WO2013133653A1 - 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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김기준
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    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for reporting channel state information in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B, eNB, network (E-UTRAN)) and connects an access gateway (AG) connected to an external network.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data, and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the core network may be composed of a network node for the user registration of the AG and the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • TA tracking area
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • the terminal reports the current channel state information periodically and / or aperiodically to the base station in order to assist efficient operation of the base station wireless communication system. Since the state information of the reported channel may include the results calculated in consideration of various situations, a more efficient reporting method is required.
  • a method for a terminal to report channel state information in a wireless communication system the method according to a first channel state information process (CSI) for periodically reporting the first channel state information every first period; Transmitting the first channel state information, transmitting the second channel state information according to a second CSI process that periodically reports the second channel state information every second period, and transmitting the first channel state information.
  • CSI channel state information process
  • one of the first and second channel state information is based on a CSI process index of each of the first and second CSI processes.
  • a method is provided that includes dropping a transmission.
  • the dropping may drop the remaining channel state information except for information corresponding to the CSI process having the lowest CSI process index among the first and second channel state information.
  • the dropping may include: when the transmission time point of the first channel state information collides with the transmission time point of the second channel state information, the first priority of the first channel state information and the second channel state. Comparing a second priority of information, and if the first and second priorities are the same, based on the CSI Process Index of each of the first and second processes, the first and second And dropping transmission of any one of the channel state information.
  • a terminal device in which a terminal reports channel state information in a wireless communication system, comprising: a wireless communication module for transmitting and receiving a signal to and from a base station, and a terminal connected with the wireless communication module to control an operation of the terminal; And a processor, wherein the processor is further configured to transmit the first channel state information according to a first channel state information process (CSI) that periodically reports first channel state information at a first period, and second channel state information.
  • CSI channel state information process
  • the second channel state information is transmitted according to a second CSI process periodically reporting a second period, and when the transmission time point of the first channel state information collides with the transmission time point of the second channel state information, Any of the first and second channel state information based on a CSI Process Index of each of the first and second CSI processes.
  • the terminal device is configured to drop (drop) my transmission is provided.
  • the first and second channel state information may be channel state information for the same serving cell.
  • the first and second channel state information may include at least one of a Channel Quality Indicator (CQI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), and a Rank Indicator (RI).
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indicator
  • the first and second channel state information may be transmitted through a physical uplink control channel (PDCCH).
  • PDCH physical uplink control channel
  • channel state information may be reported more effectively in a wireless communication system.
  • FIG. 1 schematically illustrates an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates a structure of a control plane and a user plane of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • 3 illustrates physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 illustrates a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 illustrates a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 illustrates a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • MIMO 7 illustrates a configuration of a general multiple antenna (MIMO) communication system.
  • FIG. 14 illustrates a process of periodically reporting channel state information when using a hierarchical codebook.
  • FIG. 15 illustrates a case in which a CoMP UE periodically performs wideband (WB) feedback according to an embodiment of the present invention.
  • WB wideband
  • FIG. 16 illustrates another case in which a CoMP UE periodically performs wideband (WB) feedback according to an embodiment of the present invention.
  • WB wideband
  • FIG. 17 illustrates an example in which the CoMP UE periodically performs wideband feedback and subband feedback simultaneously.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a situation in which an RI value can be changed in only one CSI process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates another example of a situation in which an RI value can be changed only by one CSI process according to an embodiment of the present invention.
  • 20 is a view for explaining the priority of feedback information transmission according to a report type and / or a CSI process index according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is another diagram for explaining the priority of feedback information transmission according to a report type and / or a CSI process index according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates various types of channel information (feedback content, feedback contents) that a UE can report in a CoMP transmission situation in which two cells TP1 and TP2 cooperate to transmit data according to an embodiment of the present invention. Table that represents.
  • FIG. 23 illustrates an example in which a priority is set differently for each CSI process and a priority value is set according to an embodiment of the present invention.
  • 24 is a diagram illustrating an example in which priority and priority values are set according to the type of channel information transmitted through a CSI process according to an embodiment of the present invention.
  • 25 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment of the present invention.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system, this as an example may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the FDD scheme, but this is an exemplary embodiment of the present invention can be easily modified and applied to the H-FDD scheme or the TDD scheme.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer 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 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer provides unnecessary control for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 over a narrow bandwidth air interface. It performs header compression function that reduces 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 control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth, such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the downlink 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 multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, 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. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step to check the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell search, 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).
  • a physical downlink control channel (PDCCH)
  • a physical downlink control channel (PDSCH)
  • S302 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 as a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, 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 channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x Ts).
  • 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 which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in 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), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Cell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • the RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier x one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and 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, and through the information of the received PDCCH " Receive the PDSCH indicated by B " and " C ".
  • 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, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel state, RI (Rank Indicator) for MIMO, Scheduling Request (SR), which is an uplink resource allocation request, etc. There is this.
  • 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, the capacity can be increased and the performance can be improved.
  • MIMO may be referred to as a 'multi-antenna'.
  • a multi-antenna technique 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 ensuring a specific rate of data rate. This technique can also be widely used in mobile communication terminals, repeaters, and the like. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • the transmitting end is provided with N T antennas
  • the receiving end is provided with N R antennas.
  • 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, research on wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, and improvement of transmission reliability and transmission rate.
  • Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.
  • the communication method in the multi-antenna system in a more specific manner, it can be represented as follows mathematically. As shown in FIG. 7, it is assumed that there are N T transmit antennas and N R receive antennas. First, referring to the transmission signal, when there are N T transmit antennas, since the maximum transmittable information is N T , the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
  • each transmission information Can have different transmit powers.
  • the transmission information of which transmission power is adjusted is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
  • Diagonal of transmit power When expressed using the equation (4) below.
  • the physical meaning of the rank of the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel. Therefore, the rank of the channel matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns, so the rank of the matrix is greater than the number of rows or columns. It becomes impossible.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as shown in Equation 6 below.
  • each of the different information sent using the multi-antenna technology will be defined as a 'stream' or simply 'stream'.
  • a 'stream' may be referred to as a 'layer'.
  • the number of transport streams can then, of course, be no greater than the rank of the channel, which is the maximum number that can send different information. Therefore, the channel matrix H can be expressed as Equation 7 below.
  • # of streams represents the number of streams.
  • one stream may be transmitted through more than one antenna.
  • mapping one or more streams to multiple antennas There may be several ways of mapping one or more streams to multiple antennas. This method can be described as follows 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.
  • channel state information (CSI) reporting will be described.
  • CSI channel state information
  • each of the base station and the terminal may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO antenna.
  • the base station instructs the terminal to feed back the channel state information (CSI) for the downlink signal by assigning a physical uplink control channel (PUCCH) or a physical uplink shared channel (PUSCH) to the terminal.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • CSI is largely classified into three types of information, such as a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indication (CQI).
  • RI represents rank information of a channel, and means the number of streams that a UE can receive through the same frequency-time resource.
  • the RI is fed back to the base station at a longer period than the PMI and CQI values.
  • PMI is a value reflecting spatial characteristics of a channel and represents a precoding matrix index of a base station preferred by a terminal based on a metric such as SINR.
  • CQI is a value representing the strength of the channel, which means the reception SINR that can be obtained when the base station uses PMI.
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • MU-MIMO since interference between terminals multiplexed in the antenna domain exists, the accuracy of CSI may have a great influence on the interference of not only the UE reporting the CSI but also other terminals multiplexed. Therefore, MU-MIMO requires more accurate CSI reporting than SU-MIMO.
  • the final PMI is divided into W1, which is a long term and / or wideband (WB) PMI, and W2, which is a short term and / or subband (SB) PMI. It was decided to design.
  • a long-term covariance matrix of a channel may be used as shown in Equation 8 below.
  • W2 is a short term PMI, which is a codeword of a codebook configured to reflect short-term channel state information
  • W is a codeword (in other words, a precoding matrix) of the final codebook.
  • Silver matrix The norm of each column of denotes a matrix normalized to one.
  • N T denotes a number of transmit antennas
  • M is is shown that there is a total of M number of candidate column vectors as the number of columns of the matrix
  • the matrix X i X i. e M k , e M l , e M m is a column vector of only k, l, m m elements, and 0, respectively, of the M elements, respectively, and is the k, l, m m columns of X i .
  • Indicates. And Are complex values with unit norm, indicating that phase rotation is applied to the column vectors when the k, l, m m columns of the matrix X i are selected.
  • 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 uses a cross polarized antenna and when 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 correlation of the generated channel is correlated. It is a structure designed to reflect the relationship characteristics.
  • 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.
  • the correlation between antennas of each group has the same linear phase increment characteristic, and the correlation between antenna groups has a phase rotated 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 rank 1 codeword having the above-described structure may be illustrated as in Equation 10 below.
  • the codeword is Expressed as a vector, parent vector And sub vector
  • Each structure shows the correlation characteristics of the horizontal antenna group and the vertical antenna group. Is advantageously represented by a vector having a linear phase increase characteristic reflecting the correlation characteristics between antennas of each antenna group, and a representative example may use a DFT matrix.
  • channel state information includes, but is not limited to, CQI, PMI, RI, etc., and all or some of CQI, PMI, RI are transmitted according to the transmission mode of each terminal.
  • periodic reporting The case in which the channel state information is transmitted periodically is called periodic reporting, and the case in which the channel state information is transmitted at the request of the base station is called aperiodic reporting.
  • aperiodic reporting a request bit included in uplink scheduling information provided by the base station is transmitted to the terminal. Thereafter, the terminal transmits channel state information considering the transmission mode to the base station through the uplink data channel (PUSCH).
  • PUSCH uplink data channel
  • a period and an offset in a corresponding period are signaled in sub-frame units in a semi-static manner through a higher layer signal for each terminal.
  • Each terminal transmits channel state information considering a transmission mode to a base station through an uplink control channel (PUCCH) at a predetermined cycle. If uplink data exists simultaneously in a subframe for transmitting the channel state information, the channel state information is transmitted through the uplink data channel (PUSCH) together with the data.
  • the base station transmits transmission timing information suitable for each terminal to the terminal in consideration of the channel situation of each terminal and the terminal distribution situation in the cell.
  • the transmission timing information includes a period for transmitting channel state information, an offset, and the like, and may be transmitted to each terminal through an RRC message.
  • 8-11 illustrate periodic reporting of channel state information in LTE.
  • the CQI reporting mode is divided into WB CQI and SB CQI according to the CQI feedback type, and is divided into a PMI member (No PMI) and a single PMI according to whether PMI is transmitted.
  • Each UE receives information consisting of a combination of a period and an offset to periodically report the CQI through RRC signaling.
  • the subframe index is a combination of a system frame number (or radio frame index) n f and a slot index n s , 0 to 19. Since the subframe consists of two slots, the subframe index may be defined as 10 * n f + floor (n s / 2). floor () represents a rounding function.
  • the type of transmitting only WB CQI transmits CQI information for the entire band in a subframe corresponding to every CQI transmission period.
  • the PMI also needs to be transmitted according to the PMI feedback type as shown in FIG. 8, the PMI information is transmitted together with the CQI information.
  • WB CQI and SB CQI are transmitted alternately.
  • the system band consists of 16 RBs.
  • the system band consists of two bandwidth parts (BP) and BP1
  • each BP consists of two subbands (SB0, SB1)
  • each SB consists of four RBs.
  • the WB CQI is transmitted in the first CQI transmission subframe, and the CQI for the SB having a good channel state among SB0 and SB1 belonging to BP0 and the corresponding SB in the next CQI transmission subframe. Transmits an index of the subband selection indicator (SSI). Thereafter, in the next CQI transmission subframe, the CQI for the SB having a good channel state among the SB0s and SB1s belonging to the BP1 and the index of the corresponding SB are transmitted. As such, after transmitting the WB CQI, the CQI information for each BP is sequentially transmitted.
  • SSI subband selection indicator
  • CQI information for each BP may be sequentially transmitted 1 to 4 times between two WB CQIs.
  • the CQI information for each BP may be sequentially transmitted 1 to 4 times between two WB CQIs.
  • they may be transmitted in the order of WB CQI ⁇ BP0 CQI ⁇ BP1 CQI ⁇ WB CQI.
  • Information on how many times each BP CQI will be sequentially transmitted is signaled in an upper layer (eg, an RRC layer).
  • FIG. 11 (a) shows an example in which both the WB CQI and the SB CQI are transmitted when the UE is signaled with information indicating ⁇ period '5', offset '1' ⁇ .
