WO2012086998A2 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2012086998A2
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    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H04L5/0057—Physical resource allocation for CQI

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for reporting channel status information in a wireless communication system.
  • a wireless communication system to which the present invention can be applied is schematically described as a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, hereinafter referred to as "LTE") communication system.
  • LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolvec Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • Technical specifications for UMTS and E-UMTS For details, refer to the ⁇ "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network”
  • an E-UMTS is a user equipment (UE) and is located at an end of a base station (eNode B, eNB, network (E-UTRAN), and is connected to an external network by an access gateway (Access Gateway, AG).
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the shell is set to one of the bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz, etc. to provide downlink or uplink transmission service to multiple terminals. Different shells can be set to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • DL downlink
  • the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding terminal of the time / frequency region, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • the core network may consist of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • TA tracking area
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolutions are required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and proper power consumption of the terminal are required.
  • the following is a method for reporting channel state information in a wireless communication system and a device for the same.
  • a method for a terminal reporting channel state information in a wireless communication system comprising: receiving a plurality of configuration information for periodic reporting of channel state information (CSI) set for each base station from a first base station; ; And transmitting the CSI for the downlink of the corresponding base station to the first base station through a subframe periodically set according to each configuration information, wherein the subframes periodically set according to the configuration information for the first base station At least some of the subframes used to transmit the CSI for the downlink of the first base station and periodically set according to the configuration information for the second base station are associated with the downlink of the first base station.
  • CSI channel state information
  • a terminal configured to transmit channel state information in a wireless communication system, comprising: a radio frequency (RF) module; And a processor, wherein the processor receives a plurality of configuration information for I periodic reporting with channel state information (CSI) set for each base station from a first base station, and corresponds to a subframe periodically set according to each configuration information.
  • RF radio frequency
  • CSI channel state information
  • Subframes configured to transmit the CSI for the downlink of the base station to the first base station and periodically set according to the configuration information for the first base station are used to transmit the CSI for the downlink of the first base station, and At least some of the subframes periodically set according to the configuration information for the 2 base station are provided by a terminal used to transmit information indicating a relationship between the downlink of the first base station and the downlink of the second base station. do.
  • the plurality of configuration information for the CSI i i coming periodically report comprises a plurality of configuration information for periodic reporting of the RI (Rank Indicator).
  • the RI subframes periodically set according to the configuration information for the first base station are used to transmit the RI for the downlink of the first base station, and the RI set periodically according to the configuration information for the second base station Subframes are used to transmit information indicating a relationship between the downlink of the first base station and the downlink of the second base station.
  • the information indicating the I relationship between the I downlink of the first base station and the downlink of the second base station includes information indicating a relative channel state between downlink signals of the two base stations.
  • the information indicating the relative channel state includes information indicating a phase ruler or a strength ruler between downlink signals of two base stations.
  • said first base station is a serving base station and said second base station is a cooperative base station.
  • FIG. 1 illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a radio interface protocol between a UE and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard
  • 3 illustrates physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • 5 illustrates a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • 7 illustrates a configuration of a general multiple antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO general multiple antenna
  • 8-11 illustrate periodic reports of channel status information.
  • CoMP 12 illustrates a Coordinated Multi Point (CoMP) transmission system.
  • FIG. 13 illustrates a CoMP Channel State Information (CSI) feedback scheme in accordance with an embodiment of the present invention.
  • CSI CoMP Channel State Information
  • FIG. 14 illustrates a base station and a terminal that can be applied to the present invention.
  • Embodiments described below are examples in which technical features of the present invention are applied to a 3GPP system.
  • the present specification uses an LTE system and an LTE-A system to describe an embodiment of the present invention. Although described, this is an example and the embodiment of the present invention can be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the FDD scheme, but this is an exemplary embodiment of the present invention can be easily modified and applied to the H-FDD scheme or the TDD scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E ⁇ UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data is transferred between the embedded access control layer and the physical layer through the transmission channel. Data travels between the transmitting side and the Woolly layer of the receiving axis through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the Medium Access Control (MAC) layer provides services to the Radio Link Control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • Layer 2 I The Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer performs header compression that reduces unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. .
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Radio Resource Control (RRC) at the bottom of the third layer Layers are defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logic channels, transmission channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer above I of the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth, such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transmission channel that transmits data from the network to the terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a pay message, and a downlink SCH (Shared for transmitting user traffic or control messages). Channel).
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH Shared for transmitting user traffic or control messages
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal When the terminal is powered on or newly enters the cell, the terminal performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To do this, the terminal A primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) may be received from the base station to synchronize with the base station, and information such as a shell ID may be obtained. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in the shell. On the other hand, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial shell search step to confirm the downlink channel status.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial shell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH.
  • System information may be obtained (S302).
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and may receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH. (S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • an additional Contention Resolution Procedure may be performed.
  • the UE after general uplink / downlink signal transmission procedure PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared material board (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH) as the / sound uplink control "Returning A null (Physical Uplink Control Channel, PUCCH) transmission may be performed (S308).
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different depending on the purpose of use.
  • the control information that the mobile station received from or terminal base station transmitting to the base station through an uplink downlink / uplink ACK / NACK 'signal, CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Index), RI (Rank Indicators, etc. include.
  • the UE may transmit control information such as the above-described CQI / PMI / RI through PUSCH and / or PUCCH.
  • the radio frame (radio frame) is 10ms (327200xT s )
  • It consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each pilot has a length of 0.5 ms (15360 ⁇ T s ).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers ⁇ 7 (6) OFDM symbols.
  • Transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in an I control region in one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the bass 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in the subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is assigned to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also assigned to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical. Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • PCFICH is a physical control format indicator channel and is assigned to the PDCCH every subframe. Inform the terminal of the number of OFDM symbols used.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Shell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four I REs (Resource Elements).
  • RE represents a minimum ringing resource defined by one subcarrier and one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and is modulated by binary phase shift keying (BPS).
  • BPS binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to any first ⁇ OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and DL-SCH (Downlin ⁇ — shared channel), uplink scheduling grant, HARQ information, and the like.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH Downlin ⁇ — shared channel
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-shared channel
  • Data of the PDSCH is transmitted to a certain terminal (one or more terminals), Information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is CRC masked with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (e.g., a frequency position), and a DCI format of "C", that is, a transmission format information (e.g., It is assumed that information on data transmitted using a transport block size, modulation scheme, coding information, etc. is transmitted through a specific subframe, in which case, a UE in a shell monitors the PDCCH using its own RNTI information. If there are one or more terminals having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and receive the PDSCH indicated by "B" and "" through I information on the received PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • FIG. 6 illustrates an uplink subframe used in an LTE system. It is a figure which shows a structure.
  • the uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated. Any intermediate part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NAC used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for MIMO, and scheduling request (SR) which is an uplink resource allocation request.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • RI Rank Indicator
  • SR scheduling request
  • the PUCCH for one UE uses one resource block that self-supports different frequencies in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • MIMO is a method of using a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas, which can improve the transmission and reception effect of the data by this method. That is, the capacity is increased by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system. It can improve performance.
  • MIMO can be referred to as a 'multi-antenna'.
  • multi-antenna technology In multi-antenna technology, it does not rely on a single antenna path to receive one premise message. Instead, in multi-antenna technology, data fragments received from multiple antennas are gathered and merged to complete the data. Using multi-antenna technology, it is possible to improve the data rate within a cell area of a specified size or to increase system coverage while guaranteeing a specific data rate. In addition, this technique can be widely used in mobile communication terminal equipment, repeaters, and the like. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • FIG. 1 A schematic diagram of a typical multi-antenna (MIMO) communication system is shown in FIG.
  • N ⁇ transmitting antennas In the transmitting end, there are provided N ⁇ transmitting antennas, and in the receiving end, N R receiving antennas are provided.
  • N R transmitting antennas In this case, when a plurality of antennas are used at both the transmitting end and the receiving end, the theoretical channel transmission capacity increases more than when the plurality of antennas are used at either the transmitting end or the receiving end. The increase in channel transmission capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved and the frequency effect is improved.
  • the bandwidth transmission rate in the case of using one antenna is R.
  • the transmission rate in the case of using the multiple antennas is theoretically, as shown in Equation 1 below. You can increase the rate ⁇ to rate ⁇ in a hurry. Where ⁇ is the smaller of ⁇ ⁇ and N R.
  • the research trends related to multi-antennas to date include the study of information theory axis related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, measurement of radio channels and model derivation of multi-antenna systems, and improvement of transmission reliability and transmission. Active research is being conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal isolation technology for improvement.
  • the mathematical modeling may be expressed as follows. As shown in FIG. 7, it is assumed that there are N T transmit antennas and N R receive antennas. First, referring to the transmission signal, when there are ⁇ ⁇ transmit antennas, since information that can be transmitted at intervals is ⁇ ⁇ , transmission information may be represented by a vector such as Equation 2 below.
  • the diagonal matrix p of transmission power is used to express the following equation.
  • N r may be expressed by Equation 5 below using vector X.
  • the literal meaning of the rank of a channel hangar is the number of sinners that can send different information on a given channel. Therefore, the ranks of the channel nulls are independent of each other in rows or columns (c umn). Since it is defined as the number of sins among the numbers, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or cdumn. For example, the rank (H) of the channel hangar H is limited as in Equation 6. [
  • each of the different information sent using the multi-antenna technology as a 'stream' or simply 'stream'.
  • a 'stream' may be referred to as a 'layer'.
  • the number of transport streams may not be larger than the rank of the channel, which is the number of sinners that can send different information, of course.
  • the channel halal can be expressed by Equation 7 below.
  • # of streams represents the number of streams.
  • one stream may be transmitted through more than one antenna.
