WO2017135737A1 - 이동 통신 시스템에서 기준 신호 설정 및 채널 정보 생성을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 기준 신호 설정 및 채널 정보 생성을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2017135737A1
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terminal
base station
csi
channel
transmission
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곽영우
노훈동
오진영
김윤선
여정호
최승훈
신철규
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    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a method of setting a reference signal and generating channel information.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D Device to Device communication
  • D2D Device to Device communication
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM
  • SWSC Slide Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IT intelligent Internet technology services can be provided that collect and analyze data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • 5G communication system uses a wider bandwidth than the existing communication system, there is a problem that the amount of information for uplink resource allocation increases. Therefore, there is a need for a new method for uplink resource allocation.
  • precoder circulation may be considered, and performance may be further improved when precoding for each RE compared to when precoding for each RB.
  • REs belonging to one RB cannot be decoded through different precoded channels for each RE position, and a new method is needed for this purpose.
  • the beam group is not designed in consideration of the channel state of the high mobility terminal.
  • the shape of the beam group may be set differently based on the Codebook-Config. However, this is based on higher layer signaling, and thus it is difficult to adaptively change the channel. There is a need for a solution.
  • CSI-RS overhead in accordance with the increase in the number of antennas supported by the base station and the need for UE-specific CSI-RS support according to UE-specific beamforming CSI-RS (UE) technology in a mobile communication system Increased.
  • the base station allocates and supports aperiodic CSI-RS to the terminal according to the needs of the base station and the terminal for efficient system and CSI-RS operation. How to report this is needed.
  • FDI-MIMO uses CSI-RS (hereinafter referred to as beamformed CSI-RS) for beamformed CSI-RS (hereinafter referred to as non-precoded CSI-RS) as compared to CSI-RS overhead. Can be reduced. However, as the number of cell-specific beams supported by the cell-specific beamformed CSI-RS increases, overhead may increase. In order to minimize such an increase in overhead, a measurement limitation method of limiting time resources of the CSI-RS measured by the UE may be applied.
  • beamformed CSI-RS beamformed CSI-RS
  • non-precoded CSI-RS beamformed CSI-RS
  • RI / W1 / W2 / CQI cannot be transmitted at one time due to the nature of PUCCH, so that RI / W1 and W2 / CQI are combined with the measurement limit. If the time resources are different, there may be a problem in the reliability of the reported RI / W1.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an uplink resource allocation method and apparatus.
  • Another object of the present invention is to provide a method for circulating precoding for each RE using DMRS and a method for transmitting PDSCH using 8 or more precoded channels.
  • a precoder cyclic assumption for each channel and DMRS port matching are proposed for channel status reporting.
  • a method of transmitting DMRSs by combining two or four RBs and mapping them by RE and supporting multi-layer and MU-MIMO in closed loop MIMO Offset setting is proposed.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring a reference signal, generating channel state information, and transmitting channel state information in a terminal for half-loop transmission in an FD-MIMO system.
  • the channel state information generated and reported by the terminal may include additional information for improving the performance efficiency and stability of the conventional half-closed loop transmission.
  • Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting a reference signal from a base station to a terminal and receiving channel state information transmitted from the terminal.
  • Another object of the present invention is to provide a configuration and allocation method for aperiodic CSI-RS transmission in order for an eNB to allocate an aperiodic CSI-RS to a UE.
  • an object of the present invention is to provide a method for the terminal to effectively report the channel state even for the periodic channel state report in which the measurement limit is set.
  • the method of the terminal of the present invention for solving the above problems, receiving a reference signal, generating a channel state information by applying a precoding matrix for each resource element, transmitting the channel state information to the base station Characterized in that it comprises a step.
  • the step of transmitting a reference signal to the terminal, receiving the channel state information generated by cyclically applying a precoding matrix for each resource element from the terminal It is characterized by including.
  • the terminal of the present invention for solving the above problems is a transceiver for transmitting and receiving a signal; And a control unit for receiving the reference signal, cyclically applying the precoding matrix for each resource element, generating channel state information, and transmitting the channel state information to the base station.
  • the base station of the present invention for solving the above problems, the transceiver for transmitting and receiving a signal; And a control unit which transmits a reference signal to the terminal and receives channel state information generated by cyclically applying a precoding matrix for each resource element from the terminal.
  • the base station can efficiently allocate uplink resources to the terminal.
  • precoder circulation can be applied in one RE based on the DMRS for semi-closed loop MIMO transmission.
  • a plurality of RBs can be bundled and transmitted to support 9 or more precoders.
  • the base station may additionally determine the precoder cycling pattern of the half-closed loop transmission or perform multi-user (MU) scheduling with reference to the reported channel state information.
  • MU multi-user
  • precoder circulation can be applied in one RE based on the DMRS for semi-closed loop MIMO transmission.
  • a plurality of RBs can be bundled and transmitted for 8 or more precoder support.
  • the UE can effectively report the channel state even for the periodic channel state report in which the measurement limit is set.
  • FIG. 1A and 1B illustrate a communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of transmitting data or control signals to a terminal by a base station.
  • 3 is a diagram illustrating a channel access method for using an unlicensed band of a WiFi system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a channel occupancy scheme for use of an unlicensed band in a LAA system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating various methods of allocating resources to a terminal by a base station.
  • FIG. 6 illustrates frequency resources in a system band.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for configuring an uplink transmission frequency resource to a terminal by an RBG unit.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method in which a base station allocates a portion of RBs in an RBG to a UE continuously as an uplink transmission frequency resource.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating RB allocation in RBG for RIV values.
  • FIG. 10 illustrates another method of allocating an uplink transmission frequency resource to a terminal.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method for setting uplink transmission resources by a base station according to the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method for receiving an uplink transmission resource by a terminal according to the present invention.
  • FIG. 13 is an apparatus diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a device diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 16 illustrates radio resources in an LTE / LTE-A system.
  • 17 is a diagram illustrating a method of circulating precoding for each RE.
  • 18 is a diagram illustrating a system performance difference according to the number and number of precoder circulation units.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a method for supporting precoder circulation using the DMRS structure of LTE.
  • FIG. 20 illustrates a method for mapping DMRSs and PDSCH REs when there are 9 or more precoders circulating using the DMRS port mapping method 2.
  • 21 is a diagram illustrating a method of dividing and transmitting a DMRS port into two RB units.
  • FIG. 22 illustrates a method for mapping DMRSs and PDSCH REs when there are 9 or more precoders circulating using the DMRS port mapping method 3.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of transmitting a DMRS port by dividing it into four RB units unlike a conventional DMRS port structure.
  • 24 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 26 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 27 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 28 is a diagram illustrating an example of half-closed loop transmission.
  • 29 is a diagram illustrating representative examples of the improvement of the half-closed loop transmission scheme through the secondary CSI.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and half-closed loop transmission based thereon.
  • FIG. 31 (a) is another diagram illustrating CSI and secondary CSI reporting and semi-closed loop transmission based thereon.
  • FIG. 31 (a) is another diagram illustrating CSI and secondary CSI reporting and semi-closed loop transmission based thereon.
  • 31 (b) is another diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and half-closed loop transmission based thereon.
  • 32 is another diagram illustrating CSI and secondary CSI reporting and half-closed loop transmission based thereon.
  • 33 is a diagram illustrating two precoder cycling patterns applied to one precoder cycling unit.
  • 34 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 35 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 36 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 37 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 38 is a diagram illustrating time and frequency resources in an LTE / LTE-A system.
  • FIG. 39 illustrates 2, 4, and 8 antenna port CSI-RS transmissions using radio resources of 1 subframe and 1 RB, which are the minimum units that can be scheduled in downlink in the LTE / LTE-A system.
  • FIG. 40 is a diagram illustrating an example of CSI-RS RE mapping for an n th and n + 1 th PRBs when a base station transmits eight CSI-RSs.
  • 41 is an example of a new resource for CSI-RS transmission only.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a terminal reporting a periodic channel state by using bandwidth parts.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 0.
  • 44 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 1;
  • FIG. 45 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 2.
  • 46 illustrates a structure in which an aperiodic CSI-RS RB or subframe proposed in the present invention is transmitted.
  • FIG. 47 is a diagram illustrating a method of defining a port index based on the port index defining method 1 and an allocation to a terminal.
  • FIG. 48 is a diagram illustrating a port index definition method based on the port index definition method 2 above.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating a method in which a base station allocates a pool for aperiodic CSI-RS and allocates it to each terminal.
  • 50 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 51 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 52 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 53 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 54 is a diagram illustrating feedback timing of channel state information.
  • 55 is another diagram illustrating feedback timing of channel state information.
  • 56 is a diagram illustrating feedback timing of channel state information according to a PTI value.
  • FIG. 57 is another diagram illustrating feedback timing of channel state information according to a PTI value.
  • FIG. 58 is a diagram illustrating various scenarios usable using NP CSI-RS and BF CSI-RS in FD-MIMO.
  • 59 is a diagram illustrating a method of transmitting a reference signal according to the present invention.
  • 60 is a diagram illustrating a process of reporting a channel state based on a sub mode setting according to the present invention.
  • 61 is a view illustrating a process of reporting a channel state based on band setting according to the present invention.
  • 62 illustrates a collision situation of a PUCCH report.
  • FIG. 63 is a diagram illustrating a method for transmitting or decoding a channel status report when a collision occurs in a periodic status report transmission according to the present invention.
  • FIG. 65 illustrates operations of a terminal and a base station when CRI reporting does not occur in the PCell but CRI reporting occurs in the SCell.
  • FIG. 66 is a flowchart illustrating operations of a base station and a terminal during a CRI and RI collision.
  • 67 is a flowchart illustrating a corresponding operation of a base station and a terminal during a CRI and RI collision.
  • 68 is a flowchart illustrating a corresponding operation of a base station and a terminal during a CRI and RI collision.
  • 69 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 70 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 71 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 72 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • each block of the flowchart illustrations and combinations of flowchart illustrations may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, those instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be described in flow chart block (s). It creates a means to perform the functions. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions for performing the processing equipment may also provide steps for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • logical function e.g., a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • the functions noted in the blocks may occur out of order.
  • the two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending on the corresponding function.
  • ' ⁇ part' used in the present embodiment refers to software or a hardware component such as an FPGA or an ASIC, and ' ⁇ part' performs certain roles.
  • ' ⁇ ' is not meant to be limited to software or hardware.
  • ' ⁇ Portion' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors.
  • ' ⁇ ' means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, and the like. Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functionality provided within the components and the 'parts' may be combined into a smaller number of components and the 'parts' or further separated into additional components and the 'parts'.
  • the components and ' ⁇ ' may be implemented to play one or more CPUs in the device or secure multimedia card.
  • this invention demonstrates the case of a wireless communication system for the convenience of description for example, the content of this invention is applicable also to a wired communication system.
  • the mobile communication system has evolved into a high-speed, high-quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service, instead of providing an initial voice-oriented service.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • high speed downlink packet access HSDPA
  • high speed uplink packet access HSUPA
  • long term evolution LTE
  • LTE-A LTE-A
  • 3GPP2 long term evolution advanced
  • HRPD high rate packet data
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • LTE LTE / LTE-A
  • CA carrier aggregation
  • the frequency band in which the LTE system is currently operated is generally a licensed spectrum (licensed spectrum, or licensed carrier) that operators can use with their own rights.
  • a frequency band for providing mobile communication service for example, a frequency band of 5 GHz or less
  • the operator may secure multiple license band frequencies. Difficult and difficult to expand the system capacity using the CA technology.
  • the 5 GHz band of the unlicensed band is used by a relatively small number of communication devices compared to the 2.4 GHz unlicensed band, and because it can utilize a very wide bandwidth, it is easy to secure a relatively additional frequency band.
  • the licensed band and the unlicensed band frequencies may be utilized by using an LTE technology that integrates a plurality of frequency bands, that is, a CA technology. That is, the LTE cell in the licensed band as the primary carrier (PCell, or Pcell), the LTE cell in the unlicensed band (LAA cell, or LTE-U cell) to the secondary carrier (SCell or Scell)
  • the LTE system can be operated in licensed and unlicensed bands.
  • the system is not only CA connected with an ideal backhaul between the licensed and unlicensed bands, but also with dual connectivity connected with a non-ideal backhaul between the licensed and unlicensed bands (hereinafter, It can be applied to dual-connectivity environment.
  • the LTE / LTE-A system transmits data using an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) transmission scheme.
  • OFDM orthogonal frequency division multiple access
  • a modulated signal is located in a two-dimensional resource composed of time and frequency. Resources on the time axis are divided into different OFDM symbols and they are orthogonal to each other. Resources on the frequency axis are divided into different subcarriers, which are also orthogonal to each other. That is, in the OFDM scheme, if a specific OFDM symbol is designated on the time axis and a specific subcarrier is designated on the frequency axis, one minimum unit resource may be indicated, which is called a resource element (RE).
  • RE resource element
  • a downlink bandwidth consists of a plurality of resource blocks (hereinafter referred to as RBs), and each physical resource block (PRB) refers to a frequency axis. 12 subcarriers arranged accordingly and 14 or 12 OFDM symbols arranged along the time axis.
  • the PRB becomes a basic unit of resource allocation.
  • a reference signal which is referred to as RS, is a signal that is received from a base station and enables a terminal to estimate a channel.
  • RS Common Reference Signal
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • the CRS is a reference signal transmitted over the entire downlink band and can be received by all terminals.
  • the CRS is used for channel estimation, configuration of feedback information of the terminal, or demodulation of a control channel and a data channel.
  • DMRS is also a reference signal transmitted over the entire downlink band and is used for data channel demodulation and channel estimation of a specific terminal. Unlike CRS, it is not used for feedback information configuration. Accordingly, the DMRS is transmitted through a PRB resource to be scheduled by the terminal.
  • a subframe on the time axis consists of two slots of 0.5 msec length, namely a first slot and a second slot.
  • a physical dedicated control channel (PDCCH) region which is a control channel region
  • an enhanced PDCCH (ePDCCH) region which is a data channel region, are divided and transmitted on a time axis. This is to quickly receive and demodulate the control channel signal.
  • the PDCCH region is located over the entire downlink band, in which one control channel is divided into control channels of a small unit and distributed in the entire downlink band.
  • the uplink is divided into a control channel (PUCCH) and a data channel (PUSCH), and the response channel and other feedback information for the downlink data channel are transmitted through the control channel when there is no data channel, and when there is a data channel. Is sent.
  • PUCCH control channel
  • PUSCH data channel
  • FIG. 1A and 1B illustrate a communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 1A illustrates a case in which an LTE cell 102 and a LAA cell 103 coexist in one small base station 101 in a network, and the terminal 104 is LTE.
  • Data is transmitted and received with the base station 101 through the cell 102 and the LAA cell 103.
  • the cell performing the data transmission / reception operation may be assumed as the LAA cell 103 or the SCell.
  • uplink transmission may be limited to transmit only through the LTE cell 102 when the LTE cell is a PCell.
  • FIG. 1B illustrates the installation of an LTE macro base station 111 for wide coverage and a LAA small base station 112 for increasing data transmission in the network.
  • the LTE macro base station 111 or the LAA small base station is installed.
  • the LTE macro base station 111 may be replaced by the LTE small base station.
  • uplink transmission may be configured to transmit only through the LTE base station 111 when the LTE base station is a PCell.
  • the LTE base station 111 and LAA base station 112 has an ideal backhaul network.
  • the fast inter-base station X2 communication 113 is possible, so even if the uplink transmission is transmitted only to the LTE base station 111, the LAA base station 112 via the X2 communication 113 in real time the relevant control information from the LTE base station 111 in real time. It is possible to receive.
  • the methods proposed in the present invention can be applied to both the system of FIG. 1A and the system of FIG. 1B.
  • the methods proposed in the present invention can be applied to a communication system that does not use an unlicensed band.
  • an unlicensed band uses a plurality of devices sharing the same frequency band or channel.
  • the devices using the unlicensed band may be different systems. Therefore, the general operation of devices operating in unlicensed band for mutual coexistence between various devices is as follows.
  • a transmission device that requires signal transmission may determine whether to occupy the channel of other devices with respect to the unlicensed band or channel where the signal transmission is performed before performing the signal transmission. According to the determined channel occupancy state for the determined channel, it may not occupy or occupy the channel. This behavior is commonly referred to as listen-before-talk (LBT). In other words, the transmitting device may determine whether the channel can be occupied according to a predefined or set method.
  • LBT listen-before-talk
  • the method for detecting the channel may be defined or set in advance.
  • the time for detecting the channel may be predefined or set, and may be selected as an arbitrary value within a specific range.
  • the channel detection time may be set in proportion to the set maximum channel occupancy time.
  • the channel sensing operation for determining whether the channel can be occupied may be set differently according to an unlicensed frequency band for performing the operation, or according to regional and national regulations. For example, in the United States, the unlicensed band can be used without a separate channel sensing operation in addition to the radar sensing operation in the 5 GHz frequency band.
  • the transmitting device that intends to use the unlicensed band detects the use of other devices on the corresponding channel through the channel sensing operation (or LBT) as described above, and when the channel occupancy of the other devices in the channel is not detected, The channel can be occupied and used.
  • the devices using the unlicensed band may operate by defining or setting a maximum channel occupancy time that can be continuously occupied after the channel sensing operation.
  • the maximum occupied time may be defined in advance according to a regulation defined according to a frequency band and a region, or may be separately set from another base station, for example, a terminal.
  • the channel occupancy time may be set differently according to unlicensed band or region, country-specific regulations.
  • the maximum occupied time in the unlicensed band of the 5 GHz band is currently limited to 4 ms.
  • it can occupy the channel continuously up to 10ms or 13ms.
  • the devices occupying the channel for the maximum occupancy time may re-occupy the channel according to the channel sensing result after performing the channel sensing operation again.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of transmitting data or control signals to a terminal by a base station.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink transmission process in which a base station transmits data or a control signal to a terminal, and is applicable to an uplink transmission in which a terminal transmits a signal to a base station.
  • the LTE subframe (or subframe) 200 of FIG. 2 has a length of 1 ms and may consist of a plurality of OFDM symbols.
  • the base station and the terminal which can communicate using the unlicensed band may communicate by occupying the corresponding channel for the set channel occupancy time (or TXOP) 250 and 260. If additional channel occupancy is required at the base station occupying the channel during the set channel occupancy time 250, the base station performs a channel sensing operation 220, and then re-establishes the channel according to the result of the channel sensing operation. It may be occupied or unavailable.
  • the required channel detection interval (or length) is previously defined between the base station and the terminal, or the base station is set to the terminal through a higher signal (for example, radio resource control (RRC)), It may be set differently according to the result of transmission / reception of data transmitted through the unlicensed band.
  • RRC radio resource control
  • At least one or more of the variables applied to the channel sensing operation that is performed again as described above may be set differently from the previous channel sensing operation.
  • the channel detection and occupancy operation may be set differently according to regulations defined for each frequency band, region, or country.
  • the channel sensing and occupancy operation will be described in detail with reference to load-based equipment, which is one of channel access methods in regulation EN301 893 of Europe.
  • the minimum channel detection section 220 may be determined as follows according to the maximum channel occupation section.
  • the method for setting the maximum channel occupancy period and the minimum channel detection period is just one example, and may be differently applied according to regulations defined by frequency bands, regions, and countries, and may be changed according to revision of frequency regulations in the future. In addition, in addition to the channel sensing operation according to the frequency regulation, it may be set to include an additional operation (for example, introducing an additional channel sensing section).
  • the base station If the base station does not detect other devices using the corresponding unlicensed band in the channel detection interval 220, that is, if the channel is determined to be idle, the base station immediately occupies the channel. Can be used.
  • the determination of whether to occupy another device in the channel sensing section 220 may be determined using a predefined or set reference value. For example, when the magnitude of a received signal received from other devices during the channel sensing period is greater than a predetermined reference value (eg, -62 dBm), it may be determined that the channel is occupied by other devices. If the magnitude of the received signal is smaller than a reference value, the channel may be determined to be in an idle state.
  • the method for determining channel occupancy may include various methods such as a predefined signal detection including the magnitude of the received signal.
  • the base station that detects the idle channel in the channel detection section 220 in the subframe, from the end of the channel detection section 220 to immediately before the first OFDM symbol transmission of the next subframe, that is, the section 230 May transmit a specific signal 230 for occupying the channel.
  • the base station before the base station transmits the first signal (for example, general (E) PDCCH and PDSCH) transmitted in the subframe 210 or 240, channel occupancy for the corresponding unlicensed band and synchronization of the terminal, etc.
  • a second signal for example, PSS / SSS / CRS or newly defined signal, etc.
  • the transmitted second signal may not be transmitted depending on the end of the channel detection interval.
  • the second signal or the first signal may be transmitted after transmitting the third signal (newly defined signal) to the next OFDM symbol start time.
  • the channel sensing operation section will be described using an OFDM symbol unit, but the channel sensing operation section may be set regardless of the OFDM symbol of the LTE system.
  • the second signal is one of PSS or SSS by using a synchronization signal (for example, PSS / SSS) currently used in the LTE system or using a sequence different from the root sequence currently used in the licensed band. At least one may generate a second signal.
  • the second signal may be generated by using a sequence other than the PSS / SSS sequence required to generate the unlicensed band base station unique value (PCID, Physical Cell ID), so as not to be confused with the base station unique value.
  • the second signal may include at least one of CRS or CSI-RS currently used in the LTE system, or may use (E) PDCCH or PDSCH or a signal in which the signal is modified as a second signal.
  • the section 230 for transmitting the second signal since the section 230 for transmitting the second signal is included in the channel occupancy time, the minimum information can be transmitted through the second signal transmitted in the section 230, thereby maximizing frequency efficiency. have.
  • LAA LTE system using the unlicensed band
  • WiFi unlicensed band
  • LBT channel access
  • 3 is a diagram illustrating a channel access method for using an unlicensed band of a WiFi system.
  • the AP1 330 may detect the channel for a DIF (DCF interframe space) time 330.
  • the occupancy of the other device on the channel may be determined in various ways, including the strength of the received signal during the time or the detection of a predefined signal. If it is determined that the channel is occupied by the other device 320 during the channel detection time 330, the AP1 310 may be randomly set within a contention window (for example, 1 to 16). Variable 355, for example, N.
  • such an operation may be referred to as a backoff operation.
  • the variable N 355 is freed without being subtracted.
  • the STA2 325 receiving the data transmitted by the AP2 320 as shown in the 340 transmits an ACK or NACK 347 for receiving the data 340 to the AP2 320 after the SIFS time 345. send. At this time, the STA2 325 may transmit the ACK / NACK 347 without performing a separate channel sensing operation.
  • a predetermined time for example 9us
  • the terminal receiving the data 360 may transmit an ACK or NACK for the data reception to the AP1 310 after a SIFS time.
  • the AP1 310 may select an arbitrary variable N used in the next backoff operation within the increased contention period. For example, assuming that the contention period used previously is [1,16], and if the data reception result of STA1 315 is NACK, the contention period of AP1 310 that receives the NACK is [1,32]. ] Can be increased. If the ACK receives the ACK, the AP1 310 may set a contention period to an initial value (for example, [1, 16]) or reduce or maintain the contention period.
  • communication is performed between one AP (or base station) and one STA (or terminal) at the same time.
  • the STA (or terminal) transmits its data reception state (eg, ACK or NACK) to the AP (or base station) immediately after data reception.
  • the AP 310 or 320 receives a ACK or NACK from the terminal 315 or 325, and then performs a channel sensing operation for a next data transmission operation.
  • one base station may transmit data to a plurality of terminals at the same time.
  • one or more terminals that receive the data at the same time point may transmit an ACK or NACK to the base station at the same time (eg, n + 4 in case of FDD).
  • the LAA base station may receive an ACK or NACK from one or more terminals at the same time.
  • the difference between the ACK / NACK transmission time of the terminal and the data transmission time of the base station may occur at least 4 ms or more. Therefore, if the LAA base station sets (or resets) the contention period by the ACK / NACK received from the UE, such as WiFi, the contention period is set because the base station may receive the ACK / NACK from the plurality of terminals at a specific time. Ambiguity can occur.
  • each terminal may independently perform a channel sensing operation.
  • the base station sets the channel sensing interval based on the uplink signal reception result received from the terminal, and sets the set channel sensing interval to the terminals so that the plurality of terminals can perform the channel sensing operation at the same time. Therefore, according to the present invention, a channel occupancy operation for using an unlicensed band is more efficiently performed, and the criteria for the channel occupancy operation are clearly set so that devices between the unlicensed bands can be used. Can improve the coexistence performance.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a channel occupancy scheme for use of an unlicensed band in a LAA system.
  • the LAA cell (or LAA SCell, LAA Cell, LAA base station) that does not need data transmission remains idle in step 401.
  • the idle state may mean a state in which the LAA cell does not transmit the data signal to the unlicensed band.
  • the idle state 401 may mean a state in which there is no data signal to be transmitted to the terminal in the active state LAA cell, or a state in which there is data to be transmitted to the terminal, but no data is transmitted to the terminal.
  • the LAA cell may determine whether channel occupancy is required for data or control signal transmission.
  • the LAA cell may perform a first channel sensing operation in step 403.
  • the first channel detection operation may be differently set according to at least one of a preset time (for example, 34us), a time set by another device, or a type of data or control signal to be transmitted in the LAA cell. Can be.
  • a preset time for example, 34us
  • a time set by another device or a type of data or control signal to be transmitted in the LAA cell. Can be.
  • the execution time of the first channel sensing operation when only the control signal is transmitted without the data transmitted from the LAA cell to the specific terminal is the execution time of the first channel sensing operation when the data is transmitted from the LAA cell to the specific terminal.
  • values settable for the first channel sensing operation may be defined in advance.
  • not only the execution time of the first channel sensing operation but also at least one of other variables does not transmit data to the specific terminal in the LAA cell without a control signal.
  • the LAA cell may set the contention period used in the second channel sensing operation as an initial value.
  • the first channel sensing operation may be performed by other devices using various methods, including at least one of measuring the strength of a received signal or detecting a predefined signal for a time set for the first channel sensing operation. This operation determines the occupancy state of the channel.
  • the variables required for the first channel sensing operation including the first channel sensing time, may be set in advance or set from other devices.
  • the LAA cell may transmit a signal by occupying the channel in step 405.
  • an arbitrary variable N may be selected in the contention period [x, y] set in step 407.
  • the initial competition section may be set in advance or (re) set from the base station.
  • the set contention period is the number of attempts to occupy the channel, the occupancy rate (for example, traffic load) for the channel, or the reception result of the terminal for the data signal transmitted when the channel is occupied (for example, ACK / NACK).
  • the competition interval may be set using various values including.
  • step 405 if it is determined in step 405 that the LAA cell occupying the channel needs additional channel occupancy in step 406, the LAA cell uses the data transmission result performed in step 405 or at least one of the various methods mentioned above.
  • a competition section may be set.
  • the method of setting the contention period using the data transmission result of step 405 is just one example, and the contention period may be set by the previous channel occupation and data transmission step or a preset value.
  • the LAA cell may increase or maintain the contention period. If the LAA cell occupying the channel using the increased or maintained contention period performs data transmission to the terminal in the channel occupation period and receives an ACK as a result of the data transmission from the terminal, the contention The interval may be reduced or maintained or set as an initial competition interval.
  • the method of setting the contention section using the ACK / NACK is just one example, and the contention section may be set using the other criteria mentioned above.
  • the LAA cell may perform a second channel sensing operation in step 408 using the set N.
  • the second channel sensing operation is an operation of determining the occupancy state of the channel, including at least one of measuring the strength of a signal received for a predetermined time or detecting a predefined signal. Can be set. That is, the second channel sensing operation reference time may be set to be the same as the first channel sensing operation or shorter than the first channel sensing time.
  • the first channel sensing time may be set to 34us and the second channel sensing time may be set to 9us.
  • the second channel sensing operation reference threshold may be set differently from the first channel sensing operation reference threshold.
  • the LAA cell subtracts the variable N set in step 410.
  • the subtraction by 1 is only one example, and may be differently subtracted according to a setting value, or may be set differently according to the type or characteristic of a signal to be transmitted by the LAA cell.
  • the LAA cell may check whether the value of the variable subtracted in step 411 is 0.
  • the LAA cell may perform channel occupation and data transmission in step 405.
  • the LAA cell may perform the second channel sensing operation again in step 408.
  • the LAA cell may perform a third channel sensing operation in step 412.
  • the third channel sensing operation may be set to be the same as the first channel sensing operation or the second channel sensing operation.
  • the first channel sensing operation reference time and the third channel sensing operation reference time may be set to 34us.
  • the first channel sensing reference threshold and the third channel sensing reference threshold may be set differently.
  • the channel sensing operation reference time and threshold are just examples, and the variable or criteria required for the third channel sensing operation may be the same as or different from the first channel sensing operation.
  • the third channel sensing operation may be set to perform an operation of generating a time delay without a separate channel sensing or channel occupation operation.
  • the third channel sensing time may be the same as or different from at least one of the first channel sensing time and the second channel sensing time.
  • the LAA cell determines whether other devices occupy the channel in step 413 using a reference value set for the third channel sensing operation.
  • the LAA cell may perform the second channel sensing operation again in step 408.
  • the LAA cell performs the third channel sensing operation set in step 412.
  • at least one of the first channel sensing operation, the second channel sensing operation, and the third channel sensing operation may be omitted according to the type or characteristic of the data or control signal to be transmitted by the LAA cell.
  • the LAA cell when the LAA cell transmits only a control signal (for example, a discovery reference signal (DRS)), the LAA cell may directly occupy the channel according to the result of the channel sensing operation after performing only the first channel sensing operation.
  • the DRS is just one example of omitting at least one of the first channel sensing operation, the second channel sensing operation, and the third channel sensing operation as described above, and may be applied to another control signal transmission.
  • the terminal may perform an uplink channel detection operation for uplink channel occupation and uplink signal transmission using the channel detection and channel occupation scheme as described above.
  • the maximum power that can be transmitted per unit frequency may be limited according to the regulation according to the frequency band or region for the unlicensed band. For example, in Korea, when using the 20MHz system band in the 5.1 ⁇ 5.2GHz frequency band, the maximum transmit power per 1MHz is limited to 2.5mW.
  • the power available to the terminal may be limited. Details will be described in FIG. 5.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating various methods of allocating resources to a terminal by a base station.
  • uplink transmission can always allocate one continuous frequency band or RB (510), or assign up to two non-contiguous frequency bands or RBs (530, 540). have.
  • the maximum transmit power is about 2.5mW due to the above-described transmission power limitation per unit frequency. That is, in case of the terminal 1 500, the total power that can be transmitted through six allocated resource blocks cannot exceed 2.5 mW.
  • UE 2 520 which has been allocated the same 6RB but has been allocated two RBs 530 and 540 of two consecutive frequency bands, has a total of 2.5 in each of the resource blocks 530 and 540 allocated in each frequency band.
  • the signal can be transmitted at a power of mW.
  • the terminal 2 520 may use twice the transmission power in each resource block.
  • the UE performs uplink transmission using 2.5 mW of power per RB. can do.
  • the present invention proposes a method for a UE to transmit an uplink data channel using two or more discontinuous frequency resource regions.
  • the present invention proposes a method for allocating uplink resources by a base station so that a terminal can use two or more non-contiguous frequency resource regions in an unlicensed band, but the scope of the present invention is not limited thereto. That is, the present invention can be equally applied to the case of allocating uplink resources in a frequency band other than the unlicensed frequency band.
  • the base station may configure uplink transmission of a terminal including an uplink transmission resource region by using DCI format 0 or format 4 of a downlink control channel or a format for transmitting new uplink control information. At this time, many bits are required to configure uplink transmission in a plurality of discontinuous frequency resource regions.
  • RBG resource allocation group
  • the present invention will not assume uplink control channel transmission in the unlicensed band, but embodiments of the present invention can be applied even when uplink control channel transmission is configured in the unlicensed band.
  • the method described in the embodiment of the present invention may be applied to the remaining region except for the configured resource in all uplink transmission resources.
  • the method described in an embodiment of the present invention may be applied to the remaining areas of all uplink transmission resource regions without excluding the configured resources from all uplink transmission resources. It is also possible.
  • the base station uses uplink DCI format 0 or format 4 of a downlink control channel or a format for transmitting new uplink control information, and includes uplink transmission resource region for uplink transmission of a user equipment. This may mean transmitting configuration information required for the terminal.
  • FIG. 6 illustrates frequency resources in a system band.
  • K uplink transmission resources may be assumed to be one RBG.
  • K may be set differently according to the system bandwidth, and the base station may set a larger K value as the system bandwidth increases. In this case, K may be fixed without changing according to the system bandwidth.
  • FIG. 6 illustrates a case in which up to 50 RB is used for uplink data channel transmission in a system band of 10 MHz. Since a maximum of 50 RBs is assumed and 6 RBs are configured as one RBG, a total of 9 RBGs can be configured. In this case, the last RBG may be composed of fewer than K RBs, but may be regarded as one RBG.
  • a method of allocating an uplink resource using the RBG as described above is as follows.
  • the base station may configure the RBG in units of uplink transmission frequency resources, and may set uplink transmission resources in units of RBGs to the terminal using a bitmap.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a method for configuring an uplink transmission frequency resource to a terminal by an RBG unit.
  • the base station configures and transmits bitmap information in units of RBGs to the terminal, and the terminal can identify the RBG to which resources are allocated using the bitmap information. For example, the base station may set the RBG portion allocated to the terminal to 1 in the bitmap.
  • bitmap information configured in RBG units may be referred to as RBG allocation information.
  • the UE may use the RBs included in the RBG indexes 1, 3, 5, 8, and 9 of FIG. 7 for uplink transmission.
  • the most significant bit (MSB) of the RBG allocation information may mean RBG index 0
  • the least significant bit (LSB) of RBG allocation information may mean RBG index N. have.
  • the RBG allocation information when the RBG allocation information is 1, it means that uplink transmission resources are allocated to the corresponding RBG index, and when the RBG allocation information is 0, it means that uplink transmission resources are not allocated to the corresponding RBG index. Can be.
  • the base station may allocate the uplink transmission resource region of the terminal to the terminal using the above method using one of DCI formats used for uplink transmission configuration in the downlink control channel.
  • the RBG size or the number of RBs included in the RBG may be defined differently according to the uplink transmission bandwidth.
  • the defined RBG size or the number of RBs included in the RBG may be set to the UE through a higher signal (eg, RRC signaling).
  • the base station may inform the terminal by including the frequency resource allocation method applied to the uplink transmission in uplink transmission configuration information.
  • one of the uplink resource allocation schemes proposed by the present invention which is newly added to the uplink resource allocation scheme used up to Rel-13, is designated as a resource allocation scheme used for uplink transmission of the terminal to the terminal. It can be included in the transmission setting information.
  • one of the uplink resource allocation method proposed by the present invention is designated as a resource allocation method used for the uplink transmission of the terminal to the terminal for uplink transmission. You can tell it by including it in the configuration information.
  • the base station may continuously allocate some of the RBs in the RBG. Specifically, the base station informs the RBG of the RBG to which the uplink transmission frequency resource is allocated by using a bitmap and uses a resource indication value (hereinafter, RIV value or RIV allocation information) in the allocated RBG. Some of the RBs can be allocated consecutively.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method in which a base station allocates a portion of RBs in an RBG to a UE continuously as an uplink transmission frequency resource.
  • the base station may configure bitmap information in RBG units and transmit the bitmap information to the terminal, and the terminal may identify the RBG to which resources are allocated using the bitmap information. For example, the base station may set the RBG portion allocated to the terminal to 1 in the bitmap.
  • bitmap information configured in RBG units may be referred to as RBG allocation information.
  • the base station may transmit an RIV value, which is information of an RB to which resources are allocated in the RBG, to the terminal. Accordingly, the terminal may check information on the consecutive RBs to which resources are allocated in the RBG using the resource indication value.
  • the transmission resource allocated by the terminal 1 is a resource 810.
  • the transmission resource allocated by the terminal 2 may be a resource 820.
  • the MSB of the RBG allocation information may mean RBG index 0, and the LSB of the RBG allocation information may mean RBG index N.
  • the RBG allocation information is 1, it means that uplink transmission resources are allocated to the corresponding RBG index, and when the RBG allocation information is 0, it means that uplink transmission resources are not allocated to the corresponding RBG index.
  • the RIV information is set as the start point (RB_start) of the RB allocated to uplink transmission in the RBG and the length or number (L_CRB) of consecutive RBs allocated as follows.
  • RB allocation in RBG for RIV values is shown in FIG. 9 and Equation 1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating RB allocation in RBG for RIV values.
  • FIG. 9 illustrates RB allocation in RBG for an RIV value determined using Equation 1 above.
  • the RIV values correspond to RB 1 and RB 2
  • the UE may confirm that RB 1 and RB 2 in the RBG are allocated as uplink resources.
  • the RIV value when the RIV value is 11, the RIV value corresponds to all RBs, and the UE may identify that all RBs in the RBG are allocated as uplink resources.
  • the base station may allocate the uplink transmission resource region of the terminal to the terminal using the above method using one of DCI formats used for uplink transmission configuration in the downlink control channel.
  • the RBG size or the number of RBs included in the RBG may be defined differently according to the uplink transmission bandwidth.
  • the defined RBG size or the number of RBs included in the RBG may be set to the UE through an upper signal (eg, RRC signaling).
  • an upper signal eg, RRC signaling
  • the base station may inform the terminal by including the frequency resource allocation method applied to the uplink transmission in uplink transmission configuration information.
  • one of the uplink resource allocation schemes proposed by the present invention which is newly added to the uplink resource allocation scheme used up to Rel-13, is designated as a resource allocation scheme used for uplink transmission of the terminal to the terminal. It can be included in the transmission setting information.
  • one of the uplink resource allocation method proposed by the present invention is designated as a resource allocation method used for the uplink transmission of the terminal to the terminal to configure uplink transmission It can be included in the information.
  • the base station divides the entire uplink data channel transmission resource region into M clusters (hereinafter, referred to as clusters), and divides each cluster into a plurality of RBGs in order to minimize the bits required for uplink frequency resource region allocation. Can be assigned
  • the allocation information in the RBG in one cluster may be defined as being allocated in the same RBG of other clusters.
  • FIG. 10 illustrates another method of allocating an uplink transmission frequency resource to a terminal.
  • M 2 clusters
  • RBGs one RBG is composed of six RBs
  • five RBGs are included in one cluster.
  • the number of RBGs included in the cluster and the number of RBs included in the RBG may be changed. have.
  • uplink resource allocation information or RBG allocation information may be set to 10100 during uplink transmission received from the base station by UE1. Can be.
  • the UE may determine that an uplink resource region for RBG index 0 and 3 of cluster 0 is allocated as in RBG-level allocation 1050 of FIG. 10.
  • the UE may consider that uplink resources are allocated in the same RBG index of another cluster including cluster 0.
  • uplink resources for RBG index 0 and 3 resource regions identical to those of the RBG resource allocation of cluster 0 may be allocated.
  • the MSB of the RBG allocation information may mean RBG index 0, and the LSB of the RBG allocation information may mean RBG index N.
  • the RBG allocation information is 1, it means that uplink transmission resources are allocated to the corresponding RBG index, and when the RBG allocation information is 0, it means that uplink transmission resources are not allocated to the corresponding RBG index.
  • the base station adds uplink resource allocation information (or RBG allocation information) to the RIV allocation information (or RB allocation information) of FIG.
  • the base station may allocate the uplink transmission resource region of the terminal to the terminal using the above method using one of DCI formats used for uplink transmission configuration in the downlink control channel.
  • the number of clusters may be included in the uplink resource allocation information during setup for uplink transmission or informed, or may be set through an upper signal, or may be defined in advance. At this time, the number of clusters may be set or defined differently according to the uplink transmission bandwidth.
  • the RBG size or the number of RBs included in the RBG may be defined differently according to the uplink transmission bandwidth.
  • the defined RBG size or the number of RBs included in the RBG may be set to the UE through an upper signal (eg, RRC signaling).
  • an upper signal eg, RRC signaling
  • the base station may inform the terminal by including the frequency resource allocation method applied to the uplink transmission in uplink transmission configuration information.
  • one of the uplink resource allocation schemes proposed by the present invention which is newly added to the uplink resource allocation scheme used up to Rel-13, is designated as a resource allocation scheme used for uplink transmission of the terminal to the terminal. It can be included in the transmission setting information.
  • one of the uplink resource allocation method proposed by the present invention is designated as a resource allocation method used for the uplink transmission of the terminal to the terminal to configure uplink transmission It can be included in the information.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method for setting uplink transmission resources by a base station according to the present invention.
  • a method of setting uplink transmission resources of a base station according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 as follows.
  • the base station sets an uplink resource allocation scheme.
  • the resource allocation scheme may include an uplink resource allocation scheme proposed by an embodiment of the present invention, including an existing uplink resource allocation scheme used up to Rel-13.
  • the base station configures an uplink resource allocation unit.
  • the uplink resource allocation unit may be the cluster, RBG, and RB unit described in the above example.
  • the unit of resource allocation may be RBG according to the second method, the second method, and the third method.
  • the unit of resource allocation may be an RBG in a cluster.
  • the uplink resource allocation unit may have at least one or more values according to frequency bandwidths for uplink transmission.
  • the number of clusters may vary according to the frequency bandwidth, or the RBG size or the number of RBs in the RBG may be set differently.
  • the base station may divide the entire bandwidth into RBG units and transmit RBG allocation information configured as a bitmap to the terminal. Accordingly, the UE can transmit data in the RBG allocated for uplink transmission.
  • the number of RBs included in the RBG or the number of RBGs included in the bandwidth may be predetermined or set by the base station, and the details are the same as described above.
  • the base station may divide the total bandwidth in units of RBG and transmit RBG allocation information configured as a bitmap to the terminal.
  • the base station may allocate only some RBs in the RBG to the terminal, and may transmit an RIV value for indicating this to the terminal.
  • the UE may transmit data in some or all RBs in the RBG allocated for uplink transmission.
  • the number of RBs included in the RBG or the number of RBGs included in the bandwidth may be predetermined or set by the base station, and the details are the same as described above.
  • the base station may divide the entire bandwidth into cluster units, divide each cluster into a plurality of RBGs, and allocate uplink resources.
  • the base station may transmit the resource allocation information for one of the cluster consisting of a plurality of clusters (or a cluster corresponding to some bandwidth of the total bandwidth) to the terminal, the terminal is allocated resources in the same way to the other clusters It can be judged that.
  • a method of notifying uplink resource allocation information to the terminal in one cluster may use a first method or a second method. Details are the same as described above, and will be omitted below.
  • the number of RBGs included in the cluster of the cluster included in the total bandwidth, the number of RBs included in the RBG may be predetermined or set by the base station.
  • the base station configured with the uplink resource allocation method and the resource allocation unit may allocate uplink transmission resources to the terminal for setting uplink transmission.
  • the base station may transmit uplink transmission configuration information to the UE by setting other variables related to uplink transmission, including the uplink transmission resource configured in step 1140.
  • the base station may receive data or control information from the terminal in the allocated resource.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a method for receiving an uplink transmission resource by a terminal according to the present invention.
  • the UE may receive configuration information regarding uplink transmission in a downlink control channel from the base station.
  • the terminal that has received the uplink transmission information may determine a resource allocation method set by the base station for the uplink transmission in step 1220.
  • the resource allocation method may inform the terminal through the upper layer signaling, and the terminal may identify the resource allocation method using the same.
  • the terminal may determine the uplink transmission resource allocation region set according to the method determined in operation 1230.
  • the UE may receive RBG allocation information and use the same to identify the RBG to which the uplink resource is allocated. Accordingly, the UE can transmit data in the RBG allocated for uplink transmission.
  • the UE may receive RBG allocation information and identify the RBG to which an uplink resource is allocated by using the same.
  • the UE may be allocated only some RBs in the RBG, and may receive an RIV value for indicating this. Therefore, the UE can check the RB in the RBG allocated for uplink transmission using the RIV value, and can transmit data in the identified RB.
  • the base station may divide the entire bandwidth into cluster units, divide each cluster into a plurality of RBGs, and allocate uplink resources.
  • the base station may transmit resource allocation information for one cluster (or a cluster corresponding to some bandwidths of the entire bandwidth) of the plurality of clusters to the terminal.
  • the terminal may receive resource allocation information in one cluster, and may apply the resource allocation information to other clusters in the same manner.
  • a first method or a second method may be used as a method of configuring resource allocation information in one cluster.
  • the base station may divide the cluster into units of RBGs and transmit information on the RBGs to which uplink resources are allocated to the terminal as RBG allocation information, and the terminal may identify the RBGs to which resources are allocated using the RBG allocation information.
  • the base station may transmit an RIV value, which is information about an RB to which resources are allocated in the RBG, to the terminal in RBG allocation information to which uplink resources are allocated, and the terminal may allocate resources using the RBG allocation information and the RIV value.
  • RIV value which is information about an RB to which resources are allocated in the RBG
  • the terminal may allocate resources using the RBG allocation information and the RIV value.
  • RBs in the RBG can be identified.
  • the information on the cluster, the information on the RBG, the information on the RB, and the like may be transmitted by the base station to the terminal through higher layer signaling.
  • the terminal performs the configured uplink signal transmission through the uplink resource determined in step 1240.
  • FIG. 13 is an apparatus diagram of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station may include a transmitter 1310, a receiver 1320, and a controller 1300.
  • the transmitter 1410 may transmit a signal to a base station or another terminal, and the receiver 1420 may receive a signal from the base station or another terminal.
  • the receiver 1320 receives a signal from a base station, a terminal, or the like, or measures a channel from a base station, a terminal, etc., as well as an unlicensed band using a setting value for a channel sensing operation set through the base station controller 1300. It may include an operation of detecting a channel.
  • the controller 1300 determines a reception result of the signal received from the terminal through the reception unit 1320, sets a competition period required for a channel sensing operation of the terminal according to the determined result, and sets a random variable within the set competition period. Select to set the channel detection interval value of the terminal.
  • control unit 1300 controls, by the transmitting unit 1310 of the base station to set uplink signal transmission of the terminal, including the channel detection interval value of the terminal, the uplink transmission resource region, the uplink transmission resource setting method, and the like.
  • the signal may be transmitted through a downlink control channel.
  • controller 1300 may allocate an uplink resource to the terminal through the above-described method.
  • the controller 1300 may use the above-described uplink resource allocation method, and the details are the same as described above.
  • controller 1300 may control the overall operation of the base station described in the present invention.
  • the base station may further include a storage unit or the like, and may store information generated by the control unit or transmitted and received by the transmitter and the receiver.
  • the present invention has been described with an example in which the transmitter and the receiver are separated, but the scope of the present invention is not limited thereto, and a method in which the transmitter and the receiver are configured as a single transceiver is also possible.
  • FIG. 14 is a device diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal may include a controller 1400, a transmitter 1410, and a receiver 1420.
  • the transmitter 1410 may transmit a signal to a base station or another terminal, and the receiver 1420 may receive a signal from the base station or another terminal.
  • the controller 1400 may set a channel sensing operation so that the terminal performs a channel sensing operation during a channel sensing interval required for transmitting an uplink signal in an unlicensed band set by the base station using the receiver 1420.
  • the receiver 1420 may receive uplink transmission information set by the base station to the terminal through a downlink control channel.
  • the controller 1400 may set uplink transmission on a time and frequency resource set according to an uplink signal transmission set by the base station received through the receiver 1420.
  • the receiving unit 1420 detects a channel for the channel during the set channel sensing period, and receives the received channel during the channel sensing period.
  • the control unit 1400 determines that the channel is in an idle state based on the strength of a signal
  • the transmitter 1410 transmits uplink transmission in a time and frequency resource set according to an uplink signal transmission set by a base station. Can be set.
  • controller 1400 may receive uplink resource allocation information determined through the above-described method.
  • the uplink resource allocation information may be determined through the above-described method, and the details are the same as described above.
  • controller 1300 may control the overall operation of the terminal described in the present invention.
  • the terminal may further include a storage unit or the like, and may store information generated by the control unit or transmitted and received by the transmitter and the receiver.
  • the present invention has been described with an example in which the transmitter and the receiver are separated, but the scope of the present invention is not limited thereto, and a method in which the transmitter and the receiver are configured as a single transceiver is also possible.
  • the present invention relates to a general wireless mobile communication system, and more particularly, to a reference signal in a wireless mobile communication system using a multiple access scheme using a multi-carrier such as Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). Signal).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the current mobile communication system has evolved into a high-speed, high-quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service, instead of providing an initial voice-oriented service.
  • 3GPP 3rd generation evolutionary mobile communication system standard using a multiple access method using a multi-carrier.
  • various mobile communication standards such as Long Term Evolution (LTE) of 3GPP, Ultra Mobile Broadband (UMB) of 3GPP2, and 802.16m of IEEE are based on multiple access method using multi-carrier.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMB Ultra Mobile Broadband
  • 802.16m 802.16m
  • Existing 3rd generation evolutionary mobile communication systems such as LTE, UMB, 802.16m are based on multi-carrier multiple access method, and apply Multiple Input Multiple Output (MIMO, multiple antenna) and beam- to improve transmission efficiency. It features various techniques such as forming (beamforming), adaptive modulation and coding (AMC), and channel sensitive (channel sensitive) scheduling.
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • AMC adaptive modulation and coding
  • channel sensitive channel sensitive scheduling.
  • the various techniques described above focus on the transmission power transmitted from the various antennas according to channel quality (hereinafter, channel quality), adjust the amount of data to be transmitted, and selectively transmit data to a user having good channel quality. This improves system efficiency by improving transmission efficiency.
  • eNB evolved Node B
  • eNB Base Station
  • MS User Equipment
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • the aforementioned eNB refers to an apparatus for downlink transmission and uplink reception located at a predetermined place, and one eNB performs transmission and reception for a plurality of cells.
  • a plurality of eNBs are geographically distributed, and each eNB performs transmission and reception for a plurality of cells.
  • Existing 3rd and 4th generation mobile communication systems such as LTE / LTE-A utilize MIMO technology that transmits using a plurality of transmit and receive antennas to increase data rate and system capacity.
  • the MIMO technology spatially separates and transmits a plurality of information streams (hereinafter, referred to as information streams) by utilizing a plurality of transmit and receive antennas.
  • information streams spatially separating and transmitting a plurality of information streams is called spatial multiplexing.
  • the number of information streams to which spatial multiplexing can be applied depends on the number of antennas in the transmitter and receiver. In general, how many information streams can be applied to spatial multiplexing is referred to as a rank of the transmission.
  • MIMO technology supported by the LTE / LTE-A Release 11 standard, supports spatial multiplexing for 8 transmit / receive antennas and supports up to 8 ranks.
  • the FD-MIMO system to which the technique proposed in the present invention is applied corresponds to a case in which 32 or more transmission antennas are used because more than eight LTE / LTE-A MIMO technologies have been evolved.
  • the FD-MIMO system refers to a wireless communication system that transmits data by using dozens or more transmission antennas.
  • the base station transmitting equipment 1500 transmits a radio signal to dozens or more transmission antennas.
  • the plurality of transmit antennas are arranged 1510 to maintain a minimum distance from each other.
  • One example of the minimum distance is half the wavelength of a radio signal to be transmitted.
  • a distance that is half the wavelength of a radio signal is maintained between transmission antennas, signals transmitted from each transmission antenna are affected by radio channels having low correlation with each other. If the band of the transmitting radio signal is 2GHz, this distance is 7.5cm. If the band is higher than 2GHz, this distance is shorter.
  • dozens or more transmission antennas arranged in the base station are used to transmit a signal as in 1520 in one or more terminals.
  • Appropriate precoding (which can be used in combination with precoding) is applied to a plurality of transmission antennas to simultaneously transmit to a plurality of terminals.
  • one terminal may receive one or more information streams.
  • the number of information streams that a single terminal can receive depends on the number of reception antennas held by the terminal and the channel condition.
  • the terminal In order to effectively implement the FD-MIMO system, the terminal must accurately measure the channel condition and the magnitude of the interference and transmit the effective channel state information to the base station using the same.
  • the base station receiving the channel state information uses this to determine which terminals to transmit, at what data rate, and to which precoding to apply in connection with downlink transmission.
  • the FD-MIMO system since the number of transmission antennas is large, an uplink overhead problem in which a lot of control information needs to be transmitted through uplink occurs when the conventional channel / transmission method of the LTE / LTE-A system is applied. .
  • 16 illustrates radio resources in an LTE / LTE-A system.
  • a radio resource consists of one subframe on the time axis and one RB on the frequency axis.
  • Such radio resources consist of 12 subcarriers in the frequency domain and 14 OFDM symbols in the time domain to have a total of 168 unique frequencies and time positions.
  • RE resource element
  • a plurality of different types of signals may be transmitted to the radio resource illustrated in FIG. 16 as follows.
  • Cell Specific RS Cell Specific RS: A reference signal periodically transmitted for all UEs belonging to one cell and can be commonly used by a plurality of UEs.
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • LTE / LTE-A they correspond to DMRS ports from port 7 to port 14, and the ports interfere with each other using code division multiplexing (CDM) or frequency division multiplexing (FDM). Maintain orthogonality to avoid occurrence.
  • CDM code division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • CSI-RS Channel Status Information Reference Signal
  • PHICH Physical Downlink Control Channel
  • PCFICH Physical Downlink Control Channel
  • muting may be set so that the CSI-RS transmitted by another base station can be received without interference from the terminals of the corresponding cell.
  • the muting may be applied at a location where the CSI-RS can be transmitted.
  • the terminal skips a corresponding radio resource and receives a traffic signal.
  • muting is another term for zero-power CSI-RS. This is because it is applied to the location of CSI-RS due to the nature of muting and no transmission power is transmitted.
  • the CSI-RS may be transmitted using a part of positions indicated as A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J according to the number of antennas transmitting the CSI-RS. Can be. Muting may also be applied to some of the positions marked A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J.
  • the CSI-RS may be transmitted to 2, 4, and 8 REs according to the number of antenna ports to transmit. When the number of antenna ports is 2, the CSI-RS is transmitted to half of a specific pattern in FIG. 2, and when the number of antenna ports is 4, the CSI-RS is transmitted to the whole of a specific pattern, and when the number of antenna ports is 8, two patterns are used. CSI-RS is transmitted.
  • Muting on the other hand, always consists of one pattern unit. That is, muting may be applied to a plurality of patterns, but may not be applied to only a part of one pattern when the position does not overlap with the CSI-RS. However, it can be applied only to a part of one pattern only when the position of CSI-RS and the position of muting overlap.
  • the CSI-RS When the CSI-RSs for two antenna ports are transmitted, the CSI-RS transmits signals of each antenna port in two REs connected on a time axis, and the signals of each antenna port are divided into orthogonal codes.
  • the CSI-RS for the four antenna ports are transmitted, two more REs are used in addition to the CSI-RS for the two antenna ports to transmit signals for two additional antenna ports in the same manner. The same is true when the CSI-RSs for the eight antenna ports are transmitted.
  • the DMRS is a reference signal transmitted for a specific terminal and is transmitted only when data is transmitted to the corresponding terminal.
  • DMRS may consist of a total of eight DMRS ports.
  • ports 7 to 14 correspond to DMRS ports, and ports maintain orthogonality so as not to interfere with each other using CDM or FDM.
  • the reference signal sequence for DMRS may be expressed as Equation 2 below.
  • c (i) is a pseudo-random sequence and an initial state for the scrambling sequence of the DMRS is generated through Equation 3 below for each subframe.
  • LTE / LTE-A Two preset values based on the value One of the values is thus determined. That is, as shown in Table 1 below If the value is 0, the virtual Cell ID value has a value of scramblingIdentity-r11 preset to higher signaling. If the value is 1, the virtual Cell ID value has a value of scramblingIdentity2-r11 preset as the higher signaling.
  • Sequence w p (i) of Table 2 is an orthogonal cover code (OCC) for maintaining orthogonality between DMRS ports through the CDM.
  • OCC orthogonal cover code
  • the UE can estimate the channel by separating the DMRS port used for PDSCH transmission from the unused DMRS port.
  • Table 3 shows a DCI for indicating which DMRS port, nSCID, and how many layers the base station has allocated to the UE for PDSCH transmission.
  • the first column corresponds to a case where a PDSCH is scheduled with one codeword transmission
  • the second column corresponds to a case where the PDSCH is scheduled with one codeword transmission.
  • Value 4,5,6 is used only for retransmission of the corresponding codeword.
  • the current LTE standard supports up to two orthogonal transport layers for MU-MIMO transmission. Up to four layers can be used to support quasi-orthogonal transport layers.
  • the UE determines the number of allocated layers, the RE mapping and the reference signal sequence mentioned above for PDSCH transmission based on the DCI indicated by the base station, and the precoded channel ( PDSCH can be decoded by estimating a precoded channel).
  • the corresponding DM-RS always uses the same precoding in one RB when the precoding matrix index (PMI) / rank indicator (RI) reporting is not set. It is assumed that the decoding is performed.
  • PMI / RI reporting it is determined to be the same in one precoding resource block group (hereinafter referred to as PRG).
  • the PRG unit varies in size according to the system bandwidth set to the terminal, which is shown in Table 4 below.
  • the MIMO system may be divided into a closed-loop MIMO system and an open-loop MIMO system according to whether PMI information of a receiver is used when forming a transmission beam pattern.
  • the UE checks the channel information using the CSI-RS, obtains the rank of the corresponding channel, and informs the base station through the RI.
  • the terminal may select an optimal precoding from a precoder set corresponding to the predetermined rank, and may transmit a PMI corresponding to the selected precoding to the base station.
