WO2015133812A1 - 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

다중 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2015133812A1
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csi
antenna
antennas
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박종현
김기준
박한준
염건일
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an improved reference signal transmission method and apparatus therefor in a multi-antenna antenna wireless communication system.
  • MIMO MUL t iple-Input Mult iple-Output
  • a precoding matrix that appropriately distributes transmission information to each antenna according to channel conditions may be applied.
  • the existing 3rd Generation Generat ion Partnership Project (3GPP) Long Term Evolut ion (LTE) system supports up to 4 transmit antennas (4Tx) for downlink transmission and defines a precoding codebook accordingly.
  • data transmission rate may be improved through beamforming between transmitting and receiving terminals. Whether or not to apply the beamforming method is operated based on channel information. Basically, a method of quantizing a channel estimated by a reference signal, etc., at a receiving end with a codebook and feeding back to the transmitting end is used. do.
  • a spatial channel matrix also referred to as a channel matrix
  • the space channel matrix can be expressed as follows. L 3/4:
  • H (i, k) is a spatial channel matrix
  • Nr is the number of receive antennas
  • Nt is the number of transmit antennas
  • r is the index of the receive antenna
  • t is the index of the transmit antenna
  • i is OFDM (or SC- Index of the FDMA) symbol
  • k indicates the index of the subcarrier.
  • [8] ( 1 ,) is an element of the channel matrix H (i, k) and means the r-th channel state and the t-th antenna on the i-th symbol and the k-th subcarrier.
  • the spatial channel covariance matrix (ix), which can be used in the present invention, will be briefly described.
  • the spatial channel covariance matrix is
  • R It can be represented by the symbol R. sV / 3 ⁇ 4 ... W, where H is the space channel matrix, R means a spatial channel covariance matrix. E [] means mean, i means symbol index, and k means frequency index.
  • Singular Value Decomposition is one of the important methods of decomposing rectangular matrices and is widely used in signal processing and statistics.
  • Singular value decomposition is a generalization of the spectral theory of matrices for arbitrary rectangular matrices. Using spectral theory, we can decompose orthogonal square matrices into diagonal matrices based on eigenvalues. Assume the channel matrix H is an m-by-n matrix of real or complex set elements. In this case, matrix H can be expressed as the product of three matrices as follows.
  • Singular value decomposition can resolve only orthogonal square matrices. Can differ from a more general matrix than eigenvalue decomposition. These singular value decompositions and eigenvalue decompositions are related to each other.
  • MU-MIM0 Multi User-MIM0
  • T and W the matrix of W, respectively.
  • THW TU ( ⁇ ) VW It is therefore desirable to generate a receive beam based on U and a transmit range based on V to achieve high transmission.
  • W normRW) [18] where W is an existing codebook designed to reflect short-term channel information, R is a long-term covariance matrix of the channel matrix H,
  • orwA is the matrix normalized to n 0 TM 1 in each column (column) of A (normal izat ion) refers to a matrix, W 'the whole of the existing codebook W channel matrix H, the channel matrix H - team ( long— term) The final codebook transformed using the covariance matrices R and norm.
  • R which is a long-term covariance matrix of the channel matrix H, may be expressed as Equation 2 below.
  • R the co-team (l 0n gt erm ) covariance matrix of the channel matrix ⁇ is decomposed into VAV "by singular value decomposit ion, where V is Nt X Nt A unitary matrix with V; ' as the i-th column vector, ⁇ is a diagonal matrix with ⁇ ' as the i-th diagonal component, and V "is a hermitian matrix of V.
  • ⁇ '' ⁇ ' ⁇ denote the i th singular value and the corresponding i th singular column vector, respectively ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ ... ⁇ ⁇ ( ⁇ _
  • An object of the present invention is to provide an improved reference signal transmission method and apparatus for the same in a wireless communication system.
  • a method for transmitting a reference signal of a base station in a wireless communication system supporting multiple antennas which is an aspect of the present invention for solving the above problems, includes a specific reference signal ID configured to identify a plurality of antenna groups. Transmitting a reference signal configuration (Reference Signal Conf igurat ion); Transmitting at least one reference signal associated with the plurality of antenna groups; And receiving channel state information measured according to the at least one reference signal, wherein the antenna group includes a plurality of antennas configured based on a specific domain of the multiple antennas, and the plurality of antennas
  • the groups are characterized in that they are set to be beam forming in different directions from each other.
  • the specific reference signal ID is a reference signal ID having a maximum value among the reference signal IDs included in the initial IDG ID for generating the scrambling sequence of the at least one reference signal. Can be.
  • the specific reference signal ID may be indicative of an initial ID set for generating a scrambling sequence of the at least one reference signal.
  • the at least one reference signal may be defined to be quasi co-located.
  • the channel state information may be characterized in that the channel state information measured for all the channels related to the at least one reference signal is set to be reported.
  • the channel state information may be a maximum value of at least one RS Reference Signal Received Power measured according to the at least one reference signal and the special reference signal ID.
  • the channel state information may be a reference signal ID associated with a maximum value of at least one RSR Reference Signal Received Power measured according to the at least one reference signal.
  • the channel state information may be characterized in that the number of RSRP (Reference Signal Received Power) and the reference signal ID associated with the RSRP to the parameter signaled by the base station. Further, the specific reference signal ID may be indicated through higher layer signaling.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • a base station for transmitting a reference signal in a wireless communication system supporting multiple antennas includes: a radio frequency unit; And a processor, wherein the processor transmits a Reference Signal Conf igurat ion that includes a specific reference signal ID configured to identify the plurality of antenna groups and is associated with the plurality of antenna groups. And transmitting one reference signal, and receiving channel state information measured according to the at least one reference signal, wherein the antenna group includes a plurality of antennas configured based on a specific domain of the multiple antennas.
  • the plurality of antenna groups it is characterized in that it is specifically configured to be formed (beam forming) in different directions from each other.
  • an improved reference signal transmission method and apparatus therefor may be provided in a wireless communication system.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an E-UMTS network structure as an example of a mobile communication system
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a base station 205 and a terminal 210 in a wireless communication system 200 according to the present invention.
  • MIM0 general multiple antenna
  • FIG. 4 shows an example of a general CDD structure in a multi-antenna system.
  • 5 is a diagram for explaining a basic concept of codebook based precoding.
  • 6 shows examples of configuring eight transmit antennas.
  • 7 shows an active antenna system (MS).
  • FIG. 8 is a reference diagram for explaining a case in which bumps are formed in different vertical directions according to the present invention.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as UE Jser Equipment (MS) Equipment, Molecular Stat Ion (MS), or Advanced Mobile Stat ion (AMS).
  • the base station collectively refers to any node of the network terminal that communicates with the terminal such as Node B, eNode B, Base Stat ion, and AP (Access Point).
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink ink, and the terminal may also transmit information through uplink ink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • 3GPP LTE 3rd Generat ion Partnership Project Long Term Evolut ion; hereinafter referred to as "E”
  • LTE-A LTE ⁇ Advanced
  • E-UMTS The Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • ETS UMTSCUniversal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • E-UMTS Technical Specification Group Radio Access Network
  • an E-UMTS is located at an end of a user equipment (UE), a base station (eNode B), and a network (E-UTRAN), and is connected to an external network by using an access gateway. , AG).
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the sal is set to one of bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20 MHz, etc. to provide downlink or uplink transmission service to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information so that the time / frequency region, encoding, data size, and hybrid automatic retransmission request (HARQ) to which data is transmitted to the corresponding UE. Provide relevant information.
  • DL downlink
  • HARQ hybrid automatic retransmission request
  • the base station transmits uplink scheduling information to the corresponding terminal for uplink (UL) data, such as time / frequency domain, encoding, data size, information related to hybrid automatic retransmission request, etc. available to the corresponding terminal.
  • UL uplink
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between base stations.
  • the core network (Core Network, CN) may be composed of a network node for the AG and the user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, flexible use of frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of terminals.
  • LTE-Advanced LTE-Advanced
  • carrier aggregation or bandwidth aggregation carrier aggregat i on or bandwidth aggregat
  • the bandwidth of each frequency block is defined based on the bandwidth of the system block used in the LTE system. Can be.
  • Each frequency block is transmitted using a component carrier.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the base station 205 and the terminal 210 in the wireless communication system 200 according to the present invention.
  • the base station 200 may include one or more base stations and / or one or more terminals.
  • the base station 205 includes a transmit (Tx) data processor 215, a symbol modulator 220, a transmitter 225, a transmit / receive antenna 230, a processor 280, a memory 285.
  • the terminal 210 includes a transmit (Tx) data processor 265, a symbol modulator 270, a transmitter 275, a transmit / receive antenna 235, a processor 255, a memory 260, a receiver 240, Symbol demodulator 255, receive data processor 250.
  • Antennas 230 and 235 are shown as one at base station 205 and terminal 210, respectively, but base station 205 and terminal 210 are multiple antennas having a plurality of antennas. Therefore, the present invention
  • the base station 205 and the terminal 210 support the MULT (Mul t iple Input Mult iple Output) system.
  • the base station 205 and the terminal 210 according to the present invention support both the SU-MIM0 (Single User-MIMO) MU-MIM0 (Mul ti User—MIM0) scheme.
  • the transmit data processor 215 receives traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates it. Provide symbols ("data symbols").
  • the symbol modulator 220 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 220 multiplexes the data and pilot symbols and transmits the same to the transmitter 225.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a zero signal value.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • the transmitter 225 receives the stream of symbols, converts it into one or more analog signals, and further modulates the analog signals (eg, amplify, filter, and frequency upconvert t). ing) to generate a downlink signal suitable for transmission over a wireless channel, and then the downlink signal is transmitted to the terminal through the antenna 230.
  • the analog signals eg, amplify, filter, and frequency upconvert t. ing
  • the antenna 235 receives a downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 240.
  • Receiver 240 adjusts (eg, filters, amplifies, and frequency downconverts) the received signal, and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 245 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 255 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 245 receives a frequency equality estimate for the downlink from the processor 255, performs data demodulation on the received data symbols, and executes data (which are estimates of the transmitted data symbols). Obtain a symbol estimate and provide the data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 250. Receive data processor 250 demodulates the data symbol estimates (ie, symbol de-mapping). Deinterleaving and decoding to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by the symbol demodulator 245 and the receive data processor 250 are complementary to the processing by the symbol modulator 220 and the transmit data processor 215 at the base station 205, respectively.
  • the terminal 210 is on the uplink, and the transmit data processor 265 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 270 receives the data symbols, multiplexes them with the pilot symbols, performs modulation, and provides a stream of symbols to the transmitter 275.
  • Transmitter 275 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal, which is transmitted via antenna 235 to base station 205.
  • an uplink signal is received from the terminal 210 through the antenna 230, and the receiver 290 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 295 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • Receive data processor 297 processes the data symbol estimates to recover traffic data sent from terminal 210.
  • Processors 255 and 280 of the terminal 210 and the base station 205 respectively instruct (eg, control, adjust, manage, etc.) the operation at the terminal 210 and the base station 205, respectively.
  • Respective processors 255 and 280 may be connected with memory units 260 and 285 that store program codes and data.
  • Memory 260, 285 is coupled to processor 280 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processor 255 and 280 may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processor (255, 280) may be implemented by hardware (hardware) or firmware (f innware), software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • Field programmable gates arrays may be included in the processors 255 and 280.
  • the pipware or software may be configured to include modules, procedures, or functions for performing the functions or operations of the present invention.
  • Pipware or software configured to be performed may be provided in the processors 255 and 280 or stored in the memory 260 and 285 to be driven by the processors 255 and 280.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the OSKopen system interconnect ion model, which are well known in the communication system.
  • Layer L2 and third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • the Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station exchange RRC messages with the wireless communication network through the RRC layer.
  • the term base station used in the present invention may be referred to as a cell or a sector when used in a regional concept.
  • the serving base station (or cell) may be regarded as a base station that provides existing main services to the terminal, and may perform transmission and reception of control information on a coordinated multiple transmission point (coordinated mult e l ransmi ss i on point). In this sense, the serving base station (or cell) may be referred to as an anchor base station (or cell).
  • a neighbor base station may be referred to as a neighbor cell used in a regional concept.
  • the multi-antenna (MIM0) technique is a technique for aggregating and completing fragmented pieces of data received from multiple antennas without relying on a single antenna path to receive a message.
  • Multi-antenna technology is a next-generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters because it can improve the data transmission speed in a specific range or increase the system range for a specific data transmission speed. As a result, it is attracting attention as a next-generation technology that can overcome the transmission limit of mobile communication, which reached a limit situation.
  • 3 (a) is a configuration diagram of a general multiple antenna (MIM0) communication system.
  • the number of transmit antennas as shown in Figure 3 (a) ⁇ ⁇ open-circuit when the increased number of receive antennas at the same time as a N R more, unlike in the case only the transmitter or the receiver is to use multiple antennas in proportion to the number of antennas Theoretically, the channel transmission capacity is increased. Therefore, it is possible to improve the transmission rate and significantly improve the frequency efficiency.
  • the transmission rate according to the increase in the channel transmission capacity may theoretically increase the maximum transmission in the case of using one antenna as R0 multiplied by the increase rate Ri of Equation 1 below.
  • Equation 2 Equation 2
  • the transmission power adjusted transmission information is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
  • Equation 4 when a is expressed using the diagonal matrix P of the transmission power, Equation 4 is shown below.
  • the weight matrix plays a role of properly distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • a transmission signal 1 2 ' ⁇ can be represented by Equation 5 below using the vector X.
  • Wij means the weight between the i th transmission antenna and the j th information.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • channels may be classified according to the transmit / receive antenna index, and the channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j is denoted by.
  • the order of the index of hij is that the receiving antenna index is first, the index of the transmission antenna is later.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a channel from N T transmit antennas to a receive antenna i.
  • a channel arriving at a reception antenna i from a total of ⁇ transmit antennas can be expressed as follows.
  • Equation 7 Equation 8
  • Equation 9 When added as a white noise all vector, it is expressed as Equation 9 below.
  • Equation 10 The received signal obtained using the above equations is shown in Equation 10 below.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receive antennas (N R ), and the number of columns is equal to the number of transmit antennas (NT). That is, the channel matrix H may be represented by an N R X ⁇ ⁇ matrix.
  • the tank of a matrix is defined by the smaller of the number of rows and columns independent of each other. Therefore, the tank of a matrix cannot have a value larger than the number of rows or columns of the matrix.
  • the tank of the channel matrix H can be represented by the following equation (11).
  • a multi-antenna transmit / receive scheme used for the operation of a multi-antenna system includes frequency swi tched transmi t diversi ty (FST), space frequency block code (SFBC), and space time block code (STBC).
  • FST frequency swi tched transmi t diversi ty
  • SFBC space frequency block code
  • STBC space time block code
  • CDD Cyclic Delay Diversity
  • TSTD Time swi tched transmi t diversi ty
  • tank two or more spatial multiplexing (SM), Generalized Cyclic Delay Diversity (GCDD), and Selective Virtual Antenna Permutat ion (S_VAP) may be used.
  • SM spatial multiplexing
  • GCDD Generalized Cyclic Delay Diversity
  • S_VAP Selective Virtual Antenna Permutat ion
  • the FSTD obtains diversity gain by allocating subcarriers having different frequencies for each signal transmitted to each of the multiple antennas.
  • SFBC is a technique that can efficiently apply selectivity in the spatial domain and the frequency domain to secure both diversity gain and multi-user scheduling gain in the corresponding dimension.
  • STBC is a technique for applying selectivity in the space domain and the time domain.
  • CDD is a technique of obtaining diversity gain by using a path delay between transmission antennas.
  • TSTD is a technique of time-dividing a signal transmitted to multiple antennas.
  • Spatial multiplexing is a technique to increase the data rate by transmitting different data for each antenna.
  • GCDD is a technique for applying selectivity in the time domain and the frequency domain.
  • S-VAP is a technique that uses a single precoding matrix.
  • MUL ti Codeword (MCW) that mixes multiple codewords between antennas in spatial diversity or spatial multiplexing and Single Codeword (SCW) using single codeword.
  • MCW MUL t
  • the STBC scheme is a method of acquiring time diversity by repeating the same data symbol in a time domain orthogonality supporting scheme.
  • the SFBC technique is a method in which the same data symbol is repeated in a manner of supporting orthogonality in the frequency domain to obtain frequency diversity.
  • Equations 12 and 13 An example of a time block code used for STBC and a frequency block code used for SFBC is shown in Equations 12 and 13 below. Equation 12 is a case of two transmission antenna, Equation 13 is a unique code in the case of four transmission antenna.
  • the rows of the matrices of Equations 12 and 13 represent antenna ports, and the columns represent time (in STBC) or frequency (in SFBC).
  • the CDD scheme increases frequency diversity by artificially increasing delay spread.
