WO2014109622A1 - 무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2014109622A1
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layer
csi
cqi
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박종현
김기준
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엘지전자 주식회사
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    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for reporting channel state information for three-dimensional beamforming in a wireless communication system.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described in brief.
  • EHMTS Evolved Universal Mobile Telecom Unications System
  • UMTS Universal Mobile Telecom Unications System
  • LTE Long Term Evolution
  • E—UMTS is located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B; eNB, network (E-UTRAN)) and connected to an external network (Access Gateway); AG)
  • UE user equipment
  • eNode B eNode B
  • E-UTRAN network
  • a base station can 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 20 MHz 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 so that time / frequency domain, encoding, data size, and HARQCHybrid Automatic will be transmitted to the corresponding terminal. Repeat and reQuest) information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink UL data for uplink (UL) data and informs the user equipment of time / frequency domain, encoding, data size, HARQ-related information, etc.
  • the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a TACTracking Area composed of a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed up to LTE based on CDMA, 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.
  • Multi-Input Mult i-Output (MIMO) technology improves the transmission and reception efficiency of data by using multiple transmit antennas and multiple receive antennas, eliminating the use of one transmit antenna and one receive antenna.
  • MIMO Multi-Input Mult i-Output
  • the receiving end receives data through a single antenna path, but when using a multiple antenna, the receiving end receives data through various paths. Therefore, the data transmission speed and the transmission amount can be improved, and the coverage can be increased.
  • the channel status information is fed back from the MIM0 receiver and used by the MIMO transmitter.
  • a method for transmitting channel state information (CSI) by a terminal in a wireless communication system includes: receiving a reference signal from a base station supporting a two-dimensional antenna array; Receiving; Determining the CSI using the reference signal; And transmitting the determined CSI to the base station.
  • the CSI includes a channel quality indicator (CQI), and the CQI may be determined using a codeword-to-layer mapping rule.
  • CQI channel quality indicator
  • the codeword-to-layer mapping rule for the first dimension and the codeword-to-layer mapping rule for the second dimension are different.
  • a terminal apparatus for transmitting channel state information (CSI) in a wireless communication system includes: transmission modules; Receiving modules; And a processor.
  • the processor is configured to receive a reference signal from a base station supporting a two-dimensional antenna array using the receiving module; Determine the CSI using the reference signal;
  • the determined CSI may be configured to transmit the transmission modules to the base station.
  • the CSI includes a channel quality indicator (CQI), wherein the CQI may be determined using a codeword-to-layer mapping rule, a codeword-to-layer mapping rule for the first dimension and a second dimension.
  • the codeword-to-layer mapping rule for the is different.
  • the codeword-to-layer mapping rule for the first dimension may be defined such that the plurality of layers of the first dimension are distributedly mapped as uniformly as possible to the plurality of codewords.
  • the codeword-to-layer mapping rule for the second dimension may be defined as all of the plurality of layers of the second dimension mapped to one codeword.
  • the codeword-to-layer mapping rule for the first dimension may be defined such that the plurality of layers of the first dimension are distributed and mapped as uniformly as possible on the plurality of codewords.
  • the codeword-to-layer mapping rule for the second dimension may include a first mapping type in which a plurality of layers of the second dimension are all mapped to one codeword, and a plurality of layers of the second dimension. It may be defined as including a second mapping type that is distributedly mapped as uniformly as possible to the codewords.
  • the number of cases of the first mapping type is greater than the number of cases of the second mapping type. There can be many. The sum of the number of cases of the first mapping type and the number of cases of the second mapping type may be equal to the number of the plurality of layers of the first dimension.
  • the number may be one.
  • the first dimension may correspond to a horizontal direction of the two-dimensional antenna array
  • the second dimension may correspond to a vertical direction of the two-dimensional antenna array
  • the first dimension may correspond to the vertical direction of the two-dimensional antenna array
  • the second dimension may correspond to the horizontal direction of the two-dimensional antenna array
  • codeword-to-layer mapping rule for the first dimension and the codeword-to-layer mapping rule for the second dimension, signal-to-signal to multiple layers corresponding to one codeword are used.
  • CQI for one codeword may be calculated using an average of Interference plus Noise Ratio values.
  • a plurality of CQIs may be determined based on a plurality of candidates for the codeword-to-layer mapping rule, and the CSI including the plurality of CQIs may be transmitted.
  • the plurality of CQIs may be transmitted at different transmission time points.
  • One CQI may be determined based on one of a plurality of candidates for the codeword-to-layer mapping rule, and the CSI including the one CQI may be transmitted.
  • Information indicating the codeword-to-layer mapping rule may be provided from the base station to the terminal by higher layer signaling or dynamic signaling.
  • the dynamic signaling may include information for triggering aperiodic CSI transmission.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIM0) communication system.
  • 8 and 9 illustrate a structure of a downlink reference signal in an LTE system supporting downlink transmission using four antennas.
  • FIG. 11 exemplifies CSI-RS configuration # 0 in the case of a general CP among downlink CSI-RS configuration defined in the current 3GPP standard document.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the concept of antenna virtualization.
  • Figure 14 illustrates the concept of three-dimensional MIM0 beamforming according to the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a configuration of multiple codeword based MIM0 transmission.
  • FIG. 16 illustrates a codeword-to-layer mapping defined in an existing LTE system.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining examples of codeword to layer mapping rules according to the present invention.
  • 18 is a diagram for explaining further examples of codeword-to-layer mapping rule according to the present invention.
  • FIG. 19 illustrates additional examples of a codeword-to-layer mapping rule according to the present invention.
  • 20 is a view for explaining a layer index mapping method according to the present invention.
  • 21 to 23 are diagrams illustrating an example of codeword-to-layer mapping according to the present invention when up to four codewords are supported.
  • 24 is a diagram for describing a method of transmitting / receiving channel state information according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a terminal apparatus and a base station apparatus according to the present invention.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system, but this is an example and the embodiment of the present invention can be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention on the basis of the FDD method, which is an example of the present invention is an H-FDD method or
  • a base station may be used as a generic term including an RRH remote radio head, an eNB, a transmission point (TP), an RPCreception point, and a relay.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a user equipment 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 link through a transport channel. Data moves between the medium access control tradeoff and the physical layer through the transport channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in 0rthogonal frequency division multiple access (0FDMA) scheme in downlink, and modulated in a single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) scheme in uplink.
  • 0FDMA 0rthogonal 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 (RIX) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RIX radio link control
  • the two-layer RIX layer supports reliable data transfer.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the two-layer Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer performs header compression to reduce unnecessary control information for efficient transmission of IP packets such as IPv4 and IPv6 over narrow bandwidth interfaces.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • a radio resource control (RRC) worm located at the bottom of the third worm is defined only in the control plane.
  • the R C layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configurat ion, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RC messages with each other.
  • RRC connected RRC Connected
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • Downlink transport channels for transmitting data from a network to a UE include a BCHCBroadcast Channel for transmitting system information, a Paging Channel for transmitting a paging message, and a downlink SCiKShared Channel for transmitting user traffic or a control message.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink MCH (mult icast channel).
  • 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. It is located above the transport channel, and the logical channel mapped to the transport channel is BCCH (Broadcast Control Channel), PCCH (Paging Control Channel), CCCH (Common Control Channel), MCCH (Mult icast Control Channel), MTCHCMult icast Traffic Channel).
  • BCCH Broadcast Control Channel
  • PCCH Paging Control Channel
  • CCCH Common Control Channel
  • MCCH Modult icast Control Channel
  • MTCHCMult icast Traffic Channel MTCHCMult icast 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 terminal performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301).
  • the UE may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S—SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a Sal ID. have.
  • 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.
  • the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to confirm the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After the initial cell discovery, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to the information carried on the PDCCH to provide a more specific system.
  • Information can be obtained (S302).
  • the terminal may perform a random access procedure (ACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • ACH random access procedure
  • the UE transmits a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (P ACH) (S303 and S305), and answers to the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH.
  • P ACH physical random access channel
  • the message may be received (S304 and S306).
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel as a general uplink / downlink signal transmission procedure. Physical Uplink 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 PMKPrecoding Matrix Index (RI), and a RI (Rank). Indicators).
  • 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 lQms (3272Q0xT s ) 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 (15360xT s ).
  • the slot includes a plurality of 0FDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers X7 (6) 0FDM 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 above-described radio frame is only an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of 0FDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a control channel included in a control region of one subframe in a downlink radio frame.
  • a subframe consists of 14 0FDM symbols. Depending on the subframe setting, the first 1 to 3 0FDM symbols are used as the control area. The remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as data regions.
  • R1 to R4 represent reference signals (RS) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include a Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel (PHICH), and a Physical Downlink Control CHannel (PDCCH).
  • 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 REG Resource Element Groups), and each REG is distributed in the control region based on the cell IlXCell IDentity.
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • E denotes 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 QPSKC Quadrature Phase Shift Keying.
  • PHICH is a physical HARQ Hybrid-Automatic Repeat and Request (EMC) indicator channel, which is used to carry HARQ A ⁇ / NACK for uplink transmission. That is, PHICH represents a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group. The number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH transmits information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), uplink scheduling grant, HARQ information, and the like to each UE or UE group.
  • Inform. 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 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, transmission format information.
  • RTI Radio Network Temporary Identity
  • C Downlink Control Channel
  • the UE in the cell monitors, that is, blind decodes, the PDCCH in the search region by using the R TI information of the cell, and if there is at least one UE having an "A" RNTI, the UE receives the PDCCH, A PDSCH indicated by " ⁇ '" and "C" is received through information of one PDCCH.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes an AC / NACR used for HARQ, a CQKChannel Quality Indicator indicating downlink channel status, a RI (Rank Indicator) for MIM0, and a scheduling request (SR) that is an uplink resource allocation request. have.
  • 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.
  • MIMC Multi pie-Input Multiple-Output is a method that uses multiple transmit antennas and multiple receive antennas. By the method, data transmission / reception efficiency can be improved. That is, the transmitting end of the wireless communication system can increase capacity and improve performance by using a plurality of antennas at the receiving end.
  • MIM0 may be referred to as 'multi antenna 1 '.
  • multi-antenna technique it does not rely on a single antenna path to receive one entire 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 transmission rate within a cell area of a specified size or to increase system coverage while guaranteeing a specific data transmission rate. In addition, this technique can be widely used in mobile communication terminals and repeaters. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • FIG. 7 A configuration diagram of a general MMI communication system is shown in FIG. 7.
  • Transmitter had a transmitting antenna is installed dog ⁇ ⁇
  • the receiving end has a receiving antenna installed dog N R.
  • N R the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved, and the frequency efficiency is improved.
  • the maximum transmission rate is R ⁇
  • the transmission rate when using multiple antennas can theoretically increase by multiplying the maximum transmission rate Ro by the rate increase rate Ri as shown in Equation 1 below. Where Ri is the lesser of N and ⁇ ⁇ R.
  • the mathematical modeling may be expressed as follows. As shown in FIG. 7, it is assumed that there are N ⁇ transmit antennas and N R receive antennas. First, referring to the transmission signal, when there are N ⁇ transmit antennas, the maximum transmittable information is ⁇ ⁇ , and thus, the transmission information may be represented by a vector shown in Equation 2 below.
  • the transmission power can be different for each transmission information ⁇ .
  • the transmission information whose transmission power is adjusted is represented by a vector. Equation 3 is as follows.
  • the weight matrix W is applied to the information vector whose transmission power is adjusted.
  • the weight matrix plays a role of properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Such a transmission signal It can be expressed as shown in Equation 5 below.
  • W ' is the weight between the / th transmission antenna and the th information. It is called W weight matrix or precoding matrix.
  • rank (H) of the channel matrix H is limited as in Equation 6.
  • each of the different information transmitted using the multi-antenna technique 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 of different information that can be sent. do. Therefore, the channel matrix H can be expressed as Equation 7 below.
  • a reference signal which is known to both the transmitting side and the receiving side, is transmitted from the transmitting side to the receiving side together with data for channel measurement.
  • a reference signal informs the modulation technique as well as the channel measurement to play a demodulation process.
  • a reference signal is a dedicated RS (DRS) for a base station and a specific terminal, that is, a UE-specific reference signal and a cell-specific reference signal for all terminals in a cell (co ⁇ on RS or cell specific RS; CRS). ).
  • the cell specific reference signal includes a reference signal for measuring the CQI / PMI / RI in the terminal to report to the base station, this is referred to as Channel State Information-RS (CSI-RS).
  • CSI-RS Channel State Information-RS
  • FIG. 8 and 9 are diagrams illustrating a structure of a reference signal in an LTE system supporting downlink transmission using four antennas.
  • FIG. 8 illustrates a case of normal cyclic prefix
  • FIG. 9 illustrates a case of extended cyclic prefix.
  • 0 to 3 described in the grid mean a common reference signal (CRS), which is a cell specific reference signal transmitted for channel measurement and data demodulation for each of antenna ports 0 to 3.
  • the CRS which is the cell specific reference signal
  • the CRS may be transmitted to the terminal not only in the data information region but also in the entire control information region.
  • Demodulation- RS and the DM-RS supports single antenna port transmission through a data region, that is, a PDSCH.
  • the terminal is signaled through the upper layer whether the DM-RS which is the terminal specific RS is present.
  • 8 and 9 illustrate DM-RSs corresponding to antenna ports 5, and 3GPP standard document 36.211 also defines DM-RSs for antenna ports 7 to 14, that is, a total of eight antenna ports.
  • DM-RS corresponding to antenna ports ⁇ 7, 8, 11, 13 ⁇ is mapped to DM-RS group 1 using sequences for each antenna port, and DM-RS group 2 DM-RSs corresponding to antenna ports ⁇ 9, 10, 12, 14 ⁇ are similarly mapped using antenna port-specific sequences.
  • CSI-RS has been proposed for the purpose of channel measurement for PDSCH separate from the CRS, unlike CRS, CSI-RS is to reduce the inter-cell interference (ICI) in a multi-sal environment Up to 32 different CSI-RS configurations can be defined.
  • ICI inter-cell interference
  • the CSI-RS configuration is different depending on the number of antenna ports, and the CSI-RS defined by the different CSI-RS configuration is transmitted between neighboring cells as much as possible.
  • CSI-RS supports up to 8 antenna ports, and 3GPP standard documents allocate 8 antenna ports as antenna ports for CSI-RS.
  • Table 1 and Table 2 below show the CSI RS configuration defined in the 3GPP standard document. In particular, Table 1 shows the case of Normal CP and Table 2 shows the case of Extended CP.
  • FIG. 11 exemplifies CSI-RS configuration # 0 in the case of a general CP among CSI-RS configuration defined in the current 3GPP standard document.
  • a CSI-RS subframe configuration may be defined, and is composed of a period ( r c SI -RS) and a subframe offset ( A c S i-RS) expressed in units of subframes. Table 3 below,
  • a plurality of input / output antennas and multidimensional antenna structures may be provided.
  • a method for effectively performing channel state information (CSI) feedback in uplink and downlink of a system to which a massive MIMO technique is applied is proposed.
  • an active antenna system In the next generation wireless communication system, the introduction of an active antenna system (MS) is under consideration. Unlike conventional passive antennas in which an amplifier and an antenna capable of adjusting the phase and magnitude of a signal are separated from each other, an active antenna means that each antenna is configured to include an active element such as an amplifier. Active antenna systems do not require separate cables, connectors, or other hardware to connect the amplifier to the antenna, and are highly efficient in terms of energy and operating costs. In particular, active antenna systems support electronic beam control for each antenna, enabling advanced MIM0 technologies, such as the formation of sophisticated beam patterns or three-dimensional beam patterns that take into account the direction and width of the antenna. do.
  • a massive MIMO structure having a plurality of input / output antennas and a multi-dimensional antenna structure is also considered.
  • a conventional linear antenna array black is a one-dimensional antenna array
  • when forming a two-dimensional antenna array can be formed three-dimensional beam pattern by the active antenna of the active antenna system.
  • FIG. 12 shows a conceptual diagram of a large scale MIM0 technology.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a system in which a base station or a terminal has a plurality of transmit / receive antennas capable of forming a 3D frame based on an active antenna system.
  • quasi-static or dynamic beam forming may be performed not only in the horizontal direction but also in the vertical direction, and in the vertical sector.
  • the grandeur of formation can be considered.
  • the receiving antenna when the receiving beam is formed using a large receiving antenna, a signal power increase effect according to the antenna array gain can be expected.
  • the base station may receive a signal transmitted from the terminal through a plurality of antennas, and at this time, the terminal sets its transmission power very low in consideration of the gain of the large reception antenna in order to reduce the interference effect.
  • FIG. 13 illustrates a concept of antenna virtualization.
  • FIG. 13 shows that the CSI-RS uses S antenna ports and the CRS uses C antenna ports.
  • the antenna virtualization matrix B for CSI-RS is defined UE-specifically, and the antenna virtualization matrix A for CRS is defined equally for all UEs.
  • the transmission signal of the final antenna may be transmitted by applying different time delays to the transmission signal of each antenna as shown in Equation 8 to apply frequency selective antenna virtualization.
  • the antenna virtualization matrix B is preferably set to maximize the energy of the signal received to the UE, and should be determined depending on the location of the UE for each UE.
  • the SRS may be utilized based on the channel symmetry between uplink and downlink, and the tracking of the optimal antenna virtualization matrix B due to the position change of the UE and the change in the channel environment may be performed as previously reported.
  • CSI feedback information and the like can be used.
  • the present invention describes a CSI feedback method for closed-loop three-dimensional MIM0 beamforming using a panel antenna to implement a massive MIM0 technique such as an active antenna system.
  • FIG. 14 illustrates the concept of three-dimensional MIM0 bump forming according to the present invention.
  • an antenna of an eNB includes L antenna ports in a horizontal direction and M antenna ports in a vertical direction. That is, assume an L * M panel antenna structure.
  • the L antenna ports and the M antenna ports may be physical antenna ports, or may be represented by an antenna virtualization matrix. It may be a logical antenna port.
  • L antenna ports configured in the horizontal direction may include a physical-antenna-layer (PAL) layer 1, layer 2,.
  • PAL physical-antenna-layer
  • the signal transmitted from the L antenna ports in the horizontal direction is VAL by applying a specific antenna virtualization matrix as illustrated in FIG. (virtual -antenna-layer) This means that a beam can be gathered into any one of 1 layer, 2 layers, ..., M layers.
  • the L antenna ports may be referred to as targeting.
  • the eNB defines the L-port CSI-RS configuration
  • the L-port CSI-RS configuration targeting the VAL 1 layer and the L-port CSI-RS configuration targeting the VAL M layer may be different.
  • the legacy UE is a UE that does not recognize that the antenna of the eNB is the above-described panel antenna structure, and refers to a case where the receiving antenna of the UE also does not have a panel antenna structure.
  • the precoding in the vertical direction does not mean that the eNB transmits the L-port CSI-RS in the horizontal direction as shown in FIG. 14 and transmits the corresponding CSI-RS sequence for each of the L antenna ports as it is.
  • the beam is formed in a direction close to the vertical, and reaches the closest ring-shaped area around the eNB when reaching the ground.
  • Vertical to optimize the VAL 1st floor when the beam is focused It can be seen to transmit the pre-coded L-port CSI-RS in the direction.
  • the beam close to the vertical may be concentrated in the area of the first floor of the building.
  • the crime may be concentrated in the higher floor area of the building.
  • the term vertical direction refers to a direction in which a kind of tilting angle of e NB is electrically adjusted to target a specific VAL by applying specific M factors.
  • the eNB For this operation, the eNB generates a total of M L-port CSI_RSs precoded in the vertical direction optimized for each of the VAL layers 1, 2, ..., M for each VAL layer, and sets a resource management set. Can be included in the transmission.
  • a legacy UE is' comprises a total of M number of L- port CSI-RS of RS-based CSI for each RSRP (Reference to the resource management set
  • UE 1 performs CSI feedback on L-port CSI ⁇ RS corresponding to VAL 1
  • UE 2 performs CSI feedback on L—port CSI-RS corresponding to VAL M layer.
  • vertical beamforming for legacy £ 1 may also form fine beams in a particular direction.
  • legacy UE if the location information of the UE is predictable with a high confidence level, a specific L-port CSI-RS optimized for one layer may be set to transmit a 3D dimensional beamforming effect to the UE-trans. It may be provided transparently. In this case, it is preferable that legacy UEs define all ZP (Zero Power) CSI-RSs for CSI-RSs of other layers, and perform rate matching on PDSCHs.
  • ZP Zero Power
  • the confidence level cannot be guaranteed for the location information of the legacy UE, it is possible to configure an additional 8-port CSI-RS that forms a wide range without a specific direction in the vertical direction. .
  • the method of setting M L-port CSI-RSs precoded (or applied with a specific virtualization matrix B) optimized in different vertical directions for each VAL. May be considered.
  • the eNB generates a total of M L-port CSI-RSs precoded in the vertical direction optimized for each of the VAL 1, 2,. Can be included in the management set and sent.
  • the UE may report CSI-RS based RSRP (Reference Signal Received Power) for each of the total M L-port CSI-RSs included in the resource management set, and the measurement set may be configured through the UE.
  • L-port CSI-RS of another layer may be configured for each UE, and feedback may be performed for this.
  • the L-port CSI-RSs of multiple VALs are set (maximum M), and the CSI padback for each VAL is not calculated for each layer independent CSI, but for the entire L * M panel antenna.
  • CSI such as optimized RI, PMI, CQI, etc. may be calculated and fed back.
  • RRC Radio Resource Control
  • the L_port CSI-RS is transmitted only in one PAL layer without applying the antenna virtualization matrix, and in another PAL layer. May be implemented in a manner that does not transmit LSI port CSI-RS.
  • the optimized CSI feedback itself may be redefined. That is, a single CSI feedback optimized for the L * M panel antenna can be defined. For example, in the case of RI, the size can be defined as 3 bits or more to support L * M as the maximum rank.
  • PMI a method of reporting L—Tx PMIs for each layer or a method of feeding back one horizontal L-Tx PMI and one vertical M-Tx PMI may be considered.
  • the eNB applies two-dimensional interpolation using one L-Tx PMI and one M-Tx PMI.
  • the vertical M_Tx PMI is set to M L-ports.
  • the CQI may calculate the CQI value expected in transmission through the L * M panel antenna when the optimized RI / PMI is used.
  • the RI Restrictions may be set as RIs commonly applied between layers.
  • the subband CSI may be reported only for a specific reference layer, and the subband CSI for another layer may or may not be reported at the same value as the specific reference layer, and alternative methods may be considered.
  • a limitation may be given that the period and offset of the CSI-RS corresponding to each layer are also within a predetermined period or more.
  • non-precoded (or with specific precoding) horizontal L-port CSI-RS resources that can represent assuming two-dimensional interpolation for L * M panel antennas (eg For example, one CSI-RS representing the horizontal direction and one non-precoded (or specific precoded) vertical M-port CSI-RS resource (eg, one CSI representing the vertical direction). It is also possible to consider a method of setting (RS resources) to the UE.
  • the signaling overhead of the network can be minimized.
  • the horizontal L-port CSI-RS can be used for CSI measurement by receiving legacy UEs, only one vertical M-port CSI-RS needs to be added.
  • the vertical M-port CSI-RS may be treated as a ZP CSI—RS for legacy UEs.
  • CSI feedback In case of CSI feedback, separate CSI reporting may be performed for each of the horizontal L-port CSI-RS and the vertical M-port.
  • the restriction that the RI and / or subbands are commonly applied to each of them may be applied, and furthermore, a limitation may be provided that the period and offset of the CSI-RS in each direction may be within a certain period or more.
  • the vertical M-port CSI-RS may be limited to feed back only the M-Tx PMI of tank 1. That is, by feeding back the vertical M-Tx PMI in a state limited to rank 1, the PMI can be applied in the vertical direction during PDSCH transmission.
  • a single CSI optimized for the L * M panel antenna may be defined.
  • the size can be defined as 3 bits or more to support L * M as the maximum tank.
  • the UE reports one L-Tx PMI and one M-Tx PMI so that the eNB applies two-dimensional interpolation. Consider the case of calculating the final PMI.
  • the CQI may calculate the CQI value expected in transmission through the L * M panel antenna when the optimized RI / PMI is used.
  • the UE performs individual CSI reporting on each of the total M layers of the L * M panel antennas.
  • You may.
  • the restriction that the RI and / or subbands are commonly applied to each of them may be applied, and furthermore, a limitation may be provided that the period and offset of the CSI-RS in each direction may be within a certain period or more.
  • the subband may or may not be reported at the same value as a specific reference layer, and alternative methods may be considered.
  • a vertical random M-port CSI-RS resource (for example, one CSI-RS) randomized in the horizontal direction is set in a long-term period, and thus, an antenna port.
  • Star RSRP black can report M average power values for a particular type of antenna port.
  • the beam factor determination in the vertical direction may be performed in the whole-term period, that is, semi-statically.
  • horizontal CSI feedback can be used as a short-to-short (unless pre-coded) horizontal L-port CSI-RS resource (for example, one CSI-RS). -term) can be signaled in cycles.
  • the vertical M-port CSI-RS randomized in the horizontal direction is for each RB or for a specific frequency resource unit such as a precoding resource block group (PRG).
  • PRG precoding resource block group
  • the vertical direction is used only for semi-static switching, and since the horizontal CSI feedback is performed in the same manner as before, the terminal complexity may be lower than that in (2) described above. have.
  • the UE receiving the vertical M-port CSI-RS randomized in the horizontal direction has a code division multiplexing (CDM) scheme in the CSI-RS sequence that is collected in one RE for each antenna port in the vertical direction.
  • CDM code division multiplexing
  • the 2RE black can choose one of the more energetic vertical antenna ports by comparing the energy gathered in the more REs.
  • a total of M vertically transmitted one port CSI-RSs randomized in a horizontal direction may be transmitted, one for each group, and the UE may compare energy collected for each CSI-RS.
  • the black CDM is applied and the 1—port CSI-RS is CDMed to n REs, a total of M vertically transmitted random 1-port CSI-RSs in each layer are transmitted to the UE. After descrambling the CSI-RS received by CDM in each n REs, the energy gathered for each CSI-RS may be compared.
