WO2016163819A1 - 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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이윤정
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for channel state reporting and an apparatus therefor.
  • a node is a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal with a user device having one or more antennas.
  • a communication system having a high density of nodes can provide higher performance communication services to user equipment by cooperation between nodes.
  • This multi-node cooperative communication method in which a plurality of nodes communicate with a user equipment using the same time-frequency resources, is more efficient than a conventional communication method in which each node operates as an independent base station to communicate with a user equipment without mutual cooperation. It has much better performance in data throughput.
  • each node cooperates using a plurality of nodes, acting as base stations or access points, antennas, antenna groups, radio remote headers (RRHs), radio remote units (RRUs). Perform communication.
  • the plurality of nodes are typically located more than a certain distance apart.
  • the plurality of nodes may be managed by one or more base stations or base station controllers that control the operation of each node or schedule data to be transmitted / received through each node.
  • Each node is connected to a base station or base station controller that manages the node through a cable or dedicated line.
  • Such a multi-node system can be viewed as a kind of multiple input multiple output (MIMO) system in that distributed nodes can simultaneously communicate with a single or multiple user devices by transmitting and receiving different streams.
  • MIMO multiple input multiple output
  • the multi-node system transmits signals using nodes distributed in various locations, the transmission area that each antenna should cover is reduced as compared to the antennas provided in the existing centralized antenna system. Therefore, compared to the existing system implementing the MIMO technology in the centralized antenna system, in the multi-node system, the transmission power required for each antenna to transmit a signal can be reduced.
  • the transmission distance between the antenna and the user equipment is shortened, path loss is reduced, and high-speed data transmission is possible.
  • the transmission capacity and power efficiency of the cellular system can be increased, and communication performance of relatively uniform quality can be satisfied regardless of the position of the user equipment in the cell.
  • the base station (s) or base station controller (s) connected to the plurality of nodes cooperate with data transmission / reception, signal loss occurring in the transmission process is reduced.
  • the correlation (correlation) and interference between the antennas are reduced. Therefore, according to the multi-node cooperative communication scheme, a high signal to interference-plus-noise ratio (SINR) can be obtained.
  • SINR signal to interference-plus-noise ratio
  • the multi-node system is designed to reduce the cost of base station expansion and backhaul network maintenance in the next generation mobile communication system, and to increase service coverage and channel capacity and SINR. In parallel with or in place of a centralized antenna system, it is emerging as a new foundation for cellular communication.
  • the present invention proposes a method for channel status reporting.
  • the present invention relates to a method for reporting a channel state in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, wherein the terminal may receive data while retuning between a plurality of narrow bands.
  • Receiving a setting for the, if the periodic broadband feedback mode is set according to the setting for the channel status report, calculating a channel quality indicator for all of the plurality of narrowband, and reporting the calculated channel quality indicator It may include the step.
  • calculating the channel quality indicator may include performing channel measurements on reference resources for channel status reporting for each of the plurality of narrowbands.
  • the method may comprise uniformly using the results of the channel measurements measured in each of the plurality of narrowbands for calculating the channel quality indicator.
  • the method may include applying different weights to the results of channel measurements measured in each of the plurality of narrow bands for calculating the channel quality indicator.
  • the periodic broadband feedback mode may be mode 1-0 or 1-1.
  • the method may report the best CQI of channel quality indicators for each of the plurality of narrowbands when the periodic subband feedback mode is set according to the setting for the channel state reporting.
  • the method may further include a step, wherein the sizes of the plurality of narrow bands may be fixed values regardless of system bandwidth.
  • the method may include reporting channel quality indicators for a narrowband group that includes two or more narrowbands if a periodic subband feedback mode is set according to the setting for channel state reporting.
  • the narrowband group may be predefined or set as a higher layer signal.
  • channel quality indicator reporting for a particular narrowband in the narrowband group not included in the plurality of narrowbands is ignored. Can be.
  • channel quality indicators for all of the plurality of narrowbands can be calculated using a cell-specific reference signal.
  • the method further comprises receiving a channel state information-reference signal (CSI-RS) setting for the channel state reporting, wherein the CSI-RS setting is the
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the transmission period of the CSI-RS may be set to an integer multiple of the plurality of narrowband rebalancing periods.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) unit and a processor configured to control the RF unit,
  • the processor is a method for channel status reporting, wherein the terminal receives data while retuning between a plurality of narrow bands, receives a configuration for channel status reporting, and configures the configuration for the channel status reporting. Accordingly, if the periodic wideband feedback mode is set, it may be configured to calculate channel quality indicators for all of the plurality of narrowbands, and report the calculated channel quality indicators.
  • channel-related feedback of a rank-limited terminal is possible, and by using unnecessary transmission instances for other channel-related feedback, more efficient channel-related feedback and resource use are possible.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • FIG. 7 illustrates a mismatch between a subband size and an operating band (narrow band of the terminal) size of a terminal.
  • FIG. 8 illustrates a narrowband hopping prohibition interval according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a block diagram of an apparatus for implementing an embodiment (s) of the present invention.
  • a user equipment may be fixed or mobile, and various devices which transmit and receive user data and / or various control information by communicating with a base station (BS) belong to this.
  • the UE may be a terminal equipment (MS), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. It may be called a modem, a handheld device, or the like.
  • a BS generally refers to a fixed station communicating with the UE and / or another BS, and communicates with the UE and another BS to exchange various data and control information.
  • BS includes Advanced Base Station (ABS), Node-B (NB), evolved-NodeB (eNB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, Processing Server (PS), Transmission Point (TP) May be called in other terms.
  • ABS Advanced Base Station
  • NB Node-B
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • PS Processing Server
  • TP Transmission Point
  • BS is collectively referred to as eNB.
  • a node refers to a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal by communicating with a user equipment.
  • Various forms of eNBs may be used as nodes regardless of their name.
  • the node may be a BS, an NB, an eNB, a pico-cell eNB (PeNB), a home eNB (HeNB), a relay, a repeater, and the like.
  • the node may not be an eNB.
  • it may be a radio remote head (RRH), a radio remote unit (RRU).
  • RRHs, RRUs, etc. generally have a power level lower than the power level of the eNB.
  • RRH or RRU, RRH / RRU is generally connected to an eNB by a dedicated line such as an optical cable
  • RRH / RRU and eNB are generally compared to cooperative communication by eNBs connected by a wireless line.
  • cooperative communication can be performed smoothly.
  • At least one antenna is installed at one node.
  • the antenna may mean a physical antenna or may mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group.
  • Nodes are also called points. Unlike conventional centralized antenna systems (ie, single node systems) where antennas are centrally located at base stations and controlled by one eNB controller, in a multi-node system A plurality of nodes are typically located farther apart than a predetermined interval.
  • the plurality of nodes may be managed by one or more eNBs or eNB controllers that control the operation of each node or schedule data to be transmitted / received through each node.
  • Each node may be connected to the eNB or eNB controller that manages the node through a cable or dedicated line.
  • the same cell identifier (ID) may be used or different cell IDs may be used for signal transmission / reception to / from a plurality of nodes.
  • ID cell identifier
  • each of the plurality of nodes behaves like some antenna group of one cell.
  • a multi-node system may be regarded as a multi-cell (eg, macro-cell / femto-cell / pico-cell) system.
  • the network formed by the multiple cells is particularly called a multi-tier network.
  • the cell ID of the RRH / RRU and the cell ID of the eNB may be the same or may be different.
  • both the RRH / RRU and the eNB operate as independent base stations.
  • one or more eNB or eNB controllers connected with a plurality of nodes may control the plurality of nodes to simultaneously transmit or receive signals to the UE via some or all of the plurality of nodes.
  • multi-node systems depending on the identity of each node, the implementation of each node, etc., these multi-nodes in that multiple nodes together participate in providing communication services to the UE on a given time-frequency resource.
  • the systems are different from single node systems (eg CAS, conventional MIMO system, conventional relay system, conventional repeater system, etc.).
  • embodiments of the present invention regarding a method for performing data cooperative transmission using some or all of a plurality of nodes may be applied to various kinds of multi-node systems.
  • a node generally refers to an antenna group spaced apart from another node by a predetermined distance or more
  • embodiments of the present invention described later may be applied even when the node means any antenna group regardless of the interval.
  • the eNB may control the node configured as the H-pol antenna and the node configured as the V-pol antenna, and thus embodiments of the present invention may be applied. .
  • a communication scheme that enables different nodes to receive the uplink signal is called multi-eNB MIMO or CoMP (Coordinated Multi-Point TX / RX).
  • Cooperative transmission schemes among such cooperative communication between nodes can be largely classified into joint processing (JP) and scheduling coordination.
  • the former may be divided into joint transmission (JT) / joint reception (JR) and dynamic point selection (DPS), and the latter may be divided into coordinated scheduling (CS) and coordinated beamforming (CB).
  • DPS is also called dynamic cell selection (DCS).
  • JP Joint Processing Protocol
  • JR refers to a communication scheme in which a plurality of nodes receive the same stream from the UE.
  • the UE / eNB combines the signals received from the plurality of nodes to recover the stream.
  • the reliability of signal transmission may be improved by transmit diversity.
  • DPS in JP refers to a communication technique in which a signal is transmitted / received through one node selected according to a specific rule among a plurality of nodes.
  • DPS since a node having a good channel condition between the UE and the node will be selected as a communication node, the reliability of signal transmission can be improved.
  • a cell refers to a certain geographic area in which one or more nodes provide a communication service. Therefore, in the present invention, communication with a specific cell may mean communication with an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the downlink / uplink signal of a specific cell means a downlink / uplink signal from / to an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the cell providing uplink / downlink communication service to the UE is particularly called a serving cell.
  • the channel state / quality of a specific cell means a channel state / quality of a channel or communication link formed between an eNB or a node providing a communication service to the specific cell and a UE.
  • a UE transmits a downlink channel state from a specific node on a channel CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) resource to which the antenna port (s) of the specific node is assigned to the specific node. Can be measured using CSI-RS (s).
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • adjacent nodes transmit corresponding CSI-RS resources on CSI-RS resources orthogonal to each other.
  • Orthogonality of CSI-RS resources means that the CSI-RS is allocated by CSI-RS resource configuration, subframe offset, and transmission period that specify symbols and subcarriers carrying the CSI-RS. This means that at least one of a subframe configuration and a CSI-RS sequence for specifying the specified subframes are different from each other.
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data, and also a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) / Physical (PUSCH) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively.
  • DCI Downlink Control Information
  • CFI Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry downlink format ACK / ACK
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below ..
  • the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH, respectively.
  • PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • Figure 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • Figure 1 (a) shows a frame structure for frequency division duplex (FDD) used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • Figure 1 (b) is used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • the frame structure for time division duplex (TDD) is shown.
  • a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10 ms (307200 Ts), and is composed of 10 equally sized subframes (SF). Numbers may be assigned to 10 subframes in one radio frame.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots in one radio frame may be sequentially numbered from 0 to 19. Each slot is 0.5ms long.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • the time resource may be classified by a radio frame number (also called a radio frame index), a subframe number (also called a subframe number), a slot number (or slot index), and the like.
  • the radio frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are divided by frequency, a radio frame includes only one of a downlink subframe or an uplink subframe for a specific frequency band. In the TDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are separated by time, a radio frame includes both a downlink subframe and an uplink subframe for a specific frequency band.
  • Table 1 illustrates a DL-UL configuration of subframes in a radio frame in the TDD mode.
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe.
  • the singular subframe includes three fields of Downlink Pilot TimeSlot (DwPTS), Guard Period (GP), and Uplink Pilot TimeSlot (UpPTS).
  • DwPTS is a time interval reserved for downlink transmission
  • UpPTS is a time interval reserved for uplink transmission.
  • Table 2 illustrates the configuration of a singular frame.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a resource grid of a 3GPP LTE / LTE-A system. There is one resource grid per antenna port.
  • a slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • OFDM symbol may mean a symbol period.
  • the signal transmitted in each slot is * Subcarriers and It may be represented by a resource grid composed of OFDM symbols.
  • Represents the number of resource blocks (RBs) in the downlink slot Represents the number of RBs in the UL slot.
  • Wow Depends on the DL transmission bandwidth and the UL transmission bandwidth, respectively.
  • Denotes the number of OFDM symbols in the downlink slot Denotes the number of OFDM symbols in the UL slot.
  • the OFDM symbol may be called an OFDM symbol, a Single Carrier Frequency Division Multiplexing (SC-FDM) symbol, or the like according to a multiple access scheme.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the channel bandwidth and the length of the cyclic prefix (CP). For example, in case of a normal CP, one slot includes 7 OFDM symbols, whereas in case of an extended CP, one slot includes 6 OFDM symbols.
  • FIG. 2 illustrates a subframe in which one slot includes 7 OFDM symbols for convenience of description, embodiments of the present invention can be applied to subframes having other numbers of OFDM symbols in the same manner. 2, each OFDM symbol, in the frequency domain, * Subcarriers are included.
