WO2015084051A1 - Csi feedback method and apparatus in multiple antenna system - Google Patents

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WO2015084051A1
WO2015084051A1 PCT/KR2014/011771 KR2014011771W WO2015084051A1 WO 2015084051 A1 WO2015084051 A1 WO 2015084051A1 KR 2014011771 W KR2014011771 W KR 2014011771W WO 2015084051 A1 WO2015084051 A1 WO 2015084051A1
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codebook
layers
precoding matrix
csi
domain
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리지안준
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주식회사 아이티엘
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    • H04B7/046Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account
    • H04B7/0469Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account taking special antenna structures, e.g. cross polarized antennas into account

Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method and apparatus for channel state information (CSI) feedback in a multi-antenna system.
  • CSI channel state information
  • the mobile communication system can support eight transmit antennas for beamforming operation.
  • the same physical resource block (PRB) may be scheduled or allocated to up to four user equipments (UEs). have.
  • UEs user equipments
  • a closely-spaced X-polarized antenna is considered, for example, from 0.5 ⁇ to 0.7 ⁇ .
  • the current mobile communication system only considers the antenna arrangement in the horizontal direction for beamforming operation. Meanwhile, in order to further improve MIMO performance, it is necessary to introduce a full dimension (MID) MIMO supporting both a horizontal direction and a vertical direction.
  • MID full dimension
  • next generation mobile communication system aims to support up to 64 transmit antennas in a two-dimensional antenna configuration with respect to a closed loop (CL) MIMO operation.
  • CL closed loop
  • 8 APs FD MIMO scheme supporting 8 antenna ports (AP) based on a 2D array should be supported.
  • CSI feedback for stably supporting FD MIMO including up to eight transmit antennas is an important issue, and a new precoding codebook design for eight APs is required.
  • One example of the present invention is to provide a CSI feedback method and apparatus in a multiple antenna system.
  • Another example of the present invention is to provide an apparatus and method for designing a codebook for supporting FD MIMO.
  • Another example of the present invention is to provide an apparatus and method for designing a codebook in consideration of two-dimensional beamforming or layer mapping.
  • a method of supporting a full dimension (FD) multiple-input multiple-output (MIMO) by a terminal in a multi-antenna system includes Channel State Information (CSI) including Precoding Matrix Index (PMI) 1 corresponding to the horizontal domain, PMI 2 corresponding to the vertical domain, and Rank Indication (RI) indicating the number of layers for downlink transmission. Transmitting the precoded data from the base station based on the detected precoding matrix based on the PMI1, the PMI2, and the RI, wherein the precoding matrix is the RI. It is included in the codebook defined according to the number of layers indicated by the codebook, characterized in that based on the Discrete Fourier Transform (DFT) beam vector.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • a method for supporting FD MIMO in a multi-antenna system may further include receiving, from the terminal, a CSI including a PMI1 corresponding to the horizontal domain, a PMI2 corresponding to the vertical domain, and an RI indicating a number of layers related to downlink transmission, based on the RI. Determining a codebook according to the number of times, detecting a precoding matrix in the codebook based on the PMI1 and the PMI2, and generating precoded data based on the detected precoding matrix; And transmitting the precoded data to the terminal, wherein the codebook is based on a DFT beam vector.
  • a terminal supporting FD MIMO in a multi-antenna system receives a CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) through the four antenna ports for the horizontal domain and the four antenna ports for the vertical domain from the base station, based on the CSI-RS
  • the processor detects a codebook based on a DFT beam vector and a precoding matrix included in the codebook based on the PMI1, the PMI2, and the RI, and the receiver based on the detected precoding matrix Receiving precoded data from the base station.
  • a codebook optimized for 2D beamforming or FD MIMO in consideration of codeword layer mapping is provided. To provide an advantage. Thus, system throughput performance can be improved.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate a CSI-RS pattern according to an example of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a multiple antenna system according to an example of the present invention.
  • 5 shows an example of codeword layer mapping for 5 layer transmission.
  • 6 shows an example of codeword layer mapping for 6 layer transmission.
  • FIG. 9 is an example of an explanatory diagram showing a precoding method in an FD MIMO system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an example of a block diagram illustrating a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • 'transmitting a channel' may be interpreted as meaning transmitting information through a specific channel.
  • the channel is a concept including both a control channel and a data channel
  • the control channel may be, for example, a physical downlink control channel (PDCCH) or a physical uplink control channel (PUCCH).
  • the data channel may be, for example, a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) or a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH).
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • the wireless communication system 10 is widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station 11 (evolved-NodeB, eNB).
  • Each base station 11 provides a communication service for specific cells 15a, 15b, and 15c.
  • One base station may be responsible for multiple cells.
  • the base station 11 refers to a transceiver for performing information and control information sharing with the terminal for cellular communication, and includes a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point (Access Point), Other terms, such as a femto base station, a home node B, a relay, and the like, may be called.
  • a cell is meant to encompass all of the various coverage areas such as megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell, and the like.
  • the UE 12 may be fixed or mobile and may have a mobile station (MS), a mobile terminal (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, or a PDA. (personal digital assistant), wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
  • MS mobile station
  • MS mobile terminal
  • MT mobile terminal
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • PDA personal digital assistant
  • wireless modem wireless modem
  • handheld device handheld device
  • downlink refers to a transmission link from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink refers to a transmission link from the terminal 12 to the base station 11. it means.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-FDMA
  • OFDM-FDMA OFDM-FDMA
  • OFDM-TDMA OFDM-FDMA
  • OFDM-TDMA OFDM-FDMA
  • various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • Layers of a radio interface protocol between the terminal 12 and the base station 11 are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems.
  • the layer L1 may be divided into a second layer L2 and a third layer L3.
  • the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
  • a physical downlink control channel is a hybrid automatic repeat request (HARQ) related to resource allocation and DL-SCH of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH) to the terminal 12.
  • the PDCCH may carry an uplink grant that informs the terminal 12 of resource allocation of uplink transmission.
  • the DL-SCH is mapped to a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • the Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) informs the terminal 12 of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • ACK Non-acknowledgement
  • NACK Non-acknowledgement
  • CSI channel status information
  • PMI precoding matrix index
  • PTI precoding type indicator
  • RI rank indication
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • the CQI provides information on link adaptive parameters that the terminal 12 can support for a given time.
  • the CQI may indicate a data rate that can be supported by the downlink channel in consideration of characteristics of the receiver of the terminal 12 and signal to interference plus noise ratio (SINR).
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • the base station 11 may determine the modulation (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, etc.) and coding rate to be applied to the downlink channel using the CQI.
  • CQI can be generated in several ways.
  • a method of quantizing and feeding back a channel state as it is, a method of calculating a feedback to a signal to interference plus noise ratio (SINR), and a method of notifying a state that is actually applied to a channel such as a modulation coding scheme (MCS) may be used.
  • the MCS includes a modulation scheme, a coding scheme, a coding rate, and the like.
  • PMI provides information about the precoding matrix in the codebook based precoding.
  • PMI is associated with multiple-input multiple-output (MIMO).
  • MIMO multiple-input multiple-output
  • CL MIMO closed loop MIMO
  • RI is information about a rank (ie, number of layers) recommended by the terminal 12. That is, RI represents the number of independent streams used for spatial multiplexing.
  • the RI is fed back only when the terminal operates in the MIMO mode using spatial multiplexing.
  • RI is always associated with one or more CQI feedback. In other words, the fed back CQI is calculated assuming a specific RI value. Since the rank of the channel generally changes slower than the CQI, the RI is fed back fewer times than the CQI.
  • the transmission period of the RI may be a multiple of the CQI / PMI transmission period. RI is given for the entire system band and frequency selective RI feedback is not supported.
  • the wireless communication system 10 may be a multiple antenna system. Multiple antenna systems may be referred to as MIMO systems.
  • the multi-antenna system may be a multiple-input single-output (MISO) system or a single-input single-output (SISO) system or a single-input multiple-output (SIMO) system. May be a system.
  • the MIMO system uses multiple transmit antennas and multiple receive antennas.
  • the MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna.
  • the SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna.
  • the SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
  • Multiple antenna transmit / receive schemes used for the operation of multiple antenna systems include frequency switched transmit diversity (FST), Space Frequency Block Code (SFBC), Space Time Block Code (STBC), and Cyclic Delay Diversity (CDD).
  • FST frequency switched transmit diversity
  • SFBC Space Frequency Block Code
  • STBC Space Time Block Code
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • TSTD time switched transmit diversity
  • the wireless communication system 10 needs to estimate an uplink channel or a downlink channel for data transmission / reception, system synchronization acquisition, channel information feedback, and the like.
  • the process of restoring a transmission signal by compensating for distortion of a signal caused by a sudden change in channel environment is called channel estimation.
  • channel estimation it is also necessary to measure the channel state (channel state) for the cell to which the terminal 12 belongs or other cells.
  • a reference signal (RS) known to each other is used by the terminal 12 and the base station 11 for channel estimation or channel state measurement.
  • the channel information (p. ) can be estimated.
  • the channel estimate estimated using the reference signal p Is Depends on the value, so to get an accurate estimate of You need to converge to zero.
  • the channel can be estimated by minimizing the effects of
  • the reference signal may be allocated to all subcarriers or may be allocated between data subcarriers for transmitting data.
  • a signal of a specific transmission timing is composed of only a reference signal such as a preamble in order to obtain a gain of channel estimation performance.
  • the amount of data transmission can be increased.
  • resource elements used by one antenna to transmit a reference signal are not used by another antenna. This is to avoid interference between antennas.
  • the downlink reference signal includes a channel state information (CSI) reference signal (CSI-RS) and a DMRS.
  • CSI channel state information
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • Channel State Information Reference Signal may be used for estimation of channel state information.
  • the CSI-RS is placed in the frequency domain or time domain.
  • CQI, PMI, RI, etc. may be reported from the terminal 12 to the base station 11 as channel state information when necessary through estimation of the channel state using the CSI-RS.
  • transmission mode 0 may be a mode that supports only a single antenna port
  • transmission modes 9 and 10 may be a mode that can support up to eight antenna ports.
  • the definition of the antenna port is as follows.
  • first channel When a first symbol (or signal) is carried over a first channel and a second symbol (or signal) is carried over a second channel, the first channel can be inferred by the second channel.
  • An antenna port is defined such that the channel over which a symbol on the antenna port is conveyed can be inferred from the channel over which another symbol on the same antenna port is conveyed).
  • Each element in the resource grid for antenna port p is called a resource element (RE), and each resource element is identified by an index pair (k, l) in every slot.
  • k is a subcarrier index in the frequency domain
  • l time The symbol index in the region.
  • the resource element represents the smallest frequency-time unit to which the modulation symbol of the data channel or the modulation symbol of the control channel is mapped. If there are M subcarriers on one OFDM symbol, and one slot includes N OFDM symbols, one slot includes a total of M ⁇ N resource elements.
  • antenna ports 0 to 3 may be sequentially mapped to each of four physical antennas.
  • the number of antenna ports and the unique resource grid of each antenna port are determined depending on the reference signal configuration in the cell. For example, when the total number of physical antennas is 64, the number of antenna ports supporting CSI-RS is ⁇ 1, 2, 4, 8 according to the configuration of the CSI-RS and the arrangement of the CSI-RS ports in the physical antenna. , 16, 32, 64 ⁇ , and each antenna port may have a unique pattern for carrying a CSI-RS as shown in FIG. 2 or 3.
  • a unique pattern in which an antenna port carries a CSI-RS or a pattern in which a CSI-RS is mapped to a resource element is called a CSI-RS pattern.
  • FIG. 2 and 3 illustrate a CSI-RS pattern according to an example of the present invention.
  • 2 illustrates an example in which a CSI-RS is mapped to a resource element in the case of a normal cyclic prefix
  • FIG. 3 illustrates an example in which a CSI-RS is mapped to a resource element in the case of an extended CP. It is shown schematically.
  • Rp represents a resource element used for CSI-RS transmission at the antenna port P.
  • R 15 means CSI-RS transmitted from antenna port 15.
  • the CSI-RS pattern is one in which CSI-RSs are mapped to resource elements (2, 5) and (2, 6) of antenna port 15.
  • the CSI-RS pattern is mapped to resource elements (2, 5) and (2, 6) of antenna ports 15 and 16, and that antenna ports 17 and Mapped to resource elements (8, 5) and (8, 6) of 18, mapped to resource elements (3, 5) and (3, 6) of antenna ports 19 and 20, and resource elements of antenna ports 21 and 22 Maps to (9, 5) and (9, 6).
  • each antenna port has a unique CSI-RS pattern.
  • 2 and 3 illustrate a total of eight antenna ports 15 to 22 transmitting CSI-RS in a wireless communication system equipped with eight physical antennas.
  • this is only an example, and in the case of a wireless communication system having 64 physical antennas, up to 64 antenna ports may be supported, and in this case, antenna ports transmitting CSI-RS may be extended to antenna ports 15 to 63.
  • FIG. 4 illustrates a multiple antenna system according to an example of the present invention.
  • the multi-antenna system 400 includes a base station 410 having a plurality of antennas and a terminal 420 having a plurality of antennas.
  • the base station 410 supports a two-dimensional antenna array having eight or more antenna ports.
  • eight or more antenna ports supported by the base station 410 may be a corresponding number of any one of ⁇ 16, 32, 64 ⁇ as an example. That is, the base station 410 may support an antenna port corresponding to a multiple of eight.
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • the base station 410 may transmit the CSI-RS to the terminal 420 for CSI feedback.
  • the base station 410 may transmit the CSI-RS to the terminal 420 in the horizontal antenna port (s) and vertical antenna port (s).
  • PMI1 may correspond to the horizontal antenna port and PMI2 may correspond to the vertical antenna port. That is, PMI1 may be for beamforming in the horizontal direction, and PMI2 may be for beamforming in the vertical direction.
  • PMI1 may correspond to the vertical antenna port, and PMI2 may correspond to the vertical antenna port.
  • PMI1 may correspond to the horizontal antenna port and PMI2 corresponds to the vertical antenna port.
  • the number of antenna ports for CSI-RS transmission in each direction, whether horizontal or vertical, is one of 2, 4, and 8.
  • Codebooks for the two and four antenna ports are designed based on independent spatial channels.
  • the codebook for the eight antenna ports is designed based on the x-polarized antenna configuration. For all antennas, if x polarized antennas are not used, the optimized codebook is redesigned and no co-phasing part is needed.
  • embodiments of the present invention can design a codebook as a combination of discrete fourier transform (DFT) beam and beam selection.
  • DFT discrete fourier transform
  • a new codebook design for a new 8 APs FD MIMO is proposed in consideration of the following criteria.
  • Double beam selection operation for two dimensions by two different PMI indexes through two different PMIs This can be done by using different DFT beam vectors for different columns of the matrix in the codebook. Different DFT beam vectors may be obtained based on two different PMI indexes.
  • a codebook for 8 APs can be designed as follows.
  • the 4 APs DFT beam vector v m and / or v n can be used.
  • a vector v m having a size of 4 is designed in such a manner that the phase is sequentially changed from the first element 1 to the fourth element e j6 ⁇ m / 32 .
  • T means a transpose matrix
  • m is an integer of 0 to 31.
  • the vector v m has a total of 32 beam directions.
  • a codebook design to be described below may be configured by selecting a specific beam direction among the 32 beam directions.
  • each PMI may have 4 bits. Thus only 16 beam directions can be selected in this case.
  • a delta value may be added to a parameter regarding each horizontal and vertical domain of a codebook, which may be represented as shown in Table 1 below.
  • Table 1 shows an example of a codebook for 1-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (1) m, n is a codebook for one layer for FD MIMO.
  • v m , v n are the beam vectors of the horizontal domain and the vertical domain, respectively
  • i 1 represents the value of PMI1 (e.g., PMI corresponding to the horizontal domain)
  • i 2 corresponds to PMI2 (e.g., vertical domain) PMI) value.
