WO2017039166A1 - 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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WO2017039166A1
WO2017039166A1 PCT/KR2016/008694 KR2016008694W WO2017039166A1 WO 2017039166 A1 WO2017039166 A1 WO 2017039166A1 KR 2016008694 W KR2016008694 W KR 2016008694W WO 2017039166 A1 WO2017039166 A1 WO 2017039166A1
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csi
cri
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resource
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김기준
박종현
양석철
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엘지전자 주식회사
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    • H04W52/30—TPC using constraints in the total amount of available transmission power
    • H04W52/36—TPC using constraints in the total amount of available transmission power with a discrete range or set of values, e.g. step size, ramping or offsets
    • H04W52/367—Power values between minimum and maximum limits, e.g. dynamic range

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 state reporting, wherein one or more channel state information-reference signal (CSI-RS) resources are configured in a channel state information (CSI) process by a base station, and the terminal is configured to provide the CSI-RS resources.
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • the terminal Generate channel state information including a CSI-RS resource indicator (CRI) indicating one of the plurality of CSI-RS resources and a rank indicator (RI) based on the CRI, and the terminal reports the channel state information
  • CRI CSI-RS resource indicator
  • RI rank indicator
  • the base station configures a plurality of channel state information-reference signal (CSI-RS) resources for a first channel state information (CSI) process And receiving, by the base station, channel state information including a CRI (CSI-RS resource indicator) indicating one of the plurality of CSI-RS resources and a rank indicator (RI) based on the CRI from the terminal.
  • CSI-RS channel state information-reference signal
  • a terminal device in a wireless communication system comprising: a radio frequency (RF) unit, and a processor configured to control the RF unit, the processor comprising: a plurality of CSI-RSs; channel state information-reference signal (CSI) resource is configured for the channel state information (CSI) process, CSI (RS resource indicator) indicating one of the plurality of CSI-RS resources and RI based on the CRI ( Generating channel state information including a Rank Indicator); And a terminal configured to report the channel state information by controlling the RF unit.
  • CSI channel state information-reference signal
  • a base station apparatus in a wireless communication system comprising: a radio frequency (RF) unit, and a processor configured to control the RF unit, the processor comprising: a first channel state; setting a plurality of channel state information-reference signal (CSI-RS) resources for an information process; And a base station configured to control the RF unit to receive channel state information including a CSI-RS resource indicator (CRI) indicating one of the plurality of CSI-RS resources and a rank indicator (RI) based on the CRI.
  • CSI-RS resource indicator CRI
  • RI rank indicator
  • the CRI and the RI may be concatenated and included in the channel state information.
  • the CRI may be arranged and connected before the RI.
  • the terminal when a single CSI-RS resource is configured for the CSI process, the terminal is assigned to the single CSI-RS resource without a CRI indicating the single CSI-RS resource.
  • Generate channel state information including the RI for the CSI and the base station may receive channel state information including the RI for the single CSI-RS resource without the CRI indicating the single CSI-RS resource from the terminal; have.
  • the channel state information including the CRI and the RI based on the CRI or the channel state information including the RI for the single CSI-RS resource without the CRI indicating the single CSI-RS resource may be represented by the following equation:
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • the channel state information is CRI + RI consisting of a CRI corresponding to each of the plurality of CSI process and RI based on the corresponding CRI
  • a plurality of pairs may be included, and the plurality of CRI + RI pairs may be combined in an order based on index information of the plurality of CSI processes or index information of a plurality of carriers associated with the plurality of CSI processes.
  • more efficient channel state reporting is possible by transmitting a CRI indicating one of a plurality of CSI-RS resources configured in a CSI process and an RI based on the CRI together.
  • 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.
  • FIG. 6 shows a transmittable pattern of CSI-RS having 8 antenna ports in an RB composed of 12 subcarriers in an LTE-A system.
  • FIG. 7 shows transmission patterns of two-port, four-port, and eight-port CSI-RSs.
  • FIG. 9 shows a three-dimensional beam pattern through a two-dimensional antenna array.
  • ERE energy per resource element
  • 11 and 12 illustrate antenna port groups.
  • FIG. 13 shows a mapping relationship between an antenna port group and an antenna element group.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating resource elements for transmitting DM-RS, ACK / NACK, RI, and CQI when reporting CSI through PUSCH in LTE standard technology.
  • 15 to 17 illustrate a method of transmitting channel state information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 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.
  • 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.
  • 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
  • 5 is a diagram illustrating 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.
  • FIG. 5 illustrates that the receiving end transmits precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, the present invention 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 codebook example of Table 5, 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 Shift
  • 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.
  • a cell-specific RS CRS
  • a UE-specific RS a UE-specific RS
  • the UE-specific RS is used only for data demodulation, and the CRS is used not only for data demodulation but also for RRM measurement such as CSI acquisition and handover.
  • the CRS is transmitted every subframe for the entire system band, and RS for up to four antenna ports is transmitted according to the number of transmit antennas of the base station. For example, if the number of transmitting antennas of the base station is two, CRSs for antenna ports 0 and 1 are transmitted, and if four, CRSs for antenna ports 0 to 3 are transmitted.
  • the LTE-A system up to eight transmit antennas are supported as a downlink of the base station.
  • the RS for up to eight transmit antennas are transmitted in every subframe in the same manner as the CRS of the existing LTE, the RS overhead becomes excessively large. Therefore, in the LTE-A system, two RSs are added, separated into CSI-RS for CSI measurement and DM-RS for data demodulation for selecting MCS and PMI.
  • the CSI-RS can be used for purposes such as RRM measurement, but is designed for the purpose of obtaining CSI. Since the CSI-RS is not used for data demodulation, it does not need to be transmitted every subframe.
  • the DM-RS is transmitted to the UE scheduled in the corresponding time-frequency domain. That is, the DM-RS of a specific UE is transmitted only in a region where the UE is scheduled, that is, a time-frequency region in which data is received.
  • FIG. 6 shows a transmittable pattern of a CSI-RS having 8 antenna ports in an RB composed of 12 subcarriers in an LTE-A system.
  • the RS for one antenna port is spread over two OFDM symbols.
  • the two RSs share two REs and are separated using orthogonal codes.
  • REs represented by the numbers 0 and 1 mean two REs through which CSI-RS ports 0 and 1 are transmitted.
  • expressions such as CSI-RS ports 0 and 1 are used, and CSI-RS ports 0 and 1 are port 15, CSI-RS for distinguishing them from other types of RS such as CRS or UE-specific RS. It may have an index such as 16.
  • the CSI-RS may be configured to have 1, 2, and 4 ports in addition to 8 ports.
  • Table 7 shows the location of the transmission RE of the N-port CSI-RS in the transmission scheme of the normal CP as the subcarrier index k, the OFDM symbol index l, and the slot index n s in the RB.
  • the 8-port CSI-RS has only 5 transmission patterns in one subframe. 7 shows transmission patterns of two-port, four-port, and eight-port CSI-RSs.
  • the CSI-RS configuration is composed of antennaPortsCount, subframeConfig, resourceConfig, etc., and how many antenna ports CSI-RS is transmitted and how the period and offset of the subframe to which the CSI-RS is transmitted And tells which RE position (frequency and OFDM symbol index) is transmitted in the corresponding subframe.
  • the base station delivers the following information when delivering a specific CSI-RS configuration to the UE.
  • antennaPortsCount a parameter indicating the number of antenna ports used for transmission of CSI reference signals (e.g., 1 CSI-RS port, 2 CSI-RS port, 4 CSI-RS port or 8 CSI-RS port)
  • resourceConfig Parameter about location of CSI-RS allocated resource
  • subframeConfig Parameter about subframe period and offset to which CSI-RS will be transmitted
  • Pc may have values in the range of [-8, 15] dB with 1 dB step size when the UE derives the CSI feedback. When present, it corresponds to the ratio of CSI-RS EPRE to PDSCH energy per resource element (EPRE).
  • zeroTxPowerResourceConfigList Parameters for zero-power CSI-RS configuration
  • zeroTxPowerSubframeConfig Parameter about subframe period and offset to which zero power CSI-RS will be transmitted.
  • AAS active antenna system
  • each antenna includes an active element such as an amplifier.
  • the AAS does not require a separate cable, connector, or other hardware for connecting the amplifier and the antenna according to the use of the active antenna, and thus has high efficiency in terms of energy and operation cost.
  • the AAS supports an electronic beam control scheme for each antenna, thereby enabling an advanced MIMO technology such as forming a precise beam pattern or a three-dimensional beam pattern in consideration of the beam direction and the beam width.
  • a large scale MIMO structure having a plurality of input / output antennas and a multi-dimensional antenna structure is also considered.
  • a 3D beam pattern may be formed by an active antenna of the AAS.
  • N h represents the number of antenna columns and N v represents the number of antenna rows.
  • the base station may receive a signal transmitted from the terminal through a plurality of antennas, and the terminal may set its transmission power very low in consideration of the gain of the large receiving antenna in order to reduce the interference effect.
  • antenna ports of RSs (reference signals) transmitted in the same orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol in a frequency division multiplexing (FDM) + time division multiplexing (TDM) scheme are grouped, and physical antenna elements are also grouped. Each antenna port in the port group may be transmitted through multiple antenna elements of different antenna element groups.
  • the codebook of the precoding matrix for data transmission and CSI reporting can be combined with a selection codebook for antenna port group selection and a constant modulus codebook for determining the beam pattern to be used for the selected antenna port group. have..
  • the selection codebook is used to inform the information of which group of antenna port groups to use, and the constant modulus codebook is used to inform the ports in the antenna port group which precoding to apply. Can be.
  • a specific subcarrier of a transmission OFDM symbol of each antenna port is called a resource element (RE), and the RE of the k-th subcarrier of an n-th OFDM symbol of an n-th antenna port is RE (k, l , n).
  • the average energy transmitted per RE of each antenna port is called an energy per resource element (EPRE).
  • E t T ⁇ P t / K
  • EPRE Is E t T ⁇ P a / K. Since K subcarriers are amplified and transmitted by a single amplifier, transmission power exchange between subcarriers is easy. That is, the transmission energy of all K subcarriers in the same OFDM symbol does not have to exceed K ⁇ E a .
  • Antenna port is a logical antenna concept and does not mean a real (physical) antenna element. Therefore, antenna ports are sometimes referred to as virtual antennas and antenna elements as physical antennas. The way each logical antenna port is mapped to a physical antenna element is an important factor in designing the entire MIMO system. One-to-one mapping for mapping antenna ports to one antenna element and one-to-many mapping for mapping antenna ports to multiple antenna elements may be considered in the antenna mapping scheme.
  • the mapping from the antenna port to the antenna element is represented by the virtualization matrix B in the following equation.
  • x denotes a transmission signal at the antenna port
  • z denotes a transmission signal at the antenna element.
  • the number of antenna ports may be smaller than the number of antenna elements, but for convenience of explanation, the case where the number of antenna ports is also N t is considered.
  • b n represents a virtualization vector indicating a relationship in which an nth antenna port is mapped to antenna elements.
  • One non-zero element of the virtualization vector b n indicates a one-to-one mapping method, and a plurality of non-zero elements indicates a one-to-many mapping method.
  • the transmission data symbol vector is transmitted through each of the N t antennas by precoding, as shown in the following equation, where the precoding matrix W is equal to the maximum power P t .
  • the elements have the same size, i.e. Is preferably.
  • the number R of data layers transmitted at the same time is also called the number of streams or rank.
  • the transmitted signal of Equation 3 is received by a receiver having N r receive antennas after passing through the channel, and the received signal may be represented by the following equation.
  • H denotes an N r ⁇ N t channel matrix
  • n denotes an N r ⁇ 1 noise vector.
  • the effective channels H, B, and W are required for data demodulation, a method of directly estimating an effective channel through DM-RS transmission is also possible. However, in order to determine the precoding matrix W that maximizes transmission efficiency, the channel matrix H ⁇ B must be estimated.
  • Effective Channel Matrix Can be expressed as N t channel column vectors, Denotes an effective channel between the n-th transmit antenna port and the N r receive antennas. Estimation of the effective channel matrix is performed by transmitting an independent RS at each antenna port Let be estimated separately. RS requires that RS for each antenna port be transmitted through orthogonal resources for the accuracy of channel estimation. That is, in order to transmit the RS for the 0-th antenna port in Equation 2, the precoding matrix is a column vector of rank 1 and all elements except the first element are 0, that is, , (i ⁇ 0). Where the size of the first element w 0 is This is preferably because the data symbols are transmitted with an energy of N t ⁇ E a so that they are transmitted with the same transmission energy and have the same cell coverage.
  • the N t one method for transmitting the FDM the RS for antenna ports RE (k i, l, n i) n i in - n on the second port RS is transmitted in the RE (k j, l, n j) j -
  • RE (k i , l, n i ) and RE (k j , l, n j ) are not transmitted, so RE (k i , l, n i ) and RE (k
  • the 0-th antenna port may perform a muting operation in which no signal is transmitted so as not to interfere with RS transmitted from another port, and transmit from the corresponding RE.
  • the energy is transferred to the RE (2, l, 0) where the RS of the 0-th antenna port is transmitted.
  • the EPRE of the RS transmission RE is N t times larger than the EPRE of the data transmission RE in terms of the EPRE per antenna, the RS transmission energy and the data transmission energy are the same in terms of the energy of the sum of the transmission energies of all antennas.
  • the RS is repeatedly transmitted at regular intervals on the frequency axis in order to measure the entire band channel. Since at least one RS must be transmitted for each coherence bandwidth BW c of the channel, the spacing of subcarriers through which RS of the same antenna port is transmitted should be set lower than T ⁇ BW c .
  • TDM or CDM scheme should be additionally considered.
  • 11 illustrates an example of transmitting 16 RSs to a total of 16 REs using four subcarriers and four OFDM symbols in an OFDM resource grid as an example of an FDM + TDM scheme.
  • the 0-th antenna port transmits RS to RE (2,2,0), and muting is performed on the RE where the RS of another antenna port is transmitted.
  • an antenna port mapping scheme for increasing transmission energy efficiency of the RS transmission scheme of FDM + TDM in a state in which the transmission power limitation of the antenna element amplifier is given will be described.
  • the antenna virtualization of Equation 1 is applied so that the transmission energy of RS becomes N t ⁇ E a . It allows a single antenna to the antenna port mapping scheme to be used for both the transmission power of the antenna elements of M t be sent to the antenna elements of M t.
  • the RS transmission energy is boosted by M f times by the transmission power exchange between the FDM RSs, and the transmission power is boosted by M t times by one-to-many antenna mapping.
  • antenna ports of RSs transmitted in the same OFDM symbol are formed as a group to group the antenna ports in a disjoint manner.
  • the group from the i ⁇ M f th antenna port to the (i + 1) ⁇ M f ⁇ 1 th antenna port is called a group T (i).
  • N t antenna elements are divided by M t to form M f groups, and the i th antenna element group is called group E (i).
  • one antenna port is mapped to all antenna elements belonging to one antenna element group E (i). That is, there is a one-to-one mapping between the antenna port and the antenna element group.
  • antenna ports belonging to the same group T (i) are mapped to different antenna element groups.
  • the grouping of antenna elements applied to antenna port group T (i) and antenna port group T (j) may be different. However, hereinafter, the description will be limited to the case where the grouping method of the antenna elements is maintained for convenience of description. In particular, a case of grouping the i ⁇ M t th antenna element to the (i + 1) ⁇ M t ⁇ 1 th antenna element into the group E (i) will be described as a representative example. In this case, the antenna ports mapped to the same antenna element group are grouped to define this as the antenna port group F (i).
  • the proposed scheme will be described as a feature of the antenna virtualization matrix.
  • the antenna virtualization matrix B of Equation 1 is represented by a matrix of M t as in the following equation.
  • C n represents a virtualization matrix applied to the nth antenna port group T (n).
  • C n may be expressed as an M t ⁇ 1 column vector as in the following equation.
  • each row vector has only one non-zero element. This is to ensure that each antenna element is mapped to one antenna port in antenna port group T (n).
  • Equations 6 and 7 form the group F (i) because the i th antenna port of the antenna port group T (n) is mapped to the same group E (i).
  • group E (i) is composed of M t antenna ports spaced at intervals of M f from the i th antenna port.
  • each antenna port belonging to group F (i) is transmitted in another OFDM symbol of the same subcarrier.
  • the RSs of the antenna ports forming the group T (n) should be transmitted in the same OFDM symbol, but the RSs of the ports belonging to the group T (n) and the group T (n + 1) are transmitted in successive OFDM symbols. It doesn't have to be.
  • This section describes an example of applying the content proposed in the present specification to the 2D AAS of FIG. 12.
  • a group of antenna elements to which RS ports are mapped one-to-many may be applied to a group consisting of horizontal antenna rows or a group consisting of vertical antenna columns.
  • one antenna port is mapped to N h antenna elements so that N v antenna ports form a group T (n) so that corresponding RSs are transmitted in the same OFDM symbol.
  • one antenna port is mapped to N v antenna elements so that N h antenna ports form a group T (n) so that corresponding RSs are transmitted in the same OFDM symbol.
  • the smaller the distance between the antenna elements, the more the shape of the three-dimensional beam may be expressed as the product of the beam in the horizontal direction and the beam in the vertical direction. Therefore, the precoding matrix of the horizontal antenna with the codebook to be used in 2D AAS Matrix of vertical and vertical antennas We consider a codebook consisting of matrices represented by the kronecker product of. According to the indexing order of the antenna ports of FIG. 11, in the case of the example of FIG. 12A, Equation 8 is represented, and in the case of FIG.
  • R is R H
  • the set of precoding matrices of the horizontal antenna is defined as the codebook CB (H) (N h ) of the horizontal antenna
  • the set of precoding matrices of the vertical antenna is defined as the vertical antenna codebook CB (V) (N v ).