  • mapping one or more streams to multiple antennas There may be several ways of mapping one or more streams to multiple antennas. This method can be described as follows depending on the type of multiple antenna technology. When one stream is transmitted through multiple antennas, it can be seen as a spatial diversity scheme, and when multiple streams are transmitted through multiple antennas, it can be regarded as a spatial multiplexing scheme. Of course, a hybrid form of spatial diversity and spatial multiplexing is also possible.
  • each of the base station and the terminal may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO antenna.
  • the base station obtains channel state information from the terminal, and transmits to the terminal a physical uplink control channel (PUCCH) or a physical (SCH) Allocate Uplink Shared CHannel) to feed back channel state information (CSI) for the downlink signal.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • SCH physical Allocate Uplink Shared CHannel
  • CSI is largely classified into three types of information such as rank indicator (RI), precoding matrix index (PMI), and channel quality indication (CQI).
  • RI represents rank information of a channel, and means the number of streams that a UE can receive through the same frequency-time resource.
  • the RI is fed back to the base station at a longer period than the PMI and CQI values because it is determined by the ong term fading of the channel.
  • PMI is a value reflecting spatial characteristics of a channel and indicates a precoding matrix index of a base station preferred by a terminal based on a metric such as SINR.
  • CQI is a value representing the strength of the channel, which means the reception SINR that can be obtained when the base station uses PMI.
  • channel state information includes, but is not limited to, CQI, PMI, RI, etc., and CQI, PMI, and RI are all transmitted according to the transmission mode of each UE. Only part of it may be sent.
  • the case where the channel state information is transmitted periodically is called periodic reporting, and the case where the channel state information is transmitted by the request of the base station is called aperiodic reporting.
  • aperiodic reporting a request bit included in uplink scheduling information provided by the base station is transmitted to the terminal. Thereafter, the terminal transmits the channel state information considering the I transmission mode to the base station through the uplink data channel (PUSCH).
  • PUSCH uplink data channel
  • a period and an offset in a corresponding period are signaled in units of subframes in a semi-static manner through a higher layer signal for each terminal.
  • Each terminal transmits channel state information considering a transmission mode to a base station through an uplink control channel (PUCCH) at predetermined intervals. If uplink data exists simultaneously in a subframe that transmits channel state information, the channel state information is transmitted through the uplink data channel (PUSCH) together with the data.
  • the base station transmits transmission timing information suitable for each terminal to the terminal in consideration of the channel condition of each terminal and the terminal distribution situation in the cell. Transmission timing information is used for channel state information. It may include a period for transmission, an offset, and the like, and may be transmitted to each terminal through an RRC message.
  • the CQI reporting mode is divided into wideband (WB) CQI and subband (SB) CQI according to the CQI feedback type, and no PMI and single PMI depending on whether PMI is transmitted. Divided by.
  • Each UE receives information consisting of a combination of a period and an offset through RRC signaling to periodically report the CQI.
  • the subframe index is a combination of the system frame number (n f ) and the slot index (n s , 0 to 19). Since the subframe consists of two slots, the subframe index can be defined as 10 * n f + floor (n s / 2). floor () represents a rounding function.
  • the type of transmitting only WB CQI transmits CQI information for the entire band in a subframe corresponding to every CQI transmission period.
  • the PMI also needs to be transmitted according to the PMI feedback type as shown in FIG. 8, the PMI information is transmitted together with the CQI information.
  • the WB CQI and the SB CQI are transmitted alternately.
  • the system band consists of two bandwidth parts (BP) and each BP consists of two subbands (SB0 and SB1), each of which is four RBs. It is composed Assume The above assumption is an example for explanation, and the number of BPs and the size of each SB may vary according to the size of the system band I. In addition, the number of SBs constituting each BP may vary according to the number of RBs, the number of BPs, and the size of the SBs.
  • the first CQI transmission subframe transmits the WB CQI
  • the next CQI transmission subframe transmits the CQI of the SB having a good channel state among the SB0 and SB1 belonging to the BPO and the index of the corresponding SB.
  • the next CQI transmission subframe transmits the CQI for the SB having a good channel state among the SB0 and SB1 belonging to BP1 and the index of the corresponding SB.
  • WB CQI After the transmission, the CQI information for each BP is sequentially transmitted. Between two WB CQIs, CQI information for each BP may be sequentially transmitted 1 to 4 times.
  • Information on how many times each BP CQI will be sequentially transmitted is signaled at a higher layer (eg, RRC layer).
  • FIG. 11 (a) shows an example in which both the WB CQI and the SB CQI are transmitted when the terminal is signaled with information indicating ⁇ period '5', offset T ⁇ .
  • the CQI may be transmitted only in a subframe corresponding to a signaled period and offset regardless of the type.
  • FIG. 11 (b) shows a case in which RI is additionally transmitted in the case of FIG. 11 (a).
  • the RI may be signaled from a higher layer (eg, RRC layer) with a combination of the multiples of the WB CQI transmission period and the offset in that transmission period.
  • the offset of the RI is signaled as a value relative to the offset of the CQI.
  • FIG. 11 (b) assumes a case in which a RI transmission period is one times a WB CQI transmission period and an RI offset is '-1' in the same environment as that of FIG. 11 (a).
  • the transmission period of RI is 1 times the WB CQI transmission period, so the channel state The transmission period of the information is virtually the same. Since the RI has an offset of ' ⁇ 1', the RI is transmitted based on the offset T of the CQI (ie, subframe 0) in FIG. 11 (a). If the offset of the RI is ⁇ ', the WB CQI overlaps with the transmission subframes of the RI. In this case, the WB CQI is dropped and the RI is transmitted.
  • the PUCCH power control includes a case of supporting carrier aggregation (CA).
  • CA carrier aggregation
  • the base station and the terminal may perform communication using a plurality of component carriers.
  • component carriers are used interchangeably with cells (or serving shells).
  • the serving cell includes one primary cell and one or more secondary shells. If the serving shell k is the primary shell, UE transmit power ⁇ ⁇ ⁇ , (0 is given as follows for PUCCH transmission in subframe i.
  • C (') represents the band transmission power of the terminal configured for the serving cell c.
  • P D_PUCCH ⁇ P 3_N0 1NAL_ PUCCH and - consists of a yo ⁇ 0_UE_PUCCH f 1 "is referred to meter.
  • PD NOMINAL PUCCH and UE PUCCH ⁇ are provided by ⁇ layer (on, C layer).
  • PL C represents the downlink path loss estimate of the serving cell c.
  • the parameter V_ PUCCH () is provided by the higher layer.
  • Each A F PUCCH () value represents a value corresponding to the corresponding PUCCH format compared to the PUCCH format la.
  • the parameter ⁇ is provided by the higher layer. Otherwise, ⁇ () is 0 if the PUCCH is configured to be transmitted on a single antenna port. That is, A 7 (') corresponds to a power compensation value considering the antenna port transmission mode.
  • / 7 ( ⁇ ) is a PUCCH format dependent value.
  • CQI is equivalent to CSI.
  • CSI is transmitted through PUCCH formats 2, 2a, and 2b, and 1 ⁇ 4 ⁇ ) for them is as follows. If PUCCH format 2 2a, 2b, and usually CP (Cyclic Prefix), it is given if " ce / ⁇ 4
  • n ⁇ l01og 10 / + ", if n CQl + n ARO> 4
  • n CQ1 represents a power compensation value related to channel state information.
  • n ajl corresponds to the number of information bits for channel state information (ie, CSI).
  • n HARQ is
  • Q is the HARQ-ACK.
  • the number of bits of channel state information when the number of bits of channel state information is 0 to 3, the number of bits of channel state information does not affect PUCCH power control, but when the number of bits of channel state information is 4 or more, the bits of channel state information are The PUCCH power increases in proportion to the number.
  • g (0 represents the current PUCCH power control adjustment state. Specifically, it may be given as g ( , ⁇ + (/ (: OT (,-).
  • g (0) is the first value after reset.
  • ⁇ CCH is UE specific correction value and is also called TPC command
  • ⁇ 5 PUCCH is included in PDCCH with DCI format 1A / 1B / 1D / 1 / 2A / 2 / 2B / 2C for PCell.
  • S PUCCH is joint coded with another UE specific PUCCH correction value on a PDCCH having DCI format 3 / 3A.
  • the LTE-A system which is the I standard of the next generation mobile communication system, is expected to support Co P (Coordinated Multi Point) transmission method, which was not supported in the existing standard, to improve the data rate.
  • the CoMP transmission scheme refers to a transmission scheme in which two or more base stations or black cells cooperate with each other to communicate with a terminal in order to improve communication performance between a terminal and a base station (cell or sector) in a shadow area.
  • CoMP transmission can be divided into CoMP-Joint Processing (CoMP-JP) and CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming (CoMP-CS / CB). .
  • a terminal may simultaneously receive data from each base station performing a CoMP transmission scheme, and combine the signals received from each base station to improve reception performance ( Joint Transmission, JT).
  • one of the base stations performing the CoMP transmission scheme may also consider a method for transmitting data to the terminal at a specific time point (Dynamic Point Selection, DPS).
  • DPS Dynamic Point Selection
  • CoMP-CS / CB cooperative scheduling / beamforming scheme
  • the terminal may instantly receive data through one base station, that is, a serving base station through beamforming.
  • FIG. 12 illustrates a CoMP transmission system.
  • a UE that is, a CoMP UE, receives and operates control information from a serving eNB (s—eNB).
  • s—eNB serving eNB
  • FIG. 12 assumes a case where data information is simultaneously transmitted from an s-eNB open cooperative eNB (c-eNB) by applying a CoMP JP scheme.
  • c-eNB open cooperative eNB
  • a base station may be substituted in terms of cell, point, and the like.
  • the present invention is generally established for a cooperative cell set in which a plurality of c-eNBs exist.
