WO2012102479A2 - 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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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly,
  • the present invention relates to a method for reporting channel state information in a wireless communication system supporting CoMP (Coordinated Multi Point) transmission, and an apparatus therefor.
  • CoMP Coordinated Multi Point
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E—UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • the Evolved Universal Mobile Telecommunications System (E-UMTS) system is an evolved system from the existing UMTSOJuniversal Mobile Telephony unicat ions System. 3GPP is working on basic standardization.
  • the E-UMTS may be referred to as an LTECLong Term Evolution (LTE) system.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS and E—Details of the technical specifications of UMTS can be found in Release 7 and Release 8 of the "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network," respectively.
  • an E-UMTS is an access gateway (AG) located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and a network (E-UTRAN).
  • a base station can transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • Cell is 1.25 , 2.5, 5, 10, 15,
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • Downlink (DL) The base station transmits downlink scheduling information for the data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (hybrid automatic repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL information for uplink (UL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, and the like.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • the core network (CN) may be composed 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.
  • 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 evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible use of frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • a method for reporting channel state information by a terminal includes: receiving a reference signal from a serving cell and at least one cooperative cell; Configuring channel state information for the CoMP transmission based on the reference signal; And reporting the channel state information to the serving cell through an uplink physical uplink shared channel, wherein the channel state information includes channel quality indicator (CQI) information and a precoding matrix index.
  • CQI channel quality indicator
  • PMI Precoding Matrix Index
  • the CQI information includes a wideband CQI and a CQI for each subband selected for CoMP transmission
  • the information includes a wideband PMI and a PMI for each of the selected subbands.
  • the terminal device in a wireless communication system that supports CoM Coordinated Multi Point (TMP) transmission includes: receiving modules for receiving reference signals from a serving cell and one or more cooperative cells; A processor configured to configure channel state information for the CoMP transmission based on the reference signal; And transmission modules for reporting the channel state information to the serving cell through an uplink physical uplink shared channel, wherein the channel state information includes channel quality indicator (CQI) information and a precoding matrix.
  • TMP CoM Coordinated Multi Point
  • the CQI information includes a wideband CQI and a CQI for each subband selected for the CoMP transmission
  • the PMI information includes a wideband PMI and the And a PMI for each of the selected subbands.
  • the CQI for each of the subbands selected for CoMP transmission is represented by a difference value from the wideband CQI.
  • the channel state information may include an indicator indicating the position of the selected subband in the system bandwidth, the relative phase difference or relative amplitude of the signal transmitted from the at least one cooperative cell and the signal transmitted from the serving cell
  • the apparatus may further include information for compensating at least one of the cars.
  • the channel state information includes a rank indicator (RI).
  • the PMI information is configured for each of the serving cell and the one or more cooperative cells.
  • channel state information may be more effectively reported in a wireless communication system supporting CoMP (Coordinated Multi Point) transmission.
  • CoMP Coordinated Multi Point
  • FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • 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.
  • 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.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • FIG. 7 is a block diagram of a general multi-antenna (MIM0) communication system.
  • MIM0 multi-antenna
  • FIG 8 illustrates a CoMP transmission system to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention. [Form for implementation of invention]
  • 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.
  • Control plane is terminal (User Equipment; A path through which control messages used by the UE and the 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 moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (0FDMA) scheme in the downlink, and modulated in the SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDM) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a 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.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer provides unnecessary control for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. Perform header compression to reduce information.
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configurat ion, 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 negotiation of the terminal and the network exchanges 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 the RRC Connected Mode, otherwise it is in the RRC Idle Mode. Will be.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz, etc. to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink MCH (mult icast channel).
  • an uplink transport channel for transmitting data from a terminal to a network includes an RACfKRandom Access Channel for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE performs an initial cell search operation such as synchronization with the base station (S301).
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and obtains information such as a cell ID. have.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH. It may be (S302).
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • 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
  • a content ion resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the procedure as described above, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • 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 according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a CQI (Channel Quality Indicator), a PMKPrecoding Matrix Index (RKRank Indicator), and the like. do.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 x T s ) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers X 7 (6) OFDM symbols.
  • Transmission Time Interval (PI) which is a unit time at which data is transmitted, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame or 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 a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 0FDM symbols.
  • the first 1 to 3 0FDM symbols are used as the control region and the remaining 13-11 0FDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated 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), PDCCHCPhysical Downlink Control CHannel (PCCH), and the like.
  • PCFICH Physical Control Format Indicator CHannel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel
  • PCCH Physical Downlink Control CHannel
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of 0FDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first 0FDM 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 the control region based on the cell HKCell IDentity.
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier and one 0FDM 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, PHICH represents 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 modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK 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 the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the 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 a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-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.
  • Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and 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 (eg, frequency location) of "B” and a DCI format of "C", that is, a transmission format. It is assumed that information about data transmitted using information (eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.) is transmitted through a specific subframe.
  • RTI Radio Network Temporary Identity
  • the terminal in the cell monitors the PDCCH using the RNTI information it has, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, Receives the PDSCH indicated by and "C" through the information of the PDCCH.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system. .
  • an 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.
  • the middle 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 / NACK used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating a downlink channel state, a RHRank Indicator for MIM0, and a SR (Scheduling Request), which is an uplink resource allocation request.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency 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, and this method can improve the transmission and reception efficiency of data. That is, by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system, it is possible to increase capacity and improve performance.
  • MIM0 may 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 full 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 terminals and repeaters. According to the multiple antenna technology, a single antenna It is possible to overcome the transmission limitation in the conventional mobile communication.
  • FIG. 1 A schematic diagram of a typical multi-antenna (MIM0) communication system is shown in FIG.
  • Transmitter had a transmitting antenna is installed dog ⁇ ⁇
  • the receiving end has a receiving antenna installed dog N R.
  • N R the receiving antenna installed dog
  • the theoretical channel transmission capacity is increased than when using a plurality of antennas 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 efficiency is improved.
  • the maximum transmission rate when using one antenna is R 0
  • the transmission rate when using multiple antennas is, in theory, the maximum transmission as shown in Equation 1 below.
  • the rate R ⁇ may be increased by multiplying the rate increase rate Ri. Where Ri is the lesser of N and ⁇ ⁇ R.
  • the research trends related to multi-antennas to date include information theory aspects related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, transmission reliability and transmission rate improvement.
  • Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.
  • N ⁇ transmit antennas and N R receive antennas exist.
  • the maximum transmittable information is ⁇ ⁇ , and thus the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
  • each transmission information "52" "" “in 5 ⁇ ⁇ can be different from the transmit power, wherein each of the transmission power ' ⁇ ' '' 'when La, represents the transmission information transmitted power is adjusted to the vector Equation 3 below.
  • the weight matrix is applied to the information vector whose transmission power is adjusted.
  • Equation 5 Equation 5
  • rank (H) of the channel matrix H is limited as in Equation 6.
  • Equation 6 rank () ⁇ min (A ⁇ r , ⁇
  • rank () ⁇ min (A ⁇ r , ⁇
  • Equation 7 rank () ⁇ min (A ⁇ r , ⁇
  • # of streams '' represents the number of streams, while it should be noted that one stream may be transmitted through more than one antenna.
  • One or more streams to multiple antennas There may be several ways of treating one or more streams to multiple antennas. This method can be described as follows according to 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.
  • the LTE-A system which is a standard of the next generation mobile communication system, is expected to support a CoMP (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 cells cooperate with each other to communicate with the terminal in order to improve communication performance between the terminal and the base station (sal or sector) in the shadow area.