  • the selection codebook is used as the horizontal antenna codebook, and the constant modulus codebook is used as the vertical antenna codebook.
  • the selection codebook is used as the vertical antenna codebook and the constant modulus codebook is used as the horizontal antenna codebook.
  • the selection codebook means a codebook having only a matrix formed of column vectors having one non-zero element as a precoding matrix
  • the constant modulus codebook includes a codebook having only a matrix having elements having the same size as a precoding matrix. it means.
  • the configuration of the codebook is such that each element of the final precoding matrix B ⁇ W used in the transmission signal of Equation 3 has the same size.
  • the selection codebook informs information on which groups of M t antenna port groups T (n) are used, and the constant modulus codebook indicates which precoding to apply to antenna ports in the antenna port group. Give information.
  • the antenna port selection codebook of the antenna size N may have the number M of codebooks of rank M selected from N, that is, as many as combination (N, M).
  • the antenna ports may be divided into a plurality of antenna port sets, and the rank M codebook may be limited to select M antenna ports in the same antenna port set.
  • the rank M codebook is the number of selecting M among the ports N / 2 in the set in each of the two antenna port sets, that is, 2 There may be * combinations (N / 2, M).
  • the rank M codebook is the number of selecting M among the N / G ports in the set in each of the G antenna port sets. There may be G * combination (N / G, M) pieces.
  • the proposed scheme is applied when the transmission beams of N antenna ports are not all orthogonal.
  • only the ports orthogonal to the transmission beams of the antenna ports are configured as a set. That is, the transmission beam is orthogonal between the ports in the antenna port set.
  • the transmission beam may not be orthogonal between ports belonging to different antenna port sets. Therefore, rank M codebook allows selecting only antenna ports in the same antenna port set to ensure orthogonality between transport layers.
  • the maximum rank of the antenna port selection codebook may be predefined and the codebook that can be used in each rank may be limited by the bitmap indicator of RRC signaling.
  • R V is The rank of indicates how many antenna port groups are selected. Is the antenna port selection vector, indicating which antenna port group is selected as the r th antenna. Denotes precoding applied to the selected r-th antenna port group. If the rank of is expressed as R H (r), the rank of the entire precoding is given by
  • the rank of total precoding is the sum of the ranks of the precoding matrix applied to each of the selected antenna port groups.
  • N t antenna ports CSI-RS using the proposed scheme are grouped into a plurality of groups, and RSs of antenna ports belonging to the same group are transmitted in the same OFDM symbol. That is, antenna ports of RSs transmitted in the same OFDM symbol may form one group, or RSs of a plurality of antenna port groups may be transmitted in the same OFDM symbol.
  • the number of RSs belonging to the m th RS group must be defined as M f (m).
  • the number of antenna ports per group may be the same.
  • M f (m) N t / M t .
  • the N t antenna ports CSI-RS applying the proposed scheme are grouped into a plurality of groups, and the CSI-RS of the ports belonging to the same group uses the existing CSI-RS transmission pattern of FIG. 7.
  • the number of antenna ports included in one group is selected from 1, 2, 4, or 8.
  • CSI-RSs of ports belonging to the same group are transmitted by being multiplexed by the FDM + CDM scheme of FIG. 7.
  • RSs of ports belonging to different groups may be transmitted in different OFDM symbols.
  • the entire CSI-RS can be said to be transmitted by FDM + CDM + TDM.
  • the base station configures the proposed CSI-RS to the UE, the following information is transmitted to the CSI-RS configuration.
  • Pc is a ratio of the PDSCH EPRE and the CSI-RS EPRE and is a parameter for the UE to assume CSI reporting and determine the quality of the PDSCH.
  • different Pc per antenna port group is applied to enable different transmission power settings between data layers transmitted in each antenna port group.
  • the location of the CSI-RS transmission resource per antenna port group can be individually specified through the CSI-RS configuration, but only the location of the CSI-RS transmission resource of the first group and the location of the CSI-RS transmission resource of the remaining group are relative to the first group. It can be specified in advance.
  • the CSI-RS transmission period and offset may be set identically for all antenna port groups, but different transmission periods and offsets may be set per antenna port group in order to increase CSI-RS transmission efficiency. In particular, when RSs of all the antenna port groups of the CSI-RS cannot be transmitted in the same subframe due to lack of resources, even if RSs of all the antenna port groups are transmitted in the same period, the offset of the transmission subframe may be specified differently for each antenna port group. do.
  • the base station may stop the transmission of the CSI-RS when it is determined that the transmission of the specific CSI-RS is unnecessary to reduce the overhead for the CSI-RS transmission. If the CSI-RS is a CSI-RS configured to UEs in advance, the UEs are informed that the CSI-RS is deactivated through MAC or RRC signaling, so that the CSI estimation for the CSI-RS is no longer performed. Do not do it.
  • This method is applied to the CSI-RS configuration consisting of a plurality of antenna port groups so that the base station can inform whether the CSI-RS transmission is activated or deactivated by antenna port group. That is, when the base station informs the UE of the CSI-RS activation / deactivation command, the base station informs of which antenna port group of which CSI-RS configuration is activated or deactivated.
  • the UE allows the antenna port group deactivated by the activation / deactivation command of the base station to be excluded from the antenna port selection. That is, some codebooks of the antenna port selection codebook are automatically limited. As an example, when receiving the command that the fourth antenna port group is deactivated with the CSI-RS configuration consisting of four antenna port groups configured, the UE selects a fourth antenna port group from the antenna port selection codebook shown in Table 8. Is automatically limited so that the UE does not select the corresponding codebook upon CSI reporting.
  • This section describes the CSI reporting method for CSI-RS configuration formed of a plurality of antenna port groups.
  • the UE reports the information on which antenna port group to select using an antenna port selection codebook.
  • the number of antenna port groups selected is the reported antenna port selection precoding matrix. Determined by the rank of.
  • the UE determines which precoding matrix for the rth selected antenna port group. Report the information about whether to send the data.
  • the precoding matrix applied to the antenna port group is selected from the constant modulus codebook.
  • the UE rank R V and precoding matrix for antenna port group selection for CSI reporting R V ranks R H (r) and the precoding matrix for precoding applied to each selected antenna port group. Can report. The UE then reports on the CQI that can be obtained when the reported precoding matrices have been applied.
  • the reporting period of each report item may be set differently.
  • the reporting period of rank R V is the precoding matrix May be greater than or equal to the reporting period of. That is, if rank R V is reported once every 500 subframes, May be set to be reported once every 100 subframes.
  • the precoding matrix The reporting period of rank R H (r) or May be greater than or equal to the reporting period of.
  • the reporting period of the rank R H (r) is a precoding matrix May be greater than or equal to the reporting period of.
  • an application frequency band of each report item may be set differently. That is, each report item is selected and reported independently by measuring a channel for each band, and the band size of each report item may be set differently.
  • the magnitude of the band in which the rank R V is independently determined is the precoding matrix. It may be greater than or equal to the size of the band of. That is, if the rank R V is determined and reported once every 100 RB May be determined and reported once every 20 RBs. Or, rank R V is one value reported across the system band, May be reported for each subband.
  • the precoding matrix The decision band of rank is R H (r) or It may be greater than or equal to the crystal band of.
  • the determination band of the rank R H (r) is a precoding matrix It may be greater than or equal to the crystal band of.
  • the entire precoding matrix is represented by the Kronecker product of Equation 9, where the UE has a rank R V and a precoding matrix for antenna port group selection for CSI reporting. Rank R H and the precoding matrix for precoding applied to the selected antenna port groups. Can report. And, the UE can report on the CQI that can be obtained when the reported precoding matrices are applied. If the reporting period of CSI information X is denoted as Period (X), Period (R V ) ⁇ Period ( ) ⁇ Period (R H ) ⁇ Period ( Can be set to Or Period (R V ) ⁇ Period (R H ) ⁇ Period ( ) ⁇ Period ( Can be set to
  • the crystal band of the CSI information X is denoted as Bw (X)
  • Bw (R V ) ⁇ Bw ( ) ⁇ Bw (R H ) ⁇ Bw ( Can be set to
  • Bw (R V ) ⁇ Bw (R H ) ⁇ Bw ( ) ⁇ Bw ( Can be set to
  • the UE is R V , , R H is determined and reported as a single value throughout the system band. To report for each subband. Or, for example, the UE determines and reports R V and R H as one value in the system band as a whole. , To report for each subband.
  • Grouped antenna ports of the CSI-RS configuration to which the antenna port grouping proposed by the present invention may be defined as a sub-CSI-RS and configured as a CSI-RS configuration consisting of a plurality of sub-CSI-RSs.
  • a scheme of setting a super CSI-RS by combining a plurality of CSI-RS configurations may be considered.
  • FIG. 13 A case where the present invention is applied to a 2D AAS having 32 antenna elements will be described with reference to FIG. 13.
  • the left side of FIG. 13 represents a physical antenna with 32 antenna elements.
  • the right side of FIG. 13 represents a logical antenna with 32 antenna ports. 13 shows a grouping method of an antenna element and a grouping method of an antenna port, and also shows a mapping between the antenna element and the antenna port.
  • FIG. 13 corresponds to FIG. 12 (b) which groups the antenna elements into vertical antenna rows, where the antenna elements comprise four groups E (0), E (1), E (2) and E (3). Are divided into The 32 antenna ports are also divided into four groups to form groups F (0), F (1), F (2) and F (3).
  • the antenna ports belonging to the group F (i) are virtualized using all antenna elements belonging to the group E (i).
  • the virtualization vector of each antenna port belonging to the group F (i) is set differently.
  • one port is selected from each antenna port group to form group T (i).
  • Each antenna port belonging to group T (i) is mapped to a different antenna element group using the same virtualization vector.
  • the RS for each antenna port belonging to the group T (i) is to be transmitted in the same OFDM symbol.
  • the codebook to be used in the 2D AAS by extending the proposed scheme is to use a Kronecker product of two codebooks as in Equations 8 and 9, or a combination of two types of codebooks as in Equations 10 and 11.
  • the codebook uses a constant modulus codebook and another codebook allows the user to select between an antenna port selection codebook and a constant modulus codebook.
  • This scheme has the flexibility of selecting and using a codebook according to the CSI-RS transmission scheme of the base station.
  • the UE is allowed to specify whether to report CSI using the antenna port selection codebook or CSI using the constant modulus codebook.
  • the codebook to be applied may be specified as an antenna port selection codebook or a constant modulus codebook.
  • the codebook to be used in the 2D AAS by extending the proposed scheme is to use a Kronecker product of two codebooks as in Equations 8 and 9, or a combination of two types of codebooks as in Equations 10 and 11.
  • the codebook uses a constant modulus codebook, and another codebook uses a mixed codebook with a mixture of antenna port selection precoder and constant modulus precoder.
  • the base station may apply a codebook restriction to the mixed codebook according to the CSI-RS transmission scheme to use only a specific kind of precoder, that is, an antenna port selection precoder or constant modulus precoder.
  • the rank R V for antenna port group selection may be limited to some specific value in advance. That is, the rank R V may be limited to be selected only from 1 and 2.
  • the base station may limit the value that the rank R V may have through the RRC signaling for transmitting the MIMO transmission mode.
  • the rank R H (r) applied to each of the selected antenna port groups may be limited to some specific value in advance.
  • the rank of the entire precoding of Equation 12 may be limited to some specific value in advance.
  • the rank of the entire precoding of Equation 12 may be limited so that it cannot be set beyond the number of receive antennas of the terminal or the maximum number of dataators that the terminal can receive.
  • the maximum value of rank R H (r) applied to each antenna port group may be limited to a specific value or less by a transmission characteristic of each antenna port group.
  • the maximum value of R H (r) and the maximum value of the rank of total precoding applied to each of the antenna port groups may be informed to the UE through RRC signaling in which the base station transmits a MIMO transmission mode.
  • each operation of feeding back channel information with an independent CSI feedback setting is called a CSI process.
  • the base station may configure one or more CSI processes for each terminal, and the configuration information may be provided in the form of RRC signaling.
  • the base station sets one or more CSI processes through RRC signaling, and one CSI-RS resource and one CSI-IM (Interference Measurement) resource are set for each CSI process.
  • the present invention proposes that the CSI process is extended to a concept including one or more CSI-RS resources and / or one or more CSI-IM resources.
  • the CSI-RS resource is used when the terminal measures the CSI
  • the CSI-IM resource means a resource used when the terminal performs interference estimation when measuring the CSI.
  • the base station may provide configuration information on the CSI process in which one or more CSI-RS resources and / or one or more CSI-IM resources are configured, to the terminal, and the configuration information may be provided in the form of RRC signaling.
  • the CSI-IM resource may be set according to a transmission mode. For example, in the transmission mode 9, the CSI-IM resource may not be set in the CSI process. In the transmission mode 10, the CSI-IM resource may be set in the CSI process.
  • the antenna group is grouped and the terminal selects the antenna group in a manner in which the antenna ports of each group transmit signals in different beam directions (specifically, three-dimensional directions in which the antenna ports of each group transmit and receive signals).
  • CSI channel state information
  • the present invention proposes a method of reporting CSI for a CSI-RS resource selected by a UE in a method of allocating independent CSI-RS resources for each antenna port group.
  • the present invention proposes various embodiments of whether the selected antenna port group index, beam index, or CSI-RS resource index is multiplexed with CSI information and transmitted through PUSCH.
  • an antenna port group index which is an indicator for a specific antenna port group
  • a beam index which is an indicator for a specific signal transmission direction. It can be understood as the same meaning as (beam index).
  • the CSI-RS resource index which is an indicator for a specific CSI-RS resource, is the same as the antenna port group index. It can be understood as.
  • the direction of the transmission beam may be set differently for each antenna group by using mapping between different antenna ports and antenna elements for each antenna group.
  • the vertical angle of the transmission beam may be set differently for each antenna group.
  • antenna port group 1 may be configured to transmit a signal in a zenith angle direction of 100 degrees and antenna port group 2 may be set to transmit a signal in a zenith angle direction of 110 degrees.
  • the selection operation of the antenna port group in the proposed scheme of the present invention may be referred to as a transmission beam direction selection operation.
  • the selected antenna port group index and the selected beam index have the same meaning.
  • the selected beam index described in the present invention has the same meaning as the selected CSI-RS resource index. That is, the "antenna port group" may mean each CSI-RS resource unit included in a specific CSI process. In addition, selecting a specific antenna port group may correspond to an operation of selecting a specific CSI-RS resource.
  • the CSI process applicable to the present invention is associated with K CSI-RS resources / configurations, and a certain number of antenna ports may be associated with each CSI-RS resource.
  • K may be greater than or equal to 1 a value.
  • the present invention proposes a method of selecting an antenna port group and reporting the CSI of the group.
  • a specific method for the CSI reporting method when the selected antenna port group includes different numbers of ports.
  • the first group has four antenna ports, and the second and third groups have two antenna ports.
  • the UE selects one antenna port group and reports CSI for the selected antenna port group
  • the UE reports CSI for 4-port when the first group is selected in the above example.
  • the terminal should report the CSI for the selected 2-port.
  • each antenna port may consider a distributed antenna system (DAS) installed at a physically different location.
  • DAS distributed antenna system
  • the number of antennas may be different for each transmission point, and an antenna port group may be allocated for each point.
  • Such a technical configuration may be extended by selecting one CSI-RS resource associated with a certain number of antenna ports and reporting CSI for the corresponding CSI-RS resource.
  • the CSI is composed of one or more of a Rank Indicator (RI), a Precoding Matrix Indicator (PMI), and a Channel Quality Indicator (CQI), and the bit length of the reported PMI is set differently according to the number of antenna ports.
  • RI Rank Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the total bit length of the 4-port PMI also depends on whether you are using a Release 8 codebook (Rel.8 codebook) or a dual PMI codebook. In general, as the number of antenna ports increases, the number of bits in the PMI increases accordingly.
  • the bit length of the CQI is defined differently according to the reported RI.
  • the RI is reported through different resources from the PMI and the CQI.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating resource elements for transmitting DM-RS, ACK / NACK, RI, and CQI when reporting CSI through PUSCH in LTE standard technology.
  • ACK / NACK is transmitted through four OFDM symbols adjacent to an OFDM symbol transmitted through a DM-RS
  • RI is transmitted through four OFDM symbols adjacent to an OFDM symbol transmitted through an ACK / NACK. That is, in a subframe of a normal CP including 14 OFDM symbols (# 1 to # 14), RI is transmitted through 2, 6, 9, and 13th OFDM symbols.
  • the base station receiver first receives the RI to check the reported rank, determines the bit length of the reported CQI / PMI according to the rank, and thus receives the CQI / PMI.
  • the RI is transmitted through 1, 5, 7, 11th OFDM symbols of a total of 12 OFDM symbols (# 1 ⁇ # 12).
  • the base station receiver first receives the RI, checks the reported rank, and accordingly finds the bit length of the reported CQI / PMI and the length of the transmitted coded bit, and receives the CQI / PMI accordingly.
  • BI beam index / indicator
  • CRI CSI-RS resource index / indicator
  • the present invention can be extended to an embodiment in which at least one CSI-IM resource is additionally configured in the CSI process.
  • the CSI-IM resource may not be configured or one or more CSI-IM resources may be configured for a specific CSI process described in the present invention.
  • the bits of the reported CSI may vary according to the selected antenna port group or the CSI-RS resource, the selected antenna port group index, the selected beam index (BI), or the selected CSI-RS resource index (CRI) may be changed. Suggest reporting with RI.
  • the [BI or CRI] and the RI are the 2nd, 6th, 9th, 13th OFDM symbols of the 14 OFDM symbols (# 1 to # 14) of the subframe of the normal CP. Can be transmitted through.