  • the short-team L-Tx CSI feedback in the horizontal direction may basically operate in the same manner as the conventional L-Tx CSI feedback.
  • eNB receives this CSI feedback, and will apply up to a vertical range selected in advance when actually transmitting PDSCH to the UE. Therefore, the CQI itself can be corrected at the eNB side. It is necessary for the UE to know in advance whether the CQI correction on the eNB side by an explicit method or implicit method through R C signaling or DCI.
  • the UE may over-estimate and select a 3 bit size RI in consideration of the vertical direction selected by the UE and calculate and report the PMI / CQI accordingly. That is, the UE calculates and reports the RI / PMI / CQI in consideration of the vertical range selected / reported semi-statically.
  • the UE may receive specific confirmation information from the eNB for the vertical beam selected / reported semi-statically, and based on the confirmation information, the UE actually applies the range of the vertical direction.
  • the RI / PMI / CQI can be calculated and reported considering the vertical range from a specific point in time.
  • the UE selects RI / PMI / CQI in consideration of RSRP of the selected antenna port. You can also make calculations. For example, the ratio between the respective antenna ports per RSRP M more than the average value of the RSRP value, the selected antenna port, indicating the horizontal direction L- port CSI-RS resource is P c (ratio of PDSCH EPRE to CSI-RS EPRE After additional scaling is applied to the value of), the RI / PMI / CQI may be calculated.
  • the antenna port selection result may not be separately reported, but may be reported through joint encoding with RI or full-term PMI during horizontal L-Tx CSI feedback. Since the antenna port selection result is information of the through-term period to be used for vertical beam switching, it is advantageous in that resources for separate reporting are not consumed by transmitting through the joint encoding with feedback information of the other through-term period.
  • additional feedback of the rank 1 M-Tx PMI may be considered for the vertical M-port CSI-RS. That is, by feeding back the vertical M-Tx PMI in the state limited to tank 1, this PMI may be applied in the vertical direction during PDSCH transmission.
  • the final tank may be in the form of a combination or product of ranks of a plurality of different attributes. Can be determined. This is called product rank hereinafter.
  • an optimal PMI for example, PMI_H and PMI_V
  • PMI_H and PMI_V may be independently determined for a plurality of dimensions or directions, and each product may be determined in consideration of a product rank.
  • the PMI for each dimension may be determined such that the final PMI determined by the product of the PMI (eg, PMI_H and PMI) for the dimension is optimal.
  • the existing codeword (CW) -to-layer mapping rule and / or the existing CQI definition and calculation method may be used. If applied as it is, the CQI in the individual dimension can be determined, but this is a problem that does not properly reflect the actual channel state configured by the three-dimensional beamforming by the two-dimensional antenna array. Accordingly, the present invention proposes a new codeword-to-layer mapping rule and a new CQI definition and calculation scheme in this regard.
  • 15 is a block diagram illustrating a configuration of multiple codeword based MIM0 transmission.
  • multiple transport streams or multiple transport layer transport schemes may be applied.
  • Link adaptation may be applied to individual transport streams / layers or arbitrary transport streams / layer groups.
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • MCW multiple codeword
  • the information bits are encoded in units of a transport block (TB), and a TB-encoded result may be referred to as a codeword (CW).
  • a codeword may be scrambled using a scrambling signal.
  • the scrambled codeword is modulated into a complex symbol in the BPSK, QPSK, 16 QAM, or 64QAM scheme according to the type and / or channel state of the transmitted signal.
  • the modulated complex symbol is then mapped to one or more layers.
  • the mapping relationship between TB-to-QV may be defined as follows.
  • two transport blocks may be represented by TBI and TB2, and two codewords are assumed to be represented by CW0 and CW1 (or an index of two codewords may be represented by O and CW2).
  • the first transport block TBI is mapped to the first codeword CW0 and the second transport block TB2 is mapped to the second codeword CT1.
  • the first transport block TBI corresponds to the second codeword CT1
  • the second transport block TB2 corresponds to the first codeword CW0.
  • one activated transport block may be mapped to the first codeword CW0. That is, one transport block has a relationship mapped to one codeword.
  • the deactivation of the transport block includes a case where the size of the transport block is zero. If the size of the transport block is 0, the transport block is not mapped to a codeword.
  • codeword-to-layer mapping relationship may be as shown in Tables 4 and 5 according to the transmission scheme.
  • Table 4 shows an example of transmitting signals in a spatial multiplexing scheme
  • Table 5 shows an example of transmitting signals in a transmit diversity scheme.
  • x (a) (i) represents the i-th symbol of the layer having index a
  • d (q) (i) represents the i-th symbol of the codeword having index q.
  • the mapping relationship between the number of codewords and the number of layers used for transmission can be known through the "Number of layers" and "Number of codewords" items of Tables 4 and 5, and the "Codeword-to-Layer mapping" item is It shows how the symbols of each codeword are mapped to the layer.
  • one codeword may be mapped and transmitted in a symbol unit to one layer, but as shown in the second case of Table 5, one codeword may be 4 at maximum.
  • the symbols constituting each codeword are sequentially mapped and transmitted for each layer.
  • only one encoder and one modulation block exist.
  • a signal mapped to a layer may be allocated to one or more transmit antenna ports by a predetermined precoding matrix selected according to a channel state.
  • the transmission signal for each antenna port processed as described above is mapped to a time-frequency resource element to be used for transmission, and then may be transmitted through generation of 0FDM signal.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining codeword-to-layer mapping defined in an existing LTE system.
  • the separate mapping block is not illustrated, but it should be understood that the CW and the layer are mapped one-to-one.
  • the mapping of one CW to a plurality of layers is represented by an S / P (Serial / Parallel) block.
  • Signals input to the precoding block mean a separate layer, and the layer may be mapped to one or more antenna ports through the precoding block.
  • RI is 2 or more for N-port CSI-RS.
  • the CQI consists of CQIs for two CWs, and if RI is 1 (i.e., tanks are 1), the CQI consists of CQIs for one CW .
  • the UE determines CSKRI / PMI / CQI based on the L-port CSI-RS in the horizontal direction (H-direction), CSKRI / PMI / CQI) based on the M-port CSI-RS in the vertical direction (V-direction) should be determined, and finally CSKRI / PMI / CQI) suitable for three-dimensional beamforming should be determined.
  • the method of determining the CQI based on the existing N-port CSI-RS is applied to the CQI based on the L-port CSI-RS in the H-direction and applied to the M-port CSI-RS in the V-direction. If applied to the underlying CQI as it is, it is necessary to support more than two CTs. On the other hand, even in a system that supports three-dimensional panforming, if only two codewords are supported, it is difficult to apply the existing codeword-to-layer mapping rule or CQI calculation method. Therefore, the present invention proposes a new codeword-to-layer mapping rule and a CQI calculation scheme.
  • the final PMI is determined as [V-PM] ® [H-PM] by the Kronecker product operation of H-PM and V-PM as shown in Equation 9 above.
  • the final rank is determined by the product of the value of the V-PM (ie Rank_V) and the value of the H-PM (ie Rank_H). It can be said that the final tank is determined.
  • the total number of antenna ports to which the final PMI is to be applied supports a maximum of 32 antenna ports (for example, 8 * 4 type 2-dimensional antenna array) as shown in Equation 9 above.
  • the principle of codebook design in the existing LTE system is to support any natural number rank of 1, 2, 3, 32, and predesign all PMIs for each tank value in the form of codebook. Can be.
  • designing a codebook for all tank values in this way can be an inefficient way of incurring feedback complexity of the UE because the overhead is too large in a large antenna, three-dimensional beamforming, or the like environment.
  • the final rank is set to a value corresponding to a common multiple of RI ⁇ V and RI_H, feedback overhead may be enjoyed, and a rank that should be assumed in selecting V-PM and H-PM.
  • the number of candidates of the value can also be reduced, so that the feedback complexity of the UE is not greatly increased while supporting 3-dimensional beamforming.
  • the UE calculates and reports RI_H I PMI_H I CQI ⁇ H (or some of them) for the H-direction L-port CSI-RS, and RI_V for the V-direction M-port CSI-RS.
  • I PMI_V I When calculating and reporting CQI_V (or some of them), the final value is determined by the product rank value as RI_V * RI_H, and the final PM is the Kronecker between V ⁇ PM determined from PMI_V and H-PM determined from PMI_H.
  • the product calculation result [V-PM] ® [H-PM] can be determined by PMI ⁇ V and PMI_H to make the optimal PM.
  • Method 1 may be referred to as a method of transparently determining and feeding back CQI_V and CQIJ1 to a UE.
  • the method 2 may be referred to as a method of determining and feeding back a CQI in consideration of the final RI and the final PMI, which are non-transparent to the UE.
  • the UE may calculate CQI ⁇ V based only on the V-direction M-port CSI-RS (that is, without considering the CSI-RS in the H-direction or CSI determined therefrom). That is, when calculating CQI _ ⁇ ⁇ ", CQI ⁇ V that can achieve 103 ⁇ 4 FER (Frame Error Rate) can be selected when only RI_V and PMI_V determined for the V ⁇ direction M ⁇ port CSI-RS are applied. Can be calculated based on only the L-port CSi-RS in the direction (i.e., without considering the CSI-RS in the V-direction or CSI determined therefrom), i.e.
  • CQI_H when calculating CQI_H, the H-direction L-port CSI- When only RI_H and PMI_H determined for RS are applied, it is possible to select CQI_H which can achieve 10% FER, which is CQI ⁇ V and CQLH which are calculated independently and separately. It may be understood as a simple extension of the method of determining CQI based on the N-port CSI-RS in the dimensional antenna array, except that when calculating CQLV and CQI_H separately, the final PMI determined in the form of a Kronecker product in the product rank method is determined. Additional considerations have.
  • the CQI i.e., CQI for one CT transmission
  • the CQI if the tank value is greater than 1
  • CQI for more than one CT transmission can also be calculated.
  • the base station If it is calculated without taking into account the gain obtained by the precoding in the direction, the base station considers the CQLV and the CQIJ collectively, and estimates the CQLH value actually obtained when the precoding in the V ⁇ direction is applied. By doing so, it is possible to predict the precoding matrix and the CQI level that are more suitable for three-dimensional beamforming.
  • the CQI_H depends on the ratio of the CQI values (ie, f (CWl) and f (CT2)) for each CW in CQI_V calculated by assuming two CWs. Specifically, by determining which of CW1 and CW2 of CQI_V is mapped to each layer of the VAL (codeword-to-layer mapping rule used at this time will be described in detail later). We can then correct CQI_H by the ratio occupied by CQI ⁇ V. The.
  • the UE independently determines CQI ⁇ V and CQI_H, but in the case of determining the CQI based on assumptions about PM according to product rank and Kronecker product operations, UE capability such as the number of receive antennas should be considered. Specifically, the UE may calculate the RI / PMI / CQI in consideration of the restriction that the final product rank value should not exceed the maximum tank that the UE can receive.
  • capability information about the maximum number of antennas (or a related parameter) that the UE can receive or a rank value (or number of layers) that the UE can maximum support may be defined.
  • Such capability information may be provided from the UE to the base station at the request of the base station, when the UE performs initial access, when a specific event occurs, or according to a predetermined rule.
  • the UE has to select RI_H and RI_V below its maximum supportable rank value (ie, the maximum supportable rank value in terms of product rank) for the H-direction and the V-direction, respectively.
  • the CSI can be calculated. Or from a base station The CSI may be calculated taking into account the constraint of the maximum supportable rank value of the UE only (eg, by higher layer (RRC) signaling or by dynamic signaling by DCI) if there is an indication.
  • RRC higher layer
  • RI_H and ⁇ should be selected, and other CSI (eg, PMI_H, PMI 'V, CQI_H, CQI' V, etc.) can be calculated and reported based on these tanks.
  • the UE may calculate optimal RI_V I PMI_V I CQI_V and RI_H I PMI_H I CQI_H assuming the final PM in the form of the final product rank and the Kronecker product.
  • the receiver SlNR (for each layer (or each tank)) is additionally considered in consideration of the UE's receiver broad-forming assumption (for example, ⁇ SE (Mininmm Mean Square Error), ⁇ SE-IRR (Interference Rejection Combiner), etc.). Signal-to-lnterference plus Noise Ratio) can be calculated.
  • a CQI value may be calculated based on an SINR value that takes an average of SINR values for layers belonging to a predetermined group.
  • the layers belonging to the predetermined group may be defined as layers mapped to the same CW. Since the SINR average value varies depending on which layer is mapped to which CW, how to determine the codeword-to-layer mapping rule is important. Embodiments of the present invention will be described later in detail.
  • the base station may determine whether the current channel environment is the channel environment as described above, and may configure the UE to calculate and feed back the CSI according to the scheme 2 only in such a case.
  • the CQI determined by the SI R mean for the layers mapped to a specific CW is calculated / reported by CQI_H alone, calculated / reported by CQI_V alone, or separately calculated by CQI_H and 001_. / May be reported or calculated / reported as CQI ALL , which is the total CQI that does not distinguish between CQI_H and 001 ⁇ . How the CQI is calculated / reported may be applied differently according to the codeword-to-layer mapping rule, which will be described in more detail below.
  • E is RankALL (eg, RankJ and Rank_ ⁇ product rank value indicated by Riji) and PMALL (eg, H- indicated by PMI ⁇ H) indicated by Riji.
  • PM which is determined by Kronecker product operation of V-PM indicated by PMI_ ⁇ 1.
  • the UE may determine RankALL and PMALL further considering receiver beamforming.
  • RIALL is defined as RankAu: a value indicating or a Rank value itself
  • PMI ALL is defined as a value indicating PM ALL or PMALL itself.
  • the UE may calculate an optimal SINR value for each of RI ALL layers (or streams).
  • which SINR values among RIALL SINR values for the RIALL layers are averaged to calculate CQI values for each CW may be determined according to a codeword-to-layer mapping rule.
  • 17 is a diagram for explaining examples of a codeword-to-layer mapping rule according to the present invention.
  • FIG. 17 illustrates three example options Option 1, Option 2, and Option 3 for a codeword-to-layer mapping rule.
  • codeword-to-layer mapping relationship we can give examples of two-dimensional antenna arrays, rank, antenna port, The interrelationship of layers will be briefly described.
  • the two-dimensional antenna arrangement of the base station is composed of M antenna ports in the V-direction and L antenna ports in the H-direction. Accordingly, the 2-dimensional antenna array may be represented by the M by L matrix in the antenna domain (or antenna port domain).
  • V-PM a precoding matrix in the V-direction
  • V-PM defines a layer-to-antenna port mapping relationship in the V-direction.
  • V-PM may be represented by an M by RI_V matrix.
  • H-PM a precoding matrix in the H-direction
  • H-PM defines a layer-to-antenna port mapping relationship in the H-direction.
  • the H-PM may be represented by an L by RI_H matrix.
  • layers that may be formed by a two-dimensional antenna array may be represented by an RI_V by RI_H matrix.
  • layers distinguished from each other by the number of RI_V * RI_H may be specified. That is, each of the elements of the RI V V by RI H matrix corresponds to one layer.
  • each of the CQI calculated in terms of that required to take the mean of the SI values of R which layer by iUj RI_H matrix of the Elements can be seen that SINR values for that layer.
  • Option 1 is an example of distinguishing CW1 and CW2 only in the RI_H direction. That is, a plurality of layers defined in the H-direction are mapped to C ⁇ and CW 2 separately (for example, as evenly as possible as shown in FIG. 16). On the other hand, the layer (s) defined in the V-direction are mapped to only one of CW1 and CW2 (ie, are not distributed mapped to CW1 and CW2).
  • Option 2 is an example of distinguishing CT1 from CW2 only in the RI_V direction. That is, the plurality of layers defined in the V-direction are mapped to CW1 and CW2 in a divided manner (for example, as evenly distributed as possible in FIG. 16). On the other hand, the layer (s) defined in the H-direction are mapped to only one of CW1 and CW2 (ie, are not distributed mapped to CW1 and CW2).
  • Option 3 goes beyond the limitation of up to 2 TB in the existing LTE standard. This is an example that can be applied to a system supporting the above TB.
  • CWs are generated for each of three or more TBs, and thus three or more CWs may be mapped to be distributed as uniformly as possible in CWs in both the H-direction and the V-direction as shown in Option 3. .
  • the mapping relationship between TB and CW may be newly determined.
  • the maximum number of TBs that can be supported may be predetermined. For example, as in Option 3, the maximum number of TBs that can be supported may be four.
  • a layer index ie, 1, 2, 3, R LL
  • Option 1 may be expressed as averaging SINR values (ie, elements corresponding to the same column in the H-direction) for each column.
  • Option 2 can be expressed as averaging SINR values (ie, elements corresponding to the same row in the V-direction) for each row.
  • the CQI for CT1 is determined by averaging the SINRs of elements belonging to the column group corresponding to CW1 in the H ⁇ direction, and the SINRs of the elements belonging to the column group corresponding to CT2 are averaged. It can be expressed as determining the CQI for CW2.
  • the CQI for CW1 is determined by averaging the SINRs of elements belonging to the row group corresponding to CW1
  • the CQI for CT2 is calculated by averaging the SINs of elements belonging to the row group corresponding to CW2. It can be expressed as a decision.
  • Option 1 may be expressed as assuming that SINR values corresponding to all layers are averaged in the RI_V direction, and calculates the CQI by considering CW-to-layer mapping only in the RI_H direction. have. Accordingly, the final CQI can be calculated as the CQI for two CWs in the H-direction.
  • Option 2 may be expressed as assuming that SINR values corresponding to all layers are averaged in the RI_H direction, and calculates the CQI by considering CW ⁇ versus layer mapping only in the RI_V direction. Accordingly, the final CQI can be calculated as the CQI for two CWs in the V- direction.
  • the feedback content that the UE should report is RI_H, RI ⁇ V , ⁇ _ ⁇ , It includes a PMLV and may additionally report one CQI. That is, the CQI may calculate and report as one final CQI (eg, CQI ALL ) rather than separately calculating and reporting CQI ⁇ V and CQI_H. That is, according to Option 1, CQI_H 'may correspond to CQIALL, and according to Option 2, CQI_V' may correspond to CQIALL.
  • the CQIJT according to Option 1 is not the same as the CQIJH calculated by considering only the H-direction according to the scheme 1 without considering channel characteristics in the V-direction
  • CQI_V according to Option 2 also represents channel characteristics in the H-direction. Note that it is not the same as the CQI_V calculated by considering only the V-direction according to the scheme 1 without consideration.
  • the CSI feedback transmission scheme includes aperiodic CSI feedback and periodic CSI feedback.
  • Aperiodic CSI feedback is a method of transmitting CSI feedback information when a specific event such as a request of a base station occurs.
  • the periodic CSI feedback is a method of transmitting CSI through a limited capacity container at a predetermined transmission time point.
  • aperiodic CSI feedback is transmitted through the PUSCH, there is a margin of transmission capacity.
  • transmission time for each CSI type is limited due to the limitation of the transmission capacity. Transmission period, offset, etc.) must be predetermined according to a predetermined rule.
  • the periodic CSI feedback setting should be newly designed for the case where five types of feedback contents are configured as described above.
  • RI_H and RI_V separate periods and / or offsets may be applied to RI_H and RI_V, respectively.
  • the transmission periods of RI_H and! Are the same, but different offsets may be set and transmitted at different time points.
  • transmission periods and transmission offsets of RI_H and RI—V may be set to be the same, and RI—H and 1 ⁇ 1 _ ⁇ ⁇ may be multiplexed and transmitted at the same time.
  • the transmission periods of RI_H and RI_V may also be set differently and the transmission offset may also be set differently.
  • PMI_H and PMI_V separate periods and / or offsets may be applied to PMI_H and PMI_V, respectively.
  • PMI_H and! The transmission period of 1_ is the same, but different offsets may be set and transmitted at different time points.
  • the PMI_H and PMI ⁇ ] transmission periods may be different and the transmission offset may be different.
  • the transmission time of PMI_H may be set based on the transmission period of RI_H (for example, PMI_H may be set to be transmitted X times during N cycles of RI_H transmission, and an offset of PMI_H may be set based on the transmission time of RI_H).
  • Transmission time of PMI-V may be set based on a RI ⁇ ] transmission period.
  • the transmission time of the CQIALL (ie, only CQIJT for up to 2CW according to Option 1 or only CQI_V 'for up to 2CW according to Option 2) may be determined according to a specific period and offset.
  • the CQIJT may be multiplexed with the PMI_H based on the transmission period / offset of the PMI_H, or may be set to be transmitted at a different time.
  • CQI ⁇ V ' is transmitted according to Option 2
  • it may be set to be multiplexed with PMI-V or transmitted separately based on a transmission period / offset of 13 ⁇ 41_ ⁇ .
  • CQI_H is reported according to Option 1
  • CQI_V is not transmitted at the time when CQI_V is designed to be transmitted (this may be expressed as dropping CQI_V).
  • CQIJT is not transmitted at the time when CQIJT is designed to be transmitted (it may be expressed as missing CQIJT).
  • the same meaning may be expressed differently according to the candidates of the codeword-to-layer mapping rule.
  • the transmission time of CQI ALL for example, the transmission time of CQIJT according to Option 1 and the transmission of CQI_V 'according to Option 2).
  • the union of time points is defined, and depending on which candidates are applied, only some of the time points are transmitted (e.g., only at the time of transmission of CQIJT in accordance with Option 1, or CQI ⁇ V 'in accordance with Option 2).
  • CQI ALL is transmitted only at the transmission time of CQIALL, and CQIALL is not transmitted at the remaining transmission time (for example, when CQI_V 'is transmitted when Option 1 is followed or when CQIJT is transmitted when Option 2 is followed). It can also be called (or missing CQI ALL ).
  • the UE may assume all candidates of the codeword-to-layer mapping and calculate the CQIs accordingly, and report all the calculated CQIs.
  • the UE determines RI_H, RI_V, PMI_H, and PMI_V, calculates CQIJT assuming that a codeword-to-layer mapping of Option 1 is applied, and also a codeword of Option 2 Calculate CQI ⁇ V 'assuming the case of -to-layer mapping.
  • each of CQI_H 'and CQI_V' may be reported to the base station at a transmission time designed for the case of Option 1 and Option 2. That is, it can also be expressed as transmitting without missing any of CQIJT and CQI_V '.
  • the base station may selectively use any CQI among CQIJT and CQI ⁇ V ', or may determine the most suitable CQI in consideration of both.
  • the base station may determine which candidate is best to use among the candidates of the codeword-to-layer mapping rule.
  • the base station informs the UE of the codeword-to-layer mapping rule determined by the base station, and accordingly, the downlink signal can be scheduled.
  • the codeword-to-layer mapping rule determined by the base station is either semi-static (e.g., via higher layer (e.g., RRC) signaling) or dynamically ( For example, via the DCI). Accordingly, the UE can identify which codeword-to-layer mapping rule has been applied and can correctly decode the downlink signal accordingly.
  • 18 is a diagram for explaining additional examples of codeword-to-layer mapping rules according to the present invention.
  • Option la and Option 2a of FIG. 18 may be understood as extending Option 1 and Option 2 of FIG. 17, respectively.
  • This layer index is merely exemplary, and may be assigned a layer index in a column-first manner, or may be assigned a layer index in another manner. Various methods of layer indexing will be described later with reference to FIG. 21.
  • Option la is similar in that it performs codeword-to-layer mapping by dividing CT1 and CW2 mainly in the RI_H direction. However, Option 1 If the layer elements are mapped in the unit of columns to CW1 and CW2 as evenly as possible, Option la can be said to map all RIALL layer elements evenly divided into CW1 and CW2.
  • the layer elements in the first and second columns are all mapped to CW1
  • the layer elements in the fourth and third columns eg For example, layer indices 4, 9, 14, 5, 10 15
  • the layer elements in the fourth and third columns are all mapped to C1V2, but one in the three layer element increments in the first column (for example, layer index 3) (Eg, layer indices 8 and 13) may be set to map to CW2.
  • seven of the total 15 layer elements may be mapped to CW1 and eight to CW2. If the total number of layer elements is even, the same number of layer elements will be mapped to CW1 and CW2.
  • Option 2a is similar to Option 2 in that it performs codeword-to-layer mapping by dividing CW1 and CW2 mainly in the RI_V direction. However, if Option 2 maps the layer elements to CW1 and CW2 as evenly as possible and maps them, the option 2a is to divide the entire RIALL layer elements into CW1 and CT2 as much as possible. Can be.
  • the layer elements of the first row from above are all mapped to CW1
  • the layer elements of the third row from above eg, Layer indices 11, 12, 13, 14, and 15 are all mapped to CW2, but two of the five layer elements in the second row are two (for example, layer indices 6 and 7) are CW1, and three are (Yes)
  • layer indexes 8, 9, and 10 may be set to be mapped to CT2. Accordingly, seven of the total 15 layer elements may be mapped to CW1 and eight to CW2. If the total number of layer elements is even, the same number of layer elements will be mapped to CW1 and CW2.
  • the CQI for CW1 is calculated by averaging SINR values corresponding to Setl, which is a set of layer elements mapped to CW1, and the SINR values corresponding to Set2, which is a set of layer elements mapped to CW2, are averaged.
  • the CQI for CW2 can be calculated.
  • a mapping scheme for setting Setl and Set2 to include the most equal number of elements may be predefined in various ways in addition to Option la or Option 2a, and which mapping scheme is applied to the base station.
  • the UE may be informed through layer signaling or dynamic signaling.
  • the codeword-to-layer mapping scheme proposed in the present invention includes layer elements mapped to CW1 and CW2 in a two-dimensional layer domain defined by RI_H and RI ⁇ V as predetermined two-dimensional boundaries. It includes a variety of ways to define a divided region, and includes averaging the SINR values corresponding to the layer elements belonging to each region to calculate the CQI for the corresponding codeword.
  • 19 is a diagram for explaining additional examples of codeword to layer mapping rules according to the present invention.
  • Option lb applies codeword-to-layer mapping based primarily on the RI_H direction, such as Option 1 or Option la.
  • the layer elements mapped to CW may be switched row by row. Specifically, it is assumed that five layer elements belonging to the first row from the top of Option lb are distributed as uniformly as possible to CW1 and CW2. Two layer elements are mapped to CW1 and three layer elements are mapped to CW2. Can be. Next, for five layer elements belonging to the second row from the top, two layer elements may be mapped to CW2 and three layer elements may be mapped to CW1.
