WO2010140860A2 - 무선통신 셀룰러 시스템에서 셀간 협력 전송을 위한 피드백 정보 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 셀룰러 시스템에서 셀간 협력 전송을 위한 피드백 정보 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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    • H04L5/0057—Physical resource allocation for CQI

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving feedback information for cooperative transmission between cells in a wireless communication cellular system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving feedback information considering a plurality of base stations performing cooperative transmission between a plurality of base stations.
  • the mobile communication system has evolved into a high-speed, high-quality wireless packet data communication system for providing data and multimedia services beyond the initial voice-oriented services.
  • High-speed and high-quality wireless communication standards include 3GPP's HSPA (High Speed Packet Access), LTE (Long Term Evolution), 3GPP2's High Rate Packet Data (HRPD), UMB (Ultra Mobile Braodband), and IEEE's 802.16e. Developed to support packet data transfer services.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • channel response to improve transmission efficiency.
  • Techniques such as scheduling methods are used.
  • the closed loop precoding transmission method the gain of the received signal can be improved by adjusting the phase of the multi-antenna channels experienced by the received signal.
  • the transmitter can transmit the data according to the channel state. You can adjust the amount. In other words, if the channel condition is bad, the amount of data to be transmitted can be reduced to a desired level by reducing the amount of data to be transmitted.
  • the transmitter selectively services a user having a good channel condition among several users, thereby increasing system capacity compared to allocating and serving a channel to one user.
  • the closed loop precoding transmission method, the ACM method, and the channel sensitive scheduling method receive feedback from the receiver with partial channel state information and apply an appropriate precoding, modulation, and coding scheme at a time point determined to be the most efficient. to be.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • the closed loop precoding transmission method, the ACM method, and the channel sensitive scheduling method are techniques capable of improving transmission efficiency in a state where a transmitter acquires sufficient information on a transmission channel.
  • FDD frequency division duplex
  • the receiver when the transmitter cannot infer the state of the transmission channel through the reception channel, the receiver is designed to report information on the transmission channel to the transmitter.
  • FDD frequency division duplex
  • the effectiveness of the closed loop precoding transmission method, the ACM method, and the channel sensitive scheduling method may be inferior.
  • the cellular mobile communication system adopts a method of maintaining a call in such a way that one base station manages a user in a certain area of coverage and hands over to another base station when the user moves out of coverage.
  • a user located outside of cell coverage suffers from interference from signals transmitted from other base stations, resulting in relatively poor channel conditions. Therefore, the closer the user is to the base station, the higher the rate of service, and the users located at the cell coverage boundary receive the lower rate of service.
  • a cell used for such cooperative transmission is called a cooperative cell.
  • cooperative cells perform co-ordinated scheduling or cooperative coordinates of low-level cooperative transmission schemes such as interference avoidance beamforming to suppress interference from neighbor cells.
  • the low level cooperative transmission method is to share scheduling, beamforming, and the like without sharing signals actually transmitted by base stations.
  • high cooperative transmission schemes share the signals actually transmitted by the base stations.
  • a large amount of information is generated in the inter-base station communication network.
  • signals from other base stations become desired signals instead of interference, the user located at the cell coverage boundary
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a structure of an uplink subframe based on Single Carrier-Frequency division Multiple Access (hereinafter referred to as SC-FDMA) in an LTE system.
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency division Multiple Access
  • the uplink subframe 101 may have 14 SC-FDMA symbol intervals 105.
  • the Physical Uplink Control Channel (hereinafter referred to as "PUCCH") 106 is transmitted in resource blocks 104 located at both ends of the system band (referred to as RB) and a sounding reference signal. (Sounding Reference Signal, hereinafter referred to as SRS) 109 is transmitted over the 10 MHz full band 103 of the last SC-FDMA symbol 105.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the uplink data channel (Physical Uplink Shared Channel, hereinafter referred to as "PUSCH”) 107 is transmitted in the region except the PUCCH and SRS region of the system band, and the reference signal (hereinafter referred to as "RS") 108 is transmitted in the center SC-FDMA symbol of each slot 102.
  • PUCCH includes ACK (Acknowledge) / NACK (Negative ACK) for HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) operation, RI (Rank Indicator), channel status information for downlink data scheduling, Precoding Matrix Indicator (PMI), and Channel Quality (CQI).
  • the SRS is a signal for acquiring uplink channel state information for each user and adjusting uplink transmission timing for the entire system.
  • RS is a signal for obtaining channel state information used for demodulation and decoding of PUCCH and PUSCH.
  • the feedback method of the channel state information includes a method of periodically transmitting using a PUCCH and a method of transmitting aperiodically using a PUSCH allocated for feedback at the request of a base station.
  • Precoding matrices defined in a multi-antenna based LTE system are shown in the following Tables 1 and 2, and the UE is based on the following Tables 1 and 2 and the PMI corresponding to the RI. (codebook index or codebook indication) reports the channel state information to the base station through the PUCCH or PUSCH.
  • I is a 4X4 unit matrix and u n is the vector given in Table 2.
  • inter-cell cooperative transmission scheme precoding that cooperative cells must use integrally is not sufficient for a codebook designed for a single cell. That is, when only the codebook for one cell shown in Tables 1 and 2 is used, coherent coupling of inter-cell channels is not possible during cooperative transmission between cells, thereby limiting the performance improvement of the received signal.
  • the gain of the received signal may vary depending on how the codebook is used for the cooperative cells. Accordingly, various codebook designs and utilization methods have been proposed to improve the gain of the received signal of inter-cell cooperative transmission. In addition, an effective method for transmitting feedback information for inter-cell cooperative transmission is required.
  • an object of the present invention in view of the above-described conventional needs is a method and apparatus for transmitting and receiving codebook-based feedback information required for a codebook and a method of using the same, which can be considered to improve a high level of inter-cell cooperative transmission. To provide.
  • an object of the present invention is to apply a codebook designed for one cell to each cooperative cell for a high level of inter-cell cooperative transmission, and to use a cooperatively applied codebook designed for multiple cells to cooperative cells.
  • a method for transmitting feedback information for cooperative transmission in a wireless communication cellular system includes: receiving cell information capable of cooperative transmission from a base station; Determining cells that prefer cooperative transmission from the cells capable of cooperative transmission; Among the cells capable of cooperative transmission, a preferred cell indicator indicating a cell that prefers cooperative transmission and a cell that is not preferred, precoding matrix information for each of the cooperative transmission cells, and phase correction values of the preferred cooperative cells. Generating feedback information including the phase information indicating the information and a channel quality indicator; And transmitting the feedback information through a control channel or a data channel.
  • the precoding matrix information is characterized by indicating a precoding vector corresponding to each preferred cell and each non-preferred cell.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a preferred cell, the precoding matrix information indicates a precoding vector that minimizes inter-cell interference during cooperative transmission and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a cell which is not preferred, the precoding matrix information indicates a precoding vector for minimizing inter-cell interference during cooperative transmission, and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information corresponds to a cell that is not preferred
  • the precoding matrix information indicates a precoding vector that maximizes inter-cell interference during cooperative transmission, and limits the use of the indicated precoding vector.
  • the feedback information may have a different size or a fixed size regardless of the number of cells capable of cooperative transmission.
  • the transmitting may include transmitting all feedback information through one subframe of the control channel or dividing the feedback information through a plurality of subframes of the control channel according to an allocated transmission resource. do.
  • the method for receiving feedback information for cooperative transmission includes a cell indicating a cell that prefers cooperative transmission and a cell that does not prefer cooperative transmission.
  • Feedback information including a cell indicator and precoding matrix information for each of the cells capable of cooperative transmission, phase information indicating a phase correction value of each of the preferred cooperative cells, and a channel quality indicator include feedback information including a control channel and a data channel.
  • the precoding matrix information is characterized by indicating a precoding vector corresponding to each preferred cell and each non-preferred cell.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a preferred cell, the precoding matrix information indicates a precoding vector that minimizes inter-cell interference during cooperative transmission and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a cell which is not preferred, the precoding matrix information indicates a precoding vector for minimizing inter-cell interference during cooperative transmission, and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information corresponds to a cell that is not preferred
  • the precoding matrix information indicates a precoding vector that maximizes inter-cell interference during cooperative transmission, and limits the use of the indicated precoding vector.
  • the feedback information may have a different size or a fixed size regardless of the number of cells capable of cooperative transmission.
  • the receiving may include receiving all feedback information through one subframe of the control channel or receiving feedback information through a plurality of subframes of the control channel.
  • the apparatus for transmitting feedback information for cooperative transmission in a wireless communication cellular system determines the cells that prefer cooperative transmission among the cells capable of cooperative transmission, Among the possible cells, a preferred cell indicator indicating a cell that prefers cooperative transmission and a cell that is not preferred, precoding matrix information for each of the cooperative transmission cells, and phase information indicating a phase correction value of each preferred cooperative cell And a controller for generating feedback information including channel quality indicators.
  • the precoding matrix information is characterized by indicating a precoding vector corresponding to each preferred cell and each non-preferred cell.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a preferred cell, the precoding matrix information indicates a precoding vector that minimizes inter-cell interference during cooperative transmission and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a cell which is not preferred, the precoding matrix information indicates a precoding vector for minimizing inter-cell interference during cooperative transmission, and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information corresponds to a cell that is not preferred
  • the precoding matrix information indicates a precoding vector that maximizes inter-cell interference during cooperative transmission, and limits the use of the indicated precoding vector.
  • the feedback information may have a different size or a fixed size regardless of the number of cells capable of cooperative transmission.
  • the apparatus for transmitting feedback information for cooperative transmission includes a control channel generator configured to generate the feedback information as a control channel symbol; A data channel generator for generating the feedback information as a data channel symbol; A multiplexer for mapping the control and data channel symbols to the control and data channel, respectively; And a transmission processor configured to transmit the multiplexed control and data channels, wherein the controller is configured to transmit the generated feedback information through one of a control channel and a data channel to the control channel generator, the data channel generator, and the multiplexer. It characterized in that it comprises a controller for controlling.
  • the controller may be configured to control the control channel generator, the data channel generator, and the multiplexer to transmit all feedback information through one subframe of a control channel or to divide and transmit feedback information through a plurality of subframes of a control channel. It features.
  • An apparatus for receiving feedback information for cooperative transmission in a wireless communication cellular system for solving the above problems includes a control channel decoder for receiving and decoding a control channel; A data channel decoder for receiving and decoding the data channel; And a preferred cell indicator indicating a cell that prefers cooperative transmission and a non-preferred cell among the cooperative transmission cells, precoding matrix information for each of the cooperative transmission cells, and phase correction values of the preferred cooperative cells. And a controller controlling the control channel decoder and the data channel decoder to receive feedback information including the phase information indicating and the feedback information including a channel quality indicator through one of a control channel and a data channel.
  • the precoding matrix information is characterized by indicating a precoding vector corresponding to each preferred cell and each non-preferred cell.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a preferred cell, the precoding matrix information indicates a precoding vector that minimizes inter-cell interference during cooperative transmission and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information When the precoding matrix information corresponds to a cell which is not preferred, the precoding matrix information indicates a precoding vector for minimizing inter-cell interference during cooperative transmission, and requests to use the indicated precoding vector.
  • the precoding matrix information corresponds to a cell that is not preferred
  • the precoding matrix information indicates a precoding vector that maximizes inter-cell interference during cooperative transmission, and limits the use of the indicated precoding vector.
  • the feedback information may have a different size or a fixed size regardless of the number of cells capable of cooperative transmission.
  • the controller may control the control channel decoder to receive all feedback information through one subframe of a control channel or to receive feedback information through a plurality of subframes of a control channel.
  • the present invention provides a codebook-based implicit feedback information reporting method and apparatus required for a codebook and a method of using the same, which can be considered to improve the high level of inter-cell cooperative transmission.
