KR20240019641A - 다중 입출력 통신을 수행하는 기지국, 사용자 기기 및 이들의 동작 방법 - Google Patents

다중 입출력 통신을 수행하는 기지국, 사용자 기기 및 이들의 동작 방법 Download PDF

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KR20240019641A
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Abstract

본 개시의 기술적 사상의 따른 복수의 UE(user equipment)들이 포함된 커버리지(coverage)를 갖는 기지국의 동작 방법은, 상기 복수의 UE들 중 활성화된 UE들의 개수를 확인하는 단계, 복수의 피드백 스킴들(feedback schemes) 중 히스토리 정보를 참조하여 상기 확인된 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋(data throughput)을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택하는 단계, 상기 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹(companion group)의 UE들의 개수 및 코드북 크기(codebook size)를 결정하는 단계 및 상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 상기 결정된 코드북 크기를 기반으로 상기 활성화된 UE들과 MIMO(multiple input and multiple output) 통신을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

다중 입출력 통신을 수행하는 기지국, 사용자 기기 및 이들의 동작 방법{A BASE STATION AND USER EQUIPMENT PERFORMING MULTIPLE INPUT/OUTPUT COMMUNICATION, AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다중 입출력 통신을 수행하는 기지국, 사용자 기기 및 이들의 동작 방법에 관한 것이다.
LTE(long term evolution) 통신 시스템 상용화 및 멀티미디어 서비스 증가로 인해 폭발적으로 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위하여 NR(new radio) 통신 시스템 등의 차세대 통신 시스템들이 개발되고 있다.
데이터 전송률을 증가시키기 위해 NR 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역에서의 통신이 제안되고 있으며, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해 NR 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beam forming), 대규모 안테나(large scale antenna), 다중 입출력(multiple input and multiple output; MIMO) 통신 기술들이 논의되고 있다. 구체적으로, 다중 입출력 통신 기술은 매시브 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중 입출력(full dimensional MIMO) 등이 제안되고 있다.
한편, 동반자 그룹(companion group)에 포함된 사용자 기기들에 대한 다중 사용자-다중 입출력(multiple user-MIMO; MU-MIMO) 통신을 수행할 때에, 동반자 그룹에 포함된 사용자 기기들의 개수는 통신 성능 저하 이슈로 인해 특정 개수로 제한되었다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 동반자 그룹에 포함된 사용자 기기들의 개수를 크게하여 다중 사용자-다중 입출력 통신에서의 자원 사용 효율을 개선하는 동시에 높은 통신 성능을 보장할 수 있는 기지국, 사용자 기기(이하, UE로 지칭) 및 이들의 동작 방법을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일 측면에 따른 복수의 UE(user equipment)들이 포함된 커버리지(coverage)를 갖는 기지국의 동작 방법은, 상기 복수의 UE들 중 활성화된 UE들의 개수를 확인하는 단계, 복수의 피드백 스킴들(feedback schemes) 중 히스토리 정보를 참조하여 상기 확인된 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋(data throughput)을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택하는 단계, 상기 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹(companion group)의 UE들의 개수 및 코드북 크기(codebook size)를 결정하는 단계 및 상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 상기 결정된 코드북 크기를 기반으로 상기 활성화된 UE들과 MIMO(multiple input and multiple output) 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
본 개시의 기술적 사상의 다른 측면에 따른 커버리지 내에서 기지국과 통신하는 UE의 동작 방법은, 상기 기지국으로부터 피드백 스킴에 관한 정보를 수신하는 단계, 상기 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합에 속하고, 상기 피드백 스킴에 부합하는 개수에 해당되는 적어도 하나의 PMI를 생성하는 단계, 상기 적어도 하나의 PMI에 대응하는 CQI(channel quality indicator)를 생성하는 단계 및 상기 복수의 PMI들 및 상기 CQI를 포함하는 피드백을 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함한다.
본 개시의 기술적 사상의 또 다른 측면에 따른 장치는, 커버리지 내에서 복수의 활성화된 UE들과 RF(radio frequency) 신호를 송수신하도록 구성된 트랜시버 및 복수의 피드백 스킴들 중 히스토리 정보를 참조하여 상기 복수의 활성화된 UE들의 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택하고, 상기 선택된 피드백 스킴을 기반으로 상기 복수의 활성화된 UE들과 MIMO 통신을 수행하기 위해 상기 트랜시버를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
본 개시의 기술적 사상의 또 다른 측면에 따른 UE는, 기지국과 RF 신호를 송수신하도록 구성된 트랜시버 및 상기 기지국으로부터 수신된 피드백 스킴에 관한 정보를 기반으로 상기 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합에 속하고, 상기 피드백 스킴에 부합하는 개수에 해당되는 적어도 하나의 PMI를 생성하고, 상기 적어도 하나의 PMI에 대응하는 CQI를 생성하며, 상기 복수의 PMI들 및 상기 CQI를 포함하는 피드백을 상기 기지국으로 송신하기 위해 상기 트랜시버를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국은 상황에 따라 동반자 그룹의 UE들의 개수를 많게 조절함으로써 MU-MIMO의 시간-주파수 도메인의 자원 사용 효율을 최대화할 수 있으며, 이와 더불어 코드북 크기를 작게 조절함으로써 동반자 그룹의 UE들의 개수가 많아짐에 따라 낮아질 수 있는 동반자 그룹으로의 그룹핑 확률을 개선하여 높은 통신 성능을 보장할 수 있는 효과가 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 활성화된 UE들은 기지국으로부터 선택된 피드백 스킴에 부합하는 피드백을 적응적으로 생성하여 기지국에 제공함으로써 기지국과의 높은 시간-주파수 도메인의 자원 사용 효율 및 높은 통신 성능을 갖는 MU-MIMO 통신을 지원할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국을 나타내는 블록도이고, 도 2b는 본 개시의 예시적 실시에에 따른 UE를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국과 활성화된 UE들 간의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4a는 무선 통신 시스템에서의 무선 자원 영역인 시간-주파수 도메인의 기본 구조를 도시한 도면이다. 도 4b는 무선 통신 시스템에서의 슬롯 구조를 도시한 도면이다. 도 4c는 무선 통신 시스템에서의 SSB의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4d는 무선 통신 시스템에서 코어셋의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 UE의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7a 내지 도 7c는 코드북 크기, 활성화된 UE들의 개수 및 데이터 쓰루풋 간의 상관 관계를 나타내는 그래프들이 도시된 도면이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국과 제1 내지 제5 UE들 간의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 복수의 피드백 스킴들이 정리된 제1 테이블을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시에에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보가 정리된 제2 테이블을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보를 생성하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 기지국의 선택된 피드백 스킴에 대응하는 데이터 쓰루풋을 연산하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보가 정리된 제3 테이블을 나타내는 도면이다.
도 15a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국의 피드백 오버헤드 Q 비트 별 히스토리 정보를 생성하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 15b는 제1 내지 제3 히스토리 정보가 메모리에 저장된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국과 활성화된 UE들 간의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시에에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 개시의 실시예들이 적용된 IoT 네트워크 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 무선 통신 시스템(WCS)을 나타내는 블록도이다.
이하에서, 본 개시의 예시적 실시예들은 NR(new radio) 네트워크 기반의 무선 통신 시스템(WCS), 특히, 3GPP 릴리즈(release)에 의거하여 서술되나, 본 개시의 기술적 사상은 NR 네트워크에 한정되지 않으며, 본 개시의 기술적 사상은 유사한 기술적 배경 또는 채널 설정을 가지는 여타의 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(LTE-advanced), WiBro(wireless broadband), GSM(global system for mobile communication), 6G 등과 같은 차세대 통신과 같은 셀룰러(cellular) 통신 시스템 또는 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication)와 같은 근거리 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
또한, 이하에 기술되는 다양한 기능들은 인공 지능(Artificial Intelligence) 기술 또는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구현되거나 지원될 수 있으며, 그 프로그램들 각각은 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드로 구성되고 컴퓨터 판독가능 매체에서 실시된다. "애플리케이션" 및 "프로그램"이라는 용어는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 성분, 명령어 집합, 절차, 함수, 객체, 클래스, 인스턴스, 관련 데이터, 또는 적합한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드의 구현에 적합한 그들의 일부를 일컫는다. "컴퓨터 판독가능 프로그램 코드"라는 말은 소스 코드, 객체 코드, 및 실행 코드를 포함하는 모든 타입의 컴퓨터 코드를 포함한다. "컴퓨터 판독가능 매체"라는 말은 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 하드 디스크 드라이브, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 또는 어떤 다른 유형의 메모리와 같이, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 모든 유형의 매체를 포함한다. "비일시적(non-transitory)" 컴퓨터 판독가능 매체는 일시적인 전기 또는 기타 신호들을 송신하는 유선, 무선, 광학, 또는 기타 통신링크들을 배제한다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터가 영구적으로 저장될 수 있는 매체, 및 재기록 가능 광학 디스크나 삭제가능 메모리 장치와 같이 데이터가 저장되고 나중에 덮어쓸 수 있는 매체를 포함한다.