  • the types of subcarriers may be divided into data subcarriers for data transmission, reference signal subcarriers for transmission of reference signals, null subcarriers for guard band, and direct current (DC) components.
  • the null subcarrier for the DC component is a subcarrier that is left unused and is mapped to a carrier frequency (f0) during an OFDM signal generation process or a frequency upconversion process.
  • the carrier frequency is also called the center frequency.
  • 1 RB in the time domain It is defined as (eg, seven) consecutive OFDM symbols, and is defined by c (for example 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • a resource composed of one OFDM symbol and one subcarrier is called a resource element (RE) or tone. Therefore, one RB is * It consists of three resource elements.
  • Each resource element in the resource grid may be uniquely defined by an index pair (k, 1) in one slot. k is from 0 in the frequency domain * Index given up to -1, where l is from 0 in the time domain Index given up to -1.
  • Two RBs one in each of two slots of the subframe, occupying the same consecutive subcarriers, are called a physical resource block (PRB) pair.
  • PRB physical resource block
  • Two RBs constituting a PRB pair have the same PRB number (or also referred to as a PRB index).
  • VRB is a kind of logical resource allocation unit introduced for resource allocation.
  • VRB has the same size as PRB.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • a DL subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • up to three (or four) OFDM symbols located in the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • a resource region available for PDCCH transmission in a DL subframe is called a PDCCH region.
  • the remaining OFDM symbols other than the OFDM symbol (s) used as the control region correspond to a data region to which a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • a resource region available for PDSCH transmission in a DL subframe is called a PDSCH region.
  • Examples of DL control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PHICH carries a Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) ACK / NACK (acknowledgment / negative-acknowledgment) signal in response to the UL transmission.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • DCI downlink control information
  • DL-SCH downlink shared channel
  • UL-SCH uplink shared channel
  • paging channel a downlink shared channel
  • the transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel may also be called DL scheduling information or a DL grant, and may be referred to as an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the transmission format and resource allocation information is also called UL scheduling information or UL grant.
  • the DCI carried by one PDCCH has a different size and use depending on the DCI format, and its size may vary depending on a coding rate.
  • various formats such as formats 0 and 4 for uplink and formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, and 3A are defined for uplink.
  • Hopping flag RB allocation, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • UL shift demodulation reference signal
  • CQI request UL assignment index
  • HARQ process number transmitted precoding matrix indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the DCI format that can be transmitted to the UE depends on the transmission mode (TM) configured in the UE.
  • TM transmission mode
  • not all DCI formats may be used for a UE configured in a specific transmission mode, but only certain DCI format (s) corresponding to the specific transmission mode may be used.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs). For example, one CCE corresponds to nine REGs and one REG corresponds to four REs.
  • REGs resource element groups
  • a CCE set in which a PDCCH can be located is defined for each UE.
  • the set of CCEs in which a UE can discover its PDCCH is referred to as a PDCCH search space, simply a search space (SS).
  • SS search space
  • An individual resource to which a PDCCH can be transmitted in a search space is called a PDCCH candidate.
  • the collection of PDCCH candidates that the UE will monitor is defined as a search space.
  • a search space for each DCI format may have a different size, and a dedicated search space and a common search space are defined.
  • the dedicated search space is a UE-specific search space and is configured for each individual UE.
  • the common search space is configured for a plurality of UEs.
  • An aggregation level defining the search space is as follows.
  • One PDCCH candidate corresponds to 1, 2, 4 or 8 CCEs depending on the CCE aggregation level.
  • the eNB sends the actual PDCCH (DCI) on any PDCCH candidate in the search space, and the UE monitors the search space to find the PDCCH (DCI).
  • monitoring means attempting decoding of each PDCCH in a corresponding search space according to all monitored DCI formats.
  • the UE may detect its own PDCCH by monitoring the plurality of PDCCHs. Basically, since the UE does not know where its PDCCH is transmitted, every Pframe attempts to decode the PDCCH until every PDCCH of the corresponding DCI format has detected a PDCCH having its own identifier. It is called blind detection (blind decoding).
  • the eNB may transmit data for the UE or the UE group through the data area.
  • Data transmitted through the data area is also called user data.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH) may be allocated to the data area.
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH.
  • the UE may read data transmitted through the PDSCH by decoding control information transmitted through the PDCCH.
  • Information indicating to which UE or UE group data of the PDSCH is transmitted, how the UE or UE group should receive and decode PDSCH data, and the like are included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, a frequency location) of "B” and a transmission of "C".
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • format information eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.
  • a reference signal reference signal For demodulation of the signal received by the UE from the eNB, a reference signal reference signal (RS) to be compared with the data signal is required.
  • the reference signal refers to a signal of a predetermined special waveform that the eNB and the UE know each other, which the eNB transmits to the UE or the eNB, and is also called a pilot.
  • Reference signals are divided into a cell-specific RS shared by all UEs in a cell and a demodulation RS (DM RS) dedicated to a specific UE.
  • the DM RS transmitted by the eNB for demodulation of downlink data for a specific UE may be specifically referred to as a UE-specific RS.
  • the DM RS and the CRS may be transmitted together, but only one of the two may be transmitted.
  • the DM RS transmitted by applying the same precoder as the data may be used only for demodulation purposes, and thus RS for channel measurement should be separately provided.
  • an additional measurement RS, CSI-RS is transmitted to the UE.
  • the CSI-RS is transmitted every predetermined transmission period consisting of a plurality of subframes, unlike the CRS transmitted every subframe, based on the fact that the channel state is relatively not changed over time.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the UL subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • One or several physical uplink control channels may be allocated to the control region to carry uplink control information (UCI).
  • One or several physical uplink shared channels may be allocated to a data region of a UL subframe to carry user data.
  • subcarriers having a long distance based on a direct current (DC) subcarrier are used as a control region.
  • subcarriers located at both ends of the UL transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information.
  • the DC subcarrier is a component that is not used for signal transmission and is mapped to a carrier frequency f0 during frequency upconversion.
  • the PUCCH for one UE is allocated to an RB pair belonging to resources operating at one carrier frequency in one subframe, and the RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots.
  • the PUCCH allocated in this way is expressed as that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary. However, if frequency hopping is not applied, RB pairs occupy the same subcarrier.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ-ACK A response to a PDCCH and / or a response to a downlink data packet (eg, codeword) on a PDSCH. This indicates whether the PDCCH or PDSCH is successfully received.
  • One bit of HARQ-ACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of HARQ-ACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • HARQ-ACK response includes a positive ACK (simple, ACK), negative ACK (hereinafter, NACK), DTX (Discontinuous Transmission) or NACK / DTX.
  • the term HARQ-ACK is mixed with HARQ ACK / NACK, ACK / NACK.
  • CSI Channel State Information
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the amount of uplink control information (UCI) that a UE can transmit in a subframe depends on the number of SC-FDMA available for control information transmission.
  • SC-FDMA available for UCI means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for transmitting the reference signal in the subframe, and in the case of a subframe including a Sounding Reference Signal (SRS), the last SC of the subframe
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the -FDMA symbol is also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports various formats according to the transmitted information.
  • Table 4 shows a mapping relationship between PUCCH format and UCI in LTE / LTE-A system.
  • PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
  • One N / A N / A (exist or absent) SR (Scheduling Request) 1a BPSK One ACK / NACK orSR + ACK / NACK
  • One codeword 1b QPSK 2 ACK / NACK orSR + ACK / NACK
  • Two codeword 2 QPSK 20 CQI / PMI / RI Joint coding ACK / NACK (extended CP) 2a QPSK + BPSK 21 CQI / PMI / RI + ACK / NACK Normal CP only 2b QPSK + QPSK 22 CQI / PMI / RI + ACK / NACK Normal CP only 3 QPSK 48 ACK / NACK orSR + ACK / NACK orCQI / PMI / RI + ACK / NACK
  • the PUCCH format 1 series is mainly used to transmit ACK / NACK information
  • the PUCCH format 2 series is mainly used to carry channel state information (CSI) such as CQI / PMI / RI
  • the PUCCH format 3 series is mainly used to transmit ACK / NACK information.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. In the former, since the UE can acquire channel information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and even if the UE does not receive downlink data in a specific subframe, it should receive the reference signal. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a wireless communication system having multiple antennas.
  • the transmission rate may theoretically increase as the rate of increase rate Ri multiplied by the maximum transmission rate Ro when using a single antenna.
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the transmission signal when there are N T transmit antennas, the maximum information that can be transmitted is N T.
  • the transmission information may be expressed as follows.
  • Each transmission information The transmit power may be different.
  • Each transmit power In this case, the transmission information whose transmission power is adjusted may be expressed as follows.
  • W ij means a weight between the i th transmit antenna and the j th information.
  • W is also called a precoding matrix.
  • Received signal is received signal of each antenna when there are N R receiving antennas Can be expressed as a vector as
  • channels may be divided according to transmit / receive antenna indexes.
  • a channel passing from the transmitting antenna j to the receiving antenna i will be denoted by h ij . Note that in h ij , the order of the index is that of the receiving antenna index first, and the index of the transmitting antenna is later.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a channel from the N T transmit antennas to the receive antenna i.
  • the channels may be bundled and displayed in vector and matrix form.
  • a channel arriving from the total N T transmit antennas to the receive antenna i may be represented as follows.
  • the real channel is added with Additive White Gaussian Noise (AWGN) after passing through the channel matrix H.
  • AWGN Additive White Gaussian Noise
  • the received signal may be expressed as follows.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the channel state is determined by the number of transmit and receive antennas.
  • the number of rows in the channel matrix H is equal to the number of receive antennas N R
  • the number of columns is equal to the number of transmit antennas N T. That is, the channel matrix H is matrix N R ⁇ N T.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other. Thus, the rank of the matrix cannot be greater than the number of rows or columns.
  • the rank ( H ) of the channel matrix H is limited as follows.
  • rank may be defined as the number of nonzero eigenvalues when the matrix is eigenvalue decomposition.
  • another definition of rank may be defined as the number of nonzero singular values when singular value decomposition is performed. Therefore, the physical meaning of rank in the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel.
  • precoding may be applied to appropriately distribute transmission information to each antenna according to channel conditions.
  • a set of precoding matrices are determined in advance at a transmitting end and a receiving end, and the receiving end measures channel information from the transmitting end to determine the most suitable precoding matrix (ie, a precoding matrix index).
  • PMI Precoding Matrix Index
  • the transmitting end is a technique of applying the appropriate precoding to the signal transmission based on the PMI, since a method of selecting an appropriate precoding matrix from a predetermined set of precoding matrices.
  • PMI Precoding Matrix Index
  • FIG. 6 illustrates a basic concept of codebook based precoding.
  • the transmitter and the receiver share codebook information including a predetermined number of precoding matrices predetermined according to a transmission rank, the number of antennas, and the like. That is, when the feedback information is finite, the precoding-based codebook method may be used.
  • the receiving end may measure the channel state through the received signal, and 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 in a maximum likelihood (ML) or minimum mean square error (MMSE) method.
  • ML maximum likelihood
  • MMSE minimum mean square error
  • the receiving end transmits the precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, but it 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 transmitter that selects the precoding matrix performs precoding by multiplying the number of layer signals corresponding to the transmission rank by the selected precoding matrix, and transmits the precoded transmission signal through a plurality of antennas.
  • the number of rows in the precoding matrix is equal to the number of antennas, and the number of columns is equal to the rank value. Since the rank value is equal to the number of layers, the number of columns is equal to the number of layers.
  • the precoding matrix may be configured by a 4by2 matrix. Information transmitted through each layer may be mapped to each antenna through a 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 precoding described above is a Hermit of the precoding matrix P used for the precoding of the transmitter. (Hermit) matrix (P H ) can be made by multiplying the received signal.
  • Table 5 shows codebooks used for downlink transmission using a 2-tx (transmit) antenna in 3GPP LTE Release-8 / 9, and Table 6 shows 4- in 3GPP LTE Release-8 / 9.
  • the codebook for the two transmit antennas has a total of seven precoding vectors / matrices, where a single matrix is for an open-loop system, loop) There are a total of 6 precoding vectors / matrix for precoding of the system.
  • the codebook for four transmission antennas as shown in Table 6 has a total of 64 precoding vectors / matrices.
  • the codebook as described 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 rank precoding matrix is designed to consist of a subset of a particular column of the high rank precoding matrix.
  • the restricted alphabetic feature means that each element of every precoding matrix in the codebook is limited. For example, each element of the precoding matrix is limited to only one element ( ⁇ 1) used for Binary Phase Shift Keying (BPSK) or only one element ( ⁇ 1, ⁇ j) used for Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Elements restricted or used in 8-PSK ( Can be limited to In the example of the codebook of Table 6, the alphabet of each element of every precoding matrix in the codebook Because it is composed of, it can be expressed as having a limited alphabet characteristics.