  • 4 shows an example of a general CDD structure in a multi-antenna system.
  • 4 (a) shows a method of applying a cyclic delay in the time domain.
  • the CDD technique applying the cyclic delay of FIG. 4 (a) may be implemented by applying phase-shift diversity as shown in FIG. 4 (b).
  • [121] can be applied to the pre-coding (precoding), which suitably distributed along the transmission information to support the multi-antenna transmission, such as channel conditions for each antenna.
  • precoding precoding
  • a set of precoding matrices are set in advance at a transmitting end and a receiving end, and a receiving end (eg, a terminal) measures channel information from the transmitting end (eg, a base station).
  • PMI precoding matrix index
  • PMI precoding matrix index
  • the optimal precoding is not always applied. There is an advantage that the feedback overhead can be reduced compared to explicitly (expl i ci t ly) feedback of the optimal precoding information to the beam.
  • FIG. 5 illustrates a basic concept of codebook based precoding.
  • the transmitter and the receiver share codebook information including a predetermined number of precoding matrices according to a transmission tank, an antenna number, and the like.
  • a pre-coding based codebook scheme may be used.
  • the receiving end may measure the channel state through the received signal, and may feed back a finite number of preferred precoding matrix information (that is, an index of the corresponding precoding matrix) to the transmitting end based on the above-described codebook information.
  • the receiver may select an optimal precoding matrix by measuring the received signal using a maximum likelihood (ML) or a minimum mean square error (SE) method.
  • ML maximum likelihood
  • SE minimum mean square error
  • the receiving end transmits the precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, but is not limited thereto.
  • the transmitter receiving feedback information from the receiver may select a specific precoding matrix from the codebook based on the received information.
  • the pre-coding matrix selects the pre-coding matrix by multiplying the number of layer signals of the transmission tank by the selected pre-coding matrix, and transmits the pre-coded transmission signal to the receiving terminal through a plurality of antennas.
  • the number of rows is equal to the number of antennas and the number of columns is equal to the tank value.
  • the tank value is equal to the number of layers, so the number of columns is equal to the number of layers.
  • the precoding matrix may be configured as a 4 X 2 matrix. Information transmitted through each layer may be mapped to each antenna through the precoding matrix.
  • the receiving end receiving the signal precoded and transmitted by the transmitting end may restore the received signal by performing reverse processing of the precoding performed by the transmitting end.
  • the inverse processing of the above-described precoding is a Hermit of the precoding matrix (P) used for the precoding of the transmitting end.
  • the (Hermi t) matrix P H may be multiplied by the received signal.
  • Table 1 shows a codebook used for downlink transmission using 2 transmit antennas in 3GPP LTE release-8/9
  • Table 2 shows 3GPP LTE.
  • the codebook for two transmit antennas has a total of seven precoding vectors / matrices, where a single matrix is for an open-loop system. There are a total of 6 precoding vectors / matrixes for precoding loop systems.
  • the codebook for four transmission antennas as shown in Table 2 has a total of 64 precoding vectors / matrixes.
  • the codebook above has common characteristics such as constant modulus (CM) characteristics, nested properties, and constrained alphabet.
  • CM characteristic is a characteristic that each element of all precoding matrices in the codebook does not include '0' and is configured to have the same size.
  • the nested characteristic means that the low tank precoding matrix is designed to consist of a subset of a specific column of the high ram precoding matrix.
  • the restricted alphabetic character is the identity of each element of every precoding matrix in the codebook.
  • ⁇ is obtained as a set composed of a mathematical expression expressed as # 2 " " " " "””. Where is a 4 X 4 single matrix and "" is the value given in Table 2.
  • the codebook for two transmit antennas has a total of seven precoding vectors / matrix, where a single matrix is for an open-loop system, There are a total of 6 precoding vectors / matrixes for precoding loop systems.
  • the codebook for four transmission antennas as shown in Table 2 has a total of 64 precoding vectors / matrixes.
  • the codebook above has common characteristics such as constant modulus (CM) characteristics, nested properties, and constrained alphabet.
  • CM characteristic is a characteristic that each element of all precoding matrices in the codebook does not include '0' and is configured to have the same size.
  • the nested characteristic means that the lower rank precoding matrix is designed to consist of a subset of a particular column of the high tank precoding matrix.
  • the limited alphabetic character is the alphabet of each element of every precoding matrix in the codebook. Means the characteristics consisting of.
  • the channel information fed back by the terminal is used for downlink transmission.
  • the UE may feed back downlink channel information through the PUCCH or downlink channel information through the PUSCH.
  • the channel information is fed back periodically.
  • the channel information is fed back aperiodically at the request of the base station.
  • the feedback of the channel information may feed back channel information for the allocated all frequency bands (ie, WideBand (WB)), and for a specific number of RBs (ie, SubBand (SB)). You can also feed back channel information.
  • WB WideBand
  • SB SubBand
  • FIG. 6 (a) shows a case in which N antennas form channels independent of each other without grouping, and is generally called ULA Jni form Linear Array.
  • N antennas form channels independent of each other without grouping
  • ULA Jni form Linear Array As such, by arranging a plurality of antennas spaced apart from each other, spaces of a transmitter and / or a receiver may be insufficient to form channels independent from each other.
  • FIG. 6 (b) shows a ULA scheme of a paired antenna (Paired ULA).
  • a paired antenna Paired ULA
  • 8G antennas may be used in the downlink in the 3GPP LTE Release-10 system.
  • the ULA antenna configuration as shown in Figs. 6 (a) and 6 (b) may not be suitable. Therefore, it may be considered to apply a dual-pole (or cross-pole) antenna configuration as shown in FIG. 6 (c).
  • the transmission antenna is configured in this way, even if the distance d between the antennas is relatively short, the antenna correlation is lowered to enable high yield data transmission.
  • the pre-def ined codebook is shared between the transmitter and the receiver, the overhead for the receiver to feedback precoding information to be used for MIM0 transmission from the transmitter can be reduced. Precoding can be applied.
  • a precoder matrix may be configured by using a Di screte Four ier Transform (DFT) matrix or a Walsh (Wal sh) matrix.
  • DFT Di screte Four ier Transform
  • Wal sh Walsh
  • various types of precoder may be configured by combining with a phase shift matrix or a phase shift diversity matrix.
  • the DFT series codebooks perform well.
  • the n X n DFT matrix can be defined as Equation 14 below. have.
  • Equation 15 When the DFT matrix is configured as shown in Equation 15, G rotated DFTn matrices can be generated, and the generated matrices satisfy the characteristics of the DFT matrix.
  • Householder-based codebook structure means a codebook consisting of a householder matrix.
  • the householder matrix is a matrix used for the householder transform, the householder transform is one of the linear trans format ions and can be used to perform QR decomposition.
  • QR decomposition means decomposing a matrix into an orthogonal matrix (Q) and an upper triangular matrix (R).
  • the upper triangular matrix means a square matrix with zero components below the main diagonal component.
  • Equation 16 An example of a 4X4 householder matrix is shown in Equation 16 below.
  • a householder transformation may generate a 4 ⁇ 4 unitary matrix having CM characteristics.
  • the nXn precoding matrix is generated by using the householder transform, and the tank subset for n smaller than n is used by using the column subset of the generated precoding matrix. It can be configured to be used as a precoding matrix.
  • Codebook for transmitting antennas In the 3GPP LTE release -10 system having an extended antenna configuration (for example, 8 transmission antennas), the feedback scheme used in the existing 3GPP LTE release -8/9 system can be extended and applied. .
  • channel state information such as RI (Rank Indicator), PMK Precoding Matix Index (CQI), and Channel Quality Informat ion (CQI) may be fed back.
  • CSI channel state information
  • RI Rank Indicator
  • CQI PMK Precoding Matix Index
  • CQI Channel Quality Informat ion
  • the receiver can transmit a precoding matrix index (PMI) to the transmitter, in order to indicate the precoder to be used for the MIM0 transmission of the transmitter.
  • the precoding matrix is a combination of two different PMIs. This can be indicated. That is, the receiving end feeds back two different PMIs (i.e., the first PMI and the second PMI) to the transmitting end, and the transmitting end determines the precoding matrix indicated by the combination of the first and second PMIs. Applicable to the transmission.
  • the codebook for MU-MIM0 needs to be designed to work correctly in the channel with high correlation. Since DFT vectors provide good performance in channels with high correlation, we can consider including DFT vectors in the codebook set up to tank-2. In addition, in high scattering propagat ion environments (eg indoor environments with many reflected waves) that can generate many spatial channels, SU-MIM0 operation may be more suitable for MIM0 transmission. . therefore, Codebooks for tanks larger than Tank-2 may be designed to have good performance in distinguishing multi-layers.
  • one precoder structure has good performance for various antenna configurations (such as low-correlation, high-correlation, and cross-polarization).
  • antenna configurations such as low-correlation, high-correlation, and cross-polarization.
  • a cross-polarization array having a 4 ⁇ antenna spacing is configured as a low-correlation antenna configuration
  • a ULA having a 0.5 ⁇ antenna spacing is configured as a high-correlation antenna configuration
  • a cross-polarization array having a 0.5 ⁇ antenna spacing may be configured.
  • the DFT based codebook structure can provide good performance for high-correlation antenna configurations.
  • block diagonal matrices may be more suitable for the cross-polarization antenna configuration. Therefore, when a diagonal matrix is introduced into the codebook for the eight transmit antennas, it is possible to construct a codebook that provides good performance for all antenna configurations.
  • the codebook design criterion is to satisfy the unitary codebook, the CM characteristic finite alphabet, the appropriate codebook size, the nested characteristics, and the like as described above. This is applied to the 3GPP LTE release -8/9 codebook design. For the 3GPP LTE Release -10 codebook design that supports extended antenna configuration, the application of these codebook design criteria can be considered.
  • the codebook size In relation to codebook size, the codebook size must be increased to fully support the advantage of using 8 transmit antennas. Larger codebooks (eg, codebooks of more than four bits in size for tanks 1 and 2) may be required in order to obtain a sufficient precoding gain from 8 transmit antennas in low correlation environments. . In a high correlation environment, a 4 bit codebook may be divided in order to obtain a precoding gain. However, to achieve the multiplexing gain of MU-MIM0, the codebook sizes for Tank 1 and Tank 2 can be increased.
  • the present invention proposes a precoding matrix generation method and a new feedback structure that can operate by reducing the amount of feedback for effective transmission in a wireless communication system.
  • the present invention is effective when a transmitter uses a mast antenna that utilizes an active antenna system (MS), and is a representative example of a downlink link between a base station and a user terminal in a cellular network. It can be used for communication.
  • MS active antenna system
  • the present invention is based on a 3D MIM0 system in which a 2D active antenna system (2D-AAS) is installed. The method of reducing the overhead will be described.
  • MS is a technology that each antenna is composed of an active antenna including an active circuit to reduce interference or to efficiently perform beamforming by changing the antenna pattern in a wireless communication environment.
  • the antenna main side of the antenna lobe is adjusted to the direction of the beam with respect to the vertical plane as well as the existing horizontal plane. This allows for beam adaptat ions more efficiently in three dimensions. Therefore, based on this, it is possible to change the transmission beam more actively according to the position of the UE.
  • FIG. 7 is a reference diagram for explaining a 2D-MS to which the present invention can be applied.
  • a plurality of antennas are installed in a vertical direction and a horizontal direction so that a large number of antenna systems can be constructed.
  • the reference signal overhead is greatly increased for the base station to transmit the reference signals of all antenna elements.
  • the base station should transmit 64 reference signals (RSs) using 64 resource elements (REs). Therefore, in order to prevent such overhead, precoding for some of the 64 antennas is estimated through SRS, and then less than 64 CSI-RSs to which the estimated precoding is applied are supported to the UE. You can also try. However, even in this case, different UE precodings There is a problem in that the overhead cannot be efficiently reduced because it is necessary to transmit CSI-RS to which precoding is applied.
  • FIG. 8 is a reference diagram for explaining a grouped CSI-RS transmission method.
  • the base station has 64 antennas of FIG. 7, 3 ⁇ 4 is formed in eight vertical antennas in each column of the antenna array in the 3 ⁇ 4 direction.
  • the same precoding is applied to each column to form eight ports and transmit an eight-port reference signal (RS).
  • RS eight-port reference signal
  • the 8-port reference signals indicating the 4 directions in the 3 ⁇ 4, 3 ⁇ 4, and B 4 ranges are transmitted in the same manner.
  • the base station may reduce the transmission overhead by transmitting 32 reference signals RS instead of 64 reference signals RS.
  • the reference signal RS is transmitted as shown in FIG. 8 since B 2 , 3 ⁇ 4, and B 4 face different directions, some of 3 ⁇ 4, B 3 , and B 4 may be transmitted through the same resource. For example, because the directions are far apart between ⁇ and B 4 , if 3 ⁇ 4 and 3 ⁇ 4 are transmitted through the same resource, and 3 ⁇ 4 and 3 ⁇ 4 are transmitted through other resources, for the reference signal (RS)
  • the overhead of the entire resource can be reduced from 32RE to 24RE.
  • the present invention provides a method of setting an initial ID for each scrambling direction differently for the scrambling sequence of the reference signal RS. Suggest.
  • An initial ID for the scrambling sequence of the reference signal RS proposed by the present invention is set as a factor for differently setting for each beam direction.
  • N 'o can be added when generating the initial IDGnitial ID).
  • ERS ID enhanced reference signal ID
  • the ERS ID may be set by the base station through higher layer signaling.
  • an ⁇ value which is an ERS ID
  • an initial ID for an scrambling sequence of CSI-RS it may be defined as in Equation 17 below.
  • Equation 17 2 ' 0' ( 7 ' (" s + 1 ) + / + 1 2' D S ' + 1 ) + 2 ⁇ C D SI + Ar CP part is a conventional LTE / LTE- This is a formula defined to generate a scrambling sequence ID of a CSI-RS in 3GPP TS 36.211, which is related to A. Based on this, in the present invention, N 1D is added to an existing CSI-RS as shown in Equation 17. In Equation 17, 2 is a factor for preventing ID values from overlapping each other, for example, an ERS in an initial ID for an scrambling sequence for CSI-RS on an existing LTE system. If only ID is used and Equation 17 is used, the value of ⁇ may be set to 28.
  • CSI-RS configuration (CSI-RS conf igurat ion) related to the present invention will be described.
  • 3GPP TS 36.331 which is a standard document of an existing LTE wireless communication system (ie, LTE release 11 or less)
  • non-zero power CSI-RS configuration is defined as shown in Table 3 below.
  • IcSI-RS-ConfigNZP-cll SEQUENCE ⁇ ' . .
  • antennaPortsCount-rll ENUMERATED anl, an2, an4 an8 ⁇ ,.
  • Table 3 is defined for CSI-RS configuration in the existing 3GPP standard document. It includes antenna port number, CSI-RS ID number, resource configuration information, and quasi co-located information. .
  • N ! D when generating an initial ID for generating a scrambling sequence for the reference signal RS proposed by the present invention, information about the setting of the reference signal is also included. Can be sent. Two ways can be considered as follows.
  • ⁇ ⁇ which is the ERS ID of one reference signal (RS) transmitted in one RS-configuration, in the R S -configuration (hereafter the second option).
  • ⁇ ⁇ which is the ERS ID of the reference signal (RS) transmitted included in the RS-setting Considering that it means, it can be seen that as many reference signals (RS) as the number of + 1 is being transmitted.
  • N ID values included in an initial ID for each reference signal scrambling sequence may be regarded as ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ values, respectively.
  • max — “ ⁇ ⁇ / O) is expressed as the maximum value, but the UE may regard it as a representative value, and a set of ⁇ values applied to an initial ID for each reference signal scrambling.
  • N w S ' means se t is ⁇ 0, 2, 4, 6 ⁇
  • max ' ⁇ ' is When the value is '1', the set of N values may mean ⁇ 1, 3, 5, and fall.
  • max , TM ⁇ "value refers to '0', the applied reference signal RS is 4 and each reference signal means that 0, 2, 4, 6 are used for the reference signal scrambling initial ID).
  • the definition of a set of configuration / values of these N 'D values can beforehand be set in advance between the base station and UE, and, or the higher layer signaling (e.g., RRC signaling) to the half--static (semi static) It may be changed.
  • all RSs are configured. This may mean that the same information is applied.
  • each reference signal RS proposed by the present invention may be defined / configured such that quasi co-location is assumed between each other.
  • Doppler spread and Doppler shift which are wide scale parameters of a radio channel, are shared between each reference signal RS.
  • the reference signals (RSs) proposed in the present invention may be defined / configured to assume that all of the reference signals (RS) (eg, CRS) are quasi co-located.
  • RS reference signals
  • CRS reference signals
  • qcl-CRS-Info-rll as defined in the CSI-RS configuration in the existing LTE spec.