  • the [BI or CRI] and RI may be transmitted through 1, 5, 7, and 11th OFDM symbols of a total of 12 OFDM symbols (# 1 to # 12).
  • the base station receiver first receives [BI or CRI] and RI to check the reported rank of [BI or CRI] + RI, and accordingly, the information bit length of the reported CQI / PMI and the coded bit transmitted. ), And the CQI / PMI can be received accordingly.
  • [BI or CRI] and RI of the present invention are both used to determine the information length of PMI / CQI. Therefore, the base station must properly receive both the [BI or CRI] and RI transmitted by the terminal to receive the PMI / CQI normally. Therefore, the method of combining and encoding [BI or CRI] and RI together with the same as the first proposed method is more reliable than the method of encoding and transmitting [BI or CRI] independently from RI as with other proposed methods ( reliable) has the advantage of transmitting the [BI or CRI] and RI.
  • [BI or CRI] and RI are proposed to be concatenated and transmitted.
  • the connected [BI or CRI] and RI may be encoded and transmitted by block coding.
  • [BI or CRI] Length ( ) Is the number of antenna port groups or CSI-RS resources configured in the CSI process ( It can be given by the following formula.
  • the length of [BI or CRI] becomes 0 and thus [BI or CRI] may not be transmitted. In other words, only RI may be transmitted without transmitting [BI or CRI].
  • RI length ( ) Is the maximum rank (k) that the kth antenna group can have Can be given as a function of the maximum value of
  • a concatenation scheme in which [BI or CRI] is disposed first and then RI is arranged may be applied.
  • a concatenation scheme may be applied in which an RI is disposed first and then [BI or CRI] is arranged.
  • the total length of information bits transmitted after concatenation is ( Can be defined as
  • the CSI reported by the UE is the [BI or CRI] and RI.
  • a pair connected to a pair may be applied according to a carrier index, a cell index, or a process index.
  • CSI for each carrier and CSI process is connected to the [BI or CRI] and RI pairs in the order of increasing CSI process index, and then the index or cell index of the component carrier is increased.
  • Channel state information for each of the first CSI process and the second CSI process set in each may be generated such that a pair including [BI or CRI] and RI is concatenated or combined as shown in the following table.
  • the channel state information for the first CSI process of the first CC may be located in a Most Significant Bit (MSB) or may be located after other information.
  • MSB Most Significant Bit
  • RIs of a plurality of cell or component carriers may be sequentially connected, followed by [BI or CRI] of a plurality of cell or component carriers.
  • [BI or CRI] may be set not to be reported.
  • Table 10 shows an example of BRI values according to [BI or CRI] and RI based on the above equation as a table. For example, if three antenna port groups or CSI-RS resource groups are configured, the first group has four antenna ports, and the second and third groups have two antenna ports, [BI or CRI ] And BRI values according to RI can be expressed as follows. In this case, when the [BI or CRI] value is 2 and the RI value is 2, the BRI value may be 6 based on the above equation.
  • BRIs for each CSI may be connected according to a cell index or a CSI process index.
  • FIG. 15 illustrates an example in which [BI or CRI] is transmitted together through a resource element location where an existing RI has been transmitted according to the first proposed scheme.
  • the [BI or CRI] may be transmitted in connection with the RI as in the first-first proposal scheme, or may be transmitted in the form of a newly defined BRI in combination with the [BI or CRI] and the RI.
  • the bit length of the reported CSI may be determined according to the PMI bit length of the port group or the CSI-RS resource having the maximum number of ports among the antenna port group or the CSI-RS resource.
  • the actual length of the PMI reported when the kth antenna group is selected Define it as Of the maximum If it is defined as, when the UE reports the CSI by selecting the k-th antenna group or CSI-RS resources ( - ) May be set to report CQI / [BI or CRI] / PMI and padding bits by further adding padding bits. The length of padding bits added may vary depending on the selected rank.
  • the first group has four antenna ports
  • the second and third groups have two antenna ports.
  • the bit length of the PMI including the padding bits may be set to have a 4-bit length. Accordingly, when the second antenna group is selected, two-bit PMI and two-bit padding bits may be reported. In addition, when the PMI is reported for each subband, a padding bit may be added for each subband. In addition, when the PMI is a dual PMI including the first PMI and the second PMI, the padding bit size may be determined by adding the lengths of the two PMIs together.
  • the 2-1 proposal scheme proposes a method of continuously connecting PMIs and adding as many padding bits as necessary thereafter.
  • Actual length of PMI reported when kth antenna group is selected in the proposed scheme Denotes the information length of all reported PMIs including both the first PMI and the second PMI in the case of wideband PMI, subband PMI, and dual PMI transmitted in the corresponding CSI reporting mode.
  • the UE selects the k-th antenna group and reports CSI ( - )
  • Padding bits may be added after the information string of PMIs to report CQI / [BI or CRI] / PMI and padding bits. That is, the CSI may be configured to connect in order of CQI, [BI or CRI], and PMI when generating the CSI information string.
  • [BI or CRI] may be set to be placed before the PMI so that the PMI length can be checked first.
  • Table 11 shows the bit lengths of the CQI and PMI fields in the case of PUSCH CSI reporting mode 1-2 in the LTE standard. Where N represents the number of subbands.
  • PUSCH CSI reporting mode 1 is proposed in the 2-1 proposal.
  • the field configuration of CQI / [BI or CRI] / PMI and padding bits in -2 may be represented as shown in Table 12.
  • the second proposed scheme proposes a method for generating and reporting a corrected PMI by adding padding bits to individual PMIs. For example, if a group with four-port antennas and a group with two-port antennas are mixed, a two-bit 2-port PMI is added to the 2-bit zero, leading to a four-bit corrected PMI. It can be set to generate and report it. In this case, in the case of the wideband PMI, the subband PMI, and the dual PMI, the first PMI and the second PMI may be individually corrected according to the CSI reporting mode.
  • the codebook that is finally reported may be configured to use the dual codebook. That is, even when one of the antenna port groups uses the dual PMI codebook, the last reported codebook may use the dual codebook. In this case, in case of reporting PMI by selecting an antenna port group using a single PMI codebook, it may be configured to report zero padding bits to the first PMI.
  • the 2-2 proposal scheme can effectively operate in a manner in which [BI or CRI] is reported for each subband. For example, if it is possible to select the port group 1 or the first CSI-RS resources in subband 1 and the port group 2 or the second CSI-RS resources in subband 2, the subband 1 is added to the reported PMI for each subband. The length of the padding bit may be set differently for each subband. In the manner in which [BI or CRI] is reported for each subband, [BI or CRI] and PMI for each subband may be reported in pairs. Alternatively, in the case of the dual PMI codebook, each subband [BI or CRI], the first PMI, and the second PMI may be reported together.
  • the first PMI of each antenna port group or each CSI-RS resource may be reported, and a subband [BI or CRI] and a second PMI may be configured to report. Or, it may be configured to report an optimal single first PMI to be applied to all antenna port groups or CSI-RS resources in common, and configure a subband [BI or CRI] and a second PMI in pairs and report them together.
  • the UE may receive a codebook to be used for each antenna port group or CSI-RS resource from the base station through RRC signaling. If a codebook to be used by the number of antennas per port is previously defined, such setting is not necessary. However, when there are a plurality of codebooks that can be used according to the number of antennas per port, it is possible to specify which codebook to use. Typically, in the case of a 4-port codebook, a Release 8 codebook (Rel.8 codebook) or a dual PMI codebook (dual PMI codebook) can be configured from the base station by RRC signaling. This designation may be applied to the entire port group or may be individually designated for each port group.
  • FIG. 16 illustrates an example in which [BI or CRI] / PMI / CQI is transmitted through a resource element location where an existing PMI / CQI was transmitted according to the second proposed scheme.
  • [BI or CRI] may be transmitted through channel encoding together with PMI / CQI.
  • the third proposed scheme as illustrated in FIG. 17, a method of channel encoding [BI or CRI] independent of PMI / CQI and mapping to a virtual resource element is proposed.
  • a transmission symbol belonging to one OFDM symbol is transmitted in a single carrier-orthogonal frequency division multiplexing (SC-OFDM) scheme
  • SC-OFDM single carrier-orthogonal frequency division multiplexing
  • the frequency axis of FIG. 17 is defined as a virtual frequency axis.
  • the receiver of the base station since only [BI or CRI] is channel-encoded and transmitted alone, the receiver of the base station first determines [BI or CRI] and determines the size of PMI and CQI based on the received RI and decodes accordingly. Enable to receive PMI / CQI.
  • the channel coding scheme applied to [BI or CRI] and the channel coding scheme applied to PMI / CQI may be different.
  • a block coding scheme may be applied to channel coding applied to [BI or CRI]
  • a convolutional channel coding scheme may be applied to PMI / CQI.
  • whether to add a CRC may be individually designated in the channel coding process.
  • CRC is not added in the channel coding process of [BI or CRI], but CRC may be added in the channel coding process of PMI / CQI.
  • the modulation scheme of [BI or CRI] may be limited to the QPSK modulation scheme regardless of data modulation.
  • the length of [BI or CRI] becomes 0 and thus [BI or CRI] may not be transmitted.
  • the number of resource elements RE to which the BI and the CRI are connected or the BRI is transmitted may be determined as shown in Equation 18.
  • [BI or CRI] + RI collectively refer to both a form in which [BI or CRI] and RI are concatenated, as well as a newly defined form of information (BRI) by combining [BI or CRI] and RI.
  • a correction value applied to calculate the number of resource elements (RE) that transmits [BI or CRI] + RI Is a correction value applied to calculate the number of resource elements that transmit a specific RI without a specific CRI.
  • the number of resource elements for transmitting a specific RI without the specific CRI may be calculated through Equation 20 below.
  • the number of REs through which PMI / CQI is transmitted in the first proposal scheme may be determined as follows.
  • the number of REs through which RI is transmitted in the second proposal scheme may be determined as follows.
  • the number of REs in which [BI or CRI] / PMI / CQI is transmitted in the second proposal scheme may be determined as follows.
  • the number of REs through which RI is transmitted in the third proposal method may be determined as follows.
  • the number of REs to which [BI or CRI] is transmitted may be determined as follows.
  • the base station or And then Can be informed to the UE by RRC signaling individually. At this time, by the RRC signaling , or And then May be set in advance.
  • 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, where Nt is a positive integer greater than one.
  • 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 terminal operates as the transmitter 10 in the uplink, and operates as the receiver 20 in the downlink.
  • the base station 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 transmitter corresponds to a terminal and the receiver corresponds to a base station.
  • the processor of the transmitting apparatus indicates a CRI indicating one of the plurality of CSI-RS resources.
  • Channel state information including a CSI-RS resource indicator and a RI (Rank Indicator) based on the CRI may be generated, and the channel state information may be reported by controlling an RF unit of the transmitter.
  • the CRI and the RI may be concatenated and included in the channel state information.
  • the CRI may be disposed and connected before the RI.
  • the processor of the receiving apparatus may control the RF unit of the receiving apparatus to receive channel state information including the CRI and the RI based on the CRI.
  • the CRI and the RI may be concatenated and included in the channel state information.
  • the CRI may be disposed and connected before the RI.
  • the present invention can be used in a wireless communication device such as a terminal, a relay, a base station, and the like.

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다. 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 본 발명의 단말은 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성한다. 상기 단말은 상기 채널 상태 정보를 보고한다. 이로써, 본 발명에서는 CSI 프로세스를 위해 설정된 복수의 CSI-RS 자원들 중 선택된 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI를 상기 선택된 CSI-RS 자원에 대한 RI와 함께 전송함으로써 보다 효율적인 채널 상태 보고가 가능하다.

Description

채널 상태 보고 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 방안을 제안하며, 기지국에 의해 CSI (channel state information) 프로세스에 1개 이상의 CSI-RS (channel state information - reference signal) 자원들이 설정되고, 단말이 상기 CSI-RS 자원 중 하나의 CSI-RS 자원에 대한 채널 상태 보고 방법을 제안한다.
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 양상으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 채널 상태 보고 방법에 있어서, 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 상기 단말이 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성하고, 상기 단말이 상기 채널 상태 정보를 보고하는 채널 상태 보고 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 상태 수신 방법에 있어서, 상기 기지국이 제1 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원들을 설정하고, 상기 기지국이 단말로부터 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 수신하는 채널 상태 수신 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서, 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는: 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성; 및 상기 RF 유닛을 제어하여 상기 채널 상태 정보를 보고하도록 구성되는 단말이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상으로, 무선 통신 시스템에서의 기지국 장치로서,무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는: 제1 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원들을 설정; 및 상기 RF 유닛을 제어하여 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 수신하도록 구성되는 기지국이 제공된다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함될 수 있다.
특히, 상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결될 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 CSI 프로세스를 위해 단일의(single) CSI-RS 자원이 설정되는 경우, 상기 단말은 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보를 생성할 수 있고, 상기 기지국은 상기 단말로부터 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보를 수신할 수 있다.
이때, 상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 채널 상태 정보 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보는 아래의 수학식:
[수학식]
Figure PCTKR2016008694-appb-I000001
에 기반해 산출되는 개수만큼의 자원 요소를 통해 전송되고,
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000002
는 전송할 상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 전체 비트 개수 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI의 전체 비트 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000003
는 PUSCH (physical uplink shared channel) 전송을 위해 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000004
는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000005
는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 사용된 SC-FDMA (single carrier - frequency division multiple access) 심볼의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000006
와
Figure PCTKR2016008694-appb-I000007
는 상기 PUSCH 전송될 데이터의 코딩 블록의 개수와 각 코드 블록당 데이터 비트의 길이를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000008
은 오프셋 값 또는 보정값을 나타낼 수 있다.
본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 단말이 복수 개의 CSI 프로세스에 대한 채널 상태를 보고하는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 복수 개의 CSI 프로세스 각각에 대응하는 CRI 및 해당 CRI에 기반한 RI로 구성된 CRI+RI 짝을 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 CRI+RI 짝은 상기 복수 개의 CSI 프로세스의 인덱스 정보 또는 상기 복수 개의 CSI 프로세스와 연관된 복수 개 반송파의 인덱스 정보에 기반한 순서로 결합될 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 실시예에서는 CSI 프로세스에 설정된 복수 개의 CSI-RS 자원 중 하나를 지시하는 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 함께 전송함으로써 보다 효율적인 채널 상태 보고가 가능하다.
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 1은 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 코드 북 기반 빔 포밍을 설명한다.
도 6은 LTE-A 시스템에서 12개의 서브캐리어로 구성된 RB에서 8개 안테나 포트를 갖는 CSI-RS의 전송 가능한 패턴을 나타낸다
도 7은 2-포트, 4-포트, 그리고 8-포트 CSI-RS의 전송 패턴을 도시한다.
도 8은 2차원 안테나 배열을 도시한다.
도 9는 2차원 안테나 배열을 통한 3차원 빔패턴을 도시한다.
도 10은 특정 안테나 포트의 EPRE(energy per resource element)를 도시한다.
도 11 및 도 12는 안테나 포트 그룹을 도시한다.
도 13은 안테나 포트 그룹과 안테나 엘리먼트 그룹의 맵핑 관계를 도시한다.
도 14는 LTE 표준 기술에서 PUSCH를 통해 CSI를 보고하는 경우, DM-RS, ACK/NACK, RI, CQI가 전송되는 자원 요소를 나타낸 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 채널 상태 정보가 전송되는 방법을 나타낸 도면이다.
도 18은 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.
표 1
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.
표 2
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 PCTKR2016008694-appb-I000009
*
Figure PCTKR2016008694-appb-I000010
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2016008694-appb-I000011
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000012
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000013
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000014
와
Figure PCTKR2016008694-appb-I000015
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000016
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000017
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000018
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 PCTKR2016008694-appb-I000019
*
Figure PCTKR2016008694-appb-I000020
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 PCTKR2016008694-appb-I000021
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 PCTKR2016008694-appb-I000022
*
Figure PCTKR2016008694-appb-I000023
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 PCTKR2016008694-appb-I000024
*
Figure PCTKR2016008694-appb-I000025
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2016008694-appb-I000026
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000027
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 PCTKR2016008694-appb-I000028
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000029
=
Figure PCTKR2016008694-appb-I000030
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.
표 3
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation LevelL 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.
표 4
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.
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 5는 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 5에서는 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.
표 5
Figure PCTKR2016008694-appb-T000001
표 6
Figure PCTKR2016008694-appb-T000002
상기 표 6에서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000031
는
Figure PCTKR2016008694-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 PCTKR2016008694-appb-I000033
)로만 제한될 수 있다. 상기 표 5의 코드북의 예시에서는 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)의 알파벳이
Figure PCTKR2016008694-appb-I000034
으로 구성되므로, 제한된 알파벳 특성을 가진다고 표현할 수 있다.
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.
앞서 언급한 것처럼, LTE 시스템에서는 유니캐스트 서비스를 위해서 셀-특정 RS(CRS)와 UE-특정 RS의 두 가지 종류의 하향링크 RS가 정의되어 있다. UE-특정 RS는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS는 데이터 복조 이외에도 CSI 획득 및 핸드오버 등의 RRM 측정 등의 목적으로 모두 사용된다. CRS는 시스템 전체 대역에 대해서 매 서브프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS가 전송된다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 네 개인 경우 0 내지 3 번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.