  • the present invention considers a case in which a codebook designed for one cell is applied to each cooperative cells and a case in which a codebook designed for multiple cells is applied to cooperative cells. Therefore, it is possible to efficiently operate a high level inter-cell cooperative transmission system by proposing possible implicit feedback formats for each case and providing a method and apparatus for transmitting and receiving it.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a structure of an uplink subframe based on a monocarrier frequency division multiple access in an LTE system.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams for describing feedback information according to a first embodiment of the present invention.
  • 4 and 5 are flowcharts illustrating a method of transmitting feedback information according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of receiving feedback information of a base station according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for describing feedback information according to a second embodiment of the present invention.
  • 9 and 10 are diagrams for describing feedback information according to a third embodiment of the present invention.
  • 11 and 12 are diagrams for describing feedback information according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a transmission apparatus for transmitting feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a receiving apparatus for receiving feedback information according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram for describing a method of transmitting feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram for describing a method of receiving feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • an OFDM-based wireless communication system in particular, the 3GPP EUTRA standard will be mainly focused, but the main subject of the present invention is also shown in other communication systems having a similar technical background and channel form. It is possible to apply with a slight modification in the range without departing greatly from the scope of the invention, which will be possible in the judgment of those skilled in the art.
  • Cooperative cells considered in all embodiments may be configured from a network point of view or a terminal point of view.
  • the cooperative cell configuration from the network point of view is limited to intercell coordination due to the limitation of physical backhaul between base stations, so that all terminals in a specific cell have the same cooperative cells.
  • the base station configures a cooperative cell for each terminal based on the measured values based on the measurements.
  • the terminal transmits information necessary for high level inter-cell cooperative transmission to the base station.
  • Information necessary for such inter-cell cooperative transmission is called "feedback information", and this feedback information has a different format according to a codebook proposed by the present invention. Then, each of these embodiments will be described.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams for describing feedback information according to a first embodiment of the present invention.
  • the feedback information presented in FIGS. 2 and 3 is defined for the case of using a codebook designed for one cell.
  • Codebooks designed for one cell are as described in Tables 1 and 2.
  • a cooperative cell configuration method in which a plurality of cells (base stations) cooperatively transmits each other is used, and the base station determines cooperative cells for the terminal and informs the terminal of the information about the cooperative cells.
  • the base station determines cooperative cells for the terminal and informs the terminal of the information about the cooperative cells.
  • the number of cooperative cells is three.
  • the feedback information according to the first embodiment of the present invention includes preferred cell indicators 201 and 221, rank indicators RI, and 202 and 222.
  • PMIs Matrix Indicators
  • CQIs Channel Quality Indicators
  • the preferred cell indicators 201 and 221 indicate a cell preferred by a terminal and a cell not preferred among the cooperative cells through bit mapping. It is assumed that there are three cooperative cells. In the present embodiment, bit “1" represents a preferred cell and bit “0" represents a cell that is not preferred.
  • the RIs 202 and 222 indicate the number of ranks that cooperative base stations will use in common depending on the channel conditions.
  • the PMIs 203 and 223 include codebook index information indicating a precoding vector that requires or restricts use of each of the cooperative cells.
  • PMI 203, 223 has PMIs 206, 207, 208, 226, 227, 228 mapped to each of the cooperating cells.
  • Precoding vector reference numerals 211, 213, 231, and 233 denote PMIs (PMI1, PMI3) mapped to preferred cells, and reference numerals 212 and 232 denote PMIs (PMI2) mapped to unfavorable cells.
  • the PMIs 206, 208, 226, and 228 mapped to the preferred cooperative cells 211, 213, 231, and 233 are pre-assigned with the preferred cooperative cells 211, 213, 231, and 233 mapped to the PMI. Contains a value requesting to use a coding vector.
  • PMIs 203 and 227 that map to unfavorable cooperating cells contain a precoding vector value that causes less interference and requires use in that cell.
  • the PMIs 203 and 227 mapped to the undesired cooperative cells may include a precoding vector value requiring that undesired cooperative cells not to be used because they greatly cause interference.
  • the UE indicates 201 and 221 a preferred cell among its cooperative cells in a bit mapping manner, and prefers RIs 202 and 222 for each indicated cell.
  • PMI (206, 208, 226, 228).
  • the preferred cell indication is assumed to be "1”
  • the non-preferable cell indication is assumed to be "0”.
  • the RIs 202 and 222 assume that they are the same for the preferred cooperative cells.
  • Each PMI 206, 207, 208, 226, 227, 228 represents an index in a codebook designed for one cell.
  • the PIs 204 and 224 are information on correction values for channel phase correction between cells that are substantially preferred for cooperative transmission when using a codebook designed for one cell.
  • a codebook designed for one cell a channel phase difference occurs between cells, so that the remaining cells other than the reference cell (for example, the serving cell) change the phase of the precoding matrix according to the phase difference with respect to the reference cell.
  • Phase Shift. PI 204, 224 represents the phase correction value of these cooperative cells.
  • the CQIs 205 and 225 are values calculated by considering all channel states of cooperative cells during cooperative transmission, and are channel state information that can be obtained based on all the above-described information (RI, PMI1, PMI2, PMI3, PI).
  • the above-described feedback information may transmit all of the feedback information at once or may be divided and transmitted by each information.
  • all feedback information is defined in one feedback format and mapped to a control channel (eg, PUCCH) of one subframe to transmit all feedback information to a base station at a specific period, or the base station provides feedback information.
  • the feedback information may be mapped to an allocated data channel (for example, PUSCH) and transmitted to the base station.
  • the feedback format including all the feedback information is not defined and cannot be transmitted through the PUCCH in one subframe, it may be separately transmitted according to the characteristics of each feedback information as shown in FIG. 3. That is, the preferred cooperative cell indicator 221, RI 222, PMI1 226, PMI2 227, PMI3 228, PI 224, and CQI 225 are separated for each PUCCH transmission period of the UE. It is mapped to PUCCH and transmitted independently. In the case of separate transmission as shown in FIG. 3 and transmission in the T subframe period through the PUCCH, 7 X T subframes should be waited until all feedback information is received.
  • the present invention can greatly improve the gain of the received signal for the cooperative transmission by simply transmitting the PMI of the cooperative cell as well as the PMI of the preferred cooperative cell.
  • the feedback information has a fixed size format irrespective of the number of cooperative cells, processing complexity of the receiver can be reduced. That is, in the case of the PIs 204 and 224, the first embodiment is specifically required for cooperative transmission cells except for a serving cell as phase information of an intercell channel. Therefore, as the number of actual cooperative transmission cells increases, the amount of PI information also increases.
  • the feedback format size is determined in consideration of the maximum amount of PI information that can be transmitted for all cooperative cells in order to fix the feedback format size.
  • the number of preferred cooperative cells is smaller than the maximum number of cooperative cells, zero bit may be inserted into PI information to fit a format size corresponding to PI transmission.
  • Another way to fix the feedback size is to define a format for PI information for one cell, assuming that the same PI is used for all preferred cooperative transmission cells.
  • 4 and 5 are flowcharts illustrating a method of transmitting feedback information according to a first embodiment of the present invention.
  • both the base station and the terminal have several cooperative cells, and which cell is a cooperative cell. Suppose you know about cognition.
  • step 301 the UE acquires a PUCCH transmission period for reporting feedback information.
  • step 302 the terminal determines preferred cooperative transmission cells for generating feedback information. That is, the terminal generates preferred cell indicators 201 and 221 indicating preferred cells and non-preferred cells through bit map mapping. As described above, bit “1" represents a preferred cell and bit “0" represents a non-preferred cell.
  • the UE selecting the preferred cells and the non-preferred cells generates feedback information (RI, PMI, PI, CQI) for the preferred cells and the non-preferred cells. That is, the terminal selects the PMI for each of the preferred cells and selects the PMI for each of the cells that are not preferred.
  • the PMI requesting use may be selected for the preferred cells, and the PMI requesting use or limiting use of the PMI for the non-preferred cell may be selected.
  • the UE selects RI to be used by each cell in common and selects PIs of neighboring cells for the serving cell.
  • the terminal generates a CQI considering all of PMI, RI, and PI of cells to perform cooperative transmission.
  • the terminal generates feedback information through steps 301 to 303.
  • the terminal determines whether to transmit the feedback information on the PUSCH or PUCCH channel in step 304. This is done according to resource allocation of the base station.
  • the terminal maps all feedback information generated in the PUSCH resource allocated for reporting the feedback information after channel coding in step 305. Then, the terminal transmits after multiplexing the PUSCH and RS in step 306.
  • the UE determines whether it can transmit all feedback information generated in the PUCCH resource of one subframe in step 307.
  • the UE maps the feedback information to the PUCCH after channel coding every feedback cycle of the feedback information obtained from the base station in step 308 and transmits after multiplexing the PUCCH and RS. do.
  • the UE separates the feedback information according to the information characteristics as shown in FIG. 3 in step 309 (221, 222, 226, 227, 228, 224, 225). Channel coding respectively. Then, the terminal sequentially transmits the channel coded feedback information to the PUCCH for each feedback information reporting period obtained from the base station in step 310.
  • the feedback information may be transmitted through any one of the PUCCH and the PUSCH, and when transmitting through the PUCCH, all of the feedback information is transmitted in one subframe or multiple It can be transmitted by dividing into subframes.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of receiving feedback information of a base station according to the first embodiment of the present invention.
  • step 401 the base station demultiplexes the PUCCH, PUSCH, and RS in the received subframe.
  • step 402 the base station determines whether there is a PUSCH allocated for reporting feedback information of cooperating cells for a specific terminal in a corresponding subframe. As described above, since the UE transmits feedback information through one channel of the PUSCH and the PUCCH, the base station determines in step 402 which channel of the PUSCH and the PUCCH is received.
  • step 402 if there is a PUSCH allocated for reporting the feedback information, the base station de-mapping the symbol of the feedback information in the PUSCH region in step 403. Then, the base station decodes the symbol of the de-mapped feedback information in step 404 to obtain feedback information for the corresponding terminal and then utilizes the information in downlink scheduling.
  • the base station demaps the symbol of the feedback information in the received PUCCH region every cycle of the feedback information reporting of the corresponding UE in step 405.
  • step 406 the base station decodes the symbol of the demapped feedback information to obtain feedback information for the corresponding terminal.
  • the base station acquires all feedback information and then uses the information when scheduling downlink for the corresponding terminal.
  • 7 and 8 are diagrams for describing feedback information according to a second embodiment of the present invention.
  • the format of the feedback information shown in FIGS. 7 and 8 is defined for the case of using a codebook designed for multiple cells (hereinafter referred to as a "multi-cell codebook").
  • the multi-cell codebook is a single codebook generated for multiple cells, and can be designed, for example, as a combination of the single cell codebooks shown in Tables 1 and 2 and the quantized PI. Since the multi-cell codebook includes only precoding vectors for preferred cooperative transmission cells, its size may vary according to the number of preferred cooperative transmission cells. This means that the size of the feedback format shown in FIGS. 7 and 8 may vary depending on the number of preferred cooperative transmission cells. As mentioned in the first embodiment, it is assumed that both the base station and the terminal know how many cooperative cells and which cell. In addition, the case of three cooperative cells is illustrated, but the number of cooperative cells is not limited thereto.
  • the feedback information according to the second embodiment of the present invention may include preferred cell indicators 501 and 521, rank indicators RI, and 502 and 522.
  • Multi-cell PMIs Multi-cell PMIs
  • CQIs Channel Quality Indicators
  • the preferred cell indicators 501 and 521 indicate a cell preferred by a terminal and a cell not preferred among cooperative cells through bit mapping.
  • RIs 502 and 522 indicate the number of ranks that cooperative cells use in common according to channel conditions.
  • Multi-cell PMI (503, 523) is basically to request (PMI recommendation) for the precoding vector for the preferred cells indicated by the preferred cell indicator (501, 521), the second embodiment of the present invention
  • the multi-cell codebook according to the first embodiment only the precoding vector for preferred cells is included.
