WO2011162520A2 - 채널 상태 정보 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2011162520A2
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    • H04L1/0026—Transmission of channel quality indication

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting channel state information in a wireless communication system.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • CoMP Cooperative Multiple Point Transmission
  • relay the most basic and stable solution is to increase the bandwidth.
  • each scattered band is designed to satisfy the basic requirements for operating an independent system, and multiple bands are combined in one system.
  • Carrier aggregation (CA) is introduced, which is a concept of grouping together.
  • each independent operating band is defined as a component carrier (CC).
  • one or more component carriers are aggregated to support broadband. For example, if one component carrier corresponds to a bandwidth of 5 MHz, four carriers are aggregated to support a bandwidth of up to 20 MHz.
  • the carrier aggregation system uses a plurality of component carriers, and in this sense, it may be called a multi-carrier system.
  • channel state information feedback is required for efficient communication between the base station and the terminal.
  • the channel state information fed back to the base station by the terminal may be configured in a plurality of cases, and one channel state information may be generated and interpreted based on other channel state information.
  • a case may occur in which one channel state information is not transmitted for any reason and only the other channel state information is transmitted.
  • it may be a question of how the terminal transmits the other channel state information.
  • the base station may be a problem how to interpret and apply the other channel state information.
  • a method for transmitting channel state information of a terminal in a multi-carrier system includes: receiving a reference signal from a base station; Transmitting first channel information to the base station; And transmitting second channel information to the base station, wherein the first channel information and the second channel information are combined to indicate one precoding matrix estimated using the reference signal. It is done.
  • the first channel information includes information indicating at least one precoding matrices estimated using the reference signal, and the second channel information is selected from among at least one precoding matrices indicated by the first channel information. It may include information indicating one precoding matrix.
  • the first channel information is set to be transmitted in subframes having a first period
  • the second channel information is set to be transmitted in subframes having a second period
  • the first period is greater than the second period. Can be large.
  • Second channel information transmitted to may be determined.
  • a channel quality indicator (CQI) transmitted after the specific subframe is determined based on the most recently transmitted first channel information and the most recently transmitted first channel information based on the specific subframe. It may be generated based on the precoding matrix specified through the second channel information.
  • the first channel information and the second channel information may be generated and transmitted for each of a plurality of downlink component carriers.
  • Second channel information after the specific subframe may be determined based on the first channel information on the carrier.
  • the wireless communication system 10 may be a system supporting bidirectional communication. Bidirectional communication may be performed using a time division duplex (TDD) mode, a frequency division duplex (FDD) mode, or the like. TDD mode uses different time resources in uplink transmission and downlink transmission. The FDD mode uses different frequency resources in uplink transmission and downlink transmission.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the base station 11 and the terminal 12 communicate with each other using a radio resource called a radio frame.
  • the number N RB of resource blocks included in the downlink slot depends on a downlink transmission bandwidth set in a cell.
  • N RB may be any one of 60 to 110.
  • the structure of the uplink slot may also be the same as that of the downlink slot.
  • Each element on the resource grid is called a resource element (RE).
  • one resource block includes 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain to include 7 ⁇ 12 resource elements, but the number of OFDM symbols and the number of subcarriers in the resource block is exemplarily described. It is not limited to this.
  • the number of OFDM symbols and the number of subcarriers can be variously changed according to the length of the CP, frequency spacing, and the like. For example, the number of OFDM symbols is 7 for a normal CP and the number of OFDM symbols is 6 for an extended CP.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol may be selected and used among 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe.
  • downlink channel information is transmitted through uplink
  • uplink channel information is transmitted through downlink.
  • the channel information indicating the state of the channel is called channel state information
  • the channel state information includes CQI, PMI, RI, and the like.
  • the CQI provides information on link adaptive parameters that the terminal can support for a given time.
  • PMI provides information about the precoding matrix in the codebook based precoding.
  • PMI is associated with multiple input multiple output (MIMO). Feedback of the PMI from the MIMO is called closed loop MIMO.
  • Downlink transmission mode can be classified into the following nine, PMI feedback is used in 4, 5, 6, 9 of the downlink transmission mode. In 8 of the downlink transmission mode, the UE feeds back the PMI when the PMI / RI report is configured.
  • Transmit diversity can be used for two or four antenna ports using SFBC.
  • This mode can be used for beamforming when a UE-specific reference signal is used. If the number of PBCH antenna ports is 1, use a single antenna port (port 0); otherwise, use transmit diversity.
  • Dual layer transmission Dual layer transmission using antenna ports 7 and 8, or single antenna port transmission using antenna port 7 or antenna port 8. Peruvian space multiplexing.
  • RI is information about the number of layers recommended by the terminal. That is, RI represents the number of streams used for spatial multiplexing.
  • the RI is fed back only when the terminal operates in the MIMO mode using spatial multiplexing. That is, the RI is fed back only in the case of 3, 4, 8, 9 in the above-described downlink transmission mode. For example, RI is not fed back in single antenna port mode or transmit diversity mode.
  • the RI may have, for example, a value of 1 or 2 in a 2 x 2 antenna configuration and a value of 1 to 4 in a 4 x 4 antenna configuration.
  • RI is always associated with one or more CQI feedback. In other words, the fed back CQI is calculated assuming a specific RI value.
  • CQI can be generated in several ways. For example, a method of quantizing and feeding back a channel state as it is, a method of calculating a feedback to a signal to interference plus noise ratio (SINR), and a method of notifying a state that is actually applied to a channel such as a modulation coding scheme (MCS) may be used.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • MCS modulation coding scheme
  • 6 is a conceptual diagram of CQI generation and transmission.
  • the terminal measures the downlink channel state and reports the selected CQI value to the base station through the uplink control channel.
  • the base station performs downlink scheduling (terminal selection, resource allocation, etc.) according to the reported CQI.
  • the CQI value may be a SINR of a channel, a carrier to interference and noise ratio (CINR), a bit error rate (BER), a frame error rate (FER), and the like, which are converted into transmittable data.
  • CINR carrier to interference and noise ratio
  • BER bit error rate
  • FER frame error rate
  • the above-described PMI and RI may be added as channel state information reflecting the channel state in addition to the CQI.
  • link adaptation is used to adjust the MCS and the transmission power according to a given channel.
  • channel state information feedback of the terminal is required.
  • the channel shows a drastic change in the bandwidth.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • several subcarriers exist within a given bandwidth, and a modulated symbol is transmitted through each subcarrier, so that optimal channel transmission reflects the channel state of each subcarrier. To transmit.
  • a feedback amount of channel state information is rapidly increased, and various methods have been proposed to reduce such overhead.
  • the proposed method will be briefly described to reduce the overhead of increasing channel state information (eg, CQI) transmission amount.
  • channel state information eg, CQI
  • a method of changing the unit of channel state information transmission For example, in the OFDM scheme, channel state information transmitted for each subcarrier is bundled into one subcarrier group, and channel state information is transmitted in subcarrier group units. For example, in the OFDM method using 2048 subcarriers, if 12 subcarriers are formed as one subcarrier group, a total of 171 subcarrier groups are formed. Therefore, the amount of channel state information actually transmitted is reduced from 2048 to 171.
  • a basic unit of a method of grouping one or multiple subcarriers into one subcarrier group and reporting CQI in units of the subcarrier group is CQI subcarrier group or CQI. This is defined as a subband.
  • the frequency band is not divided into each subcarrier, the entire frequency band is divided into some frequency bands and CQI is generated based on the divided frequency bands, and the divided frequency bands for CQI generation are divided into CQI subbands. Defined as a band.
  • a method of compressing and generating channel state information For example, in the OFDM scheme, a CQI for each subcarrier is compressed and transmitted.
  • methods such as a discrete cosine transform (DCT) may be considered.
  • DCT discrete cosine transform
  • a method of generating channel state information by selecting a frequency band For example, in the OFDM scheme, instead of transmitting channel information for every subcarrier, a best-M scheme in which M (M is a natural number) of subcarriers or subcarrier groups is selected and transmitted is selected.
  • M M is a natural number
  • the actual transmitted data can be divided into two parts. The first is the CQI value part and the second is the CQI index part.
  • FIG. 7 illustrates techniques for generating a CQI by selecting a CQI subband in the frequency domain.
  • the frequency band selective CQI generation scheme is composed of three parts.
  • the first method is to select a frequency band for generating CQI, that is, a CQI subband.
  • a method of selecting a CQI subband includes, for example, a best-M technique and a threshold-based technique.
  • the best-M scheme selects M CQI subbands with good channel conditions. If the value of M is 3, three CQI subbands with indexes 5, 6, and 9 having good channel conditions are selected.
  • the threshold-based scheme is a technique for selecting a CQI subband having a channel state better than a predetermined threshold. In FIG. 7, the CQI subband having indexes 5 and 6 higher than the threshold is selected.
  • methods for generating and transmitting CQI values include, for example, an individual transmission method and an average transmission method.
  • the individual transmission method is a method of transmitting all CQI values of the selected CQI subband. Therefore, in the individual transmission scheme, as the number of selected CQI subbands increases, the CQI values to be transmitted also increase.
  • the average transmission method is a method of transmitting an average of CQI values of a selected CQI subband. Therefore, the average transmission scheme has an advantage in that one CQI value to be transmitted is one regardless of the number of selected CQI subbands. On the other hand, by transmitting the average value of several CQI subbands, there is a disadvantage that the accuracy is lowered.
  • Averaging in the average transmission scheme may be a simple arithmetic average or an average in consideration of channel capacity.
  • a method of transmitting the index of the CQI subband includes, for example, a bitmap index method and a combination index method.
  • Bitmap indexing allocates 1 bit for every CQI subband and assigns the 1-bit value of that CQI subband to 1 if a particular CQI subband is used, or 0 if not used (1 if not used, of course). If so, it may be set to 0). This indicates which CQI subband is used. While the bitmap index method requires the number of bits as many as the total number of CQI subbands, the corresponding CQI subband can be represented through a certain number of bits regardless of how many CQI subbands are used.