  • the CSI-RSs in the CSI-RS configuration assume a quasi co-location with each other, and all of these CSI-RSs are qcl-CRS-Info-rll. Share quasi co-location information with CRS It can be explained that it is assumed. At this time, it means that the Qusi co-locat ion information can be shared between CSI—RSs and CRSs together with Doppler spread and Doppler shift.
  • the quasi co-locat ion information through the CSI-RS configuration information from the PDSCH side when obtaining the quasi co-locat ion information through the CSI-RS configuration information from the PDSCH side, it may be transmitted by adding the value of N ! D to the CSI-RS configuration information.
  • N the number of bits that are quasi co-located in terms of Delay spread, Doppler spread, Dopler shi ft, and Average delay, which are the large scale parameters of the wireless channel.
  • the UE may determine. If, in the case of obtaining a quasi co-locat ion information via the CSI-RS configuration information from the PDSCH side, N!
  • the UE may determine that both the RS ports and the PDSCH ports are quasi co-located from the Doppler spread and Doppler shift perspectives of the wireless channel.
  • N ⁇ or max '"" g fl S (f) is set as the representative value, then the set value of N 1D is used.
  • the UE can determine that it is.
  • the UE can determine that the three reference signals (RS) are quasi co-locat ions in terms of CRS, Doppler spread, and Doppler shi ft specified in quasi colocat ion information ' ⁇ '.
  • signaling overhead may be reduced by transmitting the information shared by the plurality of reference signals RS at once and transmitting them at once. That is, according to the first method, when a reference signal RS having a plurality of cross directions is set in a system having many antennas such as 3D MIM0, the same resource may be allocated to a plurality of reference signals ( RS may be used, and each RS may transmit from the same antenna at the same position. Therefore, since the reference signal (RS) will share the quasi co-located information with each other, it is said to be very versatile.
  • FIG. 8 it is assumed that it is located between ⁇ and S 2 , UE 2 is located between S 2 and 3 ⁇ 4, and UE 3 is located between 3 ⁇ 4 and S 4 .
  • the base station transmits 3 ⁇ 4, 3 ⁇ 4, B 4 to the same resource, (assuming the antenna of FIG. 7) to one 8 port CSI-RS, 3 ⁇ 4, 3 ⁇ 4, N 1D for B 4 Assume that the value of is used as' 0 ',' r, ' ⁇ ', ⁇ .
  • N 'D values'0' and '1' are used for pan 3 ⁇ 4 and beam 3 ⁇ 4, respectively, which causes interference reduction in terms of interference.
  • UE 2 and UE 3 can predict the channels for the two beams in the same manner. Therefore, in order to form four beams in three UEs, the CSI-RS configuration is used once, and only one 8 port CSI-RS can be used for the CSI-RS.
  • the first value is set to 'Rs ( N ⁇ S ') in the RS ⁇ configuration. It is possible to indicate whether the solution is interpreted like the solution or the value ⁇ ⁇ as the second solution, or the signaling for selecting whether the solution is the first or the second solution may be transmitted including a parameter explicitly indicated in the RS- configuration.
  • the method for including maXww Nf) value in the RS-configuration according to the present invention as the first scheme, based on the non-zero power CSI-RS configuration of 3GPP TS36.331 release 11 on the existing LTE standard Table 4 is as follows.
  • antennaPortsCount-rll ENUMERATED (anl, an2, an4 f an8 ⁇ ,
  • the maxmaxERSId value means a maximum value of the entire ERSid, and a max 'TM " ⁇ "' »g « f ( ⁇ C ) value less than or less than this may be used.
  • max 'TM ". TM'” ⁇ ) value means the maximum value of C in the reference signal RS currently being transmitted. If, '"""" g Rs (N fH value in this case is set to the representative values, the values of maxEnhanceScramblingldentity rlx-like as in the above-described setting example RS- ⁇ ⁇ ' is composed of values that refer to ⁇ ⁇ Set Can be.
  • antennaPortsCount-rll ENUMERATED (anl, n2, an ⁇ , anS),
  • maxERSId means the maximum value that the entire ERSid can have.
  • the CSI process configuration related to the present invention will be described. Take a look at it.
  • 3GPP TS 36.331 the standard document of the existing LTE wireless communication system (ie, LTE release 11 or lower), the CSI process configuration is defined as shown in Table 6.
  • the definition of the CSI process configuration shown in Table 6 includes non zero power CSI-RS information, interference measurement information, and CQI report information.
  • the definition shown in Table 6 on the existing LTE system can be used.
  • max w "gRs ( N ⁇ CSi , is transmitted in the CSI-RS configuration, and the UE currently has max, ram7m think, provoke gSS (N /; ') + l c SI — RS
  • the same specific CSI— RS—Conf igNZPId-rll value is received according to the CRC-RS configuration set in RRC, or max 'TM ⁇ ”” “ ⁇ s V / f) is set to N in the set of if It is assumed that the number of 1D CSI-RSs is received according to the CSI-RS configuration set in RRC through the same specific CSI-RS-ConfigNZPId-rll value.
  • a UE transmitting CQI, RI, and PMI for one existing CSI—RS is max ⁇ " + 1 or m preference v.
  • SjECSl r ECSI is ( maX ' TMTM ' ( ⁇ v ⁇ ) 7).
  • the present invention proposes that the UE feeds back the CSI to the following 1-A and 1-B schemes related to CQI reporting in the CSI process configuration for the first scheme.
  • the UE is responsible for the individual CSI for each NZP CSI-RS (with different) for all NZP CSI-RS settings (each with different) configured with the specific CSI-RS-ConfigNZPId-rll value indicated in the CSI process configuration.
  • the corresponding CSKRI / PMI / CQI) is calculated and these CSI reporting is performed by multiplexing all of them, or some of them are multiplexed according to a specific multiplexing scheme to perform CSI reporting.
  • the interference measurement may be measured by referring to the indicated csi-IM-ConfigId-rl, l in common.
  • Method 1-B corresponding to all CSI-RSs transmitted in one CSI-RS configuration
  • An index (or N 1D ) corresponding to the CSI-RS having the largest value among the CQIs and information corresponding to the CQI, PMI, and RI corresponding to the CSI-RS are fed back. That is, UE may CSI profile with respect to all of the NZP CSI-RS set (each with different N 'D) is set to have a specific CSI-RS-ConfigNZPId-rll value indicated by the process set, each of these NZP CSI-RS (with different After performing individual CSI measurements for each N 'D), calculate the corresponding CSKRI / PMI / CQI) and select the best CSI (eg max CQI) among them to report the index (or) and CSI report corresponding to the CSI-RS. do. In this case, the interference measurement may be measured by referring to the corresponding indicated csi-IM-Configld-rll in common.
  • the 1-B method for CQI reporting when setting up a CSI process is applicable even when the first method proposed by the present invention is not used. For example, if multiple CSI process settings are defined, and only one CSI-RS is bound to each CSI process setting, the CSI corresponding to the CSI process setting having the maximum CQI among them. Can be used to feed back the index (or N 1D ) of the -RS and the CQI, PMI, RI corresponding to the CSI-RS.
  • the CSI-RS set without specifying a set of N 'D may specify a specific ⁇ / ⁇ Only CSI process set. That is, according to this, 1 in the case of i) Among the values specified as the set of W'D in the RS-settings of
  • the set of N IDs is not specified in the RS-setting value.
  • N 'D means the ERS ID in the reference signal (RS) the initial ID (ini ti al ID) for scrambling simwon's.
  • a base station requests an RSRP report from a UE or a UE performs an RSRP report according to a specific event.
  • the UE has a specific CSI-RS-
  • the RSRP is measured for the number of N 1D CSI _ RS in the set of N IDs , and the value of having the largest RSRP is fed back.
  • the base station sets several CSI-RS settings (wherein a plurality of CSI-RSs are set in each CSI—RS configuration). For a set of CSI-RSs, the following 4-1 to 4-4 schemes are used. RSRP reporting can be performed. Here, if the base station requests the RSRP report to the UE, the total number of RSRP to be reported by the UE may be signaled, but if signaling is performed, the number that can be reported in the set is the total CSI-RS of the above-mentioned. The number of sets cannot be exceeded.
  • Method 4-B The UE may transmit all N ! D values of the CSI-RS having the largest RSRP in the CSI-RS configured for each 2D-AAS to the base station.
  • Method 4-C The base station signals the total number of RSRPs to report to the UE, and the UE signals as many as the number of CSI-RSs signaled in descending order from the largest value based on the RSRP.
  • the N'D value may be transmitted to the base station.
  • a maximum of one N ID value may be selected for each CSI-RS configuration for the 4-C scheme.
  • Method 4-A A method specified by higher layer signaling may be applied among the above-described methods of 4-A, 4-B, and 4-C.
  • the base station when the base station requests RSRP to the UE through higher ayer signaling, when the second method or the third method of the present invention is applied UE measures RSRP with respect to CSI-RS configured for 2D-AAS, and then feeds back a CSI-RS index (or) having the largest RSRP.
  • the base station may instruct to find a CSI-RS having the largest RSRP in a specific set of CSI-RSs. In this case, the base station may
  • a set of CSI-RS (eg, CSI-RS indexes or N 1D values) may be indicated to the UE through higher layer signaling.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the base station may be replaced by terms such as fixed station, Node B, eNodeB (eNB), access point, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware (fir's are), software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more ASICs (appl icat ion speci f ic integrated circuits), DSPs (digital signal processo reference signals), DSPDs (digi tal signals).
  • processing devices PLDs
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs programmable programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • Software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명은 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 참조 신호 송신 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 다수의 안테나 그룹들을 식별하기 위하여 설정된 특정 참조 신호 ID를 포함하는 참조 신호 설정(Reference Signal Configuration)을 송신하는 단계; 상기 다수의 안테나 그룹들에 연관된 적어도 하나의 참조 신호를 송신하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 안테나 그룹은, 상기 다중 안테나의 특정 도메인을 기준으로 구성된 다수의 안테나를 포함하고, 상기 다수의 안테나 그룹들은, 서로 상이한 방향으로 빔포밍(beam forming)되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

【명세서】
【발명의명칭】
다중 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이 를 위한 장치
【기술분야】
[1] 본 발명은 무선 통신 시스템에서 관한 것으로서， 보다 상세하게는， 다증 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
[2] MIMO (Mul t iple-Input Mult iple-Output ) 기술은 지금까지 한 개의 전송 안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여， 다중전송안테나와 다중수신안테나를 채택하여 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말 한다. 즉， 무선통신시스템의 송신단 (transmitt ing end) 혹은 수신단 (receiving end)에서 다중안테나를 사용하여 용량을 증대시키거나 성능을 개선하는 기술이 다. MIM0 기술을 다중 안테나 기술로 칭할 수도 있다.
[3] 다중 안테나 전송을 지원하기 위하여 전송 정보를 각각의 안테나에 채널 상황 둥에 따라 적절하게 분배해주는 프리코딩 행렬을 적용할 수 있다. 기존의 3GPP(3rd Generat ion Partnership Project) LTE(Long Term Evolut ion) 시스템에 서는 하향링크 전송에 대해 최대 4 전송 안테나 (4Tx)를 지원하고， 이에 따른 프 리코딩 코드북 (codebook)을 정의하고 있다.
[4] 다중 안테나 시스템 기반의 샐롤러 통신 환경에서 송수신단 간에 범포밍 (beamforming)을 통해 데이터 전송률을 향상시킬 수 있다. 빔포밍 방식을 적용 할 지 여부는 채널 정보에 기초하여 운용되는데, 기본적으로 수신단에서 참조신 호 (Reference Signal ) 등으로 추정된 채널을 코드북 (codebook)으로 적절히 양자 화하여 송신단으로 피드백 하는 방식이 이용된다.
[5] 이하에서 코드북 생성을 위해 이용될 수 있는 공간 채널 행렬 (spat ial channel matrix) (흑은 채널 행렬로 불리기도 한다)에 대해 간략히 살펴본다. 공 간 채널 행렬 (혹은 채널 행렬)은 아래와 같이 표현할 수 있다. L ¾:훼闺
[6]
[7] 여기서 H( i ,k)는 공간 채널 행렬이며， Nr은 수신 안테나 개수， Nt는 송 신 안테나 개수, r 은 수신 안테나의 인덱스, t 는 송신 안테나의 인덱스, i 는 OFDM (또는 SC-FDMA) 심볼의 인덱스， k는 부반송파의 인텍스를 나타낸다.
[8] (1， ) 는 채널 행렬 H( i ,k)의 요소 (element )로서， i 번째 심볼 및 k 번째 부반송파상에서의 r번째 채널 상태 및 t번째 안테나를 의미한다.
[9] 또한， 본 발명에서 사용될 수 있는 공간 채널 공분산 행렬 (spat ial channel covariance matr ix)에 대해 간략히 살펴본다. 공간 채널 공분산 행렬은
R = E
기호 R 로 나타낼 수 있다. sV/ ¾여 .. 기서 H 는 공간 채널 행렬을, R은 공간 채널 공분산 행렬을 의미한다. E[ ]는 평균 (mean)을 의미하며， i는 심볼 인덱스， k는 주파수 인덱스를 의미한다.
[10] 특이값 분해 (SVD: Singular Value Decomposi t ion)는 직사각행렬을 분해 하는 중요한 방법 중의 하나로서 신호처리와 통계학 분야에서 많이 사용되는 기 법이다. 특이값 분해는 행렬의 스펙트럼 이론을 임의의 직사각행렬에 대해 일반 화한 것으로, 스펙트럼 이론을 이용하면 직교 정사각행렬을 고유값을 기저로 하 여 대각행렬로 분해할 수 있다. 채널 행렬 H 를 실수 또는 복소수의 집합 원소 로 이루어진 mxn 행렬이라고 가정하자. 이때 행렬 H 는 다음과 같이 세 행렬의 곱으로 나타낼 수 있다.
Figure imgf000004_0001
[12] 여기서 U, V 는 유니터리 행렬 (uni tary matrix)들을 나타내며， ∑는 음 이 아닌 특이값을 포함하는 mxn 대각행렬이다. 특이값은 이와 같이 세 행렬의 곱으로 나타내는
Figure imgf000004_0002
것을 특이값 분해라고 한다. 특이값 분해는 직교 정사각행렬만을 분해할 수 있 는 고유값 분해보다 훨씬 일반적인 행렬을 다를 수 있다. 이러한 특이값 분해와 고유값 분해 서로 관련되어 있다.
[13] 행렬 H 가 양의 정부호인 에르미트 행렬일 때， H 의 모든 고유값은 음이 아닌 실수이다. 이때， H 의 특이값과 특이백터는 H 의 모든 고유값은 음이 아닌 실수 이다. H의 특이값과 특이백터는 H의 고유값과 고유백터와 같아진다. 한편 고유값 분해 (EVD: Eigen Value Decomposition)는 다음과 같이 나타낼 수 있다 (여기서 고유값은 λΐ ， ..,λΓ 이 될 수 있다).
Figure imgf000005_0001
[15] 여기서 고유값은 λΐ ， ..,λι· 이 될 수 있다. HH' '의 특이값 분해를 통해 채널의 방향을 나타내는 U 와 V 중 U 의 정보를 알 수 있으며， Η"Η의 특 이값 분해를 통해 V 의 정보를 알 수 있다. 일반적으로 MU-MIM0(Multi User- MIM0)에서는 보다 높은 전송률을 달성하기 위해서 송，수신단 각각 빔포밍 (beamforming)을 수행하게 되는데, 수신단 빔과 송신단 범은 각각 행렬 T 와 W 를 통해 나타내면， 빔포밍 (beamforming)이 적용된 채널은 THW = TU(∑)VW로 표현된다. 따라서 높은 전송를을 달성하기 위해 수신 빔은 U 를 기준으로 송신 범은 V를 기준으로 생성하는 것이 바람직하다.
[16] 일반적으로 이러한 코드북을 설계하는 데 있어서의 관심은 가능한 적은 수의 비트를 이용하여 피드백 오버해드를 줄이고ᅳ 충분한 빔포밍 이득을 달성할 수 있도록 채널을 정확히 양자화하는 문제에 있었다. 이동통신 시스템의 일 예 인 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) , LTE- Advanced, IEEE 16m 시스템 등의 최근 통신 표준에서 제안하거나 표준으로 채택 된 코드북 설계 방식 중 한 가지 방식은 다음 수학식 1 과 같이 채널의 통-팀 공분산 행렬 (long-term covariance matrix)를 이용하여 코드북을 변환 (trans form)하는 것이다.
[17] 【수학식 1】
W=normRW) [18] 여기서， W는 숏-텀 (short-term) 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 기존의 코드북이며， R은 채널 행렬 H의 통-팀 (long-term) 공분산 행렬이고，
"orwA)은 행렬 A의 각 열 (column) 별로 n0™이 1로 정규화 (normal izat ion) 된 행렬을 의미하고， W'은 기존 코드북 W를 채널 행렬 H, 채널 행렬 H 의 통-팀 (long— term) 공분산 행렬 R및 norm 함수를 이용하여 변환한 최종 코 드북이다.