LTE-A 시스템에서 기지국의 하향링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS를 매 서브프레임마다 전 대역에 전송하게 되면 RS 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서, LTE-A 시스템에서는 MCS, PMI 등의 선택을 위한 CSI 측정 목적의 CSI-RS와 데이터 복조를 위한 DM-RS로 분리되어 두 개의 RS가 추가되었다. CSI-RS는 RRM 측정 등의 목적으로도 사용될 수는 있지만 CSI 획득의 주목적을 위해서 디자인되었다. CSI-RS는 데이터 복조에 사용되지 않으므로 매 서브프레임마다 전송될 필요는 없다. 그러므로 CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 시간 축 상에서 간헐적으로 전송하도록 한다. 데이터 복조를 위해서는 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링된 UE에게 전용(dedicatedly)으로 DM-RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM-RS는 해당 UE가 스케줄링된 영역, 즉 데이터를 수신받는 시간-주파수 영역에만 전송된다.
도 6은 LTE-A 시스템에서 12개의 서브캐리어로 구성된 RB에서 8개 안테나 포트를 갖는 CSI-RS의 전송 가능한 패턴을 나타낸 것으로서, 하나의 안테나 포트에 대한 RS는 두개의 OFDM 심볼에 걸쳐서 확산(spread)되어 전송되며 두 RS가 두 RE를 공유하며 직교 코드를 사용하여 구분된다. 예를 들어, 숫자 0과 1로 표현된 RE는 CSI-RS 포트 0과 1이 전송되는 두 RE를 의미한다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해서 CSI-RS 포트 0, 1 등과 같은 표현을 사용하며, CRS나 UE-특정 RS와 같은 다른 종류의 RS와의 구분을 위해서 CSI-RS 포트 0, 1 등은 포트 15, 16 등과 같은 인덱스를 가질 수 있다. CSI-RS는 8 포트 이외에도 1, 2, 4 포트를 가지도록 설정될 수 있다.
표 7은 일반 CP의 전송 방식에서 N-포트 CSI-RS의 전송 RE의 위치를 RB내에서 서브캐리어 인덱스 k와 OFDM 심볼 인덱스 l, 그리고 슬롯 인덱스 ns로 나타내고 있다. 표에 나타나있듯이 LTE 시스템의 프레임 구조 타입 1(FDD모드)과 타입 2(TDD모드)에 공통으로 8-포트 CSI-RS는 하나의 서브프레임에서 5개의 전송 패턴만을 갖는다. 도 7은 2-포트, 4-포트, 그리고 8-포트 CSI-RS의 전송 패턴을 도시한다.
표 7
CSI-RS configuration Number of CSI-RSs configured
1 or 2 4 8
(k',l') nsmod2 (k',l') nsmod2 (k',l') nsmod2
FS-1 and FS-2 0 (9,5) 0 (9,5) 0 (9,5) 0
1 (11,2) 1 (11,2) 1 (11,2) 1
2 (9,2) 1 (9,2) 1 (9,2) 1
3 (7,2) 1 (7,2) 1 (7,2) 1
4 (9,5) 1 (9,5) 1 (9,5) 1
5 (8,5) 0 (8,5) 0
6 (10,2) 1 (10,2) 1
7 (8,2) 1 (8,2) 1
8 (6,2) 1 (6,2) 1
9 (8,5) 1 (8,5) 1
10 (3,5) 0
11 (2,5) 0
12 (5,2) 1
13 (4,2) 1
14 (3,2) 1
15 (2,2) 1
16 (1,2) 1
17 (0,2) 1
18 (3,5) 1
19 (2,5) 1
현재 LTE 표준에서 CSI-RS 설정(configuration)은 antennaPortsCount, subframeConfig, resourceConfig 등으로 구성되어 있어, CSI-RS가 몇 개의 안테나 포트에서 전송되는지, CSI-RS가 전송될 서브프레임의 주기 및 오프셋이 어떻게 되는지, 그리고 해당 서브프레임에서 어떤 RE 위치(주파수와 OFDM 심볼 인덱스)에서 전송되는지 알려준다. 구체적으로 기지국은 특정 CSI-RS 설정을 UE에게 전달할 때 다음과 같은 내용의 정보들을 전달한다.
- antennaPortsCount : CSI 참조 신호들의 전송에 사용되는 안테나 포트들의 수를 나타내는 파라미터 (예컨대, 1 CSI-RS 포트, 2 CSI-RS 포트, 4 CSI-RS 포트 또는 8 CSI-RS 포트)
- resourceConfig : CSI-RS 할당 자원 위치에 관한 파라미터
- subframeConfig : CSI-RS가 전송될 서브프레임 주기 및 오프셋에 관한 파라미터
- p-C : CSI 피드백 CSI-RS를 위해 참조 PDSCH 전송 전력에 대한 UE의 가정에 관한 것이며, Pc는 UE가 CSI 피드백을 도출할 때 1dB 스텝 사이즈로 [-8, 15]dB 범위의 값들을 가질 수 있을 때, PDSCH EPRE(energy per resource element)에 대한 CSI-RS EPRE의 비율에 해당한다.
- zeroTxPowerResourceConfigList : 제로-전력(zero-power) CSI-RS 설정에 관한 파라미터
- zeroTxPowerSubframeConfig : 제로 전력 CSI-RS가 전송될 서브프레임 주기 및 오프셋에 관한 파라미터
진화된 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템(active antenna system: 이하 AAS)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나 시스템과 달리, AAS는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 시스템을 의미한다. 상기 AAS는 능동 안테나 사용에 따라 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터, 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 따라서 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히 상기 AAS는 각 안테나 별 전자식 빔 제어(electronic beam control) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.
상기 AAS 등의 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO 구조 또한 고려되고 있다. 일례로 기존의 일자 형 안테나 배열과 달리 2차원 안테나 배열을 형성할 경우, AAS의 능동 안테나에 의해 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다. 일반적인 2차원 안테나 배열로써 도 8에 도시된 것처럼, Nt=Nv·Nh 개의 안테나가 정방향의 모양을 갖는 경우를 고려할 수 있다. 여기서, Nh는 안테나 열의 수, Nv는 안테나 행의 수를 나타낸다.
송신 안테나 관점에서 상기 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준-정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며 일례로 수직 방향의 섹터 형성 등의 응용을 고려할 수 있다. 또한, 수신 안테나 관점에서는 대규모 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득(antenna array gain)에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다. 따라서 상향링크의 경우, 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며, 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다. 도 9는 상기 예를 도식화 한 것으로 기지국 또는 단말이 AAS 기반의 3D 빔 형성이 가능한 다수의 송/수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 도시한 것이다.
본 발명에서는 FDM(frequency division multiplexing)+TDM(time division multiplexing) 방식에서 동일 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼에 전송되는 RS(reference signal)들의 안테나 포트들을 그룹핑하고, 물리적 안테나 엘리먼트들도 그룹핑하여 안테나 포트 그룹내의 각 안테나 포트가 서로 다른 안테나 엘리먼트 그룹의 다수의 안테나 엘리먼트들을 통해 전송되도록 할 수 있다. 제안 방식에서 데이터 전송 및 CSI 보고를 위한 프리코딩 행렬의 코드북은 안테나 포트 그룹 선택을 위한 선택 코드북과 선택된 안테나 포트 그룹에서 사용할 빔패턴을 결정하기 위한 상수 모듈러스 코드북(constant modulus codebook)을 결합하여 사용할 수 있다..
제안방식에서 선택 코드북은 안테나 포트 그룹 중에서 어떤 그룹들을 사용할지에 대한 정보를 알려주기 위해 사용되며, 상수 모듈러스 코드북은 해당 안테나 포트 그룹내의 포트들에게 어떤 프리코딩을 적용할지에 대한 정보를 알려주기 위해 사용될 수 있다.
안테나 당 전송 전력 제한
기지국 안테나가 Nt개이고 기지국 송신기의 최대 전송 전력이 Pt[Watt]로 허용되어 있는 경우에, 각 안테나당 최대 전송 전력 능력은 Pa=Pt/Nt를 갖는 것이 안테나의 앰프 크기 및 가격 측면에서 가장 효율적이다. 여기서, 안테나 당 앰프는 독립된 소자로 구성되어 안테나 앰프간의 전송 전력 교환은 불가능한 경우를 고려한다. 즉, 각 안테나의 전송 전력 능력을 다 사용해야 기지국 송신기의 최대 전송 전력으로 신호 전송이 가능하다.
OFDM 전송 방식에서 각 안테나 포트의 전송 OFDM 심볼의 특정 서브캐리어를 RE(resource element)라고 명칭하고, n-번째 안테나 포트의 n-번째 OFDM 심볼의 k-번째 서브캐리어의 RE를 RE(k,l,n)으로 표시한다. 그리고 각 안테나 포트의 RE당 전송되는 평균 에너지를 EPRE(energy per resource element)라고 부르도록 한다. 전송 시간이 T인 K개의 서브캐리어로 구성된 OFDM 전송 방식에서 각 RE 당 모든 안테나를 합친 전체 평균 전송 에너지는 Et=T·Pt/K이며, 각 안테나 포트의 RE당 평균 전송 에너지, 즉 EPRE는 Et=T·Pa/K 이다. K개의 서브캐리어는 단일 앰프에 의해 증폭 전송되므로 서브캐리어간의 전송 전력 교환은 용이하다. 즉, 동일 OFDM 심볼에서 K개의 서브캐리어 전체의 전송 에너지가 K·Ea를 초과하지 않으면 된다.
안테나 포트 맵핑
안테나 포트는 논리적 안테나의 개념으로 실질적인 (물리) 안테나 엘리먼트를 의미하지는 않는다. 그러므로 안테나 포트를 가상 안테나로, 그리고 안테나 엘리먼트를 물리 안테나로 부르기도 한다. 각 논리적 안테나 포트가 물리적 안테나 엘리먼트에 맵핑되는 방식은 전체 MIMO 시스템을 설계하는데 중요한 요소이다. 안테나 맵핑 방식으로 안테나 포트를 하나의 안테나 엘리먼트에 맵핑하는 일대일 맵핑과 안테나 포트를 다수의 안테나 엘리먼트에 맵핑하는 일대다 맵핑을 고려할 수 있다.
안테나 포트에서 안테나 엘리먼트로의 맵핑은 다음의 수학식에서 가상화 행렬 B로 표현된다. 여기서, x는 안테나 포트에서의 전송 신호를 나타내며, z는 안테나 엘리먼트에서의 전송 신호를 나타낸다. 안테나 포트의 개수는 안테나 엘리먼트의 개수보다 작아도 되지만, 설명의 편의를 위해 안테나 포트의 개수도 Nt인 경우를 고려한다. bn은 n번째 안테나 포트가 안테나 엘리먼트들에 맵핑되는 관계를 나타내는 가상화 벡터를 나타낸다. 가상화 벡터 bn의 비-제로 엘리먼트(non-zero element)가 한 개이면 일대일 맵핑 방식을 의미하며 다수개일 경우에는 일대다 맵핑 방식을 나타낸다.
수학식 1
Figure PCTKR2016008694-appb-M000001
여기서 안테나 포트에서의 신호 에너지와 안테나 엘리먼트에서의 신호 에너지가 동일하기 위해 가상화 벡터는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000035
로 노멀라이즈(normalized)되었다고 가정한다.
데이터 프리코딩 및 수신 신호
전송 데이터 레이어가 R개인 데이터 전송을 위해서 전송 데이터 심볼 벡터는 아래 수학식처럼 프리코딩에 의해 Nt개 안테나 각각을 통해 전송되게 되는데, 이때 전송 전력이 최대 전력 Pt이기 위하여 프리코딩 행렬 W는 각 엘리먼트가 동일 크기를 갖는, 즉
Figure PCTKR2016008694-appb-I000036
인 것이 바람직하다. 동시에 전송되는 데이터 레이어 개수 R은 스트림 개수 또는 랭크(rank)로 부르기도 한다.
수학식 2
Figure PCTKR2016008694-appb-M000002
수학식 3
Figure PCTKR2016008694-appb-M000003
수학식3의 전송 신호는 채널을 통과한 후에 Nr개의 수신 안테나를 갖는 수신기에 수신되는데, 수신 신호는 다음의 수학식으로 표현될 수 있다. 여기서, H는 Nr×Nt채널 행렬을 나타내며, n은 Nr×1 노이즈 벡터를 나타낸다.
수학식 4
Figure PCTKR2016008694-appb-M000004
데이터 복조를 위해서는 유효 채널 H·B·W을 알면 되므로, DM-RS 전송을 통해 유효 채널을 직접적으로 추정하는 방법도 가능하다. 그러나 전송 효율을 최대화하는 프리코딩 행렬 W를 정하기 위해서는 채널 행렬 H·B를 추정해야 한다.
수학식 5
Figure PCTKR2016008694-appb-M000005
유효 채널 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000037
는 수학식 5처럼 Nt개의 채널 열벡터로 표현될 수 있는데, 여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000038
는 n-번째 전송 안테나 포트와 Nr개의 수신 안테나 사이의 유효 채널을 나타낸다. 유효 채널 행렬의 추정은 각 안테나 포트에서 독립된 RS를 전송하여 각 유효 채널 벡터
Figure PCTKR2016008694-appb-I000039
를 개별 추정하도록 한다. RS는 채널 추정의 정확도를 위해 각 안테나 포트를 위한 RS가 직교 자원을 통해 전송되어야 한다. 즉, 수학식 2에서 0-번째 안테나 포트를 위한 RS를 전송하기 위하여 프리코딩 행렬은 랭크가 1인 열벡터로써 첫 번째 엘리먼트를 제외한 모든 엘리먼트가 0인, 즉
Figure PCTKR2016008694-appb-I000040
, (i≠0)이어야 한다. 여기서 첫 번째 엘리먼트인 w0의 크기는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000041
인 것이 바람직한데, 이는 데이터 심볼이 Nt·Ea의 에너지로 전송되므로 동일한 전송 에너지로 전송되어 동일 셀 커버리지를 가지기 위해서이다.
RS의 FDM 전송 방식
Nt개 안테나 포트를 위한 RS를 FDM하여 전송하는 방식에서는 RE(ki,l,ni)에서 ni-번째 포트의 RS가 전송되고 RE(kj,l,nj)에서 nj-번째 포트의 RS가 전송되는 경우에 RE(ki,l,ni)와 RE(kj,l,nj)에 신호 전송을 하지 않으므로 RE(ki,l,ni)와 RE(kj,l,nj)에서의 RS 전송 전력을 높일 수 있게 된다. 이는 서브캐리어간의 전송 전력 교환이 가능하기 때문이다. 도 10은 Nt가 4인 경우에 k=2+n인 서브캐리어에 n-번째 안테나 포트의 RS를 전송하는 방식에서 0-번째 안테나 포트의 RE에 전송되는 EPRE의 일례를 나타내었다. 도 10에서 k=3, 4, 5인 RE에 0-번째 안테나 포트에서는 다른 포트에서 전송되는 RS에 간섭을 주지 않기 위하여 어떠한 신호도 전송하지 않는 뮤팅(muting) 동작을 수행하여 해당 RE에서 전송 가능했던 에너지를 0-번째 안테나 포트의 RS가 전송되는 RE(2,l,0)로 가져와 전송하게 된다. 도 10에서 k=0, 1, 6, 7인 RE에는 데이터 심볼이 전송되는 경우로써 데이터 심볼이 갖는 EPRE의 일례를 나타낸다. 안테나당 EPRE의 관점에서 RS 전송 RE의 EPRE가 데이터 전송 RE의 EPRE보다 Nt배 크지만, 모든 안테나의 전송 에너지의 합의 에너지 관점에서 RS 전송 에너지와 데이터 전송 에너지는 동일하게 된다.
주파수 선택적 페이딩 환경에서 전 대역의 채널을 측정하기 위하여 RS는 주파수 축에서 일정 간격으로 반복 전송된다. 채널의 코히어런스(coherence) 대역폭 BWc마다 적어도 한번 이상의 RS가 전송되어야 하므로 동일 안테나 포트의 RS가 전송되는 서브캐리어의 간격은 T·BWc보다 낮게 설정되어야 한다. 전체 안테나의 개수 Nt가 T·BWc보다 큰 경우에 Nt개의 안테나 포트별 RS 모두를 FDM 방식으로 전송할 수 없게 된다. 그러므로 많은 수의 RS를 전송하기 위하여 TDM 또는 CDM 방식을 추가적으로 고려하여야 한다.
RS의 FDM+TDM 전송 방식
FDM+TDM 방식은 주파수 축에서 Mf개, 그리고 시간 축에서 Mt개의 자원을 결합하여 전체 Nt=Mf·Mt개의 RE를 사용하여 Nt개의 RS를 전송하도록 한다. 도 11은 FDM+TDM 방식의 일례로써 OFDM 자원 격자에서 4개 서브캐리어와 4개 OFDM 심볼을 사용하여 전체 16개의 RE에 16개 RS를 전송하는 일례이다. 0-번째 안테나 포트는 RE(2,2,0)에 RS를 전송하고, 다른 안테나 포트의 RS가 전송되는 RE에서는 뮤팅을 수행한다. 서브캐리어 간의 전송 전력 교환이 가능하므로 RE(k,2,0), k=3, 4, 5에서 가능했던 전송 에너지를 RE(2,2,0)로 가져올 수 있지만, 전송 시점이 다르면 전송 에너지 교환이 불가능하므로 RE(k,l,0)(k=2,...,5, l=3,4,5)에서 가능했던 전송 에너지는 RE(k,2,0)로 가져올 수 없다.
안테나 가상화 행렬의 특성(property)
본 명세서에서는 안테나 엘리먼트 앰프의 전송 파워 제한이 주어진 상태에서 FDM+TDM의 RS 전송 방식의 전송 에너지 효율을 높이기 위한 안테나 포트 맵핑 방식을 설명한다. 본 명세서에서는 FDM+TDM의 RS 전송 방식에서도 RS의 전송 에너지가 Nt·Ea가 되기 위하여 수학식 1의 안테나 가상화를 적용하도록 한다. 안테나 맵핑 방식으로 하나의 안테나 포트가 Mt의 안테나 엘리먼트에 전송되도록 하여 Mt의 안테나 엘리먼트의 전송 능력을 모두 사용할 수 있도록 한다. 결과적으로, FDM+TDM의 RS 전송 방식에서 RS 전송 에너지는 FDM된 RS간의 전송 전력 교환으로 Mf배 부스팅(boosting)되며, 일대다 안테나 맵핑 방식으로 전송 전력을 Mt배 부스팅하여, 최종적으로 전송 전력을 Nt배로 부스팅 하도록 한다.