  • the multi-cell codebook further includes a correction value considering the phases of cooperative cells in consideration of the multi-cell environment. Accordingly, the multi-cell PMIs 503 and 523 represent precoding vector values mapped to preferred cells of the serving cell in the multi-cell codebook considering the phase correction value.
  • the terminal instructs 501 and 521 of the preferred cell among the cooperative cells in a bit mapping manner. It also selects the preferred RIs 502 and 522 and the Multi-cell PMIs 503 and 523 for each indicated cell.
  • the preferred cell indication is assumed to be "1”
  • the non-preferable cell indication is assumed to be "0”.
  • the RI assumed that all of the preferred cooperative cells are the same.
  • Multi-cell PMI refers to an index in a multi-cell codebook designed for multiple cells.
  • the multi-cell codebook is designed to include intercell phase information.
  • the CQIs 504 and 524 are values considering all channel states of cooperative cells during cooperative transmission, and the UE determines CQIs 504 and 524 that can be obtained based on all selected information (RI, Multi-cell PMI).
  • the above-described feedback information may transmit all of the feedback information at once or may be divided and transmitted by each information.
  • all feedback information is defined in one feedback format and mapped to a PUCCH of one subframe to transmit all feedback information to a base station at a specific period, or the feedback is transmitted to a PUSCH allocated when the base station requests feedback information.
  • the information may be mapped and transmitted to the base station.
  • the feedback format including all the feedback information is not defined and cannot be transmitted through the PUCCH in one subframe, it may be separately transmitted according to the characteristics of each feedback information as shown in FIG. 8. That is, the preferred cooperative cell indicator 521, RI 522, PMI 523, and CQI 524 are separated and mapped to PUCCH for each PUCCH transmission period of the UE and transmitted independently. In the case of separate transmission as shown in FIG. 8 and transmission in the T subframe period through the PUCCH, 4 X T subframes must be waited until all feedback information is received. When the feedback information is separated and transmitted as shown in FIG.
  • the base station first receives the preferred cell indicator 521 and acquires the number of preferred cooperative cells after decoding to determine the PMI information 523 for the multiple cells to be received later.
  • the magnitude can be estimated.
  • the size of a codebook for multiple cells can vary depending on the number of preferred cooperative cells.
  • the feedback information according to the embodiment of the present invention may fix the format size of the feedback information.
  • FIG. 7 and FIG. 8 after the format is determined in consideration of the maximum codebook size when all cooperative cells are used for transmission in order to fix the size of the feedback format according to the codebook size of the multiple cells, zero bits are added for the bits remaining in the PMI format. You can insert
  • 9 and 10 are diagrams for describing feedback information according to a third embodiment of the present invention.
  • the feedback format may be designed as a combination of a single cell codebook and a quantized PI of cooperative base stations. have.
  • the multi-cell codebook considered in the third embodiment has a fixed size in which the size of the codebook does not change according to the number of preferred cooperative transmission cells.
  • the size of the feedback format can be fixed by having the same size according to the number of cooperative transmission cells and using different codebooks according to the number of cooperative transmission cells.
  • both the base station and the terminal know how many cooperative cells and which cells, and limit the number of cooperative cells to three.
  • the feedback information according to the third embodiment of the present invention includes preferred cell indicators 601 and 621, rank indicators RI, and 602 and 622.
  • Cell Precoding Matrix Indicators Multi-cell PMIs
  • CQIs Channel Quality Indicators
  • the preferred cell indicators 601 and 621 represent cells preferred by the terminal and cells not preferred among the cooperative cells through bit mapping.
  • the RIs 602 and 622 indicate the number of ranks that cooperative cells will use in common according to channel conditions.
  • the PMI 603, 623 is basically for requesting a PMI recommendation for the preferred coordination cells indicated by the preferred cell indicators 601, 621.
  • these precoding vectors further include a correction value considering the phases of cooperative cells in consideration of a multi-cell environment
  • the multi-cell PMIs 603 and 623 are multi-cell codebooks considering these phase correction values. Denotes a precoding vector value mapped to each preferred cooperative cells.
  • the multi-cell codebook according to the third embodiment has a fixed size regardless of the number of cooperative cells. As such, since the feedback information has a fixed size format irrespective of the number of cooperative cells, processing complexity of the receiver can be reduced.
  • the terminal indicates 601 and 621 the preferred cell among the cooperative cells in a bit mapping manner.
  • the preferred RIs 602 and 622 and PMIs 603 and 623 are selected for each indicated cell.
  • the preferred cell indication is "1”
  • the unfavorable cell indication is "0”
  • the RI assumes that all of the preferred cooperative cells are the same.
  • PMI refers to an index in a multi-cell codebook designed for multiple cells, and the multi-cell codebook is designed to include intercell phase information.
  • the CQIs 604 and 624 are values considering all channel states of the cooperative cells in the cooperative transmission, and the terminal determines the CQIs 604 and 624 that can be obtained based on all the selected information (RI, PMI).
  • the above-described feedback information may transmit all of the feedback information at once or may be divided and transmitted by each information.
  • all feedback information is defined in one feedback format and mapped to PUCCH of one subframe to transmit all feedback information to a base station at a specific period, or the feedback is transmitted to a PUSCH allocated when the base station requests feedback information.
  • the information may be mapped and transmitted to the base station.
  • a feedback format including all feedback information is not defined and cannot be transmitted through a PUCCH in one subframe, it may be separately transmitted according to each feedback information characteristic as shown in FIG. 10. That is, the preferred cooperative cell indicator 621, RI 622, PMI 623, and CQI 624 are separated and mapped to PUCCH for each PUCCH transmission period of the UE and transmitted independently. In the case of separate transmission as shown in FIG. 10 and transmitted in the T subframe period through the PUCCH, 4 X T subframes must be waited until all feedback information is received.
  • 11 and 12 are diagrams for describing feedback information according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the feedback formats shown in FIGS. 11 and 12 are defined for the case of using a codebook designed for multiple cells.
  • the codebook of the multiple cells considered in the fourth embodiment may be designed to include all possible combinations of all cooperative cells and phase information for each combination, and the codebook according to the fourth embodiment may be referred to as a "global codebook”. It will be called.
  • the global codebook includes all of the preferred cells, the preferred precoding vector of the preferred cells, and the phase correction value for each cooperative cell. That is, the PMI information selected from one global codebook contains both information of preferred cooperative cells, PMI information, and PI information of each cell.
  • Such a global codebook can be designed by combining the codebooks mentioned in the second and third embodiments for all possible combinations of all cooperative cells.
  • feedback information may include rank indicators (RIs) 701 and 721 and precoding matrix indicators (PMIs) 702 and 722. ) And Channel Quality Indicators (CQIs) 703 and 723.
  • RIs rank indicators
  • PMIs precoding matrix indicators
  • CQIs Channel Quality Indicators
  • the RIs 701 and 721 indicate the number of ranks that cooperative cells will use in common according to channel conditions.
  • the PMIs 702 and 722 are basically for requesting a PMI recommendation vector of cooperative cells. However, PMIs 702 and 722 according to the fourth embodiment indicate preferred cells, preferred precoding vectors of preferred cells, and phase correction values according to respective cooperative cells.
  • the CQIs 703 and 723 are values considering all channel states of cooperative cells in cooperative transmission, and the UE selects preferred RIs 701 and 721 and PMIs 702 and 723 based on the global codebook and selects the selected RIs and PMIs.
  • the CQIs 703 and 723 are calculated based on the information.
  • the above-described feedback information may transmit all of the feedback information at once or may be divided and transmitted by each information.
  • all feedback information is defined in one feedback format and mapped to a PUCCH of one subframe to transmit all feedback information to a base station at a specific period, or the base station transmits the feedback information to an assigned PUSCH when requesting feedback information. Mapping can be transmitted to the base station.
  • the feedback format including all the feedback information is not defined and cannot be transmitted through the PUCCH in one subframe, it may be separately transmitted according to each feedback information characteristic as shown in FIG. 12. That is, the preferred RI 721, the PMI 722, and the CQI 723 are separated and mapped to the PUCCH for each PUCCH transmission period of the UE and transmitted independently. In the case of separate transmission as shown in FIG. 12 and transmission in the T subframe period through the PUCCH, 3 X T subframes must be waited until all feedback information is received. In the case of the fourth embodiment, since one global codebook is used, the size of the feedback format is always fixed.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a transmission apparatus for transmitting feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a transmitter may include a controller 801, an RS generator 802, a PUCCH generator 803, and a data channel PUSCH generator. (PUSCH generator) 804, a multiplexer (805), and a TX processor (806). Such a transmitter may be part of the terminal.
  • the RS generator 802, the PUCCH generator 803, and the PUSCH generator 804 generate RS symbols, control channel symbols, and data channel symbols, respectively, under the control of the controller 801.
  • the controller 801 generates feedback information, and the feedback information may be any one of the feedback information according to the first to fourth embodiments.
  • the controller 801 controls each of the RS generator 802, the PUCCH generator 803, and the PUSCH generator 804 to generate an RS symbol, a control channel symbol, and a data channel symbol.
  • the generated control channel symbol or data channel symbol is input to the multiplexer 805 and mapped with the RS symbol generated from the RS generator 802.
  • the controller 801 does not allow transmission after simultaneous mapping of the PUCCH and the PUSCH in order to maintain a single carrier characteristic.
  • the PUSCH resource is allocated for reporting the feedback information from the base station
  • the symbols of the feedback information generated from the PUCCH generator 803 are mapped to the PUSCH region, and are transmitted through a transmission process 806 after multiplexing with an RS symbol. This is controlled by the controller 801. If the feedback information needs to be periodically separated and transmitted through the PUCCH region, the controller 801 controls the PUCCH generator 803 so that the symbols of the separated feedback information can be applied to the multiplexer every cycle obtained from the base station. do.
  • the controller 801 generates feedback information, controls to generate a symbol corresponding to the corresponding channel according to the resource allocated from the base station, and controls the generated symbol to be mapped to the transmission resource region of the corresponding channel.
  • the controller 801 controls the PUCCH generator 803 to generate a control channel symbol having feedback information, and the generated control channel symbol is allocated to the PUCCH.
  • the multiplexer 805 is controlled to map to.
  • the controller 801 controls the PUSCH generator 804 to generate a data symbol having feedback information, and the generated data channel symbol is assigned to the allocated region of the PUCCH. Control multiplexer 805 to be mapped.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a receiving apparatus for receiving feedback information according to an embodiment of the present invention.
  • a reception apparatus for receiving feedback information may include a demultiplexer 901, a control channel (PUCCH) decoder 902, a data channel (PUSCH) decoder 903, and a channel estimator. 904, controller 905, scheduler 906, storage 907, and receive processor 908.
  • a receiving device may be part of a base station.
  • the received signal is received by the receive processor 908 and converted into a baseband signal.
  • the demultiplexer 901 divides the baseband signal into RS, PUCCH, and PUSCH signals and outputs them.
  • the PUCCH and PUSCH signals are input to the PUCCH decoder 902 and the PUSCH decoder 903, respectively, and the RS is input to the channel estimator 904.
  • Channel estimator 904 estimates the channel via RS.
  • the channel estimate value obtained from the channel estimator 904 is input to the PUCCH decoder 902 and the PUSCH decoder 903 and used to decode the PUCCH signal and the PUSCH signal, respectively.
  • the controller 905 When the controller 905 obtains the PUCCH region information allocated for reporting the feedback information of a specific terminal from the scheduler 906, the controller 905 receives the feedback information signal of the allocated PUCCH region from the demultiplexer 901 to the PUCCH decoder apparatus 902. Apply to perform decoding.
  • the controller 905 obtains the PUSCH region information allocated for reporting the feedback information of a specific terminal from the scheduler 906, the PUSCH decoder 902 receives the feedback information signal of the allocated PUSCH region from the demultiplexer 901. ) To perform decoding.
