WO2013032271A2 - 무선 통신 시스템에서 채널상태정보를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널상태정보를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting channel state information.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, TDMACtime division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (0FDMA) systems, and single carrier frequency division multiple (SC to FDMA) systems.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC to FDMA single carrier frequency division multiple
  • MC access
  • MC multi carrier frequency division multiple access
  • a method for transmitting channel state information for a plurality of transmission points by a terminal in a wireless communication system comprising: receiving a setting for reporting channel state information; Selecting at least one subband to report channel status information for each of the first transmission point and the second transmission point according to the configuration for reporting the channel status information, and for reporting the channel status information.
  • the setting is a method of transmitting channel state information, including information on whether or not the subband for the first transmission point should be selected to be the same as the subband for the second transmission point.
  • a second technical aspect of the present invention is a terminal device for transmitting channel state information for a plurality of transmission points in a communication system, comprising: a transmission module; And a processor, wherein the processor is configured to receive a setting for reporting the channel state information, and to transmit the channel state information to each of the first and second transmission points according to the setting for the channel state information reporting. Selecting at least one subband to report, wherein The setting for reporting the channel state information is a terminal device including information on whether the subband for the first transmission point should be selected to be the same as the subband for the second transmission point.
  • the first to second technical aspects of the present invention may include the following.
  • the terminal may independently select a subband for each transmission point, except that the same subband is selected in the configuration for reporting the channel state information.
  • the independently selected subbands may overlap.
  • the subband selected for the first transmission point may be excluded from the subband selection for the second transmission point.
  • the method may further include reporting channel state information of a selected subband for each of the first transmission point and the second transmission point.
  • the channel state information of the subband selected for each of the above may be transmitted on the same subframe.
  • the channel state information may include at least one of channel quality information, a precoding matrix index, and a tank indicator.
  • the configuration for reporting the channel state information may be received through R C signaling.
  • the setting for reporting the channel state information may be received through L1 / L2 control signaling.
  • the plurality of transmission points may be related to dynamic cell selection or joint transmission.
  • the subband may consist of a predetermined number of consecutive resource blocks in the system bandwidth.
  • Channel state information of a subband to be selected for each transmission point may be an average of channel quality information for the selected subband.
  • the channel state information may be transmitted on either a physical uplink control channel or a physical uplink common channel.
  • channel state information transmission can be effectively performed in a cooperative multipoint environment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a radio frame.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a configuration of a subband to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG 7 illustrates subband selection according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for describing subband selection according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be substituted for components or features of another embodiment.
  • the base station has a meaning as a terminal node of the network that directly communicates with the terminal. Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • a 'base station (BS)' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point (AP), and a transmission point.
  • the repeater may be replaced by terms such as Relay Node (R) and Relay Station (RS).
  • terminal may be replaced with terms such as UE user equipment (MS), mobile station (MS), mobile subscriber station (MSS), and subscribing station (SS).
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of IEEE 802 systems, 3GPP systems, 3GPP LTE and LTE-Advanced (LTE-A) systems, and 3GPP2 systems, which are wireless access systems. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the above standard document.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC to FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile Communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 0FDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the UMTSOJniversal Mobile Telecom TM unicat ions System.
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs 0FDMA in downlink and SOFDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE Advanced
  • WiMAX can be described by the IEEE 802.16e standard (WirelessMAN-OTOMA Reference System) and the advanced IEEE 802.16m standard (WirelessMAN-OFDMA Advanced system).
  • IEEE 802.16e WirelessMAN-OTOMA Reference System
  • advanced IEEE 802.16m WirelessMAN-OFDMA Advanced system
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of 0FDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to FDE Frequency Division Duplex (FDE) and a type 2 radio frame structure applicable to Time Division Duplex (TDD).
  • FDE Frequency Division Duplex
  • TDD Time Division Duplex
  • the downlink radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • the length of one subframe is l ms and the length of one slot is It may be 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • a resource block (RB) is a resource allocation unit and may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the configuration of a cyclic prefix (CP).
  • CP has an extended CK extended CP) and a normal CP (normal CP).
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by an extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six. If the channel state is unstable, such as when the terminal moves at a high speed, an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • one subframe consists of two slots regardless of the radio frame type.
  • the structure of the radio frame is merely 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 symbols included in the slot may be variously changed.
  • 2 is a diagram illustrating a resource grid in a downlink slot.
  • One downlink slot includes seven OFDM symbols in the time domain and one resource block (RB) is shown to include 12 subcarriers in the frequency domain, but the present invention is not limited thereto.
  • one slot may include 7 OFDM symbols
  • an extended CP one slot may include 6 OFDM symbols.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • Single Resource blocks contain 12x7 resource elements.
  • the number of N DLs of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • 3 is a diagram illustrating a structure of a downlink subframe. Up to three OFDM symbols at the front of the first slot in one subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated. The remaining OFDM symbols correspond to data regions to which a physical downlink shared channel (PDSCH) is allocated.
  • Downlink control channels used in the 3GPP LTE system include, for example, a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical HARQ indicator channel. Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH physical control format indicator channel
  • PDCH physical downlink control channel
  • PHICH Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and includes information on the number of OFDM symbols used for control channel transmission in the subframe.
  • the PHICH includes a HARQ ACK / NACK signal as a male answer for uplink transmission.
  • Control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • DCI includes uplink or downlink scheduling information or an uplink transmit power control command for a certain terminal group.
  • the PDCCH includes a resource allocation and transmission format of a DL shared channel (DL-SCH), resource allocation information of an uplink shared channel (UL-SCH), paging information of a paging channel (PCH), system information on a DL-SCH, and a PDSCH.
  • Resource allocation of upper layer control messages such as random access responses transmitted to the network, a set of transmit power control commands for individual terminals in a certain terminal group, transmission power control information, activation of VoIP voice over IP), and the like. It may include.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region.
  • the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted in an aggregate of one or more consecutive Control Channel Elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH at a coding rate based on the state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of available bits are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI transmitted to the terminal, and adds a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the CRC is masked with an identifier called Radio Network Temporary Identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH. If the PDCCH is for a specific terminal, the cell-RNTI (C-RNTI) identifier of the terminal may be masked to the CRC.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a paging indicator identifier may be masked to the CRC.
  • the PDCCH is for system information (more specifically, system information block (SIB))
  • the system information identifier and system information RNTKSI-RNTI may be masked to the CRC.
  • Random Access -RNTI RA-RNTI
  • 4 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe.
  • the uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) including uplink control information is allocated to the control region.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) including user data is allocated.
  • PUCCH Physical Uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • one UE does not simultaneously transmit a PUCCH and a PUSCH.
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers for two slots. This is called that the resource block pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • MIM0 Modeling of Multiple Antenna
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate may theoretically increase as the rate of increase rate () multiplied by the maximum transmission rate (/? 0 ) when using a single antenna.
  • the research trends related to multi-antennas up to now include the study of information theory aspects related to the calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, the study of wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna antenna systems, improvement of transmission reliability and improvement of Research is being actively conducted from various viewpoints, such as research on space-time signal processing technology.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information S ⁇ , S 1, '", S N T may have different transmission powers. If each transmission power is ⁇ ⁇ , ⁇ 1,', ⁇ ⁇ ⁇ , the transmission power is adjusted. Can be expressed as follows.
  • S may be expressed as follows using the diagonal matrix P of the transmission power.
  • the weighting matrix W is applied to the transmit power adjustment information vector s consider a case in which the actual transmission signal ⁇ ⁇ , ⁇ 2, ... to be transmitted, the ⁇ ⁇ ⁇ configuration.
  • the weighting matrix W plays a role in properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Oh 2 , ⁇ can be expressed using vector X as
  • W is also called a precoding matrix.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are N R receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be classified according to transmit / receive antenna indexes.
  • the channel passing through the transmit antenna _ from the receive antenna / will be denoted by. Note that, in the order of the index, the receiving antenna index is first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating channels from ⁇ transmit antennas to receive antennas /.
  • the channels may be bundled and displayed in the form of a vector and a matrix.
  • a channel arriving from a total of ⁇ transmit antennas to a receive antenna / may be represented as follows.
  • AWGN white noise
  • the white noise ⁇ ⁇ ⁇ 2 ,..., ⁇ ⁇ added to each of the two reception antennas may be expressed as follows.
  • the received signal may be expressed as follows through the above-described mathematical modeling.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the channel state is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receiving antennas y3 ⁇ 4p
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas. That is, the channel matrix H has a matrix y ⁇ xy ⁇ .
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • the tank ra «A; (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • a tank can be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of a tank can be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed.
  • the tank in the channel matrix The physical meaning of is the maximum number of different information that can be sent on a given channel.
  • 'tank' for MIM0 transmission refers to the number of paths that can independently transmit signals at specific time points and specific frequency resources, and 'number of layers' denotes each path. It indicates the number of signal streams transmitted through the system.
  • the transmitting end transmits a number of layers corresponding to the number of tanks used for signal transmission, unless otherwise specified, a tank has the same meaning as the number of layers.
  • Coordinated Multi-Point CoMP
  • CoMP transmission / reception techniques (co-MIMO, collaborative MIM0 or network MIM0, etc.) have been proposed.
  • CoMP technology may increase the performance of the terminal located in the cell-edge and increase the average sector throughput.
  • inter-cell interference may reduce the performance and average sector yield of a UE located in a cell boundary.
  • ICI inter-cell interference
  • the existing LTE system is located in the cell-boundary in an environment that is limited by interference by using a simple passive technique such as fractional frequency reuse (FFR) through UE-specific power control.
  • FFR fractional frequency reuse
  • the method for the terminal to have a proper yield performance has been applied.
  • CoMP transmission scheme can be applied.
  • CoMP schemes applicable to downlink can be classified into joint processing (JP) techniques and coordinated scheduling / beamforming (CS / CB) techniques.
  • JP joint processing
  • CS / CB coordinated scheduling / beamforming
  • the JP technique can use data at each point (base station) of a CoMP cooperative unit.