  • d 1 and d 2 are delta values for beam direction selection for the horizontal domain and the vertical domain, respectively.
  • d 1 and d 2 have a value of 0 or 1.
  • m 2i 1 + d 1
  • n 2i 2 + d 2
  • i 1 and i 2 each have a value of 0 to 15, and thus m and n may each have 32 values. have.
  • the d 1 and d 2 may be determined according to, for example, the following alternatives Alt.
  • the d 1 and the d 2 may be configured through RRC signaling. That is, the d 1 and the d 2 may be changed to semi statically.
  • the d 1 and the d 2 depend on a CSI subframe set.
  • d 1 and d 2 may be determined as in Equations 3 and 4, respectively.
  • C CSI, 0 , C CSI, 1 represent subframe sets, and are configured by a higher layer. For example, if C CSI, 0 , C CSI, 1 is configured by a higher layer, resource-restricted CSI measurements are configured in the terminal.
  • both d 1 and d 2 are set to zero.
  • each subframe set has a different interference condition, and therefore, RI of the two subframe sets If is equal, it is advantageous for the precoding operation of the base station.
  • ICIC Inter-Cell Interference Coordination
  • the d 1 and the d 2 may be determined according to a CSI process.
  • Multiple CSI processes may be configured in a transmission mode (TM) 10, and thus, UEs supporting TM 10 may be configured with two different CSI processes. Therefore, the d 1 and the d 2 can be determined according to each CSI process.
  • TM transmission mode
  • rank 2 codebook For codebooks for two layers (ie rank 2 codebook), the selection of two beam directions is required. That is, two beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between these two layers, the direction difference of the two beams should be maximum. Among the 32 directions in total, there are 16 cases in which the beams of each layer have a direction perpendicular to each other (that is, v m (n), v m (n) +16 ). have. Each PMI may have 4 bits to maintain the Rank 2 codebook size defined in the current standard.
  • the rank 2 codebook may be represented as in the following table.
  • Table 2 shows an example of a codebook for two-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (2) m, n is a codebook for two layers for FD MIMO.
  • v m , v n are the beam vectors of the horizontal domain and the vertical domain, respectively
  • i 1 represents the value of PMI1 (e.g., PMI corresponding to the horizontal domain)
  • i 2 corresponds to PMI2 (e.g., vertical domain) PMI) value is as described above.
  • the columns of the matrix included in the codebook correspond to the number of layers.
  • rank 3 codebook For codebooks for three layers (ie rank 3 codebook), the selection of three beam directions is required. That is, three beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between these three layers, the direction difference of the three beams should be maximum. There are 16 cases in which the direction difference between the three beams is the largest among the 32 directions. Each PMI may have 4 bits to maintain the Rank 3 codebook size defined in the current standard.
  • the rank 3 codebook may be represented as the following table.
  • Table 3 shows an example of a codebook for 3 layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (3) m, n is a codebook for three layers for FD MIMO.
  • rank 4 codebook For codebooks for four layers (ie rank 4 codebook), the selection of four beam directions is required. That is, four beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between the four layers, there are eight cases where the direction difference of the four beams is maximized. Each PMI may have 3 bits to maintain the Rank 4 codebook size defined in the current standard.
  • the rank 4 codebook may be represented as the following table.
  • Table 4 shows an example of a codebook for 4-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (4) m, n is a codebook for four layers for FD MIMO.
  • the selection of five beam directions is required. That is, five beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs.
  • the number of orthogonal beams that can be selected is up to four.
  • an orthogonal structure between columns of the matrix included in the codebook must be maintained.
  • codeword to layer mapping should be considered. Accordingly, the following rules may be followed for rank 5 codebook design.
  • Table 5 (1) Each column of the matrix in the codebook is orthogonal to each other. (2) All possible orthogonal beams are used. (3) Maintain codeword balance. That is, another codeword has the same number of orthogonal beams in both the horizontal and vertical domains.
  • each layer includes at least one beam.
  • codeword layer mapping should be considered important.
  • the following codeword layer mapping may be applied for 5 layer transmission.
  • 5 shows an example of codeword layer mapping for 5 layer transmission.
  • codeword 0 is mapped to layer 1 and layer 2
  • codeword 1 is mapped to layer 3, layer 4, and layer 5.
  • the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, two beams may be shared for each domain (or dimension) of layer 1 and layer 2, and two beams may be shared for each domain (or dimension) for layer 3 and layer 5.
  • a zero vector may be inserted.
  • the rank 5 codebook may be represented as follows.
  • Table 6 shows an example of a codebook for 5-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (5) m, n is a codebook for 5 layers for FD MIMO.
  • v m (n) v m (n) +8 , v m (n) +16 , v m (n) +24 , and 0 Vectors can be used.
  • the codebook of Table 6 has a problem that the power applied to the layers are different, so that the rank 5 codebook can be represented as follows so that all the layers have the same power.
  • Table 7 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • the codebook of Table 7 has a problem that the above-described codeword layer mapping is not considered. If horizontal beamforming is applied to one codeword and vertical beamforming is applied to another codeword, the codebook may be designed. That is, the rank 5 codebook to which domain (or dimension) based codeword division is applied may be represented as follows.
  • Table 8 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • the rank 5 codebook may be represented as follows.
  • Table 9 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • rank 6 codebook For codebooks for six layers (ie rank 6 codebook), the selection of six beam directions is required. That is, six beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs.
  • the design rules of Table 5 described above may be applied for the rank 6 codebook.
  • codeword layer mapping may be applied for rank 6 (ie, six layer transmission).
  • 6 shows an example of codeword layer mapping for 6 layer transmission.
  • codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, and layer 3, and codeword 1 is mapped to layer 4, layer 5, and layer 6.
  • the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, layers 1 to 3 may share two beams for each domain (or dimension), and layers 4 to layer 6 may share two beams for each domain (or dimension).
  • layers 1 to 3 may share two beams for each domain (or dimension)
  • layers 4 to layer 6 may share two beams for each domain (or dimension).
  • a zero vector may be inserted.
  • the rank 6 codebook may be represented as follows.
  • Table 10 shows an example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (6) m, n is a codebook for 6 layers for FD MIMO.
  • the codebook of Table 10 has a problem that the power applied to the layers are different, so that the rank 6 codebook can be represented as follows so that all the layers have the same power.
  • Table 11 shows another example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • the rank 6 codebook may be represented as follows.
  • Table 12 shows another example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • rank 7 codebook For codebooks for seven layers (ie rank 7 codebook), the selection of seven beam directions is required. That is, seven beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs.
  • the design rules of Table 5 described above may be applied for the rank 7 codebook.
  • codeword layer mapping may be applied for rank 7 (ie, seven layer transmission).
  • codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, and layer 3, and codeword 1 is mapped to layer 4, layer 5, layer 6, and layer 7.
  • layers 1 to 3 may share two beams for each domain (or dimension)
  • layers 4 to layer 7 may share two beams for each domain (or dimension).
  • a zero vector may be inserted.
  • the rank 7 codebook may be represented as follows.
  • Table 13 shows an example of a codebook for 7-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (7) m, n is a codebook for 7 layers for FD MIMO.
  • the rank 7 codebook can be represented as follows.
  • Table 14 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • the rank 7 codebook may be represented as follows.
  • Table 15 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
  • a rank 7 codebook may be represented as follows.
  • Table 16 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • rank 8 codebook For codebooks for 8 layers (ie, rank 8 codebook), selection of eight beam directions is required. That is, eight beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs.
  • the design rules of Table 5 described above may be applied to the rank 8 codebook.
  • codeword layer mapping may be applied for rank 8 (ie, 8 layer transmission).
  • codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, layer 3, and layer 4, and codeword 1 is mapped to layer 5, layer 6, layer 7, and layer 8.
  • layers 1 to layer 4 may share two beams for each domain (or dimension)
  • layers 5 to layer 8 may share two beams for each domain (or dimension).
  • a zero vector may be inserted.
  • the rank 8 codebook may be represented as follows.
  • Table 17 shows an example of a codebook for 8-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • W (8) m, n is a codebook for 8 layers for FD MIMO.
  • the rank 8 codebook may be represented as follows.
  • Table 18 shows another example of a codebook for 8-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
  • FIG. 9 is an example of an explanatory diagram showing a precoding method in an FD MIMO system according to the present invention.
  • a codebook designed for the antenna configuration as shown in FIG. 5 is used.
  • the terminal transmits a CSI report including a PMI1 corresponding to horizontal APs, a PMI2 corresponding to vertical APs and an RI indicating the number of layers to the base station (S900).
  • PMI1 and PMI2 provide information about the precoding matrix in the codebook based precoding.
  • the RI provides information on rank (ie, number of layers) recommended by the UE.
  • PMI1 may correspond to CSI-RS of APs of the horizontal domain
  • PMI2 may correspond to CSI-RS of APs of the vertical domain.
  • Such dual PMI may support beamforming in the horizontal direction (or domain or dimension) and in the vertical direction (or domain or dimension).
  • the base station determines a codebook according to the number of layers based on the RI, and detects the precoding matrix in the corresponding codebook based on the PMI1 and PMI2 (S910).
  • the base station may use one of the codebooks according to the layers described above in Tables 1 to 4 and Tables 6 to 18.
  • i 1 corresponds to PMI1
  • i 2 corresponds to PMI2 in each table as described above.
  • the base station transmits the precoded data to the terminal based on the detected precoding matrix (S920).
  • FD MIMO operation using up to eight transmit antennas that can be implemented in a next generation mobile communication system
  • it is optimized for two-dimensional beamforming in consideration of codeword layer mapping.
  • codeword layer mapping By providing customized codebooks, system throughput performance can be improved.
  • FIG. 10 is an example of a block diagram illustrating a terminal and a base station according to the present invention.
  • the terminal and the base station according to the present invention can use the antenna configuration as shown in FIG.
  • the base station according to the present invention may use four antenna ports for each of the horizontal direction and the vertical direction.
  • the terminal 1000 includes a terminal memory 1005, a terminal processor 1010, and a terminal transceiver 1020.
  • the terminal memory 1005 is connected to the terminal processor 1010 and stores various information for driving the terminal processor 1010.
  • the terminal transceiver 1020 is connected to the terminal processor 1010 to transmit and receive radio signals.
  • the terminal processor 1010 implements a proposed function, process, and / or method for performing an operation according to the present invention In the above-described embodiments, the operation of the terminal is controlled by the terminal processor 1010. It can be implemented by.
  • the terminal transceiver 1020 receives the CSI-RS from the base station 1050.
  • the terminal transceiver 1020 receives the CSI-RS through APs in the horizontal domain (or direction) of the base station 1050 and APs in the vertical domain (or direction).
  • the terminal processor 1010 includes a channel estimator 1011 and a CSI processor 1012.
  • the channel estimator 1011 performs channel estimation based on the CSI-RS, and the CSI processing unit 1012 is vertical (or horizontal) with the PMI1 corresponding to the horizontal (or vertical) APs based on the result of the channel estimation. Red)
  • the RI indicating the PMI2 and the number of layers corresponding to the APs may be determined.
  • the CSI processor 1012 generates the PMI1, the PMI2, and the RI and sends the generated PMI1, the PMI2, and the RI to the terminal transceiver unit 1020. Then, the terminal transceiver 1020 transmits the CSI report including the PMI1, PMI2, and RI to the base station 1050.
  • PMI1 corresponds to APs of the horizontal domain
  • PMI2 corresponds to APs of the vertical domain.
  • the base station 1050 includes a base station memory 1055, a base station processor 1060, and a base station transceiver 1070.
  • the base station memory 1055 is connected to the base station processor 1060 and stores various information for driving the base station processor 1060.
  • the base station transceiver 1070 is connected to the base station processor 1060 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Base station processor 1060 implements the proposed functions, processes and / or methods for performing operations in accordance with the present invention. In the above-described embodiments, the operation of the base station may be implemented by the control of the base station processor 1060.
  • the base station processor 1060 includes a reference signal processor 1061, a CSI processor 1062, and a data processor 1063.
  • the reference signal processor 1061 generates a reference signal including the CSI-RS.
  • the base station transceiver 1070 transmits the reference signal including the CSI-RS to the terminal 1000.
  • the base station transceiver 1070 receives the CSI report from the terminal 1000.
  • the CSI report includes PMI1, PMI2 and RI.
  • PMI1 corresponds to APs of the horizontal domain
  • PMI2 corresponds to APs of the vertical domain.
  • the CSI processor 1062 determines a codebook according to the number of layers based on the RI, and based on the PMI1 and PMI2, The precoding matrix can be detected.
  • a codebook having the following characteristics may be determined or used by the CSI processing unit 1062.
  • each column of the matrix in the codebook is orthogonal to each other.
  • Two double beam selection operations for two dimensions are performed through two different PMIs. This can be done by using different DFT beam vectors for different columns of the matrix in the codebook. Different DFT beam vectors may be obtained based on two different PMI indexes.
  • the coping operation is eliminated.
  • the coping operation is replaced by the beam selection operation.
  • the CSI processing unit 1062 may use one of the codebooks according to the layers described above in Tables 1 to 4 and Tables 6 to 18.
  • i 1 corresponds to PMI1
  • i 2 corresponds to PMI2 in each table as described above.
  • the data processor 1063 generates precoded data based on the detected precoding matrix, and transmits the precoded data to the terminal 1000 through the base station transceiver 1070.
  • the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, logic circuit and / or data processing device.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the transceiver may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the technique according to the present invention may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing a corresponding function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Landscapes

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Abstract

The present invention relates to a method for supporting full dimension (FD) multiple-input multiple-output (MIMO) in a multiple antenna system in which a horizontal domain and a vertical domain each comprise four antenna ports (APs), the method comprising a codebook having unitary properties, wherein the codebook is based on a DFT beam vector and uses all possible orthogonal beams, and comprises the same number of orthogonal beams between code words, considering code word layer mapping.

Description

다중 안테나 시스템에서 CSI 피드백 방법 및 장치CSI feedback method and apparatus in a multi-antenna system
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 안테나 시스템에서 CSI(channel state information) 피드백(feedback) 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method and apparatus for channel state information (CSI) feedback in a multi-antenna system.
이동통신 시스템은 빔포밍(beamforming) 동작을 위해 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있다. 특히 다중 사용자(Multi-User) MIMO(Multiple Input Multiple Output) 동작에 있어서, 최대 4개의 단말(user equipment: UE)에 동일한 물리자원블록(physical resource block: PRB)이 스케줄링(scheduled) 또는 할당될 수 있다. 이러한 차세대 이동통신 시스템에서 안테나의 구성과 관련하여, 예를 들어 0.5λ에서 0.7λ정도로 매우 근접한 간격의(closely-spaced) X 편극의(X-polarized) 안테나가 고려된다. The mobile communication system can support eight transmit antennas for beamforming operation. In particular, in a multi-user multiple input multiple output (MIMO) operation, the same physical resource block (PRB) may be scheduled or allocated to up to four user equipments (UEs). have. Regarding the configuration of the antenna in this next generation mobile communication system, a closely-spaced X-polarized antenna is considered, for example, from 0.5λ to 0.7λ.
하지만, 현재 이동통신 시스템은 빔포밍 동작을 위하여 오직 수평적 방향(horizontal direction)의 안테나 배치만 고려되고 있다. 한편, MIMO 성능을 더 향상시키기 위하여는 수평적 방향과 수직적 방향(vertical direction) 둘 다를 지원하는 FD(full dimension) MIMO가 도입될 필요가 있어야 한다.However, the current mobile communication system only considers the antenna arrangement in the horizontal direction for beamforming operation. Meanwhile, in order to further improve MIMO performance, it is necessary to introduce a full dimension (MID) MIMO supporting both a horizontal direction and a vertical direction.