  • CoMP transmission can be divided into CoMP-Joint Processing (CoMP-JP) and CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming (CoMP-CS / CB) through data sharing.
  • CoMP-JP CoMP-Joint Processing
  • CoMP-CS / CB CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming
  • the UE may simultaneously receive data from each base station performing a CoMP transmission scheme and combine the received signals from each base station to improve reception performance.
  • Joint Transmission JT
  • one of the base stations performing the CoMP transmission scheme may consider a method for transmitting data to the terminal at a specific time point (DPS; Dynamic Point Selection).
  • DPS Dynamic Point Selection
  • the terminal may receive data through one base station, that is, a serving base station, through beamforming.
  • each base station may simultaneously receive a PUSCH signal from the terminal (Joint Reception; JR).
  • JR Joint Reception
  • CoMP-CS / CB cooperative scheduling / bumping scheme
  • channel state information (CSI) reporting will be described.
  • CSI channel state information
  • the base station and the terminal may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIM0 antenna.
  • the base station allocates a physical uplink control channel (PUCCH) or a physical uplink shared channel (PUSCH) to the terminal and instructs to feed back channel state information (CSI) for the downlink signal.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the RI represents rank information of a channel as described above, 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 CMI value.
  • 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 channel strength.
  • MU-MIM0 there is interference between UEs multiplexed in the antenna domain, so the accuracy of CSI may have a significant effect on interference of not only UEs reporting CSI but also other UEs multiplexed. So in MU-MIM0
  • the LTE-A standard decided to design the final PMI by dividing it into Wl, which is a long term and / or wideband PMI, and W2, which is a short term and / or sub-band PMI. It became.
  • Equation 8 As an example of a hierarchical codebook transformation scheme constituting one final PMI from the W1 and W2 information, a long-term covariance matrix of a channel may be used as shown in Equation 8 below.
  • W2 is a short team PMI, a codeword of a codebook configured to reflect short-term channel information
  • W is a codeword of a final codebook
  • R (A) is a matrix.
  • the norm of each column of A is a matrix normalized to one.
  • Nt represents the number of transmit antennas
  • M represents the number of columns of the matrix Xi
  • the matrix X has a total of M candidate column vectors.
  • e M k , e M ', and e M ra are heat vectors whose only kth, 1st, and mth elements are 1, and the remainder are 0, respectively, of M elements.
  • the first and mth column vectors are shown.
  • ⁇ ', and 7' are both units gambling (unit norm) the phase rotation (phase rotation) in the column vector when be as complex values, each pick out the k-th and 1-th, m-th column vector of matrix Xi having Indicates application.
  • i represents an PMI index indicating W1 as an integer of 0 or more.
  • j represents an PMI index indicating W2 as an integer of 0 or more.
  • the structure of the codeword is a cross polarized antenna
  • the antennas When the antenna is used and the spacing between the antennas is dense, for example, when the distance between adjacent antennas is usually less than half of the signal wavelength, the structure is designed to reflect the correlation characteristics of the generated channel.
  • the antennas can be divided into horizontal antenna groups and vertical antenna groups. Each antenna group has characteristics of a uniform linear array (ULA) antenna. Co-located.
  • ULA uniform linear array
  • the correlation between antennas of each group has the same linear phase increment characteristic, and the correlation between antenna groups has phase rotation characteristic.
  • the codebook is a quantized value of the channel, it is necessary to design the codebook to reflect the characteristics of the channel.
  • the ⁇ 1 codeword having the above-described structure may be illustrated as in Equation 10 below.
  • Equation 10 the codeword is expressed as a vector of the number of transmit antennas, and is structured as an upper vector X '(and a lower vector ⁇ ' ⁇ '(, and each represents a correlation characteristic between a horizontal antenna group and a vertical antenna group.
  • ⁇ '() is advantageously represented as a vector having a linear phase increase characteristic reflecting the correlation characteristics between antennas of each antenna group, a representative example may be a DFT matrix.
  • Table 1 examines Mode 1-2, Mode 3-1, and Mode 2-2, which report PMI in detail.
  • N the total number of subbands according to the system bandwidth.
  • Mode 1-2 is a feedback mode for reporting a plurality of PMIs and one wideband CQI.
  • the PMIs feed back in units of subbands (SBs).
  • SBs subbands
  • Table 2 below shows the bit sizes for CQI and PMI for two or four antenna ports in Mode 1-2
  • Table 3 shows the CQI and PMI for eight antenna ports in Mode 1-2. Indicates the bit size.
  • Mode 3-1 is a feedback mode for reporting one wideband PMI and a plurality of CQIs, and feeds back CQIs in SB units.
  • Table 4 shows the bit sizes for CQI and PMI for two or four antenna ports in Mode 3-1, and Table 5 shows the CQI and PMI for eight antenna ports in Mode 3-1. Indicates the bit size.
  • Mode 2-2 is a feedback mode that reports a plurality of PMIs and a plurality of CQIs, and assigns PMI and CQIs to the broadband and M-selected SBs, respectively. Feedback. At this time, an average PMI and a corresponding CQI are transmitted for the M-selected SB, and an L bit size indicator indicating the selected M SB indexes is also transmitted. Table 6 below shows the bit sizes for CQI and PMI for two or four antenna ports in Mode 2-2, and Table 7 shows the CQI and PMI for eight antenna ports in Mode 2-2, respectively. Indicates the bit size.
  • the bit size of the PMI is twice the bit size of the PMI shown in Tables 4 and 5, respectively, which is the average PMI for broadband and the average PMI for M selected subbands. This is because two PMIs are included.
  • Each of the wideband first PMI and the subband second PMK subband second PMI referred to in Tables 3, 5, and 7 correspond to W1 and W2 described above.
  • bit sizes for RIs commonly applied to Mode 1-2, Mode 3-1, and Mode 2-2 are shown in Table 8 below.
  • the present invention proposes a CoMP CSI reporting method in which a UE feeds back channel status information (CSI) of a cooperative cell through a PUSCH for CoMP operation.
  • PUSCH-based CSI feedback scheme proposed in the present invention is not only for the CoMP operation, but also may be applied to non-CoMP operation and DPS (Dynamic Point Selection) depending on the situation.
  • DPS Dynamic Point Selection
  • each channel information is reported in wideband CSI, it may be applied to a case in which CSI reporting is performed in subband units.
  • the UE that is, the CoMP UE, operates by receiving control information from a serving eNB (S-eNB), and the CoMP JP scheme is applied to simultaneously transmit data information from the S-eNB and the cooperating eNB (C_ eNB). It is showing. If the CoMP CS / CB scheme is applied, data information is transmitted only in the S-eNB, and in the case of DPS, the data information is transmitted only in an eNB dynamically selected in a cooperative cell set composed of the S-eNB and one or more C-eNBs. .
  • S-eNB serving eNB
  • C_ eNB cooperating eNB
  • FIG. 8 only one C-eNB is illustrated.
  • the present invention is a scheme generally established in a cooperative cell set in which a plurality of C-eNBs exist. Also, as shown in FIG.
  • CSI feedback for CoMP operation may require a large amount of feedback bit size since CSI feedback for cooperative cells is added as compared to single cell based non-CoMP CSI reporting. Therefore, rather than reporting CSI periodically through PUCCH, a large amount of feedback bits can be transmitted at once when performing feedback through PUSCH. There is a more advantageous aspect.
  • the CoMP UE is reported to the CoMP CSI using the PUSCH, where feedback through the PUSCH is aperiodically triggered using the L1 / L2 signaling by the S-eNB.
  • periodic PUSCH feedback may be configured through higher layer signaling.