  • BPSK Binary Phase Shi
  • a user equipment In the 3GPP LTE (-A) system, a user equipment (UE) is defined to report channel state information (CSI) to a base station (BS), and channel state information (CSI) is a radio formed between a UE and an antenna port.
  • information may indicate the quality of a channel (also called a link).
  • a rank indicator RI
  • PMI precoding matrix indicator
  • CQI channel quality indicator
  • RI represents rank information of a channel, which means the number of streams that a UE receives through the same time-frequency resource. Since this value is determined dependent on the long term fading of the channel, it is fed back from the UE to the BS with a period that is usually longer than PMI, CQI.
  • PMI is a value reflecting channel spatial characteristics and indicates a precoding index preferred by the UE based on a metric such as SINR.
  • CQI is a value indicating the strength of a channel and generally refers to a reception SINR obtained when a BS uses PMI.
  • the UE Based on the measurement of the radio channel, the UE calculates a preferred PMI and RI that can derive an optimal or highest transmission rate if used by the BS under current channel conditions, and feeds back the calculated PMI and RI to the BS. do.
  • CQI refers to a modulation and coding scheme that provides an acceptable packet error probability for the fed back PMI / RI.
  • the current CSI feedback is defined in LTE and thus does not fully support those newly introduced operations.
  • PMI becomes a long term / wideband PMI (W 1 ) and short term ( It has been agreed to consist of two terms: short term) and subband PMI (W 2 ).
  • W 1 * W 2 W 1 * W 2
  • W W 2 * W 1 .
  • the CSI will consist of RI, W 1 , W 2 and CQI.
  • the uplink channel used for CSI transmission in the 3GPP LTE (-A) system is shown in Table 5 below.
  • the CSI may be transmitted using a physical uplink control channel (PUCCH) at a period determined by a higher layer, and a physical uplink shared channel (Physical Uplink) is aperiodically required by a scheduler. It may be transmitted using a shared channel (PUSCH).
  • the CSI is transmitted in the PUSCH only in case of frequency selective scheduling and aperiodic CSI transmission.
  • a CSI transmission method according to a scheduling method and a periodicity will be described.
  • a control signal for requesting transmission of CSI may be included in a PUSCH scheduling control signal (UL Grant) transmitted through a PDCCH signal.
  • UL Grant PUSCH scheduling control signal
  • the following table shows a mode of a UE when transmitting CQI, PMI, RI through PUSCH.
  • the transmission mode of Table 8 is selected in the upper layer, and CQI / PMI / RI are all transmitted in the same PUSCH subframe.
  • CQI / PMI / RI are all transmitted in the same PUSCH subframe.
  • Mode 1-2 represents a case in which a precoding matrix is selected on the assumption that data is transmitted only through subbands for each subband.
  • the UE generates a CQI assuming the selected precoding matrix for the entire band (set S) designated by the system band or the upper layer.
  • the UE may transmit the CQI and the PMI value of each subband.
  • the size of each subband may vary depending on the size of the system band.
  • the UE in mode 2-0 may select the preferred M subbands for the designated band set S designated by the system band or the upper layer.
  • the UE may generate one CQI value on the assumption that data is transmitted for the selected M subbands.
  • the UE further preferably reports one wideband CQI (CQI) value for the system band or set S.
  • CQI wideband CQI
  • the UE defines a CQI value for each codeword in a differential format.
  • the differential CQI value is determined as a difference value between an index corresponding to the CQI values for the selected M subbands and a wideband CQI (WB-CQI) index.
  • the UE in mode 2-0 transmits information on the location of the selected M subbands, one CQI value for the selected M subbands, and a CQI value generated for all bands or a set band (set S) to the BS.
  • the size of the subband and the M value may vary depending on the size of the system band.
  • a UE in mode 2-2 transmits data on M preferred subbands, it simultaneously selects the locations of the M preferred subbands and a single precoding matrix for the M preferred subbands. Can be.
  • CQI values for M preferred subbands are defined for each codeword.
  • the UE further generates wideband CQI (wideband CQI) values for the system band or the set band (set S).
  • the UE in mode 2-2 is configured with information on the location of the M preferred subbands, one CQI value for the selected M subbands, a single PMI for the M preferred subbands, a wideband PMI, and a wideband CQI value. Can transmit to BS.
  • the size of the subband and the M value may vary depending on the size of the system band.
  • the UE in mode 3-0 generates a wideband CQI value.
  • the UE generates a CQI value for each subband assuming that data is transmitted on each subband. At this time, even if RI> 1, the CQI value represents only the CQI value for the first codeword.
  • the UE in mode 3-1 generates a single precoding matrix for the system band or the set band (set S).
  • the UE assumes the previously generated single precoding matrix for each subband and generates subband CQI for each codeword.
  • the UE may assume a single precoding matrix and generate a wideband CQI.
  • the CQI value of each subband may be expressed in a difference form.
  • the subband CQI value is calculated as a difference between the subband CQI index and the wideband CQI index.
  • the size of the subband may vary depending on the size of the system band.
  • a UE in mode 3-2 generates a precoding matrix for each subband, instead of a single precoding matrix for the entire band, compared to mode 3-1.
  • the UE may periodically transmit CSI (e.g. CQI / PMI / PTI (precoding type indicator) and / or RI information) to the BS through the PUCCH. If the UE receives a control signal for transmitting user data, the UE may transmit the CQI through the PUCCH. Even if the control signal is transmitted through the PUSCH, the CQI / PMI / PTI / RI may be transmitted by one of the modes defined in the following table.
  • CSI e.g. CQI / PMI / PTI (precoding type indicator) and / or RI information
  • PMI feedback type No PMI Single PMI PUCCH CQI Feedback Type Wideband (Wideband CQI) Mode 1-0 Mode 1-1 UE selection (subband CQI) Mode 2-0 Mode 2-1
  • the UE may have a transmission mode as shown in Table 9.
  • the bandwidth part (BP) is a set of subbands continuously located in the frequency domain. It can cover both the system band or the set band (set S).
  • the size of each subband, the size of the BP, and the number of BPs may vary depending on the size of the system band.
  • the UE transmits the CQI in ascending order in the frequency domain for each BP so as to cover the system band or the set band (set S).
  • the UE may have the following PUCCH transmission type.
  • Type 1 transmits subband CQI (SB-CQI) of mode 2-0, mode 2-1.
  • Type 1a transmit subband CQI and second PMI
  • Type 2b transmit wideband CQI and PMI (WB-CQI / PMI).
  • Type 2a transmit wideband PMI.
  • Type 3 transmit RI.
  • Type 4 Send wideband CQI.
  • Type 5 transmit RI and wideband PMI.
  • Type 6 Send RI and PTI.
  • the CQI / PMI is transmitted in subframes having different periods and offsets.
  • CQI / PMI is not transmitted.
  • Next-generation systems such as LTE-A are considering configuring low-cost / low-end terminals focused on data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and vending machine inventory reporting.
  • data communication such as meter reading, water level measurement, surveillance camera utilization, and vending machine inventory reporting.
  • a terminal since the amount of transmission data is small and uplink / downlink data transmission and reception occur occasionally, it is efficient to lower the unit cost and reduce battery consumption in accordance with such a low data rate. Therefore, such a terminal is considered to use only 6RB maximum irrespective of the system bandwidth, and thus performance degradation is expected.
  • such a terminal may operate in a poor propagation environment (eg, basement, warehouse, etc.). In this case, a method such as repetition may be used to increase the coverage of the terminal.
  • the terminal may reduce repetitive transmission through diversity gain if the band for performing repetition is changed over time. Thus, performance and battery consumption time can be increased. That is, the terminal may perform subband hopping in order to obtain diversity gain.
  • the terminal may perform subband hopping in order to obtain diversity gain.
  • it is preferable to perform subband hopping of the UE in consideration of CSI measurement and feedback.
  • the "subband" of the "subband hopping” is a different concept from the "subband” associated with the CSI reporting of the existing LTE standard, in this specification, the "subband” to be referred to as "narrowband" do.
  • Proposal 1 CSI measurement and reporting for each narrowband
  • Mode 1-0 and 1-1 are used, the existing UE measures / transmits wideband CQI / PMI.
  • the wideband CSI calculates and feeds back a CQI, PMI, etc. with respect to the current operating bandwidth that the terminal can see.
  • broadband means the entire narrowband (eg, 6RBs) currently visible to the terminal.
  • the terminal may calculate and report CSI using all the measured channels for each narrowband (eg, averaging the measured values of all narrowbands) while performing hopping designated to the terminal for wideband CSI.
  • the meaning of broadband may be a hopping band set assigned to the terminal instead of the system bandwidth.
  • the UE may use a reference resource for each narrowband according to the required method. For example, the UE can uniformly use the channels of the entire narrowband using one of the most recently available channel measurements measured for each narrowband, or the more recently used narrowband, the more weighted it is. Other combinations may be possible, such as calculating the CQI.
  • the terminal uses more specific narrowbands when narrowband hopping, it may be possible to vary the reference resource usage or the measured channel usage according to the usage ratio of each narrowband.
  • Modes 2-0, 2-1 subband CSI, UE selected
  • the existing terminal reports the subband index showing the best CQI and the corresponding CQI in the bandwidth part.
  • modes 2-0 and 2-1 when using the first scheme, the UE sees a number of subbands and cannot select the best CQI.
  • modes 2-0 and 2-1 The meaning may vary.
  • modes 2-0 and 2-1 are given two parameters, a subband size and a bandwidth part.
  • each parameter may be used as follows.
  • Subband size operating band size of the terminal
  • Bandwidth part a narrowband list in which the terminal performs narrowband hopping
  • the terminal may measure and report a CQI in each narrow band performing narrowband hopping, and transmit an index of the narrowband in which each CQI is measured.
  • the parameter may be transmitted to the terminal through RRC.
  • the narrowband CQI / PMI measured when the CSI is reported may be time delayed information according to a hopping pattern.
  • the UE may report a narrowband CQI most recently measured at the CSI reporting time point.
  • the UE may preferentially report the CQI for the subband to be scheduled after m msec. For example, when narrowbands 0 and 1 are hopped by an intersection of 5 msec, if the terminal is currently using narrowband 1, the narrowband 1 is highly likely to be used again in consideration of a time point for transmitting feedback later. Priority can be given to feedback for band 1.
  • the CSI for the same narrowband may be reported continuously, and to avoid such a trend, such narrowband is selected with a probability of p (p> 0.5), and with a probability of 1-p, one of the remaining narrowbands. Can be selected.
  • “freshness duration” can be set as the following limit, so that the corresponding CSI is not reported when a certain time passes.
  • the subband size and the number of bandwidth parts are determined as follows.
  • FIG. 7 shows an example in which the subband size is 4RB and the UE can see the bandwidth (that is, the operating band size of the UE) is 6RB.
  • the terminal may measure subband 2 but not subband 1.
  • the subband size k is the operating band size R of the UE regardless of the system bandwidth. can do.
  • the example may be as follows.
  • the base station can estimate which narrowband the CSI is according to the transmission / reception timing of the CSI, the base station can deactivate the transmission of the index of the subband of the terminal as necessary.
  • the activation or deactivation of such narrowband index transmission may be designated by RRC signaling.
  • channel information for a narrowband group including two or more narrowbands may be calculated and reported, rather than the entire narrowband list.
  • the narrowband group may be predefined or designated by RRC signaling or the like.
  • an index in the hopping narrowband list may be designated or a narrowband index in the entire system narrowband. If the narrowband index assigned to the terminal does not exist in the narrowband list of the terminal, the CSI report for the corresponding narrowband may be ignored.
  • the subband size k may be fixed to R RB (eg, 6 RB) regardless of the size of the system bandwidth.
  • the UE When using Mode 3-0 and 3-1, the UE measures / transmits CQI / PMI for all narrow bands, respectively.
  • the terminal cannot see all the narrow bands in one reference subframe, and thus, the corresponding operation is impossible based on the existing LTE.
  • multiple reference subframes may be defined to the terminal.
  • the UE calculates and reports CSI by taking channel information measured in a subframe satisfying the following four conditions.
  • the effective downlink subframe of ii is based on the same subframe as defined in the existing LTE and is as follows.
  • the downlink subframe of the serving cell is considered valid (ie, a valid downlink subframe) as follows:
  • Transmission mode 9 or 10 is excluded, the corresponding downlink subframe is not an MBSFN subframe, and
  • DwPTS is less than or equal to 7680 Ts, it does not include a DwPTS field
  • the UE For periodic CSI reporting, when the UE receives CSI subframe sets, the UE is a component of a CSI subframe set connected to the periodic CSI report.