  • the terminal feeds back the transmission rate supported by the terminal to the base station through the CQI based on the current channel obtained on the assumption that the optimal precoding is applied.
  • the base station receiving the feedback may communicate with the terminal using appropriate transmission and reception precoding based on the corresponding information.
  • the receiver side does not transmit the PMI information to the transmitter side.
  • the receiver of an open-loop MIMO system uses a precoding set by the method specified in the standard or higher signaling as a precoding to be assumed for the corresponding time and frequency space when generating a CQI according to time and frequency resources. It is obtained and delivered to the transmitter through the CQI.
  • the transmitter receiving the CQI from the receiver determines how the terminal should communicate based on the corresponding information.
  • closed-loop MIMO In general, closed-loop MIMO is known to show greater system performance than open-loop MIMO because it can adaptively utilize channel information. In the case of closed-loop MIMO, there is a process of informing the base station by selecting a preferred precoding of the terminal, whereas in the case of open-loop MIMO, it is difficult to apply the precoding preferred by the terminal whenever the base station transmits to the terminal. Because.
  • the closed loop MIMO In order to transmit and receive signals through the closed loop MIMO, an additional overhead such as transmitting a PMI to the base station by the UE is required.
  • the beam pattern of the interference signal may change rapidly with time in a situation in which the movement speed of the terminal is very fast or the channel may change rapidly, and performance loss may also occur due to the change of the interference signal. have. This interference is called dynamic interference.
  • the performance efficiency of the system itself is inferior to the closed loop MIMO system, but it has the advantages of less influence of dynamic interference and less feedback overhead for PMI.
  • This feedback overhead for PMI is particularly important in FD-MIMO, where the number of antennas in the base station increases. This is because as the number of transmitting antennas of the base station increases, the number of bits constituting the PMI for notifying the precoding preferred by the terminal must increase.
  • a semi closed-loop MIMO may be considered.
  • this half-closed loop MIMO only a portion of the PMI preferred by the terminal is transmitted to the base station, and the base station may transmit the PDSCH using the remaining PMI in the PMI reported by the terminal.
  • An example of such a method may be a method in which a UE reports i1, which is the first PMI, in a dual structure codebook supported by LTE, and cyclically transmits PDSCH for i2 belonging to the corresponding i1.
  • i1 may be referred to as a first PMI and i2 may be referred to as a second PMI.
  • N1 and N2 may mean the number of antenna ports
  • O1 and O2 may mean an oversampling factor
  • the first PMI of the first dimension may be represented as i11 and the first PMI of the second dimension may be represented as i12, and the terminal may identify i11 corresponding to the first PMI of the first dimension and a part of i2 corresponding to the dimension.
  • the base station may transmit the data by rotating the PMI of the second dimension while fixing the PMI of the corresponding dimension.
  • the cycle unit may be changed according to whether RB or RE is the same as before.
  • 17 is a diagram illustrating a method of circulating precoding for each RE.
  • a precoder number is mapped to an RE except for a region in which a reference signal is transmitted in a PDSCH region.
  • the base station may transmit data by circularly applying the precoder for each RE.
  • cyclically applying the precoder for each RE may mean repeatedly applying a predetermined number of precoder to the RE.
  • FIG. 17 an example of circulating 16 precoders is illustrated. After the 0 to 15 precoders are mapped to each RE, the 0 precoder may be mapped to the next RE again.
  • the performance of the half-closed loop MIMO may vary depending on how many precoders are to be cycled in the circulation unit.
  • performance may vary when the beam and the corresponding co-phasing are all cycled or only the beam is cycled in a beam group designated by one i1.
  • the co-paging may mean a value for compensating the phase difference of the beam in the antenna (for example, cross-pole antenna) located in different directions.
  • 18 is a diagram illustrating a system performance difference according to the number and number of precoder circulation units.
  • FIG. 18 is a diagram comparing the performance when one precoded channel is supported for each layer in one RB and the performance when the RE uses different precoding for each layer in one RB.
  • DMRS supports up to eight DMRSs in one RB, which means that up to eight precoded channels can be used in one RB. Therefore, a new method must be defined for this purpose.
  • signaling for supporting a plurality of layers and terminals may also be considered.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A LTE-Advanced
  • the UE In order to support the half-closed loop MIMO based on the precoder cycle of the RE unit described with reference to FIG. 17, the UE should transmit a part of the channel state information, PMI, rank, CQI, PTI, CRI, and so on, assuming transmission. .
  • Equation 5 an assumption about the precoder is required, which can be expressed as Equation 5 below.
  • the size of the precoding matrix W (i) is Is, , to be.
  • the terminal selects a precoder based on a codebook set by the base station.
  • K is the number of precoders used for circulation in the corresponding half-loop MIMO operation in Equation 5, and it is assumed that rank 1 is assumed when the UE reports i1 and i2 is cyclic. Can be. Also, considering the beam or co-phasing circulation, the number may be 2 or 4.
  • Tables 5 and 6 below show the number of i11 / i12 bits per configuration supported by class A of Rel-13 FD-MIMO.
  • i11 and i12 may configure i1 which is the first PMI
  • i11 may mean the first PMI of the first dimension
  • i12 may mean the first PMI of the second dimension.
  • the following config information may be informed by the base station to the terminal through higher layer signaling.
  • the base station may inform the terminal through codebook config.
  • the number of bits of rank1 and rank2 is 2 bits and 4 bits, respectively. Accordingly, the number of precoders included in i2 is 4 and 16 according to the beam group designated by i1, respectively.
  • the Rel-13 class A codebook having 16 CSI-RS ports is mentioned, but the present invention can be applied regardless of rank in all cases such as 4, 8, 12, and 16 to which a dual structure codebook is applied.
  • k may be defined in the following manner according to the half-closed loop MIMO method based on the codebook set by the base station.
  • Precoder index definition method 1 i1 defines the number of precoder in the selected beam group
  • Precoder Index Definition Method 2 Define i1 as the number of precoder in the selected co-phasing through part of i2 in the selected beamgroup.
  • Precoder Index Definition Method 3 Defined as the number of precoder in the selected beam through the part of i2 in the selected beam group i1.
  • Precoder index definition method 4 i11 or i12 is defined as the number of precoder except the selected beamgroup and i2 component corresponding to the dimension
  • the precoder index definition method 1 is a method of using both the second PMI (i2) index corresponding to the beam group when the UE reports the RI and the first PMI (i1 or i11 and i12).
  • beam and co-phasing in the beam group may be applied differently.
  • Tables 7 and 8 show that beams and co-phasing of precoder indexes are defined differently at RB and RE levels, respectively.
  • the UE circulates beams in RB units and co-phases in RE units in a codebook.
  • the co-phase may cycle four ⁇ 1, j, -1, -j ⁇ values in RE units, or may cycle two ⁇ 1, -1 ⁇ in RE units.
  • This method can achieve high diversity gain by applying four co-phases, but may require CDM4 of DMRS due to the limitation of precoder number.
  • i2 4 * (m% 4) + (k% 4) for i1 selected to support this precoder circulation, where m is the RB index k for channel status reporting, symbol or sub Carrier index.
  • the co-phase is to cycle the ⁇ 1, -1 ⁇ or ⁇ j, -j ⁇ value in RE units depending on whether the RB is an even RB (odd RB) or an odd RB (odd RB).
  • RB even RB
  • odd RB odd RB
  • a high diversity gain can be obtained without supporting a high number of precoders per RB, and a CDM2 based DMRS may be sufficient.
  • m is an RB index k for channel status reporting
  • k is a symbol or subcarrier index
  • n is 1 in even RB and 0 odd in RB.
  • the co-phase may cycle in RE units and may not support beam circulation.
  • co-phase cycles two ⁇ 1, -1 ⁇ , ⁇ j, -j ⁇ or ⁇ 1, j, -1, -j ⁇ in RE units and the beam uses a fixed beam It is.
  • the beam used for channel status reporting may be determined by a codebook subset restriction.
  • the above-described beam circulation is exemplified by two RBs, this may vary depending on a specific one or a plurality of RBs or PRG sizes or a plurality of RBs linked to the PRG size.
  • support for semi-closed loop transmission may vary according to codebook settings. As mentioned in Table 5 and Table 6, codebook-config 1 and codebook-config 2, 3, and 4 have different numbers of beams supported by the first PMI (i1). Therefore, in the case of codebook-config 1, the effect of diversity due to semi-closed loop transmission may be relatively low. For the codebook-config 1, the following method can be considered.
  • the semi-closed loop transmission support method for the codebook-config 1 supports co-phasing circulation even though it supports a limited beam direction.
  • rank 1 includes only one beam direction
  • the beam circulation of the RB level is not considered, only the co-phasing circulation of the RE level.
  • i2 4 * k% 4 for the selected i1.
  • Another semi-closed loop transmission support method for Codebook-config 1 is that the terminal does not support the corresponding transmission and channel status reporting. Therefore, when the terminal receives the codebook-config 1 setting, even if the half-closed loop setting is set for the corresponding codebook setting, the terminal state report may be generated based on the closed loop or open loop setting without confirmation of the corresponding setting.
  • Rank 3-8 can be expanded in a similar way.
  • the method 3 for defining the precoder index is a method of defining the number of precoders when the UE reports a beam or a combination of beams that are a part of i1 and i2.
  • a class A codebook is used, and in the case of rank 1, the terminal reports the MSB 2 bit, which means a beam, among the bits of i2 together with i1.
  • Rank 3-8 can be expanded in a similar way.
  • the precoder index definition method 4 is a method of defining the number of precoders when the UE reports one of i11 or i12 and an i2 component corresponding thereto.
  • a class A codebook is used, and in the case of rank1, the terminal uses i12 and (or i11) together with MSB 1 bit (or second beam, which means beam of the first dimension), which indicates the second dimension of the beam of i2. MSB 1 bit) is reported.
  • i11 (or i12) of the circulating precoder at this time has a payload according to Table 4 or Table 5 above.
  • the method of defining the precoder index for half-loop transmission can be variously modified according to the environment such as the type of codebook and the precoder cycling method.
  • the above description has described a method of assuming a precoder when the terminal generates the channel state information. That is, unlike the conventional assumption that the precoding is the same in one RB, the above description is a precoder for identifying a beam pair having the best channel state information by circulating the precoder for each RE in at least one RB. It is about how to determine the number of. As such, the UE may report channel state information assuming a precoder cycle at the RE level, and the base station may transmit data using the same.
  • the base station transmits data when the precoder circulates for each RE, and a method of receiving data by the terminal will be described.
  • the DMRS-based system in order for a UE to transmit based on precoder cycles for each RE, it is necessary to create and report channel state information assuming the above-described definition methods, and in addition, the DMRS may be measured differently for each RE. . As described above, in order for the UE to measure the DMRS port differently for each RE, the following method may be considered.
  • ⁇ DMRS Port Mapping Method by RE 1 Map the DMRS port based on one RB when there are 8 or less precoder
  • ⁇ DMRS port mapping method by RE 2 Mapping DMRS ports based on two RBs when there are 9 or more precoders
  • ⁇ DMRS port mapping method by RE 3 Mapping DMRS ports based on four RBs when there are 9 or more precoder
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a method for supporting precoder circulation using the DMRS structure of LTE.
  • FIG. 19 illustrates a method for mapping DMRSs and PDSCH REs when there are 8 or fewer precoders circulating using the DMRS port mapping method 1.
  • the UE may apply a precoder cycle mapped to the RE present in the RB.
  • FIG. 19 illustrates when cycling using eight precoders.
  • the terminal may assume precoders 0 to 7 as in the case of generating a channel status report in one RB.
  • the UE in order to decode the PDSCH in order to DMRS port 7 in the precoder position 0, DMRS port 8, ... in the first position.
  • the DMRS port 14 In the 7th position, the DMRS port 14 can be mapped.
  • the base station can transmit by applying the same precoding to the data transmitted to the RE corresponding to each precoder number and the DMRS port corresponding to the precoder number. Accordingly, the terminal can demodulate data using the same precoding applied to the DMRS port and the precoding applied to the RE of the precoder number corresponding to the DMRS port. At this time, the base station may allocate four DMRS ports to the same RE by applying an OCC of size 4.
  • the terminal may demodulate data received at an RE corresponding to each precoder using a DMRS received at a DMRS port corresponding to precoder 0, 1, 2, and 3.
  • the terminal can demodulate the data received at the RE corresponding to each precoder by using the DMRS received at the DMRS port corresponding to the precoder 4, 5, 6, and 7.
  • the last used DMRS port is 10. Therefore, it is possible to start from port 11 at position 0 in the next RB.
  • DMRS ports may be allocated by applying an OCC having a size of two.
  • port 0 can be assigned to port 7, port 1 to port 8, port 2 to port 9, and port 3 to port 10.
  • 24 REs are always required for DMRS transmission, which can degrade system performance.
  • DMRS enhancement supported by Rel-13 FD-MIMO allows DMRS ports 7, 8, 11 and 13 to be used for MU-MIMO at one time. Therefore, using this method, four precoded channels can be transmitted while maintaining DMRS overhead as 12 REs in one RB.
  • port 7 can be assigned to port 7, port 8 to port 1, port 2 to port 11, and port 13 to port 3.
  • a DMRS port can be allocated by applying an OCC of size 2 when cycling two precoders. In this case, port 7 is assigned to port 7, and port 8 is assigned to position 1.
  • the number of precoders circulated in the above description is exemplified by 2, 4, and 8, the number may be any number of 8 or less.
  • the number of circulating precoders is small, the diversity gain cannot be sufficiently obtained, so that the effect of the open loop MIMO cannot be sufficiently obtained.
  • DMRS overhead or signaling for obtaining a precoded channel of the corresponding precoder is obtained. This has the advantage of being less.
  • the application of the DMRS OCC may vary according to the setting of a method that is assumed for channel state reporting. For example, if the channel state reporting based on the beam cycle in RB unit and four co-phasing cycles in RE unit is shown in Table 7, the DMRS OCC is assumed to be 4, and the table 7 based but two co-phasing cycles DMRS OCC may be assumed to be 2 when channel based reporting or channel based reporting based on Table 8 is set.
  • FIG. 20 illustrates a method for mapping DMRSs and PDSCH REs when there are 9 or more precoders circulating using the DMRS port mapping method 2.
  • the UE may apply a precoder cycle mapped to the RE present in the RB.
  • the example in FIG. 20 illustrates when cycling using 16 precoders.
  • the terminal may assume precoders 0 to 15 as in the case of generating a channel status report in one RB.
  • the UE can use the same 0 to 7 precoder in order as in the case of 8 or less to decode the PDSCH.
  • DMRS port 8 is located at precoder 0, DMRS port 8 is located at 1. In the 7th position, DMRS port 22 can be mapped.
  • two RBs may be bundled and transmitted.
  • DMRS port 8 of the second RB is located in the precoder 8, DMRS port 8 of the second RB in the 9th. In position 15, DMRS port 22 of the second RB can be mapped. In this way, the UE can estimate the DMRS channel at the same position as before based on one RB, and it is also possible to support more than eight precoder cycles.
  • the unit of the PRG is always a multiple of two RBs, and there may be a limitation in terms of scheduling of the terminal.
  • the remaining RB part uses methods such as interpolation or extrapolation. Since the channel must be estimated, the channel estimation performance can be degraded. Accordingly, it is possible to improve channel estimation performance by supporting the DMRS structure as shown in FIG. 21 for the half-loop MIMO.
  • 21 is a diagram illustrating a method of dividing and transmitting a DMRS port into two RB units.
  • the conventional DMRS is transmitted by occupying 12 REs based on three frequency positions and four time symbols in one RB per port.
  • a location where one port is transmitted may be eight REs based on two frequencies and four time symbols in one RB, and on another RB based on one frequency and four time symbols. As long as it can be 4 RE.
  • a reference signal for DMRS port transmission may be evenly located in the RB.
  • the channel estimation performance may be improved compared to FIG. 20, but the position of the channel estimation by the UE may be different from that of the existing 1 RB-based structure, thus requiring new hardware.
  • this mapping method 2 can be applied freely under 9 or more than 16 cyclic precoder as in FIG. 20.
  • FIG. 22 illustrates a method for mapping DMRSs and PDSCH REs when there are 9 or more precoders circulating using the DMRS port mapping method 3.
  • mapping method 2 has to occupy 24 REs in rank 1 at all times, thereby degrading system performance.
  • this overhead can be solved by allocating four DMRS ports by applying OCC 4 to 12 REs and transmitting four RBs together.
  • the example in FIG. 22 exemplifies a cycle using 16 precoders as in the DMRS port mapping method 2.
  • the terminal may assume precoders 0 to 15 as in the case of generating a channel status report in one RB.
  • the UE may map precoders 0 to 3 in order in the first RB to decode the PDSCH. Therefore, map the DMRS port 8 of the first RB to precoder position 0, the DMRS port 8 of the first RB to position 1, the DMRS port 11 of the first RB to position 2, and the DMRS port 13 of the first RB to position 3 can do.
  • DMRS port 8 of the second RB in Precoder # 4 DMRS port 8 of the second RB in # 5, DMRS port 11 of the second RB in # 6, DMRS port 13 of the second RB in # 7, and so on.
  • DMRS port 13 of the fourth RB can be mapped.
  • the UE can estimate the DMRS channel at the same position as the MU-MIMO supporting the previous four orthogonal layers based on one RB, and it is also possible to support more than eight precoder cycles.
  • the unit of the PRG may always be a multiple of four RBs, and thus there may be a limitation in terms of scheduling of the terminal.
  • the remaining RB part uses methods such as interpolation or extrapolation. Since the channel of the corresponding RB needs to be estimated by using the channel estimation performance may be degraded. Therefore, it is also possible to improve channel estimation performance by supporting the DMRS structure as shown in FIG. 23 for the half-loop MIMO.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a method of transmitting a DMRS port by dividing it into four RB units unlike a conventional DMRS port structure.
  • the conventional DMRS is transmitted by occupying 12 REs based on three frequency positions and four time symbols in one RB per port.
  • the reference signal for DMRS port transmission is evenly located within the RB by transmitting the location where one port is transmitted by dividing it into 4 REs based on one frequency and four time symbols for each RB. can do.
  • the channel estimation performance can be improved compared to FIG. 8, but the position of the channel estimation by the UE is different from the existing 1 RB-based structure, requiring new hardware.
  • the mapping method 3 can be freely applied and applied under 9 or more than 16 cyclic precoder.
  • rank 2 beamgroups in config 2, 3, and 4 of the class A codebook support rank 2 using 8 beam combinations and 2 co-phasing.
  • the combination may be divided into four beam combinations in which the same beam and co-phasing occur in different ones and four beam combinations in which the beams occur in different ones.
  • orthogonal beams are used based on four beams supported by one beamgroup.
  • the four beam combinations where the beams originate from others are based on the combination of the (0,1), (2,3), (0,3), (1,3) th beams based on the four beams in the beamgroup. Can be configured. Therefore, in order to support a combination of beams generated from other beams, an offset may be defined for each RE position.
  • the precoder 0 port 7 and port 8 the precoder 1 port 9, the 10 port and the 2 precoder 7 port 10 Port 3 and Precoder 3 can be connected to port 8 and 10.
  • DMRS ports may be mapped as (7,8), (11,13), (7,13), and (8,13) based on the 0 to 3 precoders.
  • seven orthogonal beams are eight, nine orthogonal beams are ten, eleven orthogonal beams are twelve, and thirteen orthogonal beams are fourteen.
  • (7,8), (9,10), (11,12), (13,14), (7,10), (11,14), ( 7,14) and (9,14) can also define port mappings.
  • the terminal may apply a cyclic repetition for each layer as described above.
  • the same principle can be applied to three RE units, such as (7,8,9), (8,9,7), and (9,7,8). Is applicable.
  • the terminal may support only low rank.
  • the low rank may mean a rank having a smaller value than the rank that can be used by the terminal.
  • the terminal may support only rank 2.
  • another precoder should be mapped to one RE for each UE.
  • the PDSCH must be decoded using the same precoder. Therefore, there is a need for a method of allowing another precoder to be used in the same RE using additional information. Possible methods for MU-MIMO transmission are as follows.
  • ⁇ MU-MIMO transmission in half-closed loop MIMO Method 1 Instruct the terminal to start the DMRS port, and the terminal circulates the DMRS port based on the corresponding port
  • ⁇ MU-MIMO transmission in half-closed loop MIMO Method 2 Instruct the terminal to offset, the terminal applies the offset to the original start port, and then circulate the DMRS port
  • ⁇ MU-MIMO transmission in half-closed loop MIMO Method 3 All available DMRS ports are used separately, and which one should be used.
  • Method 1 capable of MU-MIMO transmission is a method of instructing each terminal to start ports for MU-MIMO transmission, and the terminal circulates DMRS based on the corresponding port.
  • Table 9 shows an antenna port, a scrambling ID, and a number of layers indication for MU-MIMO.
  • the UE may be assigned a DMRS port and perform MU-MIMO operation using this as a starting point.
  • the terminal when the terminal is instructed to rank 1 port 11, the DMRS cyclic order is 7-8-11-13, the terminal can be used to cycle the DMRS as shown in 11-13-7-8.
  • the UE may instruct differently from the OCC2 and OCC4 based DMRS port cycling.
  • the terminal decodes in the order of ports 8 and 7.
  • the terminal according to the indicated value may use different DMRS ports for each RE in PDSCH decoding.
  • the terminal according to the indicated value may use different DMRS ports for each RE in PDSCH decoding.
  • not all the tables are applied for half-closed loop transmission but may support closed-loop transmission instead of half-closed loop transmission to a partial index.
  • OCC 2 based spatial multiplexing
  • OCC 4 based semi-closed loop transmission
  • This method has an advantage that the OCC 2 is relatively resistant to high speed movement of the terminal and thus can support better channel estimation performance.
  • MU-MIMO can be transmitted using a larger number of orthogonal DMRS ports.
  • DMRS port starting for the half-loop indication is illustrated, but all DMRS ports may be represented.
  • Method 2 capable of MU-MIMO transmission is a method of transmitting an offset to DCI for each UE for MU-MIMO transmission.
  • the port assignments mentioned above are for SU-MIMO and are not required for MU-MIMO transmission. This is because of the feature of closed-loop MIMO that circulates the precoder corresponding to the group indicated by the UE in SU-MIMO. Accordingly, the port assignment can be used differently from the conventional one in order to use the MU-MIMO transmission.
  • the conditions under which the existing port allocation table is used may be set through RRC or by setting a TM supporting closed loop MIMO, and may be transferred using an additional DCI 1 bit.
  • the terminal can determine what the precoder or DMRS port corresponding to the first RE and apply the precoder for each RE in the subsequent order.
  • the DCI may be configured with 3 bits or 4 bits, for example, 3 bits for the Rel-12 DMRS DCI, 4 bits for the Rel-13 DMRS DCI.
  • offsets can also be defined based on precoder index or RE location, and can also be defined based on DMRS port.
  • DMRS mapping is applied by recognizing the first RE position 0 or precoder 0 as RE position 4 or precoder 4, and applying DMRS port based offset. If you are assigned to, you can consider starting the first RE with DMRS port mapping in case of 4 by adding the number of offsets from the 7th base DMRS port mapping.
  • Method 3 capable of MU-MIMO transmission divides the entire DMRS port by the number of terminals corresponding to MU-MIMO transmission.
  • one RB uses DMRS 7,8,9,10,11,12,13,14, which is OCC4, for two half-closed loop MIMOs of terminals, it is divided in half and 7,8,11,13 The terminal 0 is assigned, and 9, 10, 12, and 14 are allocated to the terminal 1.
  • a method of determining the number of terminals may be a method defined in advance in a standard, a method set through RRC, and a method of dynamically instructing.
  • the standard way of defining a standard is, for example, two people. In this case, it is not necessary to deliver the number of scheduled UEs through the DCI for indicating the DMRS, or a design reflecting this in the DCI design stage is possible.
  • the terminal can cycle the precoder in the order of 7-8-11-13, and if rank 1 9 is allocated, the terminal is 9-10. You can cycle through the precoder in the order -12-14.
  • the method of setting through RRC is to set how many UEs MU-MIMO is made through RRC.
  • the DCI table for the DMRS indicated by the base station may be changed to a table designed for the number of terminals.
  • the method of dynamically allocating is to specify indirectly in the DMRS DCI table or by specifying individual users how many people are allocated to the terminal. For example, as mentioned above, two people should use 7-8-11-13, 9-10-12-14, and four people like 7-8, 11-13, 9-10, 12-14. Can be. When this is applied to four DMRS ports, it can be divided into 7-8 and 11-13, and can be supported by using a DMRS indication field as shown in Table 10 below.
  • Table 10 antenna port (s), scrambling identity and number of layers indication
  • the DMRS indication table for semi-closed loop transmission may support a lower rank than the existing table. Since half-loop transmission has high mobility, channel state reporting is for terminals that are relatively inaccurate, and these terminals may not support high rank. Therefore, by supporting only low ranks to these terminals, it is possible to effectively reduce the overhead for DCI delivery.
  • Tables 11 to 15 below illustrate a DMRS indication table when rank is limited to two.
  • the definition of the existing PRG may be different.
  • the terminal recognizes this and is different from the existing open loop (when PMI / RI reporting is not set) or closed loop (when PMI / RI reporting is set). How to use PRG.
  • the UE decodes assuming that the precoding application unit is one RB, and if set, decodes the number of PRBs defined according to the system bandwidth through Table 4 Therefore, the precoding application unit is assumed.
  • a TDD system that can identify a downlink channel using an uplink reference signal (SRS, etc.) using channel reciprocity requires a PMI report in order to obtain precoding information required for the downlink channel.
  • SRS uplink reference signal
  • the 1 RB-based method is smaller than the existing PRB bundling or not PRB bundling.
  • PRG size can be allowed.
  • the DMRS channel estimation performance can be improved by allowing the UE to use the allocated total PRB or a larger PRG to improve DMRS performance.
  • the PRG may be defined by the following method.
  • the first PRG unit definition method is a method of assuming that the entire bandwidth allocated by the terminal is the same precoding.
  • the terminal may dynamically receive downlink resource information allocated to the terminal, MCS, the number of DMRS required for transmission, and the like through the downlink DCI for downlink data transmission. In this case, it is assumed that the same precoding is transmitted to each of the DMRS ports of the allocated full band. This method can improve the performance of DMRS estimation, but it is impossible to apply different precoding for each frequency.
  • the second PRG unit definition method is to use a lower or higher number of PRGs than the existing ones to partially allow subband precoding.
  • the first way to do this is to fix it to a specific number.
  • only one RB that does not support PRB bundling can be used.
  • these different PRG bundling sizes may be pre-specified in the standard to be used proportionally for the system band. Table 16 and Table 17 are examples of such PRG definitions.
  • Table 16 is to support a lower number of PRG size than the conventional PRG size so that the terminal can obtain a high diversity.
  • Table 17 shows that twice the PRBs of the existing PRGs can be transmitted through the same precoding. However, when the system band is 100 RBs, a higher PRG can be used.
  • the table has fewer PRGs than 50 RBs, and in the case of semi-closed loops, higher performance can not be achieved using lower PRGs even though they have higher bands. Can be used.
  • the semi-closed loop transmission and channel status reporting and transmission based on PRGs of different sizes may be performed based on the following methods.
  • Half-loop setting method 2 Forward through DCI format transmission indicating half-loop transmission
  • Half closed loop setting method 3 Indirectly set through transmission mode (TM) that supports half closed loop channel status reporting and transmission
  • Half closed loop setting method 4 Indirectly through DMRS table setting that supports half closed loop
  • Half closed loop setting method 5 Indirectly set through channel status reporting mode that supports half closed loop
  • the first way to set up a half-closed loop is to set it dynamically via the DCI field.
  • the base station dynamically delivers downlink resource information, MCS, the number of DMRS required for transmission, and the like, allocated to the terminal through the downlink DCI for downlink data transmission.
  • the base station may inform the configuration by adding 1 bit during the DCI transmission.
  • This method has the advantage that the UE can dynamically inform the PRG unit to improve the DMRS channel estimation performance even in the open or closed loop operation rather than the half-closed loop.
  • the DCI bit is added to reduce coverage for DCI transmission. Can be.
  • the second way to set up a half-closed loop is to use the DCI format to signal half-closed loop transmission.
  • a different DCI format (eg DCI format 2E) can be used for half-loop transmission.
  • DCI format 2E can be used for half-loop transmission.
  • the terminal when the terminal receives DCI format 2E during DCI decoding, it can confirm that the half-closed loop is set, and can recognize and use the corresponding PRG.
  • the method has the advantage that the half-loop can be dynamically transmitted only to the half-closed loop operation.
  • the method cannot support the non-half-loop loop operation as described above, and the number of PDCCH formats that the terminal needs to blind decoding may increase.
  • the third method of setting the half-closed loop is indirectly through the TM setting that informs the half-closed loop transmission.
  • TM is a method for notifying a base station of a transmission method through which the base station transmits, and through this, the terminal can determine whether the base station transmits a PDSCH based on CRS or DMRS, and which DCI format is used. .
  • TM indicating the transmission of the half-closed loop
  • TM may be TM11 in addition to TM10 previously supported in LTE.
  • the fourth method of setting the half closed loop is indirectly through the DMRS table setting supporting the half closed loop.
  • a method for informing a new DMRS port and layer transmission is required, which may be configured through an RRC field. Therefore, if the RRC field is set, it may be supported by automatically using the half-closed loop transmission. This method also has the advantage that this method does not require additional DCI and RRC overhead.
  • the fifth method of setting the half-closed loop is to support the channel state reporting mode setting that supports the half-closed loop.
  • a channel state report suitable for a corresponding situation is required, and such a channel state report setting may be known to the UE through RRC. Therefore, it is possible to support a semi-closed loop by automatically using PRG extension when such a channel status report field is set.
  • This method also has the advantage that this method does not require additional DCI and RRC overhead, but cannot support the corresponding PRG extension dynamically.
  • Table 18 exemplifies an RRC configuration that supports this half-closed loop.
  • the DMRS-based semi-closed loop transmission method may be of two methods, transparent and non-transparent.
  • the transparent-DMRS is configured, the method indicated in the present invention may be supported.
  • various settings such as OCC may be additionally supported in the transparent-DMRS field.
  • the sixth method of setting the half closed loop is to set the additional RRC field according to the PRG size support.
  • Table 19 below illustrates direct RRC fields required for PRG size support and CDM configuration.
  • co-phase ⁇ 1, -1 ⁇ and ⁇ j, -j ⁇ may be used alternately for each PRG.
  • PRGtype single RB is based on one RB and multiRB is used. Can be based on multiple RBs.
  • the plurality of RBs may be a value predetermined according to a standard or a value that depends on a system band.
  • the PRG may be continuously allocated, or a method may be used in which the scheduled PRG is assumed to be used as the entire PRG.
  • the corresponding transmission which is an intermediate step between open and closed loop transmission, is referred to as a semi-closed loop, which may also be changed to a semi-open-loop, and in addition to beam diversity and distributed transmission It can be expressed in various ways such as (distributed transmission).
  • Embodiments of the present invention can be used for transmission based on various technologies such as SFBC as well as pre-coder circulation based half-closed MIMO operation.
  • rank 1 may support SFBC-based half-closed loop MIMO operation
  • rank 2 may support precoder recursion-based half-closed loop MIMO operation.
  • 24 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives configuration information on CSI-RS configuration in step 2410.
  • the terminal based on the received configuration information, the number of ports for each NP CSI-RS, N1 and N2, the number of antennas for each dimension, O1, O2, the oversampling factor for each dimension, for transmitting a plurality of CSI-RS
  • At least one of a plurality of resource configs for configuring one subframe config and location, codebook subset restriction related information, CSI reporting related information, CSI-process index, and transmission power information can be checked.
  • the UE may configure one feedback configuration information based on at least one 2, 4, or 8 port CSI-RS location.
  • the corresponding information may be set to a PMI / CQI period and offset, an RI period and offset, wideband / subband status, and a submode.
  • the terminal may estimate a channel between the base station antenna and the reception antenna of the terminal. At this time, the terminal may assume the precoder cycle at the RE level to estimate the channel state. The terminal may check the number of precoders using the above-described method, and may estimate channel state by assuming a cycle of the precoder.
  • step 2440 the UE generates feedback information rank, PMI and CQI based on the received feedback setting based on the virtual channel added between the estimated channel and the CSI-RS.
  • step 2450 the terminal transmits the feedback information to the base station at a feedback timing determined according to the feedback setting of the base station, thereby completing a channel feedback generation and reporting process considering the two-dimensional arrangement.
  • the UE may receive the half-closed loop transmission (or half-open loop transmission) through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • the terminal may estimate the channel state by assuming the cycle of the precoder using the number of precoders identified through the above-described method, report it to the base station, and receive data transmitted by the base station.
  • the base station may transmit the DM-RS through the DM-RS port mapped for each precoder and data applied by precoder circulating for each RE, the terminal may receive it.
  • the terminal may receive information on DMRS port mapping. That is, the base station informs the UE of the DMRS start port and circulates the DMRS port, or informs the DMRS start port and the offset, circulates the DMRS port to which the corresponding offset is applied in the DMRS start port, or divides the DMRS port.
  • the base station informs the UE of the DMRS start port and circulates the DMRS port, or informs the DMRS start port and the offset, circulates the DMRS port to which the corresponding offset is applied in the DMRS start port, or divides the DMRS port.
  • the base station may use the same DMRS port but apply cyclicity for each layer, and may receive information on the UE through DMRS port mapping information.
  • the terminal can demodulate the precoded data by recursion for each RE using the DM-RS. Details are the same as described above, and will be omitted below.
  • the terminal may assume a precoding application unit according to the set number of PRGs.
  • the UE may continuously allocate the PRG or may assume the scheduled PRG as the entire PRG.
  • the method of receiving the PRG is the same as the above-described method, and will be omitted below.
  • the terminal may apply the contents of the present invention described above in the process of estimating a channel and receiving and demodulating data.
  • 25 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits configuration information on the CSI-RS for measuring a channel to the terminal.
  • the configuration information sets the number of ports for each NP CSI-RS, N1 and N2 which are the number of antennas for each dimension, O1 and O2 which are the oversampling factors for each dimension, and one subframe config and location for transmitting a plurality of CSI-RSs. It may include at least one of a plurality of resource config, codebook subset restriction related information, CSI reporting related information, CSI-process index, and transmission power information.
  • the base station transmits feedback configuration information based on at least one CSI-RS to the terminal in step 2520.
  • the corresponding information may be set to a PMI / CQI period and offset, an RI period and offset, wideband / subband status, and a submode.
  • the base station transmits the configured CSI-RS to the terminal.
  • the UE estimates a channel for each antenna port and estimates an additional channel for a virtual resource based on the channel.
  • the terminal determines the feedback, generates a corresponding PMI, RI, CQI and transmits to the base station.
  • the base station receives feedback information from the terminal at the timing determined in step 2530, and is used to determine the channel state between the terminal and the base station.
  • the base station may configure the half-closed loop transmission to the terminal through higher layer signaling (eg, RRC signaling).
  • higher layer signaling eg, RRC signaling
  • the terminal may estimate the channel state by assuming the precoder cycle using the number of precoders identified through the above-described method, and the base station may receive this.
  • the base station may transmit data to the terminal based on the channel estimation.
  • the base station may transmit the DM-RS through the DM-RS port mapped for each precoder and the data applied by circulating the precoder for each RE.
  • the base station may transmit information on DMRS port mapping. That is, the base station informs the UE of the DMRS start port and circulates the DMRS port, or informs the DMRS start port and the offset, circulates the DMRS port to which the corresponding offset is applied in the DMRS start port, or divides the DMRS port.
  • the base station informs the UE of the DMRS start port and circulates the DMRS port, or informs the DMRS start port and the offset, circulates the DMRS port to which the corresponding offset is applied in the DMRS start port, or divides the DMRS port.
  • the details are the same as described above.
  • the base station may use the same DMRS port instead of using a different DMRS port for each RE, but may apply cyclicity for each layer, and inform the UE of this information through DMRS port mapping information.
  • the terminal can demodulate the precoded data by recursion for each RE using the DM-RS. Details are the same as described above, and will be omitted below.
  • the terminal may assume a precoding application unit according to the number of PRGs set by the terminal.
  • the base station may be continuously allocated to the PRG, or may assume the scheduled PRG as the entire PRG.
  • the method of receiving the PRG is the same as the above-described method, and will be omitted below.
  • the terminal may apply the contents of the present invention described above in the process of estimating a channel and receiving and demodulating data.
  • 26 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal includes a communication unit 2610 and a controller 2620.
  • the communication unit 2610 performs a function of transmitting or receiving data from the outside (for example, a base station).
  • the communication unit 2610 may transmit feedback information to the base station under the control of the controller 2620.
  • the controller 2620 controls the states and operations of all components constituting the terminal. In more detail, the controller 2620 may generate feedback information according to the information allocated from the base station.
  • the controller 2620 controls the communication unit 2610 to feed back the generated channel information to the base station according to the timing information allocated from the base station.
  • the controller 2620 may include a channel estimator 2630.
  • the channel estimator 2630 determines necessary feedback information through the CSI-RS and feedback allocation information received from the base station, and estimates a channel using the received CSI-RS based on the feedback information.
  • the PDSCH is decoded by applying the reference signal mapping that applies the precoder to the size and rank of the PRG corresponding to the PDSCH transmission described in the embodiment of the present invention and the DMRS port based on the DCI transmitted by the base station.
  • a terminal includes a communication unit 2610 and a controller 2620.
  • the present disclosure is not limited thereto and may further include various components according to functions performed in the terminal.
  • the terminal may further include a display unit for displaying a current state of the terminal, an input unit to which a signal such as a function is performed from a user, a storage unit for storing data generated in the terminal, and the like.
  • the controller 2620 may control the communication unit 2610 to receive configuration information for each of the one or more reference signal resources from the base station.
  • the controller 2620 may control the communication unit 2610 to measure the at least one reference signal and to receive feedback setting information for generating feedback information according to the measurement result from the base station.
  • the controller 2620 may measure at least one reference signal received through the communication unit 2610 and generate feedback information according to the feedback setting information.
  • the controller 2620 may control the communication unit 2610 to transmit the generated feedback information to the base station at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the controller 2620 may receive a Channel Status Indication-Reference Signal (CSI-RS) from the base station, generate feedback information based on the received CSI-RS, and transmit the generated feedback information to the base station. .
  • CSI-RS Channel Status Indication-Reference Signal
  • the controller 2620 may select a precoding matrix for each antenna port group of the base station and further select one additional precoding matrix based on the relationship between the antenna port groups of the base station. have.
  • the controller 2620 may receive the CSI-RS from the base station, generate feedback information based on the received CSI-RS, and transmit the generated feedback information to the base station. In this case, the controller 2620 may select one precoding matrix for all antenna port groups of the base station. In addition, the controller 2620 receives feedback setting information from a base station, receives a CSI-RS from the base station, generates feedback information based on the received feedback setting information and the received CSI-RS, and generates the generated information. Feedback information may be transmitted to the base station. In this case, the controller 2620 may receive additional feedback setting information based on the relationship between the feedback setting information corresponding to each antenna port group of the base station and the antenna port group.
  • controller 2620 may control all operations of the terminal described above.
  • FIG. 27 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station includes a control unit 2710 and a communication unit 2720.
  • the controller 2710 controls the states and operations of all the components constituting the base station.
  • the controller 2710 allocates CSI-RS resources for channel estimation of the terminal to the terminal, and allocates feedback resources and feedback timing to the terminal.
  • the controller 2710 may further include a resource allocator 2730.
  • the feedback setting and feedback timing are allocated so that feedback from various terminals does not collide, and the feedback information set at the corresponding timing is received and interpreted.
  • the communication unit 2720 performs a function of transmitting and receiving data, a reference signal, and feedback information to the terminal.
  • the communication unit 2720 transmits the CSI-RS to the terminal through the allocated resources under the control of the controller 2710 and receives feedback on channel information from the terminal.
  • the reference signal to which the precoder is applied is transmitted to the corresponding DMRS port according to the embodiment of the present invention.
  • the controller 2710 may control the communicator 2720 to transmit setting information about each of at least one reference signal to the terminal, or may generate the at least one reference signal.
  • the controller 2710 may control the communication unit 2720 to transmit the feedback setting information for generating the feedback information according to the measurement result to the terminal.
  • controller 2710 may control the communication unit 2720 to transmit the at least one reference signal to the terminal, and receive feedback information transmitted from the terminal at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the controller 2710 may transmit feedback setting information to a terminal, transmit a CSI-RS to the terminal, and receive feedback information generated based on the feedback setting information and the CSI-RS from the terminal. .
  • the controller 2710 may transmit additional feedback setting information based on the relationship between the feedback setting information corresponding to each antenna port group of the base station and the antenna port group.
  • the controller 2710 may transmit the beamformed CSI-RS to the terminal based on the feedback information, and receive feedback information generated based on the CSI-RS from the terminal.
  • the base station having a large number of two-dimensional antenna array structure transmitting antennas can prevent allocating excessive feedback resources and increasing channel estimation complexity of the UE.
  • the terminal can effectively measure all the channels for a large number of transmit antennas and configure this as feedback information to notify the base station.
  • controller 2720 may control all operations of the base station described above.
  • the present embodiment relates to a wireless mobile communication system.
  • the present invention relates to a half-loop loop transmission in a wireless mobile communication system using a multiple access scheme using a multi-carrier such as Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the present invention relates to a method for a UE to measure a radio channel state in order to perform semi-closed-loop transmission, generate CSI (channel state information), and report it to a base station.
  • CSI channel state information
  • the CSI-RS is a location indicated by A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J according to the number of antennas transmitting the CSI-RS. Can be sent using some. Muting may also be applied to some of the positions marked A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J.
  • the CSI-RS may be transmitted to 2, 4, and 8 REs according to the number of antenna ports to transmit.
  • the CSI-RS is transmitted in half of the specific pattern in FIG. 16, and the CSI-RS is transmitted in the entirety of the specific pattern in the case of four antenna ports, and the two patterns in the case of eight antenna ports. Using the CSI-RS is transmitted.
  • the base station may inform the terminal of the number of CSI-RS ports and the CSI-RS Config. Of Table 20 through higher layer signaling in order to inform the terminal of which of the patterns the CSI-RS is to be received. have.
  • the UE can check the CSI-RS pattern to receive with reference to Table 20 based on this.
  • the base station may transmit a reference signal through 12 or 16 CSI-RS ports in addition to the ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ CSI-RS ports.
  • the ⁇ 1, 2, 4, 8 ⁇ -port CSI-RS follows the same mapping rule as the conventional one, and the ⁇ 12, 16 ⁇ -port CSI-RS is a 4 or 8-port CSI-RS pattern.
  • Aggregation is composed of
  • 12-port CSI-RS in the case of 12-port CSI-RS, it may be configured by a combination of three 4-port CSI-RS patterns, and in the case of 16-port CSI-RS, two 8-port CSI-RSs. It can consist of a combination of patterns.
  • CDM-2 or CDM-4 may be supported using an OCC of length 2 or 4 for 12- / 16-port CSI-RS.
  • the base station may inform the user equipment whether the CSI-RS CDM-2 or CDM-4 is used through higher layer signaling in consideration of various factors such as channel state and CSI-RS power boosting.
  • muting is always performed in one pattern unit. That is, muting may be applied to a plurality of patterns, but may not be applied to only a part of one pattern when the position does not overlap with the CSI-RS. However, it can be applied only to a part of one pattern only when the position of CSI-RS and the position of muting overlap.
  • the CSI-RSs for two antenna ports are transmitted, the CSI-RS transmits signals of each antenna port in two REs connected on a time axis, and the signals of each antenna port are divided into orthogonal codes.
  • CSI-RSs for four antenna ports are transmitted, two REs are additionally used in addition to the CSI-RSs for two antenna ports to transmit signals for two additional antenna ports. The same is true when CSI-RSs for ⁇ 8, 12, 16 ⁇ antenna ports are transmitted.
  • LTE / LTE-A supports closed-loop MIMO transmission and open-loop MIMO transmission according to whether PMI information of a receiver is used when forming a transmission beam pattern.
  • the terminal feeds back information on the channel state of the downlink to the base station so that the terminal can utilize the downlink scheduling of the base station. That is, the terminal may measure the reference signal transmitted by the base station in downlink and feed back the extracted information to the base station in the form defined in the LTE / LTE-A standard.
  • LTE / LTE-A there are three main types of information fed back by a user equipment.
  • Rank indicator (RI) the number of spatial layers that the terminal can receive in the current channel state
  • PMI Precoder Matrix Indicator
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the CQI can be replaced by a signal to interference plus noise ratio (SINR) that can be utilized similarly to the maximum data rate, maximum error correction code rate and modulation scheme, and data efficiency per frequency. Can be.
  • SINR signal to interference plus noise ratio
  • the RI, PMI, and CQI are associated with each other and have meanings.
  • the precoding matrix supported by LTE / LTE-A is defined differently for each rank. Therefore, when the RI has a value of 1, the PMI value is different, and when the RI has a value of 2, the PMI value is interpreted differently even though the value is the same.
  • the UE determines the CQI it is assumed that the rank value and the PMI value informed by the UE of the base station are applied by the base station.
  • the terminal when the terminal informs the base station of RI_X, PMI_Y, and CQI_Z, it means that the terminal may receive a data rate corresponding to CQI_Z when rank is RI_X and precoding is PMI_Y.
  • the UE assumes a transmission method to the base station when calculating the CQI, so that the optimized performance can be obtained when the actual transmission is performed using the transmission method.
  • the receiver does not transmit PMI information to the transmitter.
  • the receiver of an open-loop MIMO system uses a precoding set by the method specified in the standard or higher signaling as a precoding to be assumed for the corresponding time and frequency space when generating a CQI according to time and frequency resources. It is obtained and delivered to the transmitter through the CQI.
  • the transmitter receiving the CQI from the receiver determines how the terminal should communicate based on the corresponding information. Closed loop MIMO transmission, which can adaptively utilize channel information through the PMI reported by the terminal, shows excellent system performance in an environment in which the channel's temporal change is small.
  • the PMI reporting overhead required for closed loop MIMO transmission increases in proportion to the number of base station transmit antenna ports. Considering that the number of base station transmit antenna ports is gradually increasing for precise beamforming and interference management, or the introduction of mmWave, the overhead for PMI reporting may be a bottleneck in closed loop MIMO. In addition, when the moving speed of the terminal is very fast, both a channel component and an interference channel of the channel may change rapidly. In this case, the performance of the closed loop MIMO transmission may be greatly deteriorated due to problems such as a decrease in the validity of the PMI reported by the UE. On the other hand, in the open loop MIMO system, there is no overhead for PMI reporting, and it is robust to channel change due to channel randomization effects. On the other hand, the open-loop MIMO system of LTE / LTE-A can only support up to four antenna ports because it operates on a CRS basis, and has no disadvantage in utilizing PMI information.
  • a semi-closed loop MIMO transmission may be considered.
  • the half-closed loop MIMO a part of the PMI preferred by the UE may be used for beam subset or beam group selection.
  • the base station may transmit the PDSCH in the form of open loop MIMO transmission, which cycles beams included in the selected beam group.
  • the closed loop transmission scheme is generated for the entire channel direction quantized by the PMI, and the open loop transmission scheme is applied when the detailed precoding is applied.
  • 28 is a diagram illustrating an example of the half-closed loop transmission.
  • the terminal 302 may report its preferred rank and beam group to the base station 301 as the RI and the first PMI i1 303.
  • the base station may select a precoding vector (or matrix) for performing precoder cycling or CDD 304 and transmit a half-closed loop based PDSCH.
  • i1 may mean one or more PMIs such as i11 or i12.
  • the FD-MIMO sets (N1, N2, O1, O1, Codebook-Config) indicating the number of antennas per dimension, the oversampling factor of the corresponding dimension, and the shape of the beam group.
  • i11 means the first PMI of the first dimension and indicates the beam group in the vertical (or horizontal) direction.
  • i12 means the first PMI of the second dimension and may indicate a beam group in the horizontal (or vertical) direction.
  • the terminal may report i11 corresponding to the first PMI of the first dimension and some i2 corresponding to the dimension, and the base station may cyclically use the PMI of the second dimension while fixing the PMI of the corresponding dimension.
  • the cycle unit may be changed according to whether RB or RE is the same as before.
  • FIG. 17 illustrates cyclic precoding for each RE.
  • the performance of the semi-closed loop MIMO transmission is greatly affected by the closed loop transmission scheme and the open loop transmission scheme.
  • the performance of the half-closed loop MIMO may vary depending on how many precoders are to be cycled in one circulation unit during open loop transmission.
  • performance may vary when circulating a beam or its co-phasing or circulating only a beam within a beam group designated by one i1.
  • FIG. 18 compares the performance when one precoded channel is supported for each layer in one RB and the performance when the RE uses different precoding for each layer in one RB. Details are the same as described above.
  • the beam group is not designed in consideration of the channel state of the high mobility terminal. That is, in the case of performing the semi-closed loop transmission, it is not possible to check the precoding matrix for the PMI transmitted by the terminal using the codebook.
  • the shape of the beam group can be set differently based on the Codebook-Config. However, this is based on higher layer signaling, which makes it difficult to adaptively change the channel. have.
  • the present invention provides a specific method for measuring a reference signal in the terminal for generating a half-closed loop, and generating and reporting channel state information.
  • the UE In order to support the half-closed loop MIMO based on the precoder cycle of the RE unit described with reference to FIG. 17, the UE should transmit a part of the channel state information, PMI, rank, CQI, PTI, CRI, and so on, assuming transmission. . This requires assumptions about the precoder and two ways are possible.
  • Method 2 Using precoder cycling and cyclic delay diversity (CDD) for open loop precoding of half-closed loop MIMO.
  • CDD cyclic delay diversity
  • the size of the precoding matrix W (i) is Is, , to be.
  • D (i) and U may be determined with reference to Table 22.
  • the UE selects a precoder based on the codebook set by the base station on the assumption of Equation 3 above.
  • the precoder index k may be expressed by Equation 6 according to the symbol i. Details are as described above.
  • the precoder index k of Equation 6 according to the half-closed loop MIMO method may be set according to the above-described precoder index definition method, which is the same as described above, and thus will be omitted below.
  • the method of defining the precoder index for half-loop transmission can be variously modified according to the environment such as the type of codebook and the precoder cycling method.
  • the base station may receive a part of the codebook indexes from the terminal through the precoder index definition methods 1 to 4 to determine precoder indexes for precoder cycling.
  • one type of PMI (using a dual codebook structure after release 10) may be composed of two or more PMIs.
  • the first PMI and the second PMI. , Etc.) can be understood to be used by processing.
  • first PMI may be referred to as a first PMI (i1), and the first PMI may include a first PMI i11 of a first dimension and a first PMI of a second dimension divided according to dimensions. (i12) or the like.
  • the degree of freedom of precoder cycling obtained by processing the one kind of PMI is limited by the beam group shape of the associated codebook. This means that optimal performance cannot be obtained when supporting high mobility terminals by performing half-closed loop transmission based on codebooks up to release 13 designed in consideration of channel characteristics of low-speed terminals.
  • auxiliary CSI may be expressed in various terms such as auxiliary CSI, auxiliary PMI, subspace PMI, subspace information, MU PMI, best / worst PMI.
  • 29 is a diagram illustrating representative examples of the improvement of the half-closed loop transmission scheme through the secondary CSI.
  • the base station 2901 may determine which beam group 604 to apply precoder cycling or CDD 605 based on the RI reported by the terminal 2902 and the first PMI 2907.
  • the base station may be able to expand the beam resource pool for precoder cycling by using this. .
  • the base station can stably support even a high-speed terminal having a channel variability larger than a beam group of a codebook.
  • the base station can know beam group information 607 that the terminal prefers or dislikes through the auxiliary CSI, the base station performs system throughput performance such as performing an efficient half-closed MU transmission based on the base station. It is possible to improve.
  • the terminal may report the auxiliary CSI for the half-closed loop transmission to the base station in two ways.
  • the first method is to define a new CSI feedback mechanism for secondary CSI.
  • the secondary CSI may have payload and reporting timing independent of the PUCCH or the PUSCH.
  • the first method has the advantage of optimizing payload and timing for reporting depending on the nature of the secondary CSI, but there may be a new feedback burden or feedback burden for the secondary CSI reporting.
  • the second method is to report the auxiliary CSI by reusing the unused portion of the semi-closed loop transmission of the CSI feedback mechanism for the existing CSI.
  • the feedback burden for semi-closed loop transmission is smaller than the amount needed for closed-loop transmission.
  • the terminal since the terminal should be able to support both closed loop transmission and semi-closed loop transmission according to the configuration of the base station, the feedback capability of the terminal is adapted to the amount necessary for the closed loop transmission. Therefore, when performing the operation required for half-loop transmission, the terminal has a certain amount of extra feedback capability.
  • the extra feedback capability will be equal to the amount of resources required to report the second PMI i2 in the closed loop transmission. Therefore, the redundant feedback capability may be replaced with CSI of another content during the semi-closed loop transmission, for example, the secondary CSI.
  • a payload and a reporting time or a reporting time (i.e., reporting instance) for i2 in the closed-loop transmission may be used to report the auxiliary CSI for the half-closed loop transmission.
  • payload for i1 or i11, i12
  • payload for i2 is greater than or equal to payload for i2 (less than 4bits)
  • several methods can be used to reuse payload and reporting instance for i2.
  • Method 1 Report the secondary CSI by reusing payload and reporting instance for i2 and selecting one of the PMI for the first dimension and the second dimension, i11 or i12. You can use the method of reporting.
  • i11 or i12 may indicate a beam group (terminal preferred beam group) suitable for MU transmission, or may indicate a beam group inappropriate for MU transmission.
  • i11 or i12 may indicate the beam group size for beam circulation.
  • the base station needs to distinguish whether the reported secondary CSI is of the first dimension or the second dimension.
  • the meaning of the auxiliary CSI may be determined for each reporting timing. For example, i11 may be sent for the first and second auxiliary CSI reporting timings and i12 may be sent for the third auxiliary CSI reporting timings.
  • the base station may instruct the terminal to report i11 when the DI is 0 through the resource indicator (DI) as shown in Table 23 and report i12 when the DI is 1.
  • DI resource indicator
  • the DI is a convenience name and may be referred to as another expression in actual implementation.
  • the terminal may report to the base station through the DI what dimension of the secondary CSI is currently reporting. in this case
  • DI having the same meaning as in Table 23 may be reported independently or jointly encoded with joint CSI.
  • Auxiliary CSI reporting method through i2 reporting resource 2 A subsampling method for i1 (or i11 and i12) may be used as a method for reporting secondary CSI by reusing payload and reporting instance for i2.
  • some of the secondary CSI payload may represent i11 and another may represent i12.
  • the total payload of the secondary CSI is 4 bits, it may be composed of 3 bits of the MSB of i11 and 1 bit of the MSB of i12.
  • Auxiliary CSI reporting method through i2 reporting resource 3 A secondary CSI is reported by reusing payload and reporting instance for i2 and transmitting auxiliary CSI information to one or more i2 reporting resources.
  • the terminal may report i2 information for each subband separately.
  • the terminal may send a plurality of second PMI information to the base station.
  • the base station sets aperiodic CSI reporting mode 1-2, 2-2, 3-2 or periodic CSI reporting mode 2-1 to the terminal, and the terminal transmits a part of auxiliary CSI information to i2 reporting resource for each subband.
  • i2 reporting corresponding to the first subband means MSB 2 bits of the secondary CSI
  • i2 reporting corresponding to the second subband means secondary CSI. It means that 2 bits in the middle, i2 report corresponding to the third subband can be promised to mean LSB 2 bits of the secondary CSI.
  • the secondary CSI for the semi-closed loop transmission may be reported to the base station in various forms and meanings.
  • the following is an example of an auxiliary CSI type for semi-closed loop transmission.
  • Wideband secondary CSI The secondary CSI for semi-closed loop transmission can be reported in the sense of wideband CSI. In this case, a single wideband secondary CSI may be reported through a single time / frequency resource.
  • subsidiary CSI reporting method 3 there may exist multiple subsidiary CSI reporting resources in one reporting period, which may be interpreted together to mean one wideband subsidiary CSI.
  • Subband secondary CSI The secondary CSI for semi-closed loop transmission may be reported in the meaning of subband CSI.
  • a plurality of subband auxiliary CSIs may be reported through various time / frequency resources.
  • auxiliary CSI reporting resources there may be several auxiliary CSI reporting resources in one reporting period, and each of them may mean a corresponding subband auxiliary CSI.
  • Each secondary CSI may be interpreted to mean an independent codebook index, codebook subset index, or beam group index, similar to the existing PMI.
  • Each secondary CSI is a delta PMI that represents the difference in codebook index between the channel (beam or beam group) direction indicated by the existing PMI and the channel (beam or beam group) direction indicated by the secondary CSI. (Or PMI change amount) can be interpreted. This is due to the fact that the current codebook is constructed based on the DFT vector and the direction of interest changes sequentially according to the codebook index.
  • the auxiliary CSI type may be defined in various types of combinations.
  • i2 may mean wideband CSI or subband CSI according to a set PTI value.
  • the secondary CSI may be interpreted as a wideband CSI or a subband CSI according to the PTI value set in the aperiodic CSI reporting mode 3-2.
  • the secondary CSI may be reported in the form of a delta PMI, which is a wideband CSI and in the form of a delta PMI, which is a subband CSI.
  • Precoder cycling using auxiliary CSI may include the following methods.