  • Mode 1-2 corresponding to Tables 2 and 3 and Mode 3-1 corresponding to Tables 4 and 5, which can be applied for PUSCH-based CSI reporting
  • Mode 2-2 which transmits only average CSI for M selected SBs (M-selected SBs).
  • the relative phase and / or relative phase of C-eNB can be properly compensated for the difference in the channel of C-eNB to the channel of S-eNB.
  • Inter-cell CSI bits representing relative amplitudes may be added, hereinafter, the size of the inter-cell CSI bits is denoted by ".
  • L means a bit size for indicating the selected SB.
  • the bit size calculation of the above Equations 11 to 13 varies depending on the configuration of the feedback content for C—e Bs when generating the CoMP CSI, and in particular for each parameter value of N, C, a, etc., and C-eNB. Whether to feed back only WB channel information for CoMP or to feed back channel information in SB may also vary greatly. However, the feature that can be understood through the above example is that the larger the parameter value of N, C, a, etc., and / or when the information to be fed back increases significantly, such as when 8 antenna ports are operated, There may be cases where hundreds of bits of CoMP CSI need to be fed back at one time.
  • the main factor that is much larger than the case in which the bit size of Mode 1-2 is 385 bits is that N times is applied to the PMI payload size required for one SB as the PMI is reported in SB. If a bit is added as an inter-cell CSI bit for CoMP JT, this also means that the portion where N times is applied to give different information for each SB causes a large payload size increase.
  • the PBs for each SB of the S-eNB may be determined in a direction in which CB performance is maximized based on the WB PMI information of the C-eNB.
  • CoMP JT when selecting SB PMIs of S-eNBs based on the WB PMI information of the C-eNB, a method of determining inter-cell CSI bits for each SB in a direction in which the throughput of CoMP JT is maximized is used. It is possible.
  • SSI-based CSI reporting is performed only on M selected subbands (M-selected SBs) indicated by the L bit size indicator, and the content is M averages, not the average CSI of M selected SBs.
  • SB PMI and SB CoMP CQI are reported for each selected subband.
  • an a bit sized inter-cell CSI bit may be fed back together as additional information for CoMP.
  • Table 9 is an extension of Table 6
  • Table 10 is the table
  • L means a bit size for indicating the selected SB.
  • the communication device 900 includes a processor 910, a memory 920, an RF modules 930, a display modules 940, and a user interface modules 950.
  • the communication device 900 is shown for convenience of description and some models may be omitted.
  • the communication device 900 may further include the necessary modules.
  • some of the hairs in the communication device 900 can be divided into more granular hairs.
  • the processor 910 is configured to perform an operation according to the embodiment of the present invention illustrated with reference to the drawings. In detail, the detailed operation of the processor 910 may refer to the contents described with reference to FIGS. 1 to 8.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores an operating system, an application, program code, data, and the like.
  • the RF modules 930 are connected to the processor 910 and perform a function of converting a baseband signal into a radio signal or converting a radio signal into a baseband signal. To this end, the F modules 930 perform analog conversion, amplification, filtering and frequency up-conversion or their reverse processes.
  • Display modules 940 are connected to the processor 910 and display various information. Display mod 940 Although not limited thereto, well-known elements such as a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED), and a zero light emitting diode (0LED) may be used.
  • the user interface modules 950 are connected to the processor 910 and may be configured with a combination of well known user interfaces such as a keypad, a touch screen, and the like.
  • 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 apparent that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including the base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B ⁇ 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.
  • an embodiment of the present invention may include one or more ASICs, icat ion specific integrated circuits, digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), rogrammable logic devices (PLDs), and FPGAs. (field programmable gate arrays), a processor, a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs rogrammable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • a processor a controller, a microcontroller, a microprocessor, or the like.
  • firmware or software 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 channel state information includes channel quality indicator (CQI) information and precoding matrix index (PMI) information, and the CQI information includes a subband selected for wideband CQI and the CoMP transmission. Includes a CQI for each band,
  • the PMI information includes a wideband PMI and PMI for each of the selected subbands.
  • the channel state information is,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 출원에서는 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀로부터 참조 신호를 수신하는 단계, 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 CoMP 전송을 위한 채널 상태 정보를 구성하는 단계, 및 상기 채널 상태 정보를 상향링크 물리 공용 채널(Physical Uplink Shared CHannel)을 통하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계를 포함하고, 상기 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator; CQI) 정보 및 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index; PMI) 정보를 포함하고, 상기 CQI 정보는 광대역(Wideband) CQI 및 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI를 포함하며, 상기 PMI 정보는 광대역(Wideband) PMI 및 상기 선택된 서브밴드 각각에 대한 PMI를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는,
CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E— UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다ᅳ E-UMTS( Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTSOJniversal Mobile Teleco隱 unicat ions System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTECLong Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E— UMTS의 기술 규격 (technical speci f icat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면， E-UMTS는 단말 (User Equipment; UE)과 기지국 (eNode B; eNB, 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스， 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25， 2.5, 5, 10, 15,
20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화， 데이터 크기， HARQ( Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한， 상향 링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화， 데이터 크기， HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망 (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 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만， 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한， 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소， 서비스 가용성 증대， 융통성 있는 주파수 밴드의 사용， 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다. 【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상인 CoMP( Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법은, 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 샐로부터 참조 신호를 수신하는 단계; 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 CoMP 전송을 위한 채널 상태 정보를 구성하는 단계; 및 상기 채널 상태 정보를 상향링크 물리 공용 채널 (Physical Uplink Shared CHannel)을 통하여 상기 서빙 셀로 보고하는 단계를 포함하고, 상기 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자 (Channel Quality Indicator; CQI) 정보 및 프리코딩 행렬 인덱스 (Precoding Matrix Index; PMI) 정보를 포함하고, 상기 CQI 정보는 광대역 (Wideband) CQI 및 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI를 포함하며, 상기 PMI 정보는 광대역 (Wideband) PMI 및 상기 선택된 서브밴드 각각에 대한 PMI를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 CoM Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀로부터 참조 신호를 수신하는 수신 모들; 상기 참조 신호에 기반하여, 상기 CoMP 전송을 위한 채널 상태 정보를 구성하는 프로세서; 및 상기 채널 상태 정보를 상향링크 물리 공용 채널 (Physical Uplink Shared CHannel)을 통하여 상기 서빙 셀로 보고하는 송신 모들을 포함하고， 상기 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자 (Channel Quality Indicator; CQI) 정보 및 프리코딩 행렬 인텍스 (Precoding Matrix Index; PMI) 정보를 포함하고, 상기 CQI 정보는 광대역 (Wideband) CQI 및 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI를 포함하며， 상기 PMI 정보는 광대역 (Wideband) PMI 및 상기 선택된 서브밴드 각각에 대한 PMI를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서， 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI는, 상기 광대역 CQI과의 차등값으로 표현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 채널 상태 정보는, 시스템 대역폭에서 상기 선택된 서브밴드의 위치를 지시하는 지시자를 포함할 수 있고， 상기 하나 이상의 협력 셀로부터 송신되는 신호와 상기 서빙 셀로부터 송신되는 신호의 상대적 위상차 또는 상대적 진폭차 중 적어도 하나를 보상하기 위한 정보를 더 포함할 수 있다. 나아가， 상기 채널 상태 정보는 랭크 지시자 (Rank Indicator; RI)를 포함한다.
바람직하게는， 상기 PMI 정보는， 상기 서빙 셀 및 상기 하나 이상의 협력 샐 각각에 대하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면 CoMP (Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보다 효과적으로 보고할 수 있다.
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 것이다. 【도면의 간단한 설명】
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면 .
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도.