설명의 편의를 위해 동일 OFDM 심볼에서 전송되는 RS들의 안테나 포트들을 하나의 그룹으로 형성하여, 안테나 포트들을 디스조인트(disjoint)하게 그룹핑하도록 한다. 도 11의 안테나 포트 인덱스를 고려하여 i·Mf 번째 안테나 포트부터 (i+1)·Mf-1번째 안테나 포트까지를 그룹 T(i)라 부른다. 또한, Nt개의 안테나 엘리먼트들을 Mt개씩 나누어 Mf개의 그룹을 만들어, i번째 안테나 엘리먼트 그룹을 그룹 E(i)라 부른다.
제안 방식에서 하나의 안테나 포트는 하나의 안테나 엘리먼트 그룹 E(i)에 속하는 모든 안테나 엘리먼트에 맵핑된다. 즉, 안테나 포트와 안테나 엘리먼트 그룹간에 일대일 맵핑된다. 또한, 동일 그룹 T(i)에 속하는 안테나 포트들은 각각 다른 안테나 엘리먼트 그룹에 매핑되도록 한다. 안테나 포트 그룹 T(i)와 안테나 포트 그룹 T(j)에 적용되는 안테나 엘리먼트의 그룹핑은 다를 수 있다. 하지만 본 명세서의 이하에서는 설명의 편의를 위하여 안테나 엘리먼트의 그룹핑 방식이 유지되는 경우에 한정해서 설명한다. 특히, i·Mt 번째 안테나 엘리먼트부터 (i+1)·Mt-1번째 안테나 엘리먼트 까지를 그룹 E(i)로 그룹핑하는 경우를 대표 예로 설명한다. 이 경우에 동일 안테나 엘리먼트 그룹에 맵핑되는 안테나 포트들을 그룹핑하여 이를 안테나 포트 그룹 F(i)로 정의한다.
제안 방식을 안테나 가상화 행렬의 특징으로 설명하도록 한다. 수학식 1의 안테나 가상화 행렬 B는 다음 수학식과 같이 Mt의 행렬로 나타낸다.
수학식 6
Figure PCTKR2016008694-appb-M000006
여기서, Cn은 n번째 안테나 포트 그룹 T(n)에 적용되는 가상화 행렬을 나타낸다. Cn은 다음의 수학식처럼 Mt×1 열벡터로 표현될 수 있다.
수학식 7
Figure PCTKR2016008694-appb-M000007
여기서, 0는 Mt×1 영벡터를 나타내며, Cn,i는 Mt×1 가상화 벡터를 나타내는데, 안테나 포트 그룹 T(n)의 i번째 안테나 포트가 안테나 엘리먼트 그룹 E(i)에 어떻게 맵핑되는지를 나타낸다. 수학식 7의 가상화 행렬은 각 행벡터가 비-제로(non-zero) 엘리먼트를 하나만 갖는다. 이는 각 안테나 엘리먼트가 안테나 포트 그룹 T(n) 내의 하나의 안테나 포트에 맵핑되도록 하기 위해서이다.
제안 방식에서, 열벡터 Cn,i의 모든 엘리먼트는 비-제로로써, 동일 크기를 갖도록하며, 안테나 포트간에 독립된 채널 특성을 갖도록 하기 위해 Cn,i와 Cm,i간에 상호 직교하도록 한다. 가상화 벡터 설계를 용이하게 하기 위해 안테나 포트 그룹 T(n)에 적용되는 Mt×1 가상화 행렬은 모두 동일하게 즉, Cn,i= Cn,j이도록 할 수 있다.
수학식 6과 수학식 7에 의해 안테나 포트 그룹 T(n)의 i번째 안테나 포트가 동일 그룹 E(i)에 맵핑되므로 그룹 F(i)를 형성한다. 도 11의 실시예에서 그룹 E(i)는 i번째 안테나 포트부터 Mf개의 간격으로 떨어져있는 Mt개의 안테나 포트들로 구성된다. 실시예에서 그룹 F(i)에 속하는 각각의 안테나 포트가 동일 서브캐리어의 다른 OFDM 심볼에 전송된다. 제안방식에서, 그룹 T(n)을 형성하는 안테나 포트들의 RS는 동일 OFDM 심볼에서 전송되어야 하지만, 그룹 T(n)과 그룹 T(n+1)에 속하는 포트들의 RS들이 연속된 OFDM 심볼에 전송될 필요는 없다.
2D AAS에 적용
본 절에서는 본 명세서에서 제안한 내용을 도 12의 2D AAS에 적용한 예를 설명한다. 2D AAS에서 RS 포트가 일대다 맵핑되는 안테나 엘리먼트의 그룹을 수평 방향의 안테나 행으로 구성된 그룹 또는 수직 방향의 안테나 열로 구성된 그룹에 적용할 수 있다. 전자의 경우(도 12(a))에 그룹당 안테나 엘리먼트의 개수는 Mt=Nh로 설정되며, 그룹의 개수는 Mf=Nv로 설정된다. 이와 달리 후자의 경우(도 12(b))에는 Mt=Nv와 Mf=Nh로 설정된다.
도 12(a)의 경우, 하나의 안테나 포트는 Nh개의 안테나 엘리먼트에 맵핑되어, Nv개의 안테나 포트들이 그룹 T(n)을 형성하여 해당 RS들이 동일한 OFDM 심볼에서 전송된다. 도 12(b)의 경우 하나의 안테나 포트는 Nv개의 안테나 엘리먼트에 맵핑되어, Nh개의 안테나 포트들이 그룹 T(n)을 형성하여 해당 RS들이 동일한 OFDM 심볼에서 전송된다.
2D AAS의 코드북 특성, 크로네커 곱
2D AAS에서 안테나 엘리먼트의 간격이 작을수록 3차원상의 빔의 모양은 수평 방향의 빔과 수직 방향의 빔의 곱으로 표현될 수 있다. 그러므로, 2D AAS에서 사용할 코드북으로 수평 안테나의 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000042
과 수직 안테나의 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000043
의 크로네커 곱(kronecker product)으로 표현되는 행렬로 구성된 코드북을 고려하고 있다. 도 11의 안테나 포트의 인덱싱 순서에 의해 도 12(a)의 예의 경우 수학식 8처럼 표현되며, 도 12(b)의 경우 수학식 9처럼 크로네커 곱이 표현된다.
수학식 8
Figure PCTKR2016008694-appb-M000008
수학식 9
Figure PCTKR2016008694-appb-M000009
여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000044
의 랭크가 RH이고,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000045
의 랭크가 RV인 경우, 전체 프리코딩의 랭크는 RH·RV이다. 수평 안테나의 프리코딩 행렬의 집합을 수평 안테나의 코드북 CB(H)(Nh)로 정의하며, 수직 안테나의 프리코딩 행렬의 집합을 수직안테나 코드북 CB(V)(Nv)로 정의한다.
앞서 언급한 안테나 포트와 안테나 엘리먼트 간의 맵핑 방식을 고려하여, 도 12(a)의 경우 수평 안테나 코드북으로 선택 코드북을 사용하고, 수직 안테나 코드북으로 상수 모듈러스 코드북을 사용하도록 한다. 이와 달리, 도 12(b)의 경우 수직 안테나 코드북으로 선택 코드북을 사용하고 수평 안테나 코드북으로 상수 모듈러스 코드북을 사용하도록 한다. 여기서, 상기 선택 코드북은 비-제로 엘리먼트가 1개인 열벡터들로 형성된 행렬만을 프리코딩 행렬로 갖는 코드북을 의미하며, 상기 상수 모듈러스 코드북은 엘리먼트가 동일한 크기를 갖는 행렬만을 프리코딩 행렬로 갖는 코드북을 의미한다. 이러한 코드북의 구성은 수학식 3의 전송 신호에 사용된 최종 프리코딩 행렬 B·W의 각 엘리먼트가 동일한 크기를 갖도록 하기 위해서이다.
제안 방식에서 상기 선택 코드북은 Mt개의 안테나 포트 그룹 T(n) 중에서 어떤 그룹들을 사용할지에 대한 정보를 알려주며, 상기 상수 모듈러스 코드북은 해당 안테나 포트 그룹 내의 안테나 포트들에게 어떤 프리코딩을 적용할지에 대한 정보를 알려준다.
선택 코드북 구성 방법
안테나 크기 N의 안테나 포트 선택 코드북은 랭크=1인 프리코딩 벡터로 비-제로 엘리먼트가 한 개인 선택 벡터들로만 구성되며, 랭크>1인 프리코딩 행렬은 각 행이 선택 벡터로 표현되는 행렬로 구성된다. 표 8에는 안테나 크기 4의 선택 코드북에서 랭크=1과 2에 해당하는 프리코딩 행렬의 일례를 나타낸다. 안테나 크기 N의 안테나 포트 선택 코드북은 랭크 M의 코드북을 N 중에서 M를 선택하는 개수 즉, combination(N,M) 만큼을 가질 수 있다.
또한 안테나 포트들을 다수 개의 안테나 포트 집합으로 나누고 랭크 M의 코드북은 동일 안테나 포트 집합 내의 안테나 포트 M개를 선택하도록 제한될 수 있다. 일례로 안테나 크기 N의 안테나 포트 선택 코드북에서 안테나 포트 집합을 2개로 나눈 경우에, 랭크 M의 코드북은 2개의 안테나 포트 집합의 각각에서 집합 내의 포트들 N/2중에서 M를 선택하는 개수 즉, 2*combination(N/2,M)개가 존재할 수 있다. 이를 일반화하여 안테나 크기 N의 안테나 포트 선택 코드북에서 안테나 포트 집합을 G개로 나눈 경우에, 랭크 M의 코드북은 G개의 안테나 포트 집합의 각각에서 집합 내의 포트들 N/G중에서 M를 선택하는 개수 즉, G*combination(N/G,M)개가 존재할 수 있다.
제안 방식은 N개의 안테나 포트들의 전송 빔이 모두 직교하지 않는 경우에 적용하도록 한다. 제안 방식에서 안테나 포트들의 전송 빔이 직교하는 포트들만을 집합으로 구성하도록 한다. 즉, 안테나 포트 집합 내의 포트들 간에는 전송 빔이 직교하도록 한다. 다른 안테나 포트 집합에 속하는 포트들 간에는 전송 빔이 직교하지 않을 수 있다. 그러므로, 랭크 M의 코드북은 동일 안테나 포트 집합 내의 안테나 포트들만을 선택하게 하여 전송 레이어 간에 직교성을 보장하도록 한다.
안테나 포트 선택 코드북의 최대 랭크는 미리 지정될 수 있고, 각 랭크에서 사용될 수 있는 코드북은 RRC 시그널링의 비트맵 지시자에 의해 제한될 수 있다.
표 8
Figure PCTKR2016008694-appb-T000003
비- 크로네커 곱 코드북으로의 일반화
본 발명을 일반화하여 2D AAS에서 안테나 엘리먼트의 간격이 커져서 3차원상의 빔의 모양이 수평 방향의 빔과 수직 방향의 빔의 곱으로 표현되지 않는 일반적인 경우의 코드북 디자인 및 이에 따른 CSI 보고 방식을 설명하도록 한다. 이하에서는 편의상 도 12(b)의 경우로 설명하도록 한다. 그러나 V와 H를 상호 교환하여 도 12(a)의 경우에도 동일하게 적용 가능하다.
제안 방식의 일반화된 코드북은 다음과 같이 주어진다.
수학식 10
Figure PCTKR2016008694-appb-M000010
여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000046
이다.
여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000047
는 안테나 포트 선택 코드북에서 선택되며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000048
는 상수 모듈러스 코드북에서 선택된다. RV는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000049
의 랭크로써 몇 개의 안테나 포트 그룹이 선택되었는지를 알려주며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000050
는 안테나 포트 선택 벡터로써 r번째로 어떤 안테나 포트 그룹을 선택했는지를 알려준다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000051
는 선택된 r번째 안테나 포트 그룹에 적용되는 프리코딩을 나타낸다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000052
의 랭크가 RH(r)로 표현되면 전체 프리코딩의 랭크는 다음과 같이 주어진다.
수학식 11
Figure PCTKR2016008694-appb-M000011
즉, 전체 프리코딩의 랭크는 선택된 안테나 포트 그룹들의 각각에 적용된 프리코딩 행렬의 랭크들의 합이 된다
CSI- RS 설정
제안 방식을 적용한 Nt개의 안테나 포트 CSI-RS는 다수 개의 그룹으로 그룹핑되어 있으며, 동일 그룹에 속하는 안테나 포트의 RS는 동일 OFDM 심볼에서 전송되도록 한다. 즉, 동일 OFDM 심볼에서 전송되는 RS들의 안테나 포트가 하나의 그룹을 형성할 수도 있으며, 또는 다수 개의 안테나 포트 그룹의 RS가 동일 OFDM 심볼에서 전송될 수 있다. Nt개의 안테나 포트CSI-RS는 Mt개의 그룹으로 그룹핑되면 m번째 RS 그룹에 속하는 RS의 개수는 Mf(m)로 정의하면, 다음의 관계를 만족해야 한다.
수학식 12
Figure PCTKR2016008694-appb-M000012
제안 방식을 단순화하여 그룹 당 안테나 포트 개수는 모두 동일할 수 있다. 이 경우에 Mf(m)=Nt/Mt로 주어진다.
제안 방식을 적용한 Nt개의 안테나 포트 CSI-RS는 다수 개의 그룹으로 그룹핑되어 있으며, 동일 그룹에 속하는 포트의 CSI-RS는 도 7의 기존 CSI-RS 전송 패턴을 사용하도록 한다. 이 경우에 한 그룹에 포함되는 안테나 포트의 개수는 1, 2, 4, 또는 8 중에서 선택된다. 동일 그룹에 속하는 포트의 CSI-RS들은 도 7의 FDM+CDM 방식에 의한 다중화되어 전송된다. 그러나 다른 그룹에 속하는 포트의 RS는 다른 OFDM 심볼에 전송될 수 있다. 이러한 구조에서 전체 CSI-RS는 FDM+CDM+TDM되어 전송된다고 할 수 있다.
제안방식의 CSI-RS를 기지국이 UE에게 설정해 줄 때, CSI-RS 설정으로 다음의 정보들이 전달된다.
-전체 안테나 포트 개수
-안테나 포트 그룹 개수
-그룹 당 안테나 포트 개수
-그룹 당 CSI-RS 전송 자원의 위치
-그룹 당 CSI-RS 전송 주기 및 오프셋
-안테나 포트 그룹 당 Pc
여기서, Pc는 PDSCH EPRE와 CSI-RS EPRE의 비율로써 UE가 CSI 보고를 위하여 가정하고 PDSCH의 품질을 결정하기 위한 파라미터이다. 여기서, 안테나 포트 그룹당 다른 Pc를 적용하게 하여 각 안테나 포트 그룹에서 전송되는 데이터 레이어 간에 다른 전송 전력 설정이 가능하도록 해준다.
안테나 포트 그룹 당 CSI-RS 전송 자원의 위치는 CSI-RS 설정을 통해 개별 지정해 줄 수도 있지만, 첫번째 그룹의 CSI-RS 전송 자원 위치만 알려주고 나머지 그룹의 CSI-RS 전송 자원 위치는 첫번째 그룹의 상대 위치로 미리 지정해 놓을 수 있다. CSI-RS 전송 주기 및 오프셋은 모든 안테나 포트 그룹에 있어서 동일하게 설정될 수도 있지만, CSI-RS 전송 효율을 높이기 위하여 안테나 포트 그룹 당 다른 전송 주기 및 오프셋이 설정될 수 있다. 특히, CSI-RS의 모든 안테나 포트 그룹의 RS를 자원 부족으로 동일 서브프레임에서 전송하지 못할 경우에, 모든 안테나 포트 그룹의 RS가 동일 주기로 전송되더라도 전송 서브프레임의 오프셋은 안테나 포트 그룹별로 다르게 지정하도록 한다.
안테나 포트 그룹별 활성/비활성화
기지국은 CSI-RS 전송에 대한 오버헤드를 줄이기 위해 특정 CSI-RS의 전송이 불필요하다고 판단된 경우에 해당 CSI-RS의 전송을 중단할 수 있다. 해당 CSI-RS가 사전에 UE들에게 설정되어 있는 CSI-RS인 경우에는 해당 UE들에서 MAC 또는 RRC 시그널링을 통해 해당 CSI-RS가 비활성화되었음을 알려주어, 해당 CSI-RS에 대한 CSI 추정을 더 이상 하지 않도록 한다.
이러한 방식을 다수의 안테나 포트 그룹으로 구성된 CSI-RS 설정에 적용하여 기지국이 안테나 포트 그룹별로 CSI-RS 전송이 활성화 또는 비활성화되었는지를 알려주도록 한다. 즉, 기지국은 CSI-RS 활성화/비활성화 명령을 UE에게 알려줄 때 몇 번째 CSI-RS 설정의 몇 번째 안테나 포트 그룹이 활성화 또는 비활성화되었는지를 알려주도록 한다.