  • the combination index method determines how many CQI subbands are used, and maps as many combinations as the number of CQI subbands used among the total CQI subbands to each index. For example, if there are a total of N CQI subbands and M of N (N, M is a natural number and N is greater than or equal to) CQI subband indices is used, the total number of possible combinations is Same as the equation.
  • Equation 1 The number of bits for representing the total number of possible combinations as shown in Equation 1 is as follows.
  • the increase in CQI at the spatial level is as follows.
  • MIMO multiple codewords can be transmitted through multiple layers.
  • multiple CQIs are required.
  • up to two codewords can be used in MIMO, and two CQIs are required. If one CQI consists of four bits and two codewords, the CQI consists of a total of eight bits. Since the CQI is transmitted by all terminals that need to feed back the channel state, it takes a large part from the viewpoint of the entire radio resource. Therefore, it is desirable to reduce this CQI to a minimum amount in terms of channel capacity.
  • CQI transmission for several frequency bands is required.
  • the amount of CQI transmission information increases. For example, if three frequency bands are selected in order of good channel condition, and each CQI and frequency band indicator are transmitted, the transmission amount of the CQI is tripled and additional transmission is performed for the indicator to indicate the selected frequency band. It is necessary.
  • the differential CQI (delta CQI) may be used to reduce the transmission amount of the increased CQI.
  • differential CQIs can be used to reduce the amount of CQI transmission. That is, by selecting a reference CQI, the reference CQI is transmitted normally, while the other CQIs transmit only the difference from the reference CQI. That is, a method similar to differential modulation in the modulation and demodulation method is used.
  • a large number of bits is generally assigned to a reference CQI value and a relatively small number of bits is allocated to another CQI, thereby reducing the amount of transmission of the totally transmitted CQIs.
  • the uplink channel used for CQI transmission in the 3GPP LTE system is shown in Table 1 below.
  • a control signal (CQI request) for requesting to transmit a CQI is included in a PUSCH scheduling control signal (UL grant) transmitted through a PDCCH.
  • Table 2 below illustrates a mode when transmitting CQI / PMI / RI through a PUSCH.
  • the transmission mode of Table 2 may be indicated by a higher layer signal transmitted by a base station, and all of CQI / PMI / RI may be transmitted in a PUSCH of the same subframe.
  • Mode 1-2, Mode 2-0, Mode 2-2, Mode 3-0, and Mode 3-1 in Table 2 will be described.
  • the precoding matrix is selected on the assumption that data is transmitted only through that subband.
  • the UE generates a CQI assuming a precoding matrix selected for the entire band designated by the system band or higher layer signal (hereinafter, referred to as band set S).
  • the terminal transmits the CQI and the PMI value of each subband.
  • the size of each subband may vary depending on the size of the system band.
  • the terminal selects the preferred M subbands for the band designated by the system band or higher layer signal (band set S).
  • the UE generates one CQI value on the assumption that data is transmitted in the selected M subbands.
  • the terminal further generates one CQI (wideband CQI) value for the system band or band set S.
  • the CQI value for each codeword is defined in a differential format.
  • the differential CQI index corresponding to the CQI value for the selected M subbands may be obtained as a wideband CQI index.
  • the UE transmits information on the location of the selected M subbands, one CQI value for the selected M subbands, and a CQI value generated for the system band or band set S.
  • the subband size and M value may vary depending on the size of the system band.
  • the UE transmits data through M preferred subbands
  • the UE simultaneously selects positions of M preferred subbands and a single precoding matrix for M preferred subbands.
  • the terminal further generates a wideband CQI value for the system band or band set S.
  • the UE may include information on the locations of the M preferred subbands, one CQI value for the selected M subbands, a single precoding matrix index (PMI) for the M preferred subbands, and a wideband precoding matrix index ( wideband precoding matrix index), and transmits a wideband CQI value.
  • the subband size and M value may vary depending on the size of the system band.
  • the terminal generates a wideband CQI value.
  • the UE generates a CQI value for each subband on the assumption that data is transmitted through each subband. At this time, even if RI> 1, the CQI value represents only the CQI value for the first codeword.
  • the UE assumes a single precoding matrix previously generated for each subband and generates CQI for the subband for each codeword.
  • the UE may generate a wideband CQI assuming a single precoding matrix.
  • Type 1 Transmit subband CQI (SB-CQI) in mode 2-0, mode 2-1.
  • Type 2 Transmit wideband CQI and PMI (WB-CQI / PMI).
  • Type 3 Send RI.
  • Type 4 Send wideband CQI.
  • the period of the wideband CQI / PMI and the subband CQI is P, and has the following characteristics.
  • an RI is generated for the system band or the band set S, and a Type 3 report is transmitted.
  • the wideband CQI is transmitted.
  • an RI When transmitting an RI, an RI is generated for the system band or band set S and a Type 3 report is sent.
  • a wideband CQI In case of transmitting a wideband CQI, a wideband CQI is generated assuming the most recently transmitted RI and a type 4 report is transmitted.
  • the CQIs for the selected subbands are transmitted, the UE assumes the most recently transmitted PMI / RI for the J j Ps composed of N j , and the single CQI value for the selected subbands in the BP and the RI If greater than 1, a type 1 report is generated by generating a CQI difference of codewords on the assumption that a single precoding matrix is used for the most recently transmitted RI and the selected subband.
  • the system band of a wireless communication system is divided into a plurality of carrier frequencies.
  • the carrier frequency means a center frequency of a cell.
  • a cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource.
  • the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • CA carrier aggregation
  • one cell may always have uplink and downlink frequency resources in pairs.
  • the terminal In order to transmit and receive packet data through a specific cell, the terminal must first complete configuration for a specific cell. In this case, the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include an overall process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, or MAC layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer.
  • the set cell receives only the information that the packet data can be transmitted, the cell can be immediately transmitted and received.
  • the serving cell is configured as a primary cell when a carrier aggregation (CA) is not configured or a terminal that cannot provide a CA.
  • CA carrier aggregation
  • the term serving cell is used to denote a set composed of a primary cell and one or a plurality of secondary cells among all secondary cells. That is, the primary cell refers to one serving cell that provides security input and NAS mobility information in an RRC connection or re-establishment state.
  • at least one cell may be configured to form a serving cell set together with a primary cell, wherein the at least one cell is called a secondary cell. Therefore, the set of serving cells configured for one terminal may be configured of only one primary cell or one primary cell and at least one secondary cell.
  • Secondary component carrier refers to a CC corresponding to the secondary cell. That is, the SCC is a CC allocated to the terminal other than the PCC, and the SCC is an extended carrier for the additional resource allocation other than the PCC and may be divided into an activated or deactivated state.
  • a multi-carrier system supporting cross carrier scheduling may include a carrier indication field (CIF) in a conventional DCI format.
  • CIF carrier indication field
  • the system supporting cross-carrier scheduling for example, in the LTE-A system, since CIF is added to the existing DCI format (that is, the DCI format used in LTE), 1 to 3 bits can be extended, and the PDCCH structure is conventionally coded.
  • Method, resource allocation method ie, CCE-based resource mapping
  • CCE-based resource mapping can be reused.
  • three DL CCs (DL CC A, DL CC B, and DL CC C) are aggregated, and DL CC A is set to PDCCH monitoring DL CC.
  • the UE may receive the DL grant for the PDSCH of the DL CC A, the DL CC B, and the DL CC C through the PDCCH of the DL CC A.
  • the DCI transmitted through the PDCCH of the DL CC A may include the CIF to indicate which DCI the DLI is.
  • the base station transmits configuration information to the terminal (S100).
  • the configuration information includes scheduling information on channel state information fed back from the terminal to the base station.
  • the configuration information may include a configuration index for feedback such as CQI, PMI, RI, etc.
  • the terminal may know the transmission period of the channel state information and the subframe offset information through the configuration index. have.
  • the base station transmits a reference signal to the terminal (S101).
  • the base station may transmit a channel status information-reference signal (CSI-RS) to the terminal using up to eight antenna ports. That is, the downlink transmission mode of the base station may be the transmission mode 9 described above.
  • CSI-RS channel status information-reference signal
  • the terminal estimates the channel with the base station by receiving the reference signal (S102).
  • the terminal transmits the first channel information to the base station (S103) and transmits the second channel information (S104).
  • the first channel information and the second channel information are channel state information, and the first channel information and the second channel information may be combined to represent a channel state.
  • the second channel information is information for specifying the first channel information in detail and may indicate one PMI by using the first channel information and the second channel information together.
  • the first channel information may include channel state information for a wider band than the second channel information. That is, the first channel information may include a PMI for the entire system band, and the second channel information may include a PMI for a subband of the system band.
  • first channel information may be transmitted in a first period
  • second channel information may be transmitted in a second period
  • first period and the second period may be the same, or the first period may be larger than the second period. have. That is, the first channel information and the second channel information may be transmitted simultaneously, or the second channel information may be transmitted more frequently than the first channel information.
  • codebooks such as the following Tables 5 to 12 may be used for the purpose of PMI feedback. In Tables 5-12 below and Is shown in Table 4 below.
  • the codebook used by the UE to report 1-layer channel state information using the antenna ports 15 to 22 is shown in Table 5 below.
  • the codebook used for the UE to report the 2-layer channel state information using the antenna ports 15 to 22 is shown in Table 6 below.
  • the codebook used for the UE to report the 3-layer channel state information by using the antenna ports 15 to 22 is shown in Table 7 below.
  • the codebook used for the UE to report the 5-layer channel state information using the antenna ports 15 to 22 is shown in Table 9 below.
  • the terminal feeds back first channel information and second channel information to the base station.
  • the second channel information may be viewed as information specifying the first channel information in detail.
  • the case in which the second channel information indicates one precoding matrix of the set of precoding matrices indicated by the first channel information has been described as an example of using a combination of the first channel information and the second channel information.
  • this is not a limitation and may provide PMI for the downlink channel by using a different combination use method of the first channel information and the second channel information.