  • the CQI may be transmitted only in a subframe corresponding to the signaled period and offset regardless of the type.
  • FIG. 11 (b) shows a case in which RI is additionally transmitted in the case of FIG. 11 (a).
  • the RI may be signaled from an upper layer (eg, RRC layer) in a combination of how many times the WB CQI transmission period is transmitted and the offset in the transmission period.
  • the offset of the RI is signaled as a value relative to the offset of the CQI.
  • FIG. 11 (b) assumes a case in which a RI transmission period is one times a WB CQI transmission period and an RI offset is '-1' in the same environment as that of FIG. 11 (a). Since the transmission period of the RI is 1 times the transmission period of the WB CQI, the transmission period of the channel state information is substantially the same.
  • the RI Since the RI has an offset of '-1', the RI is transmitted based on '-1' (that is, subframe 0) with respect to the offset '1' of the CQI in FIG. 11 (a). If the offset of the RI is '0', the WB CQI and the transmission subframes of the RI overlap. In this case, the WB CQI is dropped and the RI is transmitted.
  • FIG. 12 illustrates CSI feedback in the case of Mode 1-1 of FIG. 8.
  • CSI feedback consists of transmission of two types of report contents, Report 1 and Report 2. Specifically, RI is sent in Report 1, and WB PMI and WB CQI are sent in Report 2.
  • N pd represents a subframe interval between adjacent Report 2
  • M RI is determined by higher layer signaling.
  • FIG. 13 illustrates CSI feedback in the case of Mode 2-1 of FIG. 8.
  • Report 2 is transmitted at every H * N pd interval, and subframes between adjacent Report 2 are filled with Report 3 transmission.
  • Mode 14 illustrates periodic reporting of channel state information under discussion in an LTE-A system.
  • Mode 2-1 sets the Precoder Type Indication (PTI) parameter, which is a 1-bit indicator, and according to the PTI value, shows a periodic reporting mode divided into two types as shown.
  • PTI Precoder Type Indication
  • W1 and W2 represent hierarchical codebooks described with reference to Equations 8-9. Both W1 and W2 must be determined to combine them to determine the complete precoding matrix W.
  • Report 1 reports RI and 1-bit PTI values.
  • N offset, CQI corresponds to an offset value for PMI / CQI transmission illustrated in FIG. 9.
  • n f represents a system frame number (or radio frame index)
  • n s represents a slot index within a radio frame.
  • floor () represents the rounding function
  • a mod B represents the remainder of A divided by B.
  • N offset, RI represents a relative offset value for RI
  • the terminal calculates RI, W1, W2 values, they are calculated in association with each other. For example, W1 and W2 are calculated depending on the RI value, and W2 is calculated depending on W1.
  • the base station can know the final W from W1 and W2.
  • 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 method refers to a method in which two or more transmission points (eg, a base station or a cell) communicate with each other in cooperation with each other in order to improve communication performance between a terminal and a base station (cell or sector) in a shaded area.
  • CoMP transmission can be divided into cooperative MIMO type joint processing (CoMP-Joint Processing (CoMP-JP)) and cooperative scheduling / beamforming (CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming, CoMP-CS / CB) through data sharing.
  • CoMP-JP cooperative MIMO type joint processing
  • CoMP-CS / CB cooperative scheduling / beamforming
  • CoMP-CS / CB cooperative scheduling / beamforming
  • a terminal may simultaneously receive data from a plurality of base stations that perform a CoMP transmission scheme, and combine the signals received from each base station to improve reception performance.
  • Joint Transmission JT.
  • one of the base stations performing the CoMP transmission scheme may also consider a method for transmitting data to the terminal at a specific time point (Dynamic Point Selection, DPS).
  • DPS Dynamic Point Selection
  • the terminal may receive data through one base station, that is, a serving base station, through beamforming.
  • a plurality of base stations may simultaneously receive a PUSCH signal from a terminal (Joint Reception, JR).
  • JR Joint Reception
  • a cooperative scheduling / beamforming scheme CoMP-CS / CB
  • only one base station may receive a PUSCH.
  • the decision to use the cooperative scheduling / beamforming scheme may be determined by cooperative cells (or base stations).
  • a UE using a CoMP transmission scheme may feed back channel information to a plurality of base stations that perform a CoMP transmission scheme.
  • the network scheduler may select an appropriate CoMP transmission method that can increase a transmission rate among CoMP-JP, CoMP-CS / CB, and DPS methods based on CSI feedback.
  • a CoMP UE may configure CSI feedback in a plurality of base stations performing a CoMP transmission scheme, and may follow a periodic feedback transmission scheme using an uplink PUCCH.
  • the feedback configuration for each base station may be independent of each other. Accordingly, in the specification according to an embodiment of the present invention, each operation of feeding back channel information with such independent feedback setting is referred to as a CSI process.
  • Such a CSI process may exist in one or more serving cells.
  • the same channel rank value may be set to support CoMP operation. Suggest ways to feed back effectively.
  • the CoMP UE After the channel estimation using the RS, the CoMP UE determines a channel rank suitable for the transmission state of each channel and reports it as an RI. At this time, in order to smoothly perform CoMP-JP, it is advantageous for the CoMP UE to give CSI feedback to have a common RI value in channel feedback for a plurality of cells. In periodic CSI feedback, RI, 1st PMI, 2nd PMI, CQI, etc., which have an organic relationship with each other, are not transmitted at once due to limited PUCCH capacity and are transmitted in a predetermined pattern according to feedback mode.
  • an embodiment of the present invention supports a method for effectively supporting CoMP UEs so that the accuracy of PMI and CQI information can be maintained while the CoMP UE has a reference RI value in a plurality of periodic CSI processes. do.
  • the channel information recombined in the network scheduler may become very inaccurate.
  • the PMI information is divided into W1, which is 1st PMI representing long-term information, and W2, which is 2nd PMI representing short-term information, the two values have an organic relationship. After recombination it can be a very inaccurate PMI value. Therefore, in the case of correlated information, even if the RI value is changed in the middle, the CSI feedback information must be interpreted correctly based on the RI value before the change.
  • FIG. 15 illustrates a case in which a CoMP UE periodically performs wideband (WB) feedback according to an embodiment of the present invention.
  • the CoMP UE may perform CSI feedback for reporting channel information periodically for two cells, Cell 1 and Cell 2, which participate in the CoMP transmission scheme (CSI processes 1 and 2).
  • the CoMP UE reports the RI value among two CSI processes (in the example of FIG. 15, subframe- (n), n + 3, n + 10, n + 13, n + 20, n + 23). , ...) can be reported by changing the appropriate RI value according to the channel situation.
  • the UE changed the RI value to 3 through subframe- (n + 3) of CSI process 2.
  • the feedback mode as illustrated in FIG.
  • the UE reports the last RI value of the reference CSI process (the example of FIG. 15).
  • FIG. 16 illustrates another case in which a CoMP UE periodically performs wideband (WB) feedback according to an embodiment of the present invention.
  • WB wideband
  • the PMI and the CQI are not reported at the same time point, and the W1 which is the long term PMI and the W2 which is the short term PMI are reported separately.
  • the UE changes the RI value through one CSI process, the association of a series of mutual organic information may not be maintained in the case of another CSI process.
  • the UE changed the RI value to 2 in subframe- (n) using CSI process 1.
  • the long term PMI information W1 is reported together with the RI value through the CSI process 1.
  • W2 and CQI information which is short-term PMI information transmitted to subframes- (n + 1) and (n + 6) through CSI process 1, must be reassembled together as information associated with RI and W1 previously reported. Becomes If the RI value is changed to 3 using CSI process 2 as in the subframe- (n + 3) time point, the UE based on the RI value changed at the subframe- (n + 6) time point through CSI process 1 If W2 and CQI are calculated and fed back, channel information recombined in the network scheduler is incorrect in the network scheduler.
  • the UE and the network scheduler promise to assume the RI value based on the last reported W1 in the CSI process without applying the changed RI value until the new W1 information is fed back. can do. That is, in the example of FIG. 16, the W2 and CQI information of the subframe- (n + 6) may be recombined with the RI and W1 information fed back at the time of the subframe- (n) to obtain accurate channel information.
  • the UE when channel information having mutual organic correlation is transmitted by being divided into periodic CSI feedback, the UE may have the same RI feedback period and offset in all CSI processes. Can be set. That is, by making the time points at which the RI values change, the channel information recombined with the RI, PMI, and CQI fed back from the network scheduler can be corrected.
  • FIG. 17 illustrates an example in which the CoMP UE periodically performs wideband feedback and subband feedback simultaneously.
  • the RI value is changed using another CSI process at the time indicated by the arrow from one subband CSI process perspective.
  • W1 which is the long term PMI information
  • W2 which is the short term PMI information
  • the subband PMI information and the wideband PMI information have an organic relationship, they must be reassembled together in the network scheduler to display accurate channel information.
  • continuous feedback transmission of a series of organically related feedback information eg, wideband W1-wideband W2-wideband CQI or wideband W1-wideband W2-wideband CQI-subband W2-subband CQI).
  • the UE may assume that even if the RI value changes in the middle, the existing RI value is maintained until the feedback of the series of related information ends.
  • the changed RI value may be determined based on the wideband W1 (or W1 or W2 if not distinguished from W1 and W2) which is fed back in time among the series of related information.
  • PMI and CQI can be calculated and fed back assuming that the existing RI values are maintained until a new wideband W1 feedback point. After that, PMI and CQI are calculated and fed back on the basis of the changed RI value from the new wideband W1 feedback time point. Similarly, even if the RI value changes in the middle of a series of feedback information fed back through each CSI process, the network scheduler calculates the last wideband W1 reported by the CSI process until the new wideband W1 is transmitted. We assume that we assume and feed back the RI values. Therefore, until the new wideband W1 is transmitted, channel information can be accurately obtained by recombining RI values, PMIs, and CQI information that were previously referenced by the wideband W1 reported by the corresponding CSI process.
  • the UE calculates PMI and CQI by assuming RI value of 2 in subframe- (n), and sequentially performs feedback in CSI process 1.
  • the UE changes the RI value to 3 through RI transmission time of another CSI process.
  • the RI 2 at the time of the previous subframe- (n + 7).
  • subframe- (n + 12) is a criterion for calculating the wideband CQI reported by CSI process 1 last time.
  • RI, PMI, and CQI are recombined by assuming 2
  • RI, PMI, and CQI are recombined by assuming RI changed to 3 through another CSI process from subframe- (n + 13).
  • changing RI values in subframes (n + 34) and (n + 42) follows the same operation.
  • the RI value may be changed in the middle of the subband PMI and CQI.
  • subband PMI and CQI should be interpreted as organically related information to wideband PMI, it is not good to apply the changed RI value immediately. Therefore, until the subframe- (n + 39), which is until the new wideband W1 is calculated by the CSI process 1, the RI used as a reference at the last reported wideband W1 time point (subframe- (n + 19) time point) Assuming a value of 3, the accuracy of channel information can be improved by calculating PMI and CQI.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a situation in which an RI value can be changed in only one CSI process according to an embodiment of the present invention.
  • the CSI process of changing the RI value may explicitly indicate with RRC signaling.
  • the CSI process having the highest or lowest index may implicitly change the RI value.
  • Operation in CSI process 1 configured to change the RI value is the same as the conventional method.
  • the CSI process 2 that is set not to change the RI value it is not necessary to feedback the RI value, so that the time when the RI value is to be fed back (subframe- (n + 3), (n + 13), (n + 23) Need not be sent (see CSI process 2 in FIG. 18). Therefore, the CSI process 2 may be configured not to feed back the RI value.
  • power consumption of the terminal can be reduced by reducing unnecessary feedback information, and the uplink overhead occupied by the control information can be reduced.
  • FIG. 19 illustrates another example of a situation in which an RI value can be changed only by one CSI process according to an embodiment of the present invention.
  • the RI value is a feedback mode in which the RI value is joint encoded as W1 at the feedback time point.
  • the W1 value may be transmitted at the time points at which the RI value is transmitted (subframe- (n + 3), (n + 13), and (n + 23)).
  • the W1 value may be transmitted by reducing the amount of information through subsampling or the like for the reliability of the RI value. If the CSI process is configured not to transmit the RI value (CSI process 2 in the example illustrated in FIG. 19), more accurate W1 information may be fed back by directly feeding back W1 without subsampling.