[19] 또한， 채널 행렬 H의 통-팀 (long-term) 공분산 행렬인 R은 다음 수 학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
[20] 【수학식 2】
Figure imgf000006_0001
[21] 여기서， 채널 행렬 Η의 통-팀 (l0ng-term) 공분산 행렬인 R은 특이값 분해 (singular value decomposit ion)에 의해 VAV"로 분해 (decomposit ion) 되 며, V는 Nt X Nt 유니터리 (unitary) 행렬이며 V; '를 i 번째 열 백터로 가진다. 八는 σ ' 를 i 번째 대각 성분으로 가지는 대각 행렬， V"는 V 의 허미션 (hermitian) 행렬이다. 그리고 σ''ν'· 는 각각 i 번째 특이값 (singular value) 과 그에 상응하는 i 번째 특이 열 (singular column) 백터를 의미한다 σχ≥σ2≥...≥σΝ( }_
【발명의상세한설명】
【기술적과제】
[22] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 있다.
[23] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되 지 않으며， 언급하지 않은 또 다른 기술적 과쩨들은 아래의 기재로부터 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 【기술적해결방법】
[24] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 양상인， 다중 안테나를 지 원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 참조 신호 송신 방법에 있어서， 다수의 안테나 그룹들을 식별하기 위하여 설정된 특정 참조 신호 ID 를 포함하는 참조 신호 설정 (Reference Signal Conf igurat ion)을 송신하는 단계; 상기 다수의 안 테나 그룹들에 연관된 적어도 하나의 참조 신호를 송신하는 단계; 및 상기 적어 도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하 며， 상기 안테나 그룹은， 상기 다중 안테나의 특정 도메인을 기준으로 구성된 다수의 안테나를 포함하고， 상기 다수의 안테나 그룹들은, 서로 상이한 방향으 로 범포밍 (beam forming)되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
[25] 나아가， 상기 특정 참조 신호 ID 는ᅳ 상기 적어도 하나의 참조 신호의 스크램블링 시퀀스 생성을 위한 초기 IDGni t ial ID)에 포함된 참조 신호 ID 들 중 최대값을 가지는 참조 신호 ID인 것을 특징으로 할 수 있다.
[26] 나아가， 상기 특정 참조 신호 ID 는， 상기 적어도 하나의 참조 신호의 스크램블링 시퀀스 생성을 위한 초기 ID 집합 ( ini t ial ID set )을 지시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
[27] 나아가， 상기 적어도 하나의 참조 신호는， Quasi Co-located 되도록 정 의된 것을 특징으로 할 수 있다.
[28] 나아가, 상기 채널 상태 정보는， 상기 적어도 하나의 참조 신호에 관련 된 모든 채널에 대하여 측정된 채널 상태 정보들이 보고되도록 설정된 것을 특 징으로 할 수 있다.
[29] 나아가， 상기 채널 상태 정보는， 상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 적어도 하나의 RS Reference Signal Received Power)중 최대 값과 상 기 특청 참조 신호 ID인 것을 특징으로 할 수 있다.
[30] 나아가, 상기 채널 상태 정보는， 상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 적어도 하나의 RSR Reference Signal Received Power)중 최대 값과 연 관된 참조 신호 ID인 것을 특징으로 할 수 있다.
[31] 나아가, 상기 채널 상태 정보는， 상기 기지국에 의하여 시그널링된 파라 미터에 대웅되는 개수의 RSRP(Reference Signal Received Power) 및 상기 RSRP 와 연관된 참조 신호 ID인 것을 특징으로 할 수 있다. [32] 나아가， 상기 특정 참조 신호 ID 는, 상위 계층 시그널링을 통하여 지시 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
[33] 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상인, 다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송신하는 기지국은， 무선 주파수 유닛; 및 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는， 다수의 안테나 그룹들을 식별 하기 위하여 설정된 특정 참조 신호 ID 를 포함하는 참조 신호 설정 (Reference Signal Conf igurat ion)을 송신하고, 상기 다수의 안테나 그룹들에 연관된 적어 도 하나의 참조 신호를 송신하며， 상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 채널 상태 정보를 수신하는 단계를 포함하도록 구성되며， 상기 안테나 그룹은， 상기 다중 안테나의 특정 도메인을 기준으로 구성된 다수의 안테나를 포함하고， 상기 다수의 안테나 그룹들은， 서로 상이한 방향으로 범포밍 (beam forming)되도 특 설정되는 것을 특징으로 한다.
【유리한효과】
[34] 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송 신 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.
[35] 본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. ' 【도면의간단한설명】
[36] 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는， 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고， 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 적 사상을 설명한다.
[37] 도 1 은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시 한 도면，
[38] 도 2 는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템 (200)에서의 기지국 (205) 및 단말 (210)의 구성을 도시한 블톡도이다.
[39] 도 3은 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도이다.
[40] 도 4는 다중 안테나 시스템에서 일반적인 CDD 구조의 예시를 나타낸다.
[41] 도 5은 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
[42] 도 6은 8 전송 안테나를 구성하는 예시들을 나타낸 것이다. [43] 도 7은 능동 안테나 시스템 (act ive antenna system: MS)을 나타낸다.
[44] 도 8 은 본 발명에 따라 서로 다른 수직 방향으로 범포밍된 경우를 설명 하기 위한 참고도이다.
【발명의실시를위한형태】
[45] 이하， 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상 세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며， 본 발명이 실시될 수 있는 유일 한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나， 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어， 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나， 3GPP LTE 의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동 통신 시스템에도 적용 가능하다.
[46] 몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구 조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한， 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서 는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
[47] 아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE Jser Equipment ) , MS(Mobi le Stat ion) , AMS(Advanced Mobi le Stat ion) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기 를 통칭하는 것을 가정한다. 또한， 기지국은 Node B , eNode B , Base Stat ion, AP(Access Point ) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
[48] 이동 통신 시스템에서 단말 (User Equipment )은 기지국으로부터 하향링크 (Downl ink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며， 단말은 또한 상향링크 (Upl ink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따 라 다양한 물리 채널이 존재한다.
[49] 본 발명이 적용될 수 있는 이동통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generat ion Partnership Proj ect Long Term Evolut ion; 이하 " E"라 함)， LTEᅳ Advanced (이하 'LTE-A' 라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다. [50] 도 1 은 이동통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시 한 도면이다.
[51] E-UMTS( Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTSCUniversal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으 로서 현재 3GPP 에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다, 일반적으로 E- UMTS 는 LTE Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS 의 기술 규격 (technical specif i cat ion)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project； Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
[52] 도 1 을 참조하면， E-UMTS 는 단말 (User Equipment, UE)과 기지국 (eNode B; eNB), 네트워크 (E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이 (Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스， 멀티캐스트 서비스 및 /또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동 시에 전송할 수 있다.
[53] 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 샐은 1.25， 2.5， 5， 10， 15， 20MHz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비 스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크 (Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간 /주파수 영역, 부호화， 데이터 크기, 하이브리드 자동 재 전송 요청 (Hybrid Automatic Repeat and request , HARQ) 관련 정보 등을 알려준 다.
[54] 또한， 상향링크 (Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간 /주파수 영역, 부호화， 데이터 크기， 하이브리드 자동 재전송 요청 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용 될 수 있다. 핵심망 (Core Network, CN)은 AG 와 단말의 사용자 등톡 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG 는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다. [55] 무선 통신 기술은 광대역 코드분할 다중 접속 (Wideband Code Divi sion Mul t iple Access , WCDMA)를 기반으로 LTE 까지 개발되어 왔지만， 사용자와 사업 자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한， 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가요 구된다. 비트당 비용 감소， 서비스 가용성 증대， 융통성 있는 주파수 밴드의 사 용, 단순구조와 개방형 인터페이스， 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
[56] 최근 3GPP 는 LTE 에 대한 후속 기술에 대한 표준화 작업을 진행하고 있 다. 본 명세서에서는 상기 기술올 "LTE-Advanced" 또는 "LTE-A"라고 지칭한다. LTE 시스템과 LTE-A 시스템의 주요 차이점 중 하나는 시스템 대역폭의 차이다. LTE-A 시스템은 최대 100 MHz 의 광대역을 지원할 것을 목표로 하고 있으며， 이 를 위해 복수의 주파수 블록을 사용하여 광대역을 달성하는 캐리어 어그리게이 션 또는 대역폭 어그리게이션 (carr ier aggregat i on 또는 bandwidth aggregat ion) 기술을 사용하도록 하고 있다. 캐리어 어그리게이션 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사 용하도록 한다ᅳ 각 주파수 블톡의 대역폭은 LTE 시스템에서 사용되는 시스템 블 록의 대역폭에 기초하여 정의될 수 있다. 각각의 주파수 블록은 컴포넌트 캐리 어 (component carr ier)를 이용하여 전송된다.
[57] 도 2 는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템 (200)에서의 기지국 (205) 및 단말 (210)의 구성을 도시한 블록도이다.
[58] 무선 통신 시스템 (200)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국 (205) 과 하나의 단말 (210)을 도시하였지만， 하나 이상의 기지국 및 /또는 하나 이상의 단말기를 포함할 수 있다.
[59] 도 2 를 참조하면， 기지국 (205)은 송신 (Tx) 데이터 프로세서 (215)， 심볼 변조기 (220)， 송신기 (225)， 송수신 안테나 (230)， 프로세서 (280)， 메모리 (285)， 수신기 (290) , 심볼 복조기 (295)， 수신 데이터 프로세서 (297)를 포함할 수 있다. 그리고， 단말 (210)은 송신 (Tx) 데이터 프로세서 (265)， 심볼 변조기 (270) , 송신 기 (275)， 송수신 안테나 (235) , 프로세서 (255)， 메모리 (260)， 수신기 (240) , 심볼 복조기 (255) , 수신 데이터 프로세서 (250)를 포함할 수 있다. 안테나 (230 , 235) 가 각각 기지국 (205) 및 단말 (210)에서 하나로 도시되어 있지만， 기지국 (205) 및 단말 (210)은 복수 개의 안테나를 구비한 다중 안테나이다. 따라서， 본 발명 에 따른 기지국 (205) 및 단말 (210)은 MIM0(Mul t iple Input Mult iple Output ) 시 스템을 지원한다. 본 발명에 따른 기지국 (205) 및 단말 (210)은 SU-MIM0(Single User-MIMO) MU-MIM0(Mul t i User— MIM0) 방식 모두를 지원한다.
[60] 하향링크 상에서， 송신 데이터 프로세서 (215)는 트래픽 데이터를 수신하 고， 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고， 코딩된 트래픽 데이터를 인터 리빙하고 변조하여 (또는 심볼 매핑하여)， 변조 심볼들 ( "데이터 심볼들" )을 제공 한다. 심볼 변조기 (220)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하 여， 심볼들의 스트림을 제공한다.
[61] 심볼 변조기 (220)는， 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신 기 (225)로 전송한다. 이때， 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼， 파일럿 심볼， 또 는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서， 파일럿 심볼들이 연속 적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화 (FDM) , 직교 주 파수 분할 다중화 (OFDM) , 시분할 다중화 (TDM) , 또는 코드 분할 다중화 (CDM) 심 볼일 수 있다.
[62] 송신기 (225)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고， 또한， 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여 (예를 들 어， 증폭， 필터링， 및 주파수 업 컨버팅 (upconver t ing) 하여， 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 이어서， 하향링크 신호는 안테나 (230)를 통해 단말로 전송된다.
[63] 단말 (210)에서, 안테나 (235)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신 하여 수신된 신호를 수신기 (240)로 제공한다. 수신기 (240)는 수신된 신호를 조 정 하여 (예를 들어， 필터링， 증폭, 및 주파수 다운컨버팅 (downconvert ing) )하고, 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기 (245) 는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서 (255)로 제공한다.
[64] 또한， 심볼 복조기 (245)는 프로세서 (255)로부터 하향링크에 대한 주파수 웅답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고， 데이터 심볼 추정치들을 수신 (Rx) 데이터 프로세서 (250)로 제공한다. 수신 데이터 프로 세서 (250)는 데이터 심볼 추정치들을 복조 (즉， 심볼 디 -매핑 Remapping) ) 하고ᅳ 디인터리빙 (deinterleaving)하고， 디코딩하여， 전송된 트래픽 데이터를 복구한 다.
[65] 심볼 복조기 (245) 및 수신 데이터 프로세서 (250)에 의한 처리는 각각 기지국 (205)에서의 심볼 변조기 (220) 및 송신 데이터 프로세서 (215)에 의한 처 리에 대해 상보적이다.
[66] 단말 (210)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서 (265)는 트래픽 데 이터를 처리하여 , 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기 (270)는 데이터 심볼 들을 수신하여 파일럿 심볼들과 함께 다중화하여， 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기 (275)로 제공한다. 송신기 (275)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시키고， 이러한 상향링크 신호는 안테나 (235)를 통해 기지국 (205)으로 전송된다.
[67] 기지국 (205)에서， 단말 (210)로부터 상향링크 신호가 안테나 (230)를 통해 를 수신되고， 수신기 (290)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들올 획득한 다. 이어서， 심볼 복조기 (295)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신 된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (297)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말기 (210)로부터 전송된 트래픽 데 이터를 복구한다.
[68] 단말 (210) 및 기지국 (205) 각각의 프로세서 (255, 280)는 각각 단말 (210) 및 기지국 (205)에서의 동작을 지시 (예를 들어ᅳ 제어， 조정， 관리 등)한다. 각각 의 프로세서들 (255, 280)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛 (260， 285)들과 연결될 수 있다. 메모리 (260， 285)는 프로세서 (280)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션， 및 일반 파일 (general files)들을 저장한다.
[69] 프로세서 (255， 280)는 컨트롤러 (control ler)， 마이크로 컨트를러 (microcontroller), 마이크로 프로세서 (microprocessor)， 마이크로 컴퓨터 (microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편， 프로세서 (255， 280)는 하드웨 어 (hardware) 또는 펌웨어 (f innware) , 소프트웨어， 또는 이들의 결합에 의해 구 현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도톡 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors) , DSPDsCdigital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices) , FPGAs( field programmable gate arrays) 등이 프로세서 (255， 280)에 구비될 수 있다. 한편， 펌웨어나 소프트웨 어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차 또는 함수 등을 포함하도록 핍웨어나 소프트웨어 가 구성될 수 있으며， 본 발명을 수행할 수 있도톡 구성된 핍웨어 또는 소프트 웨어는 프로세서 (255， 280) 내에 구비되거나 메모리 (260 , 285)에 저장되어 프로 세서 (255， 280)에 의해 구동될 수 있다.
[70] 단말과 기지국이 무선 통신 시스템 (네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSKopen system interconnect ion) 모델의 하위 3 개 레이어를 기초로 제 1 레이어 (L1) , 제 2 레 이어 (L2) , 및 제 3 레이어 (L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레 이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radi o Resource Cont rol ) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE 와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말， 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이 어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.
[71] 본 발명에서 사용되는 기지국이라는 용어는 지역적인 개념으로 사용되는 경우 셀 또는 섹터로 호칭될 수 있다. 서빙 기지국 (또는 셀)은 단말에게 기존의 주요 서비스를 제공하는 기지국으로 볼 수 있고， 협력 다중 전송 포인트 (coordinated mul t ipl e t ransmi ss i on point ) 상에서의 제어 정보의 송수신을 수 행할 수 있다. 이러한 의미에서 서빙 기지국 (또는 셀)은 앵커 기지국 (또는 셀) (anchor ce l l )이라 칭할 수 있다. 마찬가지로 인접 기지국은 지역적인 개념 으로 사용되는 인접 셀로 호칭될 수도 있다.
[72] 다중 안테나 시스템
[73] 다중 안테나 (MIM0) 기술은， 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성 하는 기술을 웅용한 것이다. 다중안테나 기술은 특정 범위에서 데이터 전송 속 도를 향상시키거나 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증가시킬 수 있기 때문에 이동 통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동 통신기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 이른 이동통신의 전 송량 한계를 극복할 수 있는 차세대 기술로 관심을 모으고 있다. [74] 도 3(a)는 일반적인 다중 안테나 (MIM0) 통신 시스템의 구성도이다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이 전송 안테나의 수를 Ντ개로， 수신 안테나의 수를 NR개 로 동시에 늘리게 되면 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적으로 채널 전송 용량이 증가한다. 따 라서 전송률 (transmission rate)를 향상시키고， 주파수 효율을 획기적으로 향상 시키는 것이 가능하다. 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송률은 이론적으로 하 나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송를 (R0)에 하기의 수학식 1 의 증가율 (Ri )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
[75] 【수학식 1】 [76] ^ = min
[77] 예를 들어， 4 개의 전송 안테나와 4 개의 수산 안테나를 이용하는 MIM0 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 대하여 이론상 4 배의 전송률을 획득 할 수 있다. 이와 같은 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반 에 증명된 이후 실질적인 데이터 전송를 향상으로 이끌어 내기 위하여 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세 대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
[78] 현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향올 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구 그리고 전송 신 뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점 에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
[79] 다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설 명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 3(a)에 도시된 바와 같이 Ντ개의 전송 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재 하는 것을 가정한다. 먼저， 전송 신호에 대해 살펴보면， Ντ개의 전송 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 Ντ개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2 와 같은 백터로 나타낼 수 있다.