  • the feedback information signal obtained through decoding is input to the controller 905 and the controller 905 transfers the feedback information to the scheduler 906.
  • the controller 905 may determine that the feedback information of the specific terminal is received separately from the PUCCH decoder device 902 in a specific period given to the terminal through the PUCCH region.
  • the controller 905 sequentially stores the received feedback information in the storage device 907 until the separated and received feedback information of the specific terminal is completely received. When all the feedback information of a specific terminal is received, the controller 905 receives the complete feedback information from the storage device 907 and transmits the complete feedback information to the scheduler 906.
  • the controller 905 checks which channel the feedback information is received from the scheduler 906, receives the feedback information through the decoder 902 or 903 of the corresponding channel, and receives the received feedback information in the scheduler 906. To provide.
  • the controller 905 may receive the feedback information received in advance until the feedback information of any one terminal is received. Some are stored in storage 907.
  • 15 is a diagram for describing a method of transmitting feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • both the base station and the terminal have a number of cooperative cells, Suppose you know about
  • the terminal is allocated a transmission resource for transmitting feedback information in step 1001.
  • the UE may be allocated a transmission resource through the PDCCH, and the transmission resource allocated to transmit feedback information may be one of PUCCH and PUSCH.
  • the transmission resource allocated to transmit feedback information may be one of PUCCH and PUSCH.
  • a transmission resource enough to transmit all feedback information in one subframe may be allocated, or a transmission resource sufficient to be transmitted by dividing feedback information may be divided and allocated to a plurality of subframes. .
  • the terminal generates feedback information in step 1003.
  • the feedback information may be any one of the feedback information according to the first to fourth embodiments as described above.
  • the terminal determines a transmission resource to transmit the feedback information in step 1005. This is done according to the transmission resources allocated from the base station.
  • the terminal transmits the feedback information through the PUSCH in step 1007.
  • the UE determines whether it can transmit all feedback information in one subframe in step 1009. That is, it is determined whether the transmission resource allocated to the PUCCH from the base station can transmit all feedback information through one subframe.
  • the UE transmits all feedback information through one subframe of the PUCCH as described with reference to FIGS. 2, 7, 9, and 11 in step 1011.
  • the UE divides and transmits feedback information through a plurality of subframes of the PUCCH as described with reference to FIGS. 3, 8, 10, and 12 in step 1013. .
  • feedback information may be transmitted through any one channel of PUCCH and PUSCH.
  • all feedback information may be transmitted in one subframe according to the allocated transmission resource, or the feedback information may be divided and transmitted in a plurality of subframes.
  • 16 is a diagram for describing a method of receiving feedback information according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the base station upon receiving a signal from a terminal, demultiplexes the subframe received in step 1101 into PUCCH, PUSCH, and RS.
  • the base station determines in step 1103 which channel received the feedback information. That is, the base station determines which channel of the PUSCH and the PUCCH is received feedback information. This depends on the transmission resource information allocated by the base station to the corresponding terminal.
  • the base station receives the feedback information through the allocated region of the PUSCH in step 1105.
  • the base station determines whether all feedback information has been transmitted through one subframe in step 1107. That is, the base station determines whether the size of the transmission resource allocated for the feedback information in the PUCCH of one subframe of a specific terminal can accommodate all the feedback information.
  • the base station as described in Figures 2, 7, 9 and 11 in step 1109, one of the PUCCH Receive all feedback information through a subframe.
  • the base station when the size of the transmission resource allocated to the PUCCH of one subframe is not able to accommodate all feedback information, the base station as described in Figures 3, 8, 10 and 12 in step 1111, a plurality of subframes Receives feedback information divided and transmitted through the PUCCH.
  • the base station receiving the feedback information through the PUCCH or the PUSCH uses the feedback information for scheduling in step 1113.
  • the base station shares this feedback information with the cooperating cell (base station).
  • the base station preferably transmits this feedback information through the X2 interface.
  • the cooperative cells sharing the feedback information may perform scheduling and COMP according to the feedback information.

Abstract

무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법은, 기지국으로부터 협력 전송이 가능한 셀 정보를 수신하는 단계, 상기 협력 전송이 가능한 셀 중에서 협력전송을 선호하는 셀들을 결정하는 단계, 상기 협력전송이 가능한 셀 중에서, 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계 및 상기 피드백 정보를 제어 채널 또는 데이터 채널을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 높은 수준의 셀간 협력 전송의 이득 개선을 위해 설계 가능한 코드북들에 대한 함축형 피드백 정보 보고의 송수신 방법 및 장치를 제공한다.

Description

무선통신 셀룰러 시스템에서 셀간 협력 전송을 위한 피드백 정보 송수신 방법 및 장치
본 발명은 무선통신 셀룰러 시스템에서 셀간 협력 전송을 위한 피드백 정보 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 다수의 기지국간의 협력 전송을 수행하는 다수의 기지국을 고려한 피드백 정보 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Braodband), 그리고 IEEE의 802.16e 등 다양한 이동통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
이와 같은 최신 이동통신 시스템은 다중안테나 전송을 기반으로 하며 전송 효율을 개선하기 위해 폐 루프 프리코딩(Closed-loop Precoding) 전송 방법, 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법, 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 폐 루프 프리코딩 전송 방법을 활용하면 수신 신호가 겪는 다중안테나 채널들의 위상을 조절하여 수신 신호의 이득을 향상시킬 수 있고, 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉, 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 요컨대 상기의 폐 루프 프리코딩 전송 방법, ACM 방법, 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 피드백(feedback) 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 프리코딩과 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.
최근 2세대와 3세대 이동통신 시스템에서 사용되던 다중접속 방식인 CDMA(Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 바꾸려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 축 상에서의 스케줄링(Frequency Domain Scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.
상기의 폐 루프 프리코딩 전송 방법, ACM 방법, 채널 감응 스케줄링 방법은 송신기가 송신 채널에 관한 충분한 정보를 획득한 상태에서 전송 효율을 개선할 수 있는 기술이다. FDD(Frequency Division Duplex) 방식에서와 같이 송신기가 송신 채널의 상태를 수신 채널을 통해 유추할 수 없는 경우 수신기는 송신기에게 송신 채널에 관한 정보를 보고하도록 설계 되어 있다. 그러나 이동통신 환경에서는 채널의 상태가 시간에 따라 변하기 때문에 채널 상태에 대한 보고가 지연될 경우 폐 루프 프리코딩 전송 방법, ACM 방법, 채널 감응 스케줄링 방법의 효용성이 떨어질 수 있다.
셀룰러 이동통신 시스템은 하나의 기지국이 일정 영역의 커버리지 내 사용자를 관장하고 사용자가 커버리지 밖으로 이동하면 다른 기지국으로 핸드오버 시켜주는 방식으로 호 (call)를 유지시키는 방식을 채용하고 있다. 이러한 셀룰러 구조에서 셀 커버리지의 외곽에 위치한 사용자는 다른 기지국이 전송한 신호를 간섭으로 겪기 때문에 채널의 상태가 상대적으로 열악하다. 따라서 기지국에 가까이 위치한 사용자일 수록 더 높은 전송률의 서비스를 받을 수 있고 셀 커버리지 경계에 위치한 사용자는 낮은 전송률의 서비스를 받게 된다. 이러한 문제를 개선하기 위해, 최근 논의되고 있는 4세대 이동통신 시스템에서는 여러 기지국이 셀 커버리지 경계에 위치한 사용자를 위해 신호를 전송하는 협력 전송(collaborative transmissions)을 도입할 것으로 기대된다.
이러한 협력 전송에 사용되는 셀을 협력 셀이라 한다. 협력 전송 방식으로는 인접 셀로부터의 간섭을 억제할 수 있도록 협력 셀들이 통합스케줄링(co-ordinated scheduling)을 수행하거나 간섭 회피 빔성형(interference avoidance beamforming) 등 낮은 수준의 협력 전송 방식과 협력 셀 들이 동일한 신호를 전송하는 높은 수준의 협력 전송 방식이 있다. 낮은 수준의 협력 전송 방식은 기지국들이 실제 전송하는 신호를 공유하지는 않고 스케줄링, 빔성형 등의 결정을 함께 하는 것이다. 반면 높은 수준의 협력 전송 방식은 기지국들이 실제 전송하는 신호까지 공유하는 것으로, 기지국간 통신망에 많은 정보량이 발생하게 되지만 다른 기지국으로부터의 신호가 간섭이 아니라 원하는 신호가 됨에 따라 셀 커버리지 경계에 위치한 사용자의 채널 상태를 기존 셀룰러 구조에 비해 매우 양호하게 만들 수 있는 장점이 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier-Frequency division Multiple Access: 이하 SC-FDMA 이라 함) 기반 상향링크 서브프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
10MHz의 시스템 대역폭(103)의 경우, 총 50개의 자원블록(104, Resource Block; 이하 RB라 함)들이 존재한다. 하나의 RB는 12 개의 부반송파로 이루어져 있으며, 각 RB는 기본적인 데이터 전송의 스케줄링 단위이다. 상향링크 서브프레임(101)은 14 개의 SC-FDMA 심볼 구간(105)을 가질 수 있다. 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, 이하 "PUCCH"라 함)(106)은 시스템 대역의 양쪽 끝에 위치한 자원블록(104, Resource Block, 이하, RB라 함)들에서 전송되고, 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal, 이하 SRS라 함)(109)는 마지막 SC-FDMA 심볼(105)의 10 MHz 전대역(103)에 걸쳐 전송된다. 상향링크 데이터 채널(Physical Uplink Shared Channel, 이하, "PUSCH"라 함)(107)은 시스템 대역의 PUCCH와 SRS 영역을 제외한 영역에서 전송되고, 레퍼런스 신호(Reference Signal, 이하, "RS"라 함)(108)는 각 슬롯(102)의 가운데 SC-FDMA 심볼에서 전송된다. PUCCH는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 동작을 위한 ACK(Acknowledge)/NACK(Negative ACK), 하향링크 데이터 스케줄링을 위한 채널 상태 정보인RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), CQI(Channel Quality Indication) 정보 등을 포함하고, SRS는 시스템 전대역에 대한 사용자 별 상향링크 채널 상태 정보 획득 및 상향링크 송신 타이밍 조정을 위한 신호이다. RS는 PUCCH와 PUSCH의 복조 및 디코딩을 위해 이용되는 채널 상태 정보를 얻기 위한 신호이다.
상향링크 전송에서 단반송파 특성을 유지하기 위하여 PUCCH와 PUSCH는 동일 서브프레임에서 전송되지 않는다. 채널 상태 정보의 피드백 방법은 PUCCH를 이용하여 주기적으로 전송하는 방법과 기지국의 요청에 따라 피드백을 위해 할당된 PUSCH를 이용하여 비주기적으로 전송하는 방법이 있다.
다중안테나 기반 LTE 시스템에서 정의된 프리코딩 행렬들은 다음의 <표 1> 및 <표 2>와 같으며, 단말은 다음의 <표 1> 및 <표 2>를 토대로 RI와 해당 RI에 해당하는 PMI(codebook index 또는 codebook indication)를 PUCCH 혹은 PUSCH를 통해 기지국으로 채널 상태 정보를 보고한다.
표 1
Figure PCTKR2010003592-appb-T000001
표 2
Figure PCTKR2010003592-appb-T000002
<표 2>에서 W n (s) 는 W n =I-2u n u n H /u n H u n 으로부터 집합 {s}의 열들만을 취하여 구성한 행렬이다. 여기서, I는 4X4 단위행렬이고, u n 는 표 2에서 주어진 벡터이다.