이하에서 설명되는 본 개시의 예시적 실시예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 예시적 실시예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 예시적 실시예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(WCS)은 기지국(12), 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)을 포함할 수 있다. 기지국(12)은 일반적으로 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 및/또는 다른 기지국(미도시)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 및/또는 다른 기지국(미도시)과 통신함으로써 제어 정보 및 신호들을 교환할 수 있다. 예를 들면, 기지국(12)은 Node B, eNB(evolved-node B), gNB(Next generation Node B), 섹터(sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 무선 장치(wireless device), 장치 등으로 지칭될 수 있다.
제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국(12)과 통신하여 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신할 수 있는 임의의 기기들을 지칭할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기(14)는 단말(terminal), 단말 기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 통신 장치(wireless communication device), 무선 장치, 장치, 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다. 도 1에서의 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 기지국(12)의 커버리지(10) 내에 존재하고, 활성화된 것을 전제하며, 커버리지(10) 내에는 비활성화된 UE들(미도시)이 더 존재할 수 있다. 본 명세서에서, 활성화된 UE는 기지국(12)과의 통신이 수행 가능한 상태를 갖는 UE를 의미할 수 있다.
예시적 실시예로, 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)의 개수(예를 들면, k개)를 확인하고, 복수의 피드백 스킴들 중 히스토리 정보를 참조하여 확인된 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋(data throughput)을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택할 수 있다.
예시적 실시예로, 히스토리 정보는 UE들의 개수 별로 복수의 피드백 스킴들에 대한 패스/페일 정보 및 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)의 개수에서 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋들 중 가장 높은 값을 갖는 피드백 스킴을 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴으로서 선택할 수 있다. 또한, 예시적 실시예로, 기지국(12)은 소정의 조건을 만족할 때까지 커버리지(10) 내의 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)을 포함하는 활성화된 UE들과 통신하면서 히스토리 정보를 생성할 수 있다. 히스토리 정보에 대한 구체적인 실시예들은 도 11 및 도 12 등에서 후술된다. 다만, 이는 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않으며, 기지국(12)은 기계 학습(machine learning)에 기반된 인공 지능을 통하여 활성화된 UE들의 개수에 따른 최적의 피드백 스킴을 선택할 수 있다.
예시적 실시예로, 기지국(12)은 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수 및 코드북 크기(codebook size)를 결정할 수 있다. 본 명세서에서, 코드북 크기는 기지국(12)이 이용하는 프리코딩 매트릭스 집합에 포함된 프리코딩 매트릭스들의 개수를 의미할 수 있다. 기지국(12)은 결정된 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수 및 결정된 코드북 크기를 기반으로 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)과 MIMO 통신을 수행할 수 있다. 본 명세서에서, 피드백 스킴은 동반자 그룹(companion group; CG)의 UE들의 개수 및 코드북 크기로 정의되는 것으로, 기지국(12)이 UE에 요구하는 피드백의 구성에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 기지국(12)으로부터 선택된 피드백 스킴에서의 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 3개이고, 코드북 크기가 '4'인 때에, 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 각각으로부터 4개의 프리코딩 매트릭스들로 구성된 프리코딩 매트릭스 집합에서 3개의 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI(precoding matrix indicator)들을 수신할 수 있다. 즉, 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수와 UE들로부터 생성되는 PMI들의 개수는 동일할 수 있다.
예시적 실시예로, 복수의 피드백 스킴들은 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 많을수록 코드북 크기는 작아지는 경향성을 가질 수 있다. 일 예로, 복수의 피드백 스킴들은 제1 및 제2 피드백 스킴을 포함할 수 있으며, 제1 피드백 스킴의 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 제2 피드백 스킴의 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수보다 많은 경우에 제1 피드백 스킴의 코드북 크기는 제2 피드백 스킴의 코드북 크기보다 작을 수 있다. 이와 같이, 기지국(12)은 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 선택하는 방식을 통해서 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 많은 경우, 코드북 크기를 작게하여 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)이 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑될 확률을 높일 수 있다. 복수의 피드백 스킴들에 대한 구체적인 내용은 도 7A 내지 도 7C에서 후술된다.
예시적 실시예로, 기지국(12)은 선택된 피드백 스킴에 관한 정보를 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)에 송신할 수 있다. 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 각각은 선택된 피드백 스킴에 관한 정보를 기반으로 선택된 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합에 속하고, 선택된 피드백 스킴에 부합하는 개수에 해당되는 적어도 하나의 PMI를 생성할 수 있다. 일 예로, 선택된 피드백 스킴에서 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 3개인 때에, 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 상기 프리코딩 매트릭스 집합에서 베스트(best)인 하나의 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI 및 워스트(worst)인 두개의 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 또한, 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 각각은 생성한 적어도 하나의 PMI에 대응하는 CQI(channel quality indicator)를 생성할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 베스트인 프리코딩 매트릭스에 기반된 통신을 수행할 때에 적합한 채널 코드율(coding rate) 및 변조 기법(modulation scheme)(또는, MCS(modulation and coding scheme) 레벨을 가리키는 CQI를 생성할 수 있다. 한편, 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)로부터 수신된 CQI들을 기반으로 해당 피드백 스킴의 데이터 쓰루풋을 연산할 수 있으며, 연산된 데이터 쓰루풋은 히스토리 정보를 생성하는데 이용될 수 있다.
예시적 실시예로, 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k) 각각은 CQI 및 선택된 피드백 스킴에 부합하는 적어도 하나의 PMI를 포함하는 피드백을 기지국(12)에 송신할 수 있다. 해당 피드백은 채널 상태 정보(channel state information)로서 지칭될 수 있다.
예시적 실시예로, 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)로부터 수신된 피드백들을 기반으로 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)을 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑할 수 있다. 일 예로, 기지국(12)은 피드백들을 기반으로 제1 내지 제3 UE들(14_1~14_3)을 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑할 수 있다. 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑되는 제1 내지 제3 UE들(14_1~14_3)에 대한 조건은 도 8에서 구체적으로 후술된다.
예시적 실시예로, 기지국(12)은 동반자 그룹(CG)의 제1 내지 제3 UE들(14_1~14_3)과 MU(multiple user)-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 기지국(12)은 동일한 시간-주파수 도메인의 자원을 이용하여 제1 내지 제3 UE들(14_1~14_3)과 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 기지국(12)은 나머지 UE들(14_4~14_k)에 대해서는 서로 다른 시간-주파수 도메인의 자원을 이용하여 SU(single user)-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
다만, 도 1에서는 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 3개인 경우가 도시되어 있으나, 기지국(12)은 다른 피드백 스킴을 선택함으로써 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수를 변경할 수 있다. 또한, 복수의 피드백 스킴들은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)과 SU-MIMO 통신을 위한 피드백 스킴을 포함할 수 있으며, SU-MIMO 통신을 위한 피드백 스킴이 선택된 경우에 기지국(12)은 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)을 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑하지 않고, 서로 다른 시간-주파수 도메인의 자원을 이용하여 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)과 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
한편, 기지국(12)이 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)로부터 수신하는 피드백의 비트들은 피드백 오버헤드 Q 비트로 지칭될 수 있다. 즉, Q 값에 따라 피드백의 비트들의 크기가 결정될 수 있다. 기지국(12)과 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 상호 Q 비트를 소정의 시그널링을 통해 약속할 수 있다. 예시적 실시예로, 피드백 오버헤드 Q 비트의 Q 값에 따라 기지국(12)의 복수의 피드백 스킴들의 개수 및 종류는 달라질 수 있으며, 이에 대한 구체적인 내용은 도 14에서 후술된다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(12)은 상황에 따라 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수를 많게 조절함으로써 MU-MIMO의 시간-주파수 도메인의 자원 사용 효율을 최대화할 수 있으며, 이와 더불어 코드북 크기를 작게 조절함으로써 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 많아짐에 따라 낮아질 수 있는 동반자 그룹(CG)으로의 그룹핑 확률을 개선하여 높은 통신 성능을 보장할 수 있는 효과가 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)은 기지국(12)으로부터 선택된 피드백 스킴에 부합하는 피드백을 생성하여 적응적으로 기지국(12)에 제공함으로써 기지국(12)과의 높은 시간-주파수 도메인의 자원 사용 효율 및 높은 통신 성능을 갖는 MU-MIMO 통신을 지원할 수 있다.
도 2a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(100)을 나타내는 블록도이고, 도 2b는 본 개시의 예시적 실시에에 따른 UE(200)를 나타내는 블록도이다. 도 2a 및 도 2b의 기지국(100) 및 UE(200)의 구현예는 도 1의 기지국(12) 및 제1 내지 제k UE들(14_1~14_k)에 각각 적용될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 기지국(100)은 컨트롤러(110), 트랜시버(120), 인터페이스 회로(130), 메모리(140) 및 복수의 안테나들(150_1~150_i)을 포함할 수 있다. 인터페이스 회로(130)는 트랜시버(120)의 동작에 따라 복수의 안테나들(150_1~150_i)과 트랜시버(120)를 연결하는 복수의 스위치들(미도시), 수신된 신호들을 증폭하기 위한 복수의 저잡음 증폭기들(미도시) 및 송신될 신호들을 증폭하기 위한 복수의 전력 증폭기들(미도시)을 포함할 수 있다.