  • the first channel information is not transmitted, and only the second channel information may be transmitted to the base station.
  • it may be a problem how to specify the precoding matrix preferred by the terminal in the base station, a method for solving such a problem will be described below.
  • the CQI may be generated and transmitted based on the PMI when the first PMI most recently transmitted by the UE is combined with the second PMI transmitted at the predetermined time.
  • CQI may include SNR or SNIR or preferred MCS.
  • the terminal When the terminal drops first channel information transmission in a subframe in which the first channel information transmission is scheduled, the terminal transmits second channel information capable of inducing PMI independently until a subframe in which the first channel information transmission is scheduled.
  • FIG. 14 shows a configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Processors 110 and 210 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters for interconverting baseband signals and wireless signals.
  • the memory 120, 220 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium, and / or other storage device.
  • the RF unit 130 and 230 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 120 and 220 and executed by the processors 110 and 210.
  • the memories 120 and 220 may be inside or outside the processors 110 and 210, and may be connected to the processors 110 and 210 by various well-known means.

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Abstract

다중 반송파 시스템에서 단말의 채널 상태 정보 전송 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 제1 채널 정보를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로 제2 채널 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 채널 정보는 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제2 채널 정보는 상기 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

채널 상태 정보 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
차세대 무선통신 시스템의 요구조건 중 가장 중요한 조건 중 하나는 높은 데이터 전송율을 지원할 수 있는 것이다. 이를 위하여 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO), CoMP(Cooperative Multiple Point transmission), 릴레이(relay) 등 다양한 기술들이 연구되고 있으나 가장 기본적이고 안정적인 해결 방안은 대역폭을 늘리는 것이다.
그러나 주파수 자원은 현재를 기준으로 포화상태이며 다양한 기술들이 광범위한 주파수 대역에서 부분부분 사용되고 있는 실정이다. 이러한 이유로 보다 높은 데이터 전송율 요구량을 충족시키기 위하여 광대역 대역폭을 확보하기 위한 방안으로 산재해 있는 대역들 각각이 독립적인 시스템을 동작할 수 있는 기본적인 요구사항을 만족하도록 설계하고, 다수의 대역들을 하나의 시스템으로 묶는 개념인 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 도입하고 있다. 이 때 각각의 독립적인 운용이 가능한 대역을 요소 반송파(component carrier, CC)라고 정의한다.
증가하는 송신 용량을 지원하기 위해, 최근의 통신 규격(standard) 예컨대, 3GPP LTE-A 또는 802.16m 등의 규격에서는 20MHz 또는 그 이상까지 계속 그 대역폭을 확장하는 것을 고려하고 있다. 이 경우 하나 또는 그 이상의 요소 반송파를 집성하여 광대역을 지원한다. 예를 들어, 하나의 요소 반송파가 5MHz의 대역폭에 대응된다면, 4개의 반송파를 집성함으로써 최대 20MHz의 대역폭을 지원하는 것이다. 이처럼 반송파 집성 시스템에서는 복수의 요소 반송파를 사용하며 이러한 의미에서 다중 반송파 시스템이라 할 수 있다.
한편, 기지국과 단말 간에 효율적인 통신을 위해서는 채널 상태 정보 피드백이 요구된다. 단말이 기지국으로 피드백하는 채널 상태 정보는 경우에 따라 복수개로 구성될 수 있으며, 하나의 채널 상태 정보는 다른 채널 상태 정보에 기반하여 생성,해석되는 경우가 있다. 이러한 경우, 예컨대, 상기 하나의 채널 상태 정보를 임의의 이유로 전송하지 못하고 상기 다른 채널 상태 정보만을 전송하는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 단말은 어떠한 방식으로 상기 다른 채널 상태 정보를 전송할 것인지가 문제될 수 있다. 또한, 기지국 입장에서는 상기 다른 채널 상태 정보를 어떻게 해석하여 적용할 것인지가 문제될 수 있다.
무선통신 시스템에서 단말의 채널 상태 정보 전송 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른, 다중 반송파 시스템에서 단말의 채널 상태 정보 전송 방법은 기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 제1 채널 정보를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로 제2 채널 정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 결합되어 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보들인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 채널 정보는 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제2 채널 정보는 상기 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 채널 정보는 제1 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되고, 상기 제2 채널 정보는 제2 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 클 수 있다.
상기 제1 채널 정보가 상기 제1 주기를 가지는 서브프레임들에 포함되는 특정 서브프레임에서 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 제2 채널 정보가 결정될 수 있다.
상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI)는 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보 및 상기 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 결정된 제2 채널 정보를 통해 특정되는 프리코딩 행렬을 기반으로 생성될 수 있다.
상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 복수의 하향링크 요소 반송파 각각에 대해 생성되어 전송될 수 있다.
특정 서브프레임에서, 상기 복수의 하향링크 요소 반송파 중 어느 하나의 하향링크 요소 반송파에 대한 제1 채널 정보가 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 상기 어느 하나의 하향링크 요소 반송파에 대한 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후의 제2 채널 정보가 결정될 수 있다.
상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 복수의 하향링크 요소 반송파 그룹 각각에 대해 생성되어 전송될 수 있다.
특정 서브프레임에서, 상기 복수의 하향링크 요소 반송파 그룹 중 어느 하나의 하향링크 요소 반송파 그룹에 대한 제1 채널 정보가 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 상기 어느 하나의 하향링크 요소 반송파 그룹에 대한 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후의 제2 채널 정보가 결정될 수 있다.
상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel)을 통해 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 참조 신호를 수신하고, 상기 기지국으로 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 전송하되, 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 결합되어 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보들인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 채널 정보는 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제2 채널 정보는 상기 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 채널 정보는 제1 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되고, 상기 제2 채널 정보는 제2 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 클 수 있다.
상기 제1 채널 정보가 상기 제1 주기를 가지는 서브프레임들에 포함되는 특정 서브프레임에서 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 제2 채널 정보가 결정될 수 있다.
무선통신 시스템에서 단말이 복수의 채널 상태 정보 중 일부의 채널 상태 정보를 전송하지 못하는 경우가 발생하여도 기지국은 단말과의 채널 상태를 인식할 수 있다. 따라서, 기지국과 단말 간의 채널 상태를 반영한 프리코딩 행렬을 효율적으로 적용하여 통신의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템(wireless communication system)을 나타낸다.
도 2는 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 CQI 생성 및 전송의 개념도이다.
도 7은 주파수 영역에서 CQI 서브밴드를 선택하여 CQI를 생성하는 기법들을 나타낸다.
도 8은 기존의 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 9는 다중 반송파 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 위한 서브프레임 구조를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 전송 방법을 나타낸다.
도 11은 방법 1을 예시한다.
도 12는 방법 2를 예시한다.
도 13은 방법 3을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 기구에 의한 LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network)을 사용하는 E-UMTS(Evolved-UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 진화이다. 이하에서 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선통신 시스템(wireless communication system)을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 일반적으로 셀(cell)이라고 불리는 특정한 지리적 영역 (15)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역으로 나누어 질 수 있는데 각각의 영역은 섹터(sector)라고 칭한다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(13)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), AN(Access Network) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말(12; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(Wireless Modem), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다.
무선통신 시스템(10)은 양방향 통신을 지원하는 시스템일 수 있다. 양방향 통신은 TDD(Time Division Duplex) 모드, FDD(Frequency Division Duplex) 모드 등을 이용하여 수행될 수 있다. TDD 모드는 상향링크 전송과 하향링크 전송에서 서로 다른 시간 자원을 사용한다. FDD 모드는 상향링크 전송과 하향링크 전송에서 서로 다른 주파수 자원을 사용한다. 기지국(11)과 단말(12)은 무선 프레임(radio frame)이라 불리는 무선 자원을 이용하여 서로 통신한다.
도 2는 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. TTI는 스케줄링의 최소 단위일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 3GPP TS 36.211 V8.5.0(2008-12)에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 서브프레임은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 서브프레임은 6 OFDM 심벌을 포함한다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 및 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 NRB개의 자원블록(RB; Resource Block)을 포함한다. 자원블록은 자원 할당 단위로 시간 영역에서 하나의 슬롯, 주파수 영역에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다.
하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NRB은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 NRB은 60 내지 110 중 어느 하나일 수 있다. 상향링크 슬롯의 구조도 상기 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element, RE)라 한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair) (k,l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0,...,NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다.
도 3에서는 하나의 자원블록이 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되어 7×12 자원 요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. OFDM 심벌의 수와 부반송파의 수는 CP의 길이, 주파수 간격(frequency spacing) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된 CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다. 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임 구조의 예를 나타낸다. 서브프레임은 2개의 연속적인(consecutive) 슬롯을 포함한다. 하향링크 서브프레임 내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역(data region)이 된다. 제어영역에는 PDCCH 이외에도 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) 등의 제어채널이 할당될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터 정보를 읽을 수 있다. 여기서, 제어영역이 3 OFDM 심벌을 포함하는 것은 예시에 불과하다. PDCCH는 PDSCH 상의 하향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 하향링크 그랜트를 나른다. 보다 구체적으로 PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, PCH(Paging Channel) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 전송 파워 제어 명령, VoIP(voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트를 나른다. 서브프레임 내 제어영역이 포함하는 OFDM 심벌의 수는 PCFICH를 통해 알 수 있다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 상기 제어 영역은 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 상기 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 설정에 따라 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수도 있고, PUCCH와 PUSCH 중 어느 하나만 전송할 수도 있다.
하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다. 단말이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
PUCCH 상으로는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보(channel status information, CSI) 예컨대, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(precoding matrix index), PTI(precoding type indicator), RI(rank indication) 등이 전송될 수 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 데이터를 포함할 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 채널 상태 정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 채널 상태 정보에는 CQI, PMI, RI 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 채널 상태 정보만으로 구성될 수도 있다.