도 8은 본 발명이 적용되는 CoMP 전송 시스템을 예시하는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다. 【발명의 실시를 위한 형태】
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성， 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다. 본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만， 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 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 E-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 매체접속제어 (Medium Access Control) 계층과는 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로， 물리채널은 하향 링크에서 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDM Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층의 매체접속제어 (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 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configurat ion) 및 해게 (Release)와 관련되어 논리채널， 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계충은 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 계층의 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 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고， 또는 별도의 하향 MCH(Mult icast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACfKRandom Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널 (Logical Channel)로는 BC Broadcast Control Channel), PCCH( Paging Control Channel), CCCH( Common Control Channel), MCCH(Mult icast Control Channel), MTCH(Mult icast Traffic Channel) 등이 있다. 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S301). 이를 위해， 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel； S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고， 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후， 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편， 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 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 채널 (Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우， 추가적으로 층돌 해결 절차 (Content ion Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송 (S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 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), PMKPrecoding Matrix Index), RKRank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및 /또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다. 도 4를 참조하면， 무선 프레임 (radio frame)은 10ms (327200 xTs)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임 (subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms( 15360 ><1 의 길이를 가진다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고ᅳ Ts=l/(15kHzX2048)=3.2552xi0— 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 X 7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 ΠΙ (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 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면， 서브프레임은 14개의 0FDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 0FDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13-11개의 0FDM 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 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고， 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCHCPhysical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 0FDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 0FDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고， 각각의 REG는 셀 HKCell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파 X하나의 0FDM 심볼로 정의되는 최소 물리 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 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉， PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고， 셀 특정 (cell— specific)하게 스크램블 (scrambl ing) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(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 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및 /또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복 (repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서， n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-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( Down link- shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서， 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말 (하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩 (decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어， 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI (Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹 (masking)되어 있고, "B"라는 무선자원 (예， 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보 (예, 전송 블록 사이즈， 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면， 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고， 수신한 PDCCH의 정보를 통해 와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다. .
도 6을 참조하면， 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RHRank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉， PUCCH에 할당되는 2개의 자원블톡은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
이하 MIM0 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple- Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIM0를 '다중 안테나 '라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는， 하나의 전체 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 증가시킬 수 있다. 또한， 이 기술은 이동통신 단말과 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 (MIM0) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ개 설치되어 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 채널 전송 용량이 증가한다 . 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다 . 따라서， 전송 레이트가 향상되고， 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 R0라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 R。에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
【수학식 1】
^二 mill ( ,
Figure imgf000013_0001
예를 들어 , 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 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 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구， 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 Ντ개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ντ개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수학식 2]
S
Figure imgf000014_0001
한편， 각각의 전송 정보 '52'" ''5λγ γ에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 '^''"' 라 하면， 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
【수학식 3】 s =
Figure imgf000014_0002
또한, S 를 전송 전력의 대각행렬 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
【수학식 4】
Figure imgf000014_0003
한편， 전송전력이 조정된 정보 백터 에 가중치 행렬 가 적용되어 실제
j， X 2， · · ,， X
전송되는 Ντ 개의 송신신호 (transmitted signal) Ν- τ가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호 X
백터 를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 ^는 번째 송신안테나와 ./번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 블린다. 【수학식 5】
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
일반적으로， 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 ( independent ) 행 (row) 또는 열 (column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 ¾크는 행 (row) 또는 열 (column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면， 채널 행렬 H의 랭크 (rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
【수학식 6】 rank( )≤ min(A^r , Ν 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 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다ᅳ 따라서， 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 7] # of streams < rank(n)≤ min(NT , NR )
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 대웅시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 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 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서， CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국 (샐 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2 개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.
CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIM0 형태의 조인트 프로세싱 (CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링 /빔포밍 (CoMP- Coordinated Schedul ing/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP-JP) 방식에서 , 단말은 CoMP 전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission; JT). 또한， CoMP 전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 상기 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (DPS; Dynamic Point Selection). 이와 달리， 협력 스케줄링 /빔포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서， 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국， 즉 서빙 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
상향링크의 경우 조인트 프로세싱 (CoMP— JP) 방식에서 , 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다 (Joint Reception; JR). 이와 달리， 협력 스케줄링 /범포밍 방식 (CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH 를 수신하는데 이때 협력 스케줄링 /빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 샐 (혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
이하에서는, 채널 상태 정보 (channel state information; CSI) 보고에 관하여 설명한다. 현재 LTE 표준에서는 채널 정보 없이 운용되는 개루프 (open- loop) MIM0 와 채널 정보에 기반하여 운용되는 폐루프 (closed-loop) MIM0 두 가지 송신 방식이 존재한다. 특히, 폐루프 MIM0 에서는 MIM0 안테나의 다중화 이득 (multiplexing gain)을 얻기 위해 기지국 및 단말 각각은 채널 상태 정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 기지국은 채널 상태 정보를 단말로부터 얻기 위해, 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 RKRank Indicator), PMKPrecoding Matrix Index), CQ I (Channel Quality Indication) 세가지 정보로 크게 분류된다. 우선, RI 는 상술한 바와 같이 채널의 랭크 정보를 나타내며， 단말이 동일 주파수 -시간 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 의미한다. 또한， RI 는 채널의 통팀 페이딩 (long 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， CQI 는 채널의 세기를 나타내는 값으로 통상 기지국이
PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
LTE-A 표준과 같은 보다 진보된 통신 시스템에서는 MU-MIMO (multi-user
MIM0)를 이용한 추가적인 다중 사용자 다이버시티 (multi-user diversity)를 얻는 것이 추가되었다. MU-MIM0 에서는 안테나 도메인에서 다중화되는 단말들 간의 간섭이 존재하기 때문에， CSI 의 정확성 여부는 CSI 를 보고한 단말뿐만 아니라, 다중화되는 다른 단말의 간섭에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서， MU-MIM0에서는
SU-MIM0에 비하여 보다 정확한 CSI 보고가 요구된다. 이에， LTE-A 표준에서는 최종 PMI 를 통텀 (long term) 및 /또는 광대역 (wideband) PMI 인 Wl 와 숏텀 (short term) 및 /또는 서브밴드 (sub-band) PMI인 W2 둘로 나누어 설계하는 것으로 결정되었다.
상기 W1 및 W2 정보로부터 하나의 최종 PMI 를 구성하는 구조적 코드북 변환 (hierarchical codebook transformation) 방식의 예시로 아래 수학식 8 과 같이 채널의 통텀 공분산 행렬 (long-term covariance matrix)를 이용할 수 있다.
【수학식 8]
W =膨 (WlW2)
위 수학식 8에서 W2는 숏팀 PMI로서， 숏텀 채널 정보를 반영하기 위해 구성된 코드북의 코드워드이고, W은 최종 코드북의 코드워드이며, ?r (A)은 행렬
A의 각 열의 노름 (norm)이 1로 정규화 (normal ization)된 행렬을 의미한다.
기존 W1과 W2의 구체적인 구조는 다음 수학식 9와 같다.
9】 atrix.
r) , where 1 < k,l,m≤ M and k, I, m are integer.
Figure imgf000018_0001
여기서， Nt는 송신 안테나의 개수를 나타내고， M은 행렬 Xi의 열의 개수로서 행렬 X,에는 총 M개의 후보 열백터가 있음을 나타낸다. eM k, eM', eM ra는 M개의 원소 중 각각 k번째， 1번째, m번째 원소만 1이고 나머지는 0인 열백터로서 Xi의 k번째,
1번째， m번째 열백터를 나타낸다. , β' , 및 7 '는 모두 단위 노름 (unit norm)을 갖는 복소 값으로서, 각각 행렬 Xi의 k번째, 1번째, m번째 열백터를 골라낼 때 이 열백터에 위상 회전 (phase rotation)을 적용함을 나타낸다. i는 0 이상의 정수로서 W1을 지시하는 PMI 인덱스를 나타낸다. j는 0 이상의 정수로서 W2를 지시하는 PMI 인텍스를 나타낸다.