트랜시버(120)는 복수의 안테나들(150_1~150_i)을 통해 UE들로부터 송신된 RF 신호들을 수신할 수 있다. 트랜시버(120)는 수신된 RF 신호들을 주파수 하향 변환하여 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 신호들 또는 기저대역 신호들을 생성할 수 있다. 트랜시버(120)는 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 필터링, 디코딩 및/또는 디지털화함으로써 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 트랜시버(120)는 컨트롤러(110)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 트랜시버(120)는 수신된 데이터를 인코딩, 다중화 및/또는 아날로그화하여 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 생성할 수 있다. 트랜시버(120)는 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 주파수 상향 변환하여 RF 신호들로서 복수의 안테나들(150_1~150_i)을 통해 UE들로 송신할 수 있다.
컨트롤러(110)는 UE들과의 MIMO 통신을 위해 기지국(100)에 대한 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있으며, MIMO 통신에서의 시간-주파수 도메인의 자원 등에 대한 스케줄링을 수행하는 스케줄러(112)를 포함할 수 있다.
예시적 실시예로, 스케줄러(112)는 기지국(100)이 UE들과 동반자 그룹(CG)을 기반으로 MU-MIMO 통신을 수행하기 위한 스케줄링 동작을 수행할 수 있다. 스케줄러(112)는 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수 및 코드북 크기를 상보적으로 조절하여 기지국(100)이 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑된 UE들과 MU-MIMO 통신을 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 스케줄러(112)는 현재 활성화된 UE들의 개수를 확인하여 확인된 개수를 기반으로 복수의 피드백 스킴들 중 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 일 예로, 스케줄러(112)는 피드백 스킴을 선택하기 위해 히스토리 정보를 참조할 수 있으며, 히스토리 정보는 활성화된 UE들의 개수 별로 복수의 피드백 스킴들에 대한 패스/페일 정보 및 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예시적 실시예로, 복수의 피드백 스킴들은 피드백 오버헤드 Q 비트에 따라 미리 정의될 수 있다. 즉, 피드백 오버헤드 Q 비트에 따라서 복수의 피드백 스킴들의 개수 및 종류는 상이할 수 있다.
스케줄러(112)는 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수 및 코드북 크기를 결정하고, 이를 기반으로 활성화된 UE들과 MIMO 통신을 수행하기 위한 스케줄링을 수행할 수 있다. 한편, 복수의 피드백 스킴들 중에는 UE들과 SU-MIMO 통신을 위한 피드백 스킴을 포함할 수 있으며, 스케줄러(112)는 해당 피드백 스킴을 선택한 경우에 활성화된 UE들과 SU-MIMO 통신을 수행하기 위한 스케줄링을 수행할 수 있다.
컨트롤러(110)는 전반적인 기지국(100)에 대한 제어 동작을 수행하기 위해 메모리(140)에 저장된 프로그램 및/또는 프로세스를 실행할 수 있다. 일부 실시예에서, 스케줄러(112)는 전술된 본 개시의 예시적 실시예에 따른 동작을 수행하기 위해 컨트롤러(110)에 의해 실행되는 프로그램 코드 형태로 메모리(140)에 저장될 수 있다. 컨트롤러(110)는 메모리(140)에 액세스하여 저장된 프로그램 코드를 실행함으로써 스케줄러(112)의 동작이 수행될 수 있다. 또한, 메모리(140)에는 전술된 히스토리 정보가 저장될 수 있다.
도 2b를 더 참조하면, UE(200)는 컨트롤러(210), 트랜시버(220), 인터페이스 회로(230), 메모리(240) 및 복수의 안테나들(250_1~250_j)을 포함할 수 있다. 인터페이스 회로(230)는 트랜시버(220)의 동작에 따라 복수의 안테나들(250_1~250_j)과 트랜시버(220)를 연결하는 복수의 스위치들(미도시), 수신된 신호들을 증폭하기 위한 복수의 저잡음 증폭기들(미도시) 및 송신될 신호들을 증폭하기 위한 복수의 전력 증폭기들(미도시)을 포함할 수 있다.
트랜시버(220)는 복수의 안테나들(250_1~250_j)을 통해 기지국으로부터 송신된 RF 신호들을 수신할 수 있다. 트랜시버(220)는 수신된 RF 신호들을 주파수 하향 변환하여 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 신호들 또는 기저대역 신호들을 생성할 수 있다. 트랜시버(220)는 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 필터링, 디코딩 및/또는 디지털화함으로써 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 트랜시버(220)는 컨트롤러(210)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 트랜시버(220)는 수신된 데이터를 인코딩, 다중화 및/또는 아날로그화하여 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 생성할 수 있다. 트랜시버(220)는 중간 주파수 신호들 또는 기저대역 신호들을 주파수 상향 변환하여 RF 신호들로서 복수의 안테나들(250_1~250_j)을 통해 기지국으로 송신할 수 있다.
컨트롤러(210)는 기지국과의 MIMO 통신을 위해 UE(200)에 대한 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있으며, MIMO 통신을 위하여 기지국과의 다운링크 채널 상태에 대한 피드백을 생성하는 피드백 회로(212)를 포함할 수 있다.
예시적 실시예로, 피드백 회로(212)는 기지국(100)으로부터 선택된 피드백 스킴을 기반으로 기지국(100)에 제공하기 위한 피드백을 생성할 수 있다. 피드백 회로(212)는 기지국(100)으로부터 선택된 피드백 스킴에 관한 정보를 수신하여 선택된 피드백 스킴을 인식할 수 있으며, 선택된 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합에 속하고, 선택된 피드백 스킴에 부합하는 개수에 해당되는 적어도 하나의 PMI를 생성할 수 있다. 피드백 회로(212)는 선택된 피드백 스킴을 기반으로 동반자 그룹의 UE들의 개수가 많을수록 적은 프리코딩 매트릭스들이 포함된 프리코딩 매트릭스 집합을 이용하여 PMI들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 선택된 피드백 스킴의 동반자 그룹의 UE들의 개수가 3개이고, 코드북 크기가 '4'인 때에, 피드백 회로(212)는 4개의 프리코딩 매트릭스들로 구성된 프리코딩 매트릭스 집합에서 3개의 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 구체적으로, 피드백 회로(212)는 프리코딩 매트릭스 집합을 이용하여 현재 기지국과의 다운링크 채널 상태를 추정함으로써 베스트인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 하나의 PMI와 추정된 채널 상태에 워스트인 2개의 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 두 개의 PMI들을 생성할 수 있다.
또한, 예시적 실시예로, 피드백 회로(212)는 생성된 적어도 하나의 PMI 중에서 베스트인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI에 부합하는 CQI를 생성할 수 있다. 피드백 회로(212)는 생성된 적어도 하나의 PMI 및 생성된 CQI를 포함하는 피드백을 기지국에 송신하도록 트랜시버(220) 및 인터페이스 회로(230)를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 피드백은 랭크 지시자(rank indicator)를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러(210)는 전반적인 UE(200)에 대한 제어 동작을 수행하기 위해 메모리(240)에 저장된 프로그램 및/또는 프로세스를 실행할 수 있다. 일부 실시예에서, 피드백 회로(212)는 전술된 본 개시의 예시적 실시예에 따른 동작을 수행하기 위해 컨트롤러(210)에 의해 실행되는 프로그램 코드 형태로 메모리(240)에 저장될 수 있다. 컨트롤러(210)는 메모리(240)에 액세스하여 저장된 프로그램 코드를 실행함으로써 피드백 회로(212)의 동작이 수행될 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(300)과 활성화된 UE들(310) 간의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단계 S100에서 기지국(300)은 피드백 스킴을 결정할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국(300)은 활성화된 UE들(310)의 개수를 확인하고, 확인된 개수를 기반으로 히스토리 정보를 참조하여 복수의 피드백 스킴들 중에서 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 다만, 이는 예시적 실시예에 불과한 바, 활성화된 UE들(310)의 개수가 아닌 다른 요소를 기반으로 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 예시적 실시예로, 복수의 피드백 스킴들은 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 코드북 크기로 정의될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 피드백 스킴들은 활성화된 UE들(310)의 피드백 오버헤드 Q 비트의 Q 값에 따라 정의될 수도 있다.
단계 S110에서 기지국(300)은 피드백 스킴에 관한 정보를 활성화된 UE들(310)에 송신할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국(300)은 PBCH(physical broadcast channel)를 통해 기지국(300)에 의해 선택된 피드백 스킴을 가리키는 피드백 스킴에 관한 정보를 활성화된 UE들(310)에 송신할 수 있다.
단계 S120에서 활성화된 UE들(310)은 피드백 스킴에 관한 정보를 기반으로 피드백을 생성할 수 있다. 예시적 실시예로, 활성화된 UE들(310) 각각은 선택된 피드백 스킴에 부합하고, 자신과 기지국(300) 간의 다운링크 채널 상태를 가리키는 피드백을 생성할 수 있다.