  • Precoder cycling method using auxiliary CSI 1 Type and reporting method of auxiliary CSI may vary as described in the above embodiments, but this example assumes a specific situation for convenience of description.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and semi-closed loop transmission based on the present example.
  • the terminal may inform the base station of information 3002 about the first beam group W1 which it prefers through the existing RI and the first PMI report.
  • the terminal may inform the base station of the information 3003 about the second beam group W1 ′ preferred by the secondary CSI such as delta PMI.
  • the base station applies precoder cycling based on information 3002 of the first beam group preferred by the terminal to a specific PRB pair (eg, even PRB pair) and another PRB.
  • a pair may apply precoder cycling based on information 3003 about a second beam group preferred by the terminal.
  • Precoder cycling method 1 increases the precoder cycling pool when viewed from the whole band point of view, but the number of precoders that are cycled in one precoder cycling unit (for example, one or two PRBs) has the same characteristics as conventional half-loop transmission. have.
  • Precoder cycling method using auxiliary CSI 2 Types and reporting methods of auxiliary CSI may vary as described in the above embodiments, but this example assumes a specific situation for convenience of description.
  • 31 (a) is a diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and semi-closed loop transmission based on this example.
  • the terminal may inform the base station 3102 of the first beam group W1 which it prefers through the existing RI and the first PMI report to the base station 3101.
  • the terminal may inform the base station of the information 3103 about the second beam group W1 'preferred by the secondary CSI such as delta PMI.
  • the base station combines the information 3102 for the first beam group preferred by the terminal and the information 3103 for the second beam group preferred by the terminal and configures the information as one beam group (or precoder cycling pool). It is possible.
  • the specific precoder cycling method can be extended in various ways to accommodate the increased beam group size.
  • the first precoder cycling is performed based on the information 3102 of the first beam group preferred by the terminal, and then the second preferred by the terminal.
  • Precoder cycling may be performed based on the information 3103 about the beam group.
  • Precoder cycling method using auxiliary CSI 3 Types and reporting methods of auxiliary CSI may vary as described in the above embodiments, but in this example, specific situations are assumed for convenience of description.
  • FIG. 31B is a diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and semi-closed loop transmission based on the present example.
  • the terminal may inform the base station 3106 of the preferred first beam group W1 through the existing RI and the first PMI report to the base station 3105.
  • the terminal may inform the base station of the information 3107 for the second beam group W1 'preferred by the secondary CSI such as delta PMI.
  • the base station may know which region (beam region or beam group subset, 3108) the terminal prefers based on the first beam group 3106 preferred by the terminal and the second beam group 3107 preferred.
  • the region 3108 is composed of one or more beam groups, and may be defined by left and right and vertical differences between the first beam group 3106 preferred by the terminal and the second beam group 3107 preferred by the terminal.
  • the semi-closed loop transmission precoder index definition method for the various beams (or precoders) included in 3108 may be applied similarly to the example in the precoder cycling method 2 using the auxiliary CSI.
  • MU Semi-Closed Loop Transmission Based on CSI
  • This embodiment describes a method for efficient MU (multi-user) half-closed loop transmission through secondary CSI.
  • auxiliary CSI The type and reporting method of the auxiliary CSI may vary as described in the above embodiments, but in this example, a specific situation is assumed for convenience of description.
  • 32 is a diagram illustrating CSI and auxiliary CSI reporting and semi-closed loop transmission based on this example.
  • the terminal may inform the base station of the information 3202 about the first beam group W1 preferred by the terminal through the existing RI and the first PMI report.
  • the terminal may inform the base station of the information 3203 for the second beam group W1 ′ through auxiliary CSI such as delta PMI.
  • the base station uses the 3203 direction as a pairing candidate based on this. In consideration of this, MU transmission can be performed.
  • the base station may set all beam groups belonging to the corresponding direction in the corresponding dimension as candidate groups.
  • FIG. 32 shows an example in which the auxiliary CSI has horizontal direction information.
  • the base station prefers the beam group in the 3203 direction based on this. UEs that perform the MU transmission may be excluded from the pairing candidate.
  • the base station may exclude all beam groups belonging to the corresponding direction in the dimension from the candidate group. It is possible for one or more precoder cycling patterns to be defined in one precoder cycling unit (e.g. one or two PRBs) for semi-closed loop transmission.
  • 33 is a diagram illustrating two precoder cycling patterns applied to one precoder cycling unit.
  • a codebook has two codebook index differences as the first dimension, it is assumed that the precoding matrices are orthogonal to each other. In this case, the precoding matrices with two codebook index differences as the first dimension will not interfere with each other even if transmitted simultaneously.
  • a beam group of a codebook is composed of 16 beams, including 4 beams in the first dimension and 4 beams in the second dimension, as shown in FIG. 10. Can be defined.
  • precoder cycling patterns A and B are set to have two codebook indexes.
  • terminals allocated to different precoder cycling patterns may perform MU pairing to perform half-closed loop transmission.
  • different precoder cycling patterns may be defined by directly specifying patterns as shown in FIG. 10, or may be defined implicitly by defining one or more offsets based on one pattern.
  • the base station may notify the terminal of the index or the offset of the different precoder cycling patterns through higher layer signaling or L1 signaling.
  • 34 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the UE receives configuration information on CSI-RS configuration.
  • the terminal based on the received configuration information, for transmitting the number of ports for each NP CSI-RS, the number of antennas N1 and N2, the oversampling factor O1, O2, a plurality of CSI-RS for each dimension At least one of a plurality of resource configs for configuring one subframe config and location, codebook subset restriction related information, CSI reporting related information, CSI-process index, and transmission power information can be checked.
  • the UE configures one feedback configuration information based on at least one 2, 4, or 8 port CSI-RS location in step 3420.
  • the corresponding information may be set to a PMI / CQI period and offset, an RI period and offset, wideband / subband status, and a submode.
  • the terminal may estimate a channel between the base station antenna and the reception antenna of the terminal.
  • step 3440 the UE generates feedback information rank, PMI, and CQI based on the received feedback setting based on the virtual channel added between the estimated channel and the CSI-RS.
  • one of the embodiments proposed in the present invention is used for generating corresponding information, and a plurality of embodiments among the embodiments presented in the present invention may be considered together, which may be possible by setting a submode.
  • the semi-closed loop transmission may refer to a transmission that reports only a part of configuration information of a code point. Therefore, when the semi-closed loop transmission is set, the terminal may report only a part of the configuration information of the code point, and may report additional information or auxiliary information by using the remaining resources.
  • the terminal may additionally transmit the auxiliary CSI in addition to the CSI for the half-closed loop transmission.
  • part of the configuration information of the code point may mean information of a part of the PMI, for example.
  • the auxiliary information may mean the aforementioned auxiliary CSI.
  • the base station may use the auxiliary CSI as described above, such as extending a beam group to cyclically apply a precoder or creating a new group by using the auxiliary CSI.
  • Specific configuration and use method of the auxiliary CSI is the same as described above, and will be omitted below.
  • step 3450 the terminal transmits the feedback information to the base station at a feedback timing determined according to the feedback setting of the base station, thereby completing the process of generating and reporting channel feedback considering the two-dimensional arrangement.
  • 35 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits configuration information on the CSI-RS for measuring a channel to the terminal.
  • the configuration information sets the number of ports for each NP CSI-RS, N1 and N2, the number of antennas for each dimension, O1 and O2, the oversampling factor for each dimension, and one subframe config and location for transmitting a plurality of CSI-RSs. It may include at least one of a plurality of resource config, codebook subset restriction related information, CSI reporting related information, CSI-process index, and transmission power information.
  • the base station transmits feedback configuration information based on at least one CSI-RS to the terminal.
  • the corresponding information may be set to a PMI / CQI period and offset, an RI period and offset, wideband / subband status, and a submode.
  • the base station transmits the configured CSI-RS to the terminal.
  • the UE estimates a channel for each antenna port and estimates an additional channel for a virtual resource based on the channel.
  • one of the embodiments proposed in the present invention is used for generating corresponding information, and a plurality of embodiments among the embodiments presented in the present invention may be considered together, which may be possible by setting a submode.
  • the terminal determines the feedback, generates a corresponding PMI, RI, CQI and transmits to the base station.
  • the base station receives feedback information from the terminal at the timing determined in step 1230, and is used to determine the channel state between the terminal and the base station.
  • the base station may receive the information generated using one of the above-described embodiments, it may determine the channel state using this.
  • the base station may receive and report only a part of configuration information of the code point, and receive additional information or auxiliary information by using the remaining resources among the resources set in the feedback configuration information. That is, when the half-closed loop transmission is configured in the terminal, the base station may additionally receive the auxiliary CSI in addition to the CSI for the half-closed loop transmission.
  • a part of configuration information of the code point may mean a part of configuration information of the code point, for example, PMI.
  • the auxiliary information may mean the aforementioned auxiliary CSI.
  • the base station may use the auxiliary CSI as described above, such as extending a beam group to cyclically apply a precoder or creating a new group by using the auxiliary CSI.
  • Specific configuration and use method of the auxiliary CSI is the same as described above, and will be omitted below.
  • 36 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal includes a communication unit 3610 and a controller 3620.
  • the communication unit 3610 performs a function of transmitting or receiving data from the outside (for example, a base station).
  • the communication unit 3610 may transmit feedback information to the base station under the control of the controller 3620.
  • the controller 3620 controls the states and operations of all components constituting the terminal. In more detail, the controller 3620 may generate feedback information according to the information allocated from the base station.
  • the controller 3620 controls the communication unit 3610 to feed back the generated channel information to the base station according to the timing information allocated from the base station.
  • the controller 3620 may include a channel estimator 3630.
  • the channel estimator 3630 determines necessary feedback information based on the CSI-RS and feedback allocation information received from the base station, and estimates a channel using the received CSI-RS based on the feedback information.
  • the PDSCH is decoded by applying the reference signal mapping that applies the precoder to the size and rank of the PRG corresponding to the PDSCH transmission described in the embodiment of the present invention and the DMRS port based on the DCI transmitted by the base station.
  • the terminal is configured by the communication unit 3610 and the control unit 3620 has been described.
  • the present disclosure is not limited thereto and may further include various components according to functions performed in the terminal.
  • the terminal may further include a display unit for displaying a current state of the terminal, an input unit to which a signal such as a function is performed from a user, a storage unit for storing data generated in the terminal, and the like.
  • the controller 3620 may control the communicator 3610 to receive configuration information for each of at least one reference signal resource from the base station.
  • the controller 3620 may control the communicator 3610 to measure the at least one reference signal and to receive feedback setting information for generating the feedback information according to the measurement result from the base station.
  • the controller 3620 may measure at least one reference signal received through the communication unit 3610 and generate feedback information according to the feedback setting information.
  • the controller 3620 may control the communicator 3610 to transmit the generated feedback information to the base station at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the controller 3620 may receive a Channel Status Indication-Reference Signal (CSI-RS) from the base station, generate feedback information based on the received CSI-RS, and transmit the generated feedback information to the base station. .
  • CSI-RS Channel Status Indication-Reference Signal
  • the controller 3620 may select a precoding matrix for each antenna port group of the base station and further select one additional precoding matrix based on the relationship between the antenna port groups of the base station. have.
  • the controller 3620 may receive a CSI-RS from a base station, generate feedback information based on the received CSI-RS, and transmit the generated feedback information to the base station. In this case, the controller 3620 may select one precoding matrix for all antenna port groups of the base station. In addition, the control unit 3620 receives feedback setting information from the base station, receives the CSI-RS from the base station, generates feedback information based on the received feedback setting information and the received CSI-RS, and generates the generated information. Feedback information may be transmitted to the base station. At this time, the controller 3620 may receive additional feedback setting information based on the relationship between the antenna setting and the feedback setting information corresponding to each antenna port group of the base station.
  • controller 3620 may control all operations of the terminal described above.
  • the controller 3620 may report only a part of configuration information of the code point, and report additional information or auxiliary information by using the remaining resources.
  • Part of the configuration information of the code point may mean, for example, part of the PMI.
  • the auxiliary information may mean the aforementioned auxiliary CSI.
  • auxiliary CSI Specific configuration and use method of the auxiliary CSI is the same as described above, and will be omitted below.
  • FIG. 37 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station includes a control unit 3710 and a communication unit 3720.
  • the controller 3710 controls the states and operations of all the components constituting the base station.
  • the controller 3710 allocates the CSI-RS resource for channel estimation of the terminal to the terminal and allocates the feedback resource and the feedback timing to the terminal.
  • the controller 3710 may further include a resource allocator 3730.
  • the feedback setting and feedback timing are allocated so that feedback from various terminals does not collide, and the feedback information set at the corresponding timing is received and interpreted.
  • the communication unit 3720 performs a function of transmitting and receiving data, reference signals, and feedback information to the terminal.
  • the communication unit 3720 transmits the CSI-RS to the terminal through the allocated resources under the control of the controller 3710, and receives feedback on channel information from the terminal.
  • the reference signal to which the precoder is applied is transmitted to the corresponding DMRS port according to the embodiment of the present invention.
  • the controller 3710 may control the communicator 3720 to transmit setting information about each of at least one reference signal to the terminal, or may generate the at least one reference signal.
  • the controller 3710 may control the communication unit 3720 to transmit the feedback setting information for generating the feedback information according to the measurement result to the terminal.
  • the controller 3710 may control the communicator 3720 to transmit the at least one reference signal to the terminal, and receive feedback information transmitted from the terminal at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the controller 3710 may transmit feedback setting information to a terminal, transmit a CSI-RS to the terminal, and receive feedback information generated based on the feedback setting information and the CSI-RS from the terminal.
  • the controller 3710 may transmit additional feedback setting information based on the relationship between the feedback setting information corresponding to each antenna port group of the base station and the antenna port group.
  • the controller 3710 may transmit the beamformed CSI-RS to the terminal based on the feedback information, and receive feedback information generated based on the CSI-RS from the terminal.
  • the base station having a large number of two-dimensional antenna array structure transmitting antennas can prevent allocating excessive feedback resources and increasing channel estimation complexity of the UE.
  • the terminal can effectively measure all the channels for a large number of transmit antennas and configure this as feedback information to notify the base station.
  • controller 3720 may control all operations of the base station described above.
  • the control unit 3720 may receive only a part of configuration information of the code point, and report additional information or auxiliary information by using the remaining resources among the resources set in the feedback setting information.
  • Part of the configuration information of the code point may mean, for example, part of the PMI.
  • the auxiliary information may mean the aforementioned auxiliary CSI.
  • auxiliary CSI Specific configuration and use method of the auxiliary CSI is the same as described above, and will be omitted below.
  • the base station allocates and supports aperiodic CSI-RS to the terminal according to the needs of the base station and the terminal for efficient system and CSI-RS operation. How to report.
  • the present invention provides a method and apparatus for measuring interference in order for a terminal to generate channel state information in a mobile communication system that performs MIMO transmission using a plurality of Evolved Node B (eNB) transmission antennas.
  • eNB Evolved Node B
  • 38 is a diagram illustrating time and frequency resources in an LTE / LTE-A system.
  • a radio resource transmitted from a base station (or 'eNB') to a user equipment (UE) is divided into resource blocks (RBs) on a frequency axis and subframes on a time axis.
  • the RB generally consists of 12 subcarriers and occupies a band of 180 kHz.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbol sections in LTE / LTE-A system and occupies a time section of 1 msec.
  • the LTE / LTE-A system may allocate resources in units of subframes on the time axis and resources in units of RB on the frequency axis.
  • FIG. 39 illustrates 2, 4, and 8 antenna port CSI-RS transmissions using radio resources of 1 subframe and 1 RB, which are the minimum units that can be scheduled in downlink in the LTE / LTE-A system.
  • the radio resource illustrated in FIG. 39 consists of one subframe on the time axis and one RB on the frequency axis.
  • Such radio resources consist of 12 subcarriers in the frequency domain and 14 OFDM symbols in the time domain to have a total of 168 unique frequencies and time locations.
  • each natural frequency and time position of FIG. 39 is referred to as a resource element (RE).
  • a plurality of different types of signals may be transmitted to the radio resource illustrated in FIG. 39 as follows. This is the same as described in FIG. 16, and will be omitted below.
  • the base station may boost the transmission power of the CSI-RS to improve the channel estimation accuracy.
  • a specific CSI-RS port is transmitted only in a CSI-RS RE at a predetermined position, and is not transmitted in another OFDM symbol in the same OFDM symbol.
  • the UE may be allocated a CSI-IM (or IMR, interference measurement resources) with the CSI-RS, the resources of the CSI-IM has the same resource structure and location as the CSI-RS supporting 4 ports.
  • the CSI-IM is a resource for accurately measuring interference from an adjacent base station by a terminal receiving data from one or more base stations. For example, if the neighboring base station wants to measure the amount of interference when transmitting data and the amount of interference when not transmitting, the base station configures the CSI-RS and two CSI-IM resources, and one CSI-IM is determined by the neighboring base station. The signal is always transmitted and the other CSI-IM does not always transmit the signal to the neighboring base station, thereby effectively measuring the amount of interference of the neighboring base station.
  • the base station may notify the terminal of CSI-RS configuration information (CSI-RS configuration) through higher layer signaling.
  • the CSI-RS configuration includes an index of CSI-RS configuration information, the number of ports included in the CSI-RS, a transmission period of the CSI-RS, a transmission offset, CSI-RS resource configuration information, and a CSI-RS configuration. Scrambling ID, QCL information and the like.
  • the CSI-RSs for two antenna ports When the CSI-RSs for two antenna ports are transmitted, signals of each antenna port are transmitted from two REs connected on a time axis, and signals of each antenna port are divided by orthogonal codes and subjected to code division multiplexing (CDM).
  • CDM code division multiplexing
  • signals for the other two antenna ports are transmitted in the same manner by using two REs in addition to the CSI-RSs for the two antenna ports. The same is true when the CSI-RSs for the eight antenna ports are transmitted.
  • 12 and 16 CSI-RSs are transmitted by combining the locations where 4 and 8 CSI-RSs are transmitted in an RRC configuration.
  • 12 CSI-RSs when 12 CSI-RSs are transmitted, three 4-port CSI-RS transmission locations are bundled and transmitted to one 12-port CSI-RS, and when 16 CSI-RSs are transmitted, 8-port CSI-RSs are transmitted. It combines two transmission locations and transmits them to one 16-port CSI-RS.
  • a difference between the 12 and 16 port CSI-RS transmissions compared to the existing CSI-RS transmissions of 8 ports or less is that one supports a CDM of size 4.
  • Existing 8-port CSI-RS supports CDM2 and transmits 2 ports of CSI-RS superimposed on two time symbols to support power boosting up to 6dB on 8-port basis, enabling full power for CSI-RS transmission. have.
  • the combination of CDM2 and 6dB does not allow full power to be used for CSI-RS transmission, which is why CDM4 is supported for this case.
  • the base station must transmit a reference signal to the terminal in order to measure the downlink channel state.
  • the UE measures the channel state between the base station and itself by using a CRS or a Channel Status Information Reference Signal (CSI-RS) transmitted by the base station. do.
  • the channel state basically needs to consider several factors, including the amount of interference in the downlink.
  • the amount of interference in the downlink includes an interference signal generated by an antenna belonging to an adjacent base station, thermal noise, and the like, and is important for the terminal to determine the channel condition of the downlink.
  • a transmitting antenna transmits a signal from a single base station to a single terminal
  • a terminal receives energy per symbol and a corresponding symbol that can be received in downlink using a reference signal received from the base station.
  • the determined Es / Io is converted to a data transmission rate or a corresponding value, and notified to the base station in the form of a channel quality indicator (CQI), so that the base station transmits to the terminal at a certain data rate in downlink. Allow you to judge whether or not
  • the terminal feeds back information on the channel state of the downlink to the base station so that the information fed by the base station can be used for downlink scheduling. That is, the terminal measures the reference signal transmitted by the base station in downlink and feeds back the extracted information to the base station in the form defined in the LTE / LTE-A standard.
  • the terminal measures the reference signal transmitted by the base station in downlink and feeds back the extracted information to the base station in the form defined in the LTE / LTE-A standard.
  • a base station having a large antenna needs to configure a reference signal resource for measuring channels of eight or more antennas and transmit the same to a terminal.
  • the available CSI-RS resources may use up to 48 REs, but it is currently possible to configure up to 8 CSI-RSs per one CSI process. Therefore, a new CSI-RS configuration method is needed to support an FD-MIMO system that can operate based on eight or more CSI-RS ports. For example, in LTE / LTE-A release 13, one, two, four, eight, twelve, or sixteen CSI-RS ports may be configured in one CSI process. At this time, the mapping method of the CSI-RS port is the same as described above, and will be omitted below.
  • 40 is a diagram illustrating a communication system to which the present invention is applied.
  • the base station transmission equipment transmits a radio signal using dozens or more transmission antennas.
  • the plurality of transmission antennas are arranged to maintain a certain distance as shown in FIG.
  • the predetermined distance may correspond to, for example, a multiple of half the wavelength of the transmitted radio signal.
  • signals transmitted from each transmission antenna are affected by radio channels having low correlation with each other. The farther the transmission antenna is, the smaller the correlation between the signals.
  • a base station transmitting equipment having a large antenna may arrange the antennas in two dimensions as shown in FIG. 40 to prevent the equipment from becoming very large.
  • the base station transmits a signal using NH antennas arranged on the horizontal axis and NV antennas arranged on the vertical axis, and the terminal needs to measure a channel for the corresponding antenna.
  • the UE In order to effectively implement the MIMO system, as described above, the UE accurately measures the channel situation and the magnitude of interference and transmits the effective channel state information to the base station by using the same.
  • the base station receiving the channel state information uses this to determine which terminals to transmit, at what data rate, and to which precoding to apply in connection with downlink transmission.
  • the FD-MIMO system since the number of transmission antennas is large, when the conventional method of transmitting / receiving channel state information of the LTE / LTE-A system, an uplink overhead problem in which a large amount of control information needs to be transmitted is generated.
  • time, frequency, and power resources are limited. Therefore, if more resources are allocated to the reference signal, the resources that can be allocated to the transmission of the traffic channel (data traffic channel) are reduced, and the absolute amount of data transmitted can be reduced. In this case, the performance of channel measurement and estimation will be improved, but the overall system capacity performance may be lowered because the absolute amount of data transmitted is reduced.
  • CSI-RS patterns for 16 and 32 which are not supported by the current system are required, and these patterns provide accurate and efficient CSI generation. For this purpose, it should be designed considering various aspects such as power boosting and wireless channel estimator implementation.
  • the size applicable to the antenna may not necessarily be four or eight. Therefore, a new design is also required for the CSI-RS pattern for supporting 12 antennas used as three vertical antennas to support this and various other antenna numbers.
  • the present invention provides a method for allocating CSI-RS resource related information in advance and triggering it in order to allocate an aperiodic CSI-RS to a UE.
  • aperiodic CSI-RS can be configured based on the CSI-RS RE supported by the existing Rel-13.
  • only the CSI-RS is transmitted without transmitting a PDSCH in a specific subframe, subband, or RB. It is also possible.
  • a CSI-RS Pool may be created based on a plurality of existing CSI-RS settings, and thus the base station may be allocated aperiodically.
  • the present invention proposes a method for setting, allocation and various procedures for such aperiodic CSI-RS transmission.
  • the embodiment described below describes a method of configuring a plurality of CSI-RS ports in consideration of one or more of the above.
  • Table 24 below shows an RRC field configuring a CSI-RS configuration.
  • Channel status reporting based on the periodic CSI-RS in the CSI process can be classified into four types as shown in Table 24.
  • the CSI-RS configuration information (CSI-RS config) is for setting the frequency and time position of the RE to which the CSI-RS is transmitted.
  • the number of ports of the corresponding CSI-RS is set by setting the number of antennas.
  • Resource configuration information sets the RE position in the RB
  • subframe configuration information sets the period and offset of the subframe.
  • Table 25 is a table for configuring Resource config and Subframe config currently supported by LTE.
  • the terminal may check the frequency and time position, the period, and the offset of the resource through which the CSI-RS is transmitted through Table 25.
  • Qcl-CRS-info sets quasi co-location information for CoMP.
  • CSI-IM configuration information (CSI-IM config) is for setting the frequency and time location of the resource to be transmitted CSI-IM for measuring interference. Since the CSI-IM is always set based on four ports, it is not necessary to set the number of antenna ports, and the resource config and the subframe config can be configured in the same manner as the CSI-RS.
  • CQI report configuration information is information for configuring how to report the channel status using the corresponding CSI process.
  • the configuration may include information related to periodic channel status reporting configuration, aperiodic channel status reporting configuration, PMI / RI reporting configuration, RI reference CSI process configuration, and subframe pattern configuration.
  • codebook subset restriction information for configuring a PC and a codebook, which means a power ratio between a PDSCH and a CSI-RS RE required for generating a channel state report.
  • a reference signal resource for measuring channels of eight or more antennas must be configured and transmitted to the terminal.
  • the number of reference signals is the base station antenna configuration and measurement method.
  • LTE / LTE-A release 13 it is possible to configure ⁇ 1, 2, 4, 8, 12, 16 ⁇ -port CSI-RS on the assumption of full port mapping.
  • full port mapping means that all TXRUs have a dedicated CSI-RS port for channel estimation.
  • TXRUs As described above, more than 16 TXRUs are likely to be introduced after LTE / LTE-A release 14.
  • shape of the supportable antenna array will also increase significantly compared to release 13. This means that a number of TXRUs must be supported in LTE / LTE-A release 14.
  • Table 26 is a list of available two-dimensional antenna array structure according to the number of CSI-RS ports in the full port mapping situation.
  • Table 26 the ⁇ 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 ⁇ -port CSI-RS is considered, and considering that two different polarized antennas may exist in the same position in a polarized antenna structure ⁇ 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ⁇ different AP positions may be considered.
  • N1, N2 The possible combinations in the number of ports are shown in Table 3 (N1, N2).
  • Table 3 means that there may be various antenna array shapes depending on the number of CSI-RS ports.
  • Table 26 Available 2D antenna array geometry according to the number of aggregated CSI-RS ports based on full port mapping
  • a CSI-RS configuration method that includes a large number of ports suitable for various channel configurations and various 2D antenna array shapes including cross polarization structures.
  • Method 2 Define new resources for CSI-RS transmission.
  • Definition method 1 is a method of transmitting an aperiodic CSI-RS to resources for the existing 1, 2, 4, 8 port CSI-RS transmission shown in FIG.
  • An advantage of this method is that the PDSCH for data transmission can be transmitted to the existing and new terminals together with the new aperiodic CSI-RS transmission.
  • Definition method 2 is a method of defining a new resource for CSI-RS transmission only.
  • 41 is an example of a new resource for CSI-RS transmission only.
  • the subframe in which the aperiodic CSI-RS transmission is configured is an MBSFN subframe
  • the CRS since the CRS is transmitted only in a symbol to which the PDCCH should be transmitted, the number of CSI-RS REs may be further increased in this case.
  • a special subframe may be used except for a guard period (GP) and an uplink transmission period (UpPTS) in the corresponding subframe.
  • GP guard period
  • UpPTS uplink transmission period
  • 144 REs can be used for CSI-RS transmission.
  • a large number of CSI-RS REs can be secured in one RB, which can be simultaneously transmitted to a large number of terminals, and since a PDSCH is not transmitted at the same time, ZP CSI-RS is used for aperiodic CSI-RS transmission.
  • the advantage is that it does not need to be set separately. This advantage helps the terminal to use aperiodic CSI-RS regardless of location.
  • a UE using the time / frequency resource definition method 2 dynamically receives an aperiodic CSI-RS in a specific subframe (full band), subband, or RB
  • the corresponding subframe receives a signal for sync operation.
  • PSS / SSS SSS
  • SIB1 SystemInformationBlockType1
  • Method 1 Define Aperiodic CSI-RS Resource Transmission Unit
  • Method 4 Define Aperiodic CSI-RS Resource Transmission Unit Assignment and Transmission to Specific RBG
  • Method 5 Define Aperiodic CSI-RS Resource Transmission Unit Assignment and Transmission to Specific Discrete RB
  • Method 6 Define Aperiodic CSI-RS Resource Transmission Unit Assignment and Transmission to Specific Continuous RB
  • Transmission unit definition method 1 is a method of allocating and transmitting an aperiodic CSI-RS in all bands. Since the transmission method always transmits the CSI-RS over the entire band as in the conventional periodic CSI-RS, the information does not need to be dynamically transmitted in addition to the fact that the aperiodic CSI-RS is transmitted. In the same way, since the CSI-RS is always measured in the entire band to generate channel state information, the operation of the UE is most similar to the existing one. However, since aperiodic CSI-RS has to be allocated and transmitted in all bands at all times, it is disadvantageous in terms of efficient CSI-RS allocation and transmission.-Method 2 for defining aperiodic CSI-RS resource transmission unit
  • Transmission unit definition method 2 is a method of allocating and transmitting an aperiodic CSI-RS to a specific subband.
  • the size of the subband depends on the system band supported by the system.
  • Table 27 shows subband sizes according to system band settings.
  • the number of subbands according to the corresponding system band setting is changed.
  • the terminal needs to estimate the range is smaller than the entire band can reduce the channel estimation complexity of the terminal, the same as the existing sub-band channel estimation unit, the terminal can use the existing hardware as it is.
  • the CSI-RS resources can be flexibly used for each subband.
  • RRC or L1 signaling is required.
  • Transmission unit definition method 3 is a method of allocating aperiodic CSI-RS to specific bandwidth parts.
  • Table 28 is a table showing the definition of bandwidth parts used in the existing periodic channel status report.
  • FIG. 42 is a diagram illustrating a terminal reporting a periodic channel state by using bandwidth parts.
  • the terminal defines the entire subbands as J bandwidth parts according to the system bandwidth as shown in the above table, reports the preferred subband positions for each bandwidth part, and reports the PMI and CQI for the corresponding subband to the base station. do.
  • the non-periodic CSI-RS when allocated according to the bandwidth part, it supports subbands, thereby supporting less degrees of freedom rather than increasing degrees of freedom, and thus requires less configuration information.
  • -RS transmission has the advantage that can be.
  • the UE may select specific subbands within the bandwidth part and report channel state reporting information only in the corresponding subbands as in the periodic channel state report. This may reduce the amount of uplink data transmission required by the UE for aperiodic channel state reporting.
  • Transmission unit definition method 4 is a method of allocating and transmitting an aperiodic CSI-RS to a specific RBG.
  • the size of the RBG depends on the system band supported by the system.
  • Table 29 shows subband sizes according to corresponding system band settings.
  • the size of the RBG varies depending on the system band setting. For example, in the case of 50 RBs, three RBs are set to one RBG according to the above table, and thus 18 subbands exist. For this setting, a bitmap can be set using a field having 18 bits.
  • the terminal needs to estimate the range is smaller than the entire band can reduce the channel estimation complexity of the terminal.
  • the CSI-RS resources can be flexibly used in smaller RBG units than subbands, and the existing downlink resource allocation type 0 can be reused.
  • FIG. 43 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 0.
  • type 0 is a method of allocating resources in RBG units determined according to a system band.
  • the base station In order to allocate resources based on type 0, the base station first uses bit information to inform the corresponding resource allocation type.
  • the UE uses the RBG size according to the system band size of Table 28 for the actual resource allocation A corresponding RBG may be allocated using a bitmap of the size and downlink data may be received from a corresponding resource.
  • the base station can allocate the aperiodic CSI-RS for each RBG by using the corresponding method to inform the UE whether to transmit the aperiodic CSI-RS to the RBG.
  • this method also requires RRC or L1 signaling.
  • Transmission unit definition method 5 is a method of allocating and transmitting an aperiodic CSI-RS to a specific discontinuous RB. This method has the advantage of increasing flexibility in resource usage by supporting aperiodic CSI-RS transmission for each discontinuous RB, but has a disadvantage in that signaling overhead for delivery can be increased to use the method.
  • the downlink resource allocation type 1 may be reused for the transmission unit definition method 5.
  • 44 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 1;
  • the base station in order to allocate resources based on type 1, the base station first uses bit information to inform the corresponding resource allocation type.
  • Type 1 uses the same amount of signaling as Type 0, for which For subset selection on bitmaps of size Positive but not one bit for bit and offset selection A corresponding RB may be allocated using a sized bitmap and downlink data may be received from a corresponding resource.
  • an offset may be used to indicate which resource among two resources is used. For example, when the offset is set to 0, the upper part resource of FIG. 44 may be used, and when the offset is set to 1, the lower part resource of FIG. 44 may be used.
  • a subset may be selected using subset information, and an allocated resource among the subsets may be indicated using a bitmap.
  • the base station may transmit aperiodic CSI-RS to the terminal.
  • the method may be RRC or L1 signaling.
  • the corresponding aperiodic CSI-RS transmission does not require overhead that is not required for CSI-RS transmission such as MCS per codeword in allocating discontinuous RBs.
  • Many DCI bits may be settable. Therefore, in this case, it is also possible to allocate using the full size bitmap except the offset.
  • Transmission unit definition method 6 is a method for allocating and transmitting an aperiodic CSI-RS to a specific consecutive RB. Unlike the case of supporting aperiodic CSI-RS transmission for each discontinuous RB, this method shows only the starting RB position and the length or ending RB position, which reduces the signaling overhead compared to other allocation methods.
  • the downlink resource allocation type 2 may be reused for the transmission unit definition method 6.
  • FIG. 45 is a diagram illustrating downlink resource allocation type 2.
  • the base station in order to allocate resources based on type 2, the base station first notifies whether the corresponding resource allocation is allocated in the form of a localized virtual resource block (LVRB) or in the form of a distributed virtual resource block (DVRB). Use 1 bit for Based on this, the starting RB position and length are informed through Resource Indication Value (RIV).
  • LVRB localized virtual resource block
  • DVRB distributed virtual resource block
  • the start position and the length can be obtained as shown in Equation 1 according to the DCI format.
  • the resource allocation bits used at this time Wow It's a bit.
  • the uplink resource allocation method that operates based on the same principle may be used for signaling through the same principle as mentioned above.
  • the resource allocation in the current LTE / LTE-A is transmitted through the DCI which is L1, the method can be equally applied to the configuration through the RRC signaling.
  • the PDSCH is not transmitted to the UE in the subframe required for the aperiodic CSI-RS transmission. . Therefore, resources necessary for PDSCH transmission and resources necessary for DMRS transmission necessary for PDSCH decoding can be used as CSI-RS.
  • the base station informs the OFDM symbol required for the PDCCH transmission through the PCFICH, and the corresponding resource cannot be used in the subframe or RB necessary for the aperiodic CSI-RS transmission because the PDCCH needs to be transmitted.
  • the CRS may not be used for aperiodic CSI-RS transmission because it is commonly used for all UEs of the base station according to the use of Sync, RRM, etc. with the base station as well as PDSCH decoding.
  • LTE Rel-12 uses MBRCN (Multicast-broadcast single-frequency network) subframe using RRC configuration for subframes other than 0, 4, 5, 9 in FDD and 0, 1, 5, 6 subframe in TDD. Can be set.
  • MBRCN Multicast-broadcast single-frequency network
  • the PDSCH transmission portion except the PDCCH region does not transmit the CRS, thereby increasing the region capable of transmitting the CSI-RS.
  • the CSI-RS resource available in one RB or subframe proposed by the present invention may vary according to PCFICH transmission, MBSFN configuration, subframe index, and the like.
  • resources capable of CSI-RS transmission are always fixed, and thus transmission is possible by defining one port index for each antenna. Since periodic CSI-RS using 12 and 16 ports is also based on existing resources, it was possible by combining existing 4-port or 8-port CSI-RS.
  • 46 illustrates a structure in which an aperiodic CSI-RS RB or subframe proposed in the present invention is transmitted.
  • the base station may configure periodic CSI-RSs for the terminals. Since the legacy LTE terminal does not support aperiodic CSI-RS transmission, the corresponding terminals should always transmit periodic CSI-RS to report channel state information to the terminal.
  • the base station may determine whether the corresponding terminal is a terminal requiring aperiodic CSI-RS transmission and may allocate aperiodic CSI-RS transmission to the terminal in need thereof.
  • the periodic CSI-RS and the aperiodic CSI-RS transmission may be transmitted in different subframes, but may also be transmitted in the same subframe according to the channel state of the UE.
  • the base station and the terminal identify the REs that can be used as the aperiodic CSI-RS in the corresponding RB.
  • the CSI-RS REs may be secured by excluding all or part of the PDCCH, CRS, PCFICH, PHICH, PSS, SSS, and Paging.
  • the number of ports can be indexed after securing the corresponding REs.
  • the base station should transmit the position of the k-th frequency RE and the 1st time symbol that the CSI-RS port starts to the terminal.
  • the base station may inform the (k, l) pair based on one entire RB in order to transmit the location of the frequency and time symbol starting from the base station. For example, if the 0 th subcarrier and the 4 th time symbol in the RB are (0,4), the 6 th subcarrier and the 7 th symbol are equal to (6,7).
  • the position of the time and frequency position setting may be reversed, and the method of informing the time symbol first and the frequency position later may be used.
  • (k, l) pairs may be informed based on a slot rather than one RB.
  • index 0 is represented as (0,0) and index 1 is represented as (1,0). It can also be expressed as a relation between a parameter and (k, l). Equation 9 is an example of such a relationship.
  • the method for setting the CSI-RS port index start resource configuration proposed by the present invention may be divided into the following methods.
  • ⁇ CSI-RS start resource setting method 3 The available resources are divided into general subframes and MBSFN subframes through RRC.
  • the above-mentioned start resource setting method 1 is a method of setting through DCI.
  • the base station informs the terminal of the index of the corresponding resource location, and the terminal receives this and sets the corresponding resource based on the number of antenna ports.
  • the disadvantage is that there is a large overhead because the position that can be set as the start position can be very diverse (assuming that the entire RE is all settable, 168 bits are required).
  • the corresponding CSI-RS allocation unit can be set in a slot or a smaller unit other than the RB, the number of bits can be reduced, so it may be considered to be used.
  • the aperiodic start resource configuration is transmitted through the DCI, but the number of CSI-RS antenna ports, subsampling, the number of antenna ports after applying the subsampling, the PC, the codebook subset limitation, etc. required for the UE may be set through the RRC. have.
  • the above-mentioned start resource setting method 2 is a method of setting through RRC.
  • the base station presets a corresponding resource location to the terminal in RRC, and the terminal may set the corresponding resource along with the number of antenna ports using the same.
  • a field may have a name such as ResourceConfig-r14 using a field name similar to an existing periodic CSI-RS resource.
  • the UE since the UE can receive aperiodic CSI-RS only in a predetermined position, the CSI-RS resource efficiency may be relatively lowered. Therefore, in this case, it may also be considered to increase the degree of freedom of the aperiodic CSI-RS transmission by placing several candidates for the aperiodic CSI-RS transmission.
  • the base station informs the terminal of which candidates are transmitted in the DCI, and the terminal can identify and use the aperiodic CSI-RS for the indicated configuration among the plurality of configurations.
  • Tables 30 and 31 illustrate the mapping relationship between these DCI fields and aperiodic CSI-RS configuration.
  • Table 30 shows the allocation DCI signaling when there are separate aperiodic CSI-RS transmission bits.
  • the base station additionally uses 1 bit to indicate whether the aperiodic CSI-RS is transmitted. Therefore, since the corresponding bit is additionally present, the content of the non-periodic CSI-RS transmission is not required for this signaling, and two bits may indicate one of four aperiodic CSI-RS configurations.
  • Table 31 shows allocation DCI signaling when there are no aperiodic CSI-RS transmission bits.
  • the base station Since the base station does not additionally use 1 bit for whether the aperiodic CSI-RS is transmitted, the corresponding field should also be included in the indication. Therefore, up to three fields can be set using two bits.
  • the number of instructions may be increased, such as 3 bits or 4 bits.
  • the number of CSI-RS antenna ports, whether subsampling, the number of antenna ports after subsampling, the PC, and the codebook subset restrictions, etc., required for the UE together with the aperiodic start resource configuration may be set together for each field through RRC.
  • the port mapping and resource location of the corresponding RB may vary according to the subframe location, and all possible settings must be set according to such a case, so the degree of freedom is small when the setting is small.
  • the DCI overhead for selecting them increases, and thus, the efficiency of aperiodic CSI-RS resource transmission may be reduced.
  • CSI-RS start resource configuration method 3 is a method of dividing a corresponding resource into a general subframe and an MBSFN subframe through RRC.
  • This method is basically similar to the starting resource setting method 2, but the DCI overhead can be reduced by dividing into a normal subframe and an MBSFN subframe.
  • the UE checks whether the subframe in which the aperiodic CSI-RS is set is a normal subframe or a subframe set in the MBSFN subframe, and accordingly, sets the aperiodic CSI-RS configuration indicated in the configuration corresponding to the subframe. To figure out.
  • Method 2 can adjust eight freely regardless of which subframe is used, Method 3 should always limit the number by dividing it into four, which will limit the aperiodic CSI-RS transmission. Can be.
  • a method of defining a port index based on a start resource setting in a CSI-RS RB or a subframe proposed in the present invention may be divided into two types according to the possibility of simultaneous transmission with an existing UE.
  • ⁇ Defining CSI-RS RB or Port Index Method 2 Divide the applicable transmittable resource into existing CSI-RS resource and new CSI-RS resource and allocate port index according to frequency and time resource for each resource.
  • FIG. 47 is a diagram illustrating a method of defining a port index based on the port index defining method 1 and an allocation to a terminal.
  • the ports may be alternately divided in half by dividing the frequency resource of the corresponding RB.
  • a port may be arranged using two time symbols for CDM2 and four time symbols for CDM4.
  • the base station sets (0, 2) to 32 antenna ports CDM2 as (k, l) for the terminal 0.
  • the symbols in which the CRS is transmitted are not used when a time symbol in which the CRS is not transmitted is allocated, and only the symbols in which the CRS is transmitted are used. This is because REs in which CRSs are transmitted must consume a lot of power for CRSs, and thus, relatively less power can be transmitted compared to general REs. Therefore, since the PC configuration, which means the power ratio assumption between the CSI-RS and the PDSCH, may be different from the general REs, it is desirable to separately collect and map the port indices.
  • UE 3 uses the 4th symbol and the 11th symbol to which the CRS is transmitted in a bundle. However, UE 3 may combine and use the adjacent CRS symbols. When a combination of close symbols is used, performance can be leveled because the time symbol distance between two resources is the same in CSI-RS resources in which a CRS symbol is transmitted.
  • the performance may be lower than when using a bundle of symbols 7 and 8 in the middle.
  • CDM4 all four time symbols transmitted by the CRS are combined and used. This method helps to efficiently use when only the aperiodic CSI-RS is allocated and transmitted to one RB.
  • the existing periodic CSI-RS and the aperiodic CSI-RS allocation need to be transmitted in overlap. Resource utilization may not be efficient.
  • the base station may have a plurality of PCs in the CSI-RS configuration so that the resource may be applied differently depending on which symbol is a corresponding resource. It is also possible to use a PC for the corresponding CSI-RS when indicating a symbol to be transmitted, and to use a PC for the general symbol when transmitting to a general symbol.
  • FIG. 48 shows a port index based on the method for defining the port index. The method of FIG. 48 is basically the same as the method of FIG. 47 mentioned above, except that REs used in the existing CSI-RS use the same method.
  • the port is mapped only within the CSI-RS REs that are used by the existing method.
  • the port mapping method sets and transmits one transmission location.
  • 12 and 16 CSI-RS port settings in Rel-13 CSI-RS a plurality of start positions and antennas for each start position are used. It is also possible to create CSI-RS ports such as 12, 16 or more 22, 24, 26, 28, 30, 32 by setting the number of ports and combining their locations. In the above example, the ports 0, 1,... , 15, but CSI-RS ports 15, 16,... , 30, and CSI-RS ports such as 22, 24, 26, 28, 30, and 32 can be created.
  • the setting method may be used for setting Zero Power (ZP) CSI-RS or CSI-IM as well as NZP (Non Zero Power) CSI-RS.
  • ZP Zero Power
  • NZP Non Zero Power
  • the number of antenna ports is fixed to 4 so that antenna setting is not required and subsampling may not be applied.
  • the aperiodic CSI-IM includes a CSI-RS related resource and a CSI-IM related resource simultaneously in one field for each aperiodic CSI-RS, and when a corresponding field is indicated, the channel is measured at the CSI-RS location.
  • Interference measurement is also possible at the CSI-IM location.
  • a new DCI format may be defined to allocate it.
  • the format may be allocated using the existing resource allocation types 0, 1, 2, and the like proposed by the present invention.
  • the aperiodic CSI-RS configuration may be based on the UL DCI format because it requires aperiodic channel state reporting.
  • information may be transmitted in one DCI format for uplink data transmission allocation and aperiodic CSI-RS transmission indication, and the terminal may receive two DCIs simultaneously. This may require an additional ID or RNTI for aperiodic CSI-RS transmission.
  • the UE may report the channel state by allocating the CSI-RS resource and applying the number of antenna ports, subsampling, antenna port number after the subsampling, PC, and codebook subset restrictions indicated by the terminal.
  • the subframe configuration may not be included in the aperiodic CSI-RS configuration.
  • ZP Zero Power
  • Method for defining ZP CSI-RS resource 1 Method to set ZP CSI-RS in advance through RRC and use it as a pool for aperiodic CSI-RS transmission.
  • Method of defining ZP CSI-RS resource 2 Method of dynamically setting ZP CSI-RS according to the situation through DCI and using it as a pool for aperiodic CSI-RS transmission.
  • ZP CSI-RS resource definition method 1 is to create a pool for aperiodic CSI-RS and allocate aperiodic CSI-RS only from the pool.
  • FIG. 49 is a diagram illustrating a method in which a base station allocates a pool for aperiodic CSI-RS and allocates it to each terminal.
  • the base station may configure the CSI-RS pool through RRC configuration in advance as shown in a rectangle.
  • the terminal aperiodically, since the number of ZP CSI-RSs that can be set in the current LTE system is not limited, the base station can allocate a large number of ZP CSI-RS to the existing terminal, thus, aperiodic A CSI-RS pool for aperiodic CSI-RS transmission may be configured even for an existing UE that does not support CSI-RS.
  • the UE Since the UE determines in advance that the corresponding location is ZP CSI-RS, when the PDSCH is transmitted, it is determined that the PDSCH is not transmitted in the corresponding resource, and thus rate matching may be performed.
  • the base station may allocate only CSI-RS resources to the UE aperiodically. At this time, in order to allocate the NZP CSI-RS aperiodically, the base station must dynamically transmit the NZP CSI-RS configuration information to the terminal.
  • the NZP CSI-RS configuration takes precedence. Accordingly, it is possible to measure the channel in the corresponding resource.
  • FIG. 46 illustrates an aperiodic CSI-RS for only one UE in a CSI-RS pool consisting of one subframe, it may be transmitted to a plurality of UEs, and as described above, the transmission unit may be a whole subband or a part thereof. It may be a subband.
  • the terminal When supporting the aperiodic CSI-RS transmission to the terminal using the method, the terminal may not expect aperiodic CSI-RS resource transmission that does not overlap with the ZP CSI-RS for support with the existing terminal.
  • the method of setting the CSI-RS pool through the semi-static ZP CSI-RS configuration has an advantage that it can operate smoothly with the existing terminal.
  • the semi-static ZP CSI-RS must be allocated in advance, so the number of REs for PDSCH transmission can be reduced, and this effect of aperiodic CSI-RS increases system performance through efficient resource utilization. It may result in insufficient achievement.
  • ZP CSI-RS resource definition method 2 is a method of dynamically configuring ZP CSI-RS according to a situation through DCI. At this time, the method for transmitting the corresponding setting by the base station can be divided as follows.
  • Dynamic ZP CSI-RS resource delivery method 2 set up with signals of more than 2 bits
  • the UE When set through the 1-bit signal through the resource delivery method 1, the UE can confirm only the presence or absence of ZP CSI-RS in the corresponding resource. Therefore, through this method, the UE should always assume that ZP CSI-RS always exists for all downlink resources allocated by the UE for PDSCH transmission when there is an aperiodic ZP CSI-RS. Therefore, in this case, even if the base station does not need to transmit aperiodic NZP CSI-RS in all of the bands allocated by the terminal, the terminal may not consume the resource because it cannot assume that the PDSCH is transmitted to the corresponding resource. However, there is an advantage in that signaling overhead for dynamic configuration can be minimized.
  • the number of antenna ports, starting resources, etc. may be set in advance in RRC as in the third embodiment of the present invention.
  • the UE may additionally check information on whether the ZP CSI-RS is set in the location as well as whether the ZP CSI-RS exists in the corresponding resource.
  • FIG. 50 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives configuration information on aperiodic CSI-RS configuration in step 5010.
  • the terminal transmits the number of ports for each aperiodic CSI-RS, the number of antennas for each dimension, N1 and N2, the oversampling factors O1, O2, and a plurality of CSI-RSs based on the received configuration information.
  • At least one of a plurality of resource configs for configuring one subframe config and a location, codebook subset restriction related information, CSI reporting related information, CSI-process index, and transmission power information can be checked.
  • the setting information for the aperiodic CSI-RS configuration may be set separately from the CSI-RS configuration information.
  • CSI-RS configuration information may be received, and information indicating whether the CSI-RS configuration information is for aperiodic CSI-RS may be additionally received.
  • the information indicating whether the information is about aperiodic CSI-RS may be configured with one bit of information and may be received through DCI.

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 단말의 방법은, 기준 신호를 수신하는 단계, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하는 단계, 상기 채널 상태 정보를 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 시스템에서 기준 신호 설정 및 채널 정보 생성을 위한 방법 및 장치
본 발명은 이동 통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로, 기준 신호 설정 및 채널 정보 생성 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 5G 통신 시스템에서는 기존 통신 시스템에 비해 보다 넓은 대역폭을 사용하며, 이로 인해 상향링크 자원 할당을 위한 정보의 양이 많아진다는 문제점이 있다. 따라서, 상향링크 자원 할당을 위한 새로운 방법이 필요한 실정이다.
또한, 반 폐루프 MIMO를 사용하는 경우에는 프리코더 순환을 고려할 수 있으며, RB 별로 프리코딩을 할 때에 비해 RE 별로 프리코딩 (precoding) 할 때 성능이 더 향상될 수 있다. 하지만, 현재 LTE의 DMRS 에서는 하나의 RB에 속한 RE들이 RE 위치 별로 다른 precoded channel을 통해 복호되는 것은 불가능하며 이를 위해서는 새로운 방법이 필요한 실정이다.
또한, 더 많은 수의 precoding을 cycling 하였을 때 성능이 향상되지만, 현재 시스템에서의 DMRS는 하나의 RB에 8개까지의 DMRS를 지원하며 이는 하나의 RB에서 8개까지의 precoded channel 을 이용할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 8 개 이상의 프리코딩을 이용하기 위한 방법이 정의되어야 한다. 또한, 이를 기반으로 하여 복수개의 layer 및 단말을 지원하기 위한 시그널링이 필요하다.
또한, release 13까지의 코드북들에서 빔 그룹은 고 이동성 단말의 채널 상태를 고려하여 디자인 된 것이 아니다. 또한 release 13에서 새로이 도입된 코드북들의 경우 빔 그룹의 형상을 상기 Codebook-Config에 기반하여 다르게 설정하는 것이 가능하나 이는 higher layer signaling에 기반하는 동작으로 채널의 변화에 적응적으로 대응하기는 어려우며, 이를 해결하기 위한 방법이 필요한 실정이다.
또한, 이동 통신 시스템에서 기지국이 지원하는 안테나의 수 및 단말 특정 빔포밍 CSI-RS (UE specific beamformed CSI-RS) 기술의 지원에 따른 단말 별 CSI-RS 지원의 필요성 증대에 따라 CSI-RS 오버헤드가 증가하게 되었다. 이에 따라, 효율적인 시스템 및 CSI-RS 운영을 위하여 기지국이 기존의 주기적인 CSI-RS와 달리 기지국 및 단말의 필요에 따라 비주기적인 CSI-RS를 단말에게 할당하고 지원하여 단말이 이에 기반한 채널 상태 정보를 보고하는 방법이 필요한 실정이다.
또한, FDI-MIMO에서는 빔포밍된 CSI-RS (이하, beamformed CSI-RS)를 이용하여 기존의 프리코딩되지 않은 CSI-RS (이하, non-precoded CSI-RS)에 대비하여 CSI-RS 오버 헤드를 줄일 수 있다. 하지만, 셀 특정 beamformed CSI-RS에서 지원하는 셀 특정 빔의 수가 늘어나면 오히려 오버 헤드가 증가할 수 있다. 이러한 오버 헤드의 증가를 최소화하기 위해 단말이 측정하는 CSI-RS의 시간 자원을 제한하는 측정 제한 방법이 적용될 수 있다. 하지만, PUCCH를 이용해 전송되는 CSI report의 경우 PUCCH의 특성상 RI/W1/W2/CQI을 한 번에 전송할 수 없어 나누어 보내게 되며, 이 때, RI/W1과 W2/CQI가 측정 제한과 결합되어 보고 하는 시간 자원이 달라질 경우, 보고 된 RI/W1의 신뢰성에 문제가 생길 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 상향링크 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 DMRS를 이용하여 RE 별로 precoding을 순환하도록 하는 방법과 8개 이상의 precoded channel을 이용하여 PDSCH를 전송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고 복수개의 layer 및 단말을 통한 데이터 전송을 지원하기 위하여 채널 상태 보고를 위한 RE별 프리코더 순환 가정 및 DMRS 포트 매칭을 제안한다. 또한, PDSCH 복호를 위하여 9개 이상의 프리코더 순환을 지원하기 위하여 2개 혹은 4개의 RB를 결합하여 DMRS를 전송하고 이를 RE별로 매핑하는 방법 그리고 폐루프 MIMO에서 multi-layer 및 MU-MIMO를 지원하기 위한 오프셋 설정 등을 제안한다.
또한, 본 발명은 FD-MIMO 시스템에서 반폐루프 전송을 위하여 단말에서의 기준 신호를 측정, 채널 상태 정보 생성, 채널 상태 정보의 송신하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 단말이 생성 및 보고하는 채널상태 정보는 기존의 반폐루프 전송의 성능 효율 및 안정성을 개선하기 위한 추가적인 정보를 포함할 수 있다. 또한 기지국에서 단말로 기준 신호를 전송하고 단말이 전송한 채널 상태 정보를 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기지국이 단말에게 비주기적인 CSI-RS를 할당하기 위해 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 설정 및 할당 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 단말이 측정 제한이 설정된 주기적 채널 상태 보고에 대해서도 효과적으로 채널 상태 보고를 할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말의 방법은, 기준 신호를 수신하는 단계, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하는 단계, 상기 채널 상태 정보를 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국의 방법은, 단말에 기준 신호를 전송하는 단계, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성된 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 단말은 신호를 송수신하는 송수신부; 및 기준 신호를 수신하고, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하고, 상기 채널 상태 정보를 기지국에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국은, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 단말에 기준 신호를 전송하고, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성된 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기지국은 단말에 효율적으로 상향링크 자원을 할당할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반폐루프 MIMO 전송을 위하여 DMRS를 기반으로 하나의 RE내에서 precoder 순환을 적용할 수 있으며, 이 때, 9 개 이상의 precoder 지원을 위해 복수 개의 RB를 묶어 전송할 수 있다. 또한, 오프셋을 통해 복수개의 layer 및 단말을 통한 전송이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 복수개의 안테나를 포함하는 기지국 및 단말에서 반폐루프 전송 기법의 성능 효율 및 안정성을 개선할 수 있다. 기지국은 추가로 보고 받은 채널 상태 정보를 참조하여 반폐루프 전송의 프리코더 순환 (precoder cycling) 패턴을 결정하거나 다수 사용자 (multi user, 이하 MU) 스케줄링 (scheduling)을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 반폐루프 MIMO 전송을 위하여 DMRS를 기반으로 하나의 RE내에서 precoder 순환을 적용할 수 있으며, 이 때, 8 개 이상의 precoder 지원을 위해 복수 개의 RB를 묶어 전송할 수 있다. 또한, 오프셋을 통해 복수개의 layer 및 단말을 통한 전송이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 측정 제한이 설정된 주기적 채널 상태 보고에 대해서도 단말이 효과적으로 채널 상태를 보고할 수 있다.
도 1A 및 도 1B는 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 기지국이 단말에게 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 WiFi 시스템의 비 면허 대역을 사용하기 위한 채널 접속 방식을 도시한 도면이다.
도 4는 LAA 시스템에서 비 면허 대역 사용을 위하여 채널 점유 방식을 도시한 도면이다.
도 5는 기지국이 단말에 자원을 할당하는 다양한 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 시스템 대역에서 주파수 자원을 도시한 도면이다.
도 7은 기지국이 RBG 단위로 상향링크 전송 주파수 자원을 단말에게 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 8은 기지국이 RBG 내의 RB 중 일부를 연속적으로 상향링크 전송 주파수 자원으로 단말에게 할당하는 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 RIV 값에 대한 RBG 내의 RB 할당을 도시한 도면이다.
도 10은 상향링크 전송 주파수 자원을 단말에게 할당하는 다른 방법을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따라 기지국이 상향링크 전송 자원을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따라 단말이 상향링크 전송 자원을 수신하는 방법을 도시한 도면이다.
도 13는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 장치도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 장치도이다.
도 15는 FD-MIMO 시스템을 도시한 것이다.
도 16은 LTE/LTE-A 시스템에서 무선자원을 도시한 것이다.
도 17은 RE 별로 precoding을 순환하는 방법을 예시한 도면이다.
도 18은 프리코더 순환 단위 및 개수에 따른 시스템 성능 차이를 도시한 도면이다.