  • CoMP cooperative unit means a set of base stations used in a cooperative transmission scheme.
  • the JP technique can be classified into a joint transmission technique and a dynamic cell selection technique.
  • the joint transmission scheme refers to a scheme in which a PDSCH is transmitted from a plurality of points (part or all of CoMP ' cooperative units) at a time. That is, data transmitted to a single terminal may be simultaneously transmitted from a plurality of transmission points. According to the joint transmission technique, the quality of a received signal may be improved coherently or non-coherent, and may also actively cancel interference to another terminal.
  • the technique refers to a technique in which a PDSCH is transmitted from one point (of a CoMP cooperative unit) at a time. That is, data transmitted to a single terminal at a specific time point is transmitted from one point, and other points in the cooperative unit do not transmit data to the corresponding terminal at that time point, and a point for transmitting data to the corresponding terminal is dynamically selected. Can be.
  • CoMP cooperative units may cooperatively perform beamforming of data transmission for a single terminal.
  • data is transmitted only in the serving cell, but user scheduling / beamforming may be determined by coordination of cells of a corresponding CoMP cooperative unit.
  • coordinated multi-point reception means receiving a signal transmitted by coordination of a plurality of geographically separated points.
  • MP techniques that can be applied in the case of uplink may be classified into joint reception (JR) and coordinated scheduling / beamforming (CS / CB).
  • the JR scheme means that a signal transmitted through a PUSCH is received at a plurality of reception points.
  • a PUSCH is received only at one point, but user scheduling / bumping is determined by coordination of cells of a CoMP cooperation unit. It means to be.
  • the terminal can be jointly supported data from a multi-cell base station.
  • each base station can improve the performance of the system by simultaneously supporting one or more terminals using the same radio frequency resource (Same Radio Frequency Resource).
  • the base station may perform a space division multiple access (SDMA) method based on channel state information between the base station and the terminal.
  • SDMA space division multiple access
  • a serving base station and one or more cooperating base stations are connected to a scheduler through a backbone network.
  • the scheduler may operate by receiving feedback of channel information about channel states between respective terminals and the cooperative base stations measured by each base station through the backbone network.
  • the scheduler may schedule information for the cooperative operation MIM0 for the serving base station and one or more cooperative base stations. That is, the scheduler may directly give an indication of the cooperative MIM0 operation to each base station.
  • the CoMP system may be referred to as operating as a virtual MIM0 system by grouping a plurality of cells into one group, and basically, a communication technique of a MIM0 system using multiple antennas may be applied.
  • CSI Downlink Channel Status Information
  • the MIM0 method can be divided into an open-loop method and a closed-loop method.
  • the open-loop MIM0 scheme means that the transmitter performs MIM0 transmission without feedback of channel state information from the MIM0 receiver.
  • the closed-loop MIM0 scheme means that the MIM0 transmission is performed by the transmitter by receiving the channel state information from the MIM0 receiver.
  • each of the transmitter and the receiver may perform the bumping based on the channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIM0 transmit antenna.
  • the transmitting end may allocate an uplink control channel or an uplink shared channel to the receiving end (eg, the terminal) so that the receiving end (eg, the terminal) feeds back channel state information.
  • the channel state information (CSI) fed back may include a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indicator (CQI).
  • RI is information about channel rank.
  • the tank of a channel refers to the maximum number of layers (or streams) that can send different information through the same time-frequency resources.
  • the tank value is mainly determined by the long term fading of the channel, so it can generally be fed back over longer periods than PMI and CQI.
  • PMI is information about a precoding matrix used for transmission from a transmitter and is a value reflecting spatial characteristics of a channel. Precoding means mapping a transmission layer to a transmission antenna, and a layer-antenna mapping relationship may be determined by a precoding matrix.
  • the PMI corresponds to a precoding matrix index of a base station preferred by a terminal based on metrics such as Signal to Noise Interference Ratio (SINR).
  • SINR Signal to Noise Interference Ratio
  • CQI is information indicating channel quality or channel strength.
  • CQI may be expressed as a predetermined MCS combination. That is, the fed back CQI index indicates a corresponding modulation scheme and code rate.
  • the CQI is a value that reflects the received SINR obtained when the base station configures a spatial channel using the PMI.
  • MU-MIM0 multiuser-MIM0
  • SU-MIM0 single user-MIM0
  • the precoding information fed back by the receiver may be indicated by a combination of two PMIs.
  • One of the two PMIs (first PMI) may be referred to as having a long term and / or wideband attribute.
  • the other of the two PMIs (second PMI) may be referred to as a short term.
  • / or subbands (short term and / or subband) may be referred to as W2.
  • W1 reflects the average frequency and / or time characteristic of the channel.
  • W1 reflects the characteristics of a long term channel in time, reflects the characteristics of a wideband channel in frequency, or reflects the characteristics of a wideband channel in frequency and is long term in time. It can be defined as.
  • W1 is referred to as channel state information (or, long-band-width PMI) of long-term wideband attribute.
  • W2 reflects a relatively instantaneous channel characteristic compared to W1.
  • W2 reflects the characteristics of a short term channel in time, reflects the characteristics of a subband channel in frequency, or reflects the characteristics of a subband channel in frequency at the same time, which is short in time. It may be defined as channel state information.
  • W1 is referred to as channel state information (or short-term subband PMI) of short-term-subband attributes.
  • the precoding matrices representing the channel information of each attribute are There is a need to construct separate codebooks configured (i.e., the first codebook for W1 and the second codebook for W2).
  • the form of the codebook configured as described above may be referred to as a hierarchical codebook.
  • determining a codebook to be finally used using the hierarchical codebook may be referred to as hierarchical codebook transformation.
  • a codebook may be converted using a long term covariance matrix of a channel as shown in Equation 12 below.
  • W " ⁇ (Wl W2)
  • W1 long-term-wide PMI
  • W1 represents an element (that is, a codeword) constituting a codebook (for example, a first codebook) made to reflect channel information of a long-term-wideband attribute. . That is, W1 corresponds to a precoding matrix included in the first codebook reflecting the channel information of the long term-wideband attribute.
  • W2 short-term subband PMI
  • W2 represents a codeword constituting a codebook (for example, a second codebook) made to reflect channel information of short-term-subband attributes. That is, W2 corresponds to a precoding matrix included in the second codebook reflecting channel information of short-term subband attributes.
  • W represents the codeword of the converted final codebook.
  • normik denotes a matrix normalized by norm ⁇ 1 for each column of the matrix A.
  • ⁇ and W2 may have a structure as shown in Equation 13 below. [Equation 13]
  • Wl may be defined as a block diagonal matrix, and each block is the same matrix (X /).
  • One block (X /) may be defined as a matrix of size (Nt / 2) XM. Where Nt is the number of transmit antennas. remind
  • C M ( ⁇ ⁇ / ni) of W2 is a vector of MX 1 size, and among the M components of the vector, the p th component is 1, and the remaining components represent a vector of 0.
  • the p-th column is selected among the columns of ⁇ , and thus this vector may be referred to as a selection vector.
  • the M value increases, the number of vectors fed back to express a long term / wideband channel increases at a time, thereby increasing feedback accuracy.
  • the codebook size of W1 fed back with a lower frequency decreases, and the codebook size of W2 fed back with a higher frequency increases, resulting in an increase in feedback overhead. That is, feedback overhead
  • M can be determined so that the feedback overhead does not increase too much while maintaining accuracy.
  • a J, Pj, in W2 each represent a predetermined phase value.
  • Equation 13 l ⁇ k, J, ⁇ , and k, 1, and m are integers, respectively.
  • the codebook structure as shown in Equation 13 is cross polarized (X-pol). It is a structure designed to reflect the correlation characteristics of the channel that occurs when the spacing between antennas is dense (typically, when the distance between adjacent antennas is less than half the signal wavelength) while using an antenna configuration.
  • the cross-polar antenna configuration may be shown in Table 1 below.
  • the 8Tx cross-polar antenna configuration may be expressed as being composed of two antenna groups having polarities perpendicular to each other.
  • Antennas in antenna group 1 (antennas 1, 2, 3 and 4) have the same polarity (eg vertical polar izat ion) and antennas in antenna group 2 (antennas 5, 6, 7 and 8) are the same Polarity (eg, horizontal polar izat ion).
  • both antenna groups are co-located.
  • antennas 1 and 5 may be installed at the same position
  • antennas 2 and 6 may be installed at the same position
  • antennas 3 and 7 may be installed at the same position
  • antennas 2 and 8 may be installed at the same position.
  • the antennas in one antenna group have the same polarity as the ULA Unifora Linear Array, and the correlation between antennas in one antenna group has a linear phase increment characteristic.
  • the correlation between antenna groups has a phase rot at ion characteristic.
  • Equation 14 shows an example in which the final codeword W is determined by multiplying the W1 codeword and the W2 codeword in the case of tank 1.
  • Equation 14 Expressed as a vector, the parent It is structured into two vectors, the vector ( X , ()) and the lower vector ( ⁇ ⁇ ).
  • the upper vector ( ⁇ , ()) represents the correlation characteristic of the horizontal polar antenna group of the cross polarity antenna
  • the lower vector ( ⁇ ⁇ , ⁇ ) represents the correlation characteristic of the vertical polar antenna group.
  • X c) may be expressed as a vector having a linear phase increase (eg, a DFT matrix) by reflecting correlation characteristics between antennas in each antenna group.
  • each transmission point may need more sophisticated channel state information.
  • reporting of channel status information for each subband which is a set of a predetermined number of consecutive RBs, may be applied.
  • the subband channel state information for each transmission point is described in detail, but may be applied to CoMP between transmission points controlled by a single transmission point.
  • the following descriptions may be applied to either periodic CSI reporting on PUCCH or a periodic CSI reporting on PUSCH as described in 3GPPP TS 36.213. .
  • the first embodiment in the sub-band channel state report, "relates to selecting a different sub-band for each I ⁇ point by sending the channel state information.