UE는 기지국의 활성화/비활성화 명령에 의해 비활성화된 안테나 포트 그룹은 안테나 포트 선택에서 제외하도록 한다. 즉, 안테나 포트 선택 코드북의 일부 코드북이 자동으로 제한된다. 일례로써 4개의 안테나 포트 그룹으로 구성된 CSI-RS 설정을 설정받은 상태에서 4번째 안테나 포트 그룹이 비활성화되었다는 명령을 수신하면, UE는 표 8의 안테나 포트 선택 코드북에서 4번째 안테나 포트 그룹을 선택하는 코드북은 자동 제한되어 UE가 CSI 보고시에 해당 코드북을 선택하지 않도록 한다.
CSI- RS 피드백
본 절에서는 다수 개의 안테나 포트 그룹들로 형성된 CSI-RS 설정에 대한 CSI 보고 방식에 대해 설명하도록 한다.
제안 방식에 UE는 안테나 포트 선택 코드북을 사용하여 어떤 안테나 포트 그룹을 선택할지에 대한 정보를 보고하도록 한다. 선택되는 안테나 포트 그룹의 개수는 보고된 안테나 포트 선택 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000053
의 랭크에 의해 결정된다. 또한, UE는 r번째로 선택된 안테나 포트 그룹에 대하여 어떤 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000054
을 사용하여 데이터를 전송할 지에 대한 정보를 보고하도록 한다. 이 때, 안테나 포트 그룹에 적용되는 프리코딩 행렬은 상수 모듈러스 코드북에서 선택된다.
제안 방식에서 UE는 CSI 보고를 위하여 안테나 포트 그룹 선택을 위한 랭크 RV와 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000055
을 보고하며, 선택된 안테나 포트 그룹 각각에 적용되는 프리코딩을 위해 RV개의 랭크 RH(r)와 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000056
를 보고할 수 있다. 그리고, UE는 보고되는 프리코딩 행렬들이 적용되었을 때 얻을 수 있는 CQI에 대해 보고한다. 여기서 각 보고 항목의 보고 주기는 다르게 설정될 수 있다. 예로써, 랭크 RV의 보고 주기는 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000057
의 보고 주기보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 랭크 RV가 500 서브프레임마다 한번 보고되면
Figure PCTKR2016008694-appb-I000058
는 100 서브프레임마다 한번 보고되도록 설정될 수 있다. 또한, 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000059
의 보고 주기는 랭크 RH(r) 또는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000060
의 보고 주기보다 크거나 같을 수 있다. 또한, 랭크 RH(r)의 보고 주기는 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000061
의 보고 주기보다 크거나 같을 수 있다.
또한, 여기서 각 보고 항목의 적용 주파수 대역은 다르게 설정될 수 있다. 즉, 각 보고 항목은 대역별로 채널을 측정하여 그 결과에 따라 독립적으로 선택되어 보고되는데, 각 보고 항목의 대역 크기는 다르게 설정될 수 있다. 예로써, 랭크 RV가 독립적으로 결정되는 대역의 크기는 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000062
의 대역의 크기보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 랭크 RV가 100 RB마다 한번 결정되어 보고되면
Figure PCTKR2016008694-appb-I000063
는 20 RB마다 한번 결정되어 보고될 수 있다. 또는, 랭크 RV가 시스템 대역에 걸쳐 하나의 값이 보고되지만
Figure PCTKR2016008694-appb-I000064
는 서브 대역 별로 각각 보고될 수 있다. 또한, 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000065
의 결정 대역은 랭크 RH(r) 또는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000066
의 결정 대역보다 크거나 같을 수 있다. 또한, 랭크 RH(r)의 결정 대역은 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000067
의 결정 대역보다 크거나 같도록 할 수 있다. 예로써, 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000068
은 시스템 대역에 걸쳐 하나의 값이 보고되지만,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000069
은 서브 대역 별로 각각 보고되도록 할 수 있다.
제안 방식의 변형으로 UE는 CSI 보고를 위하여 안테나 포트 그룹 각각에 적용되는 랭크 RH(m)과 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000070
을 보고할 수 있다. 즉 안테나 포트 그룹이 Mt개면 Mt개의 랭크 RH(m)와 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000071
를 보고할 수 있다. 이때 m번째 안테나 그룹에서 데이터 전송을 원하지 않으면, UE는 RH(m)=0으로 보고하고 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000072
를 보고하지 않는다.
제안 방식의 단순화된 경우로 전체 프리코딩 행렬이 수학식 9의 크로네커 곱으로 표현되는 경우로서, UE는 CSI 보고를 위하여 안테나 포트 그룹 선택을 위한 랭크 RV와 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000073
을 보고할 수 있으며, 선택된 안테나 포트 그룹들에 적용되는 프리코딩을 위해 랭크 RH와 프리코딩 행렬
Figure PCTKR2016008694-appb-I000074
을 보고할 수 있다. 그리고, UE는 보고되는 프리코딩 행렬들이 적용되었을 때 얻을 수 있는 CQI에 대해 보고할 수 있다. CSI 정보 X의 보고 주기를 Period(X)라고 표시하면, Period(RV) ≥ Period(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000075
)≥ Period(RH) ≥ Period (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000076
)가 되도록 설정할 수 있다. 또는, Period(RV) ≥ Period(RH)≥ Period(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000077
) ≥ Period (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000078
)가 되도록 설정할 수 있다.
또한, CSI 정보 X의 결정 대역을 Bw(X)라고 표시하면, Bw(RV) ≥ Bw(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000079
)≥ Bw(RH) ≥ Bw(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000080
)가 되도록 설정할 수 있다. 또는, Bw(RV) ≥ Bw(RH)≥ Bw(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000081
) ≥ Bw(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000082
)가 되도록 설정할 수 있다. 일례로 UE는 RV,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000083
, RH를 시스템 대역에 전체에 있어 하나의 값으로 결정하여 보고하고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000084
는 서브 대역별로 각각 보고하도록 한다. 또는, 일례로 UE는 RV, RH를 시스템 대역에 전체에 있어 하나의 값으로 결정하여 보고하고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000085
,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000086
는 서브 대역별로 각각 보고하도록 한다.
수학식 9의 전송 방식에서 RH=2경우에 첫번째 데이터 레이어와 두번째 데이터 레이어는 동일 안테나 포트 그룹을 통해 전송되게 된다. 연속된 데이터 레이어들을 다른 안테나 포트 그룹을 통해 전송하기 위해서는 수학식 9의 프리코딩 행렬을 다음과 같이 변형하여야 한다.
수학식 13
Figure PCTKR2016008694-appb-M000013
여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000087
이다.
본 발명에서 제안하는 안테나 포트 그룹핑이 적용된 CSI-RS 설정의 그룹핑된 안테나 포트들을 서브-CSI-RS로 정의하여 다수 개의 서브-CSI-RS로 구성된 CSI-RS 설정으로 구성할 수 있다. 또는, 다수 개의 CSI-RS 설정이 결합하여 수퍼(super) CSI-RS를 설정하는 방식도 고려할 수 있다.
본 발명을 32개 안테나 엘리먼트를 갖는 2D AAS에 적용한 경우를 도 13을 참고하여 설명하도록 한다. 도 13의 좌측은 32개의 안테나 엘리먼트로써 물리 안테나를 나타낸다. 도 13의 우측은 32개의 안테나 포트로써 논리적 안테나를 나타낸다. 도 13은 안테나 엘리먼트의 그룹핑 방식과 안테나 포트의 그룹핑 방식을 나타내며, 또한 안테나 엘리먼트와 안테나 포트간의 맵핑을 나타낸다.
도 13의 실시예는 안테나 엘리먼트를 수직 방향의 안테나 열로 그룹핑하는 도 12(b)에 해당하는데, 여기서 안테나 엘리먼트는 4개의 그룹 E(0), E(1), E(2), E(3)으로 나뉜다. 32개의 안테나 포트들도 4개의 그룹으로 구분되어 그룹 F(0), F(1), F(2), F(3)을 형성한다. 제안 방식의 일례로 그룹 F(i)에 속하는 안테나 포트들은 그룹 E(i)에 속하는 모든 안테나 엘리먼트를 사용하여 가상화(virtualization) 되도록 한다. 그룹 F(i)에 속하는 안테나 포트 각각의 가상화 벡터는 다르게 설정되도록 한다. 또한, 각 안테나 포트 그룹에서 한 개씩의 포트를 선택하여 그룹 T(i)를 형성하도록 한다. 그룹 T(i)에 속하는 각 안테나 포트는 동일한 가상화 벡터를 사용하여 각각 다른 안테나 엘리먼트 그룹에 맵핑되도록 한다. 그룹 T(i)에 속하는 각 안테나 포트를 위한 RS는 동일 OFDM 심볼에 전송되도록 한다.
제안 방식을 확장하여 2D AAS에서 사용할 코드북으로 수학식 8과 9에서 처럼 두 개의 코드북의 크로네커 곱을 이용하는 경우에, 또는 수학식 10과 11에서 처럼 두 종류의 코드북의 결합으로 구성되는 경우에 하나의 코드북은 상수 모듈러스 코드북을 사용하고 또 다른 하나의 코드북은 안테나 포트 선택 코드북과 상수 모듈러스 코드북 중에서 선택하여 사용할 수 있도록 한다. 이러한 방식은 기지국의 CSI-RS 전송 방식에 따라 코드북을 선택하여 사용할 수 있는 유연성을 갖는다. 이 경우에, UE는 안테나 포트 선택 코드북을 사용하여 CSI를 보고할지 상수 모듈러스 코드북을 사용하여 CSI를 보고할지를 지정 받도록 한다. 구체적으로, 기지국은 MIMO 전송 모드를 전송해 주는 RRC 시그널링을 통해
Figure PCTKR2016008694-appb-I000088
에 적용될 코드북이 안테나 포트 선택 코드북인지 상수 모듈러스 코드북인지를 지정해 줄 수 있다.
제안 방식을 확장하여 2D AAS에서 사용할 코드북으로 수학식 8과 9에서 처럼 두 개의 코드북의 크로네커 곱을 이용하는 경우에, 또는 수학식 10과 11에서 처럼 두 종류의 코드북의 결합으로 구성되는 경우에 하나의 코드북은 상수 모듈러스 코드북을 사용하고 또 다른 하나의 코드북은 안테나 포트 선택 프리코더와 상수 모듈러스 프리코더가가 섞여 있는 혼합 코드북(mixed codebook)을 사용하도록 한다. 이 경우에 기지국은 CSI-RS 전송 방식에 따라 혼합 코드북에 코드북 제한을 가해서 특정 종류의 프리코더, 즉 안테나 포트 선택 프리코더 또는 상수 모듈러스 프리코더들만 사용하도록 할 수 있다.
CSI- RS 피드백 랭크 제한
위의 제안 방식에서 안테나 포트 그룹 선택을 위한 랭크 RV는 사전에 특정 몇 개의 값으로 제한될 수 있다. 즉, 랭크 RV는 1과 2 중에서만 선택되도록 한정 될 수 있다. 또는, 기지국은 MIMO 전송 모드를 전송해 주는 RRC 시그널링을 통해 랭크 RV가 가질 수 있는 값을 제한할 수 있다. 또한, 선택된 안테나 포트 그룹 각각에 적용되는 랭크 RH(r)도 사전에 특정 몇 개의 값으로 제한될 수 있다. 또는, 수학식 12의 전체 프리코딩의 랭크가 사전에 특정 몇 개의 값으로 제한될 수 있다. 대표적으로 수학식 12의 전체 프리코딩의 랭크는 단말기의 수신 안테나 개수 또는 단말기가 수신할 수 있는 최대 데이터 레이터의 개수를 초과하여 설정할 수 없도록 제한될 수 있다. 또는, 안테나 포트 그룹 각각에 적용되는 랭크 RH(r)의 최대값은 각각의 안테나 포트 그룹의 전송 특징에 의해 특정 값 이하로 제한될 수 있다. 러한 안테나 포트 그룹 각각에 적용되는 RH(r)의 최대값 및 전체 프리코딩의 랭크의 최대값은 기지국이 MIMO 전송 모드를 전송해 주는 RRC 시그널링을 통해 UE에게 알려 줄 수 있다.
본 발명에 대한 설명에 앞서, 본 발명의 기초가 되는 기술 구성에 대해 상세히 설명한다. 본 발명에서는 독립적인 CSI 피드백 설정을 가지고 채널 정보를 피드백하는 동작 각각을 CSI 프로세스(CSI process)로 명명한다. 이에, 기지국은 각 단말에게 하나 이상의 CSI 프로세스를 설정해 줄 수 있으며, 상기 설정 정보는 RRC 시그널링의 형태로 제공될 수 있다.
종래에는 기지국이 RRC 시그널링을 통해 하나 이상의 CSI 프로세스를 설정하였으며, 각 CSI 프로세스별로 하나의 CSI-RS 자원 및 하나의 CSI-IM(Interference Measurement) 자원이 설정되었다. 본 발명에서는 상기 CSI 프로세스가 하나 이상의 CSI-RS 자원 및/또는 하나 이상의 CSI-IM 자원을 포함하는 개념으로 확장되는 것을 제안한다. 이때, CSI-RS 자원은 단말이 CSI를 측정할 때 활용하고, CSI-IM 자원은 상기 단말이 CSI 측정시 간섭 추정을 수행할 때 활용되는 자원을 의미한다. 따라서, 본 발명에서는 기지국이 하나 이상의 CSI-RS 자원 및/또는 하나 이상의 CSI-IM 자원이 설정된 CSI 프로세스에 대한 설정 정보를 단말로 제공하고, 상기 설정 정보는 RRC 시그널링의 형태로 제공될 수 있다. 이때, 상기 CSI-IM 자원은 전송 모드에 따라 설정될 수 있다. 일 예로, 전송 모드 9인 경우 상기 CSI 프로세스에는 CSI-IM 자원이 설정되지 않을 수 있으며, 전송 모드 10인 경우 상기 CSI 프로세스에는 CSI-IM 자원이 설정될 수 있다.
본 발명에서는 안테나 포트들을 그룹핑하고 각 그룹별 안테나 포트들이 서로 상이한 빔 방향(구체적으로, 각 그룹별 안테나 포트들이 신호를 송수신하는 3차원적 방향)으로 신호를 전송하는 방식에서 단말이 안테나 그룹을 선택하고 선택된 안테나 그룹에 대한 CSI(Channel State Information)를 보고하는 방법을 제안한다. 또는, 안테나 포트 그룹별로 독립된 CSI-RS 자원을 할당하는 방식에서 단말이 선택한 CSI-RS 자원에 대한 CSI를 보고하는 방법을 제안한다. 이에 대한 구체적인 실시예로서 본 발명에서는 선택된 안테나 포트 그룹 인덱스, 빔 인덱스, 또는 CSI-RS 자원 인덱스를 CSI 정보들 중 어떤 정보와 다중화하여 PUSCH를 통해 전송하는지에 대한 다양한 실시예를 제안한다.
본 발명에서 각 안테나 포트 그룹별로 신호를 송수신하는 3차원 방향을 다르게 설정하는 경우, 특정 안테나 포트 그룹에 대한 지시자인 안테나 포트 그룹 인덱스(antenna port group index)는 특정 신호 전송 방향에 대한 지시자인 빔 인덱스(beam index)와 동일한 의미로 이해될 수 있다. 또한, 각 안테나 포트 그룹별로 서로 다른 CSI-RS 자원이 매칭 또는 할당되는 경우, 특정 CSI-RS 자원에 대한 지시자인 CSI-RS 자원 인덱스(CSI-RS resource index)는 상기 안테나 포트 그룹 인덱스와 동일한 의미로 이해될 수 있다.
이하 본 발명의 기술 구성에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 안테나 그룹별로 서로 다른 안테나 포트와 안테나 엘리먼트 간의 매핑을 사용하여 안테나 그룹별로 전송 빔의 방향을 다르게 설정할 수 있다. 대표적으로, 안테나 그룹별로 전송 빔의 수직 방향 각도를 달리 설정할 수 있다. 구체적인 일 예로, 안테나 포트 그룹 1은 100도의 천정각(zenith angle) 방향으로 신호를 전송하고 안테나 포트 그룹 2은 110도의 천정각(zenith angle) 방향으로 신호를 전송하도록 설정될 수 있다. 이 경우에 본 발명의 제안 방식에서 안테나 포트 그룹의 선택 동작은 전송 빔(beam) 방향 선택 동작이라고 할 수 있다. 다시 말해, 선택된 안테나 포트 그룹 인덱스와 선택된 빔 인덱스는 동일한 의미를 갖게 된다.
기지국에 의해 CSI 프로세스에 대해 복수 개의 CSI-RS 자원(resource)들이 설정되고 각 CSI-RS 자원의 안테나 포트들을 하나의 그룹으로 그룹핑하는 경우, 즉 안테나 포트 그룹별로 독립된 CSI-RS 자원을 할당하는 경우, 본 발명에서 설명하는 선택된 빔 인덱스는 선택된 CSI-RS 자원 인덱스와 동일한 의미를 갖게 된다. 즉, “안테나 포트 그룹”은, 특정 CSI 프로세스에 포함된 각 CSI-RS 자원 단위를 의미할 수 있다. 또한, 특정 안테나 포트 그룹을 선택하는 것은 특정 CSI-RS 자원을 선택하는 동작에 대응될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 적용 가능한 CSI 프로세스는 K 개의 CSI-RS 자원/설정과 연관(association)되며, 각 CSI-RS 자원 별로 일정 개수의 안테나 포트가 연계될 수 있다. 예를 들어, k번째 CSI-RS 자원은 Nk개의 안테나 포트들과 연관될 수 있다(여기서, k=0,...,K-1). 여기서, K는 1보다 크거나 같은 값이 적용될 수 있다.