  • the codeword-to-layer mapping scheme in the RIJ1 direction belonging to one row is applied as in the prior art (eg, FIG. 16), but the order of CW1 and CW2 is changed or switched in different rows. It can be arranged as. As a result, diversity in the directional direction of the layer mapped to each codeword can be increased.
  • Option 2b is similar to Option 2 or Option 2a in that codeword-to-layer mapping is applied mainly based on the RI ⁇ V direction.
  • layer elements mapped to CW may be switched column by column. More specifically, it may be assumed that three layer elements included in the first column of Option 2b are uniformly distributedly mapped to CW1 and CW2 as much as possible, so that one layer element maps to CW1 and two layer elements maps to CW2. Next, for three layer elements belonging to the second row, one layer element may be mapped to CW2 and two layer elements may be mapped to CW1. Next, for three layer elements belonging to the third row, one layer element may be mapped to CW1 and two layer elements may be mapped to CW2.
  • Layer elements may be mapped to CW2 and two layer elements may be mapped to CW1.
  • Layer elements may be mapped to CW1 and two layer elements may be mapped to CW2.
  • the codeword-to-layer mapping scheme in the RI_V direction belonging to one column is applied as in the conventional gas (for example, FIG. 16), but the order of CW1 and CW2 is changed or switched in different columns. Can be arranged. As a result, diversity in the directional direction of the layer mapped to each codeword can be increased.
  • the codeword-to-layer mapping rule as proposed in the examples described in FIG. 19 may be applied to the UE through higher layer signaling or dynamic signaling.
  • the base station may inform the UE via dynamic signaling (eg, DCI) which codeword-to-layer mapping rule applies, which dynamic signaling is non- It may also include information that triggers periodic CSI feedback.
  • dynamic signaling eg, DCI
  • the information on the codeword-to-layer mapping according to the various examples of the present invention described above may be indicated for initial transmission or retransmission.
  • 20 is a diagram for explaining a layer index mapping method according to the present invention.
  • Alt la, Alt lb, Alt 2a, and Alt 2b are row indexed layer indexes
  • Alt 3a, Alt 3b, Alt 4a, and Alt 4b row indexes are row-first. It is a way of giving.
  • the row priority method is a method of assigning a layer index to elements belonging to a next row after assigning all layer indexes to elements belonging to one row in a layer domain matrix (eg, an RLV by RI_H matrix).
  • the column first method assigns all the layer indices to the elements belonging to one column in the layer domain matrix and then assigns the layer indices to the elements belonging to the next column. Accordingly, indices of 1, 2, 3, and RIALL (Rb V * RI_H) may be given to all RIALL layer elements.
  • RI—V is arranged in descending order of rank value from bottom to top
  • RI_H are arranged in order of increasing tank value from left to right.
  • Alt la is the order from low tank to high rank in the direction of RI_H in each row.
  • the layer index is given, but the layer index is assigned in the order of the high rank to the low rank in the RI_V direction.
  • the elements of the tank lowest in the RI—H direction are given an index of 1, and in order of 1
  • An index having an increment of is given, and the last layer element is assigned an index of RI_H.
  • indexes of RIJ l, RI_H + 2, and 2RI_H are assigned to the layer elements of the next row (ie, the row corresponding to the second highest tank in the RI_V direction).
  • Layer elements in the last row ie the row with the lowest rank in the RI_V direction) contain (RI_V-1) * RI_H + 1,
  • Layer indexes are assigned in the order of rank, but in the RI_V direction, the layer indexes are assigned in the order of the low tanks to the no XL tanks.
  • Alt 2a assigns cllets to layers in the order of the low rank to the low rank in the RI_H direction in each row, and cfllets to the layers in the order of the low rank to the low rank in the RI_V direction.
  • Layers are assigned in the order of L tanks, but in the RI_V direction, layer indexes are assigned in the order of low tanks to no XLs.
  • Alt 3a starts with a lower rank in the RI_V direction for each column. Layer indexes are assigned in order of rank, but in the RI_H direction, layer indices are assigned in order of low rank to L rank.
  • Alt 3b assigns layer indexes in the order of low tanks to low tanks in the RI_V direction in each row, and layer indexes in the order of low tanks to low tanks in the RI_H direction.
  • Alt 4a assigns layer indexes in the order of high rank to low tank in the RI_V direction in each row, and assigns layer indexes in the order of low rank to knock rank in the RI_H direction.
  • Alt 4b assigns layer indexes in the order of the low rank to the low rank in the RI_V direction in each column, and assigns the layer indexes in the order of the low rank to the low rank in the RI_H direction.
  • layer index mapping patterns can be predefined and Whether the layer index mapping pattern is applied may be indicated by the base station to the UE through higher layer signaling.
  • the examples of FIG. 20 are not limited, and the scope of the present invention includes various ways of assigning indices so as to distinguish layer elements of a two-dimensional layer domain matrix from each other.
  • 21 to 23 illustrate examples of codeword-to-layer mapping according to the present invention when up to four codewords are supported.
  • codeword-to-layer mapping in a system supporting up to four codewords is given a layer index in the layer domain two-dimensional matrix according to the method as shown in FIG. 20, and FIG. 17.
  • the method may be determined by defining which layer element is mapped to which codeword.
  • Option 3 of FIG. 17 is merely exemplary and codeword-to-layer mapping may be defined in various ways.
  • the maximum number of TBs that can be supported is 4, and RI_H has one of 1, 2 ⁇ 3, 8,! 1, 2, 3, ...
  • product RKPRI product RKPRI
  • RI—V * RI_H is defined, it does not have the values 11, 13, 17, 19, 23, ... in the above example.
  • 21 to 23 illustrate that the number of layers mapped to each of the plurality of codewords is distributed as evenly as possible.
  • retransmission in the case of retransmission (ReTx) in the example of FIG. 21, in the initial transmission, multiple codeword transmissions having PRI> 1 (ie, PRI is 2 or more) are performed, but one codeword is received at the receiving end.
  • retransmission when retransmission is performed for one codeword because it has not been successfully decoded, it indicates that one codeword may be mapped to 2, 3, or 4 layers.
  • retransmission of one codeword may be expressed as only one codeword is enabled and the remaining codewords are disabled.
  • the codeword-to-layer mapping in the case of retransmission of one codeword (or only one codeword is enabled and the remaining codewords are disabled) is shown for only part of FIG. 21, but is better than that of FIG. 22 or 23.
  • retransmission of two or three codewords or multiple codewords are enabled and the remaining codewords are disabled). Can be applied.
  • a scrambling process for encoded bits of two codewords and a modulation process for scrambled bits may be performed in the same manner. However, when two or more codewords are supported, scrambling and modulation may be performed for each of the plurality of codewords.
  • Modulation symbols having a complex value may be generated through a modulation process on the scrambled bits.
  • the block of complex modulation symbols for each codeword q can be expressed as ⁇ ( ⁇ .. ⁇ (M ⁇ b ⁇ 1)
  • M s ( f mh is the codeword q transmitted on the physical channel).
  • a block of complex modulation symbols is input to a layer mapper.
  • the output of the layer mapper will be expressed as matrix X (i).
  • each element of the matrix X (i) is represented by a single index variable (that is, structure 1) and a method of writing a pair of multiple index variables (structure 2).
  • the codeword-to-layer mapping rule of Table 4 is two-dimensional as shown in Table 6 below. It may be newly defined in a form suitable for the MIM0 transmission structure supporting the antenna array (or three-dimensional beamforming).
  • the item “Number of codewords” includes an example of 2 codewords and an example of 4 codewords. That is, the codeword-to-layer mapping rule according to the present invention may be applied to two or more codewords.
  • the value of the "Number of layers" item in Table 6 is defined as the value of the product rank of the present invention (ie, PRI or RIALL). That is, the PRI value may have one of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, .8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, ..., 64, 11, It does not have the value of 13, 17, 19, 23, ...
  • PRI 15, 16, 18, 20, 21,
  • the codeword-to-layer mapping rule may be determined according to the same principle for two or more codewords for the case of.
  • a method of constructing the matrix X (i) of V is proposed.
  • Equation 10 The matrix layer domain X (i) according to the present invention may be expressed by Equation 10.
  • Equation 10 is just one example, and matrix X (i) may be configured as a matrix having RI_H rows and RI_V columns, and accordingly, the mapping relationship between the vector: ⁇ ) and matrix XU). May also be defined differently.
  • the precoding matrices V—PM and H-PM shown in 17 may be denoted by the matrices W H (i) and W v (i), respectively. Further, the precoding matrices ff H (i) and W v (i) are multiplied before and after the matrix X (i). Here, the precoding matrix to be multiplied later takes transpose.
  • the position at which W H (i) and W v (i) are multiplied by X (i) may vary depending on whether the matrix ⁇ ( ⁇ ) is a RI_H by RI_V sized matrix or a RI_V by RI_H sized matrix.
  • the block y (i) of the vectors may be defined as shown in Equation (11).
  • the precoding matrix (i) is a matrix of size L by RI—H
  • the precoding matrix W v (0 is a matrix of size M by RI_V.
  • P L *. The number of modulation symbols transmitted per antenna port on a physical channel.
  • the output of the layer mapper is represented in the form of matrix X (i) instead of a vector form, and the precoding matrices (i) and W v (i) for three-dimensional beamforming are converted to matrix X ( According to the structure of the form of multiplying before and after i), it is easy to express the codeword-to-layer mapping rule of various methods proposed by the present invention with a formula.
  • each of the precoding matrices (i) and W v (i) is represented by a general matrix operation as shown in Equation 11, the individual characteristics of each of the precoding matrices are analyzed and compared with the method using the Kronecker product. It is easy to optimize and design a precoding matrix suitable for more efficient UE operation.
  • Equation 10 layer mapping and precoding according to the structures proposed by Equations 10 and 11 are codeword-to-layer mapping as shown in Table 6 above.
  • the index r in Equation 10 may be given to be row-first (for example, Alt la of FIG. 20).
  • structure 2 may be referred to as a method of expressing each element of the output matrix X (i) of the layer mapper as a plurality of index variables (eg, r H and r v ).
  • Equation 12 the output matrix X (i) of the layer mapper may be expressed as in Equation 12.
  • Equation 12 even when X (0 is expressed), Equation 11 and the related description may be equally applied.
  • codeword-to-layer mapping rules proposed by the present invention may be applied to each element of X (i) represented by Equation 12 above.
  • the codeword-to-layer mapping rule for spatial multiplexing as shown in Table 4 may be newly defined as shown in Table 7 below.
  • the "Number of codewords" item includes not only two codewords but also four codewords as shown in FIG. 22 or FIG. That is, the present invention can apply a codeword to layer mapping rule to a plurality of codewords (for example, N CWs) of two or more codewords as shown in Table 7 above.
  • the base station is retransmitted for the optional codeword (or transmission for the codeword enabled) through N or less scheduling information (e.g., DCI signaling).
  • N or less scheduling information e.g., DCI signaling
  • a mapping table that provides information on the number of layers, the number of ports of the demodulation reference signal, and the scrambling identifier information (for example, nSCID) may be defined on the DCi format.
  • the base station is defined as a separate mapping table according to each k value (eg, 1, 2 N). It may be previously agreed between the UE and the UE, or the base station may inform the UE that information according to a specific table is used through higher layer signaling.
  • Table 7 corresponds to the example of Option la of FIG. 18 among various codeword-to-layer mapping rules illustrated in the present invention. If the codeword-to-layer mapping rule such as Option 2a of FIG. 18 may be expressed as shown in Table 8.
  • a modulo operation may be used as shown in Equation 13 below.
  • Equation 13 the coefficients a and b may be set as appropriate parameters for the index in order to apply an algorithm such as Table 7 or Table 8 above. That is Equation 13 is merely an example, and the scope of the present invention is various in that a function such as a modulo operation is used to alternately map CWl and CW2 on a layer domain two-dimensional matrix such as Option lb and Option 2b of FIG. 19. It may include variations.
  • codeword-to-layer mapping rules such as Option 1 and Option 2 may be expressed as shown in Tables 9 and 10, respectively.
  • Option 1 and Option 2 in FIG. 5 may be described as follows in Table 4 and Table 5, respectively:
  • N 4 in the example of Option 3 of FIG. 17.
  • the r H and r v indices may be expressed by using the indexing and loop structure in which the layer domain two-dimensional matrix is divided into a lattice structure.
  • a plurality of CWs may be generated in the H direction. It can be said to have a feature of "evenly distributed” that is divided and mapped to as many layer (s) as possible, and in the V direction, "one-to-all” where all layers are mapped to one codeword. to-all) ".
  • the uniform variance means that the same number of layers are mapped to each codeword when even layers are distributedly mapped to even codewords, and the mapping is to each codeword when odd layers or odd codewords are mapped. The difference in the number of layers may be 1 or less (that is, 0 or 1).
  • a plurality of transmission beams in the H direction are transmitted as evenly distributed as possible in the plurality of codewords.
  • k transmission beams among the N transmission beams in the H direction may be used for the transmission of CW0, and the remaining N-k transmission beams may be used for the transmission of C.
  • a plurality of transmission beams in the V direction may be used for transmission of one same CW.
  • a plurality of CWs may be generated in the V direction. It can be said to have a feature of "evenly distributed” that is divided and mapped to the same number of layer (s) as much as possible, and that in the H direction all layers have a feature of "one-to-all" that maps to one codeword. I can express it.
  • a plurality of transmission beams in the V direction are transmitted as uniformly as possible in a plurality of codewords.
  • k transmission beams among the N transmission beams in the V direction may be used for transmission of CW0, and the remaining N-k transmission beams may be used for transmission of CW1.
  • a plurality of transmission beams in the H direction may be used for transmission of one same CW.
  • the general rule of codeword-to-layer mapping according to the present invention can be expressed as follows.
  • the plurality of layer elements of the first dimension are distributedly mapped as uniformly as possible on the plurality of codewords, and the plurality of layer elements of the second dimension are mainly mapped to one codeword.
  • the codeword-to-layer mapping rule as shown in Option 1 of FIG. 17 is expressed as follows.
  • the plurality of layer elements of the first dimension (in this example, the H direction) are distributedly mapped as evenly as possible to the plurality of codewords.
  • the plurality of layer elements of the second dimension (in this example, the V direction) are all mapped to one codeword.
  • a codeword-to-layer mapping rule such as Option 2 of FIG. 17 is expressed as follows.
  • the plurality of layer elements of the first dimension (in this example, the V direction) are distributedly mapped as evenly as possible to the plurality of codewords.
  • the plurality of layer elements of the second dimension (in this example, H direction) are all mapped to one codeword.
  • a codeword-to-layer mapping rule such as Option la of FIG. 18 is expressed as follows.
  • the plurality of layer elements of the first dimension (in this example, the H direction) are distributedly mapped as evenly as possible to the plurality of codewords.
  • the plurality of layer elements of the second dimension (in this example, the V direction) may include a first mapping type mapped to one codeword, and a second mapping type in which the plurality of layer elements are distributed as evenly as possible in the plurality of codewords.
  • the number of cases of the first mapping type is greater than the number of cases of the second mapping type (or only one case follows the second mapping type, and the other cases follow the first mapping type).
  • the sum of the number of cases of the first mapping type and the number of cases of the second mapping type is equal to the number of elements of the first dimension.
  • the word-to-layer mapping rule such as Option 2a of FIG. 18 is expressed as follows.
  • the plurality of layer elements of the first dimension (in this example, the V direction) are distributedly mapped as evenly as possible to the plurality of codewords.
  • the plurality of layer elements in the second dimension (in this example, the H direction) may include a first mapping type mapped to one codeword, and a second mapping type in which the plurality of layer elements are distributed as evenly as possible in the plurality of codewords. Include.
  • the number of cases of the first mapping type is greater than the number of cases of the second mapping type (or only one case follows the second mapping type, and the other cases follow the first mapping type).
  • the sum of the number in the case of the first mapping type and the number in the case of the second mapping type is equal to the number of elements in the first dimension.
  • the codeword-to-layer mapping rule according to the present invention in the case of codeword retransmission (or when some of the plurality of codewords are enabled and others are disabled), in the second dimension
  • the plurality of layer elements of may be defined as being mapped to one codeword.
  • the codeword-to-layer mapping rule (for example, FIG. 16) follows a "evenly distributed" mapping scheme for initial transmission, but only one codeword for retransmission (or only one codeword).
  • the present invention proposes that in the second dimension, the code of the "one-to-all" scheme is the same in both initial transmission or retransmission of the codeword. It can be said to follow the word-to-layer mapping rule.
  • the plurality of layers may be mapped as uniformly as possible, and the plurality of layers may be mainly mapped to one CW only in one specific dimension among the remaining D-1 dimensions.
  • the CQI for 3-D beamforming is calculated according to the codeword-to-layer mapping rule as described above (ie, an average of SINR values corresponding to layer elements mapped to one same codeword). To calculate the CQI).
  • the proposed technique of the present invention described above includes another reference signal for CSI measurement for the L * M panel antenna capable of three-dimensional beamforming, for example, CRS, SS, and TS (tracking RS).
  • CRS CRS
  • SS SS
  • TS tracking RS
  • the same or similar extension may be applied to the DMRS or other types of cell-specific reference signals or terminal-specific reference signals.
  • 24 is a diagram for explaining a method of transmitting / receiving channel state information according to an embodiment of the present invention.
  • step S2410 the base station uses the downlink channel to measure the downlink A signal (for example, a downlink reference signal) may be transmitted to the terminal, and the terminal may receive it.
  • the downlink A signal for example, a downlink reference signal
  • the UE may measure a downlink channel using a downlink signal.
  • the terminal may determine and / or calculate channel state information for the three-dimensional wide range based on the measured downlink channel. For example, a rank value (eg, RI_H and RI_V) suitable for each of a plurality of dimensions (eg, H and V directions) may be determined based on the product rank.
  • an optimal total procoding matrix PMALL may be determined based on the determined product rank, and PMI (eg, PMI_H and PMI_V) in each dimension in this case may be determined.
  • PMI eg, PMI_H and PMI_V
  • It is also possible to determine the CQI for each dimension e.g., CQI_H and CQI or determine the overall CQI.
  • the UE is in channel state information (eg, RI—H RI ⁇ V, PMI_H, PMI ⁇ V, or CQI (CQI_H, CQI_V and / or CQIA L L) for 3-D beamforming.
  • channel state information eg, RI—H RI ⁇ V, PMI_H, PMI ⁇ V, or CQI (CQI_H, CQI_V and / or CQIA L L
  • One or more may be reported to the base station.
  • the reporting of the channel state information may be performed in a periodic or aperiodic manner.
  • FIG. 24 The example method described in FIG. 24 is represented by a series of operations for simplicity of explanation, but is not intended to limit the order in which the steps are performed, where each step is concurrent or in a different order if necessary. May be performed. In addition, not all the steps illustrated in FIG. 24 are necessary to implement the method proposed by the present invention.
  • 25 is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a terminal apparatus and a base station apparatus according to the present invention.
  • the base station apparatus 10 may include a transmitter 11, a receiver 12, a processor 13, a memory 14, and a plurality of antennas 15. .
  • the transmitter 11 may transmit various signals, data, and information to an external device (eg, a terminal).
  • the receiver 12 is a signal from an external device (e.g., terminal), Data and information can be received.
  • the processor 13 may control the operation of the base station apparatus 10 as a whole.
  • the plurality of antennas 15 may be configured according to, for example, a two-dimensional antenna arrangement.
  • the processor 13 of the base station apparatus 10 may be configured to receive channel state information according to examples proposed by the present invention.
  • the processor 13 of the base station apparatus 10 performs a function of processing the information received by the base station apparatus 10, information to be transmitted to the outside, and the like, and the memory 14 stores the calculated information and the like for a predetermined time. Can be stored and replaced with components such as buffers (not shown).
  • the terminal device 20 may include a transmitter 21, a receiver 22, a processor 23, a memory 24, and a plurality of antennas 25.
  • the plurality of antennas 25 refers to a terminal device that supports MIM0 transmission and reception.
  • the transmitter 21 can transmit various signals, data, and information to an external device (eg, a base station).
  • the receiver 22 can receive various signals, data, and information from an external device (eg, base station).
  • the processor 23 may control operations of the entire terminal device 20.
  • the processor 23 of the terminal device 20 may be configured to transmit channel state information according to examples proposed by the present invention.
  • the processor 23 of the terminal device 20 performs a function of processing the information received by the terminal device 20, information to be transmitted to the outside, and the like, and the memory 24 stores the calculated information and the like for a predetermined time. Can be stored and replaced with components such as buffers (not shown).
  • the detailed configuration of the terminal device 10 as described above may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be applied at the same time. The description is omitted for the sake of brevity.
  • a downlink transmission entity or an uplink reception entity has been described mainly using an example of a base station, and a downlink reception entity or an uplink transmission entity mainly uses a terminal.
  • a downlink reception entity or an uplink transmission entity mainly uses a terminal.
  • the scope of the present invention is not limited thereto.
  • the description of the base station is described in that the Sal, the antenna port, the antenna port group, the RRH, the transmission point, the reception point, the access point, the repeater, etc. become a downlink transmission entity to the terminal or from the terminal. The same may be applied when the uplink receiving subject is the subject.
  • the repeater when the repeater becomes a downlink transmission entity to the terminal or an uplink reception entity from the terminal, or when the repeater becomes an uplink transmission entity to the base station or a downlink reception entity from the base station,
  • the principles of the present invention described through various embodiments may be equally applied.
  • the above-described embodiments of the present invention may be implemented through various means.
  • the embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to the embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and PLDs (Programmable). Logic Devices), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable.
  • Logic Devices Field Programmable Gate Arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, or functions that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • a method for reporting channel state information for three-dimensional beamforming in a wireless communication system as described above and an apparatus therefor include an example applied to a 3GPP LTE system.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명의 일례에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보 (CSI )를 전송하는 방법은, 2-차원 안테나 배열을 지원하는 기지국으로부터 참조신호를 수신하는 단계; 상기 참조신호를 이용하여 상기 CSI를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 CSI는 채널품질지시자 (CQI )를 포함하고, 상기 CQI는 코드워드-대-레이어 매핑 규칙을 이용하여 결정될 수 있다. 제 1 차원에 대한 코드워드-대-레이어 매핑 규칙과, 제 2 차원에 대한 코드워드-대-레이어 매핑 규칙은 상이하다.

Description

【명세서 ]
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 3-차원 범포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] 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.
[3] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E— UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. EHMTS( Evolved Universal Mobile Teleco麵 unicat ions System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Teleco瞧 unicat ions 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 specificat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[4] 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.
[5] 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. 하향링크 (Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케즐링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화， 데이터 크기， HARQCHybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한， 상향링크 (Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케즐링 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 샐들로 구성되는 TACTracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
[6] 무선 통신 기술은 CDMA를 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.
[7] 다중 입출력 (Multi-Input Mult i -Output； MIMO) 기술은 한 개의 송신 안테나와 한 개의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 다중 송신 안테나와 다증 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율올 향상시키는 기술이다. 단일 안테나를 사용하면 수신단은 데이터를 단일 안테나 경로 (path)를 통해 수신하지만， 다증 안테나를 사용하면 수신단은 여러 경로를 통해 데이터를 수신한다. 따라서, 데이터 전송 속도와 전송량을 향상시킬 수 있고， 커버리지 (coverage)를 증대시킬 수 있다.
[8] MIM0 동작의 다중화 이득을 높이기 위해서 MIM0 수신단으로부터 채널 상태 정보 (Channel Status Information! CSI)를 피드백 받아 MIMO 송신단에서 이용할 수 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[9] 상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 채널 상태 정보를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
[10] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 【기술적 해결방법】
[11] 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보 (CSI)를 전송하는 방법은， 2-차원 안테나 배열을 지원하는 기지국으로부터 참조신호를 수신하는 단계; 상기 참조신호를 이용하여 상기 CSI를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 CSI는 채널품질지시자 (CQI)를 포함하고， 상기 CQI는 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 이용하여 결정될 수 있다. 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙과， 제 2 차원에 대한 코드워드ᅳ대- 레이어 매핑 규칙은 상이하다.
[12] 상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널상태정보 (CSI)를 전송하는 단말 장치는， 전송 모들; 수신 모들; 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는， 상기 수신 모듈을 이용하여， 2-차원 안테나 배열을 지원하는 기지국으로부터 참조신호를 수신하고; 상기 참조신호를 이용하여 상기 CSI를 결정하고; 결정된 상기 CSI를 상기 기지국으로 상기 전송 ,모들을 전송하도록 설정될 수 있다. 상기 CSI는 채널품질지시자 (CQI)를 포함하고， 상기 CQI는 코드워드 -대-레이어 메핑 규칙을 이용하여 결정될 수 있다, 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙과， 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은 상이하다. '
[13] 상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 적용될 수 있다.
[14] 상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 상기 제 1 차원의 복수개의 레이어들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 것으로 정의될 수 있다. 상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들은 모두 하나의 코드워드에 매핑되는 것으로 정의될 수 있다.
[15] 상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은, 상기 제 1 차원의 복수개의 레이어들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 것으로 정의될 수 있다. 상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들이 모두 하나의 코드워드에 매핑되는 제 1 매핑 타입과， 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들이 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 제 2 매핑 타입을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
[16] 상기 제 1 매핑 타입의 경우의 수는 상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수보다 많을 수 있다. 상기 제 1 매핑 타입의 경우의 수와 상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수의 합은, 제 1 차원의 복수개의 레이어들의 개수와 동일할 수 있다.
[17] 상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수는 1일 수 있다.
[18] 상기 제 1 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수평 (Horizontal) 방향에 대응하고， 상기 제 2 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수직 (Vertical) 방향에 대응할 수 있다.
[19] 상기 제 1 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수직 방향에 대응하고, 상기 제 2 차원은 상기 2차원 안테나 배열의 수평 방향에 대웅할 수 있다.
[20] 상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 및 상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙에서， 하나의 코드워드에 대응하는 복수개의 레이어의 SINR(Signal-to— Interference plus Noise Ratio) 값들의 평균 (average)을 이용하여 상기 하나의 코드워드에 대한 CQI가 계산될 수 있다.