[80] 【수학식 2】
Figure imgf000016_0001
[82] 한편, 각각의 전송 정보 15 2' ^ ^ 에 있어 전송 전력을 p p p
다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 13 2'"'"' NI^\ 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 백터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
[83] 【수학식 3】
Figure imgf000016_0002
[85] 또한， a 를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수 학식 4와 같다 .
[86] 【수학식 4】
Figure imgf000016_0003
[88] 한편， 전송전력이 조정된 정보 백터 S 에 가중치 행렬 w 가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 전송신호 (transmit ted signal) τ 가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호 1 2' Νι 는 백터 X를 이용하여 하기의 수학식 5 와 같 이 나타낼 수 있다. 여기서 Wij 는 i 번째 전송안테나와 j 번째 정보 간의 가중 치를 의미한다. W 는 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix)이라고 불린다.
[89] 【수학식 5】
Figure imgf000017_0001
[91] NR 개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
N.
을 백터로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.
[92] 【수학식 6】
T
y = [셰 2 , … ' )^
[93]
[94] 한편， 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링 하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며， 전송 안테나 j 로부터 수신 안테나 i 를 거치는 채널을 로 표시하기로 한다. 여기서， hij 의 인덱 스의 순서는 수신 안테나 인덱스가 먼저, 전송안테나의 인텍스가 나중임에 유의 한다.
[95] 이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 백터 및 행렬 형태로도 표시 가능 하다. 백터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 도 3(b)는 Ντ개의 전송 안 테나에서 수신 안테나 i 로의 채널을 도시한 도면이다.
[96] 도 3(b)에 도시된 바와 같이 총 Ντ개의 전송 안테나로부터 수신안테나 i 로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
[97] 【수학식 7】
Figure imgf000017_0002
[99] 또한， 상기 수학식 7 과 같은 행렬 표현을 통해 Ντ개의 전송 안테나로부 터 NR 개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 하기의 수학식 8 과 같이 나타낼 수 있다.
[100] 【수학식 8】
Figure imgf000018_0001
[102] 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H 를 거친 후에 백색잡음 ( GN; Addi t ive Whi te Gaussi an Noise)이 더해지게 되므로， NR개의 수신안테나 각각에
"1 5> /72 n N
더해지는 백색잡음 올 백터로 표현하면 하기의 수 학식 9와 같다 .
[103] 【수학식 9】
Figure imgf000018_0002
[105] 상기 수학식들을 이용하여 구한 수신신호는 하기의 수학식 10과 같다.
[106] 【수학식 10】
Figure imgf000018_0004
Figure imgf000018_0005
Figure imgf000018_0003
테나 와 수신 안테나의 개수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H 에서 행의 수는 수신 안 테나의 개수 (NR)과 동일하고, 열의 수는 전송 안테나의 개수 (NT)와 동일하다. 즉， 채널 행렬 H 는 NR X Ντ 행렬로 표시될 수 있다. 일반적으로， 행렬의 탱크 는 서로 독립적인 행의 수와 열의 수 중에서 더 작은 수에 의해 정의된다. 그러 므로， 행렬의 탱크는 행렬의 행의 수나 열의 수보다 더 큰 값을 가질 수 없다. 채널 행렬 H 의 탱크는 다음의 수학식 11에 의해 표현될 수 있다.
[109] 【수학식 11】 rank(H) < min (β!τ, NR)
[110]
[111] 다중 안테나 시스템의 운영 (operat ion)을 위해 사용되는 다중 안테나 송 수신 기법 (scheme)은 FSTD( frequency swi tched transmi t diversi ty) , SFBC( Space Frequency Block Code) , STBC( Space Time Block Code) , CDD(Cycl ic Delay Diversity) , TSTD(t ime swi tched transmi t diversi ty) 등이 사용될 수 있 다. 탱크 2 이상에서는 공간 다중화 (Spat ial Mult iplexing; SM)， GCDD(General ized Cycl i c Delay Diversi ty) , S_VAP( Select ive Vi rtual Antenna Permutat ion) 등이 사용될 수 있다.
[112] FSTD 는 각 다중 안테나로 전송되는 신호마다 서로 다른 주파수의 부반 송파를 할당함으로써 다이버시티 이득을 얻는 방식이다. SFBC 는 공간 영역과 주파수 영역에서의 선택성을 효율적으로 적용하여 해당 차원에서의 다이버시티 이득과 다중 사용자 스케줄링 이득까지 모두 확보할 수 있는 기법이다. STBC 는 공간 영역과 시간 영역에서 선택성을 적용하는 기법이다. CDD 는 각 송신안테나 간의 경로 지연을 이용하여 다이버시티 이득을 얻는 기법이다. TSTD 는 다중 안 테나로 전송되는 신호를 시간으로 구분하는 기법이다. 공간 다중화는 안테나별 로 서로 다른 데이터를 전송하여 전송률을 높이는 기법이다. GCDD 는 시간 영역 과 주파수 영역에서의 선택성올 적용하는 기법이다. S-VAP 는 단일 프리코딩 행 렬올 사용하는 기법으로， 공간 다이버시티 또는 공간 다중화에서 다중 코드워드 를 안테나 간에 섞어주는 MCW(Mul t i Codeword) S-VAP 와 단일 코드워드를 사용 하는 SCW(Single Codeword) S-VAP가 있다ᅳ
[113] 위와 같은 MIM0 전송 기법들 중에서 STBC 기법은, 동일한 데이터 심볼이 시간 영역에서 직교성올 지원하는 방식으로 반복되어 시간 다이버시티를 획득하 는 방식이다. 유사하게， SFBC 기법은 동일한 데이터 심볼이 주파수 영역에서 직 교성을 지원하는 방식으로 반복되어 주파수 다이버시티를 획득하는 방식이다. STBC에 사용되는 시간 블록 코드 및 SFBC에 사용되는 주파수 블록 코ᅳ드의 예시 는 아래의 수식 12 및 13 과 같다. 수식 12 는 2 전송 안테나 경우의， 수식 13 은 4 전송 안테나의 경우의 블특 코드를 나타낸다.
[114] 【수학식 12】
Figure imgf000020_0001
【수학식 13]
Figure imgf000020_0002
[ 118] 수학식 12 및 13 에서 Si ( i =l , 2， 3ᅳ 4)는 변조된 데이터 심볼을 나타 낸다. 또한, '수학식 12 및 13 의 행렬의 행 (row)은 안테나 포트를 나타내고， 열 (column)은 시간 (STBC의 경우) 또는 주파수 (SFBC의 경우)를 나타낸다.
[119] 한편， 전술한 MIM0 전송 기법들 중에서 CDD 기법은 지연 확산을 인위적 으로 증가시켜 주파수 다이버시티를 증가시키는 방식이다. 도 4 는 다중 안테나 시스템에서 일반적인 CDD 구조의 예시를 나타낸다. 도 4(a)는 시간 영역에서의 순환 지연을 적용하는 방식을 나타낸다. 도 4(a)의 순환 지연을 적용하는 CDD 기법은， 도 4(b)와 같이 위상-시프트 다이버시티를 적용하는 것으로 구현될 수 도 있다.
[ 120] 코드북 기반프리코딩 기법
[ 121] 다중 안테나 전송을 지원하기' 위하여 전송 정보를 각각의 안테나에 채널 상황 등에 따라 적절하게 분배해주는 프리코딩 (precoding)을 적용할 수 있다. 코드북 (Codebook) 기반의 프리코딩 기법은， 송신단과 수신단에서 프리코딩 행렬 의 집합을 미리 정하여 두고， 수신단 (예를 들어， 단말)이 송신단 (예를 들어， 기 지국)으로부터의 채널정보를 측정하여 가장 알맞은 프리코딩 행렬이 무엇인지 (즉 프리코딩 행렬 인텍스 (Precoding Mat r ix Index ; PMI )를 송신단에게 피드백 하여 주고， 송신단은 PMI 에 기초하여 적절한 프리코딩을 신호 전송에 적용하는 기법을 말한다.
[122] 미리 정해둔 프리코딩 행렬 집합 중에서 적절한 프리코딩 행렬을 선택하 는 방식이므로， 항상 최적의 프리코딩이 적용되는 것은 아니지만， 실제 채널 정 보에 최적의 프리코딩 정보를 명시적으로 (expl i ci t ly) 피드백하는 것에 비하여 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
[123] 도 5는 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념올 설명하기 위한 도면이다.
[124] 코드북 기반 프리코딩 방식에 따를 경우， 송신단과 수신단은 전송 탱크， 안테나 개수 등에 따라 미리 정해진 소정 개수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북 정보를 공유하게 된다. 즉， 피드백 정보가 유한한 ( f ini te) 경우에 프리 코딩 기반 코드북 방식이 사용될 수 있다. 수신단은 수신 신호를 통해 채널 상 태를 측정하여， 상술한 코드북 정보를 기반으로 유한한 개수의 선호하는 프리코 딩 행렬 정보 (즉 해당 프리코딩 행렬의 인덱스)를 송신단에 피드백할 수 있다. 예를 들어， 수신단에서는 ML(Maximum Likel ihood) 또는 應 SE(Minimum Mean Square Error ) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 도 5 에서는 수신단이 송신단에 프리코딩 행렬 정보를 코드워드 별로 전송하는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
[125] 수신단으로부터 피드백 정보를 수신한 송신단은 수신된 정보에 기반하여 코드북으로부터 특정 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 프리코딩 행렬올 선택한 송신단은 전송 탱크에 대웅하는 개수의 레이어 신호에 선택된 프리코딩 행렬을 곱하는 방식으로 프리코딩을 수행하며， 프리코딩이 수행된 전송 신호를 복수의 안테나를 통해 수신단으로 전송할 수 있다. 프리코딩 행렬에서 행 (row)의 개수 는 안테나의 개수와 동일하며， 열 (column)의 개수는 탱크 값과 동일하다. 탱크 값은 레이어의 개수와 동일하므로, 열 (column)의 개수는 레이어 개수와 동일하 다. 예를 들어， 전송 안테나의 개수가 4 이고 전송 레이어의 개수가 2 인 경우 에는 프리코딩 행렬이 4 X 2 행렬로 구성될 수 있다. 프리코딩 행렬을 통하여 각 각의 레이어를 통해 전송되는 정보가 각각의 안테나에 매핑될 수 있다.
[126] 송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수신단은 송신단에서 이 루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 프리코딩 행렬은 U*UH = I 와 같은 유니터리 행렬 (U) 조건을 만족하는바， 상술 한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬 (P)의 에르 미트 (Hermi t ) 행렬 (PH)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
[127] 예를 들어， 다음의 표 1 은 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 에서 2 전송 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이고, 표 2 는 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 에서 4 전송 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이다.
[128 【표 1】
Figure imgf000022_0001
[129] 【표 2】
Figure imgf000022_0002
[130] 상기 표 2 에서 , 는 ᅳ 2"""" " "와 같이 표현되는 수학식으 로부터 구성되는 세트 W로 얻어진다. 이 때, I는 4X 4 단일행렬을 나타내고 ""는 표 2에서 주어지는 값이다.
[131] 상기 표 1 에서 나타내는 바와 같이, 2 개의 송신안테나에 대한 코드북 의 경우 총 7 개의 프리코딩 백터 /행렬을 가지고 있으며 여기서, 단일 행렬은 개 -루프 (open- loop) 시스템을 위한 것이므로, 폐 -루프 ( loop) 시스템의 프리코딩 을 위한 프리코딩 백터 /행렬은 총 6개가 된다. 또한, 상기 표 2 와 같은 4개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 64 개의 프리코딩 백터 /행렬을 가지고 있 다.
[132] 위와 같은 코드북은 상수 모들러스 (Constant modulus ; CM) 특성， 네스티 드 특성 (Nested property) , 제한된 알파벳 (Constrained alphabet ) 등의 공통적 인 특성을 가진다. CM 특성은 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소 (element )는 '0' 을 포함하지 않으며， 같은 크기를 가지도록 구성되는 특성이 다. 네스티드 특성은, 낮은 탱크의 프리코딩 행렬이 높은 램크의 프리코딩 행렬 의 특정 열의 서브셋 (subset ) 으로 구성되도록 설계된 것을 의미한다. 제한된 알파벳 특성은， 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소 (element )의 알
{± 1,± 7ᅳ,± ，±떼
파벳이 ᅡ V2 2 J 으로 구성되는 특성을 의미한다.
[133] 상기 표 2 에서， }는 ᅳ 2"""" " "와 같이 표현되는 수학식으 로부터 구성되는 세트 아로 얻어진다. 이 때， 는 4 X 4 단일행렬을 나타내고 ""는 표 2 에서 주어지는 값이다.
[134] 상기 표 1 에서 나타내는 바와 같이， 2 개의 송신안테나에 대한 코드북 의 경우 총 7 개의 프리코딩 백터 /행렬을 가지고 있으며 여기서, 단일 행렬은 개 -루프 (open- loop) 시스템을 위한 것이므로， 폐 -루프 ( loop) 시스템의 프리코딩 을 위한 프리코딩 백터 /행렬은 총 6개가 된다. 또한， 상기 표 2 와 같은 4개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 64 개의 프리코딩 백터 /행렬을 가지고 있 다. [135] 위와 같은 코드북은 상수 모듈러스 (Constant modulus ; CM) 특성, 네스티 드 특성 (Nested property) , 제한된 알파벳 (Constrained alphabet ) 등의 공통적 인 특성을 가진다. CM 특성은 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소 (element )는 '0' 을 포함하지 않으며， 같은 크기를 가지도록 구성되는 특성이 다. 네스티드 특성은, 낮은 랭크의 프리코딩 행렬이 높은 탱크의 프리코딩 행렬 의 특정 열의 서브셋 (subset ) 으로 구성되도록 설계된 것을 의미한다. 제한된 알파벳 특성은， 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소 (element )의 알 파벳이
Figure imgf000024_0001
으로 구성되는 특성을 의미한다.
[136] 피드백 채널 구조
[137] 기본적으로, FDE Frequency Divi sion Duplex) 시스템에서 하향링크 채널 에 대한 정보를 기지국이 알 수 없으므로, 단말이 피드백하는 채널정보를 하향 링크 전송에 이용한다. 기존의 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 시스템의 경우, 단말이 PUCCH를 통하여 하향링크 채널 정보를 피드백하거나 또는 PUSCH를 통하여 하향 링크 채널정보를 피드백 할 수 있다. PUCCH 의 경우 주기적 (per iodic)으로 채널 정보를 피드백 하고， PUSCH 의 경우 기지국의 요청에 따라서 비주기적 (aper iodic)으로 채널 정보를 피드백한다. 또한, 채널정보의 피드백은 할당받은 전체 주파수 대역 (즉， 광대역 (WideBand; WB) )에 대한 채널 정보를 피드백 할 수 도 있고, 특정 개수의 RB (즉， 서브대역 (SubBand; SB) )에 대하여 채널 정보를 피드백 할 수도 있다.
[138] 확장된 안테나 구성 (Antenna conf igurat ion)
[139] 도 6은 8 전송안테나를 구성하는 예시들을 나타낸 것이다.
[140] 도 6(a) 는 N 개의 안테나가 그룹화 없이 서로 독립적인 채널을 구성하 는 경우를 도시한 것이며, 일반적으로 ULA Jni form Linear Array) 라고 한다. 이와 같이 다수개의 안테나를 서로 공간적으로 떨어뜨려 배치함으로써 서로 독 립적인 채널을 구성하기에는 송신기 및 /또는 수신기의 공간이 부족할 수 있다.
[141] 도 6(b)에서는 2 개의 안테나가 쌍을 이루는 ULA 방식의 안테나 구성 (Paired ULA)을 나타낸다. 이러한 경우 쌍을 이루는 2 개의 안테나사이에는 연 관된 채널을 가지고, 다른 쌍의 안테나와는 독립적인 채널을 가질 수 있다. [142] 한편， 기존의 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 에서 하향링크에서 4 개 전송 안테나 를 사용하는 것과 달리， 3GPP LTE 릴리즈 -10 시스템에서는 하향링크에서 8 전송 안테나를 사용할 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 적용하기 위해서는， 부 족한 공간에 여러 개의 송신안테나를 설치해야 하므로， 도 6(a) 및 도 6(b) 와 같은 ULA 안테나 구성은 적합하지 않을 수 있다. 따라서， 도 6(c) 와 같이 이중 -극성 (dual -pole) (또는 크로스 -극성 (cross-pole) ) 안테나 구성을 적용하는 것 을 고려할 수 있다. 이와 같이 전송 안테나를 구성하는 경우에는， 안테나간의 거리 d 가 상대적으로 짧더라도 안테나 상관도를 낮춰 높은 수율의 데이터 전송 이 가능해진다.