한편, 차세대 이동통신 시스템은 폐루프(closed loop: CL) MIMO 동작과 관련하여, 2차원의 안테나 구성으로 최대 64개까지의 송신 안테나를 지원하는 것을 목표로 하고 있다. 그 첫번째 단계로, 2차원 어레이 기반의 8개의 안테나 포트(AP: Antenna Port)들을 지원하는 8 APs FD MIMO 기법이 지원되어야 할 것이다. Meanwhile, the next generation mobile communication system aims to support up to 64 transmit antennas in a two-dimensional antenna configuration with respect to a closed loop (CL) MIMO operation. As a first step, 8 APs FD MIMO scheme supporting 8 antenna ports (AP) based on a 2D array should be supported.
이와 관련하여 총 8개까지의 송신 안테나를 포함하는 FD MIMO를 안정적으로 지원하기 위한 CSI 피드백은 매우 중요한 이슈이며, 8개의 APs들을 위한 새로운 프리코딩 코드북 디자인이 요구된다.In this regard, CSI feedback for stably supporting FD MIMO including up to eight transmit antennas is an important issue, and a new precoding codebook design for eight APs is required.
본 발명의 일 예는 다중 안테나 시스템에서 CSI 피드백 방법 및 장치를 제공함에 있다.One example of the present invention is to provide a CSI feedback method and apparatus in a multiple antenna system.
본 발명의 다른 일 예는 FD MIMO를 지원하기 위한 코드북을 디자인하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another example of the present invention is to provide an apparatus and method for designing a codebook for supporting FD MIMO.
본 발명의 또 다른 일 예는 2차원 빔포밍 또는 레이어 맵핑을 고려한 코드북 디자인하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another example of the present invention is to provide an apparatus and method for designing a codebook in consideration of two-dimensional beamforming or layer mapping.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다중 안테나 시스템에서 단말에 의한 FD(Full Dimension) MIMO(multiple-input multiple-output) 지원 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 수평적 도메인에 대응하는 PMI(Precoding Matrix Index)1, 상기 수직적 도메인에 대응하는 PMI2 및 하향링크 전송에 관한 레이어의 수를 나타내는 RI(Rank Indication)를 포함하는 CSI(Channel State Information)를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 PMI1, 상기 PMI2 및 상기 RI를 기반으로 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 프리코딩된 데이터를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 프리코딩 매트릭스는 상기 RI가 나타내는 레이어의 수에 따라 정의된 코드북에 포함되며, 상기 코드북은 DFT(Discrete Fourier Transform) 빔 벡터를 기반한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of supporting a full dimension (FD) multiple-input multiple-output (MIMO) by a terminal in a multi-antenna system. The method includes Channel State Information (CSI) including Precoding Matrix Index (PMI) 1 corresponding to the horizontal domain, PMI 2 corresponding to the vertical domain, and Rank Indication (RI) indicating the number of layers for downlink transmission. Transmitting the precoded data from the base station based on the detected precoding matrix based on the PMI1, the PMI2, and the RI, wherein the precoding matrix is the RI. It is included in the codebook defined according to the number of layers indicated by the codebook, characterized in that based on the Discrete Fourier Transform (DFT) beam vector.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 다중 안테나 시스템에서 FD MIMO 지원 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 수평적 도메인에 대응하는 PMI1, 상기 수직적 도메인에 대응하는 PMI2 및 하향링크 전송에 관한 레이어의 수를 나타내는 RI를 포함하는 CSI를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 RI를 기반으로 상기 레이어의 수에 따른 코드북을 결정하는 단계, 상기 PMI1 및 상기 PMI2를 기반으로 해당 코드북에서의 프리코딩 매트릭스를 검출하는 단계, 상기 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 프리코딩된 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 프리코딩된 데이터를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 코드북은 DFT 빔 벡터를 기반한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for supporting FD MIMO in a multi-antenna system. The method may further include receiving, from the terminal, a CSI including a PMI1 corresponding to the horizontal domain, a PMI2 corresponding to the vertical domain, and an RI indicating a number of layers related to downlink transmission, based on the RI. Determining a codebook according to the number of times, detecting a precoding matrix in the codebook based on the PMI1 and the PMI2, and generating precoded data based on the detected precoding matrix; And transmitting the precoded data to the terminal, wherein the codebook is based on a DFT beam vector.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 다중 안테나 시스템에서 FD MIMO를 지원하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 수평적 도메인에 대한 4개의 안테나 포트들 및 상기 수직적 도메인에 대한 4개의 안테나 포트들을 통하여 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 수신하는 수신부, 상기 CSI-RS를 기반으로 상기 수평적 도메인에 대응하는 PMI1, 상기 수직적 도메인에 대응하는 PMI2 및 하향링크 전송에 관한 레이어의 수를 나타내는 RI를 포함하는 CSI를 생성하는 프로세서부, 및 상기 생성된 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 전송부를 포함하되, 상기 프로세서부는 상기 PMI1, 상기 PMI2 및 상기 RI를 기반으로 DFT 빔 벡터에 기반한 코드북 및 상기 코드북에 포함되는 프리코딩 메트릭스를 검출하며, 상기 수신부는 상기 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 프리코딩된 데이터를 상기 기지국으로부터 수신함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a terminal supporting FD MIMO in a multi-antenna system is provided. The terminal receives a CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) through the four antenna ports for the horizontal domain and the four antenna ports for the vertical domain from the base station, based on the CSI-RS A processor unit for generating a CSI including a PMI1 corresponding to the horizontal domain, a PMI2 corresponding to the vertical domain, and an RI indicating a number of layers for downlink transmission, and transmitting the generated CSI to the base station A transmitter, wherein the processor detects a codebook based on a DFT beam vector and a precoding matrix included in the codebook based on the PMI1, the PMI2, and the RI, and the receiver based on the detected precoding matrix Receiving precoded data from the base station.
차세대 이동 통신 시스템에서 구현 가능한 8개까지의 송신 안테나 또는 AP를 이용한 MIMO 동작을 구현함에 있어서, 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)을 고려하여 2차원 빔포밍 또는 FD MIMO에 최적화된 코드북을 제공하는 장점을 제공함에 있다. 이에, 시스템 수율(throughput) 성능이 향상될 수 있다.In implementing MIMO operation using up to 8 transmit antennas or APs that can be implemented in the next generation mobile communication system, a codebook optimized for 2D beamforming or FD MIMO in consideration of codeword layer mapping is provided. To provide an advantage. Thus, system throughput performance can be improved.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
도 2와 도 3은 본 발명의 일례에 따른 CSI-RS 패턴을 도시한 것이다. 2 and 3 illustrate a CSI-RS pattern according to an example of the present invention.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 다중 안테나 시스템을 도시한 것이다. 4 illustrates a multiple antenna system according to an example of the present invention.
도 5는 5 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.5 shows an example of codeword layer mapping for 5 layer transmission.
도 6은 6 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.6 shows an example of codeword layer mapping for 6 layer transmission.
도 7은 7 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.7 shows an example of codeword layer mapping for 7 layer transmission.
도 8은 8 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.8 shows an example of codeword layer mapping for 8 layer transmission.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 FD MIMO 시스템에서 프리코딩 방법을 나타내는 설명도의 예이다.9 is an example of an explanatory diagram showing a precoding method in an FD MIMO system according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 단말과 기지국을 도시한 블록도의 예이다.10 is an example of a block diagram illustrating a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiments of the present specification, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function may obscure the gist of the present specification, the detailed description thereof will be omitted.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다. In addition, the present specification describes a wireless communication network, the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
본 발명의 실시예들에 따르면, '채널을 전송한다'라는 의미는 특정 채널을 통해 정보가 전송되는 의미로 해석될 수 있다. 여기서, 채널은 제어채널과 데이터 채널을 모두 포함하는 개념이며, 제어채널은 일례로 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel: PDCCH) 혹은 물리 상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH)이 될 수 있고, 데이터 채널은 일례로 물리 하향링크 공용채널(Physical Downlink Shared CHannel: PDSCH) 혹은 물리 상향링크 공용채널(Physical Uplink Shared CHannel: PUSCH)이 될 수 있다.According to embodiments of the present invention, 'transmitting a channel' may be interpreted as meaning transmitting information through a specific channel. Here, the channel is a concept including both a control channel and a data channel, and the control channel may be, for example, a physical downlink control channel (PDCCH) or a physical uplink control channel (PUCCH). The data channel may be, for example, a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) or a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH).
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; evolved-NodeB, eNB)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 셀(cell)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 하나의 기지국은 다수의 셀을 담당할 수 있다. 본 발명에서 기지국(11)은 셀룰러 통신을 위해 단말과의 정보 및 제어 정보 공유 등을 수행하게 되는 송수신단을 의미하며 BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토(femto) 기지국, 가내 기지국(Home nodeB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.Referring to FIG. 1, the wireless communication system 10 is widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data. The wireless communication system 10 includes at least one base station 11 (evolved-NodeB, eNB). Each base station 11 provides a communication service for specific cells 15a, 15b, and 15c. One base station may be responsible for multiple cells. In the present invention, the base station 11 refers to a transceiver for performing information and control information sharing with the terminal for cellular communication, and includes a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point (Access Point), Other terms, such as a femto base station, a home node B, a relay, and the like, may be called. A cell is meant to encompass all of the various coverage areas such as megacell, macrocell, microcell, picocell, femtocell, and the like.
단말(12; user equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. The UE 12 may be fixed or mobile and may have a mobile station (MS), a mobile terminal (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, or a PDA. (personal digital assistant), wireless modem (wireless modem), a handheld device (handheld device) may be called other terms.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12) 방향의 전송링크(transmission link)를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11) 방향으로의 전송링크를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.Hereinafter, downlink refers to a transmission link from the base station 11 to the terminal 12, and uplink refers to a transmission link from the terminal 12 to the base station 11. it means. In downlink, the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12. In uplink, the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11. There is no limitation on the multiple access scheme applied to the wireless communication system. Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Single Carrier-FDMA (SC-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA For example, various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used. The uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
단말(12)과 기지국(11) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.Layers of a radio interface protocol between the terminal 12 and the base station 11 are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems. The layer L1 may be divided into a second layer L2 and a third layer L3. Among them, the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
물리계층에서 사용되는 몇몇 물리채널들이 있다. 먼저, 하향링크 물리채널로서, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)는 단말(12)에게 PCH(Paging Channel)와 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말(12)에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PDSCH(physical downlink shared channel)에는 DL-SCH가 맵핑된다. PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)는 단말(12)에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 하향링크 채널로서, 상향링크 전송의 응답인 HARQ ACK/NACK 신호를 나른다. There are several physical channels used in the physical layer. First, as a downlink physical channel, a physical downlink control channel (PDCCH) is a hybrid automatic repeat request (HARQ) related to resource allocation and DL-SCH of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH) to the terminal 12. Information. The PDCCH may carry an uplink grant that informs the terminal 12 of resource allocation of uplink transmission. The DL-SCH is mapped to a physical downlink shared channel (PDSCH). The Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) informs the terminal 12 of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe. PHICH (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) is a downlink channel, and carries a HARQ ACK / NACK signal that is a response of uplink transmission.
다음으로 상향링크 물리채널로서, HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK(Acknowledgement)/NACK(Non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 상태 정보(channel status information, CSI) 예컨대, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(precoding matrix index), PTI(precoding type indicator), RI(rank indication) 등과 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)은 UL-SCH(Uplink Shared Channel)을 나른다. PRACH(Physical Random Access Channel)는 랜덤 액세스 프리앰블을 나른다. Next, as an uplink physical channel, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) ACK (Non-acknowledgement) / NACK (Non-acknowledgement), channel status information (CSI) indicating the downlink channel status, for example, Channel Quality Indicator (CQI) ) And uplink control information such as a precoding matrix index (PMI), a precoding type indicator (PTI), and a rank indication (RI). PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) carries the UL-SCH (Uplink Shared Channel). Physical Random Access Channel (PRACH) carries a random access preamble.
CQI는 주어진 시간에 대하여 단말(12)이 지원할 수 있는 링크 적응적 파라미터에 대한 정보를 제공한다. CQI는 단말(12) 수신기의 특성 및 SINR(signal to interference plus noise ratio) 등을 고려하여 하향링크 채널에 의해 지원될 수 있는 데이터율(data rate)을 지시할 수 있다. 기지국(11)은 CQI를 이용하여 하향링크 채널에 적용될 변조(QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등) 및 코딩 율을 결정할 수 있다. CQI는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화하여서 피드백하는 방법, SINR(signal to interference plus noise ratio)을 계산하여 피드백하는 방법, MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널에 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다. CQI가 MCS를 기반으로 하여 생성되는 경우, MCS는 변조방식과 부호화 방식 및 이에 따른 부호화율(coding rate)등을 포함하게 된다.The CQI provides information on link adaptive parameters that the terminal 12 can support for a given time. The CQI may indicate a data rate that can be supported by the downlink channel in consideration of characteristics of the receiver of the terminal 12 and signal to interference plus noise ratio (SINR). The base station 11 may determine the modulation (QPSK, 16-QAM, 64-QAM, etc.) and coding rate to be applied to the downlink channel using the CQI. CQI can be generated in several ways. For example, a method of quantizing and feeding back a channel state as it is, a method of calculating a feedback to a signal to interference plus noise ratio (SINR), and a method of notifying a state that is actually applied to a channel such as a modulation coding scheme (MCS) may be used. have. When the CQI is generated based on the MCS, the MCS includes a modulation scheme, a coding scheme, a coding rate, and the like.
PMI는 코드북 베이스의 프리코딩에서 프리코딩 행렬에 대한 정보를 제공한다. PMI는 다중입출력(multiple-input multiple-output; MIMO)와 관련된다. MIMO에서 PMI가 피드백되는 것을 CL MIMO(closed loop MIMO)라 칭한다. PMI provides information about the precoding matrix in the codebook based precoding. PMI is associated with multiple-input multiple-output (MIMO). Feedback of PMI in MIMO is called CL MIMO (closed loop MIMO).
RI는 단말(12)이 추천하는 랭크(rank)(즉, 레이어(layer)의 개수)에 대한 정보이다. 즉, RI는 공간 다중화에 사용되는 독립적인 스트림의 수를 나타낸다. RI는 단말이 공간 다중화를 사용하는 MIMO 모드에서 동작하는 경우에만 피드백된다. RI는 항상 하나 이상의 CQI 피드백과 관련된다. 즉, 피드백되는 CQI는 특정한 RI 값을 가정하고 계산된다. 채널의 랭크(rank)는 일반적으로 CQI보다 느리게 변화하기 때문에 RI는 CQI보다 적은 횟수로 피드백된다. RI의 전송 주기는 CQI/PMI 전송 주기의 배수일 수 있다. RI는 전체 시스템 대역에 대해 주어지며 주파수 선택적인 RI 피드백은 지원되지 않는다.RI is information about a rank (ie, number of layers) recommended by the terminal 12. That is, RI represents the number of independent streams used for spatial multiplexing. The RI is fed back only when the terminal operates in the MIMO mode using spatial multiplexing. RI is always associated with one or more CQI feedback. In other words, the fed back CQI is calculated assuming a specific RI value. Since the rank of the channel generally changes slower than the CQI, the RI is fed back fewer times than the CQI. The transmission period of the RI may be a multiple of the CQI / PMI transmission period. RI is given for the entire system band and frequency selective RI feedback is not supported.
무선통신 시스템(10)은 다중 안테나(multiple antenna) 시스템일 수 있다. 다중안테나 시스템은 MIMO 시스템이라 불릴 수 있다. 또는 다중안테나 시스템은 다중 입력 싱글 출력(multiple-input single-output; MISO) 시스템 또는 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO) 시스템 또는 싱글 입력 다중 출력(single-input multiple-output; SIMO) 시스템일 수도 있다. MIMO 시스템은 다수의 송신안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 송신안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 송신안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 송신안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. The wireless communication system 10 may be a multiple antenna system. Multiple antenna systems may be referred to as MIMO systems. Alternatively, the multi-antenna system may be a multiple-input single-output (MISO) system or a single-input single-output (SISO) system or a single-input multiple-output (SIMO) system. May be a system. The MIMO system uses multiple transmit antennas and multiple receive antennas. The MISO system uses multiple transmit antennas and one receive antenna. The SISO system uses one transmit antenna and one receive antenna. The SIMO system uses one transmit antenna and multiple receive antennas.