[21] 상기 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙에 대한 복수개의 후보들에 기초하여 복수개의 CQI들을 결정하고， 상기 복수개의 CQI들을 포함하는 상기 CSI가 전송될 수 있다.
[22] 주기적 CSI 피드백이 적용되는 경우에， 상기 복수개의 CQI들은 서로 다른 전송 시점에서 전송될 수 있다.
[23] 상기 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 대한 복수개의 후보들 중의 하나에 기초하여 하나의 CQI를 결정하고， 상기 하나의 CQI를 포함하는 상기 CSI가 전송될 수 있다.
[24] 상기 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 지시하는 정보가， 상기 기지국으로부터 상기 단말에게 상위 계층 시그널링 또는 동적 시그널링에 의해서 제공될 수 있다.
[25] 상기 동적 시그널링은 비주기적 CSI 전송을 트리거하는 정보를 포함할 수 있다.
[26] 본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며， 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다,
【유리한 효과】
[27] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 3-차원 범포밍을 위한 채널 상태 정보를 정확하고 효을적으로 보고할 수 있다.
[28] 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
[29] 본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
[30] 도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
[31] 도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 제어평면 (Control Plane) 및 사용자평면 (User Plane) 구조를 나타내는 도면.
[32] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
[33] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면 .
[34] 도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
[35] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면,
[36] 도 7은 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도.
[37] 도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 하향링크 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다.
[38] 도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
[39] 도 11은 현재 3GPP표준문서에서 정의된 하향링크 CSI-RS 설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS설정 #0을 예시한다.
[40] 도 12는 대규모 MIM0기술의 개념도를 도시한다.
[41] 도 13은 안테나 가상화의 개념을 도시하는 도면이다.
[42] 도 14는 본 발명에 따른 3-차원 MIM0빔포밍의 개념을 예시하는 도면이다.
[43] 도 15는 복수 코드워드 기반 MIM0 전송 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
[44] 도 16은 기존의 LTE 시스템에서 정의되는 코드워드 -대-레이어 매핑을 설명하기 위한 도면이다. [45] 도 17은 본 발명에 따른 코드워드ᅳ대-레이어 매핑 규칙의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[46] 도 18은 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 추가적인 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[47] 도 19는 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 추가적인 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[48] 도 20은 본 발명에 따른 레이어 인덱스 매핑 방식을 설명하기 위한 도면이다.
[49] 도 21 내지 도 23은 최대 4개의 코드워드가 지원되는 경우의 본 발명에 따른 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑의 예시를 나타내는 도면이다.
[50] 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널상태정보 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[51] 도 25는 본 발명에 따른 단말 장치 및 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
【발명의 실시를 위한 형태】
[52] 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.
[53] 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.
[54] 또한， 본 명세서에서 기지국의 명칭은 RRH remote radio head) , eNB, TP(transmission point), RPCreception point) , 중계기 (relay) 등을 포함하는 포괄적인 용어로 사용될 수 있다.
[55] 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. [56] 제 1계층인 물리계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어 (Medium Access Control) 계충과는 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계충과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로， 물리채널은 하향링크에서 0FDMA(0rthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고， 상향링크에서 SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
[57] 제 2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널 (Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어 (Radio Link Control; RIX) 계층에 서비스를 제공한다. 게 2계층의 RIX 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 게 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패¾을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다.
[58] 제 3계충의 최하부에 위치한 무선 자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계충은 제어평면에서만 정의된다. R C 계층은 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re—conf igurat ion) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널， 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해， 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 R C 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.
[59] 기지국 (eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25， 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 증 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. [60] 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCHCBroadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH( Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCiKShared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고， 또는 별도의 하향 MCH(Mult icast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 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(Mult icast Control Channel), MTCHCMult icast Traffic Channel) 등이 있디-.
[61] 도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[62] 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， 샐 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 하향링크 참조 신호 (Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
[63] 초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다 (S302).
[64] 한편， 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정 (Random Access Procedure; ACH)을 수행할 수 있다 (단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해， 단말은 물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel； P ACH)을 통해 특정 시 ¾스를 프리앰블로 전송하고 (S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 웅답 메시지를 수신할 수 있다 (S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우， 추가적으로 충돌 해결 절차 (Content ion Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
[65] 상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상 /하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S307) 및 물리 상향링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 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.
[66] 한편， 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크 /상향링크 ACK/NACK 신호, CQI (Channel Quality Indicator), PMKPrecoding 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.
[67] 도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
[68] 도 4를 참조하면， 무선 프레임 (radio frame)은 lQms(3272Q0xTs)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(15360xTs)의 길이를 가진다. 여기에서， Ts 는 샘플링 시간을 나타내고， Ts=l/( 15kHz X2048)=3.2552 X10_8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 0FDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록 (Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파 X7(6)개의 0FDM 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 0FDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
[69] 도 5는 하향링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
[70] 도 5를 참조하면， 서브프레임은 14개의 0FDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 0FDM 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.
[71] 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 IlXCell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. E는 하나의 부반송파 X하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSKCQuadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
[72] PHICH는 물리 HARQ Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ Αα/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 (repet it ion)된다.
[73] PDCCH는 물리 하향링크 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 (Down link-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보， 상향링크 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.
[74] 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, 전송 형식 정보 (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 R TI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링， 즉 블라인드 디코딩하고， "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고， 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "Β' '와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
[75] 도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
[76] 도 6을 참조하면， 상향링크 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 AC /NACR, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQKChannel Quality Indicator), MIM0를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Schedul ing Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉， PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑 (frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=l인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것올 예시한다.
[77] 이하 MIM0 시스템에 대하여 설명한다. MIMC Multi pie-Input Multiple- Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉， 무선 통신 시스템의 송신단 흑은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIM0를 '다중 안테나1라 지칭할 수 있다.
[78] 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.
[79] 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 Ντ개 설치되어 있고， 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는， 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서， 전송 레이트가 향상되고， 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의. 최대 전송 레이트를 R。라고 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 Ντ와 NR 중 작은 값이다.
[80] 【수학식 1】
Figure imgf000013_0001
[81] 예를 들어， 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템.에서는， 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 있으며ᅤ 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다. [82] 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.
[83] 다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 Ντ개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, Ντ개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
[84] 【수학식 2】
Figure imgf000014_0001
Si， S2： S
[85] 한편， 각각의 전송 정보 τ에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있.으며， 이때 각각의 전송 전력을 ' 2''"' 라 하면， 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
[86] 【수학식 3】
Figure imgf000014_0002
[87] 또한, S 를 전송 전력의 대각행렬 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
[88] 【수학식 4】
Figure imgf000014_0003
[89] 한편, 전송전력이 조정된 정보 백터 에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제
Figure imgf000015_0001
전송되는 Ντ 개의 송신신호 (transmitted signal) Ττ가 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 imgf000015_0002
이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서 W ' 는 /번째 송신안테나와 번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 불린다.
[90] 【수학식 5】
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0004
[91] 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 탱크는 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.
[92] 【수학식 6】 rank(VL)≤ min^， NR )
[93] 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.
[94] 【수학식 7】
# of streams < rank{H)≤ ιηίη(Λ ， NR )
[95] 여기서 "# of streams1'는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
[96] 한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대웅시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고， 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 흔합 (Hybrid)된 형태도 가능하다.
[97] 이하에서는， 참조 신호에 관하여 보다 상세히 설명한다.
[98] 일반적으로 채널 측정을 위하여 데이터와 함께 송신 측과 수신 측 모두가 이미 알고 있는 참조 신호가 송신 측에서 수신 측으로 전송된다. 이러한 참조 신호는 채널 측정뿐만 아니라 변조 기법을 알려주어 복조 과정이 수행되도록 하는 역할을 수행한다. 참조 신호는 기지국과 특정 단말을 위한 전용 참조 신호 (dedicated RS; DRS) , 즉 단말 특정 참조 신호와 셀 내 모든 단말을 위한 셀 특정 참조 신호인 공통 참조 신호 (co隱 on RS 또는 Cell specific RS; CRS)로 구분된다. ᅳ또한， 셀 특정 참조 신호는 단말에서 CQI/PMI/RI 를 측정하여 기지국으로 보고하기 위한 참조 신호를 포함하며， 이를 CSI-RS(Channel State Information-RS)라고 지칭한다.
[99] 도 8 및 도 9는 4개의 안테나를 이용한 하향링크 전송을 지원하는 LTE 시스템에서의 참조 신호의 구조를 도시하는 도면이다. 특히 도 8은 일반 (normal) 순환 전치 (Cyclic Prefix)인 경우를 도시하며， 도 9는 확장 (extended) 순환 전치인 경우를 도시한다.
[100] 도 8 및 도 9를 참조하면， 격자에 기재된 0 내지 3은 안테나 포트 0 내지 3 각각에 대웅하여 채널 측정과 데이터 복조를 위하여 송신되는 셀 특정 참조 신호인 CRS( Common Reference Signal)를 의미하며， 상기 샐 특정 참조 신호인 CRS는 데이터 정보 영역뿐만 아니라 제어 정보 영역 전반에 걸쳐 단말로 전송될 수 있다ᅳ [101] 또한， 격자에 기재된 'D' 는 단말 특정 RS인 하향링크 DM-RS(Demodulation- RS)를 의미하고， DM-RS는 데이터 영역 즉， PDSCH를 통하여 단일 안테나 포트 전송을 지원한다. 단말은 상위 계층을 통하여 상기 단말 특정 RS인 DM-RS의 존재 여부를 시그널링 받는다. 도 8 및 도 9는 안테나 포트 5에 대응하는 DM-RS를 예시하며， 3GPP 표준문서 36.211에서는 안테나 포트 7 내지 14， 즉 총 8개의 안테나 포트에 대한 DM-RS 역시 정의하고 있다.
[102] 도 10은 현재 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 하향링크 DM-RS 할당 예를 도시한다.
[103] 도 10을 참조하면， DM-RS 그룹 1에는 안테나 포트 {7， 8， 11, 13}에 해당하는 DM-RS가 안테나 포트 별 시¾스를 이용하여 매핑되며, DM-RS 그룹 2에는 안테나 포트 {9， 10， 12, 14}에 해당하는 DM-RS가 마찬가지로 안테나 포트 별 시퀀스를 이용하여 매핑된다.
[104] 한편， 상술한 CSI-RS 는 CRS와 별도로 PDSCH에 대한 채널 측정을 목적으로 제안되었으며， CRS와 달리 CSI-RS는 다중 샐 환경에서 샐 간 간섭 (interᅳ cell interference; ICI)를 줄이기 위하여 최대 32가지의 서로 다른 CSI-RS 설정 (configuration)으로 정의될 수 있다.
[105] CSI-RS 설정은 안테나 포트 개수에 따라 서로 다르며， 인접 셀 간에는 최대한 다른 CSI-RS 설정으로 정의되는 CSI-RS가 송신되도록 구성된다. CSI-RS는 CRS와 달리 최대 8개의 안테나 포트까지 지원하며， 3GPP 표준문서에서는 안테나 포트 15 내지 22까지 총 8개의 안테나 포트를 CSI-RS를 위한 안테나 포트로 할당한다. 아래 표 1 및 표 2는 3GPP 표준문서에서 정의하고 있는 CSI— RS 설정을 나타내며， 특히, 표 1은 일반 (Normal CP)인 경우를， 표 2는 일반 (Extended CP)인 경우를 나타낸다.
[106] 【표 1】
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0002
[108] 표 1 및 표 2에서，
Figure imgf000019_0001
는 RE 인덱스를 나타내며， 는 부반송파 인덱스를, 1'는 OFDM 심블 인덱스를 나타낸다. 도 11은 현재 3GPP 표준문서에서 정의된 CSI-RS설정 중 일반 CP인 경우의 CSI-RS설정 #0을 예시한다.
[109] 또한， CSI-RS서브프레임 설정이 정의될 수 있으며, 이는 서브프레임 단위로 표현되는 주기 ( rcSI-RS )와 서브프레임 오프셋 ( AcSi-RS )으로 구성된다. 아래 표 3은,
3GPP표준문서에서 정의하고 있는 CSI-RS서브프레임 설정을 나타낸다.
[110] 【표 3】
Figure imgf000019_0003
[111] 본 발명에서는 다수의 입출력 안테나 및 다차원 안테나 구조를 가질 수 있는 대규모 MIMO (massive MIMO) 기법이 적용된 시스템의 상항링크 및 하향링크에서 효과적으로 채널 상태 정보 (channel state information; CSI) 피드백을 수행하기 위한 방법을 제안한다.
[112] 차세대 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템 (active antenna system; MS)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나와 달리， 능동 안테나는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 것을 의미한다. 능동 안테나 시스템은 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블， 커넥터， 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고， 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히 능동 안테나 시스템은 각 안테나 별 전자식 빔 제어 (electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 범 방향 및 범 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3-차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIM0 기술을 가능하게 한다.
[113] 이와 같이， 능동 안테나와 같은 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO (massive MIMO) 구조 또한 고려되고 있다. 일례로 기존의 일자형 안테나 배열 (흑은 1 차원 안테나 배열)과 달리 2-차원 안테나 배열을 형성할 경우ᅳ 능동 안테나 시스템의 능동 안테나에 의해 3-차원 빔 패턴을 형성할 수 있다.
[114] 도 12는 대규모 MIM0 기술의 개념도를 도시한다. 특히, 도 12는ᅵ 기지국 또는 단말이 능동 안테나 시스템 기반의 3D 범 형성이 가능한 다수의 송 /수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 도식화한 것이다.
[115] 도 12를 참조하면， 송신 안테나 관점에서 3-차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준 -정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며， 수직 방향의 섹터 형성 등의 웅용을 고려할 수 있다. 또한 수신 안테나 관점에서는ᅳ 대규모 수신 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때， 안테나 배열 이득 (antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다.
[116] 따라서 상향링크의 경우， 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다.
[117] 이하， 대규모 MIM0 기술을 적용하기 위한, 안테나 가상화 (antenna visualization)에 관하여 설명한다.
[118] 도 13은 안테나 가상화의 개념을 도시하는 도면이다. 특히， 도 13은, CSI- RS는 S개의 안테나 포트를 사용하고， CRS는 C개의 안테나 포트를 사용하는 것을 나타내었다. 또한， CSI-RS를 위한 안테나 가상화 행렬 B는 UE특정하게 정의되고, CRS를 위한 안테나 가상화 행렬 A는 모든 UE에게 동일하게 정의되는 것으로 가정한다.
[119] 도 13을 참조하면, CSI-RS가 χ = [χι 2 ··· ¾ί 로 주어진 경우, 안테나 가상화 이후의 신호는 z = [Z' ZJ "' Γ= ·Χ로 표현될 수 있다ᅳ 또한, CRS가 y = yi …
Figure imgf000021_0001
로 주어진 경우， 안테나 가상화 이후의 신호는 ζ = ίζ' ζ2 … ]r = 'y로 표현될 수 있다.
[120] 또한， 최종 안테나의 전송신호는 주파수 선택적인 안테나 가상화 적용을 위하여 다음 수학식 8과 같이 각각의 안테나의 전송 신호에 각각 다른 시간 지연을 적용하여 전송될 수 있다.
[121] 【수학식 8】 z = [z,(i-r,) z2(t-r2) ··· zN(t-TN)J
[122] 여기서 안테나 가상화 행렬 B는 해당 UE에게 수신되는 신호의 에너지가 최대가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, UE별로 UE의 위치 등에 의해 좌우되어 결정되어야 한다. 안테나 가상화 행렬 B를 정의하기 위하여， 상향링크와 하향링크 간의 채널 대칭성에 근거하여 SRS를 활용할 수 있으며， UE의 위치 변경 및 채널 환경 변화 등에 의한 최적 안테나 가상화 행렬 B의 추적은 SRS와 이전에 보고된 CSI 피드백 정보 등을 이용할 수 있다.
[123] 본 발명에서는 능동 안테나 시스템과 같은 대규모 (massive) MIM0 기법을 구현하기 위하여, 패널 안테나를 활용하는 폐루프 (closed-loop) 3-차원 MIM0 빔포밍을 위한 CSI 피드백 방법에 관하여 설명한다.
[124] 도 14는 본 발명에 따른 3-차원 MIM0 범포밍의 개념을 예시하는 도면이다. 특히 , 도 14는 eNB의 안테나가 수평 (Horizontal) 방향으로 L개의 안테나 포트가 존재하고, 수직 (Vertical) 방향으로 M개의 안테나 포트가 존재한다고 가정한다. 즉, L*M 패널 안테나 구조를 가정한다. 여기서， L개의 안테나 포트 및 M개의 안테나 포트는 물리적인 안테나 포트일 수 있거나， 안테나 가상화 행렬로 표현되는 논리적인 안테나 포트일 수도 있다.
[125] 다만， 도 14에서는 설명의 편의를 위하여， L=8 및 M=4인 경우를 예시하였다. 즉， 이 경우는 8*4 패널 안테나 구조로서， 총 32개의 안테나 포트로부터 송출되는 신호가 수평 방향 및 수직 방향으로 범이 형성되어， 3ᅳ차원 MIM0 전송을 구현할 수 있도록 한다.
[126] 구체적으로, 수평 방향으로 구성된 L개의 안테나 포트가 PAL (physical- antenna- layer) 1층， 2층，…， M충에 각각 존재하는 총 N = L*M 안테나 포트로부터 신호를 송출하기 이전에， 도 13에서 예시한 바와 같이 특정한 안테나 가상화 행렬을 적용함으로써 수평 방향의 L개의 안테나 포트로부터 송출되는 신호가 VAL( virtual -antenna- layer) 1충, 2층 ,···, M층 중에 어느 특정 하나의 층으로 범 (beam)이 모일 수 있음을 뜻한다.
[127] 따라서 , VAL m=l에서의 L개의 안테나 포트는 VAL 1층을 타켓팅하는 L개의 안테나 포트라고 지칭할 수 있으며， 일반적으로는 VAL m=M에서의 L개의 안테나 포트를 VAL M층을 타겟팅하는 L개의 안테나 포트라고 칭할 수 있다. 또한, eNB가 L-포트 CSI-RS 설정을 정의한다면， VAL 1층을 타겟팅하는 L—포트 CSI-RS 설정과 VAL M층을 타겟팅하는 L-포트 CSI-RS설정은 서로 다를 수 있다.
[128] 1. 도 14과 같은 형태의 3-차원 빔포밍이 가능한 능동 안테나 시스템이 eNB에 구현되었을 때 , 레거시 UE들의 동작으로서， 각 VAL마다 최적화된 서로 다른 수직 방향으로 프리코딩된 (혹은 특정 가상화 행렬 B가 적용된) L-포트 cl-RS를 M개 설정하는 방식을 고려할 수 있다. 여기서， 레거시 UE란 eNB의 안테나가 상술한 패널 안테나 구조라는 점을 인지하지 못하는 UE로서， UE의 수신 안테나 역시 패널 안테나 구조가 아닌 경우를 말한다.
[129] 여기서 수직 방향으로 프리코딩된다는 것은 도 14에서와 같이 수평 방향으로 L-포트 CSI-RS를 eNB가 송신함에 있어， L 개의 안테나 포트 각각에 대하여 해당 CSI-RS 시퀀스를 그대로 전송하는 것이 아니라, 수직 방향의 M개의 안테나 각각의 CSI-RS 시퀀스에 특정한 인자를 곱하여 수직 방향으로 특정한 방향성을 미리 형성시킨다는 것을 의미한다.
[130] 즉, 도 14와 같이, 수직 방향으로 M개의 인자 값들의 구성에 따라, 수직에 가까운 방향의 빔을 형성시켜， 지면에 도달할 시 eNB 주변의 가장 가까운 링 (ring) 형태의 영역에 빔이 집중되도록 한 경우를 VAL 1층에 최적화하기 위하여 수직 방향으로 프리코딩된 L-포트 CSI-RS를 전송하는 것으로 볼 수 있다.
[131] 혹은， eNB와 가까운 지점에 높은 빌딩 등이 있는 경우 수직에 가까운 빔은 실제 이 빌딩의 1층 높이의 영역에 집중될 수 있다. 또한， 도 14에서 가장 멀리 존재하는 링 영역을 타겟팅하는 빔의 경우， 상기 빌딩이 eNB와 가까운 지점에 존재한다면, 실제 이 빌딩의 높은 층 지역에 범이 집중될 수 있다. 이하에서， 수직 방향이라는 용어는 특정한 M개의 인자를 적용함에 따라 특정 VAL을 타겟팅할 수 있도록 eNB의 일종의 기울임 (tilting) 각도를 전기적으로 (electrical ) 조절한 방향을 의미한다.
[132] 이러한 동작을 위하여, eNB는 VAL 1, 2,···， M층 각각에 최적화된 수직 방향으로 프리코딩된 L-포트 CSI_RS들을 각 VAL 층 별로 총 M개를 생성하고， 자원 관리 세트에 포함시켜 전송할 수 있다. 또한, 레거시 UE는 자원 관리 세트에 '포함된 총 M개의 L-포트 CSI-RS들 각각에 대해 CSI-RS 기반 RSRP (Reference
Signal Received Power)를 보고할 수 있으며, 이를 통해 측정 세트가 설정될 수 있다. 예를 들어， UE 1은 VAL 1충에 해당하는 L-포트 CSIᅳ RS에 대해 CSI 피드백을 수행하게 되고， UE 2는 VAL M층에 해당하는 L—포트 CSI-RS에 대해 CSI 피드백을 수행하게 되어, 레거시 1£를 위한 수직 방향 빔포밍 역시， 특정 방향의 세밀한 빔이 형성될 수 있다.
[133] 또한， 레거시 UE의 경우， UE의 위치 정보가 높은 신뢰 수준으로 예측 가능하다면， 어느 한 층에 최적화된 특정 L—포트 CSI— RS를 설정하여， 3—차원 빔포밍 효과를 UE-트랜스패어런트 (transparent)하게 제공할 수도 있다. 이 경우, 레거시 UE들은 다른 층의 CSI-RS에 대해서는 모두 ZP(Zero Power) CSI-RS로 정의하여， PDSCH에 대하여 레이트 매칭을 수행하는 것이 바람직하다.
[134] 혹은， 레거시 UE의 위치 정보에 대하여 신뢰 수준을 보장할 수 없다면， 수직 방향으로는 기존과 같이 특정 방향성이 없는 광범위한 범을 형성하는 추가적인 8- 포트 CSI-RS를 설정하는 방식도 가능하다.
[135] 2. 다음으로， eNB의 안테나가 상술한 패널 안테나 구조라는 점을 인지하는 UE의 동작에 관하여 기술한다.
[136] (1) 이 경우도 상술한 1.과 마찬가지로, 각 VAL마다 최적화된 서로 다른 수직 방향으로 프리코딩된 (혹은 특정 가상화 행렬 B가 적용된) L—포트 CSI-RS를 M개 설정하는 방식을 고려할 수 있다. [137] 이러한 동작을 위하여， eNB는 VAL 1， 2，···， M층 각각에 최적화된 수직 방향으로 프리코딩된 L—포트 CSI-RS들을 각 VAL 층 별로 총 M개를 생성하고, 자원 관리 세트에 포함시켜 전송할 수 있다. 또한， UE는 자원 관리 세트에 포함된 총 M개의 L-포트 CSI-RS들 각각에 대해 CSI-RS 기반 RSRP (Reference Signal Received Power)를 보고할 수 있으며， 이를 통해 측정 세트가 설정될 수 있다. 따라서， UE 별로 다른 층의 L-포트 CSI-RS를 설정하고， 이를 위한 피드백을 수행할 수 있다.
[138] 또는， 다수 VAL의 L-포트 CSI-RS들올 (최대 M개) 설정하고， 각 VAL에 대한 CSI 패드백 시 층 별 독립적인 CSI를 계산하는 것이 아니라， L*M 패널 안테나 전체에 걸쳐 최적화된 RI, PMI, CQI 등의 CSI를 계산하여 피드백할 수 있다. 다만， L*M 패널 안테나로부터 3-차원 빔포밍이 적용된 PDSCH를 수신하게 될 것이라는 사실을 상위 계층 신호인 RRC 신호 등을 통하여 사전에 전달 받을 필요가 있다.
[139] 이러한 동작을 위하여, eNB가 실제로 각 M개의 L—포트 CSI— RS를 송신하는 경우에는 안테나 가상화 행렬의 적용 없이， 특정 PAL 한 층에서만 Lᅳ포트 CSI-RS 송출하고， 다른 PAL 층에서의 Lᅳ포트 CSI-RS 송출은 하지 않는 방식으로 구현될 수도 있다.
[140] 나아가， CSI 피드백 자체를 M개의 층 각각에 대해 개별적으로 보고할 수도 있지만, 최적화된 CSI 피드백 자체를 다시 정의할 수 있다. 즉， L*M 패널 안테나에 최적화된 단일 CSI 피드백을 정의할 수 있다. 예를 들어, RI의 경우 그 사이즈를 3 비트 이상으로 정의하여 최대 랭크로서 L*M까지 지원할 수 있다. 나아가， PMI의 경우， L— Tx PMI M개를 각 층에 대해 보고하는 방식 또는 수평 방향 L-Tx PMI 1개와 수직 방향 M-Tx PMI 1개를 피드백하는 방식을 고려할 수 있다. 특히， 후자의 경우, eNB가 L-Tx PMI 1개와 M-Tx PMI 1개를 이용하여 2ᅳ차원 인터폴레이션 (interpolation)을 적용하는 것으로, 특히， 수직 방향 M_Tx PMI는 가 설정 받은 M개의 L-포트 CSI-RS 자원들 각각에서 하나의 안테나 포트를 선택하여 정의한 수직 방향 M-포트 CSI-RS를 가정하고, 이에 대웅하는 PMI를 의미한다. 물론， CQI는 상기 최적화된 RI/PMI가 사용되었을 시에 L*M 패널 안테나를 통한 전송에서 기대되는 CQI 값을 계산할 수 있을 것이다.
[141] 추가적으로， L*M 패널 안테나 전체에 걸쳐 최적화된 RI, PMI, CQI 등의 CSI를 피드백할지라도， 서브밴드 CSI 보고의 경우 서브밴드 선택은 각 층 간에 공통 서브밴드가 선택되도록 제한을 둘 수 있다.