  • a downlink subframe in a serving cell shall be considered to be valid if:
  • -it is configured as a downlink subframe for that UE
  • the effective downlink subframe may be affected by the number of narrowband hopping, etc., in addition to the definition in the existing LTE. For example, if a particular narrowband has appeared below a certain frequency for more than a certain time, the channel of that narrowband may be excluded from the measurement.
  • the narrowband expiration time / appearance frequency may be transmitted from the base station through RRC signaling or the like.
  • the expiration time of iv is an effective time length of the measured channel information of each narrowband, and the measured channel information after the corresponding time may not be used as a reference resource.
  • the expiration time may be measured by the terminal and may be received from the base station through RRC signaling or the like.
  • the value may be one value for the entire narrow band, or may be set or measured independently for each narrow band.
  • the UE may transmit one CSI measured in each narrow band.
  • the corresponding aperiodic CSI request may simultaneously trigger an operation for measuring the entire narrowband. For example, the UE may retune to the lowermost subband, sequentially move to higher narrowbands, and measure and report channel information for all narrowbands.
  • the terminal may directly specify a narrowband number to integrate or a narrowband subset in the hopping narrowband list, which may be specified through RRC signaling.
  • the UE selects M narrowbands from the designated narrowband list, reports its index, and transmits an average CQI when all the narrowbands M are used.
  • the terminal may transmit the measured CQI in each narrowband.
  • a narrowband subset in the hopping narrowband list designated to the terminal may be targeted.
  • the narrowband list of interest may be designated by RRC signaling or the like, or may be predefined.
  • the terminal may transmit the overall average CQI of the designated hopping narrowband list.
  • the operating narrowband moves periodically. Therefore, in the case of the reference subframe for calculating the CSI, the reference subframe before and after the hopping time point is a channel for different narrow bands, and thus cannot be used for the CSI calculation. Therefore, it is desirable to consider that a reference subframe earlier than the narrowband hopping time point is unavailable.
  • a parameter for setting the first or second eye may be transmitted through RRC signaling.
  • one of the first and second eyes may be set by defining one of the first and second eyes for each feedback mode and selecting the feedback mode.
  • the periodic feedback modes 1-0 and 1-1 may be set to use the second eye
  • the periodic feedback modes 2-0 and 2-1 may be set to use the first eye.
  • the CSI-RS configuration may be configured as follows.
  • the active CSI-RS configuration may vary depending on which narrowband the UE is in.
  • the association between the CSI-RS settings defined for each narrowband (eg narrowband hopping order, averaging method, hopping gap, etc.) is defined separately. Can be.
  • the information may be included in the CSI-RS configuration or may be transmitted to the terminal in the same manner as the RRC signaling. Or it may be assumed that the transmission resources of the CSI-RS is determined according to the hopping sequence / pattern of the narrowband.
  • the CSI-RS configuration may specify a time window that can be averaged or should be.
  • a time window for averaging one could tell the number of hopping narrowbands.
  • the MTC terminal using narrowband hopping uses CRS to measure and report CSI, CSI-RS configuration is unnecessary. Therefore, in this case, information such as hopping order, averaging method, hopping gap or time window (or reference subframe) for averaging should be separately transmitted to the UE through RRC signaling or the like.
  • the second or third proposal is used for CSI-RS configuration, the following may additionally be considered.
  • the network may configure CSI set 0 and CSI set 1 according to the hopping pattern.
  • the network can be configured by interworking with each CSI set and narrow band, and it is proposed to perform only measurement on the narrow band interworked in the subframe configured for each CSI set. It is assumed that the CSI set of each narrow band can be set according to the hopping pattern. That is, it is assumed that the UE can perform monitoring / measurement of the narrowband linked to the corresponding CSI set without additional narrowband hopping. If not, for example, when the terminal needs to read common data by hopping at a different frequency, the terminal may not perform measurement in the corresponding subframe. The terminal may skip feedback when such a case occurs and performance degradation of the measurement occurs.
  • the configuration of the narrow-band CSI set may be set assuming the unicast transmission of the terminal, so if the terminal reads data common to the cell, or does not monitor the narrowband set for the unicast transmission. If no, the CSI measurement may not be performed.
  • the terminal may receive two CSI-RS configurations from the base station in the first case, and may receive one CSI-RS configuration in the second case.
  • the narrowband list hopping by the terminal may be transmitted to the terminal in the following manner.
  • First proposal may be transmitted by RRC signaling.
  • the terminal may use a narrowband CSI set S configured with higher layer signaling.
  • the narrowband may be assumed to be set in advance, and the narrowband to be transmitted by the set S may be set by the network.
  • Second proposal It may be included in a CSI-RS configuration and transmitted.
  • narrowband-specific CSI-RS configuration a narrowband to which each CSI-RS configuration applies is designated, which may serve as a hopping narrowband list.
  • a narrowband list hopping in the configuration may be included.
  • Third proposal It may be included in the DCI and transmitted.
  • the narrowband hopping pattern may be informed to the UE in the following manner.
  • the UE may determine which narrowband the UE should hop to at what timing using a hopping pattern based on the hopping narrowband list, and thus may activate or deactivate the CSI-RS configuration.
  • narrowband hopping pattern to be used by the UE can be designated as RRC.
  • the UE may continue to use a specific hopping pattern until a new RRC configuration arrives, and may not hop during RRC resetting.
  • the narrowband hopping pattern to be used by the UE may be designated as RRC and may be activated or deactivated by the DCI.
  • the narrowband hopping pattern designated by RRC may be used to activate or deactivate hopping using a 1-bit field of DCI.
  • the UE feeds back from the CSI which uses the subframe after the subframe in which the hopping is activated or deactivated, as the reference resource, and does not feed back the previous CSI.
  • the UE may report the most recent CSI measured in the narrow band in which the current UE should report the CSI, instead of the averaged CSI.
  • narrowband hopping patterns may be designated by RRC, and the narrowband hopping pattern to be used by the UE may be indicated by a specific field of DCI. Other operations are performed as in 1-1 above.
  • the narrowband hopping pattern to be used by the UE may be included in the CSI-RS configuration.
  • an order may be specified for each CSI-RS configuration, and hopping may be performed in the narrowband specified in the CSI-RS configuration corresponding to each order.
  • the terminal may include the order of the narrow bands hopping.
  • the UE should store previously measured channel information for the CSI average.
  • the terminal preferably stores at least one channel measured for each narrowband.
  • the UE may run out of memory for use in the UE's capacity or other tasks, and thus, the measured CSI that the UE should store to the maximum by limiting the number of narrow bands that the UE may hop on. The number / period of can be limited below a certain number.
  • the number of narrow bands that the terminal can hop maximum may be designated by RRC signaling or the like. In this case, even if the terminal receives the hopping narrowband configuration exceeding the number, only the specified number of narrowbands may be used for hopping.
  • the maximum number of hopping narrow bands that can be assigned to the terminal may be limited. This may be determined by the category, capability, etc. of the terminal.
  • the base station can be used when receiving the maximum number of narrowing hopping bands of the terminal from the terminal to specify a hopping narrow band for the terminal.
  • the maximum hopping narrowband number may be derived according to a specific performance such as the server size of the terminal.
  • the set number of narrowing hopping bands exceeds the maximum number of narrowing hopping bands, it may be defined whether the terminal uses a narrowing band for hopping.
  • an eNB transmits an aperiodic CSI request to a UE through a random access channel (RACH).
  • RACH random access channel
  • the UE may measure / calculate CSI while waiting for reception of the RAR after transmitting a RA (random access) preamble. It can be assumed that there will be no hopping / rebalancing action.
  • the terminal can measure the CSI in the corresponding narrowbands.
  • the terminal may store the channel information measured for the purpose of the CSI average, etc.
  • the base station may specify the information on the CSI validity period to the terminal by a method such as RRC signaling, the terminal during the CSI validity period
  • the measured channel information can be stored. For example, when the base station delivers the CSI validity period of 100 ms to the terminal, the terminal may discard the channel information measured before 100 ms without using.
  • the hopping period for the narrowband hopping is set to an integer multiple of the CSI-RS transmission period.
  • the base station switches the narrowband transmitted to the corresponding terminal every four subframes between 0 and 1, and since the terminal does not have a CSI-RS to be measured in subband 1, the correct CSI cannot be measured or calculated. Therefore, the hopping period should be set to n times the CSI-RS transmission period (n is a positive integer) so that the same number of CSI-RSs can be transmitted to the UE at every narrowband hopping timing.
  • FIG. 10 relates to a method for reporting a channel state in a wireless communication system.
  • the terminal may receive data while retuning between a plurality of narrow bands.
  • the terminal may receive a setting for channel status report (1010).
  • the terminal may calculate a channel quality indicator for all of the plurality of narrowbands (S1020).
  • the terminal may report the calculated channel quality indicator (S1030).
  • the terminal may perform channel measurement on a reference resource for channel status reporting for each of the plurality of narrow bands.
  • the terminal may uniformly use the result of the channel measurement measured in each of the plurality of narrow bands to calculate the channel quality indicator.
  • the terminal may apply different weights to a result of channel measurement measured in each of the plurality of narrow bands to calculate the channel quality indicator.
  • the periodic broadband feedback mode is characterized in that the mode 1-0 or 1-1.
  • the terminal may report the best CQI among the channel quality indicators for each of the plurality of narrowbands.
  • the sizes of the plurality of narrow bands may be fixed values regardless of system bandwidth.
  • the terminal may report a channel quality indicator for a narrowband group including two or more narrowbands.
  • the narrowband group may be predefined or set to a higher layer signal.
  • channel quality indicator reporting for a particular narrowband in the narrowband group not included in the plurality of narrowbands may be ignored.
  • Channel quality indicators for all of the plurality of narrowbands may be calculated using a cell-specific reference signal.
  • the terminal may receive a channel state information-reference signal (CSI-RS) configuration for the channel state report, the CSI-RS configuration for the entire plurality of narrow bands
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the transmission period of the CSI-RS may be set to an integer multiple of the readjustment period between the plurality of narrow bands.
  • FIG. 10 may alternatively or additionally include at least some of the above-described embodiment (s).
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are radio frequency (RF) units 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, and the like, and in a wireless communication system.
  • the device is operatively connected to components such as the memory 12 and 22 storing the communication related information, the RF units 13 and 23 and the memory 12 and 22, and controls the components.
  • a processor 11, 21 configured to control the memory 12, 22 and / or the RF units 13, 23, respectively, to perform at least one of the embodiments of the invention described above.
  • the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
  • the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
  • the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • firmware or software When implementing the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays) may be provided in the processors 11 and 21.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
  • the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the RF unit 13. For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • the RF unit 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
  • the RF unit 13 may include Nt transmit antennas (Nt is a positive integer greater than or equal to 1).
  • the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
  • the RF unit 23 of the receiving device 20 receives a radio signal transmitted by the transmitting device 10.
  • the RF unit 23 may include Nr receive antennas, and the RF unit 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore the baseband signal.
  • the RF unit 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
  • the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
  • the RF units 13, 23 have one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the RF units 13 and 23 to the outside under the control of the processors 11 and 21, or receives a radio signal from the outside to receive the RF unit 13. , 23).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
  • the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
  • RS reference signal
  • the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
  • the antenna In the case of an RF unit supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas, two or more antennas may be connected.
  • MIMO multi-input multi-output
  • the UE operates as the transmitter 10 in the uplink and the receiver 20 in the downlink.
  • the eNB operates as the receiving device 20 in the uplink, and operates as the transmitting device 10 in the downlink.
  • the transmitter and / or the receiver may perform at least one or a combination of two or more of the embodiments of the present invention described above.
  • the present invention can be used in a wireless communication device such as a terminal, a relay, a base station, and the like.

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 단말은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신할 수 있고, 상기 방법은 채널 상태 보고를 위한 설정을 수신하는 단계, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다. 또한, 사용자기기가 주변에서 엑세스할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 사용자기기와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 사용자기기에게 제공할 수 있다.
복수의 노드에서 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 사용자기기와 통신을 수행하는 이러한 다중 노드 협력 통신 방식은 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하여 상호 협력 없이 사용자기기와 통신을 수행하는 기존의 통신 방식보다 데이터 처리량에 있어서 훨씬 우수한 성능을 갖는다.
다중 노드 시스템은 각 노드가, 기지국 혹은 엑세스 포인트, 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치해 있는 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템과 달리, 다중 노드 시스템에서 상기 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링하는 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러(controller)에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 기지국 혹은 기지국 컨트롤러와 케이블 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결된다.