  • the first embodiment is a dynamic cell selection (Dynamic Cell Selection In case of dynamic cell selection, since only one transmission point will participate in transmission for one subband, two blacks for more than one transmission point for any one subband may be used. This is because reporting channel state information may be a waste of resources unnecessarily, except that the first embodiment does not exclude the case of joint transmission, one for one subband in the joint transmission. If only the transmission point of is involved, the first embodiment may be sufficiently applicable.
  • the UE may first select N1 subbands in which channel state information is to be reported for the first transmission point.
  • the terminal may select N2 subbands for reporting channel state information for the second transmission point.
  • N1 is less than or equal to M, which is the total number of subbands, may be greater than or equal to 1
  • N2 may be less than or equal to M-N1. have.
  • subbands for reporting channel state information for each transmission point may be selected, and channel state information for the selected subband for each transmission point may be transmitted.
  • N1 out of M subbands for the first transmission point N1 out of M subbands for the first transmission point
  • Selector N1 subband selection patterns may be matched in each case of a binary number that can be represented as a bit. This will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 7.
  • the number of subbands may be determined by upper (a factor related to the number of RBs of / subbands), so that when the downlink bandwidth is not a multiple of the number of RBs of the subbands, one subband is the other subband. It may not include the same number of RBs.
  • the second selector indicating the N2 selected subbands for the second transmission point may be determined by using the number of bits that can represent the number of N2 cases.
  • the second selector may be a bit, which may be understood that the second selector uses fewer bits as compared with the case of the first selector. If N2 is larger than M-N1, this means that all the subbands except for the subband selected for transmitting the channel status report for the first transmission point are to transmit the channel status report for the second transmission point. do. Therefore, in this case, even if there is no second selector, the second transmission point may estimate the channel state report from the terminal as channel state information for all subbands except for the subband indicated by the first selector.
  • the first selector and the second selector described above may be integrated. Specifically, when N1 subbands are selected for the first transmission point and N2 subbands for the second transmission point among the M subbands as described above, the total possible combinations are
  • Nl [N2 J, which may be indicated by a third selector having a number of & 2 (Lvl j I N2 ⁇ bits.
  • the UE sets a selector of M bits, and if the k-th bit is 0, the terminal may be set to mean that the subband of the transmission point 1 is selected and the subband of the transmission point 2 is selected. It may be.
  • the UE may transmit an index of a transmission point for each subband in a channel state report for each subband with a cell selector of L * M bits.
  • the second embodiment presupposes that the selected subbands for transmitting channel state information to each transmission point may overlap.
  • the case of dynamic cell selection and the case of joint transmission will be described separately.
  • the terminal may independently select a subband for each transmission point. Ie. As shown in (a) of FIG. 8, the UE may select subbands 0, 2, and 4 for the first transmission point eNB, and selects subbands 0, 1, and 5 for the second transmission point eNB2. Channel state information about this can be transmitted. In more detail, in the procedure in which the UE reports channel state information to each transmission point, since the subbands are independently selected, some subbands (subband 0) may coincide with each other as illustrated in FIG. If not, all subbands selected for each transmission point may match. The above description is preferably applied in the case of dynamic cell selection, but is not limited to the application in the case of joint transmission.
  • subbands may be equally selected for the two transmission points eNB1 and eNB2, and channel state information may be reported for each subband.
  • channel state information may be reported for each subband.
  • the UE may report the information on the subband selection only once, thereby reducing feedback overhead.
  • the information on the same subband selection for each transmission point may be used.
  • the bits used to report the information on the subband selection for one transmission point that is, the subband selector may be used for other purposes. This will be described in detail below.
  • the subband selector can be used for reporting broadband channel state information.
  • the subband selector can be used to report the CQI that appears when JT or CS / CB is applied.
  • the UE may report the calculated CQI value through the subband selector under the assumption that the first transmission point and the second transmission point use the PMI reported simultaneously.
  • the system 1 transmission point performs transmission using the PMI reported by the terminal and the second transmission point uses an arbitrary PMI orthogonal to the PMI reported by the terminal.
  • the CQI value calculated under the assumption that interference occurs can be reported using a subband selector.
  • CoMP operation is performed by using the subband selector of any one transmission point (for example, the second transmission point) that is set to select the same subband for each transmission point and no longer provides meaningful information. It will be possible to report on the attainable CQI.
  • the subband selector reports channel information between two transmission points. Can be used for purposes. For example, it may be used for reporting phase and / or amplitude information between the first transmission point channel and the second transmission point channel.
  • RS reference signal
  • the network may set a third RS other than the RS configured for estimating individual channels of each transmission point to the UE, and the third RS may include only phase and / or amplitude information of two ports. Since it is necessary to report, it can be set to exist only when there are always two transmit antennas.
  • subpoints for each transmission point Whether to use the same or different band selection may be configured through higher layer signaling (eg, RRC signaling) or L1 / L2 control signals (eg, PDCCH, e-PDCCH, etc.). configure).
  • RRC signaling e.g., RRC signaling
  • L1 / L2 control signals e.g, PDCCH, e-PDCCH, etc.
  • configure whether the subband channel status report is set for a plurality of transmission points for CoMP operation, and the additional configuration signal is set so that the subbands selected in each channel status report are the same in at least two transmission points or independently. It may indicate whether or not to be selected.
  • all or part of the selected subbands for any two transmission points may be the same according to the channel state at the time of reporting each channel state.
  • the subband selection for one transmission point becomes a reference, and the subband selection for another transmission point is the same. This is possible.
  • the above setting does not necessarily mean that all transmission points are applied uniformly. That is, in a plurality of transmission points, some of the transmission point (s) may be set to select the subbands equally, and for the other transmission point (s) may be set to select the subbands independently.
  • the terminal may select the difference in channel quality between two transmission points when selecting subbands. For example, if the signal of the first transmission point in a subband is strong and the signal of the second transmission point is weak, the subband may be a subband that is well suited to receiving data from the first transmission point. This means that the terminal receives a signal from the first transmission point even if the second transmission point transmits a signal for another terminal in the subband. Because it will give very little interference.
  • the network transmits to the UE through a higher layer signal or L1 / L2 control signaling that the UE "transmits a signal for another UE from another eNB or does not transmit" when the UE transmits a signal. You can tell which of your households apply.
  • the network may add a configuration for the receiver processing (receiver processing) to be used when the UE calculates the PMI / CQI as needed.
  • receiver processing refers to a series of processes in which a terminal having multiple antennas extracts a desired signal from a received signal arriving at its own antenna.
  • Receiver receivers such as zero forcing or minimum mean square error (SE) or continuous interference It may include a receiver in the form of successive interference cancellation.
  • SE minimum mean square error
  • the UE assumes that the signal is transmitted only at a specific transmission point, and assumes receiver processing that can best receive the signal of the transmission point. It is preferable to select / CQI.
  • receiver processing that best receives a signal of one transmission point when calculating the PMI / CQI for the first transmission point, and a signal of the second transmission point when calculating the PMI / CQI for the second transmission point. It is assumed that receiver processing is best received, and the receiver processing used in the PMI / CQI calculation to the two transmission points may be different (e.g. when using ⁇ SE receiver beamfoming). Beamforming matrices used for the transmission point channel may be different from each other).
  • each PMI / CQI is calculated while maintaining the same matrix for two transmission point channels.
  • the network may inform whether the UE assumes the same receiver processing when calculating the PMI / CQI for the channels of the two transmission points through a higher layer signal such as RRC or an L1 / L2 control signal.
  • receiver processing it is possible to determine whether receiver processing is the same as well as whether the selection of the subbands for the two transmission points described above is the same. If the terminal is configured to select at least one same subband for two transmission points, it is assumed that receiver processing also uses the same for both transmission points. Or, in a subband in which the UE reports PMI / CQI for both transmission points, the UE assumes the same receiver processing for both transmission point channels, while in a subband reported for only one transmission point, To assume receiver processing independent of PMI / CQI calculation It can also work.
  • the CQI included in the channel state report is a quantized channel state as it is, a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR), a Carrier to Interference and Noise Ratio (CINR), and a BER (Bit).
  • SINR Signal to Interference plus Noise Ratio
  • CINR Carrier to Interference and Noise Ratio
  • BER Bit
  • An error rate), a frame error rate (FER), etc., and a value converted into the transmittable data and a modulus ion and coding scheme (MCS).
  • MCS modulus ion and coding scheme
  • Best-M is a method of selecting M subbands having a good channel state
  • a threshold-based method means selecting a subband having a channel state higher than a predetermined threshold
  • At least one of an individual transmission method and an average age transmission method may be applied. That is, when the UE selects N1 subbands for the first transmission point among the M subbands, the UE may transmit CQI values of the respective subbands or transmit an average value of the CQIs of the selected N1 subbands.
  • the average transmission scheme although the CQI value of each subband is not known accurately than the individual transmission scheme, the signaling overhead does not depend on the number of selected CQI subbands.
  • the average method may be a simple arithmetic average or may be an average in consideration of channel capacity.
  • the transmission point apparatus 910 may include reception modules 911, transmission modules 912, a processor 913, a memory 914, and a plurality of antennas 915.
  • the plurality of antennas 915 means a transmission point device that supports MIM0 transmission and reception.
  • the receivers 911 may receive various signals, data, and information on the uplink from the terminal.
  • the transmission modules 912 may transmit various signals, data, and information on downlink to the terminal.
  • the processor 913 may control the operation of the overall transmission point apparatus 910.
  • the processor 913 of the transmission point apparatus 910 according to an embodiment of the present invention provides settings necessary for selecting a subband and transmitting a channel status report for each transmission point described above, and channel status reporting. Can be received.
  • the processor 913 of the transmission point apparatus 910 performs a function of processing the information received by the transmission point apparatus 910, information to be transmitted to the outside, and the memory 914 stores the processed information and the like. It can be stored for a predetermined time and can be replaced by a component such as a buffer (not shown).
  • the terminal device 920 may include a receiving module 921, a transmission module 922, a processor 923, a memory 924, and a plurality of antennas 925.