  • the RI value is generally set to the highest transmission priority, followed by the wideband PMI / CQI, and finally the subband PMI / CQI. Is efficient. However, if the RI value change in only one CSI process operates as described above, RI value transmission in another CSI process for which the RI value change is invalid is effective to have a lower transmission priority than other information. will be. Therefore, according to an embodiment of the present invention, the transmission priority according to the report type (1) RI reporting effective RI value change, (2) Wideband PMI / CQI report, (3) Subband PMI / CQI Reporting, and (4) RI values may be determined in the order of invalid RI reporting.
  • a collision of channel state information transmission transmitted between each CSI process may include a case of collision of channel state information for the same serving cell.
  • the RI value change through the CSI process 1 is set to be valid, and the RI value change through the CSI process 2 is set to be invalid.
  • the RI value determined in the CSI process 1 may be repeatedly fed back or a dummy may be meaningless. You can also feed back the value.
  • the RI value in CSI process 1 which is valid for RI value change, has the highest transmission priority, so the W1 / W2 / CQI information in CSI process 2 It is dropped.
  • the CSI process 1 and the CSI process 2 have overlapping transmission times of feedback information having the same priority. That is, the feedback information to be transmitted at this overlapping time cannot be determined by the priority according to the above-described report type. Therefore, in an embodiment of the present invention, it is further proposed to apply the priorities step by step, first apply the priority according to the report type, and then prioritize according to the CSI process index when the report types are the same.
  • 21 is another diagram for explaining the priority of feedback information transmission according to a report type and / or a CSI process index according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 another situation in which the RI value change through CSI process 1 is set to be valid and the RI value change through CSI process 2 is set as invalid is illustrated.
  • the embodiment of FIG. 21 assumes a situation in which joint encoding is transmitted as W1 at a feedback time point of an RI value.
  • the RI value of the CSI process 2 in which the RI value change is not valid has a lower priority, but the jointly encoded W1 is the W2 / It has the same transmission priority as CQI. Accordingly, the transmission of feedback information transmitted through CSI process 1 and the transmission of feedback information transmitted through CSI process 2 in subframe- (n + 11) have the same transmission priority. Therefore, by prior appointment, W1 of CSI process 2 may have higher transmission priority, and feedback transmission through subframe- (n + 11) of CSI process 1 may be dropped.
  • a plurality of CSI processes are shown using the same feedback mode for convenience of description, but the same operation is not limited to a situation in which the same feedback mode is set, but is set to a different feedback mode for each CSI process.
  • the principle is applicable.
  • the transmission time of feedback information overlaps between CSI processes
  • a priority set in the CSI process 1 itself is set higher than that set in the CSI process 2.
  • the priority set in the CSI process itself may be set according to the CoMP transmission scheme (CoMP-JP, DSP / DPB or CoMP-CS / CB).
  • a plurality of CSI processes configured for the UE may calculate channel information assuming different CoMP transmission schemes. That is, the UE may report different channel information depending on which of the co-cells participating in the CoMP transmission scheme operates in the CoMP transmission scheme (CoMP-JP, DSP / DPB, or CoMP-CS / CB).
  • FIG. 22 illustrates various types of channel information (feedback content, feedback contents) that a UE can report in a CoMP transmission situation in which two cells TP1 and TP2 cooperate to transmit data according to an embodiment of the present invention.
  • the "desired signal hypothesis” item indicates which of two cells participating in the CoMP transmission scheme is assumed to be receiving a signal.
  • the item "Interference signal hypothesis” indicates that which of two cells participating in the CoMP transmission scheme assumes a situation in which interference occurs. That is, in one embodiment of the present invention, the CSI process may be defined as a combination of "assuming of a desired signal" and "assuming of an interference signal.”
  • the CSI process 1 calculates RI / PMI / CQI assuming that the UE receives a desired signal at TP1 and receives an interference signal from TP2, and calculates this calculated channel information (RI / PMI / CQI). Report.
  • the CSI process 2 calculates RI / PMI / CQI and reports channel information on the assumption that the UE receives a desired signal at TP1 and no interference signal is transmitted from TP2. Comparing the channel information reported through the two processes, the channel information reported through the CSI process 2 may indicate a higher RI or CQI compared to the channel information reported through the CSI process 1 (because in the CSI process 2 Assuming no interference signal).
  • the UE reports channel information obtained on the assumption that a UE receives a desired signal from TP2 and an interference signal is transmitted or not transmitted from TP1.
  • the CSI process 5 shows reporting of channel information obtained on the assumption that a desired signal is transmitted from both TP1 and TP2, and an interference signal is not received from both TP1 and TP2.
  • the network may apply various CoMP transmission schemes based on channel information received through these CSI processes.
  • TP1 is a serving cell, but it is obvious that TP2 can be equally applied to a serving cell.
  • the network may determine an appropriate CoMP operation among CoMP-CS / CB and DPB and transmit a desired signal to the UE through TP1.
  • the network may determine the appropriate CoMP operation among CoMP-CS / CB and DPS / DPB and selectively transmit a desired signal from TP1 or TP2.
  • the network may allow the TP1 and the TP2 to simultaneously transmit a desired signal to the UE using the CoMP-JP transmission scheme. And, if the network configures the entire CSI process possible for the UE, all CoMP transmission schemes such as CoMP-CS / CB, DPS / DPB, CoMP-JP can be performed. As described above, when only some CSI processes are set for the UE, the CoMP transmission scheme assumed by the CSI process may be selected and performed among the CoMP transmission schemes corresponding to the partial CSI processes.
  • a transmission priority may be set higher for transmission of feedback information transmitted through a CSI process assuming an important CoMP operation.
  • this priority may be reflected in periodic channel reporting using the PUCCH to help the CoMP operation more efficiently.
  • This priority may be semi-statically signaled to the UE along with the CSI process configuration.
  • the UE reports channel information of a high priority CSI process and a low priority CSI process.
  • the channel information of may be dropped.
  • CSI processes 1 and 2 assuming this situation will have a high priority.
  • the frequency of the CoMP-JT method, which is simultaneously transmitted from two TPs is low, it is preferable that the CSI process receiving the desired signal from one of the TP1 or TP2 have higher priority. will be.
  • CSI processes 1, 2, 3 and 4 will correspond.
  • FIG. 23 illustrates an example in which a priority is set differently for each CSI process and a priority value is set according to an embodiment of the present invention.
  • CSI processes 1 and 2 have the highest priority "Class A”
  • CSI process 5 has the lowest priority "Class C”.
  • "Priority value” is set according to the priority, and in the case of having a high priority, a higher priority value is set.
  • the UE can reliably transmit channel information to the network so that at least the CoMP operation receiving the desired signal from the serving cell can be supported even when the transmission time of the periodic PUCCH overlaps.
  • the priority is described as three (high / middle / low) for convenience of description, but it is of course possible to set the level at a more granular level (or a less granular level) according to the implementation of the network.
  • an embodiment of the present invention may set another priority according to the type of channel information (RI / PMI / CQI, etc.) to be transmitted.
  • 24 is a diagram illustrating an example in which priority and priority values are set according to the type of channel information transmitted through a CSI process according to an embodiment of the present invention. 24 shows an example of priority according to RI information, wideband PMI / CQI, and subband PMI / CQI.
  • the RI information is reported only once in a long period, but is preferably set to a high priority because it is very important for determining the accuracy of the entire channel information.
  • the WB PMI or WB CQI since the WB PMI or WB CQI is reported with a long period compared to the subband PMI or subband CQI and includes all channel information, the WB PMI or WB CQI may have a higher priority than the subband information.
  • priority values may be set respectively, and a case where the priority value is high indicates a higher priority.
  • FIG. 23 illustrates an embodiment in which the priority is set according to a CoMP transmission scheme assumed by the CSI process
  • FIG. 24 illustrates an embodiment in which the priority is set according to the type of channel information to be transmitted. Furthermore, one embodiment of the present invention further proposes to consider the priority of both cases simultaneously.
  • RI information, WB PMI / CQI, and SB PMI / CQI in CSI process 1 may have 9, 6, and 3 as final priority values, respectively.
  • each priority may be applied sequentially. For example, as in the example of the table shown in FIG. 23, priority is first applied to each CSI process, and then priority according to channel information is applied to CSI processes having the same priority as shown in the example shown in FIG. can do. On the contrary, after applying the priority according to the channel information first, the priority according to the CSI process may be additionally applied between the channel information having the same priority.
  • FIG. 25 illustrates a base station and a terminal that can be applied to an embodiment of the present invention.
  • a relay When a relay is included in the wireless communication system, communication is performed between the base station and the relay in the backhaul link, and communication is performed between the relay and the terminal in the access link. Therefore, the base station or the terminal illustrated in the figure may be replaced with a relay according to the situation.
  • a wireless communication system includes a base station (BS) 110 and a terminal (UE) 120.
  • Base station 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected to the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 120 includes a processor 122, a memory 124, and an RF unit 126.
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the base station 110 and / or the terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • Certain operations described in this document as being performed by a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), 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.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs 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.
  • the method and apparatus for reporting channel state information in the wireless communication system as described above have been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE system.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 장치에 있어서, 제 1 채널 상태 정보를 제 1 주기마다 주기적으로 보고하는 제 1 CSI 프로세스(Channel State Information Process)에 따라 상기 제 1 채널 상태 정보를 전송하는 단계, 제 2 채널 상태 정보를 제 2 주기마다 주기적으로 보고하는 제 2 CSI 프로세스에 따라 상기 제 2 채널 상태 정보를 전송하는 단계, 및 상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 및 제 2 CSI 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍(drop)하는 단계를 포함하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
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 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)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.
단말은 기지국의 무선 통신 시스템의 효율적인 운용을 보조하기 위하여, 현재 채널의 상태 정보를 기지국에게 주기적 및/또는 비주기적으로 보고한다. 이렇게 보고되는 채널의 상태 정보는 다양한 상황을 고려하여 계산된 결과들을 포함할 수 있기 때문에, 보다 더 효율적인 보고 방법이 요구되고 있는 실정이다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법에 있어서, 제 1 채널 상태 정보를 제 1 주기마다 주기적으로 보고하는 제 1 CSI 프로세스(Channel State Information Process)에 따라 상기 제 1 채널 상태 정보를 전송하는 단계, 제 2 채널 상태 정보를 제 2 주기마다 주기적으로 보고하는 제 2 CSI 프로세스에 따라 상기 제 2 채널 상태 정보를 전송하는 단계, 및 상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 및 제 2 CSI 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍(drop)하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 드랍하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 CSI 프로세스 인덱스가 가장 낮은 CSI 프로세스에 해당하는 정보를 제외하고 남은 채널 상태 정보의 전송을 드랍한다.
바람직하게, 상기 드랍하는 단계는, 상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 채널 상태 정보의 제 1 우선순위와 상기 제 2 채널 상태 정보의 제 2 우선순위를 비교하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 우선순위가 동일한 경우, 상기 제 1 및 제 2 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 단말 장치에 있어서, 기지국들과 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈, 및 상기 무선 통신 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제 1 채널 상태 정보를 제 1 주기마다 주기적으로 보고하는 제 1 CSI 프로세스(Channel State Information Process)에 따라 상기 제 1 채널 상태 정보를 전송하고, 제 2 채널 상태 정보를 제 2 주기마다 주기적으로 보고하는 제 2 CSI 프로세스에 따라 상기 제 2 채널 상태 정보를 전송하며, 상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 및 제 2 CSI 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍(drop)하도록 구성되는 단말 장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 동일한 서빙셀에 대한 채널 상태 정보일 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 물리상향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 전송될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 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.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 예시한다.
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 예시한다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성을 예시한다.
도 8 내지 도 11은 채널 상태 정보의 주기적 보고에 대해 예시한다.
도 12~13은 비-계층적 코드북 사용 시에 채널 상태 정보를 주기적으로 보고하는 과정을 예시한다.
도 14는 계층적 코드북 사용 시에 채널 상태 정보를 주기적으로 보고하는 과정을 예시한다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라서, CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드(WideBand, WB) 피드백을 하는 경우를 도시하고 있다.
도 16는 본 발명의 일실시예에 따라서, CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드(WideBand, WB) 피드백을 하는 다른 경우를 도시하고 있다.