단계 S130에서 활성화된 UE들(310) 각각은 피드백을 기지국(300)에 송신할 수 있다.
단계 S140에서 기지국(300)은 활성화된 UE들(310)의 피드백들을 기반으로 동반자 그룹을 결정할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국(300)은 선택된 피드백 스킴에 부합하는 동반자 그룹의 UE들의 개수에 맞게 활성화된 UE들(310)을 동반자 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, 기지국(300)은 활성화된 UE들(310) 중 소정의 조건을 만족하는 일부 UE들을 동반자 그룹으로 그룹핑할 수 있다.
단계 S150에서 기지국(300)은 동반자 그룹으로 그룹핑된 UE들과 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 또한, 기지국(300)은 동반자 그룹으로 그룹핑되지 않은 UE들과는 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
도 4a는 무선 통신 시스템에서의 무선 자원 영역인 시간-주파수 도메인의 기본 구조를 도시한 도면이다. 도 4b는 무선 통신 시스템에서의 슬롯 구조를 도시한 도면이다. 도 4c는 무선 통신 시스템에서의 SSB의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4d는 무선 통신 시스템에서 코어셋의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 가로축은 시간 도메인을 나타내고, 세로축은 주파수 도메인을 나타낼 수 있다. 시간 도메인에서의 최소 전송 단위는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로서, Nsymb(402)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(406)을 구성할 수 있다. 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(405)을 구성할 수 있다. 일 예로, 슬롯(406)의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임(405)의 길이는 1.0ms일 수 있다. 다만, 이는 예시적 실시예로, 슬롯(406)의 구성에 따라 슬롯(406)의 길이는 가변적일 수 있으며, 서브프레임(405)에 포함되는 슬롯(406)의 개수는 슬롯(406)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 한편, NR 네트워크에서는 슬롯(406)을 중심으로 시간-주파수 도메인이 정의될 수 있다. 또한, 라디오 프레임(414)은 10개의 서브프레임(405)들로 구성되는 시간 도메인의 단위일 수 있다.
주파수 도메인에서의 최소 전송 단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역(Transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(404)개의 서브캐리어로 구성될 수 있다. 시간-주파수 도메인에서 자원의 기본 단위는 자원 엘리먼트(412, Resource Element, RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 자원 블록(408, Resource Block, RB)은 시간 도메인에서 Nsymb(402)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 도메인에서 NRB(410)개의 연속된 서브캐리어로 정의될 수 있다. 따라서, 하나의 RB(408)는 (Nsymb * NRB)개의 RE(412)로 구성될 수 있다. RB 쌍(pair)이란 시간 축으로 두 개의 RB를 연접한 단위로 (Nsymb * 2NRB)개의 RE(412)로 구성될 수 있다.
한편, 도 4a와 같은 시간-주파수 도메인의 자원을 통해 기지국은 복수의 UE들과 MIMO 통신을 수행할 수 있다. 일 예로, 기지국은 도 4a의 시간-주파수 도메인의 자원에서의 동일한 자원을 통해 동반자 그룹으로 그룹핑된 UE들과 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 또한, 기지국은 도 4a의 시간-주파수 도메인의 자원에서의 상이한 자원을 통해 동반자 그룹으로 그룹핑되지 않은 UE들과 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
예시적 실시예로, 기지국은 자신의 커버리지 내에서 활성화된 UE들의 개수를 기반으로 동반자 그룹의 UE들의 개수와 함께 코드북 크기를 조절하여 동반자 그룹에 대한 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 동반자 그룹의 UE들의 개수를 크게 조절한 때에, 코드북 크기를 작게 조절할 수 있다. 이와 같은 동작은 기지국이 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나의 피드백 스킴을 선택하는 동작을 통해 이루어질 수 있다.
도 4b를 더 참조하면, 하나의 라디오 프레임(414')은 10ms로 정의되고, 서브프레임(415)은 1ms로 정의될 수 있으며, 라디오 프레임(414')은 총 10개의 서브프레임(415)들을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯(416, 417)은 14개의 OFDM 심볼로 정의될 수 있다(즉, 하나의 슬롯 당 심볼 수()=14). 하나의 서브프레임(415)은 하나 또는 복수의 슬롯(416, 417)들로 구성될 수 있으며, 하나의 서브프레임(415) 당 슬롯(416, 417)의 개수는 서브캐리어 스페이싱(subcarrier spacing)에 대한 설정 값 (418, 419), 슬롯(416, 417)에 포함된 심볼의 개수에 따라 다를 수 있다. 도 4B에서는 서브캐리어 스페이싱 설정 값으로(418)인 경우와 (419)인 경우가 도시되어 있다. 서브캐리어 스페이싱 설정 값으로(418)인 경우에 하나의 서브프레임(415)은 1개의 슬롯(416)을 포함하고, 서브캐리어 스페이싱 설정 값으로(419)인 경우에 하나의 서브프레임(415)은 2개의 슬롯(417)을 포함할 수 있다.
위와 같이, 서브캐리어 스페이싱에 대한 설정 값에 따라 하나의 서브프레임 당 슬롯 수가 달라질 수 있고, 이에 따라 하나의 프레임 당 슬롯 수가 달라질 수 있다. 각 서브캐리어 스페이싱에 대한 설정 값에 따른 하나의 서브프레임 당 슬롯수() 및 하나의 프레임 당 슬롯 수()는 [표 1]로 정의될 수 있다.
[표 1]
또한, 일부 실시예에서, 하나의 슬롯에 포함된 심볼의 개수에 따라 하나의 서브프레임 당 슬롯 수가 달라질 수 있다. 일 예로, 설정 값은 '0, 1, 2, 3, 4' 중 어느 하나를 가질 수 있으며, 각각의 값들은 '15kHz, 30kHz, 60kHz, 120kHz, 240kHz'를 의미할 수 있다.
예시적 실시예로, 서브캐리어 스페이싱에 대한 설정 값에 따라 복수의 피드백 스킴들의 개수 및 종류가 달라질 수 있다. 기지국은 서브캐리어 스페이싱에 대한 설정 값에 부합하는 복수의 피드백 스킴들 중에서 어느 하나를 선택하여 UE들과의 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
도 4c를 더 참조하면, SSB(420)는 PSS(primary synchronization signal; 421), PBCH(physical broadcast channel; 422) 및 SSS(secondary synchronization signal; 423)을 포함할 수 있다.
PSS(421) 및 SSS(423)는 주파수 축으로 12개의 RB(425), 시간 축으로 1개의 OFDM 심볼(424)로 전송될 수 있다. NR 네트워크에서는 총 1008개의 서로 다른 셀 ID가 정의될 수 있고, 셀의 물리계층 ID에 따라 PSS(421)는 3개의 서로 다른 값을 가질 수 있고, SSS(423)는 336개의 서로 다른 값을 가질 수 있다.
PBCH(422)는 주파수 축으로 24개의 RB들(426), 시간 축으로 상호 이격된 2개의 OFDM 심볼들로 전송될 수 있다. PBCH(422)를 통해 다양한 시스템 정보들이 포함된 MIB가 UE로 송신될 수 있다. 예시적 실시예로, PBCH(422)를 통해 기지국으로부터 선택된 피드백 스킴에 관한 정보 및 피드백 오버헤드 Q 비트에 관한 정보 중 적어도 하나가 UE들에 송신될 수 있다.
SSB(420)는 총 4개의 OFDM 심볼들에 맵핑되며, PSS(421)와 SSS(423)의 전송 대역폭(12개의 RB들(425))은 PBCH(422)의 전송 대역폭(24개의 RB들(426))과 다르기 때문에 PSS(421)와 SSS(423)가 전송되는 심볼에서의 가운데 12개의 RB들(425)을 제외한 다른 영역(427, 428)에는 다른 종류의 신호가 송신되는데 이용되거나, 혹은 비어있을 수 있다.
한편, UE들은 수신한 MIB에 포함되어 있는 시스템 정보를 기반으로 PDCCH 및 PDSCH에 대한 디코딩을 수행하여 SIB(system information block)를 획득할 수 있다. UE들은 셀 탐색 과정에서 획득한 네트워크의 동기 및 시스템 정보를 기반으로 랜덤 액세스 과정을 통해 서빙 셀과의 무선 링크를 형성할 수 있다. 또한, 예시적 실시예로, UE들은 PBCH(422)를 통해 수신된 피드백 스킴에 관한 정보 및 피드백 오버헤드 Q 비트에 관한 정보 중 적어도 하나에 부합하는 피드백을 적응적으로 생성하여 기지국에 제공할 수 있다.
도 4d를 더 참조하면, 주파수 축으로 전체 대역폭(430), 시간축으로 하나의 슬롯(430) 내에 두 개의 코어셋들(CORESET#1, CORESET#2)이 설정될 수 있다. 코어셋들(CORESET#1, CORESET#2)은 주파수 축으로 대역폭(430) 내에서 특정 주파수 자원(433)에 설정될 수 있다. 코어셋들(CORESET#1, CORESET#2)은 시간 축으로는 하나 또는 복수의 OFDM 심볼들로 설정될 수 있으며, 이는 코어셋들(CORESET#1, CORESET#2)의 길이(duration)(434)로 정의될 수 있다. 일 예로, 제1 코어셋(CORESET#1)은 2개의 심볼들의 길이로 설정되고, 제2 코어셋(CORESET#2)은 1개의 심볼의 길이로 설정될 수 있다.