  • the plurality of antennas 925 refers to a terminal device that supports MIM0 transmission and reception.
  • the receivers 921 may receive various signals, data, and information on downlink from the transmission point.
  • the transmission modules 922 may transmit various signals, data, and information on the uplink to the transmission point.
  • the processor 923 may control operations of the entire terminal device 920.
  • the processor 923 of the terminal device 920 may select a subband for each of the above-described transmission points and transmit a channel state report.
  • the processor 923 of the terminal device 920 performs a function of processing the information received by the terminal device 920, information to be transmitted to the outside, and the memory 924 for a predetermined time. Can be stored and replaced by components such as buffers (not shown).
  • the description of the transmission point apparatus 910 may be equally applicable to a relay apparatus as a downlink transmission entity or an uplink reception entity, and the description of the terminal device 920 is a downlink. The same may be applied to a relay apparatus as a receiving subject or an uplink transmitting subject.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • 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.
  • the method may be implemented in the form of modules, procedures or functions 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 exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 전송포인트에 대해 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서, 채널상태정보 보고를 위한 설정을 수신하는 단계; 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에 따라, 제1 전송포인트 및 제2 전송포인트에 각각에 대해 채널상태정보를 보고할 적어도 하나 이상의 서브밴드를 선택하는 단계를 포함하며, 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은, 상기 제1 전송포인트에 대한 서브밴드가 제2 전송포인트에 대한 서브밴드와 동일하게 선택되어야 할 것인지 여부에 대한 정보를 포함하는, 채널상태정보 전송 방법이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 채널상태정보를 전송하는 방법 및 장치
【기술분야】
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로， 보다 상세하게는 채널상태정보를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
[배경기술】
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원 (대역폭， 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속 (multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA (code division multiple access) 시스템' FDMA( frequency division multiple access) 시스템, TDMACtime division multiple access) 시스템, 0FDMA( orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC~FDMA( single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC—FDMA(mul t i carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명에서는 복수의 전송포인트에 대해 주파수 선택적인 채널상태정보 전송을 위해 각 전송포인트에 대한 서브밴드 선택 및 채널상태정보 전송을 기술적 과제로 한다. .
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 계 1 기술적인 측면은, 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 전송포인트에 대해 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서， 채널상태정보 보고를 위한 설정을 수신하는 단계; 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에 따라, 제 1 전송포인트 및 제 2 전송포인트에 각각에 대해 채널상태정보를 보고할 적어도 하나 이상의 서브밴드를 선택하는 단계를 포함하며， 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은， 상기 제 1 전송포인트에 대한 서브밴드가 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드와 동일하게 선택되어야 할 것인지 여부에 대한 정보를 포함하는， 채널상태정보 전송 방법이다.
본 발명의 제 2 기술적인 측면은， 통신 시스템에서 복수의 전송포인트에 대해 채널상태정보를 전송하는 단말 장치에 있어서， 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는， 채널상태정보 보고를 위한 설정을 수신하고, 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에 따라， 제 1、전송포인트 및 계 2 전송포인트에 각각에 대해 채널상태정보를 보고할 적어도 ) 하나 이상의 서브밴드를 선택하며， 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은， 상기 제 1 전송포인트에 대한 서브밴드가 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드와 동일하게 선택되어야 할 것인지 여부에 대한 정보를 포함하는， 단말 장치이다.
본 발명의 제 1 내지 제 2 기술적인 측면은 다음 사항들을 포함할 수 있다. 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에서 동일한 서브밴드를 선택하도록 지시하는 경우를 제외하고는， 상기 단말은 각 전송포인트에 대해 독립적으로 서브밴드를 선택할 수 있다. 여기서， 상기 독립적으로 선택된 서브밴드는 중첩될 수 있다.
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에서 동일한 서브밴드를 선택하도록 지시하지 않는 경우， 제 1 전송포인트에 대해 선택된 서브밴드는 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드 선택에서 제외될 수 있다.
상기 방법은 상기 계 1 전송포인트 및 상기 제 2 전송포인트 각각에 대해 선택된 서브밴드의 채널상태정보를 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 각각에 대해 선택된 서브밴드의 채널상태정보는 동일한 서브프레임상에서 전송될 수 있다.
상기 채널상태정보는， 채널품질정보， 프리코딩 행렬 인덱스, 탱크 지시자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은 R C 시그널링을 통해 수신될 수 있다.
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은 L1/L2 제어 시그널링을 통해 수신될 수 있다.
상기 복수의 전송포인트는 동적 샐 선택 (Dynamic cell selection) 또는 조인트 전송 (Joint transmission)에 관련된 것일 수 있다.
상기 서브밴드는 시스템 대역폭에서 미리 설정된 개수의 연속된 자원블록으로 이루어질 수 있다.
상기 각 전송포인트에 대해 선택될 서브밴드의 채널상태정보는 상기 선택된 서브밴드에 대한 채널품질정보 (Channel Quality Informat ion)의 평균일 수 있다. 상기 채널상태정보는 물리상향링크제어채널 또는 물리상향링크공용채널 중 어느 하나 상으로 전송될 수 있다.
【유리한 효과】
본 발명에 따르면 협력 멀티 포인트 환경에서 효과적으로 채널상태정보 전송을 수행할 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】
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다. 도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드 (resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 서브밴드의 구성을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 서브밴드 선택을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 서브밴드 선택을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 의한 송수신 장치의 구성올 도시한 도면이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서， 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉， 기지국을 포함하는 다수의 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. '기지국 (BS: Base Station)'은 고정국 (fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트 (AP: Access Point), 전송포인트 (transmission point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(R ), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한， '단말 (Terminal)'은 UE User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscr iber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한， 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템， 3GPP 시스템， 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉， 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한， 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA( Frequency Division Multiple Access) , TDMA(Time Division Multiple Access) , 0FDMA( Orthogonal Frequency Division Multiple Access) , SC~FDMA(S ingle Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communicat ions)/GPRS(General Packet Radio Se r v i c e ) / EDGE ( Enhanc ed Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA( Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTSOJniversal Mobile Teleco隱 unicat ions System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project ) LTE (long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS( Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 0FDMA를 채용하고 상향링크에서 SOFDMA를 채용한다. LTE-A( Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격 (WirelessMAN-OTOMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m규격 (WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.
샐를라 0FDM 무선 패킷 통신 시스템에서， 상 /하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며， 한 서브프레임은 다수의 0FDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDE Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1무선 프레임 (radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 (subframe)으로 구성되고， 하나의 서브프레임은 시간 영역 (time domain)에서 2개의 슬롯 (slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI (transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 lms이고， 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고， 주파수 영역에서 다수의 자원블톡 (Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 0FDMA 를 사용하므로， OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM심볼은 또한 SC-FDMA심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록 (Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고， 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파 (subcarrier)를 포함할 수 있다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성 (configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CKextended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어， OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우， 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로， 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어， 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가사용될 수 있다.
일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM심볼은 PDCCH (physical do皿 1 ink control channel)에 할당되고， 나머지 OFDM심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다. 도 Kb)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며， 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pi lot Time Slot), 보호구간 (Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며， 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색， 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편， 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬릇으로 구성된다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수， 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드 (resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록 (RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만， 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어， 일반 CPCCyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심블을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소 (resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12X7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다. 도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널 (Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는， 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널 (Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH) , 물리하향링크제어채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) , 물리 HARQ지시자채널 (Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 웅답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보 (Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널 (DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷， 상향링크공유채널 (UL-SCH)의 자원 할당 정보， 페이징채널 (PCH)의 페이징 정보， DL-SCH 상의 시스템 정보， PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답 (Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당， 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트， 전송 전력 제어 정보， VoIP Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소 (Control Channel Element; CCE)의 조합 (aggregat ion)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고， 제어 정보에 순환잉여검사 (Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자 (Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면， 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는， PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면， 페이징 지시자 식별자 (Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보 (보다 구체적으로, 시스템 정보 블록 (SIB))에 대한 것이면， 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTKSI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속 -RNTI (RA-RNTI )가 CRC에 마스킹될 수 있다. 도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널 (Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널 (Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서， 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍 (RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 -호핑 (frequency-hopped)된다고 한다. 다중안테나 (MIM0) 시스템의 모델링
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 ^개로， 수신 안테나의 수를 ^ 개로 늘리면， 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서， 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트 (/?0)에 레이트 증가율 ( )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
【수학식 1】
R{ =min(NTiNR)
예를 들어， 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다증안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 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， 다증안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구， 전송 신뢰도 향상 및 전송를 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링올 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 Vr개의 송신 안테나와 ^개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다. .
송신 신호를 살펴보면, Vr개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 ^개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 2】
I I7，
Figure imgf000010_0001
각각의 전송 정보 S\ ,S1, ' " ,SNT 는 전송 전력이 다를 수 있다ᅳ 각각의 전송 전력을 Ρ\,Ρ1, ',ΡΝτ 라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 3]
5j , 52 , ' ·■ , SNT ―
Figure imgf000010_0002
'■> ^NT SNT ^
또한， S 는 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 4】
Figure imgf000010_0003
전송전력이 조정된 정보 백터 s 에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 ^개의 송신신호 Χΐ,Χ2,· · ·,ΧΝτ 가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬 W는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다. 오 2， ，^^는 백터 X를 이용하여 다음과 같。 표현될 수 있다.
【수학식 5】
Figure imgf000010_0004
여기에서， 는 /번째. 송신 안테나와 /번째 정보간의 가중치를 의미한다.
W는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 NR 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure imgf000010_0005
은 백터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 6】 다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우， 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 _그로부터 수신 안테나 /를 거치는 채널을 로 표시하기로 한다. ᅵ 에서， 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저， 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)은 ^개의 송신 안테나에서 수신 안테나 /로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 백터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 ^ 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 /로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 7】
h = [hi hi2,--',hiNr}
따라서， ^개의 송신 안테나로부터 ^ 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 8]
Figure imgf000011_0001
실제 채널에는 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음 (AWGN; Additive White
Gaussian Noise)이 더해진다. Ai? 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음 η^η2,···,ηΝκ은 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 9】
η = [«1,η2,···,¾]Γ
상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
【수학식 10】
Figure imgf000011_0002
한편， 채널 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H에서 행의 수는 수신 안테나의 수 y¾p과 같고， 열의 수는 송신 안테나의 수 같다. 즉， 채널 행렬 H는 행렬이 y^xy^된다.