  • the present invention is not only an inter-site CoMP form in which the s-eNB and the c-eNB exist geographically apart as shown in FIG. 12, but also the eNBs present in the cooperative cell set are geographically co-bcated.
  • the antenna may be regarded as a geographically dispersed MIMO system.
  • MU-MIMO a single-shell MU-MIMO operation is required, together with a high level of CSI accuracy.
  • sophisticated CSI is required to avoid interference caused by neighboring shells to the serving cell.
  • the UE performs channel status information (CSI) of each base station (or shell) in a cooperative set for CoMP operation (eg, CS / CB, JP), preferably for CoMP-JP operation. Suggest a way to feed back periodically.
  • CSI channel status information
  • the serving eNB informs the UE of the periodic CSI reporting configuration for the cooperative eNB for each eNB. That is, N UEs (or cells) are present in a coordinating set including a serving eNB and N UEs receive downlink signals through JP or CS / CB and configure N periodic CSI reporting. Receive.
  • Each CSI reporting configuration is mapped to each coordinating point (ie, cooperative base station or cooperative cell). For example, each CSI reporting configuration may be mapped to a CSI-RS configuration transmitted from a corresponding cooperation point.
  • the CSI reporting configuration as the first index may be mapped to the serving eNB.
  • the UE may follow the reporting method defined in 3GPP Rel— 8/9/10 (see FIGS. 8-11). That is, the terminal may report the RI / PMI / CQI for the serving eNB at a defined time point according to the previously defined periodic reporting mode. Specifically, as illustrated in FIGS. 9 to 10, CQI / PMI may be periodically transmitted, and RI and CQI / PMI may be periodically transmitted as illustrated in FIG. 11. The transmission period and subframe offset of the RI are given relative to the transmission period and subframe offset of the CQI.
  • the UE calculates and feeds back the RI / PMI / CQI for the serving eNB under the assumption that the UE operates in the single-cell mode (ie, non-CoMP) according to the reporting method defined in 3GPP Rel-8 / 9/10. can do.
  • CoMP operation may be assumed when calculating RI / PMI / CQI for a serving eNB. That is, the UE may calculate RI / PMI / CQI for the serving eNB under the assumption that CoMP is performed, and may feed it back to the serving eNB.
  • serving RI / PMI / CQI for an eNB is a federated eNB
  • CoMP operation performed by the cooperating eNB may be assumed as follows.
  • the UE periodically reports the CSI for the cooperating eNB using the remaining N-1 CSI reporting configurations.
  • Each CSI report corresponds to each cooperating eNB.
  • the CSI reporting timing for each cooperating eNB may be given as defined in 3GPP Rel-8 / 9/10.
  • the CQI / PMI transmission time point for each cooperating eNB may be periodically given as illustrated in FIGS. 9 to 10, and the RI transmission time point for each cooperating eNB may be periodically given as in the example of FIG. 11.
  • the transmission period and subframe offset of the RI are given relative to the transmission period and subframe offset of the CQI.
  • the RI corresponding to I PMI as the serving eNB and the RI corresponding to the PMI of the cooperative eNB are the same.
  • the same signal is transmitted from two eNBs simultaneously, and as a result, the number of data layers transmitted by the two eNBs is the same. This means that it is not necessary to report the RI when reporting the CSI to the cooperating eNB. Therefore, the present invention proposes to use the feedback resource corresponding to the RI to deliver other information for CoMP when reporting the CSI of the cooperative eNB.
  • Inter-base-CSI channel information between eNBs
  • channel information between eNBs is referred to as inter-eNB CSI (CSI).
  • Inter-base-CSI is not limited to this, but between serving eNB and cooperating eNB Contains relative channel information.
  • the operation of reporting the inter-base station-CSI through the feedback resource corresponding to the RI of the cooperating eNB reuses the period or subframe offset used for RI reporting in 3GPP Rel-8 / 9/10 in configuring periodic reporting. This can be implemented. At this time, some period values or subframe offset values of the parameters used for the RI may be excluded from the available list if unnecessary.
  • the relative channel information may be information indicating a relative phase difference between two eNBs or information indicating a relative difference in amplitude.
  • relative channel information is very important for CoMP JT. If the serving eNB and the cooperating eNB do not know the relative channel information between each other, the beamforming is not impossible to properly compensate for the phase and intensity differences between the antennas of the two eNBs. This is because a signal may cause destructive interference with the other signal, resulting in a problem of extremely low strength of the received signal.
  • the CQI for the cooperating eNB is a CQI value obtained through proper assumption, for example, a CQI that can be achieved by CoMP JT, or when transmitting a signal by the cooperating eNB alone (the serving eNB does not interfere with the coordination or performs CoMP operation). Or beamforming to be orthogonal to the PMI reported to the PMI of the serving eNB).
  • new CSI reporting such as channel information between eNBs can be fed back using the existing periodic reporting configuration without any additional overhead.
  • relative channel information between two eNBs it is possible to feed back an increment of CQI that can be obtained through CoMP JT. For example, if the CQI value of the serving eNB is calculated as the CQI that can be achieved when the serving eNB alone is transmitted, then the amount of change in the increased CQI value when the CoMP JT is performed with the cooperating eNB is fed back in the form of relative channel information. When the CoMP JT is performed, it is possible to calculate the transmittable CQI value.
  • Substituting RI for a cooperative eNB with inter-base station -CSI in a subframe where RI feedback is scheduled may be limited to a case where operation / assumption is performed with CoMP JT. Accordingly, the UE may adjust the CSI feedback content differently according to signaling of the CoMP execution mode from the base station. For example, when the UE receives information indicating CoMP JP from the serving eNB, the UE may transmit inter-base station-CSI instead of RI in a subframe for RI transmission when reporting CSI to the cooperating eNB as proposed above. have. On the other hand, when the terminal receives the information indicating the CoMP CS / CB from the serving eNB, the terminal may transmit the RI in a subframe for the RI in the CSI reporting to the eNB.
  • FIG. 13 illustrates an example in which a UE reports I CSI to a serving eNB (eNBl) and a cooperative eNB (eNB2) according to a periodic CSI reporting configuration given for each base station.
  • eNBl serving eNB
  • eNB2 cooperative eNB
  • the CSI reporting configuration for each I eNB has a period of 5 ms and each other is distinguished through an offset of 2 ms.
  • this CSI reporting configuration is an example, and the number of cooperative eNBs and CSI reporting configuration for each base station may be variously set.
  • FIG. 13 illustrates that the CSI reporting configuration for the serving eNB (eNB 1) sets the period and subframe offset for CQI / PMI transmission to 5 ms (ie, 5 subframes) and 0, respectively, and corresponds to an RI relative.
  • the period / relative offset is set to 4 (that is, 20 ms) and 5 subframes, respectively.
  • transmission time for RI and CQI / PMI overlaps every 20n + 5 subframes, and CQI / PMI is dropped according to CSI transmission priority.
  • the UE may follow the reporting scheme defined in 3GPP Rel-8 / 9/10.
  • the period and subframe offset for CQI / PMI transmission are set to 5 ms (ie, 5 subframes) and 2, respectively, and RI relative.
  • the period / relative offset is set to 4 (that is, 20 ms) and 5 subframes, respectively.
  • transmission time for RI and CQI / PMI overlaps every 20n + 7 subframes, and CQI / PMI is dropped according to CSI transmission priority.
  • a feedback resource for RI may be used to feed back information (eg, relative channel information) necessary for CoMP operation.
  • the relative channel information may indicate a phase difference and / or an intensity difference between the serving eNB and the whipped cooperative eNB.
  • RI is transmitted at 20 ms intervals
  • CQI / PMI is transmitted at 5 ms intervals.
  • eNB2 relative channel information (inter-eNB CSI) between two eNBs is transmitted at 20 ms intervals using RI feedback resources.
  • the CQI / PMI for the cooperative eNB (eNB2) is transmitted at 5 ms intervals, but is dropped when the RI feedback resource and the transmission time point overlap. That is, the CSI reporting configuration for CoMP feedback is configured according to a conventional method for each base station, but the UE may report by changing the content of the CSI feedback depending on which eNB the CSI is for the CSI reporting time.
  • inter-base station -CSI e.g., relative channel information
  • inter-base station -CSI may be more important than other channel information. Therefore, it is possible to further increase the transmission power of the corresponding PUCCH by allowing more stable transmission of relative channel information. Suggest. For example, an additional power offset of A dB (A> 0) may be given to a PUCCH transmitting -CSI between base stations compared to a PUCCH transmitting I CSI.
  • Equation 9 shows an example of applying an additional power offset to the PUCCH power control calculation equation of Equation 8.
  • the following equation can be used to obtain PUCCH formats 2, 2a and 2b.
  • Equation 8 UCCH-PL C , K-), ⁇ F PUCCH (), A TxD (F '), and g (0 is as described in Equation 8.
  • A is the inter-base-CSI in subframe i (eg, relative channel) Information) is a positive value when the information is transmitted, and 0 otherwise.
  • the power between the base stations—the PUCCH transmitting CSI may be set higher than that of the other CSI.
  • Equation 10 represents a case of PUCCH formats 2, 2a, and 2b and is usually CP
  • Equation 11 represents a case of PUCCH format 2 and extended CP.
  • Equations 10-11 n CQ and nHARQ ⁇ are the same as described with reference to Equation 8,
  • -CSI e.g., relative channel information
  • Equations 12 to 13 show another example in which the power of a PUCCH for transmitting CSI between base stations is set higher than that of other PUCCH for transmitting other CSI by modifying A ( ⁇ ).
  • Equation 12 shows a case of PUCCH formats 2, 2a, and 2b and is usually CP
  • Equation 13 shows a case of PUCCH format 2 and an extended CP. Equation below may be understood that the transmission power of the PUCCH to which the CSI (eg, relative channel information) is transmitted is always fixed to a specific value.