1. 무선통신 시스템에서 채널 상태 정보
A) 채널 상태 정보(channel status information, CSI)
효율적인 통신을 위해서는 채널 정보를 피드백하는 것이 필요한데, 일반적으로 하향링크의 채널 정보는 상향링크를 통해 전송되며, 상향링크의 채널정보는 하향링크를 통해 전송된다. 채널의 상태를 나타내는 채널 정보를 채널 상태 정보라 하며, 채널 상태 정보에는 CQI, PMI, RI 등이 있다. CQI는 주어진 시간에 대하여 단말이 지원할 수 있는 링크 적응적 파라미터에 대한 정보를 제공한다. PMI는 코드북 베이스의 프리코딩에서 프리코딩 행렬에 대한 정보를 제공한다. PMI는 MIMO(multiple input multiple output)와 관련된다. MIMO에서 PMI가 피드백되는 것을 페루프 MIMO(closed loop MIMO)라 칭한다. 하향링크 전송 모드는 다음 9가지로 구분될 수 있는데, PMI 피드백은 하향링크 전송 모드 중에서 4, 5, 6, 9에서 사용된다. 하향링크 전송 모드 중 8은 PMI/RI 리포트가 설정된 경우에 단말이 PMI를 피드백한다.
단일 안테나 포트: 프리코딩을 하지 않는 모드이다.
전송 다이버시티: 전송 다이버시티는 SFBC를 사용하는 2개 또는 4개의 안테나 포트에 사용될 수 있다.
개방 루프 공간 다중화: RI 피드백에 기반한 랭크 적응이 가능한 개방 루프 모드이다. 랭크가 1인 경우 전송 다이버시티가 적용될 수 있다. 랭크가 1보다 큰 경우 큰 지연 CDD가 사용될 수 있다.
페루프 공간 다중화: 동적 랭크 적응을 지원하는 프리 코딩 피드백이 적용되는 모드이다.
멀티 유저 MIMO
단일 전송 레이어를 가지는 페루프 공간 다중화
단일 안테나 포트: 단말 특정적 참조신호가 사용되는 경우 빔포밍에 사용될 수 있는 모드이다. PBCH 안테나 포트의 개수가 1이면 단일 안테나 포트(port 0)를 사용하고, 그렇지 않으면 전송 다이버시티 사용.
듀얼(dual) 레이어 전송 : 안테나 포트 7 및 8을 이용한 듀얼 레이어 전송 , 또는 안테나 포트 7 또는 안테나 포트 8을 이용한 단일 안테나 포트 전송. 페루프 공간 다중화.
최대 8 레이어 전송 : 안테나 포트 7 내지 14를 이용한 최대 8 레이어 전송. 페루프 공간 다중화.
RI는 단말이 추천하는 레이어의 수에 대한 정보이다. 즉, RI는 공간 다중화에 사용되는 스트림의 수를 나타낸다. RI는 단말이 공간 다중화를 사용하는 MIMO 모드에서 동작하는 경우에만 피드백된다. 즉, RI는 상술한 하향링크 전송 모드 중에서 3, 4, 8, 9의 경우에만 피드백된다. 예를 들어, 단일 안테나 포트 모드나 전송 다이버시티 모드에서는 RI가 피드백되지 않는다. RI는 예를 들어, 2 x 2 안테나 구성에서는 1 또는 2의 값을 가지고, 4 x 4 안테나 구성에서는 1 내지 4 중 하나의 값을 가질 수 있다. RI는 항상 하나 이상의 CQI 피드백과 관련된다. 즉, 피드백되는 CQI는 특정한 RI 값을 가정하고 계산된다. 채널의 랭크(rank)는 일반적으로 CQI보다 느리게 변화하기 때문에 RI는 CQI보다 적은 횟수로 피드백된다. RI의 전송 주기는 CQI/PMI 전송 주기의 배수일 수 있다. RI는 전체 시스템 대역에 대해 주어지며 주파수 선택적인 RI 피드백은 지원되지 않는다.
CQI는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화하여서 피드백하는 방법, SINR(signal to interference plus noise ratio)을 계산하여 피드백하는 방법, MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널에 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다.
CQI가 MCS를 기반으로 하여 생성되는 경우, MCS는 변조방식과 부호화 방식 및 이에 따른 부호화율(coding rate)등을 포함하게 된다. 따라서, CQI는 변조방식 및 부호화 방식이 변하게 되면 이에 따라 변해야 하므로, CQI는 부호어(codeword) 단위당 최소 한 개는 필요하게 된다.
무선통신 시스템에 MIMO(multi input multi output)가 적용되는 경우, 필요한 CQI의 개수도 변화하게 된다. 즉, MIMO 시스템은 다중 안테나를 사용하여 다중채널을 생성하게 되므로, 보통 복수 개의 부호어가 사용 가능하다. 따라서, 이에 따른 CQI 또한 복수 개를 사용해야 한다. 복수 개의 CQI가 사용되는 경우, 이에 따른 제어정보의 양은 비례적으로 증가하게 된다.
도 6은 CQI 생성 및 전송의 개념도이다.
도 6을 참조하면, 단말은 하향링크 채널 상태를 측정하고 이를 바탕으로 선택된 CQI 값을 상향링크 제어 채널을 통해 기지국에 보고하게 된다. 기지국은 보고된 CQI 에 따라서 하향링크 스케쥴링(단말선택, 자원할당 등)을 수행한다. 여기서 CQI 값은 채널의 SINR, CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), BER(Bit Error Rate), FER(Frame Error Rate) 등과 이를 전송 가능 데이터로 환산한 값 등일 수 있다. MIMO 시스템의 경우 CQI 이외에 상술한 PMI, RI 등이 채널 상태를 반영하는 채널 상태 정보로 추가될 수 있다.
B) CQI의 주파수 대역에서의 특성
무선통신 시스템에서 주어진 채널 용량(channel capacity)를 최대한 활용하기 위하여 링크 적응(link adaptation)을 사용하여, 주어진 채널에 따라 MCS와 전송 전력(Transmission Power)를 조절한다. 이러한 링크 적응을 기지국에서 수행하기 위하여는 단말의 채널 상태 정보 피드백이 필요하다.
만일 무선통신 시스템이 사용하는 주파수 대역이 코히어런스 대역(coherence bandwidth)을 넘어서는 대역폭을 갖게 되면, 그 대역폭 안에서 채널이 급격한 변화를 보이게 된다. 특히 OFDM을 사용하는 경우, 주어진 대역폭 안에 부반송파(subcarrier)가 여러 개가 존재하게 되며 각각의 부반송파를 통하여 변조된(modulated) 심볼이 전송되므로, 최적의 채널 전송은 각각의 부반송파마다의 채널 상태를 반영하여 전송하는 것이다. 이를 위해서는 부반송파 개수가 다수개인 무선통신 시스템에서 채널 상태 정보의 피드백량이 급격하게 증가되며 이러한 오버헤드(overhead)를 줄이기 위하여 여러 가지 방법이 제안되어 왔다.
C) CQI의 생성기법
채널 상태 정보(예컨대, CQI) 전송양이 증대됨에 따른 오버헤드를 줄이기 위해 제안된 방법을 간단히 살펴 본다.
첫째, 채널 상태 정보 전송의 단위를 변경하는 방법이다. 예를 들어, OFDM 방식에서 매 부반송파마다 전송되는 채널 상태 정보를 부반송파 여러 개를 하나의 부반송파 그룹(Group)으로 묶어서, 부반송파 그룹 단위로 채널 상태 정보를 전송하는 방법이다. 예컨대, 2048개의 부반송파를 사용하는 OFDM방식에서 12개의 부반송파를 하나의 부반송파 그룹으로 형성하면 총 171개의 부반송파 그룹이 형성되므로, 실제 전송되는 채널 상태 정보의 양은 2048개에서 171개로 줄어 들게 된다.
OFDM 방식과 같이 주파수 대역이 정수개의 부반송파들로 구분되는 경우, 한 개 또는 다수의 부반송파를 하나의 부반송파 그룹으로 묶고, 상기 부반송파 그룹 단위로 각각 CQI를 보고하는 방법의 기본단위를 CQI 부반송파 그룹 또는 CQI 서브밴드(subband)라고 정의한다. 한편, 주파수 대역이 각각의 부반송파로 구분이 안되는 경우는 전체 주파수 대역을 일부 주파수 대역으로 나누고 이렇게 나누어진 주파수 대역을 기준으로 하여 CQI를 생성하게 되며, 상기 CQI생성을 위해 나뉘어진 주파수 대역을 CQI 서브밴드라고 정의한다.
둘째, 채널 상태 정보를 압축하여 생성하는 방법이다. 예를 들어, OFDM 방식에서 매 부반송파마다의 CQI를 압축하여 전송하는 방식이다. 압축 방식으로는 DCT(Discrete Cosine Transform)과 같은 방법들을 고려할 수 있다.
셋째, 주파수 대역을 선택하여 채널 상태 정보를 생성하는 방법이다. 예를 들어, OFDM 방식에서 모든 부반송파마다 채널 정보를 전송하는 것이 아니라, 부반송파 또는 부반송파 그룹 중에서 제일 좋은 M(M은 자연수)개를 골라서 전송하는 베스트-M(Best-M)방식을 들 수 있다. 주파수 대역을 선택하여 해당 CQI를 전송할 때 실제 전송되는 데이터는 크게 2가지 부분으로 나눌 수 있다. 첫째는, CQI 값 부분이고 둘째는 CQI 인덱스 부분이다.
D) 주파수 대역 선택적 CQI 생성 기법
도 7은 주파수 영역에서 CQI 서브밴드를 선택하여 CQI를 생성하는 기법들을 나타낸다.
도 7을 참조하면, 주파수 대역 선택적 CQI 생성 기법은 크게 3가지 부분으로 구성되어 있다. 첫째는 CQI 생성을 할 주파수 대역 즉 CQI 서브밴드를 선택하는 방법이다. 둘째는 상기 선택된 주파수 대역들의 CQI 값들을 조작(manipulation)하여 생성 및 전송하는 방법이다. 셋째는 상기 선택된 주파수 대역 즉 CQI 서브밴드들의 인덱스(index)를 전송하는 방법이다.