행렬의 탱크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬 H의 탱크 (ra«A;(H))는 다음과 같이 제한된다.
【수학식 11】
rank(H)≤ m(NT， NR )
탱크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition) 하였을 때， 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 탱크의 또 다른 정의는 특이치 분해 (singular value decomposition) 하였을 때， 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 탱크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 문서의 설명에 있어서， MIM0 전송에 대한 '탱크 (Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며， '레이어 (layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 탱크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 탱크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다. 협력 멀티 포인트 (Coordinated Multi-Point: CoMP)
3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서， CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동 (collaborative) MIM0 또는 네트워크 MIM0 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀 -경계 (cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율 (throughput)을 증가시킬 수 있다.
일반적으로, 주파수 재사용 인자 (frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서， 샐-간 간섭 (Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용 (fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는， ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적올 달성하기 위하여， CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.
하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱 (joint processing; JP) 기법 및 조정 스케줄링 /빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.
JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 포인트 (기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송 (Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택 (Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.
조인트 전송 기법은， PDSCH 가 한번에 복수개의 포인트 (CoMP'협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉， 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게 (coherently) 또는 년-코히어런트하게 (non-coherent ) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고， 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.
동적 셀 선택. 기법은， PDSCH가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 포인트로부터 전송되고， 그 시점에 협력 단위 내의 다른 포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.
한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서， 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만， 사용자 스케줄링 /빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.
한편， 상향링크의 경우에， 조정 (coordinated) 다중-포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 )MP 기법은 조인트 수신 (Joint Recept ion; JR) 및 조정 스케줄링 /빔포밍 (coordinated schedul ing/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.
JR 기법은 PUSCH 를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 포인트에서만 수신되지만 사용자 스케줄링 /범포밍은 CoMP협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다. 이러한 CoMP 시스템을 이용하면， 단말은 다중-셀 기지국 (Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다. 또한， 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원 (Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한， 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보에 기초하여 공간 분할 다중접속 (Space Division Multiple Access: SDMA) 방법을 수행할 수도 있다.
CoMP 시스템에서 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국들은 백본망 (Backbone Network)을 통해 스케줄러 (scheduler)에 연결된다. 스케줄러는 백본망을 통하여 각 기지국이 측정한 각 단말 및 협력 기지국 간의 채널 상태에 관한 채널 정보를 피드백 받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 스케줄러는 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국에 대하여 협력적 MIM0 동작을 위한 정보를 스케줄링할 수 있다'. 즉， 스케줄러에서 각 기지국으로 협력적 MIM0 동작에 대한 지시를 직접 내릴 수 있다. 상술한 바와 같이 CoMP 시스템은 복수개의 셀들을 하나의 그룹으로 묶어 가상 MIM0 시스템으로 동작하는 것이라 할 수 있으며， 기본적으로는 다중 안테나를 사용하는 MIM0시스템의 통신 기법이 적용될 수 있다. 하향링크 채널상태정보 (CSI) 피드백
MIM0 방식은 개 -루프 (open- loop) 방식과 폐 -루프 (closed—loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개 -루프 MIM0 방식은 MIM0 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIM0 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐 -루프 MIM0 방식은 MIM0 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIM0 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐 -루프 MIM0 방식에서는 MIM0 송신 안테나의 다중화 이득 (multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 범포밍을 수행할 수 있다. 수신단 (예를 들어， 단말)이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단 (예를 들어， 기지국)은 수신단 (예를 들어， 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다. 피드백되는 채널상태정보 (CSI)는 랭크 지시자 (RI), 프리코딩 행렬 인덱스 (PMI) 및 채널품질지시자 (CQI)를 포함할 수 있다.
RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 탱크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어 (또는 스트림 )의 최대 개수를 의미한다. 탱크 값은 채널의 장기간 (long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로， PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라 피드백될 수 있다.
PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며， 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비 (Signalᅳ to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값 (metric)을 기준으로 단말이 선호하는 (preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서， 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.
CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다. 즉， 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법 (modulation scheme) 및 코드 레이트 (code rate)를 나타낸다. 일반적으로， CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR을 반영하는 값이 된다.
확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템 (예를 들어， LTE-A 시스템)에서는 다중사용자 -MIM0 (MU-MIM0) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIM0 방식에서는 안테나 영역 (domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로， 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서， MJ-MIM0 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자 -MIM0 (SU-MIM0) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다.
이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어， 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나 (제 1 PMI)는， 장기간 및 /또는 광대역 (long term and/or wideband)의 속성을 가지고， 으로 지칭될 수 있다.2 개의 PMI 중 다른 하나 (제 2 PMI)는， 단기간 및 /또는 서브대역 (short term and/or subband)의 속성을 가지고， W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합 (또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어， 최종 PMI 를 W 라 하면， W=W1*W2또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.
여기서， W1 은 채널의 주파수 및 /또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면， W1 은 시간 상에서 장기간 (long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역 (wideband) 채널의 특성을 반영하거나， 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서， 본 문서에서는 W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보 (또는， 장기간-광대역 PMI)라고 한다.
한편， W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인 (instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면， W2 는 시간 상에서 단기간 (short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역 (subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 .동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서， 본 문서에서는 W1 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보 (또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.
채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보 (예를 들어， W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬 (W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉， W1 에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북 (hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한， 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을， 계층적 코드북 변환 (hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.
계층적 코드북 변환 방식의 일례로서， 다음 수학식 12 와 같이 채널의 장기간 공분산 행렬 (long term covariance matrix)을 이용하여 코드북을 변환할 수 있다.
【수학식 12]
W = "匪 (Wl W2) 상기 수학식 12 에서 W1 (장기간-광대역 PMI)은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 코드북 (예를 들어， 제 1 코드북)을 구성하는 요소 (즉, 코드워드 (codeword))를 나타낸다. 즉， W1은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 1 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. 한편， W2(단기간-서브대역 PMI)는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해서 만들어진 코드북 (예를 들어， 제 2 코드북)을 구성하는 코드워드를 나타낸다. 즉， W2는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 2 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. W는 변환된 최종 코드북의 코드워드를 나타낸다. normik)는 행렬 A의 각각의 열 (column)별 normᄋ、 1로 정규화 (normal izat ion)된 행렬을 의미한다. ¬과 W2는 예시적으로 다음의 수학식 13과 같은 구조를 가질 수 있다. 【수학식 13】
Figure imgf000016_0001
r columns
「
Figure imgf000016_0002
상기 수학식 13 에서 Wl는 블록대각행렬 (block diagonal matrix) 형태로서 정의될 수 있고， 각각의 블록은 동일한 행렬 (X/)이다. 하나의 블록 (X/)은 (Nt/2)XM 크기의 행렬로서 정의될 수 있다. 여기서, Nt 는 전송 안테나의 개수이다. 상기
1피피 수학식 13 에서 W2의 CM(尸^ / ni)는 MX 1 크기의 백터이며， M 개의 드드값따백터 성분 중에서 p 번째 성분은 1 이고， 나머지 성분들은 0 인 백터를 나타낸다. eM 가 W1과 곱해지는 경우에 Π의 열들 (columns) 중에서 p 번째 열이 선택되므로， 이러한 백터를 선택 백터 (selection vector)라고 할 수 있다. 여기서， M 값이 커질수록 장기간-광대역 (long term/wideband) 채널을 표현하기 위해 한번에 피드백 되는 백터의 수가 많아지게 되며， 이에 따라 피드백 정확도가 높아지게 된다. 하지만 M 값이 커질 수록， 낮은 빈도로 피드백되는 W1의 코드북 크기 (codebook size)는 줄어들고， 높은 빈도로 피드백되는 W2의 코드북 크기가 늘어남에 결과적으로 피드백 오버헤드가 늘어나게 된다. 즉， 피드백 오버헤드와
정확도 간에 트레이드 -오프 (tradeoff)가 존재한다. 따라서， 적절한
정확도를 유지하면서도 피드백 오버헤드가 너무 크게 증가하지 않도록 M 결정할 수 있다. 한편 , W2 에서 aJ , Pj , 는 각각 소정의 위상값을 나타낸다. 상기 수학식 13 에서 l<k,J, < 이고， k, 1, m은 각각 정수 (integer)이다.
상기 수학식 13 과 같은 코드북 구조는, 크로스—극성 (cross polarized; X-pol) 안테나 구성 (configuration)을 사용하면서 안테나 간 간격이 조밀한 경우 (통상적으로， 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우)에 발생하는 채널의 상관 (correlation) 특성을 잘 반영하도록 설계한 구조이다. 예를 들어， 크로스 -극성 안테나 구성은 다음의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
【표 11
Figure imgf000017_0003
상기 표 1에서 8Tx크로스 -극성 안테나 구성은, 2 개의 서로 직교하는 극성을 가지는 안테나 그룹으로 구성된다고 표현할 수 있다. 안테나 그룹 1 (안테나 1， 2, 3, 4)의 안테나들은 동일한 극성 (예를 들어 수직 극성 (vertical polar izat ion))을 가지고 안테나 그룹 2(안테나 5, 6, 7， 8)의 안테나들은 동일한 극성 (예를 들어 수평 극성 (horizontal polar izat ion))을 가질 수 있다. 또한， 두 안테나 그룹은 동일한 위치에 위치한다 (co-located). 예를 들어， 안테나 1 과 5 는 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 6 은 동일한 위치에 설치되고， 안테나 3 과 7 은 동일한 위치에 설치되고， 안테나 2 과 8 은 동일한 위치에 설치될 수 있다. 달리 표현하자면， 하나의 안테나 그룹 내의 안테나들은 ULA Unifora Linear Array)와 같이 동일한 극성을 가지고， 하나의 안테나 그룹 내의 안테나 간의 상관 (correlation)은 선형 위상 증가 (linear phase increment) 특성을 가진다. 또한, 안테나 그룹 간의 상관은 위상 회전 (phase rot at ion)된 특성을 갖는다.