예시적 실시예로, 기지국은 코어셋들(CORESET#1, CORESET#2) 중 어느 하나를 이용하여 선택된 피드백 스킴 및 피드백 오버헤드 Q 비트에 관한 정보 중 적어도 하나를 UE들에 송신할 수 있다. 일부 실시예에서, 기지국은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(medium access control) CE(control element) 시그널링을 통해 선택된 피드백 스킴 및 피드백 오버헤드 Q 비트에 관한 정보 중 적어도 하나를 UE들에 송신할 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다. 도 5에서 도시된 실시예는, 도 3의 단계 S100을 구체화한 것일 수 있다.
도 5를 참조하면, 단계 S200에서 기지국은 커버리지 내의 활성화된 UE들의 개수를 확인할 수 있다.
단계 S210에서 기지국은 확인된 개수를 기반으로 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
단계 S220에서 기지국은 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 코드북의 크기를 결정할 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 UE의 동작 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6에 도시된 실시예는, 도 3의 단계 S120을 구체화한 것일 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 S300에서 UE는 기지국으로부터 선택된 피드백 스킴에 관한 정보로부터 코드북 크기를 확인할 수 있다.
단계 S310에서 UE는 확인된 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스들을 이용하여 다운링크 채널을 추정할 수 있다. 일 예로, UE는 기지국으로부터 수신된 DMRS(demodulation reference signal)에 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스들을 각각 적용하여 프리코딩 매트릭스 별 다운링크 채널을 추정할 수 있다.
단계 S320에서 UE는 추정 결과를 기반으로 베스트인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI 및 워스트인 적어도 하나의 프리코딩 매트릭스를 가리키는 적어도 하나의 PMI를 포함하는 PMI들을 생성할 수 있다. UE가 생성하는 PMI들의 개수는 기지국으로부터 선택된 피드백 스킴에 부합할 수 있다. 일부 실시예에서, UE는 선택된 피드백 스킴에 따라 베스트인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI만을 생성할 수 있으며, 이 때에는, UE는 기지국과 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 코드북 크기, 활성화된 UE들의 개수 및 데이터 쓰루풋 간의 상관 관계를 나타내는 그래프들이 도시된 도면이다. 도 7a 내지 도 7c에서 2U-MIMO, 3U-MIMO 및 4U-MIMO는 MU-MIMO에 해당하며, 2U-MIMO에서는 동반자 그룹의 UE들의 개수가 2개이고, 3U-MIMO에서는 동반자 그룹의 UE들의 개수가 3개이며, 4U-MIMO에서는 동반자 그룹의 UE들의 개수가 4개인 것을 전제한다.
도 7a를 참조하면, 코드북 크기가 '16'인 경우에, 활성화된 UE들의 개수가 증가함에 따라 3U-MIMO 및 4U-MIMO에서 지원하는 데이터 쓰루풋은 매우 낮으며, SU-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 완만하게 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 2U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제1 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 이와 같이, 동반자 그룹의 UE들이 3개 이상인 경우에 UE들이 동반자 그룹으로 그룹핑될 확률이 낮아 코드북 크기가 '16'인 경우에 3U-MIMO 및 4U-MIMO에서 지원하는 데이터 쓰루풋은 매우 낮을 수 있다. 도 7a에서와 같이, 코드북 크기가 '16'으로 고정되어 있는 경우에는 기지국은 매우 낮은 데이터 쓰루풋으로 인하여 3U-MIMO 통신 또는 4U-MIMO 통신을 수행하기 어려울 수 있다.
도 7b를 참조하면, 코드북 크기가 '8'인 경우에, 활성화된 UE들의 개수가 증가함에 따라 4U-MIMO에서 지원하는 데이터 쓰루풋은 매우 낮으며, SU-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 완만하게 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 2U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제2 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 또한, 3U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제3 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높고, 제4 특정 개수에서부터 2U-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 코드북 크기가 '4'인 경우에, SU-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 완만하게 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 2U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제6 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 3U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제7 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높고, 제8 특정 개수에서부터 2U-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다. 또한, 4U-MIMO는 활성화된 UE들이 증가함에 따라 지속적으로 높아지다가 제9 특정 개수에서부터 3U-MIMO보다 더 높고, 제10 특정 개수에서부터 SU-MIMO보다 더 높으며, 제11 특정 개수에서부터 2U-MIMO보다 더 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따르면 동반자 그룹의 UE들의 개수가 많아짐에 따라 코드북 크기를 상보적으로 작게 조절함으로써 3개 이상의 UE들을 포함하는 동반자 그룹을 기반으로 한 MU-MIMO(예를 들면, 3U-MIMO, 4U-MIMO) 통신을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(500)과 제1 내지 제5 UE들(511~515) 간의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서는 기지국(500)이 활성화된 제1 내지 제5 UE들(511~515)의 개수를 기반으로 동반자 그룹(CG)의 UE들의 개수가 3개인 피드백 스킴을 선택한 것을 전제한다. 다만, 도 8은 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 기지국(500)은 더 많은 UE들과 통신할 수 있으며, 더 많은 동반자 그룹이 존재할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 내지 제5 UE들(511~515) 각각은 기지국(500)으로부터 선택된 피드백 스킴을 기반으로 3개의 PMI들을 생성하여 피드백으로서 기지국(500)에 송신할 수 있다. 구체적으로, 제1 UE(511)는 베스트인 'P10' 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI와 워스트인 'P6' 및 'P2' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 제2 UE(512)는 베스트인 'P2' 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI와 워스트인 'P6' 및 'P10' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 제3 UE(513)는 베스트인 'P6' 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI와 워스트인 'P10' 및 'P2' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 제4 UE(514)는 베스트인 'P6' 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI와 워스트인 'P8' 및 'P2' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다. 제5 UE(515)는 베스트인 'P5' 프리코딩 매트릭스를 가리키는 PMI와 워스트인 'P10', 'P2' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 생성할 수 있다.
기지국(500)은 제1 내지 제5 UE들(511~515)로부터 수신된 피드백들을 기반으로 제1 내지 제3 UE들(511~513)을 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑할 수 있다. 구체적으로, 기지국(500)은 'P2', 'P6' 및 'P10' 프리코딩 매트릭스들을 가리키는 PMI들을 송신하고, 베스트인 프리코딩 매트릭스가 서로 다른 제1 내지 제3 UE들(511~513)을 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑할 수 있다.
기지국(500)은 동반자 그룹(CG)으로 그룹핑된 제1 내지 제3 UE들(511~513)에 대하여 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 기지국(500)은 'P10' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제1 데이터, 'P2' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제2 데이터 및 'P6' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제3 데이터를 동일한 시간-주파수 도메인의 자원을 통해 제1 내지 제3 UE들(511~513) 각각에 송신할 수 있다.
제1 UE(511)는 베스트인 'P10' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제1 데이터를 원활하게 수신할 수 있으며, 워스트인 'P6' 및 'P2' 프리코딩 매트릭스로 각각 인코딩된 제2 및 제3 데이터로 인한 간섭이 최소화될 수 있다. 제2 UE(512)는 베스트인 'P2' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제2 데이터를 원활하게 수신할 수 있으며, 워스트인 'P6' 및 'P10' 프리코딩 매트릭스로 각각 인코딩된 제3 및 제1 데이터로 인한 간섭이 최소화될 수 있다. 또한, 제3 UE(513)는 베스트인 'P6' 프리코딩 매트릭스로 인코딩된 제3 데이터를 원활하게 수신할 수 있으며, 워스트인 'P10' 및 'P2' 프리코딩 매트릭스로 각각 인코딩된 제1 및 제2 데이터로 인한 간섭이 최소화될 수 있다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 복수의 피드백 스킴들이 정리된 제1 테이블(TB1)을 나타내는 도면이다. 도 9에서의 피드백 오버헤드 Q 비트는 10 비트인 것을 전제한다. 다만, 도 9는 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 복수의 피드백 스킴들은 다양하게 설정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 복수의 피드백 스킴들의 개수는 4개로 설정될 수 있으며, 스킴 인덱스(S)를 통해 복수의 피드백 스킴들을 분별할 수 있다. 예시적 실시예로, 피드백 스킴은 (N, M, F)로 정의될 수 있다. 'N'은 동반자 그룹의 UE들의 개수 또는 기지국으로부터 요구된 PMI의 개수를 의미할 수 있다. 'M'은 기지국으로부터 요구된 CQI의 개수를 의미할 수 있다. 'F'는 코드북 크기를 의미할 수 있다.