첫째로 CQI 서브밴드를 선택하는 방법은 예를 들어, 베스트-M(Best-M) 기법과 문턱치-기반(Threshold-based)기법이 있다. 베스트-M 기법은 채널 상태가 좋은 M개의 CQI 서브밴드를 선택하는 방법인데, M의 값이 3인 경우 채널상태가 좋은 5, 6, 9번 인덱스를 가지는 3개의 CQI 서브밴드를 선택한다. 문턱치-기반 기법은 정해진 문턱치보다 좋은 채널 상태를 갖는 CQI 서브밴드를 선택하는 기법으로서, 도 7에서는 문턱치보다 높은 5, 6번 인덱스를 가지는 CQI 서브밴드를 선택한다.
둘째로 CQI 값들을 생성 및 전송하는 방법은 예를 들어, 개별(Individual) 전송방식과 평균(Average)전송방식이 있다. 개별 전송방식은 선택된 CQI 서브밴드의 모든 CQI 값들을 전송하는 방법이다. 따라서, 개별 전송방식은 선택된 CQI 서브밴드의 수가 많아지면 전송해야 할 CQI 값들도 많아지게 된다. 평균 전송방식은 선택된 CQI 서브밴드의 CQI 값들의 평균을 전송하는 방법이다. 따라서, 평균 전송방식은 선택된 CQI 서브밴드의 개수에 상관없이 전송할 CQI 값이 하나가 되는 장점이 있다. 반면, 여러 CQI 서브밴드의 평균값을 전송함으로써, 정확도가 떨어지는 단점이 있게 된다. 평균 전송방식에서 평균을 내는 방법은 단순 산술 평균(Arithmetic average)일 수도 있고, 채널 용량(channel capacity)를 고려한 평균일 수도 있다.
셋째로, CQI 서브밴드의 인덱스를 전송하는 방법은 예를 들어, 비트맵 인덱스(Bitmap index)방식과 조합 인덱스(Combinatorial index)방식이 있다. 비트맵 인덱스 방식은 모든 CQI 서브밴드마다 1 비트를 할당하고 특정 CQI 서브밴드가 사용되면 해당 CQI 서브밴드의 1비트 값을 1로, 사용되지 않으면 0으로 할당하여(물론 사용되지 않는 경우 1, 사용되는 경우 0으로 할 수도 있다) 어느 CQI 서브밴드가 사용되는지를 나타내주는 방식이다. 비트맵 인덱스 방식은 총 CQI 서브밴드 개수만큼의 비트수가 필요한 반면, 몇 개의 CQI 서브밴드가 사용되는 지와 관계없이 항상 일정한 수의 비트수를 통해 해당 CQI 서브밴드를 나타낼수 있다. 조합 인덱스 방식은 몇 개의 CQI 서브밴드가 사용될지를 정하고, 총 CQI 서브밴드 중에서 사용되는 CQI 서브밴드의 개수 만큼의 조합의 경우를 각각의 인덱스에 매핑시키는 방식이다. 예컨대, 총 N개의 CQI 서브밴드가 존재하고, 상기 N개 중에서 M(N,M은 자연수이고, N은 M보다 크거나 같다)개의 CQI 서브밴드 인덱스 가 사용되는 경우, 가능한 조합의 총 수는 다음 식과 같다.
[식 1]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000001
상기 식 1과 같은 가능한 조합의 총 수를 나타내기 위한 비트 수는 다음 식과 같다.
[식 2]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000002
도 7의 예에서는 총 11개의 CQI 서브밴드 중에서 3개의 CQI 서브밴드 를 선택하는 방법이므로 가능한 조합의 총 수는 11C3=165개이고, 상기 165개를 나타내기 위한 비트수는 8비트이다.
E) 여러 차원에서의 CQI 전송량의 증대
CQI의 개수는 다양한 차원에서 전송 개수가 증가하여 큰 오버헤드가 발생할 수 있다.
첫째로, 공간 차원에서의 CQI의 증가를 살펴보면 다음과 같다. MIMO에서는 여러 개의 레이어를 통해 여러 개의 코드워드가 전송될 수 있는데 이 때 여러 개의 CQI가 필요하게 된다. 예를 들어, 3GPP LTE에서는 MIMO에서 최대 2개의 코드워드가 사용가능하며, 이때 두 개의 CQI가 필요하게 된다. 만일 한 개의 CQI가 4비트로 구성되어 있고, 코드워드가 2개라면 CQI는 총 8개의 비트로 구성된다. 이러한 CQI는 채널 상태를 피드백해야 하는 모든 단말이 전송하게 되므로, 전체 무선자원의 관점에서 보면 많은 부분을 차지하게 된다. 따라서, 이러한 CQI를 최소한의 양으로 줄이는 것이 채널 용량 측면에서 바람직하다.
둘째로, 주파수 차원에서 CQI의 증가를 살펴보면 다음과 같다. 상술한 CQI는 한 개의 주파수 대역에만 해당되는 내용이었다. 만일, 수신측(단말)에서 가장 좋은 채널 상태를 보이는 주파수 대역을 선택하여, 상기 선택된 주파수 대역에 대한 CQI만을 전송하고, 또한 송신측(기지국)에서는 상기 선택한 주파수 대역을 통하여 서비스를 제공한다면, CQI는 오직 한 개의 주파수 대역에서만 필요하게 된다. 이러한 경우는 단일 사용자 환경에서는 적합한 반면, 다중 사용자의 경우에는 적합하지 않으므로 좀더 효율적인 방법이 필요하게 된다. 한 개의 선호 주파수 대역에 대한 CQI만 전송되는 경우 복수의 사용자가 선호하는 주파수 대역이 서로 겹치지 않는다면 문제가 없지만, 특정 주파수 대역을 여러 사용자가 동시에 선호하는 주파수 대역으로 선택하였을 경우에는 문제가 발생하게 된다. 이 경우에는, 선택된 특정 사용자 이외의 사용자들은 해당 주파수 대역을 사용하지 못하게 된다. 만일 각 사용자가 한 개의 선호 주파수 대역에 대한 CQI만을 전송한다면, 기지국에 의해 선택되지 않은 사용자들은 서비스를 받을 기회가 원천적으로 봉쇄된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하고 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity) 이득을 효과적으로 얻기 위해서는 여러 주파수 대역에 대한 CQI 전송이 필요하게 된다. 이렇게 여러 주파수 대역에 해당하는 CQI를 전송하는 경우 CQI전송 정보량이 증가하게 된다. 예를 들어, 채널 상태가 좋은 순서대로 3개의 주파수 대역을 선택하여 각각의 CQI와 주파수 대역 지시자를 전송하게 되면, CQI의 전송량은 3배가 되며, 선택된 주파수 대역을 나타내기 위한 지시자를 위해서 추가적인 전송이 필요하게 된다.
셋째로는, 공간 및 주파수 모두를 고려한 차원에서 CQI의 증가가 발생할 수 있다. 즉, 공간차원에서 CQI도 여러 개가 필요하며, 주파수 차원에서의 CQI도 여러 개가 필요한 경우도 발생할 수 있다.
넷째로는, 기타 차원에서의 CQI의 증가가 발생할 수 있다. 예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access)방식을 사용하면, 각 확산 부호별로 신호세기 및 간섭량 등의 변화가 생기게 되어서, 각 확산 부호별 CQI를 고려해야 할 수 있다. 따라서, 부호 차원에서의 CQI 증가가 발생할 수 있다. 그 밖에 다양한 차원에서의 CQI의 증가가 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이 증가되는 CQI의 전송량을 줄이기 위해서 차분 CQI(differential CQI, delta CQI)가 사용될 수 있다.
F) 차분 CQI (Differential CQI)
앞서 다양한 차원에서 여러 개의 CQI가 필요한 경우를 설명하였다. 이처럼 여러 개의 CQI가 필요한 경우에, CQI의 전송량을 줄이기 위해서 차분 CQI를 사용할 수 있다. 즉 한 개의 기준이 되는 CQI를 선택하여, 상기 기준 CQI는 정상적으로 전송하는 반면, 다른 CQI 들은 상기 기준 CQI와의 차이만을 전송하게 된다. 즉, 변복조 방식에서의 차분변조(Differential Modulation)과 비슷한 방법을 사용하게 된다. 여기서, 여러 개의 CQI를 차분 방식으로 나타내는 경우에, 일반적으로 기준 CQI 값에는 많은 비트수를 할당하고, 다른 CQI에는 상대적으로 적은 비트수를 할당하여 전체 전송되는 CQI의 전송량을 줄이게 된다.
G) CQI 전송 모드
3GPP LTE 시스템에서 CQI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 1과 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000003
표 1에 나타낸 바와 같이 CQI는 상위 계층에서 정한 주기로 PUCCH를 통해 전송될 수도 있고, 스케줄러(scheduler)의 필요에 따라 비주기적으로 PUSCH를 통하여 전송될 수도 있다. PUSCH로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 경우만 가능하다.
1) CQI 전송 요청 신호 (CQI request) 수신 후 PUSCH를 통한 CQI/PMI/RI의 전송.
이 경우는 PDCCH로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL grant)에 CQI를 전송하도록 요청하는 제어 신호(CQI request)가 포함되어 있다. 다음 표 2는 PUSCH를 통하여 CQI/PMI/RI를 전송할 때의 모드를 예시한다.
[표 2]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000004
표 2의 전송 모드는 기지국이 전송하는 상위 계층 신호에 의해 지시될 수 있으며, CQI/PMI/RI는 모두 동일한 서브프레임의 PUSCH에서 전송될 수 있다. 표 2의 모드(mode)1-2, 모드 2-0, 모드 2-2, 모드 3-0, 모드 3-1에 대해 설명한다.
1-1) 모드 1-2(Mode 1-2)
각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 해당 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택한다. 단말은 시스템 대역 또는 상위 계층 신호에 의해 지정된 대역(이를 대역 집합 S라 칭함) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하고 CQI를 생성한다.