[143] 코드북 구조 (codebook structures)
[144] 전술한 바와 같이， 미리 정해진 (pre-def ined) 코드북을 송신단과 수신단 에서 공유함으로쎄 송신단으로부터의 MIM0 전송에 이용될 프리코딩 정보를 수 신단이 피드백하기 위한 오버헤드를 낮출 수 있으므로 효율적인 프리코딩이 적 용될 수 있다.
[145] 미리 정해진 코드북을 구성하는 하나의 예시로서， DFT(Di screte Four ier Transform) 행렬 또는 월시 (Wal sh) 행렬을 이용하여 프리코더 행렬을 구성할 수 있다. 또는， 위상 시프트 (phase shi ft ) 행렬 또는 위상 시프트 다이버시티 (phase shi ft diversi ty) 행렬 등과 결합하여 여러 가지 형태의 프리코더를 구 성할 수도 있다.
[146] Co-polar i zat ion 안테나 계열의 경우 DFT 계열의 코드북 들이 성능이 좋 다， 여기서 DFT 행렬 기반의 코드북을 구성함에 있어서, n X n DFT 행렬은 아래 의 수학식 14와 같이 정의 될 수 있다.
[147] 【수학식 14】
DFT" : Dn (k, i) = -^=exp (- jln ki ln) ， k, £ = 0,l, . .,n - l
V«
[148] 상기 수학식 14 의 DFT 행렬은 특정 크기 n 에 대하여 하나의 행렬만이 존재한다. 따라서， 다양한 프리코딩 행렬을 정의하여 상황에 따라 적절히 사용 하기 위해서는 DFTn 행렬의 회전 형태 (rotated version)를 추가적으로 구성하여 사용하는 것을 고려할 수 있다. 아래의 수학식 15 는 예시적인 회전 (rotated) DFTn 행렬을 나타낸다 · [149] 【수학식 15】 rotatedDFTw： Df'8) (k, i) = g = 0,l,...,G.
Figure imgf000026_0001
[150] 상기 수학식 15 와 같이 DFT 행렬을 구성하는 경우, G 개의 회전 (rotated) DFTn 행렬을 생성할 수 있으며， 생성된 행렬들은 DFT 행렬의 특성을 만족한다.
[151] 다음으로 하우스홀더 -기반 (Householder-based) 코드북 구조에 대해서 설명한다. 하우스홀더 -기반 코드북 구조란， 하우스홀더 행렬로 구성되는 코드북 을 의미한다. 하우스홀더 행렬은 하우스홀더 변환 (Householder Transform)에 사 용되는 행렬이고， 하우스홀더 변환은， 선형 변환 (linear trans format ion)의 일 종이며 QR 분해 (QR decomposition)를 수행하는 데에 이용될 수 있다. QR 분해는 어떤 행렬을 직교 (orthogonal) 행렬 (Q)과 상삼각행렬 (upper triangular matrix) (R) 로 분해하는 것을 의미한다. 상삼각행렬은 주대각선성분 아래의 성분이 모 두 0 인 정사각행렬을 의미한다. 4X4 하우스홀더 행렬의 예는 아래의 수학식 16과 같다 .
[152] 【수학식 16】
Figure imgf000026_0002
[153] 하우스홀더 변환에 의해 CM 특성을 갖는 4X4유니터리 행렬을 생성할 수 있다. 상기 표 2 와 같은 4 전송 안테나를 위한 코드북과 같이， 하우스홀더 변환을 이용하여 nXn 프리코딩 행렬을 생성하고， 생성된 프리코딩 행렬의 열 서브셋 (column subset)을 이용하여 n 보다 작은 탱크 전송을 위한 프리코딩 행 렬로 사용하도록 구성 할 수 있다.
[154] 8 전송 안테나를 위한코드북 [155] 확장된 안테나 구성 (예를 들어， 8 전송 안쩨나)을 가지는 3GPP LTE 릴리 즈 -10 시스템에서， 기존의 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 시스템에서 사용된 피드백 방식 을 확장하여 적용할 수 있다. 예를 들어， RI (Rank Indicator) , PMKPrecoding Matr ix Index) , CQI (Channel Qual ity Informat ion) 등의 채널상태정보 (Channel State Informat ion; CSI )를 피드백 할 수 있다. 이하에서는， 확장된 안테나 구 성을 지원하는 시스템에서 사용될 수 있는 이중 프리코더 (dual precoder) 기반 피드백 코드북을 설계하는 방안에 대하여 설명한다. 이중 프리코더 기반 피드백 코드북에서, 송신단의 MIM0 전송에 사용될 프리코더를 지시하기 위해서， 수신단 은 프리코딩 행렬 인덱스 (PMI )를 송신단으로 전송할 수 있는데， 2 개의 서로 다 른 PMI 의 조합에 의해서 프리코딩 행렬이 지시될 수 있다. 즉， 수신단은 송신 단으로 2 개의 서로 다른 PMI (즉， 제 1 PMI 및 제 2 PMI )를 송신단으로 피드백 하고， 송신단은 제 1 및 제 2 PMI 의 조합에 의해 지시되는 프리코딩 행렬을 결 정하여 MIM0 전송에 적용할 수 있다.
[156] 이중 프리코더 기반 피드백 코드북 설계에 있어서， 8 전송 안테나 MIM0 전송， 단일사용자 -MIM0 (Single User-MIMO; SU-MIM0) 및 다중사용자 -MIM0 (Mul t iple User-MIMO; MU-MIM0) 지원, 다양한 안테나 구성에 대한 적합성， 코드 북 설계 기준， 코드북 크기 등을 고려할 수 있다.
[157] 8 전송 안테나 MIM0 전송에 적용되는 코드북으로서， 탱크 2 보다 큰 경 우에는 SU-MIM0 만을 지원하고， 탱크 2 이하에서는 SU-MIM0 및 MU-MIM0 모두에 최적화되고, 다양한 안테나 구성에 대해 적합하도록 피드백 코드북을 설계하는 것을 고려할 수 있다.
[158] MU-MIM0 에 대해서， MU-MIM0 에 참여하는 단말들이 상관 영역 (correlat ion domain)에서 구별되도록 (separated) 하는 것이 바람직하다. 따라 서， MU-MIM0 를 위한 코드북은 높은 상관을 가지는 채널에서 올바르게 동작하도 록 설계될 필요가 있다. DFT 백터들은 높은 상관을 가지는 채널에서 양호한 성 능을 제공하므로, 탱크 -2 까지의 코드북 집합에 DFT 백터를 포함시키는 것을 고 려할 수 있다. 또한， 많은 공간 채널을 생성할 수 있는 높은 산란 전파 (scattering propagat ion) 환경 (예를 들어， 반사파가 많은 옥내 ( indoor) 환경 등)에서는, MIM0 전송 방식으로 SU-MIM0 동작이 보다 적합할 수 있다. 따라서， 탱크 -2 보다 큰 탱크를 위한 코드북은， 다중 -레이어들을 구별하는 성능이 양호 하도록 설계하는 것을 고려할 수 있다.
[159] MIM0 전송올 위한 프리코더 설계에 있어서， 하나의 프리코더 구조가 다 양한 안테나 구성 (낮은-상관， 높은-상관， Cross-polarization 등의 안테나 구성) 에 대해서 양호한 성능을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 8 개의 전송 안테나 의 배치에 있어서， 낮은 -상관 안테나 구성으로서 4λ 안테나 간격을 가지는 Cross-polarization 어레이가 구성되거나, 높은 -상관 안테나 구성으로서 0.5λ 안테나 간격을 가지는 ULA 가 구성되거나， Cross-polarization 안테나 구성으로 서 0.5λ 안테나 간격을 가지는 Cross-polarization 어레이가 구성될 수 있다. DFT 기반 코드북 구조는 높은 -상관 안테나 구성에 대해서 양호한 성능을 제공할 수 있다.
[160] 한편， Cross-polarization 안테나 구성에 대해서는 블록대각행렬 (block diagonal matrix)들이 보다 적합할 수 있다. 따라서, 8 전송 안테나를 위한 코 드북에 대각행렬이 도입되는 경우에， 모든 안테나 구성에 대해서 양호한 성능을 제공하는 코드북을 구성할 수 있다.
[161] 코드북 설계 기준은， 전술한 바와 같이 유니터리 코드북， CM 특성 유한 알파벳， 적절한 코드북 크기, 네스티드 특성 등을 만족하도톡 하는 것이다ᅳ 이 는 3GPP LTE 릴리즈 -8/9 코드북 설계에 대해 적용된 것이며， 확장된 안테나 구 성을 지원하는 3GPP LTE 릴리즈 -10 코드북 설계에 대해서도 이러한 코드북 설계 기준을 적용하는 것을 고려할 수 있다.
[162] 코드북 크기와 관련하여, 8 전송 안테나를 이용하는 장점을 충분하게 지 원하기 위해서는 코드북 크기가 증가되어야만 한다. 낮은 상관을 가지는 환경에 서 8 전송 안테나로부터 층분한 프리코딩 이득을 얻기 위해서는, 큰 크기의 코 드북 (예를 들어, 탱크 1 및 탱크 2 에 대해서 4 비트가 넘는 크기의 코드북)이 요구될 수 있다. 높은 상관을 가지는 환경에서는 프리코딩 이득을 얻기 위해서 4 비트 크기의 코드북이 층분할 수 있다. 그러나， MU-MIM0 의 다중화 이득을 달 성하기 위해서는， 탱크 1 및 탱크 2 를 위한 코드북 크기를 증가시킬 수 있다.
[163] 전술한 내용을 바탕으로， 본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 효과적인 송신을 위해세 피드백 양을 감소시켜 동작할 수 있는 프리코딩 매트릭스 (precoding matrix) 생성 방식 및 새로운 피드백 구조를 제안한다. 본 발명은 특히 송신기가 능동 안테나 시스템 (act ive antenna system: 이하 MS)을 활용한 매시브 안테나 (massive antenna)를 이용할 때 효과적이며, 대표적인 실시 예로 서 샐를러 (cel lular") 망에서 기지국과 사용자 단말의 하향 링크 통신에 활용될 수 있다.
[164] 전술한 내용을 바탕으로， 이하 본 발명에서는 2 차원 능동 안테나 시스 템 (2 dimensional act ive antenna system, 2D-AAS)가 설치된 3D MIM0 시스템을 기반으로 한 기술로써， 참조 신호 (RS)의 오버해드를 감소시키는 방안에 대하여 설명한다.
[165] LTE Re 1-12 이후의 무선 통신 시스템 상에서 MS 를 활용한 안테나 시스 템의 도입 여부에 대한 논의가 진행되고 있다. MS 는 각각의 안테나가 능동 회 로를 포함하는 능동 안테나로 구성되어 있어서, 무선 통신 환경에 적웅적으로 안테나 패턴을 변화시킴으로써 간섭을 줄이거나, 빔포밍의 효율적인 수행을 지 원할 수 있는 기술이다.
[166] 이러한 MS를 2차원으로 구축 (2D-MS)하게 되면， 안테나 패턴 측면에서 안테나의 메인 로브 (main lobe)를 기존의 수평면뿐만 아니라, 수직면에 대하여 도 범 (beam) 방향에 대한 조절이 가능하여 3 차원적으로 더 효율적으로 범 적응 (beam adaptat ion)이 가능하게 된다. 따라서， 이를 바탕으로 UE 의 위치에 따라 좀 더 적극적으로 송신빔을 변화시키는 것이 가능하다.
[167] 도 7는 본 발명이 적용될 수 있는 2D-MS를 설명하기 위한 참고도이다. 도 7 와 같은 2D-AAS 는 다수의 안테나를 수직 방향과 수평 방향으로 설치되어, 다량의 안테나 시스템이 구축될 수 있다.
[168] 즉, 도 7 과 같은 2D-MS 가 도입될 경우， 기지국이 모든 안테나 요소 (antenna element )들의 참조 신호를 전송하기에는 참조 신호 오버헤드가 매우 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 7 처럼 64 개의 안테나가 있는 경우， 기지국은 64 개의 자원 요소 (resource element , RE)를 사용하여 64 개의 참조 신호 (RS)를 전송해야 한다. 따라서, 이러한 오버헤드를 방지하기 위해서 64개의 안테나 중 일부의 안테나를 위한 프리코딩 (precoding)을 SRS를 통해 추 정한 뒤， 추정된 프리코딩이 적용된 64 개보다 적은 수의 CSI-RS 를 UE 에게 지 시할 수 도 있다. 그러나, 이러한 경우에도， UE 마다 서로 다른 프리코딩 (precoding)이 적용된 CSI-RS 를 개별적으로 전송할 필요가 있어 오버헤드를 효 율적으로 감소시키지 못하는 문제점이 있다.
[ 169] 따라서， 프리코딩이 적용된 몇 개의 CSI-RS port 들이 하나의 그룹을 형 성하여， 동일하게 하나의 방향을 지시하고， 이렇게 형성된 다수의 그룹들을 이 용하여 다수의 방향을 지시하는 그룹핑된 CSI-RS송신 방안이 제안되고 있다.
[ 170] 도 8 은 그룹핑된 CSI-RS 송신 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 도 8 에서， 기지국은 도 7의 64개의 안테나를 가지고 있다고 가정하면， ¾은 안테나 어레이 (Antenna array)에서 각 컬럼 (column)에 있는 수직 (vert i cal ) 안테나 8 개에 빔이 ¾ 방향으로 형성되도록 컬럼 (column)마다 동일한 프리코딩을 적용하 여 포트 (port ) 8 개를 형성하고 8 포트 참조 신호 (RS)를 전송하는 형태이다. 이 와 같이， ¾, ¾ 및 B4 범에도 동일한 방식으로 각각 ， ， B4방향을 지시하는 8포트 참조 신호가 각각 전송됨을 나타낸다.
[ 171] 따라서， 도 8 에 나타난 방식이 적용되는 경우， 기지국은 64 개의 참조 신호 (RS)가 아닌 32 개의 참조 신호 (RS)를 전송하여 , 송신 오버헤드를 감소시킬 수 있다. 여기서， 도 8 처럼 참조 신호 (RS)를 보내준다고 가정할 때, ， B2 , ¾ 및 B4가 각각 다른 방향을 향하고 있으므로， , ¾， B3 , B4 중 일부를 동일한 자원을 통하여 전송할 수 도 있다 예를 들어, ^과 B4간에는 범 방향이 멀리 떨 어져 있으므로， ¾과 ¾를 동일한 자원을 통하여 전송하고, ¾와 ¾는 이와 다 른 자원을 통하여 전송한다면， 참조 신호 (RS)를 위한 전체 자원의 오버헤드는 32RE에서 24RE로 감소될 수 있다. 이는 수직 (vert i cal ) 빔 측면에서는 수직 확 산 (Vert i cal spread)가 수평 확산 (hor i zontal spread)보다 상대적으로 작아， 동 일한 자원을 통하여 ¾과 B4를 전송하여도 간섭 ( inter ference)의 영향이 적기 때문이다.
[ 172] 따라서， 자원 오버헤드를 줄이기 위해， 복수의 빔 방향을 나누어 참조 신호 (RS)를 전송하게 되면, 서로 다른 빔 방향을 가르키는 참조 신호 (RS)끼리는 서로 같은 자원 정보에 겹쳐서 보낼 수도 있다. 그러한 상황을 가정할 때， 겹쳐 서 보내는 참조 신호 (RS)끼리는 빔 방향이 다르므로, 간섭이 적게 들어오겠으나， 여전히 간섭은 존재하는 문제점은 남아있다. [173] 따라서， 상술한 간섭에 관한 문제점을 해결하기 위하여， 본 발명에서는 참조 신호 (RS)의 스크램블링 시퀀스 (scrambl ing sequence)를 위한 초기 ID( initial ID)를 범 방향마다 서로 다르게 설정하는 방안을 제안한다.
[174] 본 발명에서 제안하는 참조 신호 (RS)의 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID(init ial ID)를 빔 방향마다 서로 다르게 설정하기 위한 인자 (factor)로
N'o 를 초기 IDGnit ial ID) 생성시 추가할 수 있다. 이하에서는， 설명의 편의 를 위하여， 를 ERS ID(enhanced Reference Signal ID)로 지칭한다. 이러한 ERS ID 는 기지국이， 상위 계층 시그널링 (higher layer signal ing)을 통해 설정 할 수 있다.