  • Equation 8 the following equation is performed in the case where -CSI (e.g., relative channel information) between base stations is 4 bits or more, power control according to the existing Equation 8, and -CSI (e.g., relative channel information) between base stations is 3 bits or less. Unlike Equation (8), it may be modified to provide a predetermined power offset value for increasing power.
  • -CSI e.g., relative channel information
  • Equation 12 n CQI and " HARQ ⁇ as described with reference to Equation 8, A is positive when -CSI (e.g., relative channel information) is transmitted between base stations in subframe i. Value, otherwise 0 is indicated.
  • -CSI e.g., relative channel information
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 110 and a terminal (UE) 120.
  • Base station 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected with the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Terminal 120 includes processor 122, memory 124, and .
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Base station 110 and / or terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may, in some cases, be performed by their upper node. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • one or more embodiments of the present invention include one or more I ASICs (application specific integrated circuits), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • I ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may transmit and receive the processor off data by various known means.

Landscapes

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  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 장치에 있어서, 기지국 별로 설정된 CSI의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 각 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임을 통해 해당 기지국의 하향링크에 대한 CSI를 상기 제1 기지국에게 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들은 상기 제1 기지국의 하향링크에 관한 CSI를 전송하는데 사용되고, 제2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들 중 적어도 일부는 상기 제1 기지국의 하향링크와 상기 제2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

【명세서】
【발명의 명청】
무선 통신 시스템에서 채 널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 재 널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 【배경 기술】
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템으ᅵ 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설 명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개 락적으로 도시한 도면이 다. E-UMTS(Evolvec) Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적 인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격 (technical specification)으 | 상세한 내용은 각각 Λ "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"으 | Release 7고 (· Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말 (User Equipment, UE)고 기지국 (eNode B, eNB, 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크오ᅡ 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서 비스, 멀 티캐스트 서 비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이 터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셸이 존재한다. 셸은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대 역폭 중 하나로 설정돼 여 러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서 비스를 제공한다. 서로 다른 셸은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데 이 터 송수신을 제어한다. 하향 링크 (Downlink, DL) 데이 터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이 터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이 터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크 (Uplink, UL) 데이 터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화, 데이 터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인 터페이스가 사용될 수 있다. 핵심 망 (Core Network, CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기 반으로 LTE까지 개발되어 왔지 만, 사용자와 사업자의 요구와 기 대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁 력을 가지 기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된 다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인 터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된 다.
【발명으 I 상세한 설명】
【기술적 고卜제】
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스렘에서 채 널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장지를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 채 널 상태 정보를 보고하는 방법에 있어서, 기지국 별로 설정된 CSI(Channel State Information)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 제 1 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 각 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임을 통해 해당 기지국의 하향링크에 대한 CSI를 상기 제 1 기지국에게 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 CSI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들 중 적어도 일부는 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 채 널 상태 정보를 전송하도록 구성된 단말에 있어서, 무선 주파수 (Radio Frequency, RF) 모듈; 및 프로세서를 ϊ함하고, 상기 프로세서는 기지국 별로 설정된 CSI(Channel State Information)으 I 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 제 1 기지국으로부터 수신하고, 각 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레 임을 통해 해당 기지국의 하향링크에 대한 CSI를 상기 제 1 기지국에게 전송하도록 구성되고, 상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 CSI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들 중 적 어 ^ 일부는 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 단말이 제공된다.
바람직하게, 상기 CSI으ᅵ 주기적 보고를 위한 복수의 구성ᅵ 정보는 RI(Rank Indicator)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 RI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레 임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용된다.
바람직하게, 상기 제 1 기지국으 I 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이으 I 관계를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 상대적 인 재 널 상태를 지시하는 정보를 포함한다.
바람직하게, 상기 상대적 인 채 널 상태를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 위상 자, 또는 세기 자를 지시하는 정보를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 기지국은 서 빙 기지국이고, 상기 제 2 기지국은 협 력 기지국이다. 【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 채 널 상태 정보를 보다 효과적으로 보고할 수 ¾다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이 다.
【도면으ᅵ 간단한 설 명】
도 1은 무선 통신 시스템으 I 일례로서 E-UMTS 망구조를 개 락적으로 예시한다. 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기 반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인 터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)으 | 제어평 면 (Control Plane) 및 사용자평 면 (User Plane) 구조를 예시한다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 재 널들 및 이들을 이용한 일반적 인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시한다. 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 예시한다. 도 7은 일반적 인 다중 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성을 예시한다.
도 8 내지 도 11은 재 널 상태 정보의 주기적 보고에 대해 에시한다.
도 12는 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 시스템을 예시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 CoMP CSI(Channel State Information) 피드백 방안을 예시한다ᅳ
도 14는 본 발명에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
【발명의 실시를 위한 형 태】
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설 명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설 명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이 다. 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어딴 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 Eᅳ UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말 (User Equipment, UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매제접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송재널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송재널을 통해 매제접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신축의 울리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리재널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구제적으로, 물리재널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층으ᅵ 매제접속제어 (Medium Access Control, MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control, RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층으 I PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효을적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
제 3계층으ᅵ 죄하부에 위지한 무선 자원제어 (Radio Resource Control, RRC) 계층은 제어평 면에서만 정의된 다. RRC 계층은 무선베어 러 (Radio Bearer, RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configuration) 및 해제 (Release)와 관련되 어 논리재 널, 전송채 널 및 물리재 널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이 터 전 달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 우ᅵ해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결 (RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태 (Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층으 I 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리 (Session Management)와 이동성 관리 (Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여 러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서 비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이 터를 전송하는 하향 전송재 널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이정 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽 이 나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀 티캐스트 또는 방송 서 비스의 트래팍 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이 터를 전송하는 상향 전송채 널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이 나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송재 널으ᅵ 상위에 있으며, 전송재 널에 매핑되는 논리재 널 (Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(M니 Iticast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채 널들 및 이들을 이용한 일반적 인 신호 전송 방법을 설 명하기 위한 도면이 다.
단말은 전원이 켜지거 나 새로이 셀에 진 입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 우ᅵ해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채 널 (Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 재 널 (Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셸 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 재 널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셸 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셸 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향 링크 재 널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셸 탐색을 마진 단말은 물리 하향 링크 제어 재 널 (Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실 린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 재 널 (Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신함으로써 종더 구체적 인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
한편, 기지국에 죄초로 접속하거 나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채 널 (Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리엠블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기 반 RACH으 I 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절자를 수행한 단말은 이후 일반적 인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향 링크 공유 재 널 (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/울리 상향 링크 제어 ' 재 널 (Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information, DCI)를 수신한다. 여 기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보오ᅡ 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크 /상향 링크 ACK/NACK' 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템으ᅵ 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 무선 프레임 (radio frame)은 10ms(327200xTs)으 | 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 술롯은 0.5ms(15360xTs)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 생플링 시간을 나타내고, Ts = l/(15kHzx2048) = 3.2552xl0-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block, RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파 χ7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임으 I 제어 영역에 포함되는 제어 재널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 저음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호 (Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역고 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 재널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 재널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않온 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 재널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical. Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위지하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셸 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개으 I RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 울리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 재 널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채 널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정 (cell-specific)하게 스크램블 (scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPS (Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자 (Spreading Factor, SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된 다. PHICH (그룹)은 주파수 영 역 및 /또는 시간 영역에서 다이 버시 티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채 널로서 서브프레 임의 처음 π개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여 기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채 널 인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlinl<— shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트 (Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된 다. 따라서, 기지국과 단말은 일 반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서 비스 데이 터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데 이 터를 각각 전송 및 수신한다. ·
PDSCH의 데이 터가 어 떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이 며, 상기 단말들이 어 떻게 PDSCH 데이 터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된 다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고, 라는 무선자원 (예, 주파수 위치) 및 "C라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보 (예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이 터에 관한 정보가 특정 서브프레 임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셸 내의 단말은 자신 이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니 터 링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH으 I 정보를 통해 "B"와 "에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레 임으ᅵ . 구조를 도시하는 도면이 다.
도 6을 참조하면, 상향 링크 서브프레 임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역고 사용자 데이 터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레 임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영 역에서 데이 터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NAC , 하향 링크 채 널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청 인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레 임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 자지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m = l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m = 3인 PUCCH가 서브프레 임에 할당되는 것을 예시한다.
이하 MIMO 시스템에 대하여 설 명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple- Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이 터의 송수신 효을을 향상시길 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신 단 혹은 수신 단에서 복수개의 안테 나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시길 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나 '라 지청할 수 있다ᅳ
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전제 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각 (fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지 (coverage)를 증가시길 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말고ᅡ .중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나 (MIMO) 통신 시스템으 I구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ개 설지되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 .복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 재널 전송 용량이 증가한다. 재널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효을이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 죄대 전송 레이트를 R。라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 죄대 전송 레이트 ^에 레이트 증가을 ^를 급한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 ^는 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
【수학식 11
^=min(Vr, V
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배으 I 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이오ᅡ 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신고ᅡ 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 재널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 축면 연구, 다중안테나 시스렘의 무선 재널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송를 향상을 위한 시공간 신호 저리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구제적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음고ᅡ 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ντ개의 송신 안테나가 있는 경우 죄대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
【수학식 2】
Figure imgf000014_0001
한편, 각각의 전송 정보 ^1 ^2 ' ' S
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력-
Figure imgf000014_0002
라.하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
【수학식 3]
S = S,,S s 1，' P ^ 2S°2，' · . ·， ΝΠ s 또한 s
전송 전력의 대각행렬 p를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 같다.