도 17은 CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드 피드백(WideBand Feedback)과 서브밴드 피드백(Subband Feedback)을 동시에 수행하는 경우의 예시이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따라 어느 하나의 CSI 프로세스에서만 RI 값을 변경할 수 있도록 하는 상황을 도시하고 있는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따라 어느 하나의 CSI 프로세스에서만 RI 값을 변경할 수 있도록 하는 상황의 다른 예시를 도시하고 있는 도면이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따라서 보고 타입 및/또는 CSI 프로세스 인덱스에 따라 피드백 정보 전송의 우선 순위를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따라서 보고 타입 및/또는 CSI 프로세스 인덱스에 따라 피드백 정보 전송의 우선 순위를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따라, 두 셀(TP1 및 TP2)이 협력하여 데이터를 전송하는 CoMP 전송 상황에서, UE가 보고할 수 있는 다양한 채널 정보(피드백 콘텐츠, Feedback contents)의 종류를 나타내는 테이블이다.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따라서, CSI 프로세스 별로 우선 순위를 다르게 설정하고, 우선 순위 값(Priority value)를 설정한 예시를 나타내고 있다.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따라서, CSI 프로세스를 통하여 전송되는 채널 정보의 종류에 따라서 우선 순위 및 우선 순위 값이 설정된 예시를 도시한 도면이다.
도 25는 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다.
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.
제1계층인 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 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control, MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control, RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 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.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control, RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer, RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 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(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast 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 충돌 해결 절차(Contention 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), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank 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×Ts)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×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(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×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 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), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 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(scrambling) 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(Downlink-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 "B"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 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
이하 MIMO 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 MIMO를 '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(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 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 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 NT와 NR 중 작은 값이다.
수학식 1
Figure PCTKR2013001873-appb-M000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 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 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
수학식 2
Figure WO-DOC-FIGURE-70
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
한편, 각각의 전송 정보
Figure WO-DOC-FIGURE-71
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure WO-DOC-FIGURE-71a
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
수학식 3
Figure WO-DOC-FIGURE-72
또한,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000003
를 전송 전력의 대각행렬
Figure PCTKR2013001873-appb-I000004
를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
수학식 4
Figure WO-DOC-FIGURE-74
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2013001873-appb-I000005
에 가중치 행렬
Figure PCTKR2013001873-appb-I000006
가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호(transmitted signal)
Figure PCTKR2013001873-appb-I000007
,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000008
, ...,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000009
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure PCTKR2013001873-appb-I000010
,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000011
, ...,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000012
는 벡터
Figure PCTKR2013001873-appb-I000013
를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서
Figure PCTKR2013001873-appb-I000014
는
Figure PCTKR2013001873-appb-I000015
번째 송신안테나와
Figure PCTKR2013001873-appb-I000016
번째 정보 간의 가중치를 의미한다.
Figure PCTKR2013001873-appb-I000017
는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
수학식 5
Figure WO-DOC-FIGURE-76
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 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.
[규칙 제26조에 의한 보정 05.04.2013]　
수학식 6
Figure WO-DOC-FIGURE-78
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 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
수학식 7
Figure PCTKR2013001873-appb-M000007
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 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 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
이하, 채널 상태 정보(channel state information, CSI) 보고에 관하여 설명한다. 현재 LTE 표준에서는 채널 상태 정보 없이 운용되는 개루프(open-loop) MIMO와 채널 상태 정보에 기반하여 운용되는 폐루프(closed-loop) MIMO 두 가지 송신 방식이 존재한다. 특히, 폐루프 MIMO 에서는 MIMO 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해 기지국 및 단말 각각은 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.
CSI는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), CQI(Channel Quality Indication) 세가지 정보로 크게 분류된다. 우선, RI는 상술한 바와 같이 채널의 랭크 정보를 나타내며, 단말이 동일 주파수-시간 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 의미한다. 또한, RI는 채널의 롱텀 페이딩(long term fading)에 의해 결정되므로 PMI, CQI 값 보다 통상 더 긴 주기로 기지국으로 피드백 된다.
두 번째로, PMI는 채널의 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 단말이 선호하는 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스를 나타낸다. 마지막으로, CQI는 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 MIMO)를 이용한 추가적인 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity)를 얻는 것이 추가되었다. MU-MIMO에서는 안테나 도메인에서 다중화되는 단말들 간의 간섭이 존재하기 때문에, CSI의 정확성 여부는 CSI를 보고한 단말뿐만 아니라, 다중화되는 다른 단말의 간섭에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, MU-MIMO에서는 SU-MIMO에 비하여 보다 정확한 CSI 보고가 요구된다.
이에, LTE-A표준에서는 최종 PMI를 롱텀(long term) 및/또는 광대역(WB, wideband) PMI인 W1와 숏텀(short term) 및/또는 서브밴드(SB, sub-band) PMI인 W2 둘로 나누어 설계하는 것으로 결정되었다.
상기 W1 및 W2 정보로부터 하나의 최종 PMI를 구성하는 구조적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation) 방식의 예시로 아래 수학식 8과 같이 채널의 롱텀 공분산 행렬(long-term covariance matrix)를 이용할 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2013001873-appb-M000008
수학식 8에서 W2는 숏텀 PMI로서, 숏텀 채널 상태 정보를 반영하기 위해 구성된 코드북의 코드워드이고, W은 최종 코드북의 코드워드(다른 말로, 프리코딩 행렬)이며,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000018
은 행렬 의 각 열의 노름(norm)이 1로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.
기존 W1과 W2의 구체적인 구조는 다음 수학식 9와 같다.
수학식 9
Figure PCTKR2013001873-appb-M000009
여기서, NT는 송신 안테나의 개수를 나타내고, M은 행렬 Xi의 열의 개수로서 행렬 Xi에는 총 M개의 후보 열벡터가 있음을 나타낸다. eM k, eM l, eM m는 M개의 원소 중 각각 k번째, l번째, m번째 원소만 1이고 나머지는 0인 열벡터로서 Xi의 k번째, l번째, m번째 열벡터를 나타낸다.
Figure PCTKR2013001873-appb-I000020
,
Figure PCTKR2013001873-appb-I000021
및
Figure PCTKR2013001873-appb-I000022
는 모두 단위 노름(unit norm)을 갖는 복소 값으로서, 각각 행렬 Xi의 k번째, l번째, m번째 열벡터를 골라낼 때 이 열벡터에 위상 회전(phase rotation)을 적용함을 나타낸다. i는 0 이상의 정수로서 W1을 지시하는 PMI 인덱스를 나타낸다. j는 0 이상의 정수로서 W2를 지시하는 PMI 인덱스를 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 상관관계는 동일한 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가지며, 안테나 그룹 간 상관관계는 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다. 결국, 코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 설명의 편의를 위해 상기 상술한 구조로 만든 랭크 1 코드워드를 아래 수학식 10과 같이 예시할 수 있다.
수학식 10
Figure PCTKR2013001873-appb-M000010
위 수학식 10에서 코드워드는
Figure PCTKR2013001873-appb-I000023
벡터로 표현되고, 상위 벡터
Figure PCTKR2013001873-appb-I000024
와 하위 벡터
Figure PCTKR2013001873-appb-I000025
로 구조화 되어있으며, 각각은 수평 안테나 그룹과 수직 안테나 그룹의 상관관계 특성을 보여준다.
Figure PCTKR2013001873-appb-I000026
는 각 안테나 그룹의 안테나 간 상관관계 특성을 반영하여 선형 위상 증가 특성을 갖는 벡터로 표현하는 것이 유리하며, 대표적인 예로 DFT 행렬을 이용할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, LTE 시스템에서 채널 상태 정보(CSI)는 이로 제한되는 것은 아니지만 CQI, PMI, RI 등을 포함하며, 각 단말의 전송 모드에 따라 CQI, PMI, RI가 모두 전송되거나 그 중 일부만 전송되기도 한다. 채널 상태 정보가 주기적으로 전송되는 경우를 주기적 보고(periodic reporting)라고 하며, 채널 상태 정보가 기지국의 요청에 의해서 전송되는 경우를 비주기적 보고(aperiodic reporting)라고 한다. 비주기적 보고의 경우, 기지국이 내려주는 상향링크 스케줄링 정보에 포함되어 있는 요청 비트(request bit)가 단말에게 전송된다. 그 후, 단말은 자신의 전송 모드를 고려한 채널 상태 정보를 상향링크 데이터 채널(PUSCH)를 통해서 기지국에게 전달한다. 주기적 보고의 경우, 각 단말 별로 상위계층 신호를 통해 반-정적(semi-static) 방식으로 주기와 해당 주기에서의 오프셋 등이 서브프레임 단위로 시그널링된다. 각 단말은 전송 모드를 고려한 채널 상태 정보를 정해진 주기에 따라 상향링크 제어 채널(PUCCH)을 통해 기지국에 전달한다. 채널 상태 정보를 전송하는 서브프레임에 상향링크 데이터가 동시에 존재하면, 채널 상태 정보는 데이터와 함께 상향링크 데이터 채널(PUSCH)을 통해 전송된다. 기지국은 각 단말의 채널 상황 및 셀 내의 단말 분포 상황 등을 고려하여 각 단말에 적합한 전송 타이밍 정보를 단말에게 전송한다. 전송 타이밍 정보는 채널 상태 정보를 전송하기 위한 주기, 오프셋 등을 포함하며, RRC 메시지를 통해 각 단말에게 전송될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 LTE에서 채널 상태 정보의 주기적 보고에 대해 예시한다.
도 8을 참조하면, LTE 시스템에는 4가지 CQI 보고 모드가 존재한다. 구체적으로, CQI 보고 모드는 CQI 피드백 타입에 따라 WB CQI와 SB CQI로 나눠지고, PMI 전송 여부에 따라 PMI 부재(No PMI)와 단일(single) PMI로 나눠진다. 각 단말은 CQI를 주기적으로 보고하기 위해 주기와 오프셋의 조합으로 이뤄진 정보를 RRC 시그널링을 통해 전송받는다.
도 9는 단말이 {주기 '5', 오프셋 '1'}을 나타내는 정보를 시그널링 받은 경우에 채널 상태 정보를 전송하는 예를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 주기가 '5'이고 오프셋 '1'을 나타내는 정보를 받은 경우에 단말은 0번째 서브프레임으로부터 서브프레임 인덱스의 증가 방향으로 한 서브프레임의 오프셋을 두고 5개의 서브프레임 단위로 채널 상태 정보를 전송한다. 채널 상태 정보는 기본적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 동일 시점에 데이터 전송을 위한 PUSCH가 존재하면 채널 상태 정보는 PUSCH를 통해 데이터와 함께 전송된다. 서브프레임 인덱스는 시스템 프레임 번호 (또는 무선 프레임 인덱스)(nf)와 슬롯 인덱스(ns, 0~19)의 조합으로 이뤄진다. 서브프레임은 2개의 슬롯으로 이뤄지므로 서브프레임 인덱스는 10*nf+floor(ns/2)로 정의될 수 있다. floor()는 내림 함수를 나타낸다.
WB CQI만을 전송하는 타입과 WB CQI와 SB CQI를 모두 전송하는 타입이 존재한다. WB CQI만을 전송하는 타입은 매 CQI 전송 주기에 해당하는 서브프레임에서 전체 대역에 대한 CQI 정보를 전송한다. 한편, 도 8에서와 같이 PMI 피드백 타입에 따라 PMI도 전송해야 하는 경우에는 PMI 정보를 CQI 정보와 함께 전송한다. WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입의 경우, WB CQI와 SB CQI는 번갈아 전송된다.
도 10은 시스템 대역이 16개의 RB로 구성된 시스템을 예시한다. 이 경우, 시스템 대역은 두 개의 BP(Bandwidth Part)로 구성되고(BP0, BP1), 각각의 BP는 두 개의 SB(subband)로 구성되며(SB0, SB1), 각각의 SB는 4개의 RB로 구성된다고 가정한다. 상기 가정은 설명을 위한 예시로서, 시스템 대역의 크기에 따라 BP의 개수 및 각 SB의 크기가 달라질 수 있다. 또한, RB의 개수, BP의 개수 및 SB의 크기에 따라 각각의 BP를 구성하는 SB의 개수가 달라질 수 있다.
WB CQI와 SB CQI 모두를 전송하는 타입의 경우, 첫 번째 CQI 전송 서브프레임에서 WB CQI를 전송하고, 다음 CQI 전송 서브프레임에서는 BP0에 속한 SB0과 SB1 중에서 채널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해당 SB의 인덱스(예, Subband Selection Indicator, SSI)를 전송한다. 그 후, 다음 CQI 전송 서브프레임에서는 BP1에 속한 SB0과 SB1 중에서 채널 상태가 좋은 SB에 대한 CQI와 해당 SB의 인덱스를 전송하게 된다. 이와 같이, WB CQI를 전송한 후, 각 BP에 대한 CQI 정보를 순차적으로 전송하게 된다. 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보를 순차적으로 1~4번까지 전송할 수 있다. 예를 들어, 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보가 1번 순차적으로 전송될 경우, WB CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ WB CQI 순으로 전송될 수 있다. 또한, 두 WB CQI 사이에 각 BP에 대한 CQI 정보가 4번 순차적으로 전송될 경우, WB CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ BP0 CQI ⇒ BP1 CQI ⇒ WB CQI 순으로 전송될 수 있다. 각 BP CQI가 몇 번 순차적으로 전송될 것인지에 관한 정보는 상위 계층(예, RRC 계층)에서 시그널링된다.