수학식 9에서 코드워드의 구조는 교차 편파 안테나 (cross polarized antenna)를 사용하고 안테나 간 간격이 조밀한 경우， 예를 들어， 통상 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우， 발생하는 채널의 상관관계 (correlation) 특성을 반영하여 설계한 구조이다. 교차 편파 안테나의 경우 안테나를 수평 안테나 그룹 (horizontal antenna group)과 수직 안테나 그룹 (vertical antenna group)으로 구분 할 수 있는데, 각 안테나 그룹은 ULA(uniform linear array) 안테나의 특성을 가지며， 두 안테나 그룹은 공존 (co-located)한다.
따라서 각 그룹의 안테나 간 상관관계 은 동일한 선형 위상 증가 (linear phase increment) 특성을 가지며, 안테나 그룹 간 상관관계는 위상 회전 (phase rotation)된 특성을 갖는다. 결국, 코드북은 채널을 양자화 (quant izat ion)한 값이기 때문에 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 설명의 편의를 위해 상기 상술한 구조로 만든 ¾크 1 코드워드를 아래 수학식 10과 같이 예시할 수 있다.
【수학식 10]
Figure imgf000019_0001
위 수학식 10에서 코드워드는 송신 안테나의 개수 의 백터로 표현되고， 상위 백터 X'( 와 하위 백터 α'χ'( 로 구조화 되어있으며 , 각각은 수평 안테나 그룹과 수직 안테나 그룹의 상관관계 특성을 보여준다. Χ'( )는 각 안테나 그룹의 안테나 간 상관관계 특성을 반영하여 선형 위상 증가 특성을 갖는 백터로 표현하는 것이 유리하며， 대표적인 예로 DFT 행렬을 이용할 수 있다.
또한 CoMP 전송을 위해서도 보다 높은 CSI 정확도가 요구된다. CoMP JT의 경우 여러 기지국이 특정 단말에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로 이론적으로 안테나가 지리적으로 분산되어 있는 MIM0 시스템으로 간주 할 수 있다. 즉, JT에서 MU-MIM0를 하는 경우도 단일 셀 MU-MIM0와 마찬가지로 함께 스케줄링되는 단말들 간 간섭을 피하기 위해 높은 수준의 CSI 정확도가 요구된다. 또한， CoMP CB의 경우 역시 인접 샐이 서빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 위해서 정교한 CSI가 요구된다. 현재 LTE-A 표준에서 논의되고 있는 단일 샐 기반의 PUSCH 피드백 보고 모드 (feedback reporting mode)는 아래 표 1과 같이 요약된다.
【표 1]
Figure imgf000020_0001
표 1에서 PMI를 보고하는 Mode 1-2, Mode 3-1， Mode 2-2에 대해 상세히 살펴본다. 이하에서는， 시스템 대역폭에 따른 총 서브밴드의 개수를 N 으로 정의한다 .
우선， Mode 1—2는 복수의 PMI 및 하나의 광대역 CQI를 보고하는 피드백 모드로서， PMI는 서브밴드 (subband; SB) 단위로 피드백한다. 아래 표 2는 Mode 1- 2에서 안테나 포트가 2개 또는 4개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타내며, 표 3은 Mode 1-2에서 안테나 포트가 8개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타낸다.
【표 2】
Figure imgf000020_0002
【표 3】
Figure imgf000020_0003
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Wideband CQI codeword 1 0 4 4 4
Wideband first PMI il 4 4 2 2
Subband second PMI i2 4Λ. 4Λ' 4Λ· 3A
Bit width
Field
Rank = 5 Rank = 6 Rank = 7 Rank = 8
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Wideband CQI codeword 1 4 4 4 4
Wideband first PMI il 2 2 2 0
Subband second PMI i2 0 0 0 0 다음으로, Mode 3-1은 하나의 광대역 PMI 및 복수의 CQI를 보고하는 피드백 모드로서, CQI를 SB 단위로 피드백한다. 아래 표 4는 Mode 3-1에서 안테나 포트가 2개 또는 4개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타내며， 표 5은 Mode 3-1에서 안테나 포트가 8개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타낸다.
【표 4]
Figure imgf000021_0001
【표 5]
Figure imgf000021_0002
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Subband differential CQI codeword 0 2N 2N 2N IN
Wideband CQI codeword 1 0 4 4 4
Subband differential CQI codeword 1 0 2N 2N 2N
Wideband first PMI il 4 4 2 2
Subband second PMI i2 4 4 4 3
Field Bitwidth
Rank = 5 Rank = 6 Rank = 7 Rank = 8
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Subband differential CQI codeword 0 IN 2N IN 2N
Wideband CQI codeword 1 4 4 4 4
Subband differential CQI codeword 1 IN 2N 2/V 2/V
Wideband first PMI il 2 2 2 0
Subband second PMI i2 0 0 0 0 마지막으로, Mode 2-2는 복수의 PMI 및 복수의 CQI를 보고하는 피드백 모드로서， PMI와 CQI를 각각을 광대역 및 M개의 선택된 서브밴드 (M-selected SB)에 대해 피드백한다. 이 때 M-selected SB에 대해서는 평균 (average) PMI 및 해당 CQI를 전송하며, 선택된 M 개의 SB 인덱스를 알려주는 L 비트 크기의 지시자도 함께 전송한다. 아래 표 6는 Mode 2— 2에서 안테나 포트가 2개 또는 4개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타내며, 표 7은 Mode 2-2에서 안테나 포트가 8개인 경우의 CQI 및 PMI 각각을 위한 비트 사이즈를 나타낸다. 특히 , 아래 표 6 및 표 7 각각에서 PMI의 비트 사이즈는 상술한 표 4 및 표 5 각각에 나타난 PMI의 비트 사이즈의 2배이며， 이는 광대역에 대한 평균 PMI 및 M개의 선택된 서브밴드에 대한 평균 PMI와 같이 2개의 PMI가 포함되기 때문이다.
【표 6】 Field Bit width
2 antenna ports 4 antenna ports
Rank = 1 Rank = 2 Rank = 1 Rank > 1
Wide-band CQI codeword 0 4 4 4 4
Subband differential CQI codeword 0 2 2 2 2
Wide-band CQI codeword 1 0 4 0 4
Subband differential CQI codeword 1 0 2 0 2
Position of the M selected subbands L L L L
Precoding matrix indicator 4 2 8 8
【표 7]
Figure imgf000023_0001
상기 표 3, 5 및 7에서 언급된 광대역 제 1 PMI (wideband first PMI) 및 서브밴드 제 2 PMKsubband second PMI) 각각은 상술한 Wl 및 W2에 해당한다. 또한 상기 Mode 1-2， Mode 3-1, Mode 2-2에 공통적으로 적용되는 RI를 위한 비트 사이즈는 아래 표 8과 같다.