다중 안테나 시스템의 운영(operation)을 위해 사용되는 다중 안테나 송수신 기법(scheme)은 FSTD(frequency switched transmit diversity), SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), TSTD(time switched transmit diversity) 등이 사용될 수 있다.Multiple antenna transmit / receive schemes used for the operation of multiple antenna systems include frequency switched transmit diversity (FST), Space Frequency Block Code (SFBC), Space Time Block Code (STBC), and Cyclic Delay Diversity (CDD). TSTD (time switched transmit diversity) may be used.
무선통신 시스템(10)에서는 데이터의 송/수신, 시스템 동기 획득, 채널 정보 피드백 등을 위하여 상향링크 채널 또는 하향링크의 채널을 추정할 필요가 있다. 급격한 채널환경의 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡(distortion)을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널추정(channel estimation)이라고 한다. 또한 단말(12)이 속한 셀 혹은 다른 셀에 대한 채널 상태(channel state) 역시 측정할 필요가 있다. 일반적으로 채널 추정 또는 채널 상태 측정을 위해서 단말(12)과 기지국(11)이 상호 간에 알고 있는 참조 신호(RS: Reference Signal)를 이용하게 된다.The wireless communication system 10 needs to estimate an uplink channel or a downlink channel for data transmission / reception, system synchronization acquisition, channel information feedback, and the like. The process of restoring a transmission signal by compensating for distortion of a signal caused by a sudden change in channel environment is called channel estimation. In addition, it is also necessary to measure the channel state (channel state) for the cell to which the terminal 12 belongs or other cells. In general, a reference signal (RS) known to each other is used by the terminal 12 and the base station 11 for channel estimation or channel state measurement.
단말(12)은 참조 신호의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 참조 신호를 기반으로 채널을 추정하고 채널 값을 보상해서 기지국(11)에서 보낸 데이터를 정확히 얻어낼 수 있다. 기지국(11)이 보내는 참조 신호를 p, 참조 신호가 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를 h, 단말(12)에서 발생하는 열 잡음을 n, 단말(12)이 수신한 신호를 y라 하면 y = h·p + n과 같이 나타낼 수 있다.Since the terminal 12 knows the information of the reference signal, it is possible to accurately obtain the data sent from the base station 11 by estimating the channel and compensating the channel value based on the received reference signal. If p is the reference signal transmitted from the base station 11, h is channel information experienced by the reference signal during transmission, n is thermal noise generated at the terminal 12, and y is the signal received at the terminal 12, y = h. It can be expressed as p + n.
이때 참조 신호 p는 단말(12)이 이미 알고 있기 때문에 LS(Least Square) 방식을 이용할 경우 수학식 1과 같이 채널 정보(
Figure PCTKR2014011771-appb-I000001
)를 추정할 수 있다.
In this case, since the reference signal p is already known to the terminal 12, when the LS (Least Square) method is used, the channel information (p.
Figure PCTKR2014011771-appb-I000001
) Can be estimated.
수학식 1
Figure PCTKR2014011771-appb-M000001
Equation 1
Figure PCTKR2014011771-appb-M000001
여기서, 참조 신호 p를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure PCTKR2014011771-appb-I000002
Figure PCTKR2014011771-appb-I000003
값에 의존하게 되므로, 정확한 h값의 추정을 위해서는
Figure PCTKR2014011771-appb-I000004
이 0에 수렴시킬 필요가 있다. 많은 개수의 참조 신호를 이용함으로써
Figure PCTKR2014011771-appb-I000005
의 영향을 최소화하여 채널을 추정할 수 있다.
Here, the channel estimate estimated using the reference signal p
Figure PCTKR2014011771-appb-I000002
Is
Figure PCTKR2014011771-appb-I000003
Depends on the value, so to get an accurate estimate of
Figure PCTKR2014011771-appb-I000004
You need to converge to zero. By using a large number of reference signals
Figure PCTKR2014011771-appb-I000005
The channel can be estimated by minimizing the effects of
참조 신호는 모든 부반송파에 할당될 수도 있고, 데이터를 전송하는 데이터 부반송파 사이에 할당될 수도 있다. 참조 신호가 모든 부반송파에 할당되는 방식에서는 채널 추정 성능의 이득을 얻기 위하여 특정 전송 타이밍의 신호가 프리앰블(preamble)와 같은 참조 신호만으로 이루어진다. 데이터 부반송파 사이에 참조 신호가 할당되는 방식에 의하면 데이터의 전송량을 증대시킬 수 있다. 다중 안테나 시스템에서는 한 안테나가 참조 신호를 전송하기 위해 사용한 자원 요소는 다른 안테나에서 사용되지 않는다. 안테나 간 간섭을 주지 않기 위해서이다. The reference signal may be allocated to all subcarriers or may be allocated between data subcarriers for transmitting data. In a method in which the reference signals are allocated to all subcarriers, a signal of a specific transmission timing is composed of only a reference signal such as a preamble in order to obtain a gain of channel estimation performance. According to a method in which reference signals are allocated between data subcarriers, the amount of data transmission can be increased. In a multi-antenna system, resource elements used by one antenna to transmit a reference signal are not used by another antenna. This is to avoid interference between antennas.
하향링크 참조 신호로는 CSI(Channel State Information) 참조 신호(CSI-RS)와 DMRS가 있다. The downlink reference signal includes a channel state information (CSI) reference signal (CSI-RS) and a DMRS.
CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)는 채널 상태 정보의 추정을 위해 사용될 수 있다. CSI-RS는 주파수 영역 또는 시간 영역에서 배치된다. CSI-RS를 이용한 채널 상태의 추정을 통해 필요한 경우에 CQI, PMI 및 RI 등이 채널 상태 정보로서 단말(12)로부터 기지국(11)으로 보고될 수 있다. Channel State Information Reference Signal (CSI-RS) may be used for estimation of channel state information. The CSI-RS is placed in the frequency domain or time domain. CQI, PMI, RI, etc. may be reported from the terminal 12 to the base station 11 as channel state information when necessary through estimation of the channel state using the CSI-RS.
무선통신 시스템(10)은 여러가지 전송 모드(transmission mode)에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 전송 모드 0은 단일 안테나 포트(antenna port)만을 지원하는 모드인 반면, 전송 모드 9와 10는 8개의 안테나 포트까지 지원할 수 있는 모드일 수 있다. 여기서, 안테나 포트의 정의는 다음과 같다. The wireless communication system 10 may operate in accordance with various transmission modes. For example, transmission mode 0 may be a mode that supports only a single antenna port, whereas transmission modes 9 and 10 may be a mode that can support up to eight antenna ports. Here, the definition of the antenna port is as follows.
제1 심볼(또는 신호)이 제1 채널에 걸쳐 운반되고 제2 심볼(또는 신호)이 제2 채널에 걸쳐 운반될 때, 상기 제1 채널이 상기 제2 채널에 의해 유추될 수 있도록 상기 제1 심볼(또는 신호)과 상기 제2 심볼(또는 신호)을 함께 운반하는 것을 안테나 포트라 정의한다(An antenna port is defined such that the channel over which a symbol on the antenna port is conveyed can be inferred from the channel over which another symbol on the same antenna port is conveyed). When a first symbol (or signal) is carried over a first channel and a second symbol (or signal) is carried over a second channel, the first channel can be inferred by the second channel. An antenna port is defined such that the channel over which a symbol on the antenna port is conveyed can be inferred from the channel over which another symbol on the same antenna port is conveyed).
하나의 안테나 포트에는 고유한 하나의 자원 그리드(resource grid)가 존재한다. 안테나 포트 p를 위한 자원 그리드 내의 각 요소를 자원요소(resource element: RE)라 하며, 각 자원요소는 매 슬롯(slot) 내의 인덱스 짝 (k,l)에 의해 식별된다. 여기서, k=0,...,NDL RBNRB sc-1이고, l=0,...,NDL symb-1이며, k는 주파수 영역에서 부반송파(subcarrier) 인덱스이고, l은 시간 영역에서의 심볼 인덱스이다. 자원요소는 데이터 채널의 변조 심벌 또는 제어 채널의 변조 심벌이 매핑되는 가장 작은 주파수-시간 단위를 나타낸다. 한 OFDM 심벌 상에 M개의 부반송파가 있고, 한 슬롯이 N개의 OFDM 심벌을 포함한다면, 한 슬롯은 총 MxN 개의 자원요소를 포함한다. There is one resource grid unique to one antenna port. Each element in the resource grid for antenna port p is called a resource element (RE), and each resource element is identified by an index pair (k, l) in every slot. Where k = 0, ..., N DL RB N RB sc -1, l = 0, ..., N DL symb-1 , k is a subcarrier index in the frequency domain, and l is time The symbol index in the region. The resource element represents the smallest frequency-time unit to which the modulation symbol of the data channel or the modulation symbol of the control channel is mapped. If there are M subcarriers on one OFDM symbol, and one slot includes N OFDM symbols, one slot includes a total of M × N resource elements.
다중 안테나 시스템에서 각 물리 안테나에는 서로 다른 안테나 포트가 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 4개의 물리 안테나 각각에 안테나 포트0~3이 차례로 맵핑될 수 있다. In the multi-antenna system, different antenna ports may be mapped to each physical antenna. For example, antenna ports 0 to 3 may be sequentially mapped to each of four physical antennas.
안테나 포트 개수와, 각 안테나 포트의 고유한 자원 그리드는 셀 내의 참조신호 구성(reference signal configuration)에 의존하여 결정된다. 예를 들어 물리 안테나가 총 64개라 할 때, CSI-RS를 지원하는 안테나 포트의 개수는 CSI-RS의 구성 및 CSI-RS 포트를 물리 안테나에 배열하는 방식에 따라 {1, 2, 4, 8, 16, 32, 64} 중 어느 하나로 정의될 수 있고, 각 안테나 포트마다 도 2 또는 도 3과 같이 CSI-RS를 운반하는 고유한 패턴을 가질 수 있다. 이하에서 안테나 포트가 CSI-RS를 운반하는 고유한 패턴 또는 CSI-RS가 자원요소에 맵핑되는 패턴을 CSI-RS 패턴이라 한다. The number of antenna ports and the unique resource grid of each antenna port are determined depending on the reference signal configuration in the cell. For example, when the total number of physical antennas is 64, the number of antenna ports supporting CSI-RS is {1, 2, 4, 8 according to the configuration of the CSI-RS and the arrangement of the CSI-RS ports in the physical antenna. , 16, 32, 64}, and each antenna port may have a unique pattern for carrying a CSI-RS as shown in FIG. 2 or 3. Hereinafter, a unique pattern in which an antenna port carries a CSI-RS or a pattern in which a CSI-RS is mapped to a resource element is called a CSI-RS pattern.
도 2와 도 3은 본 발명의 일례에 따른 CSI-RS 패턴을 도시한 것이다. 도 2는 정규(normal) CP(cyclic prefix)의 경우에 CSI-RS가 자원요소에 매핑되는 예이고, 도 3은 확장(extended) CP의 경우에 CSI-RS가 자원요소에 매핑되는 일 예를 개략적으로 나타낸 것이다.2 and 3 illustrate a CSI-RS pattern according to an example of the present invention. 2 illustrates an example in which a CSI-RS is mapped to a resource element in the case of a normal cyclic prefix, and FIG. 3 illustrates an example in which a CSI-RS is mapped to a resource element in the case of an extended CP. It is shown schematically.
도 2 및 도 3을 참조하면, Rp는 안테나 포트 P에서 CSI-RS 전송에 사용되는 자원요소를 나타낸다. 예를 들어 R15는 안테나 포트 15에서 전송되는 CSI-RS를 의미한다. 도 2에서 1개의 안테나 포트가 지원된다고 할 때, CSI-RS 패턴은 CSI-RS가 안테나 포트 15의 자원요소 (2, 5)와 (2, 6)에 맵핑되는 것이다. 또는 도 2에서 8개의 안테나 포트가 지원된다고 할 때, CSI-RS 패턴은 CSI-RS가 안테나 포트 15 및 16의 자원요소 (2, 5)와 (2, 6)에 맵핑되고, 안테나 포트 17 및 18의 자원요소 (8, 5)와 (8, 6)에 맵핑되며, 안테나 포트 19 및 20의 자원요소 (3, 5)와 (3, 6)에 맵핑되고, 안테나 포트 21 및 22의 자원요소 (9, 5)와 (9, 6)에 맵핑되는 것이다. 2 and 3, Rp represents a resource element used for CSI-RS transmission at the antenna port P. For example, R 15 means CSI-RS transmitted from antenna port 15. When one antenna port is supported in FIG. 2, the CSI-RS pattern is one in which CSI-RSs are mapped to resource elements (2, 5) and (2, 6) of antenna port 15. Alternatively, in FIG. 2, when eight antenna ports are supported, the CSI-RS pattern is mapped to resource elements (2, 5) and (2, 6) of antenna ports 15 and 16, and that antenna ports 17 and Mapped to resource elements (8, 5) and (8, 6) of 18, mapped to resource elements (3, 5) and (3, 6) of antenna ports 19 and 20, and resource elements of antenna ports 21 and 22 Maps to (9, 5) and (9, 6).
이와 같이 각 안테나 포트의 개수마다 고유한 CSI-RS 패턴을 가진다. 도 2 및 도 3의 예시는 8개의 물리적 안테나가 구비된 무선통신 시스템에서, CSI-RS를 전송하는 안테나 포트 15 내지 22까지 총 8개를 정의한 것이다. 그러나 이는 예시일 뿐이고 64개의 물리적 안테나를 구비한 무선 통신 시스템의 경우 안테나 포트가 64개까지 지원될 수 있으며, 이 경우 CSI-RS를 전송하는 안테나 포트들은 안테나 포트 15 내지 63까지 확장될 수 있다. As described above, each antenna port has a unique CSI-RS pattern. 2 and 3 illustrate a total of eight antenna ports 15 to 22 transmitting CSI-RS in a wireless communication system equipped with eight physical antennas. However, this is only an example, and in the case of a wireless communication system having 64 physical antennas, up to 64 antenna ports may be supported, and in this case, antenna ports transmitting CSI-RS may be extended to antenna ports 15 to 63.
도 4는 본 발명의 일례에 따른 다중 안테나 시스템을 도시한 것이다. 4 illustrates a multiple antenna system according to an example of the present invention.
도 4를 참조하면, 다중 안테나 시스템(400)은 다수의 안테나를 구비한 기지국(410)과 다수의 안테나를 구비한 단말(420)을 포함한다. 1, 2, 4, 8개의 안테나 포트를 지원하는 종래 기술과 달리, 기지국(410)은 8개 이상의 안테나 포트를 가진 2차원의 안테나 배열(array)을 지원한다. 예를 들어, 기지국(410)이 지원하는 8개 이상의 안테나 포트는 일례로서 {16, 32, 64} 중 어느 하나의 해당하는 개수일 수 있다. 즉, 기지국(410)은 8의 배수에 해당하는 안테나 포트를 지원할 수 있다. 여기서 기지국(410)이 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO) 동작을 지원하는 경우 예를 들어, 10개의 단말을 동시에 지원할 수 있다. Referring to FIG. 4, the multi-antenna system 400 includes a base station 410 having a plurality of antennas and a terminal 420 having a plurality of antennas. Unlike the prior art, which supports one, two, four, eight antenna ports, the base station 410 supports a two-dimensional antenna array having eight or more antenna ports. For example, eight or more antenna ports supported by the base station 410 may be a corresponding number of any one of {16, 32, 64} as an example. That is, the base station 410 may support an antenna port corresponding to a multiple of eight. Here, when the base station 410 supports a multi-user MIMO (MU-MIMO) operation, for example, 10 terminals may be simultaneously supported.