본 발명에서는 안테나 포트 그룹을 하나 선택하고 해당 그룹의 CSI를 보고하는 방식을 제안한다. 특히 선택된 안테나 포트 그룹이 각기 다른 개수의 포트들을 포함하는 경우의 CSI 보고 방식에 대한 구체적인 방법을 제안한다. 그러한 일례로 세 개의 안테나 포트 그룹이 있을 때, 첫 번째 그룹은 4개의 안테나 포트를 가지고 있고, 두 번째와 세 번째 그룹은 2개의 안테나 포트를 가지고 있는 경우를 살펴보도록 한다. 이 경우에 단말이 하나의 안테나 포트 그룹을 선택하고 선택된 안테나 포트 그룹에 대해 CSI를 보고하는 방식을 사용하면, 위의 일례에서 첫 번째 그룹이 선택된 경우에 상기 단말은 4-포트에 대한 CSI를 보고해야 되고, 두 번째 또는 세 번째 그룹이 선택된 경우에 상기 단말은 선택된 2-포트에 대한 CSI를 보고해야 된다. 이와 같은 구성이 적용 가능한 대표적인 일례로 각 안테나 포트들이 물리적으로 다른 위치에 설치된 DAS(Distributed antenna system)을 고려할 수 있다. 이 경우에 각 전송 포인트 별로 안테나 개수가 다를 수 있으며, 상기 각 포인트 별로 안테나 포트 그룹이 할당될 수 있다. 이와 같은 기술 구성은 일정 개수의 안테나 포트들이 연계된 CSI-RS 자원을 하나 선택하고, 해당 CSI-RS 자원에 대한 CSI를 보고하는 방식으로 확장 적용될 수 있다.
CSI는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), 그리고 CQI(Channel Quality Indicator) 중 하나 이상으로 구성되며, 이때 보고되는 PMI의 비트 길이는 안테나 포트 수에 따라 다르게 설정된다. LTE 표준에서 2-포트 PMI는 2 비트 길이로 정의되며 4-포트 PMI는 4 비트 길이로 정의된다. 또한 4-포트 PMI의 전체 비트 길이는 릴리즈 8의 코드북(Rel.8 codebook)과 듀얼 PMI 코드북(dual PMI codebook) 중에 어떤 것을 사용할지에 따라 달라진다. 일반적으로 안테나 포트 개수가 증가하면 이에 따라 PMI의 비트수도 증가한다. 또한 CQI의 비트 길이는 보고되는 RI에 따라 다르게 정의된다. 기존 LTE 표준에서는 PUSCH로 CSI를 보고하는 경우에 선택된 랭크(rank)에 따라서 PMI와 CQI의 비트수가 가변하게 되므로, 도 14와 같이 RI를 PMI 및 CQI와 서로 다른 자원을 통해 보고하도록 하였다.
도 14는 LTE 표준 기술에서 PUSCH를 통해 CSI를 보고하는 경우, DM-RS, ACK/NACK, RI, CQI가 전송되는 자원 요소를 나타낸 도면이다.
도 14에서 ACK/NACK은 DM-RS로 전송되는 OFDM 심볼에 인접한 4개의 OFDM 심볼을 통해 전송되고 RI는 ACK/NACK이 전송되는 OFDM 심볼에 인접한 4개의 OFDM 심볼을 통해 전송된다. 즉 14개의 OFDM 심볼(#1 ~ #14)로 구성된 노말 CP의 서브프레임에서 RI는 2, 6, 9, 13번째 OFDM 심볼을 통해 전송된다. 기지국 수신기는 먼저 RI를 수신하여 보고된 랭크(rank)를 확인하고, 랭크에 따라 보고된 CQI/PMI의 비트길이를 파악하고, 이에 따라 CQI/PMI를 수신하도록 한다.
또한, 확장된 CP의 서브프레임에서 상기 RI는 총 12개 OFDM 심볼(#1 ~ #12) 중 1, 5, 7, 11번째 OFDM 심볼을 통해 전송된다. 기지국 수신기는 먼저 RI를 수신하여 보고된 랭크를 확인하고, 이에 따라 보고된 CQI/PMI의 비트길이 및 전송된 코드 비트(coded bit)의 길이를 알아내고, 이에 맞추어 CQI/PMI를 수신하도록 한다.
이하, 본 발명에 따른 다양한 제안 방식에서는 BI(Beam Index/Indicator) 또는 CRI(CSI-RS Resource Index/Indicator)를 어떤 CSI 정보들과 다중화하여 전송하는지에 대한 구체적인 방법을 제안한다. 앞서 설명한 바와 같이, 각 안테나 포트 그룹별로 신호를 송수신하는 3차원 방향을 다르게 설정하고 각 안테나 포트 그룹별로 서로 다른 CSI-RS 자원이 매칭 또는 할당된다 가정하면, BI는 CRI와 동일한 의미로 이해될 수 있는 바, 본 발명에서는 BI 또는 CRI를 서로 구분하지 않고 설명한다. 이에, 설명의 편의상, BI 또는 CRI를 [BI 또는 CRI]로 표시한다.
또한, 본 발명에서는 CSI 프로세스에 하나 이상의 CSI-IM 자원이 추가적으로 설정되는 실시예로도 확장 가능하다. 다시 말해, 본 발명에서 설명하는 특정 CSI 프로세스에 대해서는 CSI-IM 자원이 설정되지 않거나, 하나 이상의 CSI-IM 자원이 설정될 수 있다.
제1 제안 방식에서는 선택된 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원에 따라서 보고된 CSI의 비트가 변동할 수 있으므로 선택된 안테나 포트 그룹 인덱스, 선택된 빔 인덱스(BI), 또는 선택된 CSI-RS 자원 인덱스(CRI)를 RI와 같이 보고하는 방안을 제안한다. 이때, 단말이 PUSCH를 통해 CSI를 보고하는 경우에 [BI 또는 CRI]와 RI는 노말 CP의 서브프레임의 총 14개 OFDM 심볼(#1 ~ #14) 중 2, 6, 9, 13번째 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있다. 확장된 CP의 서브프레임에서는 상기 [BI 또는 CRI]와 RI는 총 12개 OFDM 심볼(#1 ~ #12) 중 1, 5, 7, 11번째 OFDM 심볼을 통해 전송될 수 있다. 이에 따라 기지국 수신기는 먼저 [BI 또는 CRI]와 RI를 수신하여 보고된 [BI 또는 CRI] + RI의 랭크를 확인하고, 이에 따라 보고된 CQI/PMI의 정보 비트 길이 및 전송된 코드 비트(coded bit)의 길이를 알아내고, 이에 맞추어 CQI/PMI를 수신할 수 있다.
본 발명의 [BI 또는 CRI] 및 RI는 모두 PMI/CQI의 정보 길이를 결정하는데 사용된다. 따라서 기지국은 단말이 송신하는 상기 [BI 또는 CRI] 및 RI를 모두 제대로 수신하여야 PMI/CQI를 정상적으로 수신할 수 있다. 따라서, 상기 제1 제안 방식과 같이 [BI 또는 CRI] 및 RI를 함께 결합 및 인코딩하여 전송하는 방식은 다른 제안 방식과 같이 [BI 또는 CRI]를 RI와 독립적으로 인코딩하여 전송하는 방식보다 신뢰성 있게(reliable) 상기 [BI 또는 CRI] 및 RI를 전송할 수 있다는 장점이 있다.
구체적인 실시예인 제1-1 제안 방식에서는 [BI 또는 CRI]와 RI는 연결(concatenation)되어 전송되는 방법을 제안한다. 이때, 상기 연결된 [BI 또는 CRI] 및 RI는 블록 코딩에 의해 인코딩되어 전송될 수도 있다. [BI 또는 CRI] 길이(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000089
)는 CSI 프로세스에 설정된 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원의 개수(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000090
)에 의해 결정되는데 아래의 수식과 같이 주어질 수 있다. 여기서 CSI 프로세스에 설정된 CSI-RS 자원의 개수 또는 안테나 포트 그룹의 개수가 1개이면 [BI 또는 CRI] 길이는 0이 되어 [BI 또는 CRI]는 전송되지 않을 수 있다. 다시 말해, [BI 또는 CRI]의 전송 없이, RI 만이 전송될 수 있다.
수학식 14
Figure PCTKR2016008694-appb-M000014
그리고 RI 길이(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000091
)는 k번째 안테나 그룹이 가질 수 있는 최대 랭크 (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000092
)의 최대값의 함수로 다음과 같이 주어질 수 있다.
수학식 15
Figure PCTKR2016008694-appb-M000015
[BI 또는 CRI] 및 RI의 연결(concatenation) 방식으로는 여러 방법이 적용될 수 있다. 일 예로, [BI 또는 CRI]가 먼저 배치되고, 그 다음에 RI가 배치되는 방식의 연결(concatenation) 방식이 적용될 수 있다. 또는, RI가 먼저 배치되고, 그 다음에 [BI 또는 CRI]가 배치되는 방식의 연결(concatenation) 방식이 적용될 수도 있다. 이와 같은 제안 방식에서 연결(concatenation) 후에 전송되는 총 정보 비트의 길이는 (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000093
)로 정의될 수 있다.
이와 같은 제1-1 제안방식이 복수의 요소 반송파(component carrier, CC) 및 복수의 CSI 프로세스에 대한 CSI들을 보고하는 방식으로 확장되는 경우, 단말이 보고하는 CSI는 상기 [BI 또는 CRI]와 RI가 연결된 짝(pair)이 반송파 인덱스, 셀 인덱스(cell index) 또는 프로세스 인덱스 순서에 따라 연결된 형태가 적용될 수 있다. 이 경우, 각 반송파 및 CSI 프로세스별 CSI는 상기 [BI 또는 CRI]와 RI가 연결된 짝(pair)은 우선 CSI 프로세스 인덱스가 증가하는 순서에 따라 연결되고, 이어 요소 반송파의 인덱스 또는 셀 인덱스가 증가하는 순서로 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 요소 반송파(CC) 및 제2 요소 반송파(CC) 각각에 제1 CSI 프로세스 및 제2 CSI 프로세스가 설정되면, 단말은 제1 요소 반송파(CC) 및 제2 요소 반송파(CC) 각각에 설정된 제1 CSI 프로세스 및 제2 CSI 프로세스를 위한 채널 상태 정보를 아래의 표와 같이 [BI 또는 CRI]와 RI를 포함한 짝(pair)이 연결(concatenation) 또는 결합되도록 생성할 수 있다. 이때, 제1 요소 반송파의 제1 CSI 프로세스를 위한 채널 상태 정보는 MSB(Most Significant Bit)에 위치할 수도 있고, 다른 정보에 이어 위치할 수도 있다.
표 9
Figure PCTKR2016008694-appb-T000004
또는, 상기 예와 달리 다수의 셀 또는 요소 반송파들의 RI들이 순차적으로 연결되고 이어 다수의 셀 또는 요소 반송파들의 [BI 또는 CRI]들이 순차적으로 연결될 수 있다. 특정 셀/요소 반송파 또는 CSI 프로세스의 경우에 안테나 포트 그룹이 하나만 정의되어 있거나 기존 CSI 보고 방식을 따르는 경우, [BI 또는 CRI]는 보고되지 않도록 설정될 수 있다.
제1-2 제안 방식에서는 [BI 또는 CRI](=1,..,K)와 RI(=1,…,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000094
)가 결합되는 BRI(beam and rank index)를 새로이 정의하고, 상기 CSI 보고시 BRI가 전송되는 방식을 제안한다. 여기서,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000095
는 상기 [BI 또는 CRI]가 k 값일 때 RI의 최대 값을 의미한다. 다음의 수식은 [BI 또는 CRI]와 RI로부터 BRI를 정의하는 일례를 나타낸다.
수학식 16
Figure PCTKR2016008694-appb-M000016
표 10은 상기 수학식에 기반한 [BI 또는 CRI]와 RI에 따른 BRI 값을 테이블로 나타낸 일례를 나타낸다. 일 예로, 세 개의 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원 그룹이 설정되어 있고, 첫 번째 그룹은 4개의 안테나 포트를 가지고 있고 두 번째와 세 번째 그룹은 2개의 안테나 포트를 가지고 있는 경우, [BI 또는 CRI]와 RI에 따른 BRI 값을 다음과 같이 나타낼 수 있다. 이때, [BI 또는 CRI] 값은 2 이고, RI 값은 2일 경우, BRI 값은 상기 수학식에 기반해 6이 적용될 수 있다.
표 10
Figure PCTKR2016008694-appb-T000005
이 경우에 BRI 길이(
Figure PCTKR2016008694-appb-I000096
)는 다음과 같이 주어진다.
수학식 17
Figure PCTKR2016008694-appb-M000017
제1-2 제안방식이 복수의 요소 반송파 및 CSI 프로세스에 대한 CSI들을 보고하는 방식으로 확장되는 경우에 각 CSI별 BRI는 셀 인덱스 또는 CSI 프로세스 인덱스에 따라서 연결될 수 있다.
도 15는 제1 제안 방식에 따라 기존 RI가 전송되었던 자원 요소(resource element) 위치를 통해 [BI 또는 CRI]가 함께 전송되는 일례를 나타낸다. 여기서, [BI 또는 CRI]는 제1-1 제안 방식에서와 같이 RI와 연결되어 전송되거나, [BI 또는 CRI]와 RI가 결합되어 새로이 정의된 BRI의 형태로 전송될 수 있다.
제2 제안 방식에서는 RI가 기존과 마찬가지로 독립적으로 전송되며, [BI 또는 CRI]는 PMI/CQI와 함께 보고되는 방안을 제안한다. 이때, 보고되는 CSI의 비트 길이는 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원 중에서 최대 포트 개수를 갖는 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원의 PMI 비트 길이에 맞추어 결정될 수 있다. 상기 제안 방식에서 k번째 안테나 그룹이 선택되었을 때에 보고되는 PMI의 실제 길이를
Figure PCTKR2016008694-appb-I000097
라고 정의하고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000098
중에서 최대값을
Figure PCTKR2016008694-appb-I000099
로 정의하면, 단말이 k번째 안테나 그룹 또는 CSI-RS 자원을 선택하여 CSI를 보고하는 경우에 (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000100
-
Figure PCTKR2016008694-appb-I000101
)개의 패딩 비트(padding bit)을 더 추가하여 CQI/[BI 또는 CRI]/PMI 그리고 패딩 비트를 보고하도록 설정될 수 있다. 추가 되는 패딩 비트의 길이는 선택된 랭크에 따라서 다를 수 있다.
일례로 세 개의 안테나 포트 그룹이 있고 첫 번째 그룹은 4개의 안테나 포트를 가지고 있고, 두 번째와 세 번째 그룹은 2개의 안테나 포트를 가지고 있는 경우를 살펴보도록 한다. 그리고 2-포트 PMI는 2 비트 길이를 갖고 4-포트 PMI는 4 비트 길이를 갖는 경우를 고려하도록 한다. 이 경우에 패딩 비트를 포함한 PMI의 비트 길이는 4 비트 길이를 갖도록 설정될 수 있다. 이에 따라, 두 번째 안테나 그룹을 선택한 경우에는 2 비트 PMI와 2 비트 길이의 패딩 비트를 보고하도록 할 수 있다. 또한, 서브밴드 별로 PMI를 보고하는 경우에는 서브밴드 별로 패딩 비트를 추가하도록 설정될 수 있다. 또한 PMI가 제1 PMI와 제2 PMI로 구성된 듀얼 PMI인 경우는 두 PMI의 길이를 합쳐서 추가되는 패딩 비트의 크기를 결정할 수 있다.
특히, 제2-1 제안방식에서는 PMI들을 연속적으로 연결하고 그 이후에 필요한 만큼의 패딩 비트들을 추가하는 방법을 제안한다. 상기 제안 방식에서 k번째 안테나 그룹이 선택되었을 때에 보고되는 PMI의 실제 길이
Figure PCTKR2016008694-appb-I000102
는 해당 CSI 보고 모드에서 전송되는 광대역(wideband) PMI, 서브밴드 PMI, 그리고 듀얼 PMI의 경우에 제1 PMI와 제2 PMI를 모두 포함한 전체 보고되는 PMI들의 정보 길이를 나타낸다. 단말이 k번째 안테나 그룹을 선택하여 CSI를 보고하는 경우에 (
Figure PCTKR2016008694-appb-I000103
-
Figure PCTKR2016008694-appb-I000104
)개의 패딩 비트를 PMI들의 정보열 이후에 추가하여 CQI/[BI 또는 CRI]/PMI 그리고 패딩 비트가 보고될 수 있다. 즉, CSI 정보열을 생성할 때 CQI, [BI 또는 CRI], PMI 순서로 연결하도록 설정될 수 있다. 그리고 그 이후에 패딩 비트를 연결하도록 설정될 수 있다. 또는 CSI 정보열을 생성할 때 [BI 또는 CRI], CQI, PMI 순서로 연결하도록 설정될 수 있다. 이와 같이, PMI 길이 확인을 먼저 할 수 있도록 [BI 또는 CRI]를 PMI 앞에 배치하도록 설정할 수 있다.
표 11은 LTE 표준에서 PUSCH CSI 보고 모드(reporting mode) 1-2의 경우에 CQI와 PMI 필드의 비트 길이를 나타낸다. 여기서 N은 서브밴드의 개수를 나타낸다.