【수학식 4]
Figure imgf000015_0001
한편, 전송전력이 조정된 정보 엑터 ^에 가중지 행렬 w가 적용되어 실제
X
전송되는 Ντ 개으ᅵ 송신신호 (transmitted signal) '"^ 가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중지 행럴은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이오ᅡ 같은 전송신호
X
Nr 는 백터 X 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서
Figure imgf000015_0002
가중지 행럴 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행럴 (Precoding Matrix)이라고 불린다.
【수학
X Ws二 WPs
Figure imgf000015_0003
일반적으로, 채널 행럴의 랭크의 물！ 적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 죄대 수라고 할 수 있다. 따라서 재널 행럴의 랭크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 (row) 또는 열 (c umn)으 | 개수 중에서 죄소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행 (row) 또는 열 (cdumn)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행럴 H의 랭크 (rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다. 【
Figure imgf000016_0001
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림 (Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지청될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 죄대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다 · 따라서, 재널 행럴이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 7]
# of streams < rank^A)≤ min(V:
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음고ᅡ 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
이하, 재널 상태 정보 (channel state information, CSI) 보고에 관하여 설명한다. 현재 LTE 표준에서는 재널 상태 정보 없이 운용되는 개루프 (open-loop) MIMO 와 재널 상태 정보에 기반하여 운용되는 폐루프 (closed-loop) MIMO 두 가지 송신 방식이 존재한다. 특히, 폐루프 MIMO 에서는 MIMO 안테나의 다중화 이득 (multiplexing gain)을 얻기 위해 기지국 및 단말 각각은 재널 상태 정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 기지국은 재널 상태 정보를 단말로부터 얻기 우ᅵ해, 단말에게 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 할당하여 하향링크 신호에 대한채널 상태 정보 (CSI)를 피드백 하도록 명령한다.
CSI 는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), CQI(Channel Quality Indication) 세가지 정보로 크게 분류된다. 우선, RI는 상술한 바와 같이 채널의 랭크 정보를 나타내며, 단말이 동일 주파수 -시간 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 의미한다. 또한, RI 는 재널의 통텀 페이딩 (ᅵ ong term fading)에 의해 결정되므로 PMI, CQI 값 보다 통상 더 긴 주기로 기지국으로 피드백 된다.
두 번째로, PMI 는 채널의 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭 (metric)을 기준으로 단말이 선호하는 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스를 나타낸다. 마지막으로, CQI는 재널의 세기를 나타내는 값으로 통상 기지국이 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
와이드밴드앞에서 설명한 바와 같이, LTE 시스템에서 재널 상태 정보 (CSI)는 이로 제한되는 것은 아니지만 CQI, PMI, RI 등을 포함하며, 각 단말의 전송 모드에 따라 CQI, PMI, RI가 모두 전송되거나 그 중 일부만 전송되기도 한다. 채널 상태 정보가 주기적으로 전송되는 경우를 주기적 보고 (periodic reporting)라고 하며, 재널 상태 정보가 기지국의 요청에 의해서 전송되는 경우를 비주기적 보고 (aperiodic reporting)라고 한다. 비주기적 보고의 경우, 기지국이 내려주는 상향링크 스케줄링 정보에 포함되어 있는 요청 비트 (request bit)가 단말에게 전송된다. 그 후, 단말은 자신으 I 전송 모드를 고려한 재널 상태 정보를 상향링크 데이터 채널 (PUSCH)를 통해서 기지국에게 전달한다. 주기적 보고의 경우, 각 단말 별로 상위계층 신호를 통해 반 -정적 (semi-static) 방식으로 주기와 해당 주기에서의 오프셋 등이 서브프레임 단위로 시그널링된다. 각 단말은 전송 모드를 고려한 채널 상태 정보를 정해진 주기에 따라 상향링크 제어 재널 (PUCCH)을 통해 기지국에 전달한다. 재널 상태 정보를 전송하는 서브프레임에 상향링크 데이터가 동시에 존재하면, 재널 상태 정보는 데이터오 함께 상향링크 데이터 재널 (PUSCH)을 통해 전송된다. 기지국은 각 단말의 재널 상황 및 셀 내의 단말 분포 상황 등을 고려하여 각 단말에 적합한 전송 타이밍 정보를 단말에게 전송한다. 전송 타이밍 정보는 채널 상태 정보를 전송하기 위한 주기, 오프셋 등을 포함하며, RRC 메시지를 통해 각 단말에게 전송될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 LTE에서 재 널 상태 정보의 주기적 보고에 대해 예시한다. 도 8을 참조하면, LTE 시스템에는 4가지 CQI 보고 모드가 존재한다. 구제적으로, CQI 보고 모드는 CQI 피드백 타입에 따라 광대역 (WideBand, WB) CQI와 서브밴드 (SubBand, SB) CQI로 나눠지고, PMI 전송 여부에 따라 PMI 부재 (No PMI)와 단일 (single) PMI로 나눠진다. 각 단말은 CQI를 주기적으로 보고하기 위해 주기와 오프셋의 조합으로 이뤄진 정보를 RRC 시그널 링을 통해 전송받는다.
도 9는 단말이 {주기 '5', 오프셋 T}을 나타내는 정보를 시그널 링 받은 경우에 채 널 상태 정보를 전송하는 예를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 주기가 '5'이고 오프셋 T을 나타내는 정보를 받은 경우에 단말은 0번째 서브프레 임으로부터 서브프레임 인 덱스의 증가 방향으로 한 서브프레임의 오프셋을 두고 5개의 서브프레임 단위로 재 널 상태 정보를 전송한다. 채 널 상태 정보는 기본적으로 PUCCH를 통해 전송되지 만, 동일한 시점에 데이 터 전송을 위한 PUSCH가 존재하면 재 널 상태 정보는 PUSCH를 통해 데이 터와 함께 전송한다. 서브프레 임 인 덱스는 시스템 프레 임 번호 (nf)와 슬롯 인 덱스 (ns, 0~19)의 조합으로 이뤄 진 다. 서브프레 임은 2개의 술롯으로 이뤄지므로 서브프레 임 인 덱스는 10*nf+floor(ns/2)로 정의될 수 있다. floor()는 내 림 함수를 나타낸다.
WB CQI만을 전송하는 타입과 WB CQI와 SB CQI를 모두 전송하는 타입이 존재한다. WB CQI만을 전송하는 타입은 매 CQI 전송 주기에 해당하는 서브프레임에서 전제 대역에 대한 CQI 정보를 전송한다. 한편, 도 8에서와 같이 PMI 피드백 타입에 따라 PMI도 전송해야 하는 경우에는 PMI 정보를 CQI 정보와 함께 전송한다. WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입으 I 경우, WB CQI와 SB CQI는 번갈아 전송된다.
도 10은 시스템 대 역이 16개의 RB로 구성된 사스템을 예시한다. 이 경우, 시스템 대역은 두 개의 BP(Bandwidth Part)로 구성되고 (BP0, BP1), 각각의 BP는 두 개의 SB(subband)로 구성되 며 (SB0, SB1), 각각의 SB는 4개의 RB로 구성된다고 가정한다. 상기 가정은 설 명을 위한 예시로서, 시스템 대역으 I 크기에 따라 BP의 개수 및 각 SB의 크기가 달라질 수 있다. 또한, RB의 개수, BP의 개수 및 SB의 크기에 따라 각각의 BP를 구성하는 SB의 개수가 달라질 수 있다.
WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입으 | 경우, 첫 번째 CQI 전송 서브프레임에서 WB CQI를 전송하고, 다음 CQI 전송 서브프레 임에서는 BPO에 속한 SB0과 SB1 중에서 채 널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해 당 SB의 인덱스를 전송한다. 그 후, 다음 CQI 전송 서브프레 임에서는 BP1에 속한 SB0과 SB1 중에서 재 널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해당 SB의 인 덱스를 전송하게 된다. 이와 같이, WB CQI를 . 전송한 후, 각 BP에 대한 CQI 정보를 순자적으로 전송하게 된다. 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보를 순자적으로 1~4번까지 전송할 수 있다. 예를 들어, 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보가 1번 순차적으로 전송될 경우, WB CQI = BPO CQI => BP1 CQI WB CQI 순으로 전송될 수 있다. 또한, 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보가 4번 순자적으로 전송될 경우, WB CQI => BPO CQI BP1 CQI = BPO CQI BP1 CQI => BPO CQI => BP1 CQI => BPO CQI BP1 CQI = WB CQI 순으로 전송될 수 있다. 각 BP CQI가 몇 번 순차적으로 전송될 것인지에 관한 정보는 상위 계층 (예, RRC 계층)에서 시그널 링된다.
도 11(a)는 단말이 {주기 '5', 오프셋 T}을 나타내는 정보를 시그널 링 받은 경우에 WB CQI와 SB CQI를 모두 전송하는 예를 나타낸다. 도 11(a)를 참조하면, CQI는 종류에 상관없이 시그널 링된 주기와 오프셋에 해당되는 서브프레 임에서만 전송될 수 있다. 도 11(b)는 도 11(a)의 경우에서 RI가 추가로 전송되는 경우를 나타낸다. RI는 WB CQI 전송 주기의 몇 배수로 전송되는지와 그 전송 주기에서의 오프셋의 조합으로 상위 계층 (예, RRC 계층)으로부터 시그널 링될 수 있다. RI의 오프셋은 CQI의 오프셋에 대한 상대적 인 값으로 시그널 링된다. 예를 들어, CQI의 오프셋이 T이고 RI의 오프셋이 Ό'이 라면, RI는 CQI와 동일한 오프셋을 가지게 된다. RI의 오프셋은 0과 음수인 값으로 정의된다. 구체적'으로, 도 11(b)는 도 11(a)와 동일한 환경에서 RI의 전송 주기가 WB CQI 전송 주기의 1배이 며, RI의 오프셋이 '- 1 '인 경우를 가정한다. RI의 전송 주기는 WB CQI 전송 주기의 1배이므로 채 널 상태 정보의 전송 주기는 사실상 동일하다. RI는 오프셋이 '― 1'이므로, RI는 도 11(a)에서의 CQI의 오프셋 T에 대한 (즉, 0번 서브프레임)을 기준으로 전송된다. RI의 오프셋이 Ό'이면 WB CQI와 RI의 전송 서브프레임이 겹치게 되며, 이 경우 WB CQI를 드랍 (dropping)하고 RI를 전송하게 된다.