[142] CSI 피드백으로서， M개의 층 각각에 대해 개별적으로 보고할지라도, RI는 각 층간에 공통적으로 적용되는 RI로서 설정하도록 제한을 둘 수도 있다. 또는， 특정 기준 층에 대해서만 서브밴드 CSI를 보고하고 다른 층에 대한 서브밴드 CSI는 상기 특정 기준 층과 동일한 값으로 보고하거나 보고하지 않을 수 있으며， 다른 정보로 대체하는 방법도 고려할 수 있을 것이다. 추가적으로， 각 층에 대응하는 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있을 것이다.
[143] (2) 또는， L*M 패널 안테나에 대한 2-차원 인터폴레이션을 가정하여 이를 대표할 수 있는 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수평 방향 L- 포트 CSI-RS 자원 (예를 들어， 수평 방향을 대표하는 1개의 CSI-RS)과ᅳ 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수직 방향 M-포트 CSI-RS 자원 (예를 들어， 수직 방향을 대표하는 1개의 CSI-RS 자원)을 UE에게 하는 설정하는 방식도 고려할 수 있다.
[144] 이러한 방식에 따르면， 네트워크의 시그널링 오버헤드는 최소화될 수 있다. 구체적으로, 네트워크는 수평 방향 L-포트 CSI-RS은 레거시 UE들도 함께 설정 받아 CSI 측정 시 사용할 수 있으므로， 수직 방향 M-포트 CSI-RS 1개만 추가되면 되기 때문이다. 특히， 수직 방향 M-포트 CSI-RS는 레거시 UE에게는 ZP CSI— RS로 취급될 수 있다.
[145] 물론， 다만, L*M 패널 안테나로부터 3-차원 빔포밍이 적용된 PDSCH를 수신하게 될 것이라는 사실을 상위 계충 신호인 RRC 신호 등을 통하여 사전에 전달 받을 필요가 있다.
[146] CSI 피드백의 경우에， 수평 방향 L-포트 CSI-RS와 수직 방향 M-포트 각각에 대하여 개별적인 CSI 보고를 수행할 수 있다. 물론， RI 및 /또는 서브밴드는 각각에 대하여 공통적으로 적용한다는 제한이 적용될 수 있고， 나아가 각 방향의 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있다.
[147] 또는， 수직 방향 M-포트 CSI-RS에 대해서는 탱크 1의 M—Tx PMI만 피드백하도록 제한할 수도 있다. 즉， 랭크 1로 제한된 상태에서 수직 방향 M-Tx PMI를 피드백함으로써， 이후 PDSCH 전송 시에 수직 방향으로 이러한 PMI를 적용할 수 있다.
[148] 또는, L*M 패널 안테나에 대해서 최적화된 단일 CSI를 정의할 수도 있다. 예를 들어 예를 들어， RI의 경우 그 사이즈를 3 비트 이상으로 정의하여 최대 탱크로서 L*M까지 지원할 수 있다. 나아가， PMI의 경우， UE가 L-Tx PMI 1개와 M-Tx PMI 1개를 보고하여 eNB로 하여금 2-차원 인터폴레이션 (interpolation)을 적용하여 최종 PMI를 산출하도록 하는 경우를 고려할 수 있다.
[149] 2-차원 인터폴레이션을 L-Tx PMI 1개 (H-PM)와 M-Tx PMI 1개 (V-PM)를 Kronecker product 연산자 @로 연결시키는 방식을 예시할 수 있다. 구체적으로， H-PM이 랭크 8이고 V-PM이 탱크 2라면, 패널 안테나의 크기가 가로 L=8, 세로 M=4로서 총 32개 안테나가 구축된 것으로 가정할 때 최종 PM은 아래 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.
[150] 【수학식 9】
[V-PM] ® [H-PM] = [PM]
(4x2) (8x8) (32x16)
[151] 물론， Kronecker product 연산자 또는 다른 방식으로 두 행렬을 2-차원 인터폴레이션하는 경우， 이러한 연결 방식은 eNB 및 UE 간에 공유될 필요가 있을 것이다. 물론， CQI는 상기 최적화된 RI/PMI가 사용되었을 시에 L*M 패널 안테나를 통한 전송에서 기대되는 CQI 값을 계산할 수 있을 것이다.
[152] 물론， 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원과 수직 방향 M-포트 CSI-RS 자원이 설정되는 경우에도， 단말은 L*M 패널 안테나의 총 M개 층 각각에 대해 개별 CSI보고를 수행할 수도 있다. 물론， RI 및 /또는 서브밴드는 각각에 대하여 공통적으로 적용한다는 제한이 적용될 수 있고， 나아가 각 방향의 CSI-RS의 주기 및 오프셋도 일정 구간 이상 이내일 것으로 제한이 부여될 수도 있다. 특히， 서브밴드의 경우 특정 기준 층과 동일한 값으로 보고하거나 보고하지 않을 수 있으며， 다른 정보로 대체하는 방법도 고려할 수 있을 것이다.
[153] (3) 마지막으로, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M—포트 CSI-RS 자원 (예를 들어, 1개의 CSI-RS)을 통-텀 (long-term) 주기로 설정하여， 안테나 포트 별 RSRP흑은 특정 형태의 안테나 포트 별 평균 전력 값을 M개 보고할 수 있다. 이를 통해 수직 방향의 빔 인자 결정은 통-텀 주기로 즉， 반 정적으로 이루어지게 할 수 있다. 반면에， 수평 방향의 CSI 피드백은 프리코딩되지 않은 (혹은 특정 프리코딩이 적용된) 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원 (예를 들어， 1개의 CSI-RS)을 기존과 같이 숏―팀 (Short-term) 주기로 시그널링할 수 있다.
[154] 여기서， 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M-포트 CSI-RS라는 것은， RB별로 혹은 PRG(Precoding Resource block Group)와 같은 특정 주파수 자원 단위 별로 상이한 임의의 수평 방향 범 인자 (beam coef f icient )를 랜덤하게 선택하여 CSI-RS 시뭔스에 적용함으로써 수평 방향으로의 범을 랜덤화한다는 것을 의미한다
[155] 이러한 방식은， 수직 방향은 반 -정적 스위칭의 용도로만 사용되고， 이후에는 기존과 동일하게 수평 방향 CSI 피드백이 이루어진다는 점에서， 상술한 (2)에 비하여 단말 복잡도가 낮을 수 있다는 장점이 있다.
[156] 또한, 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 M-포트 CSI-RS를 수신한 UE는 수직 방향의 각 안테나 포트 별로 1개의 RE에 모이는 (CSI-RS 시퀀스에 코드 분할 다중화 (CDM) 기법이 적용된다면 2RE 흑은 그 이상의 RE에 모이는) 에너지를 비교하여 에너지가 큰 수직 방향 안테나 포트 하나를 선택할 수 있다. 혹은 CDM이 적용되지 않은 경우 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 1 포트 CSI-RS를 각 충별로 1개씩 총 M개를 전송하여， UE로 하여금 각 CSI-RS별로 모이는 에너지를 비교하도록 할 수도 있다. 흑은 CDM이 적용되어 1—포트 CSI-RS가 n개의 RE에 CDM되는 경우， 수평 방향으로 랜덤화된 수직 방향 1—포트 CSI-RS를 각 층별로 1개씩 총 M개를 전송하여， UE로 하여금 각 n개의 RE에 CDM되어 수신되는 CSI-RS를 디스크램블링 (descrambling)한 이후에 CSI-RS 별로 모이는 에너지를 비교하도록 할 수도 있다.
[157] 반면에， 수평 방향의 숏-팀 L-Tx CSI 피드백은 기본적으로 기존의 L-Tx CSI 피드백과 동일하게 단말이 동작할 수 있다. 다만 eNB는 이러한 CSI 피드백을 받아, 실제 그 UE에게 PDSCH 전송 시에는 사전에 반 정적으로 선택된 수직 방향 범까지 적용할 것이다. 따라서, CQI 자체는 eNB 측에서 보정할 수 있다. 이와 같은 eNB 측에서의 CQI 보정 여부를 R C 시그널링 혹은 DCI를 통한 명시적 방법 혹은 묵시적인 방법에 의하여 UE가사전에 인지할 필요가 있다.
[158] 혹은, UE는 자신이 선택했던 수직 방향을 고려하여 3 비트 사이즈의 RI를 과측정 (over-estimate)하여 선택하고 이에 따른 PMI/CQI를 계산하여 보고하는 방식도 가능하다. 즉， UE는 자신이 반-정적으로 선택 /보고한 수직 방향의 범까지 고려하여 RI/PMI/CQI를 계산하여 보고하는 것이다.
[159] 혹은 UE는 자신이 반-정적으로 선택 /보고한 수직 방향의 빔에 대해 eNB로부터 특정 확인 (confirmation) 정보를 수신할 수 있으며， 이러한 확인 정보에 기반하여 해당 수직 방향의 범을 실제 적용할 수 있는 특정 시점부터 이러한 수직 방향의 범까지 고려하여 RI/PMI/CQI를 계산하여 보고할 수 있다.
[160] 추가적으로, UE가 선택된 안테나 포트의 RSRP를 감안하여 RI/PMI/CQI를 계산하도록 할 수도 있다. 예를 들어, 각 안테나 포트 당 RSRP M개를 평균한 값 대비 선택된 안테나 포트의 RSRP값 간의 비율을, 수평 방향 L-포트 CSI-RS 자원에서 알려주는 Pc (ratio of PDSCH EPRE to CSI-RS EPRE)값에 적용하여 추가적인 스케일링을 수행한 후， RI/PMI/CQI를 계산하도록 할 수도 있다.
[161] 여기서, 안테나 포트 선택 결과는 별도로 보고하지 않고, 수평 방향 L-Tx CSI 피드백 시에 RI 혹은 통텀 주기의 PMI와의 결합 인코딩을 통해 보고할 수 있다. 안테나 포트 선택 결과는 수직 방향 빔 스위칭에 사용할 통-텀 주기의 정보이므로, 다른 통-텀 주기의 피드백 정보들과 결합 인코딩을 통해 전송하도록 함으로써 별도의 보고를 위한 자원이 소비되지 않는다는 장점이 있다.
[162] 물론， 수직 방향 M-포트 CSI-RS에 대해서는 랭크 1 M-Tx PMI를 추가적으로 피드백하는 것도 고려할 수 있다. 즉, 탱크 1로 제한된 상태에서 수직 방향 M-Tx PMI를 피드백 함으로써， 이후 PDSCH 전송 시에 수직 방향으로 이 PMI를 적용할 수 있을 것이다.
[163] 2-차원 안테나 배열에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 및 CQI 계산 방안
[164] 전술한 바와 같이 복수개의 차원 또는 방향에 대한 랭크 (예를 들어， Rank_H 및 Rank_V)가 정의되는 경우， 이와 같이 복수개의 상이한 속성의 랭크들의 조합 또는 곱 (product)의 형태로 최종 탱크가 결정될 수 있다. 이하에서는 이를 product rank라고 칭한다.
[165] 또한， 프리코딩 행렬을 결정함에 있어서도, 복수개의 차원 또는 방향에 대해서 최적의 PMI (예를 들어， PMI_H 및 PMI_V)를 독립적으로 (independent ly) 결정할 수도 있고， product rank를 고려하여 각각의 차원에 대한 PMI (예를 들어， PMI_H 및 PMI 의 곱에 의해서 결정되는 최종 PMI가 최적이 되도록， 상기 각각의 차원에 대한 PMI를 결정할 수도 있다.
[166] 이와 같이 product rank를 고려하는 CQI를 계산 또는 결정함에 있어서 기존의 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 (codeword(CW)-to-layer mapping rule) 및 /또는 기존의 CQI 정의 및 계산 방식을 그대로 적용하는 경우에는， 개별 차원에서의 CQI가 결정될 수는 있지만, 이는 2-차원 안테나 배열에 의한 3-차원 빔포밍에 의해 구성되는 실제 채널 상태를 을바르게 반영하지 못하는 문제가 있다. 따라서， 본 발명에서는 새로운 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 대해서 제안하고， 이와 관련하여 새로운 CQI 정의 및 계산 방식에 대해서 제안한다.
[167] 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해서， 기존의 복수개의 코드워드 기반 MIM0 전송 방식에 대해서 설명한다 .
[168] 도 15는 복수 코드워드 기반 MIM0 전송 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
[169] 공간 다중화 (spatial mult iplexing)를 목적으로， 다중 전송 스트림 또는 다중 전송 레이어 전송 방식을 적용할 수 있다. 개별 전송 스트림 /레이어 또는 임의의 전송 스트림 /레이어 그룹 별로 링크 적응 (link adaptation)을 적용할 수 있다. 링크 적응을 적용하기 위해서 스트림 /레이어 (또는 스트림 /레이어 그룹) 별로 구분되는 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 적용할 수 있는데， 이를 위하여 복수 코드워드 (Multiple Codeword; MCW) 기반 전송이 수행될 수 있다.
[170] 정보 비트는 전송블록 (TB)의 단위로 인코딩되고, TB가 인코딩된 결과물을 코드워드 (CW)라고 할 수 있다. 하나 이상의 코드워드는 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및 /또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK, 16 QAM 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다.
[171] TB—대 -QV 의 매핑관계는 다음과 같이 정의될 수 있다. 예를 들어， 2 개의 전송 블록은 TBI 및 TB2 로 표현할 수 있고， 2 개의 코드워드는 CW0 및 CW1 로 표현하는 것으로 가정한다 (또는 2 개의 코드워드의 인덱스를 O 및 CW2 로 표현할 수도 있다). 2 개의 전송블록 (TBI 및 TB2)이 모두 활성화된 경우에 제 1 전송블록 (TBI)이 제 1 코드워드 (CW0)에， 제 2 전송블록 (TB2)이 제 2 코드워드 (CT1)에 매핑될 수 있다. 만약， 전송블록-대-코드워드 스왑 (swap)이 적용되는 경우에는， 제 1 전송블록 (TBI)이 제 2 코드워드 (CT1)에， 제 2 전송블록 (TB2)이 제 1 코드워드 (CW0)에 매핑될 수도 있다. 한편， 2 개의 전송 블록 중 하나가 비활성화되고 하나만이 활성화되는 경우에 , 활성화된 하나의 전송블록은 제 1 코드워드 (CW0)에 매핑될 수 있다. 즉， 하나의 전송블록은 하나의 코드워드에 매핑되는 관계를 가진다. 또한， 전송블록이 비활성화되는 것은 전송블록의 크기가 0인 경우를 포함한다. 전송 블록의 크기가 0인 경우에는， 해당 전송 블록은 코드워드에 매핑되지 않는다.
[172] 다음으로, 코드워드 -대-레이어 매핑 관계는 전송 방식에 따라 다음 표 4 및 표 5와 같을 수 있다.
[173] 【표 4】
Figure imgf000030_0001
[174] 【표 5】
Figure imgf000031_0001
[175] 상기 표 4는 공간 다중화 (Spatial Multiplexing) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예이며, 표 5는 전송 다이버시티 (Transmit Diversity) 방식으로 신호를 전송하는 경우의 예를 나타내고 있다. 또한， 상기 표 4 및 표 5에 있어서, x(a)(i)는 인덱스 a를 가지는 레이어의 i번째 심볼을 나타내며， d(q)(i)는 인덱스 q를 가지는 코드워드의 i번째 심볼을 나타낸다. 상기 표 4 및 표 5의 "Number of layers" 항목과 "Number of codewords" 항목을 통해 전송에 이용되는 코드워드 개수 및 레이어 개수의 매핑관계를 알 수 있으며， "Codeword-to-Layer mapping" 항목은 각 코드워드의 심볼들이 어떻게 레이어에 매핑되는지를 나타낸다.
[176] 상기 표 4 및 표 5를 통해 알 수 있는 바와 같이 하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나， 표 5의 두 번째 경우와 같이 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우， 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송됨을 알 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.
[177] 도 15에서 나타내는 바와 같이， 레이어에 매핑된 신호는 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬에 의해서 하나 이상의 전송 안테나 포트에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 안테나 포트 별 전송 신호는 각각 전송에 이용될 시간- 주파수 자원 요소에 매핑되며， 이후 0FDM신호 생성을 거쳐 전송될 수 있다.
[178] 도 16은 기존의 LTE 시스템에서 정의되는 코드워드ᅳ대—레이어 매큉을 설명하기 위한 도면이다. [179] 도 16에서는 하나의 가 하나의 레이어에 매핑되는 경우에는 별도의 매핑 블록을 도시하지는 않았지만 CW와 레이어가 일-대-일 매핑되는 것으로 이해하여야 한다. 하나의 CW가 복수개의 레이어에 매핑되는 것은 S/P(Serial/Parallel) 블록으로 표현한다. 프리코딩 블록에 입력되는 신호들은 각각 구분되는 레이어를 의미하고 레이어는 프리코딩 블록을 거쳐 하나 이상의 안테나 포트에 매핑될 수 있다.
[180] 또한， 도 16에서 2 개의 코드워드가 복수개의 레이어에 매핑되는 규칙에 있어서, 가능한 한 2 개의 코드워드에 대해서 균등한 개수의 레이어가 매핑되도특 하는 것을 알 수 있다. 즉, 레이어의 개수가 짝수인 경우에는 2 개의 CW에 동일한 개수의 레이어가 나누어 매핑되고, 레이어의 개수가 홀수인 경우에는 2 개의 G 1 매핑되는 레이어의 개수의 차이가 1을 넘지 않는다.
[181] 도 16에서 나타내는 바와 같이， 초기 전송에서는 랭크 값이 1인 경우 (즉, 레이어의 개수가 1개인 경우)에는 1개의 코드워드가 전송되는 것으로 정의되고, 탱크 값이 1 초과인 경우 (즉， 레이어의 개수가 2개 이상인 경우)에는 2 개의 CW가 전송되는 것으로 정의된다. 한편， 2 개의 CW를 전송하였지만 그 증에서 하나의 CW에 대해서는 수신단에서 성공적으로 디코딩하지 못한 경우 (즉， NACK이 발생한 경우)에는 해당 CW를 재전송하여야 하는데， 이 경우에는 1 개의 CW 전송이더라도 2 이상의 레이어를 통해서 전송하는 것을 지원할 수 있다. 여기서 1 개의 CW의 재전송은， 하나의 코드워드만 인에이블 (enable)되고ᅤ 나머지 코드워드는 디스에이블 (disable)되는 것으로도 표현할 수 있다.
[182] 이와 같이， 현재 정의되어 있는 LTE 또는 LTE-A 시스템 (예를 들어， 3GPP LTE 릴리즈 -11 이전의 표준에 따르는 무선 통신 시스템)에 의하면, N-포트 CSI-RS에 대하여 RI가 2 이상일 경우 (즉， 탱크가 1 초과인 경우)에는 CQI는 2개의 CW에 대한 CQI로 구성되고， RI가 1인 경우 (즉, 탱크가 1인 경우)에는 CQI가 1개의 CW에 대한 CQI로 구성된다.
[183] 2ᅳ차원 안테나 배열을 이용한 3ᅳ차원 범포밍을 지원하는 시스템에서는, UE가 수평 방향 (H-방향)의 L-포트 CSI-RS에 기초하는 CSKRI/PMI/CQI)를 결정하고, 수직 방향 (V-방향)의 M-포트 CSI-RS에 기초하는 CSKRI/PMI/CQI)를 결정하여， 최종적으로는 3-차원 빔포밍에 적합한 CSKRI/PMI/CQI)를 결정하여야 한다.
[184] 여기서, 기존의 N-포트 CSI-RS에 기초한 CQI를 결정하는 방식이， H-방향의 L一포트 CSI-RS에 기초한 CQI에도 그대로 적용되고 V-방향의 M-포트 CSI-RS에 기초한 CQI에도 그대로 적용된다면 2개 초과의 CT를 지원하는 것이 필요하다. 한편으로는， 3-차원 범포밍을 지원하는 시스템에서도 2개까지의 코드워드만을 지원한다고 하면 기존의 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이나 CQI 계산 방식을 그대로 적용하기 어렵다. 따라서， 본 발명에서는 새로운 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 및 CQI 계산 방식에 대해서 제안한다.
[185] 2-차원 안테나 배열에 대한 CQI 계산 방안
[186] 설명의 편의를 위해서， 2-차원 안테나 배열의 경우에 적용될 수 있는 프리코딩 방식에 있어서 Kronecker product를 이용한 프리코딩 방식을 예로 들어서 본 발명의 실시예들에 대해서 설명한다. 다만， 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고 다른 방식의 프리코딩이 적용되는 경우에도 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수 있다.
[187] 예를 들어, 상기 수학식 9에서와 같이 H-PM과 V-PM의 Kronecker product 연산에 의해 최종 PMI가 [V-PM] ® [H-PM] 형태로서 결정된다고 가정한다. 이 경우ᅳ 이 때의 최종 랭크는 V-PM의 기초가 된 ¾크 값 (즉， Rank_V)와 H-PM의 기초가 된 랭크 값 (즉， Rank_H)의 곱에 의해서 결정되므로， product rank 형태로 최종 탱크가 결정된다고 할 수 있다.
[188] 여기서， 최종 PMI가 적용될 전체 안테나 포트의 개수가 상기 수학식 9의 예시에서와 같이 32개의 안테나 포트까지 지원하는 시스템 (예를 들어， 8*4 형태의 2-차원 안테나 배열)을 가정하면, 단순하게 보면 1， 2， 3, 32 의 어떠한 자연수 값의 랭크라도 지원하고ᅳ 각각의 탱크 값에 대한 모든 PMI를 코드북의 형태로 미리 설계하는 것이 기존의 LTE 시스템에서의 코드북 설계 원리라고 할 수 있다. 그러나， 이와 같이 모든 탱크 값에 대한 코드북을 설계하는 것은 대규모 안테나， 3-차원 빔포밍 등의 환경에서는 그 오버헤드가 너무 커서 UE의 피드백 복잡도를 초래하는 비효율적인 방식이 될 수 있다.
[189] 따라서, product rank 방식에서는 최종 랭크는 RIᅳ V와 RI_H의 공배수에 해당하는 값으로만 정하면， 피드백 오버헤드를 즐일 수 있고， V-PM 및 H-PM을 선택함에 있어서 가정해야 하는 랭크 값의 후보의 개수도 줄어들 수 있어서ᅳ 3- 차원 빔포밍을 지원하면서도 UE의 피드백 복잡도는 크게 증가하지 않도록 할 수 있다.
[190] 이에 따라, UE는 H-방향 L-포트 CSI-RS에 대한 RI_H I PMI_H I CQIᅳ H (또는 이들 중 일부)를 계산 및 보고하고, V—방향 M-포트 CSI-RS에 대한 RI_V I PMI_V I CQI_V (또는 이들 중 일부)를 계산 및 보고한다고 할 때， 최종 ¾크는 RI_V*RI_H 와 같이 product rank 값으로 결정되고, 최종 PM은 PMI_V로부터 결정되는 Vᅳ PM과 PMI_H로부터 결정되는 H-PM간의 Kronecker product 연산 결과인 [V-PM]®[H-PM]이 최적의 PM이 되도록 하는 PMIᅳ V 및 PMI_H에 의해서 결정될 수 있다.
[191] 여기서， product rank에 기초하여 RI 및 PMI를 결정한다고 할 때， CQI_\^f CQIJ1를 어떻게 UE가 계산 및 보고하여야 하는지에 대해서는 다음과 같은 두 가지 방식을 고려할 수 있다. 방식 1은 UE에게 트랜스패런트 (transparent)하게 CQI_V 및 CQIJ1를 각각 독립적으로 결정하여 피드백하는 방식이라고 할 수 있다. 방식 2는 UE에게 트랜스패런트하지 않게 (non-transparent) 최종 RI 및 최종 PMI를 고려하여 CQI를 결정하고 피드백하는 방식이라고 할 수 있다.
[192] 먼저 방식 1에 대해서 구체적으로 설명한다.
[193] 방식 1에 따르면 UE는 CQIᅳ V는 V-방향 M-포트 CSI-RS 만에 기초하여 (즉, H- 방향의 CSI-RS 또는 그로부터 결정되는 CSI는 고려하지 않고) 계산할 수 있다. 즉, CQI_\^" 계산할 때에는 Vᅳ방향 Mᅳ포트 CSI-RS에 대해 결정된 RI_V 및 PMI_V 만을 적용하였을 때 10¾ FER(Frame Error Rate)을 성취할 수 있는 CQIᅳ V를 선택할 수 있다. 또한 는 H-방향 L-포트 CSi-RS 만에 기초하여 (즉, V-방향의 CSI-RS 또는 그로부터 결정되는 CSI는 고려하지 않고) 계산할 수 있다. 즉， CQI_H를 계산할 때에는 H-방향 L-port CSI-RS에 대해 결정된 RI_H 및 PMI_H만을 적용하였을 때 10% FER을 성취할 수 있는 CQI_H를 선택할 수 있다. 이러한 방식은 CQIᅳ V와 CQLH는 독립적으로 /별도로 계산하는 방식이라고 할 수 있으며， 이는 기존의 1차원 안테나 배열에서 N-포트 CSI-RS에 기초하여 CQI를 결정하는 방식의 단순 확장이라고 이해될 수도 있다. 다만， CQLV 및 CQI_H를 별도로 계산할 때에, product rank 방식에서 Kronecker product형태로 결정되는 최종 PMI를 추가적으로 고려할 수도 있다.
[194] 이러한 방식에 따르면， H-방향과 Vᅳ방향 각각에서 랭크 값이 1인 경우에 대한 CQI (즉, 1개의 CT 전송에 대한 CQI)는 물론 탱크 값이 1 초과인 경우에 대한 CQI (즉， 1개 초과의 CT 전송에 대한 CQI)도 계산될 수 있다.