기지국(410)은 CSI 피드백을 위하여 CSI-RS를 단말(420)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국(410)은 수평적 안테나 포트(들)와 수직적 안테나 포트(들)에서 CSI-RS를 단말(420)로 전송할 수 있다.The base station 410 may transmit the CSI-RS to the terminal 420 for CSI feedback. For example, the base station 410 may transmit the CSI-RS to the terminal 420 in the horizontal antenna port (s) and vertical antenna port (s).
한편, 단말(420)은 상기 CSI-RS을 기반으로 두 개의 PMI를 기지국(410)으로 피드백한다. 이 경우 예를 들어, 수평적 안테나 포트에는 PMI1이 대응되고, 수직적 안테나 포트 에는 PMI2가 대응될 수 있다. 즉, PMI1은 수평적 방향의 빔포밍을 위한 것일 수 있고, PMI2는 수직적 방향의 빔포밍을 위한 것일 수 있다. 물론 이는 예시로서 수직적 안테나 포트에 PMI1이 대응되고, 수직적 안테나 포트에 PMI2가 대응될 수도 있음은 당연하다. 이하, 수평적 안테나 포트에는 PMI1이 대응되고, 수직적 안테나 포트 에는 PMI2가 대응되는 것으로 가정하고 설명한다.Meanwhile, the terminal 420 feeds back two PMIs to the base station 410 based on the CSI-RS. In this case, for example, PMI1 may correspond to the horizontal antenna port and PMI2 may correspond to the vertical antenna port. That is, PMI1 may be for beamforming in the horizontal direction, and PMI2 may be for beamforming in the vertical direction. Of course, as an example, PMI1 may correspond to the vertical antenna port, and PMI2 may correspond to the vertical antenna port. Hereinafter, it is assumed that PMI1 corresponds to the horizontal antenna port and PMI2 corresponds to the vertical antenna port.
수평적 방향이든, 수직적 방향이든 각 방향에서 지원되는 CSI-RS 전송용 안테나 포트의 수는 2, 4, 8 중 하나이다. The number of antenna ports for CSI-RS transmission in each direction, whether horizontal or vertical, is one of 2, 4, and 8.
2개와 4개의 안테나 포트에 대한 코드북은 독립적인 공간 채널(independent spatial channel)에 기반하여 디자인된다. 반면, 8개의 안테나 포트에 대한 코드북은 x 편극(x-polarized) 안테나 구성에 기반하여 디자인된다. 모든 안테나에 대하여, 만약 x 편극 안테나가 사용되지 않으면, 최적화된 코드북이 재디자인되고, 코페이징(co-phasing) 부분은 필요하지 않다. 기본적 코드북(original codebook)에 기반할 때, 본 발명의 실시예는 DFT(discrete fourier transform) 빔과 빔 선택(beam selection)의 조합으로써 코드북을 디자인할 수 있다.Codebooks for the two and four antenna ports are designed based on independent spatial channels. In contrast, the codebook for the eight antenna ports is designed based on the x-polarized antenna configuration. For all antennas, if x polarized antennas are not used, the optimized codebook is redesigned and no co-phasing part is needed. Based on an original codebook, embodiments of the present invention can design a codebook as a combination of discrete fourier transform (DFT) beam and beam selection.
본 발명의 실시예에서 다음과 같은 기준들을 고려하여 새로운 8 APs FD MIMO를 위한 새로운 코드북 디자인을 제안한다.In the embodiment of the present invention, a new codebook design for a new 8 APs FD MIMO is proposed in consideration of the following criteria.
(1) 코드북의 유니터리(unitary) 특성을 유지한다(keep codebook as unitary). 즉, 코드북에 있는 매트릭스의 각 열(column)은 서로 직교(orthogonal)한다.(1) Keep codebook as unitary. That is, each column of the matrix in the codebook is orthogonal to each other.
(2) 4 APs를 위한 DFT 빔을 재사용한다.(2) Reuse the DFT beam for 4 APs.
(3) 두 개의 다른 PMI를 통하여 두 차원을 위한 두 이중(double) 빔 선택 동작을 수행한다(double beam selection operation for two dimensions by two different PMI index). 이는 코드북에 있는 매트릭스의 다른 열(column)마다 다른 DFT 빔 벡터를 사용함으로써 수행될 수 있다(This is operated by select different DFT vector in different column of the code book). 서로 다른 DFT 빔 벡터는 두 개의 다른 PMI 인덱스를 기반으로 획득될 수 있다.(3) Double beam selection operation for two dimensions by two different PMI indexes through two different PMIs. This can be done by using different DFT beam vectors for different columns of the matrix in the codebook. Different DFT beam vectors may be obtained based on two different PMI indexes.
(4) 코페이징 동작을 제거한다. 코페이징 동작은 빔 선택 동작으로 대체된다 (remove co-phasing operation which is replaced by beam selection). 다시 말하면, 기존의 코드북 디자인에서는 매트릭스의 두 번째 행에서 경우에 따라 페이즈 파트 φnn =ejπn/2)이 사용되었으나, 본 발명에 따른 디자인에서는 상기 페이즈 파트가 제거되고, 매트릭스의 각 행은 서로 다른 DFT 빔 벡터에 기반한 빔 선택을 위하여 사용된다.(4) Eliminate coping operation. The co-phasing operation which is replaced by beam selection. In other words, in the existing codebook design, the phase part φ nn = e jπn / 2 ) is used in some cases in the second row of the matrix, but in the design according to the present invention, the phase part is removed and the angle of the matrix is removed. Rows are used for beam selection based on different DFT beam vectors.
(5) 코드북 사이즈의 최적화가 고려된다(Consider optimization on codebook size). 다시 말하면 본 발명에 따른 디자인에서는 기존의 각 랭크에 따른 코드북 사이즈를 유지하며, 이를 통하여 시스템에 주는 영향을 최소화한다.(5) Consideration optimization on codebook size. In other words, the design according to the present invention maintains the codebook size according to each existing rank, thereby minimizing the effect on the system.
(6) 빔 방향 선택 및 구성(configuration)의 최적화가 고려된다(Consider optimization on beam direction selection and configuration). 이를 위하여 본 발명에 따른 디자인에서는 직교 벡터들(orthogonal vectors) 및 0 벡터가 사용된다. (6) Consideration optimization on beam direction selection and configuration. To this end, orthogonal vectors and zero vectors are used in the design according to the invention.
상기와 같은 기준들을 고려하여, 8 APs를 위한 코드북을 다음과 같이 디자인할 수 있다. In view of the above criteria, a codebook for 8 APs can be designed as follows.
먼저, 8 APs를 위한 코드북을 디자인하기 위하여 다음 수학식과 같은 4 APs DFT 빔 벡터 vm 및/또는 vn이 사용될 수 있다.First, to design a codebook for 8 APs, the 4 APs DFT beam vector v m and / or v n can be used.
수학식 2
Figure PCTKR2014011771-appb-M000002
Equation 2
Figure PCTKR2014011771-appb-M000002
수학식 2를 참조하면, 1번째 요소(element)인 1부터 4번째 요소인 ej6πm/32까지 순차적으로 위상이 변경되는 형태로 크기가 4인 벡터 vm이 디자인된다. 상기 []T는 전치행렬을 의미하며, 상기 m은 0~31의 정수이다. 따라서, 상기 벡터 vm은 전체 32개의 빔 방향을 갖는다. 상기 수학식 2에서 변수 m을 변수 n으로 치환하는 경우 DFT 빔 벡터 vn을 얻을 수 있다.Referring to Equation 2, a vector v m having a size of 4 is designed in such a manner that the phase is sequentially changed from the first element 1 to the fourth element e j6πm / 32 . [] T means a transpose matrix, m is an integer of 0 to 31. Thus, the vector v m has a total of 32 beam directions. When the variable m is replaced with the variable n in Equation 2, a DFT beam vector v n may be obtained.
본 발명의 일 예에 따라 후술하는 코드북 디자인은 상기 32개의 빔 방향들 중 특정 빔 방향을 선택하여 구성될 수 있다.According to an example of the present invention, a codebook design to be described below may be configured by selecting a specific beam direction among the 32 beam directions.
제1 실시예: 1 레이어 코드북(layer codebook)First Embodiment: One Layer Codebook
1 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 1 코드북)을 위하여, 오직 하나의 빔 방향의 선택이 요구된다. 이는 FD MIMO에서, 랭크 1 코드북을 위하여, 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 하나의 빔 방향이 선택되어야 하기 때문이다. 이 경우 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대응하는 두 개의 PMI가 사용될 수 있다. 현재 표준에 정의된 코드북 사이즈를 유지하기 위하여 각 PMI는 4비트를 가질 수 있다. 따라서 이 경우 16개의 빔 방향만이 선택될 수 있다. 상기 32개의 빔 방향을 모두(fully) 사용하기 위하여는 코드북의 각 수평적 및 수직적 도메인에 관한 파라미터에 대하여 델타값(delta value)이 추가될 수 있으며, 이는 다음 표 1과 같이 나타낼 수 있다.For codebooks for one layer (ie rank 1 codebook), only one beam direction selection is required. This is because in FD MIMO, for the rank 1 codebook, one beam direction must be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, two PMIs corresponding to each of the horizontal domain and the vertical domain may be used. In order to maintain the codebook size defined in the current standard, each PMI may have 4 bits. Thus only 16 beam directions can be selected in this case. In order to fully use the 32 beam directions, a delta value may be added to a parameter regarding each horizontal and vertical domain of a codebook, which may be represented as shown in Table 1 below.
표 1
Figure PCTKR2014011771-appb-T000001
Table 1
Figure PCTKR2014011771-appb-T000001
표 1은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 1 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 예이다. 표 1을 참조하면, W(1) m,n은 FD MIMO를 위한 1 레이어에 대한 코드북이다. vm, vn은 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인의 빔 벡터들이고, i1은 PMI1(예를 들어 수평적 도메인에 대응하는 PMI) 값을 나타내고, i2는 PMI2(예를 들어 수직적 도메인에 대응하는 PMI) 값을 나타낸다. 그리고, d1 및 d2는 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 대한 빔 방향 선택을 위한 델타 값이다. 상기 d1 및 상기 d2는 0 또는 1의 값을 갖는다. 상기 표 1에 따르면 m=2i1+d1이고, n=2i2+d2이며, i1과 i2는 각각 0~15의 값을 가지므로, m, n은 각각 32개의 값을 가질 수 있다. Table 1 shows an example of a codebook for 1-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22). Referring to Table 1, W (1) m, n is a codebook for one layer for FD MIMO. v m , v n are the beam vectors of the horizontal domain and the vertical domain, respectively, i 1 represents the value of PMI1 (e.g., PMI corresponding to the horizontal domain), and i 2 corresponds to PMI2 (e.g., vertical domain) PMI) value. And d 1 and d 2 are delta values for beam direction selection for the horizontal domain and the vertical domain, respectively. And d 1 and d 2 have a value of 0 or 1. According to Table 1, m = 2i 1 + d 1 , n = 2i 2 + d 2 , and i 1 and i 2 each have a value of 0 to 15, and thus m and n may each have 32 values. have.
상기 d1 및 d2는 예를 들어, 다음과 같은 대안(Alt)들에 따라 결정될 수 있다.The d 1 and d 2 may be determined according to, for example, the following alternatives Alt.
일 예로, Alt 1에 따른 경우, 상기 d1 및 상기 d2는 RRC 시그널링을 통하여 구성될 수 있다. 즉, 상기 d1 및 상기 d2는 반 정적(semi statically)으로 변경될(changed) 수 있다.For example, in case of Alt 1, the d 1 and the d 2 may be configured through RRC signaling. That is, the d 1 and the d 2 may be changed to semi statically.
다른 예로, Alt 2에 따른 경우, 상기 d1 및 상기 d2는 CSI 서브프레임 셋(set)에 의존한다(depend on). 예를 들어 상기 d1 및 상기 d2는 각각 다음 수학식 3 및 수학식 4과 같이 결정될 수 있다.As another example, in the case of Alt 2, the d 1 and the d 2 depend on a CSI subframe set. For example, d 1 and d 2 may be determined as in Equations 3 and 4, respectively.
수학식 3
Figure PCTKR2014011771-appb-M000003
Equation 3
Figure PCTKR2014011771-appb-M000003
수학식 4
Figure PCTKR2014011771-appb-M000004
Equation 4
Figure PCTKR2014011771-appb-M000004
여기서, 상기 CCSI,0, CCSI,1은 서브프레임 셋들을 나타내며, 상위 계층(higher layer)에 의하여 구성된다(configured). 예를 들어, 만약 CCSI,0, CCSI,1이 상위 계층에 의하여 구성되는 경우, 단말에 자원 제한적인(resource-restricted) CSI 측정(measuremnts)이 구성된다. Here, C CSI, 0 , C CSI, 1 represent subframe sets, and are configured by a higher layer. For example, if C CSI, 0 , C CSI, 1 is configured by a higher layer, resource-restricted CSI measurements are configured in the terminal.
만약, CCSI,0, CCSI,1 중 오직 하나의 서브프레임 셋이 구성되는 경우, 상기 d1 및 상기 d2는 모두 0으로 설정된다.If only one subframe set of C CSI, 0 , C CSI, 1 is configured, both d 1 and d 2 are set to zero.
상기 두 서브프레임 셋들은 원래 ICIC(Inter-Cell Interference Coordination)을 위하여 디자인된 것임을 고려할 때, 각 서브프레임 셋은 서로 다른 간섭 상태(condition)을 갖음을 알 수 있고, 따라서, 두 서브프레임 셋의 RI가 동일한 경우, 기지국의 프리코딩 동작에 유리하다.Considering that the two subframe sets were originally designed for Inter-Cell Interference Coordination (ICIC), it can be seen that each subframe set has a different interference condition, and therefore, RI of the two subframe sets If is equal, it is advantageous for the precoding operation of the base station.
한편, 또 다른 예로, Alt 3에 따른 경우, CSI 프로세스에 따라 상기 d1 및 상기 d2이 결정될 수 있다. 다중(multiple) CSI 프로세스(process)는 전송 모드(Transmission mode: TM) 10에 구성될 수 있으며, 따라서, TM 10을 지원하는 단말은 두 개의 서로 다른 CSI 프로세스가 구성될 수 있다. 따라서, 각 CSI 프로세스에 따라 상기 d1 및 상기 d2이 결정될 수 있다. Meanwhile, as another example, according to Alt 3, the d 1 and the d 2 may be determined according to a CSI process. Multiple CSI processes may be configured in a transmission mode (TM) 10, and thus, UEs supporting TM 10 may be configured with two different CSI processes. Therefore, the d 1 and the d 2 can be determined according to each CSI process.
예를 들어, 하나의 CSI 프로세스에 대하여는 d1=0, d2=0으로, 다른 하나의 CSI 프로세스에 대하여는 d1=1, d2=1으로 결정될 수 있다.For example, it may be determined that d 1 = 0 and d 2 = 0 for one CSI process and d 1 = 1 and d 2 = 1 for another CSI process.
제2 실시예: 2 레이어 코드북Second Embodiment: Two Layer Codebook
2 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 2 코드북)을 위하여, 두개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 두개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 이 경우 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 각각 대응하는 두 개의 PMI가 사용됨은 상술한 바와 같다. 이 두 개의 레이어 간의 간섭을 줄이기 위하여, 상기 두개의 빔의 방향 차이가 최대가 되어야 한다. 전체 32개의 방향 중에서 상기 두개의 빔의 방향 차이가 최대가 되는 경우로는 각 레이어의 빔이 서로 직교 방향을 갖는(즉, vm(n), vm(n)+16) 16가지 경우들이 있다. 현재 표준에 정의된 랭크 2 코드북 사이즈를 유지하기 위하여 각 PMI는 4비트를 가질 수 있다. 랭크 2 코드북은 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.For codebooks for two layers (ie rank 2 codebook), the selection of two beam directions is required. That is, two beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between these two layers, the direction difference of the two beams should be maximum. Among the 32 directions in total, there are 16 cases in which the beams of each layer have a direction perpendicular to each other (that is, v m (n), v m (n) +16 ). have. Each PMI may have 4 bits to maintain the Rank 2 codebook size defined in the current standard. The rank 2 codebook may be represented as in the following table.