[175] 나아가， ERS ID 인 ^ 값을 CSI-RS 의 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID( init ial ID)에 추가하는 경우, 이하 수학식 17과 같이 정의될 수 있다
[176] 【수학식 17】
cinit = 2 + 210 · (7. ("s + 1) + / + 1) . (2. Nr c D SI + 1)+ 2. S1 + NCP
[177] 상기 수학식 17 에서 2'0 '(7 '("s +1)+/ + 1 2 ' D S' +1)+2^C D SI +Ar CP부분은 기존의 LTE/LTE-A 관련 표준 문서인 3GPP TS 36.211 에서 CSI-RS 의 스크램블링 시퀀스 ID 를 생성하기 위하여 정의된 수식이며， 이에 기반하여 본 발명에서는 기존의 CSI-RS에 수학식 17에서와 같이 N1D 를 추가하여 적용할 것을 제안한 다. 수학식 17 에서， 2 는 ID 값들이 서로 겹치지 않게 하기 위한 인자이다. 예를 들어， 기존 LTE 시스템 상의 CSI-RS를 위한 스크램블링 시뭔스를 위한 초 기 ID( init ial ID)에 ERS ID 만을 추가해서 수학식 17 처럼 사용한다면, ^의 값은 28로 설정될 수 있다.
[178] 이하에서는, 본 발명과 관련된 CSI-RS 설정 (CSI-RS conf igurat ion)에 대 하여 설명한다. 기존 LTE 무선 통신 시스템 (즉， LTE release 11 이하)의 표준 문서인 3GPP TS 36.331 에서는 non-zero power CSI-RS 설정에 대하여 이하 표 3 과 같이 정의되어 있다.
[179] 【표 3】 |— ASNl START
IcSI-RS-ConfigNZP-cll ： := SEQUENCE {' . .
j csi-RS-ConfigNZPId-rll CSI-RS-ConfigNZPId-rll,
antennaPortsCount-rll ENUMERATED (anl, an2, an4 an8 } , .
] resourceConf ig-rl 1 INTEGER (0, .31) ,
subf rameConf ig- ll INTEGER (0..154) ,
！ scramblingldentity-rLl INTEGER (0..503) ,
j qcl-CRS-Ipfo-rll , SEQUENCE {
！' , qcl-Scramblingldentity-rll INTEGER (0..503) ,
j crs-PortsCount-rll ENUMERATED inl, n2, n4, sparel } ,
： mbsfn-Subf rameConf igList~r 11 CHOICE ί
！ release NULL,
j setup SEQUENCE {
I .. subf rameConf igList MBSFN-Subf rameCon igList
1 OPTIONAL Need ON
OPTrONA , Need OR ί' .
(- r_ SNl u— ..
[180] 표 3은 기존 3GPP표준 문서상에서의 CSI-RS 설정을 위하여 정의된 것 으로 안테나 포트 수, CSI-RS ID번호， 자원 설정 (resource configuration) 정 보, quasi co-located정보 둥이 포함되어 있다.
[181] 따라서， 본 발명에서 제안하는 참조 신호 (RS)를 위한 스크램블링 시뭔스 생성에 관한 초기 ID(initial ID) 생성시 N!D 를 추가하는 경우， 참조 신호에 관한 설정에 에 대한 정보가 함께 전송될 수 있다. 이하와 같이 2가지 방 안이 고려될 수 있다.
• 한 개의 RS-설정에서 전송되는 모든 참조 신호 (RS)의 ERS ID인 Νω 중 가 장 큰 값 maX— " ^7^^)을 RS-설정에서 전송 (이하, 제 1방안).
• 한 개의 RS-설정에서 전송되는 1개의 참조 신호 (RS)의 ERS ID인 Ν ω 를 RS- 설정에서 전송 (이하 제 2방안).
[182] 먼저, 제 1 방안에 대하여 설명하면, 단말 (UE)에 대하여 현재 1 개의
RS-설정에 포함되어 전송되는 참조 신호 (RS)의 ERS ID인 Ν ω 중 가장 큰 값
Figure imgf000032_0001
을 의미하는 것으로 간주하여， 현재 + 1 의 개수만큼의 참조 신호 (RS)가 전송되고 있음을 알 수 있다. 그리고 각각의 참 조 신호 스크램블링 시퀀스를 위한 초기 ID( initial ID)에 포함되어 있는 N ID 값은 각각 ^ ^^^^값을 의미한다고 볼 수 있다. [183] 또한， max— "^ ^/O )를 최대값으로 표현되었으나， UE 는 이를 대표 값으로 간주할 수 있으며, 각각의 참조 신호 스크램블링을 위한 초기 ID(initial ID)에 적용된 ^ 값들의 집합올 판단할 수 있다ᅳ [184] 예를 들어， maxw 값이 'ο, 일 때는 NwS'값들의 set 이 {0, 2， 4， 6}을 의미하고, max'~' 값이 '1' 일 때는 N 값들의 set 이 {1， 3, 5, 가을 의미할 수 있다. 이렇게 정의할 경우 max,™誦," 값이 '0' 을 지칭하면， 적용되는 참조 신호 (RS)가 4 개이고 각각의 참조 신호는 참조 신호 스크램블링 초기 ID reference signal scrambling initial ID)에 0， 2， 4, 6 이 사용되었음을 의미한다. 나아가, 이러 한 N'D 값들의 집합 구성 /값에 대한 정의는， 사전에 기지국과 UE 사이에 미리 설정될 수 있으며， 또는 상위 계층 시그널링 (예， RRC signaling)으로 반 -정적 (semi static)하게 변경될 수도 있다.
[185] 또한， RS-설정에서 N1D 의 시그널링을 제외한 나머지 시그널링 (예를 들어, 현재 CSI-RS 설정 정보에 따르면， 자원 (resource) 정보 또는 quasi co- located 정보 등)에 대하여는， 모든 RS 에 대하여 동일한 정보가 적용되고 있음 을 의미할 수 있다.
[186] 예를 들어， 본 발명에서 제안하는 각각의 참조 신호 (RS) 간에는 서로 간 에 quasi co-location 이 가정되도록 정의 /설정될 수 있다. 이런 경우， 각각의 참조 신호 (RS)간에는 무선 채널의 광대역 파라미터 (large scale parameters)인 Doppler spread와 Doppler shift를 공유된다고 가정한다.
[187] 또한 본 발명에서 제안하는 참조 신호 (RS)들은， 또 다른 참조 신호 (RS) (예 CRS)에 모두 quasi co-locate 되어 있다고 가정할 수 있도록 정의 /설 정할 수 있다. (예를 들어， 기존 LTE spec 에서 CSI-RS 설정에 정의되어 있는 qcl-CRS-Info-rll).
[188] 기존 LTE 상에서 CSI— RS 설정에 제 1 방안을 적용할 경우， CSI-RS 설정 내에 CSI-RS 들은 서로 quasi co-location 을 가정하며, 이 CSI-RS 들은 모두 qcl-CRS-Info-rll 에서 전송되는 CRS 와 quasi co-location 정보를 공유한다고 가정된다고 해설될 수 있다. 이 때， CSI— RS 들과 CRS 간에 Qusi co-locat ion 정 보는 Doppler spread와 Doppler shi ft를 함께 공유할 수 있음을 의미한다.
[189] 보다 구체적인 예로， PDSCH 측면에서 CSI-RS 설정 정보를 통해 quasi co-locat ion 정보를 얻는 경우， CSI-RS 설정 정보에 N!D 의 값을 추가해서 전 송될 수 있다. 이 때， 지정된 CSI-RS의 port들과 PDSCH port들간에는 모두 무 선 채널의 광대역 파라미터 ( large scale parameters)인 Delay spread, Doppler spread, Dop ler shi ft , Average delay관점에서 서로 quasi co- locate 되어 있 다고 UE 는 판단할 수 있다. 만약， PDSCH 측면에서 CSI-RS 설정 정보를 통해 quasi co-locat ion 정보를 얻는 경우， N !D 의 값 없이 CSI_RS 설정 정보만 전 송된다면， 이 때, 지정된 CSI-RS 설정 내에 모든 CSI-RS 의 port 들과 PDSCH port 들간에는 모두 무선 채널의 Doppler spread 와 Doppler shi ft 관점에서 서 로 quasi co-locate되어 있다고 UE는 판단할 수 도 있다.
max ( ECS!
[190] 다른 예로， 111ΛΛ g «^JV∞ =2 , resource conf igurat ion=3 , quasi co- located 된 CRS 정보 'B' 가， RS-설정으로 전송된다고 가정한다. 이런 경우， UE 는 3 개의 참조 신호 (RS)가 전송됨을 알 수 있고, 각각은 0 과 1 과 2 의
N^ 를 사용하거나， 또는 max '""g flS ( f )가 대표값으로 설정되어 있을 경 우에는 N1D 의 세트 값을 사용한다. 그리고 이러한 3 개의 참조 신호 (RS)는 동일한 자원 위치 (resource conf igurat ion=3)에 전송되고， 무선 채널의 광대역 파라미터 ( large scale parameters)인 Dop ler spread와 Dop ler shi ft관점에서 서로 co-locate되어 있다고 UE는 판단할 수 있다. 또한， 3개의 참조 신호 (RS) 들은 quasi co locat ion 정보 'Β' 에 명시되어 있는 CRS 와 Doppler spread 와 Doppler shi ft관점에서 quasi co-locat ion이라고 UE는 판단할 수 있다.
[191] 따라서， 제 1 방안의 경우， 여러 개의 참조 신호 (RS)가 함께 공유하는 정보를 각각 보내 주지 않고， 한 번에 전송함으로써， 시그널링 오버헤드를 감소 시킬 수 있다. 즉， 제 1 방안에 따르면 3D MIM0 와 같은 많은 안테나를 가진 시 스템에서 여러 개의 범 방향을 갖는 참조 신호 (RS)가 설정될 경우, 범 방향에 따른 분리를 고려하여 동일한 자원을 여러 개의 참조 신호 (RS)가사용할 가능성 이 있고， 또한 각각의 참조 신호 (RS)가 같은 위치에서 같은 안테나에서 전송하 기 때문에 quasi co-located 정보를 참조 신호 (RS)가 함께 공유하게 될 확를이 크기 때문에 범용성이 크다고 하겠다.
[192] 또한, 본 발명에서 제안하는 제 1 방안의 다른 실시예를 설명한다. 이 도 8 에서 ^과 S2사이에 위치하고， UE2가 S2와 ¾사이에 위치하며 , UE3가 ¾와 S4 사이에 위치한다고 가정한다. 또한， 기지국은 ¾ , ¾， B4를 동일한 자원에， (도 7의 안테나를 사용한다고 가정할 때) 한 개의 8 port CSI-RS로 전 송하면서， ， ¾， ¾， B4를 위한 N1D 의 값올 '0' ， ' r ， 'ο' ， Τ 로 사용한다고 가정한다.
[193] 이러한 가정 하에， CSI-RS 설정에 max'— = 1를 전송하면， 1¾은 Si과 S2 사이에 있으므로， 빔 ， 빔 ¾가 우세 (dominant )하며， 빔 ¾과
B2가 동일한 자원을 사용하고 있으나， N'D 값 '0' 과 '1' 을 각각 범 ¾과 빔 ¾를 위해 사용하고 있으므로, 간섭 측면에서도 간섭 감소라는 효과를 발생 시킨다. 이와 마찬가지로， UE2와 UE3도 동일한 방식으로 2개의 빔에 대한 채널 을 예측해낼 수 있다. 따라서， 4 개의 빔을 3 개의 UE 에게 형성하기 위하여, CSI-RS 설정은 한 번 사용되고， CSI-RS 를 위한 자원도 8 port CSI-RS 1 개만을 사용할 수 있다.
[194] 만약, UE 에 대하여 제 2 방안이 적용되면， 현재 1 개의 RS-설정값에
N'D 를 ERS ID로 사용하는 참조 신호 (RS) 1개가 전송됨을 의미한다. 이 Νω 는 참조 신호 (RS) 스크램블링 시뭔스를 위한 초기 ID( init ial ID)에서 ERS ID 를 의미한다.
[195] 따라서， 제 1 방안과 제 2 방안을 함께 사용하면서 반 -정적 (semi stat ic) 하게 C 의미를 바꿔주면서 사용하여， RSᅳ설정에서 ' " Rs (N^S')값 으로 제 1 방안처럼 해석하는지 Νω 값으로 제 2 방안처럼 해석하는지를 지시 해줄 수 있다. 또는， 제 1 방안인지 제 2 방안인지를 선택하는 시그널링을 RS- 설정에서 명시적으로 지시하는 파라미터를 포함하여 전송할 수 도 있다. [196] 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 RS-설정에 제 1 방안처럼 maXww Nf )값올 포함하는 방법을， 기존 LTE 표준 상의 3GPP TS36.331 release 11의 non zero power CSI-RS 설정에 기반하여 정의하면 표 4와 같다.
[197] 【표 4】
ASNi START
!CSI-RS-ConfigNZP-rlx ： : « ■ SEQUENCE I.
I csi-RS-ConfigNZPId-rll CSI-RS-ConfigNZPId-rll, '
antennaPortsCount-rll ENUMERATED (anl, an2, an4f an8} ,
j resourceConf ig-rll INTEGER (0..31) ,
subf rameConf ig-rll INTEGER (0..154) ,
\ scramblingldentity-rll INTEGER (0..503) ,
qcl-CRS-Info-rll SEQUENCE {
qcl-Scramblinglden ity-rl1l1 INTEGER (0..503) ,
I crs-PortsCount-rll ENUMERATED ίηί, n2, n4, , sparel } ,
mbsfn-Subf rameCon igList-r 11 CHOICE {
I release NULL,
setup SEQUENCE {
！ subf rameCon xgLi st MBSTN-Subf ameConf igList
OPTIONAL Need ON OPTIONAL, Need OR maxEnhanceScramblingldenCity-rlx INTEGER , (0.. maxmaxERSIci).
-- AS lSTpP _'_
[198] 표 4 에서， maxmaxERSId 의 값은 전체 ERSid 가 가질 수 있는 최대값을 의미하며 , 이보다 이하 혹은 미만의 max'™"^"'»g«f(^^C )값을 사용할 수 있다. 여기서， max'™".™'" ^^^ )값은 현재 전송되고 있는 참조 신호 (RS)에서 C 의 최대값을 의미한다. 만약, '""""gRs(NfH값이 대표값으로 설정될 경우 에는, 상술한 RS-설정 실시예와 같이 maxEnhanceScramblingldentity-rlx 의 값 들이 Νω ' ^\ 집합을 지칭하는 값들로 구성될 수 있다.
[199] 만약, 상술한 RS-설정에 제 2 방안처럼 N'D 값을 포함하는 방법을, 기 존 LTE 표준 상의 3GPP TS36.331 release 11 의 non zero power CSI-RS 설정에 기반하여 정의하면 표 5와 같다.
[200] 【표 5】 - ASNl START
'CSI-RS-ConfigNZP-rlx ： := SEQUENCE' {
ί csi-RS-ConfigNZPId- ll CSI-RS-ConfigNZPId-rll,
antennaPortsCount-rll ENUMERATED {anl, n2, an^, anS),
！ resourceConf ig-rll INTEGER (0..31) ,
subf ameConfig-rll INTEGER (0..154) ,
, scramblingldentity-rll INTEGER (0..503) ,
！ qcl-CRS-Info-rll SEQUENCE {
qcl-Scramblingldentity-rll INTEGER (0..503) ,
crs-PortsCount-rll ENUMERATED (nl, n2, n4, sparel},
m sfn-SubframeConf igList -rll CHOICE {
release NULL,
setup SEQUENC (
ί subframeConf igList MBSFN-SubframeConf igList
Ϊ
OPTIONAL -- Need ON OPTIONAL ― Need OR enhanc&Scramblingldentity-rlx INTEGER (0..maxE SId)
；― ASN1STOP
[201] 표 5에서 , maxERSId의 값은 전체 ERSid가 가질 수 있는 최대값을 의미 한다.
[202] 이하에서는， 본 발명과 관련된 CSI 프로세스 설정 (CSI process configuration)에 대하여 설명한다. 관점에서 살펴 본다. 기존 LTE 무선 통신 시스템 (즉， LTE release 11 이하)의 표준 문서인 3GPP TS 36.331 에서는 CSI 프 로세스 설정이 표 6과 같이 정의되어 있다.