【표 8】 Bit width
Field 4 antenna ports 8 antenna ports
2 antenna ports
Max 2 layers Max 4 layers Max 2 layers Max 4 layers Max 8 layers
Rank indication 1 1 2 1 2 3 본 발명에서는 단말이 CoMP 동작을 위해서 협력 샐 각각의 채널 상태 정보 (channel status information; CSI)를 PUSCH를 통해 피드백하는 CoMP CSI 보고 방식을 제안한다. 본 발명에서 제안하는 PUSCH 기반 (PUSCH-based) CSI 피드백 방식은 상기 CoMP 동작을 위한 것임은 물론, 상황에 따라 비 (非) -CoMP 동작 및 DPS (Dynamic Point Selection)에도 적용될 수 있으며, 특히 협력 셀들 각각의 채널 정보가 광대역 (wideband) CSI로 보고되는 경우 이외에 서브밴드 단위의 CSI 보고가 이루어지는 경우에도 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용되는 CoMP 전송 시스템을 예시하는 도면이다. 특히, 도 8에서 단말， 즉 CoMP UE는 서빙 eNB(S-eNB)로부터 제어 정보를 수신하여 동작하고 있으며， CoMP JP 기법이 적용되어 데이터 정보가 S-eNB와 협력 eNB(C_ eNB)로부터 동시에 전송되고 있음을 보여주고 있다. CoMP CS/CB 기법이 적용되는 경우라면, 데이터 정보는 S-eNB에서만 전송되고， DPS의 경우 데이터 정보는 S- eNB과 하나 이상의 C-eNB 로 구성된 협력 샐 세트 내에서 동적으로 선택된 eNB에서만 전송된다.
도 8에서는 1개의 C-eNB만 예시하였으나, 본 발명은 다수의 C-eNB가 존재하는 협력 셀 세트 내에 대해서 일반적으로 성립하는 방식이며 , 또한 도 8과 같이 S-eNB와 C-eNB가 지리적으로 떨어져 존재하는 인터-사이트 ( inter— si te) CoMP 형태 뿐만 아니라， 협력 샐 세트 내에 존재하는 eNB들이 지리적으로 공존 (co- located)하는 인트라-사이트 (intra-site) CoMP 구조, 또는 이들간의 흔합형태를 포함한 이종 망 (heterogeneous network) 구조에 대해서도 적용 가능하다.
CoMP 동작을 위한 CSI 피드백은 , 단일 셀 기반의 비 (非) -CoMP CSI 보고에 비해 협력 셀을 위한 CSI 피드백이 추가되므로， 많은 양의 피드백 비트 사이즈가 요구될 수 있다. 따라서 PUCCH를 통하여 주기적으로 CSI를 보고하는 것보다, PUSCH를 통한 피드백을 수행할 경우 한 번에 많은 양의 피드백 비트를 전송할 수 있어 보다 유리한 측면이 있다.
본 발명에서는, CoMP UE에 대해서는 CoMP CSI를 PUSCH를 활용하여 보고하도록 하는 상황을 가정하며, 이 때 PUSCH를 통한 피드백은 S-eNB에 의해 L1/L2 시그널링을 이용하여 비주기적으로 트리거링 (triggering)될 수 있고, 상위 계층 시그널링을 통해 주기적인 PUSCH 피드백을 설정할 수도 있다.
PUSCH 기반 CSI 보고를 위하여 적용될 수 있는， 상술한 표 2 및 표 3에 해당하는 Mode 1-2와, 표 4 및 표 5에 해당하는 Mode 3-1의 경우는, N 개의 SB에 대해 각 SB별 PMUMode 1-2에 해당) 또는 CQKMode 3-1에 해당)를 모두 전송하므로, M개의 선택된 SB(M-selected SB)에 대한 평균 CSI만을 전송하는 Mode 2-2에 비해 요구되는 피드백 비트 사이즈가 상대적으로 크다.
따라서, Mode 1-2 및 Mode 3-1의 피드백 정보에 OeNB의 CSI 피드백 정보를 각 Mode에 따라 추가할 경우, 요구되는 피드백 비트 사이즈는 C-eNB의 개수 및 시스템 대역폭에 따른 총 서브밴드의 개수 (N)에 따라 크게 증가할 수 있다. 예를 들어， 시스템 대역폭이 110 RB인 경우의 N = 14이고， C-eNB의 개수를 C 라 할 때 표 3 및 표 5의 예시에서는 다음 수학식 11 내지 수학식 13과 같은 CoMP CSI의 비트 사이즈가 계산된다. 여기서， N = 14는 현재 LTE-A 표준에서 정의된 시스템 대역폭 별 N 값들 중 최대값이다.
또한， 아래 수학식 11 내지 수학식 13과 같이， CoMP JT의 경우 S-eNB의 채널 대비 C-eNB의 채널의 차이를 적절하게 보상할 수 있는， C-eNB의 상대적인 위상 (phase) 및 /또는 상대적인 진폭 (ampl itude)을 나타내는 인터-셀 CSI 비트가 추가될 수 있으며, 이하에서는， 인터-샐 CSI 비트의 사이즈가 "로 표시한다.
우선, 아래 수학식 11은, N=14, 03, a =3, 및 RI=2일 때 표 3 (Mode 1-2) 및 표 8에 기반하여 CoMP CSI를 구성할 경우의 비트 사이즈를 예시한다.
【수학식 11】 RI + WBCQIx2 + (W\ + W2)x(C + \) + (WBCoMPCQI)x2 + NC = 3 + 4x2 + (4 + N)x(C + \) + 4x2 + 3NC
= 3 + 8 + 40x4 + 8 + 126
= 2^5 bits 다음으로， 아래 수학식 12는, N=14, C=3, a =3, 및 RI=2일 때 표 5 (Mode 3- 2) 및 표 8에 기반하여 CoMP CSI를 구성할 경우의 비트 사이즈를 예시한다 .
【수학식 12】
RI + (WBCQI + SBCQI)x2 + (W\ + W2)x(C + l) +
(WB CoMP CQI + SB CoMP CQI) x2 + C
= 3 + (4 + 2V)x2 + (4 + 4)x(C + l) + (4 + 2V)x2 + 3C
= 3 + 64 + 32 + 64 + 9
二 \Tlbits
마지막으로， 아래 수학식 13은， N=14, C=3, a =3, RI=2 및 L=19일 때 표 7 (Mode 2-2) 및 표 8에 기반하여 CoMP CSI를 구성할 경우의 비트 사이즈를 예시한다. 여기서 L은 선택된 SB를 지시하기 위한 비트 사이즈를 의미한다.
【수학식 13】
RI + (WBCQI + SBCQI)x2 + (W\ + W2)x2x(C + l) +
( WB CoMP CQI + SB CoMP CQI) x2 + aC + L
-3 + (4 + 2)x2 + (4 + 4)x2x(C + l) + (4 + 2)x2 + 3C + 19
= 3 + 12 + 64 + 12 + 9 + 19
= 119 to
상기 예시한 수학식 11 내지 수학식 13의 비트 사이즈 계산은 CoMP CSI 생성 시， C— e B들에 대한 피드백 컨텐츠 구성에 따라 가변하며， 특히 N, C, a 등의 파라미터 값과 C-eNB별로 CoMP를 위해 WB 채널 정보만을 피드백할지 SB단위로도 채널 정보들을 피드백할지에 따라서도 크게 변동될 수 있다. 그러나 상기 예를 통해서도 파악될 수 있는 특징은, N, C, a 등의 파라미터값이 클수록， 및 /또는 8 개의 안테나 포트가 동작하는 경우와 같이 피드백하고자 하는 정보가 크게 증가하는 경우， PUSCH를 통해 한번에 수백 비트에 달하는 CoMP CSI가 피드백되어야하는 경우가 발생할 수 있다는 점이다.
상기 예시에서 Mode 1-2의 비트 사이즈가 385 비트로 다른 경우에 비해 월등히 큰 주요 요인으로는， SB단위로 PMI가 보고됨에 따라 하나의 SB에 필요한 PMI 페이로드 사이즈에 N 배가 적용된다는 점과, 특히 CoMP JT를 위한 인터 셀 CSI 비트로서 a 비트가 추가될 경우 이 역시 SB별로 다른 정보를 주고자 할 때 N 배가 적용되는 부분이 큰 페이로드 사이즈 증가를 야기한다는 점이다.