코드북은 채널을 양자화 (quant izat ion)한 값이기 때문에， 실제 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 이와 같이 실제 채널 특성이 상기 수학식 13 과 같이 설계된 코드북의 코드워드에 반영되었음을 설명하기 위해서， 탱크 1 코드북을 예시적으로 설명한다. 아래의 수학식 14 는 탱크 1 인 경우의 W1 코드워드와 W2 코드워드의 곱으로 최종 코드워드 (W)가 결정되는 예시를 나타낸 것이다.
【수학식 14]
Figure imgf000017_0001
상기 수학식 14 에서 최종 코드워
Figure imgf000017_0002
백터로 표현되며， 상위 백터 ( X,( ))와 하위 백터 ( ^χ ))의 두 개의 백터로 구조화되어 있다. 상위 백터 ( χ,( ) )는 크로스 극성 안테나의 수평 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타내고， 하위 백터 (^χ,ο))는 수직 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타낸다. 또한， X c)는 각각의 안테나 그룹 내의 안테나 간 상관 특성을 반영하여 선형 위상 증가를 갖는 백터 (예를 들어, DFT 행렬)로 표현할 수 있다. 이하에서는， 앞서 설명된 내용들을 바탕으로 CoMP 환경에서 채널상태정보를 보고하는 다양한 방법들에 대해 설명한다. 보다 상세하게， JT, DCS 등 다양한 CoMP 환경에서는 복수의 전송 포인트가 관여하게 되고， 동일한 주파수 대역을 통한 전송이라도 어느 전송포인트에서 전송된 것인지 여부에 따라 채널 환경이 상이할 수 있다. 따라서， 각 전송포인트는 보다 정교한 채널상태정보가 필요할 수 있다. 특히， 광대역 채널상태정보의 보고가 아닌 주파수 선택적 채널상태정보의 보고를 위해 전체 시스템 대역폭을 소정 개수의 연속된 RB의 세트인 서브밴드별 채널상태정보의 보고가 적용될 수 있는데， 이러한 경우 복수의 전송포인트 각각에 대해 어떤 서브밴드를 어떻게 선택하여 채널상태정보의 보고를 전송할지 정의될 필요가 있다. 이하의 설명에서는 각 전송포인트에 대한 서브밴드별 채널상태정보의 보고에 대해 상세히 기술되지만， 단일 전송포인트에 의해 제어되는 전송포인트들 사이의 CoMP에도 적용될 수 있을 것이다. 또한, 이하의 설명들은 3GPPP TS 36.213에 기술되어 있는， PUCCH상의 주기적 채널상태정보의 보고 (periodic CSI reporting) 또는 PUSCH상의 비주기적 채널상태정보의 보고 (a periodic CSI reporting) 어느 것에나 적용될 수 있을 것이다. 실시예 1
첫 번째 실시예는， 서브밴드별 채널상태보고에 있어서， 각 전专포인트 별로 서로 다른 서브밴드를 선택하여 채널상태정보를 전송하는 것에 관한" 것이다. 첫 번째 실시예는 동적 셀 선택 (Dynamic Cell Selection)에 적용되는 것이 바람직하다. 이는 동적 샐 선택의 경우 하나의 서브밴드에 대해서는 하나의 전송포인트만 전송에 참여하게 될 것이므로， 단말이 어떤 하나의 서브밴드에 대해 두 개 흑은 그 이상의 전송포인트에 대한 채널상태정보를 보고하는 것은 불필요하게 자원을 낭비하는 것일 수 있기 때문이다. 다만， 첫 번째 실시예가 조인트 전송 (Joint Transmission)의 경우를 배제하는 것은 아니며， 조인트 전송에서 하나의 서브밴드에 대해서 하나의 전송포인트만 관여하는 경우라면 첫 번째 실시예가 층분히 적용 가능할 것이다.
각 전송 포인트 별로 서로 다른 서브밴드를 선택하는 구체적인 방법으로써， 단말은 우선 제 1 전송포인트에 대해 채널상태정보를 보고할 N1개의 서브밴드를 선택할 수 있다. 그리고， 단말은 제 2 전송포인트에 대해 채널상태정보를 보고할 N2개의 서브밴드를 선택할 수 있다. 여기서 N1은 전체 서브밴드의 개수인 M보다 작거나 같고， 1보다 크거나 같은 값일 수 있으며， N2는 M-N1보다 작거나 같을 수 있다. 이와 같이 각 전송포인트에 대해 채널상태정보를 보고할 서브밴드를 각각 선택하고， 각 전송포인트에 대해 선택된 서브밴드에 대한 채널상태정보를 전송할 수 있다.
위와 같이， 제 1 전송포인트에 대해 M개의 서브밴드 중에서 N1개의
서브밴드를 선택하면， 선택된 서브밴드 집합의 종류는
Figure imgf000019_0001
표현될 수
M \
있다. 여기서, / 는 조합 (combination)을 의미하며 구체적인 값은
{M*(M-D*… *(M-N+1)} I {N*(N-D* ··· *1} 이 된다. 이와 같이
Figure imgf000019_0002
경우의 수를 표현할 수 있는 개수의 비트를 활용하여， 제 1 전송포인트에 대한 N1개의 선택된 서브밴드를 나타내는 제 1 선택자를 결정할 수 있다. 예를 들어， 제 1
선택자는
Figure imgf000019_0003
비트로 표현 가능한 2진수의 각 경우마다 N1개의 서브밴드 선택 패턴을 매칭시켜 둘 수 있다. 이에 대해 도 6 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면， 시스템 대역폭， 즉 전체 하향링크 대역폭 앓 )이 20이며， 하나의 서브밴드가 4개의 연속된 RB인 경우， 서브밴드가 총 5개 (즉 M=5)로 이루어짐을 알 수 있다. 여기서， 서브밴드의 개수는 upper( /서브밴드의 RB개수에 관련된 인자)로 정해질 수 있으며， 따라서， 하향링크 대역폭이 서브밴드의 RB개수의 배수가 아닌 경우에는 하나의 서브밴드는 다른 서브밴드와 동일한 개수의 RB를 포함하지 못할 수도 있다. 도 6과 같이 서브밴드가 구성되는 경우， 제 1 전송포인트에 대해 예시적으로 2개 (즉， N=2)의 서브밴드를 선택하는 것이 도 7에 도시되어 있다. 가능한 서브밴드 선택의 총 가지수는 M \ 5
Λ1 } = \ 2 J =10 이며, 도 7의 (a)~(j)는 이러한 각 경우를 나타낸다.
그리고， 이러한 가지수는
Figure imgf000019_0004
=4 비트로 표현 가능하다. 예를 들어，
0000의 경우 도 7의 (a), 0001은 (b), 0010은 (c) … 1010은 (j)의 서브밴드 선택을 의미하는 것으로 약속한다면， 0001의 제 1 선택자를 통해 제 1 전송포인트는 도 7의 (a)와 같이 서브밴드가 선택되었고， 이에 대한 채널상태보고를 전송하는 것임을 알 수 있다. 계속해서， 단말은 제 2 전송포인트에. 대해， 제 1 전송포인트에 대해 채널상태정보를 보고하기 위해 선택한 N1개의 서브밴드를 제외한 M-N1개의 서브밴드 중에서 N2개의 서브밴드를 선택하면， 선택된 서브밴드 집합의 종류는
Figure imgf000020_0001
같이 표현될 수 있다. 또한, 앞서 설명된 것과 마찬가지로，
M-NI
N2 개의 경우의 수를 표현할 수 있는 개수의 비트를 활용하여 제 2 전송포인트에 대한 N2개의 선택된 서브밴드를 지시하는 제 2 선택자를 결정할 수
Figure imgf000020_0002
있다. 여기서， 제 2 선택자는 비트가 될 수 있으며， 이는 제 1 선택자의 경우와 비교해 보면 제 2 선택자는 보다 적은 수의 비트를 이용하는 것임을 알 수 있다. 만약， N2가 M-N1보다 큰 경우， 이는 제 1 전송포인트에 대해 채널상태보고를 전송하기 위해 선택한 서브밴드를 제외한 나머지 모든 서브밴드가 제 2 전송포인트에 대한 채널상태보고를 전송하기 위한 것임을 의미한다. 따라서， 이러한 경우에 제 2 전송포인트는 게 2 선택자가 없더라도 단말로부터의 채널상태보고를， 제 1 선택자에 의해 지시되는 서브밴드를 제외한 모든 서브밴드에 대한 채널상태정보로 추정할 수 있을 것이다. 앞서 설명된 계 1 선택자 및 제 2 선택자는 통합될 수도 있다. 구체적으로， 앞서 설명된 것과 같이 M개의 서브밴드 중에서 제 1 전송포인트에 대해 N1개， 제 2 전송포인트에 대해 N2개의 서브밴드를 선택하면 총 가능한 조합은
Nl ) [ N2 J가 되며， 이는 &2(Lvl j I N2 ^비트수를 갖는 제 3선택자로 지시할 수 있다.
또한, 상술한 실시예는 두 개의 전송포인트를 기준으로 설명되었으나， 세 개 이상의 전송포인트에 대해 각각 서브밴드를 선택하고 채널상태정보를 전송하는 경우에도 확장 적용 가능함은 당업자에게 자명할 것이다. 앞서 설명된 서브밴드 선택을 지시하는 선택자의 경우， 단말은 M 비트의 선택자를 두고 그 중 k번째 bit가 0이면 전송포인트 1의 subband를， 1이면 전송포인트 2의 subband를 선택한 것을 의미하도록 설정될 수도 있다. 이를 일반화하면 L 개의 전송포인트에 대한 채널을 보고하는 상황에서는 단말은 L*M 비트의 셀 선택자를 두고 각 서브밴드별 채널상태보고에서 서브밴드 각각에 대한 전송포인트의 인덱스를 전송할 수 있다. 실시예 2
두 번째 실시예는 각 전송포인트에 채널상태정보를 전송하기 위해 선택된 서브밴드는 중첩될 수 있는 것을 전제한다. 이하에서는 동적 셀 선택의 경우와 조인트 전송의 경우를 나누어 살펴보기로 한다.