높은 수준의 셀간 협력 전송 방식에서 협력 셀들이 통합적으로 이용해야 하는 프리코딩은 종래 하나의 셀을 위해 설계된 코드북만으로는 충분하지 않다. 즉, <표 1>과 <표 2>에서 제시된 하나의 셀을 위한 코드북만을 이용할 경우, 셀간 협력 전송 시 셀간 채널의 코히런트(coherent) 결합이 불가하여 수신 신호의 성능 개선을 제한한다. 또한, 협력 셀들에 대한 코드북의 활용 방법에 따라 수신 신호의 이득이 변할 수 있다. 이에 따라, 셀간 협력 전송의 수신 신호의 이득을 향상시키기 위한 다양한 코드북 설계 및 활용 방법들이 제안되고 있다. 또한, 셀간 협력전송을 위한 피드백 정보를 전송하는 효과적인 방법이 요구된다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 요구를 감안한 본 발명의 목적은 높은 수준의 셀간 협력 전송의 이득을 향상시키기 위해 고려될 수 있는 코드북 및 그것의 활용 방법에 대해 요구되는 코드북 기반의 피드백 정보 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 높은 수준의 셀간 협력 전송을 위해 하나의 셀에 대해 설계된 코드북을 각각의 협력 셀들에게 적용하여 이용하는 경우와 다중의 셀들을 위해 설계된 코드북을 협력 셀들에게 통합적으로 적용하여 이용하는 경우를 고려하여 각 경우의 시스템 운용을 가능케 하기 위한 함축형 피드백 정보 송수신 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법은, 기지국으로부터 협력 전송이 가능한 셀 정보를 수신하는 단계; 상기 협력 전송이 가능한 셀 중에서 협력전송을 선호하는 셀들을 결정하는 단계; 상기 협력전송이 가능한 셀 중에서, 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계; 및 상기 피드백 정보를 제어 채널 또는 데이터 채널을 통해 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 한다.
상기 피드백 정보는 상기 협력전송이 가능한 셀의 개수에 따라 상이한 크기를 갖거나, 혹은, 무관하게 고정된 크기임을 특징으로 한다.
상기 전송하는 단계는, 할당된 전송 자원에 따라, 상기 제어 채널의 일 서브프레임을 통해 모든 피드백 정보를 통해 전송하거나, 상기 제어 채널의 다수의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 분할하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법은, 협력전송이 가능한 셀 중 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 제어 채널 및 데이터 채널 중 어느 일 채널을 통해 수신하는 단계; 및 상기 수신한 피드백 정보를 협력 전송을 위한 스케줄링에 이용하는 단계를 포함한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 한다.
상기 피드백 정보는 상기 협력전송이 가능한 셀의 개수에 따라 상이한 크기를 갖거나, 혹은, 무관하게 고정된 크기임을 특징으로 한다.
상기 수신하는 단계는, 제어 채널의 일 서브프레임을 통해 모든 피드백 정보를 수신하거나, 제어 채널의 다수의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치는, 협력 전송이 가능한 셀 중에서 협력전송을 선호하는 셀들을 결정하며, 상기 협력전송이 가능한 셀 중에서, 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 제어기를 포함한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 한다.
상기 피드백 정보는 상기 협력전송이 가능한 셀의 개수에 따라 상이한 크기를 갖거나, 혹은, 무관하게 고정된 크기임을 특징으로 한다.
상기 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치는, 상기 피드백 정보를 제어 채널 심볼로 생성하는 제어 채널 생성기; 상기 피드백 정보를 데이터 채널 심볼로 생성하는 데이터 채널 생성기; 상기 제어 및 데이터 채널 심볼을 각각 제어 및 데이터 채널에 매핑하는 다중화기; 및 상기 다중화된 제어 및 데이터 채널을 전송하는 전송 처리기;를 더 포함하며, 상기 제어기는 생성한 피드백 정보를 제어 채널 및 데이터 채널 중 어느 하나를 통해 전송하도록 상기 제어 채널 생성기, 데이터 채널 생성기 및 다중화기를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 제어 채널의 일 서브프레임을 통해 모든 피드백 정보를 통해 전송하거나, 제어 채널의 다수의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 분할하여 전송하도록 상기 제어 채널 생성기, 데이터 채널 생성기 및 다중화기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치는, 제어 채널을 수신하여 디코딩하는 제어 채널 디코더; 데이터 채널을 수신하여 디코딩하는 데이터 채널 디코더; 및 협력전송이 가능한 셀 중 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 제어 채널 및 데이터 채널 중 어느 일 채널을 통해 수신하도록 상기 제어 채널 디코더 및 상기 데이터 채널 디코더를 제어하는 제어기;를 포함한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 한다.
상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 한다.
상기 피드백 정보는 상기 협력전송이 가능한 셀의 개수에 따라 상이한 크기를 갖거나, 혹은, 무관하게 고정된 크기임을 특징으로 한다.
상기 제어기는, 제어 채널의 일 서브프레임을 통해 모든 피드백 정보를 수신하거나, 제어 채널의 다수의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 수신하도록 상기 제어 채널 디코더를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 높은 수준의 셀간 협력 전송의 이득을 향상시키기 위해 고려될 수 있는 코드북 및 그것의 활용 방법에 대해 요구되는 코드북 기반의 함축형 피드백 정보 보고 방법 및 장치를 제공한다.
특히, 본 발명은 높은 수준의 셀간 협력 전송을 위해 하나의 셀에 대해 설계된 코드북을 각각의 협력 셀들에게 적용하여 이용하는 경우와 다중의 셀들을 위해 설계된 코드북을 협력 셀들에게 통합적으로 적용하여 이용하는 경우를 고려하여 각 경우에 대해 가능한 함축형 피드백 포맷들을 제안하고 그것을 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공함으로써 높은 수준의 셀간 협력 전송 시스템의 효율적인 운용을 가능케 한다.
도 1은 LTE 시스템에서 단반송파 주파수 분할 다중 접속 기반 상향링크 서브프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기지국의 피드백 정보 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송신을 위한 송신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신을 위한 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 위주로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
하기의 실시 예들을 통하여 본 발명에서 제안하는 무선통신 셀룰러 시스템에서 높은 수준의 셀간 협력 전송을 위한 코드북 기반의 피드백 정보 보고의 송수신 방법 및 장치를 자세히 설명한다.
모든 실시 예들에서 고려되는 협력 셀들은 네트워크 관점 혹은 단말 관점에서 구성될 수 있다. 네트워크 관점의 협력 셀 구성은 기지국간 물리적 백홀의 제약으로 셀간 협력이 제한되어 특정 셀 내의 모든 단말들이 동일한 협력 셀들을 갖는 반면에 단말 관점의 협력 셀 구성은 단말이 측정한 다른 셀들의 수신 신호 전력 혹은 수신 신호 대비 간섭 잡음 전력 비 등을 보고 받아 그 측정치들을 기반으로 기지국이 단말 별로 협력 셀을 구성한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말은 높은 수준의 셀간 협력 전송을 위하여 필요한 정보를 기지국으로 전송한다. 이러한 셀간 협력 전송을 위해 필요한 정보를 "피드백 정보"라고 칭하며, 이러한 피드백 정보는 본 발명에서 제안하는 코드북에 따라 그 형식을 달리한다. 그러면, 이러한 각 실시 예들에 대해서 설명하기로 한다.
제1 실시 예
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 2와 도 3에서 제시된 피드백 정보는 하나의 셀을 위해 설계된 코드북을 이용할 경우를 위해 정의된 것이다. 하나의 셀을 위해 설계된 코드북은 <표 1> 및 <표 2>에서 설명한 바와 같다.
먼저, 다수의 셀(기지국)들이 서로 협력하여 전송하는 협력 셀 구성 방법을 사용하며, 기지국은 단말에 대한 협력 셀들을 결정하고 그에 대한 정보를 단말에게 알려주어 기지국과 단말이 모두 협력 셀들이 몇 개이고 어느 셀인지 안다고 가정한다. 이때, 제1 실시 예에 따르면, 협력 셀의 개수는 3개라고 가정한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보는 선호 셀 지시자(Preferred Cell Indication)(201, 221), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)(202, 222), 프리코딩 벡터 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI)(203, 223), 위상 정보(Phase Information)(204, 224), 및 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)(205, 225)를 포함한다.
선호 셀 지시자(201, 221)는 협력 셀들 중 단말이 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 비트 매핑을 통해 나타낸다. 협력 셀은 3개로 가정하였으며, 본 실시 예에서는 비트 "1"은 선호하는 셀, 비트 "0"은 선호하지 않는 셀을 나타낸다.
RI(202, 222)는 채널 상태에 따라 협력 기지국들이 공통으로 사용할 랭크(Rank)의 수를 나타낸다.
PMI(203, 223)는 협력 셀들 각각에 대해 사용을 요구하거나, 사용을 제한하는 프리코딩 벡터를 나타내는 코드북 인덱스 정보를 포함한다. PMI(203, 223)는 협력 셀들 각각에 매핑되는 PMI들(206, 207, 208, 226, 227, 228)을 가진다. 프리코딩 벡터 도면 부호 211, 213, 231, 233은 선호하는 셀에 매핑되는 PMI(PMI1, PMI3)를 나타내는 것이며, 도면 부호 212, 232는 선호하지 않는 셀에 매핑되는 PMI(PMI2)를 나타내는 것이다.
여기서, 선호하는 협력 셀(211, 213, 231, 233)들에 매핑되는 PMI들(206, 208, 226, 228)는 선호하는 협력 셀(211, 213, 231, 233)이 PMI에 매핑된 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 값을 포함한다. 반면, 선호하지 않는 협력 셀들에 매핑되는 PMI들(203, 227)은 간섭을 적게 유발하여 그 셀에서 사용하기를 요구하는 프리코딩 벡터 값을 포함한다. 또한, 선호하지 않는 협력 셀들에 매핑되는 PMI들(203, 227)은 간섭을 크게 유발하기 때문에 선호하지 않는 협력 셀들이 사용하지 않기를 요구하는 프리코딩 벡터 값을 포함할 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 단말은 그 협력 셀들 중 선호하는 셀을 비트 매핑(bit mapping) 방식으로 지시(201, 221)하고, 그 지시된 각 셀에 대해 선호하는 RI(202, 222)와 PMI(206, 208, 226, 228)를 선택한다. 여기서, 선호하는 셀 지시를 "1"로 가정하며, 선호하지 않는 셀 지시는 "0"으로 가정한다. 또한, RI(202, 222)는 선호하는 협력 셀들에 대해서 모두 동일하다고 가정하였다. 각 PMI(206, 207, 208, 226, 227, 228)는 하나의 셀을 위해 설계된 코드북 내 인덱스를 의미한다.
PI(204, 224)는 하나의 셀을 위해 설계된 코드북을 이용 시 실질적으로 협력 전송을 위해 선호되는 셀간의 채널 위상 보정을 위한 보정 값에 대한 정보이다. 하나의 셀을 위해 설계된 코드북을 이용할 경우, 각 셀간에 채널 위상차가 발생하므로, 기준 셀(예를 들면, 서빙 셀) 이외의 나머지 셀들은 기준 셀에 대한 위상 차에 따라, 프리코딩 매트릭스의 위상을 보정(Phase Shift)한다. PI(204, 224)는 이러한 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타낸다.
CQI(205, 225)는 협력 전송 시 협력 셀들의 채널 상태를 모두 고려하여 계산된 값으로, 상술한 모든 정보(RI, PMI1, PMI2, PMI3, PI)를 토대로 얻을 수 있는 채널 상태 정보이다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상술한 피드백 정보는 피드백 정보를 모두 한 번에 전송하거나 각 정보 별로 분할하여 전송할 수 있다.
도 2와 같은 경우, 모든 피드백 정보가 하나의 피드백 포맷으로 정의되어 하나의 서브프레임의 제어채널(예를 들면, PUCCH)에 매핑되어 특정 주기마다 모든 피드백 정보를 기지국으로 전송하거나, 기지국이 피드백 정보 요청 시 할당된 데이터 채널(예를 들면, PUSCH)에 그 피드백 정보를 매핑하여 기지국으로 전송할 수 있다.