도 11(a)는 단말이 {주기 '5', 오프셋 '1'}을 나타내는 정보를 시그널링 받은 경우에 WB CQI와 SB CQI를 모두 전송하는 예를 나타낸다. 도 11(a)를 참조하면, CQI는 종류에 상관없이 시그널링된 주기와 오프셋에 해당되는 서브프레임에서만 전송될 수 있다. 도 11(b)는 도 11(a)의 경우에서 RI가 추가로 전송되는 경우를 나타낸다. RI는 WB CQI 전송 주기의 몇 배수로 전송되는지와 그 전송 주기에서의 오프셋의 조합으로 상위 계층(예, RRC 계층)으로부터 시그널링될 수 있다. RI의 오프셋은 CQI의 오프셋에 대한 상대적인 값으로 시그널링된다. 예를 들어, CQI의 오프셋이 '1'이고 RI의 오프셋이 '0'이라면, RI는 CQI와 동일한 오프셋을 가지게 된다. RI의 오프셋은 0과 음수인 값으로 정의된다. 구체적으로, 도 11(b)는 도 11(a)와 동일한 환경에서 RI의 전송 주기가 WB CQI 전송 주기의 1배이며, RI의 오프셋이 '-1'인 경우를 가정한다. RI의 전송 주기는 WB CQI 전송 주기의 1배이므로 채널 상태 정보의 전송 주기는 사실상 동일하다. RI는 오프셋이 '-1'이므로, RI는 도 11(a)에서의 CQI의 오프셋 '1'에 대한 '-1'(즉, 0번 서브프레임)을 기준으로 전송된다. RI의 오프셋이 '0'이면 WB CQI와 RI의 전송 서브프레임이 겹치게 되며, 이 경우 WB CQI를 드랍(dropping)하고 RI를 전송한다.
도 12는 도 8의 Mode 1-1의 경우의 CSI 피드백을 예시한다.
도 12를 참조하면, CSI 피드백은 두 종류의 리포트 컨텐츠인 Report 1과 Report 2의 전송으로 구성된다. 구체적으로 Report 1에는 RI가, Report 2에는 WB PMI와 WB CQI가 전송된다. Report 2는 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI)mod(Npd)=0를 만족하는 서브프레임 인덱스에서 전송된다. N오프셋,CQI는 도 9에서 예시한 PMI/CQI 전송을 위한 오프셋 값에 해당하며 도 12는 N오프셋,CQI = 1인 경우를 예시한다. Npd 는 인접한 Report 2 간의 서브프레임 간격을 나타내며, 도 12는 Npd = 2인 경우를 예시한다. Report 1은 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI-N오프셋,RI)mod(MRI * Npd)=0을 만족하는 서브프레임 인덱스에서 전송된다. MRI는 상위 계층 시그널링에 의해 정해진다. 또한 N오프셋,RI는 도 11에서 예시한 RI 전송을 위한 상대 오프셋 값에 해당한다. 도 12는 MRI = 4 및 N오프셋,RI = -1인 경우를 예시한다.
도 13은 도 8의 Mode 2-1의 경우의 CSI 피드백을 예시한다.
도 13을 참조하면, CSI 피드백은 세 종류의 리포트 컨텐츠인 Report 1, Report 2, Report 3의 전송으로 구성된다. 구체적으로 Report 1에는 RI가, Report 2에는 WB PMI와 WB CQI가, Report 3에는 SB(subband) CQI와 L-비트 서브밴드 선택 지시자(Subband Selection Indicator, SSI)가 전송된다. Report 2 또는 Report 3은 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI)mod(Npd)=0를 만족하는 서브프레임 인덱스에서 전송된다. 특히, Report 2는 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI)mod(H*Npd)=0를 만족하는 서브프레임 인덱스에서 전송된다. 따라서, H*Npd 의 간격마다 Report 2가 전송되고, 인접한 Report 2 사이의 서브프레임들은 Report 3 전송으로 채워진다. 이 때, H 값은 H = J*K +1이고, 여기서 J 는 BP(bandwidth part)의 개수이다. K 는 서로 다른 BP 별로 한번씩 서브밴드를 선별하여 전송하는 과정을 모든 BP에 걸쳐 수행하는 전체 사이클(full cycle)을 연속적으로 몇 사이클 수행할 것인가를 나타내는 값으로서 상위 계층 시그널링에 의해 정해진다. 도 13은 Npd = 2, J =3 및 K =1인 경우를 예시한다. Report 1의 경우는 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI-N오프셋,RI)mod(MRI*(J*K +1)*Npd)=0을 만족하는 서브프레임 인덱스에서 전송된다. 도 13은 MRI = 2 및 N오프셋,RI = -1인 경우를 예시한다.
도 14는 LTE-A 시스템에서 논의 중인 채널 상태 정보의 주기적 보고에 대해 예시한다. 기지국이 8개의 전송 안테나를 갖을 때 Mode 2-1의 경우 1-비트 지시자인 PTI(Precoder Type Indication) 파라미터를 설정하며, PTI 값에 따라, 도시한 바와 같이 두 가지 형태로 세분화된 주기적 보고 모드를 고려하고 있다. 도면에서, W1과 W2는 수학식 8~9를 참조하여 설명한 계층적 코드북을 나타낸다. W1과 W2가 모두 정해져야 이들을 결합하여 완성된 형태의 프리코딩 행렬 W가 결정된다.
도 14를 참조하면, 주기적 보고의 경우, Report 1, Report 2, Report 3에 해당하는 서로 다른 내용의 보고가 서로 다른 반복 주기에 따라 보고된다. Report 1은 RI와 1-비트 PTI 값을 보고한다. Report 2는 WB(WideBand) W1 (PTI=0일 때) 또는 WB W2 및 WB CQI (PTI=1일 때)를 보고한다. Report 3은 WB W2 및 WB CQI (PTI=0일 때) 또는 SB(Subband) W2 및 SB CQI (PTI=1일 때)를 보고한다.
Report 2와 Report 3은 서브프레임 인덱스가 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI) mod (NC)=0를 만족하는 서브프레임(편의상, 제1 서브프레임 세트로 지칭)에서 전송된다. N오프셋,CQI는 도 9에서 예시한 PMI/CQI 전송을 위한 오프셋 값에 해당한다. 또한, Nc는 인접한 Report 2 또는 Report 3간의 서브프레임 간격을 나타낸다. 도 14는 N오프셋,CQI=1 및 Nc=2인 경우를 예시하며, 제1 서브프레임 세트는 홀수 인덱스를 갖는 서브프레임들로 구성된다. nf는 시스템 프레임 번호 (또는 무선 프레임 인덱스)를 나타내고, ns는 무선 프레임 내에서 슬롯 인덱스를 나타낸다. floor()는 내림 함수를 나타내고, A mod B는 A를 B로 나눈 나머지를 나타낸다.
제1 서브프레임 세트 내의 일부 서브프레임 상에 Report 2가 위치하고, 나머지 서브프레임 상에 Report 3가 위치한다. 구체적으로, Report 2는 서브프레임 인덱스가 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI) mod (H*Nc)=0를 만족하는 서브프레임 상에 위치한다. 따라서, H*Nc의 간격마다 Report 2가 전송되고, 인접한 Report 2 사이에 있는 하나 이상의 제1 서브프레임들은 Report 3 전송으로 채워진다. PTI=0일 경우 H=M이고, M은 상위 계층 시그널링에 의해 정해진다. 도 14는 M=2인 경우를 예시한다. PTI=1일 경우 H=J*K+1이고, K는 상위 계층 시그널링에 의해 정해지며, J는 BP(bandwidth part)의 개수이다. 도 14는 J=3 및 K=1인 경우를 예시한다..
Report 1은 서브프레임 인덱스가 (10*nf+floor(ns/2)-N오프셋,CQI-N오프셋,RI) mod (MRI*(J*K+1)*Nc)=0을 만족하는 서브프레임에서 전송되며, MRI는 상위 계층 시그널링에 의해 정해진다. N오프셋,RI는 RI를 위한 상대 오프셋 값을 나타내며, 도 14는 MRI=2 및 N오프셋,RI=-1인 경우를 예시한다. N오프셋,RI=-1에 의해, Report 1과 Report 2의 전송 시점이 서로 겹치지 않게 된다. 단말이 RI, W1, W2 값을 계산 시, 이들은 서로 연관되어 계산된다. 예를 들어, RI 값에 의존하여 W1과 W2가 계산되며, 또한 W1에 의존하여 W2가 계산된다. Report 1에 이어 Report 2 및 Report 3이 모두 보고된 시점에, 기지국은 W1 및 W2로부터 최종 W를 알 수 있게 된다.
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(셀 또는 섹터) 간의 통신 성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 전송 포인트(예, 기지국 혹은 셀)가 서로 협력하여 단말과 통신하는 방식을 말한다.
CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP - Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP - Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분될 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP전송 방식을 수행하는 복수의 기지국으로부터 데이터를 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다(Joint Transmission, JT). 또한, CoMP전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다(Dynamic Point Selection, DPS). 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)의 경우, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국, 즉 서빙 기지국을 통해 수신할 수 있다.
상향링크에서 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식이 적용되는 경우, 복수의 기지국이 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다(Joint Reception, JR). 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)의 경우, 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신할 수 있다. 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정될 수 있다.
CoMP 전송 방식을 사용하는 단말, 즉 CoMP UE는 CoMP 전송 방식을 수행하는 기지국들 복수에 대해서 채널정보를 피드백(feedback, 이하 CSI 피드백)할 수 있다. 네트워크 스케쥴러(Network Scheduler)는 CSI 피드백을 기반으로 CoMP-JP, CoMP-CS/CB 및 DPS 방식 중에서 전송률을 높일 수 있는 적절한 CoMP 전송 방식을 선택할 수 있다. 그러기 위하여, CoMP UE가 CoMP 전송 방식을 수행하는 복수 개의 기지국들 내에서 CSI 피드백을 설정(configure)하는 방법으로, 상향링크 PUCCH를 이용한 주기적인 피드백 전송 방식을 따를 수 있다. 이 경우, 각각의 기지국에 대한 피드백 설정(feedback configuration)은 상호 독립적일 수 있다. 따라서, 이하 본 발명의 일실시예에 따른 명세서에서는 이러한 독립적인 피드백 설정을 가지고 채널 정보를 피드백하는 동작 각각을 CSI 프로세스(CSI process)라고 호칭한다. 이러한 CSI 프로세스는, 하나의 서빙셀에 하나 또는 그 이상 존재할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 다중 셀 무선 통신 시스템의 하향링크에서 CoMP UE가 다수의 셀로부터의 채널 정보를 주기적으로 피드백할 때, CoMP 동작을 지원하기 위해 동일한 채널 랭크(rank) 값을 설정할 수 있도록 효과적으로 피드백하는 방법을 제안한다.
CoMP UE는 RS를 이용한 채널 추정 후, 채널 각각의 전송 상태에 적합한 채널 랭크(rank)를 결정하고 이 것을 RI로서 보고한다. 이 때, CoMP-JP를 원할하게 수행하기 위해서 CoMP UE는 다수의 셀에 대한 채널 피드백 시에 공통된 RI 값을 가지도록 CSI 피드백을 하는 것이 유리하다. 주기적인 CSI 피드백에서는 상호 유기적인 관계를 가지고 있는 RI, 1st PMI, 2nd PMI, CQI 등이 제한된 PUCCH 용량으로 인하여 한번에 전송되지 못하고 피드백 모드에 따라서 일정한 패턴으로 나누어서 전송된다. CoMP UE가 다중 셀에 대하여, 다수의 CSI 피드백을 수행하는 경우 각각의 셀에 대한 피드백 설정(feedback configuration)인 피드백 주기(feedback period) 및/또는 피드백 오프셋(feedback offset) 등이 달라질 수 있다. 이 경우, RI 값을 변경하는 시점이 모든 피드백 설정에서 동일하지 않을 수 있고, RI와 연관된 정보인 PMI, CQI 등의 정보의 정확성이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 다수의 주기적 CSI 프로세스가 동작하는 상황에서 CoMP UE가 기준 RI(Reference RI)값을 가지면서도, PMI, CQI 정보의 정확성이 유지될 수 있도록 효과적으로 지원하는 방법을 지원한다.