단말은 각 전송포인트별로 독립적으로 서브밴드를 선택할 수 있다. 즉, 도. 8의 (a)에 도시된 바와 같이， 단말은 제 1 전송포인트 (eNBl)에 대해 subband 0, 2， 4 를 선택할 수 있고， 제 2 전송포인트 (eNB2)에 subband 0， 1, 5를 선택하여 이에 대한 채널상태정보를 전송할 수 있다. 보다 상세히, 단말이 각 전송포인트에 채널상태정보를 보고하는 절차에 있어서， 독립적으로 서브밴드를 선택하는 것이므로， 도 8(a)에서와 같이 일부 서브밴드 (subband 0)가 일치할 수도 있고 또는 도시되지는 않았지만 각 전송포인트를 위해 선택된 모든 서브밴드가 일치할 수도 있을 것이다. 상술한 설명은 동적 셀 선택의 경우에 적용되는 것이 바람직하나， 조인트 전송의 경우에 적용되는 것을 제한하는 것은 아니다.
조인트 전송의 경우, 단말은 두 전송포인트로부터 동시에 신호를 수신하므로， 두 전송포인트의 결합 채널 품질이 좋은 서브밴드를 선택하는 것이 바람직하다. 즉， 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 두 전송포인트 (eNBl 및 eNB2)에 대해 동일하게 서브밴드를 선택하고， 각 서브밴드에 대해 채널상태정보를 보고할 수 있다. 만약 조인트 전송의 경우에도 도 8의 (a)에서와 같이 전송포인트별로 다른 서브밴드를 선택한다면， 어느 하나의 서브밴드에서 하나의 전송포인트에 대한 채널상태정보만 가지는 경우가 발생하며 이는 효과적인 조인트 전송을 이를 수 없을 것이다. 또한, 이러한 경우 두 전송포인트에 대해 선택된 서브밴드가 동일하므로 단말은 서브밴드 선택에 대한 정보를 한번만 보고하면 되어 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다ᅳ 또는, 전송포인트 각각에 대해 동일한 서브밴드 선택에 대한 정보를 보고하는 대신， 어느 한 전송포인트에 대해 서브밴드 선택에 대한 정보를 보고하기 위해 사용되는 비트， 즉 서브밴드 선택자를 다른 용도로 사용할 수도 있다. 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
첫째로， 서브밴드 선택자를 광대역 채널상태정보 보고에 사용할 수 있다.
둘째로， 서브밴드 선택자를 JT나 CS/CB가 적용될 경우에 나타나는 CQI를 보고하는 용도로 활용할 수 있다. 단말은 제 1 전송포인트 및 제 2 전송포인트가 동시에 보고한 PMI를 사용하는 가정하에서 계산된 CQI 값을 서브밴드 선택자를 통해 보고할 수 있다. CS/CB의 경우에는， 예를 들어， 계 1 전송포인트는 단말이 보고한 PMI를 사용하여 전송을 수행하고 제 2 전송포인트는 단말이 보고한 PMI와 직교 (orthogonal)한 임의의 PMI를 사용하면서 간섭을 발생하는 가정하에서 계산된 CQI 값을， 서브밴드 선택자를 이용하여 보고할 수 있다. 이를 통하여 각 전송포인트에 대해 동일하게 서브밴드를 선택하도록 설정되어 더 이상 유의미한 정보를 제공하지 않는 어느 하나의 전송포인트 (예를 들어, 제 2 전송포인트)의 서브밴드 선택자를 이용하여 CoMP 동작을 수행하게 되었을 때 달성 가능한 CQI를 보고할 수 있게 된다.
셋째로, 서브밴드 선택자를 두 전송포인트 사이의 채널 정보를 보고하는 용도로 사용할 수 있다. 예를 들어， 계 1 전송포인트와 제 2 전송포인트 채널 사이의 위상 (phase) 및 /또는 크기 (ampl itude) 정보를 보고하는 용도로 사용할 수 있다. 두 전송포인트 채널 사이의 정보를 보고할 때에는 각 전송포인트의 채널 추정에 사용한 참조신호 (reference signal, RS) 중 각각 포트 (port) 하나를 선택하고， 이 두 포트 사이의 위상 (phase) 및 /또는 크기 (amplitude) 정보를 보고하도록 할 수 있다. 여기서 네트워크는 단말에게 각 전송포인트의 개별 채널을 추정하기 위해 구성한 RS 이외의 제 3의 RS를 설정할 수 있으며， 이 제 3의 RS는 두개 포트의 위상 (phase) 및 /또는 크기 (amplitude)정보만 보고하면 되므로 항상 전송 안테나가 두 개인 경우만 존재하도록 설정될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, )MP 방식， 즉 동적 셀 선택 또는 조인트 전송， 에 따라 서브밴드 선택의 기준을 결정하기 위해 네트워크가 CoMP를 위한 서브밴드별 채널상태보고를 설정함에 있어서， 각 전송포인트별로 서브밴드를 동일하게 선택하도록 할 것인지 아니면 다르게 선택하도록 할 것인지 여부를 상위계층 시그널링 (예를 들어 , RRC signaling) 또는 L1/L2 제어 신호 (예를 들어， PDCCH, e-PDCCH 등) 등을 통해 설정 (configure)할 수 있다. 보다 상세히， CoMP 동작을 위하여 복수의 전송포인트에 대한 서브밴드별 채널상태보고를 설정하고 추가적인 설정 신호를 각 채널상태보고에서 선택되는 서브밴드가 적어도 둘 이상의 전송포인트에서 동일하도록 할 것인지， 아니면 독립적으로 선택되도록 할 것인지 여부를 지시할 수 있다. 여기서 독립적으로 선택되도록 설정된 경우에도， 각 채널상태보고 시점의 채널 상태에 따라서 어떤 두 개의 전송포인트를 위해 선택된 서브밴드의 전부 또는 일부가 동일할 수 있을 것이다. 또한, 서브밴드가 적어도 둘 이상의 전송포인트에서 동일하게 선택되도록 설정할 경우， 어떤 하나의 전송포인트에 대한 서브밴드 선택이 기준이 되고， 다른 전송포인트에 대한 서브밴드 선택을 이와 동일하게 가져가는 등의 적용이 가능하다. 아을러， 상술한 설정이 반드시 모든 전송포인트에 대해 일률적으로 적용되어야 하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 복수의 전송포인트에 있어서， 일부 전송포인트 (들)에 대해서는 서브밴드를 동일하게 선택하도록 설정하고， 나머지 전송포인트 (들)에 대해서는 서브밴드를 독립적으로 선택하도록 설정할 수도 있는 것이다.
나아가， 네트워크는 단말이 각 전송포인트에 대해 서브밴드를 선택할 때, 일부 서브밴드는 각 전송포인트에 공통되게 선택하도록 설정할 수도 있으며, 이 경우 공통되게 선택되는 서브밴드의 개수를 시그널링해 줄 수도 있다. 상술한 실시예들에 있어서， 동적 샐 선택을 위한 채널상태보고에서 단말은 서브밴드 선택시 두 전송포인트간의 채널 품질의 차이를 선택 기준으로 할 수 있다. 예를 들어， 어떤 서브밴드에서 제 1 전송포인트의 신호는 강하고 제 2 전송포인트의 신호가 약하다면， 그 서브밴드는 게 1 전송포인트로부터 데이터를 수신하기에 매우 적합한 서브밴드일 수 있다. 이는， 그 서브밴드에서 제 2 전송포인트가 다른 단말을 위한 신호를 전송하더라도 해당 단말이 제 1 전송포인트로부터의 신호를 수신하는데 있어서는 매우 작은 간섭만을 줄 것이기 때문이다. 위와 같은 선택 기준을 위해 네트워크는 단말에게 상위계층 신호 또는 L1/L2 제어 시그널링을 통해 단말이 "한 쪽 eNB에서 신호를 전송할 때 다른 쪽 eNB에서 다른 UE를 위한 신호를 전송한다 혹은 전송하지 않는다" 는 가정 중에서 어떤 것을 적용할 것인지를 알려 줄 수 있다.
또한 상술한 실시예들에서， 네트워크는 필요에 따라 단말이 PMI/CQI를 계산할 때 사용할 수신기 프로세싱 (receiver processing)에 대한 설정 (configuration)을 추가할 수 있다. 여기서 수신기 프로세싱이란 다중 안테나를 보유한 단말이 자신의 안테나에 도착한 수신 신호로부터 원하는 신호를 추출하는 일련의 과정을 의미하는 것으로， zero forcing이나 匪 SE(Minimum Mean Square Error)와 같은 수신기 범포밍 이나 연속 간섭 제거 (successive interference cancellation)과 같은 형태의 수신기를 포함할 수 있다.
예를 들어 동적 셀 선택을 주로 고려하여 단말에게 채널상태보고를 요구할 경우에는， 단말은 특정 전송포인트에서만 신호가 전송된다는 가정하에서 해당 전송포인트의 신호를 가장 잘 수신할 수 있는 수신기 프로세싱을 가정하고 PMI/CQI를 선택하는 것이 바람직하다. 보다 상세히 제 1 전송포인트에 대한 PMI/CQI를 계산할 때에는 거ᅵ1 전송포인트의 신호를 가장 잘 수신하는 수신기 프로세싱을 가정하고， 제 2 전송포인트에 대한 PMI/CQI를 계산할 때에는 제 2 전송포인트의 신호를 가장 잘 수신하는 수신기 프로세싱을 가정하는 것이며， 두 전송포인트로의 PMI/CQI 계산에서 사용된 수신기 프로세싱은 상이할 수 있다 (예를 들어 匪 SE 수신기 빔포밍 (receiver beamfoming)을 사용하는 경우， 두 전송포인트 채널에 대하여 사용하는 beamforming matrix는 서로 상이할 수 있다).