만약, 모든 피드백 정보를 포함하는 피드백 포맷이 정의되지 않아 하나의 서브프레임 내 PUCCH로 송신할 수 없다면, 도 3과 같이 각 피드백 정보 특성에 따라 분리하여 전송할 수 있다. 즉, 선호하는 협력 셀 지시자(221), RI(222), PMI1(226), PMI2(227), PMI3(228), PI(224), CQI(225)를 각각 분리하여 단말의 PUCCH 전송 주기마다 PUCCH에 매핑하여 독립적으로 전송한다. 도 3과 같이 분리하여 PUCCH로 T 서브프레임 주기로 전송을 할 경우 모든 피드백 정보를 수신하기까지는 7 X T 개의 서브프레임을 기다려야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 본 발명은 단순히 선호하는 협력 셀의 PMI 뿐만 아니라 선호하지 않는 협력 셀에 대한 PMI를 전송함으로써 협력 전송에 대한 수신 신호의 이득을 크게 향상 시킬 수 있도록 기지국에게 정보를 제공한다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에 의하면, 피드백 정보가 협력 셀의 개수와 무관하게 고정된 크기의 포맷을 갖기 때문에, 수신기의 처리 복잡도를 감소시킬 수 있다. 즉, 제1 실시 예는 특히, PI(204, 224)의 경우, 셀간 채널의 위상 정보로 서빙(serving) 셀을 제외한 협력 전송 셀들에 대해 각각 요구된다. 따라서, 실질적인 협력 전송 셀의 개수가 증가하면 PI 정보량도 증가한다. 그러므로, 피드백 포맷 크기를 고정시키기 위해 모든 협력 셀들에 대해 전송될 수 있는 최대 PI 정보량을 고려하여 피드백 포맷 크기를 결정한다. 이때, 선호하는 협력 셀의 개수가 최대 협력 셀의 개수보다 적을 경우, PI 정보에 영 비트 삽입을 하여 PI 전송에 해당하는 포맷 크기를 맞출 수 있다. 피드백 크기를 고정시키기 위한 다른 방법으로는 선호하는 모든 협력 전송 셀들에 대해 동일한 PI를 이용한다고 가정하여 한 셀에 대한 PI 정보만을 위한 포맷을 정의하는 것이다.
다음으로, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보를 송수신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법을 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 및 도 5에 도시되지 않았지만, 단말은 미리 기지국으로부터 협력 셀들의 ID(identifier)와 같은 협력 셀에 대한 정보들을 수신하기 때문에, 기지국과 단말은 모두 협력 셀이 몇 개이고, 어느 셀이 협력 셀인지에 대해 알고 있다고 가정한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 301 단계에서 단말은 피드백 정보 보고를 위한 PUCCH 전송 주기를 획득한다.
단말은 302 단계에서 피드백 정보 생성을 위하여 선호하는 협력 전송 셀들을 결정한다. 즉, 단말은 비트 맵 매핑을 통해 선호하는 셀들 및 선호하지 않은 셀들을 지시하는 선호 셀 지시자(201, 221)를 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 비트 "1"은 선호하는 셀, 비트 "0"은 선호하지 않는 셀을 나타낸다.
선호하는 셀들 및 선호하지 않는 셀들을 선택한 단말은 303 단계에서 선호하는 셀들과 선호하지 않는 셀들에 대한 피드백 정보(RI, PMI, PI, CQI)를 생성한다. 즉, 단말은 선호하는 셀들 각각에 대해 PMI를 선택하고, 선호하지 않는 셀들 각각에 대해 PMI를 선택한다. 여기서, 선호하는 셀들에 대해서는 사용을 요구하는 PMI가 선택되고, 선호하지 않는 셀에 대한 PMI는 사용을 요구하거나 또는 사용을 제한하는 PMI가 선택될 수 있다. 또한, 단말은 각 셀들이 공통으로 사용할 RI를 선택하며, 서빙 셀에 대한 주변 셀들의 PI를 각각 선택한다. 그리고 단말은 협력 전송을 수행할 셀들의 PMI, RI, PI를 모두 고려한 CQI를 생성한다.
이와 같이, 단말은 301 내지 303 단계를 통해 피드백 정보를 생성한다.
피드백 정보가 생성되면, 단말은 304 단계에서 피드백 정보를 PUSCH 및 PUCCH 중 어느 채널을 통해서 전송할지 여부를 결정한다. 이는 기지국의 자원 할당 여부에 따라 이루어진다.
따라서 기지국으로부터 협력 전송을 위한 피드백 정보 보고를 위한 PUSCH 자원이 할당되었다면, 단말은 305 단계에서 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUSCH 자원에 생성된 모든 피드백 정보를 채널 코딩 후 매핑한다. 그런 다음, 단말은 306 단계에서 PUSCH와 RS를 다중화 후 전송한다.
한편, 기지국으로부터 피드백 정보 보고를 위한 PUSCH 자원이 할당되지 않았다면, 단말은 307 단계에서 하나의 서브프레임의 PUCCH 자원에서 생성된 피드백 정보를 모두 전송할 수 있는지를 판단한다.
이때, 모든 피드백 정보를 전송할 수 있는 PUCCH 전송을 위한 피드백 포맷이 있다면, 단말은 308 단계에서 기지국으로부터 획득한 피드백 정보 보고의 주기마다 피드백 정보를 채널 코딩 후 PUCCH에 매핑하여 PUCCH와 RS를 다중화 후 전송한다.
만약에 생성된 모든 피드백 정보를 하나의 서브프레임 내 PUCCH에 전송할 수 없다면, 단말은 309 단계에서 피드백 정보를 도 3과 같이 정보 특성에 따라 분리(221, 222, 226, 227, 228, 224, 225)하여 각각 채널 코딩한다. 그런 다음, 단말은 310 단계에서 기지국으로부터 획득한 피드백 정보 보고 주기마다 채널 코딩된 각각의 피드백 정보를 PUCCH에 매핑하여 순차적으로 전송한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 피드백 정보를 PUCCH 및 PUSCH 중 어느 하나의 채널을 통해 전송할 수 있으며, PUCCH를 통해 전송하는 경우, 피드백 정보를 하나의 서브프레임에서 모두 전송하거나, 다수의 서브프레임에 분할하여 전송할 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신 방법을 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기지국의 피드백 정보 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 401 단계에서 기지국은 수신된 서브프레임에서 PUCCH, PUSCH, RS를 역다중화한다.
기지국은 402 단계에서 해당 서브프레임에서 특정 단말에 대한 협력 셀들의 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUSCH가 있는지 판단한다. 앞서 설명한 바와 같이, 단말은 PUSCH 및 PUCCH 중 어느 하나의 채널을 통해 피드백 정보를 전송하므로, 기지국은 402 단계에서 PUSCH 및 PUCCH 중 어느 채널을 통해 피드백 정보가 수신되는지 판단하는 것이다.
402 단계의 판단 결과, 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUSCH가 있다면, 기지국은 403 단계에서 PUSCH 영역에서 피드백 정보의 심볼을 디매핑(de-mapping)한다. 그런 다음, 기지국은 404 단계에서 그 디매핑된 피드백 정보의 심볼을 디코딩하여 해당 단말에 대한 피드백 정보를 획득 후 하향링크 스케줄링 시 그 정보를 활용한다.
한편, 402 단계의 판단 결과, 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUSCH가 없다면, 기지국은 405 단계에서 해당 단말의 피드백 정보 보고의 주기마다 수신된 PUCCH 영역에서 피드백 정보의 심볼을 디매핑한다.
그런 다음, 기지국은 406 단계에서 그 디매핑된 피드백 정보의 심볼을 디코딩하여 해당 단말에 대한 피드백 정보를 획득한다.
이때, 기지국은 407 단계에서 피드백 정보가 분리되어 수신된 경우, 모든 피드백 정보를 획득 후 해당 단말에 대한 하향링크 스케줄링 시 그 정보를 활용한다.
제2 실시 예
본 발명의 제2 실시 예에 따른 피드백 정보에 대해서 설명하기로 한다. 도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 7과 도 8에서 제시된 피드백 정보의 포맷은 다중 셀을 위해 설계된 코드북(이하 "다중 셀 코드북"이라 함)을 이용할 경우를 위해 정의된 것이다.
다중 셀 코드북은 다중 셀에 대해 생성된 단일 코드북으로, 예를 들면 <표 1> 및 <표 2>에서 제시된 단일 셀 코드북들과 양자화된 PI의 조합과 같이 설계될 수 있다. 이러한 다중 셀 코드북은 선호하는 협력 전송 셀에 대한 프리코딩 벡터만을 포함하므로, 선호하는 협력 전송 셀의 개수에 따라 그 크기가 변할 수 있다. 이는 도 7 및 도 8에서 제시하는 피드백 포맷의 크기가 선호하는 협력 전송 셀의 개수에 따라 변할 수 있음을 의미한다. 제1 실시 예에서 언급된 것처럼 기지국과 단말은 모두 협력 셀들이 몇 개이고 어느 셀인지 안다고 가정한다. 또한, 협력 셀이 3개인 경우를 예시하지만, 협력 셀의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피드백 정보는 선호 셀 지시자(Preferred Cell Indication)(501, 521), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)(502, 522), 다중 셀 프리코딩 벡터 지시자(Multi-cell Precoding Matrix Indicator, Multi-cell PMI)(503, 523) 및 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)(504, 524)를 포함한다.
선호 셀 지시자(501, 521)는 협력 셀들 중 단말이 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 비트 매핑을 통해 나타낸다.
RI(502, 522)는 채널 상태에 따라 협력 셀들이 공통으로 사용할 랭크(Rank)의 수를 나타낸다.
Multi-cell PMI(503, 523)는 기본적으로, 선호 셀 지시자(501, 521)에 의해 지시된 선호하는 셀들에 대한 프리코딩 벡터를 요청(PMI recommendation)하기 위한 것으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 멀티 셀 코드북은 제1 실시 예와 달리 선호하는 셀들을 위한 프리코딩 벡터만이 포함된다. 그 멀티 셀 코드북은 다중 셀 환경을 고려하여 협력 셀들의 위상을 고려한 보정 값을 더 포함한다. 따라서 Multi-cell PMI(503, 523)는 이러한 위상 보정 값을 고려한 멀티 셀 코드북에서 서빙 셀이 선호하는 협력 셀들에 매핑되는 프리코딩 벡터 값을 나타낸다.
단말은 그 협력 셀들 중 선호하는 셀을 비트 매핑(bit mapping) 방식으로 지시(501, 521)한다. 또한, 그 지시된 각 셀에 대해 선호하는 RI(502, 522)와 Multi-cell PMI(503, 523)를 선택한다. 여기서, 선호하는 셀 지시를 "1"로 가정하며, 선호하지 않는 셀 지시는 "0"으로 가정한다. 또한, RI는 선호하는 협력 셀들에 대해서 모두 동일하다고 가정하였다. Multi-cell PMI는 다중 셀을 위해 설계된 멀티 셀 코드북 내 인덱스를 의미하며, 멀티 셀 코드북은 셀간 위상 정보도 포함하여 설계된 것이다.
CQI(504, 524)는 협력 전송 시 협력 셀들의 채널 상태를 모두 고려한 값이며, 단말은 상기 선택된 모든 정보(RI, Multi-cell PMI)를 토대로 얻을 수 있는 CQI(504, 524)를 결정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상술한 피드백 정보는 피드백 정보를 모두 한번에 전송하거나 각 정보 별로 분할하여 전송할 수 있다.
즉, 도 7과 같이 모든 피드백 정보가 하나의 피드백 포맷으로 정의되어 하나의 서브프레임의 PUCCH에 매핑되어 특정 주기마다 모든 피드백 정보를 기지국으로 전송하거나, 기지국이 피드백 정보 요청 시 할당된 PUSCH에 그 피드백 정보를 매핑하여 기지국으로 전송할 수 있다.