제1 테이블(TB1)을 참조하면, '1'의 값을 갖는 스킴 인덱스(S)는 (1, 1, 16)의 피드백 스킴을 가리키고, '2'의 값을 갖는 스킴 인덱스(S)는 (2, 1, 8)의 피드백 스킴을 가리키고, '3'의 값을 갖는 스킴 인덱스(S)는 (2, 1, 4)의 피드백 스킴을 가리키며, '4'의 값을 갖는 스킴 인덱스(S)는 (3, 1, 4)의 피드백 스킴을 가리킬 수 있다. 한편, (1, 1, 16)의 피드백 스킴은 기지국이 활성화된 모든 UE들과 SU-MIMO 통신을 수행하기 위한 것일 수 있다.
기지국은 현재 활성화된 UE들의 개수를 기반으로 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 선택하고, 이를 기반으로 활성화된 UE들과 MIMO 통신을 수행할 수 있다.
본 명세서에서, 스킴 인덱스(S)는 낮아질수록 동반자 그룹의 UE들의 개수가 적어지는 피드백 스킴을 가리키는 것을 전제하나, 이는 예시적 실시예에 불과하며, 이에 국한되지 않고, 스킴 인덱스(S)는 기지국 및 UE들이 복수의 피드백 스킴들 각각을 식별할 수 있도록 다양하게 설정될 수 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시에에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 단계 S400에서 기지국은 커버리지 내의 활성화된 UE들의 개수를 확인할 수 있다.
단계 S410에서 기지국은 히스토리 정보를 참조하여 확인된 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택할 수 있다.
단계 S420에서 기지국은 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 코드북 크기를 결정할 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보가 정리된 제2 테이블(TB2)을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 9의 제1 테이블(TB1)의 복수의 피드백 스킴들과 연관된 것을 전제한다. 또한, 도 11에서 활성화된 UE들의 최대 개수가 4개인 것으로 도시되어 있으나, 이는 서술의 편의를 위한 것으로 이에 국한되지 않으며, 히스토리 정보에서의 활성화된 UE들의 최대 개수는 더 많을 수 있다. 또한, 예시적 실시예로, 기지국의 성능 등에 따라 히스토리 정보의 활성화된 UE들의 개수의 최대 개수는 달라질 수 있다. 일 예로, 제1 기지국의 히스토리 정보에서의 활성화된 UE들의 최대 개수는 제2 기지국의 히스토리 정보에서의 활성화된 UE들의 최대 개수와 상이할 수 있다.
도 11을 참조하면, 히스토리 정보는 복수의 피드백 스킴들에 대한 패스/페일 정보 및 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제2 테이블(TB2)을 참조하면, (1, 1, 16)의 피드백 스킴에서 활성화된 UE들의 개수가 1개 내지 3개인 경우에 각각 패스된 것을 나타내고, 'THP11', 'THP21' 및 'THP31'의 누적 평균 데이터 쓰루풋을 가질 수 있으며, 활성화된 UE들이 4개인 경우는 페일된 것을 나타낼 수 있다. (2, 1, 8)의 피드백 스킴에서 활성화된 UE들의 개수가 1개 및 2개인 경우에 각각 페일된 것을 나타내고, 활성화된 UE들의 개수가 3개 및 4개인 경우에 각각 패스된 것으로 'THP32' 및 'THP42'의 누적 평균 데이터 쓰루풋을 가질 수 있다. (2, 1, 4)의 피드백 스킴에서 활성화된 UE들의 개수가 1개인 경우에 페일된 것을 나타내고, 활성화된 UE들의 개수가 2개 내지 4개인 경우에 각각 패스된 것으로 'THP23' 'THP33' 및 'THP43'의 누적 평균 데이터 쓰루풋을 가질 수 있다. (3, 1, 4)의 피드백 스킴에서 활성화된 UE들의 개수가 1개 및 2개인 경우에 페일된 것을 나타내고, 활성화된 UE들의 개수가 3개 및 4개인 경우에 각각 패스된 것으로 'THP34' 및 'THP44'의 누적 평균 데이터 쓰루풋을 가질 수 있다.
예를 들어, 기지국은 활성화된 UE들의 개수가 4개인 경우에, 페일된 (1, 1, 16)의 피드백 스킴을 제외한 (2, 1, 8), (2, 1, 4) 및 (3, 1, 4)의 피드백 스킴들 중에서 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴, 즉, 가장 높은 누적 평균 데이터 쓰루풋을 갖는 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 기지국은 'THP42', 'THP43' 및 'THP44'의 누적 평균 데이터 쓰루풋을 비교하고, 비교 결과를 기반으로 가장 높은 누적 평균 데이터 쓰루풋을 갖는 피드백 스킴을 선택할 수 있다.
다만, 도 11의 제2 테이블(TB2)에 따른 히스토리 정보는 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 히스토리 정보에서 복수의 피드백 스킴들은 활성화된 UE들의 개수 범위 별로 누적 평균 데이터 쓰루풋이 결정됨으로써 히스토리 정보의 전체 데이터량을 줄일 수 있다. 예를 들어, 활성화된 UE들의 최대 개수가 100개인 경우에, 1개 내지 20개는 제1 범위, 21개 내지 40개는 제2 범위, 41개 내지 60개는 제3 범위, 61개 내지 80개는 제4 범위, 81개 내지 100개는 제5 범위로 설정되어 히스토리 정보가 구성될 수 있다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보를 생성하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 12에서 히스토리 정보는 기지국이 UE들과 SU-MIMO 통신 또는 MU-MIMO 통신을 수행하는 과정에서 누적되는 정보에 기반하여 생성될 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 히스토리 정보를 완성할 때까지 UE들과 SU-MIMO 통신 또는 MU-MIMO 통신을 수행하여 선택된 피드백 스킴 및 이에 따른 데이터 쓰루풋을 누적할 수 있다. 이하에서는, 이해를 돕기 위해 도 11과 연계하여 서술된다.
도 12를 참조하면, 단계 S500에서 기지국은 커버리지 내에 활성화된 UE들의 개수인 ''를 업데이트할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 소정의 시그널링을 통하여 커버리지 내의 복수의 UE들 중에서 활성화된 UE들을 식별할 수 있으며, 식별 결과를 기반으로 활성화된 UE들의 개수를 업데이트할 수 있다.
단계 S501에서 기지국은 모든 들 중 0인 것과 1인 것이 존재하는지 여부를 판별할 수 있다. 예시적 실시예로, ''는 피드백 스킴의 스킴 인덱스(scheme index)를 의미할 수 있으며, 함수 의 값은 단계 S500에서 확인된 활성화된 UE들의 개수에서의 피드백 스킴의 상태를 의미할 수 있다. 예시적 실시예로, 함수 의 값이 '0'인 때에는 해당 피드백 스킴이 트라이(try) 상태임을 가리키고, 함수 값이 '1'인 때에는 해당 피드백 스킴이 패스(pass) 상태임을 가리키며, 함수 의 값이 '2'인 때에는 해당 피드백 스킴이 페일(fail) 상태임을 가리킬 수 있다. 예를 들어, 도 11을 더 참조하면, 은 활성화된 UE들의 개수가 1개인 때, (1, 1, 16)의 피드백 스킴이 트라이 상태인 것을 나타낼 수 있다. 은 활성화된 UE들의 개수가 3개인 때, (2, 1, 8)의 피드백 스킴이 패스 상태인 것을 나타낼 수 있다. 또한, 는 활성화된 UE의 개수가 1개인 때, (2, 1, 4)의 피드백 스킴이 페일 상태인 것을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서, 패스 상태 및 페일 상태는 도 11의 패스/페일 정보를 결정하는 것으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 활성화된 UE들의 특정 개수에서의 특정 피드백 스킴이 패스 상태인 때에는 패스/페일 정보는 패스로 결정될 수 있고, 활성화된 UE들의 특정 개수에서의 특정 피드백 스킴이 패스 상태인 때에는 패스/페일 정보는 페일로 결정될 수 있다.
단계 S501이 'NO'인 때에, 단계 S502를 후속하여 기지국은 모든 들이 '0'인지 여부를 판별할 수 있다. 단계 S502가 'YES'인 때에, 단계 S503을 후속하여 기지국은 ''에 대응하는 피드백 스킴, 즉, 도 11의 (1, 1, 16)의 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 즉, 활성화된 UE들의 모든 개수들에서의 모든 피드백 스킴들이 트라이 상태인 경우에 우선적으로 (1, 1, 16)의 피드백 스킴을 선택하여 활성화된 UE들과의 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 단계 S502가 'NO'인 때에, 단계 S504를 후속하여 기지국은 ''이고, 가 가장 큰 ''에 대응하는 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 함수 의 값은 단계 S500에서 확인된 활성화된 UE들의 개수에서의 선택된 피드백 스킴에 의한 기지국과 활성화된 UE들 간의 누적된 데이터 쓰루풋을 의미할 수 있다.
단계 S501이 'YES'인 때에, 단계 S505를 후속하여 기지국은 ''이고, ''인 ''에 대응하는 피드백 스킴을 선택하거나, 모든 들이 0이고, 모든 들이 0이면 가장 낮은 ''에 대응하는 피드백 스킴을 선택할 수 있다. 도 11에서와 같이 동반자 그룹의 UE들의 개수가 적어짐에 따라 스킴 인덱스인 ''도 낮아질 수 있다. 즉, 단계 S505에서의 모든 들이 0이고, 모든 들이 0이면 가장 낮은 ''에 대응하는 피드백 스킴은 모든 들이 0이고, 모든 들이 0을 만족하는 피드백 스킴들 중에서 동반자 그룹의 UE들의 개수가 제일 적은 피드백 스킴에 해당될 수 있다.