다음으로, 종래으 I PUCCH 전력 제어에 대해 설명한다. 여기서, PUCCH 전력 제어는 CA(Carrier Aggregation)을 지원하는 경우를 포함한다. CA가 지원되는 경우, 기지국과 단말은 복수의 콤포넌트 캐리어를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 자원 관리 측면에서 콤포넌트 캐리어는 셀 (또는 서빙 셸)과 혼용되어 사용된다. 서빙 셀이 복수인 경우, 서빙 셀은 하나의 프라이머리 셀고ᅡ 하나 이상의 세컨더리 셸을 포함한다. 서빙 셸 ᄃ가 프라이머리 셸인 경우, 서브프레임 i에서 PUCCH 전송을 위한 단말 전송 전력 ΡΡυ^,(0은 다음과 같이 주어진다.
【수학식 8】
1 UCCH 1 P ) PUCCH +尸 4 + (·)+ᅀ F PUCCH
Figure imgf000020_0001
/¾MAX,C(')는 서빙 셀 c를 우ᅵ해 설정된 단말의 죄대 전송 전력을 나타낸다. P D_PUCCH ΤΓ P 3_N0 1NAL_ PUCCH 와 ^0_UE_PUCCH 의 f으로 구성되 ~ ᅭ1"라미터이다.
P D NOMINAL PUCCH와 UE PUCCH ~ 상 τΙ 계층 (에, C 계층)에 의해 제공된다.
PLC는 서빙 셀 c의 하향링크 경로 손실 추정치를 나타낸다.
파라미터 V_PUCCH( )는 상위 계층에 의해 제공된다. 각각의 AF PUCCH( ) 값은 PUCCH 포맷 la 대비 해당 PUCCH 포맷에 대응되는 값을 나타낸다.
단말이 상위 계층에 의해 두 개의 안테나 포트에서 PUCCH를 전송하도록 구 성된 (configured) 경우, 파라미터 Δ 은 상위 계층에 의해 제공된다. 그렇지 않 은 경우, 즉 PUCCH가 단일 안테나 포트에서 전송되도록 구성된 경우, Δ ( )은 0 이다. 즉, A7 ( ')는 안테나 포트 전송 모드를 고려한 전력 보상 값에 해당한다.
/7(·)는 PUCCH 포맷 의존 (dependent) 값이다. )는 nCQ1 , n 및 nSR 중 적어도 하나를 파라미터로 갖는 함수이다. 여기서, CQI는 CSI와 등가이다. CSI는 PUCCH 포맷 2, 2a, 2b를 통해 전송되며, 이들을 위한 ¼·)는 다음과 같다. PUCCH 포맷 2 2a, 2b이고, 보통 CP(Cyclic Prefix)인 경우, if "ce/≥4로 주어진다ᅳ
Figure imgf000021_0001
0 otherwise
PUCCH 포맷 2이고, 확장 CP(Extended Prefix)인 경우, n = {l01og10 /+" 、 if nCQl + n ARO >4
로 주어진 I
0 otherwise
여기서, nCQ1는 채널 상태 정보와 관련된 전력 보상 값을 나타낸다. 구제적으 로, najl는 재널 상태 정보 (즉, CSI)를 위한 정보 비트의 개수에 대응한다. nHARQ 는
HARQᅳ ACK의 관련된 전력 보상 값을 나타낸다. 구제적으로, "腿 Q는 HARQ-ACK의
(유효) 정보 비트 수에 대응한다.
상기 식에 따르면, 채널 상태 정보의 비트 수가 0~3개인 경우, 재널 상태 정 보의 비트 수는 PUCCH 전력 조절에 영향을 주지 않지만, 재널 상태 정보의 비트 수 가 4이상인 경우, 재널 상태 정보의 비트 수에 비례하여 PUCCH 전력이 증가한다. g(0는 현재 PUCCH 전력 제어 조정 상태 (adjustment state)를 나타낸다. 구제적으로, g(, 쒜 + (/(:OT(,- 로 주어질 수 있다. g(0)은 리셋 후 첫 번째 값이다. < CCH 는 단말 특정 정정 (correction) 값이며 TPC 커맨드라고도 불린다. <5PUCCH는 PCell의 경우 DCI 포맷 1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C를 가진 PDCCH에 포함된다. 또한, SPUCCH는 DCI 포맷 3/3A를 가진 PDCCH 상에서 다른 단말 특정 PUCCH 정정 값과 조인트 코딩된다.
한편, 차세대 이동통신 시스템으 I 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 Co P(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서, CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국 (셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 흑은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다. CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱 (CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링 /빔포밍 (CoMP- Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP 전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission, JT). 또한, CoMP 전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (Dynamic Point Selection, DPS). 협력 스케줄링 /빔포밍 방식 (CoMP-CS/CB)의 경우,. 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국, 즉 서빙 기지국을 통해 수신할 수 있다.
도 12는 CoMP 전송 시스템을 에시한다. 도 12에서 단말, 즉 CoMP UE은 서빙 기지국 (Serving eNB, s— eNB)로부터 제어 정보를 수신하여 동작한다고 가정한다. 또한, 도 12는 CoMP JP 기법이 적용되어 데이터 정보가 s-eNB오ᅡ 협력 기지국 (Cooperative eNB, c-eNB)로부터 동시에 전송되는 경우를 가정한다. CoMP CS/CB 기법이 적용되는 경우, 데이터 정보는 S— eNB에서만 전송되고, DPS의 경우 데이터 정보는 s-eNB고ᅡ 하나 이상의 c-eNB로 구성된 협력 세트 내에서 동적으로 선택된 eNB에서만 전송된다. CoMP에서 기지국은 셀, 포인트 등의 용어로 대제될 수 있다.
도 12에서는 1개의 c-eNB만 예시하였으나, 본 발명은 다수의 c-eNB가 존재하는 협력 셀 세트 내에 대해서 일반적으로 성립하는 방식이다. 또한, 본 발명은 도 12와 같이 s-eNB와 c-eNB가 지리적으로 떨어져 존재하는 인터-사이트 (inter-site) CoMP 형태뿐만 아니라, 협력 셀 세트 내에 존재하는 eNB들이 지리적으로 공존 (co- bcated)하는 인트라-사이트 (intra-site) CoMP 구조, 또는 이들간으 | 혼합 형태를 포함한 이종 망 (heterogeneous network) 구조에 대해서도 적용 가능하다.
■ 상술한 CoMP 전송을 우 I해, 보다 높은 CSI 정확도가 요구된다. 예를 들어, CoMP JT의 경우 여러 기지국이 특정 단말에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로 안테나가 지리적으로 분산된 MIMO 시스템으로 간주할 수 있다. 따라서, JT에 따른 MU— MIMO으ᅵ 경우, 단일 셸 MU-MIMO오ᅡ 마찬가지로 함께 높은 수준의 CSI 정확도가 요구된다. 또한, CoMP CB의 경우, 인접 셸이 서 빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 우 I해 정교한 CSI가 요구된다.
이하, 본 발명에서는 단말이 CoMP 동작 (예, CS/CB, JP), 바람직하게는 CoMP- JP 동작을 위해 협 력 세트 내의 각 기지국 (또는 셸)의 채 널 상태 정보 (channel status information, CSI)를 주기적으로 피드백 하는 방식에 관해 제안한다.
본 발명에서는 서 빙 eNB가 협 력 eNB에 대한 주기적 CSI 보고 구성 (reporting configuration)을 기지국 별로 단말에게 알려준다고 가정한다. 즉, 서 빙 eNB를 포함하여 협 력 세트 (coordinating set) 내에 N개으ᅵ 기지국 (혹은 셀)이 존재하고 이들로부터 JP나 CS/CB를 통하여 하향 링크 신호를 수신하는 단말은 N개의 주기적 CSI 보고 구성을 받는다. 각각의 CSI 보고 구성은 각 협 력 포인트 (coordinating point) (즉, 협 력 기지국 또는 협 력 셀)에 맵핑된다. 맵핑 방식으ᅵ 일 예로, 각각의 CSI 보고 구성은 해당 협 력 포인트에서 전송하는 CSI-RS 구성에 맵핑될 수 있다.
상기 N개의 CSI 보고 구성 중 하나는 서 빙 eNB에 맵핑되 어야 하며, 이 맵핑 관계는 고정될 수 있다. 일 예로, 첫 번째 인 덱스으ᅵ CSI 보고 구성이 서 빙 eNB에 맵핑될 수 있다. 서 빙 eNB에 대한 CSI 보고의 경우, 단말은 3GPP Rel— 8/9/10에 정의된 보고 방식을 그대로 따를 수 있다 (도 8-11 참조). 즉, 단말은 기존에 정의된 주기적 보고 모드에 따라 규정된 시점에 서 빙 eNB에 대한 RI/PMI/CQI를 보고할 수 있다. 구제적으로, 도 9~10에 예시한 바와 같이, CQI/PMI가 주기적으로 전송되고, 도 11에 예시된 바와 같이 RI, CQI/PMI가 주기적으로 전송될 수 있다. RI의 전송 주기 및 서브프레 임 오프셋은 CQI의 전송 주기 및 서브프레 임 오프셋에 대해 상대 값으로 주어진다.