도 19는 LTE의 DMRS 구조를 이용하여 precoder 순환을 지원하는 방법을 도시한 도면이다.
도 20은 DMRS 포트 매핑 방법 2를 이용하여 순환하는 프리코더가 9개 이상 일 때, DMRS와 PDSCH RE를 매핑하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 21은 DMRS 포트를 두 개의 RB 단위로 나누어 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 22는 DMRS 포트 매핑 방법 3을 이용하여 순환하는 프리코더가 9개 이상 일 때, DMRS와 PDSCH RE를 매핑하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 23는 기존의 DMRS 포트 구조와 달리 DMRS 포트를 네 개의 RB 단위로 나누어 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 24은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 25은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 26는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 28은 반폐루프 전송의 일례를 도시한 도면이다.
도 29는 보조 CSI를 통한 반폐루프 전송 기법 개선의 대표적인 예시들을 도시하는 도면이다.
도 30은 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 도면이다.
도 31 (a)는 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 다른 도면이다.
도 31 (b)는 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 다른 도면이다.
도 32는 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 또 다른 도면이다.
도 33은 하나의 precoder cycling 단위에서 적용되는 두 가지 precoder cycling pattern 예시를 도시하는 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 36은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 38은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
도 39는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 이용하여 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 나타내는 도면이다.
도 40은 기지국이 8개 CSI-RS를 전송하는 경우의 n 번째 그리고 n+1 번째 PRB에 대한 CSI-RS RE mapping 예시를 도시하는 도면이다.
도 41는 CSI-RS 전송 만을 위한 새로운 자원의 예시이다.
도 42는 단말이 bandwidth parts를 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 하는 것을 도시한 도면이다.
도 43은 하향 링크 자원 할당 타입 0를 도시한 도면이다.
도 44는 하향 링크 자원 할당 타입 1을 도시한 도면이다.
도 45는 하향 링크 자원 할당 타입 2를 도시한 도면이다.
도 46은 본 발명에서 제시한 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 전송되는 구조를 설명한 것이다.
도 47은 상기 포트인덱스 정의 방법 1을 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법 및 단말에게 할당하는 예시를 도시한 도면이다.
도 48은 상기 포트인덱스 정의 방법 2를 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법을 도시한 도면이다.
도 49는 기지국이 비주기적 CSI-RS를 위한 pool을 할당하고 각 단말에게 할당하는 방법을 도시한 도면이다.
도 50은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 51은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 52는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 53은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 54는 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 55는 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 다른 도면이다.
도 56은 PTI 값에 따른 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 57은 PTI 값에 따른 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 다른 도면이다.
도 58은 FD-MIMO에서 NP CSI-RS 및 BF CSI-RS를 이용해 사용 가능한 다양한 시나리오들을 도시한 도면이다.
도 59는 본 발명에 따라 기준 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 60은 본 발명에 따라 서브 모드 설정을 기반으로 채널 상태를 보고하는 과정을 도시한 도면이다.
도 61은 본 발명에 따라 대역 설정을 기반으로 채널 상태를 보고하는 과정을 도시한 도면이다.
도 62는 PUCCH 보고의 충돌 상황을 도시한 것이다.
도 63은 본 발명에 따라 주기적 상태 보고 전송의 충돌 발생 시에 채널 상태 보고를 전송 또는 디코딩 하는 방법을 도시한 도면이다.
도 64는 PCell에서 CRI 보고가 발생하지 않지만 SCell에서 CRI 보고가 발생하는 경우를 도시한 도면이다.
도 65는 PCell에서 CRI 보고가 발생하지 않지만 SCell에서 CRI 보고가 발생하는 경우의 단말과 기지국의 동작을 나타낸 것이다.
도 66은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 67은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 해당 동작을 나타낸 순서도이다.
도 68은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 해당 동작을 나타낸 순서도 이다.
도 69는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 70은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 71은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 72는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
또한 실시 예에서 방법을 설명하는 도면에서 설명의 순서가 반드시 실행의 순서와 대응되지는 않으며, 선후 관계가 변경되거나 병렬적으로 실행 될 수도 있다.
또한, 본 발명은 설명의 편의상 무선 통신 시스템의 경우를 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 내용은 유선 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
<제1 실시예 >
최근의 이동 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신 시스템으로 발전하고 있다. 이러한 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위하여 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 HSDPA (high speed downlink packet access), HSUPA (high speed uplink packet access), LTE (long term evolution), LTE-A (long term evolution advanced), 3GPP2의 HRPD (high rate packet data), 그리고 IEEE (institute of electrical and electronics engineers)의 802.16 등 다양한 이동 통신 표준이 개발되었다.
특히, LTE/LTE-A (이하 LTE)는 시스템 용량 및 주파수 효율 향상을 위해 지속적으로 표준 개발 및 진화를 거듭하고 있다. 대표적으로, LTE 시스템은 다수의 주파수 대역을 이용하여 시스템을 운용할 수 있는 주파수 집적화 기술 (CA, carrier aggregation)을 이용하여 데이터 전송률 및 시스템 용량을 크게 증가 시킬 수 있다.
한편, 현재 LTE 시스템이 운용되고 있는 주파수 대역은 일반적으로 사업자가 고유의 권한을 갖고 사용할 수 있는 면허 대역 (licensed spectrum, 또는 licensed carrier)이다. 하지만, 일반적으로 이동 통신 서비스를 제공하는 주파수 대역 (예를 들어 5GHz 이하의 주파수 대역)의 경우, 이미 다른 사업자 또는 다른 통신 시스템에서 점유하여 사용하고 있기 때문에, 사업자가 다수의 면허 대역 주파수를 확보하기 어려우며 상기 CA 기술을 이용하여 시스템 용량을 확대하는데 어려움이 따른다. 따라서, 상기와 같이 면허 대역 주파수 확보가 어려운 환경에서 폭발적으로 늘어나는 모바일 데이터 처리를 위하여, 최근 비 면허 대역 (unlicensed spectrum 또는 unlicensed carrier)에서 LTE 시스템을 활용하기 위한 기술이 연구 되고 있다 (예를 들어, LTE-U: LTE in unlicensed, LAA: Licensed-Assisted Access).
특히, 비 면허 대역 중 5GHz 대역은 2.4GHz 비 면허 대역에 비해 상대적으로 적은 수의 통신기기들이 사용하고 있고, 매우 넓은 대역폭을 활용할 수 있기 때문에, 상대적으로 추가적인 주파수 대역 확보에 용이하다. 따라서, 다수의 주파수 대역을 집적화하여 사용하는 LTE 기술, 다시 말해 CA기술을 이용하여 면허 대역 및 비 면허 대역 주파수를 활용할 수 있다. 즉, 면허 대역에서의 LTE 셀을 주반송파 (primary cell: PCell, 또는 Pcell), 비 면허 대역에서의 LTE 셀 (LAA 셀, 또는 LTE-U 셀)을 부차반송파 (secondary cell: SCell 또는 Scell)로 설정하여 기존 CA 기술을 이용하여 LTE 시스템을 면허 대역 및 비 면허 대역에서 운영할 수 있다.
이 때, 상기 시스템은 면허 대역과 비 면허 대역간에 이상적인 백홀 (ideal backhaul)로 연결되는 CA 뿐만 아니라, 면허 대역과 비 면허 대역간에 비이상적인 백홀 (non-ideal backhaul)로 연결되는 이중 접속 (이하, dual-connectivity) 환경에도 적용 가능하다.
일반적으로 LTE/LTE-A 시스템은 직교 주파수 분할 다중 접속 (orthogonal frequency division multiple access: OFDMA) 전송 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 방식이다. OFDM 방식에서 변조 신호는 시간과 주파수로 구성된 2차원 자원(resource)에 위치한다. 시간 축 상의 자원은 서로 다른 OFDM 심볼들로 구별되며 이들은 서로 직교한다. 주파수 축 상의 자원은 서로 다른 서브캐리어(sub-carrier)로 구별되며 이들 또한 서로 직교한다. 즉 OFDM 방식에서는 시간 축 상에서 특정 OFDM 심볼을 지정하고 주파수 축 상에서 특정 서브캐리어를 지정하면 하나의 최소 단위 자원을 가리킬 수 있는데, 이를 자원 요소(RE: Resource Element, 이하 RE라 칭함)라고 칭한다.
서로 다른 RE들은 주파수 선택적 채널 (frequency selective channel)을 거치더라도 서로 직교하는 특성을 가지고 있어서, 서로 다른 RE로 전송된 신호는 상호 간섭을 일으키지 않고 수신 측으로 수신될 수 있다. OFDM 통신 시스템에서 하향링크 대역(bandwidth) 은 다수 개의 자원 블록 (RB: Resource Block, 이하 RB라 칭함)들로 이뤄져 있으며, 각 물리적 자원 블록 (PRB: Physical Resource Block, 이하 PRB라 칭함)은 주파수 축을 따라 배열된 12개의 서브캐리어들과 시간 축을 따라 배열된 14개 또는 12개의 OFDM 심볼들로 구성될 수 있다. 여기서 상기 PRB는 자원 할당의 기본 단위가 된다.
기준 신호 (RS: Reference Signal, 이하 RS라 칭함)는 기지국으로부터 수신되는 것으로 단말이 채널 추정을 할 수 있도록 하는 신호로서, LTE 통신 시스템에서는 공통 기준 신호 (CRS: Common Reference Signal, 이하 CRS라 칭함)와 전용 기준 신호의 하나로 복조 기준 신호 (DMRS: DeModulation Reference Signal, 이하 DMRS라 칭함)를 포함한다.
CRS는 전체 하향링크 대역에 걸쳐서 전송되는 기준 신호로 모든 단말이 수신 가능하며, 채널 추정, 단말의 피드백 정보 구성, 또는 제어 채널 및 데이터 채널의 복조에 사용된다. DMRS 역시 전체 하향링크 대역에 걸쳐서 전송되는 기준 신호로 특정 단말의 데이터 채널 복조 및 채널 추정에 사용되며, CRS와 달리 피드백 정보 구성에는 사용되지 않는다. 따라서 DMRS는 단말이 스케줄링 할 PRB 자원을 통해 전송된다.
시간 축 상에서 서브프레임 (subframe)은 0.5msec 길이의 2개의 슬롯 (slot), 즉 제1 슬롯 및 제2 슬롯으로 구성된다. 제어 채널 영역인 물리적 전용 제어 채널 (PDCCH: Physical Dedicated Control Channel) 영역과 데이터 채널 영역인 ePDCCH (enhanced PDCCH) 영역은 시간 축 상에서 분할되어 전송된다. 이는 제어 채널 신호를 빠르게 수신하고 복조 하기 위한 것이다. 뿐만 아니라 PDCCH 영역은 전체 하향링크 대역에 걸쳐서 위치하는데 하나의 제어 채널이 작은 단위의 제어 채널들로 분할되어 상기 전체 하향링크 대역에 분산되어 위치하는 형태를 가진다. 상향링크는 크게 제어 채널(PUCCH)과 데이터 채널(PUSCH)로 나뉘며 하향링크 데이터 채널에 대한 응답 채널과 기타 피드백 정보가 데이터 채널이 없는 경우에는 제어 채널을 통해, 데이터 채널이 있는 경우에는 데이터 채널에 전송된다.
도 1A 및 도 1B는 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1A 및 도 1B를 참조하여 설명하면, 도 1A은 네트워크에서 하나의 소형 기지국(101)내에 LTE 셀(102)과 LAA 셀(103)이 공존하는 경우를 도시한 것이며, 단말(104)은 LTE 셀(102)과 LAA 셀(103)을 통해 기지국(101)과 데이터를 송수신한다. LTE 셀(102)이나 LAA 셀(103)의 듀플렉스 (duplex) 방식에 대한 제한은 없으며, 면허 대역을 사용하여 데이터 송수신 동작을 수행하는 셀을 LTE 셀(102) 또는 PCell, 비 면허 대역을 사용하여 데이터 송수신 동작을 수행하는 셀을 LAA셀(103) 또는 SCell으로 가정할 수 있다. 단, 상향링크 전송은 LTE 셀이 PCell인 경우 LTE 셀(102)을 통해서만 전송하도록 제한할 수도 있다.
도 1B는 네트워크에서 넓은 커버리지를 위한 LTE 매크로(Macro) 기지국(111)과 데이터 전송량 증가를 위한 LAA 소형 기지국(112)을 설치한 것을 도시한 것이며, 이 경우 LTE 매크로 기지국(111)이나 LAA 소형 기지국의 듀플렉스 (duplex) 방식에 대한 제한은 없다. 이 때, LTE 매크로 기지국(111)은 LTE 소형 기지국으로 대체 할 수도 있다. 또한, 상향링크 전송은 LTE 기지국이 PCell인 경우 LTE 기지국(111)을 통해서만 전송하도록 설정 할 수 있다. 이 때, LTE 기지국(111)과 LAA 기지국(112)는 이상적인 백홀망을 가진 것으로 가정한다. 따라서 빠른 기지국간 X2 통신(113)이 가능하여, 상향링크 전송이 LTE 기지국(111)에게만 전송되더라도, X2 통신(113)을 통해 LAA 기지국(112)이 관련 제어 정보를 LTE 기지국(111)으로부터 실시간 수신하는 것이 가능하다. 본 발명에서 제안하는 방안들은 도 1A의 시스템과 도 1B의 시스템에 모두 적용이 가능하다.
또한, 본 발명에서 제안하는 방안들은 비면허 대역을 사용하지 않는 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
일반적으로 비 면허 대역은 동일한 주파수 대역 또는 채널을 복수의 기기들이 서로 공유하여 사용한다. 이때, 상기 비 면허 대역을 사용하는 기기들은 서로 다른 시스템일 수 있다. 따라서 다양한 기기들간에 상호 공존을 위하여 비 면허 대역에서 운용되는 기기들의 일반적인 동작은 다음과 같다.
데이터 또는 제어 신호 등을 포함하여 신호 전송을 필요로 하는 전송 기기는, 상기 신호 전송을 수행하기 이전에, 상기 신호 전송이 수행되는 비 면허 대역 또는 채널에 대하여 다른 기기들의 상기 채널에 대한 점유 여부를 확인 하고, 판단된 상기 채널에 대한 채널 점유 상태에 따라 상기 채널을 점유하거나 점유하지 못할 수 있다. 이러한 동작을 일반적으로 LBT(listen-before-talk)이라고 한다. 다시 말해, 상기 전송 기기는 사전에 정의 되거나 설정된 방법에 따라 상기 채널에 대한 점유 가능 여부를 판단할 수 있다.
이때, 상기 채널을 감지하는 방법은 사전에 정의 되거나 설정될 수 있다. 또한 상기 채널을 감지하는 시간은 사전에 정의 되거나, 설정될 수 있고, 또한 특정 범위 내에서 임의 값으로 선택될 수 있다. 또한, 상기 채널 감지 시간은 설정된 최대 채널 점유 시간에 비례하여 설정될 수 있다. 이때, 상기와 같이 채널 점유 가능 여부를 판단하기 위한 채널 감지 동작은 상기 동작을 수행하는 비 면허 주파수 대역에 따라, 또는 지역, 국가별 규제에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 미국의 경우 5GHz 주파수 대역에서 레이더 (Radar) 감지를 위한 동작 외에 별도의 채널 감지 동작 없이 비 면허 대역을 사용할 수 있다.
비 면허 대역을 사용하고자 하는 전송 기기는, 상기와 같은 채널 감지 동작 (또는 LBT)을 통해 해당 채널에 대한 다른 기기들의 사용 여부를 감지하고, 상기 채널에서 다른 기기들의 채널 점유가 감지 되지 않을 경우, 상기 채널을 점유하여 사용할 수 있다. 이때, 비 면허 대역을 사용하는 기기들은 채널 감지 동작 이후, 연속적으로 점유 할 수 있는 최대 채널 점유 시간 (channel occupancy time)을 사전에 정의하거나 설정하여 동작할 수 있다. 이때, 최대로 점유 가능한 시간은, 주파수 대역 및 지역 등에 따라 정의 된 규제에 따라 사전에 정의되거나, 다른 기기, 예를 들어 단말의 경우 기지국으로부터 별도로 설정 받을 수 있다. 이때, 상기 채널 점유 시간은 비 면허 대역 또는 지역, 국가별 규제에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 현재 일본의 경우 5GHz 대역의 비 면허 대역에서 최대 점유 가능한 시간은 4ms로 규제되어 있다. 반면에 유럽의 경우 최대 10ms 또는 13ms까지 연속적으로 채널을 점유하여 사용할 수 있다. 이때, 최대 점유 시간 동안 채널을 점유한 기기들은, 채널 감지 동작을 재수행 한 후, 상기 채널 감지 결과에 따라 상기 채널을 재점유 할 수 있다.
상기와 같은 비 면허 대역에서의 채널 감지 및 점유 동작을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 기지국이 단말에게 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2는 기지국이 단말에게 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 하향링크 전송 과정을 예로 든 것으로, 단말이 기지국으로 신호를 전송하는 상향링크 전송의 경우에도 적용 가능하다.
도 2의 LTE 부프레임(또는 서브프레임, subframe) (200)은 1ms 길이를 가지며, 복수 개의 OFDM 심볼들로 구성될 수 있다. 이때, 비 면허 대역을 이용한 통신이 가능한 기지국과 단말은 설정된 채널 점유 시간 (또는 TXOP) (250 및 260) 동안 해당 채널을 점유하여 통신할 수 있다. 상기 설정된 채널 점유 시간(250) 동안 채널을 점유한 기지국에서 추가적인 채널 점유가 필요할 경우, 상기 기지국은 채널 감지 동작(220)을 수행한 후, 상기 채널 감지 동작에 대한 결과에 따라, 상기 채널을 다시 점유하여 사용하거나, 사용하지 못할 수 있다. 이 때, 필요한 채널 감지 구간(또는 길이)은 기지국과 단말간 사전에 정의되거나, 기지국이 단말에게 상위 신호 (higher layer, 예를 들어 무선 자원 제어 (radio resource control: RRC))를 통해 설정하거나, 비 면허 대역을 통해 전송된 데이터의 송/수신 결과에 따라 다르게 설정될 수 있다.
또한, 상기와 같이 재수행 되는 채널 감지 동작에 적용되는 변수 중 적어도 하나 이상은 이전 채널 감지 동작과 다르게 설정될 수 있다.
상기 채널 감지 및 점유 동작은 주파수 대역 또는 지역, 국가별로 정의 된 규제에 따라 다르게 설정될 수 있다. 유럽의 5GHz 대역에 관한 규제 EN301 893 중 채널 접속 방법의 하나의 방식인 부하 기반 장치 (Load-based equipment)를 예를 들어 상기 채널 감지 및 점유 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
최대 채널 점유 시간 (250) 이후 기지국이 만일 추가적인 채널 사용이 필요할 경우, 최소 채널 감지 구간 (220) 동안 다른 기기들의 상기 채널 점유 여부를 판단하여야 한다. 이때, 최소 채널 감지 구간(220)은 최대 채널 점유 구간에 따라 다음과 같이 결정될 수 있다.
- 최대 채널 점유 구간: 13/32 x q, (q=4, … , 32)
- 최소 채널 감지 구간: ECCA slot 길이 x rand(1, q)
여기서, ECCA slot 길이는 사전에 정의 되거나 설정된 채널 감지 구간 최소 단위 (또는 길이)이다. 즉, q=32로 설정할 경우, 전송 기기는 최대 13ms 동안 비 면허 대역을 점유할 수 있다. 이때, 최소한으로 필요한 채널 감지 구간은 1~q 사이 (즉, 1~32사이)에서 임의의 값(random)으로 선택 되고, 총 채널 감지 구간은 ECCA slot 길이 x 상기 선택된 임의의 값이 된다. 따라서, 최대 채널 점유 구간이 증가할 경우, 일반적으로 최소 채널 감지 구간 역시 증가된다. 상기 최대 채널 점유 구간 및 최소 채널 감지 구간 설정 방법은 하나의 예시일 뿐이며, 주파수 대역, 지역 및 국가 별 정의된 규제에 따라 다르게 적용될 수 있으며, 향후 주파수 규제 개정에 따라 변화할 수 있다. 또한, 상기 주파수 규제에 따른 채널 감지 동작 외에 추가적인 동작 (예를 들어, 추가적인 채널 감지 구간 도입) 등을 포함하도록 설정될 수 있다.
만일, 상기 채널 감지 구간(220)에서 기지국에서 해당 비 면허 대역을 사용하는 다른 기기들이 감지 되지 않을 경우, 즉, 상기 채널이 유휴 상태인 것으로 판단되었을 경우, 상기 기지국은 그 즉시 상기 채널을 점유하여 사용할 수 있다.
이 때, 상기 채널 감지 구간(220)에서의 다른 기기 점유 여부에 대한 판단은, 사전에 정의 되거나 설정된 기준 값을 이용하여 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 채널 감지 구간 동안 다른 기기들로부터 수신된 수신 신호의 크기가 일정 기준 값 (예를 들어 -62dBm) 보다 클 경우, 상기 채널이 다른 기기들에 의해 점유 되었다고 판단할 수 있다. 만일, 상기 수신 신호의 크기가 기준 값 보다 작을 경우, 상기 채널을 유휴 상태로 판단할 수 있다. 이때, 상기 채널 점유에 대한 판단 방법은 상기와 같은 수신 신호의 크기를 포함하여 사전에 정의 된 신호 검출 등 다양한 방법을 포함할 수 있다.
일반적인 LTE 동작은 부 프레임 단위로 동작하므로, (예를 들어, 부 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서부터 신호 전송 및 수신 동작 수행) 채널 감지 동작 수행 직후 특정 OFDM 심볼에서 신호를 송신 또는 수신 하지 못할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 부 프레임 내의 채널 감지 구간(220)에서 유휴 채널을 감지한 기지국은 채널 감지 구간(220)이 종료된 시점부터 다음 부 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼 전송 직전까지, 즉, 구간 (230) 동안 상기 채널 점유를 위한 특정 신호(230)를 전송할 수 있다. 다시 말해, 기지국은 부 프레임 (210 또는 240)에서 전송하는 제1 신호 (예를 들어, 일반적인 (E)PDCCH 및 PDSCH)를 전송하기 이전에, 해당 비 면허 대역에 대한 채널 점유 및 단말의 동기화 등을 위하여 제 2신호 (예를 들어, PSS/SSS/CRS 또는 새로 정의 된 신호 등)를 전송할 수 있다. 이때, 전송 되는 제 2 신호는 채널 감지 구간 종료 시점에 따라 전송되지 않을 수 있다. 또한 만약 해당 채널 점유 시작 시점이 특정 OFDM 심볼 이내부터 설정될 경우, 제3 의 신호 (새로 정의 된 신호)를 다음 OFDM 심볼 시작 시점까지 전송 후, 제 2 신호 또는 제 1 신호를 전송할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 채널 감지 동작 구간을 OFDM 심볼 단위를 이용하여 서술할 것이나, 채널 감지 동작 구간은 LTE 시스템의 OFDM 심볼과 무관하게 설정될 수 있다.
여기서 제2 신호는 현재 LTE 시스템에서 사용되고 있는 동기 신호 (예를 들어, PSS/SSS)를 재 사용하거나, 현재 면허 대역에서 사용하고 있는 루트 시퀀스 (root sequence)와 다른 sequence를 이용하여 PSS 또는 SSS 중 적어도 하나를 이용하여 제2 신호를 생성할 수 있다. 또한, 비 면허 대역 기지국 고유 값 (PCID, Physical Cell ID)를 생성하는데 필요한 PSS/SSS 시퀀스를 제외한 다른 시퀀스를 이용하여 제2 신호를 생성하여, 기지국 고유값과 혼동되지 않도록 사용할 수 있다. 또한, 제2 신호는 현재 LTE 시스템에서 사용되고 있는 CRS 또는 CSI-RS 중 적어도 하나를 포함하거나, (E)PDCCH 또는 PDSCH 또는 상기 신호가 변형된 형태의 신호를 제2 신호로 사용할 수 있다.
이 때, 상기 제2 신호를 전송하는 구간(230)이 채널 점유 시간에 포함되기 때문에, 구간 (230)에서 전송되는 제2신호를 통해 최소한의 정보를 전달할 수 있도록 함으로써, 주파수 효율을 최대화 할 수 있다.
상기와 같이 비 면허 대역을 사용하는 LTE 시스템은 (이하, LAA 또는 LAA셀), 사용하고자 하는 비 면허 대역에 관한 규제 만족뿐만 아니라, 비 면허 대역을 사용하는 다른 시스템 (이하 WiFi) 들과의 상호 공존을 위하여 기존 면허 대역을 사용하는 것과 다른 새로운 형태의 채널 접속 (channel access, 또는 LBT) 방식이 필요하다. 도 3을 이용하여 WiFi 시스템의 비 면허 대역 사용을 위한 채널 접속 방식을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 WiFi 시스템의 비 면허 대역을 사용하기 위한 채널 접속 방식을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 만일, WiFi AP1 (310)이 STA1(Station 1) 또는 단말 1 (315) 에게 전송할 데이터가 존재할 경우, 채널 점유를 위하여 해당 채널에 대한 채널 감지 동작을 수행하여야 한다. 이 때, AP1 (330)은 DIFS(DCF interframe space) 시간 (330) 동안 상기 채널을 감지할 수 있다. 상기 채널에 대한 다른 기기의 점유 여부는 상기 시간 동안 수신된 신호의 세기 또는 사전에 정의 된 신호의 검출 등을 포함하여 다양한 방법으로 판단될 수 있다. 만약, 상기 채널 감지 시간(330) 중 상기 채널이 다른 기기(320)에 의해 점유되었다고 판단될 경우, 상기 AP1(310)는 설정된 경쟁 구간 (contention window, 예를 들어, 1 ~ 16) 안에서 임의의 변수(355), 예를 들어 N을 선택한다, 일반적으로 이러한 동작을 백오프 (backoff) 동작이라고 칭할 수 있다. 이후 상기 AP1(310)는 사전에 정의 된 시간 (예를 들어 9us) 동안 상기 채널을 감지하고, 만일 상기 채널이 유휴 상태로 판단 될 경우 선택된 변수 N(355)를 1만큼 차감할 수 있다. 즉, AP1(310)은 N=N-1으로 업데이트할 수 있다.
만약, 상기 시간 동안 상기 채널을 다른 기기가 점유하고 있다고 판단 할 경우, 상기 변수 N(355)를 차감하지 않고 유지(freeze)한다. 또한, 상기 340과 같이 AP2(320)이 송신한 데이터를 수신한 STA2(325)는 SIFS 시간 (345) 이후, 상기 데이터 (340) 수신에 대한 ACK 또는 NACK (347)을 상기 AP2(320)에 전송한다. 이때, STA2(325)는 별도의 채널 감지 동작 수행 없이 ACK/NACK(347)을 전송할 수 있다.
상기 STA2(325)의 ACK(347) 전송이 끝난 이후, 상기 AP1(310)은 상기 채널이 유휴 상태임을 알 수 있다. 이때, 상기 AP1(310)은 DIFS(350) 시간 동안 상기 채널이 유휴 상태로 판단될 경우, 상기에서 backoff 동작을 위해 사전에 정의 되거나 설정된 일정 시간 (예를 들어 9us) 동안 상기 채널을 감지하고, 만일 상기 채널이 유휴 상태로 판단 될 경우 선택된 변수 N(355)를 다시 차감 한다. 즉, N=N-1으로 업데이트 된다. 이때, 만약 N=0이 될 경우, AP1(310)은 상기 채널을 점유하여 데이터(360)을 STA1(315)에게 전송할 수 있다.
이후, 상기 데이터 (360)을 수신한 단말은, 상기 데이터 수신에 대한 ACK 또는 NACK을 AP1(310)에게 SIFS 시간 후 전달할 수 있다. 이때, 만약 상기 STA1(315)로부터 NACK을 수신한 AP1(310)은 다음 backoff 동작에서 사용 되는 임의의 변수 N을 증가된 경쟁 구간내에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 앞서 사용된 경쟁 구간이 [1,16]이라고 가정하고, STA1(315)의 상기 데이터 수신결과가 NACK일 경우, 상기 NACK을 수신한 AP1(310)의 경쟁구간은 [1,32]로 증가될 수 있다. 만일, 상기에서 ACK을 수신한 AP1(310)은 경쟁 구간을 초기 값 (예를 들어, [1,16])으로 설정하거나, 기 설정된 경쟁 구간을 감소 또는 유지 시킬 수 있다.
하지만, 예를 들어 상기 WiFi 시스템의 경우, 동일한 시간에서는 하나의 AP(또는 기지국)와 하나의 STA(또는 단말) 사이에서 통신이 이루어진다.
또한, 상기 도 3의 347 및 370과 같이, STA(또는 단말)은 데이터 수신 직후에 AP(또는 기지국)에게 자신의 데이터 수신 상태 (예를 들어, ACK 또는 NACK)을 전송한다. 이때, 상기 AP(310 또는 320)는 상기 단말(315 또는 325)로부터 ACK 또는 NACK을 수신 받은 이후, 다음 데이터 송신 동작을 위한 채널 감지 동작을 수행한다.
하지만, LAA 시스템의 경우, 동일한 시간에 하나의 기지국에서 복수개의 단말에게 데이터 송신을 수행할 수 있다. 또한, 상기 데이터를 동일한 시점 (예를 들어 시간 n)에 수신한 하나 이상의 단말은, 동일한 시간에 (예를 들어 FDD 경우 n+4) 상기 기지국으로 ACK 또는 NACK을 전송할 수 있다.
따라서, 상기 LAA 기지국은 WiFi 시스템과 다르게 동일한 시점에 하나 이상의 단말로부터 ACK 또는 NACK을 수신할 수 있다. 또한, 단말의 ACK/NACK 전송 시점과 기지국의 데이터 전송 시간 차이가 최소 4ms 이상 발생할 수 있다. 따라서 만일 LAA 기지국이 WiFi와 같이 단말로부터 수신된 ACK/NACK에 의해 경쟁 구간을 설정 (또는 재설정)할 경우, 상기 기지국은 특정 시간에 복수개의 단말로부터 ACK/NACK을 수신할 수 있기 때문에 경쟁 구간 설정에 모호함이 발생할 수 있다. 또한, 만일 단말이 상향링크 전송을 위해 상향링크 채널 감지 동작을 수행하는 경우, 각 단말이 독립적으로 채널 감지 동작을 수행할 수 있다.
상기와 같이 단말이 독립적으로 채널 감지 동작을 수행하는 경우, 채널 감지 동작이 먼저 종료된 단말 만이 설정된 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 기지국이 단말로부터 수신한 상향링크 신호 수신 결과를 기반으로 채널 감지 구간을 설정하고, 설정된 채널 감지 구간을 단말들에게 설정하여 복수개의 단말이 동일한 시간에 채널 감지 동작을 수행할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.따라서, 본 발명에 따르면, 비 면허 대역을 사용하기 위한 채널 점유 동작을 보다 효율적으로 수행하고, 채널 점유 동작에 관한 기준을 명확하게 설정함으로써 비 면허 대역을 사용하는 기기들간의 공존 성능을 향상시킬 수 있다.
이하 본 명세서에서는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템을 예로 들어 기술되었지만, 본 발명은 면허 대역 및 비 면허 대역을 사용하는 여타의 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다.
도 4는 LAA 시스템에서 비 면허 대역 사용을 위하여 채널 점유 방식을 도시한 도면이다.
데이터 전송이 필요하지 않는 LAA셀 (또는 LAA SCell, LAA Cell, LAA 기지국)은 401 단계에서 유휴상태를 유지한다. 이때, 유휴 상태는 LAA셀이 비 면허 대역으로 데이터 신호를 전달하지 않는 상태를 의미할 수 있다.
예를 들어, 유휴 상태(401)는 활성 상태 LAA셀에서 단말에게 더 이상 전달할 데이터 신호가 없는 상태, 또는 단말에게 전달할 데이터는 있으나, 상기 단말에게 데이터를 전달하지 않고 있는 상태를 의미할 수 있다.
그리고, LAA 셀은 단계 402에서 데이터 또는 제어 신호 전송을 위해 채널 점유가 필요한지 여부를 확인할 수 있다.
LAA셀이 단말에게 데이터 또는 제어 신호 전송을 위하여 채널 점유가 필요할 경우, 상기 LAA셀은 단계 403에서 제1 채널 감지 동작을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 채널 감지 동작은 사전에 설정된 시간 (예를 들어 34us) 또는 다른 기기로부터 설정 받은 시간, 또는 상기 LAA셀에서 전송하려고 하는 데이터 또는 제어 신호의 종류 중 적어도 한 가지 조건에 의해서 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 LAA셀에서 특정 단말에게 전송하는 데이터 없이 제어 신호만 전송할 경우의 제1 채널 감지 동작 수행 시간은, 상기 LAA셀에서 특정 단말에게 데이터를 전송하는 경우의 제 1 채널 감지 동작 수행 시간과 다르게 (예를 들어, 제어 신호만 전송 시, 데이터 신호 전송 경우보다 짧은 시간 동안 제 1 채널 감지 동작 수행) 설정될 수 있다. 이 때, 제1 채널 감지 동작을 위하여 설정 가능한 값들은 사전에 정의될 수 있다. 여기서 상기 제1 채널 감지 동작 수행 시간뿐만 아니라, 다른 변수들 (예를 들어, 채널 감지 여부를 판단하는 수신 신호 세기 임계 값) 중 적어도 하나 이상이 상기 LAA셀에서 특정 단말에게 전송하는 데이터 없이 제어 신호만 전송할 경우와 상기 LAA셀에서 특정 단말에게 데이터를 전송하는 경우의 제1 채널 감지 동작이 다르게 설정될 수 있다. 이 때, 상기 LAA셀은 제2의 채널 감지 동작에서 사용 되는 경쟁 구간을 초기값으로 설정할 수 있다. 이 때, 제 1의 채널 감지 동작은, 제 1 채널 감지 동작을 위하여 설정된 시간 동안, 수신된 신호의 세기 측정 또는 사전에 정의 된 신호 검출 등 중 적어도 하나를 포함하여 다양한 방법을 이용하여 다른 기기들의 해당 채널의 점유 상태를 판단하는 동작이다. 이 때, 제 1의 채널 감지 시간을 포함하여 제 1 채널 감지 동작에 필요한 변수들은 사전에 설정 값을 이용하거나, 다른 기기들로부터 설정될 수 있다.
만약 단계 404에서 상기 채널이 유휴 상태인 것으로 판단될 경우 상기 LAA셀은 단계 405에서 채널을 점유하여 신호를 전송할 수 있다.
만약, 단계 404에서 상기 채널이 다른 기기들에 의하여 점유되었다고 판단될 경우, 단계 407에서 설정된 경쟁 구간 [x, y]에서 임의의 변수 N 선택할 수 있다. 이때, 최초 경쟁 구간은 사전에 설정되거나 기지국으로부터 (재)설정될 수 있다. 또한, 상기 설정된 경쟁 구간은 상기 채널에 대한 점유 시도 횟수, 채널에 대한 점유율 (예를 들어 traffic load), 또는 상기 채널 점유시 전송한 데이터 신호에 대한 단말의 수신 결과 (예를 들어 ACK/NACK)를 포함한 다양한 값들을 이용하여 경쟁 구간을 설정할 수 있다.
예를 들어, 만일 단계 405에서 채널을 점유한 LAA셀이 단계 406에서 추가적으로 채널의 점유가 필요하다고 판단될 경우 LAA 셀은 단계 405에서 수행된 데이터 전송 결과 또는 상기 언급한 다양한 방법 중 적어도 하나를 이용하여 단계 414에서 경쟁구간을 설정할 수 있다.
이 때, 단계 405에 대한 데이터 전송 결과를 이용하여 경쟁 구간을 설정하는 방식은 하나의 예일 뿐이며, 그 이전 채널 점유 및 데이터 전송 단계 또는 사전에 설정된 값에 의하여 경쟁 구간을 설정 할 수 있다. 예를 들어, 상기 채널 점유 구간에서 LAA셀이 단말에게 데이터 전송을 수행하고, 상기 단말로부터 상기 데이터 전송에 대한 수신 결과로 NACK을 수신하였을 경우 상기 LAA셀은 경쟁 구간을 증가 또는 유지 시킬 수 있다. 만약, 증가 또는 유지된 경쟁 구간을 이용하여 채널을 점유한 LAA셀이 상기 채널 점유 구간에서 단말에게 데이터 전송을 수행하고, 상기 단말로부터 상기 데이터 전송에 대한 수신 결과로 ACK을 수신하였을 경우, 상기 경쟁 구간을 감소 또는 유지시키거나 초기 경쟁 구간으로 설정할 수 있다. 이때, 상기 ACK/NACK을 이용하여 경쟁 구간을 설정하는 방식은 하나의 예일 뿐이며, 상기 언급한 다른 기준을 이용하여 상기 경쟁 구간을 설정할 수 있다.
단계 407에서 기 설정된 경쟁 구간에서 임의의 변수 N이 설정된 경우, LAA 셀은 상기 설정된 N을 이용하여 단계 408에서 제 2 채널 감지 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 제 2 채널 감지 동작은 설정된 시간 동안 수신된 신호의 세기 측정 또는 사전에 정의 된 신호 검출 등 중 적어도 하나를 포함하여 채널의 점유 상태를 판단하는 동작으로 제 1 채널 감지 동작과 다른 판단 기준이 설정될 수 있다. 즉, 제 2의 채널 감지 동작 기준 시간은 상기 제 1의 채널 감지 동작과 동일하거나, 제 1의 채널 감지 시간 보다 짧게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제 1 채널 감지 시간은 34us로 설정되고, 제 2 채널 감지 시간은 9us로 설정될 수 있다. 또한, 제 2 채널 감지 동작 기준 임계 값은, 상기 제 1의 채널 감지 동작 기준 임계 값과 다르게 설정될 수 있다.
단계 408에서 감지된 채널이 단계 409에서 유휴 채널인 것으로 판단될 경우, LAA 셀은 단계 410에서 설정된 변수 N을 1 차감한다. 이때, 1만큼 차감하는 것은 하나의 예시일 뿐이며, 설정 값에 따라 다르게 차감되거나, 또는 LAA셀이 전송하고자 하는 신호의 종류 또는 특성에 따라 다르게 설정될 수 있다.
그리고, LAA 셀은 단계 411에서 차감된 변수의 값이 0인지 여부를 확인할 수 있다.
만일, 차감된 변수 N의 값이 0일 경우 상기 LAA셀은 단계 405에서 채널 점유 및 데이터 전송을 수행할 수 있다.
만일 차감된 변수 N의 값이 0이 아닐 경우, 상기 LAA셀은 단계 408에서 다시 제 2의 채널 감지 동작을 수행할 수 있다.
만약, 단계 408에서 제 2의 채널 감지 동작을 통하여 단계 409에서 상기 채널이 유휴 채널이 아님을 판단할 경우, 상기 LAA셀은 단계 412에서 제3 채널 감지 동작을 수행할 수 있다. 이때, 제3 채널 감지 동작은 제1 채널 감지 동작 또는 제2 채널 감지 동작과 동일게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 채널 감지 동작 기준 시간과 제3 채널 감지 동작 기준 시간이 동일하게 34us로 설정될 수 있다. 이 때, 제1 채널 감지 기준 임계 값과 제 3의 채널 감지 기준 임계 값은 다르게 설정될 수 있다. 상기 채널 감지 동작 기준 시간 및 임계 값은 일 예시일 뿐이며, 제3 채널 감지 동작에 필요한 변수 또는 기준들은 제1 채널 감지 동작과 동일하거나 적어도 하나 이상 다르게 설정될 수 있다.
또한, 제3 채널 감지 동작은 별도의 채널 감지 또는 채널 점유 동작 없이 시간 지연을 발생하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다. 또한, 제3 채널 감지 시간은 제1 채널 감지 시간 또는 제2 채널 감지 시간 중 적어도 하나와 동일하거나, 다르게 설정될 수 있다.
그리고, LAA 셀은 제3 채널 감지 동작을 위하여 설정된 기준 값을 이용하여 단계 413에서 다른 기기들의 상기 채널 점유 여부를 판단한다.
판단된 채널 점유 상태가 유휴 상태일 경우, LAA 셀은 단계 408에서 다시 제2 채널 감지 동작을 수행할 수 있다.
만약, 단계 413에서 판단된 채널이 유휴 상태가 아닐 경우, 상기 LAA셀은 단계 412에서 설정된 제3 채널 감지 동작을 수행한다. 이때, 상기 LAA셀이 전송하고자 하는 데이터 또는 제어 신호의 종류 또는 특성에 따라 상기 제1 채널 감지 동작, 제2 채널 감지 동작, 제3 채널 감지 동작 중 적어도 하나 이상 생략 가능하다.
예를 들어, 상기 LAA셀이 제어 신호 (예를 들어 discovery reference signal, DRS)만 전송할 경우, LAA 셀은 제1 채널 감지 동작만 수행 후, 채널 감지 동작 결과에 따라 채널을 바로 점유할 수 있다. 이 때, DRS는 상기와 같이 상기 제1 채널 감지 동작, 제2 채널 감지 동작, 제3 채널 감지 동작 중 적어도 하나 이상 생략 가능한 하나의 예시일 뿐이며, 다른 제어 신호 전송 시에도 적용 가능하다. 또한, 상기와 같은 채널 감지 및 채널 점유 방식으로 단말이 상향링크 채널 점유 및 상향링크 신호 전송을 위한 상향링크 채널 감지 동작을 수행할 수 있다.
한편, 비면허 대역으로 상향링크 신호를 송신하는 경우, 해당 비면허 대역에 대한 주파수 대역 또는 지역에 따른 규제에 따라 단위 주파수 당 전송 가능한 최대 전력이 제한 될 수 있다. 예를 들어, 한국의 경우 5.1~5.2GHz 주파수 대역에서 20MHz 시스템 대역을 사용하는 경우, 1MHz 당 최대 전송 가능한 전력은 2.5mW로 제한되어 있다.
이와 같이, 일정 대역폭 내에서 최대 전송 전력이 제한되어 있는 바, 연속적으로 RB가 할당된 경우에는 단말이 사용할 수 있는 전력이 제한될 수 있다. 구체적인 내용은 도 5에서 설명한다.
도 5는 기지국이 단말에 자원을 할당하는 다양한 방법을 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 현재 LTE 표준에서는 상향링크 전송의 경우 항상 하나의 연속적인 주파수 대역 또는 RB를 할당 (510) 하거나, 최대 2개의 비연속적인 주파수 대역 또는 RB를 할당 (530, 540) 할 수 있다.
만일 연속적인 6RB (510)을 할당 받은 단말 1(500)의 경우, 상기의 단위 주파수 당 전송 전력 제한으로 인하여, 최대 전송 전력은 약 2.5mW이다. 즉, 단말 1(500)의 경우 할당 받은 6개의 자원 블록을 통해 전송할 수 있는 총 전력이 2.5mW를 초과할 수 없다.
반면, 동일한 6RB를 할당 받았으나, 2개의 비 연속적인 주파수 대역의 RB (530, 540)를 할당 받은 단말 2(520)의 경우, 각 주파수 대역에서 할당된 자원 블록 (530, 540)에서 각각 총 2.5mW의 전력으로 신호를 전송할 수 있다.
즉, 연속적으로 6RB (510)를 할당 받은 단말 1 (500)에 비해, 단말 2 (520)는 각 자원 블록에서 2배의 전송 전력을 사용할 수 있다.
이 때, 만일 단위 주파수 당 하나의 RB만 할당 할 경우, 즉 1MHz 당 1개의 RB만 사용하도록 상향링크 주파수가 할당 될 경우, 상기 단말은 각 RB당 2.5mW의 전력을 사용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
이와 같이, 비면허 대역에서의 단위 주파수 당 전송 전력 제한이 있는 환경에서 단말의 상향링크 신호 전송 성능을 향상 하기 위하여 현재 2개로 제한된 가능한 비 연속적인 주파수 대역 할당을 증가시키는 방법이 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 단말이 상향링크 데이터 채널을 2개 이상의 비연속적 주파수 자원 영역을 사용하여 전송하는 방법을 제안한다.
한편, 상술한 바와 같이 본 발명은 단말이 비면허 대역에서 2개 이상의 비연속적 주파수 자원 영역을 사용할 수 있도록 기지국이 상향링크 자원 할당을 하는 방법을 제안하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 비면허 주파수 대역이 아닌 주파수 대역에서 상향링크 자원을 할당하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
구체적으로, 기지국은 하향링크 제어 채널의 DCI format 0 또는 format 4 또는 새로운 상향링크 제어 정보 전송을 위한 format을 이용하여 상향링크 전송 자원 영역을 포함하여 단말의 상향링크 전송을 설정할 수 있다. 이 때, 복수개의 비연속적 주파수 자원 영역에서의 상향링크 전송을 설정하기 위해서는 많은 비트가 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 상향링크에서의 자원 할당 그룹 (RB group, 이하 RBG)을 정의하여 복수개의 상향링크 전송을 위한 RB들을 하나의 RBG로 구분하여, 상향링크 주파수 자원 영역 할당에 필요한 비트를 줄일 수 있는 방법을 제안한다.
본 발명은 설명의 편의를 위해 비면허 대역에서의 상향링크 제어 채널 전송을 가정하지 않을 것이나, 상향링크 제어 채널 전송이 비면허 대역에서 설정된 경우라도 본 발명의 실시예 들을 적용할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 제어 채널 전송이 설정된 경우, 전체 상향링크 전송 자원에서 상기 설정된 자원을 제외한 나머지 영역에서 본 발명의 실시 예에서 서술하는 방법을 적용할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상향링크 제어 채널 전송이 설정된 경우, 전체 상향링크 전송 자원에서 상기 설정된 자원을 제외하지 않고 모든 상향링크 전송 자원 영역한 나머지 영역에서 본 발명의 실시 예에서 서술하는 방법을 적용하는 것도 가능하다.
또한 본 발명에서 언급하는 상향링크 전송 설정은 기지국이 하향링크 제어 채널의 DCI format 0 또는 format 4 또는 새로운 상향링크 제어 정보 전송을 위한 format을 이용하여 상향링크 전송 자원 영역을 포함하여 단말의 상향링크 전송에 필요한 설정 정보를 단말에게 전달하는 것을 의미할 수 있다.
도 6은 시스템 대역에서 주파수 자원을 도시한 도면이다.
상향링크 주파수 자원 영역 할당에 필요한 비트 수를 줄이기 위하여 K개의 상향링크 전송 자원 (RB)를 하나의 RBG로 가정할 수 있다. 도 6에서는 K=6으로 가정하였으나, K=6은 하나의 예일 뿐이며 다른 값으로 사전에 정의 되거나, 기지국이 상위 신호 (예를 들어, RRC 시그널링)를 통해 설정할 수 있다. 또한, K는 시스템 대역폭에 따라 다르게 설정될 수 있고, 기지국은 시스템 대역폭이 커질수록 K 값을 크게 설정할 수 있다. 이때, K가 시스템 대역폭에 따라 변하지 않고 고정되는 것도 가능하다.
도 6은 10MHz의 시스템 대역에서 최대 50 RB를 상향링크 데이터 채널 전송에 사용하는 경우를 도시한 것이다. 최대 50RB를 가정하고, 6개의 RB를 하나의 RBG로 구성하였기 때문에, 총 9개의 RBG가 구성될 수 있다. 이때, 마지막 RBG의 경우 K개 보다 적은 RB들로 구성될 수도 있으나, 하나의 RBG로 간주할 수 있다.
상기와 같은 RBG를 이용하여 상향링크 자원을 할당하는 방법은 하기와 같다.
[제1 방법]
기지국은 상기 RBG를 상향링크 전송 주파수 자원 단위로 구성하고, 비트맵을 이용하여 단말에게 상향링크 전송 자원을 RBG 단위로 설정해 줄 수 있다.
도 7은 기지국이 RBG 단위로 상향링크 전송 주파수 자원을 단말에게 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 기지국은 RBG 단위로 비트맵 정보를 구성하여 단말에게 전송할 수 있으며, 단말은 상기 비트맵 정보를 이용하여 자원이 할당된 RBG를 확인할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말에 할당한 RBG 부분을 비트맵에서 1로 설정할 수 있다.
이 때, RBG 단위로 구성된 비트맵 정보를 RBG 할당 정보라 칭할 수 있다.
예를 들어, 단말이 RBG 할당 정보 101010011 값을 수신 하였을 경우, 단말은 도 7의 RBG 인덱스 1, 3, 5, 8, 9에 포함된 RB들을 상향링크 전송에 사용할 수 있다.
이 때, RBG 할당 정보의 최상위 비트 (most significant bit, 이하 MSB)는 RBG 인덱스 0를 의미할 수 있고, RBG 할당정보의 최소 유효 비트 (least significant bit, 이하 LSB)는 RBG 인덱스 N을 의미할 수 있다.
또한, RBG 할당 정보가 1인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 된 것을 의미하고, RBG할당 정보가 0인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 되지 않은 것을 의미할 수 있다.
기지국은 하향링크 제어 채널에서 상향링크 전송 설정에 사용되는 DCI format 중 하나를 이용하여 상기 방법을 이용하여 단말의 상향링크 전송 자원 영역을 단말에게 할당할 수 있다.
이때, RBG 크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상향링크 전송 대역폭에 따라 다르게 정의 되는 것도 가능하다.
또한, 상기 정의 된 RBG 크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상위 신호 (예를 들어, RRC 시그널링)를 통해 단말에게 설정될 수 있다.
만일, 하나 이상의 주파수 자원 할당 방법이 지원되는 경우, 기지국은 단말에게 상기 상향링크 전송에 적용되는 주파수 자원 할당 방법을 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 단말에게 알려줄 수 있다.
예를 들어, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식에 새롭게 추가되는 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다. 이 때, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식을 사용하지 않고 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다.
[제2 방법]
기지국은 RBG 내의 RB 중 일부를 연속적으로 할당해 줄 수 있다. 구체적으로, 기지국은 RBG를 상향링크 전송 주파수 자원이 할당된 RBG를 비트맵을 이용하여 단말에게 알려주고, 자원 지시 값 (resource indication value, 이하 RIV 값 또는 RIV 할당 정보)을 이용하여 상기 할당된 RBG 내의 RB 중 일부를 연속적으로 할당해 줄 수 있다.
도 8은 기지국이 RBG 내의 RB 중 일부를 연속적으로 상향링크 전송 주파수 자원으로 단말에게 할당하는 방법을 도시한 도면이다.
도 8을 참고하면, 기지국은 RBG 단위로 비트맵 정보를 구성하여 단말에게 전송할 수 있으며, 단말은 상기 비트맵 정보를 이용하여 자원이 할당된 RBG를 확인할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 단말에 할당한 RBG 부분을 비트맵에서 1로 설정할 수 있다.
이 때, RBG 단위로 구성된 비트맵 정보를 RBG 할당 정보라 칭할 수 있다.
또한, 기지국은 RBG 내에서 자원이 할당된 RB의 정보인 RIV 값을 단말에 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 상기 자원 지시 값을 이용해 RBG 내에서 자원이 할당된 연속적인 RB에 대한 정보를 확인할 수 있다.
예를 들어, 단말 1은 RBG 할당 정보 101010011 및 RIV 할당 정보 6을 설정 받고, 단말 2는 RBG 할당 정보 110101100 및 RIV 할당 정보 15를 설정 받은 경우, 상기 단말 1가 할당 받은 전송 자원은 자원 (810), 단말 2가 할당 받은 전송 자원은 도 자원 (820)일 수 있다.
이때, RBG 할당 정보의 MSB는 RBG 인덱스 0를 의미하고, RBG 할당정보의 LSB는 RBG 인덱스 N을 의미할 수 있다. 또한, RBG할당 정보가 1인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 된 것을 의미하고, RBG할당 정보가 0인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 되지 않은 것을 의미한다.
여기서 RIV 정보는 RBG내에서 상향링크 전송에 할당 되는 RB의 시작점(RB_start)과 연속적으로 할당된 RB의 길이 또는 개수 (L_CRB)로 다음과 같이 설정된다. 여기서 NRBGRB 는 RBG내의 RB의 수를 의미할 수 있다. 예를 들어, RIV=6인 경우, RBG내의 첫 번째 및 두 번째 RB를 상향링크 자원으로 할당 된다. RIV=11인 경우, RBG내의 모든 RB들이 상향링크 자원으로 할당 된다. RIV 값에 대한 RBG내의 RB 할당은 도 9 및 수학식 1을 참조한다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000001
도 9는 RIV 값에 대한 RBG 내의 RB 할당을 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 도 9는 상기 수학식 1을 이용하여 결정된 RIV 값에 대한 RBG 내의 RB 할당을 도시한 것이다.
예를 들어, RIV 값이 6인 경우, RIV 값은 RB 1과 RB 2에 대응되며, 단말은 RBG 내의 RB1과 RB2가 상향링크 자원으로 할당되었음을 확인할 수 있다.
또한, RIV 값이 11인 경우, RIV 값은 모든 RB에 대응되며, 단말은 RBG 내의 모든 RB가 상향링크 자원으로 할당되었음을 확인할 수 있다.
기지국은 하향링크 제어 채널에서 상향링크 전송 설정에 사용되는 DCI format 중 하나를 이용하여 상기 방법을 이용하여 단말의 상향링크 전송 자원 영역을 단말에게 할당할 수 있다.
이때, RBG 크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상향링크 전송 대역폭에 따라 다르게 정의 되는 것도 가능하다.
또한, 상기 정의된 RBG 크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상위 신호 (예를 들어, RRC 시그널링)를 통해 단말에게 설정될 수 있다.
만일, 하나 이상의 주파수 자원 할당 방법이 지원되는 경우, 기지국은 단말에게 상기 상향링크 전송에 적용되는 주파수 자원 할당 방법을 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 단말에게 알려줄 수 있다.
예를 들어, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식에 새롭게 추가되는 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다. 이때, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식을 사용하지 않고 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다.
[제3 방법]
기지국은 상향링크 주파수 자원 영역 할당에 필요한 비트를 최소화 하기 위하여 전체 상향링크 데이터 채널 전송 자원 영역을 M개의 클러스터 (이하, cluster)로 나누고, 각 cluster를 다시 복수개의 RBG로 나누어 상향링크 전송 주파수 자원을 할당 할 수 있다.
이때, 하나의 cluster 내의 RBG에서의 할당 정보가 다른 cluster 들의 동일 RBG에서도 할당되는 것으로 정의할 수 있다.
도 10은 상향링크 전송 주파수 자원을 단말에게 할당하는 다른 방법을 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 예를 들어, 기지국은 전체 주파수 대역을 M=2개의 cluster로 나누고, 하나의 cluster를 복수개의 RBG로 나눌 수 있다. 도 10에서는 하나의 RBG는 6개의 RB로 구성되어 있는 것을 가정하여 5개의 RBG가 1개의 cluster에 포함되어 있는 것으로 가정하였으나 cluster에 포함되는 RBG의 수 및 RBG에 포함되는 RB의 수는 변경될 수 있다.
만일 위와 같이 cluster로 구분된 자원에서 RBG 단위로 자원을 할당하는 경우를 가정하여 설명하면, UE1가 기지국으로부터 수신한 상향링크 전송에 대한 설정 중 상향링크 자원 할당 정보 또는 RBG 할당 정보가 10100로 설정될 수 있다.
이와 같은 경우 단말은, 도 10의 RBG-level 할당(1050)과 같이 cluster 0의 RBG index 0, 3에 대한 상향링크 자원 영역이 할당된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 단말은 cluster 0을 포함하여 다른 cluster의 동일한 RBG index에서 상향링크 자원이 할당된 것으로 간주할 수 있다. 다시 말해 도 10의 cluster 1에서도, 상기 cluster 0의 RBG 자원 할당과 동일한 RBG index 0, 3 자원 영역에 대한 상향링크 자원이 할당된 것으로 간주 할 수 있다.
즉, 전체 상향링크 데이터 채널 전송 자원 영역을 2개의 cluster로 나누고, 1개의 cluster 내의 RBG 할당 정보를 다른 cluster에도 적용함으로써, 상기 상향링크 전송 할당을 위해 필요한 비트 수를 줄일 수 있다. 이때, RBG 할당 정보의 MSB는 RBG 인덱스 0를 의미하고, RBG 할당정보의 LSB는 RBG 인덱스 N을 의미할 수 있다. 또한, RBG할당 정보가 1인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 된 것을 의미하고, RBG할당 정보가 0인 경우, 해당 RBG 인덱스에 대해 상향링크 전송 자원이 할당 되지 않은 것을 의미한다.
만일, 상기 상향링크 전송 할당을 RB단위로 하고자 하는 경우, 기지국은 상향링크 전송에 대한 설정 중 상향링크 자원 할당 정보 (또는 RBG 할당 정보)에 추가로 도 9의 RIV 할당 정보 (또는 RB할당 정보)를 설정하여, 단말의 상향링크 자원을 RB단위로 할당할 수 있다. 즉, 도 10과 같이 UE1이 RBG 할당 정보 10100 및 RB 할당 정보 RIV=6을 설정 받은 단말은, cluster 0의 RBG index 0, 3의 RB index 0, 1에 상응하는 상향링크 자원을 할당 받은 것으로 확인할 수 있다. 또한, 단말은 다른 cluster의 RBG index 0, 3의 RB index 0, 1에 상응하는 자원이 상향링크 전송 자원으로 할당 된 것으로 간주할 수 있다.
기지국은 하향링크 제어 채널에서 상향링크 전송 설정에 사용되는 DCI format 중 하나를 이용하여 상기 방법을 이용하여 단말의 상향링크 전송 자원 영역을 단말에게 할당할 수 있다.