이러한 다중 노드 시스템은 분산된 노드들이 동시에 서로 다른 스트림을 송/수신하여 단일 또는 다수의 사용자기기와 통신할 수 있다는 점에서 일종의 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 볼 수 있다. 다만, 다중 노드 시스템은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템에 구비된 안테나들에 비해, 각 안테나가 커버해야 하는 전송 영역이 축소된다. 따라서, 중앙 집중형 안테나 시스템에서 MIMO 기술을 구현하던 기존 시스템에 비해, 다중 노드 시스템에서는 각 안테나가 신호를 전송하는 데 필요한 전송 전력이 감소될 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리가 단축되므로 경로 손실이 감소되며, 데이터의 고속 전송이 가능하게 된다. 이에 따라, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율이 높아질 수 있으며, 셀 내의 사용자기기의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신 성능이 만족될 수 있다. 또한, 다중 노드 시스템에서는, 복수의 노드들에 연결된 기지국(들) 혹은 기지국 컨트롤러(들)이 데이터 전송/수신에 협력하므로, 전송 과정에서 발생하는 신호 손실이 감소된다. 또한, 일정 거리 이상 떨어져 위치한 노드들이 사용자기기와 협력 통신을 수행하는 경우, 안테나들 사이의 상관도(correlation) 및 간섭이 줄어들게 된다. 따라서, 다중 노드 협력 통신 방식에 의하면, 높은 신호 대 잡음비(signal to interference-plus-noise ratio, SINR)이 얻어질 수 있다.
이와 같은 다중 노드 시스템의 장점 때문에, 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR의 향상을 위해, 다중 노드 시스템이 기존의 중앙집중형 안테나 시스템과 병행 혹은 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반으로 대두되고 있다.
본 발명은 채널 상태 보고를 위한 방법을 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 단말은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신할 수 있고, 상기 방법은 채널 상태 보고를 위한 설정을 수신하는 단계, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 품질 지시자를 계산하는 단계는 상기 복수의 협대역 각각을 위한 채널 상태 보고를 위한 기준 자원에서 채널 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과를 균일하게 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과에 서로 다른 가중치를 적용하여 사용하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 주기적 광대역 피드백 모드는 모드 1-0 또는 1-1일 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 각각에 대한 채널 품질 지시자 중 최상의(best) CQI를 보고하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 복수의 협대역의 크기는 시스템 대역폭과 관계 없이 고정된 값일 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 둘 이상의 협대역을 포함하는 협대역 그룹에 대한 채널 품질 지시자를 보고하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 협대역 그룹은 미리 정의되거나 상위 계층 신호로 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 협대역 그룹 내 적어도 일부가 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 경우, 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 상기 협대역 그룹 내 특정 협대역을 위한 채널 품질 지시자 보고는 무시될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자는 셀-특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 사용하여 계산될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 채널 상태 보고를 위한 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 CSI-RS 설정은 상기 복수의 협대역 전체를 위한 것이며, 상기 CSI-RS의 전송 주기는 상기 복수의 협대역 간 재조정 주기의 정수 배로 설정될 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 수행하도록 구성된 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 단말은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신하고, 채널 상태 보고를 위한 설정을 수신하고, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산하고, 그리고 상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고하도록 구성될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 랭크 제한된 단말의 채널 관련 피드백이 가능하며, 불필요한 전송 인스턴스를 다른 채널 관련 피드백을 위해 활용함으로써 좀더 효율적인 채널 관련 피드백 및 자원 사용이 가능한다.
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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 블록도를 도시한다.
도 6은 코드 북 기반 빔 포밍을 설명한다.
도 7은 서브밴드 크기와 단말의 동작 대역(본원의 협대역) 크기의 불일치를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 협대역 호핑 금지 구간을 도시한다.
도 9는 CSI-RS 전송 주기와 협대역 호핑 주기의 불일치를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 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.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 전송 포인트(transmission point; TP)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU의 셀 ID와 eNB의 셀 ID는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU가 eNB가 서로 다른 셀 ID를 사용하는 경우, RRH/RRU와 eNB는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB의 경우, 상기 eNB가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS의 경우, 통상적으로 UE와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·Ts 2192·Ts 2560·Ts 7680·Ts 2192·Ts 2560·Ts
1 19760·Ts 20480·Ts
2 21952·Ts 23040·Ts
3 24144·Ts 25600·Ts
4 26336·Ts 7680·Ts 4384·Ts *5120·Ts
5 6592·Ts 4384·Ts *5120·Ts 20480·Ts
6 19760·Ts 23040·Ts
7 21952·Ts 12800·Ts
8 24144·Ts - - -
9 13168·Ts - - -
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure PCTKR2016003729-appb-I000001
*
Figure PCTKR2016003729-appb-I000002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2016003729-appb-I000003
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000004
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000005
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016003729-appb-I000006
와
Figure PCTKR2016003729-appb-I000007
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure PCTKR2016003729-appb-I000008
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000009
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016003729-appb-I000010
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000011
*
Figure PCTKR2016003729-appb-I000012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB는 시간 도메인에서
Figure PCTKR2016003729-appb-I000013
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure PCTKR2016003729-appb-I000014
*
Figure PCTKR2016003729-appb-I000015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2016003729-appb-I000016
*
Figure PCTKR2016003729-appb-I000017
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2016003729-appb-I000018
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure PCTKR2016003729-appb-I000019
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure PCTKR2016003729-appb-I000020
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000021
=
Figure PCTKR2016003729-appb-I000022
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
도 5는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 NT 개로, 수신 안테나의 수를 NR 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(Ro)에 레이트 증가율(Ri)이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.
송신 신호를 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 NT개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000002
각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016003729-appb-I000023
는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016003729-appb-I000024
라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000003
또한,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000025
는 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000004
전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016003729-appb-I000026
에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는 NT개의 송신신호
Figure PCTKR2016003729-appb-I000027
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬 W는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.
Figure PCTKR2016003729-appb-I000028
는 벡터 X를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000005
여기에서, Wij는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다. W는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.
수신신호는 NR개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure PCTKR2016003729-appb-I000029
은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000006
다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 hij로 표시하기로 한다. hij에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
한편, 도 5(b)는 NT 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 5(b)에서, 총 NT 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000007
따라서, NT 개의 송신 안테나로부터 NR 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000008
실제 채널에는 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. NR 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure PCTKR2016003729-appb-I000030
은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000009
상술한 수학식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000010
한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬 H에서 행의 수는 수신 안테나의 수 NR과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 NT와 같다. 즉, 채널 행렬 H는 행렬이 NR×NT된다.
행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 다음과 같이 제한된다.
Figure PCTKR2016003729-appb-M000011
랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
코드북 기반 프리코딩 기법
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 행렬의 집합을 미리 정하여 두고, 수신단이 송신단으로부터의 채널정보를 측정하여 가장 알맞은 프리코딩 행렬이 무엇인지(즉, 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index; PMI)를 송신단에게 피드백하여 주고, 송신단은 PMI에 기초하여 적절한 프리코딩을 신호 전송에 적용하는 기법을 말한다. 미리 정해둔 프리코딩 행렬 집합 중에서 적절한 프리코딩 행렬을 선택하는 방식이므로, 항상 최적의 프리코딩이 적용되는 것은 아니지만, 실제 채널 정보에 최적의 프리코딩 정보를 명시적으로(explicitly) 피드백하는 것에 비하여 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 6은 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
코드북 기반 프리코딩 방식에 따를 경우, 송신단과 수신단은 전송 랭크, 안테나 개수 등에 따라 미리 정해진 소정 개수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북 정보를 공유하게 된다. 즉, 피드백 정보가 유한한(finite) 경우에 프리코딩 기반 코드북 방식이 사용될 수 있다. 수신단은 수신 신호를 통해 채널 상태를 측정하여, 상술한 코드북 정보를 기반으로 유한한 개수의 선호하는 프리코딩 행렬 정보(즉, 해당 프리코딩 행렬의 인덱스)를 송신단에 피드백할 수 있다. 예를 들어, 수신단에서는 ML(Maximum Likelihood) 또는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 도 6에서는 수신단이 송신단에 프리코딩 행렬 정보를 코드워드별로 전송하는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
수신단으로부터 피드백 정보를 수신한 송신단은 수신된 정보에 기반하여 코드북으로부터 특정 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 프리코딩 행렬을 선택한 송신단은 전송 랭크에 대응하는 개수의 레이어 신호에 선택된 프리코딩 행렬을 곱하는 방식으로 프리코딩을 수행하며, 프리코딩이 수행된 전송 신호를 복수의 안테나를 통해 전송할 수 있다. 프리코딩 행렬에서 행(row)의 개수는 안테나의 개수와 동일하며, 열(column)의 개수는 랭크 값과 동일하다. 랭크 값은 레이어의 개수와 동일하므로, 열(column)의 개수는 레이어 개수와 동일하다. 예를 들어, 전송 안테나의 개수가 4 이고 전송 레이어의 개수가 2 인 경우에는 프리코딩 행렬이 4by2 행렬로 구성될 수 있다. 프리코딩 행렬을 통하여 각각의 레이어를 통해 전송되는 정보가 각각의 안테나에 매핑될 수 있다.
송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수신단은 송신단에서 이루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 프리코딩 행렬은 U*UH = I와 같은 유니터리 행렬(U) 조건을 만족하는바, 상술한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬(P)의 에르미트(Hermit) 행렬 (PH)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 다음의 표 5는 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 2-tx(전송) 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이고, 표 6은 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 4-tx(전송) 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이다.
Figure PCTKR2016003729-appb-T000001
Figure PCTKR2016003729-appb-T000002
상기 표 6에서,
Figure PCTKR2016003729-appb-I000031
는
Figure PCTKR2016003729-appb-I000032
와 같이 표현되는 수학식으로부터 구성되는 세트 {S}로 얻어진다. 이 때, I 는 4×4 단일행렬을 나타내고 Un는 표 6에서 주어지는 값이다.
상기 표 5에서 나타내는 바와 같이, 2 개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 7개의 프리코딩 벡터/행렬을 가지고 있으며 여기서, 단일 행렬은 개-루프(open-loop) 시스템을 위한 것이므로, 폐-루프(loop) 시스템의 프리코딩을 위한 프리코딩 벡터/행렬은 총 6개가 된다. 또한, 상기 표 6과 같은 4개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 64개의 프리코딩 벡터/행렬을 가지고 있다.
위와 같은 코드북은 일정 모듈러스(Constant modulus; CM) 특성, 네스티드 특성(Nested property), 제한된 알파벳(Constrained alphabet) 등의 공통적인 특성을 가진다. CM 특성은 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)는 '0'을 포함하지 않으며, 같은 크기를 가지도록 구성되는 특성이다. 네스티드 특성은, 낮은 랭크의 프리코딩 행렬이 높은 랭크의 프리코딩 행렬의 특정 열의 서브셋(subset) 으로 구성되도록 설계된 것을 의미한다. 제한된 알파벳 특성은, 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)가 제한되는 것을 의미한다. 예를 들어, 프리코딩 행렬의 각각의 요소가 BPSK(Binary Phase Shift Keying)에 사용되는 요소(±1)로만 제한되거나, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 에 사용되는 요소(±1,±j)로만 제한되거나, 또는 8-PSK 에 사용되는 요소(
Figure PCTKR2016003729-appb-I000033
)로만 제한될 수 있다. 상기 표 6의 코드북의 예시에서는 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)의 알파벳이
Figure PCTKR2016003729-appb-I000034
으로 구성되므로, 제한된 알파벳 특성을 가진다고 표현할 수 있다.
CSI 보고
3GPP LTE(-A) 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널상태정보(CSI)를 기지국(BS)으로 보고하도록 정의되었으며, 채널상태정보(CSI)라 함은 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널품질지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 이에 해당한다. 여기서, RI는 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE에서 BS로 피드백된다. PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
상기 무선 채널의 측정에 기반하여, UE는 현재 채널 상태 하에서 상기 BS에 의해 사용된다면 최적 또는 최고의 전송 레이트를 도출할 수 있는 선호되는 PMI 및 RI를 계산하고, 계산된 PMI 및 RI를 상기 BS로 피드백한다. 여기서, CQI는 상기 피드백된 PMI/RI에 대한 수용가능한 패킷 에러율(packet error probability)을 제공하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 지칭한다.
한편, 더 정밀한 MU-MIMO와 명시적인 CoMP 동작들을 포함하도록 기대되는LTE-A 시스템에서, 현재의 CSI 피드백은 LTE에서 정의되었으며 따라서 저러한 새롭게 도입될 동작들을 충분하게 지원하지 못한다. CSI 피드백 정확도에 대한 요구사항이 충분한 MU-MIMO 또는 CoMP 스루풋(throughput) 이득을 얻기 위해 점점 까다로워짐에 따라, PMI가 롱 텀(long term)/광대역(wideband) PMI (W1) 그리고 숏 텀(short term)/서브밴드(subband) PMI (W2), 두 가지로 구성되도록 합의되었다. 다시 말해서, 최종 PMI는 W1과 W2의 함수로서 표현된다. 예컨대, 최종 PMI W는 다음과 같이 정의될 수 있다: W=W1*W2 or W=W2*W1. 따라서, LTE-A에서 CSI는 RI, W1, W2 및 CQI로 구성될 것이다.