[195] 이와 같이 계산되는 CQI_H 및 0^_는 기지국 측에서 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어， RI_V=1에 기초한 CQI_V가 보고되면, 기지국이 판단할 때 해당 0 1_¥의 계산의 기초가 된 ?!«_를 V-방향 안테나 요소들에 적용하는 경우에 얻을 수 있는 이득을 결정할 수 있다. 또한， 기지국은 통계적인 추정치 또는 특정 규칙에 의해서 상기 CQI ^" 적용하는 경우에 얻는 이득의 정도를 예상하여, 이에 따라 UE가 보고한 H-방향의 CQI_H를 기지국의 입장에서 보정할 수 있다. 즉， UE가 보고한 CQLH는 V-방향의 프리코딩에 의해 얻어지는 이득을 고려하지 않고 계산된 것이라고 하면， 기지국의 입장에서는 CQLV와 CQIJ를 종합적으로 고려하여， Vᅳ 방향의 프리코딩이 적용되는 경우에 실제로 얻을 수 있는 CQLH의 값을 예상함으로써， 3-차원 빔포밍에 보다 적합한 프리코딩 행렬 및 CQI 레벨을 예측할 수 있게 된다.
[196] 추가적인 예시로서， RI_V>1에 기초한 CQI ^" 보고되는 경우라면 0^_ 는 2 개의 CT를 가정하여 계산된 것이다. 한편, RI_H=1인 경우에는 CQI_H는 1개의 CW 전송을 가정하여 계산된 것이고， RI_H>1이라면 CQI_H는 2 개의 CW 전송을 가정하여 계산된 것이다. 여기서， 최종 탱크 RIALL(=RI_V*RI_H)는 RI_H보다 RI_\ fl 증가하는 것으로 볼 수 있다. 이 경우에는， 기지국이 CQI ^: 고려하여 CQI— H를 보정함에 있어서， 2 개의 CW를 가정하여 계산된 CQI_V에서 각각의 CW에 대한 CQI 값 (즉， f(CWl) 및 f(CT2))의 비율에 따라 CQI_H를 보정할 수 있다. 구체적으로, VAL의 각각의 층에 CQI_V의 CW1 및 CW2 중에서 어떤 가 매핑되는 것인지 결정하여 (이 때 이용되는 코드워드 -대-레이어 메핑 규칙에 대해서는 후술하여 구체적으로 설명한다), 해당 가 CQIᅳ V에서 차지하는 비율만큼 CQI_H를 보정할 수 있다.
[197] 또한, 방식 1을 적용함에 있어서 UE는 CQIᅳ V와 CQI_H를 독립적으로 결정하지만， product rank 및 Kronecker product 연산에 따른 PM에 대한 가정에 기초하여 CQI를 결정하는 경우에， UE의 자신의 수신 안테나 개수 등의 UE 캐퍼빌리티를 고려하여야 한다. 구체적으로， UE는 최종 product rank 값이 UE가 수신할 수 있는 최대 탱크를 넘어가지는 않아야 한다는 제약 (restriction)을 고려하여 RI/PMI/CQI를 계산할 수 있다.
[198] 예를 들어， UE가 최대로 수신할 수 있는 안테나 개수 (또는 이와 관련된 파라미터) 또는 UE가 최대로 지원 가능한 랭크 값 (또는 레이어 개수)에 대한 캐퍼빌리티 정보를 정의할 수 있다. 이러한 캐퍼빌리티 정보는, 기지국의 요청에 따라서, UE가 초기접속을 수행할 때에， 특정 이벤트가 발생할 때에， 또는 미리 약속된 규칙에 따라서 UE로부터 기지국으로 제공될 수 있다.
[199] UE는 자신의 최대 지원 가능 랭크 값 (즉， product rank의 관점에서 최대 지원 가능한 랭크 값) 이하가 되도톡 RI_H 및 RI_V를 선택해야 한다는 제약에 따라 H-방향 및 V-방향 각각에 대한 CSI를 계산할 수 있다. 또는, 기지국으로부터의 지시가 있는 경우에만 (예를 들어， 상위계층 (RRC) 시그널링에 의해 또는 DCI에 의한 동적 시그널링에 의해) UE의 최대 지원 가능 랭크 값의 제약을 고려하여 CSI를 계산할 수도 있다.
[200] 즉， 방식 1에 따라서 UE가 CQI_V 및 CQI_H를 각각 독립적으로 결정하여 별도로 피드백한다고 하더라도， 최종 랭크 RIAIX(=RI_H*RIᅳ V)가 UE의 최대 지원 랭크 값을 넘지 않아야 한다는 제약을 고려하여 RI_H 및 ^ 를 선택하여야 하고， 이러한 탱크에 기초하여 그 외의 CSI (예를 들어， PMI_H, PMIᅳ V， CQI_H, CQIᅳ V 등)를 계산 및 보고할 수 있다.
[201] 다음으로， 방식 2에 대해서 구체적으로 설명한다.
[202] UE는 product rank 및 Kronecker product 형태로 결정되는 최종 PM에 대한 가정에 기초하여 2-차원 안테나 배열에 대한 (즉, H-방향과 V-방향의 채널 특성을 동시에 고려한) CQI 계산을 할 수 있다. 구체적으로， UE는 H-방향 L-포트 CSI-RS에 기초하여 채널을 측정하여 채널 행렬 ¾를 추정하고， V-방향 M—포트 CSI-RS에 기초하여 채널을 측정하여 채널 행렬 HV를 추정할 수 있다. 이에 따라, 2-차원 안테나 배열 (즉， L*M 패널 안테나 구조)에 대한 전체 채널 행렬을 및 HV를 이용하여 추정할 수 있다. 예를 들어， ¾ 및 ΗΝ의 인터 1：레이션 (interpolation)에 의해서 전체 채널 행렬 HALL 을 추정한다고 하면, HALL = ΗΝ Θ ¾ 라고 표현할 수 있다.
[203] 이와 같이 UE가 추정한 HALL에 대하여, UE는 상기 최종 product rank 및 Kronecker product 형태의 최종 PM을 가정하여 최적의 RI_V I PMI_V I CQI_V 및 RI_H I PMI_H I CQI_H 를 계산할 수 있다. 이 때에는 UE의 수신기 범포밍 가정 (예를 들어， 匪 SE(Mininmm Mean Square Error), 醒 SE- IRC (Interference Rejection Combiner) 등)을 추가적으로 고려하여 각각의 레이어 (또는 각각의 탱크) 별로 수신 SlNR(Signal-to-lnterference plus Noise Ratio)이 계산될 수 있다.
[204] 이러한 복수개의 레이어들에 대한 SINR 값들 중에서， 소정의 그룹에 속하는 레이어들에 대한 SINR 값들의 평균 (average)을 취한 SINR 값에 기초하여 CQI 값이 계산될 수 있다. 여기서， 상기 소정의 그룹에 속한 레이어들은 동일한 하나의 CW에 매핑되는 레이어들로 정의될 수 있다. 어떤 레이어가 어떤 CW에 매핑되는지에 따라서 상기 SINR 평균 값이 달라지므로， 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 어떻게 정하는지가 중요하다. 이에 대한 본 발명의 실시예들에 대해서는 후술하여 자세하게 설명한다. [205] 이러한 방식 2는 UE가 H-방향의 CSI-RS에만 기초하여 ¾ 를 추정하고 V- 방향의 CSI-RS에만 기초하여 HY를 추정한 후에 , ¾ 및 ¾에 기초하여 다시 추정되는 전체 채널 행렬 HALL 을 기초로 CSI를 계산하는 것이라고 할 수 있다. 따라서， 몇 개의 부분 채널 행렬 (예를 들어， ¾ 및 Hv)의 조합에 의해서 추정된 전체 채널 행렬 HALL이， 실제 채널 상태를 큰 오차 없이 반영할 수 있는 환경에 보다 적절하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 현재 채널 환경이 전술한 바와 같은 채널 환경인지를 판단하고， 그러한 경우에만 UE가 방식 2에 따라서 CSI를 계산 및 피드백하도록 설정하여 줄 수도 있다.
[206] 또한， 방식 2에 따라서 특정 CW에 매핑되는 레이어들에 대한 SI R 평균에 의해서 결정되는 CQI는, CQI_H 만으로 계산 /보고되거나， CQI_V 만으로 계산 /보고되거나， 또는 CQI_H 및 001_가 별도로 계산 /보고되거나, CQI_H와 001^를 구분하지 않은 전체 CQI인 CQIALL로서 계산 /보고될 수도 있다. 어떤 방식으로 CQI를 계산 /보고하는지는， 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 따라서 상이하게 적용될 수 있으며, 이에 대해서 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
[207] 2-차원 안테나 배열에 대한 코드워드-대 -레이어 매핑 방안
[208] 전술한 바와 같이， E는 RankALL (예를 들어, Riji에 의해서 지시되는 RankJ와 RI_V에 의해서 지시되는 Rank_ ^ product rank 값) 및 PMALL (예를 들어， PMIᅳ H에 의해 지시되는 H-PM과 PMI_\ 1 의해 지시되는 V-PM의 Kronecker product 연산에 의해 결정되는 PM)을 결정할 수 있다. 또한， UE는 수신기 빔포밍도 추가적으로 고려하여 RankALL 및 PMALL 을 결정할 수도 있다. 이하에서는 표현의 간명함을 위해서， RIALL은 RankAu : 지시하는 값 또는 Rank 값 자체를 의미하고, PMIALL은 PMALL을 지시하는 값 또는 PMALL자체를 의미하는 것으로 정의한다.
[209] 여기서， UE는 RIALL 개의 레이어 (또는 스트림 )의 각각에 대해서 최적의 SINR 값을 계산할 수 있다. 여기서 RIALL 개의 레이어에 대웅하는 RIALL 개의 SINR 값들 중에서 어떠한 SINR 값들끼리 평균을 취하여 CW 별 CQI 값을 계산하는지는， 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙에 따라서 결정될 수 있다.
[210] 도 17은 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[211] 도 17에서는 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 대한 3 가지 예시적인 옵션인 Option 1， Option 2 및 Option 3를 도시한다. 코드워드 -대-레이어 매¾ 관계에 대해서 설명하기에 앞서， 2-차원 안테나 배열의 예시를 들어서 랭크， 안테나 포트， 레이어의 상호관계에 대해서 간략하게 설명한다.
[212] 기지국의 2-차원 안테나 배열은 V-방향으로 M 개의 안테나 포트, H-방향으로 L개의 안테나 포트로 구성되는 것을 가정한다. 이에 따라 안테나 도메인 (또는 안테나 포트 도메인)에서 M by L 행렬에 의해서 2-차원 안테나 배열이 표현될 수 있다.
[213] 또한， V-방향의 프리코딩 행렬인 V-PM은 V-방향에서의 레이어 -대-안테나 포트 매핑관계를 정의한다. 예를 들어, V-방향으로 RIᅳ V 개의 레이어가 존재하는 경우, V-PM은 M by RI_V 행렬로 표현될 수 있다. 또한， H-방향의 프리코딩 행렬인 H-PM은 H-방향에서의 레이어-대-안테나 포트 매핑관계를 정의한다. 예를 들어， H- 방향으로 RI_H 개의 레이어가 존재하는 경우， H-PM은 L by RI_H 행렬로 표현될 수 있다.
[214] 다음으로， 레이어 도메인 관점에서 보면, 2-차원 안테나 배열에 의해서 형성될 수 있는 레이어들은 RI_V by RI_H 행렬에 의해서 표현될 수 있다. 이 경우， RI_V*RI_H 개수의 서로 구분되는 레이어들이 특정될 수 있다. 즉， RIᅳ V by RI_H 행렬의 요소들의 각각은 하나의 레이어에 해당한다. 또한， CQI 계산에서 어떤 레이어들의 SI R 값들의 평균을 취하여야 하는지의 관점에서는， iUj by RI_H 행렬의 '요소들의 각각은 해당 레이어의 SINR 값이라고 볼 수 있다.
[215] 여기서, 어떤 레이어가 어떤 코드워드에 매핑되는지는 다양한 방식으로 정의될 수 있다. 그 예시들을 도식적으로 나타낸 것이 도 17의 Option 1， Option 2， Option 3이다.
[216] Option 1은 RI_H 방향에서만 CW1과 CW2를 구분하는 예시이다. 즉， H- 방향에서 정의되는 복수개의 레이어들은 C訂과 CW2에 나눠서 (예를 들어, 도 16에서와 같이 가능한 한 균등하게 분산하여) 매핑된다. 한편， V-방향에서 정의되는 레이어 (들)은 CW1과 CW2 중에서 어느 하나에만 매핑된다 (즉, CW1과 CW2에 분산 매핑되지 않는다).
[217] Option 2는 RI_V 방향에서만 CT1과 CW2를 구분하는 예시이다. 즉， V- 방향에서 정의되는 복수개의 레이어들은 CW1과 CW2에 나눠서 (예를 들어， 도 16에서와 같이 가능한 한 균등하게 분산하여) 매핑된다. 한편， H-방향에서 정의되는 레이어 (들)은 CW1과 CW2 중에서 어느 하나에만 매핑된다 (즉, CW1과 CW2에 분산 매핑되지 않는다).
[218] Option 3은 기존의 LTE 표준에서의 최대 2개의 TB라는 제한을 넘어서， 3 개 이상의 TB를 지원하는 시스템에서 적용될 수 있는 예시이다. 이 경우, 3 개 이상의 TB 각각에 대해서 CW가 생성되고， 이에 따라 3 개 이상의 CW들은 Option 3에서 도시하는 바와 같이 H-방향 및 V-방향 모두에서 CW들에 최대한 균등하게 분산하여 매핑될 수 있다. 또는， TB와 CW의 매핑 관계가 새롭게 정해질 수도 있다. 이와 같이 확장된 개수의 TB를 지원하는 경우에도, 최대 지원가능한 TB의 개수는 미리 정해질 수 있다. 예를 들어， Option 3에서와 같이 최대 지원가능한 TB의 개수가 4일 수 있다. 이러한 경우에, RIALL(=RIJWRI_V)의 총 레이어 요소의 개수에 대하여, 사전에 정해진 특정 규칙에 따라서 레이어 인덱스 (즉, 1, 2, 3, R LL)가 부여될 수 있다.
[219] 도 17의 코드워드 -대-레이어 매핑에 있어서 Option 1 및 Option 2에 대해서 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
[220] CQI 계산의 관점에 있어서 Option 1의 경우 각 열 별로 SINR 값들을 (즉， H- 방향에서 동일한 열에 해당하는 요소들을) 평균화하는 것이라고 표현할 수 있다. Option 2의 경우는 각 행 별로 SINR 값들을 (즉， V-방향에서 동일한 행에 해당하는 요소들을) 평균화하는 것이라고 표현할 수 있다.
[221] 그리고 나서， Option 1의 경우는 Hᅳ방향에서는 CW1에 해당하는 열 그룹에 속한 요소들의 SINR을 평균화하여 CT1에 대한 CQI를 결정하고， CT2에 해당하는 열 그룹에 속한 요소들의 SINR을 평균화하여 CW2에 대한 CQI를 결정하는 것으로 표현할 수 있다. Option 2의 경우는 V-방향에서는 CW1에 해당하는 행 그룹에 속한 요소들의 SINR을 평균화하여 CW1에 대한 CQI를 결정하고， CW2에 해당하는 행 그룹에 속한 요소들의 SIN 을 평균화하여 CT2에 대한 CQI를 결정하는 것으로 표현할 수 있다.
[222] 즉， CQI 계산의 관점에서， Option 1은 RI_V 방향에서는 모든 레이어에 해당하는 SINR 값들이 평균화되어 있는 것으로 보면， RI_H 방향으로만 CW-대- 레이어 매핑을 고려하여 CQI를 계산한다고 표현할 수도 있다. 이에 따라， 최종 CQI는 H—방향에서의 2 개의 CW에 대한 CQI로서 계산될 수 있다.
[223] 마찬가지로, Option 2는 RI_H 방향에서는 모든 레이어에 해당하는 SINR 값들이 평균화되어 있는 것으로 보면， RI_V 방향으로만 CWᅳ대-레이어 매핑을 고려하여 CQI를 계산한다고 표현할 수도 있다. 이에 따라， 최종 CQI는 V- 방향에서의 2 개의 CW에 대한 CQI로서 계산될 수 있다.
[224] 이에 따라， UE가 보고해야 하는 피드백 콘텐츠는 RI_H, RIᅳ V， ΡΜΊ_Η, PMLV를 포함하고， 추가적으로 하나의 CQI를 보고할 수 있다. 즉， CQI는 CQIᅳ V 및 CQI_H를 별도로 계산 및 보고하는 것이 아니라, 하나의 최종 CQI (예를 들어, CQIALL)로서 계산 및 보고할 수 있다. 즉， Option 1에 따르면 CQI_H '가 CQIALL에 해당할 수 있고， Option 2에 따르면 CQI_V '가 CQIALL에 해당할 수 있다. 여기서 Option 1에 따른 CQIJT는 V-방향의 채널 특성을 고려하지 않고 상기 방식 1에 따라서 H-방향만을 고려하여 계산된 CQIJH와 동일한 것은 아니고， Option 2에 따른 CQI_V '도 H-방향의 채널 특성을 고려하지 않고 상기 방식 1에 따라서 V-방향만을 고려하여 계산된 CQI_V와 동일한 것은 아님을 주의해야 한다.
[225] 한편, CSI 피드백 전송 방식에는 비주기적 (aperiodic) CSI 피드백과 주기적 (periodic) CSI 피드백이 있다. 비주기적 CSI 피드백은 기지국의 요청과 같은 특정 이벤트가 발생한 경우에 CSI 피드백 정보를 전송하는 방식이다. 주기적 CSI 피드백은 미리 정해진 전송 시점에서 제한된 용량의 컨테이너 (container)를 통해서 CSI를 전송하는 방식이다.
[226] 비주기적 CSI 피드백에 있어서는， 이와 같은 본 발명에서 제안하는 다섯 가지 종류의 피드백 콘텐츠 (즉， RI_H, RI_V, PMI_H, PMI— V， 및 CQIALL) 중 전부 혹은 일부가 하나의 서브프레임 상에서 보고될 수 있다.
[227] 비주기적 CSI 피드백은， 예를 들어， PUSCH를 통해서 전송되므로 전송 용량의 여유가 있지만， 주기적 CSI 피드백은 PUCCH를 통해서 전송되므로 전송 용량의 제한으로 인해서 CSI 타입 별로 전송 시점 (예를 들어， 전송 주기， 오프셋 등)이 소정의 규칙에 따라서 미리 정해져야 한다.
[228] 따라서， 전술한 바와 같이 다섯 가지 종류의 피드백 콘텐츠가 구성되는 경우를 위해서 주기적 CSI 피드백 설정이 새롭게 설계되어야 한다.
[229] 본 발명에 따르면， RI_H 및 RIᅳ V에 대해서 각각 별도의 주기 및 /또는 오프셋이 적용될 수 있다. 예를 들어， RI_H 및 ！ 의 전송 주기는 동일하지만 상이한 오프셋이 설정되어 상이한 시점에서 전송될 수도 있다. 또는, RI_H 및 RI— V의 전송 주기와 전송 오프셋이 동일하게 설정되어， RI— H 및 1?1_\^가 동일한 시점에서 다중화 (multiplex)되어 전송될 수도 있다. 또는, RI_H 및 RI_V의 전송 주기도 상이하게 설정되고 전송 오프셋도 상이하게 설정될 수도 있다.
[230] 다음으로， PMI_H 및 PMI_V에 대해서 각각 별도의 주기 및 /또는 오프셋이 적용될 수 있다. 또한， 예를 들어, PMI_H 및 ! 1_의 전송 주기는 동일하지만 상이한 오프셋이 설정되어 상이한 시점에서 전송될 수도 있다. 또는， PMI— H 및 PMI_V의 전송 주기와 전송 오프셋이 동일하여 동일한 시점에서 다중화되어 전송될 수도 있다. 또는， PMI_H 및 PMI ^] 전송 주기도 상이하고 전송 오프셋도 상이하게 설정될 수도 있다. 추가적으로， PMI_H 의 전송 시점은 RI_H의 전송 주기를 기초로 설정되고 (예를 들어， RI_H 전송의 N 사이클 동안에 PMI_H가 X번 전송되도록 설정되고， RI_H의 전송 시점을 기준으로 PMI_H의 오프셋이 설정될 수 있음), PMI— V의 전송 시점은 RI ^] 전송 주기를 기초로 설정될 수도 있다.
[231] 다음으로, CQIALL (즉， Option 1에 따르면 최대 2CW에 대한 CQIJT만， 또는 Option 2에 따르면 최대 2CW에 대한 CQI_V '만)의 전송 시점은 특정 주기 및 오프셋에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어， Option 1에 따라서 CQIJT가 전송되는 경우에는 PMI_H의 전송 주기 /오프셋에 기초하여 PMI_H과 함께 다중화되어 전송되거나 다른 시점에 분리 (disjoint)되어 전송되도톡 설정될 수 있다. 또는, Option 2에 따라서 CQIᅳ V'가 전송되는 경우에는 1¾1_^의 전송 주기 /오프셋에 기초하여 PMI— V와 함께 다중화되어 전송되거나 다른 시점에 분리되어 전송되도록 설정될 수 있다.
[232] 즉， CQIJT 및 CQIᅳ V'를 모두 보고할 필요가 없고， Option 1 또는 Option 2 중 어떤 코드워드ᅳ대-레이어 매핑 방식인지에 따라서 CQI T 또는 CQL 중에서 어느 하나만 보고하도록 주기적 피드백 설정이 설계될 수 있다.
[233] 만약 Option 1에 따라서 CQI_H'만이 보고되는 경우라면 CQI_V '가 전송되는 것으로 설계된 시점에서 CQI_V '는 전송되지 않는다 (이를 CQI_V '가 누락 (drop)되는 것이라고 표현할 수도 있다). 마찬가지로， Option 2에 따라서 CQIᅳ V'만이 보고되는 경우라면 CQIJT가 전송되는 것으로 설계된 시점에서 CQIJT는 전송되지 않는다 (이를 CQIJT가 누락되는 것이라고 표현할 수도 있다).
[234] 동일한 의미를 달리 표현하자면, 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 후보들에 따라서 미리 CQIALL의 전송 시점 (예를 들어， Option 1에 따른 CQIJT의 전송 시점과 Option 2에 따른 CQI_V '의 전송 시점의 합집합)이 정의되고, 어떤 후보가 적용되느냐에 따라 그 중에서 일부의 전송 시점에서만 (예를 들어, Option 1에 따르는 경우에는 CQIJT의 전송 시점에서만, 또는 Option 2에 따르는 경우에는 CQIᅳ V'의 전송 시점에서만) CQIALL이 전송되고， 나머지 전송 시점에서는 (예를 들어， Option 1에 따르는 경우에는 CQI_V'의 전송 시점， 또는 Option 2에 따르는 경우에는 CQIJT의 전송 시점)에서는 CQIALL가 전송되지 않는 것 (또는 CQIALL이 누락되는 것)이라고 할 수도 있다. [235] 추가적인 예시로서, UE가 코드워드 -대-레이어 매핑의 모든 후보들을 가정하여 그에 따른 CQI들올 각각 계산하고， 계산된 CQI들을 모두 보고하는 방안을 적용할 수도 있다.
[236] 예를 들어， UE는 RI_H, RI_V, PMI_H 및 PMIᅳ V를 결정하고， Option 1의 코드워드 -대-레이어 매핑이 적용되는 경우를 가정하여 CQIJT를 계산하고， 또한 Option 2의 코드워드 -대-레이어 매핑이 적용되는 경우를 가정하여 CQIᅳ V'를 계산한다. 그리고， 실제로 어떤 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 적용되는지와는 무관하게， CQI_H' 및 CQIᅳ V' 각각을 Option 1 및 Option 2의 경우를 위해서 설계된 전송 시점에서 기지국으로 보고할 수 있다. 즉, CQIJT 및 CQI_V '의 어느 것도 누락하지 않고 전송하는 것이라고 표현할 수도 있다.
[237] 이에 따라， 기지국에서는 CQIJT 및 CQIᅳ V' 중에서 어떤 CQI를 선택적으로 이용하거나， 이 둘을 모두 고려하여 가장 적합한 CQI를 결정할 수도 있다. 또한， 기지국은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 후보들 중에서 어떤 후보를 이용하는 것이 가장 적합한지를 결정할 수 있다. 기지국이 결정한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 무엇인지를 UE에게 알려주고, 그에 따라 하향링크 신호를 스케줄링을 수행할 수 있다. 기지국이 결정한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 무엇인지는, 준 -정적 (semi-static)으로 (예를 들어, 상위계층 (예를 들어， RRC) 시그널링을 통해) 또는 동적 (dynamic)으로 (예를 들어， DCI를 통해) UE에게 알려질 수 있다. 이에 따라, UE는 어떠한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 적용되었는지를 확인하고， 그에 따라 하향링크 신호를 올바르게 디코딩할 수 있다.
[238] 도 18은 본 발명에 따른 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙의 추가적인 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[239] 도 18의 Option la 및 Option 2a의 예시는 각각 도 17의 Option 1 및 Option 2를 확장한 것으로 이해될 수 있다. 도 18의 예시에서 RI_H=5 및 RI_V-3인 레이어 도메인 행렬에서， 총 RIALL=15개의 레이어 요소 (또는 레이어에 해당하는 SINR 값)의 인덱스를 행 우선 (row first) 방식으로 1， 2， 3, ...， 15로 매긴 것을 나타낸다. 이러한 레이어 인덱스는 단지 예시적인 것이고， 열 우선 방식으로 레이어 인덱스가 부여될 수도 있으며, 다른 방식으로 레이어 인텍스가 부여될 수도 있다. 레이어 인덱스를 매기는 다양한 방식에 대해서는 도 21을 참조하여 후술한다.
[240] Option la는 Option 1과 같이 주로 RI_H 방향에서 CT1과 CW2를 구분하여 코드워드 -대-레이어 매핑을 수행한다는 점에서 유사하다. 그러나， Option 1이 레이어 요소를 열 (column)의 단위로 CW1과 CW2에 최대한 균등하게 나눠서 매핑하는 방식이라면， Option la는 전체 RIALL개의 레이어 요소를 CW1과 CW2에 최대한 균등하게 나눠서 매핑하는 방식이라고 할 수 있다. 이에 따라， 첫 번째 및 두 번째 열의 레이어 요소들 (예를 들어， 레이어 인텍스 1， 6, 11， 2, 7， 12)은 모두 CW1에 매핑되고, 네 번째 및 세 번째 열의 레이어 요소들 (예를 들어， 레이어 인덱스 4， 9， 14， 5， 10 15)은 모두 C1V2에 매핑되지만， 서ᅵ 번째 열의 3 개의 레이어 요소들 증에서 하나는 (예를 들어， 레이어 인덱스 3은) CW1에 ᅳ 둘은 (예를 들어， 레이어 인덱스 8， 13은) CW2에 매핑되도록 설정될 수 있다. 이에 따라， 전체 15개의 레이어 요소들 중에서 7개는 CW1에, 8개는 CW2에 매핑될 수 있다. 만약 전체 레이어 요소의 개수가 짝수라면 CW1과 CW2에 동일한 개수의 레이어 요소들이 매핑될 것이다.
