유형의 저장 매체를 나타내는데 사용된다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 소프트웨어를 컴퓨터 시스템(350)에 제공하는 수단이다. 컴퓨터 제어 로직이라고도 하는 컴퓨터 프로그램은 주 메모리(356) 및/또는 보조 메모리(358)에 저장된다. 컴퓨터 프로그램은 또한 통신 인터페이스(360)를 통해 수신될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은, 실행될 때, 컴퓨터 시스템(350)이 본 발명을 구현할 수 있게 한다. 특히, 컴퓨터 프로그램은, 실행될 때, 프로세서(352)가 본 명세서에 설명된 임의의 방법과 같은 본 발명의 프로세스를 구현할 수 있게 한다. 따라서, 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 시스템(350)의 제어기를 나타낼 수 있다. 본 개시가 소프트웨어를 사용하여 구현되는 경우, 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품에 저장될 수 있고, 이동식 저장 드라이브, 통신 인터페이스(360)와 같은 인터페이스를 사용하여 컴퓨터 시스템(350)에 적재될 수 있다.

하드웨어 또는 소프트웨어에서의 구현은 디지털 저장 매체, 예를 들어 클라우드 스토리지, 플로피 디스크, DVD, Blue-Ray, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 메모리를 사용하여 수행될 수 있으며, 이러한 메모리는 각각의 방법이 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력하는 (또는 협력할 수 있는) 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 저장한다. 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나가 수행되도록 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독 가능한 제어 신호를 갖는 데이터 캐리어(data carrier)를 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 실시예는 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있으며, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행될 때 방법 중 하나를 수행하기 위해 동작한다. 프로그램 코드는 예를 들어 기계 판독 가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.

다른 실시예는 기계 판독 가능 캐리어 상에 저장되는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 다시 말하면, 본 발명의 방법의 실시예는, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램이다.

따라서, 본 발명의 방법의 추가의 실시예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하고 저장한 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체)이다. 따라서, 본 발명의 방법의 추가의 실시예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호의 시퀀스는 예를 들어 데이터 통신 연결부, 예를 들어 인터넷을 통해 전송되도록 구성될 수 있다. 추가의 실시예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하도록 구성되거나 적응된 처리 수단, 예를 들어 컴퓨터, 또는 프로그래밍 가능한 논리 장치를 포함한다. 추가의 실시예는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 설치한 컴퓨터를 포함한다.

일부 실시예에서, 프로그램 가능한 논리 장치(예를 들어, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이)는 본 명세서에 설명된 방법의 일부 또는 모든 기능을 수행하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이는 본 명세서에 설명된 방법 중 하나를 수행하기 위해 마이크로 프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 방법은 바람직하게는 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행된다.

상술한 실시예는 본 발명의 원리에 대한 예시일 뿐이다. 본 명세서에 설명된 배치 및 상세 사항의 수정 및 변형은 통상의 기술자에게는 자명한 것으로 이해된다. 따라서, 본 명세서의 실시예의 설명에 의해 제시된 특정 상세 사항이 아닌 후속하는 특허 청구 범위에 의해서만 제한되는 것이 의도이다.

참고 문헌

[1] 3GPP TS 38.211 V15.1.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical channels and modulation(Release 15), March 2018.

[2] 3GPP TS 38.214 V15.1.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Physical layer procedures for data(Release 15), March 2018.

[3] K. Manolakis, S. Jaeckel, V. Jugnickel, and V. Braun, “Channel Prediction by Doppler-Delay Analysis and Benefits for Base Station Cooperation,” in 77th IEEE Vehicular Technology Conference, Jun 2013.

[4] 3GPP TS 38.331 V15.1.0, “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Radio Resource Control(RRC); Protocol specification(Release 15), March 2018.

[5] R. S. Thoma, M. Landmann, and A. Richter, “RIMAX-A maximum likelihood framework for parameter estimation in multidimensional channel sounding.” Proceedings of the International Symposium on Antennas and Propagation(ISAP'04). 2004.

[6] I. Barhumi, G. Leus, and M. Moonen, “Optimal training design for MIMO OFDM systems in mobile wireless channels,” IEEE Trans. Signal Process, vol. 51, no. 6, pp. 1615-1624, Jun. 2003.

[7] P. Hoeher, S. Kaiser, and P. Robertson, “Two-dimensional pilot-symbol-aided channel estimation by Wiener filtering,” in Proc. IEEE ICASSP-97, Munich, Germany, Apr. 1997, pp. 1845-1848.

Claims

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치에 있어서,
송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호를 수신하도록 구성된 송수신기로서, 상기 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 상기 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 상기 송수신기; 및
프로세서를 포함하는데, 상기 프로세서는,
상기 무선 채널 상의 상기 다운링크 기준 신호 - 상기 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하고,
성능 메트릭에 기초하여, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하고 - 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 하나 이상의 코드북은,
ｏ 상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분,
ｏ 상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분, 및
ｏ 상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함함 - ,
선택된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 가진 상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더 및 상기 명시적 CSI를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI) 및/또는 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및/또는 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하며,
상기 CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI - 상기 PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 상기 도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용됨 - 중 하나 이상을 포함하는 상기 CSI 피드백을 상기 송신기에 보고하도록 구성되며,
상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 지연 성분 및/또는 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 상기 공간 지연 도플러 도메인에서의 프리코딩을 수행하도록 구성되고, 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 3개의 별개의 코드북을 기반으로 하며, 상기 3개의 별개의 코드북은,

상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁),

상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 지연 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂),