이와 같은 피드백 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로 C— eNB용 PMI는 광대역
PMI만 피드백하는 것도 고려할 수 있다. 특히， CoMP CB의 경우 C-eNB의 WB PMI 정보를 바탕으로 S-eNB의 SB별 PMI들을 CB 성능이 최대화되는 방향으로 각각 결정하는 방식이 가능하다. 또한, CoMP JT의 경우는 C-eNB의 WB PMI 정보를 바탕으로 S-eNB의 SB별 PMI들을 선택 시에 추가로 SB별 인터 셀 CSI 비트들을 CoMP JT의 쓰루풋이 최대화되는 방향으로 결정해주는 방식이 가능하다.
그러나 S-eNB 및 C-eNB들 모두 채널의 주파수 선택성이 강할 경우에는, S- eNB 및 C— eNB들에 대해 모두 SB단위로 CSI 피드백을 수행하는 것이 CoMP 이득이 클 수 있다.
이를 위해 본 발명에서는, CSI 피드백 오버헤드를 고려하여 상술한 Mode 2- 2를 CoMP CSI 피드백을 위해 다음 표 9 및 표 10과 같이 확장 변형할 것을 제안한다.
보다 구체적으로， SB단위의 CSI 보고는 L 비트 사이즈의 지시자가 가리키는 M개의 선택된 서브밴드 (M-selected SB)에 대해서만 수행하되， 그 컨텐츠는 M개의 선택된 SB 들에 대한 평균 CSI가 아닌, M 개의 선택된 서브밴드 각각에 대해서 SB PMI 및 SB CoMP CQI를 보고한다. 이 경우， M 개의 선택된 SB 각각에 대해서 a 비트 사이즈의 인터 셀 CSI 비트가 CoMP를 위한 추가 정보로서 함께 피드백될 수 있다.
구체적으로， 아래 표 9는 상기 표 6의 확장예이고, 아래 표 10은 상기 표
Figure imgf000028_0003
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
1£ 9 ¾一ᅩuo o- 표 9 및 표 10을 참조하면， CoMP CSI를 위한 Mode 2-2에서는, PMI와 CQI를 WB 및 M개의 선택된 SB(M-selected SB)에 대해 피드백하는 것을 알 수 있다. 이 때 M 개의 선택된 SB 각각에 대해서 SB PMI 및 해당 SB CoMP CQI를 전송하며， 선택된 M 개의 SB 인덱스를 알려주는 L bits 지시자도 함께 전송한다.
아래 수학식 14은, N=14, C=3, =3, RI=2, L=19 및 M=5일 때 본 발명의 표
10 및 표 8에 기반하여 CoMP CSI를 구성할 경우의 비트 사이즈를 예시한다. 여기서 L은 선택된 SB를 지시하기 위한 비트 사이즈를 의미한다.
【수학식 14】
RI + (WBCQI + SBCQI)x2 + L + (W\ + W2) +
(CoMP W\ + CoMP W2) + aMC
= 3 + (4 + 2 )x2 + 19 + (8 + 4 + 4 ) + C(8 + 4 + 4 ) + 3x3x
= 3 + 28 + 32 + 96 + 45
= 204 bits
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 . 도 9 를 참조하면 , 통신 장치 (900)는 프로세서 (910)， 메모리 (920)， RF 모들 (930)， 디스플레이 모들 (940) 및 사용자 인터페이스 모들 (950)을 포함한다. 통신 장치 (900)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모들은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치 (900)는 필요한 모들을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치 (900)에서 일부 모들은 보다 세분화된 모들로 구분될 수 있다. 프로세서 (910)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로， 프로세서 (910)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 8에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리 (920)는 프로세서 (910)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템， 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모들 (930)은 프로세서 (910)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해， F 모들 (930)은 아날로그 변환， 증폭， 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모들 (940)은 프로세서 (910)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모들 (940)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liqmd Crystal Display), LED( Light Emitting Diode), 0LED(0rganic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모들 (950)은 프로세서 (910)와 연결되며 키패드， 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉， 기지국올 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 (fixed station), Node Bᅳ eNode B(eNB), 억세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어， 하드웨어, 펌웨어 (fir隱 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICsCappl icat ion specific integrated circuits) , DSPs(digital signal processors) , DSPDs(digi tal signal processing devices) , PLDs( rogrammable logic devices) , FPGAs (field programmable gate arrays) , 프로세서， 콘트롤러， 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 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 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고， 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나， 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
【청구의 범위】
【청구항 1】
CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법에 있어서,
서빙 샐 및 하나 이상의 협력 셀로부터 참조 신호를 수신하는 단계 ;
상기 참조 신호에 기반하여， 상기 CoMP 전송을 위한 채널 상태 정보를 구성하는 단계; 및
상기 채널 상태 정보를 상향링크 물리 공용 채널 (Physical Uplink Shared CHannel)을 통하여 상기 서빙 샐로 보고하는 단계를 포함하고,
상기 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자 (Channel Quality Indicator; CQI) 정보 및 프리코딩 행렬 인텍스 (Precoding Matrix Index; PMI) 정보를 포함하고， 상기 CQI 정보는 광대역 (Wideband) CQI 및 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI를 포함하며 ,
상기 PMI 정보는 광대역 (Wideband) PMI 및 상기 선택된 서브밴드 각각에 대한 PMI를 포함하는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법.
【청구항 2]
제 1 항에 있어서,
상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI는,
상기 광대역 CQI과의 차등값으로 표현되는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법.
【청구항 3]
제 1 항에 있어서,
상기 채널 상태 정보는，
시스템 대역폭에서 상기 선택된 서브밴드의 위치를 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법.
【청구항 4]

Claims

제 1 항에 있어서,
상기 채널 상태 정보는，
상기 하나 이상의 협력 셀로부터 송신되는 신호와 상기 서빙 셀로부터 송신되는 신호의 상대적 위상차 또는 상대적 진폭차 중 적어도 하나를 보상하기 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법.
【청구항 5】
제 1 항에 있어서,
상기 채널 상태 정보는，
랭크 지시자 (Rank Indicator; RI)를 포함하는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법 .
【청구항 6]
제 1 항에 있어서,
상기 PMI 정보는，
상기 서빙 셀 및 상기 하나 이상의 협력 셀 각각에 대하여 구성되는 것을 특징으로 하는，
채널 상태 정보 보고 방법 .
【청구항 7】
CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 지원하는 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서 ,
서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀로부터 참조 신호를 수신하는 수신 모들; 상기 참조 신호에 기반하여 , 상기 CoMP 전송을 위한 채널 상태 정보를 구성하는 프로세서 ; 및
상기 채널 상태 정보를 상향링크 물리 공용 채널 (Physical Uplink Shared CHannel)을 통하여 상기 서빙 셀로 보고하는 송신 모들을 포함하고，
상기 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자 (Channel Quality Indicator; CQI) 정보 및 프리코딩 행렬 인덱스 (Precoding Matrix Index; PMI) 정보를 포함하고， 상기 CQI 정보는 광대역 (Wideband) CQI 및 상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI를 포함하며，
상기 PMI 정보는 광대역 (Wideband) PMI 및 상기 선택된 서브밴드 각각에 대한 PMI를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서，
상기 CoMP 전송을 위하여 선택된 서브밴드 각각에 대한 CQI는,
상기 광대역 CQI과의 차등값으로 표현되는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 ·
【청구항 9】
제 7 항에 있어서,
상기 채널 상태 정보는,
시스템 대역폭에서 상기 선택된 서브밴드의 위치를 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는，
단말 장치 .