단계 S506에서 기지국은 선택된 피드백 스킴의 를 업데이트할 수 있다. 기지국은 단계 S503, 단계 S504 및 단계 S505 중 어느 하나에서 현재 선택된 피드백 스킴에 의한 활성화된 UE들 간의 데이터 쓰루풋을 연산하고, 이를 누적할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 단계 S506가 복수 회 수행되어 누적된 데이터 쓰루풋들을 평균 연산하여 도 11의 누적 평균 데이터 쓰루풋과 같은 형태로 저장할 수 있다. 다만, 이는 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않으며, 다양한 방식으로 데이터 쓰루풋들을 누적하여 히스토리 정보를 생성할 수 있다. 구체적인 데이터 쓰루풋을 연산하는 기지국의 실시예에 대해서는 도 13에서 후술된다.
단계 S507에서 기지국은 를 카운트 업할 수 있다. 함수 의 값은 데이터 쓰루풋이 누적된 횟수, 즉, 단계 S506에서 가 업데이트된 횟수를 의미할 수 있다.
단계 S508에서 기지국은 가 제1 기준값 이상인지 여부를 판별할 수 있다. 예시적 실시예로, 제1 기준값은 기지국의 성능 등이 고려되어 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 기준값은 기지국과 활성화된 UE들 간의 통신 환경에 따라서 적응적으로 조절될 수 있다. 단계 S508이 'YES'인 때에, 단계 S509를 후속하여 기지국은 이 2인지 여부를 판별할 수 있다. 일 예로, 기지국은 해당 가 이전에 페일 상태로 판별되었는지 여부를 단계 S510에 앞서 확인하여 가 페일 상태에서 패스 상태로 전환되는 케이스를 방지할 수 있다. 단계 S509가 'NO'인 때에, 단계 S510을 후속하여 기지국은 을 0에서 1로 업데이트할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 1로 업데이트된 에 대해서는 향후 의 업데이트를 스킵할 수 있으며, 누적된 데이터 쓰루풋들을 평균 연산하여 1로 업데이트된 에 대응하는 누적 평균 데이터 쓰루풋을 생성할 수 있다. 단계 S508이 'NO'이거나, 단계 S509가 'YES'인 때에, 단계 S500을 후속할 수 있다.
단계 S511에서 기지국은 단계 S508과 병렬적으로 단계 S506에서 업데이트된 가 ''인 모든 보다 작은지 여부를 판별할 수 있다. 단계 S511이 'NO'인 때에, 단계 S512을 후속하여 기지국은 를 카운트 업할 수 있다. 함수 의 값은 단계 S511이 'YES'로 판별된 횟수를 의미할 수 있다.
단계 S513에서 기지국은 가 제2 기준값 이상인지 여부를 판별할 수 있다. 예시적 실시예로, 제2 기준값은 기지국의 성능 등이 고려되어 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 기준값은 기지국과 활성화된 UE들 간의 통신 환경에 따라서 적응적으로 조절될 수 있다. 단계 S513이 'YES'인 때에, 단계 S514를 후속하여 기지국은 을 0에서 2로 업데이트할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 2로 업데이트된 에 대해서는 향후 의 업데이트를 스킵할 수 있다. 단계 S511 또는 단계 S513이 'NO'인 때에, 단계 S500을 후속할 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 기지국의 선택된 피드백 스킴에 대응하는 데이터 쓰루풋을 연산하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13을 참조하면, 단계 S600에서 기지국은 활성화된 UE들로부터 CQI들을 획득할 수 있다. 예시적 실시예로, 활성화된 UE들 각각은 기지국으로부터 선택된 피드백 스킴에 부합하는 피드백에 CQI를 포함시켜 기지국에 제공할 수 있다.
단계 S610에서 기지국은 CQI들을 기반으로 활성화된 UE들에 대한 MCS 레벨을 결정할 수 있다.
단계 S620에서 기지국은 결정된 MCS 레벨들을 기반으로 해당 피드백 스킴의 데이터 쓰루풋을 연산할 수 있다. 예시적 실시예로, 기지국은 결정된 MCS 레벨들을 기반으로 데이터를 변조 및 인코딩하여 활성화된 UE들에 송신할 수 있으며, 기지국은 결정된 MCS 레벨들과 함께 활성화된 UE들에 해당 데이터가 잘 수신되었는지 여부를 추가적으로 고려하여 해당 피드백 스킴의 데이터 쓰루풋을 연산할 수 있다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 히스토리 정보가 정리된 제3 테이블(TB3)을 나타내는 도면이다. 도 14에서는 DFS(dynamic feedback selection)에 의해 변경되는 피드백 오버헤드 Q 비트에 따라 다르게 설정되는 복수의 피드백 스킴들을 나타낸다. 다만, 이는 예시적 실시에에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 피드백 오버헤드 Q 비트에 따라 복수의 피드백 스킴들의 개수 및 종류가 다양하게 설정될 수 있으며, 더 나아가, 피드백 오버헤드 Q 비트는 더 다양할 수 있다.
제3 테이블(TB3)을 참조하면, Q가 '8'인 때에, 피드백 인덱스가 각각 '1, 2'인 (1, 1, 16) 및 (2, 1, 8)의 피드백 스킴들이 설정될 수 있다. Q가 '10'인 때에, 피드백 인덱스가 각각 '1, 2, 3'인 (1, 1, 16), (2, 1, 8) 및 (2, 1, 4)의 피드백 스킴들이 설정될 수 있다. Q가 '12'인 때에, 피드백 인덱스가 각각 '1, 2, 3, 4, 5, 6'인 (1, 1, 16), (2, 1, 16), (2, 1, 8), (2, 2, 4), (3, 1, 4) 및 (4, 1, 4)의 피드백 스킴들이 설정될 수 있다. 즉, Q가 클수록 활성화된 UE의 피드백의 크기가 커지게 되어 더 많고, 다양한 종류의 복수의 피드백 스킴들이 설정될 수 있다.
도 15a는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(600)의 피드백 오버헤드 Q 비트 별 히스토리 정보를 생성하는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 15b는 제1 내지 제3 히스토리 정보가 메모리(640)에 저장된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15a를 참조하면, 단계 S700에서 기지국(600)은 활성화된 UE들(610)과 Q가 '8'인 때에, MIMO 통신을 수행하고, MIMO 통신 수행 과정에서 연산된 복수의 피드백 스킴들 별 데이터 쓰루풋들을 누적하여 제1 히스토리 정보를 생성할 수 있다.
단계 S710에서 기지국(600)은 활성화된 UE들(610)과 Q가 '10'인 때에, MIMO 통신을 수행하고, MIMO 통신 수행 과정에서 연산된 복수의 피드백 스킴들 별 데이터 쓰루풋들을 누적하여 제2 히스토리 정보를 생성할 수 있다.
단계 S720에서 기지국(600)은 활성화된 UE들(610)과 Q가 '12'인 때에, MIMO 통신을 수행하고, MIMO 통신 수행 과정에서 연산된 복수의 피드백 스킴들 별 데이터 쓰루풋들을 누적하여 제3 히스토리 정보를 생성할 수 있다.
도 15a에 단계 S700, 단계 S710 및 단계 S720이 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 국한되지 않으며, 단계 S700, 단계 S710 및 단계 S720의 수행 순서는 기지국(600)의 DFS 동작에서 선택되는 Q 비트의 순서에 따라 달라질 수 있다.
도 15b를 더 참조하면, 기지국(600)은 메모리(640)에 생성된 제1 내지 제3 히스토리 정보를 저장할 수 있다. 이후, 기지국(600)은 DFS 동작에 따라 선택된 Q 비트에 부합하는 히스토리 정보를 메모리(640)로부터 리드하고, 리드된 히스토리 정보를 참조하여 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 피드백 스킴 선택 동작을 수행할 수 있다.
도 16은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기지국(700)과 활성화된 UE들(710) 간의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 단계 S800에서 기지국(700)은 DFS 동작을 통해 피드백 오버헤드 Q 비트를 결정할 수 있다. 단계 S810에서 기지국(700)은 결정된 Q 비트에 부합하는 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 결정된 Q 비트에 부합하는 히스토리 정보를 참조하여 선택할 수 있다.
단계 S820에서 기지국(700)은 선택된 피드백 스킴에 관한 정보를 활성화된 UE들(710)에 송신할 수 있다.
단계 S830에서 활성화된 UE들(710) 각각은 정보를 기반으로 피드백을 생성할 수 있다.
단계 S840에서 활성화된 UE들(710) 각각은 생성된 피드백을 기지국(700)으로 송신할 수 있다.
단계 S850에서 기지국(700)은 활성화된 UE들(710)의 피드백들을 기반으로 동반자 그룹을 결정할 수 있다.