이 경우, 단말은 3GPP Rel-8/9/10에 정의된 보고 방식에 따라 단일-셀 모드 (즉, non-CoMP)로 동작한다는 가정 하에 서 빙 eNB에 대한 RI/PMI/CQI를 계산하여 피드백 할 수 있다. 이오 달리, 서 빙 eNB에 대한 RI/PMI/CQI 계산 시에 CoMP 동작이 가정될 수 있다. 즉, 단말은 CoMP가 수행된다는 가정 하에 서 빙 eNB에 대한 RI/PMI/CQI를 계산하고, 이를 서 빙 eNB에게 피드백할 수 있다. 이 경우, 서 빙 eNB에 대한 RI/PMI/CQI는 별도로 피드백 되는 협력 eNB으 | CSI를 이용하여 계산될 수 있다. 협력 eNB가 수행하는 CoMP동작은 아래오 같이 가정될 수 있다.
1) 협력 eNB가 일제의 간섭을 주지 않는다고 가정
2) 협력 eNB가 CoMP동작을 수행하지 않는다고 가정
3) 서빙 eNB 신호를 수신하는 프로세싱 이후에 측정된 협력 eNB로의 유효 재널에 관한 정보 (혹은 서빙 eNB 신호 수신 시 가장 강한 간섭을 유발하는 워스트 컴패니언 (worst companion) PMI(s))가 협력 eNB에 대한 CSI로서 서빙 기지국을 거쳐 협력 기지국에게 제공되고, 해당 협력 eNB는 보고된 유효 재널에 직교한 공간으로 범을 형성한다고 가정
다음으로 협력 eNB에 대한 CSI 보고의 경우, 단말은 남은 N-1개의 CSI 보고 구성을 이용해 협력 eNB에 대한 CSI를 주기적으로 보고한다. 각 CSI 보고는 각 협력 eNB에 대응한다. 또한, 각 협력 eNB을 위한 CSI 보고 시기는 3GPP Rel- 8/9/10에 정의된 대로 주어질 수 있다. 구제적으로, 각 협력 eNB을 위한 CQI/PMI 전송 시점이 도 9~10의 예시오 같이 주기적으로 주어지고, 각 협력 eNB을 위한 RI 전송 시점이 도 11의 예시와 같이 주기적으로 주어질 수 있다. 상술한 바와 같이, RI의 전송 주기 및 서브프레임 오프셋은 CQI의 전송 주기 및 서브프레임 오프셋에 대해 상대 값으로 주어진다.
한편, CoMP JT를 고려할 경우, 서빙 eNB으 I PMI에 해당하는 RI와 협력 eNB의 PMI에 해당하는 RI는 동일한 것이 바람직하다. JT의 경우, 동일한 신호가 두 eNB로부터 동시에 전송되고 그 결과 두 eNB가 전송하는 데이터 레이어으ᅵ 수가 같기 때문이다. 이는 협력 eNB에 대한 CSI 보고 시에는 RI를 보고할 필요가 없다는 점을 의미한다. 따라서 본 발명은 협력 eNB의 CSI 보고 시에는 RI에 해당하는 피드백 자원을 CoMP를 위한 다른 정보를 전달하는 용도로 사용할 것을 제안한다. 일 예로, 협력 eNB를 위한 CSI 보고 시에는 RI에 해당하는 피드백 자원을 통하여 서빙 eNB오卜 맵핑된 협력 eNB 사이의 채널 정보를 보고할 것을 제안한다. 편의상, eNB 사이의 채널 정보를 기지국간 -CSI (inter-eNB CSI)라고 지청한다. 기지국간 -CSI는 이로 제한되는 것은 아니지만 서빙 eNB와 협력 eNB 사이의 상대적인 재널 정보를 포함한다. 기지국간 -CSI를 협력 eNB의 RI에 해당하는 피드빡 자원을 통하여 보고하는 동작은, 주기적 보고를 구성함에 있어 3GPP Rel-8/9/10에서 RI 보고를 위해 사용했던 주기나 서브프레임 오프셋을 재사용함으로써 구현이 가능하다. 이 때, RI를 위해 사용했던 파라미터 중 일부 주기 값이나 서브프레임 오프셋 값은 불필요한 경우 사용 가능 목록에서 제외될 수 있다.
상대적인 재널 정보는 두 eNB 사이의 상대적인 위상 자이를 나타내는 정보이거나 상대적인 세기 (amplitude) 차이를 나타내는 정보일 수 있다. 특히, 상대적인 채널 정보는 CoMP JT를 위해 매우 중요하다. 서빙 eNB와 협력 eNB가 서로 간의 상대적인 재널 정보를 알지 못한다면 두 eNB의 안테나 사이의 위상 및 세기 차이를 적절히 보상하는 빔포밍을 수행하지 못하므로 죄적의 빔포밍 설정이 불가능할 뿐 아니라 경우에 따라서는 한 쪽 신호가 다른 쪽 신호와 상쇄 간섭을 일으켜 죄종 수신 신호의 세기가 매우 낮아지는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 서빙 eNB와 협력 eNB 사이의 상대적인 채널 정보는 유실될 경우 매우 큰 손실이 발생할 수 있으므로 3GPP Rel-8/9/ΙΟ에서의 RI 보고오 같이 PMI/CQI와 별도의 자원을 활용하여 보다 안정적으로 전송하는 것이 바람직하다. 이 때 협력 eNB에 대한 CQI는 적절한 가정을 통하여 얻어진 CQI 값, 예를 들어 CoMP JT로 달성 가능한 CQI이거나, 협력 eNB 혼자서 신호를 전송할 경우 (서빙 eNB는 일제의 간섭을 주지 않거나, CoMP 동작을 수행하지 않거나, 혹은 서빙 eNB의 PMI로 보고된 PMI에 직교하도록 빔포밍한다고 가정할 수 있음) 달성할 수 있는 CQI 값일 수 있다. 이런 방식을 통하여 eNB 간 재널 정보와 같은 새로운 CSI 보고를 별도의 추가적인 오버해드 없이 기존의 주기적 보고 구성을 사용하여 피드백 할 수 있다. 두 eNB 사이의 상대적인 재널 정보의 또 다른 예로, CoMP JT를 통하여 얻을 수 있는 CQI의 증분을 피드백할 수 있다. 예를 들어, 서빙 eNB의 CQI 값을 서빙 eNB 단독으로 전송했을 때 달성할 수 있는 CQI로 계산한 다음 협력 eNB와 CoMP JT를 할 경우 증가하는 CQI 값의 변화량을 상대적인 재널 정보의 형태로 피드백하면 eNB는 CoMP JT를 수행할 경우 전송 가능한 CQI 값을 계산할 수 있게 된다. RI 피드백이 예정된 서브프레임에서 협력 eNB에 대한 RI를 기지국간 -CSI로 대제하는 것은 CoMP JT로 동작 /가정된 경우로 한정될 수 있다. 따라서, 단말은 기지국으로부터 CoMP 수행 모드에 대한 시그널링에 따라 CSI 피드백 컨텐츠를 다르게 조절할 수 있다. 예를 들어, 단말이 서빙 eNB로부터 CoMP JP를 지시하는 정보를 수신한 경우, 단말은 앞에서 제안한 바와 같이 협력 eNB에 대한 CSI 보고 시에 RI 전송을 위한 서브프레임에서 RI 대신 기지국간 -CSI를 전송할 수 있다. 반면, 단말이 서빙 eNB로부터 CoMP CS/CB를 지시하는 정보를 수신한 경우, 단말은 eNB에 대한 CSI보고 시에 RI를 위한 서브프레임에서 RI를 전송할 수 있다.
도 B은 본 발명의 일 실시예에 따라 CoMP CSI 보고 방식을 예시한다. 도 13은 단말이 기지국 별로 주어진 주기적 CSI 보고 구성에 따라 서빙 eNB(eNBl)오 협력 eNB(eNB2)으 I CSI를 보고하는 것을 예시한다. 편의상, 각각으 I eNB를 위한 CSI 보고 구성이 5ms의 주기를 가지며 서로는 2ms의 오프셋을 통해 구분된다고 가정한다. 그러나, 이러한 CSI 보고 구성은 일 예로서, 협력 eNB의 개수 및 각 기지국을 위한 CSI보고 구성은 다양하게 설정될 수 있다.
구제적으로 도 13은 서빙 eNB(eNB 1)을 위한 CSI보고 구성을 통해, CQI/PMI 전송을 위한 주기와 서브프레임 오프셋이 각각 5ms (즉, 5개 서브프레임)와 0으로 설정되고, RI 상대 주기 /상대 오프셋이 각각 4 (즉, 20ms), 5개 서브프레임으로 설정된 경우를 나타낸다. eNBl을 위한 CSI 보고의 경우, RI와 CQI/PMI를 위한 전송 시점이 20n + 5 서브프레임마다 겹지며, CSI 전송 우선 순위에 따라 CQI/PMI가 드랍된다. 서빙 기지국을 위한 CSI의 경우, 단말은 3GPP Rel-8/9/10에 정의된 보고 방식을 따를 수 있다■ 따라서, eNBl을 위한 CSI는 RI => CQI/PMI => CQI/PMI => CQI/PMI 순으로 피드백 되며 각각의 피드백 간격은 5ms이다.