【청구항 10]
제 7 항에 있어서，
상기 채널 상태 정보는,
상기 하나 이상의 협력 샐로부터 송신되는 신호와 상기 서빙 셀로부터 송신되는 신호의 상대적 위상차 또는 상대적 진폭차 중 적어도 하나를 보상하기 위한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
단말 장치 .
【청구항 11】
제 7 항에 있어서，
상기 채널 상태 정보는，
랭크 지시자 (Rank Indicator; RI)를 포함하는 것을 특징으로 하는， 단말 장치 .
【청구항 12] 제 7항에 있어서，
상기 PMI 정보는，
상기 서빙 샐 및 상기 하나 이상의 협력 샐 각각에 대하여 구성되는 것올 특징으로 하는,
단말 장치ᅳ
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014036070A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Motorola Mobility Llc Method and wireless terminal for mitigating downlink interference
WO2014111727A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 Sony Corporation Method and apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
WO2014179999A1 (zh) * 2013-05-10 2014-11-13 华为技术有限公司 一种信道质量指示cqi的上报方法及用户设备
WO2015012636A1 (ko) * 2013-07-25 2015-01-29 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치
KR20150140269A (ko) * 2013-02-24 2015-12-15 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 랭크 인덱스의 비트 길이를 결정하는 방법 및 장치
CN112368968A (zh) * 2018-07-10 2021-02-12 华为技术有限公司 上报信道状态信息的方法和装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102843209B (zh) * 2011-06-22 2015-09-30 华为技术有限公司 传输控制信令的方法和装置
US8797966B2 (en) 2011-09-23 2014-08-05 Ofinno Technologies, Llc Channel state information transmission
US8879496B2 (en) 2011-12-19 2014-11-04 Ofinno Technologies, Llc Beamforming codeword exchange between base stations
EP3084990A1 (en) * 2013-12-18 2016-10-26 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Operation of a multi-standard base station site supporting at least two different radio access technologies
EP2892296B1 (en) * 2014-01-06 2017-07-26 Fujitsu Limited Radio resource allocation method and base station for use in cellular wireless communication systems
CN108668368B (zh) * 2018-04-12 2022-06-03 中兴通讯股份有限公司 分配调度子带的方法、装置、设备及可读存储介质
JP7383624B2 (ja) * 2018-09-27 2023-11-20 株式会社Ｎｔｔドコモ 端末及び無線通信方法
US11463144B2 (en) * 2018-11-02 2022-10-04 Qualcomm Incorporated Techniques for reporting channel quality indicators in wireless communications
CN117941337A (zh) * 2022-01-27 2024-04-26 联发科技（新加坡）私人有限公司 用于高效信道状态信息表示的方法和装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100273514A1 (en) * 2009-03-04 2010-10-28 Lg Electronics Inc. METHOD FOR PERFORMING CoMP OPERATION AND TRANSMITTING FEEDBACK INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2007001764A (es) * 2004-08-12 2007-07-11 Interdigital Tech Corp Metodo y aparato para implementar una codificacion por bloques en espacio y frecuencia.
DK2351445T3 (en) * 2008-10-20 2015-10-26 Interdigital Patent Holdings carrier Aggregation
US8442566B2 (en) * 2009-01-07 2013-05-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Coordinated multipoint (CoMP) joint transmission using channel information feedback and higher rank dedicated beam-forming
JP5320170B2 (ja) * 2009-06-05 2013-10-23 株式会社日立製作所 無線通信システム、基地局及び端末
US8711716B2 (en) * 2009-06-19 2014-04-29 Texas Instruments Incorporated Multiple CQI feedback for cellular networks
US20110205981A1 (en) * 2009-08-13 2011-08-25 Changsoo Koo Multiplexing uplink l1/l2 control and data
US20120250558A1 (en) * 2009-12-22 2012-10-04 Jae Hoon Chung Method and apparatus for efficiently measuring a channel in a multi-carrier wireless communication system
US8599708B2 (en) * 2010-01-14 2013-12-03 Qualcomm Incorporated Channel feedback based on reference signal
US8908582B2 (en) * 2010-02-12 2014-12-09 Qualcomm Incorporated User equipment operation mode and channel or carrier prioritization
US8848817B2 (en) * 2010-04-30 2014-09-30 Texas Instruments Incorporated Transmission modes and signaling for uplink MIMO support or single TB dual-layer transmission in LTE uplink
US20130201912A1 (en) * 2010-05-19 2013-08-08 Interdigital Patent Holdings, Inc. Method and apparatus for compressing channel state information based on path location information
US9762372B2 (en) * 2010-06-15 2017-09-12 Texas Instruments Incorporated CSI reporting on PUSCH for carrier aggregation
US20120127869A1 (en) * 2010-11-22 2012-05-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Multiple channel state information (csi) reporting on the physical uplink shared channel (pusch) with carrier aggregation
US9930677B2 (en) * 2010-12-07 2018-03-27 Sharp Kabushiki Kaisha Prioritizing multiple channel state information (CSI) reporting with carrier aggregation
AU2012204223A1 (en) * 2011-01-07 2013-08-22 Interdigital Patent Holdings, Inc. Communicating channel state information (CSI) of multiple transmission points

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100273514A1 (en) * 2009-03-04 2010-10-28 Lg Electronics Inc. METHOD FOR PERFORMING CoMP OPERATION AND TRANSMITTING FEEDBACK INFORMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
'A feedback framework based on W2W1 for Rel. 10' 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #61BIS 02 July 2010, *
'Simulation considerations on distributed RRHs for COMP' 3GPP TSG RANI #63BIS 21 January 2011, *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014036070A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 Motorola Mobility Llc Method and wireless terminal for mitigating downlink interference
US9407343B2 (en) 2012-08-31 2016-08-02 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for mitigating downlink interference
WO2014111727A1 (en) * 2013-01-21 2014-07-24 Sony Corporation Method and apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
EP3734895A1 (en) * 2013-01-21 2020-11-04 Sony Corporation Apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
US10791563B2 (en) 2013-01-21 2020-09-29 Sony Corporation Method and apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
US9930681B2 (en) 2013-01-21 2018-03-27 Sony Corporation Method and apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
US9900788B2 (en) 2013-02-24 2018-02-20 Lg Electronics Inc. Method for determining bit length of rank index in wireless communications system and apparatus therefor
KR20150140269A (ko) * 2013-02-24 2015-12-15 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 랭크 인덱스의 비트 길이를 결정하는 방법 및 장치
KR101706967B1 (ko) 2013-02-24 2017-02-15 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 랭크 인덱스의 비트 길이를 결정하는 방법 및 장치
CN104509187A (zh) * 2013-05-10 2015-04-08 华为技术有限公司 一种信道质量指示cqi的上报方法及用户设备
CN104509187B (zh) * 2013-05-10 2018-04-27 华为技术有限公司 一种信道质量指示cqi的上报方法及用户设备
WO2014179999A1 (zh) * 2013-05-10 2014-11-13 华为技术有限公司 一种信道质量指示cqi的上报方法及用户设备
US9893778B2 (en) 2013-07-25 2018-02-13 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transreceiving channel state information in wireless communication system
WO2015012636A1 (ko) * 2013-07-25 2015-01-29 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치
CN112368968A (zh) * 2018-07-10 2021-02-12 华为技术有限公司 上报信道状态信息的方法和装置
US11923940B2 (en) 2018-07-10 2024-03-05 Huawei Technologies Co., Ltd. Channel state information reporting method and apparatus

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