3GPP LTE(-A)시스템에서 CSI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 5와 같다.
스케줄링 방식 주기적 CSI 전송 비주기적 CSI 전송
주파수 비선택적 PUCCH -
주파수 선택적 PUCCH PUSCH
표 7을 참조하면, CSI는 상위 계층에서 정한 주기로 물리상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 이용하여 전송될 수 있고, 스케줄러의 필요에 따라 비주기적으로 물리상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. CSI가 PUSCH로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 스케줄링 방식 및 비주기적 CSI 전송인 경우에만 가능하다. 이하에서는 스케줄링 방식 및 주기성에 따른 CSI 전송 방식에 대해서 설명한다.
1) CSI 전송 요청 제어 신호(CSI request) 수신 후 PUSCH를 통한 CQI/PMI/RI 전송
PDCCH 신호로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL Grant)에 CSI를 전송하도록 요청하는 제어 신호가 포함될 수 있다. 다음 표는 PUSCH를 통해 CQI, PMI, RI를 전송할 때의 UE의 모드를 나타낸다.
PMI Feedback Type
No PMI Single PMI Multiple PMIs
PUSCH CQI Feedback Type Wideband(Wideband CQI) Mode 1-2 RI 1st wideband CQI(4bit) 2nd wideband CQI(4bit) if RI>1 N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
UE selected(Subband CQI) Mode 2-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) (Best-M CQI: 총 N개의 SB중 선택된 M개의 SB에 대한 평균 CQI) Best-M index (L bit) Mode 2-2 RI 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) if RI>1* Best-M index (L bit) Wideband PMI(4bit)+ Best-M PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + Best-M W2 + wideband W1)
Higher Layer-configured(Subband CQI) Mode 3-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit)+N*subbandCQI(2bit) Mode 3-1 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1 Wideband PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + wideband W1) Mode 3-2 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
표 8의 전송 모드는 상위 레이어에서 선택되며, CQI/PMI/RI는 모두 같은 PUSCH 서브프레임에서 전송된다. 이하에서는, 각 모드에 따른 UE의 상향링크 전송 방법에 대해서 설명한다.
모드 1-2(Mode 1-2)는 각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택하는 경우를 나타낸다. UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 대역(set S) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하여 CQI를 생성한다. 모드 1-2에서 UE는 CQI와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송할 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-0(Mode 2-0)인 UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 지정 대역(set S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택할 수 있다. UE는 선택한 M개의 서브밴드에 대해서 데이터를 전송한다는 가정하에 하나의 CQI 값을 생성할 수 있다. UE는 추가로 시스템 대역 또는 set S에 대해서 하나의 CQI (wideband CQI) 값을 보고하는 것이 바람직하다. UE는 선택한 M개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우, 각 코드워드에 대한 CQI 값을 차분 형식으로 정의한다.
이때, 차분 CQI 값은 선택한 M개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스와 광대역 CQI(WB-CQI: Wideband CQI) 인덱스의 차이값으로 결정된다.
모드 2-0인 UE는 선택한 M개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택한 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값 및 전 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 생성한 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-2(Mode 2-2)인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에, M개의 선호 서브밴드의 위치와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택할 수 있다. 이때, M개의 선호 서브밴드에 대한CQI 값은 코드워드마다 정의된다. 또한, UE는 추가로 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 광대역 CQI(wideband CQI) 값을 생성한다.
모드 2-2인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 PMI, 광대역 PMI, 광대역 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-0(Mode 3-0)인 UE는 광대역 CQI 값을 생성한다. UE는 각 서브밴드를 통해서 데이터를 전송한다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI 값을 생성한다. 이때, RI > 1이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.
모드 3-1(Mode 3-1)인 UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대해서 단일 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 생성한다. UE는 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고, 코드워드 별로 서브밴드 CQI를 생성한다. 또한, UE는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다. 각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현될 수 있다. 서브밴드 CQI 값은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차이값으로 계산된다. 이때, 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-2(Mode 3-2)인 UE는 모드 3-1와 비교하여, 전체 대역에 대한 단일 프리코딩 행렬 대신, 각 서브밴드에 대한 프리코딩 행렬을 생성한다.
2) PUCCH를 통한 주기적인 CQI/PMI/RI 전송
UE는 CSI(e.g. CQI/PMI/PTI(precoding type indicator) 및/또는 RI 정보)를 PUCCH를 통해 BS에 주기적으로 전송할 수 있다. 만약, UE가 사용자 데이터를 전송하라는 제어신호를 수신하였을 경우에는, UE는 PUCCH를 통하여 CQI를 전송할 수 있다. 제어신호가 PUSCH를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/PTI/RI는 다음 표에서 정의된 모드들 중 하나의 방식에 의해 전송될 수 있다.
PMI 피드백 타입
No PMI 단일 PMI
PUCCH CQI 피드백 타입 광대역(광대역 CQI) Mode 1-0 Mode 1-1
UE 선택(서브밴드 CQI) Mode 2-0 Mode 2-1
UE는 표 9와 같은 전송 모드를 가질 수 있다. 표 9를 참조하면, 모드 2-0(Mode 2-0) 및 모드 2-1(Mode 2-1)의 경우, 대역폭 파트(BP: Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 지정대역(set S)를 모두 커버할 수 있다. 표 9에서 각 서브밴드의 크기, BP의 크기 및 BP의 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)을 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.
CQI/PMI/PTI/RI의 전송 조합에 따라, UE는 다음과 같은 PUCCH 전송 타입을 가질 수 있다.
i) 타입1 (Type 1): 모드 2-0(Mode 2-0), 모드 2-1(Mode 2-1)의 서브밴드 CQI(SB-CQI)를 전송한다.
ii) 타입1a: 서브밴드 CQI 및 제2 PMI를 전송한다
iii) 타입2, 타입 2b, 타입 2c: 광대역 CQI 및 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다.
iv) 타입2a: 광대역 PMI를 전송한다.
v) 타입3: RI를 전송한다.
vi) 타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
vii) 타입 5: RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
viii) 타입 6: RI 및 PTI를 전송한다.
UE가 RI와 광대역 CQI/PMI를 전송하는 경우, CQI/PMI는 서로 다른 주기와 오프셋을 가지는 서브프레임에 전송된다. 또한, RI와 광대역 CQI/PMI가 같은 서브프레임에 전송되어야 하는 경우에는 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
LTE-A 등의 차기 시스템에서는 계량기 검침, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고 등의 데이터 통신을 위주로 하는 저가/저사양의 단말을 구성하는 것을 고려하고 있다. 이러한 단말의 경우 전송 데이터량이 적고 상/하향링크 데이터 송수신이 가끔씩 발생하기 때문에 이러한 낮은 데이터 전송률에 맞춰서 단말기의 단가를 낮추고 배터리 소모를 줄이는 것이 효율적이다. 따라서, 이와 같은 단말은 시스템 대역폭에 관계 없이 최대 6RB만 사용할 수 있도록 하는 방안이 고려되고 있고, 따라서 이에 의한 성능 열화가 예상되고 있다. 특히 이와 같은 단말이 열악한 전파 환경(예컨대, 지하실, 창고 등)에서 동작할 수 있는데, 이 경우 단말의 커버리지(coverage)를 증가시키기 위해 반복(repetition) 등의 방법을 사용할 수 있다. 이와 같이 커버리지 개선 단말이 반복 등의 방법으로 커버리지 레벨을 증가시키려 할 때, 단말은 반복을 수행하는 대역을 시간에 따라 변경하게 되면 다이버시티 이득(diversity gain)을 통해 반복 전송을 감소시킬 수 있고, 따라서 성능 및 배터리 소모 시간을 증가시킬 수 있다. 즉, 상기 단말은 다이버시티 이득을 얻기 위해 서브밴드 호핑(subband hopping)을 수행할 수 있다. 이와 같이, 서브밴드 호핑을 지원하는 경우, 단말의 서브밴드 호핑을 CSI 측정 및 피드백을 고려하여 수행하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 “서브밴드 호핑”의 “서브밴드”는 기존 LTE 표준의 CSI 보고와 관련된 “서브밴드”와는 상이한 개념이므로, 본원 명세서에서는 상기 “서브밴드”를 “협대역(narrowband)”로 지칭하도록 한다.
CSI 측정 및 보고
협대역 호핑을 수행하는 단말은, 자신에게 지정된 N(N>=1)개의 협대역 사이를 지정된 순서에 따라 재조정(retuning)해 가면서 데이터를 수신/송신하게 된다. 따라서, 단말이 협대역 호핑을 수행할 때의 CSI 측정/전송 방법이 정의되어야 한다. 또한, 단말에게 지정된 N개의 협대역은 셀-공통 데이터와 유니캐스트 전송(제어 채널 포함)에 공유될 수도 있고, 각각 따로 N1, N2 (N1, N2 >=1)개의 협대역이 할당될 수 있다. 협대역 호핑을 수행하는 단말이 CSI를 측정/보고하는 방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
제 1 안 : 각 협대역을 위한 CSI 측정 및 보고
제 2 안 : 전체 협대역 (협대역 평균)를 위한 CSI 측정 및 보고
주기적 보고
- 모드 1-0, 1-1 : 광대역(Wideband) CSI
Mode 1-0, 1-1을 사용한다면 기존 단말은 광대역 CQI/PMI를 측정/전송하게 된다.
제 1 안을 사용한다면, 광대역 CSI를 위한 피드백 모드이나 단말은 전체 시스템 대역폭을 단말이 볼 수 없다. 따라서, 광대역 CSI는 단말이 볼 수 있는 현재 동작 대역폭에 대한 CQI, PMI 등을 계산하여 피드백한다. 이 경우 광대역의 의미는 단말이 현재 볼 수 있는 전체 협대역(예컨대, 6RB들)이 될 수 있다. 단말은 CSI를 계산 또는 보고할 때, 자신의 동작 협대역이 변하지 않는 것으로 가정할 수 있다. 즉, 단말은 자신의 협대역 호핑에 구애받지 않고 자신이 수행하는 채널 정보 수집(aggregation을) 수행하는 것도 가능할 것이다.
제 2 안을 사용한다면, 단말은 광대역 CSI를 위해 단말에게 지정된 호핑을 수행하면서 각 협대역에 대한 측정된 채널을 모두 사용한(예컨대, 모든 협대역의 측정된 값을 평균한) CSI를 계산 및 보고할 수 있다. 이 경우, 광대역의 의미는 시스템 대역폭 대신 단말에게 지정된 호핑 밴드 집합이 될 수 있다. 단말은 각 협대역에서 측정한 CSI를 계산할 때, 필요한 방법에 따라 각 협대역 별 기준 자원(reference resource)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 각 협대역 별로 가장 최근에 측정된 이용가능한 채널 측정 하나씩을 사용하여 전체 협대역의 채널을 균일하게(uniformly) 사용할 수 있고, 혹은 최근에 사용한 협대역일수록 좀 더 가중치를 두어 CQI를 계산하는 등, 좀 더 다른 방식의 조합 또한 가능할 것이다. 혹은, 단말이 협대역 호핑할 때 특정 협대역을 좀 더 많이 사용한다면, 각 협대역의 사용 비율에 따른 기준 자원 사용 또는 측정된 채널 사용 등을 다르게 할 수 있을 것이다.
- 모드 2-0, 2-1 : 서브밴드 CSI, UE 선택된
기존 LTE 표준에 따르면 모드 2-0, 2-1에서 기존 단말은 대역폭 파트(bandwidth part) 내에서 최상의(best) CQI를 보이는 서브밴드 인덱스 및 해당 CQI를 보고하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 제 1 안을 사용할 때, 단말은 여러 개의 서브밴드를 보고, 최상의 CQI를 선택할 수 없으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 경우 모드 2-0 및 2-1의 의미가 달라질 수 있다. 기존 LTE 표준에 따르면모드 2-0, 2-1은 서브밴드 크기와 대역폭 파트의 두 가지 파라미터가 주어지는데, 협대역 호핑을 수행하는 단말의 경우 각 파라미터를 아래와 같이 이용할 수 있다.
- 서브밴드 크기 : 상기 단말의 동작 대역 크기
- 대역폭 파트 : 상기 단말이 협대역 호핑을 수행하는 협대역 리스트
따라서, 단말에게 모드 2-0, 2-1이 설정된 경우, 단말은 협대역 호핑을 수행하는 각 협대역에서 CQI를 측정 및 보고하고, 각 CQI가 측정된 협대역의 인덱스를 전송할 수 있다. 상기 파라미터는 RRC 등으로 단말에게 전송될 수 있다.