[203] 【표 6】
-- AS 1 START —―一-—―-" "... -、 - - '
,CSI-Process-rll ： : = SEQUENCE f
csi- Process Id-r 11 CSI -Process Id- rll,
csi-RS-ConfigNZPId-rll CSI- S-Conf igNZPId-rll,
csi-I -Configld-rll CSl-I -Conf igld-rll,
i p-C-AndCBS List-rll SEQUENCE (SIZE (1- -2) ) OF P-C-AndCBSR-cll, .
cqi-ReportBothProc-rll CQI-ReportBothProc-rll OPTIONAL, —ᅳ Need OR cqi-ReportPeriodicProcId-rll INTEGER (0..maxCQI-ProcExt-rll) OPTIONAL, ― Need OR i cqi-ReportApeciodicProc-rll CQI-ReportAperiodicProc-rll OPTIONAL, ᅳ- Need OR
' )
'P-C-AndCBSR-rll ： :» SEQUENCE {
p-C-rll INTEGER (-8..15) ,
codebookSubsetRestriction-rll BIT STRING
'；} '
― AS ISTOP
[204] 표 6 에서 나타난 CSI 프로세스 설정의 정의는 non zero power CSI-RS 정보, interference measurement 정보， CQI report 정보 등이 포함되어 있다.
[205] 만약, 본 발명에서 제안하는 제 2 방안을 CSI-RS설정을 위해 사용하면， 기존 LTE시스템 상의 표 6과 같은 정의를 사용할 수 있다. 이때, 제 2 방안의 경우， 각 NZP CSI-RS 설정에서 지시하는 CSI-RS-ConfigNZPId-rll 가, 예를 들어 1， 2, ···, ( max—«^ RS(Nm S') + 1 )*maxCSI-RS-NZP-r 11까지로 확장되어 설정될 수 있다 (기존 LTE Release-11에서 maxCSI— RS-NZP-rll=3) .
[206] 그러나， CSI-RS-ConfigNZPId-rll의 설정 가능 범위를 기존 LTE Releas- 11과 마찬가지로 1， 2， maxCSI-RS-NZP-rll=3까지로 한정하여 설정하도톡 제한 하는 경우에 있어서， 본 발명에서 제안하는 제 1 방안을 CSI-RS설정을 위하여 적용하면， UE에 대하여 CSI-RS의 특정과 관련된 모호성이라는 문제가 발생한다.
[207] 예를 들어， maxw"gRs(N^CSi、가 CSI-RS설정에서 전송되며， UE 는 현 재 max,ram7m„,„gSS(N/; ') + l개의 cSI— RS 가 동일한 특정 CSI— RS—Conf igNZPId-rll 값을 통해 RRC설정된 CSI-RS설정에 따라 수신 받거나， max'™闘"" "^s V/f)가 대표값으로 설정되어 있을 경우에는 의 set 안에 N1D 의 개수 CSI-RS를 동일한 특정 CSI-RS-Conf igNZPId-rll값을 통해 RRC설정된 CSI-RS설정에 따라 수신 받고 있다고 가정한다.
[208] 이러한 경우， CSKRI, PMI, CQI) 보고 (report)와 관련하여ᅳ 기존의 1 개 의 CSI— RS에 대한 CQI, RI, PMI 를 전송하던 UE는， max ^" + 1 또 m„v ( SjECSl rECSI 는 ( maX'™™"( ∞ v ∞ ) 7). 대표값으로 설정되어 있을 경우에는) o 의 집합
\rECS/ , 안에 N1D 의 개수의, 서로 다른 NlD 값이 적용되는 CSI— RS 들 중에 어떠한
CSI-RS 에 대해서 CSI 측정을 수행하고, 해당 CSI 피드백을 수행하여야 하는지 모르는 문제점이 발생한다.
[209] 따라서， 본 발명에서는 제 1 방안에 대하여， CSI 프로세스 설정에서 CQI 보고와 관련된 이하 1-A방안 및 1-B방안으로 UE가 CSI 를 피드백하도록 함을 제안한다.
[210] 1-A 방안: 한 개의 CSI-RS설정에서 전송되는 모든 CSI-RS 에 해당하는 CQI, PMI, RI 정보를 모두 피드백한다. 즉， UE는 CSI 프로세스 설정에서 지시 하는 특정 CSI-RS-Conf igNZPId-rll 값을 가지고 설정된 모든 NZP CSI-RS 설정 (each with different )에 대하여， 이러한 각 NZP CSI-RS (with different )별로 개별 CSI 측정을 수행한 후， 해당 CSKRI/PMI/CQI)를 계산하고 이들 을 모두를 멀티플렉싱 (multiplexing)하여 CSI 보고를 수행하거나, 그 중 일부를 특정 멀티폴렉싱 방식에 따라 멀티플렉싱 (multiplexing)하여 CSI 보고를 하도록 한다. 이 때， 간섭 측정은 해당 지시된 csi-IM-ConfigId-rl,l 를 공통적으로 참 조하여 측정될 수 있다.
[211] 1-B 방안: 한 개의 CSI-RS 설정에서 전송되는 모든 CSI-RS 에 해당하는
CQI 중 가장 큰 값을 갖는 CSI-RS 에 해당하는 인덱스 (또는 N1D ) 및 그 CSI- RS에 해당하는 CQI, PMI, RI에 해당하는 정보를 피드백한다. 즉， UE는 CSI 프 로세스 설정에서 지시하는 특정 CSI-RS-ConfigNZPId-rll 값을 가지고 설정된 모 든 NZP CSI-RS 설정 (each with different N'D )에 대하여， 이러한 각 NZP CSI-RS (with different N'D )별로 개별 CSI 측정을 수행 후 해당 CSKRI/PMI/CQI)를 계산하고 이들 중에서 best CSI (예， max CQI)를 선택하여 그 CSI-RS 에 해당하는 인덱스 (또는 )와 CSI 보고를 하도록 한다. 이 때， 간섭 측정은 해당 지시된 csi-IM-Configld-rll 를 공통적으로 참조하여 측정될 수 있다.
[212] 나아가， CSI 프로세스 설정시 CQI 보고에 대한 제 1-B 방안은， 본 발명 에서 제안하는 제 1 방안을 사용하지 않을 때도 적용 가능하다. 예를 들어， CSI 프로세스 설정이 여러 개가 정의가 되어 있고, 각각의 CSI 프로세스 설정에 대 하여 한 개의 CSI-RS 만 묶여 있을 때， 이 중 최대값의 CQI 를 갖는 CSI 프로세 스 설정에 해당하는 CSI-RS의 인덱스 (또는 N1D )와 그 CSI-RS에 해당하는 CQI, PMI, RI를 피드백하기 위하여 사용될 수 있다.
[213] 또한， 본 발명에서는 이하 (제 3 방안)와 같이 RS-설정에서는 의 집 합만 지정해주고, CSI 프로세스 설정에서 구체적인 N'D 값을 지정해줄 수 도 있다.
[214] 즉， 본 발명의 제 3 방안에서, i)CSI_RS 설정에서는 N1D 의 집합만 지 정해주고， CSI 프로세스 설정에서 구체적인 값을 지정하거나, 또는
A rECSl
ii)CSI-RS 설정에서는 N'D 의 집합을 지정하지 않고， CSI 프로세스 설정에서만 구체적인 ^/^ 값을 지정할 수 있다. 즉， 이에 따르면， i)의 경우에 현재 1 개 의 RS-설정 값에 W'D 의 집합으로 지정된 값들 중， CSI 프로세스 설정에서 지
% rECSI
정된 N!D 를 ERS ID로 사용하는 참조 신호 (RS) 1 개가 전송됨을 의미할 수 있 다. 또한， i i )의 경우에 RS-설정 값에는 NID 의 집합이 지정되어 있지 않고,
x rECSI
CSI 프로세스 설정에서 지정된 ^ 를 ERS ID 로 사용하는 참조 신호 (RS) 1 개 가 전송됨을 의미할 수 있다. 여기서， N'D 는 참조 신호 (RS) 스크램블링 시뭔 스를 위한 초기 ID( ini t i al ID)에서의 ERS ID를 의미한다.
[215] 이하에서, 본 발명에 따른 CSI-RS 기반 RSRP를 설명한다 .
[216] 기존 LTE 통신 시스템 상에서， UE 가 받는 수신 신호 세기인
RSRPCreference signal received power)를 CRS 를 통하여 측정하는 것이 기존
LTE의 일반적인 방식이다. 그러나， 2D-MS가 적용된 3D MIM0 기술에서 수직 셀
(vert ical cel l )을 고려할 경우， 각각의 수직 셀을 위한 빔들은 각각 다른 방향 으로 전송될 가능성이 높다.
[217] 이러한 경우， 기존 ( legacy) UE 를 위한 CRS 범과 2D-AAS 가 적용된 CRS 범이 서로 층돌할 염려가 있다. 따라서， 이러한 문제점을 해결하가 위하여， 2D- MS를 위하여 설정된 CSI-RS를 이용하여 RSRP를 측정하는 방법에 대하여 논의 되고 있으며， 이하 본 발명에서는 CSI-RS based RSRP 가사용될 경우의 제 4 방 안 및 제 5 방안을 설명한다.
[218] 본 발명의 제 4 방안에서， 기지국이 UE에게 RSRP보고를 요청하거나， 또 는 UE 가 특정 이벤트에 따라 RSRP 보고를 수행하는 경우를 가정한다. 이러한 가정하에서, 본 발명의 제 1 방안을 사용할 경우， UE 는 특정 CSI-RS-
Conf igNZPId-rll 로 설정된 max '' "* >'("^0 ) + 1 또는 max ™"""g / (^ro , )가
\ rECSI
대표값으로 설정되어 있을 경우에는) NID 의 집합 안에 N1D 의 개수의 CSI_RS 에 대하여, RSRP를 측정한 뒤， 가장 큰 값의 RSRP를 갖는 의 값을 피드백 한다.
[219] 나아가， 본 발명의 제 4 방안에 대하여， 기지국은 여러 개의 CSI-RS 설 정을 해 주고 (여기서， 각각의 CSI— RS 설정에는 복수의 CSI-RS 가 설정되어 있 음) , 이 모든 CSI-RS 의 집합에 대해서 이하 4-1 방안 내지 4-4 방안과 같은 RSRP 보고 방식을 수행할 수 있다. 여기서， 만약 기지국이 UE 에게 RSRP 보고를 요청하는 경우， UE 가 보고할 RSRP 의 총 개수를 시그널링할 수 있으나， 시그널 링이 이루어진 경우에는 집합 내에서 보고할 수 있는 개수는 상술한 총 CSI-RS 의 집합 개수를 초과할 수는 없다.
[220] 4-A 방안 ： UE는 가장 큰 값의 RSRP를 갖는 CSI-RS를 기지국에게 알려 주기 위하여， 2D-AAS를 위하여 설정된 CSI-RS의 인덱스와 N'D 의 값의 조합을 피드백할 수 있다.
[221] 4-B 방안 ： UE 는 각각의 2D-AAS 를 위하여 설정된 CSI-RS 내에서 가장 큰 값의 RSRP를 갖는 CSI-RS의 N !D 값을 모두 기지국에게 전송할 수도 있다.
[222] 4-C 방안 ： 기지국이 UE 에게 보고할 총 RSRP 의 개수를 시그널링하고， UE 는 시그널링된 개수만큼， RSRP를 기준으로 가장 큰 값부터 내림차순으로 시 그널링된 개수 만큼의 CSI-RS 의 N'D 값을 기지국에게 전송할 수 있다ᅳ 또한， 이 때， 4-C 방안을 위하여는 각각의 CSI-RS 설정에 대하여 최대 1 개의 NID 값 을 선택되도록 한정될 수도 있다.
[223] 4-A 방안: 상술한 4-A, 4-B 및 4-C 의 방안 중 상위 계층 시그널링 (higher layer si gnal ing)에 의하여 특정된 방안이 적용될 수 있다.
[224] 본 발명의 제 5 방안에 '따르면， 기지국이 상위 계충 시그널링 (higher l ayer signal ing)을 통하여 , UE에게 RSRP를 요청시, 본 발명의 제 2 방안 흑은 제 3 방안을 적용할 경우， UE 는 2D-AAS 를 위하여 설정된 CSI-RS 에 대하여， RSRP 를 측정한 뒤, 가장 큰 값의 RSRP 를 갖는 CSI-RS 인덱스 (또는 )을 피드백 한다. 여기서， 기지국은 특정한 CSI-RS 의 집합에서 가장 큰 값의 RSRP 를 갖는 CSI— RS 를 찾도록 지시할 수 있다. 이러한 경우， 기지국은 상기 특정한
CSI-RS의 집합 (예를 들어 , CSI-RS 인덱스들 또는 N1D 값들)을 UE에게 상위 계 층 시그널링을 통하여 지시할 수 있다.
[225] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형 태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 톡징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실 시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구 성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고， 또는 다른 실시예의 대웅하는 구 성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
[226] 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라 서는 그 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉， 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워 크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국 (f ixed stat ion) , Node B, eNodeB(eNB) , 억세스 포인트 (access point ) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
[227] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어， 펌웨어 (f ir賺 are) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨 어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(appl icat ion speci f ic integrated circui ts) , DSPs(digital signal processo 참조 신호 (RS) ) , DSPDs(digi tal signal processing devices) , PLDs( programmable logic devices) , FPGAs( f ield programmable gate arrays) , 프로세서, 콘트를러， 마이크로 콘트롤러， 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
[228] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 일 실시예는 이상 에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들， 절차, 함수 등의 형태로 구현 될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동 될 수 있다.
[229] 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공 지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받올 수 있다.
[230] 본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태 로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모 든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발 명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상이용가능성】
[231] 상술한 바와 같은 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 향상된 참조 신호 송신 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설 명하였으나， 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것 이 가능하다.

Claims

【청구의범위】
【청구항 11
다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 참조 신호 송 신 방법에 있어서，
다수의 안테나 그룹들을 식별하기 위하여 설정된 특정 참조 신호 ID 를 포함하는 참조 신호 설정 (Reference Signal Conf igurat ion)을 송신하는 단계; 상기 다수의 안테나 그룹들에 연관된 적어도 하나의 참조 신호를 송신 하는 단계； 및
상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 채널 상태 정보를 수신하 는 단계를 포함하며，
상기 안테나 그룹은 상기 다중 안테나의 특정 도메인을 기준으로 구성 된 다수의 안테나를 포함하고，
상기 다수의 안테나 그룹들은， 서로 상이한 방향으로 빔포밍 (beam forming)되도록 설정되며，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 2]
게 1 항에 있어서,
상기 특정 참조 신호 ID는 ,
상기 적어도 하나의 참조 신호의 스크램블링 시퀀스 생성을 위한 초기 IDC init ial ID)에 포함된 참조 신호 ID들 중 최대값을 가지는 참조 신호 ID 인 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 3]
제 1 항에 있어서，
상기 특정 참조 신호 ID는，
상기 적어도 하나의 참조 신호의 스크램블링 시퀀스 생성을 위한 초기 ID 집합 ( init ial ID set )올 지시하는 것을 특징으로 하는,
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 4】
제 1 항에 있어서， 상기 적어도 하나의 참조 신호는，
Quasi Co- located되도록 정의된 것을 특징으로 하는,
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 5】
제 1 항에 있어서,
상기 채널 상태 정보는,
상기 적어도 하나의 참조 신호에 관련된 모든 채널에 대하여 측정된 채 널 상태 정보들이 보고되도록 설정된 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 6】
제 1 항에 있어서，
상기 채널 상태 정보는，
상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 적어도 하나의 RSRPCReference Signal Received Power)중 최대 값과 상기 특청 참조 신호 ID 인 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 7】
제 1 항에 있어서，
상기 채널 상태 정보는
상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 적어도 하나의
RSRPCReference Signal Received Power )중 최대 값과 연관된 참조 신호 ID 인 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 8】
제 1 항에 있어서，
상기 채널 상태 정보는,
상기 기지국에 의하여 시그널링된 파라미터에 대웅되는 개수의 RSRPCReference Signal Received Power) 및 상기 RSRP 와 연관된 참조 신호 ID 인 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 9]
제 1 항에 있어서，
상기 특정 참조 신호 ID는，
상위 계층 시그널링올 통하여 지시되는 것을 특징으로 하는，
참조 신호 송신 방법 .
【청구항 10]
다중 안테나를 지원하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호를 송신하는 기지국에 있어서,
무선 주파수 유닛 ; 및
프로세서를 포함하며，
상기 프로세서는， 다수의 안테나 그룹들을 식별하기 위하여 설정된 특 정 참조 신호 ID 를 포함하는 참조 신호 설정 (Reference Signal Conf igurat ion) 을 송신하고， 상기 다수의 안테나 그룹들에 연관된 적어도 하나의 참조 신호를 송신하며, 상기 적어도 하나의 참조 신호에 따라 측정된 채널 상태 정보를 수신 하는 단계를 포함하도록 구성되며，
상기 안테나 그룹은， 상기 다중 안테나의 특정 도메인을 기준으로 구성 된 다수의 안테나를 포함하고，
상기 다수의 안테나 그룹들은, 서로 상이한 방향으로 범포밍 (beam forming)되도록 설정되며，
기지국.
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