이때, cluster의 수는 기지국은 상향링크 전송에 대한 설정 중 상향링크 자원 할당 정보에 포함하여 알려주거나, 상위 신호를 통해 설정되거나, 사전에 정의 될 수 있다. 이 때, cluster의 수는 상향링크 전송 대역폭에 따라 다르게 설정 또는 정의 되는 것도 가능하다.
또한, RBG크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상향링크 전송 대역폭에 따라 다르게 정의 되는 것도 가능하다.
또한, 상기 정의 된 RBG 크기 또는 RBG에 포함된 RB의 수는 상위 신호(예를 들어, RRC 시그널링)를 통해 단말에게 설정될 수 있다.
만일, 하나 이상의 주파수 자원 할당 방법이 지원되는 경우, 기지국은 단말에게 상기 상향링크 전송에 적용되는 주파수 자원 할당 방법을 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 단말에게 알려줄 수 있다.
예를 들어, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식에 새롭게 추가되는 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다. 이때, Rel-13까지 사용된 상향링크 자원 할당 방식을 사용하지 않고 본 발명이 제안하는 상향링크 자원 할당 방식 중 하나를 단말에게 단말의 상향링크 전송에 사용되는 자원 할당 방식으로 지정하여 상향링크 전송 설정 정보에 포함하여 알려줄 수 있다.
도 11은 본 발명에 따라 기지국이 상향링크 전송 자원을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 11을 이용하여 본 발명의 실시 예 따른 기지국의 상향링크 전송 자원 설정 방법을 설명하면 다음과 같다.
단계 1110에서 기지국은 상향링크 자원할당 방식을 설정한다. 상기 자원 할당 방식에는 Rel-13까지 사용되고 있는 기존의 상향링크 자원할당 방식을 포함하여 본 발명의 실시 예에서 제안하는 상향링크 자원 할당 방식을 포함할 수 있다.
단계 1120에서 기지국은 상향링크 자원 할당 단위를 설정한다 . 이때, 상향링크 자원 할당 단위는 상기 예에서 설명한 cluster, RBG, 및 RB 단위일 수 있다. 예를 들어, 상술한 제1 방법에 따르면 자원 할당의 단위는 RBG, 제2 방법 및 제3 방법에 따르면 RB가 될 수 있다. 또한, 제3 방법에 따르는 경우, 자원 할당의 단위는 cluster 내의 RBG가 될 수도 있다. 또한, 상기 상향링크 자원 할당 단위는 상향링크 전송이 가능한 주파수 대역폭에 따라 적어도 하나 이상의 값이 다를 수 있다. 예를 들어, 주파수 대역폭에 따라 cluster의 수가 다르거나, RBG 크기 또는 RBG내의 RB의 수가 다르게 설정될 수 있다.
구체적으로, 제1 방법에 따르면, 기지국은 전체 대역폭을 RBG 단위로 구분하고, 비트맵으로 구성된 RBG 할당 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송으로 할당된 RBG에서 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, RBG에 포함되는 RB의 수나 대역폭에 포함되는 RBG 의 수는 미리 정해져 있거나, 기지국에 의해 설정될 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
제2 방법에 따르면, 기지국은 전체 대역폭을 RBG 단위로 구분하고, 비트맵으로 구성된 RBG 할당 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 또한, 기지국은 상기 RBG 내의 일부 RB 만을 단말에 할당할 수 있으며, 이를 지시하기 위한 RIV 값을 단말에 전송할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송으로 할당된 RBG 내의 일부 RB 또는 전체 RB에서 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, RBG에 포함되는 RB의 수나 대역폭에 포함되는 RBG 의 수는 미리 정해져 있거나, 기지국에 의해 설정될 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
제3 방법에 따르면, 기지국은 전체 대역폭을 cluster 단위로 구분하고, 각 cluster를 다시 복수 개의 RBG로 나누어 상향링크 자원을 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 복수개로 구성된 cluster 중 하나의 cluster (또는 전체 대역폭 중 일부 대역폭에 상응하는 cluster)에 대한 자원 할당 정보를 단말에 전송할 수 있으며, 단말은 다른 cluster 들에도 동일한 방법으로 자원이 할당된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 하나의 cluster 내에서 상향링크 자원 할당 정보를 단말에게 알려주는 방법은 제1 방법 또는 제2 방법을 사용할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다. 이 때, 전체 대역폭에 포함되는 cluster의 cluster에 포함되는 RBG 수, RBG에 포함되는 RB의 수는 미리 정해져 있거나, 기지국에 의해 설정될 수 있다.
상기 단계를 통해 상향링크 자원 할당 방식 및 자원 할당 단위를 설정한 기지국은 단계 1130에서 상향링크 전송을 설정하는 단말에게 상향링크 전송 자원을 할당할 수 있다.
그리고, 기지국은 단계 1140에서 설정된 상향링크 전송 자원을 포함하여 상향링크 전송과 관련된 다른 변수들을 설정하여 단말에게 상향링크 전송 설정 정보를 전달할 수 있다.
그리고, 기지국은 상기 할당된 자원에서 단말로부터 데이터 또는 제어 정보를 수신할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따라 단말이 상향링크 전송 자원을 수신하는 방법을 도시한 도면이다.
도 12을 이용하여 본 발명의 실시 예 따른 단말의 상향링크 전송 자원 설정 방법을 설명하면 다음과 같다.
단계 1210에서 단말은 기지국으로부터 하향링크 제어 채널에서 상향링크 전송에 관한 설정 정보를 수신할 수 있다.
상기 상향링크 전송 정보를 수신한 단말은 단계 1220에서 기지국이 상기 상향링크 전송에 설정한 자원 할당 방식을 판단할 수 있다. 또는, 자원 할당 방식은 상위 레이어 시그널링을 통해 기지국이 단말에 알려줄 수 있으며, 단말은 이를 이용해 자원 할당 방식을 확인할 수도 있다.
그리고, 단말은 단계 1230에서 판단된 방식에 따라 설정된 상향링크 전송 자원 할당 영역을 판단할 수 있다.
구체적으로, 제1 방법에 따르면, 전체 대역폭이 RBG 단위로 구분된 경우, 단말은 RBG 할당 정보를 수신하고 이를 이용해 상향링크 자원이 할당된 RBG를 확인할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송으로 할당된 RBG에서 데이터를 전송할 수 있다.
제2 방법에 따르면, 전체 대역폭이 RBG 단위로 구분된 경우, 단말은 RBG 할당 정보를 수신하고 이를 이용해 상향링크 자원이 할당된 RBG를 확인할 수 있다. 또한, 단말은 상기 RBG 내의 일부 RB 만을 할당 받을 수 있으며, 이를 지시하기 위한 RIV 값을 수신할 수 있다. 따라서, 단말은 RIV 값을 이용하여 상향링크 전송으로 할당된 RBG 내의 RB를 확인할 수 있으며, 확인된 RB에서 데이터를 전송할 수 있다.
제3 방법에 따르면, 기지국은 전체 대역폭을 cluster 단위로 구분하고, 각 cluster를 다시 복수 개의 RBG로 나누어 상향링크 자원을 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 복수개로 구성된 cluster 중 하나의 cluster (또는 전체 대역폭 중 일부 대역폭에 상응하는 cluster)에 대한 자원 할당 정보를 단말에 전송할 수 있다.
다라서, 단말은 하나의 cluster에서의 자원 할당 정보를 수신할 수 있으며, 상기 자원 할당 정보를 다른 cluster 들에도 동일하게 적용할 수 있다.
또한, 하나의 cluster에서의 자원 할당 정보를 구성하는 방법은 제1 방법 또는 제2 방법이 사용될 수 있다.
즉, 기지국은 cluster를 RBG 단위로 구분하여 상향링크 자원이 할당된 RBG에 대한 정보를 RBG 할당 정보로 단말에 전송할 수 있으며, 단말은 RBG 할당 정보를 이용해 자원이 할당된 RBG를 확인할 수 있다.
또는, 기지국은 상향링크 자원이 할당된 RBG 할당 정보에 상기 RBG 내에서 자원이 할당된 RB에 대한 정보인 RIV 값을 단말에 전송할 수 있으며, 단말은 RBG 할당 정보와 RIV 값을 이용해 자원이 할당된 RBG 내의 RB를 확인할 수 있다.
이 때, 상술한 바와 같이 cluster에 대한 정보, RBG에 대한 정보, RB에 대한 정보 등은 기지국이 상위 레이어 시그널링으로 단말에 전송할 수 있다.
단말은 단계 1240에서 판단된 상향링크 자원을 통해 상기 설정된 상향링크 신호 전송을 수행한다.
도 13는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 장치도이다.
도 13을 참고하면, 기지국은 송신부 (1310), 수신부 (1320), 제어부 (1300)를 포함할 수 있다.
송신부 (1410)는 기지국 또는 다른 단말에 신호를 송신할 수 있으며, 수신부 (1420)는 기지국 또는 다른 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.
수신부(1320)는 기지국, 단말 등으로부터 신호를 수신하거나, 기지국, 단말 등으로부터의 채널을 측정하는 기능뿐만 아니라, 기지국 제어부(1300)을 통해 설정된 채널 감지 동작에 대한 설정 값을 이용하여 비 면허 대역 채널을 감지 하는 동작을 포함 할 수 있다.
또한 제어부(1300)는 수신부(1320)을 통해 단말로부터 수신된 신호의 수신 결과를 판단하고, 판단된 결과에 따라 단말의 채널 감지 동작에 필요한 경쟁 구간을 설정하고, 설정된 경쟁 구간 내에서 임의의 변수를 선택하여 상기 단말의 채널 감지 구간 값을 설정할 수 있다.
또한, 제어부(1300)는 기지국의 송신부(1310)에서 상기 설정된 단말의 채널 감지 구간 값, 상향링크 전송 자원 영역, 상향링크 전송 자원 설정 방식 등을 포함하여, 단말의 상향링크 신호 전송을 설정하는 제어 신호를 하향링크 제어 채널을 통해 전송할 수 있다.
또한, 제어부(1300)는 상술한 방법을 통해 상향링크 자원을 단말에 할당할 수 있다. 이 때, 제어부(1300)는 상술한 상향링크 자원 할당 방법을 사용할 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
이외에도 제어부(1300)는 본 발명에서 설명하는 기지국의 동작 전반을 제어할 수 있다.
또한, 본 도면에서는 도시되지 않았지만, 기지국은 저장부 등을 추가로 더 포함할 수도 있으며, 제어부가 생성하거나 송신기와 수신기가 송, 수신한 정보를 저장할 수도 있다.
또한, 본 도면에서는 송신기와 수신기가 분리되는 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 송신기와 수신기가 하나의 송수신기 형태로 구성되어 있는 방법도 가능하다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 장치도이다.
도 14를 참고하면, 단말은 제어부 (1400), 송신부 (1410), 수신부 (1420)을 포함할 수 있다.
송신부 (1410)는 기지국 또는 다른 단말에 신호를 송신할 수 있으며, 수신부 (1420)는 기지국 또는 다른 단말로부터 신호를 수신할 수 있다.
도 14에서 제어부(1400)는, 수신부(1420)를 이용하여 기지국으로부터 설정 받은 비면허 대역에서의 상향링크 신호 전송을 위해 필요한 채널 감지 구간 동안 단말이 채널 감지 동작을 수행하도록 채널 감지 동작을 설정할 수 있다. 또한, 상기 수신부(1420)는 기지국이 하향링크 제어 채널을 통해 상기 단말에게 설정한 상향링크 전송 정보를 수신할 수 있다.
제어부(1400)는 수신부(1420)을 통해 수신 받은 기지국이 설정한 상향링크 신호 전송에 따라 설정된 시간 및 주파수 자원에서의 상향링크 전송을 설정할 수 있다.
상기 수신부(1420)는 상기 제어부(1400)에서 설정한 상향링크 전송이 비면허 대역에서의 전송일 경우, 설정된 채널 감지 구간 동안 상기 채널에 대한 채널을 감지하고, 만약 상기 수신기에서 상기 채널 감지 구간 동안 수신한 신호의 세기를 기준으로 상기 제어부(1400)에서 상기 채널이 유휴 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 송신부(1410)은 기지국이 설정한 상향링크 신호 전송에 따라 설정된 시간 및 주파수 자원에서의 상향링크 전송을 설정할 수 있다.
또한, 제어부(1400)는 상술한 방법을 통해 결정된 상향링크 자원 할당 정보를 수신할 수 있다. 상향링크 자원 할당 정보는 상술한 방법을 통해 결정될 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
이외에도 제어부(1300)는 본 발명에서 설명하는 단말의 동작 전반을 제어할 수 있다.
또한, 본 도면에서는 도시되지 않았지만, 단말은 저장부 등을 추가로 더 포함할 수도 있으며, 제어부가 생성하거나 송신기와 수신기가 송, 수신한 정보를 저장할 수도 있다.
또한, 본 도면에서는 송신기와 수신기가 분리되는 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 송신기와 수신기가 하나의 송수신기 형태로 구성되어 있는 방법도 가능하다.
<제2 실시예 >
본 발명은 일반적인 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 기준 신호(Reference Signal)를 매핑하는 방법에 대한 것이다.
현재의 이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 다중 캐리어 (이하, multi-carrier)를 이용한 다중 접속 (이하, multiple access) 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의 Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 multi-carrier를 이용한 multiple access 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 multi-carrier multiple access 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 Multiple Input Multiple Output (MIMO, 다중 안테나)를 적용하고 beam-forming (빔포밍), Adaptive Modulation and Coding (AMC, 적응 변조 및 부호) 방법과 channel sensitive (채널 감응) scheduling 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 채널 품질 (이하, channel quality) 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, channel quality가 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킨다. 이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 채널 상태 정보 기준 신호 (channel state information reference signal: CSI-RS)다.
앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 다운링크(downlink) 송신 및 업링크(uplink) 수신 장치를 의미하며 한 개의 eNB는 복수 개의 cell에 대한 송수신을 수행한다. 한 개의 이동통신 시스템에서 복수 개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 있으며 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다.
LTE/LTE-A 등 현존하는 3세대 및 4세대 이동통신 시스템은 데이터 전송율 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 전송하는 MIMO 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나를 활용함으로서 복수개의 정보 스트림 (이하, information stream)을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 information stream을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 공간 다중화 (이하, spatial multiplexing)이라 한다.
일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지는 송신기와 수신기의 안테나 수에 따라 달라진다. 일반적으로 몇 개의 information stream에 대하여 spatial multiplexing을 적용할 수 있는지를 해당 전송의 랭크 (이하, rank)라 한다. LTE/LTE-A Release 11까지의 표준에서 지원하는 MIMO 기술의 경우 송수신 안테나가 각각 8개 있는 경우에 대한 spatial multiplexing을 지원하며 rank가 최대 8까지 지원된다. 반면 본 발명에서 제안하는 기술이 적용되는 FD-MIMO 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화되어 8개 보다 많은 32개 또는 그 이상의 송신안테나가 이용되는 경우에 해당된다.
FD-MIMO 시스템은 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 활용하여 데이터를 송신하는 무선통신 시스템을 일컫는다.
도 15는 FD-MIMO 시스템을 도시한 것이다.
상기 도 15를 참고하면, 기지국 송신 장비 (1500)는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나로 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 서로 최소거리를 유지하도록 배치 (1510)된다.
상기 최소거리의 한 예로는 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반이다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 전송하는 무선신호의 대역이 2GHz일 경우 이 거리는 7.5cm가 되며 대역이 2GHz보다 높아지면 이 거리는 더 짧아진다.
상기 도 15에서 기지국에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나들은 한 개 또는 복수개의 단말에서 1520과 같이 신호를 전송하는데 활용된다. 복수의 송신안테나에는 적절한 프리코딩 (precoding와 혼용하여 사용할 수 있다)이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 송신하도록 한다. 이때 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 information stream을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 information stream의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 수와 채널상황에 따라 결정된다.
상기 FD-MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD- MIMO 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많은 관계로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향링크로 많은 제어정보를 송신해야 하는 상향링크 오버헤드 문제가 발생한다.
이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 traffic channel (데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 채널 측정 (channel measurement) 및 추정 (estimation)의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다. 따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 기준 신호를 위한 자원과 traffic channel 전송을 위한 신호의 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
도 16은 LTE/LTE-A 시스템에서 무선자원을 도시한 것이다.
상기 도 16을참고하면, 무선자원은 시간축상에서 한 개의 서브 프레임 (subframe)으로 이루어지며 주파수축상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 서브 캐리어 (subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 요소 (resource element, 이하 RE)라 한다.
상기 도 16에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. 셀 특정 기준 신호 (Cell Specific RS, 이하 CRS): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.
2. 복조 기준 신호 (Demodulation Reference Signal, 이하 DMRS): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS 포트 (이하, port)들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지 DMRS port에 해당하며 port들은 코드 분할 멀티 플렉싱 (code division multiplexing, 이하 CDM) 또는 주파수 분할 멀티플렉싱 (frequency division multiplexing, 이하 FDM)을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 직교성 (orthogonality)을 유지한다.
3. 물리적 하향링크 공유 채널 (Physical Downlink Shared Channel, 이하 PDSCH): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며, 상기 트래픽은 상기 도 16의 데이터 영역 (data region)에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송된다.
4. 채널 상태 정보 기준 신호 (Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호를 채널상태를 측정하는데 이용된다. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있다.
5. 기타 제어채널 (PHICH, PCFICH, PDCCH): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송하는데 사용된다.
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국의 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭 없이 수신될 수 있도록 뮤팅 (이하, muting)을 설정할 수 있다. 상기 muting은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 muting은 또 다른 용어로 zero-power CSI-RS라고 불리기도 한다. Muting의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
상기 도 16에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트수가 2개일 경우 상기 도 2에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다.
반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.
두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 CSI-RS는 시간축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호를 전송하며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다.
또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 추가로 두 개의 안테나포트에 대한 신호를 전송한다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
앞서 설명한 바와 같이 DMRS는 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지 DMRS port에 해당하며 port들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 orthogonality를 유지한다. 우선 수학식을 통해 보다 구체적으로 설명하면, DMRS를 위한 기준 신호 시퀀스는 아래와 수학식 2과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000002
여기서 c(i)는 의사 랜덤 (pseudo-random) 시퀀스이며 DMRS의 스크램블링 수열 (scrambling sequence)를 위한 초기 상태 (initial state)는 각 subframe마다 아래 수학식 3를 통해 생성된다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000003
여기서
Figure PCTKR2017001198-appb-I000004
는 프레임의 slot 인덱스로 0과 19사이의 정수값을 가진다. 수학식 3에서
Figure PCTKR2017001198-appb-I000005
와
Figure PCTKR2017001198-appb-I000006
는 DMRS의 스크램블링 (scrambling)과 관련된 값이다.
Figure PCTKR2017001198-appb-I000007
는 가상 셀 식별자 (virtual Cell ID) 값에 해당하며 0에서 503 사이의 정수값을 가진다.
또한
Figure PCTKR2017001198-appb-I000008
는 스크램블링 식별자 (scrambling ID) 값에 해당되며 0 또는 1의 값을 갖는다. 일반적으로 LTE/LTE-A에서는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000009
값에 따라 사전 설정된 두개의
Figure PCTKR2017001198-appb-I000010
값 중 하나가 따라서 결정된다. 즉, 아래 표 1에서과 같이
Figure PCTKR2017001198-appb-I000011
값이 0일 경우 virtual Cell ID 값은 상위 시그널링으로 사전 설정된 scramblingIdentity-r11의 값을 가지며
Figure PCTKR2017001198-appb-I000012
값이 1일 경우 virtual Cell ID 값은 상위 시그널링으로 사전 설정된 scramblingIdentity2-r11의 값을 가지게 된다.
[표 1]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000013
상기 수학식 2의 DMRS를 위한 기준 신호 시퀀스 r(m)은 안테나 포트 p=7, p=8 또는 p=7,8,…v+6에 대하여
Figure PCTKR2017001198-appb-I000014
에 PDSCH가 할당되었을 때 수학식 4를 통해 RE에 매핑된다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000015
여기서,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000016
그리고 wp(i)은 아래 표 2에 주어진다. 상기 수식에서 Table 4.2-1은 LTE 표준 3GPP TS 36.211을 참고한다.
[표 2] 일반적 순환 전치에 대한 시퀀스
Figure PCTKR2017001198-appb-I000017
(The sequence
Figure PCTKR2017001198-appb-I000018
for normal cyclic prefix)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000019
표 2의 시퀀스 wp(i)는 CDM을 통해 DMRS port간 orthogonality를 유지하기 위한 직교 커버 코드 (orthogonal cover code, OCC)이다. 상기 표 2의 OCC를 통하여 단말은 PDSCH 전송에 사용 된 DMRS port를 사용되지 않은 DMRS port와 분리하여 채널을 추정할 수 있게 된다.
표 3은 기지국이 단말에게 어떤 DMRS port와 nSCID 그리고 몇 개의 레이어 (layer)를 PDSCH 전송을 위해 할당하였는지를 지시하기 위한 DCI를 나타낸 것이다.
MU-MIMO를 지원하는 경우 종래에는 안테나 포트 p=7,8만을 고려하여 PRB당 12개의 DMRS RE와 길이 2의 OCC 를 사용하여 orthogonal 전송 레이어 수를 최대 2개까지 지원하고 있다.
또한
Figure PCTKR2017001198-appb-I000020
값을 이용하여 준 직교 (quasi-orthogonal) 전송 레이어 수를 최대 4개까지 지원하고 있다. DCI 포멧 2C와 2D에서 3비트를 이용하여 DMRS가 전송되는 안테나 포트 (antenna port),
Figure PCTKR2017001198-appb-I000021
, 그리고 layer 개수를 아래 표 3을 이용하여 지시할 수 있다.
표 3에서 첫번째 열은 PDSCH가 하나의 부호어 전송으로 스케줄링 되는 경우에 해당하며, 두번째 열은 PDSCH가 하나의 부호어 전송으로 스케줄링 되는 경우에 해당된다. 그리고 첫번째 열에서 Value=4,5,6은 해당되는 부호어의 재전송으로만 사용된다. 그리고, 첫번째 열에서 value=0, 1, 2, 3은 MU-MIMO 전송시 DMRS 정보를 지시하는데 사용될 수 있다.
표 3을 참조하면 현재 LTE 표준에서는 MU-MIMO 전송시 orthogonal 전송 레이어 수는 2개까지 지원 가능하고,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000022
를 사용하여 최대 4개의 레이어까지 quasi-orthogonal한 전송 레이어 지원이 가능하다.
[표 3] Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
Figure PCTKR2017001198-appb-I000023
따라서, 단말은 상기에 언급한 바와 같이 기지국이 지시한 DCI를 기반으로 하여 표 3을 통해 PDSCH 전송에 상기에서 언급한 할당 된 layer수, RE 매핑과 기준 신호 시퀀스 등을 판단하고 프리코딩 된 채널 (precoded 채널)을 추정하여 PDSCH를 복호할 수 있다.
이 때, 해당 DM-RS는 프리코딩 매트릭스 인덱스 (precoding matrix index, PMI)/ 랭크 지시자 (rank indicator. RI) 보고가 설정 되지 않았을 경우에는 항상 하나의 RB안에서 동일한 프리코딩 (precoding)을 사용하는 것으로 가정하여 복호하며, PMI/RI 보고가 설정되었을 경우에는 하나의 프리코딩 자원 블록 그룹 (Precoding Resource block Group, 이하 PRG) 내에서 같은 것으로 판단된다.
이 때, PRG 단위는 단말에게 설정된 시스템 대역폭에 따라 크기가 달라지며 이는 하기 표 4와 같다.
[표 4] PRG의 크기 (Size of PRG)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000024
MIMO 시스템은 송신 빔 패턴 형성 시 수신기 측의 PMI 정보를 이용하는지 여부에 따라 폐루프(closed-loop) MIMO 시스템 및 개루프(open-loop) MIMO 시스템으로 나눌 수 있다.
폐루프 MIMO 시스템의 경우 단말은 CSI-RS를 이용하여 채널의 정보를 확인하고 이를 통해 해당 채널의 rank를 구하여 RI를 통해 기지국에 통보하게 된다. 또한 단말은 이렇게 정해진 rank에 해당되는 프리코더 세트 (precoder set) 중에서 최적의 precoding을 선택하여, 선택된 precoding에 대응하는 PMI를 기지국에 전달할 수 있다.
또한, 단말은 상기 최적의 precoding이 적용됨을 가정하여 구한 현재 채널을 바탕으로 단말이 지원 가능한 전송률을 CQI를 통해 기지국에 피드백 한다. 이러한 피드백을 받은 기지국은 해당 정보를 바탕으로 하여 적절한 송수신 precoding을 이용하여 단말과 통신할 수 있다.
이에 반해 개루프 MIMO 시스템의 경우 폐루프 MIMO 시스템과는 달리 수신기 측이 PMI 정보를 송신기 측으로 전달하지 않는다. 대신, 개루프 MIMO 시스템의 수신기는 시간 및 주파수 자원에 따라 CQI를 생성할 때 해당 시간 및 주파수 공간에 대하여 가정할 precoding으로 표준에 명시된 방식 또는 상위 시그널링에 의해 사전 설정된 precoding을 가정하여 지원 가능한 전송률을 구하고, 이를 CQI를 통해 송신기 측에 전달하게 된다. 수신기로부터 CQI를 받은 송신기는 해당 정보를 바탕으로 하여 단말이 어떠한 방식으로 통신을 하여야 할 지를 결정한다.
일반적으로 폐루프 MIMO가 채널의 정보를 적응적으로 활용할 수 있어 개루프 MIMO에 비해 더 큰 시스템 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 이는 폐루프 MIMO의 경우 단말이 선호하는 precoding을 선택하여 기지국에 통보하는 과정이 있는 반면, 개루프 MIMO의 경우 이러한 과정이 존재하지 않아 기지국이 단말에게 전송할 때마다 단말이 선호하는 precoding을 적용하기 어렵기 때문이다.
그러나, 폐루프 MIMO를 통한 신호 송수신을 위해서는 단말이 기지국에 PMI를 전송하는 것과 같은 추가적인 오버 헤드 (overhead)가 필요하다. 또한 폐루프 MIMO를 이용하여 신호를 송수신 하는 경우, 단말의 이동 속도가 매우 빠르거나 채널이 급변하는 상황에서는 간섭 신호의 빔 패턴이 시간에 따라 급변하게 되어 간섭 신호의 변화에 의한 성능 손실도 발생할 수 있다. 이러한 간섭을 동적 간섭 (dynamic interference)이라 한다.
반면, 개루프 MIMO 시스템의 경우 시스템 자체의 성능 효율성 자체는 폐루프 MIMO 시스템에 비하여 떨어지지만, dynamic interference의 영향이 적고 PMI 등을 위한 피드백 overhead가 적은 등의 장점이 있다. 이와 같은 PMI를 위한 피드백 overhead는 기지국의 안테나수가 많아지는 FD-MIMO에서 특히 중요하게 작용하게 된다. 기지국의 송신 안테나가 많아질수록 이에 대하여 단말이 선호하는 precoding을 통보하기 위한 PMI를 구성하는 비트수가 증가해야 하기 때문이다.
이러한 개루프 MIMO와 폐루프 MIMO의 장점을 이용하고 단점을 보완하기 위하여 반폐루프(semi closed-loop) MIMO를 고려할 수 있다. 이러한 반폐루프 MIMO에서는 단말이 선호하는 PMI의 일부만을 기지국에게 전달하고, 기지국은 이를 통해 단말이 보고한 PMI 안에서 나머지 PMI를 순환하며 이용하여 PDSCH를 전송할 수 있다.
이러한 방법의 예시로는 단말이 LTE에서 지원하는 이중 구조 코드북 (dual structure codebook)에서 첫번째 PMI인 i1을 보고하고 해당 i1에 속하는 i2에 대해서는 순환하여 PDSCH를 전송하는 방법이 있을 수 있다. 이 때, i1을 제1 PMI, i2를 제2 PMI라 칭할 수 있다.
또 다른 예시는 차원 별로 다르게 사용하는 방법이다. Rel-13 FD-MIMO 에서는 코드북을 생성하기 위하여 차원 별 안테나 수 및 해당 차원의 오버 샘플링 인자 (oversampling factor) 그리고 빔 그룹의 형태를 나타내는 (N1,N2,O1,O2,Codebook-Config)을 설정할 수 있다. 이 때, N1, N2는 안테나 포트의 수를 의미할 수 있으며, O1, O2는 오버샘플링 인자를 의미할 수 있다.
또한, 첫 번째 차원의 첫 번째 PMI는 i11 그리고 두 번째 차원의 첫 번째 PMI는 i12와 같이 나타낼 수 있으며, 단말은 첫 번째 차원의 첫 번째 PMI에 해당하는 i11과 해당 차원에 해당하는 일부의 i2를 보고하고 기지국은 해당 차원의 PMI는 고정한 채로 두 번째 차원의 PMI를 순환하여 데이터를 전송할 수 있다.
이 때, 반폐루프 MIMO를 사용함에 있어 순환 단위를 기존과 동일하게 RB로 할 것인지 아니면, RE별로 할 것인지에 따라 달라질 수 있다.
도 17은 RE 별로 precoding을 순환하는 방법을 예시한 도면이다.
도 17을 참고하면, PDSCH 영역에서 기준 신호가 전송되는 영역을 제외한 RE에 프리코더 번호가 매핑되어 있다. 이와 같이 기지국은 RE 별로 프리코더를 순환 적용하여 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, RE 별로 프리코더를 순환 적용하는 것은 일정 수의 프리코더를 RE에 반복하여 적용하는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로 도 17을 참고하면, 16개의 프리코더를 순환하는 예시를 나타내며, 0번부터 15번까지의 프리코더가 각 RE에 매핑된 이후에는 다시 0번 프리코더부터 다음 RE에 매핑될 수 있다.
이 때, 해당 순환 단위 안에서 몇 개의 precoder를 순환할 것인지에 따라 반폐루프 MIMO의 성능이 달라질 수 있다.
예를 들어, 하나의 i1이 지정하는 빔 그룹안에서 빔과 해당 코-페이징 (co-phasing)을 전부 순환하거나 혹은 빔 만을 순환할 경우에 성능이 달라질 수 있다.
이 때, 코-페이징이란 서로 다른 방향으로 위치한 안테나 (예를 들어, 크로스 폴 안테나)에서의 빔의 위상 차이를 보상하기 위한 값을 의미할 수 있다.
도 18은 프리코더 순환 단위 및 개수에 따른 시스템 성능 차이를 도시한 도면이다.
도 18은 하나의 RB에서 layer별로 하나의 precoded channel을 지원했을 때의 성능과 하나의 RB안에서 RE가 layer 별로 다른 precoding을 사용할 때의 성능을 비교한 도면이다.
도 18을 참고하면, RB 별로 프리코딩을 할 때에 비해 RE 별로 precoding 할 때 성능이 더 향상되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 16개의 프리코딩을 사용하는 경우가 8개의 프리코딩을 사용하는 경우에 비해 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 더 많은 수의 precoding을 순환 (cycling) 하였을 때 성능이 향상 됨을 확인할 수 있다.
하지만, 현재 LTE의 DMRS 에서는 하나의 RB에 속한 RE들이 RE 위치 별로 다른 precoded channel을 통해 복호되는 것은 불가능하며 이를 위해서는 새로운 방법을 정의하여야 한다.
또한, DMRS는 하나의 RB에 8개까지의 DMRS를 지원하며 이는 하나의 RB에서 8개까지의 precoded channel 을 이용할 수 있다는 것을 의미하므로, 이를 위해서도 새로운 방법이 정의되어야 한다. 또한, 이를 기반으로 하여 복수개의 layer 및 단말을 지원하기 위한 시그널링 또한 고려될 수 있다.
이하 본 명세서에서는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 LTE-A(LTE-Advanced) 시스템을 예로 들어 기술되었지만, 본 발명은 면허 대역 및 비 면허 대역을 사용하는 여타의 통신 시스템에 별다른 가감 없이 적용 가능하다.
본 발명에서는 첫번째 PMI인 i1과 두번째 PMI인 i2를 기반으로 설명할 것이나, Rel-13 FD-MIMO의 class A 코드북에서 사용하는 i1,1 그리고 i1,2 구조에도 적용 가능하며 이외에 i1의 일부 및 i2의 일부만을 단말이 보고하고 나머지의 일부를 기지국이 순환하는 등 모든 반폐루프 MIMO 구조에 적용 가능하다.
[제 2-1 실시예]
상기 도 17에서 설명한 RE 단위의 프리코더 순환을 기반으로 한 반폐루프 MIMO를 지원하기 위해서는 단말이 해당 전송을 가정으로 하여 채널 상태 정보인 PMI의 일부와 rank, CQI, PTI, CRI 등을 전송하여야 한다.
이를 위해서는 프리코더에 대한 가정이 필요하며, 이는 하기 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000025
이 때, 프리코딩 행렬 W(i)의 크기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000026
이며,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000027
,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000028
이다. 상기 수학식 5를 가정으로 단말은 기지국이 설정한 코드북을 기반으로 하여 프리코더를 선택하게 된다. 이 때, 프리코더는 W(i)=Ck와 같이 나타낼 수 있으며, 심볼 (symbol) i 에 따라 프리코더 인덱스 k 는 하기 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000029
이 때, K 는 상기 수학식 5에서 해당 반폐루프 MIMO 동작에서 순환을 위해 사용되는 프리코더의 수이며, 단말이 i1을 보고하고 i2는 순환한다고 가정하였을 때, rank 1을 가정하면 이 수는 16일 수 있다. 또한, 빔 (beam)이나 co-phasing 순환을 고려하면 해당 수는 2 또는 4일 수 있다.
하기 표 5와 6은 Rel-13 FD-MIMO의 class A에서 지원하는 설정 별 i11/i12 bit 수를 나타낸 것이다. 이 때, i11과 i12는 제1 PMI인 i1을 구성할 수 있으며, i11이 첫 번째 차원의 첫 번째 PMI를 i12가 두 번째 차원의 첫 번째 PMI를 의미할 수 있다. 또한, 하기의 config 정보는 기지국이 단말에게 상위 레이어 시그널링으로 알려줄 수 있으며, 예를 들어, 코드북 설정 정보 (codebook config) 등을 통해 단말에 알려줄 수 있다.
[표 5] Config=1 일 때의 설정에 따른 i11 및 i12 bit
Figure PCTKR2017001198-appb-I000030
[표 6] Config=2, 3, 4 일 때의 설정에 따른 i11 및 i12 bit
Figure PCTKR2017001198-appb-I000031
상기의 config에 따라 rank1과 rank2의 bit 수는 각각 2bit와 4bit이며, 이에 따라 각각 i1이 지정하는 빔그룹에 따라 i2에 포함되는 프리코더의 수는 4개와 16개가 된다. 상기에서는 16개의 CSI-RS port를 갖는 Rel-13 class A 코드북에 대해서 언급하였지만, 본 발명은 dual structure codebook이 적용되는 4, 8, 12, 16 등의 모든 경우에 rank와 관계없이 적용될 수 있다.
이 때, 기지국이 설정한 코드북을 기반으로 하여 반폐루프 MIMO 방법에 따라 k는 하기와 같은 방법으로 정의될 수 있다.
● 프리코더 인덱스 정의 방법 1: i1이 선택한 빔그룹 내에서의 precoder 수로 정의
● 프리코더 인덱스 정의 방법 2: i1이 선택한 빔그룹 내 i2의 일부를 통해 선택 된 co-phasing 내에서의 precoder 수로 정의
● 프리코더 인덱스 정의방법 3: i1이 선택한 빔그룹 내 i2의 일부를 통해 선택 된 beam 내에서의 precoder 수로 정의
● 프리코더 인덱스 정의 방법 4: i11 혹은 i12가 선택한 빔그룹과 해당 차원에 해당하는 i2 성분을 제외한 나머지 precoder 수로 정의
- 프리코더 인덱스 정의 방법 1
상기 프리코더 인덱스 정의 방법 1은 단말이 RI와 제1 PMI (i1또는 i11과 i12)를 보고하였을 때 해당 빔그룹에 해당하는 제2 PMI (i2) 인덱스를 모두 사용하는 방법이다.
예를 들어, Rel-13 FD-MIMO 의 class A 코드북에서 config 2-4의 경우, rank 1에 해당하는 i2 인덱스는 4개의 빔과 4개의 co-phasing의 조합을 이용하여 16개이다. 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=k에 의하여 지칭되는 프리코딩 매트릭스 (precoding matrix)를 의미한다.
상기 프리코더 인덱스 정의 방법 1에서 빔그룹내의 beam과 co-phasing의 적용은 다르게 이루어 질 수 있다. 하기 표 7과 표 8은 프리코더 인덱스의 beam과 co-phasing이 각각 RB와 RE level에서 다르게 정의되는 것을 나타낸 것이다.
[표 7] RB level 빔 순환 및 RE level 4 co-phase cycling {1, j, -1, -j}
Figure PCTKR2017001198-appb-I000032
[표 8] RB level 빔 순환 및 RE level 2 co-phase cycling {1, -1} 또는 {j, -j}
Figure PCTKR2017001198-appb-I000033
표 7에서 단말은 코드북에서 beam 은 RB 단위로 순환하고, co-phase는 RE 단위로 순환하는 것을 가정한다. 이 때, co-phase는 4개의 {1, j, -1, -j} 값을 RE 단위로 순환할 수 있으며, 또는 RE 단위로 2개의 {1, -1}을 순환할 수도 있다. 이러한 방법은 4개의 co-phase를 적용함으로써 높은 diversity gain을 얻을 수 있지만, precoder 수의 제한으로 인하여 DMRS의 CDM4를 필요로 할 수 있다.
이 때, 이러한 precoder 순환을 지원하기 위하여 선택된 i1에 대하여 i2=4*(m%4)+(k%4) 일 수 있으며, 이 때, m은 채널 상태 보고를 위한 RB인덱스 k는 심볼 혹은 서브캐리어 인덱스이다.
표 8에서 단말은 코드북에서 beam 은 RB 단위로 순환하고, co-phase는 RE 단위로 순환하는 것을 가정한다.
이 때, 해당 co-phase는 RB가 짝수 번째 RB (이하, even RB)인지 홀수 번째 RB (odd RB) 인지에 따라 {1, -1} 또는 {j, -j} 값을 RE 단위로 순환할 수 있다. 이러한 방법은 RB 별로 다른 2개의 co-phase를 적용함으로써 RB 당 높은 수의 precoder를 지원하지 않고도 높은 다이버시티 이득 (diversity gain)을 얻을 수 있으며, CDM2를 기반으로 한 DMRS만으로도 충분할 수 있다.
이 때, 이러한 precoder 순환을 지원하기 위하여 선택된 i1에 대하여
Figure PCTKR2017001198-appb-I000034
일 수 있으며, 이 때, m은 채널 상태 보고를 위한 RB인덱스 k는 심볼 혹은 서브캐리어 인덱스, 그리고 n은 even RB에서는 0 odd RB에서는 1이다.
또 다른 일례로 선택 된 빔 그룹안에서 co-phase는 RE 단위로 순환하고 빔 순환은 지원하지 않을 수 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 co-phase는 2개의 {1, -1}, {j, -j} 또는 {1, j, -1, -j}를 RE 단위로 순환하고 빔은 고정된 빔을 사용하는 것이다. 이 때, 채널 상태 보고에 사용되는 빔은 코드북 부집합 제한 (codebook subset restriction)에 의해 정해질 수 있다.
상기에서 해당 beam 순환을 2개의 RB 별로 순환하는 것을 예시하였지만, 이는 특정 하나 혹은 복수 개의 RB 혹은 PRG 크기이거나 PRG 크기에 연동된 복수 개의 RB에 따라 달라질 수 있다.
이에 더하여 코드북 설정에 따른 반폐루프 전송의 지원이 달라질 수 있다. 상기 표 5와 표 6과 함께 언급하였듯이 codebook-config 1과 codebook-config 2,3,4는 첫번째 PMI (i1)에 의해 지원되는 빔의 수가 다르다. 따라서, codebook-config 1의 경우 상대적으로 반폐루프 전송에 의한 diversity 효과가 적을 수 있다. 이러한 codebook-config 1을 위하여 하기의 방법을 고려할 수 있다.Codebook-config 1을 위한 반폐루프 전송 지원 방법은 제한된 beam 방향을 지원하더라도 co-phasing 순환을 지원하는 것이다.
예를 들어, rank 1의 경우 오직 하나의 빔 방향 만을 포함하기 때문에, RB 레벨의 빔 순환은 고려되지 않으며, RE 레벨의 co-phasing 순환만 고려된다. 따라서, 선택된 i1에 대한 i2=4*k%4 일 수 있다.
Codebook-config 1을 위한 또 다른 반폐루프 전송 지원 방법은 해당 전송 및 채널 상태 보고를 단말이 지원하지 않는 것이다. 따라서, 단말이 codebook-config 1을 설정 받을 경우 해당 코드북 설정에 대해서 반폐루프 설정이 되더라도 무시하거나 해당 설정에 대한 확인 없이 폐루프 혹은 개루프 설정을 기반으로 하여 채널 상태 보고를 생성할 수 있다.
- 프리코더 인덱스 정의 방법 2
상기 프리코더 인덱스 정의 방법 2는 단말이 RI와 제1 PMI (i1), 그리고 제2 PMI (i2)의 일부인 co-phasing 정보를 보고 하였을 때의 precoder 수로 정의하는 방법이다. 예를 들어, class A codebook을 사용하며 rank 1인 단말은 i1의 보고와 함께 i2의 비트 (bit) 중 co-phasing을 뜻하는 LSB 2 bit (rank 2의 경우 1 bit) 만을 보고하게 된다. 따라서, 이 때 순환하는 precoder의 i2는 i2= 4*k + i2’와 같이 정의할 수 있으며, 이 때 i2’은 단말이 보고하기 위해 가정한 co-phasing을 뜻하는 i2의 LSB 2 bit를 의미한다. 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=1 와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=4*k + i2’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미할 수 있다.
Rank 2의 경우에는 빔들의 조합을 위하여 3 bit를 사용하고 co-phasing을 위해 1 bit를 사용하기 때문에, 이 경우 단말은 1 bit를 보고하게 되며 이에 따라 순환하는 precoder의 i2는 i2= 2*k + i2’와 같이 정의할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=2 와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=2*k + i2’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미한다. Rank 3-8의 경우 이와 유사한 방법으로 확장이 가능하다.
- 프리코더 인덱스 정의 방법 3
상기 프리코더 인덱스 정의 방법 3은 단말이 i1과 i2의 일부인 빔 혹은 빔 조합을 보고 하였을 때의 precoder 수로 정의하는 방법이다.
예를 들어, class A codebook을 사용하며 rank 1의 경우 단말이 i1과 함께 i2의 bit 중 빔을 뜻하는 MSB 2 bit를 보고하게 된다. 이 때 순환하는 precoder의 i2는 i2= 4*i2’+k와 같이 정의할 수 있으며, 이 때, i2’은 단말이 보고하기 위해 가정한 빔 혹은 빔 조합을 뜻하는 i2의 MSB 2 bit를 의미한다. 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=1 와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=4*k + i2’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미할 수 있다.
Rank 2의 경우에는 빔들의 조합을 위하여 3 bit를 사용하고 co-phasing을 위해 1 bit를 사용하기 때문에, 이 경우 단말은 빔 혹은 빔 조합을 뜻하는 i2의 MSB 3 bit를 보고하게 된다. 이에 따라 순환하는 precode의 i2는 i2= 8*i2’+k와 같이 정의할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=2 와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=8*k + i2’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미한다. Rank 3-8의 경우 이와 유사한 방법으로 확장이 가능하다.
- 프리코더 인덱스 정의 방법 4
상기 프리코더 인덱스 정의 방법 4는 단말이 i11 또는 i12 중 하나와 이에 해당하는 i2 성분을 보고 하였을 때의 precoder 수로 정의하는 방법이다.
예를 들어, class A codebook을 사용하며 rank1의 경우 단말이 i12과 (또는 i11) 함께 i2의 bit 중 두 번째 차원의 빔을 뜻하는 MSB 1 bit를(또는 첫 번째 차원의 빔을 뜻하는 두 번째 MSB 1 bit를) 보고하게 된다.
이때 만약 상기 프리코더 인덱스 정의 방법 2를 추가할 경우 i2의 bit 중 co-phasing을 뜻하는 LSB 2 bit이 추가로 보고될 수 있다. 따라서, 이 때 순환하는 precoder의 i11(또는 i12)은 상기 표 4 또는 표 5에 따르는 페이로드 (payload)를 가진다.
또한 순환하는 precoder의 i2는 i2= 4*k + i2’ + 8*i2’’와 같이 정의할 수 있으며, 이 때 i2’은 단말이 보고하기 위해 가정한 co-phasing을 뜻하는 i2의 LSB 2 bit를 의미하고, i2’’은 단말이 보고하기 위해 가정한 두 번째 차원의 빔을 뜻하는 i2의 MSB 1 bit를 의미한다 (i11이 보고된 경우 상기 8*i2’’는 이에 맞게 6*i2’’로 수정될 수 있다). 따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=1 와 i1(또는 i11과 i12), 그리고 i2=4*k + i2’ + 8*i2’’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미한다.
따라서, 이 경우에는 Ck는 기 설정된 안테나포트 수 및 보고된 RI=1 와 i11(또는 i12), 그리고 보고되지 않은 i12(또는 i11), i2=4*k + i2’ + 8*i2’’에 의하여 지칭되는 precoding matrix를 의미한다.
상기 설명한 바와 같이 반폐루프 전송을 위한 프리코더 인덱스 정의 방법은 코드북의 종류, precoder cycling 방법 등 환경에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
상기에서 설명한 내용은 단말이 채널 상태 정보를 생성할 때 프리코더를 가정하는 방법에 대해서 설명하였다. 즉, 하나의 RB 내에서는 프리코딩이 같음을 가정하는 종래와 달리 상기 내용은 단말이 적어도 하나의 RB 내에서 RE 별로 프리코더를 순환하며 가장 좋은 채널 상태 정보를 갖는 빔 페어를 확인하기 위한 프리코더의 수를 결정하는 방법에 대한 것이다. 이와 같이 단말은 RE 레벨로 프리코더의 순환을 가정해 채널 상태 정보를 보고할 수 있으며, 기지국은 이를 이용해 데이터를 전송할 수 있다.
이하에서는 RE 별로 프리코더를 순환하는 경우에 기지국이 데이터를 전송하고, 단말은 데이터를 수신하는 방법에 대해 설명한다.
[제 2-2 실시예]
DMRS 기반 시스템에서 단말이 RE별로 프리코더 순환을 기반으로 전송하기 위해서는 상기에서 언급한 정의 방법들을 가정하여 채널 상태 정보를 만들고 보고하는 것이 필요하며, 추가로 DMRS를 RE별로 다르게 측정할 수 있도록 하여야 한다. 상기에 설명한 바와 같이 단말이 RE별로 DMRS 포트를 다르게 측정하기 위해서는 하기와 같은 방법을 고려할 수 있다.
● RE별 DMRS 포트 매핑 방법 1: 프리코더가 8개 이하 일 때, 하나의 RB를 기준으로 하여 DMRS 포트를 매핑
● RE별 DMRS 포트 매핑 방법 2: 프리코더가 9개 이상 일 때, 두개의 RB를 기준으로 하여 DMRS 포트를 매핑
● RE별 DMRS 포트 매핑 방법 3: 프리코더가 9개 이상 일 때, 네개의 RB를 기준으로 하여 DMRS 포트를 매핑
도 19는 LTE의 DMRS 구조를 이용하여 precoder 순환을 지원하는 방법을 도시한 도면이다.
도 19는 DMRS 포트 매핑 방법 1을 이용하여 순환하는 프리코더가 8개 이하 일 때, DMRS와 PDSCH RE를 매핑하기 위한 방법이다.
도 19에서 단말은 RB안에 존재하는 RE에 매핑되는 프리코더 순환을 적용할 수 있다.
도 19에서의 예시는 8개의 프리코더를 이용하여 순환할 때를 예시한 것이다.
도 19를 참고하면, 단말은 하나의 RB안에 채널 상태 보고를 생성할 때와 마찬가지로 0번부터 7번까지의 프리코더를 가정할 수 있다. 이 때, 단말은 PDSCH를 복호하기 위하여 순서대로 0번 프리코더 자리에는 DMRS 포트 7, 1번 자리에는 DMRS 포트8,…, 7번 자리에는 DMRS 포트 14번을 매핑할 수 있다.
따라서, 기지국은 각 프리코더 번호에 대응되는 RE에 전송하는 데이터와 상기 프리코더 번호에 대응되는 DMRS 포트에 동일한 프리코딩을 적용하여 송신할 수 있다. 따라서, 단말은 DMRS 포트에 적용된 프리코딩과 상기 DMRS 포트에 대응하는 프리코더 번호의 RE 에 적용된 프리코딩이 동일함을 이용해 데이터를 복조할 수 있다. 이 때, 기지국은 크기가 4인 OCC를 적용하여 동일한 RE에 네 개의 DMRS 포트를 할당할 수 있다.
도 19를 참고하여 설명하면, 단말은 프리코더 0, 1, 2, 3에 대응되는 DMRS 포트에서 수신된 DMRS를 이용해 각 프리코더에 대응되는 RE에서 수신된 데이터를 복조할 수 있다.
마찬가지로 단말은 프리코더 4, 5, 6, 7에 대응되는 DMRS 포트에서 수신된 DMRS를 이용해 각 프리코더에 대응되는 RE에서 수신된 데이터를 복조할 수 있다.
이 때, 해당 RB내에서 프리코더가 모두 순환되지 못하고 PRG 단위가 1보다 클 때에는 다음 RB에서 이전 RB에서 마지막으로 사용한 DMRS 포트 이후로 매핑하는 것도 가능하다.
예를 들어, 도 19에서는 3번까지 순환되었으므로 마지막으로 사용 된 DMRS 포트는 10이다. 따라서, 다음 RB에서는 0번 자리에서 포트 11번부터 시작하는 것도 가능하다. 상기의 예시에서는 프리코더 8개일 때를 가정하였지만, DMRS의 구조에 맞추어 순환하는 프리코더의 수에 따라 4개 이하일 경우에는 크기가 2인 OCC를 적용하여 DMRS 포트를 할당할 수 있다.
이 경우에는 0번 자리에는 포트 7, 1번 자리에는 포트 8, 2번 자리에는 포트 9, 3번 자리에는 포트 10과 같이 할당 할 수 있다. 하지만, 이 경우에는 DMRS 전송을 위하여 항상 24개의 RE를 필요로 하므로 시스템 성능이 저하 될 수 있다.
따라서 시스템 성능 저하를 방지하기 위한 또 다른 예시는 MU-MIMO를 위해 설계 된 OCC4를 이용하는 방법이다. Rel-13 FD-MIMO에서 지원하는 DMRS enhancement는 DMRS 포트 7, 8, 11, 13을 한 번에 MU-MIMO에 사용할 수 있도록 하는 방법이다. 따라서, 이러한 방법을 이용하면 DMRS 오버헤드를 하나의 RB에 12개의 RE로 유지하면서 4개의 precoded channel을 전송할 수 있다.
이 경우에는 0번 자리에 포트 7, 1번 자리에 포트 8, 2번 자리에 포트 11, 3번 자리에 포트 13을 할당할 수 있다. 프리코더 4개를 순환할 때와 마찬가지로 프리코더 2개를 순환할 때는 크기가 2인 OCC를 적용하여 DMRS 포트를 할당할 수 있다. 이 때는 0번 자리에 포트 7, 1번 자리에 포트 8을 할당하게 된다.
상기의 설명에서 순환되는 프리코더의 수가 2, 4, 8을 예시로 하였지만, 이 수는 8개 이하의 임의의 수일 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 순환하는 프리코더의 수가 적을 경우 diversity gain을 충분히 얻을 수 없어 개루프 MIMO의 효과를 충분히 얻을 수 없다는 단점이 있으나, 해당 프리코더의 precoded channel을 얻기 위한 DMRS 오버헤드나 이를 위한 시그널링이 적을 수 있다는 장점이 있다.
상기 DMRS의 OCC 적용에 있어 채널 상태 보고를 위해 가정되는 방법의 설정에 따라 DMRS OCC 적용이 달라질 수 있다. 예를 들어, 표 7에서 나타낸 RB 단위의 빔 순환과 RE 단위의 4개의 co-phasing 순환 기반의 채널 상태 보고가 설정 된 경우 DMRS OCC는 4로 가정하고, 표 7 기반이지만 2개의 co-phasing 순환 기반의 채널 상태 보고 혹은 표 8 기반의 채널 상태 보고가 설정된 경우 DMRS OCC는 2로 가정할 수 있다.
도 20은 DMRS 포트 매핑 방법 2를 이용하여 순환하는 프리코더가 9개 이상 일 때, DMRS와 PDSCH RE를 매핑하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 20에서 단말은 RB안에 존재하는 RE에 매핑되는 프리코더 순환을 적용할 수 있다. 도 20에서의 예시는 16개의 프리코더를 이용하여 순환할 때를 예시한 것이다.
도 20에서 나타낸 것처럼 단말은 하나의 RB안에 채널 상태 보고를 생성할 때와 마찬가지로 0번부터 15번까지의 프리코더를 가정할 수 있다.
이 때, 단말은 PDSCH를 복호하기 위하여 8개 이하일 때와 마찬가지로 순서대로 0번부터 7번까지의 프리코더는 동일하게 사용할 수 있다. 상기에 언급한 바와 같이 0번 프리코더 자리에는 DMRS 포트 7, 1번 자리에는 DMRS 포트8,…, 7번 자리에는 DMRS 포트 22번을 매핑할 수 있다.
하지만, 하나의 RB내에는 8개의 프리코더에 해당하는 precoded channel만 전송 가능하다.
따라서, 이러한 경우에는 두 개의 RB를 묶어서 채널을 전송할 수 있다. 이 때, 8번 프리코더 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트 7, 9번 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트8, …, 15번 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트 22번을 매핑할 수 있다. 이렇게 함으로써 단말은 하나의 RB 기준으로 이전과 동일한 위치에서 DMRS 채널을 추정할 수 있고, 이를 통해 8개 보다 많은 프리코더 순환을 지원하는 것도 가능하다.
하지만, 이 경우 PRG의 단위가 항상 2개의 RB의 배수일 수 밖에 없다는 단점이 있고, 단말의 스케쥴링 관점에서도 제한이 있을 수 있다. 또한, RB 별로 0~7번에 해당하는 precoded channel과 8~15번에 해당하는 precoded channel 만을 추정 가능하므로 나머지 RB 부분에서는 보간법(interpolation)이나 외삽법(extrapolation)과 같은 방법을 이용하여 해당 RB의 채널을 추정하여야 하므로 채널 추정 성능이 저하 될 수 있다. 따라서, 도 21과 같은 DMRS 구조를 반폐루프 MIMO를 위해 지원함으로써 채널 추정 성능을 향상 시키는 것도 가능하다. 도 21은 DMRS 포트를 두 개의 RB 단위로 나누어 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
기존의 DMRS는 상기에서 언급한 바와 같이 포트 별로 한 RB내에 주파수 3개 위치와 시간 심볼 4개를 기반으로 하여 12 RE를 점유하여 전송되었다.
하지만, 도 21을 참고하면, 하나의 포트가 전송되는 위치가 하나의 RB에서는 주파수 2개와 시간 심볼 4개를 기반으로 한 8개의 RE일 수 있으며, 다른 RB 에서는 주파수 1개와 시간 심볼 4개를 기반으로 한 4 RE일 수 있다.
이와 같이 DMRS 포트를 두 개의 RB로 나누어 전송함으로써 DMRS 포트 전송을 위한 기준 신호를 RB내에 고루 위치 하도록 할 수 있다. 이 경우에 채널 추정 성능은 도 20과 비교하여 향상 될 수 있다는 장점이 있지만, 단말이 채널 추정하는 위치가 기존의 1 RB 기반의 구조와 달라져 새로운 하드웨어를 필요로할 수 있다.
이 때, DMRS 포트 매칭 방법 2를 이용한 방법은 항상 rank 1이나 2에서도 24개의 RE를 사용하여 DMRS 오버헤드가 증가하며 이에 따라 시스템 성능이 저하될 수 있다. 상기에서 언급한 매핑 방법 1과 마찬가지로 이러한 매핑 방법 2는 도 20에서와 마찬가지로 해당 방법은 9개 이상 16개 이하의 순환 프리코더 하에서 자유롭게 응용하여 적용 가능하다.
도 22는 DMRS 포트 매핑 방법 3을 이용하여 순환하는 프리코더가 9개 이상 일 때, DMRS와 PDSCH RE를 매핑하기 위한 방법을 도시한 도면이다.
상기 매핑 방법 2에서 설명한 방법은 상기에서 언급한 바와 같이 rank 1에서도 항상 24개의 RE를 점유하여야 하기 때문에 시스템 성능이 저하되게 된다.
따라서, 이를 해결하기 위하여 12개의 RE에 OCC 4를 적용하여 4개씩의 DMRS 포트를 할당하고, 4개의 RB를 묶어 전송함으로써 이러한 오버헤드를 해결할 수 있다.
도 22에서의 예시는 DMRS 포트 매핑 방법 2와 마찬가지로 16개의 프리코더를 이용하여 순환할 때를 예시한 것이다.
도 22에서 나타낸 것처럼 단말은 하나의 RB안에 채널 상태 보고를 생성할 때와 마찬가지로 0번부터 15번까지의 프리코더를 가정할 수 있다.