유사하게, 도 13은 협력 eNB(eNB 2)을 위한 CSI 보고 구성을 통해, CQI/PMI 전송을 위한 주기와 서브프레임 오프셋이 각각 5ms (즉, 5개 서브프레임)와 2로 설정되고, RI상대 주기 /상대 오프셋이 각각 4 (즉, 20ms), 5개 서브프레임으로 설정된 경우를 나타낸다. eNB2를 위한 CSI 보고의 경우, RI와 CQI/PMI를 위한 전송 시점이 20n + 7 서브프레임마다 겹지며, CSI 전송 우선 순위에 따라 CQI/PMI가 드랍된다. 협력 기지국을 위한 CSI 보고의 경우, 앞에서 제안한 바와 같이 RI를 위한 피드백 자원이 CoMP 동작을 위해 필요한 정보 (예, 상대적인 재널 정보)를 피드백 하는데 人용될 수 있다. 따라서, eNB2를 위한 CSI는 예를 들어 상대적인 재널 정보 (inter- eNB CSI) => CQI/PMI => CQI/PMI -> CQI/P I 순으로 피드백 될 수 있다. 여기서, 상대적인 재널 정보는 서빙 eNB와 ¾핑된 협력 eNB 사이의 위상 차 및 /또는 세기 차를 나타낼 수 있다.
정리하면, 서빙 eNB (eNBl)를 위한 CSI 피드백의 경우, RI는 20ms 간격으로 전송되고, CQI/PMI는 5ms 간격으로 전송되도ᅵ RI와 전송 시점이 겹지면 드랍된다. 반면, 협력 eNB (eNB2)를 위한 CSI 피드백으ᅵ 경우, 두 eNB간의 상대적인 재널 정보 (inter-eNB CSI)가 RI 피드백 자원을 이용하여 20ms 간격으로 전송된다. 또한, 협력 eNB (eNB2)를 위한 CQI/PMI는 5ms 간격으로 전송되되 RI 피드백 자원과 전송 시점이 겹치면 드랍된다. 즉, CoMP 피드백을 위한 CSI 보고 구성은 기지국 별로 기존의 방식에 따라 구성되지만, CSI 보고 시점에 해당 CSI가 어떤 eNB를 위한 것인지에 따라 단말은 CSI 피드백의 컨텐츠를 바꿔서 보고할 수 있다.
한편, 기지국간 -CSI (예, 상대적인 재널 정보)는 다른 재널 정보에 비해 중요성이 더 높을 수 있다ᅳ 따라서, 보다 안정적인 상대적인 재널 정보의 전달을 우 I해, 해당 PUCCH의 전송 전력을 추가로 높이는 방법을 제안한다. 일 예로, 기지국간 -CSI를 전송하는 PUCCH에는 그 외으 I CSI를 전송하는 PUCCH에 비해 A dB (A>0)의 추가적인 전력 오프셋을 부여할 수 있다.
수학식 9는 수학식 8의 PUCCH 전력 제어 계산 식에 추가 전력 오프셋을 적용한 예를 나타낸다. 아래 식은 PUCCH 포맷 2, 2a, 2b를 구하는데 사용될 수 있다.
【수학
PUCCH
Figure imgf000027_0001
여기서,
Figure imgf000027_0002
· UCCH - PLC , K-) , ᅀ F PUCCH( ), ATxD(F') 및 g(0는 수학식 8에서 설명한 바와 같다. A는 서브프레임 i에서 기지국간 -CSI (예, 상대적인 재널 정보)가 전송되는 경우 양의 값이고, 그 외의 경우 0을 나타낸다. 다른 방식으로, 수학식 8에서 를 변형함으로써 기지국간— CSI를 전송하는 PUCCH의 전력을 그 외의 CSI를 전송하는 PUCCH에 비해 높게 설정할 수 있다. 수학식 10은 PUCCH 포맷 2, 2a, 2b이고 보통 CP인 경우를 나타내고, 수학식 11은 PUCCH 포맷 2이고 확장 CP인 경우를 나타낸다.
【수학식 10]
110 log, elSeif"ce/≥4 [dBm]
Figure imgf000028_0001
A otherwise
【수학식 11】
n QI + n HARD
10 log + A if nc +
4 Q '- ' ' [dBm]
A otherwise
수학식 10~11에서, nCQ, 및 nHARQ^ 수학식 8을 참조하여 설명한 바와 같고,
A 서브프레임 i에서 기지국간 -CSI (예, 상대적인 재널 정보)가 전송되는 경우 양의 값이고, 그 외의 경우 ◦을 나타낸다.
수학식 12~13은 Α(·)를 변형함으로써 기지국간ᅳ CSI를 전송하는 PUCCH으ᅵ 전력을 그 외의 CSI를 전송하는 PUCCH에 비해 높게 설정하는 다른 예를 나타낸다. 수학식 12는 PUCCH 포맷 2, 2a, 2b이고 보통 CP인 경우를 나타내고, 수학식 13은 PUCCH 포맷 2이고 확장 CP인 경우를 나타낸다. 아래 식은 기지국간— CSI (예, 상대적인 채널 정보)가 전송되는 PUCCH의 전송 전력을 항상 특정 값으로 고정하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 아래 식은 기지국간 -CSI (예, 상대적인 채널 정보)가 4비트 이상인 경우에는 기존의 수학식 8에 따른 전력 제어를 수행하고, 기지국간- CSI (예, 상대적인 재널 정보)가 3비트 이하인 경우에는 기존의 수학식 8과 달리 전력 증가를 위한 소정의 전력 오프셋 값을 제공하도록 변형될 수 있다 ·
【수학식 12]
A if inter - eNB CSI is reported lOlog else if nCC0OlI > 4
Figure imgf000028_0002
0 otherwise 【수학식 13]
A if inter - eNB CSI is reported
l Olog else if nr , > 4 [d Bm]
otherwise
수학식 12~13에서, nCQI 및 "HARQ ^ 수학식 8을 참조하여 설 명한 바와 같고, A는 서브프레 임 i에서 기지국간 -CSI (예, 상대적 인 채 널 정보)가 전송되는 경우 양의 값이고, 그 외의 경우 0을 나타낸다.
도 14 는 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다. 무선 통신 시스렘에 럴레이가 포함되는 경우, 백훌 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 럴레이오 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞줘 럴레이로 대체될 수 있다. 도 14 를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (BS, 110) 및 단말 (UE, 120)을 포함한다. 기지국 (110)은 프로세서 (112), 메모리 (114) 및 무선 주파수 (Radio Frequency, RF) 유닛 (116)을 포함한다. 프로세서 (112)는 본 발명에서 제안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리 (114)는 프로세서 (112)와 연결되고 프로세서 (112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛 (116)은 프로세서 (112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다. 단말 (120)은 프로세서 (122), 메모리 (124) 및. RF 유닛 (126)을 포함한다. 프로세서 (122)는 본 발명에서 제안한 절차 및 /또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리 (124)는 프로세서 (122)와 연결되고 프로세서 (122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛 (126)은 프로세서 (122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다. 기지국 (110) 및 /또는 단말 (120)은 단일 안테나 또는 다중 안테 나를 가질 수 있다. 이상에서 설 명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특정들이 소정 형 태로 결합된 것들이 다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적 인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형 태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특정들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설 명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성 이 나 특정은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대옹하는 구성 또는 특정과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적 인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거 나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설 명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수- 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 으 I해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명으 I 일 실시예는 하나 또는 그 이상으 I ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트률러, 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어 나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설 명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절자, 함수 등의 형 태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서오ᅡ 데이 터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어 나지 않는 범위에서 다른 특정한 형 태로 구체화될 수 있음^ 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설 명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적 인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되 어 야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 재 널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 에를 중심으로 설 명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

【청구의 범우ᅵ】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 단말이 재 널 상태 정보를 보고하는 방법에 있어서, 기지국 별로 설정된 CSI(Channel State Information)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 제 1 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
각 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레 임을 통해 해당 기지국의 하향링크에 대한 CSI를 상기 제 1 기지국에게 전송하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 CSI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들 중 적 어도 일부는 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 방법 .
【청구항 2]
제 1항에 있어서,
상기 CSI의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보는 RI(Rank Indicator)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 포함하는 방 g.
[청구항 3】
제 2항에 있어서,
상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 RI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레 임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 방법.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 상대적 인 재 널 상태를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
【청구항 5]
제 4항에 있어서,
상기 상대적 인 채 널 상태를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 위상 자, 또는 세기 차를 지시하는 정보를 포함하는 방법 .
【청구항 6】
제 1항에 있어서,
상기 제 1 기지국은 서 빙 기지국이고, 상기 제 2 기지국은 협 력 기지국인 방법 .
【청구항 7】
무선 통신 시스템에서 채 널 상태 정보를 전송하도록 구성된 단말에 있어서, 무선 주파수 (Radio Frequency, F) 모듈; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 기지국 별로 설정된 CSI(Channel State Information)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 제 1 기지국으로부터 수신하고, 각 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레 임을 통해 해당 기지국의 하향링 H에 대한 CSI를 상기 제 1 기지국에게 전송하도록 구성되고,
상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레 임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 CSI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 서브프레임들 중 적 어도 일부는 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 단말.
【청구항 8】
제 7항에 있어서,
상기 CSI의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보는 RI(Rank Indicator)의 주기적 보고를 위한 복수의 구성 정보를 포함하는 단말.
【청구항 9】
제 8항에 있어서, 상기 제 1 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크에 관한 RI를 전송하는데 사용되고, 제 2 기지국을 위한 구성 정보에 따라 주기적으로 설정된 RI용 서브프레 임들은 상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보를 전송하는데 사용되는 단말.
【청구항 10】
제 7에 있어서,
상기 제 1 기지국의 하향링크와 상기 제 2 기지국의 하향링크 사이의 관계를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 상대적 인 재 널 상태를 지시하는 정보를 포함하는 단말.
【청구항 11】
제 10항에 있어서,
상기 상대적 인 재 널 상태를 지시하는 정보는 두 기지국의 하향링크 신호간의 위상 자, 또는 세기 차를 지시하는 정보를 포함하는 단말.
【청구항 12】
제 8항에 있어서,
상기 제 1 기지국은 서 빙 기지국이고, 상기 제 2 기지국은 협 력 기지국인 단말.
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