CSI 피드백의 구성요소인 RI, PMI 및 CQI 값은 상호 유기적인 연관 관계를 가지고 있으므로 하나의 값이 바뀌어서 피드백 되는 경우 네트워크 스케쥴러에서 재조합된 채널 정보는 매우 부정확해질 수 있다. 또한 PMI 정보가 롱텀(long-term) 정보를 나타내는 1st PMI인 W1과 숏텀(short-term) 정보를 나타내는 2nd PMI인 W2로 나누어 지는 경우에도 두 값은 유기적인 연관 관계를 가지고 있어서 한가지 정보가 바뀌면 재조합 후 매우 부정확한 PMI 값이 될 수 있다. 따라서, 상호 연관관계가 있는 정보들의 경우는 중간에 RI 값이 바뀌더라도 바뀌기 이전의 RI 값에 기반하여 해석하여야 CSI 피드백 정보가 정확하게 된다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라서, CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드(WideBand, WB) 피드백을 하는 경우를 도시하고 있다. 이 CoMP UE는 CoMP 전송 방식에 참여하는 두 셀인 셀(Cell) 1 및 셀 2에 대해 각각 주기적으로 채널 정보를 보고하는 CSI 피드백을 수행할 수 있다(CSI 프로세스 1 및 2). CoMP UE는 두 개의 CSI 프로세스 들 중에서 RI 값을 보고(report)하는 시점(도 15의 예에서는 서브프레임-(n), n+3, n+10, n+13, n+20, n+23, ...)에 채널 상황에 따라 적절한 RI 값으로 변경하여 보고할 수 있다. 상기 예시에서 UE는 CSI 프로세스 2의 서브프레임-(n+3)를 통하여 RI 값을 3으로 변경하였다. 도 15의 예시와 같은 피드백 모드에서는, 상호 유기적인 연관성을 가지는 정보인 W1, W2, CQI가 모두 RI 값의 전송 시점과 같은 시점에 피드백 되고 있으므로 변경된 RI 값에 따라 모두 한꺼번에 계산되어 정해질 수 있다. UE는 다음 번 RI 값이 바뀌기 전까지 모든 PMI, CQI 정보를 두 개의 CSI 프로세스를 통틀어 가장 마지막에 보고(report)한 RI 값(도 15의 예시에서, RI=3)을 기반으로 계산하여 피드백하면 된다. 따라서, 어느 시점에서 RI 값이 바뀌었는가에 관계없이 네트워크 스케쥴러에서 피드백된 RI, PMI 및 CQI로 재조합한 채널 정보를 정확하게 할 수 있다. 또는 공통 RI 값을 설정하는 기준 CSI 프로세스와 그 CSI 프로세스의 RI를 기준으로 CSI를 계산하는 CSI 프로세스가 결정되었을 경우 UE는 기준 CSI 프로세스의 가장 마지막에 보고(report)한 RI 값(도 15의 예시에서, RI=3)을 기반으로 기준 CSI 프로세스와 그 CSI 프로세스의 RI를 기준으로 CSI를 계산하는 CSI 프로세스의 PMI, CQI 정보를 계산하여 피드백하면 된다.
도 16는 본 발명의 일실시예에 따라서, CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드(WideBand, WB) 피드백을 하는 다른 경우를 도시하고 있다. 도 15에서와 다른 점으로, PMI와 CQI가 같은 시점에 보고되지 않고, 롱텀 PMI인 W1과 숏텀 PMI인 W2가 다른 시점으로 나누어져서 보고된다. 이 경우 UE가 하나의 CSI 프로세스를 통하여 RI 값을 바꾸게 되면, 다른 CSI 프로세스의 경우에는 일련의 상호 유기적인 정보들의 연관관계가 유지되지 못할 수 있다. 도 16에 도시된 예시를 참조하면, UE는 CSI 프로세스 1을 이용하여 서브프레임-(n)에서 RI 값을 2로 변경하였다. 이 때, CSI 프로세스 1을 통하여 RI 값과 함께 롱텀 PMI 정보인 W1이 같이 보고된다. 이후, CSI 프로세스 1을 통해 서브프레임-(n+1) 및 (n+6)에 전송되는 숏텀 PMI 정보인 W2와 CQI 정보는 앞에서 보고된 RI, W1과 상호 연관된 정보로써 같이 재조합 되어야 정확한 채널정보가 된다. 만약 서브프레임-(n+3) 시점에서와 같이 CSI 프로세스 2를 이용해 RI 값을 3으로 변경했을 때, UE가 CSI 프로세스 1을 통해 서브프레임-(n+6) 시점에 변경된 RI 값을 기반으로 W2 및 CQI를 계산하여 피드백하면, 네트워크 스케쥴러에서 네트워크 스케쥴러에서 재조합된 채널 정보가 부정확해 진다. 이를 해결하기 위한 방법으로 RI 값이 변경되더라도 새로운 W1 정보가 피드백되는 시점 전까지는 변경된 RI 값을 적용하지 않고 해당 CSI 프로세스에서 마지막 보고된 W1이 기준으로 했던 RI 값을 가정하도록 UE와 네트워크 스케쥴러 간에 약속할 수 있다. 즉, 도 16의 예시에서, 서브프레임-(n+6)의 W2, CQI 정보는 서브프레임-(n) 시점에 피드백된 RI, W1 정보와 재조합하여 정확한 채널 정보를 획득할 수 있다.
정확한 재조합 채널 정보를 위한 다른 실시예로, 도 16의 예시에서와 같이 상호 유기적 연관성을 가진 채널 정보가 주기적인 CSI 피드백에 나누어 전송되는 경우, UE는 모든 CSI 프로세스에서 RI 피드백 주기와 오프셋을 같도록 설정할 수 있다. 즉, RI 값이 변경되는 시점을 동일하게 함으로써, 네트워크 스케쥴러에서 피드백된 RI, PMI 및 CQI로 재조합된 채널 정보를 정확하게 할 수 있다.
도 17은 CoMP UE가 주기적으로 와이드밴드 피드백(WideBand Feedback)과 서브밴드 피드백(Subband Feedback)을 동시에 수행하는 경우의 예시이다. UE가 다수의 CSI 프로세스를 가지고 있을 때, 하나의 서브밴드 CSI 프로세스 관점에서 화살표로 표시한 시점에 다른 CSI 프로세스를 이용하여 RI 값을 바꾸는 경우를 도시하였다. 롱텀 PMI 정보인 W1과 숏텀 PMI 정보인 W2의 관계처럼 서브밴드 PMI 정보와 와이드밴드 PMI 정보도 상호 유기적인 연관관계를 가지고 있기 때문에 네트워크 스케쥴러에서 같이 재조합되어야 정확한 채널정보를 나타낸다. 따라서, 일련의 유기적으로 연관된 피드백 정보들의 연속적인 피드백 전송(예: 와이드밴드 W1 -와이드밴드 W2 -와이드밴드 CQI 또는, 와이드밴드 W1-와이드밴드 W2-와이드밴드 CQI-서브밴드 W2-서브밴드 CQI) 중에는 변경된 RI 값을 적용하여 PMI, CQI 등을 계산하지 않는 것이 좋다. UE는 중간에 RI 값이 변경되더라도 일련의 연관된 정보들의 피드백이 끝날 때까지 기존의 RI 값이 유지되고 있다고 가정하는 것이 좋다. 구제적인 한가지 방법으로 일련의 연관된 정보들 중에서 시간적으로 가장 처음 피드백 되는 와이드밴드 W1(혹은 W1, W2로 구분되지 않는 경우는 와이드밴드 W)을 기준으로 변경된 RI 값을 적용하도록 정할 수 있다. UE는 하나의 CSI 프로세스 1에서 RI 값을 변경할 수 있는 주기 중간에 다른 CSI 프로세스를 통해 RI 값이 변경되었을 때, CSI 프로세스 1에 바로 변경된 RI 값을 적용하여 PMI, CQI를 계산하고 피드백하지 않고, 새로운 와이드밴드 W1 피드백 시점이 될때까지 기존의 RI 값이 유지된다고 가정하고 PMI, CQI를 계산하고 피드백할 수 있다. 그리고 그 이후, 새로운 와이드밴드 W1 피드백 시점부터는 변경된 RI 값을 기준으로 PMI, CQI를 계산하고 피드백한다. 마찬가지로 네트워크 스케쥴러는 각각의 CSI 프로세스를 통해서 피드백 되는 일련의 피드백 정보들 중간에 RI 값이 바뀌더라도 새로운 와이드밴드 W1이 전송되는 시점 전까지는 해당 CSI 프로세스가 마지막으로 보고한 와이드밴드 W1을 계산할 때 기준으로 했던 RI 값을 가정하고 피드백한다는 것을 알 수 있다. 따라서 새로운 와이드밴드 W1이 전송되는 시점 전까지는 해당 CSI 프로세스에서 마지막으로 보고한 와이드밴드 W1이 기준으로 했던 RI 값, PMI, CQI 정보를 재조합하여 채널 정보를 얻음으로써 채널 정보를 정확히 할 수 있다.
도 17의 예시에서 UE는 서브프레임-(n)에서 RI 값을 2로 가정하여 PMI, CQI를 계산하고 CSI 프로세스 1에서 순차적으로 피드백을 수행하고 있다. 서브프레임-(n+10)에서 UE는 다른 CSI 프로세스의 RI 전송 시점을 통해 RI 값을 3으로 변경하였다. 이 때 UE는 CSI 프로세스 1의 서브프레임-(n+11) 시점에 변경된 RI 값을 기준으로 와이드밴드 W2, 와이드밴드 CQI를 계산하여 피드백하면 이전 서브프레임-(n+7) 시점에 RI=2로 가정하고 계산한 와이드밴드 W1과 유기적인 연관관계가 깨지게 된다. 따라서 변경된 RI=3을 적용하여 새로 계산한 와이드밴드 W1이 피드백 가능한 서브프레임-(n+13) 시점 전까지 CSI 프로세스 1에서 마지막으로 보고한 와이드밴드 W1 (즉, 서브프레임-(n+7) 시점)이 기준으로 한 RI 값을 2로 가정하여 와이드밴드 W2, 와이드밴드 CQI를 계산하여 피드백한다. 서브프레임-(n+13) 시점부터는 와이드밴드 W1, 와이드밴드 W2, 와이드밴드 CQI를 모두 변경된 RI 값을 적용하고 RI 값을 3으로 가정하여 계산하고 피드백한다. 네트워크 스케쥴러에서는 CSI 프로세스 1에서 피드백한 일련의 정보들을 재조합하여 채널 정보를 얻음에 있어서, 서브프레임-(n+12)까지는 CSI 프로세스 1에서 마지막으로 보고한 와이드밴드 CQI를 계산하는 기준이 되었던 RI=2를 가정하여 RI, PMI, CQI를 재조합하고, 서브프레임-(n+13) 부터는 다른 CSI 프로세스를 통해 변경된 RI 값을 3으로 가정하여 RI, PMI, CQI를 재조합한다. 마찬가지로 서브프레임-(n+34), (n+42)에서의 RI 값 변경도 같은 동작을 따른다. 한편, 서브프레임-(n+28)에서와 같이 서브밴드 PMI, CQI 중간에 RI 값이 변경될 수도 있다. 서브밴드 PMI, CQI는 와이드밴드 PMI에 유기적으로 연관된 정보로 해석해야 하므로 변경된 RI 값을 바로 적용하는 것은 상기와 마찬가지로 좋지 않다. 따라서, 해당 CSI 프로세스 1에서 와이드밴드 W1을 새로 계산하기 전까지인 서브프레임-(n+39)까지는 마지막으로 보고된 와이드밴드 W1 시점(서브프레임-(n+19) 시점)에서 기준으로 삼았던 RI 값을 3으로 가정하고 PMI, CQI를 계산함으로써 채널 정보의 정확성을 높일 수 있다.