이 때, 단말은 PDSCH를 복호하기 위하여 첫번째 RB에서는 순서대로 0번부터 3번까지의 프리코더를 매핑할 수 있다. 따라서, 0번 프리코더 자리에는 첫번째 RB의 DMRS 포트 7, 1번 자리에는 첫번째 RB의 DMRS 포트8, 2번 자리에는 첫번째 RB의 DMRS 포트 11, 3번 자리에는 첫번째 RB의 DMRS 포트 13번을 매핑할 수 있다.
하지만, 하나의 RB내에는 4개의 프리코더에 해당하는 precoded channel만 전송 가능하므로, 네 개의 RB를 묶어서 채널을 전송하여야 한다.
따라서, 4번 프리코더 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트 7, 5번 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트8, 6번 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트11, 7번 자리에는 두번째 RB의 DMRS 포트13, …, 15번 자리에는 네번째 RB의 DMRS 포트 13번을 매핑할 수 있다. 이렇게 함으로써 단말은 하나의 RB 기준으로 이전의 4개의 직교 레이어를 지원하는 MU-MIMO와 동일한 위치에서 DMRS 채널을 추정할 수 있고, 이를 통해 8개 보다 많은 프리코더 순환을 지원하는 것도 가능하다.
하지만, 이 경우 PRG의 단위가 항상 4개 RB의 배수일 수 밖에 없으며, 이에 따라 단말의 스케쥴링 관점에서도 제한이 있을 수 있다.
또한, RB 별로 0~3번, 4~7번, 8~11번, 12~15번에 해당하는 precoded channel 만을 추정 가능하므로 나머지 RB 부분에서는 보간법(interpolation)이나 외삽법(extrapolation)과 같은 방법을 이용하여 해당 RB의 채널을 추정하여야 하므로 채널 추정 성능이 저하 될 수 있다. 따라서, 도 23와 같은 DMRS 구조를 반폐루프 MIMO를 위해 지원함으로써 채널 추정 성능을 향상 시키는 것도 가능하다.
도 23는 기존의 DMRS 포트 구조와 달리 DMRS 포트를 네 개의 RB 단위로 나누어 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
기존의 DMRS는 상기에서 언급한 바와 같이 포트 별로 한 RB내에 주파수 3개 위치와 시간 심볼 4개를 기반으로 하여 12 RE를 점유하여 전송되었다.
하지만, 도 23을 참고하면, 하나의 포트가 전송되는 위치를 하나의 RB별로 주파수 1개와 시간 심볼 4개를 기반으로 한 4 RE 로 나누어 전송함으로써 DMRS 포트 전송을 위한 기준 신호를 RB내에 고루 위치 하도록 할 수 있다.
이 경우에 채널 추정 성능은 도 8과 비교하여 향상 될 수 있다는 장점이 있지만, 단말이 채널 추정하는 위치가 기존의 1 RB 기반의 구조와 달라져 새로운 하드웨어를 필요로 하게 된다. 상기에서 언급한 매핑 방법 1과 2에서와 마찬가지로 상기 매핑 방법 3은 9개 이상 16개 이하의 순환 프리코더 하에서 자유롭게 응용하여 적용 가능하다.
[제 2-3 실시예]
상기에선 언급한 RE와 DMRS 포트 매핑은 rank 1 전송에서는 가능하지만, rank 2 에서는 추가 layer를 위한 precoded channel을 추정하기 위하여 추가로 포트 매핑 방법이 정의 되어야 한다. 이 때, 이러한 추가 layer를 위한 포트 매핑은 해당 RE에 DMRS 포트 매핑에 대한 오프셋을 정의함으로써 해결할 수 있다.
현재 class A 코드북의 config 2, 3, 4에서 rank 2의 빔그룹에서는 8개의 빔조합과 2개의 co-phasing을 이용하여 rank 2를 지원한다. 이 때, 이 조합은 동일한 빔과 co-phasing이 다른 것에서 발생하는 4개의 빔조합과 빔이 다른 것에서 발생하는 4개의 빔조합으로 나눌 수 있다.
빔이 같을 경우에는 하나의 빔그룹에서 지원하는 4개의 빔을 기반으로 직교하는 빔을 이용한다.
빔이 다른 것에서 발생하는 4개의 빔조합은 빔그룹 안의 4개의 빔을 기준으로 (0,1), (2,3), (0,3), (1,3) 번째 빔들의 조합을 이용하여 구성할 수 있다. 따라서, 다른 빔에서 발생하는 빔의 조합을 지원하기 위해서 RE 위치 별로 오프셋을 정의할 수 있다. 상기 빔 조합을 기반으로 예시할 경우 OCC2를 사용할 때, 0번 프리코더는 7번 포트, 8번 포트와, 1번 프리코더는 9번 포트, 10번 포트와 2번 프리코더는 7번 포트 10번 포트와, 3번 프리코더는 8번 포트, 10번 포트와 연결하여 사용할 수 있다.
마찬가지로, OCC4를 사용할 때에는 0~3번 프리코더를 기준으로 (7,8), (11,13), (7,13), (8,13)과 같이 DMRS 포트를 매핑 할 수도 있다. 또 다른 일례로 단말이 co-phasing을 보고한다고 가정하고, 해당 DMRS에 직교하는 빔이 바로 다음 DMRS 포트에 전송됨을 가정할 수도 있다.
예를 들면, 7번의 직교 빔은 8번, 9번의 직교 빔은 10번, 11번의 직교 빔은 12번, 13번의 직교 빔은 14번과 같다. 이 방법을 이용하여 8개의 빔조합을 모두 지원하면 (7,8), (9,10), (11,12), (13,14), (7,10), (11,14), (7,14), (9,14)와 같이 포트 매핑을 정의할 수도 있다.
이러한 포트 매핑은 코드북을 기반으로 하여 표준에 직접적으로 정의하는 것도 가능하며, RRC에 16개의 프리코더에 해당 하는 오프셋 혹은 DMRS 포트 조합을 설정하는 것도 가능하다. 상기의 예시에서는 rank2에 대해서만 설명하였지만, 상기의 예시는 rank 2 이상의 전송에서 모두 응용 가능하다.
또한, 상기에서는 각각의 RE 별로 다른 DMRS port를 사용하는 것을 가정하여 설명하였지만, 동일한 DMRS 포트를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 2개의 DMRS port를 가정할 경우 첫 번째 RE 에서는 (7,8) 두 번째 RE 에서는 (8,7)과 같이 layer 별로 순환 (permutation)을 적용하는 것이다. 단말은 반폐루프 전송이 설정된 경우, 상기와 같이 layer 별로 순환을 적용할 수 있다. 또한, Rank 3 의 경우 (7,8,9), (8,9,7), (9,7,8)과 같이 세 개의 RE 단위로 동일한 원리를 적용할 수 있으며, 마찬가지로 더 높은 rank에도 동일하게 적용 가능하다.
[제 2-4 실시예]MU-MIMO 전송을 위해서도 단말에게 포트 매핑에 대한 정보를 추가로 전달할 필요가 있다. 이 때, 반폐루프 전송이 설정된 경우, 단말은 낮은 rank에 대해서만 지원할 수 있다. 이 때, 낮은 rank란 단말이 사용할 수 있는 rank 보다 작은 값을 갖는 rank를 의미할 수 있으며, 예를 들어, 단말은 rank 2만을 지원할 수 있다. MU-MIMO 전송을 위해서는 하나의 RE에 각각의 단말을 위하여 다른 프리코더가 매핑되어야 한다. 하지만, 동일한 포트 매핑을 사용하게 되면 동일한 프리코더를 이용해 PDSCH를 복호해야 하기 때문에, 추가 정보를 이용해 동일한 RE에서 다른 프리코더를 사용할 수 있도록 해주는 방법이 필요하다. MU-MIMO 전송을 위해서 가능한 방법은 하기와 같다.
● 반폐루프 MIMO에서 MU-MIMO 전송 가능 방법 1: 단말에게 DMRS 포트 시작 포트를 지시하고, 단말은 해당 포트를 기준으로 DMRS 포트를 순환
● 반폐루프 MIMO에서 MU-MIMO 전송 가능 방법 2: 단말에게 오프셋을 지시하고, 단말은 원래 시작포트에 해당 오프셋을 적용한 후에 DMRS 포트를 순환
● 반폐루프 MIMO에서 MU-MIMO 전송 가능 방법 3: 전체 가능 DMRS 포트를 나누어 사용하고, 어느 쪽을 사용하여야 할지를 지시
- MU-MIMO 전송 가능 방법 1
MU-MIMO 전송 가능 방법 1은 MU-MIMO 전송을 위하여 각 단말에게 시작 포트를 지시하고, 단말은 해당 포트를 기준으로 DMRS를 순환하는 방법이다. 표 9는 MU-MIMO를 위한 안테나 포트 (antenna port), 스크램블링 식별자 (scrambling ID), 레이어 수 지시자 (number of layers indication)를 도시한 것이다.
[표 9] Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
Figure PCTKR2017001198-appb-I000035
상기 표 9의 필드를 이용하여 단말은 DMRS 포트를 할당 받고, 이를 시작점으로 하여 MU-MIMO 동작을 할 수 있다.
일례로, 단말이 rank 1 port 11번을 지시 받고, DMRS 순환 순서가 7-8-11-13 일 경우에, 해당 단말은 11-13-7-8과 같이 DMRS를 순환하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 DMRS 포트 지시를 통하여 단말이 OCC2와 OCC4 기반의 DMRS port 순환 (cycling)을 다르게 지시할 수 있다.
상기의 코드워드 1 (codeword 1)에 대하여 value 0, 1, 2, 3의 경우 1 layer port 7과 port 8을 나타낸다. 이 때, value 0, 1의 경우 단말은 해당 PDSCH 복호에 있어 port 7, 8의 순서로 PDSCH를 복호하게 된다.
이와 달리, value 2, 3의 경우 단말은 port 8, 7의 순서로 복호하게 된다. 이 때, 해당 DMRS는 OCC2 기반일 수 있고, 이를 선택하는 것은 단말 구현에 맡겨져 OCC=2는 명확히 표현되지 않을 수 있다.
Value 4 ~ 11의 경우 단말은 해당 지시된 값에 따라 (port 7, 8, 11, 13), (port 8, 11, 13, 7), (port 11, 13, 7, 8), (port 13, 7, 8, 11)과 같이 PDSCH 복호에 RE 별로 적용하는 DMRS port를 달리할 수 있다. 이 때, 상기 표를 모두 반폐루프 전송을 위해 적용하는 것이 아닌 부분 인덱스에 반폐루프 전송이 아닌 폐루프 (closed-loop) 전송을 지원할 수 있다.
예를 들어, 코드워드 1 (codeword 1)의 value 0~3이 지시 된 경우 OCC 2 기반의 spatial multiplexing을 지원하고 value 4~11이 지시 된 경우 OCC 4 기반의 반폐루프 전송을 지원하는 방법이다.
이러한 방법은 OCC 2가 상대적으로 단말의 고속 이동에 강하여 나은 채널 추정 성능을 지원할 수 있다는 장점이 있다.
이와 반대로 OCC2를 반폐루프 전송을 지원하고 OCC4를 폐루프 전송을 지원하는 것도 가능한 방법이며, 이 때에는 더 많은 수의 직교한 DMRS port들을 이용하여 MU-MIMO를 전송할 수 있다는 장점이 있다.
상기의 예시에서는 반폐루프 지시를 위하여 시작하는 DMRS port 만을 나타내는 것을 예시하였지만, 모든 DMRS port 들이 다 표현될 수도 있다. 예를 들어, 1 layer port 7의 경우 1 layer cycling of port 7, 8, 1 layer cycling of port 7, 8, 11, 13 (OCC=4)와 같이 표현될 수도 있다. 시작 port가 8일 경우 마찬가지로 1 layer cycling of port 8, 7, 1 layer cycling of port 8, 11, 13, 7 (OCC=4)과 같을 수 있다.
- MI-MIMO 전송 가능 방법 2
MU-MIMO 전송 가능 방법 2는 MU-MIMO 전송을 위하여 각 단말에게 오프셋을 DCI로 전송하는 방법이다.
상기에서 언급한 포트 할당은 SU-MIMO를 위한 것으로 MU-MIMO 전송에는 필요치 않다. 이는 SU-MIMO에서는 단말이 지시한 그룹에 해당하는 프리코더를 순환하는 폐루프 MIMO 의 특징 때문이다. 따라서, 상기 포트 할당을 MU-MIMO 전송에 사용하기 위하여 기존과 달리 사용할 수 있다.
이러한 기존과 다른 포트 할당 table이 사용되는 조건은 RRC를 통해 설정되거나 혹은 폐루프 MIMO를 지원하는 TM의 설정 등의 방법을 통해 설정될 수 있으며, 추가 DCI 1 bit를 이용하여 전달하는 것도 가능하다.
이 때, 해당 DCI를 이용하여 단말에게 rank와 오프셋을 전달함으로써 단말은 첫 RE에 해당하는 프리코더 혹은 DMRS port가 무엇인지를 확인하고 이후 순서에 따라 RE 별로 프리코더를 적용할 수 있다. 이 때, 상기 DCI는 3비트 또는 4비트로 구성될 수 있으며, 예를 들어, Rel-12 DMRS DCI의 경우 3 bit, Rel-13 DMRS DCI의 경우 4 bit로 구성될 수 있다.
이러한 오프셋은 프리코더 인덱스나 RE 위치 기반으로도 정의될 수 있으며, DMRS 포트를 기반으로도 정의 될 수 있다. 프리코더 인덱스나 RE 위치 기반으로 정의 될 경우 오프셋 4를 전달 받으면, 처음에 해당하는 RE 위치 0 혹은 프리코더 0을 RE 위치 4 혹은 프리코더 4로 인식하여 DMRS 매핑을 적용하며, DMRS 포트 기반의 오프셋을 할당 받을 경우 첫 RE을 7번 기반 DMRS 포트 매핑에서 해당 오프셋만큼의 수를 더하여 4의 경우 11번 DMRS 포트 매핑으로 시작하는 것을 고려할 수 있다.
- MU-MIMO 전송 가능 방법 3
MU-MIMO 전송 가능 방법 3은 전체 DMRS 포트를 MU-MIMO 전송에 해당하는 단말의 수만큼으로 나누어 사용하는 것이다.
일례로, 하나의 RB에서 OCC4인 DMRS 7,8,9,10,11,12,13,14를 단말 두 개의 반 폐루프 MIMO를 위해 사용한다면, 이를 반으로 나누어 7,8,11,13은 단말 0 에게 할당하고, 9,10,12,14는 단말 1 에게 할당하는 것이다.
이 때, 단말의 수를 정하는 방법에는 사전에 표준에 정의해 놓는 방법, RRC를 통해 설정하는 방법, 동적으로 지시하는 방법이 가능하다.
사전에 표준에 정의해 놓는 방법은 예를 들어, 2명으로 표준에 정해놓는 것이다. 이 경우, 스케줄링 된 단말의 수를 DMRS를 지시하기 위한 DCI를 통해 전달할 필요가 없거나 DCI 디자인 단계에서 이를 반영한 디자인이 가능하다.
예를 들어, 2명으로 정해 놓은 경우 rank 1 7이 할당 된 경우 해당 단말은 7-8-11-13 순으로 프리코더를 순환할 수 있으며, rank 1 9가 할당 된 경우 해당 단말은 9-10-12-14 순으로 프리코더를 순환할 수 있다.
RRC를 통해 설정하는 방법은 RRC를 통해 MU-MIMO가 몇 개의 단말에서 이루어지는 지를 설정하는 것이다. 이를 통해, 기지국이 지시하는 DMRS를 위한 DCI 테이블이 해당 단말 수에 맞게 디자인 된 테이블로 변경될 수 있다.
동적으로 할당하는 방법은 DMRS DCI 테이블에 간접적으로 명시된, 혹은 개별 필드를 두어 단말에게 몇 명이 할당 되는 지를 명시하는 것이다. 일례로, 두 명일 때는 상기에서 언급한 바와 같이 7-8-11-13, 9-10-12-14, 네 명일 때는 7-8, 11-13, 9-10, 12-14와 같이 나누어 사용할 수 있다. 이를 4개의 DMRS 포트에 적용할 때에는 7-8, 11-13으로 나누어 사용할 수 있으며, 하기 표 10의 예시와 같은 DMRS 지시 필드를 이용하여 지원될 수 있다.
[표 10] Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
Figure PCTKR2017001198-appb-I000036
상기에 더하여 반폐루프 전송을 위한 DMRS 지시 테이블은 기존의 테이블 보다 더 낮은 rank를 지원할 수 있다. 반폐루프 전송은 높은 이동성을 갖기 때문에 채널 상태 보고가 상대적으로 부정확한 단말들을 위한 것이며, 이러한 단말은 높은 rank를 지원하기 힘들 수 있다. 따라서, 이러한 단말들에게 낮은 rank 만을 지원함으로써 DCI 전달을 위한 오버헤드를 줄여 효과적으로 전달할 수 있다. 하기 표 11 내지 15는 rank가 2로 제한되는 경우의 DMRS 지시 테이블을 예시한 것이다.
[표 11] Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
Figure PCTKR2017001198-appb-I000037
표 12 Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
(a)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000038
(b)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000039
표 13 Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
(a)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000040
Figure PCTKR2017001198-appb-I000041
(b)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000042
Figure PCTKR2017001198-appb-I000043
표 14 Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
(a)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000044
(b)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000045
표 15 Antenna port(s), scrambling identity and number of layers indication
(a)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000046
(b)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000047
[제 2-5 실시예]
반폐루프 MIMO 전송을 하기 위하여 기존의 PRG의 정의를 다르게 할 수 있다. 이 방법은 반폐루프 MIMO 전송을 위한 조건이 만족되었을 때, 단말은 이를 인식하고 기존의 개루프 (PMI/RI 보고가 설정되지 않았을 때)나 폐루프 (PMI/RI 보고가 설정되었을 때)와 다른 PRG를 사용하는 방법이다.
상기에서 언급한 바와 같이 PMI/RI 보고가 설정되지 않았을 때, 단말은 프리코딩 적용 단위를 한 RB로 가정하여 디코딩 (decoding) 하고, 설정된 경우에는 표 4를 통해 시스템 대역폭에 따라 정의 된 PRB 수에 따라 프리코딩 적용 단위를 가정하게 된다.
이는 개루프의 경우 채널 호혜성 (channel reciprocity)를 이용하여 상향 링크 기준 신호 (SRS 등)을 이용하여 하향 링크 채널을 알아낼 수 있는 TDD 시스템은 하향 링크 채널에 필요한 프리코딩 정보를 얻기 위하여 PMI 보고가 필요한 FDD 시스템과 달리 기준 신호를 통하여 자유롭게 채널 상태 정보를 알아낼 수 있으며, 이에 따라 각 PRB에 다른 프리코딩을 적용함으로써 성능 향상을 꾀할 수 있기 때문이다.
반폐루프 전송에서, 표 7과 표 8에서 언급한 diversity gain을 확대하고 beam 별로 다른 precoder 추정을 허용할 수 있도록 하기 위하여 반폐루프 전송에서도 기존의 PRB bundling 보다 작거나 PRB bundling이 되지 않은 1 RB 기반의 PRG size를 허용할 수 있다. 또한, 반대로 DMRS 성능 향상을 위하여 단말이 할당 된 전체 PRB 혹은 더 큰 크기의 PRG를 사용할 수 있도록 하여 DMRS 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다. 이를 위해 하기의 방법으로 PRG를 정의할 수 있다.
● 반폐루프 전송을 위한 PRG 단위 정의 방법 1: 단말이 할당 된 전대역을 동일한 프리코딩으로 가정
● 반폐루프 전송을 위한 PRG 단위 정의 방법 2: 기존 개루프/폐루프와 다른 PRG 단위를 정의하여 사용
- PRG 단위 정의 방법 1
첫 번째 PRG 단위 정의 방법은 단말이 할당 된 전대역을 동일한 프리코딩으로 가정하는 방법이다. 단말은 하향링크 데이터 전송을 위해 하향 링크 DCI를 통해 단말에게 할당 된 하향 링크 자원 정보, MCS, 전송에 필요한 DMRS 수 등을 동적으로 전달받을 수 있다. 이러한, 단말이 할당 받은 전대역의 DMRS 포트 각각에 동일한 프리코딩이 전송되는 것으로 가정할 수 있도록 하는 것이다. 이 방법은 DMRS 추정 성능을 향상 시킬 수 있지만, 주파수 별로 다른 프리코딩을 적용하는 것이 불가능하여 이러한 방법을 통해 성능 향상을 꾀할 수는 없다.
- PRG 단위 정의 방법 2
두 번째 PRG 단위 정의 방법은 부분적으로 서브밴드 별 프리코딩을 적용할 수 있도록 허용하기 위하여 기존 보다 더 낮거나 높은 수의 PRG를 사용하도록 하는 것이다.
이를 위한 첫번째 방법은 특정 수로 고정하는 방법이다. 반 폐루프 채널 상태 보고 및 DMRS port 순환을 지원할 경우, PRB 번들링 (PRB bundling)을 지원하지 않는 하나의 RB 만을 이용하도록 할 수 있다. 또한, 이러한 기존과 다른 PRG bundling 크기는 시스템 대역에 대해 비례하여 사용하도록 표준에 사전에 지정할 수도 있다. 표 16와 표 17은 이러한 PRG 정의의 예시이다.
표 16는 기존의 PRG 사이즈 보다 더 낮은 수의 PRG 사이즈를 지원하여 단말이 높은 diversity를 얻을 수 있도록 한 것이다.
표 17은 기존의 PRG의 두 배의 PRB 들이 같은 프리코딩을 통해 전송할 수 있도록 한 것에 시스템 대역이 100 RB 일 경우, 좀 더 높은 PRG를 사용할 수 있도록 허용한 것이다.
100 RB의 경우 기존 테이블에서 50 RB에 비하여 더 적은 숫자의 PRG를 갖고 있으며, 반폐루프의 경우 더 높은 대역을 갖고 있음에도 불구하고 낮은 PRG를 사용하여 더 높은 성능을 얻게 될 수 없을 수 있기 때문에 해당 표가 사용될 수 있다.
[표 16] PRG definition example 1 for smaller size of PRG in semi closed-loop
Figure PCTKR2017001198-appb-I000048
[표 17] PRG definition example 2 for larger size of PRG in semi closed-loop
Figure PCTKR2017001198-appb-I000049
또한, 이러한 반폐루프 전송 및 채널 상태 보고 그리고 다른 크기의 PRG를 기반으로 한 전송은 하기와 같은 방법들을 기반으로 하여 이루어 질 수 있다.
● 반폐루프 설정 방법 1: DCI를 통해 전달
● 반폐루프 설정 방법 2: 반폐루프 전송을 알리는 DCI format 전송을 통해 전달
● 반폐루프 설정 방법 3: 반폐루프 채널 상태 보고 및 전송을 지원하는 전송모드(TM, transmission mode)를 통해 간접적으로 설정
● 반폐루프 설정 방법 4: 반폐루프를 지원하는 DMRS 테이블 설정을 통해 간접적으로 설정
● 반폐루프 설정 방법 5: 반폐루프를 지원하는 채널 상태 보고 모드 설정을 통해 간접적으로 설정
● 반폐루프 설정 방법 6: 직접적인 RRC 필드 설정을 통해 설정
- 반폐루프 설정 방법 1
반폐루프를 설정하는 첫번째 방법은 DCI 필드를 통해 동적으로 설정하는 방법이다. 기지국은 하향링크 데이터 전송을 위해 하향 링크 DCI를 통해 단말에게 할당 된 하향 링크 자원 정보, MCS, 전송에 필요한 DMRS 수 등을 동적으로 전달한다. 첫번째 방법에 따르면, 기지국은 DCI 전송 시에 1 bit를 추가하여 해당 설정을 알릴 수 있다.
이러한 방법은 단말에게 동적으로 PRG 단위를 알릴 수 있어 반폐루프가 아닌 개루프 혹은 폐루프 동작에도 DMRS 채널 추정 성능 향상을 꾀할 수 있다는 장점이 있지만, DCI bit가 추가 되어 DCI 전달을 위한 커버리지가 저하될 수 있다.
또한, 상기에서 언급하였듯이 직접적인 1 bit가 아닌 간접적인 1 bit를 통하여 전달 될 수도 있다.
- 반폐루프 설정 방법 2
반폐루프를 설정하는 두번째 방법은 반폐루프 전송을 알리는 DCI format 사용하는 방법이다.
반폐루프 전송을 위해 기존과 다른 DCI format (예를 들어 DCI format 2E)가 사용될 수 있다. 이 경우, 단말이 DCI 복호 중 DCI format 2E가 수신될 경우 반폐루프가 설정되었음을 확인할 수 있으며, 해당 PRG 사용을 인지하고 사용할 수 있다.
해당 방법은 반폐루프 동작에만 동적으로 이러한 반폐루프 전송을 지원할 수 있다는 장점이 있으나, 상기와 같이 반폐루프가 아닌 동작에는 지원할 수 없으며, 또한 단말이 blind decoding해야 하는 PDCCH format의 수가 늘어날 수도 있다.
- 반폐루프 설정 방법 3
반폐루프를 설정하는 세번째 방법은 반폐루프 전송을 알리는 TM 설정을 통해 간접적으로 설정하는 방법이다.
LTE에서 TM은 기지국이 해당 단말에게 어떠한 전송 방법을 통해 전송할 것인지를 알리기 위한 방법이며, 이를 통해 단말은 해당 기지국이 CRS 혹은 DMRS를 기반으로 PDSCH 를 전송하는지 어떠한 DCI format 을 사용하는지 등을 확인할 수 있다.
따라서, 반폐루프를 전송을 알리는 TM을 정의하여, 상기 TM 설정을 통해 반폐루프가 설정되었음을 단말에 설정할 수 있다.
이러한 방법은 추가적인 DCI 및 RRC 오버헤드를 필요로 하지 않는다는 장점이 있으나 동적으로 해당 PRG 변경 및 반폐루프 채널 상태보고 및 전송을 지원할 수는 없다는 단점이 있다. 이러한 TM은 LTE에서 기존에 지원하는 TM10에 더하여 TM11 일 수 있다.
- 반폐루프 설정 방법 4
반폐루프를 설정하는 네번째 방법은 반폐루프를 지원하는 DMRS 테이블 설정을 통해 간접적으로 설정하는 방법이다.
반폐루프 전송을 위해서는 상기에서 언급한 바와 같이 새로운 DMRS 포트 및 layer 전송을 알려주기 위한 방법을 필요로 하며, 이는 RRC 필드를 통해 설정될 수 있다. 따라서, 이러한 RRC 필드가 설정되었을 경우 자동적으로 반폐루프 전송을 사용하도록 함으로써 지원할 수도 있다. 이러한 방법 역시 이러한 방법은 추가적인 DCI 및 RRC 오버헤드를 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.
- 반폐루프 설정 방법 5
반폐루프를 설정하는 다섯번째 방법은 반폐루프를 지원하는 채널 상태 보고 모드 설정을 통해 지원하는 방법이다.
상기에서 언급한 RE별 프리코딩 전송 방법을 지원하기 위해서는 해당 상황에 맞는 채널 상태 보고를 필요로 하며, 이러한 채널 상태 보고 설정은 RRC를 통해 단말에게 알려질 수 있다. 따라서, 이러한 채널 상태 보고 필드가 설정되었을 경우 자동적으로 PRG 확장을 사용하도록 함으로써 반 폐루프를 지원할 수도 있다.
이러한 방법 역시 이러한 방법은 추가적인 DCI 및 RRC 오버헤드를 필요로 하지 않는다는 장점이 있으나 동적으로 해당 PRG 확장을 지원할 수는 없다.
표 18는 이러한 반폐루프를 지원하는 RRC 설정을 예시한 것이다.
[표 18] Example of configuration for semi-open-loop transmission
Figure PCTKR2017001198-appb-I000050
상기의 표에서 DMRS 기반의 반폐루프 전송 방법은 transparent와 non-transparent의 두가지 방법이 있을 수 있으며, 상기에서 transparent-DMRS 가 설정될 경우 본 발명에서 나타내는 방법이 지원될 수 있다.
또한, 해당 transparent-DMRS 필드에는 OCC 등의 다양한 설정이 추가적으로 지원될 수 있다.
- 반폐루프 설정 방법 6
반폐루프를 설정하는 여섯번째 방법은 PRG 크기 지원에 따른 추가적인 RRC 필드를 통하여 설정하는 방법이다.
PRG 크기에 대한 별도의 필드를 둠으로써 기지국이 단말에게 어떠한 전송 동작을 지원할 때 반폐루프 전송, 채널 상태 보고 및 PRG 변경을 지원할지에 대한 여부를 알려줄 수 있다. 이러한 방법은 DCI 오버헤드는 필요치 않으나 RRC 필드 오버헤드는 필요로 한다. 또한, 동적으로 PRG 확장을 지원할 수 없다.
하기 표 19는 PRG 크기 지원과 CDM 설정에 필요한 직접적인 RRC 필드를 예시한 것이다.
[표 19] Example of configuration for CDM type and PRG type
Figure PCTKR2017001198-appb-I000051
상기의 예시에서 cdmType이 cdm2 인 경우 co-phase {1,-1}과 {j, -j}를 PRG 별로 번갈아가며 사용할 수 있으며, PRGtype의 경우 single RB 일 때는 하나의 RB를 기반으로 multiRB의 경우에는 복수개의 RB를 기반으로 할 수 있다. 이 때, 복수개의 RB는 표준에 사전에 정해진 값이나 시스템 대역에 따라 달라지는 값일 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, PRG는 연속적으로 할당 받을 수 있으며, 또는 스케줄링 받은 PRG를 전체 PRG로 가정하여 사용하는 방법도 사용할 수 있다.
상기 본 발명에서 개루프 전송과 폐루프 전송의 중간 단계인 해당 전송을 반폐루프로 언급하였으나 이는 반개루프 (semi-open-loop)으로도 바뀔 수 있으며, 이외에도 빔 다이버시티 (beam diversity), 분산 전송 (distributed transmission) 등 다양한 방법으로 표현 가능하다.
본 발명의 실시예들은 프리코더 순환 기반의 반폐루프 MIMO 동작뿐 아니라 SFBC 등의 다양한 기술을 기반으로 한 전송에 혼용될 수 있다. 예를 들어, rank 1에는 SFBC 기반의 반폐루프 MIMO 동작을 지원하고, rank 2에는 프리코더 순환 기반의 반폐루프 MIMO 동작을 지원하는 것도 가능하다.
도 24은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 24를 참조하면 단말은 2410 단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다.
이후에, 단말은 2420 단계에서 적어도 하나 이상의 2, 4, 8 port CSI-RS위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성할 수 있다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다.
단말은 2430단계에서 해당 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정할 수 있다. 이 때, 단말은 RE 레벨에서의 프리코더 순환을 가정해 채널 상태를 추정할 수 있다. 단말은 상술한 방법을 이용해 프리코더의 수를 확인할 수 있으며, 상기 프리코더의 순환을 가정해 채널 상태 추정할 수 있다.
단말은 2440단계에서, 상기 추정한 채널 및 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다.
이후 단말은 2450 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
또한, 단말은 반폐루프 전송 (혹은 반개루프 전송)을 상위 레이어 시그널링 (예를 들어, RRC signaling)을 통해 설정 받을 수 있다.
따라서, 단말은 상술한 방법을 통해 확인된 프리코더의 수를 이용해 프리코더의 순환을 가정하여 채널 상태를 추정하고 이를 기지국에 보고할 수 있으며, 기지국이 전송하는 데이터를 수신할 수 있다. 이 때, 기지국은 RE 별로 프리코더를 순환하여 적용한 데이터와 프리코더 별로 매핑된 DM-RS 포트를 통해 DM-RS를 전송할 수 있으며, 단말은 이를 수신할 수 있다.
이 때, 단말은 DMRS 포트 매핑에 대한 정보를 수신할 수 있다. 즉, 기지국은 DMRS 시작 포트를 단말에 알려주고 DMRS 포트를 순환하거나, DMRS 시작 포트와 오프셋을 알려주고 DMRS 시작 포트에서 해당 오프셋이 적용된 DMRS 포트를 순환할 수도 있으며, DMRS 포트를 나누어 사용할 수도 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
또는, 기지국은 각 RE 별로 다른 DMRS 포트를 사용하는 대신 동일한 DMRS 포트를 사용하되 layer 별로 순환을 적용할 수도 있으며, 단말에게 이에 대한 정보를 DMRS 포트 매핑 정보를 통해 수신할 수 있다.
따라서, 단말은 DM-RS를 이용하여 RE 별로 순환하여 프리코딩된 상기 데이터를 복조할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
또한, 단말반폐루프 전송이 설정된 경우에는 단말이 설정 받은 PRG 수에 따라 프리코딩 적용 단위를 가정할 수 있다. 이 때, 단말은 PRG를 연속적으로 할당 받을 수 있으며, 또는 스케줄링 받은 PRG를 전체 PRG로 가정할 수 있다. 구체적으로 PRG를 할당 받는 방법은 상술한 방법과 동일하며, 이하에서는 생략한다.
또한, 본 순서도에는 기재하지 않았지만, 단말은 채널을 추정하고, 데이터를 수신하여 복조하는 과정에서 상기에서 설명한 본 발명의 내용을 적용할 수 있다.
도 25은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 25을 참조하면 기지국은 2510 단계에서, 채널을 측정하기 위한 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 기지국은 2520 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 이후에 기지국은 구성된 CSI-RS를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 2530 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
또한, 기지국은 단말에 반폐루프 전송을 상위 레이어 시그널링 (예를 들어, RRC signaling)을 통해 설정할 수 있다.
따라서, 단말은 상술한 방법을 통해 확인된 프리코더의 수를 이용해 프리코더의 순환을 가정하여 채널 상태를 추정할 수 있으며, 기지국은 이를 수신할 수 있다. 그리고, 기지국은 채널 추정에 기반하여 단말에 데이터를 전송할 수 있다. 이 때, 기지국은 RE 별로 프리코더를 순환하여 적용한 데이터와 프리코더 별로 매핑된 DM-RS 포트를 통해 DM-RS를 전송할 수 있다.
이 때, 기지국은 DMRS 포트 매핑에 대한 정보를 전송할 수 있다. 즉, 기지국은 DMRS 시작 포트를 단말에 알려주고 DMRS 포트를 순환하거나, DMRS 시작 포트와 오프셋을 알려주고 DMRS 시작 포트에서 해당 오프셋이 적용된 DMRS 포트를 순환할 수도 있으며, DMRS 포트를 나누어 사용할 수도 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
또는, 기지국은 각 RE 별로 다른 DMRS 포트를 사용하는 대신 동일한 DMRS 포트를 사용하되 layer 별로 순환을 적용할 수도 있으며, 단말에게 이에 대한 정보를 DMRS 포트 매핑 정보를 통해 알릴 수 있다.
따라서, 단말은 DM-RS를 이용하여 RE 별로 순환하여 프리코딩된 상기 데이터를 복조할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
또한, 단말에는 반폐루프 전송 (혹은 반개루프 전송)이 설정된 경우에는 단말이 설정 받은 PRG 수에 따라 프리코딩 적용 단위를 가정할 수 있다. 이 때, 기지국은 PRG를 연속적으로 할당 받을 수 있으며, 또는 스케줄링 받은 PRG를 전체 PRG로 가정할 수 있다. 구체적으로 PRG를 할당 받는 방법은 상술한 방법과 동일하며, 이하에서는 생략한다.
또한, 본 순서도에는 기재하지 않았지만, 단말은 채널을 추정하고, 데이터를 수신하여 복조하는 과정에서 상기에서 설명한 본 발명의 내용을 적용할 수 있다.
도 26는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 26를 참조하면, 단말은 통신부(2610)와 제어부(2620)를 포함한다.
통신부(2610)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2610)는 제어부(2620)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
제어부(2620)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(2620)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(2620)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(2610)를 제어한다. 이를 위해 제어부(2620)는 채널 추정부(2630)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(2630)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.
또한, 기지국이 전송한 DCI를 기반으로 하여 본 발명의 실시예에서 설명한 해당 PDSCH 전송에 해당 하는 PRG의 크기 및 rank, DMRS 포트에 프리코더를 적용한 기준신호 매핑을 적용하여 PDSCH를 복호한다. 도 26에서는 단말이 통신부(2610)와 제어부(2620)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(2630)가 제어부(2620)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2620)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2610)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2620)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(2610)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(2620)는 상기 통신부(2610)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(2620)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(2610)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(2620)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2620)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다.
또한 제어부(2620)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2620)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(2620)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2620)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.
또한, 제어부 (2620)는 이외에 상기에서 설명한 단말의 모든 동작을 제어할 수 있다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 27을 참조하면, 기지국은 제어부(2710)와 통신부(2720)를 포함한다.
제어부(2710)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(2710)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(2710)는 자원 할당부(2730)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다.
통신부(2720)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(2720)는 제어부(2710)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 또한, 단말이 전송한 채널 상태 정보에서 얻은 rank, PMI 일부 정보, CQI 등을 기반으로 하여 해당 DMRS 포트에 본 발명의 실시예와 맞게 프리코더를 적용한 기준신호를 매핑하여 전송한다.
상기에서는 자원 할당부(2730)가 제어부(2710)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(2710)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(2720)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(2710)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(2720)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(2710)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(2720)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(2710)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.
이 때 제어부(2710)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(2710)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
또한, 제어부 (2720)는 이외에 상기에서 설명한 기지국의 모든 동작을 제어할 수 있다.
<제3 실시예>
본 실시 예는 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 반폐루프 전송(semi closed-loop transmission)을 수행하기 위하여 단말이 무선채널 상태를 측정하고 그에 의거 CSI(채널상태정보)를 생성, 기지국에 보고하는 방법에 대한 것이다.
한편, 상술한 바와 같이 상기 도 16에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. LTE/LTE-A release 12까지의 기지국에서 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트수가 1개 또는 2개일 경우 상기 도 16에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다.
기지국은 단말이 상기 패턴 중 어떠한 패턴을 사용하여 CSI-RS를 수신할지를 통보하기 위하여 상위 레이어 시그널링 (higher layer signaling)을 통하여 CSI-RS 포트 수 및 표 20의 CSI-RS Config.를 단말에게 알려줄 수 있다. 단말은 이를 기반으로 표 20을 참조하여 수신할 CSI-RS 패턴을 확인할 수 있다.
한편, 기지국은 상기 {1, 2, 4, 8}개 CSI-RS 포트 이외 추가로 12개 또는 16개의 CSI-RS 포트들을 통해 기준 신호를 전송하는 것이 가능하다. 이때 {1, 2, 4, 8}-port CSI-RS의 경우 기존과 같은 매핑 규칙 (mapping rule)을 따르며, {12, 16}-port CSI-RS의 경우 4 또는 8-port CSI-RS 패턴들의 조합으로 (aggregation) 구성된다.
표 21을 참조하면, 12-port CSI-RS의 경우 3개의 4-port CSI-RS pattern의 조합으로 (aggregation) 구성될 수 있으며, 16-port CSI-RS의 경우 2개의 8-port CSI-RS pattern의 조합으로 구성될 수 있다.
또한 12-/16-port CSI-RS에 대하여 길이 2 또는 4의 OCC를 이용하여 CDM-2 또는 CDM-4를 지원할 수 있다.
기지국은 채널상태, CSI-RS 전력 부스팅 (CSI-RS power boosting) 등 다양한 요소를 고려하여 CSI-RS CDM-2 또는 CDM-4 사용 여부를 higher layer signaling을 통해 단말에게 알려줄 수 있다.
한편, 안테나포트 수에 따라 서로 다른 종류의 패턴을 사용하는 CSI-RS 전송과는 달리, muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다. 두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 CSI-RS는 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호를 전송하며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 추가로 두개의 안테나포트에 대한 신호를 전송한다. {8, 12, 16}개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
[표 20] Mapping from CSI reference signal configuration to for normal cyclic prefix
Figure PCTKR2017001198-appb-I000052
[표 21] Aggregation of CSI-RS resources
Figure PCTKR2017001198-appb-I000053
상술한 바와 같이 LTE/LTE-A는 송신 빔 패턴 형성 시 수신기 측의 PMI 정보를 이용하는지 여부에 따라 폐루프(closed-loop) MIMO 전송과 개루프(open-loop) MIMO 전송을 지원한다.
LTE/LTE-A 시스템의 폐루프 MIMO 전송에서 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백할 수 있다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세가지가 있다.
랭크 지시자 (Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 공간 레이어 (spatial layer)의 개수
프리코더 매트릭스 지시자 (Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널 상태에서 선호하는 프리코딩 매트릭스 (precoding matrix)에 대한 지시자
채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI): 단말이 현재의 채널 상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate)
CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 신호대 간섭 잡음 비 (signal to interference plus noise ratio, 이하 SINR), 최대의 오류정정 부호화율 (code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 있다.
상기 RI, PMI, CQI는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 precoding matrix는 rank별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값과, RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값은 그 값이 동일하더라도 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 rank 값과 PMI 값이 기지국에서 적용되었다고 가정한다. 즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 경우, rank가 RI_X이고 precoding이 PMI_Y일 때, CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 CQI를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
LTE/LTE-A 개루프 MIMO 시스템의 경우 폐루프 MIMO 시스템과는 달리 수신기 측이 PMI 정보를 송신기 측으로 전달하지 않는다. 대신, 개루프 MIMO 시스템의 수신기는 시간 및 주파수 자원에 따라 CQI를 생성할 때 해당 시간 및 주파수 공간에 대하여 가정할 precoding으로 표준에 명시된 방식 또는 상위 시그널링에 의해 사전 설정된 precoding을 가정하여 지원 가능한 전송률을 구하고, 이를 CQI를 통해 송신기 측에 전달하게 된다. 수신기로부터 CQI를 받은 송신기는 해당 정보를 바탕으로 하여 단말이 어떠한 방식으로 통신을 하여야 할 지를 결정한다. 단말이 보고하는 PMI를 통하여 채널의 정보를 적응적으로 활용할 수 있는 폐루프 MIMO 전송은 채널의 시간적인 변화가 작은 환경에서 우수한 시스템 성능을 보인다. 한편 폐루프 MIMO 전송에 필요한 PMI 보고 overhead는 기지국 송신 안테나포트 수에 비례하여 늘어나게 된다. 정밀한 빔형성 및 간섭 관리, 또는 mmWave 도입을 위하여 기지국 송신 안테나포트 수가 점차 늘어나는 추세임을 감안하면 PMI 보고를 위한 overhead가 폐루프 MIMO에서의 병목이 될 수 있음을 유추할 수 있다. 또한 단말의 이동 속도가 매우 빠른 경우 채널의 신호성분(desired channel)과 간섭성분(interfering channel)이 모두 급변하게 될 수 있다. 이 경우 단말이 보고한 PMI의 유효성이 떨어지는 등의 문제로 폐루프 MIMO 전송의 성능이 크게 열화 될 수 있다. 반면, 개루프 MIMO 시스템의 경우 PMI 보고를 위한 overhead가 없고, channel randomization 효과로 인하여 채널 변화에 강인한 특성을 가진다. 한편 LTE/LTE-A의 개루프 MIMO 시스템은 CRS 기반으로 동작하기 때문에 최대 4개 안테나포트까지만 지원이 가능하며 PMI 정보 활용이 전혀 불가능하다는 단점이 있다.
상술한 바와 같이, 상기 개루프 MIMO 전송과 폐루프 MIMO 전송의 장점은 살리되 단점을 개선하기 위하여 반폐루프(semi closed-loop) MIMO 전송을 고려할 수 있다. 상기 반폐루프 MIMO에서는 먼저 빔 서브 셋 또는 빔 그룹 선택을 위하여 단말이 선호하는 PMI의 일부가 사용될 수 있다. 이후 기지국은 상기 선택된 빔 그룹에 포함되는 빔들을 순환시키는 (precoder cycling) 개루프 MIMO 전송의 형태로 PDSCH를 전송할 수 있다. 이는 PMI가 양자화 하는 전체 채널 방향에 대하여 생기게 폐루프 전송 방식을 적용하고 세부 프리코딩 적용 시 개루프 전송 방식을 적용하는 것으로 이해할 수 있다.
도 28은 상기 반폐루프 전송의 일례를 도시한 도면이다.
도 28을 참조하면 단말(302)은 기지국(301)에게 자신이 선호하는 rank 및 빔 그룹을 RI 및 첫 번째 PMI i1(303)으로 보고할 수 있다. 기지국은 이를 기반으로 precoder cycling 또는 CDD를(304) 수행하기 위한 프리코딩 벡터(또는 매트릭스)를 선택하고 반폐루프 기반 PDSCH를 전송할 수 있다.
상기 예시는 반폐루프 전송의 유일한 예시가 아니며 보고되는 PMI의 범위와 순환되는 PMI의 범위는 규격의 i1 그리고 i2와 다른 것도 가능하다. 일례로 상기 i1은 i11 또는 i12와 같이 하나 이상의 PMI를 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이 FD-MIMO 에서는 코드북을 생성하기 위하여 차원 별 안테나 수 및 해당 차원의 oversampling factor 그리고 빔 그룹의 형태를 나타내는 (N1,N2,O1,O1,Codebook-Config)을 설정한다. 이 때, i11은 첫 번째 차원의 첫 번째 PMI를 의미하며 수직(또는 수평)방향의 빔그룹을 지시한다. i12는 두 번째 차원의 첫 번째 PMI를 의미하며 수평(또는 수직)방향의 빔 그룹을 지시할 수 있다.
또 다른 예시로, 단말은 첫 번째 차원의 첫 번째 PMI에 해당하는 i11과 해당 차원에 해당하는 일부의 i2를 보고하고 기지국은 해당 차원의 PMI는 고정한 채로 두번째 차원의 PMI를 순환하여 사용할 수도 있다.
이 때, 반폐루프 MIMO를 사용함에 있어 순환 단위를 기존과 동일하게 RB로 할 것인지 아니면, RE별로 할 것인지에 따라 달라질 수 있다. 상술한 바와 같이 도 17은 RE 별로 precoding을 순환하는 것을 예시한 도면이다.
반폐루프 MIMO 전송의 성능은 이를 구성하는 폐루프 전송 방식과 개루프 전송 방식에 크게 영향을 받는다. 예를 들어, 개루프 전송 시 하나의 순환 단위 안에서 몇 개의 precoder를 순환할 것인지에 따라 반폐루프 MIMO의 성능이 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 i1이 지정하는 빔 그룹안에서 빔과 해당 co-phasing을 전부 순환하거나 혹은 빔 만을 순환할 경우에 성능이 달라질 수 있다. 도 18는 하나의 RB에서 layer별로 하나의 precoded channel을 지원했을 때의 성능과 하나의 RB안에서 RE가 layer 별로 다른 precoding을 사용할 때의 성능을 비교한 것이며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
한편, release 13 까지의 코드북들에서 빔 그룹은 고 이동성 단말의 채널 상태를 고려하여 디자인 된 것이 아니다. 즉, 반폐루프 전송을 수행하는 경우, 상기 코드북을 이용하여 단말이 전송하는 PMI에 대한 프리코딩 매트릭스를 확인할 수 없다. 또한 release 13에서 새로이 도입된 코드북들의 경우 빔 그룹의 형상을 상기 Codebook-Config에 기반하여 다르게 설정하는 것이 가능하나 이는 higher layer signaling에 기반하는 동작으로 채널의 변화에 적응적으로 대응하기는 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 반폐루프 전송을 위해 단말에서 기준 신호를 측정하고, 채널 상태 정보를 생성하여 보고하는 구체적인 방법을 제공한다.
본 발명에서는 첫번째 PMI인 i1과 두번째 PMI인 i2를 기반으로 설명할 것이나, Rel-13 FD-MIMO의 class A 코드북에서 사용하는 i11 그리고 i12 구조에도 적용 가능하며 이외에 i1의 일부 및 i2의 일부만을 단말이 보고하고 나머지의 일부를 기지국이 순환하는 등 모든 반폐루프 MIMO 구조에 적용 가능하다.
상기 도 17에서 설명한 RE 단위의 프리코더 순환을 기반으로 한 반폐루프 MIMO를 지원하기 위해서는 단말이 해당 전송을 가정으로 하여 채널 상태 정보인 PMI의 일부와 rank, CQI, PTI, CRI 등을 전송하여야 한다. 이를 위해서는 프리코더에 대한 가정이 필요하며, 두 가지 방법이 가능하다.
● 방법 1: 반폐루프 MIMO의 개루프 프리코딩으로 precoder cycling만을 사용하는 경우
● 방법 2: 반폐루프 MIMO의 개루프 프리코딩으로 precoder cycling과 전치 지연 다이버시티 (cyclic delay diversity, 이하 CDD) 기법을 함께 사용하는 경우
상기 방법 1의 경우 프리코더 입력 벡터
Figure PCTKR2017001198-appb-I000054
와
Figure PCTKR2017001198-appb-I000055
의 관계는 상술한 수학식 5과 같이 표현할 수 있으며, 구체적인 내용은 생략한다.
상기 방법 2의 경우 프리코더 입력 벡터
Figure PCTKR2017001198-appb-I000056
와
Figure PCTKR2017001198-appb-I000057
의 관계는 하기 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
<수학식 7>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000058
이 때, 프리코딩 행렬 W(i)의 크기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000059
이며,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000060
,
Figure PCTKR2017001198-appb-I000061
이다. 상기 수학식 7에서 D(i)와 U는 표 22를 참조하여 결정될 수 있다.
[표 22] v 및 i에 따른 D(i)와 U
Figure PCTKR2017001198-appb-I000062
방법 2에서 단말은 상기 수학식 3을 가정으로 기지국이 설정한 코드북을 기반으로 하여 프리코더를 선택하게 된다. 이 때, 프리코더는 W(i)=Ck와 같이 나타낼 수 있으며, symbol i 에 따라 프리코더 인덱스 k 는 상기 수학식 6과 같이 표현할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.
기지국이 설정한 코드북을 기반으로 하여 반폐루프 MIMO 방법에 따라 수학식 6의 프리코더 인덱스 k는 상기에서 설명한 프리코더 인덱스 정의 방법에 따라 설정될 수 있으며, 구체적인 상술한 바와 동일하므로 이하에서는 생략한다.
상기 설명한 바와 같이 반폐루프 전송을 위한 프리코더 인덱스 정의 방법은 코드북의 종류, precoder cycling 방법 등 환경에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이 반폐루프 전송에서 기지국은 precoder cycling을 위한 프리코더 인덱스들을 결정하기 위하여 단말로부터 코드북 인덱스 중 일부를 상기 프리코더 인덱스 정의방법 1~4를 통하여 보고 받는 것이 가능하다. 이는 반폐루프 전송에서 한 가지 종류의 PMI를 (release 10 이후의 듀얼 코드북 구조를 사용할 경우 상기 한 가지 종류의 PMI는 두 개 이상의 PMI들로 구성될 수 있다. 예를 들면 첫 번째 PMI, 두 번째 PMI, 등) 가공하여 사용하는 것으로 이해할 수 있다.
예를 들어, 상기 한 가지 종류의 PMI를 제1 PMI (i1)라 칭할 수 있으며, 상기 제1 PMI는 차원에 따라 구분된 제1 차원의 제1 PMI (i11)및 제2 차원의 제1 PMI (i12) 등으로 표현할 수 있다.
한편, 상기 한 가지 종류의 PMI를 가공하여 얻을 수 있는 precoder cycling의 자유도는 관련 코드북의 빔 그룹 형상에 의해 제한됨을 알 수 있다. 이는 저속 단말들의 채널 특성을 고려하여 디자인 된 release 13까지의 코드북들을 기반으로 반폐루프 전송을 수행하여 고 이동성 단말들을 지원할 경우 최적의 성능을 얻을 수 없음을 의미한다.
Release 13에서 새로이 도입된 코드북들의 경우 빔 그룹의 형상을 상기 Codebook-Config에 기반하여 다르게 설정하는 것이 가능하나 이는 higher layer signaling에 기반하는 동작이기 때문에 채널의 변화에 적응적으로 대응하기는 어렵다는 단점이 있다.상기 문제점들을 해결하기 위한 목적으로 보조 CSI를 도입하여 반폐루프 전송 기법의 성능을 개량하는 것이 가능하다. 상기 보조 CSI는 auxiliary CSI, auxiliary PMI, subspace PMI, subspace information, MU PMI, best/worst PMI 등 다양한 용어로써 표현되는 것이 가능하다.
도 29는 보조 CSI를 통한 반폐루프 전송 기법 개선의 대표적인 예시들을 도시하는 도면이다.
기지국 (2901)은 단말 (2902)이 보고한 RI 및 첫 번째 PMI (2903)을 바탕으로 어떠한 빔 그룹 (604)에 precoder cycling 또는 CDD를 (605) 적용할 지 결정할 수 있다.
만약 보조 CSI (auxiliary PMI)를 통하여 기지국이 단말이 선호하는 또 다른 빔 그룹 정보(606)를 알 수 있다면, 기지국은 이를 이용하여 precoder cycling을 위한 빔 자원 풀 (pool)을 확대할 수 있을 것 이다. 기지국은 이를 통하여 반폐루프 전송을 통하여 채널의 변동성이 코드북의 빔 그룹보다 큰 고속 단말까지도 안정적으로 지원하는 것이 가능하다.
다른 예시로 만약 기지국이 보조 CSI를 통하여 단말이 선호하거나 혹은 선호하지 않는 빔 그룹 정보(607)를 알 수 있다면, 기지국은 이를 기반으로 효율적인 반폐루프 MU 전송을 수행하는 등 시스템 처리량 (throughput) 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
[제3-1 실시예: 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI 보고 방법]
단말은 상기 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI를 두 가지 방법으로 기지국에 보고하는 것이 가능하다.
첫 번째 방법은 보조 CSI를 위한 새로운 CSI 피드백 매커니즘 (CSI feedback mechanism)을 정의하는 것이다. 이 경우 보조 CSI는 PUCCH 또는 PUSCH에 독립적인 페이로드 (payload) 및 보고 시점 (reporting timing)을 가질 수 있다.
첫 번째 방법은 보조 CSI의 성격에 따라 보고를 위한 payload 및 timing을 최적화 할 수 있는 장점이 있으나 보조 CSI 보고를 위한 새로운 피드백 부담 또는 부하 (feedback burden)이 생길 수 있다.
두 번째 방법은 기존 CSI를 위한 CSI feedback mechanism 중 반폐루프 전송에서 사용되지 않는 부분을 재사용하여 보조 CSI를 보고하는 방법이다.
상기 설명한 바와 같이 반폐루프 전송의 경우 기존 PMI 중 일부만을 보고한다 (예를 들면, 단말은 첫 번째 PMI 만을 보고하고 두 번째 PMI는 생략할 수 있다). 따라서 반폐루프 전송에 필요한 feedback burden은 폐루프 전송에 필요한 양 대비 작다.
한편 단말은 기지국의 설정에 따라 폐루프 전송과 반폐루프 전송을 모두 지원할 수 있어야 하므로, 단말의 feedback capability는 폐루프 전송에 필요한 양에 맞춰지게 된다. 따라서 반폐루프 전송에 필요한 동작을 수행할 때, 단말은 일정량의 여분의 feedback capability를 가지게 된다.
만약 단말이 첫 번째 PMI만을 보고하는 경우를 고려하면 상기 여분의 feedback capability는 폐루프 전송에서 두 번째 PMI i2를 보고하는데 필요한 자원의 양과 같을 것이다. 따라서 상기 여분의 feedback capability는 반폐루프 전송 시 다른 내용 (content)의 CSI로, 예를 들면 상기 보조 CSI로 대체될 수 있다.
두 번째 방법의 일례로 반폐루프 전송 수행 시 폐루프 전송에서의 i2를 위한 payload 및 보고 시기 또는 보고 시점 (이하, reporting instance)가 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI를 보고하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 i1 (또는 i11, i12)를 payload는 i2를 위한 payload (4bits 이하) 보다 크거나 같기 때문에 i2를 위한 payload 및 reporting instance를 재사용 하기 위하여 다음과 같은 몇 가지 방법들을 사용할 수 있다.
- i2 보고 자원을 통한 보조 CSI 보고 방법 1: i2를 위한 payload 및 reporting instance를 재사용하여 보조 CSI를 보고하기 위한 방법으로 첫 번째 차원과 두 번째 차원을 위한 PMI, 즉 i11 또는 i12 중 하나를 선택하여 보고하는 방법을 사용할 수 있다.
표 6을 참조하면 Codebook-Config=2, 3, 4인 경우 그리고 안테나 배열이 2차원인 경우 (N1 또는 N2가 1이 아닌 경우) i11 또는 i12는 모두 4bit 이하의 payload를 가지므로 i2를 위한 payload 및 reporting instance를 재사용하여 보고될 수 있음을 알 수 있다. 이 때, i11 또는 i12는 MU 전송에 적합한 빔 그룹 (단말이 선호하는 빔 그룹)을 지시하거나, MU 전송에 부적합한 빔 그룹을 지시할 수 있다. 또는 i11 또는 i12는 빔 순환을 위한 빔 그룹 크기를 지시할 수 있다.
이와 같은 방법을 사용할 경우 기지국은 보고된 보조 CSI가 첫 번째 차원의 것인지 아니면 두 번째 차원의 것인지를 구별해야 할 필요가 있다. 이를 위하여 reporting timing 별로 보조 CSI의 의미가 미리 정해질 수 있다. 예를 들어 첫 번째 그리고 두 번째 보조 CSI reporting timing에는 i11이 전송되며 세 번째 보조 CSI reporting timing에는 i12가 전송될 수 있다.