단말은 한 시점에 하나의 협대역만을 측정할 수 있으므로, CSI가 보고되는 시점에서 측정된 협대역 CQI/PMI는 호핑 패턴에 따라 시간 지연되는 정보일 수 있다. 시간 지연을 최대한 줄이기 위해서, 단말은 CSI 보고 시점에서 가장 최근에 측정된 협대역의 CQI를 보고할 수 있다. 혹은 단말이 호핑 패턴을 미리 알고 있다면 m msec이후에 스케줄링될 서브밴드에 대한 CQI를 우선적으로 보고할 수 있다. 예를 들어, 협대역 0와 1이 교차로 5msec씩 호핑되는 경우, 단말이 현재 협대역 1을 사용하고 있다면, 이후 피드백 전송 시점을 고려하여, 다시 협대역 1을 사용하게 될 확률이 높으므로, 협대역 1에 대한 피드백에 우선 순위를 줄 수 있다. 이 경우, 같은 협대역에 대한 CSI가 지속적으로 보고될 수 있으며, 그러한 경향을 피하기 위해서 그러한 협대역을 p(p > 0.5)의 확률로 선택하고, 1-p의 확률로 나머지 협대역들 중에서 하나를 선택할 수 있도록 할 수 있다. 또한 시간 지연된 CSI 피드백의 경우, 아래의 제한처럼 “freshness duration” 을 설정하여, 일정 시간이 지나게 되면 해당 CSI는 보고되지 않도록 설정할 수 있다.
기존 LTE 표준에 따르면 주기적 CSI 보고의 모드 2-0 및 2-1에서는 아래와 같이 서브밴드 크기 및 대역폭 파트 수가 정해진다.
시스템 대역폭
Figure PCTKR2016003729-appb-I000035
 서브밴드 크기 k (RBs) 대역폭 파트(J)
6 - 7 NA NA
8 - 10 4 1
11 - 26 4 2
27 - 63 6 3
64 - 110 8 4
하지만 위와 같이 서브밴드가 정해질 경우는, 단말이 사용할 수 있는 대역폭 제한 때문에 문제가 생기게 된다. 도 7은 서브밴드 크기가 4RB이고, 단말이 볼 수 있는 대역폭(즉, 단말의 동작 대역 크기)이 6RB일 경우의 예시를 보여주고 있다.
도 7과 같이 단말의 동작 대역이 정해진다면, 단말은 서브밴드 2는 측정할 수 있으나, 서브밴드 1은 측정할 수 없다. 이와 같이 단말이 볼 수 있는 대역 크기와 단말이 측정해야하는 서브밴드 크기의 불일치(mismatch)는 문제가 될 수 있으므로, 이를 위해 상기 서브밴드 크기 k를 시스템 대역폭에 관계 없이 단말의 동작 대역 크기 R 이라고 가정할 수 있다. 더불어, 호핑 협대역 수가 시스템 대역폭에 따라 달라진다면, 그 예시는 아래와 같을 수 있다.
시스템 대역폭
Figure PCTKR2016003729-appb-I000036
 서브밴드 크기 k (RBs) 대역폭 파트(J)
6 - 11 NA NA
12 - 15 6 2
16 - 39 6 3
40 - 63 6 4
64 - 110 6 5
위 표는 R=6RB인 경우를 예시로 들었다.
기지국은 CSI의 전송/수신 타이밍에 따라 해당 CSI가 어떤 협대역에 대한 CSI인지 추정해 낼 수 있기 때문에, 필요에 따라 기지국은 단말의 서브밴드의 인덱스의 전송을 비활성화시킬 수 있다. 이러한 협대역 인덱스 전송의 활성 또는 비활성화는 RRC 시그널링으로 지정해 줄 수 있다.
제 2 안에서도 제 1 안과 같은 설정을 사용할 수 있다. 다만, 이 경우에는 전 협대역 리스트를 대상으로 하는 것이 아닌, 둘 이상의 협대역을 포함하는 협대역 그룹에 대한 채널 정보를 계산 및 보고할 수 있다. 상기 협대역 그룹은 미리 정의되거나 RRC 시그널링 등으로 지정될 수 있다. 상기 협대역 그룹을 지정할 때에는 호핑 협대역 리스트 내에서의 인덱스를 지정할 수 있고, 혹은 전체 시스템 협대역에서의 협대역 인덱스로 지정해 줄 수 있다. 만약 단말에게 지정된 협대역 인덱스가 단말의 협대역 리스트에 존재하지 않을 경우, 해당 협대역에 대한 CSI 보고는 무시될 수 있다.
비주기적 보고
주기적 보고의 경우와 같이, 비주기적 보고에서도 단말이 볼 수 있는 대역 크기와 단말이 측정해야하는 서브밴드 크기의 불일치 문제가 발생한다. 비주기적 보고에서도 서브밴드 크기 k를 시스템 대역폭의 크기와 관계 없이 R RB(예컨대, 6RB)로 고정할 수 있다.
- 모드 3-0, 3-1
Mode 3-0, 3-1을 사용할 때 단말은 모든 협대역에 대한 CQI/PMI를 각각 측정/전송하게 된다.
제 1 안을 사용할 때, 단말은 하나의 기준 서브프레임(reference subframe)에서 모든 협대역을 볼 수 없고, 따라서 기존 LTE를 기반으로는 해당 동작이 불가능하게 된다. 이를 위해 단말에게 다중 기준 서브프레임이 정의될 수 있다. 이 경우 단말은 다음과 같은 네 가지 조건을 만족하는 서브프레임에서 측정된 채널 정보를 가져와 CSI를 계산 및 보고하게 된다.
i. 비주기적 CSI 요청이 전송된 서브프레임 혹은 그 이전의 서브프레임
ii. 유효 하향링크 서브프레임(valid downlink subframe)
iii. 호핑 협대역 리스트에 포함된 협대역에 대한 채널 정보가 측정될 수 있는 서브프레임 중 가장 최근의 서브프레임
iv. 만료 시간(Expiration time) 내 서브프레임
ii항의 유효 하향링크 서브프레임은 기존 LTE에서의 정의와 같은 서브프레임을 기준으로 하며, 다음과 같다.
서빙 셀의 하향링크 서브프레임은 다음과 같으면 유효한 것으로(즉, 유효 하향링크 서브프레임으로) 본다:
- 단말을 위한 하향링크 서브프레임으로 설정된 경우, 그리고
- 전송 모드 9 또는 10은 제외되고, 해당 하향링크 서브프레임이 MBSFN 서브프레임이 아니고, 그리고
- DwPTS가 7680Ts 이하인 경우 DwPTS 필드를 포함하지 않고, 그리고
- 단말을 위한 측정 갭(measurement gap)에 속하지 않고, 그리고
- 주기적 CSI 보고를 위해, 단말이 CSI 서브프레임 집합들을 설정받았을 때 주기적 CSI 보고에 연결된 CSI 서브프레임 집합의 구성 요소인 경우.
(A downlink subframe in a serving cell shall be considered to be valid if:
- it is configured as a downlink subframe for that UE, and
- except for transmission mode 9 or 10, it is not an MBSFN subframe, and
- it does not contain a DwPTS field in case the length of DwPTS is 7680?T and less, and
- it does not fall within a configured measurement gap for that UE, and
- for periodic CSI reporting, it is an element of the CSI subframe set linked to the periodic CSI report when that UE is configured with CSI subframe sets.)
또한, 상기 유효 하향링크 서브프레임은, 기존의 LTE에서의 정의이외에, 협대역 호핑의 횟수 등에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 특정 협대역이 일정 시간 이상 일정 빈도 미만으로 출현하였다면, 해당 협대역의 채널은 측정에서 제외될 수 있다. 상기 협대역 만료 시간/출현 빈도는 기지국으로부터 RRC 시그널링 등으로 전송될 수 있다.
iv항의 만료 시간은, 각 협대역의 측정된 채널 정보의 유효한 시간 길이로서, 해당 시간이 지난 측정된 채널 정보는 기준 자원으로 사용하지 않을 수 있다. 해당 만료 시간은 단말이 측정하여 가지고 있을 수 있고, 기지국으로부터 RRC 시그널링 등으로 수신할 수 있다. 또한, 해당 값은 전체 협대역에 대해 하나의 값일 수 있고, 혹은 각 협대역마다 독립적으로 설정 또는 측정될 수 있다.
위와 같은 방법을 통해 단말은 각 협대역에서 측정된 CSI를 하나씩 전송할 수 있다.
만약 단말이 호핑 협대역 리스트가 아닌 전체 협대역을 대상으로 하고자 한다면, 해당 비주기적 CSI 요청은 동시에 전체 협대역 측정을 위한 동작을 트리거할 수 있다. 예를 들어, 단말은 가장 아래 서브밴드로 재조정(retuning)을 하여, 더 높은 협대역으로 순차적으로 이동하며 모든 협대역에 대한 채널 정보를 측정 및 보고할 수 있다.
제 2 안을 사용하는 경우, 제 1 안을 사용하는 동작과 같으나, 전체 혹은 둘 이상의 협대역에 대한 통합 CQI/PMI를 계산 및 보고할 수 있다. 이 경우, 단말은 통합할 협대역 개수 혹은 호핑 협대역 리스트 내의 협대역 부분집합(subset)이 직접 지정될 수 있고, 이는 RRC 시그널링을 통해 지정될 수 있다.
- 모드 2-0, 2-2
모드 2-0, 2-2를 사용한다면, 단말은 지정된 협대역 리스트 중 M개의 협대역을 선택하여 그 인덱스를 보고하고, 해당 협대역 M개 모두를 사용했을 때의 평균 CQI를 전송하게 된다.
제 1 안을 사용하게 된다면, 단말은 각 협대역에서 측정된 CQI를 전송할 수 있다. 혹은 단말에게 지정된 호핑 협대역 리스트 내의 협대역 부분집합을 대상으로 할 수 있다. 이 경우 대상이 되는 협대역 리스트는 RRC 시그널링 등으로 지정되거나, 미리 정의될 수 있다.
제 2 안을 사용하게 된다면, 단말은 지정된 호핑 협대역 리스트의 전체 평균 CQI를 전송할 수 있다.
협대역 호핑을 사용할 경우, 동작 협대역이 주기적으로 이동하게 된다. 따라서 CSI를 계산하기 위한 기준 서브프레임의 경우 호핑 시점을 전후해서 그 이전의 기준 서브프레임은 서로 다른 협대역에 대한 채널이므로, CSI 계산에 사용할 수 없다. 따라서, 협대역 호핑 시점을 기준으로 그 이전의 기준 서브프레임은 사용할 수 없는 것으로 간주하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 안 또는 제 2 안을 설정하기 위한 파라미터가 RRC 시그널링으로 전송될 수 있다. 혹은 각 피드백 모드마다 제 1 안 또는 제 2 안 중 하나를 정의하여, 피드백 모드를 선택하는 것으로써 제 1 안 또는 제 2 안 중 하나를 설정해줄 수 있다. 예를 들어, 주기적 피드백 모드 1-0, 1-1은 제 2 안을, 주기적 피드백 모드 2-0, 2-1은 제 1 안을 사용하도록 설정될 수 있다.
협대역 호핑 단말을 위한 CSI-RS 설정
협대역 호핑을 수행하는 단말을 위해, CSI-RS 설정은 아래와 같이 설정해 줄 수 있다.
제 1 안 : 각 협대역을 위한 CSI-RS 설정
●제 1 안이 단말의 각 협대역 별 CSI 보고에 사용된다면, 단말이 어떤 협대역에 있느냐에 따라 활성화되는 CSI-RS 설정이 달라질 수 있다.
●제 1 안이 단말의 전체 협대역을 위한 CSI 보고에 사용된다면, 각 협대역에 대해 정의된 CSI-RS 설정 사이의 연관 관계(예컨대, 협대역 호핑 순서, 평균 방법, 호핑 갭 등)가 별도로 정의될 수 있다. 해당 정보는 CSI-RS 설정에 포함될 수 있고, 혹은 RRC 시그널링과 같은 방법으로 단말에게 전송될 수 있다. 혹은 해당 협대역의 호핑 시퀀스/패턴에 맞추어 CSI-RS의 전송 자원 이 결정된다고 가정할 수 있다.
제 2 안 : 전체 협대역을 위한 CSI-RS 설정
제 2 안이 단말의 전체 협대역을 위한 CSI 보고에 사용된다면, CSI-RS 설정에는 평균을 할 수 있거나 해야 하는 시간 윈도우(time window)를 지정해 줄 수 있을 것이다. 대안으로, 평균을 위한 시간 윈도우 대신, 호핑 협대역의 개수를 알려줄 수 있을 것이다.
제 3 안: CSI-RS 설정이 없음(CRS 측정)
●협대역 호핑을 사용하는 MTC 단말이 CRS를 사용하여 CSI를 측정 및 보고한다면, CSI-RS 설정은 필요없게 된다. 따라서, 이 경우 호핑 순서, 평균 방법, 호핑 갭 혹은 평균을 위한 시간 윈도우(또는 기준 서브프레임)과 같은 정보는 별도로 RRC 시그널링 등을 통해 단말에게 전송되어야 한다.