[241] Option 2a는 Option 2와 같이 주로 RI_V 방향에서 CW1과 CW2를 구분하여 코드워드 -대-레이어 매핑을 수행한다는 점에서 유사하다. 그러나, Option 2가 레이어 요소를 행 (row)의 단위로 CW1과 CW2에 최대한 균등하게 나눠서 매핑하는 방식이라면， Option 2a는 전체 RIALL개의 레이어 요소를 CW1과 CT2에 최대한 균등하게 나눠서 메핑하는 방식이라고 할 수 있다. 이에 따라， 위에서부터 첫 번째 행의 레이어 요소들 (예를 들어， 레이어 인덱스 1， 2， 3, 4, 5)은 모두 CW1에 매핑되고， 위에서부터 세 번째 행의 레이어 요소들 (예를 들어， 레이어 인덱스 11， 12， 13, 14, 15)은 모두 CW2에 매핑되지만, 두 번째 행의 5 개의 레이어 요소들 중에서 둘은 (예를 들어， 레이어 인덱스 6, 7은) CW1에, 셋은 (예를 들어, 레이어 인텍스 8， 9， 10은) CT2에 매핑되도톡 설정될 수 있다. 이에 따라, 전체 15개의 레이어 요소들 중에서 7개는 CW1에， 8개는 CW2에 매핑될 수 있다. 만약 전체 레이어 요소의 개수가 짝수라면 CW1과 CW2에 동일한 개수의 레이어 요소들이 매핑될 것이다.
[242] 이에 따라， CW1에 매핑되는 레이어 요소들의 집합인 Setl에 해당하는 SINR 값들을 평균하여 CW1에 대한 CQI를 계산하고， CW2에 매핑되는 레이어 요소들의 집합인 Set2에 해당하는 SINR 값들을 평균하여 CW2에 대한 CQI를 계산할 수 있다. 또한, 전체 RIALL개의 SINR 값들 중에서 Setl과 Set2가 최대한 균등한 개수의 요소들을 포함하도록 하는 매핑 방식은 Option la 또는 Option 2a 외에도 다양한 방식으로 미리 정의될 수 있고, 어떤 매핑 방식이 적용되는지는 기지국이 상위계층 시그널링 또는 동적 시그널링을 통하여 UE에게 알려줄 수 있다. [243] 즉， 본 발명에서 제안하는 코드워드—대-레이어 매핑 방식은 RI_H 및 RIᅳ V으로 정의되는 2-차원 레이어 도메인에서 CW1 및 CW2에 매큉되는 레이어 요소들을 소정의 2-차원적인 경계선으로 구분되는 영역으로 정의하는 다양한 방식들을 포함하고， 각각의 영역에 속한 레이어 요소에 해당하는 SINR 값들을 평균화하여 해당 코드워드에 대한 CQI를 계산하는 것을 포함한다.
[244] 도 19는 본 발명에 따른 코드워드ᅳ대ᅳ레이어 매핑 규칙의 추가적인 예시들을 설명하기 위한 도면이다.
[245] Option lb는 Option 1 또는 Option la와 같이 주로 RI_H 방향을 기준으로 코드워드 -대—레이어 매핑을 적용한다늦 점에서는 유사하다. 그러나， Option lb에서는 CW에 매핑되는 레이어 요소들을 행 별로 스위칭할 수도 있다. 구체적으로 Option lb의 위에서부터 첫 번째 행에 속한 5개의 레이어 요소들을 최대한 균등하게 CW1과 CW2에 분산 매핑하는 방식으로， 2 개의 레이어 요소는 CW1에, 3 개의 레이어 요소는 CW2에 매핑하는 것을 가정할 수 있다. 다음으로， 위에서부터 두 번째 행에 속한 5 개의 레이어 요소들에 대해서는 2 개의 레이어 요소는 CW2에， 3 개의 레이어 요소는 CW1에 매핑할 수 있다. 다음으로， 위에서부터 세 번째 행에 속한 5 개의 레이어 요소들에 대해서는 2 개의 레이어 요소는 CW1에, 3 개의 레이어 요소는 CW2에 매핑할 수 있다. 이와 같이， 하나의 행에 속한 RIJ1 방향의 코드워드—대-레이어 매핑 방식은 종래기술 (예를 들어， 도 16)과 같이 적용되지만， 서로 다른 행에서는 CW1와 CW2의 순서가 변경 또는 스위칭하는 형태로 배치될 수 있다. 이에 따라， 각각의 코드워드에 매핑되는 레이어의 범 방향의 다이버시티를 높일 수 있다.
[246] Option 2b는 Option 2 또는 Option 2a와 같이 주로 RIᅳ V 방향올 기준으로 코드워드 -대-레이어 매큉을 적용한다는 점에서는 유사하다. 그러나， Option 2b에서는 CW에 매핑되는 레이어 요소들을 열 별로 스위칭할 수도 있다. 구체적으로 Option 2b의 첫 번째 열에 속한 3개의 레이어 요소들을 최대한 균등하게 CW1과 CW2에 분산 매핑하는 방식으로, 1 개의 레이어 요소는 CW1에， 2 개의 레이어 요소는 CW2에 매핑하는 것을 가정할 수 있다. 다음으로, 두 번째 행에 속한 3 개의 레이어 요소들에 대해서는 1 개의 레이어 요소는 CW2에， 2 개의 레이어 요소는 CW1에 매핑할 수 있다. 다음으로， 세 번째 행에 속한 3 개의 레이어 요소들에 대해서는 1 개의 레이어 요소는 CW1에， 2 개의 레이어 요소는 CW2에 매핑할 수 있다. 다음으로, 네 번째 행에 속한 3 개의 레이어 요소들에 대해서는 1 개의 레이어 요소는 CW2에, 2 개의 레이어 요소는 CW1에 매핑할 수 있다. 다음으로， 다섯 번째 행에 속한 3 개의 레이어 요소들에 대해서는 1 개의 레이어 요소는 CW1에 , 2 개의 레이어 요소는 CW2에 매핑할 수 있다. 이와 같이， 하나의 열에 속한 RI_V 방향의 코드워드—대-레이어 매핑 방식은 종래기슬 (예를 들어， 도 16)과 같이 적용되지만, 서로 다른 열에서는 CW1와 CW2의 순서가 변경 또는 스위칭하는 형태로 배치될 수 있다. 이에 따라， 각각의 코드워드에 매핑되는 레이어의 범 방향의 다이버시티를 높일 수 있다.
[247] 도 19에서 설명하는 예시들에서 제안하는 바와 같은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 적용되는지, 어떤 매핑 방식이 적용되는지는 상위계층 시그널링 또는 동적 시그널링을 통해서 UE에게 알려줄 수 있다.
[248] 전술한 본 발명의 다양한 예시들에 있어서， 어떤 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 적용되는지 기지국이 UE에게 동적 시그널링 (예를 들어， DCI)을 통해서 알려줄 수 있는데, 이러한 동적 시그널링은 비주기적 CSI 피드백을 트리거하는 정보를 포함할 수도 있다.
[249] 또한， 전술한 본 발명의 다양한 예시들에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑에 대한 정보는， 초기 전송 또는 재전송에 대해서 지시될 수도 있다.
[250] 도 20은 본 발명에 따른 레이어 인덱스 매핑 방식을 설명하기 위한 도면이다.
[251] 도 20의 예시들 중에서 Alt la, Alt lb, Alt 2a, Alt 2b는 행 우선으로 레이어 인덱스를 부여하는 방식이며， Alt 3a, Alt 3b, Alt 4a, Alt 4b는 행 우선으로 레이어 인덱스를 부여하는 방식이다. 행 우선 방식은 레이어 도메인 행렬 (예를 들어， RLV by RI_H 행렬)에서 하나의 행에 속한 요소들에 대해서 레이어 인덱스를 모두 부여한 후에 다음 행에 속한 요소들에 대해서 레이어 인덱스를 부여하는 방식이다. 유사하게， 열 우선 방식은 레이어 도메인 행렬에서 하나의 열에 속한 요소들에 대해서 레이어 인덱스를 모두 부여한 후에 다음 열에 속한 요소들에 대해서 레이어 인덱스를 부여하는 방식이다. 이에 따라， 전체 RIALL 개의 레이어 요소에 대해서 1， 2, 3， RIALL(Rᄂ V*RI_H)의 인덱스가 부여될 수 있다.
[252] 도 20의 RIᅳ V by RI_H 행렬에서， RI— V는 아래에서부터 위쪽으로 랭크 값이 높아지는 순서로 정렬되고'， RI_H는 왼쪽에서부터 오른쪽으로 탱크 값이 높아지는 순서로 정렬되어 있으며, 이를 기준으로 각각의 예시들에 대해서 설명한다.
[253] Alt la는 각각의 행에서 RI_H 방향으로 낮은 탱크부터 높은 랭크의 순서로 레이어 인텍스를 부여하되， RI_V 방향에서는 높은 랭크부터 낮은 랭크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하는 방식이다. 구체적으로, RI_V 방향에서 가장 높은 랭크에 해당하는 행 (도 20에서 위쪽에서부터 첫 번째 행)의 레이어 요소들 중에서， RI— H 방향으로 가장 낮은 탱크의 요소는 1의 인덱스가 부여되고, 순서대로 1의 증분을 가지는 인덱스가 부여되며， 마지막 레이어 요소에는 RI_H의 인덱스가 부여된다. 다음 행 (즉， RI_V 방향에서 두 번째로 높은 탱크에 해당하는 행)의 레이어 요소들에 RIJ l, RI_H+2, 2RI_H의 인덱스들이 부여된다. 마지막 행 (즉， RI_V 방향에서 가장 낮은 랭크에 해당하는 행)의 레이어 요소들에는 (RI_V-1)*RI_H+1,
(RI_V-l)*RI_H+2, RI_V*RI_H의 인덱스들이 부여된다.
[254] Alt lb는 각각의 행에서 RI_H 방향으로 노으
3Χ 랭크부터
Figure imgf000046_0001
랭크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하되 , RI_V 방향에서는 낮은 탱크부터 노 XL으 탱크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하는 방식이다,
[255] Alt 2a는 각각의 행에서 RI_H 방향으로 노으 랭크부터 낮은 랭크의 순서로 레이어 이 cll入르 부여하되， RI_V 방향에서는 노으 랭크부터 낮은 랭크의 순서로 레이어 이 cfl入르 부여하는 방식이다.
[256] Alt 2b는 각각의 행에서 RIJi 방향으로 낮은 탱크부터 노으
L 탱크의 순서로 레이어 이데人르 부여하되 , RI_V 방향에서는 낮은 탱크부터 노 XL으 랭크의 순서로 레이어 인텍스를 부여하는 방식이다.
[257] Alt 3a는 각각의 열에서 RI_V 방향으로 낮은 랭크부터
Figure imgf000046_0002
랭크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하되， RI_H 방향에서는 낮은 랭크부터 L 랭크의 순서로 레이어 인텍스를 부여하는 방식이다.
[258] Alt 3b는 각각의 열에서 RI_V 방향으로 노으 랭크부터 낮은 탱크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하되， RI_H 방향에서는 노으 랭크부터 낮은 탱크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하는 방식이 .
[259] Alt 4a는 각각의 열에서 RI_V 방향으로 높은 랭크부터 낮은 탱크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하되 , RI_H 방향에서는 낮은 랭크부터 노으 랭크의 순서로 레이어 인텍스를 부여하는 방식이다.
[260] Alt 4b는 각각의 열에서 RI_V 방향으로 낮은 랭크부터 노으 랭크의 순서로 레이어 인덱스를 부여하되 , RI_H 방향에서는 노으 랭크부터 낮은 랭크의 순서로 레이어 인텍스를 부여하는 방식이다.
[261] 이와 같은 • 다양한 레이어 인덱스 매핑 패턴은 미리 정의될 수 있고， 어떤 레이어 인덱스 매핑 패턴이 적용되는지는 기지국이 UE에게 상위계층 시그널링 등을 통해서 알려줄 수 있다. 또한， 도 20의 예시들은 제한적은 것은 아니고, 본 발명의 범위는 2-차원 레이어 도메인 행렬의 레이어 요소들을 서로 구분할 수 있도록 인덱스를 할당하는 다양한 방식들을 포함한다.
[262] 도 21 내지 도 23은 최대 4개의 코드워드가 지원되는 경우의 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑의 예시를 나타내는 도면이다.
[263] 예를 들어， 최대 4개의 코드워드를 지원하는 시스템에서의 코드워드-대- 레이어 매핑은， 레이어 도메인 2-차원 행렬에서 도 20과 같은 방식에 따라서 레이어 인덱스가 부여되고， 상기 도 17의 이tion 3와 같은 방식에 따라서 어떤 레이어 요소가 어떤 코드워드에 매핑되는지를 정의하는 방식으로 결정될 수 있다. 여기서， 도 17의 Option 3은 단지 예시적인 것이며 다양한 방식으로 코드워드-대- 레이어 매핑이-정의될 수 있다.
[264] 도 21 내지 도 23의 예시들에서는 최대 지원가능한 TB의 개수가 4이고， RI_H는 1, 2ᅳ 3, 8 중의 하나의 값을 가지고， ！ 는 1， 2， 3， ...， 8 중의 하나의 값을 가지는 경우에， product RKPRI) 값은 1, 2， 3, 4， 5ᅳ 6， 7， 8, 9， 10， 12， 14， 15， 16, 18, 64 증의 하나를 가질 수 있다 여기서, PRI 값은
RI—V*RI_H로 정의되므로， 상기 예시에서 11， 13, 17， 19, 23, ... 의 값을 가지지 않는 점을 유의해야 한다.
[265] 도 21 내지 도 23의 예시에서는 복수개의 코드워드의 각각에 매핑되는 레이어의 개수는 최대한 균등하게 분배되는 것을 나타낸다.
[266] 한편， 도 21의 예시에서 재전송 (ReTx)의 경우는, 초기 전송에서는 PRI>1 (즉， PRI가 2 이상)인 다중 코드워드 전송이 수행되었지만， 그 중에서 하나의 코드워드가 수신단에서 성공적으로 디코딩되지 않아서 해당 하나의 코드워드에 대한 재전송이 수행되는 경우에 하나의 코드워드가 2， 3 또는 4 개의 레이어에 매핑될 수 있음을 나타낸다. 여기서, 하나의 코드워드의 재전송은， 하나의 코드워드만 인에이블 (enable)되고， 나머지 코드워드들은 디스에이블 (disable)되는 것으로도 표현할 수 있다. 하나의 코드워드의 재전송 (또는 하나의 코드워드만 인에이블되고 나머지 코드워드들은 디스에이블)의 경우의 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑은 도 21의 일부에 대해서만 도시하지만， 도 22 또는 도 23의 보다 높은 탱크의 전송에 있어서， 2 개 또는 3 개의 코드워드의 재전송 (또는 복수개의 코드워드는 인에이블되고 나머지 코드워드는 디스에이블되는)에 대해서도 유사하게 적용될 수 있다.
[267] 전술한 바와 같은 본 발명에서 제안하는 코드워드 -대-레이어 매핑 방식에 대해서 도 15의 신호 처리 과정을 따라서 구체적으로 설명한다.
[268] 도 15에서는 2 개의 코드워드의 인코딩된 비트들에 대한 스크램블링 과정 및 스크램블링된 비트들에 대한 변조 과정은 동일하게 수행될 수 있다. 다만, 2 이상의 코드워드가 지원되는 경우에는 복수개의 코드워드의 각각에 대해서 스크램블링 및 변조가 수행될 수 있다.
[269] 스크램블링된 비트들에 대한 변조 과정을 통하여 복소 (complex) 값을 가지는 변조 심볼들이 생성될 수 있다. 각각의 코드워드 q에 대한 복소 변조 심볼들의 블톡은 ^^(^..^^(M^bᅳ 1)으로 표현할 수 있다. Ms (fmh 는 코드워드 q에 대해서， 물리 채널 상에서 전송되는 변조 심볼들의 개수를 나타내는 값이다.
[270] 복소 변조 심볼들의 블록이 레이어 매퍼 (layer mapper)에 입력된다. 레이어 매퍼의 출력을 행렬 X(i)라고 표현하기로 한다.
[271] 이하에서는， 행렬 X(i)의 각각의 원소를 단일 인덱스 변수로 표기하는 방식 (즉， 구조 1)과， 다수 인텍스 변수들의 쌍으로 표기하는 방식 (구조 2)로 나누어서 설명한다.
[272] 구조 1은 레이어 매퍼의 출력 행렬 X(i)의 각각의 원소를 단일 인덱스 변수 (예를 들어, r = 0, 1, ( )로 표기하는 방법이라고 할 수 있다.
[273] 행렬 X(i)를 백터 x(0를 이용하여 표현하는 경우， 코드워드 q에 대한 상기 복소 변조 심불들의 블록
Figure imgf000048_0001
은 레이어 x(i) = [x(0 i) ...
Figure imgf000048_0002
... xv'l)(i) 에 매핑된다. 여기서，
/ = 0，1，...，^^ — 1 이고， 는 레이어의 개수이고， 는 레이어 당 변조
Figure imgf000048_0003
심볼들의 개수이다.
[274] 여기서， t>는 본 발명에서 제안한 바와 같이 u= RIALL = I_H * RI_V 일 수 있다.
[275] 예를 들어， 공간 다증화 (spatial mult iplexing)에 대한 레이어 매핑의 경우에는, 종래 방식에 따론 상기 표 4의 코드워드 -대ᅳ레이어 매큉 규칙이， 아래의 표 6과 같이 2-차원 안테나 배열 (또는 3-차원 빔포밍)을 지원하는 MIM0 전송 구조에 적합한 형태로 새롭게 정의될 수 있다.
【9 Έ) [9LZ]
88C000/M0ZaM/X3d
Figure imgf000050_0001
Figure imgf000051_0001
Figure imgf000052_0001
^
Figure imgf000053_0001
( = ^<3)(3 + 2)
= di0)(7i + l)
= d(0)(7i + 2)
= i (0>(7 + 3)
= d(0)(7i + 4)
= dm{li + 5)
= dm(7i + 6)
J MVJ slyaymebr = J /Wvi s(y0m)b iv' symb
= d(,)(7i)
= dm{li + \)
= d ){li+2)
I0)( ) = «""(7/ + 3)
10 (V) = i/(l)(7 + 4)
l2)(7) = d0)(7i + 5)
= i/ )(7 + 6)
Figure imgf000053_0002
[277] 상기 표 6에서 "Number of codewords" 항목에는 2 코드워드에 대한 예시와 4 코드워드에 대한 예시도 포함한다. 즉， 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매큉 규칙은 2 이상의 개수의 코드워드에 대해서 적용될 수 있다.
[278] 또한, 상기 표 6의 "Number of layers" 항목의 값은 본 발명의 product rank의 값 (즉， PRI 또는 RIALL)의 값으로 정의된다. 즉， PRI 값은 1， 2, 3, 4， 5， 6， 7， .8， 9， 10, 12， 14， 15， 16， 18， ... , 64 중의 하나를 가질 수 있으며， 11, 13, 17, 19， 23， ... 의 값을 가지지 않는다.
[279] 상기 표 6에서는 PRI=14인 경우까지만 2CW 또는 4CT에 대한 코드워드-대- 레이어 매핑을 예시적으로 나타내지만， 이에 제한되는 것은 아니고， PRI=15, 16， 18， 20, 21, ... 의 경우에 대한 2 이상의 개수의 코드워드에 대해서도 동일한 원리에 따라서 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙이 정해질 수 있다.
[280] 나아가, 본 발명에서는 도 15의 레이어 매퍼의 출력이 백터 x( = [x(0) ) ... x(r) ) ..· "ᅳ1 ^θΓ 형태가 아니라， RI by RI— V의 행렬 X(i)로 구성하는 방식에 대해서 제안한다.
[281] 본 발명에 따른 행렬 레이어 도메인 X(i)는 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.
[282] 【수학식 10】
Figure imgf000054_0001
[283] 상기 수학식 10은 상기 백터 x() = [x(0)( ... x(r i) ... x(u'l)(i)J 와 균등한 (equivalent) 것으로 이해될 수 있다. 상기 행렬 X(i)에 대해서 행 방향 백터를 취하면 x(i) 가 되는 관계이며， 즉, x(0 = vec(X(i)) 의 관계를 가진다고 할 수 있다.
[284] 상기 수학식 10은 하나의 예시일 뿐, 행렬 X(i)는 RI_H개의 행과 RI_V개의 열을 가지는 행렬로 구성할 수도 있고， 이에 따라 상기 백터 ： Φ)와 행렬 XU)의 매핑 관계도 달리 정의될 수 있다.
[285] 본 발명에서 제안하는 3-차원 빔포밍올 위한 프리코딩 구조에 있어서， 도 17에서 나타내는 프리코딩 행렬 V— PM 및 H-PM을 각각 행렬 WH(i) 및 Wv(i)으로 표기할 수 있다. 또한， 상기 프리코딩 행렬 ffH(i) 및 Wv(i)은 상기 행렬 X(i)의 앞과 뒤에 곱해진다. 여기서， 뒤에 곱해지는 프리코딩 행렬은 트랜스포즈 (transpose)를 취한다. 행렬 Χ(ί)가 RI_H by RI_V 크기의 행렬인지, 또는 RI_V by RI_H 크기의 행렬인지에 따라서 WH(i) 및 Wv(i)가 X(i)에 곱해지는 위치가 달라질 수 있다.
[286] 예를 들어， 백터들의 블록 y(i)는 수학식 11과 같이 정의될 수 있다.
[287] 【수학식 11】
where Y(z) = WH (0 X( (Wv ()
Figure imgf000055_0001
[288] 상기 수학식 11에서 프리코딩 행렬 (i)은 L by RI— H 크기의 행렬이고, 프리코딩 행렬 Wv(0는 M by RI_V 크기의 행렬이다. P = L * 이다. 또한，
Figure imgf000055_0002
물리 채널에서 안테나 포트 당 전송되 변조 심볼들의 개수이다.
[289] 여기서， )와 )의 위치 및 RI_H와 RI_V의 위치 등은 서로 뒤바뀔 수 있음은 자명하다. 즉, 위 예시들은 설명의 편의상 WH(i)를 종래의 프리코딩 행렬의 위치에 대웅시켜 기술한 것이나, H 방향과 V 방향은 서로 대칭적인 것이므로 어느 방향에 관계된 파라미터를 먼저 기술하느냐에 따라 연관된 수식들은 대칭적으로 변형될 수 있을 것이다.
[290] 상기 수학식 10과 같이 레이어 매퍼의 출력을 백터 형태가 아니라 행렬 X(i) 형태로 나타내고， 3-차원 빔포밍을 위한 프리코딩 행렬 (i)와 Wv(i)를 행렬 X(i)의 앞 /뒤에 곱하는 형태의 구조에 따라서, 본 발명에서 제안하는 다양한 방식의 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 수식으로 표현하기 용이하다. 또한， 프리코딩 행렬 (i)와 Wv(i)의 각각이 수학식 11과 같이 일반적인 행렬 연산으로 표현되므로， Kronecker product 를 이용하여 표현하는 방식에 비해서， 프리코딩 행렬 각각의 개별적인 특성을 분석 및 최적화하여 보다 효율적인 UE 동작에 적합한 프리코딩 행렬을 설계하기에 용이하다.
[291] 또한， 상기 수학식 10 및 수학식 11에서 제안하는 구조에 따라서 레이어 매핑 및 프리코딩이， 상기 표 6에서 나타내는 바와 같은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙과 일치하기 위해서， 상기 수학식 10에서 인덱스 r이 행 우선으로 (예를 들어, 도 20의 Alt la와 같이) 부여되도록 할 수 있다.
[292] 다음으로， 구조 2는 레이어 매퍼의 출력 행렬 X(i)의 각각의 원소를 다수 인덱스 변수 (예를 들어, rH 및 rv)로 표기하는 방법이라고 할 수 있다.
[293] 구조 2에 따르면 레이어 매퍼의 출력 행렬 X(i)를 수학식 12와 같이 표현할 수 있다.
[294] 【수학식 12】
Figure imgf000056_0001
[295] 상기 수학식 12에서 rH = 0, 1， , RI_H-1 이고, rv = 0, 1 RI_V-1 이다.
[296] 상기 수학식 12와 같이 X(0가 표현되는 경우에도， 상기 수학식 11 및 그와 관련된 설명이 동일하게 적용될 수 있다.
[297] 또한, 상기 수학식 12와 같이 표현되는 X(i)의 각각의 원소에 대해세 본 발명에서 제안하는 다양한 코드워드 -대-레이어 메핑 규칙이 적용될 수 있다. 예를 들어， 상기 표 4와 같은 공간 다중화에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 아래의 표 7과 같은 형태로 새롭게 정의될 수 있다.
[298] 【표 7】
Figure imgf000057_0001
[299] 상기 표 7에서 "Number of codewords" 항목에서는 2 개의 코드워드에 대한 예시는 물론， 도 22 또는 도 23에서와 같은 4 코드워드에 대한 예시도 포함한다. 즉, 본 발명은 2 코드워드 이상의 복수개의 코드워드들 (예를 들어, N CWs)에 대해서도 상기 표 7에서 나타내는 바와 같이 코드워드ᅳ대-레이어 매핑 규칙올 적용할 수 있다.