상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분에 대한 제 3 코드북(Ω₃), 및

상기 제 1, 제 2 및 제 3 코드북으로부터 선택된 하나 이상의 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수의 세트를 포함하는데,
상기 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 S×S DFT 매트릭스 또는 S×SO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, S는 서브대역의 수를 나타내고, O₂∈ {1,2,3..}는 오버샘플링 계수를 나타내고/내거나,
상기 제 3 코드북 매트릭스(Ω₃)의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₃ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, T는 관찰 시간 중 순시치의 수를 나타내고, O₃∈ {1,2,3..}는 상기 오버샘플링 계수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 S를 수신하거나,
상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 S를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 상기 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 T를 수신하거나,
상기 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 p 편파 및 상기 제 l 계층에 대한 프리코더 매트릭스(
)는,
상기 제 1 코드북으로부터 선택되는 상기 편파와 무관한
빔포밍 벡터
,
상기 제 u 빔에 대한 상기 제 2 코드북으로부터 선택된
지연 벡터
,
상기 제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 상기 제 3 코드북으로부터 선택된
도플러 주파수 벡터
, 및
상기 제 1, 제 2 및 제 3 코드북으로부터 선택된 상기 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트
로 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 l 송신 계층 및 제 p 편파의 상기 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)는

으로 나타내어지며,

은 상기 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 상기 제 l 계층 및 제 u 빔에 대한 지연의 수이고,

은 상기 제 l 계층, 제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 도플러 주파수 성분의 수이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 d 지연, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 상기 제 v 도플러 주파수 벡터이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p 편파와 관련된 크기 S × 1의 상기 제 d 지연 벡터이고,

은 상기 제 l 계층과 관련된 상기 제 u 공간 빔이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 d 지연, 제 v 도플러 주파수 및 제 p 편파와 관련된 상기 도플러 지연 복소 결합 계수이고,

은 특정 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 지연 빔 프리코더는 이중 스테이지 프리코더로 나타내어지며,

여기서

이고,
은 상기 복소 도플러 지연 빔 결합 계수를 포함하며,

이고,
이며,
는 크기 S의 항등 매트릭스이며,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 d 지연, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 상기 제 v 도플러 주파수 벡터ld고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p 편파와 관련된 크기 S × 1의 상기 제 d 지연 벡터이고,

은 상기 제 l 계층과 관련된 상기 제 u 공간 빔이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 d 지연, 제 v 도플러 주파수 및 제 p 편파와 관련된 상기 도플러 지연 계수이고,