만약, 모든 피드백 정보를 포함하는 피드백 포맷이 정의되지 않아 하나의 서브프레임 내 PUCCH로 송신할 수 없다면, 도 8과 같이 각 피드백 정보 특성에 따라 분리하여 전송할 수 있다. 즉, 선호하는 협력 셀 지시자(521), RI(522), PMI(523), CQI(524)를 각각 분리하여 단말의 PUCCH 전송 주기마다 PUCCH에 매핑하여 독립적으로 전송한다. 도 8과 같이 분리하여 PUCCH로 T 서브프레임 주기로 전송을 할 경우 모든 피드백 정보를 수신하기까지는 4 X T 개의 서브프레임을 기다려야 한다. 도 8과 같이 피드백 정보를 분리하여 전송할 경우, 기지국은 선호하는 셀 지시자(521)를 처음 수신하여 디코딩 후 선호하는 협력 셀의 개수를 획득하여 추후에 수신될 다중 셀에 대한 PMI 정보(523)의 크기를 추정할 수 있다. 여기서, 다중 셀을 위한 코드북의 크기는 선호하는 협력 셀의 개수에 따라 변할 수 있음을 가정한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보는 피드백 정보의 포맷 크기를 고정시킬 수 있다. 도 7과 도 8에서 다중 셀의 코드북 크기에 따른 피드백 포맷의 크기를 고정시키기 위해 모든 협력 셀들을 전송에 이용할 경우의 최대 코드북 크기를 고려하여 포맷을 정한 후 그 PMI 포맷에서 남는 비트에 대해서는 영 비트를 삽입할 수 있다.
제3 실시 예
본 발명의 제3 실시 예에 따른 피드백 정보에 대해서 설명하기로 한다. 도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 9와 도 10에서 제시된 피드백 포맷은 다중 셀을 위해 설계된 코드북을 이용할 경우를 위해 정의된 것으로, 제2 실시 예의 멀티 셀 코드북과 마찬가지로 단일 셀 코드북과 협력 기지국들의 양자화된 PI의 조합으로 설계될 수 있다. 다만, 제2 실시 예와의 차이점은 제3 실시 예에서 고려된 다중 셀 코드북은 선호하는 협력 전송 셀의 개수에 따라 코드북의 크기가 변하지 않는 고정된 크기를 갖는다는 점이다. 다중 셀 코드북 설계 시 협력 전송 셀의 개수에 따라 동일한 크기를 갖도록 하여 협력 전송 셀의 개수에 따라 상이한 코드북을 이용하지만 그 코드북들의 크기는 동일하게 함으로써, 피드백 포맷의 크기를 고정시킬 수 있다.
제3 실시 예 또한 제1 실시 예에서 언급된 것처럼 기지국과 단말이 모두 협력 셀들이 몇 개이고 어느 셀인지 안다고 가정하고, 협력 셀의 개수를 3개로 제한한다고 가정한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피드백 정보는 선호 셀 지시자(Preferred Cell Indication)(601, 621), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)(602, 622), 다중 셀 프리코딩 벡터 지시자(Multi-cell Precoding Matrix Indicator, Multi-cell PMI)(603, 623) 및 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)(604, 624)를 포함한다.
선호 셀 지시자(601, 621)는 협력 셀들 중 단말이 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 비트 매핑을 통해 나타낸다.
RI(602, 622)는 채널 상태에 따라 협력 셀들이 공통으로 사용할 랭크(Rank)의 수를 나타낸다.
PMI(603, 623)는 기본적으로, 선호 셀 지시자(601, 621)에 의해 지시된 선호하는 협력 셀들을 위한 프리코딩 벡터를 요청(PMI recommendation)하기 위한 것이다. 제2 실시 예와 마찬가지로, 이러한 프리코딩 벡터들은 다중 셀 환경을 고려하여 협력 셀들의 위상을 고려한 보정 값을 더 포함한 것이며, Multi-cell PMI(603, 623)는 이러한 위상 보정 값을 고려한 멀티 셀 코드북에서 각 선호하는 협력 셀들에 매핑되는 프리코딩 벡터 값을 나타낸다. 다만, 제3 실시 예에 따른 멀티 셀 코드북은 협력 셀들에 수에 무관하게 고정된 크기를 가진다. 이와 같이, 피드백 정보가 협력 셀의 개수와 무관하게 고정된 크기의 포맷을 갖기 때문에, 수신기의 처리 복잡도를 감소시킬 수 있다.
단말은 그 협력 셀들 중 선호하는 셀을 비트 매핑(bit mapping) 방식으로 지시(601, 621)한다. 또한, 그 지시된 각 셀에 대해 선호하는 RI(602, 622)와 PMI(603, 623)를 선택한다. 여기서, 선호하는 셀 지시를 "1"로 가정하고, 선호하지 않는 셀 지시는 "0"으로 가정하며, RI는 선호하는 협력 셀들에 대해서 모두 동일하다고 가정하였다. 또한, PMI는 다중 셀을 위해 설계된 멀티 셀 코드북 내 인덱스를 의미하며, 멀티 셀 코드북은 셀간 위상 정보도 포함하여 설계된 것이다.
CQI(604, 624)는 협력 전송 시 협력 셀들의 채널 상태를 모두 고려한 값이며, 단말은 상기 선택된 모든 정보(RI, PMI)를 토대로 얻을 수 있는 CQI(604, 624)를 결정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상술한 피드백 정보는 피드백 정보를 모두 한번에 전송하거나 각 정보 별로 분할하여 전송할 수 있다.
즉, 도 9와 같이 모든 피드백 정보가 하나의 피드백 포맷으로 정의되어 하나의 서브프레임의 PUCCH에 매핑되어 특정 주기마다 모든 피드백 정보를 기지국으로 전송하거나, 기지국이 피드백 정보 요청 시 할당된 PUSCH에 그 피드백 정보를 매핑하여 기지국으로 전송할 수 있다.
만약, 모든 피드백 정보를 포함하는 피드백 포맷이 정의되지 않아 하나의 서브프레임 내 PUCCH로 송신할 수 없다면, 도 10과 같이 각 피드백 정보 특성에 따라 분리하여 전송할 수 있다. 즉, 선호하는 협력 셀 지시자(621), RI(622), PMI(623), CQI(624)를 각각 분리하여 단말의 PUCCH 전송 주기마다 PUCCH에 매핑하여 독립적으로 전송한다. 도 10과 같이 분리하여 PUCCH로 T 서브프레임 주기로 전송을 할 경우 모든 피드백 정보를 수신하기까지는 4 X T 개의 서브프레임을 기다려야 한다.
제4 실시 예
본 발명의 제4 실시 예에 따른 피드백 정보에 대해서 설명하기로 한다. 도 11 및 도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 피드백 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 11과 도 12에서 제시된 피드백 포맷은 다중 셀을 위해 설계된 코드북을 이용할 경우를 위해 정의된 것이다.
제4 실시 예에서 고려된 다중 셀의 코드북은 모든 협력 셀들의 가능한 모든 조합들과 각 조합에 대한 위상 정보도 포함하여 설계될 수 있으며, 제4 실시 예에 따른 코드북을 "글로벌 코드북(global codebook)"이라고 칭하기로 한다.
글로벌 코드북은 선호하는 셀들 및 선호하는 셀들의 선호하는 프리코딩 벡터 및 각 협력 셀들에 따른 위상 보정 값이 모두 포함된 것이다. 즉, 하나의 글로벌 코드북으로부터 선택된 PMI 정보는 선호하는 협력 셀들의 정보와 각 셀의 PMI 정보와 PI 정보를 모두 담고 있다. 이러한 글로벌 코드북은 제2 실시 예와 제3 실시 예에서 언급된 코드북들을 모든 협력 셀들의 가능한 모든 조합들에 대해서 조합하여 설계할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 피드백 정보는 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)(701, 721), 프리코딩 벡터 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI)(702, 722) 및 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)(703, 723)를 포함한다.
RI(701, 721)는 채널 상태에 따라 협력 셀들이 공통으로 사용할 랭크(Rank)의 수를 나타낸다.
PMI(702, 722)는 기본적으로, 협력 셀들의 프리코딩 벡터를 요청(PMI recommendation)하기 위한 것이다. 다만, 제4 실시 예에 따른 PMI(702, 722)는 선호하는 셀들, 선호하는 셀들의 선호하는 프리코딩 벡터 및 각 협력 셀들에 따른 위상 보정 값을 나타낸다.
CQI(703, 723)는 협력 전송 시 협력 셀들의 채널 상태를 모두 고려한 값이며, 단말은 글로벌 코드북을 토대로 선호하는 RI(701, 721)와 PMI(702, 723)를 선택하고 그 선택된 RI와 PMI 정보를 기반으로 CQI(703, 723)를 계산한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상술한 피드백 정보는 피드백 정보를 모두 한번에 전송하거나 각 정보 별로 분할하여 전송할 수 있다.
도 11과 같이 모든 피드백 정보가 하나의 피드백 포맷으로 정의되어 하나의 서브프레임의 PUCCH에 매핑되어 특정 주기마다 모든 피드백 정보를 기지국으로 전송하거나, 기지국이 피드백 정보 요청 시 할당된 PUSCH에 그 피드백 정보를 매핑하여 기지국으로 전송할 수 있다.
만약, 모든 피드백 정보를 포함하는 피드백 포맷이 정의되지 않아 하나의 서브프레임 내 PUCCH로 송신할 수 없다면, 도 12와 같이 각 피드백 정보 특성에 따라 분리하여 전송할 수 있다. 즉, 선호하는 RI(721), PMI(722), CQI(723)를 각각 분리하여 단말의 PUCCH 전송 주기마다 PUCCH에 매핑하여 독립적으로 전송한다. 도 12와 같이 분리하여 PUCCH로 T 서브프레임 주기로 전송을 할 경우 모든 피드백 정보를 수신하기까지는 3 X T 개의 서브프레임을 기다려야 한다. 제4 실시예의 경우, 하나의 글로벌 코드북을 이용하기 때문에 피드백 포맷의 크기는 항상 고정된다.
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 송수신 장치에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보를 송신하기 위한 송신 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송신을 위한 송신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 송신기는 제어기(801), RS 생성기(RS generator)(802), 제어 채널(PUCCH) 생성기(PUCCH generator)(803), 데이터 채널(PUSCH) 생성기(PUSCH generator)(804), 다중화기(Multiplexer)(805), 전송 처리기(TX Processor)(806)를 포함한다. 이러한 송신기는 단말의 일부 구성이 될 수 있다.
RS 생성기(802), PUCCH 생성기(803), 및 PUSCH 생성기(804)는 제어기(801)의 제어에 따라 각각 RS 심볼, 제어 채널 심볼, 및 데이터 채널 심볼을 생성한다.
제어기(801)는 피드백 정보를 생성하며, 이러한 피드백 정보는 제1 내지 제4 실시 예에 따른 피드백 정보 중 어느 하나가 될 수 있다.
제어기(801)는 RS 생성기(802), PUCCH 생성기(803), PUSCH 생성기(804) 각각이 RS 심볼, 제어 채널 심볼, 데이터 채널 심볼을 생성하도록 제어한다. 생성된 제어 채널 심볼 혹은 데이터 채널 심볼은 RS 생성기(802)로부터 생성된 RS 심볼과 함께 다중화기(805)에 입력되어 매핑된다.
이때, 제어기(801)는 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 PUCCH와 PUSCH의 동시 매핑 후 전송을 허용하지 않는다. 기지국으로부터 피드백 정보 보고를 위해 PUSCH 자원을 할당 받았을 경우에는 PUCCH 생성기(803)로부터 생성된 피드백 정보의 심볼들을 PUSCH 영역에 매핑하고 RS 심볼과 다중화 후 송신 과정(806)을 거쳐 전송한다. 이는 제어기(801)에 의해 제어된다. 만약에 PUCCH 영역을 통해 주기적으로 피드백 정보를 분리하여 전송해야 할 경우, 제어기(801)는 PUCCH 생성기(803)를 제어하여 기지국으로부터 획득한 주기마다 분리된 피드백 정보의 심볼들이 다중화기에 인가될 수 있도록 한다.