지금까지 설명한 예시에서는 UE가 다수의 CSI 프로세스를 가지고 있을 때, 각각의 CSI 프로세스에서 RI 값을 변경하는 동작을 설명하였다. 이하의 실시예를 설명하기 위한 예시에서는 다수의 CSI 프로세스 중에서 하나의 CSI 프로세스에서만 RI 값을 변경하는 경우로 가정하여 설명한다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따라 어느 하나의 CSI 프로세스에서만 RI 값을 변경할 수 있도록 하는 상황을 도시하고 있는 도면이다. RI 값을 변경하는 CSI 프로세스는 RRC 시그널링으로 명확하게(explicit) 지시(indication)할 수 있다. 또는 CSI 프로세스의 인덱스(index) 설정 시 가장 높거나 혹은 가장 낮은 인덱스를 가진 CSI 프로세스에서 RI 값을 변경하도록 사전에(implicit하게) 약속할 수도 있다. RI 값을 변경하도록 설정된 CSI 프로세스 1에서의 동작은 기존의 방법과 같다. RI 값을 변경하지 않도록 설정된 CSI 프로세스 2에서는 RI 값을 feedback할 필요가 없기 때문에 RI 값을 feedback하기로 되어 있는 시점 (서브프레임-(n+3), (n+13), (n+23))에 아무것도 전송하지 않아도 된다(도 18의 CSI 프로세스 2 참조). 따라서, CSI 프로세스 2에서는 RI 값을 피드백 하지 않도록 설정할 수 있다. 그럼으로써, 불필요한 피드백 정보를 줄임으로써 단말의 전력소모를 줄일 수 있고, 제어 정보가 차지하는 상향링크 오버해드를 줄일 수 있다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따라 어느 하나의 CSI 프로세스에서만 RI 값을 변경할 수 있도록 하는 상황의 다른 예시를 도시하고 있는 도면이다. 도 19의 예시에서는 RI 값이 피드백 시점에 W1과 같이 조인트 인코딩(joint encoding) 되어 있는 피드백 모드이다. RI 값을 변경하지 않도록 설정된 CSI 프로세스 2에서는 RI 값을 전송하는 시점(서브프레임-(n+3), (n+13), (n+23))에 W1만 전송할 수 있다. 한편, RI 값과 PMI를 조인트 인코딩하여 동시에 전송하는 피드백 모드의 경우 RI 값의 신뢰성을 위해서 W1 값은 서브샘플링(subsampling) 등의 방법을 통해 정보량을 줄여서 전송할 수 있다. 만약, RI 값을 전송하지 않도록 CSI 프로세스가 설정되어 있다면(도 19에 도시된 예시에서 CSI 프로세스 2) W1을 서브샘플링 하지 않고 그대로 피드백 함으로써 보다 정확한 W1 정보를 피드백 할 수 있다.
상기 예시들과 같이 다수의 CSI 프로세스 중에서 지정된 CSI 프로세스만 에서의 RI 값 변경이 유효하도록 동작하는 경우, 다수의 주기적 CSI 프로세스가 설정되었을 때 동일시점에 두 개 이상의 피드백 정보 전송이 예정된 경우 전송 우선 순위를 효율적으로 결정해야 한다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 우선 순위를 결정하는 방법에 대해서, 이하 상세하게 설명한다.
이렇게 다수의 피드백 정보 중 전송할 것 하나를 선택하여야 하는 경우 일반적으로 RI 값을 가장 높은 전송순위로 설정하고 그 다음으로 와이드밴드 PMI/CQI, 마지막으로 서브밴드 PMI/CQI 순으로 전송 우선 순위를 설정하는 것이 효율적이다. 그러나 상기와 같이 오직 하나의 CSI 프로세스 만에서의 RI 값 변경이 유효하도록 동작하는 경우, RI 값 변경이 유효하지 않은 다른 CSI 프로세스에서의 RI 값 전송은 다른 정보에 비해서 낮은 전송 우선 순위를 가지는 것이 효율적일 것이다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따르면 보고 타입(report type)에 따라 전송 우선 순위를 (1) RI 값 변경이 유효한 RI 보고, (2) 와이드밴드 PMI/CQI 보고, (3) 서브밴드 PMI/CQI 보고, (4) RI 값 변경이 유효하지 않는 RI 보고 순으로 결정할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따라서 보고 타입 및/또는 CSI 프로세스 인덱스에 따라 피드백 정보 전송의 우선 순위를 설명하기 위한 도면이다. 이하에 도시된 도면에서, 각 CSI 프로세스간에 전송되는 채널 상태 정보 전송의 충돌은 동일한 서빙셀에 대한 채널 상태 정보의 충돌인 경우를 포함할 수 있다.
도 20에 도시된 예시에서 CSI 프로세스 1을 통한 RI 값 변경이 유효하다고 설정되었고, CSI 프로세스 2을 통한 RI 값 변경이 유효하지 않다고 설정된 상황을 도시하였다. CSI 프로세스 2에서는 RI 값 전송 시점에 도 19의 예시와 같이 아무것도 전송하지 않을 수도 있지만, RI 값 전송의 신뢰성을 높이기 위해 CSI 프로세스 1에서 결정된 RI 값을 반복하여 피드백 할 수도 있고 또는 의미 없는 더미(dummy) 값을 피드백 할 수도 있다. 서브프레임-n, (n+10), (n+20)에서는 RI 값 변경이 유효한 CSI 프로세스 1에서의 RI 값은 가장 높은 전송 우선 순위를 가지게 되므로 CSI 프로세스 2에서의 W1/W2/CQI 정보가 드랍(drop)된다.
한편, 서브프레임-(n+6) 시점에서 CSI 프로세스 1과 CSI 프로세스 2는 동일한 우선 순위를 가지는 피드백 정보의 전송 시점이 겹치고 있다. 즉, 상술한 보고 타입에 따른 우선 순위에 의해서는 이 겹치는 시점에서 전송할 피드백 정보를 정할 수 없다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는, 우선 순위를 단계적으로 적용하여, 보고 타입에 따른 우선 순위를 먼저 적용한 후, 보고 타입이 같은 경우 CSI 프로세스 인덱스에 따라 우선 순위 정할 것을 더 제안한다.
즉, 도 20에 도시된 예의 서브프레임-(n+6) 시점에서는 두 CSI 프로세스가 동일한 보고 타입에 따른 우선 순위를 가지는 정보이므로 미리 약속된 규칙(CSI 프로세스 인덱스 값)에 기초하여 한쪽이 드랍된다. 여기서는 CSI 프로세스 인덱스가 낮은 쪽이 더 우선 순위가 높다고 가정하였다. 그러므로, CSI 프로세스 인덱스가 높은 CSI 프로세스 2를 통하여 전송되는 W1/W2/CQI 피드백 정보의 전송이 드랍될 수 있다.
서브프레임-(n+11)에서는 CSI 프로세스 2는 RI 값 변경이 유효하지 않도록 설정되었으므로 CSI 프로세스 2의 RI 값은 CSI 프로세스 1의 RI/PMI/CQI 보다 우선 순위를 낮게 설정하는 것이 유리하다. 따라서 이때는 CSI 프로세스 2의 RI 값이 드랍된다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따라서 보고 타입 및/또는 CSI 프로세스 인덱스에 따라 피드백 정보 전송의 우선 순위를 설명하기 위한 또 다른 도면이다.
도 21에 도시된 예에서는 마찬가지로, CSI 프로세스 1를 통한 RI 값 변경이 유효하다고 설정되었고, CSI 프로세스 2를 통한 RI 값 변경이 유효하지 않다고 설정된 또 다른 상황을 도시하였다. 상기 도 20의 예시와 다르게 도 21의 실시예에서는 RI 값의 피드백 시점에 W1과 같이 조인트 인코딩 되어 전송되는 상황을 가정하였다. 도 21의 실시예에서는 전송 타입에 따른 우선 순위가 동일한 피드백 정보의 전송 시점이 겹치는 경우에 대해서, CSI 프로세스 인덱스가 높은 CSI 프로세스를 통한 피드백 정보가 전송되는 상황을 가정하였다. 도 21에서 서브프레임-(n+11)의 충돌 상황을 주목하면, RI 값 변경이 유효하지 않은 CSI 프로세스 2의 RI 값은 낮은 우선 순위를 가지게 되지만 같이 조인트 인코딩된 W1이 CSI 프로세스 1의 W2/CQI와 같은 전송 우선 순위를 가지게 된다. 따라서 서브프레임-(n+11)에서 CSI 프로세스 1을 통하여 전송되는 피드백 정보의 전송과 CSI 프로세스 2를 통하여 전송되는 피드백 정보의 전송은 동일 전송 우선 순위를 가지게 된다. 그러므로 최종적으로 사전약속에 의해 CSI 프로세스 2의 W1이 더 높은 전송 우선 순위를 갖게 되고, CSI 프로세스 1의 서브프레임-(n+11)을 통한 피드백 전송이 드랍될 수 있다.
상술한 도면들에 도시된 예시에서는 설명의 편의상 다수의 CSI 프로세스가 동일한 피드백 모드를 사용하는 것으로 도시하였지만 동일 피드백 모드로 설정된 상황에 한정되지 않고 각각의 CSI 프로세스 마다 다른 피드백 모드로 설정되었을 때도 같은 작동원리를 적용 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에서는, CSI 프로세스 간에 피드백 정보의 전송 시점이 겹치는 경우, CSI 프로세스 자체에 설정된 우선 순위에 기초하여 전송하는 피드백 정보를 결정할 것을 제안한다. 예를 들어, CSI 프로세스 1 자체에 설정된 전송 우선 순위가 CSI 프로세스 2에 설정된 것 보다 높게 설정된 경우를 가정할 수 있다. 그 경우, UE가 CSI 프로세스 1 및 2를 통하여 전송하는 피드백 정보의 전송 시점이 겹치게 되는 경우, UE는 더 높은 전송 우선 순위가 설정된 CSI 프로세스 2를 통한 피드백 정보를 전송하고, 낮은 우선 순위가 설정된 CSI 프로세스 1을 통한 피드백 정보는 드랍시킨다.
더 나아가, 이 실시예에서, CSI 프로세스 자체에 설정된 우선 순위는 CoMP 전송 방식(CoMP-JP, DSP/DPB 또는 CoMP-CS/CB)에 따라서 설정될 수 있다. 이 실시예에서의 전제 조건으로, UE에게 설정된 다수 개의 CSI 프로세스는 서로 다른 CoMP 전송 방식을 가정한 채널정보를 계산할 수 있다. 즉, UE는 CoMP 전송 방식에 참여한 협력 셀들이 CoMP 전송 방식(CoMP-JP, DSP/DPB 또는 CoMP-CS/CB) 중 어느 방식으로 동작하는지에 따라서 다른 채널 정보를 보고할 수 있다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따라, 두 셀(TP1 및 TP2)이 협력하여 데이터를 전송하는 CoMP 전송 상황에서, UE가 보고할 수 있는 다양한 채널 정보(피드백 콘텐츠, Feedback contents)의 종류를 나타내는 테이블이다. 도 22에 도시된 테이블의 예시에서 "원하는 신호에 대한 가정(Desired signal hypothesis)" 항목은 CoMP 전송 방식에 참여하고 있는 두 셀 중 어느 셀로부터 신호를 수신하고 있는 상황을 가정하고 있는지를 나타낸다. 그리고, "간섭 신호에 대한 가정(Interference signal hypothesis)" 항목은 CoMP 전송 방식에 참여하고 있는 두 셀 중 어느 셀로부터의 간섭이 발생하는 상황을 가정하고 있는지를 나타낸다. 즉, 본 발명의 일실시예에서 CSI 프로세스는 "원하는 신호에 대한 가정"과 "간섭 신호에 대한 가정"의 조합으로 정의될 수 있다.
예를 들어서, CSI 프로세스 1은 UE가 TP1에서 원하는 신호를 수신하고, TP2로부터 간섭 신호를 수신하고 있는 상황을 가정하여 RI/PMI/CQI를 계산하고 이 계산된 채널 정보(RI/PMI/CQI)를 보고한다. CSI 프로세스 2는 UE가 TP1에서 원하는 신호를 수신하고 TP2로부터 간섭 신호가 전송되지 않는 상황을 가정하여 RI/PMI/CQI를 계산하고 채널 정보를 보고한다. 두 프로세스를 통하여 보고된 채널 정보를 비교해 보면, CSI 프로세스 2를 통하여 보고된 채널 정보는 CSI 프로세스 1을 통하여 보고되는 채널 정보와 비교하여 더 높은 RI 혹은 CQI를 나타낼 수 있다(왜냐하면, CSI 프로세스 2에서는 간섭 신호가 없다고 가정하였기 때문). 이와 유사하게, CSI 프로세스 3 및 4에서는 반대로 UE가 TP2로부터 원하는 신호를 수신하고 TP1으로부터 간섭 신호가 전송되거나 혹은 전송되지 않는 상황을 가정하여 획득한 채널 정보를 보고한다. 마지막으로, CSI 프로세스 5는 두 개의 TP1 및 TP2 모두로부터 원하는 신호를 전송 받고, 두 개의 TP1 및 TP2로부터 간섭 신호는 받지 않는 상황을 가정하여 획득한 채널 정보를 보고하는 것을 나타낸다.