단계 S860에서 기지국(700)은 동반자 그룹으로 그룹핑된 UE들과 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다. 또한, 기지국(700)은 동반자 그룹으로 그룹핑되지 않은 UE들과 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
도 17은 본 개시의 예시적 실시에에 따른 기지국의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 단계 S900에서 기지국은 커버리지 내의 활성화된 UE들의 개수를 확인할 수 있다. 단계 S910에서 기지국은 확인된 개수가 임계 개수를 초과하는지 여부를 판별할 수 있다. 단계 S910이 'YES'인 때에, 기지국은 활성화된 UE들과의 SU-MIMO 통신 수행을 결정할 수 있다. 단계 S920이 'NO'인 때에, 기지국은 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나에 기반된 MIMO 통신 수행을 결정할 수 있다.
즉, 기지국은 활성화된 UE들의 개수가 임계 개수를 초과하는 때에는, 활성화된 UE들과 일괄적으로 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있으며, 이 때에, 히스토리 정보에는 임계 개수 이하인 케이스에서의 복수의 피드백 스킴들에 대한 정보만이 포함될 수 있다.
다만, 이는 예시적 실시예에 불과한 바, 이에 국한되지 않고, 기지국은 활성화된 UE들의 개수가 임계 개수 미만인 때에, 활성화된 UE들과 일괄적으로 SU-MIMO 통신을 수행할 수 있으며, 이 때에, 히스토리 정보에는 임계 개수를 초과하는 케이스에서의 복수의 피드백 스킴들에 대한 정보만이 포함될 수 있다.
도 18은 본 개시의 실시예들이 적용된 IoT 네트워크 시스템(1000)을 나타내는 개념도이다.
도 18을 참조하면, IoT 네트워크 시스템(1000)은 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160), 엑세스 포인트(1200), 게이트 웨이(1250), 무선 네트워크(1300), 서버(1400)를 포함할 수 있다. 사물 인터넷(IoT, Internet of Things)은 유/무선 통신을 이용하는 사물 상호 간의 네트워크를 의미할 수 있다.
각 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160)은 각 IoT 기기의 특성에 따라 그룹을 형성할 수 있다. 예를 들면, IoT 기기들은 홈가젯 그룹(1100), 가전제품/가구 그룹(1120), 엔터테인먼트 그룹(1140), 또는 이동수단 그룹(Vehicle; 1160) 등으로 그룹핑 될 수 있다. 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140)은 엑세스 포인트(1200)를 통하여 통신망에 연결되거나 다른 IoT 기기에 연결될 수 있다. 엑세스 포인트(1200)는 하나의 IoT 기기에 내장될 수 있다. 게이트 웨이(1250)는 엑세스 포인트(1200)를 외부 무선 네트워크에 접속하도록 프로토콜을 변경할 수 있다. IoT 기기들(1100, 1120, 1140)은 게이트 웨이(1250)를 통하여 외부 통신망에 연결될 수 있다. 무선 네트워크(1300)는 인터넷 및/또는 공중 네트워크(Public network)을 포함할 수 있다. 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160)은 무선 네트워크(1300)를 통해 소정의 서비스를 제공하는 서버(1400)와 연결될 수 있으며, 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160) 중 적어도 하나를 통해 유저는 서비스를 이용할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따라, 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160) 중 어느 하나는 복수의 피드백 스킴들 중 어느 하나를 선택하고, 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160) 중 나머지는 선택된 피드백 스킴을 기반으로 피드백들을 생성하여 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160) 중 어느 하나에 제공할 수 있다. 복수의 IoT 기기들(1100, 1120, 1140, 1160)은 피드백들을 기반으로 동반자 그룹을 결정하고, 결정된 동반자 그룹에 대한 MU-MIMO 통신을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 UE(user equipment)들이 포함된 커버리지(coverage)를 갖는 기지국의 동작 방법에 있어서,
    상기 복수의 UE들 중 활성화된 UE들의 개수를 확인하는 단계;
    복수의 피드백 스킴들(feedback schemes) 중 히스토리 정보를 참조하여 상기 확인된 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋(data throughput)을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택하는 단계;
    상기 선택된 피드백 스킴에 부합하도록 동반자 그룹(companion group)의 UE들의 개수 및 코드북 크기(codebook size)를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 상기 결정된 코드북 크기를 기반으로 상기 활성화된 UE들과 MIMO(multiple input and multiple output) 통신을 수행하는 단계를 포함하는 기지국의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히스토리 정보는,
    상기 활성화된 UE들의 개수 별로 상기 복수의 피드백 스킴들에 대한 패스/페일(pass/fail) 정보 및 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 피드백 스킴을 선택하는 단계는,
    상기 패스된 피드백 스킴들의 누적된 평균 데이터 쓰루풋들 중 가장 높은 값을 갖는 피드백 스킴을 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것을 예상되는 상기 피드백 스킴으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 피드백 스킴들은,
    상기 동반자 그룹의 UE들의 개수가 제1 개수로 정의되고 상기 코드북 크기가 제1 크기로 정의된 제1 피드백 스킴 및 상기 동반자 그룹의 UE들의 개수가 제2 개수로 정의되고 상기 코드북의 크기가 제2 크기로 정의된 제2 피드백 스킴을 포함하고,
    상기 제1 개수가 상기 제2 개수보다 많은 때에, 상기 제1 크기는 상기 제2 크기 이하인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 피드백 스킴들은,
    상기 활성화된 UE들과의 SU-MIMO(single user-multiple input and multiple output) 통신을 위한 피드백 스킴을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 활성화된 UE들과 통신을 수행하는 단계는,
    상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 상기 결정된 코드북 크기를 가리키는 피드백 스킴에 관한 정보를 상기 활성화된 UE들에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 활성화된 UE들과 통신을 수행하는 단계는,
    상기 활성화된 UE들 각각으로부터 상기 결정된 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합(precoding matrix set)에 속하고, 상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수에 부합하는 복수의 PMI(precoding matrix indicator)들을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 PMI들은,
    베스트(best)인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 제1 PMI 및 워스트(worst)인 프리코딩 매트릭스를 가리키는 적어도 하나의 제2 PMI를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 결정된 동반자 그룹의 UE들의 개수가 3개인 때에,
    상기 복수의 PMI들은,
    베스트라고 판별된 제1 PMI 및 워스트라고 판별된 2개의 제2 PMI들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 활성화된 UE들과 통신을 수행하는 단계는,
    상기 활성화된 UE들 각각으로부터 수신된 복수의 PMI들을 기반으로 상기 활성화된 UE들을 상기 동반자 그룹으로 그룹핑하는 단계; 및
    상기 그룹핑된 동반자 그룹에 대한 MU-MIMO 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 히스토리 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 히스토리 정보를 생성하는 단계는,
    상기 활성화된 UE들의 개수 별로 상기 복수의 피드백 스킴들에 따른 데이터 쓰루풋들을 누적하는 단계; 및
    상기 누적된 데이터 쓰루풋들을 기반으로 상기 히스토리 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터 쓰루풋들을 누적하는 단계는,
    상기 활성화된 UE들의 개수 별로 상기 복수의 피드백 스킴들에 따른 MCS 레벨들을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 MCS 레벨들을 기반으로 상기 복수의 피드백 스킴들에 따른 상기 데이터 쓰루풋들을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    피드백 오버헤드(feedback overhead)인 Q 비트를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 피드백 스킴들의 개수 및 종류는,
    상기 결정된 Q 비트에 부합하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 결정된 Q 비트를 가리키는 정보를 상기 활성화된 UE들에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 히스토리 정보는,
    상기 결정된 Q 비트에 부합하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 확인된 개수가 임계 개수를 초과하는지 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 개수가 상기 임계 개수를 초과하는 때에, 상기 복수의 피드백 스킴들 중 상기 활성화된 UE들과의 SU-MIMO 통신을 위한 피드백 스킴을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  17. 커버리지 내에서 기지국과 통신하는 UE의 동작 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 피드백 스킴에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기에 따른 프리코딩 매트릭스 집합에 속하고, 상기 피드백 스킴에 부합하는 개수에 해당되는 적어도 하나의 PMI를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 PMI에 대응하는 CQI(channel quality indicator)를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 PMI들 및 상기 CQI를 포함하는 피드백을 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 UE의 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 피드백 스킴에 부합하는 개수가 많을수록 상기 피드백 스킴에 부합하는 코드북 크기는 작은 것을 특징으로 하는 UE의 동작 방법.
  19. 커버리지 내에서 복수의 활성화된 UE들과 RF(radio frequency) 신호를 송수신하도록 구성된 트랜시버; 및
    복수의 피드백 스킴들 중 히스토리 정보를 참조하여 상기 복수의 활성화된 UE들의 개수에서 가장 높은 데이터 쓰루풋을 지원할 것으로 예상되는 피드백 스킴을 선택하고, 상기 선택된 피드백 스킴을 기반으로 상기 복수의 활성화된 UE들과 MIMO 통신을 수행하기 위해 상기 트랜시버를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 피드백 스킴들 각각은,
    MU-MIMO에 관련된 동반자 그룹의 UE들의 개수 및 코드북 크기로 정의된 것을 특징으로 하는 장치.
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