표 11
Field Bit width
2 antenna ports 4 antenna ports
Rank=1 Rank=2 Rank=1 Rank > 1
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Wideband CQI codeword 1 0 4 0 4
Precoding matrix indicator 2N N 4N 4N
일 예로, 세 개의 안테나 포트 그룹이 있고 첫 번째 그룹은 4개의 안테나 포트를 가지고 있고, 두 번째와 세 번째 그룹은 2개의 안테나 포트를 가지고 있는 경우, 제2-1 제안방식에서는 PUSCH CSI 보고 모드 1-2에서의 CQI/[BI 또는 CRI]/PMI 그리고 패딩 비트의 필드 구성은 표 12과 같이 나타낼 수 있다. 표 12에 제시된 바와 같이, 단말이 랭크=1을 선택한 경우에 2-포트 안테나 그룹을 선택하던지 4-포트 안테나 그룹을 선택하던지 간에 전송되는 총 CSI 비트 길이는 6+4N 비트 길이를 가지게 되며, 단말이 랭크=2를 선택한 경우에는 10+4N 비트 길이를 가지게 된다. 즉 단말이 랭크=1을 선택하고 2-포트 안테나 그룹을 선택하면 2N 비트의 패딩 비트를 추가하도록 하며, 단말이 랭크=2를 선택하고 2-포트 안테나 그룹을 선택하면 3N 비트의 패딩 비트를 추가하도록 한다.
표 12
Field Bit width
2 antenna ports 4 antenna ports
Rank=1 Rank=2 Rank=1 Rank > 1
Wideband CQI codeword 0 4 4 4 4
Wideband CQI codeword 1 0 4 0 4
Beam Indicator orCSI-RS Resource Indicator 2 2 2 2
Precoding matrix indicator 2N N 4N 4N
Padding bits 2N 3N 0 0
또한, 제2 제안방식에서는 개별 PMI에 패딩 비트를 추가하여 보정된 PMI를 생성하고 이를 보고하도록 방법을 제안한다. 일례로 4-포트 안테나를 갖는 그룹과 2-포트 안테나를 갖는 그룹이 섞여있는 경우에 2 비트 길이의 2-포트 PMI에 2 비트의 0(zero)를 앞에 추가하여 4 비트 길이의 보정된 PMI를 생성하고 이를 보고하도록 설정될 수 있다. 이때, CSI 보고 모드에 따라서 광대역(wideband) PMI, 서브밴드 PMI, 그리고 듀얼 PMI의 경우에 제1 PMI와 제2 PMI 각각에 대해 개별 보정하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 제안 방식에서 특정 안테나 그룹은 싱글 PMI 코드북을 사용하고 다른 안테나 그룹은 듀얼 PMI 코드북을 사용하는 경우에 최종 보고되는 코드북은 듀얼 코드북을 사용하도록 설정될 수 있다. 즉, 안테나 포트 그룹 중에서 하나의 그룹이라도 듀얼 PMI 코드북을 사용하는 경우, 최종 보고되는 코드북은 듀얼 코드북을 사용할 수 있다. 이때, 싱글 PMI 코드북을 사용하는 안테나 포트 그룹을 선택하여 PMI를 보고하는 경우에는 제1 PMI로 제로 패딩 비트(zero padding bit)들을 보고하도록 설정될 수 있다.
이와 같은 제2-2 제안방식은 [BI 또는 CRI]가 서브밴드 별로 보고되는 방식에 있어서 효과적으로 동작할 수 있다. 일례로 서브밴드 1에서는 포트 그룹 1 또는 제1 CSI-RS 자원을 선택하고 서브밴드 2에서는 포트 그룹 2 또는 제2 CSI-RS 자원을 선택하는 것이 가능한 경우, 각 서브밴드 별로 보고되는 PMI에 추가되는 패딩 비트의 길이는 각 서브밴드 별로 다르게 설정될 수 있다. [BI 또는 CRI]가 서브밴드 별로 보고되는 방식에 있어서, 서브밴드 별 [BI 또는 CRI]와 PMI는 짝으로 구성되어 보고될 수 있다. 또는 듀얼 PMI 코드북의 경우에 서브밴드 별 [BI 또는 CRI]와 제1 PMI, 그리고 제2 PMI가 함께 보고하도록 설정될 수도 있다. 또는 모든 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원 각각의 제1 PMI를 보고하고 서브밴드 별 [BI 또는 CRI]와 제2 PMI를 짝으로 구성하여 보고하도록 설정될 수 있다. 또는 모든 안테나 포트 그룹 또는 CSI-RS 자원에 공통으로 적용될 최적의 싱글 제1 PMI를 보고하고 서브밴드 별 [BI 또는 CRI]와 제2 PMI를 짝으로 구성하여 함께 보고하도록 설정될 수 있다.
제1 제안 방식 및 제2 제안 방식에서 단말은 안테나 포트 그룹별 또는 CSI-RS 자원별로 사용할 코드북을 RRC 시그널링으로 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 포트별 안테나 개수에 의해 사용할 코드북이 하나로 사전에 정의된 경우에는 이러한 설정이 필요 없지만, 포트별 안테나 개수에 따라 사용할 수 있는 코드북이 다수개인 경우에는 그 중에서 어떤 코드북을 사용할지 지정 받을 수 있다. 대표적으로 4-포트 코드북의 경우에 릴리즈 8 코드북(Rel.8 codebook)과 듀얼 PMI 코드북(dual PMI codebook) 중에 어떤 것을 사용할지 RRC 시그널링으로 기지국으로부터 설정 받을 수 있다. 이러한 지정 방식은 포트 그룹 전체에 적용될 수 있거나 또는 포트 그룹별로 개별 지정될 수 있다.
도 16은 제2 제안 방식에 따라 기존 PMI/CQI가 전송되었던 자원 요소(resource element) 위치를 통해 [BI 또는 CRI]/PMI/CQI가 전송되는 일례를 나타낸다. 상기 제2 제안 방식에서 [BI 또는 CRI]는 PMI/CQI와 함께 채널 인코딩되어 전송될 수 있다.
제3 제안 방식에서는 도 17과 같이 [BI 또는 CRI]를 PMI/CQI와 독립하여 채널 인코딩하여 가상 자원 요소(virtual resource element)에 매핑하여 전송하는 방법을 제안한다. 하나의 OFDM 심볼에 속하는 전송 심볼이 SC-OFDM (Single Carrier - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 전송되는 경우, 도 17의 주파수 축은 가상 주파수(virtual frequency) 축으로 정의된다. 제3 제안 방식에서는 [BI 또는 CRI]만 단독으로 채널 인코딩하여 전송하므로, 기지국의 수신기에서는 [BI 또는 CRI]를 먼저 결정하고 수신된 RI에 기반해 PMI와 CQI의 크기를 판단하고 이에 맞게 디코딩하여 PMI/CQI를 수신 할 수 있도록 한다. 이 경우 [BI 또는 CRI]에 적용되는 채널 코딩 방식과 PMI/CQI에 적용되는 채널 코딩 방식은 다를 수 있다. 일 예로, [BI 또는 CRI]에 적용되는 채널 코딩은 블록 코딩 방식이 적용되고 PMI/CQI에는 콘볼루션 채널 코딩 방식이 적용될 수 있다. 또한 채널 코딩 과정에서 CRC 추가 여부도 개별적으로 지정될 수 있다. 대표적으로 [BI 또는 CRI]의 채널 코딩 과정에서는 CRC가 첨가되지 않지만, PMI/CQI의 채널 코딩 과정에서는 CRC가 추가 될 수 있다. 또한 [BI 또는 CRI]의 변조 방식은 데이터의 변조와 무관하게 QPSK 변조 방식으로 한정될 수 있다. 여기서 CSI 프로세스에 설정된 CSI-RS 자원의 개수, 즉 안테나 포트 그룹의 개수가 1개이면 [BI 또는 CRI] 길이는 0가 되어 [BI 또는 CRI]는 전송되지 않을 수 있다.
제1 내지 제3 제안 방식에 따라 PUSCH를 통해 CSI를 전송하고자 할 경우, 할당 받은 자원 중에서 몇 개의 자원 요소(RE)를 사용해서 CSI 정보를 전송할지를 결정하여야 한다.
제1 제안 방식의 경우, BI 및 CRI가 연결된 정보 또는 BRI가 전송되는 자원 요소(RE)의 개수는 수학식 18과 같이 결정될 수 있다. 이하, [BI 또는 CRI]+RI란 [BI 또는 CRI]와 RI가 연결(concatenation)된 형태 뿐만 아니라 [BI 또는 CRI]와 RI가 결합되어 새로이 정의된 형태의 정보(BRI)를 모두 통칭한다.
수학식 18
Figure PCTKR2016008694-appb-M000018
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000105
는 전송할 [BI 또는 CRI]+RI 비트 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000106
는 PUSCH 전송을 위해 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2016008694-appb-I000107
는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타낸다. 그리고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000108
는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 사용된 SC-FDMA 심볼의 개수를 나타낸다. 그리고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000109
와
Figure PCTKR2016008694-appb-I000110
는 PUSCH 전송될 데이터의 코딩 블록의 개수와 각 코드 블록당 데이터 비트의 길이를 나타낸다. 여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000111
는 보정값으로 기지국이 UE에게 RRC 시그널링으로 사전에 알려주도록 설정될 수 있다, 또 다른 실시예로, RI의 전송을 위해 전송된
Figure PCTKR2016008694-appb-I000112
를
Figure PCTKR2016008694-appb-I000113
로서 사용할 수도 있다. 다시 말해, [BI 또는 CRI]+RI를 전송하는 자원 요소(RE)의 개수를 산출하기 위해 적용하는 보정값인
Figure PCTKR2016008694-appb-I000114
는 특정 CRI 없이 특정 RI를 전송하는 자원 요소의 개수를 산출하기 위해 적용하는 보정값인
Figure PCTKR2016008694-appb-I000115
과 동일한 값이 적용될 수 있다. 이때, 상기 특정 CRI 없이 특정 RI를 전송하는 자원 요소의 개수는 아래의 수학식 20을 통해 산출될 수 있다.
이어, 제1 제안 방식에서 PMI/CQI가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 19
Figure PCTKR2016008694-appb-M000019
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000116
는 전송할 PMI/CQI 비트 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000117
는 추가되는 CRC 비트의 길이를 나타낸다.
제2 제안 방식에서 RI가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 20
Figure PCTKR2016008694-appb-M000020
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000118
는 전송할 RI 비트 개수를 나타낸다. 그리고 제2 제안 방식에서 [BI 또는 CRI]/PMI/CQI가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 21
Figure PCTKR2016008694-appb-M000021
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000119
는 전송할 [BI 또는 CRI]/PMI/CQI 비트 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000120
는 추가되는 CRC 비트의 길이를 나타낸다.
제3 제안 방식에서 RI가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 22
Figure PCTKR2016008694-appb-M000022
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000121
는 전송할 RI 비트 개수를 나타낸다. 그리고 [BI 또는 CRI]가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 23
Figure PCTKR2016008694-appb-M000023
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000122
는 전송할 [BI 또는 CRI] 비트 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000123
는 추가되는 CRC 비트의 길이를 나타낸다. 그리고 PMI/CQI가 전송되는 RE의 개수는 다음과 같이 결정될 수 있다.
수학식 24
Figure PCTKR2016008694-appb-M000024
여기서
Figure PCTKR2016008694-appb-I000124
는 전송할 PMI/CQI 비트 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000125
는 추가되는 CRC 비트의 길이를 나타낸다.
제3 제안 방식의 경우에 기지국이
Figure PCTKR2016008694-appb-I000126
, 또는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000127
는 그리고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000128
를 개별적으로 RRC 시그널링으로 UE에게 알려줄 수 있다. 이때, 상기 RRC 시그널링에 의해
Figure PCTKR2016008694-appb-I000129
, 또는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000130
는 그리고
Figure PCTKR2016008694-appb-I000131
는 미리 설정될 수 있다.
또는 보정값
Figure PCTKR2016008694-appb-I000132
,
Figure PCTKR2016008694-appb-I000133
, 또는
Figure PCTKR2016008694-appb-I000134
는 CSI 프로세스 별로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 어떤 CSI 프로세스에 대한 CSI를 보고하도록 트리거링 되었는지에 따라 다른 보정 값을 사용하도록 설정될 수 있다. 일 예로, 비주기적 CSI 트리거링 DCI에 의해 다수 개의 CSI 프로세스에 대한 CSI를 보고해야 되는 경우에, 보고해야 되는 CSI 프로세스들의 보정값들 중에서 최대값을 선택하여 사용하도록 설정될 수 있다.
도 18은 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 큰 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, 단말은 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 기지국은 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. 일 예로, 상기 전송장치는 단말에 대응되고 상기 수신장치는 기지국에 대응 가능하다.
이때, 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 상기 전송장치의 프로세서는 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성하고, 상기 전송장치의 RF 유닛을 제어하여 상기 채널 상태 정보를 보고할 수 있다. 이때, 상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함될 수 있고, 일 예로 상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결될 수 있다.
또한, 상기 수신장치의 프로세서는 상기 수신장치의 RF 유닛을 제어하여 상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 채널 상태 정보를 수신할 수 있다. 이때, 상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함될 수 있고, 일 예로 상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결될 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 (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 채널 상태 보고 방법에 있어서,
    복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성하고,
    상기 채널 상태 정보를 보고하는, 채널 상태 보고 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함되는, 채널 상태 보고 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결되는, 채널 상태 보고 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 CSI 프로세스를 위해 단일의(single) CSI-RS 자원이 설정되는 경우, 상기 단말은 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보를 생성하는, 채널 상태 보고 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 채널 상태 정보 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보는 아래의 수학식:
    [수학식]
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000135
    에 기반해 산출되는 개수만큼의 자원 요소를 통해 전송되고,
    여기서
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000136
    는 전송할 상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 전체 비트 개수 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI의 전체 비트 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000137
    는 PUSCH (physical uplink shared channel) 전송을 위해 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000138
    는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000139
    는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 사용된 SC-FDMA (single carrier - frequency division multiple access) 심볼의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000140
    와
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000141
    는 상기 PUSCH 전송될 데이터의 코딩 블록의 개수와 각 코드 블록당 데이터 비트의 길이를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000142
    은 오프셋 값 또는 보정값을 나타내는, 채널 상태 보고 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    복수 개의 CSI 프로세스에 대한 채널 상태를 보고하는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 복수 개의 CSI 프로세스 각각에 대응하는 CRI 및 해당 CRI에 기반한 RI로 구성된 CRI+RI 짝을 복수 개 포함하고,
    상기 복수 개의 CRI+RI 짝은 상기 복수 개의 CSI 프로세스의 인덱스 정보 또는 상기 복수 개의 CSI 프로세스와 연관된 복수 개 반송파의 인덱스 정보에 기반한 순서로 결합되는, 채널 상태 보고 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 기지국의 채널 상태 수신 방법에 있어서,
    제1 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원들을 설정하고,
    단말로부터 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 수신하는, 채널 상태 수신 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함되는, 채널 상태 수신 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결되는, 채널 상태 수신 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    제2 CSI 프로세스를 위해 단일의(single) CSI-RS 자원을 설정하고,
    상기 기지국이 상기 단말로부터 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보를 수신하는, 채널 상태 수신 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
    복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원이 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 설정되는 경우, 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성; 및
    상기 RF 유닛을 제어하여 상기 채널 상태 정보를 보고하도록 구성되는, 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함되도록 상기 채널 상태 정보를 생성하는, 단말.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결(concatenation)되도록 상기 채널 상태 정보를 생성하는, 단말.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 CSI 프로세스를 위해 단일의(single) CSI-RS 자원이 설정되는 경우, 상기 프로세서는 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 생성하는, 단말.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 채널 상태 정보 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI를 포함한 채널 상태 정보는 아래의 수학식:
    [수학식]
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000143
    에 기반해 산출되는 개수만큼의 자원 요소를 통해 전송되고,
    여기서
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000144
    는 전송할 상기 CRI 및 상기 CRI에 기반한 RI를 포함한 전체 비트 개수 또는 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI의 전체 비트 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000145
    는 PUSCH (physical uplink shared channel) 전송을 위해 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000146
    는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 할당 받은 부반송파(subcarrier)의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000147
    는 최초 PUSCH 전송 시점의 서브프레임에서 PUSCH 전송을 위해 사용된 SC-FDMA (single carrier - frequency division multiple access) 심볼의 개수를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000148
    와
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000149
    는 상기 PUSCH 전송될 데이터의 코딩 블록의 개수와 각 코드 블록당 데이터 비트의 길이를 나타내고,
    Figure PCTKR2016008694-appb-I000150
    은 오프셋 값 또는 보정값을 나타내는, 단말.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 프로세서가 복수 개의 CSI 프로세스에 대한 채널 상태를 보고하는 경우, 상기 채널 상태 정보는 상기 복수 개의 CSI 프로세스 각각에 대응하는 CRI 및 해당 CRI에 기반한 RI로 구성된 CRI+RI 짝을 복수 개 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 복수 개의 CRI+RI 짝을 상기 복수 개의 CSI 프로세스의 인덱스 정보 또는 상기 복수 개의 CSI 프로세스와 연관된 복수 개 반송파의 인덱스 정보에 기반한 순서로 결합하여 상기 채널 상태 정보를 생성하는, 단말.
  17. 무선 통신 시스템에서의 기지국 장치로서,
    무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛, 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는:
    제1 CSI(channel state information) 프로세스를 위해 복수의 CSI-RS(channel state information - reference signal) 자원들을 설정; 및
    상기 RF 유닛을 제어하여 상기 복수의 CSI-RS 자원들 중 하나를 지시하는 CRI(CSI-RS resource indicator) 및 상기 CRI에 기반한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 수신하도록 구성되는, 기지국.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 CRI 및 상기 RI가 연결(concatenation)되어 상기 채널 상태 정보에 포함되는, 기지국.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 CRI가 상기 RI보다 먼저 배치되어 연결되는, 기지국.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 프로세서가 제2 CSI 프로세스를 위해 단일의(single) CSI-RS 자원을 설정하고,
    상기 프로세서가 상기 RF 유닛을 제어하여 상기 단일의 CSI-RS 자원을 지시하는 CRI 없이 상기 단일의 CSI-RS 자원에 대한 RI(Rank Indicator)를 포함한 채널 상태 정보를 수신하도록 구성되는, 기지국.
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