[300] 또한， 표 7에서 "Number of layers" 항목은 본 발명에서 정의하는 product rank (또는 RIALL) 값에 해당하며, RIALL = RI_V*RI_H로 정의되므로, 1, 2, 3, 4,
5， 6， 7, 8, 9, 10, 12， 14, 15, 16， 18 64 중의 하나를 가질 수 있다 여기서， 상기 예시에서 11， 13, 17， 19, 23, ... 의 값을 가지지 않는 점을 유의해야 한다. [301] 또한， 표 7에서는 초기 전송의 경우만을 설명하고 있으며， 1 레이어 전송 또는 재전송의 경우에는 도 21이나 표 6에서 예시적으로 설명한 사항이 그대로 적용되거나 또는 인덱스를 수정함으로써 적용될 수 있다.
[302] 또한， 도 21이나 표 6에서 4 CW 초기 전송이 수행된 후 일부 코드워드에 대한 재전송의 경우 (또는 4 CW 중에서 일부만이 인에이블되고 나머지는 디스에이블되는 경우), 1 개의 코드워드만이 재전송 (또는 1 개의 코드워드만이 인에이블)되는 것을 예시한다. 그러나， 이에 제한되는 것은 아니고 2 CW 재전송 (또는 2 개의 코드워드만이 인에이블)되거나， 3 CW 재전송 (또는 3 개의 코드워드만이 재전송)될 수도 있고, 이는 재전송에 대한 스케줄링 정보 (즉, DCI 시그널링을 통한 스케줄링 정보)를 통해서 지시될 수 있다.
[303] 이에 따라, N 개의 코드워드에 대한 초기 전송 후에 N 개 중의 일부 또는 전부의 코드워드에 대한 재전송 (또는 N CWs 중에서 N 이하의 개수의 코드워드 (들)만이 인에이블되고 나머지 코드워드 (들)은 디스에이블)되는 경우를 가정하면, 기지국은 N 이하의 개수의 스케줄링 정보 (예를 들어, DCI 시그널링)을 통해서 선택적인 코드워드에 대한 재전송 (또는 인에이블되는 코드워드에 대한 전송)이 트리거될 수 있다. 이를 위해서， DCi 포맷 상에， 레이어의 개수， 복조 참조신호의 포트 개수， 스크램블링 식별자 정보 (예를 들어, nSCID)에 대한 정보를 제공하는 매핑 테이블이 정의될 수 있는데， N 개의 코드워드들 중에서 k (k=<N) 개의 코드워드만이 인에이블되고 N-k 개의 코드워드는 디스에이블되는 경우에 대해서， 각각의 k 값 (예를 들어， 1， 2 N)에 따라서 별도의 매핑 테이블로서 정의되어 기지국과 UE 간에 미리 약속되어 있거나, 기지국이 상위계층 시그널링을 통해서 특정 테이블에 따른 정보가 이용된다는 것을 UE에게 알려줄 수도 있다.
[304] 상기 표 7에서는 상기 본 발명에서 예시한 다양한 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙 중에서 도 18의 Option la의 예시에 해당한다. 만약 도 18의 Option 2a와 같은 코드워드 -대-레이어 매큉 규칙은 표 8과 같이 표현될 수 있다.
[305] 【표 8】
Figure imgf000059_0002
[306] 상기 표 7과 표 8의 예시를 비교하여 보면， RI_H와 RI 1 대한 각각의 for 루프 구문의 순서를 변경함으로써 구성한 것임을 알 수 있다.
[307] 또한， 도 19의 Option lb 또는 Option 2b와 같은 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙을 적용하기 위해서는, 아래의 수학식 13과 같이 모들로 (modulo) 연산을 이용할 수 있다.
[308] 【수학식 13】
Figure imgf000059_0001
[309] 상기 수학식 13에서 계수 a 및 b는， 상기 표 7이나 표 8과 같은 알고리즘을 적용하기 위해서, 인덱스에 대한 적절한 파라미터로서 설정될 수 있다. 즉, 상기 수학식 13은 예시일 뿐， 본 발명의 범위는 도 19의 Option lb, Option 2b와 같이 레이어 도메인 2-차원 행렬 상에서 CWl, CW2가 교대로 매핑되도록 하기 위해서 모들로 연산과 같은 함수를 활용하는 다양한 변형예들을 포함할 수 있다.
[310] 상기 도 17에서 Option 1 및 Option 2와 같은 코드워드-대-레이어 매핑 규칙은 각각 아래의 표 9 및 표 10과 같이 표현될 수 있다.
[311] 또한 <도 5>에서의 Option 1 및 Option 2는 각각 하기 <표 4〉 및 <표 5>와 같이 기술될 수 있다:
[312] 【표 9】
Number Number of Codeword-to-layer mapping
of layers codewords = 0,1,..., ^-1
Se =0
forrH=0toRIH-l
for rv =0 to RIV— 1
if :<RIvLRIH/2J
'rv)(/) (0) (RI v I— RI H/2}' + k)
YRO E B R= S (^B/(RIVLRIH/2j) else
υ (≥2)
xir"-rv) (0 = dw ({υ - RIv[RIH/2j) + k-Rl- = ^ b/("-RivLRiH/2J) end
k = k + \
end
end
Sett = 0
for rH = 0 to RIH -1
forrv =0 to RIV -1
ifA:<RIv|_RIH/4j
x^ i) = /(())(RIv|_RIH/4j/ + )
else if RIV[RIH /4j</t< RI V LRIH /2」
(/) = dm{ Kl YR\Hl2 - RIvLRIH/4j)/ + /— RIv|_RIH/4 J)
elseif RIvl_RIH/2」≤ : < RIv|3RIH/4j
x(r" 'rv ' (0 = d(2) ((RI V[ \ H / J- RI v [RI H /2 J + ¾ - RI v ?Λ H /2_J)
else
o (≥4)
세 0 = ^"((υ— Rlv[3RIH/4j)/ + /一 RIvL3RIH/4j)
end
k = k + \
end
end
y = l/(RivLRiH/4j)
= M^b /(RI V LRI H /2」 - RI V LRI H /4j) = M«B/(RIvL3RIH/4jᅳ RIVLRIH/2J) = 1/(^-RIVL3RIH/4J)
[313] 【표 10】 Number Number of Codeword-to-layer mapping
of layers codewords 1
Set A: = 0
for rv =0 to RIVᅳ 1
for H = 0 to RIHᅳ 1
if <RIH|_RIv/2_|
χ(Γ"'^(ί) = d(0) (R1H[RI v /2}' + k)
else ^ =Ms ( y /(RIHLRIv/2j) o {≥2)
x "rv) (0 = dm ({υᅳ RIH[R1 V /2j) + A:-RI = s (^b/(^- IHLRIv/2j) end
k = k + \
end
end
Set /t = 0
for rv = 0 to RIV -1
for H = 0 to RIHᅳ 1
ifA:<RIH|_RIv/4j
x(r'"rv)() = i/(0,(RIHL lv/4) + k)
elseif RIH|_RIV/4_|≤ : < RIH[RIV/2_|
xir" Λ) () = dm ((RIH L I V /2jᅳ RIHLRIv/4j> + - RI h !_RI v /4 J)
else if RIH |_RI v /2」 <A:<RIH [3RIv/4j
x( v ) (i) ^ d<2>((RIH 3RIv/4j- IH[ Iv/2j> + fc― IH Rlv/2j)
else
υ (≥4) x(r" Λ) (/) = 3) ((υ -RIHL3RIV /4j> + :ᅳ RI H v /4J)
end
k = /c + \
end
end
^= l/(RiHLRiv/ j)
= ^„b/(RiHLRiv/2j-RiHLRiv 4j)
- L /(RIHL3RIv/4j - IH LRI V /2」)
= l/(^-RiHL3Riv/ j)
[314] 또한 도 17의 Option 3과 같이 레이어 도메인 2-차원 행렬을 격자 구조로 분할하여 N 개 (예를 들어， 도 17의 Option 3의 예시에서는 N=4)의.코드워드에 매핑시키는 방식도, 상기 표 9나 표 10을 일반화하여 rH 및 rv 인덱스가 레이어 도메인 2-차원 행렬이 격자 구조로 분할되도톡 인덱싱 및 루프 구조를 이용하여 표현될 수 있다.
[315] 전술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 2-차원 안테나 배열에 의한 3-차원 빔포밍 (또는 3-차원 MIM0)을 위한 프리코딩 구조 및 코드워드 -대-레이어 매핑 방식은 다음과 같이 정리할 수 있다.
[316] 예를 들어, 상기 도 17의 Option 1(또는 상기 표 9)와 같은 코드워드ᅳ대ᅳ 레이어 매핑 규칙을 적용하는 경우 , H 방향에서는 복수개의 CW (예를 들어， CW0 및 CW1)가 최대한 동일한 개수의 레이어 (들)에 나뉘어 매핑되는 "균등 분산 (evenly distributed)"의 특징을 가진다고 표현할 수 있고， V 방향에서는 모든 레이어가 하나의 코드워드에 매핑되는 "일 -대 -전부 (one-to-all)"의 특징을 가진다고 표현할 수 있다. 여기서， 균등 분산은 짝수개의 레이어들이 짝수개의 코드워드에 분산 매핑될 때는 동일한 개수의 레이어들이 각각의 코드워드에 매핑되는 것을 의미하고 홀수개의 레이어 또는 홀수개의 코드워드인 경우에는 각각의 코드워드에 매핑되는 레이어의 개수의 차이가 1 이하 (즉， 0또는 1)인 것을 의미할 수 있다.
[317] 즉， H 차원 (dimension)에서는 H 방향의 복수개의 전송 빔들이 복수개의 코드워드에 최대한 균등하게 분산되어 전송된다. 예를 들어， H 방향에서 N 개의 전송 빔들 중에서 k 개의 전송 빔들은 CW0의 전송훌 위해 이용되고， 나머지 N-k 개의 전송 빔들은 C 의 전송을 위해서 이용될 수 있다. 또한， V 차원에서는 V 방향의 복수개의 전송 빔들이 모두 하나의 동일한 CW의 전송을 위해서 이용될 수 있다.
[318] 예를 들어， 상기 도 17의 Option 2(또는 상기 표 10)와 같은 코드워드-대- 레이어 매핑 규칙을 적용하는 경우， V 방향에서는 복수개의 CW (예를 돌어, CW0 및 C )가 최대한 동일한 개수의 레이어 (들)에 나뉘어 매핑되는 "균등 분산' '의 특징을 가진다고 표현할 수 있고, H 방향에서는 모든 레이어가 하나의 코드워드에 매핑되는 "일 -대-전부' '의 특징을 가진다고 표현할 수 있다.
[319] 즉， V 차원에서는 V 방향의 복수개의 전송 빔들이 복수개의 코드워드에 최대한 균등하게 분산되어 전송된다. 예를 들어， V 방향에서 N 개의 전송 빔들 중에서 k 개의 전송 빔들은 CW0의 전송을 위해 이용되고， 나머지 N-k 개의 전송 빔들은 CW1의 전송을 위해서 이용될 수 있다. 또한， H 차원에서는 H 방향의 복수개의 전송 빔들이 모두 하나의 동일한 CW의 전송을 위해서 이용될 수 있다.
[320] 위와 같은 특징을 종합적으로 고려하면， 본 발명의 제안에 따른 코드워드- 대ᅳ레이어 매핑의 일반 규칙은 다음과 같이 표현할 수 있다. 제 1 차원의 복수개의 레이어 요소들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되고， 제 2 차원의 복수개의 레이어 요소들은 주로 하나의 코드워드에 매핑된다. [321] 이에 따라， 상기 도 17의 Option 1과 같은 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙은 다음과 같이 표현된다. 제 1 차원 (이 예시에서는 H 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑된다. 제 2 차원 (이 예시에서는 V 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 모두 하나의 코드워드에 매핑된다.
[322] 상기 도 17의 Option 2과 같은 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙은 다음과 같이 표현된다. 제 1 차원 (이 예시에서는 V 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑된다. 제 2 차원 (이 예시에서는 H 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 모두 하나의 코드워드에 매핑된다.
[323] 위와 같은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙의 특징은, 2 개의 서로 다른 차원 (예를 들어， H 방향 및 V 방향)은 안테나 도메인에서는 서로 완전히 대칭적이지만, 그럼에도 불구하고 서로 다른 차원에 대해서 각각 적용되는 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은 서로 상이한 방식이 적용된다는 것으로도 표현할 수 있다.
[324] 다음으로, 상기 도 18의 Option la와 같은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은 다음과 같이 표현된다. 제 1 차원 (이 예시에서는 H 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑된다. 제 2 차원 (이 예시에서는 V 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 하나의 코드워드에 매핑되는 제 1 매핑 타입， 및 복수개의 레이어 요소들이 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산되는 제 2 매핑 타입을 포함한다. 여기서， 제 1 매핑 타입의 경우의 수가 제 2 매핑 타입의 경우의 수보다 많다 (또는 하나의 경우만이 제 2 매핑 타입을 따르고, 나머지 경우들은 제 1 매핑 타입을 따른다). 여기서, 제 1 매핑 타입의 경우의 수와 제 2 매핑 타입의 경우의 수의 합은 제 1 차원의 요소의 개수와 동일하다.
[325] 상기 도 18의 Option 2a와 같은 ^드워드 -대-레이어 매핑 규칙은 다음과 같이 표현된다. 제 1 차원 (이 예시에서는 V 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑된다. 제 2 차원 (이 예시에서는 H 방향)의 복수개의 레이어 요소들은 하나의 코드워드에 매핑되는 제 1 매핑 타입， 및 복수개의 레이어 요소들이 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산되는 제 2 매핑 타입을 포함한다. 여기서， 제 1 매핑 타입의 경우의 수가 제 2 매핑 타입의 경우의 수보다 많다 (또는 하나의 경우만이 제 2 매핑 타입을 따르고， 나머지 경우들은 제 1 매핑 타입을 따른다). 여기서， 제 1 매핑 타입의 경우의 수와 제 2 매핑 타입의 경우의 수의 합은 제 1 차원의 요소의 개수와 동일하다. [326] 추가적으로， 본 발명에 따른 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 있어서, 코드워드 재전송의 경우 (또는 복수개의 코드워드 중에서 일부가 인에이블되고 나머지는 디스에이블되는 경우)에는， 제 2 차원에서의 복수개의 레이어 요소들은 모두 하나의 코드워드에 매핑되는 것으로 정의될 수 있다. 기존의 무선 통신 시스템에서의 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 (예를 들어， 도 16)에서는 초기 전송의 경우에는 "균등 분배" 방식의 매핑 방식을 따르지만 재전송의 경우 (또는 하나의 코드워드만이 인에이블되는 경우)에는 "일 -대-전부" 방식을 따르는 것과 달리， 본 발명에서 제안하는 바에 따르면 제 2 차원에서는 코드워드 초기 전송이나 재전송에서 모두 동일하게 "일 -대-전부" 방식의 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 따르는 것이라고 할 수 있다.
[327] 나아가， 본 발명의 예시들은 H 방향 및 V 방향의 두 개의 공간적인 차원을 가정하여 설명하였지만， 본 발명의 범위는 차원의 개수에 제한되지 않는다. 즉， 3 개 이상의 차원에 대해서도 본 발명에서 제안하는 원리가 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, D (D>-2) 개의 차원 중에서 특정 하나의 차원에서만 복수개의 CT가 복수개의 레이어에 최대한 균등하게 분산 매핑되도록 하고， 나머지 D-1 개의 차원의 각각에서는 복수개의 레이어가 주로 하나의 CW에 매핑되도록 설정될 수 있다. 또는， D (D>=2) 개의 차원 중에서 특정 하나의 차원에서만 복수개의
Figure imgf000065_0001
복수개의 레이어에 최대한 균등하게 분산 매핑되도록 하고， 나머지 D-1 개의 차원 중에서 특정 하나의 차원에서만 복수개의 레이어가 주로 하나의 CW에 매핑되도록 설정될 수 있다.
[328] 또한， 전술한 바와 같은 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 따라서 3-차원 빔포밍을 위한 CQI를 계산 (즉， 하나의 동일한 코드워드에 매핑되는 레이어 요소들에 해당하는 SINR 값들의 평균을 이용하여 CQI를 계산)하는 데에 이용될 수 있다.
[329] 이상에서 설명한 본 발명의 제안 기술은, 3-차원 빔포밍이 가능한 상기 L*M 패널 안테나에 대한 CSI 측정을 목적으로 하는 다른 참조 신호， 예를 들어 CRS, S S, T S( tracking RS) , DMRS, 혹은 다른 형태의 셀 특정 참조 신호 혹은 단말 특정 참조 신호에 대해서도 동일하게 혹은 유사하게 확장 적용될 수 있다.
[330] 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널상태정보 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[331] 단계 S2410에서 기지국은 하향링크 채널을 측정에 이용되는 하향링크 신호 (예를 들에 하향링크 참조신호)를 단말에게 전송할 수 있고， 단말은 이를 수신할 수 있다.
[332] 단계 S2420에서 단말은 하향링크 신호를 이용하여 하향링크 채널을 측정할 수 있다. 단말은 측정된 하향링크 채널에 기초하여, 3-차원 범포밍에 대한 채널상태정보를 결정 및 /또는 계산할 수 있다. 예를 들어, product rank에 기초하여 복수개의 차원 (예를 들어， H 방향과 V 방향)의 각각에 적절한 랭크 값 (예를 들어， RI_H 및 RI_V)을 결정할 수 있다. 또한， 결정된 product rank에 기초하여 최적의 전체 프뫼코딩 행렬 (PMALL)을 결정하고, 이 경우의 각각의 차원에서의 PMI (예를 들어， PMI_H 및 PMI_V)를 결정할 수 있다. 또한， 각각의 차원에 대한 CQI (예를 들어， CQI_H 및 CQI 를 결정하거나 전체 CQI를 결정할 수 있다. 여기서， 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 따라서， 각각의 코드워드에 매핑되는 레이어 (들)를 결정할 수 있고, 해당 레이어 (들)의 SINR의 평균을 이용하여 해당 코드워드에 적합한 CQI를 결정할 수 있다.
[333] 단계 S2430에서 단말은 3-차원 빔포밍에 대한 채널상태정보 (예를 들어, RI— H RIᅳ V， PMI_H, PMIᅳ V, 또는 CQI(CQI_H, CQI_V 및 /또는 CQIALL) 중의 하나 이상)을 기지국으로 보고할 수 있다. 채널상태정보의 보고는 주기적 또는 비주기적 방식으로 수행될 수 있다.
[334] 도 24에서 설명하는 예시적인 방법은 설명의 간명함을 위해서 동작의 시리즈로 표현되어 있지만， 이는 단계가 수행되는 순서를 제한하기 위한 것은 아니며， 필요한 경우에는 각각의 단계가 동시에 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한， 본 발명에서 제안하는 방법을 구현하기 위해서 도 24에서 예시하는 모든 단계가반드시 필요한 것은 아니다.
[335] 전술한 바와 같은 본 발명의 방법에 있어서ᅳ 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.
[336] 도 25는 본 발명에 따른 단말 장치 및 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
[337] 도 25를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치 (10)는, 송신기 (11)， 수신기 (12)， 프로세서 (13), 메모리 (14) 및 복수개의 안테나 (15)를 포함할 수 있다. 송신기 (11)는 외부 장치 (예를 들어， 단말)로의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 수신기 (12)는 외부 장치 (예를 들어， 단말)로부터의 각종 신호， 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 프로세서 (13)는 기지국 장치 (10) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 복수개의 안테나 (15)는 예를 들어 2-차원 안테나 배치에 따라서 구성될 수 있다.
[338] 본 발명의 일례에 따른 기지국 장치 (10)의 프로세서 (13)는， 본 발명에서 제안하는 예시들에 따라서 채널상태정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 기지국 장치 (10)의 프로세서 (13)는 그 외에도 기지국 장치 (10)가 수신한 정보， 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리 (14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며 , 버퍼 (미도시 ) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
[339] 도 25을 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치 (20)는 송신기 (21), 수신기 (22)， 프로세서 (23)， 메모리 (24) 및 복수개의 안테나 (25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나 (25)는 MIM0 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 송신기 (21)는 외부 장치 (예를 들어, 기지국)로의 각종 신호， 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 수신기 (22)는 외부 장치 (예를 들어 , 기지국)로부터의 각종 신호， 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 프로세서 (23)는 단말 장치 (20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.
[340] 본 발명의 일례에 따른 단말 장치 (20)의 프로세서 (23)는， 본 발명에서 제안하는 예시들에 따라서 채널상태정보를 송신하도톡 구성될 수 있다. 단말 장치 (20)의 프로세서 (23)는 그 외에도 단말 장치 (20)가 수신한 정보， 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며， 메모리 (24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며， 버퍼 (미도시 ) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
[341] 위와 같은 단말 장치 (10)의 구체적인 구성은， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며， 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
[342] 또한， 본 발명의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서， 하향링크 전송 주체 (entity) 또는 상향링크 수신 주체는 주로 기지국을 예로 들어 설명하였고， 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체는 주로 단말을 예로 들어 설명하지만， 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어， 상기 기지국에 대한 설명은 샐， 안테나 포트， 안테나 포트 그룹， RRH, 전송 포인트, 수신 포인트， 액세스 포인트, 중계기 등이 단말로의 하향링크 전송 주체가 되거나 단말로부터의 상향링크 수신 주체가 되는 경우에 동일하게 적용될 수 있다. 또한， 중계기가 단말로의 하향링크 전송 주체가 되거나 단말로부터의 상향링크 수신 주체가 되는 경우， 또는 중계기가 기지국으로의 상향링크 전송 주체가 되거나 기지국으로부터의 하향링크 수신 주체가 되는 경우에도 본 발명의 다양한 실시예를 통하여 설명한 본 발명의 원리가 동일하게 적용될 수도 있다.
[343] 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어， 본 발명의 실시예들은 하드웨어， 펌웨어 (fin丽 are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
[344] 하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs (Digital Signal Processors) , DSPDs(Digital Signal Processing Devices) , PLDs (Programmable Logic Devices) , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) , 프로세서， 컨트를러， 마이크로 컨트롤러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[345] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[346] 상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서， 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
【산업상 이용가능성】
[347] 상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 3-차원 빔포밍을 위한 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

【청구의 범위】
【청구항 1】
무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보 (CSI)를 전송하는 방법에 있어서， 2-차원 안테나 배열을 지원하는 기지국으로부터 참조신호를 수신하는 단계; 상기 참조신호를 이용하여 상기 CSI를 결정하는 단계; 및
결정된 상기 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고，
상기 CSI는 채널품질지시자 (CQI)를 포함하고，
상기 CQI는 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙을 이용하여 결정되고,
제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙과， 제 2 차원에 대한 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙은 상이한， CSI 전송 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은, 상기 제 1 차원의 복수개의 레이어들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 것으로 정의되고，
상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙은, 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들은 모두 하나의 코드워드에 매핑되는 것으로 정의되는， CSI 전송 방법 .
【청구항 3]
제 1 항에 있어서，
상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 상기 제 1 차원의 복수개의 레이어들은 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 것으로 정의되고,
상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은， 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들이 모두 하나의 코드워드에 매핑되는 제 1 매핑 타입과， 상기 제 2 차원의 복수개의 레이어들이 복수개의 코드워드들에 최대한 균등하게 분산 매핑되는 제 2 매핑 타입을 포함하는 것으로 정의되는， CSI 전송 방법.
【청구항 4]
제 3 항에 있어서，
상기 제 1 매핑 타입의 경우의 수는 상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수보다 많고ᅳ 상기 제 1 매핑 타입의 경우의 수와 상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수의 합은， 제 1 차원의 복수개의 레이어들의 개수와 동일한， CSI 전송 방법.
【청구항 5】
제 4 항에 있어서 ,
상기 제 2 매핑 타입의 경우의 수는 1인, CSI 전송 방법 .
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 제 1 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수평 (Horizontal) 방향에 대웅하고, 상기 제 2 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수직 (Vertical) 방향에 대응하는, CSI 전송 방법 .
【청구항 7】
제 1 항에 있어서，
상기 제 1 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수직 방향에 대웅하고， 상기 제 2 차원은 상기 2 차원 안테나 배열의 수평 방향에 대웅하는， CSI 전송 방법.
【청구항 8】
제 1 항에 있어서，
상기 제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙 및 상기 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에서， 하나의 코드워드에 대응하는 복수개의 레이어의 SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio) 값들의 평균 (average)을 이용하여 상기 하나의 코드워드에 대한 CQI가 계산되는, CSI 전송 방법 .
【청구항 9】
제 1 항에 있어서，
상기 코드워드 -대—레이어 매핑 규칙에 대한 복수개의 후보들에 기초하여 복수개의 CQI들을 결정하고，
상기 복수개의 CQI들을 포함하는 상기 CSI가 전송되는， CSI 전송 방법.
【청구항 10】
제 9 항에 있어서，
주기적 CSI 피드백이 적용되는 경우에， 상기 복수개의 CQI들은 서로 다른 전송 시점에서 전송되는， CSI 전송 방법.
【청구항 11】
제 1 항에 있어서， 상기 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙에 대한 복수개의 후보들 중의 하나에 기초하여 하나의 CQI를 결정하고，
상기 하나의 CQI를 포함하는 상기 CSI가 전송되는， CSI 전송 방법 .
【청구항 12】
제 1 항에 있어서，
상기 코드워드 -대ᅳ레이어 매핑 규칙을 지시하는 정보가ᅳ 상기 기지국으로부터 상기 단말에게 상위 계층 시그널링 또는 동적 시그널링에 의해서 제공되는, CSI 전송 방법 .
【청구항 13]
게 12 항에 있어서，
상기 동적 시그널링은 비주기적 CSI 전송을 트리거하는 정보를 포함하는, CSI 전송 방법 .
【청구항 14】
무선 통신 시스템에서 채널상태정보 (CSI)를 전송하는 단말 장치에 있어서, 전송 모들;
수신 모들; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 이용하여， 2ᅳ차원 안테나 배열을 지원하는 기지국으로부터 참조신호를 수신하고; 상기 참조신호를 이용하여 상기 CSI를 결정하고; 결정된 상기 CSI를 상기 기지국으로 상기 전송 모듈을 전송하도록 설정되고，
상기 CSI는 채널품질지시자 (CQI)를 포함하고，
상기 CQI는 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙올 이용하여 결정되고,
제 1 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙과 제 2 차원에 대한 코드워드 -대-레이어 매핑 규칙은 상이한, CSI 전송 단말 장치.
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