단말은 CQI와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송한다. 이 때 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
1-2) 모드 2-0(Mode 2-0)
단말은 시스템 대역 또는 상위 계층 신호에 의해 지정된 대역(대역 집합 S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택한다. 단말은 선택된 M개의 서브밴드에서 데이터가 전송되었다는 가정 하에 하나의 CQI 값을 생성한다. 단말은 추가로 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 하나의 CQI (광대역 CQI, wideband CQI) 값을 생성한다.
선택된 M개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우 각 코드워드에 대한 CQI 값은 차분 형식으로 정의한다. 차분 CQI = 선택된 M 개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스 - 광대역 CQI 인덱스로 구해질 수 있다.
단말은 선택된 M개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 생성된 CQI 값을 전송한다. 이 때, 서브밴드 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
1-3) 모드 2-2(Mode 2-2)
단말은 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에 M개의 선호 서브밴드의 위치와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택한다.
M개의 선호 서브밴드에 대한 CQI값은 코드워드마다 정의된다. 단말은 추가로 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 광대역 CQI 값을 생성한다.
단말은 M개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 광대역 프리코딩 행렬 인덱스(wideband precoding matrix index), 광대역 CQI 값을 전송한다. 이 때, 서브밴드 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
1-4) 모드 3-0(Mode 3-0)
단말은 광대역 CQI 값을 생성한다. 단말은 각 서브밴드를 통해서 데이터가 전송된다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI값을 생성한다. 이 때 RI > 1이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.
1-5) 모드 3-1(Mode 3-1)
시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대해서 단일 프리코딩 행렬을 생성한다. 단말은 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 코드워드 별로 서브밴드에 대한 CQI를 생성한다. 단말은 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다.
각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현된다. 즉, ‘서브밴드 CQI = 서브밴드 CQI 인덱스 - 광대역 CQI 인덱스’와 같이 구해질 수 있다. 서브밴드 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
2) 주기적으로 PUCCH를 통한 CQI/PMI/RI의 전송.
주기적으로 CQI 정보를 PUCCH를 통하여 전송하거나 경우에 따라 PUSCH를 통하여 전송될 수도 있다. PUSCH를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/RI의 내용은 다음 표 3에서 정의된 모드 중 하나의 방식에 의해 생성되어 전송된다.
[표 3]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000005
표 3에서 모드 2-0, 모드 2-1의 경우 해당 대역 부분(bandwidth part, BP)은 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 대역 집합 S를 모두 커버할 수 있다. 각 서브밴드의 크기, BP 크기 및 BP 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 시스템 대역 또는 대역 집합 S를 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.
CQI/PMI/RI의 전송 조합에 따라 다음과 같이 4개의 전송 타입이 존재할 수 있다. 타입 1: 모드 2-0, 모드 2-1의 서브밴드 CQI (SB-CQI)를 전송한다. 타입 2: 광대역 CQI와 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다. 타입 3: RI를 전송한다. 타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
RI와 광대역 CQI/PMI를 전송하는 경우 서로 다른 주기와 오프셋(offset)을 가지는 서브프레임에서 전송되며, RI와 광대역 CQI/PMI가 동일한 서브프레임에서 전송되도록 설정되는 경우 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI의 주기는 P이고, 다음의 특징을 갖는다.
광대역 CQI/PMI는 H*P의 주기를 갖는다. 이 때, H=J*K+1이고, J는 주파수 대역의 수, K는 주파수 대역의 전체 사이클(cycle) 수이다. 즉, 광대역 CQI/PMI는 {0, H, 2H, …}에 전송한다. 광대역 CQI/PMI를 전송하는 시점 이외의 J*K 시점에서는 서브밴드 CQI를 전송한다.
RI의 주기는 광대역 CQI/PMI 주기의 M 배이며, 다음의 특징을 갖는다. RI와 광대역 CQI/PMI의 오프셋은 O이다. RI와 광대역 CQI/PMI가 동일한 서브프레임에서 전송되는 경우 광대역 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
상술한 파라미터 P, H, K, O는 모두 상위 계층에서 결정되어 시그널링된다.
상기 표 3의 각 모드에 대해 설명한다.
2-1) 모드 1-0(Mode 1-0)
RI를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 대역 집합 S에 대하여 RI를 생성하고, 타입 3 리포트를 전송한다. CQI를 전송하는 경우, 광대역 CQI를 전송한다.
2-2) 모드 1-1(Mode 1-1)
RI를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 대역 집합 S에대하여 RI를 생성하고, 타입 3 리포트를 전송한다. CQI/PMI를 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI를 가정하고 단일한 프리코딩 행렬을 선정한다. 광대역 CQI, 단일 프리코딩 행렬, 차분 광대역 CQI로 구성된 타입 2 리포트를 전송한다.
2-3) 모드 2-0(Mode 2-0)
RI를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 대역 집합 S에대하여 RI를 생성하고, 타입 3 리포트를 전송한다. 광대역 CQI를 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI를 가정하여 광대역 CQI를 생성하고 타입 4 리포트를 전송한다. 선택한 서브밴드에 대한 CQI를 전송하는 경우, 단말은 N개의 서브밴드로 구성된 J개의 BP에 대해서 가장 선호하는 서브밴드를 선택하여, 타입 1 리포트를 전송한다. 타입 1 리포트는 BP에 따라서 1개 이상의 서브프레임이 필요할 수 있다.
2-4)모드 2-1(Mode 2-1)
RI를 전송하는 경우, 시스템 대역 또는 대역 집합 S에대하여 RI를 생성하고, 타입 3 리포트를 전송한다. 광대역 CQI를 전송하는 경우, 가장 최근에 전송한 RI를 가정하여 광대역 CQI를 생성하고 타입 4 리포트를 전송한다. 선택된 서브밴드들에 대한 CQI가 전송되는 경우, 단말은 Nj개로 구성된 J개의 BP에 대해서, 가장 최근에 전송한 PMI/RI를 가정하여 BP 내의 선택된 서브밴드들에 대한 단일 CQI 값과, RI가 1보다 큰 경우에는 가장 최근에 전송한 RI와 선택된 서브밴드에 단일 프리코딩 행렬을 사용한 것을 가정하여 코드워드의 CQI 차이를 생성하여 타입 1 리포트를 전송한다.
상기 표 1 내지 3을 참조하여 설명한 내용은 ‘3GPP TS 36.213 V8.7.0(2009-05)의 7.2절’을 참조할 수 있다.
이하에서는 다중 반송파 시스템에 대해 설명한다.
도 8은 기존의 단일 반송파 시스템과 다중 반송파 시스템의 비교 예이다.
도 8을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 단말에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 단말에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 다중 반송파 시스템에서는 단말에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 예를 들어, 단말에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
다중 반송파 시스템은 집성하는 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 다중 반송파 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 모을 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다. 특정 셀을 통하여 패킷 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 단말은 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 단말은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 단말이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다. 세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고, 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성(carrier aggregation, CA)가 설정되지 않거나 CA를 제공할 수 없는 단말인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. CA가 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수의 세컨더리 셀로 구성된 집합을 나타내는데 사용된다. 즉, 프라이머리 셀은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙 셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 프라이머리 셀과 함께 서빙 셀 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 세컨더리 셀이라 한다. 따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 프라이머리 셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 프라이머리 셀과 적어도 하나의 세컨더리 셀로 구성될 수 있다.
PCC(primary component carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 요소 반송파(component carrier, CC)를 의미한다. PCC는 단말이 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 단말과 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 단말과 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다.
SCC(secondary component carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 단말에 할당된 CC로서, SCC는 단말이 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다.
프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 상향링크에서,세컨더리 셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
프라이머리 셀과 세컨더리 셀은 다음과 같은 특징을 가진다.
첫째, 프라이머리 셀은 PUCCH의 전송을 위해 사용된다. 둘째, 프라이머리 셀은 항상 활성화되어 있는 반면, 세컨더리 셀은 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 셋째, 프라이머리 셀이 무선링크실패(Radio Link Failure; 이하 RLF)를 경험할 때, RRC 재연결이 트리거링(triggering)되나, 세컨더리 셀이 RLF를 경험할 때는 RRC 재연결이 트리거링되지 않는다. 넷째, 프리이머리 셀은 보안키(security key) 변경이나 RACH(Random Access CHannel) 절차와 동반하는 핸드오버 절차에 의해서 변경될 수 있다. 다섯째, NAS(non-access stratum) 정보는 프라이머리 셀을 통해서 수신한다. 여섯째, 언제나 프라이머리 셀은 DL PCC와 UL PCC가 쌍(pair)으로 구성된다. 일곱째, 각 단말마다 다른 요소 반송파(CC)가 프라이머리 셀로 설정될 수 있다. 여덟째, 프라이머리 셀의 재설정(reconfiguration), 추가(adding) 및 제거(removal)와 같은 절차는 RRC 계층에 의해 수행될 수 있다. 신규 세컨더리 셀의 추가에 있어서, 전용(dedicated) 세컨더리 셀의 시스템 정보를 전송하는데 RRC 시그널링이 사용될 수 있다.
하향링크 요소 반송파가 하나의 서빙셀을 구성할 수도 있고, 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 연결설정되어 하나의 서빙셀을 구성할 수 있다. 그러나, 하나의 상향링크 요소 반송파만으로는 서빙셀이 구성되지 않는다. 요소 반송파의 활성화/비활성화는 곧 서빙셀의 활성화/비활성화의 개념과 동등하다. 예를 들어, 서빙셀1이 DL CC1으로 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀1의 활성화는 DL CC1의 활성화를 의미한다. 만약, 서빙셀2가 DL CC2와 UL CC2가 연결설정되어 구성되어 있다고 가정할 때, 서빙셀2의 활성화는 DL CC2와 UL CC2의 활성화를 의미한다. 이러한 의미에서, 각 요소 반송파는 셀(cell)에 대응될 수 있다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다. 또한, CC들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 CC들이 사용된다고 할 때, 5MHz CC(carrier #0) + 20MHz CC(carrier #1) + 20MHz CC(carrier #2) + 20MHz CC(carrier #3) + 5MHz CC(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이 다중 반송파 시스템에서는 단일 반송파 시스템과 달리 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 지원할 수 있다. 즉, 하나의 단말이 복수의 DL CC를 통해 복수의 PDSCH를 수신할 수 있다.