보조 CSI 차원 명시를 위한 또 다른 예시로 기지국이 단말이 어떤 차원의 보조 CSI를 보고하여야 하는 지를 higher layer signaling 또는 L1 signaling을 통하여 단말에 통보하는 것이 가능하다. 예를 들어 기지국은 표 23 과 같은 자원 지시자 (dimension indicator, 이하 DI)를 통하여 상기 DI가 0일 경우 단말이 i11를 보고하고, DI가 1일 경우 i12를 보고하도록 지시할 수 있다.
상기 DI는 편의상의 명칭이며 실제 구현 시 이와 다른 표현으로 지칭될 수 있다.
보조 CSI 차원 명시를 위한 또 다른 예시로 단말이 현재 보고하는 보조 CSI의 차원이 무엇인지를 DI를 통하여 기지국에 보고할 수 있다. 이 경우
표 23 과 같은 의미의 DI가 독립적으로 보고 되거나 혹은 보조 CSI와 함께 합동 부호화 (joint encoding) 되어 보고되는 것도 가능하다.
[표 23] Content of auxiliary CSI according to DI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000063
- i2 보고 자원을 통한 보조 CSI 보고 방법 2: i2를 위한 payload 및 reporting instance를 재사용하여 보조 CSI를 보고하기 위한 방법으로 i1(또는 i11 및 i12)에 대한 subsampling을 적용하는 방법을 사용할 수 있다.
본 예제에서 보조 CSI의 payload 중 일부는 i11를 또 다른 일부는 i12를 나타낼 수 있다. 일례로 보조 CSI의 전체 payload가 4bit일 경우 이는 i11의 MSB 중 3bit과 i12의 MSB 중 1bit으로 구성될 수 있다. 또 다른 예시로 i11 및 i12 가 서브 샘플링 테이블 (subsampling table) 등을 통하여 합동 서브 샘플링 (joint subsampling) 되는 것도 가능하다.
- i2 보고 자원을 통한 보조 CSI 보고 방법 3: i2를 위한 payload 및 reporting instance를 재사용하여 보조 CSI를 보고하기 위한 방법으로 하나 이상의 i2 보고 자원에 보조 CSI 정보를 나누어 전송하는 방법이 있다.
Aperiodic CSI reporting (비주기적 CSI 보고, PUSCH CSI reporting) mode 1-2, 2-2, 3-2, periodic CSI reporting (주기적 CSI 보고, PUCCH CSI reporting) mode 2-1 등의 보고 모드 (reporting mode)에서 단말은 각 부분 대역 (subband)에 대한 i2 정보를 개별적으로 보고할 수 있다.
즉 일부 보고 모드 (reporting mode)에서 단말은 기지국에게 다수의 두 번째 PMI 정보를 보낼 수 있다. 이를 이용하여 기지국은 단말에게 aperiodic CSI reporting mode 1-2, 2-2, 3-2 또는 periodic CSI reporting mode 2-1 등을 설정하고 단말이 각 subband 별 i2 보고 자원에 보조 CSI 정보의 일부분을 전송하도록 설정할 수 있다.
예를 들어 총 세 개의 subband가 있고 총 6bit의 보조 CSI를 보고해야 한다고 할 때, 첫 번째 subband에 해당하는 i2 보고는 보조 CSI의 MSB 2bit을 의미하며, 두 번째 subband에 해당하는 i2 보고는 보조 CSI의 가운데 2bit을 의미하고, 세 번째 subband에 해당하는 i2 보고는 보조 CSI의 LSB 2bit을 의미하도록 약속하는 것이 가능하다.
이후 실시 예들에서는 보조 CSI의 type 및 구체적인 적용 예시에 대하여 설명한다.
[제3-2 실시예: 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI의 종류]
상기 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI는 다양한 형태 및 의미로 기지국에 보고될 수 있다. 다음은 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI 종류의 예시이다.
- 광대역 (Wideband) 보조 CSI: 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI는 wideband CSI의 의미로 보고될 수 있다. 이 경우 단일한 wideband 보조 CSI가 단일한 시간/주파수 자원을 통하여 보고될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 보조 CSI 보고 방법 3에서 설명한 바와 같이 하나의 보고 주기에 여러 개의 보조 CSI 보고 자원이 존재할 수 있으며, 이들은 함께 해석되어 하나의 wideband 보조 CSI를 의미하는 것일 수 있다.
- Subband 보조 CSI: 반폐루프 전송을 위한 보조 CSI는 subband CSI의 의미로 보고되는 것이 가능하다. 이 경우 다수의 subband 보조 CSI가 여러 시간/주파수 자원들을 통하여 보고될 수 있다.
일례로 상기 보조 CSI 보고 방법 3에서 설명한 바와 같이 하나의 보고 주기에 여러 개의 보조 CSI 보고 자원이 존재할 수 있으며 이들은 각각 해당 subband 보조 CSI를 의미하는 것일 수 있다.
- PMI 기반 보조 CSI: 각각의 보조 CSI들은 기존의 PMI와 유사하게 그 자체가 독립적인 코드북 인덱스, 혹은 코드북 부집합 인덱스, 혹은 빔 그룹 인덱스를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
- Delta PMI 기반 보조 CSI: 각각의 보조 CSI들은 기존의 PMI가 가리키는 채널 (빔 혹은 빔 그룹) 방향과 보조 CSI를 통하여 가리키고자 하는 채널 (빔 혹은 빔 그룹) 방향 간 코드북 인덱스 차이를 의미하는 delta PMI (또는 PMI 변화량)로 해석되는 것이 가능하다. 이는 현재의 코드북이 DFT vector를 기반으로 구성되어 있으며 관심 방향이 코드북 인덱스에 따라 순차적으로 변한다는 점에 기인하는 방법이다.
상기 보조 CSI 종류는 다양한 형태의 조합으로 정의되는 것이 가능하다.
예를 들어 기존 LTE/LTE-A 시스템에서 aperiodic CSI reporting mode 3-2의 경우 i2는 설정된 PTI 값에 따라 wideband CSI를 의미할 수 도 있고 subband CSI를 의미할 수도 있다.
이와 유사하게 보조 CSI의 경우에도 aperiodic CSI reporting mode 3-2에서 설정된 PTI 값에 따라 wideband CSI 또는 subband CSI로 해석될 수 있다.
또 다른 예시로 보조 CSI는 wideband CSI 이면서 delta PMI의 형태로 보고 되거나 subband CSI 이면서 delta PMI의 형태로 보고될 수 있다.
[제3-3 실시예: 보조 CSI를 통한 반폐루프 전송의 precoder cycling 개선]
본 실시예에서는 보조 CSI를 통하여 반폐루프 전송의 precoder cycling을 개선하는 방법에 대하여 설명하도록 한다. 보조 CSI를 이용한 precoder cycling에는 다음과 같은 방법들이 있을 수 있다.
- 보조 CSI를 이용한 precoder cycling 방법 1: 보조 CSI의 종류 및 보고 방법은 상기 실시예들에서 설명한 바와 같이 다양할 수 있으나 본 예제에서는 설명의 편의를 위하여 특정 상황을 가정하도록 한다.
도 30은 본 예제에서의 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 도면이다.
도 30을 참조하면, 먼저 단말은 기지국(3001)에게 기존 RI 및 첫 번째 PMI 보고를 통하여 자신이 선호하는 첫 번째 빔 그룹(W1)에 대한 정보 (3002)를 기지국에게 알려줄 수 있다. 또한 단말은 delta PMI 등의 보조 CSI를 통하여 자신이 선호하는 두 번째 빔 그룹(W1’)에 대한 정보 (3003)를 기지국에게 알려줄 수 있다.
기지국은 이를 바탕으로 특정 PRB 쌍 (PRB pair, 예를 들면 짝수번째 PRB 쌍 (even PRB pair))에는 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3002)에 기반한 precoder cycling을 적용하고 또 다른 PRB pair(예를 들면 홀수번째 PRB 쌍 (odd PRB pair))에는 단말이 선호하는 두 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3003)에 기반한 precoder cycling을 적용할 수 있다.
precoder cycling 방법 1은 전체 대역 관점에서 보았을 때 precoder cycling 풀 (pool)이 늘어나지만 하나의 precoder cycling 단위 (예를 들면 하나 또는 두 개의 PRB) 안에서 cycling 되는 precoder의 수는 기존 반폐루프 전송과 같은 특징이 있다.
- 보조 CSI를 이용한 precoder cycling 방법 2: 보조 CSI의 종류 및 보고 방법은 상기 실시예들에서 설명한 바와 같이 다양할 수 있으나 본 예제에서는 설명의 편의를 위하여 특정 상황을 가정한다.
도 31 (a)는 본 예제에서의 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 도면이다.
도 31 (a)를 참조하면, 먼저 단말은 기지국(3101)에게 기존 RI 및 첫 번째 PMI 보고를 통하여 자신이 선호하는 첫 번째 빔 그룹(W1)에 대한 정보 (3102)를 기지국에게 알려줄 수 있다. 또한 단말은 delta PMI 등의 보조 CSI를 통하여 자신이 선호하는 두 번째 빔 그룹(W1’)에 대한 정보 (3103)를 기지국에게 알려줄 수 있다.
기지국은 이를 바탕으로 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3102)와 단말이 선호하는 두 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3103)를 묶어 하나의 빔 그룹(또는 precoder cycling pool)으로 설정하는 것이 가능하다.
본 예제에서 구체적인 precoder cycling 방법은 늘어난 빔 그룹의 크기에 맞게 다양한 방법으로 확장이 가능하다.
예를 들어 하나의 cycling 단위 당 정해진 상기 프리코더 인덱스 정의 방법을 그대로 사용하면서, 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3102)를 기준으로 먼저 precoder cycling이 수행되고 이어서 단말이 선호하는 두 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3103)을 기준으로 precoder cycling이 수행될 수 있다.
또 다른 예시로 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3102) 및 단말이 선호하는 두 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3103)에 포함되는 빔 들을 대상으로 새로운 프리코더 순환 규칙 (precoder cycling rule, 또는 프리코더 인덱스 정의방법)을 적용하는 것도 가능하다. 예를 들어 3102에 N=16개 3103에 M=16개의 빔이 포함되어 새로운 프리코더 순환 풀 (precoder cycling pool)에 총 32개의 빔이 포함될 경우 순환 입상 (cycling granularity)를 증가시키는 등의 방법으로 subsampling을 적용하여 실질적으로 cycling 되는 precoder의 수는 기존과 같이 16개로 유지하는 것이 가능하다.
- 보조 CSI를 이용한 precoder cycling 방법 3: 보조 CSI의 종류 및 보고 방법은 상기 실시예들에서 설명한 바와 같이 다양할 수 있으나 본 예제에서는 설명의 편의를 위하여 특정 상황을 가정하도록 한다.
도 31 (b)는 본 예제에서의 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 도면이다.
도 31 (b)를 참조하면, 먼저 단말은 기지국(3105)에게 기존 RI 및 첫 번째 PMI 보고를 통하여 자신이 선호하는 첫 번째 빔 그룹(W1)에 대한 정보 (3106)를 기지국에게 알려줄 수 있다. 또한 단말은 delta PMI 등의 보조 CSI를 통하여 자신이 선호하는 두 번째 빔 그룹(W1’)에 대한 정보 (3107)를 기지국에게 알려줄 수 있다.
기지국은 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹 (3106)과 선호하는 두 번째 빔 그룹 (3107)을 기준으로 어떠한 지역 (beam region 또는 beam group subset, 3108)을 단말이 선호하는지 알 수 있다. 상기 지역 (3108)은 하나 이상의 빔 그룹으로 구성되며 단말이 선호하는 첫 번째 빔 그룹 (3106)과 단말이 선호하는 두 번째 빔 그룹 (3107)의 좌우 차이 및 상하 차이에 의하여 정의되는 것이 가능하다.
3108에 포함되는 다양한 빔(또는 프리코더)에 대한 반폐루프 전송 프리코더 인덱스 정의 방법은 상기 보조 CSI를 이용한 precoder cycling 방법 2에서의 예시와 유사하게 적용될 수 있다.[제3-4 실시예: 보조 CSI에 기반한 MU 반폐루프 전송]
본 실시예에서는 보조 CSI를 통하여 효율적인 MU(다중 사용자) 반폐루프 전송을 방법에 대하여 설명한다.
보조 CSI의 종류 및 보고 방법은 상기 실시예들에서 설명한 바와 같이 다양할 수 있으나 본 예제에서는 설명의 편의를 위하여 특정 상황을 가정하도록 한다.
도 32는 본 예제에서의 CSI 및 보조 CSI 보고 그리고 그에 기반하는 반폐루프 전송을 도시하는 도면이다.
도 32를 참조하면, 먼저 단말은 기지국(3201)에게 기존 RI 및 첫 번째 PMI 보고를 통하여 자신이 선호하는 첫 번째 빔 그룹(W1)에 대한 정보(3202)를 기지국에게 알려줄 수 있다. 또한 단말은 delta PMI 등의 보조 CSI를 통하여 두 번째 빔 그룹(W1’)에 대한 정보(3203)를 기지국에게 알려줄 수 있다.
이때 만약 상기 보조 CSI를 통해 전송된 두 번째 빔 그룹에 대한 정보(3203)가 MU 전송에 적합한 빔 그룹 (best companion)인 경우 기지국은 이를 바탕으로 3203 방향의 빔 그룹을 선호하는 단말들을 pairing 후보로 고려하여 하여 MU 전송을 수행할 수 있다.
이 때 보조 CSI가 첫 번째 차원 또는 두 번째 차원 중 하나를 의미할 경우 (즉 i11 또는 i12일 경우) 기지국은 해당 차원에서 해당 방향에 속하는 모든 빔 그룹들을 후보군으로 설정할 수 있다.
도 32의 3204는 보조 CSI가 수평 방향 정보를 가지고 있을 경우의 예시를 도시하고 있다.
또 다른 예로, 만약 상기 보조 CSI를 통해 전송된 두 번째 빔 그룹에 대한 정보 (3203)가 즉 MU 전송에 적합하지 않은 빔 그룹 (worst companion)인 경우 기지국은 이를 바탕으로 3203 방향의 빔 그룹을 선호하는 단말들은 pairing 후보에서 제외하고 MU 전송을 수행하는 것이 가능하다.
이 때 보조 CSI가 첫 번째 차원 또는 두 번째 차원 중 하나를 의미할 경우 (즉 i11 또는 i12일 경우) 기지국은 해당 차원에서 해당 방향에 속하는 모든 빔 그룹들을 후보군에서 제외할 수 있다.한편, 효율적인 MU 반폐루프 전송을 위하여 하나의 precoder cycling 단위 (예를 들면 하나 또는 두 개의 PRB) 안에서 하나 이상의 프리코더 순환 패턴 (precoder cycling pattern)들이 정의되는 것이 가능하다.
도 33은 하나의 precoder cycling 단위에서 적용되는 두 가지 precoder cycling pattern 예시를 도시하는 도면이다.
만약 어떤 코드북에서 첫 번째 차원으로 두 개의 코드북 인덱스 차이가 나는 프리코딩 매트릭스들이 서로 직교한다고 가정한다. 이 경우 첫 번째 차원으로 두 개의 코드북 인덱스 차이가 나는 프리코딩 매트릭스 들은 동시에 전송되더라도 서로 간섭을 발생하지 않을 것이다.
일례로 어떤 코드북의 빔 그룹이 첫 번째 차원에서 4개 그리고 두 번째 차원에서 4개의 빔을 포함하여 총 16개 빔으로 이루어져 있다고 가정하면 도 10에 도시된 바와 같이 서로 직교하는 precoder cycling pattern A와 B를 정의할 수 있다. 도 33을 참고하면, precoder cycling pattern A와 B는 두 개의 코드북 인덱스 차이가 나도록 설정된 것을 확인할 수 있다.
따라서 서로 다른 precoder cycling pattern을 할당 받은 단말들은 MU pairing 되어 반폐루프 전송을 수행하는 것이 가능하다. 여기서 서로 다른 precoder cycling pattern들은 도 10과 같이 pattern들을 직접 명시하여 정의 될 수 있으며, 또는 하나의 pattern을 기준으로 하나 이상의 offset을 정의하여 implicit하게 정의되는 것도 가능하다.
기지국은 higher layer signaling 또는 L1 signaling을 통하여 상기 서로 다른 precoder cycling pattern들의 index 또는 상기 offset을 단말에게 통보할 수 있다.
상기 실시예들에 대한 적용은 개별 실시예에 국한되지 않으며 하나 이상의 실시예들이 결합되어 적용되는 것이 가능하다. 상기 실시예 및 도 29 내지 33에서 보조 CSI로 추가될 수 있는 빔 그룹이 한 개로 도시되었으나 실제 적용 시 이에 국한되지 않고 다수 개의 빔 그룹 정보가 이용될 수 있다.
도 34은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 34를 참조하면 단말은 3410 단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원 별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원 별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다.
이후에, 단말은 3420 단계에서 적어도 하나 이상의 2, 4, 8 port CSI-RS위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다.
단말은 3430 및 3440단계에서 해당 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정할 수 있다.
단말은 3440단계에서, 상기 추정한 채널 및 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다. 이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나가 해당 정보 생성을 위해 이용되게 되며, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 복수 개의 실시예가 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다.
구체적으로, 반폐루프 전송이란 코드 포인트의 구성 정보의 일부만을 보고하는 전송을 의미할 수 있다. 따라서, 단말은 반폐루프 전송이 설정된 경우, 코드 포인트의 구성 정보의 일부만을 보고 할 수 있으며, 남는 자원을 이용하여 추가 정보 또는 보조 정보를 보고 할 수 있다.
즉, 단말은 반폐루프 전송이 설정된 경우, 반폐루프 전송을 위한 CSI 이외에 보조 CSI를 추가적으로 전송할 수 있다. 이 때, 상기 코드 포인트의 구성 정보의 일부는 예를 들어, PMI 중 일부의 정보를 의미할 수 있다. 또한, 상기 보조 정보는 상술한 보조 CSI를 의미할 수 있다.
따라서, 기지국은 상기 보조 CSI를 이용하여 프리코더를 순환 적용할 빔 그룹을 확장하거나 새로운 그룹을 생성하는 등 상술한 바와 같이 보조 CSI를 사용할 수 있다. 상기 보조 CSI의 구체적인 구성 및 사용 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
이후 단말은 3450 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 35를 참조하면 기지국은 3510 단계에서, 채널을 측정하기 위한 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 NP CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원 별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원 별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 기지국은 1220 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다.
이후에 기지국은 구성된 CSI-RS를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나가 해당 정보 생성을 위해 이용되게 되며, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 복수 개의 실시예가 함께 고려될 수 있으며 이는 submode 설정에 의해 가능할 수 있다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 1230 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
이 때, 기지국은 상술한 실시예 중 하나를 이용해 생성된 정보를 수신할 수 있으며, 이를 이용해 채널 상태를 판단할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 반폐루프 전송을 설정한 경우, 코드 포인트의 구성 정보의 일부만을 보고 받을 수 있으며, 피드백 설정 정보에서 설정된 자원 중 남는 자원을 이용하여 추가 정보 또는 보조 정보를 보고 받을 수 있다. 즉, 기지국은 단말에 반폐루프 전송이 설정된 경우, 반폐루프 전송을 위한 CSI 이외에 보조 CSI를 추가적으로 수신할 수 있다. 이 때, 상기 코드 포인트의 구성 정보의 일부는 상기 코드 포인트의 구성 정보의 일부는 예를 들어, PMI 중 일부를 의미할 수 있다. 또한, 상기 보조 정보는 상술한 보조 CSI를 의미할 수 있다.
따라서, 기지국은 상기 보조 CSI를 이용하여 프리코더를 순환 적용할 빔 그룹을 확장하거나 새로운 그룹을 생성하는 등 상술한 바와 같이 보조 CSI를 사용할 수 있다. 상기 보조 CSI의 구체적인 구성 및 사용 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 36은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 36을 참조하면, 단말은 통신부(3610)와 제어부(3620)를 포함한다.
통신부(3610)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(3610)는 제어부(3620)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
제어부(3620)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(3620)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(3620)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(3610)를 제어한다. 이를 위해 제어부(3620)는 채널 추정부(3630)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(3630)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.
또한, 기지국이 전송한 DCI를 기반으로 하여 본 발명의 실시예에서 설명한 해당 PDSCH 전송에 해당 하는 PRG의 크기 및 rank, DMRS 포트에 프리코더를 적용한 기준신호 매핑을 적용하여 PDSCH를 복호한다. 도 36에서는 단말이 통신부(3610)와 제어부(3620)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(3630)가 제어부(3620)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(3620)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(3610)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3620)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(3610)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(3620)는 상기 통신부(3610)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(3620)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(3610)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(3620)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(3620)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다.
또한 제어부(3620)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(3620)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(3620)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(3620)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.
또한, 제어부 (3620)는 이외에 상기에서 설명한 단말의 모든 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 제어부 (3620)는 반폐루프 전송이 설정된 경우, 코드 포인트의 구성 정보의 일부만을 보고 할 수 있으며, 남는 자원을 이용하여 추가 정보 또는 보조 정보를 보고 할 수 있다. 상기 코드 포인트의 구성 정보의 일부는 예를 들어, PMI 중 일부를 의미할 수 있다. 또한, 상기 보조 정보는 상술한 보조 CSI를 의미할 수 있다.
상기 보조 CSI의 구체적인 구성 및 사용 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 37는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 37를 참조하면, 기지국은 제어부(3710)와 통신부(3720)를 포함한다.
제어부(3710)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(3710)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(3710)는 자원 할당부(3730)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 통신부(3720)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다.
여기서 통신부(3720)는 제어부(3710)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 또한, 단말이 전송한 채널 상태 정보에서 얻은 rank, PMI 일부 정보, CQI 등을 기반으로 하여 해당 DMRS 포트에 본 발명의 실시예와 맞게 프리코더를 적용한 기준신호를 매핑하여 전송한다.
상기에서는 자원 할당부(3730)가 제어부(3710)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(3710)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(3720)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(3710)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(3720)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(3710)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(3720)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(3710)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(3710)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(3710)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
또한, 제어부 (3720)는 이외에 상기에서 설명한 기지국의 모든 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부 (3720)는 반폐루프 전송을 설정한 경우, 코드 포인트의 구성 정보의 일부만을 보고 받을 수 있으며, 피드백 설정 정보에서 설정된 자원 중 남는 자원을 이용하여 추가 정보 또는 보조 정보를 보고 받을 수 있다. 상기 코드 포인트의 구성 정보의 일부는 예를 들어, PMI 중 일부를 의미할 수 있다. 또한, 상기 보조 정보는 상술한 보조 CSI를 의미할 수 있다.
상기 보조 CSI의 구체적인 구성 및 사용 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
<제4 실시예>
이동 통신 시스템에서 FD-MIMO 등에 의해 기지국이 지원하는 안테나의 수 및 단말 특정 빔포밍 CSI-RS (UE specific beamformed CSI-RS) 기술의 지원에 따른 단말별 CSI-RS 지원의 필요성 증대에 따라 CSI-RS 오버헤드가 증가하게 되었다. 이에 따라, 효율적인 시스템 및 CSI-RS 운영을 위하여 기지국이 기존의 주기적인 CSI-RS와 달리 기지국 및 단말의 필요에 따라 비주기적인 CSI-RS를 단말에게 할당하고 지원하여 단말이 이에 기반한 채널 상태 정보를 보고하는 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 복수개의 기지국(Evolved Node B: eNB) 송신안테나를 이용하여 MIMO 전송을 수행하는 이동통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보를 생성하기 위해서 간섭을 측정하는 방법 및 장치를 제공한다.
도 38은 LTE/LTE-A 시스템에서 시간 및 주파수 자원을 나타내는 도면이다.
상기 도 38에서 기지국(또는, ‘eNB’)이 단말(User Equipment: UE)에게 전송하는 무선 자원은 주파수축 상에서는 RB (resource block) 단위로 나누어지며 시간축 상에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 나누어진다. 상기 RB는 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 180kHz의 대역을 차지한다. 반면 서브 프레임(subframe)은 LTE/LTE-A 시스템에서 일반적으로 14개의 OFDM 심볼(symbol)구간으로 이루어지며 1 msec의 시간구간을 차지한다. LTE/LTE-A 시스템은 스케줄링을 수행함에 있어서 시간축에서는 서브 프레임(subframe) 단위로 자원을 할당할 수 있으며 주파수축에서는 RB 단위로 자원을 할당할 수 있다.
도 39는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 이용하여 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 나타내는 도면이다.
상기 도 39에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브 프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 39의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE (resource element)라 한다.
상기 도 39에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다. 이는 도 16에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
기지국은 채널 추정 정확도를 향상시키기 위하여 CSI-RS의 전송파워를 부스팅할 수 있다. 네 개 또는 여덟 개 안테나포트(antenna port, AP) CSI-RS가 전송될 경우 특정 CSI-RS 포트는 정해진 위치의 CSI-RS RE에서만 전송되며 같은 OFDM symbol 내 다른 OFDM symbol에서는 전송되지 않는다.
또한, 단말은 CSI-RS와 함께 CSI-IM (혹은 IMR, interference measurement resources)을 할당 받을 수 있는데 CSI-IM의 자원은 4port를 지원하는 CSI-RS와 동일한 자원 구조와 위치를 가진다. CSI-IM은 하나 이상의 기지국을부터 데이터 수신을 하는 단말이 인접한 기지국으로부터 간섭을 정확하게 측정하기 위한 자원이다. 가령, 인접 기지국이 데이터를 전송할 때의 간섭의 양과 전송하지 않을 때의 간섭의 양을 측정하고 싶은 경우 기지국은 CSI-RS와 두 개의 CSI-IM 자원을 구성하고 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하도록 하고 다른 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하지 않도록 하여 인접 기지국의 간섭 양을 효과적으로 측정할 수 있다.
LTE-A 시스템에서 기지국은 상위 레이어 시그날링을 통하여 CSI-RS 설정 정보 (CSI-RS configuration) 를 단말에 통보할 수 있다. 상기 CSI-RS configuration은 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL 정보 등을 포함한다.
두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분하여 CDM(code division multiplexing) 된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 나머지 두 개의 안테나포트에 대한 신호가 전송된다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
8개 보다 많은 12개와 16개의 CSI-RS를 전송하는 경우에는 기존의 4, 8개의 CSI-RS가 전송되는 위치를 RRC 설정으로 결합하여 12개와 16개의 CSI-RS를 전송한다. 다시 말해, 12개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 4포트 CSI-RS 전송위치 3개를 묶어 하나의 12포트 CSI-RS로 전송하고, 16개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 8포트 CSI-RS 전송 위치 2개를 묶어 하나의 16포트 CSI-RS로 전송하는 것이다.
또한, 상술한 바와 같이, 12와 16포트 CSI-RS 전송이 기존의 8포트 이하의 CSI-RS 전송과 비교하여 추가로 다른 점 하나는 크기가 4인 CDM을 지원하는 점이다. 기존 8포트 이하의 CSI-RS는 CDM2를 지원하여 2개의 시간 심볼에 CSI-RS 2포트를 겹쳐서 전송함으로써 8 포트 기준으로 최대 6dB 까지의 파워 부스팅을 지원하여 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 있다. 하지만, 12포트나 16포트 CSI-RS의 경우에는 CDM2와 6dB의 조합으로는 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 없기 때문에 이러한 경우를 위하여 CDM4를 지원하여 전체 파워를 사용할 수 있도록 돕고 있다.셀룰러 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)를 단말로 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 CRS 또는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, CSI-RS)를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다.
상기 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다. 한 예로 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국으로부터 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io(Energy per symbol to Interference density ratio)를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되고, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 형태로 기지국에 통보됨으로써, 기지국이 하향링크에서 어떤 데이터 전송속도로 단말에게 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.
LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국이 피드백한 정보를 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백한다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 세가지가 있으며, 상술한 바와 같은 바 이하에서는 생략한다.
상기 채널정보 생성 및 보고를 수행하기 위하여 대규모 안테나를 보유하는 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 기준신호 자원을 구성하여 단말에 전송해야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이 가용한 CSI-RS 자원은 최대 48개의 RE를 사용할 수 있으나 현재 하나의 CSI process 당 8개까지의 CSI-RS를 설정하는 것이 가능하다. 따라서 8개 이상의 CSI-RS port들에 기반하여 동작할 수 있는 FD-MIMO 시스템을 지원하기 위하여 새로운 CSI-RS 설정 방법이 필요하게 된다. 일례로, LTE/LTE-A release 13에서는 하나의 CSI process에 1개, 2개, 4개, 8개, 12개 또는 16개의 CSI-RS port들이 설정될 수 있다. 이 때, CSI-RS 포트의 매핑 방법은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 40은 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 도시하는 도면이다.
도 40에서 기지국 송신 장비는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나를 이용하여 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 도 49에서와 같이 일정 거리를 유지하도록 배치된다. 상기 일정 거리는 예를 들어 송신되는 무선 신호의 파장길이의 절반의 배수에 해당할 수 있다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 송신 안테나의 거리가 멀어지면 멀어질수록 신호 간에 상관도가 작아진다.
대규모의 안테나를 가지는 기지국 송신 장비는 그 장비의 규모가 매우 커지는 것을 방지하기 위해 도 40과 같이 안테나를 2차원으로 배열할 수 있다. 이 경우 가로 축에 배열된 NH개의 안테나와 세로 축에 배열된 NV개의 안테나를 이용하여 기지국은 신호를 전송하고 단말은 해당 안테나에 대한 채널을 측정해야 한다.
구체적인 통신 시스템에 대한 내용은 도 15에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
상기 MIMO system을 효과적으로 구현하기 위해서는 상기에서 설명한 바와 같이 단말이 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. FD-MIMO 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많으므로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향링크로 많은 제어정보를 송신해야 하는 상향링크 오버헤드 문제가 발생한다.
이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 트래픽 채널(traffic channel)(데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어, 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 채널 측정(channel measurement) 및 평가(estimation)의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다.
따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 기준 신호를 위한 자원과 traffic channel 전송을 위한 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
도 40과 같이 대규모 안테나를 보유하는 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 자원을 구성하여 단말에 전송해야 하는데 도 39와 같이 가용한 자원은 최대 40개의 RE를 사용할 수 있으나 실제로 하나의 셀은 2개, 4개, 8개에 대해서만 사용이 가능하다. 따라서, FD-MIMO 시스템에서 요구하는 대규모 안테나를 위한 채널 측정을 지원하기 위하여, 현재 시스템에서 지원하지 않는 16개, 32개를 위한 CSI-RS 패턴이 필요하며, 이러한 패턴은 정확하고 효율적인 CSI 생성을 위하여 power boosting 및 무선 채널 추정기 구현 등의 다양한 측면을 고려하여 디자인 되어야 한다.
또한, 기존의 기지국에서 4개의 수평차원 안테나를 사용하던 기지국에서, 성능 향상을 위해 수직차원안테나를 사용할 경우, 해당 안테나를 적용 가능한 크기는 꼭 4개 혹은 8개가 아닐 수 있다. 따라서, 이를 지원하기 위한 3개의 수직 안테나로 사용하는 12개의 안테나와 기타 다양한 안테나 숫자를 지원하기 위한 CSI-RS 패턴 또한 새롭게 디자인이 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 기지국이 단말에게 비주기적인 CSI-RS를 할당하기 위하여 사전에 CSI-RS 자원 관련 정보들을 할당하고, 이를 트리거 하는 방법을 제시한다. 이러한 비주기적인 CSI-RS는 기존 Rel-13에서 지원하는 CSI-RS RE 기반으로 설정가능하며, 또 다른 방법으로는 특정 서브프레임이나 서브밴드 혹은 RB에 PDSCH를 전송하지 않고 오직 CSI-RS만 전송하는 것도 가능하다.
첫 번째 방법의 경우, 복수개의 기존 CSI-RS 설정을 기반으로 하여 CSI-RS Pool을 만들고 이에 따라 기지국이 비주기적으로 할당할 수 있다.
두 번째 방법의 경우, 해당 RB에는 PDSCH가 전송되지 않기 때문에 PDSCH 복호를 위한 DMRS도 필요치 않으며, 이러한 자원은 PCFICH에 따라 동적으로 할당되기 때문에, 해당 자원에 따라 자원의 양도 달라질 수 있으며 이에 따라 포트 인덱싱 또한 달라져야 한다. 본 발명에서는 이러한 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 설정, 할당 및 다양한 절차에 관한 방법을 제안한다.
이하에서 기술되는 실시예에서는 하나 이상의 상기 사항들을 고려하여 다수의 CSI-RS port들을 설정하는 방법에 대하여 기술한다.
하기 표 24은 CSI-RS 설정을 구성하는 RRC 필드를 나타낸 것이다.
[표 24] CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 지원하기 위한 RRC 설정
Figure PCTKR2017001198-appb-I000064
CSI 프로세스 (CSI process) 내의 주기적 CSI-RS를 기반으로 채널 상태 보고를 하기 위한 설정은 표 24과 같이 4가지로 분류할 수 있다.
CSI-RS 설정 정보 (CSI-RS config)은 CSI-RS가 전송될 RE의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 수 설정을 통해 해당 CSI-RS가 몇 개의 포트를 갖는지를 설정한다.
자원 설정 정보 (Resource config)은 RB내의 RE 위치를 설정하며, 서브프레임 설정 정보 (Subframe config)는 서브프레임의 주기 및 오프셋을 설정한다. 표 25는 현재 LTE에서 지원하는 Resource config과 Subframe config 설정을 위한 표이다.
[표 25] Resource config 및 Subframe config 설정
(a) Resource config 설정
Figure PCTKR2017001198-appb-I000065
(b) Subframe config 설정
Figure PCTKR2017001198-appb-I000066
단말은 상기 표 25를 통해 CSI-RS가 전송되는 자원의 주파수 및 시간 위치 그리고 주기 및 오프셋을 확인할 수 있다.
Qcl-CRS-info는 CoMP를 위한 quasi co-location 정보를 설정하게 된다.
CSI-IM 설정 정보 (CSI-IM config)는 간섭을 측정하기 위한 CSI-IM이 전송될 자원의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. CSI-IM은 항상 4개의 포트를 기준으로 설정되기 때문에 안테나 포트 수의 설정은 필요 없으며, Resource config과 Subframe config은 CSI-RS와 동일한 방식으로 설정될 수 있다.
CQI 보고 설정 정보 (CQI report config)는 해당 CSI process를 이용하여 채널 상태 보고를 어떻게 할 것인지에 대하여 설정하기 위한 정보이다. 해당 설정에는 주기적 채널 상태 보고 설정과 비주기적 채널 상태 보고 설정, PMI/RI 보고 설정, RI reference CSI process 설정, Subframe 패턴 설정 등과 관련된 정보가 포함될 수 있다. 이 외에도 단말이 채널 상태 보고를 생성하기 위해서 필요한 PDSCH와 CSI-RS RE 간의 전력비를 의미하는 PC 및 어떠한 코드북에 대해서 사용하도록 할 것인지를 설정하는 코드북 서브 세트 제한 정보 (Codebook subset restriction) 등이 있다.
상기 설명한 바와 같이 FD-MIMO 기지국의 경우에는 8개 이상의 안테나의 채널을 측정하는 기준신호 자원을 구성하여 단말에 전송해야 하며 이 때 기준 신호의 수는 기지국 안테나 설정 (configuration) 및 측정 방법(measurement type)에 따라 상이할 수 있다. 일례로 LTE/LTE-A release 13에서는 {1, 2, 4, 8, 12, 16}-port CSI-RS를 풀 포트 매핑 (full port mapping)을 가정하여 설정하는 것이 가능하다. 여기서 full port mapping은 모든 TXRU가 채널 추정을 위한 전용 CSI-RS 포트 (dedicated CSI-RS port)를 가지고 있다는 것을 의미한다.
한편 상기 설명한 바와 같이 LTE/LTE-A release 14 이후 에서는 16개 이상의 TXRU가 도입 될 가능성이 높다. 또한 지원 가능한 안테나 배열의 형상도 release 13 대비 크게 증가하게 될 것이다. 이는 LTE/LTE-A release 14에서 다양한 수의 TXRU가 지원될 수 있어야 함을 의미한다.
표 26은 full port mapping 상황에서 CSI-RS port 수에 따른 이용 가능한 이차원 안테나 배열 구조 리스트이다. 표 26 에서 {18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32}-port CSI-RS를 고려하였으며, 편파 안테나 구조에서 두 개의 서로 다른 편파 안테나가 같은 위치에 존재할 수 있음을 고려하면 {9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16}개의 서로 다른 AP 위치를 고려할 수 있다. 한편, 첫 번째 차원 (dimension) (수직 또는 수평 방향) 에서 서로 다른 AP 위치의 가지 수 N1 과 두 번째 dimension (수평 또는 수직 방향) 에서 서로 다른 AP 위치의 가지 수 N2로 2차원 직사각형 또는 정사각형 안테나 배열의 형상을 나타낼 수 있으며 각각의 포트 수에서 가능한 조합은 표 3의 (N1, N2)와 같다. 표 3은 CSI-RS 포트 수에 따라 다양한 경우의 안테나 어레이 형상이 존재할 수 있음을 의미한다.
[표 26] Available 2D antenna array geometry according to the number of aggregated CSI-RS ports based on full port mapping
Figure PCTKR2017001198-appb-I000067
상기 설명한 바와 같이 16개 이상 다수의 CSI-RS port를 지원하기 위하여 다음과 같은 다양한 사항들을 고려할 필요가 있다.
● 교차 편파 (Cross polarization) 구조를 포함하는 다양한 2차원 안테나 배열 형상 및 채널 상황에 적합한 많은 수의 port들을 포함하는 CSI-RS 설정 방법
● 많은 수의 CSI-RS port로 인한 CSI-RS resource overhead를 줄이기 위한 방법
[제4-1 실시예]
비주기적 CSI-RS 전송을 위해서 하나의 RB안에 CSI-RS 자원을 정의하는 방법에는 하기와 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
● 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 1: 기존의 CSI-RS RE를 이용하여 전송.
● 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 2: CSI-RS 전송을 위한 새로운 자원을 정의.
정의 방법 1은 도 39에서 도시한 기존의 1, 2, 4, 8 포트 CSI-RS 전송을 위한 자원에 비주기적 CSI-RS를 전송하는 방법이다. 이 방법의 장점은 새로운 비주기적 CSI-RS 전송과 함께 기존 및 새로운 단말에게 데이터 전송을 위한 PDSCH를 함께 전송할 수 있다는 것이다. 하지만, 이러한 방법은 해당 기지국이 특정 단말에게 비주기적 CSI-RS 자원을 할당 및 전송 할 때, 데이터를 전송 받는 다른 단말들은 해당 자원을 ZP CSI-RS로 할당 받아야 한다. 정의 방법 2는 CSI-RS 전송 만을 위한 새로운 자원을 정의하는 방법이다.
도 41는 CSI-RS 전송 만을 위한 새로운 자원의 예시이다.
도 41 에서 해당 subframe 해당 하는 전 대역 혹은 서브 밴드 혹은 RB는 CSI-RS 전송을 위해서만 사용된다. 따라서, 이 때 PDSCH 복호를 위한 DMRS는 전송돼야 할 필요가 없다. 따라서, PDCCH가 전송되어야 하는 영역과 CRS가 전송되어야 하는 영역을 제외한 전 대역을 CSI-RS가 전송되는 RE로 사용할 수 있다.
이 때, 해당 비주기적 CSI-RS 전송이 설정되는 서브프레임이 MBSFN 서브프레임인 경우 오직 PDCCH가 전송되어야 하는 심볼에서만 CRS가 전송되기 때문에, 이 경우에는 CSI-RS RE의 수가 더 늘어날 수 있다.
또한, 스페셜 서브프레임의 경우 해당 서브프레임에서 보호 주기 (guard period, 이하 GP)와 UpPTS(상향 링크 전송 구간)을 제외하고 사용될 수 있다. 일례로, 2개의 PDCCH 심볼 전송과 MBSFN 서브프레임을 가정할 경우 144개의 RE를 CSI-RS 전송을 위해 사용할 수 있게 된다. 이러한 방법은 하나의 RB 안에서 많은 수의 CSI-RS RE를 확보할 수 있게 되어 많은 수의 단말에게 동시에 전송할 수 있고, 동시에 PDSCH가 전송되지 않기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송을 위해 ZP CSI-RS를 따로 설정할 필요가 없다는 장점이 있다. 이러한 장점은 단말이 비주기적 CSI-RS를 위치에 관계 없이 사용할 수 있도록 도와주게 된다. 또한, 이러한 시간/주파수 자원 정의 방법 2를 사용하는 단말이 동적으로 비주기적 CSI-RS를 특정 서브프레임(전 대역) 혹은 서브 밴드 혹은 RB에 할당 받을 경우, 해당 서브프레임이 싱크 동작을 위한 신호를 전송하거니(PSS/SSS), 시스템 정보를 담고 있는 SIB1(SystemInformationBlockType1) 정보를 담고 있거나, Paging 서브프레임 일 때에는 해당 비주기적 CSI-RS가 할당된 영역에서 전체가 전송되지 않거나 혹은 일부가 전송되지 않는다고 약속할 수 있다.
[제4-2 실시예]
CSI-RS 자원을 전송하기 위한 단위를 설정하는 방법에는 하기와 같은 방법들이 가능하다.
비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 1: 전 대역에 할당 및 전송
● 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 2: 특정 서브밴드에 할당 및 전송
● 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 3: 특정 대역폭 부분 (bandwidth part)에 할당 및 전송
● 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 4: 특정 RBG에 할당 및 전송
● 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 5: 특정 불연속 RB에 할당 및 전송
● 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 6: 특정 연속 RB에 할당 및 전송
- 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 1
전송 단위 정의 방법 1은 비주기적 CSI-RS를 전 대역에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 전송 방법은 기존의 주기적인 CSI-RS와 동일하게 항상 전 대역에 CSI-RS를 전송하기 때문에 비주기적 CSI-RS가 전송된다는 사실 이외에 추가적으로 정보를 동적으로 전달하지 않아도 되며, 기존 단말의 동작과 동일하게 항상 전대역에서 CSI-RS를 측정해서 채널 상태 정보를 생성하기 때문에 단말의 동작이 기존과 가장 유사하다는 장점이 있다. 하지만, 비주기적 CSI-RS를 항상 전 대역에 할당 및 전송하여야 하기 때문에 효율적인 CSI-RS 할당 및 전송 관점에서는 불리하다.- 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 2
전송 단위 정의 방법 2는 비주기적 CSI-RS를 특정 서브밴드에 할당 및 전송하는 방법이다. 채널 상태 보고에서 서브 밴드의 크기는 해당 시스템이 지원하는 시스템 대역에 따라 달라진다. 표 27는 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드 사이즈를 나타낸 것이다.
[표 27] 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드 사이즈 (Subband Size (k) vs. System Bandwidth)
Figure PCTKR2017001198-appb-I000068
이에 따라 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드의 숫자가 달라지게 된다. 일례로, 50 RB의 경우 위 표에 따라 6개의 RB를 하나의 서브밴드로 설정하며 이에 따라 9개의 서브밴드가 존재하게 된다. 이러한 설정을 위해 9 bit를 가진 필드를 이용하여 비트맵으로 설정할 수 있다. 이 경우 단말이 추정해야 하는 범위가 전 대역에 비해 작아 단말의 채널 추정 복잡도를 줄일 수 있으며, 기존의 서브 밴드 채널 추정 단위와 동일하여 단말이 기존의 하드웨어를 그대로 사용할 수 있다. 또한, CSI-RS 자원을 서브 밴드 별로 유연하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, RRC 또는 L1 시그널링이 필요하다.
-비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 3
전송 단위 정의 방법 3은 비주기적 CSI-RS를 특정 대역폭 부분 (bandwidth parts)에 할당하는 방법이다.
표 28은 기존의 주기적 채널 상태 보고에서 사용하는 bandwidth parts의 정의를 나타내는 표이다.
[표 28] Subband Size (k) and Bandwidth Parts (J) vs. System Bandwidth
Figure PCTKR2017001198-appb-I000069
도 42는 단말이 bandwidth parts를 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 하는 것을 도시한 도면이다.
도 42에서 단말은 전체 서브밴드를 상기 표에서 나타난 바와 같이 시스템 대역폭에 따라 J개의 bandwidth part로 정의하여 bandwidth part 별로 선호하는 서브 밴드 위치를 보고하고 해당 서브 밴드에 맞는 PMI와 CQI를 기지국에 보고하게 된다.
따라서, 이러한 bandwidth part에 따라 비주기적 CSI-RS를 할당할 경우, 서브밴드를 지원함으로써 늘어나는 자유도 보다는 적은 자유도를 지원하고 이에 따라 적은 설정 정보를 필요로 하면서도 전 대역이 아닌 부분 대역에 비주기적 CSI-RS 전송을 할 수 있게 된다는 장점이 있다.
해당 전송 단위 정의 방법 3을 사용할 경우 단말은 비주기적 채널 상태 보고에서 기존 주기적 채널 상태 보고와 같이 bandwidth part 안에서 특정 서브 밴드를 골라 해당 서브 밴드에서만 채널 상태 보고 정보를 하도록 하는 것도 가능하다. 이는 비주기적 채널 상태 보고에 단말이 필요로 하는 상향 링크 데이터 전송량을 줄여줄 수 있다.
- 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 4
전송 단위 정의 방법 4는 비주기적 CSI-RS를 특정 RBG에 할당 및 전송하는 방법이다. 채널 상태 보고에서 RBG의 크기는 해당 시스템이 지원하는 시스템 대역에 따라 달라진다.
표 29는 해당 시스템 대역 설정에 따른 서브 밴드 사이즈를 나타낸 것이다.
[표 29] RBG size (P) vs. System Bandwidth
Figure PCTKR2017001198-appb-I000070
이에 따라 해당 시스템 대역 설정에 따른 RBG의 크기가 달라지게 된다. 일례로, 50 RB의 경우 위 표에 따라 3개의 RB를 하나의 RBG로 설정하며 이에 따라 18개의 서브밴드가 존재하게 된다. 이러한 설정을 위해 18 bit를 가진 필드를 이용하여 비트맵으로 설정할 수 있다.
이 경우 단말이 추정해야 하는 범위가 전 대역에 비해 작아 단말의 채널 추정 복잡도를 줄일 수 있다. 또한, CSI-RS 자원을 서브 밴드 보다 작은 RBG 단위로 유연하게 사용할 수 있다는 장점이 있고, 기존의 하향 링크 자원 할당 타입 0를 재사용 할 수 있다.
도 43은 하향 링크 자원 할당 타입 0를 도시한 도면이다.
도 43에서 도시한 바와 같이, 타입 0는 시스템 대역에 따라 정해진 RBG 단위로 자원을 할당하는 방법이다.
타입 0를 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당 타입을 알리기 위하여 비트 정보를 사용한다. 또한, 실질적인 자원 할당을 위해 상기 표 28의 시스템 대역 크기에 따른 RBG 크기를 이용하여 단말은
Figure PCTKR2017001198-appb-I000071
크기의 비트맵을 이용하여 해당 RBG를 할당 받고 해당 자원에서 하향 링크 데이터를 수신받을 수 있다. 이와 마찬가지로 기지국이 단말에게 해당 RBG에 비주기적 CSI-RS를 전송 할 것인지를 알리기 위해서 해당 방법을 이용하여 RBG 별로 비주기적 CSI-RS를 할당 할 수 있다. 하지만, 이러한 방법 역시 RRC 또는 L1 시그널링이 필요하다.
- 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 5
전송 단위 정의 방법 5은 비주기적 CSI-RS를 특정 불연속 RB에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 방법은 불연속 RB 별로 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하게 되어 자원 사용의 유연성이 높아진다는 장점이 있지만, 해당 방법을 이용하기 위해서는 전달하기 위한 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있다는 단점이 있다.
이 때, 전송 단위 정의 방법 5를 위해서 하향 링크 자원 할당 타입 1을 재사용할 수도 있다.
도 44는 하향 링크 자원 할당 타입 1을 도시한 도면이다.
도 44에서 도시한 바와 같이 타입 1을 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당 타입을 알리기 위하여 비트 정보를 사용한다.
또한, 전 대역을 한번에 RB 별로 자원을 할당하기 위해서는 시그널링 오버헤드가 과도하게 증가하므로 오프셋으로 해당 자원을 둘로 나누어 전송할 수 있도록 한다. 또한, 타입 1은 타입 0와 같은 양의 시그널링을 사용하는데, 이를 위하여 타입 1에서 사용한
Figure PCTKR2017001198-appb-I000072
크기의 비트맵에 서브셋 선택을 위한
Figure PCTKR2017001198-appb-I000073
비트와 오프셋 선택을 위한 1비트를 제외한 양인
Figure PCTKR2017001198-appb-I000074
크기의 비트맵을 이용하여 해당 RB를 할당받고 해당 자원에서 하향 링크 데이터를 수신 받을 수 있다.
구체적으로, 도 44를 참고하면, 오프셋을 이용하여 둘로 나뉘어진 자원 중 어떤 자원을 사용할 것인지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, 오프셋이 0으로 설정된 경우 도 44의 윗 부분 자원을 사용할 수 있으며, 오프셋이 1로 설정된 경우 도 44의 아랫 부분 자원을 사용할 수 있다.
또한, 서브셋 정보를 이용해 서브 셋을 선택할 수 있으며, 비트맵을 이용해 상기 서브 셋 중 할당된 자원을 지시할 수 있다.
이러한 하향 링크 자원 할당 타입 1의 방법을 재사용하여 기지국은 단말에게 비주기적 CSI-RS를 전송할 수 있다. 이 때, 방법은 RRC 또는 L1 시그널링 일 수 있다.
또한, 불연속적 RB를 할당함에 있어 해당 비주기적 CSI-RS 전송은 하향 링크 데이터 할당과 달리 코드워드 별 MCS와 같은 CSI-RS 전송에 필요하지 않은 오버헤드가 필요치 않으므로 이에 따라 하향 링크 자원 할당보다 더 많은 DCI 비트를 설정 가능할 수도 있다. 따라서, 이 때에는 오프셋을 제외하고 전체 크기의 비트맵을 사용하여 할당하는 것도 가능하다.
- 비주기적 CSI-RS 자원 전송 단위 정의 방법 6
전송 단위 정의 방법 6은 비주기적 CSI-RS를 특정 연속 RB에 할당 및 전송하는 방법이다. 이러한 방법은 불연속 RB 별로 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 때와 달리 시작하는 RB 위치와 그 길이 혹은 종료하는 RB 위치 만을 알려주기 때문에 다른 할당 방법들 보다 시그널링 오버헤드가 줄어들게 된다는 장점이 있다.
하지만, 항상 연속되어 있는 RB 들에만 전송하여야 하기 때문에, 불연속 RB나 서브 밴드에서 단말의 효용이 높을 것으로 판단되는 상황에서는 특정 위치만을 선택하거나 아니면 불필요한 대역을 포함한 많은 대역에 비주기적 CSI-RS를 전송하여야 한다.
이 때, 전송 단위 정의 방법 6을 위해서 하향 링크 자원 할당 타입 2를 재사용할 수도 있다.
도 45는 하향 링크 자원 할당 타입 2를 도시한 도면이다.
도 45에서 도시한 바와 같이 타입 2를 기반으로 자원을 할당하기 위해서 기지국은 먼저 해당 자원 할당이 LVRB(Localized Virtual Resource Block) 형태로 할당될 것인지 DVRB(Distributed Virtual Resource Block) 형태로 할당될 것인지를 알리기 위한 1 비트를 사용한다. 이를 기반으로 하여 RIV(Resource Indication Value)를 통해 시작 RB 위치와 길이를 알리게 된다.
이 때, 시작 위치와 길이는 DCI 포맷에 따라 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
<수학식 8>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000075
이 때 사용되는 자원 할당 비트는 각각
Figure PCTKR2017001198-appb-I000076
와
Figure PCTKR2017001198-appb-I000077
비트 이다.
본 발명의 실시예에서는 하향 링크 자원 할당 방법 만을 언급하였지만, 동일한 원리를 기반으로 동작하는 상향 링크 자원 할당 방법에 대해서도 상기에서 언급한 바와 같이 동일한 원리를 통해 시그널링에 사용할 수 있다. 또한, 현재 LTE/LTE-A에서의 자원 할당은 L1인 DCI를 통해 전달 되지만, 상기 방법은 RRC 시그널링을 통한 설정에도 동일하게 적용될 수 있다.
[제4-3 실시예]
본 발명의 제4-1실시예에서 설명한 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 시간/주파수 자원 정의 방법 2에서는 상기에서 설명한 바와 같이 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 서브프레임에서 단말에게 PDSCH를 전송하지 않는다. 따라서, PDSCH 전송에 필요한 자원 및 PDSCH 복호에 필요한 DMRS 전송에 필요한 자원을 CSI-RS로 이용할 수 있다.
이 때, 기지국은 PDCCH 전송에 필요한 OFDM 심볼을 PCFICH를 통해 알려주게 되며, 해당 자원은 PDCCH가 전송되어야 하기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송에 필요한 서브프레임 혹은 RB에서 사용될 수 없다. 또한, CRS는 PDSCH 복호 뿐만 아니라 기지국과의 Sync, RRM 등의 용도에 따라 해당 기지국의 모든 단말에게 공용으로 사용되기 때문에 비주기적 CSI-RS 전송에 사용될 수 없다.
하지만, LTE Rel-12는 FDD에서는 0, 4, 5, 9 그리고 TDD에서는 0, 1, 5, 6 서브프레임을 제외한 서브프레임에 RRC 설정을 이용하여 MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network) 서브프레임으로 설정할 수 있다. 해당 서브프레임에서는 PDCCH 영역을 제외한 PDSCH 전송 부분에서는 CRS를 전송하지 않게 되며 이에 따라 CSI-RS 전송할 수 있는 영역이 늘어날 수 있게 된다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안한 하나의 RB 혹은 서브프레임에서 사용 가능한 CSI-RS 자원은 PCFICH 전송 및 MBSFN 설정, 서브프레임 인덱스 등에 따라서 달라질 수 있다. 기존의 1, 2, 4, 8 포트를 이용한 주기적 CSI-RS 전송은 CSI-RS 전송이 가능한 자원이 항상 고정되어 있어, 안테나 별로 하나의 포트 인덱스를 정의함으로써 전송이 가능하였다. 12와 16포트를 이용한 주기적 CSI-RS 역시 기존의 자원을 기반으로 이루어 지기 때문에, 기존의 4포트 혹은 8포트 CSI-RS를 결합함으로써 가능하였다.
하지만, 본 발명에서 제안하는 방법의 경우, 전송 가능한 자원이 달라지기 때문에 기존과 같이 고정된 포트 정의 방법으로는 지원할 수가 없다. 따라서, 새로운 자원과 포트간의 매핑 규칙을 필요로 한다.
도 46은 본 발명에서 제시한 비주기적 CSI-RS RB 혹은 서브프레임이 전송되는 구조를 설명한 것이다.
도 46을 참고하면, 기지국은 단말들에게 주기적인 CSI-RS를 설정할 수 있다. 기존 LTE 단말의 경우 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하지 않기 때문에, 해당 단말들은 항상 주기적 CSI-RS를 전송하여 단말에게 채널 상태 정보를 보고하도록 하여야 한다.
또한, 새로운 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하는 단말이라도 가상화 혹은 빔포밍을 이용하여 적은 CSI-RS 포트를 할당하여 대략적인 채널 상태 정보를 보고 받을 수 있다. 기지국은 이를 통해 해당 단말이 비주기적 CSI-RS 전송을 필요로 하는 단말인지 아닌지를 판단하고 필요로 하는 단말에게 비주기적 CSI-RS 전송을 할당할 수 있다.
따라서, 도 46에 나타난 바와 같이 해당 주기적 CSI-RS와 비주기적 CSI-RS 전송은 다른 서브프레임에서 전송될 수 있지만, 단말의 채널 상태에 따라 동일한 서브프레임에서 전송되는 것도 가능하게 된다.
본 실시예에서 기지국과 단말은 해당 RB에서 비주기적 CSI-RS로 사용 가능한 RE들을 파악한다. 이 때, PDCCH, CRS, PCFICH, PHICH, PSS, SSS, Paging의 전부 혹은 일부를 제외하여 CSI-RS RE들을 확보할 수 있다.
DMRS의 경우에는 해당 RB에서 PDSCH 전송이 이루어지지 않기 때문에 전송될 필요가 없다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 포트 인덱스 정의 방법 1에서는 해당 가능 RE 들을 확보한 후 포트 수를 인덱싱 할 수 있다. 이 때, 기지국은 단말에게 CSI-RS port가 시작하는 k번째 주파수 RE와 l번째 시간 심볼의 위치를 전송하여야 한다. 이와 같이 기지국이 시작하는 주파수와 시간 심볼의 위치를 단말에 전송 하기 위해 하나의 RB 전체를 기준으로 (k,l) 짝을 알려줄 수 있다. 예를 들어, RB안의 0번째 subcarrier와 4번째 시간 심볼이라면 (0,4), 6번째 subcarrier와 7번째 심볼이라면 (6,7)과 같다. 이 때, 시간과 주파수 위치 설정의 위치는 반대로 시간 심볼을 먼저 알리고 주파수 위치를 나중에 설정하는 방법을 사용할 수 있다.
또한, 하나의 RB가 아닌 slot을 기준으로 (k,l) 짝을 알려줄 수도 있다. 예를 들어, 상기 (0,4)는 (0,4) ns=0, (6,7)은 (6,0) ns=1과 같이 나타낼 수 있다.