도 22에 도시된 예시와 같이 다양한 CoMP 상황을 가정한 CSI 프로세스를 이용하면, 네트워크는 이러한 CSI 프로세스들을 통하여 수신된 채널 정보를 기초로 다양한 CoMP 전송 방식을 적용할 수 있다. 이하에서는 TP1을 서빙셀(serving cell)이라고 가정하여 기술하나, TP2가 서빙셀로 동작하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다. 예를 들면, 네트워크는 UE로부터 CSI 프로세스 1 및 2를 통한 채널 정보가 주어진 경우, CoMP-CS/CB, DPB 중 적절한 CoMP 동작을 결정하고 TP1을 통하여 UE에게 원하는 신호를 전송할 수 있다. 마찬가지로, UE로부터 CSI 프로세스 3 및 4를 통하여 채널 정보가 주어질 경우, 네트워크는 CoMP-CS/CB 및 DPS/DPB 중 적절한 CoMP 동작을 결정하고 TP1 혹은 TP2로부터 선택적으로 원하는 신호를 전송할 수 있다. 또한, UE로부터 CSI 프로세스 5를 통하여 채널 정보가 주어진 경우, 네트워크는 CoMP-JP 전송 기법을 이용하여 TP1 및 TP2가 동시에 UE에게 원하는 신호를 전송하도록 할 수 있다. 그리고 만약, 네트워크가 UE에게 가능한 CSI 프로세스 전체를 설정한 경우, CoMP-CS/CB, DPS/DPB, CoMP-JP 등 모든 CoMP 전송 기법을 수행할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 UE에게 일부 CSI 프로세스만을 설정할 경우, 그 일부 CSI 프로세스에 해당하는 CoMP 전송 기법 중 CSI 프로세스가 가정한 CoMP 전송 기법을 선택하여 수행할 수 있다.
이와 같이, UE에게 설정된 CSI 프로세스에 따라서 서로 다른 CoMP 동작을 가정하여 채널정보를 보고하는 경우, 가정한 CoMP 동작의 중요도에 따라서 네트워크에서 우선 순위를 가지는 것이 유리할 수 있다. 즉, 피드백 정보의 전송이 CSI 프로세스 간에 겹칠 경우, 중요한 CoMP 동작을 가정한 CSI 프로세스를 통하여 전송되는 피드백 정보의 전송에 대해 전송 우선 순위를 더 높게 설정할 수 있다. 특히, PUCCH를 이용한 주기적인 채널 보고에 이러한 우선 순위를 반영하여 CoMP 동작을 더 효율적으로 하도록 도울 수 있다. 이러한 우선 순위는 반정적(semi-static)하게 CSI 프로세스 설정과 함께 UE에게 시그널링해 줄 수 있다. 더 구체적인 예를 들어보면, UE는 복수 개의 주기적 PUCCH 채널 보고에서 서로 다른 CSI 프로세스를 통한 피드백 정보의 전송 시점이 겹치는 경우, 우선 순위가 높은 CSI 프로세스의 채널 정보를 보고하고, 우선 순위가 낮은 CSI 프로세스의 채널 정보는 드랍할 수 있다.
CSI 프로세스에 우선 순위를 설정하는데 있어서, 만약 UE가 CoMP 전송 상황에서 서빙셀로부터 원하는 신호를 전송 받는 빈도수가 높은 경우에는, 이러한 상황을 가정한 CSI 프로세스에 높은 우선 순위를 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 도 22에 도시된 테이블의 예시에서, 이러한 상황을 가정한 CSI 프로세스 1 및 2가 높은 우선 순위를 가질 것이다. 또 다른 상황을 가정한다면, 만약 두 개의 TP로부터 동시에 전송 받는 방식인 CoMP-JT 방식의 빈도수가 낮다면 TP1 또는 TP2 중 한가지 TP로부터 원하는 신호를 전송 받는 CSI 프로세스가 더 높은 우선 순위를 가지는 것이 바람직할 것이다. 도 22에 도시된 테이블의 예시에서, CSI 프로세스 1, 2, 3 및 4가 이에 해당할 것이다.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따라서, CSI 프로세스 별로 우선 순위를 다르게 설정하고, 우선 순위 값(Priority value)를 설정한 예시를 나타내고 있다. 도 23에 도시된 예시에서, CSI 프로세스 1 및 2가 가장 높은 우선 순위인 "Class A"가 설정되어 있으며, CSI 프로세스 5는 가장 낮은 우선 순위인 "Class C"가 설정되어 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 우선 순위에 따라서 "우선 순위 값(Priority value)"을 설정하여, 높은 우선 순위를 가지는 경우, 더 높은 우선 순위값을 설정한다. 상술한 우선 순위의 설정을 통하여, UE는 다양한 CSI 프로세스가 동작하여 주기적인 PUCCH의 전송 시점이 겹치더라도 최소한 서빙셀로부터 원하는 신호를 받는 CoMP 동작은 지원할 수 있도록 안정적으로 채널 정보를 네트워크에 전달할 수 있다. 상술한 예시에서 우선 순위는 설명의 편의상 3개(high/middle/low)로 설명하였지만 네트워크의 구현에 따라 더 세분화된 레벨(또는 덜 세분화된 레벨)로 설정하는 것도 물론 가능하다.
더 나아가, 본 발명의 실시예는 전송되는 채널 정보의 종류(RI/PMI/CQI 등)에 따라서 또 다른 우선 순위를 설정할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따라서, CSI 프로세스를 통하여 전송되는 채널 정보의 종류에 따라서 우선 순위 및 우선 순위 값이 설정된 예시를 도시한 도면이다. 도 24에서는 RI 정보, 와이드밴드 PMI/CQI 및 서브밴드 PMI/CQI에 따른 우선 순위의 예시를 들고 있다.
일례로, RI 정보는 긴 주기로 한번씩만 보고되지만, 채널 정보 전체의 정확성을 결정하는데 매우 중요하므로 높은 우선 순위로 설정되는 것이 바람직하다. 그 다음으로, WB PMI나 WB CQI 등은 서브밴드 PMI나 서브밴드 CQI와 비교하여 긴 주기를 가지고 보고되고 전체 채널 정보를 포함하는 정보이므로 서브밴드 정보에 비해서 높은 우선 순위를 가질 수 있다. 그리고 이와 같이 설정된 우선 순위에 따라서, 우선 순위 값이 각각 설정될 수 있고, 우선 순위 값이 높은 경우가 더 높은 우선 순위를 나타낸다.
도 23에서는 CSI 프로세스가 가정하고 있는 CoMP 전송 기법에 따라서 우선 순위가 설정되는 실시예를 도시하고 있고, 도 24에서는 전송되는 채널 정보의 종류에 따라서 우선 순위가 설정되는 실시예를 도시하고 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에서는 이 두 가지 경우의 우선 순위를 동시에 고려하는 것을 더 제안한다.
동시에 고려하는 한 가지 방법으로는 도 23 및 도 24의 예시에서 설정되어 있는 우선 순위 값의 곱을 통하여 산출되는 최종 우선 순위 값을 결정하고, 그 최종 우선 순위 값의 비교를 통하여 두 가지 우선 순위를 동시에 고려할 수 있다. 즉, 상기 예에서 CSI 프로세스 1(우선 순위 값=3)에서의 RI 정보, WB PMI/CQI 및 SB PMI/CQI는 각각 최종 우선 순위 값으로 9, 6 및 3을 가질 수 있다. 그리고 CSI 프로세스 5(우선 순위 값=1)에 대해서 RI 정보, WB PMI/CQI 및 SB PMI/CQI는 각각 최종 우선 순위 값으로 3, 2 및 1을 가질 수 있다. 따라서, CSI 프로세스 1을 통하여 전송되는 WB PMI(최종 우선 순위 값=6)은 CSI 프로세스 5를 통하여 전송되는 RI 정보(최종 우선 순위 값=3)보다 더 높은 최종 우선 순위 값을 가지게 된다.
두 가지 종류의 우선 순위를 동시에 고려하는 또 다른 방법으로는, 각각의 우선 순위를 순차적으로 적용하는 것을 고려할 수 있다. 예를 들어서, 도 23에 도시된 테이블의 예에서와 같이 CSI 프로세스 별로 우선 순위를 먼저 적용한 후, 동일한 우선 순위를 가지는 CSI 프로세스 간에는 도 24에 도시된 예에서와 같이 채널 정보에 따른 우선 순위를 적용할 수 있다. 반대로, 채널 정보에 따른 우선 순위를 먼저 적용한 후, 같은 우선 순위를 가지는 채널 정보 간에는 추가적으로 CSI 프로세스에 따른 우선 순위를 적용할 수 있다.
도 25는 본 발명에 일 실시예에 적용될 수 있는 기지국 및 단말을 예시한다. 무선 통신 시스템에 릴레이가 포함되는 경우, 백홀 링크에서 통신은 기지국과 릴레이 사이에 이뤄지고 억세스 링크에서 통신은 릴레이와 단말 사이에 이뤄진다. 따라서, 도면에 예시된 기지국 또는 단말은 상황에 맞춰 릴레이로 대체될 수 있다.
도 25를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 기지국(110)은 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 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 대응하는 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, 기지국을 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 B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 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.
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.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 방법에 있어서,
    제 1 채널 상태 정보를 제 1 주기마다 주기적으로 보고하는 제 1 CSI 프로세스(Channel State Information Process)에 따라 상기 제 1 채널 상태 정보를 전송하는 단계;
    제 2 채널 상태 정보를 제 2 주기마다 주기적으로 보고하는 제 2 CSI 프로세스에 따라 상기 제 2 채널 상태 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 및 제 2 CSI 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍(drop)하는 단계,
    를 포함하는 채널 상태를 보고하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 드랍하는 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 CSI 프로세스 인덱스가 가장 낮은 CSI 프로세스에 해당하는 정보를 제외하고 남은 채널 상태 정보의 전송을 드랍하는,
    채널 상태를 보고하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 드랍하는 단계는,
    상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 채널 상태 정보의 제 1 우선순위와 상기 제 2 채널 상태 정보의 제 2 우선순위를 비교하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 우선순위가 동일한 경우, 상기 제 1 및 제 2 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍시키는 단계,
    를 포함하는 채널 상태를 보고하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 동일한 서빙셀에 대한 채널 상태 정보인,
    채널 상태를 보고하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는,
    CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 중 적어도 하나를 포함하는,
    채널 상태를 보고하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 물리상향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 전송되는,
    채널 상태를 보고하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 보고하는 단말 장치에 있어서,
    기지국들과 신호를 송수신하는 무선 통신 모듈; 및
    상기 무선 통신 모듈과 접속되고 상기 단말의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    제 1 채널 상태 정보를 제 1 주기마다 주기적으로 보고하는 제 1 CSI 프로세스(Channel State Information Process)에 따라 상기 제 1 채널 상태 정보를 전송하고,
    제 2 채널 상태 정보를 제 2 주기마다 주기적으로 보고하는 제 2 CSI 프로세스에 따라 상기 제 2 채널 상태 정보를 전송하며,
    상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 및 제 2 CSI 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍(drop)하도록 구성되는,
    단말 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 CSI 프로세스 인덱스가 가장 낮은 CSI 프로세스에 해당하는 정보를 제외하고 남은 채널 상태 정보의 전송을 드랍하는,
    단말 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 채널 상태 정보의 전송 시점과 상기 제 2 채널 상태 정보의 전송 시점이 충돌할 경우, 상기 제 1 채널 상태 정보의 제 1 우선순위와 상기 제 2 채널 상태 정보의 제 2 우선순위를 비교하고,
    상기 제 1 및 제 2 우선순위가 동일한 경우, 상기 제 1 및 제 2 프로세스 각각의 CSI 프로세스 인덱스(CSI Process Index)에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보 중 어느 하나의 전송을 드랍시키는,
    단말 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 동일한 서빙셀에 대한 채널 상태 정보인,
    단말 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는,
    CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 및 RI(Rank Indicator) 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 채널 상태 정보는 물리상향링크제어채널(PDCCH)를 통하여 전송되는,
    단말 장치.
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