반면 조인트 전송을 주로 고려하는 경우에는， 두 전송포인트가 전송한 신호가 채널 상에서 결합되고 하나의 단일한 수신기 프로세싱을 거친 다음 수신되므로 각 전송포인트에 대한 PMI/CQI를 계산할 때에 동일한 수신기 프로세싱을 가정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 應 SE 수신기 범포밍을 사용하는 경우， 두 전송포인트 채널에 대하여 사용하는 행렬을 동일하게 유지한 상태에서 각각의 PMI/CQI를 계산하는 것이다. 이러한 동작을 위해서 네트워크는 RRC와 같은 상위 계층 신호， 혹은 L1/L2 제어 신호를 통해서 단말이 두 전송포인트의 채널에 대한 PMI/CQI를 계산할 때 동일한 수신기 프로세싱을 가정할 지 여부를 알릴 수 있다.
특히 앞서 설명한 두 전송포인트에 대한 서브밴드의 선택을 동일하게 할 지 여부와 함께, 수신기 프로세싱의 동일 여부를 결정할 수 있다. 만일 단말이 두 전송포인트에 대해서 적어도 하나의 동일한 서브밴드를 선택하도톡 설정되었다면， 수신기 프로세싱 역시 두 전송포인트에 대해서 동일한 것을 사용하도록 가정하는 것이다. 또는， 단말이 두 전송포인트 모두에 대해서 PMI/CQI를 보고하는 서브밴드에서는 단말은 두 전송포인트 채널에 대해 동일한 수신기 프로세싱을 가정하는 반면， 한 쪽 전송포인트에 대해서만 보고되는 서브밴드에서는 다른 전송포인트에 대한 PMI/CQI 계산과 무관하게 수신기 프로세싱을 가정하도록 동작시킬 수도 있다. 한편， 앞서 설명된 실시예들에 있어서, 채널상태보고에 포함되는 CQI는 채널 상태를 그대로 양자화한 것， SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), BER(Bit Error Rate) , FER(Frame Error Rate) 등과 이를 전송 가능 데이터로 환산한 값, MCS(Modulat ion and Coding Scheme) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 각 전송포인트에 대해 서브밴드를 선택하는 기준으로써， Best-M과 Threshold-based 방식 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다. Best-M은 채널 상태가 좋은 M개의 서브밴드를 선택하는 방법이며， threshold-based 방식은 정해진 임계값 (threshold)보다 높은 채널 상태를 갖는 서브밴드를 선택하는 것을 의미한다.
또한， 선택된 서브밴드에 대해 채널상태보고를 전송할 때， 개별적 (Individual) 전송방식과 평균 (Aver age)전송방식 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다. 즉, 단말이 M개의 서브밴드 중 제 1 전송포인트에 대해 N1개의 서브밴드를 선택한 경우， 각각의 서브밴드의 CQI값을 전송할 수도 있고， 또는 선택된 N1개의 서브밴드의 CQI의 평균값을 전송할 수 있다. 평균 전송 방식의 경우 개별적 전송방식보다 구체적인 각 서브밴드의 CQI 값을 정확히 알려주지는 못하지만, 선택된 CQI 서브밴드 개수에 따라 시그널링 오버헤드가 좌우되지 않는다는 장점이 있다. 여기서， Average방법은 단순 산술 평균 (Arithmatic average)일수도 있고， 채널 용량 (channel capacity)를 고려한 평균일 수도 있다. 아울러， 앞서 설명된 실시예들에 있어서， 각 전송포인트에 대한 서브밴드별 채널상태보고에 상호 연관성이 존재하는 경우 (예를 들어 동일한 서브밴드가 선택되거나 혹은 서로 다른 서브밴드가 선택되도록 규정되는 경우)에는 연관성을 가지는 전송포인트의 채널상태보고는 동일한 순간 (예를 들어， 동일한 서브프레임)에 전송되는 것이 바람직하다. 이는 서로 다른 시점에 전송이 되는 경우에는 한 쪽 시점에서의 채널 보고가 을바로 전송되지 않는 경우에는 다른 쪽 시점에서의 채널 보고를 활용할 수가 없게되며 그 결과로 여러 시점의 채널 전송 자원을 낭비하는 결과를 초래할 수 있기 때문이다. 도 9는 본 발명의 실시 형태에 따른 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하여 본 발명에 따른 전송포인트 장치 (910)는, 수신모들 (911), 전송모들 (912), 프로세서 (913)， 메모리 (914) 및 복수개의 안테나 (915)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나 (915)는 MIM0 송수신을 지원하는 전송포인트 장치를 의미한다. 수신모들 (911)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호， 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모들 (912)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호， 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서 (913)는 전송포인트 장치 (910) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전송포인트 장치 (910)의 프로세서 (913)는, 앞서 설명된 각 전송포인트에 대해 서브밴드를 선택하고 채널상태보고를 전송하기 위해 필요한 설정들을 제공하며 , 채널상태보고를 수신할 수 있다.
전송포인트 장치 (910)의 프로세서 (913)는 그 외에도 전송포인트 장치 (910)가 수신한 정보， 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며， 메모리 (914)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며， 버퍼 (미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
계속해서 도 9를 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치 (920)는, 수신모듈 (921), 전송모들 (922)， 프로세서 (923), 메모리 (924) 및 복수개의 안테나 (925)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나 (925)는 MIM0 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모들 (921)은 전송포인트로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모들 (922)은 전송포인트로의 상향링크 상의 각종 신호， 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서 (923)는 단말 장치 (920) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치 (920)의 프로세서 (923)는 앞서 설명된 각 전송포인트에 대해 서브밴드를 선택하고 채널상태보고의 전송을 수행할 수 있다.
단말 장치 (920)의 프로세서 (923)는 그 외에도 단말 장치 (920)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며， 메모리 (924)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며， 버퍼 (미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
위와 같은 전송포인트 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
또한， 도 9에 대한 설명에 있어서 전송포인트 장치 (910)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고， 단말 장치 (920)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어， 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs (Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors) , DSPDs (Digital Signal Processing Devices) , PLDs( Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서， 컨트롤러, 마이크로 컨트를러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차 또는 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.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어， 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서， 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라， 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라， 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한， 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 전송포인트에 대해 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서,
채널상태정보 보고를 위한 설정을 수신하는 단계;
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에 따라, 제 1 전송포인트 및 제 2 전송포인트에 각각에 대해 채널상태정보를 보고할 적어도 하나 이상의 서브밴드를 선택하는 단계;
를 포함하며，
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은， 상기 제 1 전송포인트에 대한 서브밴드가 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드와 동일하게 선택되어야 할 것인지 여부에 대한 정보를 포함하는, 채널상태정보 전송 방법.
[청구항 2】
제 1항에 있어서，
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에서 동일한 서브밴드를 선택하도록 지시하는 경우를 제외하고는， 상기 단말은 각 전송포인트에 대해 독립적으로 서브밴드를 선택하는, 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 3】
제 2항에 있어서,
상기 독립적으로 선택된 서브밴드는 중첩될 수 있는， 채널상태정보 전송 방법 .
【청구항 4]
저 U항에 있어서，
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에서 동일한 서브밴드를 선택하도록 지시하지 않는 경우 제 1 전송포인트에 대해 선택된 서브밴드는 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드 선택에서 제외되는， 채널상태정보 전송방법.
【청구항 5]
제 1항에 있어서,
상기 제 1 전송포인트 및 상기 제 2 전송포인트 각각에 대해 선택된 서브밴드의 채널상태정보를 보고하는 단계;
를 더 포함하는， 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 6】
제 1항에 있어서,
상기 각각에 대해 선택된 서브밴드의 채널상태정보는 동일한 서브프레임상에서 전송되는， 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 7】
제 1항에 있어서，
상기 채널상태정보는， 채널품질정보, 프리코딩 행렬 인덱스, 랭크 지시자 중 적어도 하나 이상을 포함하는， 채널상태정보 전송 방법 .
[청구항 8】
제 1항에 있어서，
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은 R C 시그널링을 통해 수신되는， 채널상태정보 전송 방법 .
【청구항 9]
제 1항에 있어서，
상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은 L1/L2 제어 시그널링을 통해 수신되는， 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 10】
제 1항에 있어서，
상기 복수의 전송포인트는 동적 셀 선택 (Dynamic cell selection) 또는 조인트 전송 (Joint transmission)에 관련된 것인, 채널상태보고 전송 방법.
【청구항 11】
게 1항에 있어서，
상기 서브밴드는 시스템 대역폭에서 미리 설정된 개수의 연속된 자원블록으로 이루어지는， 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 12]
제 1항에 있어서,
상기 각 전송포인트에 대해 선택된 서브밴드의 채널상태정보는 상기 선택된 서브밴드에 대한 채널품질정보 (Channel Quality Informat ion)의 평균인， 채널상태정보 전송 방법.
【청구항 13】
저 U항에 있어서，
상기 채널상태정보는 물리상향링크제어채널 또는 물리상향링크공용채널 중 어느 하나 상으로 전송되는， 채널상태정보 전송 방법 .
【청구항 14]
무선 통신 시스템에서 복수의 전송포인트에 대해 채널상태정보를 전송하는 단말 장치에 있어서，
전송 모들; 및
프로세서를 포함하며 ,
상기 프로세서는， 채널상태정보 보고를 위한 설정을 수신하고， 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정에 따라， 제 1 전송포인트 및 제 2 전송포인트에 각각에 대해 채널상태정보를 보고할 적어도 하나 이상의 서브밴드를 선택하몌 상기 채널상태정보 보고를 위한 설정은, 상기 계 1 전송포인트에 대한 서브밴드가 제 2 전송포인트에 대한 서브밴드와 동일하게 선택되어야 할 것인지 여부에 대한 정보를 포함하는, 단말 장치 .
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