다중 반송파 시스템은 교차 반송파 스케줄링을 지원할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링(cross-carrier scheduling)은 특정 요소 반송파를 통해 전송되는 PDCCH를 통해 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PDSCH의 자원 할당 및/또는 상기 특정 요소 반송파와 기본적으로 링크되어 있는 요소 반송파 이외의 다른 요소 반송파를 통해 전송되는 PUSCH의 자원 할당을 할 수 있는 스케줄링 방법이다. 즉, PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 하향링크 CC를 통해 전송될 수 있고, UL 그랜트를 포함하는 PDCCH가 전송된 하향링크 CC와 링크된 상향링크 CC가 아닌 다른 상향링크 CC를 통해 PUSCH가 전송될 수 있다. 이처럼 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템에서는 PDCCH가 제어정보를 제공하는 PDSCH/PUSCH가 어떤 DL CC/UL CC를 통하여 전송되는지를 알려주는 반송파 지시자가 필요하다. 이러한 반송파 지시자를 포함하는 필드를 이하에서 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)라 칭한다.
교차 반송파 스케줄링을 지원하는 다중 반송파 시스템은 종래의 DCI 포맷에 반송파 지시 필드(carrier indication field, CIF)를 포함할 수 있다. 교차 반송파 스케줄링을 지원하는 시스템 예를 들어 LTE-A 시스템에서는 기존의 DCI 포맷(즉, LTE에서 사용하는 DCI 포맷)에 CIF가 추가되므로 1 내지 3 비트가 확장될 수 있고, PDCCH 구조는 기존의 코딩 방법, 자원 할당 방법(즉, CCE 기반의 자원 맵핑)등을 재사용할 수 있다.
도 9는 다중 반송파 시스템에서 교차 반송파 스케줄링을 위한 서브프레임 구조를 예시한다.
도 9를 참조하면, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합을 설정할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 집성된 전체 DL CC들 중 일부 DL CC로 구성되며, 교차 반송파 스케줄링이 설정되면 단말은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC에 대해서만 PDCCH 모니터링/디코딩을 수행한다. 다시 말해, 기지국은 PDCCH 모니터링 DL CC 집합에 포함된 DL CC를 통해서만 스케줄링하려는 PDSCH/PUSCH에 대한 PDCCH를 전송한다. PDCCH 모니터링 DL CC 집합은 단말 특정적, 단말 그룹 특정적, 또는 셀 특정적으로 설정될 수 있다.
도 9에서는 3개의 DL CC(DL CC A, DL CC B, DL CC C)가 집성되고, DL CC A가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 예를 나타내고 있다. 단말은 DL CC A의 PDCCH를 통해 DL CC A, DL CC B, DL CC C의 PDSCH에 대한 DL 그랜트를 수신할 수 있다. DL CC A의 PDCCH를 통해 전송되는 DCI에는 CIF가 포함되어 어느 DL CC에 대한 DCI인지를 나타낼 수 있다.
이하에서는 다중 반송파 시스템에서 채널 상태 정보 전송 방법에 대해 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 전송 방법을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 기지국은 단말에게 설정 정보를 전송한다(S100). 설정 정보는 단말이 기지국으로 피드백하는 채널 상태 정보에 대한 스케줄링 정보를 포함한다. 예를 들어, 설정 정보에는 CQI,PMI,RI 등의 피드백에 대한 설정 인덱스(configuration index)를 포함할 수 있으며, 설정 인덱스를 통해 단말은 채널 상태 정보의 전송 주기, 서브프레임 오프셋 정보 등을 알 수 있다.
기지국은 단말에게 참조 신호를 전송한다(S101). 예를 들어, 기지국은 CSI-RS(channel status information-reference signal)를 최대 8개의 안테나 포트를 이용하여 단말에게 전송할 수 있다. 즉, 기지국의 하향링크 전송 모드는 상술한 전송 모드 9일 수 있다.
단말은 참조 신호를 수신하여 기지국과의 채널을 추정한다(S102). 단말은 기지국으로 제1 채널 정보를 전송하고(S103), 제2 채널 정보를 전송한다(S104). 여기서, 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보는 채널 상태 정보이며, 제1 채널 정보와 제2 채널 정보는 결합하여 채널 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제2 채널 정보는 제1 채널 정보를 구체적으로 특정하는 정보로써 제1 채널 정보와 제2 채널 정보를 함께 이용하여 하나의 PMI를 나타낼 수 있다.
적용 예를 설명하면, 제1 채널 정보는 제2 채널 정보에 비해 넓은 대역에 대한 채널 상태 정보를 포함할 수 있다. 즉, 제1 채널 정보는 시스템 대역 전체에 대한 PMI를 포함할 수 있고, 제2 채널 정보는 시스템 대역의 서브밴드(subband)에 대한 PMI를 포함할 수 있다.
또한, 제1 채널 정보는 제1 주기로 전송될 수 있고, 제2 채널 정보는 제2 주기로 전송될 수 있는데, 제1 주기와 제2 주기는 동일하거나, 제1 주기가 제2 주기에 비해 클 수 있다. 즉, 제1 채널 정보와 제2 채널 정보는 동시에 전송될 수도 있고, 제1 채널 정보보다 제2 채널 정보가 더 자주 전송될 수도 있다.
제2 채널 정보와 제1 채널 정보를 결합하여 하나의 PMI를 얻는 구체적 예에 대해 설명한다. 일 예로, PMI 피드백을 위한 목적으로 이하의 표 5 내지 표 12와 같은 코드북이 사용될 수 있다. 하기 표 5 내지 표 12에서
Figure PCTKR2011004492-appb-I000006
과
Figure PCTKR2011004492-appb-I000007
은 다음 표 4와 같다.
[표 4]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000008
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 1-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 5와 같다.
[표 5]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000009
상기 표 5에서 i1은 제1 채널 정보(제1 PMI)이고, i2는 제2 채널 정보(제2 PMI)일 수 있다. 즉, 기지국은 단말이 전송하는 제1 채널 정보만으로는 구체적인 PMI를 특정할 수 없고, 제2 채널 정보를 통해 구체적인 PMI를 알 수 있다. 다시 말해, 제1 채널 정보를 통해 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하고, 제2 채널 정보를 통해 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 방식으로 하나의 PMI를 구체적으로 특정할 수 있다.
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 2-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 6과 같다.
[표 6]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000010
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 3-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 7와 같다.
[표 7]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000011
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 4-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 8와 같다.
[표 8]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000012
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 5-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 9과 같다.
[표 9]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000013
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 6-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 10과 같다.
[표 10]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000014
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 7-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 11과 같다.
[표 11]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000015
단말이 안테나 포트 15 내지 22를 이용하여 8-레이어 채널 상태 정보를 리포트하는데 사용되는 코드북은 다음 표 12와 같다.
[표 12]
Figure PCTKR2011004492-appb-I000016
표 4 내지 표 12를 참조하여 설명한 바와 같이 단말은 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 기지국으로 피드백한다. 이 때, 제2 채널 정보는 제1 채널 정보를 구체적으로 특정하는 정보로 볼 수 있다. 상기 예에서는 제2 채널 정보가 제1 채널 정보가 지시하는 프리코딩 행렬 집합 중 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 경우를 제1 채널 정보와 제2 채널 정보의 결합 사용 예로 설명하였다. 그러나, 이는 제한이 아니며, 제1 채널 정보와 제2 채널 정보의 다른 결합 사용 방식에 의해서 하향링크 채널에 대한 PMI를 제공할 수도 있다.
다시 도 10을 참조하면, 기지국은 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 이용하여 단말에게 MIMO 전송을 할 때 사용할 프리코딩 행렬을 결정한다(S105). 그리고, 기지국은 결정된 프리코딩 행렬을 적용하여 단말에게 하향링크 신호를 전송한다(S106).
다중 반송파 시스템에서 하향링크에 복수의 요소 반송파가 집성되어 사용되는 경우, 단말은 각 요소 반송파별로 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 생성하여 보고할 수 있다. 또는 단말은 각각의 요소 반송파가 아니라 할당된 복수의 요소 반송파 전체에 대해 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 생성하여 보고할 수도 있다. 또는 단말은 상술한 2가지 방법을 조합하여 채널 정보를 피드백할 수도 있다. 예를 들면, 단말은 복수의 요소 반송파 중에서 특정 요소 반송파에 대해서 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 개별적으로 생성하고, 나머지 요소 반송파들 전체에 대해 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 생성하여 보고할 수 있다.
한편, RI는 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보와 별도로 시그널링되거나 제1 채널 정보를 통해 묵시적으로 알려줄 수 있다.
상술한 채널 상태 정보 전송 방법에서 단말이 제1 채널 정보를 전송하지 않고 제2 채널 정보만을 전송하는 경우 기지국은 구체적인 PMI를 결정할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 단말은 채널 상태 정보를 전송할 때 PUCCH 또는 PUSCH를 통해 전송할 수 있다. 이 때, 특정 채널 상태 정보의 전송을 드랍(drop)할 수 있다. 예를 들어, 단말은 제1 서브프레임의 PUCCH로 제1 채널 정보를 전송하고, 제2 서브프레임의 PUCCH로 제2 채널 정보를 전송하도록 설정될 수 있다. 그런데, 제1 서브프레임의 PUCCH를 통해 전송되어야 하는 ACK/NACK의 비트수가 많은 경우, 상기 제1 채널 정보의 전송을 드랍하고 ACK/NACK만 전송하여야 할 수 있다. 이러한 경우, 제1 채널 정보는 전송되지 않고, 제2 채널 정보만 기지국으로 전송되는 결과가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 기지국에서 단말이 선호하는 프리코딩 행렬을 어떻게 특정할 것인지 문제될 수 있는데, 이하에서는 이러한 문제를 해결하는 방법에 대해 설명한다.