CSI-RS 설정을 위해 제 2 안 또는 제 3 안이 사용될 경우, 추가로 다음을 고려할 수 있다.
●만약 단말이 두 개의 협대역에 대한 CSI 프로세스 를 설정받았다면, 호핑 패턴에 맞추어 네트워크는 CSI 집합 0와 CSI 집합 1을 설정해줄 수 있다. 네트워크는 각 CSI 집합과 협대역을 연동하여 설정해줄 수 있으며, 각 CSI 집합 별로 설정받은 서브프레임에서 연동된 협대역에 대한 측정만을 수행할 것을 제안한다. 호핑을 하는 패턴에 맞추어 각 협대역의 CSI 집합을 설정해 줄 수 있다고 가정한다. 즉, 단말은 해당 CSI 집합에 연동된 협대역에 대한 모니터링/측정을 별도의 협대역 호핑없이 수행 할 수 있다고 가정한다. 만약 그렇지 않은 경우, 예를 들어 단말이 다른 주파수로 호핑하여 공통 데이터를 읽어야 하는 경우, 단말은 해당 서브프레임에서 측정을 수행하지 않을 수 있다. 단말은 이러한 경우가 발생하여 측정에 대한 성능 열화가 생기는 경우 피드백을 건너뛸 수(skip) 있다. 또는 이러한 상황에서는 OOR(out of range)을 보고할 수 있다. 추가로, 이러한 협대역 CSI 집합 의 구성은 단말의 유니캐스트(unicast) 전송을 가정하여 설정될 수 있으며, 따라서 단말이 셀 공통의 데이터를 읽게 될 경우, 혹은 유니캐스트 전송에 설정된 협대역을 모니터링하지 않고 있는 경우, CSI 측정을 수행하지 않을 수 있다.
예를 들어, 단말이 2개 서브밴드를 호핑한다면, 제 1 안의 경우 단말은 기지국으로부터 2개의 CSI-RS 설정을 받을 수 있고, 제 2 안의 경우는 1 개의 CSI-RS 설정을 받을 수 있다.
호핑 협대역 리스트
단말이 호핑하는 협대역 리스트는 아래와 같은 방법으로 단말에게 전송될 수 있다.
제 1 안: RRC 시그널링으로 전송될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 단말은 상위 계층 시그널링으로 설정된 협대역 CSI 집합 S를 이용할 수 있다. 이 경우, 협대역은 미리 설정되어 있다고 가정할 수 있으며, 네트워크가 집합 S로 전송받고자 하는 협대역에 대한 설정을 할 수 있다.
제 2 안: CSI-RS 설정에 포함되어 전송될 수 있다.
협대역 별 CSI-RS 설정에, 각 CSI-RS 설정이 적용되는 협대역이 지정되고, 이것이 호핑 협대역 리스트 역할을 할 수 잇다.
전체 협대역을 위한 CSI-RS 설정의 경우, 해당 설정 안에 호핑하는 협대역 리스트가 포함될 수 있다.
제 3 안: DCI에 포함되어 전송될 수 있다.
협대역 호핑 패턴
협대역 호핑 패턴을 아래와 같은 방법으로 단말에게 알려줄 수 있다. 단말은 이러한 호핑 협대역 리스트를 기반으로 호핑 패턴을 사용하여, 단말이 어떤 타이밍에 어떤 협대역으로 호핑해야할 지 판단할 수 있고, 이에 따라 CSI-RS 설정의 활성화 또는 비활성화를 수행할 수 있다.
제 1 안 : 단말이 사용할 협대역 호핑 패턴을 RRC로 지정할 수 있다.
이 경우, 단말은 새로운 RRC 설정이 오기 전까지 특정 호핑 패턴을 계속 사용하고, RRC 재설정 동안에는 호핑을 하지 않을 수 있다.
제 1-1 안: 단말이 사용할 협대역 호핑 패턴을 RRC로 지정하고, DCI로 활성화 또는 비활성화를 지시할 수 있다. RRC로 지정된 협대역 호핑 패턴을 DCI의 1비트 필드를 사용하여 호핑을 활성화 또는 비활성화를 할 수 있다. 이 경우, 단말은 호핑이 활성화 또는 비활성화된 서브프레임 이후의 서브프레임을 기준 자원으로 하는 CSI부터 피드백하고, 그 이전의 CSI는 피드백하지 않을 수 있다. 또한, 호핑이 비활성화된 경우, 단말은 평균하고 있던 CSI 대신, 현재 단말이 CSI를 보고해야 하는 협대역에서 측정한 가장 최근의 CSI를 보고할 수 있다.
제 1-2 안: RRC로 협대역 호핑 패턴을 k개(k>1) 지정하고, DCI의 특정 필드로 단말이 사용할 협대역 호핑 패턴을 지시할 수 있다. 기타 동작은 위 제 1-1 안과 같이 수행한다.
제 2 안: 단말이 사용할 협대역 호핑 패턴을 CSI-RS 설정에 포함시킬 수 있다.
협대역 별 CSI-RS 설정이 사용되는 경우, 각 CSI-RS 설정마다 순서를 지정하여, 각 순서에 해당하는 CSI-RS 설정에 지정된 협대역으로 호핑이 수행될 수 있다.
전체 협대역을 위한 CSI-RS 설정이 사용되는 경우, 단말이 호핑을 하는 협대역의 순서를 포함시킬 수 있다.
최대 호핑 협대역 수
단말은 CSI 평균을 위해 이전에 측정한 채널 정보를 저장해 놓고 있어야 한다. 특히 단말은 각 협대역 마다 측정한 채널을 최소 하나 이상 저장해 놓는 것이 바람직하다. 하지만, 단말의 용량(capacity) 혹은 다른 작업에 이용하기 위해 단말의 메모리가 부족할 수 있고, 따라서, 단말이 호핑할 수 있는 협대역의 수를 제한하는 것으로 단말이 최대로 저장하고 있어야 하는 측정한 CSI의 개수/기간을 일정 이하로 제한할 수 있다.
이를 위해, 단말이 최대 호핑할 수 있는 협대역의 수가 RRC 시그널링 등으로 지정될 수 있다. 이 경우 단말은 해당 숫자를 초과하는 호핑 협대역 설정을 수신했더라도, 지정된 수만큼의 협대역만을 호핑에 이용할 수 있다.
제 1 안: 고정된 최대 호핑 협대역 수
단말에게 지정될 수 있는 최대 호핑 협대역의 수가 제한될 수 있다. 이는 단말의 카테고리, 성능(capability) 등에 의해 정해질 수 있다. 또한, 기지국이 단말로부터 상기 단말의 최대 호핑 협대역 수를 수신하여, 상기 단말을 위한 호핑 협대역을 지정해 줄 때 사용할 수 있다.
제 1-1 안: UE 성능을 고려한 최대 호핑 협대역 수
제 1 안과 유사하나, 단말의 서버 크기 등 특정 성능에 따라 최대 호핑 협대역 수가 도출될 수 있다.
이 경우, 설정된 호핑 협대역 수가 최대 호핑 협대역 수를 초과할 경우, 단말이 어떤 협대역을 호핑에 이용할 지에 대한 여부가 정의될 수 있다.
RAR(random access response) 전송을 위한 호핑 없음(No hopping for RAR transmission)
RACH(random access channel)를 통해 비주기적 CSI 요청을 기지국이 단말로 전송하는 경우가 있다. 이를 위해, 단말은 RA(random access) 프리앰블을 전송 후 RAR의 수신을 기다리며 CSI를 측정/계산할 수 있는데, 이를 위해 기지국은 해당 구간 동안 협대역 호핑/재조정을 금지하고, 단말은 해당 구간 동안 협대역 호핑/재조정 동작이 없을 것이라고 가정할 수 있다.
혹은, RAR이 전송되는 협대역의 개수가 제한되어 있는 경우, 단말은 해당 협대역들에서의 CSI를 측정할 수 있다.
또한, 단말이 CSI 평균 등의 목적으로 측정된 채널 정보를 저장하고 있을 수 있는데, 기지국은 단말에게 CSI 유효 기간에 관한 정보를 RRC 시그널링 등의 방법으로 지정할 수 있고, 단말이 상기 CSI 유효 기간 동안 상기 측정된 채널 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 단말에게 CSI 유효 기간을 100ms라고 전달한 경우, 단말은 100ms 이전에 측정된 채널 정보는 사용하지 않고 폐기할 수 있다.
또한, 상기 협대역 호핑을 위한 호핑 주기를 CSI-RS 전송 주기의 정수 배로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 9에 도시된 것처럼, CSI-RS 전송 주기가 5개 서브프레임이고, 호핑 주기가 4개 서브프레임으로 설정된 경우를 고려할 수 있다. 이 경우, 기지국은 해당 단말에 전송하는 협대역을 0과 1 사이에서 매 4개 서브프레임마다 전환하는데, 단말이 서브밴드 1에서 측정할 CSI-RS가 없으므로 제대로 된 CSI를 측정 또는 계산할 수 없다. 따라서, 호핑 주기를 CSI-RS 전송 주기의 n배(n은 양의 정수)로 설정하여, 매 협대역의 호핑 타이밍마다 같은 수의 CSI-RS가 단말에게 전송될 수 있도록 해야 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예예 따른 동작을 도시한다.
도 10은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 단말은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신할 수 있다.
상기 단말은 채널 상태 보고를 위한 설정을 수신할 수 있다(1010).
상기 단말은 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산할 수 있다(S1020).
상기 단말은 상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고할 수 있다(S1030).
상기 채널 품질 지시자를 계산함에 있어서, 상기 단말은 상기 복수의 협대역 각각을 위한 채널 상태 보고를 위한 기준 자원에서 채널 측정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 단말은 상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과를 균일하게 사용할 수 있다. 상기 단말은 상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과에 서로 다른 가중치를 적용하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 주기적 광대역 피드백 모드는 모드 1-0 또는 1-1인 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
상기 단말은 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 각각에 대한 채널 품질 지시자 중 최상의(best) CQI를 보고할 수 있다. 상기 복수의 협대역의 크기는 시스템 대역폭과 관계 없이 고정된 값일 수 있다.
또는, 상기 단말은 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 둘 이상의 협대역을 포함하는 협대역 그룹에 대한 채널 품질 지시자를 보고할 수 있다. 상기 협대역 그룹은 미리 정의되거나 상위 계층 신호로 설정될 수 있다.
상기 협대역 그룹 내 적어도 일부가 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 경우, 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 상기 협대역 그룹 내 특정 협대역을 위한 채널 품질 지시자 보고는 무시될 수 있다.
상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자는 셀-특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 사용하여 계산될 수 있다.
또한, 상기 단말은 상기 채널 상태 보고를 위한 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 설정을 수신할 수 있고, 상기 CSI-RS 설정은 상기 복수의 협대역 전체를 위한 것이며, 상기 CSI-RS의 전송 주기는 상기 복수의 협대역 간 재조정 주기의 정수 배로 설정될 수 있다.
이상으로 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 10과 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신하는 단말에 의해 수행되며,
    채널 상태 보고를 위한 설정을 수신하는 단계;
    상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 품질 지시자를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 협대역 각각을 위한 채널 상태 보고를 위한 기준 자원에서 채널 측정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과를 균일하게 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 채널 품질 지시자 계산을 위해 상기 복수의 협대역 각각에서 측정된 채널 측정의 결과에 서로 다른 가중치를 적용하여 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 주기적 광대역 피드백 모드는 모드 1-0 또는 1-1인 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 각각에 대한 채널 품질 지시자 중 최상의(best) CQI를 보고하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 협대역의 크기는 시스템 대역폭과 관계 없이 고정된 값인 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 부대역(subband) 피드백 모드가 설정되면, 둘 이상의 협대역을 포함하는 협대역 그룹에 대한 채널 품질 지시자를 보고하는 단계를 더 포함하고,
    상기 협대역 그룹은 미리 정의되거나 상위 계층 신호로 설정되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 협대역 그룹 내 적어도 일부가 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 경우, 상기 복수의 협대역에 포함되지 않는 상기 협대역 그룹 내 특정 협대역을 위한 채널 품질 지시자 보고는 무시되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자는 셀-특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 사용하여 계산되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고를 위한 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 CSI-RS 설정은 상기 복수의 협대역 전체를 위한 것이며, 상기 CSI-RS의 전송 주기는 상기 복수의 협대역 간 재조정 주기의 정수 배로 설정되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 수행하도록 구성된 단말에 있어서, 상기 단말은 복수의 협대역 사이를 재조정(retuning)해가며 데이터를 수신하며,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는:
    채널 상태 보고를 위한 설정을 수신하고, 상기 채널 상태 보고를 위한 설정에 따라 주기적 광대역 피드백 모드가 설정되면, 상기 복수의 협대역 전부를 위한 채널 품질 지시자를 계산하고, 그리고 상기 계산된 채널 품질 지시자를 보고하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 단말.
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