즉, 제어기(801)는 피드백 정보를 생성하고, 기지국으로부터 할당 받은 자원에 따라, 해당 채널에 해당하는 심볼을 생성하도록 제어하고, 해당 채널의 전송 자원 영역에 생성한 심볼이 매핑되도록 제어한다.
예컨대, 피드백 정보를 전송할 전송 자원으로 PUCCH를 할당 받은 경우, 제어기(801)는 피드백 정보를 가지는 제어 채널 심볼을 생성하도록 PUCCH 생성기(803)를 제어하고, 생성된 제어 채널 심볼이 PUCCH의 할당 받은 영역에 매핑되도록 다중화기(805)를 제어한다.
또한, 피드백 정보를 전송할 전송 자원으로 PUSCH를 할당 받은 경우, 제어기(801)는 피드백 정보를 가지는 데이터 심볼을 생성하도록 PUSCH 생성기(804)를 제어하고, 생성된 데이터 채널 심볼이 PUCCH의 할당 받은 영역에 매핑되도록 다중화기(805)를 제어한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보를 수신하기 위한 수신 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신을 위한 수신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신을 위한 수신 장치는, 역다중화기(901), 제어 채널(PUCCH) 디코더(902), 데이터 채널(PUSCH) 디코더(903), 채널 추정기(904), 제어기(905), 스케줄러(906), 스토리지(907), 및 수신 처리기(908)를 포함한다. 이러한 수신 장치는 기지국의 일부가 될 수 있다.
수신 신호는 수신 처리기(908)를 통해 수신하여 기저대역 신호로 변환된다.
그러면, 역다중화기(901)는 이러한 기저 대역의 신호를 RS, PUCCH, PUSCH 신호로 구분하여 출력한다. 이때, PUCCH와 PUSCH 신호는 PUCCH 디코더(902)와 PUSCH 디코더(903)로 각각 입력되고 RS는 채널 추정기(904)로 입력된다.
채널 추정기(904)는 RS를 통해 채널을 추정한다. 채널 추정기(904)로부터 얻은 채널 추정 값은 PUCCH 디코더(902)와 PUSCH 디코더(903)에 입력되어 PUCCH 신호와 PUSCH 신호를 각각 디코딩하기 위해 이용된다.
제어기(905)는 스케줄러(906)로부터 특정 단말의 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUCCH 영역 정보를 획득하면, 그 할당된 PUCCH 영역의 피드백 정보 신호를 역다중화기(901)로부터 PUCCH 디코더 장치(902)로 인가하여 디코딩을 수행하게 한다.
한편, 제어기(905)는 스케줄러(906)로부터 특정 단말의 피드백 정보 보고를 위해 할당된 PUSCH 영역 정보를 획득하면, 그 할당된 PUSCH 영역의 피드백 정보 신호를 역다중화기(901)로부터 PUSCH 디코더 장치(902)로 인가하여 디코딩을 수행하게 한다.
디코딩을 통해 얻은 피드백 정보 신호는 제어기(905)로 입력되고 제어기(905)는 그 피드백 정보를 스케줄러(906)에게 전달한다.
제어기(905)는 특정 단말의 피드백 정보가 PUCCH 영역을 통해 그 단말에게 주어진 특정 주기로 분리되어 수신됨을 PUCCH 디코더 장치(902)로부터 입력받은 정보를 토대로 판단할 수 있다.
그리고 제어기(905)는 그 분리되어 수신되는 특정 단말의 피드백 정보가 완전히 수신될 때까지 저장 장치(907)에 그 수신되는 피드백 정보를 순차적으로 저장한다. 제어기(905)는 특정 단말의 피드백 정보가 모두 수신되었을 때, 저장 장치(907)로부터 그 완전한 피드백 정보를 받아 스케줄러(906)로 전달한다.
즉, 제어기(905)는 스케줄러(906)로부터 어떠한 채널을 통해 피드백 정보가 수신되는지 확인하고, 해당 채널의 디코더(902, 또는 903)를 통해 피드백 정보를 수신하여, 수신한 피드백 정보를 스케줄러(906)에 제공한다. 이때, 피드백 정보가 수신되는 채널이 PUCCH이며, 피드백 정보가 다수의 서브프레임을 통해 분리되어 수신되는 경우, 제어기(905)는 어느 일 단말의 피드백 정보를 모두 수신할 때까지 미리 수신한 피드백 정보의 일부를 스토리지(907)에 저장한다.
다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송수신 방법에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15에 도시되지는 않았지만, 단말은 미리 기지국으로부터 협력 셀들의 ID(identifier)와 같은 협력 셀에 대한 정보들을 수신하기 때문에, 기지국과 단말은 모두 협력 셀이 몇 개이고, 어느 셀이 협력 셀인지에 대해 알고 있다고 가정한다.
도 15를 참조하면, 단말은 1001 단계에서 피드백 정보를 전송할 전송 자원을 할당 받는다. 단말은 PDCCH를 통해 전송 자원을 할당 받을 수 있으며, 피드백 정보를 전송하기 위해 할당 받은 전송 자원은 PUCCH 및 PUSCH 중 어느 하나의 영역이 될 수 있다. 특히, PUCCH에 할당된 경우, 어느 일 서브프레임에 모든 피드백 정보가 전송될 만큼의 전송 자원이 할당되거나, 피드백 정보를 분할하여 전송될 만큼의 전송 자원이 다수의 서브프레임에 분할하여 할당될 수 있다.
다음으로, 단말은 1003 단계에서 피드백 정보를 생성한다. 이러한 피드백 정보는 앞서 설명한 바와 같은, 제1 내지 제4 실시 예에 따른 피드백 정보 중 어느 하나가 될 수 있다.
피드백 정보가 생성되면, 단말은 1005 단계에서 피드백 정보를 전송할 전송 자원을 판단한다. 이는 기지국으로부터 할당된 전송 자원에 따라 이루어진다.
이때, 피드백 정보를 전송할 전송 자원이 PUSCH인 경우, 단말은 1007 단계에서 PUSCH를 통해 피드백 정보를 전송한다.
한편, 피드백 정보를 전송할 전송 자원이 PUCCH인 경우, 단말은 1009 단계에서 일 서브프레임에 피드백 정보를 모두 전송할 수 있는지 여부를 판단한다. 즉, 기지국으로부터PUCCH의 할당 받은 전송 자원이 일 서브프레임을 통해 모든 피드백 정보를 전송할 수 있는지 여부를 판단한다.
이때, 모든 피드백 정보를 일 서브프레임으로 전송할 수 있는 경우, 단말은 1011 단계에서 도 2, 도 7, 도 9 및 도 11에서 설명한 바와 같이, PUCCH의 일 서브프레임을 통해 피드백 정보를 모두 전송한다.
한편, 모든 피드백 정보를 일 서브프레임으로 전송할 수 없는 경우, 단말은 1013 단계에서 도 3, 도 8, 도 10 및 도 12에서 설명한 바와 같이, PUCCH의 다수의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 나누어 전송한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 피드백 정보를 PUCCH 및 PUSCH 중 어느 하나의 채널을 통해 전송할 수 있다. 특히, PUCCH를 통해 전송하는 경우, 할당된 전송 자원에 따라 일 서브 프레임에 모든 피드백 정보를 전송하거나, 또는 다수의 서브프레임에 피드백 정보를 분할하여 전송할 수 있다.
다음으로, 상술한 바와 같이 전소한 피드백 정보를 수신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 피드백 정보 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말로부터 신호를 수신하면, 기지국은 1101 단계에서 수신된 서브프레임을PUCCH, PUSCH, RS로 역다중화한다.
그런 다음, 기지국은 1103 단계에서 어느 채널을 통해 피드백 정보를 수신하였는지 판단한다. 즉, 기지국은 PUSCH 및 PUCCH 중 어느 채널을 통해 피드백 정보가 수신되는지 판단한다. 이는 기지국이 해당 단말에 할당한 전송 자원 정보에 따른다.
피드백 정보를 위해 할당된 채널이 PUSCH이면, 기지국은 1105 단계에서 PUSCH의 할당된 영역을 통해 피드백 정보를 수신한다.
한편, 피드백 정보를 위해 할당된 채널이 PUCCH이면, 기지국은 1107 단계에서 일 서브프레임을 통해 피드백 정보가 모두 전송되었는지 여부를 판단한다. 즉, 기지국은 특정 단말의 일 서브프레임의 PUCCH에 피드백 정보를 위해 할당된 전송 자원의 크기가 모든 피드백 정보를 수용할 수 있는지 여부를 판단한다.
이때, 일 서브프레임의 PUCCH에 할당된 전송 자원의 크기가 모든 피드백 정보를 수용할 수 있는 경우, 기지국은 1109 단계에서 도 2, 도 7, 도 9 및 도 11에서 설명한 바와 같이, PUCCH의 하나의 서브프레임을 통해 피드백 정보를 모두 수신한다.
한편, 일 서브프레임의 PUCCH에 할당된 전송 자원의 크기가 모든 피드백 정보를 수용할 수 없는 경우, 기지국은 1111 단계에서 도 3, 도 8, 도 10 및 도 12에서 설명한 바와 같이, 다수의 서브프레임의 PUCCH를 통해 나누어 전송되는 피드백 정보를 수신한다.
상술한 바와 같이, PUCCH 또는 PUSCH를 통해 피드백 정보를 수신한 기지국은 1113 단계에서 피드백 정보를 스케줄링에 이용한다. 이를 위하여, 기지국은 이러한 피드백 정보를 협력 셀(기지국)과 공유한다. 기지국은 이러한 피드백 정보를 X2 인터페이스를 통해 전송함이 바람직하다. 이와 같이, 피드백 정보를 공유하는 협력 셀들은 피드백 정보에 따라 스케줄링을 수행하고, COMP를 수행할 수 있다.
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법에 있어서,
    기지국으로부터 협력 전송이 가능한 셀 정보를 수신하는 단계;
    상기 협력 전송이 가능한 셀 중에서 협력전송을 선호하는 셀들을 결정하는 단계;
    상기 협력전송이 가능한 셀 중에서, 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 피드백 정보를 제어 채널 또는 데이터 채널을 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 방법.
  6. 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법에 있어서,
    협력전송이 가능한 셀 중 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 제어 채널 및 데이터 채널 중 어느 일 채널을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 피드백 정보를 협력 전송을 위한 스케줄링에 이용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 방법.
  11. 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치에 있어서,
    협력 전송이 가능한 셀 중에서 협력전송을 선호하는 셀들을 결정하며, 상기 협력전송이 가능한 셀 중에서, 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를 생성하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 송신 장치.
  16. 무선통신 셀룰러 시스템에서 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치에 있어서,
    제어 채널을 수신하여 디코딩하는 제어 채널 디코더;
    데이터 채널을 수신하여 디코딩하는 데이터 채널 디코더; 및
    협력전송이 가능한 셀 중 협력전송을 선호하는 셀과 선호하지 않는 셀을 나타내는 선호 셀 지시자와, 상기 협력 전송이 가능한 셀 각각에 대한 프리코딩 매트릭스 정보, 상기 선호하는 각 협력 셀들의 위상 보정 값을 나타내는 위상 정보, 및 채널 품질 지시자를 포함하는 피드백 정보를
    제어 채널 및 데이터 채널 중 어느 일 채널을 통해 수신하도록 상기 제어 채널 디코더 및 상기 데이터 채널 디코더를 제어하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 각 선호하는 셀 및 각 선호하지 않는 셀에 해당하는 프리코딩 벡터를 지시하는 것을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최소가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터를 사용하도록 요청하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스 정보는, 선호하지 않는 셀에 해당하는 경우, 협력 전송 시 셀간 간섭이 최대가 되는 프리코딩 벡터를 지시하며, 지시한 프리코딩 벡터의 사용을 제한하도록 하는 것임을 특징으로 하는 협력 전송을 위한 피드백 정보 수신 장치.
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