방법 1.
단말은 특정 서브프레임에서 제1 채널 정보(예컨대, 제1 PMI) 전송을 드랍한 경우, 다음 제1 채널 정보를 전송하여야 하는 서브프레임 전까지의 구간에서 상기 특정 서브프레임 이전 가장 최근에 전송한 제1 채널 정보를 가정하고, 제2 채널 정보(예컨대, 제2 PMI)를 생성하여 전송할 수 있다.
도 11은 방법 1을 예시한다.
도 11을 참조하면, 서브프레임 n1, 서브프레임 n5, 서브프레임 n9에서 제1 PMI를 전송하고, 서브프레임 n2, 서브프레임 n3, 서브프레임 n4, 서브프레임 n6, 서브프레임 n7, 서브프레임 n8에서 제2 PMI를 전송하도록 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 PMI의 전송 주기가 20ms이고, 제2 PMI의 전송 주기는 5ms일 수 있다. 이 때 단말이 서브프레임 n1에서는 제1 PMI를 전송하였으나, 서브프레임 n5에서는 제1 PMI 전송을 드랍할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 서브프레임 n6 내지 서브프레임 n8까지의 구간에서 전송되는 제2 PMI는 서브프레임 n1에서 전송된 제1 PMI를 가정하고 생성한다.
기지국은 제1 PMI의 수신이 예정된 서브프레임(예컨대, 서브프레임 n5)에서 제1 PMI를 수신하지 못한 경우에는 가장 최근에 수신한 제1 PMI(서브프레임 n1에서 수신한 제1 PMI) 및 예정된 시점에서의 제2 PMI(서브프레임 n6 내지 서브프레임 n8에서 수신한 제2 PMI)를 이용하여 MIMO 전송에 사용될 프리코딩 행렬을 결정한다.
다중 반송파 시스템에서, 단말이 복수의 DL CC에 대해 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 전송하는 경우, 특정 DL CC에 대한 제1 채널 정보 전송을 드랍한 경우, 상기 특정 DL CC에 대해서 가장 최근에 전송한 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 DL CC에 대한 제2 채널 정보를 생성하여 전송한다.
상기 예에서, CQI는 단말이 가장 최근에 전송한 제1 PMI와 예정된 시점에 전송되는 제2 PMI를 결합한 경우의 PMI를 기반으로 생성되어 전송될 수 있다. CQI는 SNR 또는 SNIR 또는 선호하는 MCS를 포함할 수 있다.
방법 2.
단말은 제1 채널 정보 전송이 예정된 서브프레임에서 제1 채널 정보 전송을 드랍한 경우, 다음 제1 채널 정보 전송이 예정된 서브프레임 전까지 독립적으로 PMI를 유도할 수 있는 제2 채널 정보를 전송한다.
도 12는 방법 2를 예시한다.
도 12를 참조하면, 단말은 서브프레임 n1, n5, n9에서 제1 채널 정보를 전송하도록, 서브프레임 n2 내지 n4, n6 내지 n8에서 제2 채널 정보를 전송하도록 설정될 수 있다. 단말은 제1 채널 정보 전송이 예정된 서브프레임 n5 에서 제1 채널 정보 전송을 드랍할 수 있다. 그러면, 단말은 서브프레임 n6 내지 n8에서 전송하는 제2 채널 정보를 제1 채널 정보에 기반하지 않고, 독립적으로 PMI를 유도할 수 있도록 생성하여 전송할 수 있다. 예를 들어, PMI를 특정하는데 8 비트의 정보가 필요한 경우, 단말이 서브프레임 n1에서 전송하는 제1 채널 정보는 4비트의 제1 PMI를 제공하고, 서브프레임 n2 내지 n4에서 전송하는 제2 채널 정보는 4비트의 제2 PMI를 제공할 수 있다.
반면, 서브프레임 n6 내지 n8에서 전송하는 제2 채널 정보는 8비트의 제2 PMI를 제공할 수 있다. 그러면, 기지국은 서브프레임 n1 내지 n4 구간에 대해서는 제1 PMI 및 제2 PMI를 이용하여 특정 PMI를 식별하나, 서브프레임 n6 내지 n8 구간에 대해서는 제2 PMI 만을 이용하여 특정 PMI를 식별할 수 있다. 이 때, CQI는 가장 최근에 전송한 제2 PMI만을 고려한 PMI를 기반으로 생성하여 전송한다. CQI 정보는 SNR, SINR, MCS 등의 정보를 포함할 수 있다.
방법 3.
단말은 제1 채널 정보 전송이 예정된 서브프레임에서 제1 채널 정보 전송을 드랍한 경우, 바로 다음 제2 채널 정보 전송 시점에서 제1 채널 정보를 전송할 수 있다. 또는 단말은 다음 제1 채널 정보 전송이 예정된 서브프레임 전의 임의의 시점에서 드랍한 제1 채널 정보를 전송할 수 있다.
도 13은 방법 3을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 단말은 서브프레임 n1, n5, n9에서 제1 채널 정보(예컨대, 제1 PMI)를 전송하도록, 서브프레임 n2 내지 n4, n6 내지 n8에서 제2 채널 정보(예컨대, 제2 PMI)를 전송하도록 설정될 수 있다. 이 때, 단말이 서브프레임 n5에서 제1 채널 정보를 드랍할 수 있다. 그러면, 단말은 다음 제2 채널 정보 전송 시점인 서브프레임 n6에서 드랍했던 제1 채널 정보를 전송할 수 있다. 이 때, 서브프레임 n6에서 전송이 예정되었던 제2 채널 정보는 제1 채널 정보와 함께 전송될 수도 있고 드랍될 수도 있다. 서브프레임 n6에서 제1 채널 정보와 제2 채널 정보가 함께 전송되는 경우, 서브프레임 n6 내지 n8에서 전송되는 제2 채널 정보는 서브프레임 n6에서 전송된 제1 채널 정보에 기반하여 PMI를 결정할 수 있다.

단말은 RI, 제1 채널 정보를 각각 전송하고, 제1 채널 정보를 RI를 기반으로 생성하는 경우, 특정 시점에서 RI 전송을 드랍한 경우 상기 특정 시점 이전의 가장 최근에 전송한 RI를 기반으로 제1 채널 정보를 생성하여 전송할 수 있다. 만약, 단말이 복수의 DL CC에 대해 채널 정보를 전송하는 경우, 제1 채널 정보 및 RI를 각 DL CC 또는 DL CC 그룹 별로 전송할 수 있다. 이 때, 특정 DL CC에 대한 RI 전송을 드랍한 경우 해당 DL CC에 대하여 가장 최근에 전송한 RI를 기반으로 해당 DL CC에 대한 제1 채널 정보를 생성하여 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸다.
기지국(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 130)를 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, RRC와 같은 상위 계층 신호를 통해 설정 정보를 전송하고, CSI-RS와 같은 참조 신호를 전송한다. 또한, 단말로부터 피드백되는 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 이용하여 프리코딩 행렬을 결정하고, 프리코딩 행렬을 하향링크 신호에 적용한 후 전송한다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(210)는 기지국으로부터 설정 정보를 수신하고, 참조 신호를 수신한다. 참조 신호를 이용하여 기지국과의 채널에 대한 채널 추정을 수행하고, 코드북 내에서 프리코딩 행렬을 선택한다. 선택한 프리코딩 행렬에 대한 정보는 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 통해 전송한다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(110,210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(120,220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130,230)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120,220)에 저장되고, 프로세서(110,210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120,220)는 프로세서(110,210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110,210)와 연결될 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 다중 반송파 시스템에서 단말의 채널 상태 정보 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 참조 신호를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 제1 채널 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로 제2 채널 정보를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 결합되어 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보들인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 채널 정보는 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하는 정보를 포함하고,
    상기 제2 채널 정보는 상기 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보는 제1 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되고, 상기 제2 채널 정보는 제2 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보가 상기 제1 주기를 가지는 서브프레임들에 포함되는 특정 서브프레임에서 드랍되는 경우,
    상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 제2 채널 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI)는
    상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보 및 상기 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 결정된 제2 채널 정보를 통해 특정되는 프리코딩 행렬을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 복수의 하향링크 요소 반송파 각각에 대해 생성되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    특정 서브프레임에서, 상기 복수의 하향링크 요소 반송파 중 어느 하나의 하향링크 요소 반송파에 대한 제1 채널 정보가 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 상기 어느 하나의 하향링크 요소 반송파에 대한 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후의 제2 채널 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 복수의 하향링크 요소 반송파 그룹 각각에 대해 생성되어 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    특정 서브프레임에서, 상기 복수의 하향링크 요소 반송파 그룹 중 어느 하나의 하향링크 요소 반송파 그룹에 대한 제1 채널 정보가 드랍되는 경우, 상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 상기 어느 하나의 하향링크 요소 반송파 그룹에 대한 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후의 제2 채널 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel)을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 기지국으로부터 참조 신호를 수신하고, 상기 기지국으로 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 전송하되,
    상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 결합되어 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보들인 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 채널 정보는 상기 참조 신호를 이용하여 추정한 적어도 하나의 프리코딩 행렬들을 지시하는 정보를 포함하고, 상기 제2 채널 정보는 상기 제1 채널 정보가 지시하는 적어도 하나의 프리코딩 행렬들 중에서 어느 하나의 프리코딩 행렬을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보는 제1 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되고, 상기 제2 채널 정보는 제2 주기를 가지는 서브프레임들에서 전송되도록 설정되며, 상기 제1 주기는 상기 제2 주기보다 큰 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 채널 정보가 상기 제1 주기를 가지는 서브프레임들에 포함되는 특정 서브프레임에서 드랍되는 경우,
    상기 특정 서브프레임을 기준으로 가장 최근에 전송된 제1 채널 정보를 기반으로 상기 특정 서브프레임 이후에 전송되는 제2 채널 정보가 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
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