표 2
Figure PCTKR2014011771-appb-T000002
TABLE 2
Figure PCTKR2014011771-appb-T000002
표 2는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 2 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 예이다. 표 2를 참조하면, W(2) m,n은 FD MIMO를 위한 2 레이어에 대한 코드북이다. vm, vn은 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인의 빔 벡터들이고, i1은 PMI1(예를 들어 수평적 도메인에 대응하는 PMI) 값을 나타내고, i2는 PMI2(예를 들어 수직적 도메인에 대응하는 PMI) 값을 나타냄은 상술한 바와 같다. 이하 마찬가지이다. 상기 코드북에 포함된 매트릭스의 열은 레이어의 수에 대응한다. Table 2 shows an example of a codebook for two-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22). Referring to Table 2, W (2) m, n is a codebook for two layers for FD MIMO. v m , v n are the beam vectors of the horizontal domain and the vertical domain, respectively, i 1 represents the value of PMI1 (e.g., PMI corresponding to the horizontal domain), and i 2 corresponds to PMI2 (e.g., vertical domain) PMI) value is as described above. The same applies to the following. The columns of the matrix included in the codebook correspond to the number of layers.
제3 실시예: 3 레이어 코드북Third Embodiment: Three Layer Codebook
3 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 3 코드북)을 위하여, 3개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 3개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 이 경우 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 각각 대응하는 두 개의 PMI가 사용됨은 상술한 바와 같다. 이 3개의 레이어 간의 간섭을 줄이기 위하여, 상기 3개의 빔의 방향 차이가 최대가 되어야 한다. 전체 32개의 방향 중에서 상기 3개의 빔의 방향 차이가 최대가 되는 경우로는 16가지 경우들이 있다. 현재 표준에 정의된 랭크 3 코드북 사이즈를 유지하기 위하여 각 PMI는 4비트를 가질 수 있다. 랭크 3 코드북은 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.For codebooks for three layers (ie rank 3 codebook), the selection of three beam directions is required. That is, three beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between these three layers, the direction difference of the three beams should be maximum. There are 16 cases in which the direction difference between the three beams is the largest among the 32 directions. Each PMI may have 4 bits to maintain the Rank 3 codebook size defined in the current standard. The rank 3 codebook may be represented as the following table.
표 3
Figure PCTKR2014011771-appb-T000003
TABLE 3
Figure PCTKR2014011771-appb-T000003
표 3은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 3 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 예이다. 표 3을 참조하면, W(3) m,n은 FD MIMO를 위한 3 레이어에 대한 코드북이다. Table 3 shows an example of a codebook for 3 layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22). Referring to Table 3, W (3) m, n is a codebook for three layers for FD MIMO.
제4 실시예: 4 레이어 코드북Fourth Embodiment: Four Layer Codebook
4 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 4 코드북)을 위하여, 4개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 4개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 이 경우 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 각각 대응하는 두 개의 PMI가 사용됨은 상술한 바와 같다. 이 4개의 레이어 간의 간섭을 줄이기 위하여, 상기 4개의 빔의 방향 차이가 최대가 되는 경우는 8가지 경우들이 있다. 현재 표준에 정의된 랭크 4 코드북 사이즈를 유지하기 위하여 각 PMI는 3비트를 가질 수 있다. 랭크 4 코드북은 다음 표와 같이 나타낼 수 있다.For codebooks for four layers (ie rank 4 codebook), the selection of four beam directions is required. That is, four beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain. In this case, as described above, two PMIs corresponding to the horizontal domain and the vertical domain are used. In order to reduce the interference between the four layers, there are eight cases where the direction difference of the four beams is maximized. Each PMI may have 3 bits to maintain the Rank 4 codebook size defined in the current standard. The rank 4 codebook may be represented as the following table.
표 4
Figure PCTKR2014011771-appb-T000004
Table 4
Figure PCTKR2014011771-appb-T000004
표 4는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 4 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 예이다. 표 4를 참조하면, W(4) m,n은 FD MIMO를 위한 4 레이어에 대한 코드북이다. Table 4 shows an example of a codebook for 4-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22). Referring to Table 4, W (4) m, n is a codebook for four layers for FD MIMO.
제5 실시예: 5 레이어 코드북Fifth Embodiment: Five-Layer Codebook
5 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 5 코드북)을 위하여, 5개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 두 개의 PMI를 기반으로 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 5개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 하지만, 수학식 2에서 상술한 4 APs 기반 DFT 빔 벡터에 따르면, 선택될 수 있는 서로 직교하는(orthogonal) 빔들의 수는 최대 4개이다. 코드북의 유니터리 특성을 유지하기 위하여, 코드북에 포함된 매트릭스의 열(column)들 간 직교 구조가 유지되어야 한다. 직교 구조를 갖는 매트릭스를 포함하는 코드북을 디자인하기 위하여, 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)이 고려되어야 한다. 따라서 랭크 5 코드북 디자인을 위하여 다음과 같은 규칙(rule)들을 따를 수 있다.For codebooks for five layers (ie rank 5 codebook), the selection of five beam directions is required. That is, five beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs. However, according to the 4 APs based DFT beam vector described above in Equation 2, the number of orthogonal beams that can be selected is up to four. In order to maintain the unitary characteristics of the codebook, an orthogonal structure between columns of the matrix included in the codebook must be maintained. In order to design a codebook comprising a matrix with an orthogonal structure, codeword to layer mapping should be considered. Accordingly, the following rules may be followed for rank 5 codebook design.
표 5
(1) 코드북에 있는 매트릭스의 각 열(column)은 서로 직교(orthogonal)한다.(2) 가능한 모든 직교하는 빔들이 사용된다.(3) 코드워드 밸런스를 유지한다. 즉, 다른 코드워드는 수평적 및 수직적 도메인 둘 다에서 동일한 숫자의 직교하는 빔들을 가진다.
Table 5
(1) Each column of the matrix in the codebook is orthogonal to each other. (2) All possible orthogonal beams are used. (3) Maintain codeword balance. That is, another codeword has the same number of orthogonal beams in both the horizontal and vertical domains.
상기와 같은 규칙들에 따라 랭크 5 코드북을 디자인하는 경우, 먼저, 랭크 4 코드북으로부터 4개의 직교하는 DFT 빔들이 선택될 수 있다. When designing a rank 5 codebook according to the above rules, first, four orthogonal DFT beams may be selected from the rank 4 codebook.
그리고 나서, 랭크 5 코드북을 위하여 최대 4개의 직교하는 빔들이 존재하므로, 5 레이어에 대하여 4개의 빔들을 공유(share)한다. 즉, 수평적 도메인 및 수직적 도메인 둘 다에 대하여 4개의 빔들을 5개의 레이어들에 할당한다(allocate). 이 경우 상기 각 레이어는 적어도 하나의 빔을 포함한다.Then, since there are up to four orthogonal beams for the rank 5 codebook, share four beams for the five layers. That is, four beams are allocated to five layers for both the horizontal domain and the vertical domain. In this case, each layer includes at least one beam.
여기서, 랭크 5 코드북 디자인을 위하여, 코드워드 레이어 맵핑이 중요하게 고려되어야 한다. 5 레이어 전송을 위하여 다음과 같은 코드워드 레이어 맵핑이 적용될 수 있다. Here, for rank 5 codebook design, codeword layer mapping should be considered important. The following codeword layer mapping may be applied for 5 layer transmission.
도 5는 5 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.5 shows an example of codeword layer mapping for 5 layer transmission.
도 5를 참조하면, 코드워드 0은 레이어 1 및 레이어 2에 맵핑되고, 코드워드 1은 레이어 3, 레이어 4 및 레이어 5에 맵핑된다. 이 경우, 동일한 숫자의 빔들이 코드워드 0 및 코드워드 1에 할당된다. 즉, 레이어 1 및 레이어 2 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유하고, 레이어 3 내지 레이어 5는 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유할 수 있다.Referring to FIG. 5, codeword 0 is mapped to layer 1 and layer 2, and codeword 1 is mapped to layer 3, layer 4, and layer 5. In this case, the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, two beams may be shared for each domain (or dimension) of layer 1 and layer 2, and two beams may be shared for each domain (or dimension) for layer 3 and layer 5.
한편, 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 빔을 갖지 못하는 경우, 0 벡터가 삽입될 수 있다.On the other hand, when one layer does not have a beam in a vertical domain or a horizontal domain, a zero vector may be inserted.
상기와 같은 방법을 반영하여 랭크 5 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Reflecting the above method, the rank 5 codebook may be represented as follows.
표 6
Figure PCTKR2014011771-appb-T000005
Table 6
Figure PCTKR2014011771-appb-T000005
표 6은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 5 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 일 예이다. W(5) m,n은 FD MIMO를 위한 5 레이어에 대한 코드북이다. 여기서 각 도메인에 대하여 예를 들어, vm(n), vm(n)+8, vm(n)+16, vm(n)+24의 직교 벡터들(orthogonal vectors)과, 그리고 0 벡터가 사용될 수 있다. Table 6 shows an example of a codebook for 5-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22). W (5) m, n is a codebook for 5 layers for FD MIMO. Where for each domain orthogonal vectors of v m (n) , v m (n) +8 , v m (n) +16 , v m (n) +24 , and 0 Vectors can be used.
한편, 상기 표 6의 코드북은 레이어들에 적용되는 파워가 서로 다른 문제점이 있으며, 모든 레이어들이 동일한 파워를 가지도록 하기 위하여 랭크 5 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, the codebook of Table 6 has a problem that the power applied to the layers are different, so that the rank 5 codebook can be represented as follows so that all the layers have the same power.
표 7
Figure PCTKR2014011771-appb-T000006
TABLE 7
Figure PCTKR2014011771-appb-T000006
표 7은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 5 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 다른 예이다. Table 7 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
한편, 상기 표 7의 코드북은 상술한 코드워드 레이어 맵핑이 고려되지 않은 문제점이 있다. 만약 하나의 코드워드에 수평적 빔 포밍이 적용되고, 다른 하나의 코드워드에 수직적 빔 포밍이 적용되도록 코드북을 디자인할 수 있다. 즉, 도메인(또는 차원) 기반 코드워드 분할이 적용된 랭크 5 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, the codebook of Table 7 has a problem that the above-described codeword layer mapping is not considered. If horizontal beamforming is applied to one codeword and vertical beamforming is applied to another codeword, the codebook may be designed. That is, the rank 5 codebook to which domain (or dimension) based codeword division is applied may be represented as follows.
표 8
Figure PCTKR2014011771-appb-T000007
Table 8
Figure PCTKR2014011771-appb-T000007
표 8은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 5 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 또 다른 예이다. Table 8 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
또한, 코드워드 레이어 맵핑을 다이버시티(diversity) 관점에서 최적화하는 경우, 랭크 5 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.In addition, when optimizing codeword layer mapping in terms of diversity, the rank 5 codebook may be represented as follows.
표 9
Figure PCTKR2014011771-appb-T000008
Table 9
Figure PCTKR2014011771-appb-T000008
표 9는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 5 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 또 다른 예이다. Table 9 shows another example of a codebook for 5-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
제6 실시예: 6 레이어 코드북Sixth Embodiment: Six-Layer Codebook
6 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 6 코드북)을 위하여, 6개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 두 개의 PMI를 기반으로 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 6개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 랭크 6 코드북을 위하여 상술한 표 5의 디자인 규칙이 적용될 수 있다. For codebooks for six layers (ie rank 6 codebook), the selection of six beam directions is required. That is, six beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs. The design rules of Table 5 described above may be applied for the rank 6 codebook.
랭크 6(즉, 6 레이어 전송)을 위하여 다음과 같은 코드워드 레이어 맵핑이 적용될 수 있다.The following codeword layer mapping may be applied for rank 6 (ie, six layer transmission).
도 6은 6 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.6 shows an example of codeword layer mapping for 6 layer transmission.
도 6을 참조하면, 코드워드 0은 레이어 1, 레이어 2 및 레이어 3에 맵핑되고, 코드워드 1은 레이어 4, 레이어 5 및 레이어 6에 맵핑된다. 이 경우 동일한 숫자의 빔들이 코드워드 0 및 코드워드 1에 할당된다. 즉, 레이어 1 내지 레이어 3은 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유하고, 레이어 4 내지 레이어 6은 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유할 수 있다. 한편, 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 빔을 갖지 못하는 경우, 0 벡터가 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 6, codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, and layer 3, and codeword 1 is mapped to layer 4, layer 5, and layer 6. In this case, the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, layers 1 to 3 may share two beams for each domain (or dimension), and layers 4 to layer 6 may share two beams for each domain (or dimension). On the other hand, when one layer does not have a beam in a vertical domain or a horizontal domain, a zero vector may be inserted.
상기와 같은 방법을 반영하여 랭크 6 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Reflecting the above method, the rank 6 codebook may be represented as follows.
표 10
Figure PCTKR2014011771-appb-T000009
Table 10
Figure PCTKR2014011771-appb-T000009
표 10은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 6 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 일 예이다. W(6) m,n은 FD MIMO를 위한 6 레이어에 대한 코드북이다. Table 10 shows an example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22). W (6) m, n is a codebook for 6 layers for FD MIMO.
한편, 상기 표 10의 코드북은 레이어들에 적용되는 파워가 서로 다른 문제점이 있으며, 모든 레이어들이 동일한 파워를 가지도록 하기 위하여 랭크 6 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, the codebook of Table 10 has a problem that the power applied to the layers are different, so that the rank 6 codebook can be represented as follows so that all the layers have the same power.
표 11
Figure PCTKR2014011771-appb-T000010
Table 11
Figure PCTKR2014011771-appb-T000010
표 11은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 6 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 다른 예이다. Table 11 shows another example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
한편, 코드워드 레이어 맵핑 측면에서 최적화하는 경우, 랭크 6 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Meanwhile, when optimizing in terms of codeword layer mapping, the rank 6 codebook may be represented as follows.
표 12
Figure PCTKR2014011771-appb-T000011
Table 12
Figure PCTKR2014011771-appb-T000011
표 12는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 6 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 또 다른 예이다. Table 12 shows another example of a codebook for six-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
제7 실시예: 7 레이어 코드북Seventh Embodiment: Seven-Layer Codebook
7 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 7 코드북)을 위하여, 7개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 두 개의 PMI를 기반으로 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 7개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 랭크 7 코드북을 위하여 상술한 표 5의 디자인 규칙이 적용될 수 있다. For codebooks for seven layers (ie rank 7 codebook), the selection of seven beam directions is required. That is, seven beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs. The design rules of Table 5 described above may be applied for the rank 7 codebook.
랭크 7(즉, 7 레이어 전송)을 위하여 다음과 같은 코드워드 레이어 맵핑이 적용될 수 있다.The following codeword layer mapping may be applied for rank 7 (ie, seven layer transmission).
도 7은 7 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.7 shows an example of codeword layer mapping for 7 layer transmission.
도 7을 참조하면, 코드워드 0은 레이어 1, 레이어 2 및 레이어 3에 맵핑되고, 코드워드 1은 레이어 4, 레이어 5, 레이어 6 및 레이어 7에 맵핑된다. 이 경우 동일한 숫자의 빔들이 코드워드 0 및 코드워드 1에 할당된다. 즉, 레이어 1 내지 레이어 3은 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유하고, 레이어 4 내지 레이어 7은 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유할 수 있다. 한편, 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 빔을 갖지 못하는 경우, 0 벡터가 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 7, codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, and layer 3, and codeword 1 is mapped to layer 4, layer 5, layer 6, and layer 7. In this case, the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, layers 1 to 3 may share two beams for each domain (or dimension), and layers 4 to layer 7 may share two beams for each domain (or dimension). On the other hand, when one layer does not have a beam in a vertical domain or a horizontal domain, a zero vector may be inserted.