은 특정 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 코드북(Ω₁)은 상기 벡터
가 선택되는 크기
의 제 1 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, N₁ 및 N₂는 각각 상기 제 1 및 제 2 안테나 포트 수를 나타내고, O_1,1 및 O_1,2는 O_1,1∈ {1,2,3,..} 및 O_1,2∈ {1,2,3,..}을 가진 상기 오버샘플링 계수를 나타내며,
상기 제 2 코드북(Ω₂)은 상기 지연 벡터
가 선택되는 크기 S×SO₂의 제 2 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수를 나타내고, O₂는 상기 오버샘플링 계수 O₂ = 1,2,…를 나타내며.
상기 제 3 코드북(Ω₃)은 상기 도플러 주파수 벡터
가 선택되는 크기 T×TO₃의 제 3 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, 여기서 T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수를 나타내고, O₃은 O₃ = 1,2,…인 상기 오버샘플링 계수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 상기 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 수신하거나,
상기 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 2 코드북(Ω₂) 및/또는 상기 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 상기 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 O₂ 및/또는 파라미터 O₃를 수신하거나,
상기 제 2 코드북(Ω₂) 및/또는 상기 제 3 코드북(Ω₃)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 O₂ 및/또는 파라미터 O₃를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
X 엔트리 또는 열을 포함하는 상기 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 상기 제 l 계층에 대한 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 상기 제 u 빔에 대한
지연 또는 지연차를 선택하고,
상기 코드북 매트릭스로부터 송신기로 제
선택되지 않은 지연 인덱스를 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 지연의 수
는 빔의 서브세트 또는 모든 빔과 동일하므로,
이거나,
상기 지연의 수
는 빔 및 계층과 동일하므로,
인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 파라미터
는 상기 통신 장치에서 선험적으로 알려져 있거나, 상기 통신 장치는 상기 송신기로부터 상기 파라미터
를 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
X 엔트리 또는 열을 포함하는 상기 제 3 코드북 매트릭스(Ω₃)로부터 상기 제 l 계층에 대한 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 상기 제 d 지연 및 상기 제 u 빔에 대한
도플러 주파수 성분을 선택하고,
상기 코드북 매트릭스로부터 상기 송신기로
선택되지 않은 도플러 주파수 성분 인덱스를 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 도플러 주파수 성분의 수
는 지연의 서브세트 또는 빔의 서브세트와 동일하므로,
이거나,
상기 지연의 수
는 상기 지연, 빔 및 계층과 동일하므로,
F인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서
상기 파라미터
는 상기 통신 장치에서 선험적으로 알려져 있거나, 상기 통신 장치는 상기 송신기로부터 상기 파라미터
를 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치는 상기 송신기로부터 수신된 CSI 보고 구성에 따라 상기 CSI 피드백을 상기 송신기에 보고하도록 구성되며, 상기 CSI 보고 구성은 예를 들어 다음의 값 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터 ReportQuantity를 포함하며,
cri-RI-PMIDD-CQI,
cri-RI-PMIDy-CQI,
cri-RI-PMIDr-CQI,
cri-RI-LI-PMIDD-CQI,
cri-RI-LI-PMIDy-CQI,
cri-RI-LI-PMIDr-CQI,
cri-RI-PMIDD,
cri-RI-PMIDy,
cri-RI-PMIDr,
상기 PMI 수량은,
PMIDD - 상기 지연 및 도플러 주파수 성분 구성을 포함한 PMI 값,
PMIDy - 상기 도플러 주파수 성분을 제외한 상기 지연 성분 구성만을 포함하는 PMI 값, 및
PMIDr - 상기 지연 성분을 제외한 상기 도플러 주파수 성분 구성만을 포함하는 PMI 값으로서 정의되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지연 또는 지연차는 상기 빔 및 송신 계층에 따라 달라지거나,
상기 지연의 서브세트는 송신 계층의 빔의 서브세트에 대해 동일하거나,
송신 계층의 모든 빔이 동일한 지연과 관련되도록 상기 지연의 수 및 빔당 지연은 송신 계층에 대해 동일하거나,
모든 빔과 계층이 상기 동일한 지연과 관련되도록 상기 지연의 수 및 빔당 지연은 모든 송신 계층에 대해 동일한, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
지연의 서브세트 및 공간 빔의 서브세트와 관련된 상기 도플러 주파수 성분은 동일하거나,
도플러 주파수 성분의 서브세트는 지연의 서브세트, 공간 빔의 서브세트 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일하거나,
도플러 주파수 성분의 수와 지연 및 빔당 도플러 주파수 성분은 송신 계층의 빔당 모든 지연이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 송신 계층에 대해 동일하거나,
도플러 주파수 성분의 수와 지연 및 빔당 도플러 주파수 성분은 모든 송신 계층의 빔당 모든 지연이 상기 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 모든 송신 계층에 대해 동일한, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 명시적 CSI는 상기 차원 N×S×T의 3차원 채널 텐서
에 의해 나타내어지며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수이고, T는 관찰 시간 동안의 순시치의 수이고,
이며, 상기 채널 텐서의 상기 제 1, 제 2 및 제 3 차원은 각각 상기 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 상기 공간, 주파수 및 시간 성분을 나타내거나,
상기 명시적 CSI는 차원 N_r×N_t×S×T의 4차원 채널 텐서
에 의해 나타내어지며,
이고,
의 상기 제 1 및 제 2 차원은 각각 상기 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 상기 수신 측 및 송신 측 공간 성분을 나타내며,
의 상기 제 3 및 제 4 차원은 각각 상기 채널의 주파수 및 시간 성분을 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 예를 들어, 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스 W와 다차원 채널 텐서
의 함수인 상호 정보 I(W;
)에 대한 성능 메트릭을 기반으로 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 선택된 복합 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스
및 T 순시치에 대한 다차원 채널 텐서
에 대해 상기 통신 장치에서 평균 블록 오류율
을 최적화하는 광대역 CQI를 선택하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
제 1 단계에서, 고해상도 파라미터 추정 알고리즘을 사용하여 다차원 채널 텐서
로부터 채널 모델의 파라미터를 직접 추정하거나, 상기 MIMO 채널 텐서
로부터 파라미터화되지 않은 형식으로
의 계수를 직접 계산하고,
제 2 단계에서, 상기 파라미터화된 채널 모델과 상기 선택된 도플러 지연 빔 복합 프리코더
(
)를 사용하여 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하고,

및
의 (i,j) 엔트리는
의 제 t 블록 및 제 w 열이며,
제 3 단계에서, 상기 파라미터화된 프리코딩된 MIMO 채널 모델 응답을 사용하여 하나 이상의 미래의 순시치에 대한 하나 이상의 CQI 값을 계산하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
순시치/슬롯 n + K에 대한 CQI 값 - n은 현재 순시치/슬롯을 나타내고, K는 상기 현재 순시치/슬롯 n에 대한 상대적 시간차를 나타냄 - 을 예측하고,
상기 K 예측된 CQI 값을 사용하여 상기 K 예측된 CQI 값을 상기 평균 CQI 값만큼 감소시킴으로써 차등 예측된 CQI 값을 계산하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 24 항에 있어서,
CQI 예측을 위해 상기 통신 장치에 의해 사용되는 값 K가 할당된 파라미터 CQI-PredictionTime을 포함하는 CSI 보고 구성을 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CSI 피드백이 상기 PMI를 사용하는 경우, 상기 프로세서는 적어도 2 성분 PMI를 보고하도록 구성되며,
상기 제 1 PMI는 상기 선택된 벡터
,
및
에 상응하고,
상기 제 2 PMI는 상기 통신 장치에서 송신기까지의
도플러 지연 빔 결합 계수
에 상응하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 26 항에 있어서,
상기 프로세서는,
3 튜플 세트 - 각각의 3 튜플(u,d,v)은 선택된 공간 빔 벡터
, 선택된 지연 벡터
및 선택된 도플러 주파수 벡터
와 관련되고, 상기 3 튜플 세트는
로 나타내어지고, i₁은 상기 제 1 PMI 성분을 나타내고, i_1,1은 상기 공간 빔에 대해 상기 선택된 DFT 벡터의
인덱스들를 포함하고, i_1,2는 상기 선택된 지연 벡터의
인덱스들을 포함하며, i_1,3은 상기 선택된 도플러 주파수 벡터의
인덱스들을 포함함 - 의 형태로 상기 제 1 성분 PMI를 나타내고,
코드북 접근법을 사용하여 도플러 지연 빔 결합 계수를 양자화하며(양자화된 도플러 지연 빔 결합 계수는 i₂인 제 2 PMI 성분으로 나타내어짐),
두 PMI 성분을 상기 송신기에 보고하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 27 항에 있어서,
코드북 접근법으로 상기 복소 도플러 지연 계수
를 양자화하기 위해, 각각의 계수는 다음과 같이 나타내어지며:

,

는 N 비트로 양자화되는 편파, 빔, 지연 및 도플러 주파수 종속 진폭 계수이고,

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 다른 더 고차인 PSK 성좌(constellation)로 나타내어지는 위상을 나타내거나,
각각의 계수는 다음과 같이 실수부와 허수부로 나타내어지며:

및
는 각각 N 비트로 양자화되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 계산하기 위한 상기 빔에 대한 지연 인덱스를 선택하고,
상기 가장 강한 지연에 상응하는 상기 지연 인덱스를 나타내며,
상기 가장 강한 지연 인덱스를 나타내는 상기 지연 인덱스를 상기 송신기로 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더를 계산하기 위한 상기 지연과 빔에 대한 상기 도플러 주파수 성분을 선택하고,
상기 가장 강한 도플러 주파수 성분에 상응하는 상기 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내며,
상기 가장 강한 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내는 상기 도플러 주파수 성분 인덱스를 상기 송신기로 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CSI 피드백은 랭크 지시자(RI)를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 송신을 위해 상기 RI를 보고하도록 구성되며, 상기 RI는 상기 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스
(
)에 대해 선택되고, 상기 도플러 지연 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층 수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치에는 빔포밍된 CSI-RS에 대한 상기 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI를 보고하기 위해 더 상위 계층을 통해 CSI-RS 보고 구성이 설정되며, 상기 제 1 코드북 매트릭스에서의 벡터는 N₁N₂- 길이 열 벡터로 나타내어지며, 상기 제 m 벡터(m = 1,…, N₁N₂)는 상기 제 m 위치에서는 단일 1을 포함하고, 다른 위치에서는 0을 포함하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
예를 들어, 상기 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 상위 계층(예를 들어, RRC) 파라미터를 포함하는 CSI-RS 자원 구성을 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 1 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치는 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI 계산을 위해 상기 송신기가 안테나 포트{1000,1008 + v - 1}(v = L 계층들) 상의 PDSCH 신호에 상기 도플러 지연 빔 프리코더를 다음과 같이 적용한다고 가정하며,

는 PDSCH 심볼의 심볼 벡터이고, P∈{1,2, 4,8,12,16,24,32}이고,

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 순시치 t에서 안테나 포트 u 상에서 송신된 프리코딩된 심볼이고,

는 상기 예측된 프리코더 매트릭스이며,
는
의 제 t 블록과 제 i 열인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 송신기에 있어서,
채널 상태 정보(CSI) 피드백을 상기 송신기에 제공하기 위해 제 1 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항의 하나 이상의 통신 장치와의 무선 통신을 위한 복수의 안테나를 갖는 안테나 어레이;
상기 안테나 어레이에 연결된 프리코더로서, 상기 안테나 어레이가 하나 이상의 송신 빔 또는 하나 이상의 수신 빔을 형성하기 위해 빔포밍 가중치 세트를 상기 안테나 어레이의 하나 이상의 안테나에 적용하는, 상기 프리코더;
송수신기로서,
다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 파라미터(예를 들어, 상기 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭됨)를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 상기 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 상기 통신 장치로 송신하고;
상기 통신 장치로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하도록 구성된, 상기 송수신기; 및
프로세서로서,
상기 복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 랭크 지시자를 추출하고;
상기 PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 상기 안테나 포트 상에 적용된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스를 구성하고, 상기 구성된 프리코더 매트릭스에 응답하여 상기 빔포밍 가중치를 결정하도록 구성된, 상기 프로세서
를 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
제 34 항에 있어서,
QT 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서는 상기 도플러 주파수 DFT 벡터
를 길이 QT 벡터
로 확장하도록 구성되며, 상기 확장은 다음과 같이 정의되며:

,

이고, 제 l 계층에 대한 상기 예측된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스는,
상기 제 1 코드북으로부터 선택되는 편파와 무관한
빔포밍 벡터
,
상기 제 u 빔에 대한 상기 제 2 코드북으로부터 선택된
지연 벡터
,
제 u 빔 및 제 d 지연에 대한 상기 제 3 코드북으로부터 선택된 상기 도플러 주파수 벡터
를 기반으로 하는
확장된 도플러 주파수 벡터
, 및
상기 제 1, 제 2 및 제 3 코드북으로부터 선택된 상기 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트
를 기반으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
QT 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서는 상기 도플러 주파수 DFT 벡터
를 길이 QT 벡터
로 순환하여 확장하도록 구성되며, 순환 확장은 다음과 같이 정의되며:

,

이며,
상기 제 l 계층과 제 q(q = 1, .., QT) 순시치에 대한 예측된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 주어지며:

는
의 제 q 엔트리인, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치에 있어서,
송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호를 수신하도록 구성된 송수신기로서, 상기 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 상기 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 상기 송수신기; 및
프로세서를 포함하는데, 상기 프로세서는,
상기 무선 채널 상의 상기 다운링크 기준 신호 - 상기 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 상기 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하고,
성능 메트릭에 기초하여, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 - 상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 상기 하나 이상의 코드북은,
ｏ 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분, 및
ｏ 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함함 - 에 대한 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)를 선택하고,
상기 선택된 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)와 함께 상기 명시적 CSI 및 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하며,
CQI 및/또는 PMI 및/또는 RI - 상기 PMI 및 RI는 상기 구성된 안테나 포트에 대한 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용됨 - 중 하나 이상을 포함하는 상기 CSI 피드백을 상기 송신기에 보고하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항에 있어서,
상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 또는 제 39 항에 있어서,
상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 상기 공간 도플러 도메인에서의 프리코딩을 수행하도록 구성되고, 상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 2개의 별개의 코드북만을 기반으로 하며, 상기 2개의 별개의 코드북은,
상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 상기 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분에 대한 제 1 코드북(Ω₁),
상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분에 대한 제 2 코드북(Ω₂), 및
상기 제 1 및 제 2 코드북으로부터 선택된 하나 이상의 상기 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수의 세트를 포함하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 40 항에 있어서,
상기 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)의 엔트리는 T×T DFT 매트릭스 또는 T×TO₂ 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 서브매트릭스 또는 다수의 서브매트릭스에 의해 제공되며, T는 상기 관찰 시간 동안 순시치의 수를 나타내고, O₂∈ {1,2,3..}는 상기 오버샘플링 계수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 41 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상기 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 T를 수신하거나,
상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 T를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 36 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 p 편파, 제 l 송신 계층 및 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)에 대한 상기 프리코더 매트릭스(
)는,
상기 제 1 코드북으로부터 선택되는 상기 편파, 상기 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)과 무관한
빔포밍 벡터
,
제 u 빔에 대한 상기 제 2 코드북으로부터 선택되는 상기 서브대역, 서브반송파 또는 물리적 자원 블록(PRB)과 무관한
도플러 주파수 벡터
, 및
상기 제 1 및 제 2 코드북으로부터 선택된 상기 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트
로 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스 (
)는 상기 공간 도플러 도메인에서 프리코딩을 수행하도록 구성되며, 상기 제 l 송신 계층과 상기 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대해 다음과 같이 나타내어지며:

은 상기 제 l 계층에 대한 편파당 빔의 수이고,

은 상기 제 l 계층 및 제 u 빔에 대한 도플러 주파수 성분의 수이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔 및 제 p(p = 1,2) 편파와 관련된 크기 T × 1의 상기 제 v 도플러 주파수 벡터이고,

은 상기 제 l 계층과 관련된 제 u 공간 빔이고,

은 상기 프리코더의 상기 제 l 계층, 제 u 공간 빔, 제 v 도플러 주파수, 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB 및 상기 제 p 편파와 관련된 상기 복소 도플러 빔 결합 계수이며,

은 특정 평균 총 송신 전력을 보장하기 위한 스칼라 정규화 인자인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 s 서브대역, PRB 또는 서브반송파에 대한 상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 매트릭스 벡터 표기법으로 나타내어지며:

,

이고,
는 상기 복소 도플러 빔 결합 계수를 포함하며,

인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 코드북(Ω₁)은 상기 벡터
가 선택되는 크기
의 제 1 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, N₁ 및 N₂는 각각 제 1 및 제 2 안테나 포트 수를 나타내고, O_1,1 및 O_1,2는 O_1,1∈ {1,2,3,..} 및 O_1,2∈ {1,2,3,..}을 가진 오버샘플링 계수를 나타내며,
상기 제 2 코드북(Ω₂)은 상기 도플러 주파수 벡터
가 선택되는 크기 T×TO₂의 제 2 오버샘플링된 DFT 코드북 매트릭스를 포함하며, T는 상기 관찰 시간 동안의 순시치의 수를 나타내고, O₂ ∈ {1,2,3,..}는 상기 코드북의 오버샘플링 계수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 46 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 상기 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 수신하거나,
상기 제 1 코드북(Ω₁)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 N₁, N₂, O_1,1 및 O_1,2를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 46 항 또는 제 47 항에 있어서,
상기 송신기로부터 상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 상기 더 상위 계층(예컨대, RRC(Radio Resource Control) 계층 또는 MAC-CE) 또는 물리적 계층(L1) 파라미터 O₂를 수신하거나,
상기 제 2 코드북(Ω₂)의 구성을 위해 선험적으로 알려진(디폴트) 파라미터 O₂를 사용하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
X 엔트리 또는 열을 포함하는 상기 제 2 코드북 매트릭스(Ω₂)로부터 상기제 l 계층에 대한 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더 매트릭스를 구성하기 위해 상기 제 u 빔에 대한
도플러 주파수 성분을 선택하고,
상기 코드북 매트릭스로부터 상기 송신기로
선택되지 않은 도플러 주파수 성분 인덱스를 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 49 항에 있어서,
상기 도플러 주파수 성분의 수
는 빔의 서브세트에 대해 동일하므로,
인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 44 항 또는 제 50 항에 있어서,
상기 파라미터
는 상기 통신 장치에서 선험적으로 알려져 있거나, 상기 통신 장치는 상기 송신기로부터 상기 파라미터
를 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치는 상기 송신기로부터 수신된 CSI 보고 구성에 따라 상기 CSI 피드백을 상기 송신기에 보고하도록 구성되며, 상기 CSI 보고 구성은 예를 들어 다음의 값 중 적어도 하나를 포함하는 파라미터 ReportQuantity를 포함하며:
cri-RI-PMIDD-CQI,
cri-RI-LI-PMIDD-CQI,
cri-RI-PMIDD, 상기 PMI-DD 수량은 상기 도플러 주파수 성분 구성을 포함하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 52 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 주파수 성분은 상기 빔 및 송신 계층에 따라 달라지거나,
송신 계층의 상기 공간 빔의 서브세트와 관련된 상기 도플러 주파수 성분의 서브세트는 동일하거나,
송신 계층의 빔의 서브세트에 대한 도플러 주파수 성분의 수는 동일하거나,
상기 도플러 주파수 성분의 서브세트는 공간 빔 및 송신 계층의 서브세트에 대해 동일하거나,
도플러 주파수 성분의 수와 빔당 도플러 주파수 성분은 송신 계층의 모든 빔이 동일한 도플러 주파수 성분과 관련되도록 송신 계층에 대해 동일한, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 명시적 CSI는 차원 N×S×T의 3차원 채널 텐서
에 의해 나타내어지며, S는 구성된 서브대역/PRB 또는 서브반송파의 수이고, T는 상기 관찰 시간 동안의 순시치의 수이고,
이며, 상기 채널 텐서의 제 1, 제 2 및 제 3 차원은 각각 상기 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 상기 공간, 주파수 및 시간 성분을 나타내거나,
상기 명시적 CSI는 차원 N_r×N_t×S×T의 4차원 채널 텐서
에 의해 나타내어지며,
이고,
의 제 1 및 제 2 차원은 각각 상기 시변 주파수 선택적 MIMO 채널의 상기 수신 측 및 송신 측 공간 성분을 나타내며,
의 제 3 및 제 4 차원은 각각 상기 채널의 상기 주파수 및 시간 성분을 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는 예를 들어, 상기 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P와 다차원 채널 텐서
의 함수인 상호 정보 I(P;
)에 대한 성능 메트릭을 기반으로 도플러 빔 프리코더 매트릭스
를 선택하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 55 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 선택된 복합 도플러 빔 프리코더 매트릭스 P 및 T 순시치에 대한 다차원 채널 텐서
에 대해 상기 통신 장치에서 평균 블록 오류율
을 최적화하는 광대역 CQI를 선택하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 56 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
제 1 단계에서, 고해상도 파라미터 추정 알고리즘을 사용하여 다차원 채널 텐서
로부터 채널 모델의 파라미터를 직접 추정하거나, 상기 MIMO 채널 텐서
로부터 파라미터화되지 않은 형식으로
의 계수를 직접 계산하고,
제 2 단계에서, 상기 파라미터화된 채널 모델과 상기 선택된 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 사용하여 파라미터화된 프리코딩된 시변 MIMO 채널 모델 주파수 도메인 응답을 다음과 같이 계산하고,

및
의 (i,j) 엔트리는
의 제 t 블록 및 제 w 열이며, P는 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스이며,
제 3 단계에서, 상기 파라미터화된 프리코딩된 MIMO 채널 모델 응답을 사용하여 하나 이상의 미래의 순시치에 대한 하나 이상의 CQI 값을 계산하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 57 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
순시치/슬롯 n + K에 대한 CQI 값 - n은 현재 순시치/슬롯을 나타내고, K는 상기 현재 순시치/슬롯 n에 대한 상대적 시간차를 나타냄 - 을 예측하고,
상기 K 예측된 CQI 값을 사용하여 상기 K 예측된 CQI 값을 상기 평균 CQI 값만큼 감소시킴으로써 차등 예측된 CQI 값을 계산하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 58 항에 있어서,
CQI 예측을 위해 상기 통신 장치에 의해 사용되는 값 K가 할당된 파라미터 CQI-PredictionTime을 포함하는 CSI 보고 구성을 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CSI 피드백이 상기 PMI를 사용하는 경우, 상기 프로세서는 적어도 2 성분 PMI를 보고하도록 구성되며,
상기 제 1 PMI는 상기 선택된 벡터
및
에 상응하고,
상기 제 2 PMI는 상기 통신 장치에서 상기 송신기까지의
도플러 빔 결합 계수
에 상응하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 60 항에 있어서,
상기 프로세서는,
튜플 세트 - 각각의 튜플(u,v)은 선택된 공간 빔 벡터
및 선택된 도플러 주파수 벡터
와 관련되고, 상기 튜플 세트는
로 나타내어지고, i₁은 상기 제 1 PMI 성분을 나타내고, i_1,1은 상기 공간 빔에 대해 선택된 DFT 벡터의
인덱스들을 포함하고, i_1,2는 상기 선택된 도플러 주파수 벡터의
인덱스들을 포함함 - 의 형태로 상기 제 1 성분 PMI를 나타내고,
코드북 접근법을 사용하여 상기 도플러 빔 결합 계수를 양자화하며(양자화된 도플러 빔 결합 계수는 i₂인 제 2 PMI 성분으로 나타내어짐),
두 PMI 성분을 상기 송신기에 보고하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 61 항에 있어서,
코드북 접근법으로 상기 복소 도플러 계수
를 양자화하기 위해, 각각의 계수는 다음과 같이 나타내어지며:

는 N 비트로 양자화되는 편파, 빔 및 도플러 주파수 종속 진폭 계수이고,

은 BPSK, QPSK, 8PSK 또는 임의의 다른 더 고차 PSK 성좌로 나타내어지는 위상을 나타내거나,
각각의 계수는 다음과 같이 실수부와 허수부로 나타내어지며:

및
는 각각 N 비트로 양자화되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 62 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 계산하기 위한 상기 빔에 대한 도플러 주파수 성분을 선택하고,
상기 가장 강한 도플러 주파수 성분에 상응하는 상기 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내며,
상기 가장 강한 도플러 주파수 성분 인덱스를 나타내는 상기 도플러 주파수 성분 인덱스를 송신기로 피드백하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 CSI 피드백은 랭크 지시자(RI)를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 송신을 위해 상기 RI를 보고하도록 구성되며, 상기 RI는 상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스
(
)에 대해 선택되고, 상기 도플러 빔 프리코딩된 시변 주파수 선택적 MIMO 채널에 의해 지원되는 평균 계층 수를 나타내는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 64 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치에는 빔포밍된 CSI-RS에 대한 상기 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI를 보고하기 위한 더 상위 계층을 통해 CSI-RS 보고 구성이 설정되며, 상기 제 1 코드북 매트릭스에서의 벡터는 N₁N₂ - 길이 열 벡터로 나타내어지며, 제 m 벡터(m = 1,…, N₁N₂)는 상기 제 m 위치에서는 단일 1을 포함하고, 다른 위치에서는 0을 포함하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
예를 들어, 상기 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 상위 계층(예를 들어, RRC) 파라미터를 포함하는 CSI-RS 자원 구성을 수신하도록 구성되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
제 38 항 내지 제 66 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통신 장치는 CQI 및/또는 RI 및/또는 PMI 계산을 위해 상기 송신기가 안테나 포트{1000,1008 + v - 1}(v = L 계층) 상의 PDSCH 신호에 상기 도플러 지연 빔 프리코더를 다음과 같이 적용한다고 가정하며:

는 PDSCH 심볼의 심볼 벡터이고, P∈{1,2, 4,8,12,16,24,32}이고,

는 순시치 t에서의 계층 u의 제 i 심볼이고,

는 순시치 t에서 안테나 포트 u 상에서 송신된 프리코딩된 심볼이고,

는 상기 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스이며,
는
의 제 t 블록과 제 i 서브대역, 서브반송파 또는 PRB인, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 통신 장치.
통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 송신기에 있어서,
채널 상태 정보(CSI) 피드백을 상기 송신기에 제공하기 위해 제 1 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항의 하나 이상의 통신 장치와의 무선 통신을 위한 복수의 안테나를 갖는 안테나 어레이;
상기 안테나 어레이에 연결된 프리코더로서, 상기 안테나 어레이가 하나 이상의 송신 빔 또는 하나 이상의 수신 빔을 형성하기 위해 빔포밍 가중치 세트를 상기 안테나 어레이의 하나 이상의 안테나에 적용하는, 상기 프리코더;
송수신기로서,
다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 파라미터(예를 들어, 상기 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭됨)를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 상기 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 상기 통신 장치로 송신하고;
상기 통신 장치로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하도록 구성된, 상기 송수신기; 및
프로세서로서,
상기 복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 상기 랭크 지시자를 추출하고;
상기 PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 상기 안테나 포트 상에 적용된 도플러 빔 프리코더 매트릭스를 구성하고, 구성된 프리코더 매트릭스에 응답하는 상기 빔포밍 가중치를 결정하도록 구성된, 상기 프로세서
를 포함하는, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
제 68 항에 있어서,
QT 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서는 상기 도플러 주파수 DFT 벡터
를 길이 QT 벡터
로 순환하여 확장하도록 구성되며, 순환 확장은 다음과 같이 정의되며:

이고,
상기 제 l 계층에 대한 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스는,
상기 제 1 코드북으로부터 선택되는 편파와 무관한
빔포밍 벡터
,
제 u 빔에 대한 상기 제 2 코드북으로부터 선택된 상기 도플러 주파수 벡터
를 기반으로 하는
확장된 도플러 주파수 벡터
, 및
상기 제 1 및 제 2 코드북으로부터 선택된 벡터를 복소 스케일링/결합하기 위한 결합 계수 세트
를 기반으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
제 68 항 또는 제 69 항에 있어서,
QT 미래 순시치에 대한 프리코더 매트릭스 예측을 용이하게 하기 위해, 상기 프로세서는 상기 도플러 주파수 DFT 벡터
를 길이 QT 벡터
로 순환하여 확장하도록 구성되며, 순환 확장은 다음과 같이 정의되며:

,

이며,
상기 제 l 계층, 제 q(q = 1, .., QT) 순시치, 및 제 s 서브대역, 서브반송파 또는 PRB에 대한 상기 예측된 도플러 빔 프리코더 매트릭스는 다음과 같이 제공되며:

는
의 제 q 엔트리인, 무선 통신 시스템에서의 송신기.
무선 통신 네트워크에 있어서,
제 1 항 내지 제 34 항 및 제 38 항 내지 제 67 항 중 어느 한 항의 적어도 하나의 통신 장치, 및
제 35 항 내지 제 37 항 및 제 68 항 내지 제 70 항 중 어느 한 항의 적어도 하나의 BS를 포함하는, 무선 통신 네트워크.
제 71 항에 있어서,
상기 통신 장치 및 상기 송신기는,
이동 단말기,
고정 단말기,
셀룰러 IoT-UE,
IoT 장치,
지상 기반 차량,
항공기,
드론,
움직이는 기지국,
도로 측 유닛,
건물,
매크로 셀 기지국,
소형 셀 기지국,
도로 측 유닛,
UE,
원격 무선 헤드,
AMF,
SMF,
코어 네트워크 엔티티,
NR 또는 5G 코어 컨텍스트에서와 같은 네트워크 슬라이스, 또는
항목 또는 장치가 상기 무선 통신 네트워크를 사용하여 통신할 수 있도록 하는 임의의 송수신 지점(TRP)으로서, 상기 항목 또는 장치에는 상기 무선 통신 네트워크를 사용하여 통신하기 위해 네트워크 연결부가 제공되는, 상기 송수신 지점(TRP) 중 하나 이상을 포함하는, 무선 통신 네트워크.
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 방법에 있어서,
송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호를 수신하는 단계로서, 상기 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 상기 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 상기 수신하는 단계;
통신 장치에서, 무선 채널 상의 다운링크 기준 신호 - 상기 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하는 단계;
성능 메트릭에 기초하여, 상기 통신 장치에서, 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더에 대한 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 선택하는 단계로서, 상기 도플러 지연 빔 3단 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 상기 하나 이상의 코드북은,
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분,
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 지연 성분, 및
ｏ 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함하는, 상기 선택하는 단계;
상기 통신 장치에서, 선택된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스(W)를 가진 상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더 및 상기 명시적 CSI 를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하는 단계; 및
상기 CQI, 상기 PMI 및 상기 RI 중 하나 이상을 포함하는 상기 CSI 피드백을 상기 통신 장치로부터 상기 송신기에 보고하는 단계로서, 상기 PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 상기 도플러 지연 빔 3단 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용되는, 상기 보고하는 단계를 포함하는데,
상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 지연 성분 및/또는 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의되는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 방법.
통신 장치 및 송신기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 송신하는 방법에 있어서,
다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭되는 파라미터를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 상기 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 통신 장치로 송신하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 통신 장치로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 랭크 지시자를 추출하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 상기 안테나 포트 상에 적용된 도플러 지연 빔 프리코더 매트릭스를 구성하는 단계; 및
구성된 프리코더 매트릭스에 응답하여, 상기 송신기의 안테나 어레이에 연결된 프리코더에 대한 빔포밍 가중치를 결정하는 단계를 포함하는데,
상기 복합 도플러 지연 빔 3단 프리코더의 상기 하나 이상의 지연 성분 및/또는 상기 하나 이상의 도플러 주파수 성분은 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스 또는 오버샘플링된 DFT 매트릭스의 하나 이상의 서브매트릭스에 의해 정의되는, 무선 통신 시스템에서 송신하는 방법.
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 방법에 있어서,
송신기로부터 시변 주파수 선택적 MIMO 채널을 통해 무선 신호를 수신하는 단계로서, 상기 무선 신호는 다수의 안테나 포트를 포함하는 기준 신호 구성에 따른 다운링크 기준 신호 및 상기 기준 신호 구성을 포함하는 다운링크 신호를 포함하는, 상기 수신하는 단계;
통신 장치에서, 무선 채널 상의 다운링크 기준 신호 - 상기 다운링크 기준 신호는 특정 관찰 시간에 걸쳐 제공됨 - 상에서 측정을 사용하여 주파수 도메인에서 명시적 CSI를 추정하는 단계;
성능 메트릭에 기초하여, 상기 통신 장치에서, 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더에 대한 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)를 선택하는 단계로서, 상기 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더는 하나 이상의 코드북을 기반으로 하고, 상기 하나 이상의 코드북은,
ｏ 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 송신 측 공간 빔 성분, 및
ｏ 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더의 하나 이상의 도플러 주파수 성분을 포함하는, 상기 선택하는 단계;
선택된 도플러 빔 프리코더 매트릭스(P)와 함께 상기 명시적 CSI 및 상기 복합 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더를 사용하여 채널 품질 지시자(CQI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 계산하는 단계; 및
상기 CQI 및/또는 상기 PMI 및/또는 상기 RI 중 하나 이상을 포함하는 상기 CSI 피드백을 상기 송신기에 보고하는 단계로서, 상기 PMI 및 RI는 구성된 안테나 포트에 대한 상기 도플러 빔 이중 스테이지 복합 프리코더 매트릭스를 나타내는데 사용되는, 상기 보고하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보(CSI) 피드백을 제공하는 방법.
통신 장치 및 송신기를 포함하는 무선 통신 시스템에서 송신하는 방법에 있어서,
다수의 CSI-RS 안테나 포트, 및 파라미터(예를 들어, 다운링크 기준 신호가 반복되는 다수의 연속적인 슬롯의 관점에서 상기 다운링크 기준 신호의 시간 도메인 반복을 나타내는, 예를 들어 CSI-RS-BurstDuration으로서 지칭됨)를 포함하는 CSI-RS 구성에 따른 다운링크 기준 신호(CSI-RS)와 상기 CSI-RS 구성을 포함하는 다운링크 신호를 통신 장치로 송신하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 통신 장치로부터 복수의 CSI 보고서를 포함하는 업링크 신호를 수신하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 복수의 CSI 보고서로부터 적어도 2개의 성분 프리코더 매트릭스 식별자 및 랭크 지시자를 추출하는 단계;
상기 송신기에서, 상기 PMI의 제 1 성분과 제 2 성분을 사용하여 상기 안테나 포트 상에 적용된 도플러 빔 이중 스테이지 프리코더 매트릭스를 구성하는 단계; 및
상기 구성된 프리코더 매트릭스에 응답하여, 상기 송신기의 안테나 어레이에 연결된 프리코더에 대한 빔포밍 가중치를 결정하는 단계를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 송신하는 방법.
비일시적 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 73 항 내지 제 76 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 명령어를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 프로그램 제품.