상기와 같은 방법을 반영하여 랭크 7 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Reflecting the above method, the rank 7 codebook may be represented as follows.
표 13
Figure PCTKR2014011771-appb-T000012
Table 13
Figure PCTKR2014011771-appb-T000012
표 13은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 7 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 일 예이다. W(7) m,n은 FD MIMO를 위한 7 레이어에 대한 코드북이다. Table 13 shows an example of a codebook for 7-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22). W (7) m, n is a codebook for 7 layers for FD MIMO.
한편, 상기 표 13의 코드북은 레이어들에 적용되는 파워가 서로 다른 문제점이 있으며, 모든 레이어들이 동일한 파워를 가지도록 하기 위하여 랭크 7 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.On the other hand, the codebook of Table 13 has a problem that the power applied to the layers are different, in order to ensure that all the layers have the same power, the rank 7 codebook can be represented as follows.
표 14
Figure PCTKR2014011771-appb-T000013
Table 14
Figure PCTKR2014011771-appb-T000013
표 14는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 7 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 다른 예이다. Table 14 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
만약 하나의 코드워드에 수평적 빔 포밍이 적용되고, 다른 하나의 코드워드에 수직적 빔 포밍이 적용되는 경우, 랭크 7 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.If horizontal beamforming is applied to one codeword and vertical beamforming is applied to another codeword, the rank 7 codebook may be represented as follows.
표 15
Figure PCTKR2014011771-appb-T000014
Table 15
Figure PCTKR2014011771-appb-T000014
표 15는 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 7 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 또 다른 예이다. Table 15 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using eight antenna ports (numbers 15 to 22).
한편, 코드워드 레이어 맵핑 측면에서 최적화하는 경우, 랭크 7 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Meanwhile, when optimizing in terms of codeword layer mapping, a rank 7 codebook may be represented as follows.
표 16
Figure PCTKR2014011771-appb-T000015
Table 16
Figure PCTKR2014011771-appb-T000015
표 16은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 7 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 또 다른 예이다. Table 16 shows another example of a codebook for 7-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
제8 실시예: 8 레이어 코드북Eighth Embodiment: Eight Layer Codebook
8 레이어에 대한 코드북(즉, 랭크 8 코드북)을 위하여, 8개의 빔 방향의 선택이 요구된다. 즉, 두 개의 PMI를 기반으로 수평적 도메인 및 수직적 도메인 각각에 대하여 8개씩의 빔 방향이 선택되어야 한다. 랭크 8 코드북을 위하여 상술한 표 5의 디자인 규칙이 적용될 수 있다. For codebooks for 8 layers (ie, rank 8 codebook), selection of eight beam directions is required. That is, eight beam directions should be selected for each of the horizontal domain and the vertical domain based on the two PMIs. The design rules of Table 5 described above may be applied to the rank 8 codebook.
랭크 8(즉, 8 레이어 전송)을 위하여 다음과 같은 코드워드 레이어 맵핑이 적용될 수 있다.The following codeword layer mapping may be applied for rank 8 (ie, 8 layer transmission).
도 8은 8 레이어 전송을 위한 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)의 일 예를 나타낸다.8 shows an example of codeword layer mapping for 8 layer transmission.
도 8을 참조하면, 코드워드 0은 레이어 1, 레이어 2, 레이어 3 및 레이어 4에 맵핑되고, 코드워드 1은 레이어 5, 레이어 6, 레이어 7 및 레이어 8에 맵핑된다. 이 경우 동일한 숫자의 빔들이 코드워드 0 및 코드워드 1에 할당된다. 즉, 레이어 1 내지 레이어 4는 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유하고, 레이어 5 내지 레이어 8은 각 도메인(또는 차원)에 대하여 2개씩의 빔을 공유할 수 있다. 한편, 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 빔을 갖지 못하는 경우, 0 벡터가 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 8, codeword 0 is mapped to layer 1, layer 2, layer 3, and layer 4, and codeword 1 is mapped to layer 5, layer 6, layer 7, and layer 8. In this case, the same number of beams are assigned to codeword 0 and codeword 1. That is, layers 1 to layer 4 may share two beams for each domain (or dimension), and layers 5 to layer 8 may share two beams for each domain (or dimension). On the other hand, when one layer does not have a beam in a vertical domain or a horizontal domain, a zero vector may be inserted.
상기와 같은 방법을 반영하여 랭크 8 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Reflecting the above method, the rank 8 codebook may be represented as follows.
표 17
Figure PCTKR2014011771-appb-T000016
Table 17
Figure PCTKR2014011771-appb-T000016
표 17은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 8 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 일 예이다. W(8) m,n은 FD MIMO를 위한 8 레이어에 대한 코드북이다. Table 17 shows an example of a codebook for 8-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22). W (8) m, n is a codebook for 8 layers for FD MIMO.
만약 하나의 코드워드에 수평적 빔 포밍이 적용되고, 다른 하나의 코드워드에 수직적 빔 포밍이 적용되는 경우, 랭크 8 코드북은 다음과 같이 나타낼 수 있다.If horizontal beamforming is applied to one codeword and vertical beamforming is applied to the other codeword, the rank 8 codebook may be represented as follows.
표 18
Figure PCTKR2014011771-appb-T000017
Table 18
Figure PCTKR2014011771-appb-T000017
표 18은 8개 안테나 포트(번호 15~22)를 이용한 8 레이어 CSI 보고를 위한 코드북의 다른 예이다.Table 18 shows another example of a codebook for 8-layer CSI reporting using 8 antenna ports (numbers 15 to 22).
도 9는 본 발명에 따른 FD MIMO 시스템에서 프리코딩 방법을 나타내는 설명도의 예이다. 본 발명에서는 8개의 안테나 포트들에 대해, 도 5와 같은 안테나 구성에 관하여 디자인된 코드북을 사용한다.9 is an example of an explanatory diagram showing a precoding method in an FD MIMO system according to the present invention. In the present invention, for eight antenna ports, a codebook designed for the antenna configuration as shown in FIG. 5 is used.
도 9를 참조하면, 단말은 수평적 APs에 대응하는 PMI1과 수직적 APs에 대응하는 PMI2 및 레이어 수를 나타내는 RI를 포함하는 CSI 보고를 기지국으로 전송한다(S900). PMI1 및 PMI2는 코드북 베이스의 프리코딩에서 프리코딩 행렬에 대한 정보를 제공한다. RI는 단말이 추천하는 랭크(즉, 레이어의 개수)에 대한 정보를 제공한다. PMI1는 수평적 도메인의 APs의 CSI-RS에 대응하고, PMI2는 수직적 도메인의 APs의 CSI-RS에 대응할 수 있다. 이러한 이중 PMI에 의하여 수평적 방향(또는 도메인 또는 차원) 및 수직적 방향(또는 도메인 또는 차원)의 빔포밍이 지원될 수 있다.Referring to FIG. 9, the terminal transmits a CSI report including a PMI1 corresponding to horizontal APs, a PMI2 corresponding to vertical APs and an RI indicating the number of layers to the base station (S900). PMI1 and PMI2 provide information about the precoding matrix in the codebook based precoding. The RI provides information on rank (ie, number of layers) recommended by the UE. PMI1 may correspond to CSI-RS of APs of the horizontal domain, and PMI2 may correspond to CSI-RS of APs of the vertical domain. Such dual PMI may support beamforming in the horizontal direction (or domain or dimension) and in the vertical direction (or domain or dimension).
기지국이 단말로부터 CSI 보고를 받으면, 기지국은 상기 RI를 기반으로 레이어의 수에 따른 코드북을 결정하고, 상기 PMI1, PMI2를 기반으로 해당 코드북에서의 프리코딩 매트릭스를 검출한다(S910). 이 경우, 기지국은 표 1 내지 표 4, 및 표 6 내지 표 18에서 상술한 레이어에 따른 코드북들 중 하나를 사용할 수 있다. 이 경우, 각 표에서 i1은 PMI1에 대응하고, i2는 PMI2에 대응함은 상술한 바와 같다. When the base station receives the CSI report from the terminal, the base station determines a codebook according to the number of layers based on the RI, and detects the precoding matrix in the corresponding codebook based on the PMI1 and PMI2 (S910). In this case, the base station may use one of the codebooks according to the layers described above in Tables 1 to 4 and Tables 6 to 18. In this case, i 1 corresponds to PMI1 and i 2 corresponds to PMI2 in each table as described above.
그리고, 기지국은 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 프리코딩된 데이터를 단말로 전송한다(S920). The base station transmits the precoded data to the terminal based on the detected precoding matrix (S920).
본 발명의 일 예에 따르면, 차세대 이동 통신 시스템에서 구현 가능한 8개까지의 송신 안테나를 이용한 FD MIMO 동작을 구현함에 있어, 코드워드 레이어 맵핑(codeword to layer mapping)을 고려하여 2차원 빔포밍에 최적화된 코드북을 제공함으로써, 시스템 수율(throughput) 성능이 향상될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in implementing FD MIMO operation using up to eight transmit antennas that can be implemented in a next generation mobile communication system, it is optimized for two-dimensional beamforming in consideration of codeword layer mapping. By providing customized codebooks, system throughput performance can be improved.
도 10은 본 발명에 따른 단말과 기지국을 도시한 블록도의 예이다. 본 발명에 따른 단말과 기지국은 상술한 도 5와 같은 안테나 구성을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기지국은 수평적 방향 및 수직적 방향 각각에 대하여 4개의 안테나 포트들을 사용할 수 있다.10 is an example of a block diagram illustrating a terminal and a base station according to the present invention. The terminal and the base station according to the present invention can use the antenna configuration as shown in FIG. In addition, the base station according to the present invention may use four antenna ports for each of the horizontal direction and the vertical direction.
도 10을 참조하면, 단말(1000)은 단말 메모리(1005), 단말 프로세서(1010) 및 단말 송수신부(1020)을 포함한다. 단말 메모리(1005)는 단말 프로세서(1010)와 연결되어, 단말 프로세서(1010를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 단말 송수신부(1020)는 단말 프로세서(1010)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 단말 프로세서(1010)는 본 발명에 따른 동작을 수행하기 위한 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예들에서 단말의 동작은 단말 프로세서(1010)의 제어에 의해 구현될 수 있다.Referring to FIG. 10, the terminal 1000 includes a terminal memory 1005, a terminal processor 1010, and a terminal transceiver 1020. The terminal memory 1005 is connected to the terminal processor 1010 and stores various information for driving the terminal processor 1010. The terminal transceiver 1020 is connected to the terminal processor 1010 to transmit and receive radio signals. The terminal processor 1010 implements a proposed function, process, and / or method for performing an operation according to the present invention In the above-described embodiments, the operation of the terminal is controlled by the terminal processor 1010. It can be implemented by.
단말 송수신부(1020)는 기지국(1050)으로부터 CSI-RS를 수신한다. 이 경우 단말 송수신부(1020)는 기지국(1050)의 수평적 도메인(또는 방향)의 APs 및 수직적 도메인(또는 방향)의 APs를 통하여 상기 CSI-RS를 수신한다.The terminal transceiver 1020 receives the CSI-RS from the base station 1050. In this case, the terminal transceiver 1020 receives the CSI-RS through APs in the horizontal domain (or direction) of the base station 1050 and APs in the vertical domain (or direction).
단말 프로세서(1010)는 채널추정부(1011), CSI 처리부(1012)를 포함한다.The terminal processor 1010 includes a channel estimator 1011 and a CSI processor 1012.
채널추정부(1011)는 상기 CSI-RS에 기반하여 채널추정을 수행하고, CSI 처리부(1012)는 상기 채널추정의 결과를 기반으로 수평적(또는 수직적) APs에 대응하는 PMI1과 수직적(또는 수평적) APs에 대응하는 PMI2 및 레이어 수를 나타내는 RI를 결정할 수 있다. The channel estimator 1011 performs channel estimation based on the CSI-RS, and the CSI processing unit 1012 is vertical (or horizontal) with the PMI1 corresponding to the horizontal (or vertical) APs based on the result of the channel estimation. Red) The RI indicating the PMI2 and the number of layers corresponding to the APs may be determined.
CSI 처리부(1012)는 상기 PMI1, PMI2 및 RI를 생성하여 단말 송수신부(1020)로 보낸다. 그러면 단말 송수신부(1020)는 상기 PMI1, PMI2 및 RI를 포함하는 CSI 보고를 기지국(1050)으로 전송한다. PMI1은 수평적 도메인의 APs에 대응하고, PMI2는 수직적 도메인의 APs 에 대응한다. The CSI processor 1012 generates the PMI1, the PMI2, and the RI and sends the generated PMI1, the PMI2, and the RI to the terminal transceiver unit 1020. Then, the terminal transceiver 1020 transmits the CSI report including the PMI1, PMI2, and RI to the base station 1050. PMI1 corresponds to APs of the horizontal domain, and PMI2 corresponds to APs of the vertical domain.
기지국(1050)은 기지국 메모리(1055), 기지국 프로세서(1060) 및 기지국 송수신부(1070)을 포함한다. 기지국 메모리(1055)는 기지국 프로세서(1060)와 연결되어, 기지국 프로세서(1060)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 기지국 송수신부(1070)는 기지국 프로세서(1060)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 기지국 프로세서(1060)는 본 발명에 따른 동작을 수행하기 위한 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예들에서 기지국의 동작은 기지국 프로세서(1060)의 제어에 의해 구현될 수 있다. The base station 1050 includes a base station memory 1055, a base station processor 1060, and a base station transceiver 1070. The base station memory 1055 is connected to the base station processor 1060 and stores various information for driving the base station processor 1060. The base station transceiver 1070 is connected to the base station processor 1060 and transmits and / or receives a radio signal. Base station processor 1060 implements the proposed functions, processes and / or methods for performing operations in accordance with the present invention. In the above-described embodiments, the operation of the base station may be implemented by the control of the base station processor 1060.
기지국 프로세서(1060)는 참조 신호 처리부(1061), CSI 처리부(1062) 및 데이터 처리부(1063)을 포함한다.The base station processor 1060 includes a reference signal processor 1061, a CSI processor 1062, and a data processor 1063.
참조 신호 처리부(1061)은 CSI-RS를 포함하는 참조 신호를 생성한다.The reference signal processor 1061 generates a reference signal including the CSI-RS.
기지국 송수신부(1070)는 상기 CSI-RS를 포함하는 참조 신호를 단말(1000)로 전송한다. The base station transceiver 1070 transmits the reference signal including the CSI-RS to the terminal 1000.
기지국 송수신부(1070)는 CSI 보고를 단말(1000)로부터 수신한다. 상기 CSI 보고는 PMI1, PMI2 및 RI를 포함한다. 여기서 PMI1은 상기 수평적 도메인의 APs에 대응하고, PMI2는 상기 수직적 도메인의 APs에 대응한다.The base station transceiver 1070 receives the CSI report from the terminal 1000. The CSI report includes PMI1, PMI2 and RI. Here, PMI1 corresponds to APs of the horizontal domain, and PMI2 corresponds to APs of the vertical domain.
기지국 송수신부(1070)가 단말(1000)로부터 상기 CSI 보고를 받으면, CSI 처리부(1062)는 상기 RI를 기반으로 레이어의 수에 따른 코드북을 결정하고, 상기 PMI1, PMI2를 기반으로 해당 코드북에서의 프리코딩 매트릭스를 검출할 수 있다. When the base station transceiver 1070 receives the CSI report from the terminal 1000, the CSI processor 1062 determines a codebook according to the number of layers based on the RI, and based on the PMI1 and PMI2, The precoding matrix can be detected.
구체적으로 예를 들어, CSI 처리부(1062)에 의하여 다음과 같은 특징을 갖는 코드북이 결정 또는 사용될 수 있다.Specifically, for example, a codebook having the following characteristics may be determined or used by the CSI processing unit 1062.
(1) 코드북의 유니터리(unitary) 특성이 유지된다. 즉, 코드북에 있는 매트릭스의 각 열(column)은 서로 직교(orthogonal)한다.(1) The unitary characteristics of the codebook are maintained. That is, each column of the matrix in the codebook is orthogonal to each other.
(2) 4 APs를 위한 DFT 빔이 재사용된다.(2) DFT beams for 4 APs are reused.
(3) 두 개의 다른 PMI를 통하여 두 차원을 위한 두 이중(double) 빔 선택 동작이 수행된다. 이는 코드북에 있는 매트릭스의 다른 열(column)마다 다른 DFT 빔 벡터를 사용함으로써 수행될 수 있다. 서로 다른 DFT 빔 벡터는 두 개의 다른 PMI 인덱스를 기반으로 획득될 수 있다.(3) Two double beam selection operations for two dimensions are performed through two different PMIs. This can be done by using different DFT beam vectors for different columns of the matrix in the codebook. Different DFT beam vectors may be obtained based on two different PMI indexes.
(4) 코페이징 동작이 제거된다. 코페이징 동작은 빔 선택 동작으로 대체된다. 다시 말하면, 기존의 코드북 디자인에서는 매트릭스의 두 번째 행에서 경우에 따라 페이즈 파트 φnn =ejπn/2)이 사용되었으나, 본 발명에 따른 디자인에서는 상기 페이즈 파트가 제거되고, 매트릭스의 각 행은 서로 다른 DFT 빔 벡터에 기반한 빔 선택을 위하여 사용된다.(4) The coping operation is eliminated. The coping operation is replaced by the beam selection operation. In other words, in the existing codebook design, the phase part φ nn = e jπn / 2 ) is used in some cases in the second row of the matrix, but in the design according to the present invention, the phase part is removed and the angle of the matrix is removed. Rows are used for beam selection based on different DFT beam vectors.
(5) 코드북 사이즈의 최적화가 고려된다. 다시 말하면 본 발명에 따른 디자인에서는 기존의 각 랭크에 따른 코드북 사이즈가 유지되었고, 이를 통하여 시스템에 주는 영향을 최소화되었다.(5) Optimization of codebook size is considered. In other words, in the design according to the present invention, the codebook size according to each rank is maintained, thereby minimizing the influence on the system.
(6) 빔 방향 선택 및 구성(configuration)의 최적화가 고려된다. 이를 위하여 본 발명에 따른 디자인에서는 직교 벡터들(orthogonal vectors) 및 0 벡터가 사용되었다. (6) Beam direction selection and optimization of the configuration are considered. To this end, orthogonal vectors and zero vectors were used in the design according to the present invention.
이 경우, CSI 처리부(1062)는 표 1 내지 표 4, 및 표 6 내지 표 18에서 상술한 레이어에 따른 코드북들 중 하나를 사용할 수 있다. 이 경우, 각 표에서 i1은 PMI1에 대응하고, i2는 PMI2에 대응함은 상술한 바와 같다. In this case, the CSI processing unit 1062 may use one of the codebooks according to the layers described above in Tables 1 to 4 and Tables 6 to 18. In this case, i 1 corresponds to PMI1 and i 2 corresponds to PMI2 in each table as described above.
그리고, 데이터 처리부(1063)는 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 프리코딩된 데이터를 생성하고, 기지국 송수신부(1070)를 통하여 상기 프리코딩된 데이터를 단말(1000)로 전송한다. The data processor 1063 generates precoded data based on the detected precoding matrix, and transmits the precoded data to the terminal 1000 through the base station transceiver 1070.
본 발명에서 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어 또는 프로그램으로 구현될 때, 본 발명에 따른 기법은 해당 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. In the present invention, the processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, logic circuit and / or data processing device. The memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device. The transceiver may include a baseband circuit for processing a radio signal. When an embodiment is implemented in software or a program, the technique according to the present invention may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing a corresponding function. The module may be stored in memory and executed by a processor. The memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

  1. 다중 안테나 시스템에서 채널상태정보를 피드백하는 방법에 있어서, A method for feeding back channel state information in a multi-antenna system,
    단말에 의한, 수평적 도메인에 대응하는 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 수직적 도메인에 대응하는 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 하향링크 전송을 위한 레이어의 수에 대한 랭크 지시(Rank Indication)를 포함하는 채널상태정보 (Channel State Information, CSI)를 기지국으로 전송하는 단계; 및A first precoding matrix index corresponding to the horizontal domain, a second precoding matrix index corresponding to the vertical domain, and a rank indication for the number of layers for downlink transmission by the terminal. Transmitting channel state information (CSI) to a base station; And
    상기 채널상태정보를 기반으로 검출된 프리코딩 매트릭스에 따라 프리코딩된 데이터를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되,Receiving precoded data from the base station according to the detected precoding matrix based on the channel state information;
    상기 프리코딩 매트릭스는 상기 RI에 의해 지시되는 레이어의 수에 따라 정의된 코드북에 포함되며, 상기 코드북은 매트릭스의 열마다 상이한 빔 벡터를 적용하며, 상기 빔 벡터는 상기 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와 상기 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스를 기반으로 획득되는 것을 특징으로 하는, 단말의 피드백 방법.The precoding matrix is included in a codebook defined according to the number of layers indicated by the RI, the codebook applies a different beam vector for each column of the matrix, and the beam vector is the first precoding matrix index and the The feedback method of the terminal, characterized in that obtained based on the second precoding matrix index.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 빔 벡터는, The method of claim 1, wherein the beam vector,
    이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform,DFT) 빔 벡터를 기반으로 하며, 상기 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와 상기 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스에 대하여 서로 직교하는 최대 4개의 빔이 선택됨을 특징으로 하는, 단말의 피드백 방법.Based on a Discrete Fourier Transform (DFT) beam vector, up to four beams orthogonal to each other are selected for the first precoding matrix index and the second precoding matrix index. Feedback method.
  3. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 RI가 나타내는 레이어의 수가 1인 경우, 상기 코드북은 다음 표 (T1)과 같은 것을 특징으로 하는 단말의 피드백 방법,If the number of layers represented by the RI is 1, the codebook is a feedback method of a terminal, characterized in that the following table (T1),
    Figure PCTKR2014011771-appb-I000006
    (T1)
    Figure PCTKR2014011771-appb-I000006
    (T1)
    여기서, W(1) m,n은 FD MIMO를 위한 1 레이어에 대한 코드북이이고, vm, vn은 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인의 빔 벡터들이고, i1은 PMI1 값을 나타내고, i2는 PMI2 값을 나타내며, d1 및 d2는 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 대한 빔 방향 선택을 위한 델타 값으로, 상기 d1 및 상기 d2는 0 또는 1의 값을 갖는다.Where W (1) m, n is the codebook for one layer for FD MIMO, v m , v n are the beam vectors of the horizontal and vertical domains respectively, i 1 represents the PMI1 value, and i 2 Represents a PMI2 value, and d 1 and d 2 are delta values for beam direction selection for a horizontal domain and a vertical domain, respectively, wherein d 1 and d 2 have a value of 0 or 1.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 d1 및 상기 d2The method of claim 3, wherein d 1 and d 2 are
    반 정적(semi statically)으로 변경되거나, CSI 서브프레임 셋(set)을 기반으로 결정되거나, 또는 CSI 프로세스를 기반으로 결정됨을 특징으로 하는, 단말의 피드백 방법.Changed to semi statically, determined based on the CSI subframe set, or based on the CSI process, characterized in that the feedback method of the terminal.
  5. 제 2항에 있어서The method of claim 2
    상기 RI가 나타내는 레이어의 수가 5 이상인 경우, 전체 레이어에 대하여 상기 4개의 빔들이 공유되며, When the number of layers represented by the RI is 5 or more, the four beams are shared for all layers.
    일부(some) 레이어에 대하여는 코드워드 0이 맵핑되고, 나머지 레이어에 대하여는 코드워드 1이 맵핑되며, 각 코드워드를 통하여 전송되는 상기 빔의 수는 2개인 것을 특징으로 하는, 단말의 피드백 방법. Codeword 0 is mapped to some layers, codeword 1 is mapped to the remaining layers, and the number of beams transmitted through each codeword is two.
  6. 제 5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 레이어들 중 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 상기 빔이 할당되지 않는 경우, 상기 코드북의 대응하는 빔 벡터에는 0 벡터가 할당됨을 특징으로 하는, 단말의 피드백 방법.When the beam is not allocated in the vertical domain or the horizontal domain with respect to any one of the layers, a zero vector is allocated to a corresponding beam vector of the codebook.
  7. 제 2항에 있어서The method of claim 2
    상기 RI가 나타내는 레이어의 수가 5 이상인 경우, 하나의 코드워드에 수평적 빔 포밍이 적용되고, 다른 하나의 코드워드에 수직적 빔 포밍이 적용되는, 단말의 피드백 방법.When the number of layers indicated by the RI is 5 or more, horizontal beamforming is applied to one codeword and vertical beamforming is applied to the other codeword.
  8. 다중 안테나 시스템에서 채널 상태 정보를 수신하는 방법에 있어서, In the method for receiving channel state information in a multi-antenna system,
    수평적 도메인에 대응하는 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 수직적 도메인에 대응하는 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 하향링크 전송을 위한 레이어의 수에 대한 랭크 지시(RI)를 포함하는 채널 상태 정보(CSI)를 단말로부터 수신하는 단계;Channel state information (CSI) including a first precoding matrix index corresponding to the horizontal domain, a second precoding matrix index corresponding to the vertical domain, and a rank indication (RI) for the number of layers for downlink transmission Receiving a) from the terminal;
    상기 RI를 기반으로 상기 단말에 의해 추천된 레이어의 수를 고려하여 코드북을 결정하는 단계;Determining a codebook in consideration of the number of layers recommended by the terminal based on the RI;
    상기 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와 상기 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스를 기반으로 상기 결정된 코드북에서의 프리코딩 매트릭스를 검출하는 단계;Detecting a precoding matrix in the determined codebook based on the first precoding matrix index and the second precoding matrix index;
    상기 검출된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 하향링크 데이터를 프리코딩하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하되,Precoding downlink data based on the detected precoding matrix and transmitting the downlink data to the terminal,
    상기 코드북은 매트릭스의 열마다 상이한 빔 벡터를 적용하며, 상기 빔 벡터는 상기 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와 상기 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스를 기반으로 획득되는 것을 특징으로 하는, 채널상태정보 수신 방법.The codebook applies a different beam vector for each column of the matrix, and the beam vector is obtained based on the first precoding matrix index and the second precoding matrix index.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 빔 벡터는, The method of claim 8, wherein the beam vector,
    이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT) 빔 벡터를 기반으로 하며, 상기 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와 상기 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스에 대하여 서로 직교하는 최대 4개의 빔이 선택됨을 특징으로 하는, 채널상태정보 수신 방법.Based on a Discrete Fourier Transform (DFT) beam vector, up to four beams are selected that are orthogonal to each other with respect to the first precoding matrix index and the second precoding matrix index. How to receive information.
  10. 제 8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 레이어의 수가 1인 경우, 상기 코드북은 다음 표 (T2)과 같은 것을 특징으로 하는, 채널상태정보 수신 방법,When the number of layers is 1, the codebook is as shown in the following table (T2), channel state information receiving method,
    Figure PCTKR2014011771-appb-I000007
    (T2)
    Figure PCTKR2014011771-appb-I000007
    (T2)
    여기서, W(1) m,n은 FD MIMO를 위한 1 레이어에 대한 코드북이이고, vm, vn은 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인의 빔 벡터들이고, i1은 PMI1 값을 나타내고, i2는 PMI2 값을 나타내며, d1 및 d2는 각각 수평적 도메인 및 수직적 도메인에 대한 빔 방향 선택을 위한 델타 값으로, 상기 d1 및 상기 d2는 0 또는 1의 값을 갖는다. Where W (1) m, n is the codebook for one layer for FD MIMO, v m , v n are the beam vectors of the horizontal and vertical domains respectively, i 1 represents the PMI1 value, and i 2 Represents a PMI2 value, and d 1 and d 2 are delta values for beam direction selection for a horizontal domain and a vertical domain, respectively, wherein d 1 and d 2 have a value of 0 or 1.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 d1 및 상기 d2The method of claim 10, wherein d 1 and d 2 are
    반 정적(semi statically)으로 변경되거나, CSI 서브프레임 셋(set)을 기반으로 결정되거나, 또는, CSI 프로세스를 기반으로 결정됨을 특징으로 하는, 채널상태정보 수신 방법. A method for receiving channel state information, characterized in that changed to semi statically, determined based on a CSI subframe set, or determined based on a CSI process.
  12. 제 8항에 있어서The method of claim 8
    상기 레이어의 수가 5 이상인 경우, 전체 레이어에 대하여 상기 4개의 빔들이 공유되며, If the number of layers is 5 or more, the four beams are shared for all layers,
    일부(some) 레이어에 대하여는 코드워드 0이 맵핑되고, 나머지 레이어에 대하여는 코드워드 1이 맵핑되며, 각 코드워드를 통하여 전송되는 상기 빔의 수는 2개인 것을 특징으로 하는, 채널상태정보 수신 방법.Codeword 0 is mapped to some layers, Codeword 1 is mapped to the remaining layers, and the number of beams transmitted through each codeword is two.
  13. 제 12항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 레이어들 중 어느 한 레이어에 대하여 수직적 도메인 또는 수평적 도메인에서 상기 빔이 할당되지 않는 경우, 상기 코드북의 대응하는 빔 벡터에는 0 벡터가 할당됨을 특징으로 하는, 채널 상태 정보 수신 방법.And when the beam is not allocated in the vertical domain or the horizontal domain with respect to any one of the layers, a zero vector is assigned to a corresponding beam vector of the codebook.
  14. 다중 안테나 시스템에서 채널상태정보를 전송하는 장치에 있어서, An apparatus for transmitting channel state information in a multi-antenna system,
    수평적 도메인에 대한 4개의 안테나 포트들 및 수직적 도메인에 대한 4개의 안테나 포트들을 통하여 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 수신하는 수신부;A receiver which receives a channel state information reference signal (CSI-RS) through four antenna ports for the horizontal domain and four antenna ports for the vertical domain;
    상기 CSI-RS를 기반으로 상기 수평적 도메인에 대응하는 제1 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 상기 수직적 도메인에 대응하는 제2 프리코딩 매트릭스 인덱스와, 하향링크 전송을 위한 레이어의 수에 대한 랭크 지시(RI)를 포함하는 CSI를 생성하는 프로세서부; 및A rank indication (RI) for a first precoding matrix index corresponding to the horizontal domain, a second precoding matrix index corresponding to the vertical domain, and the number of layers for downlink transmission based on the CSI-RS A processor unit for generating a CSI including; And
    상기 생성된 CSI를 데이터 전송장치로 전송하는 전송부를 포함하며, It includes a transmission unit for transmitting the generated CSI to a data transmission device,
    상기 프로세서부는 상기 채널상태정보의 상기 RI에 의해 지시되는 레이어의 수에 따라 정의된 코드북의 프리코딩 매트릭스를 확인하고, 상기 데이터 전송 장치로부터 전송된 데이터를 상기 프리코딩 매트릭스를 이용하여 복원하는 채널추정부를 더 포함함을 특징으로 하는, 채널상태정보 전송장치. The processor determines a precoding matrix of a codebook defined according to the number of layers indicated by the RI of the channel state information, and estimates a channel for reconstructing data transmitted from the data transmission apparatus using the precoding matrix. The apparatus for transmitting channel state information, further comprising a unit.
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