또한, 상기 두 가지 방법을 하나의 파라미터를 이용하여 나타낼 수도 있다. 예를 들어 0번 인덱스는 (0,0), 1번 인덱스는 (1,0)과 같이 나타내는 것이다. 또한, 이는 파라미터와 (k,l)과의 관계식으로도 나타낼 수 있다. 수학식 9는 이러한 관계식의 예시이다.
<수학식 9>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000078
본 발명에서 제안하는 상기 CSI-RS 포트 인덱스 시작 자원 설정을 설정 하는 방법에는 하기와 같은 방법들로 나눌 수 있다.
● CSI-RS 시작자원 설정 방법 1: DCI를 통해 설정
● CSI-RS 시작자원 설정 방법 2: RRC를 통해 해당 가능 자원을 설정
● CSI-RS 시작자원 설정 방법 3: RRC를 통해 해당 가능 자원을 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나누어 설정
- CSI-RS 시작자원 설정 방법 1
상기에서 언급한 시작 자원 설정 방법 1은 DCI를 통해 설정하는 방법이다.
기지국은 단말에게 해당 자원 위치의 인덱스를 알려주고, 단말은 이를 받아 안테나 포트 수를 기반으로 하여 해당 자원을 설정하는 방법이다.
하지만, 시작 위치로 설정 가능한 위치가 매우 다양할 수 있기 때문에 (전체 RE가 다 설정 가능하다고 가정할 경우 168 비트가 필요) 오버헤드가 크다는 점이 단점이다. 하지만, 해당 CSI-RS 할당 단위를 RB가 아닌 슬롯이나 더 작은 단위에서 설정 가능하다면 비트 수를 줄일 수 있기 때문에 사용을 고려해 볼 수 있다. 이 때, 비주기적 시작 자원 설정은 DCI를 통해 전달 되지만, 단말에 필요한 CSI-RS 안테나 포트 수, 서브샘플링 여부, 서브샘플링 적용 후의 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등은 RRC를 통해 설정 될 수 있다.
- CSI-RS 시작자원 설정 방법 2
상기에서 언급한 시작 자원 설정 방법 2는 RRC를 통해 설정하는 방법이다.
기지국은 단말에게 해당 자원 위치를 RRC로 미리 설정하고 단말은 이를 이용하여 안테나 포트 수와 함께 해당 자원을 설정할 수 있다. 이러한 필드는 기존의 주기적 CSI-RS 자원과 유사한 필드 이름을 이용하여 ResourceConfig-r14과 같은 이름을 가질 수도 있다.
하지만, 이러한 방법은 단말이 사전에 정의 된 특정 위치에서만 비주기적 CSI-RS를 전송 받을 수 있기 때문에 CSI-RS 자원 효율이 상대적으로 저하될 수 있다. 따라서, 이러한 경우 비주기적 CSI-RS 전송의 후보를 여러 개 두어 비주기적 CSI-RS 전송의 자유도를 높이는 것도 함께 고려될 수 있다. 이를 위해 기지국은 단말에게 DCI로 어떠한 후보가 전송 되는지에 대해서 알리고 단말은 이를 통해 복수개의 설정 중 지시된 설정에 대해선 비주기적 CSI-RS가 전송됨을 파악하여 사용할 수 있다.
표 30과 31은 이러한 DCI 필드와 비주기적 CSI-RS 설정과의 매핑 관계를 예시한 것이다.
[표 30] 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 있을 때의 할당 DCI 시그널링
Figure PCTKR2017001198-appb-I000079
[표 31] 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 없을 때의 할당 DCI 시그널링
Figure PCTKR2017001198-appb-I000080
표 30은 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 있을 때의 할당 DCI 시그널링을 나타낸 것이다.
기지국은 비주기적 CSI-RS가 전송되는 지에 대해 추가로 1비트를 이용하여 지시한다. 따라서 해당 비트가 추가로 존재하기 때문에 본 시그널링에는 비주기적 CSI-RS 전송 없음에 대한 내용이 필요치 않으며, 두 비트를 이용하여 네 가지 비주기적 CSI-RS 설정 중 하나를 지시할 수 있다.
표 31은 비주기적 CSI-RS 전송 비트가 따로 없을 때의 할당 DCI 시그널링을 나타낸 것이다.
기지국은 비주기적 CSI-RS가 전송되는 지에 대해 추가로 1비트를 이용하지 않기 때문에, 해당 필드 또한 지시에 포함되어야 한다. 따라서, 2비트를 사용하여 3개까지의 필드를 설정할 수 있다.
상기 예시는 두 비트를 이용하여 예시하였으나 지시의 수는 3비트, 4비트 등과 같이 늘어날 수 있다. 또한, 비주기적 시작 자원 설정과 함께 단말에 필요한 CSI-RS 안테나 포트 수, 서브샘플링 여부, 서브샘플링 적용 후의 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등이 RRC를 통해 해당 필드 별로 함께 설정 될 수 있다. 하지만, 이러한 경우 MBSFN 서브프레임이 설정 되었을 때, 해당 RB의 포트 매핑과 자원 위치가 서브프레임 위치에 따라 달라질 수 있고, 이러한 경우에 맞춰 모든 가능 설정을 두어야 하기 때문에 해당 설정을 적게 둘 경우는 자유도가 떨어지게 되며, 많이 둘 경우는 이를 고르기 위한 DCI 오버헤드가 증가하여 이에 따라 비주기적 CSI-RS 자원 전송의 효율성이 떨어질 수 있다는 단점이 있다.
- CSI-RS 시작자원 설정 방법 3
CSI-RS 시작 자원 설정 방법 3은 RRC를 통해 해당 가능 자원을 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나누어 설정하는 방법이다.
이 방법은 기본적으로 시작 자원 설정 방법 2와 유사하나 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임으로 나눔으로써 DCI 오버헤드를 줄일 수 있다.
단말은 해당 비주기적 CSI-RS가 설정 된 서브프레임이 일반 서브프레임인지 MBSFN 서브프레임으로 설정 된 서브프레임인지를 확인하고, 이에 따라 해당 서브프레임에 해당 하는 설정 안에서 지시된 비주기적 CSI-RS 설정을 파악하는 것이다.
예를 들어, 전체 8개의 사전 설정 중 4개를 MBSFN 서브프레임용으로 4개를 일반 서브프레임 용으로 사용하여야 한다면, 방법 2 에서는 항상 3비트의 DCI가 전송되어야 하는 반면에 방법 3에서는 2비트의 DCI 만으로도 전송 가능하다.
하지만, 방법 2는 8개를 어떤 서브프레임에 사용되는지에 관계없이 자유롭게 조절할 수 있는 반면에 방법 3은 항상 그 숫자를 4개씩으로 나누어 제한해야 하며, 이에 따라 비주기적 CSI-RS 전송에 제약이 생길 수 있다.
본 발명에서 제안하는 CSI-RS RB 혹은 서브프레임에 시작 자원 설정을 기반으로 포트 인덱스를 정의하는 방법은 기존의 단말과 동시 전송 가능성에 따라 하기 두 가지로 나눌 수 있다.
● CSI-RS RB 혹은 포트인덱스 정의 방법 1: 해당 전송 가능 자원에 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당
● CSI-RS RB 혹은 포트인덱스 정의 방법 2: 해당 전송 가능 자원을 기존의 CSI-RS 자원과 새로운 CSI-RS 자원으로 나누어 각각의 자원 별로 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당
도 47은 상기 포트인덱스 정의 방법 1을 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법 및 단말에게 할당하는 예시를 도시한 도면이다.
상기에서 언급한 시작 시점 설정 방법을 이용하여 주어진 주파수 RE와 심볼의 위치를 기준으로 하여, 주파수의 경우 해당 RB의 주파수 자원을 반으로 나누어 번갈아 가며 포트를 배치 할 수 있다.
시간 심볼의 경우 해당 시간 심볼로부터 CDM2 일 때는 시간 심볼 두 개, CDM4 일 때는 시간 심볼 네 개를 사용하여 포트를 배치할 수 있다. 일례로, 도 10에서 기지국은 단말0 에게 (k, l)로 (0,2)를 32 안테나 포트 CDM2로 설정한다. 따라서, 단말은 이를 기준으로 두 개의 시간 심볼을 이용하여 하나의 RB를 반으로 나누어 0, 1 포트를 k=0에 매핑하고 2, 3 포트를 k=6에 매핑하고, 4, 5 포트를 k=1에 매핑하고, 6, 7 포트를 k=7 등에 매핑하게 된다. 이 때, 하나의 RB안에 주파수 자원은 12개만 존재하기 때문에, 32개의 안테나 포트는 두 개의 시간 심볼 안에 모두 매핑하는 것이 불가능하다. 따라서, 가능한 22, 23번 포트까지만 해당 시간 심볼에 매핑하고, 다음 24번 포트부터는 다음 시간 심볼로 이동하여 매핑하게 된다.
이 때 주의할 것은 CRS가 전송되는 심볼은 CRS가 전송되지 않는 시간 심볼이 할당 되었을 때 같이 사용되지 않고, CRS 전송되는 심볼끼리만 사용한다는 점이다. 이는 CRS가 전송되는 RE 들의 경우 CRS를 위해 파워를 많이 소모하여야 하며, 이에 따라 일반 RE들과 비교하여 상대적으로 전송 가능한 파워가 적을 수 있기 때문이다. 따라서, CSI-RS와 PDSCH 간의 파워비 가정을 의미하는 PC의 설정이 일반 RE 들과 다를 수 있기 때문에 따로 모아서 포트 인덱스를 매핑할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
CRS에서의 시간 및 주파수 자원을 설정하여 사용하는 것의 예시로, 도 47의 단말 3을 기반으로 설명할 수 있다. 단말 3은 초기 위치로 CDM2와 함께 (k,l)=(1,4)를 설정 받는다. 해당 위치는 CRS가 전송되는 위치이기 때문에, 단말은 다른 CRS 심볼을 묶어 CDM2로 CSI-RS 포트를 매핑한다.
도 47의 예시에서는 단말 3이 CRS가 전송되는 4번째 심볼과 11번째 심볼을 묶어 사용하는 것으로 예시하였지만, 가까운 CRS 심볼을 결합하여 사용하는 것도 가능하다. 가까운 심볼을 결합하여 사용할 경우 두 개의 자원 간의 시간 심볼 거리가 CRS 심볼이 전송되는 CSI-RS 자원들안에서 동일하기 때문에 성능이 평준화 될 수 있다.
하지만, 도 10의 예시와 같이 떨어지게 될 경우 7심볼 떨어진 해당 자원에서는 붙어있는 가운데 7번과 8번 심볼을 묶어서 사용할 때보다 성능이 저하될 수 있다. 또한, CDM4 일 경우 CRS가 전송되는 4개의 시간 심볼을 모두 결합하여 사용하게 된다. 이러한 방법은 하나의 RB에 비주기적 CSI-RS만이 할당되어 전송될 때에는 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주지만, 도 9 에서와 같이 기존의 주기적 CSI-RS와 비주기적 CSI-RS 할당이 겹쳐서 전송돼야 할 필요가 있을 때는 자원 활용이 효율적이지 못할 수 있다. 또한, 상기에 언급한 바와 같이, CRS 심볼과 일반 심볼일 때의 파워 사용이 다를 수 있으므로, 해당 자원이 어떤 심볼인지에 따라 다르게 적용될 수 있도록 CSI-RS 설정에 복수개의 PC를 두고 기지국이 CRS가 전송되는 심볼을 지시할 때는 해당 CSI-RS를 위한 PC를 사용하고 일반 심볼에 전송 할 때는 일반 심볼을 위한 PC를 사용하는 것도 가능하다.도 48은 상기 포트인덱스 정의 방법 2를 기반으로 한 포트인덱스 정의 방법을 도시한 도면이다.도 48에서의 방법은 기존의 CSI-RS로 사용되던 RE들에서는 기존과 같은 방법을 사용한다는 점 외에는 기본적으로 상기에서 언급한 도 47에서의 방법과 동일하다.
단말이 기존에 CSI-RS RE로 사용되던 자원을 시작점으로 할당 받았을 때는 기존의 방법으로 기존에 사용 되던 CSI-RS RE들 안에서만 포트를 매핑한다.
따라서, 도 48의 단말 0의 경우 16개를 할당 받았을 때 4/5와 6/7포트 할당 이후에 그 위의 주파수 자원을 사용하지 않고 다른 기존 CSI-RS RE의 자원을 사용한다. 이러한 방법은 포트 인덱싱 방법이 다소 복잡해지기는 하지만, 기존 단말과 함께 전송할 수 있다는 측면에서 장점이 있다.
상기의 실시예 들에서 포트 매핑 방법은 하나의 전송 위치를 설정하여 전송하는 것으로 가정하였지만, Rel-13 CSI-RS에서 12와 16개의 CSI-RS 포트 설정과 같이 복수개의 시작 위치 및 시작 위치 별 안테나 포트 수를 설정하고 해당 위치 들을 결합하여 12, 16 혹은 그 이상의 22, 24, 26, 28, 30, 32와 같은 CSI-RS 포트를 생성하는 것도 가능하다. 또한, 상기의 예시에서는 포트 0, 1, …, 15와 같이 예시하였지만, 이는 LTE에서 사용되는 CSI-RS 포트 15, 16, …, 30과 같이 쓰일 수 있으며, 16포트 이상의 22, 24, 26, 28, 30, 32와 같은 CSI-RS 포트를 생성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 설정 방법은 NZP(Non Zero Power) CSI-RS 뿐만 아니라 ZP(Zero Power) CSI-RS나 CSI-IM 설정에도 사용될 수 있다. 이 때, ZP CSI-RS나 CSI-IM의 경우 안테나 포트 수가 4로 고정되어 안테나 설정을 필요로 하지 않고, 서브샘플링은 적용되지 않을 수 있다. 또한, 비주기적 CSI-IM이 비주기적 CSI-RS 별로 하나의 필드에 동시에 CSI-RS 관련 자원과 CSI-IM 관련 자원을 포함하고, 해당 필드가 지시 되었을 때 CSI-RS 위치에서는 채널을 측정하고, CSI-IM 위치에서는 간섭을 측정하는 동작도 가능하다.또한, 해당 자원이 전 밴드가 아닌 일부 밴드(RB, RBG, subband, bandwidth parts 등)에 전송될 때에는 이를 할당하기 위하여 새로운 DCI format이 정의 될 수 있으며, 해당 format은 본 발명에서 제안하는 기존의 자원 할당 타입 0, 1, 2 등을 이용하여 할당할 수 있다. 비주기적 CSI-RS 설정은 비주기적 채널 상태 보고를 필요로 하기 때문에 UL DCI 포맷을 기반으로 할 수도 있다. 이 때, 상향 링크 데이터 전송 할당과 비주기적 CSI-RS 전송 지시를 위하여 하나의 DCI 포맷으로 정보를 전송할 수도 있으며, 두 개의 DCI를 동시에 전송하여 단말이 이를 전송 받도록 할 수도 있다. 이 때에는 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 추가의 ID 혹은 RNTI를 필요로 할 수 있다. 이를 통해 단말은 CSI-RS 자원을 위치를 할당 받고 단말이 지시한 안테나 포트 수, 서브샘플링여부, 서브샘플링 후 안테나 포트 수, PC, 코드북 서브셋 제한 등을 적용하여 채널 상태를 보고할 수 있다. 이 때, DCI가 전송되는 서브프레임에 비주기적 CSI-RS가 전송되는 것을 약속함으로써 서브프레임 설정의 경우 비주기적 CSI-RS 설정에는 포함되지 않을 수 있다.
[제4-4 실시예]
제 1 실시예에서 설명한 시간/주파수 자원 정의 방법 1을 이용하여 기존의 CSI-RS RE들에 비주기적 CSI-RS 전송을 할 때에는, CSI-RS와 동시에 PDSCH를 전송받는 단말에게 올바른 rate matching 정보를 전송하기 위하여 ZP(Zero Power) CSI-RS 정보가 설정되어야 한다. 이러한 ZP CSI-RS 자원을 설정하기 위한 방법에는 하기와 같은 두 가지 방법이 있을 수 있다.
● ZP CSI-RS 자원 정의 방법 1: RRC를 통하여 사전에 ZP CSI-RS를 설정하고 이를 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 pool로 사용하는 방법.
● ZP CSI-RS 자원 정의 방법 2: DCI를 통하여 상황에 따라 동적으로 ZP CSI-RS를 설정하고 이를 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 pool로 사용하는 방법.
- ZP CSI-RS 자원 정의 방법 1 ZP CSI-RS 자원 정의 방법 1은 비주기적 CSI-RS를 위한 pool을 만들어 놓고 해당 pool에서만 비주기적 CSI-RS를 할당하는 방법이다.
도 49는 기지국이 비주기적 CSI-RS를 위한 pool을 할당하고 각 단말에게 할당하는 방법을 도시한 도면이다.
도 49에서 기지국은 사각형과 같이 사전에 RRC 설정을 통하여 CSI-RS pool을 설정할 수 있다.
설정된 ZP CSI-RS 안에서 단말은 비주기적으로 현재 LTE 시스템에서 설정 가능한 ZP CSI-RS의 수는 제한이 없기 때문에 기지국은 기존 단말에게 많은 수의 ZP CSI-RS를 할당할 수 있으며, 따라서, 비주기적 CSI-RS를 지원하지 않는 기존 단말에게도 비주기적 CSI-RS 전송을 위한 CSI-RS pool을 설정할 수 있다.
단말은 해당 위치가 ZP CSI-RS 라는 것을 사전에 판단하고 있기 때문에, PDSCH가 전송될 경우 해당 자원에서는 PDSCH가 전송되지 않는다고 판단하며, 이를 통해 rate matching 할 수 있다.
해당 ZP CSI-RS 안에서 기지국은 단말에게 CSI-RS 자원만 비주기적으로 할당할 수 있다. 이 때, 비주기적으로 NZP CSI-RS를 할당하기 위해서는 기지국이 단말에게 NZP CSI-RS 설정 정보를 동적으로 전달하여야 한다.
LTE에서는 ZP CSI-RS 설정과 NZP CSI-RS 설정이 가리키는 자원의 위치가 동일할 경우 NZP CSI-RS 설정이 우선하기 때문에 비주기적 CSI-RS 할당 시에 해당 자원은 단말이 NZP CSI-RS로 간주하게 되며, 이에 따라 해당 자원에서 채널을 측정하는 것이 가능하다.
도 46에서는 하나의 서브프레임으로 이루어지는 CSI-RS pool에 하나의 단말만을 위한 비주기적 CSI-RS를 도시하였지만 복수개의 단말에 전송될 수 있으며, 또한 앞서 설명한 바와 같이 그 전송 단위는 전체 서브밴드나 일부 서브밴드 일 수 있다. 해당 방법을 이용하여 단말에게 비주기적 CSI-RS 전송을 지원할 경우, 기존 단말과의 지원을 위해서 단말은 ZP CSI-RS와 겹치지 않는 비주기적 CSI-RS 자원 전송을 기대하지 않을 수 있다. 상기의 준 정적 (semi-static)인 ZP CSI-RS 설정을 통해 CSI-RS pool을 설정하는 방법은 기존의 단말과 함께 원활히 동작할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, 이를 위해서 semi-static한 ZP CSI-RS를 미리 할당해 두어야 하기 때문에 이에 따라 PDSCH 전송을 위한 RE의 수가 줄어들 수 있으며, 이는 효율적인 자원 활용을 통한 시스템 성능 증대라는 비주기적 CSI-RS의 효과를 충분히 달성하지 못하는 결과를 초래할 수 있다.
- ZP CSI-RS 자원 정의 방법 2
ZP CSI-RS 자원 정의 방법 2는 DCI를 통하여 상황에 따라 동적으로 ZP CSI-RS를 설정하는 방법이다. 이 때, 기지국이 해당 설정을 전달하는 방법은 하기와 같이 나눌 수 있다.
● 동적인 ZP CSI-RS 자원 전달 방법 1: 1비트 신호를 통해 설정
● 동적인 ZP CSI-RS 자원 전달 방법 2: 2비트 이상의 신호를 통해 설정
자원 전달 방법 1을 통해 1비트 신호를 통해 설정할 경우, 단말은 해당 자원에 ZP CSI-RS의 존재 유무에 대해서만 확인할 수 있다. 따라서, 해당 방법을 통해서는 항상 단말은 비주기적 ZP CSI-RS가 존재할 때 단말이 PDSCH 전송을 위해 할당 받는 모든 하향 링크 자원에 대해서 모든 서브프레임이 항상 ZP CSI-RS가 존재한다고 가정하여야 한다. 따라서, 이러한 경우에는 기지국이 비주기적 NZP CSI-RS를 단말이 할당 받는 대역 전부에 전송할 필요가 없다고 하더라도 단말은 해당 자원에 PDSCH가 전송된다고 가정할 수 없기 때문에 자원이 불필요하게 소모될 수 있다. 하지만, 동적인 설정을 위한 시그널링 오버헤드를 최소화 할 수 있다는 장점이 있다. 자원 전달 방법 2를 통해 2비트 이상의 신호를 통해 설정할 경우, 본 발명의 제 3 실시예와 같이 안테나 포트 수, 시작 자원 등에 대해서 RRC로 사전에 설정 해 놓을 수 있다. 이 때에는 단말은 해당 자원에 ZP CSI-RS의 존재 유무뿐만 아니라 어떠한 위치에 ZP CSI-RS가 설정 되는 지에 대한 정보를 추가로 확인할 수 있다.
따라서, 해당 방법을 통해서 단말은 비주기적 ZP CSI-RS가 존재할 때 단말이 PDSCH 전송을 위해 어떤 하향 링크 자원 중 일부에 대해서 ZP CSI-RS가 존재하는 지를 확인할 수도 있다. 이러한 설정은 RRC 필드에 가능하며, 상기 제안한 CSI-RS 전송 단위와 같이 모든 단위에 대해 고려 가능하다. 이를 통해, PDSCH 전송과 겹치는 해당 자원에 ZP CSI-RS가 존재한다고 가정하고 PDSCH를 복호할 수 있다. 이러한 방법은 좀 더 유연하고 다양한 비주기적 ZP CSI-RS 전송이 가능하지만, DCI 오버헤드가 필요하다.도 50은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 50을 참조하면 단말은 5010 단계에서 비주기적 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 비주기적 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다.
이 때, 비주기적 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보는 CSI-RS 설정 정보와 별도로 설정될 수 있다. 또는 CSI-RS 설정 정보를 수신하고, 상기 CSI-RS 설정 정보가 비주기적 CSI-RS에 대한 것인지를 지시하는 정보를 추가로 수신할 수도 있다. 이 때, 비주기적 CSI-RS에 대한 것인지 지시하는 정보는 1비트의 정보로 구성될 수 있으며, DCI 등을 통해 수신할 수 있다.
이후에, 단말은 5020 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS위치를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다.
단말은 5030단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 기반으로 하나의 서브프레임 내에서 다수 개의 CSI-RS를 수신하면 이를 기반으로 하여 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정한다.
이 때, 본 발명에 따르면 비주기적인 CSI-RS가 전송될 수 있으며, 비주기적인 CSI-RS는 기존의 CSI-RS가 전송되는 자원을 이용할 수 있으며, 또는 새로운 자원을 이용해 전송될 수 있다.
또한, 비주기적 CSI-RS는 상술한 바와 같이 전 대역, 특정 서브 밴드, 특정 대역폭 부분, 특정 RBG, 불연속 RB, 또는 연속 RB 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다.
또한, 상기 CSI-RS가 전송되는 시작 자원은 DCI를 통해 설정하거나, RRC를 통해 설정할 수 있으며 또는 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임을 나누어 설정할 수 있다.
또한, CSI-RS의 포트 인덱스는 단말에게 할당된 자원 및 오버헤드를 이용해 동적으로 결정될 수 있다. 구체적으로 단말은 해당 전송 가능 자원에 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당하거나 또는 해당 전송 가능 자원을 기존의 CSI-RS 자원과 새로운 CSI-RS 자원으로 나누어 각각의 자원 별로 할당할 수도 있다.
구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
단말은 5040단계에서, 상기 추정한 채널 및 비주기적 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정을 이용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다. 이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나가 해당 정보 생성을 위해 이용될 수 있으며, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 복수 개의 실시예가 함께 고려될 수 있다.
이후 단말은 5050 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
또한, 본 발명에서 제안하는 실시예 중 하나 또는 복수 개의 실시예가 상기 단말의 동작에 적용될 수 있다.
도 51은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 51을 참조하면 기지국은 5110 단계에서, 채널을 측정하기 위한 CSI-RS에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다.
상기 CSI-RS에 대한 설정 정보는 비주기적 CSI-RS에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 기지국은 비주기적 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 CSI-RS 설정 정보와 별도로 설정할 수 있다. 또는, 기지국은 CSI-RS 설정 정보를 전송하고, 상기 CSI-RS 설정 정보가 비주기적 CSI-RS에 대한 것인지를 지시하는 정보를 추가로 전송할 수도 있다. 이 때, 비주기적 CSI-RS에 대한 것인지 지시하는 정보는 1비트의 정보로 구성될 수 있으며, 기지국은 상기 정보를 DCI 등을 통해 전송할 수 있다.
상기 설정 정보는 각 비주기적 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 차원별 안테나의 수인 N1과 N2, 차원별 oversampling factor인 O1, O2, 다수 개의 CSI-RS를 전송하기 위한 하나의 subframe config 및 위치를 설정하기 위한 복수 개의 resource config, codebook subset restriction 관련 정보, CSI 보고 관련 정보, CSI-process index, 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 기지국은 5120 단계에서 적어도 하나 이상의 비주기적 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다.
해당 정보에는 PMI/CQI 주기 및 오프셋, RI 주기 및 오프셋, wideband/subband 여부, submode 등이 설정될 수 있다. 이후에 기지국은 구성된 CSI-RS를 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 피드백을 결정하고 이에 해당하는 PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 5130 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
이 때, 기지국은 비주기적인 CSI-RS를 전송하고 상기 CSI-RS에 기반하여 생성된 피드백 정보를 수신할 수 있다
본 발명에 따르면 기지국은 비주기적인 CSI-RS를 전송할 수 있으며, 기지국은 기존의 CSI-RS가 전송되는 자원을 이용거나, 또는 새로운 자원을 이용해 비주기적인 CSI-RS를 전송할 수 있다.
또한, 비주기적 CSI-RS는 상술한 바와 같이 전 대역, 특정 서브 밴드, 특정 대역폭 부분, 특정 RBG, 불연속 RB, 또는 연속 RB 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다.
또한, 기지국은 상기 CSI-RS가 전송되는 시작 자원을 DCI를 통해 설정하거나, RRC를 통해 설정할 수 있으며 또는 일반 서브프레임과 MBSFN 서브프레임을 나누어 설정할 수 있다.
또한, CSI-RS의 포트 인덱스는 단말에게 할당된 자원 및 오버헤드를 이용해 동적으로 결정될 수 있다. 구체적으로 단말이 해당 전송 가능 자원에 주파수 및 시간 자원에 따라 포트 인덱스를 할당하거나 또는 해당 전송 가능 자원을 기존의 CSI-RS 자원과 새로운 CSI-RS 자원으로 나누어 각각의 자원 별로 할당할 수도 있다.
구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 52는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 52를 참조하면, 단말은 통신부(5210)와 제어부(5220)를 포함한다. 통신부(5210)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(5210)는 제어부(5220)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
제어부(5220)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(5220)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(5220)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(5210)를 제어한다. 이를 위해 제어부(5220)는 채널 추정부(5230)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(5230)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.
또한, 기지국이 전송한 DCI를 기반으로 하여 본 발명의 실시예에서 설명한 해당 PDSCH 전송에 해당 하는 PRG의 크기 및 rank, DMRS 포트에 프리코더를 적용한 기준신호 매핑을 적용하여 PDSCH를 복호한다. 도 52에서는 단말이 통신부(5210)와 제어부(5220)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(5230)가 제어부(5220)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(5220)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(5210)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(5220)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(5210)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(5220)는 상기 통신부(5210)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(5220)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(5210)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(5220)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(5220)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다. 또한 제어부(5220)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(5220)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(5220)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(5220)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.
또한, 제어부 (5220)는 이외에 상기에서 설명한 단말의 모든 동작을 제어할 수 있다.
도 53은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 53을 참조하면, 기지국은 제어부(5310)와 통신부(5320)를 포함한다. 제어부(5310)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(5310)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(5310)는 자원 할당부(5330)를 더 포함할 수 있다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 통신부(5320)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다.
여기서 통신부(5320)는 제어부(5310)의 제어하에 할당된 자원을 통해 비주기적 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 상기에서는 자원 할당부(5330)가 제어부(5310)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(5310)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(5320)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(5310)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(5320)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(5310)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(5320)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(5310)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 비주기적 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(5310)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(5310)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
또한, 제어부 (5320)는 이외에 상기에서 설명한 기지국의 모든 동작을 제어할 수 있다.
<제5 실시예>
본 발명은 일반적인 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 Hybrid MIMO 시스템으로 동작하기 위해서 channel quality (무선채널 상태)를 측정하고 기지국에게 통보하는 PMI 및 채널상태 정보의 송수신 방법에 대한 것이다.
LTE/LTE-A에서 단말의 주기적 피드백은 어떤 정보를 포함하느냐에 따라 다음의 네 가지 중 하나의 피드백 모드(feedback mode or reporting mode)로 설정될 수 있다:
1. Reporting mode 1-0: RI, 광대역 (wideband) CQI (wCQI)
2. Reporting mode 1-1: RI, wCQI, PMI
3. Reporting mode 2-0: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (sCQI)
4. Reporting mode 2-1: RI, wCQI, sCQI, PMI
상기 네가지 피드백 모드에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위 신호(higher layer signal)로 전달되는 Npd, NOFFSET,CQI, MRI, 그리고 NOFFSET,RI 등의 값에 의해 결정된다.
피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는 Npd이며 NOFFSET,CQI의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다. 또한 RI의 전송 주기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000081
이며 오프셋은 NOFFSET,CQI + NOFFSET,RI이다.
도 54는 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 54에서, 각 타이밍은 서브프레임 인덱스를 나타낸다. 도 54는 Npd=2, MRI=2, NOFFSET,CQI=1, NOFFSET,RI=-1의 경우에 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시한 도면이다.
피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는 2이며, 오프셋 값은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 피드백 모드 1-0에서 단말은 서브프레임 1에서부터 2개의 서브프레임 주기로 wCQI를 전송할 수 있다.
또한, 피드백 모드 1-0에서 RI의 전송 주기는 4이며, 오프셋 값은 0으로 결정될 수 있다. 따라서, 피드백 모드 1-0에서 단말은 서브프레임 0에서부터 4개의 서브프레임 주기로 RI을 전송할 수 있다
피드백 모드 1-1은 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 wCQI와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
한편, 피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는 Npd이며 오프셋 값은 NOFFSET,CQI로 결정될 수 있다. 그리고 wCQI에 대한 피드백 주기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000082
이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이 NOFFSET,CQI 로 결정될 수 있다. 여기서
Figure PCTKR2017001198-appb-I000083
로 정의될 수 있으며, K는 상위신호로 전달되며 J는 시스템 대역폭(bandwidth)에 따라 결정되는 값일 수 있다.
예를 들어 10MHz 시스템에 대한 J 값은 3으로 정의될 수 있다. 결국 wCQI는 번의 sCQI 전송마다 한번씩 이에 대체하여 전송될 수 있다. 그리고 RI의 주기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000084
이며 오프셋은 NOFFSET,CQI + NOFFSET,RI 로 결정될 수 있다.
도 55는 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 다른 도면이다.
도 55는 Npd=2, MRI=2, J=3(10MHz), K=1, NOFFSET,CQI=1, NOFFSET,RI=-1의 경우에 대한 RI, sCQI, wCQI의 피드백 타이밍을 도시한 도면이다.
상술한 바와 같이, 피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는 2이며, 오프셋 값은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 피드백 모드 2-0에서 단말은 서브프레임 1에서부터 2개의 서브프레임 주기로 sCQI을 전송할 수 있다. 본 도면에서는 wCQI와 sCQI가 동시에 전송되는 서브프레임에서는 sCQI를 도시하지 않았지만, wCQI가 전송되는 서브프레임에서 sCQI가 전송될 수 있다.
한편, 피드백 모드 2-0에서 wCQI에 대한 피드백 주기는 2*H로 결정될 수 있으며, 상술한 식을 참고하면 H는 4로 결정될 수 있다. 따라서, wCQI에 대한 피드백 주기는 8이며, 오프셋 값은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 피드백 모드 2-0에서 단말은 서브프레임 1에서부터 8개의 서브프레임 주기로 wCQI를 전송할 수 있다.
또한, 피드백 모드 2-0에서 RI의 전송 주기는 16이며, 오프셋 값은 0으로 결정될 수 있다. 따라서, 피드백 모드 2-0에서 단말은 서브프레임 0부터 16개의 서브프레임 주기로 RI을 전송할 수 있다.
또한, 피드백 모드 2-1은 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이며 8개 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 할당 받은 단말의 경우는 상기 피드백 타이밍과 달리 두 가지 PMI 정보를 피드백해야 한다.
8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브모드 (submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브모드 (이하, submode 1 또는 제1 서브 모드라 칭할 수 있다)에서는 RI가 첫 번째 PMI 정보 (이하, PMI1 또는 제1 PMI 정보라 칭할 수 있다)와 함께 전송되며 두 번째 PMI 정보(이하, PMI2 또는 제2 PMI 정보라 칭할 수 있다)는 wCQI와 함께 전송될 수 있다.
여기서 wCQI와 두 번째 PMI에 대한 피드백의 주기와 오프셋은 Npd와 NOFFSET,CQI로 정의되고 RI와 첫번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기와 오프셋 값은 각각
Figure PCTKR2017001198-appb-I000085
와 NOFFSET,CQI + NOFFSET,RI로 정의된다. 여기서 첫 번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W1이라 하고 두번째 PMI에 해당하는 precoding matrix를 W2라고 하면 단말과 기지국은 단말이 선호하는 precoding matrix가 W1W2로 결정되었다는 정보를 공유한다.
8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 피드백 모드 2-1의 경우는 프리코딩 타입 지시자(precoding type indicator, PTI) 정보의 피드백이 추가된다. PTI는 RI와 함께 피드백 되고 그 주기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000086
이며 오프셋은 NOFFSET,CQI + NOFFSET,RI로 정의된다.
PTI가 0인 경우에는 첫 번째 PMI, 두 번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백되며 wCQI와 두 번째 PMI가 같은 타이밍에 함께 전송될 수 있다. 이 때, wCQI와 두 번째 PMI가 전송되는 주기는 Npd 이고 오프셋은 NOFFSET,CQI로 결정될 수 있다. 또한 첫 번째 PMI의 주기는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000087
이며 오프셋은 NOFFSET,CQI으로 결정될 수 있다. 여기서 H'은 상위신호로 단말에게 전송될 수 있다.
반면에 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송되고 wCQI와 두 번째 PMI가 함께 전송되며 sCQI가 추가로 별도의 타이밍에 피드백 된다. 이 경우에 첫 번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 같고 sCQI는 주기가 Npd 오프셋이 NOFFSET,CQI로 정의된다. 또한 wCQI와 두번째 PMI는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000088
의 주기와 NOFFSET,CQI의 오프셋을 가지고 피드백되며 H는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.
도 56은 PTI 값에 따른 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 56을 참고하면, 도 56는 Npd=2, MRI=2, J=3(10MHz), K=1, H'=3, NOFFSET,CQI=1, NOFFSET,RI=-1의 경우에 대하여 PTI 값이 0인 경우의 피드백 타이밍을 도시한다.
상술한 바와 같이 PTI는 RI와 함께 피드백 될 수 있으며, 상술한 방법에 따르면, 피드백 주기는 16으로, 오프셋은 0으로 결정될 수 있다.
따라서, 단말은 서브프레임 0부터 16개의 서브프레임 주기로 RI 및 PTI를 전송할 수 있다.
또한, PTI가 0인 경우에는 첫 번째 PMI, 두 번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백 될 수 있으며, wCQI와 두 번째 PMI가 같은 타이밍에 전송되고 그 주기는 2, 오프셋은 1로 결정될 수 있다.
따라서, 단말은 서브프레임 1에서부터 2개의 서브프레임 주기로 wCQI와 두 번째 PMI 정보를 전송할 수 있다.
또한, 첫 번째 PMI의 주기는 6이며, 오프셋은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 단말은 단말은 서브프레임 1(515)에서부터 6개의 서브프레임 주기로 첫 번째 PMI 정보를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 도면에서는 wCQI와 sCQI가 동시에 전송되는 서브프레임에서는 sCQI를 도시하지 않았지만, wCQI가 전송되는 서브프레임에서도 sCQI가 전송될 수 있다.
도 57은 PTI 값에 따른 채널 상태 정보의 피드백 타이밍을 도시하는 다른 도면이다.
도 57을 참고하면, 도 57은 Npd=2, MRI=2, J=3(10MHz), K=1, H'=3, NOFFSET,CQI=1, NOFFSET,RI=-1의 경우에 대하여 PTI 값이 1인 경우의 피드백 타이밍을 도시한다.
상술한 바와 같이 PTI는 RI와 함께 피드백 될 수 있으며, 상술한 방법에 따르면 피드백 주기는 16으로, 오프셋은 0으로 결정될 수 있다.
따라서, 단말은 서브프레임 0부터 16개의 서브프레임 주기로 RI 및 PTI를 전송할 수 있다.
또한, PTI가 1인 경우에는 wCQI와 두 번째 PMI가 함께 전송되며, sCQI가 별도의 타이밍에 피드백 될 수 있다. 이 경우, 첫 번째 PMI는 전송되지 않을 수 있다.
sCQI는 주기는 2, 오프셋은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 단말은 서브프레임 1에서부터 2개의 서브프레임 주기로 sCQI를 전송할 수 있다.
또한, wCQI와 두 번째 PMI의 피드백 주기는 8이며, 오프셋은 1로 결정될 수 있다. 따라서, 단말은 단말은 서브프레임 1에서부터 8개의 서브프레임 주기로 wCQI와 두 번째 PMI를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 도면에서는 wCQI와 sCQI가 동시에 전송되는 서브프레임에서는 sCQI를 도시하지 않았지만, wCQI가 전송되는 서브프레임에서도 sCQI가 전송될 수 있다.
LTE/LTE-A에서는 상기 단말의 주기적 피드백뿐만 아니라 비주기적 피드백도 지원한다. 기지국이 특정 단말의 비주기적 피드백 정보를 획득하고자 하는 경우, 기지국은 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 위한 하향링크 제어정보 (downlink control information: DCI)에 포함된 비주기적 피드백 지시자 (또는, 채널 상태 정보 요청 필드, 채널 상태 정보 요청 정보)를 이용하여 비주기적 피드백을 수행하도록 설정하여 해당 단말의 상향링크 데이터 스케줄링을 수행할 수 있다. 따라서, 단말은 비주기적 피드백을 수행하도록 설정된 지시자를 n번째 서브프레임 에서 수신하면 n+k번째 서브프레임에서의 데이터 전송에 비주기적 피드백 정보를 포함하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 여기서 k는 3GPP LTE Release 11 표준에 정의된 파라미터로 FDD(frequency division duplexing)에서는 4이며 TDD(time division duplexing)에서는 표 32과 같이 정의된다.
[표 32] TDD UL/DL configuration에서 각 서브프레임 번호 n에 대한 k 값
Figure PCTKR2017001198-appb-I000089
상기 비주기적 피드백이 설정된 경우에 피드백 정보는 주기적 피드백의 경우와 같이 RI, PMI, CQI를 포함하며 피드백 설정에 따라 RI와 PMI는 피드백 되지 않을 수도 있다. 그리고 CQI는 wCQI와 sCQI 모두를 포함할 수도 있고 wCQI 정보만을 포함할 수도 있다.
하기 표 33은 PUCCH를 이용하여 보고하는 주기적 채널 상태 보고의 보고 타입 (reporting type)과 해당 reporting type 별 보고되는 정보 그리고 사용되는 정보의 페이로드 크기 (payload size)를 나타낸 표이다.
[표 33] PUCCH reporting type
Figure PCTKR2017001198-appb-I000090
Figure PCTKR2017001198-appb-I000091
Figure PCTKR2017001198-appb-I000092
단말은 상기 표 33과 같이 주기적 채널 상태 보고의 PUCCH reporting mode와 reporting instance에 따라 필요한 PUCCH 보고 타입 (PUCCH reporting type)을 이용하여 RI/PTI/PMI/CQI 정보 등을 전송하게 된다.
하지만, 단말은 주기적 채널 상태 보고는 할당된 자원과 보낼 수 있는 payload 사이즈가 한정되어 있는 PUCCH를 이용한 보고의 특성상 하나의 보고 시점에 하나의 PUCCH reporting type만 전송 가능하다. 따라서, 한 셀에서의 CSI process 간의 보고 시점이 충돌하거나 CA(Carrier Aggregation) 상황에서 다른 셀 간의 보고 시점이 충돌할 때 PUCCH reporting type에 따라 우선순위를 정하여 충돌을 해결한다.
이 때, 우선 순위를 정하는 기준은 보고 주기이다. 보고 주기가 길수록 우선 순위가 높고 중요한 정보이며, 짧을수록 우선 순위가 낮게 된다. 현재 표준에서는 reporting type에 따라 RI>wideband PMI>wideband CQI>subband PMI 및 CQI 의 순으로 우선 순위를 갖게 되며, 다른 셀 간 reporting이 동일한 우선 순위를 갖는 보고가 충돌할 경우 낮은 셀 인덱스를 갖는 셀의 정보를 송신함으로써 충돌을 해결한다.
또한, 충돌에 의해 보고되지 않은 정보가 존재하는 경우 해당 정보는 가장 최근에 보고된 해당 정보를 이용하여 남은 주기적 채널 상태 보고를 계속할 수 있다. 예를 들어, wideband PMI 정보가 보고되지 못한 경우 가장 최근에 보고된 wideband PMI가 0 일 때, 현재 보고 시점에서의 wideband PMI 역시 0 이라고 가정하고 나머지 second PMI 및 CQI 정보를 보고하게 된다.
한편, LTE/LTE-A에서는 주기적 채널 상태 보고를 위하여 코드북 서브샘플링 (codebook subsampling) 기능을 제공한다. LTE/LTE-A에서 상기 단말의 주기적 피드백 정보는 PUCCH를 통하여 기지국으로 전송될 수 있다. 이 때, PUCCH를 통하여 한번에 전송될 수 있는 정보량이 제한적이기 때문에 상기 RI, wCQI, sCQI, PMI1, wPMI2, sPMI2 등 다양한 피드백 객체들은 서브 샘플링 (또는, 부표본추출, subsampling)을 통하여 PUCCH로 전송되거나 두 가지 이상의 피드백 정보들이 함께 부호화 되어 (이하, 조인트 인코딩 또는 joint encoding) PUCCH로 전송될 수 있다.
일례로 기지국에서 설정한 CSI-RS 포트 (CSI-RS port)가 8개일 때, PUCCH 모드 1-1 (PUCCH mode 1-1)의 submode 1에서 보고 되는 RI와 PMI1은 표 34과 같이 joint encoding 될 수 있다.
표 34>에 기반하여 3 bits로 구성되는 RI와 4 bits로 구성되는 PMI1은 총 5 bits로 joint encoding 된다.
[표 34]: Joint encoding of RI and i1 for PUCCH mode 1-1 submode 1
Figure PCTKR2017001198-appb-I000093
한편, PUCCH mode 1-1의 submode 2는 표 35와 같이 4 bit로 구성되는 PMI1과 또 다른 4 bit로 구성되는 PMI2를 총 4 bit로 joint encoding 한다. Submode 1과 비교하여 subsampling 수준이 더 크기 때문에 (submode 1의 경우 4->3, submode 2의 경우 8->4) 더 많은 precoding index를 report 할 수 없게 된다.
[표 35]: Joint encoding of RI, i1 and i2 for PUCCH mode 1-1 submode 2
Figure PCTKR2017001198-appb-I000094
또 다른 일례로 기지국에서 설정한 CSI-RS port가 8개 일 경우, PUCCH mode 2-1에서 보고 되는 PMI2는 표 36와 같이 subsampling 될 수 있다.
[표 36]: PUCCH mode 2-1 codebook subsampling
Figure PCTKR2017001198-appb-I000095
표 36을 참고하면 PMI2는 연관되는 RI가 1일 때 4 bits로 보고된다. 그러나 연관되는 RI가 2 이상일 경우 두 번째 codeword를 위한 디퍼런셜 CQI (differential CQI)가 추가로 함께 보고되어야 하므로 PMI2가 2 bits로 subsampling되어 보고되는 것을 확인할 수 있다. LTE/LTE-A에서는 표 34, 표 35 및 표 36를 포함하여 총 6가지의 주기적 피드백에 대한 subsampling 또는 joint encoding을 적용하는 것이 가능하다.
FD-MIMO에서 지원하는 다수 개의 안테나를 지원하는 방법은 두 가지가 있다. 구체적으로, 다수 개의 안테나를 지원하는 방법은 프리코딩 되지 않은 CSI-RS (이하, NP(non-precoded) CSI-RS) 또는 빔포밍된 CSI-RS (이하, BF(beamformed) CSI-RS)를 사용하는 것이다.
도 58은 FD-MIMO에서 NP CSI-RS 및 BF CSI-RS를 이용해 사용 가능한 다양한 시나리오들을 도시한 도면이다.
NP CSI-RS를 사용하는 방법은 기존의 CSI-RS와 동일하게 기지국이 넓은 빔폭을 갖는 CSI-RS를 전송하여 단말에게 전달하고, 단말은 기지국에게 해당 빔에 맞는 RI/PMI/CQI를 전송하는 방법이다.
기존의 Rel-11 LTE에서는 8개까지의 CSI-RS port를 지원하였으나, FD-MIMO 지원을 위하여 12/16/32/64개 등의 다양한 NP CSI-RS port를 지원하는 방법과 PMI 보고를 위한 2D codebook이 고려될 수 있다.
반면, BF CSI-RS를 사용하는 방법은 단말이 한 번에 계산하는 codebook의 수와 CSI-RS 오버헤드를 최적화 하기 위하여 전체 빔 영역을 1D 혹은 2D로 나누어 사용하는 방법이다.
이 때, 단말에게 필요한 1D 혹은 2D 섹터를 선택하게 하는 방법에 따라 이를 셀 특정 빔포밍된 CSI-RS (cell specific BF CSI-RS)와 단말 특정 빔포밍된 CSI-RS (UE specific BF CSI-RS)로 다시 구분할 수 있다.
Cell specific BF CSI-RS를 사용하는 방법은 cell 관점에서 동일한 복수 개의 빔을 단말에게 전송하고, 단말이 이를 기반으로 보고하는 채널 상태 보고를 기반으로 하여 빔을 선택하고 데이터를 전송하는 방법이다. 이 때, 채널 상태보고에 기준 신호 자원 인덱스 (CSI-RS resource index, 이하 CRI) 혹은 빔 인덱스 (Beam index, 이하 BI)와 같은 방법을 이용할 수 있다.
이는 하나의 CSI process에 여러 개의 CSI-RS resource 혹은 CSI-RS port가 있을 때, 선호하는 빔에 대한 정보를 단말이 선택하여 기지국에 전송할 수 있도록 하는 것이다.
기존의 방법에서는 이를 위하여 복수 개의 CSI process를 설정하고 각각의 채널 상태 정보를 모두 받아 기지국이 선택하여야 하지만, 이를 단말의 선택에 맡김으로써 상향 링크 자원 절약과 기지국 운영 복잡도를 감소시킬 수 있다.
이 때, 이러한 BI 혹은 CRI 역시 기존의 주기적 채널 상태 보고에서 사용되는 RI/PMI/CQI와 마찬가지로 충돌을 일으킬 수 있다. 따라서, 이러한 충돌을 고려하여 우선 순위를 설정하고, 충돌이 일어났을 때의 동작에 대해서 약속이 필요하다. 또한, 상기에서 언급하였듯이 기존의 경우 가장 최근에 보고 된 동일 정보에 대해서 가정하였지만, CRI에 의해 가정하는 빔 혹은 TP가 다른 resource가 지정 될 수 있기 때문에 측정하는 채널의 통계적 특성이 달라질 수 있으며, 따라서, 기존과 동일하게 해당 주기적 채널 상태 보고에서 가장 최근에 보고된 동일 정보를 이용하는 것은 위험하다.
도 59는 본 발명에 따라 기준 신호를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
일반적으로 FD-MIMO과 같이 송신 안테나의 개수가 많은 경우 기지국은 안테나 개수에 비례하는 기준 신호 (이하, CSI-RS)를 전송해야 한다. 일례로 LTE/LTE-A에서 8개의 송신 안테나를 이용할 경우 기지국은 8-port에 해당하는 CSI-RS를 단말에게 전송하여 하향링크의 채널상태를 측정하도록 한다.
이 때 기지국에서 8-port에 해당하는 CSI-RS를 전송하는데 한 개의 RB내에서 상기 도 16의 A, B와 같이 8개의 RE로 구성되는 무선자원을 이용할 수 있다. 이와 같이 CSI-RS 전송을 FD-MIMO에 적용하는 경우 송신안테나 수에 비례하는 무선자원이 CSI-RS에 할당되어야 한다. 즉, 기지국의 송신안테나가 128개일 경우 기지국은 한 개의 RB내에서 총 128개의 RE를 이용하여 CSI-RS를 전송해야 한다. 이와 같은 CSI-RS 전송 방식은 안테나 간의 채널 측정의 정확도를 높일 수 있지만, 과도한 무선자원을 필요로 하기 때문에 무선데이터 송수신에 필요한 무선자원을 감소시키는 역효과가 있다. 따라서, 이러한 장단점을 고려하여 FD-MIMO와 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서는 CSI-RS를 전송하는데 다음과 같은 두 가지 방법을 고려할 수 있다.
● CSI-RS 전송 방법 1: CSI-RS에 안테나 수만큼의 무선자원을 할당하여 전송하는 방법
● CSI-RS 전송 방법 2: CSI-RS를 복수개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법
상기 도 59에 FD-MIMO를 운영하는 기지국은 총 32개의 안테나로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 기지국은 32개 이상 또는 이하의 안테나로 구성될 수 있다.
도 59의 제1 안테나 그룹 (5900)은 CSI-RS 전송 방법 1을 사용하여 안테나 수만큼의 무선 자원을 할당하여 CSI-RS를 전송하는 방법을 나타낸 것이다. 제1 안테나 그룹 (5900)에서 32개의 안테나는 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,…,H3으로 표시될 수 있다.
상기 제1 안테나 그룹 (5900)의 32개의 안테나는 한 개의 2차원 CSI-RS (Two-dimensional CSI-RS)로 전송되며, 모든 수평 방향과 수직 방향의 안테나의 채널 상태를 측정하게 하는 2D-CSI-RS는 상기에 표시된 32개의 안테나포트로 구성된다. 이와 같은 방법은 안테나 별로 무선 자원을 모두 할당하게 되어 채널 정보에 대한 정확도를 높일 수 있으나, 상대적으로 제어 정보나 데이터를 위한 무선자원을 많이 사용하여 자원 효율면에서는 효과적이지 못한 단점이 있다.
상기 도 59의 제2 안테나 그룹 (5910)은 CSI-RS 전송 방법 2를 이용하여 채널 정보를 생성하기 위해 정의될 수 있다. CSI-RS 전송 방법 2는 정확도가 상대적으로 낮은 채널 정보를 생성하더라도 상대적으로 적은 수의 무선 자원을 할당하면서 단말로 하여금 많은 수의 송신안테나에 대한 채널측정을 가능하게 방법이다.
CSI-RS 전송 방법 2는 전체의 CSI-RS를 N개의 차원으로 분리하여 전송하는 방법으로 일 예로 기지국의 송신안테나가 2차원에 배열되어 있을 경우 CSI-RS를 2개의 차원으로 분리하여 전송하는 것이다. 이 때, 한 개의 CSI-RS는 수평방향의 채널 정보를 측정하게하는 수평 방향 CSI-RS(Horizontal CSI-RS, 이하, H-CSI-RS)로 운영하고 다른 하나의 CSI-RS는 수직 방향의 채널 정보를 측정하게 하는 수직 방향 CSI-RS(Vertical CSI-RS, 이하, V-CSI-RS)로 운영할 수 있다.
도 59에서 제2 안테나 그룹(5910)의 32개의 안테나는 제1 전송 방법(5900)과 마찬가지로 각각 A0,..,A3, B0,..,B3, C0,..,C3, D0,..,D3, E0,..,E3, F0,..,F3, G0,..,G3, H0,…,H3으로 표시될 수 있다. 또한, 상기 도 7의 32개의 안테나는 두 개의 CSI-RS로 전송될 수 있다. 이 때, 수평 방향의 채널 상태를 측정하게 하는 H-CSI-RS는 다음의 8개 안테나포트로 구성될 수 있다.
- H-CSI-RS port 0: 안테나 A0, A1, A2, A3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 1: 안테나 B0, B1, B2, B3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 2: 안테나 C0, C1, C2, C3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 3: 안테나 D0, D1, D2, D3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 4: 안테나 E0, E1, E2, E3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 5: 안테나 F0, F1, F2, F3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 6: 안테나 G0, G1, G2, G3이 합쳐져서 이루어짐
- H-CSI-RS port 7: 안테나 H0, H1, H2, H3이 합쳐져서 이루어짐
상기에서 복수개의 안테나가 합쳐서 한 개의 CSI-RS port를 생성하는 것은 안테나 가상화(antenna virtualization)를 의미하는 것으로 일반적으로 복수 안테나의 선형적 결합을 통하여 이루어질 수 있다.
또한 수직방향의 채널 상태를 측정하게 하는 V-CSI-RS는 다음의 4개 안테나포트로 구성될 수 있다.
- V-CSI-RS port 0: 안테나 A0, B0, C0, D0, E0, F0, G0, H0이 합쳐져서 이루어짐
- V-CSI-RS port 1: 안테나 A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1이 합쳐져서 이루어짐
- V-CSI-RS port 2: 안테나 A2, B2, C2, D2, E2, F2, G2, H2가 합쳐져서 이루어짐
- V-CSI-RS port 3: 안테나 A3, B3, C3, D3, E3, F3, G3, H3이 합쳐져서 이루어짐
상기와 같이 복수개의 안테나가 이차원으로 M×N (수직 방향×수평 방향)으로 배열된 경우, 단말은 N개의 수평 방향의 CSI-RS port와 M개의 수직 방향의 CSI-RS port를 이용하여 FD-MIMO의 채널을 측정할 수 있다. 즉, 두 개의 CSI-RS를 이용할 경우, 단말은 M×N개의 송신안테나를 위하여 M+N개의 CSI-RS port를 활용하여 채널상태 정보를 파악할 수 있게 된다.
이와 같이 더 적은 수의 CSI-RS port수를 이용하여 더 많은 수의 송신 안테나에 대한 정보를 파악하게 하는 방법을 통해 CSI-RS 오버헤드를 감소시킬 수 있다. CSI-RS 전송 방법 1에서는 M×N=K개의 CSI-RS를 이용하여 FD-MIMO의 송신안테나에 대한 채널 정보를 파악하였으며 이와 같은 접근은 두 개의 CSI-RS를 이용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에서는 상기 CSI-RS 전송 방법 1을 가정하여 설명하였지만, 상기 CSI-RS 전송 방법 2를 사용하는 경우에도 동일하게 확장 및 적용되어 사용될 수 있다.
본 발명에 설명하는데 다음의 단축어들이 이용된다.
랭크 지시자 (RI): BF CSI-RS에 precoding이 적용되어 얻은 채널의 rank를 단말이 기지국에 통보하였거나, 사전에 정해진 규칙에 의해 판단한 랭크 지시자 (rank indicator)
제1 PMI (W1): BF CSI-RS에 precoding을 적용하여 얻은 채널을 기반으로 하여 최적의 precoding을 구하여 단말이 기지국에 통보한 첫 번째 precoding matrix indicator. 첫 번째 precoding matrix indicator는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹을 나타낼 수 있다. 또한, 이러한 W1은 수평과 수직 방향의 성분으로 각각 나뉘어 분리될 수도 있다.
제2 PMI (W2): BF CSI-RS에 precoding을 적용하여 얻은 채널을 기반으로 하여 최적의 precoding을 구하여 단말이 기지국에 통보한 두 번째 precoding matrix indicator. 두 번째 precoding matrix indicator는 수평 및 수직 방향에서 선택된 빔 그룹 중 선택된 빔과 편국 (polarization)이 다른 안테나 간의 위상 차를 보정하는데 필요한 co-phasing을 나타낼 수 있다. W1과 마찬가지로 W2 역시 수평과 수직 방향의 성분으로 각각 나뉘어 분리될 수도 있다.
CQI: precoding이 적용되었다는 가정하에 생성된 단말 지원가능 데이터 전송률.
단말이 피드백 정보를 보고할 수 있도록 하기 위해서 단말은 2D-CSI-RS 에 대한 피드백 정보를 설정 받는다. 이 때, 해당 2D-CSI-RS는 복수개의 CSI-RS port를 지정하는 하나의 신호 일 수도 있고, 혹은 복수 개의 2, 4, 혹은 8 port CSI-RS가 결합 (resource configuration, subframe configuration)되어 복수개의 CSI-RS port를 지정하는 신호 일 수도 있다. 이 후 단말은 RRC (radio resource control) 정보를 통해 하나의 피드백을 할당 받으며 이 피드백 할당을 위해서 하나의 CSI-RS 자원 (CSI-RS resource)은 표 37과 같거나 표 37의 일부 성분만을 포함할 수 있다.
[표 37]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000096
표 37에서 논 제로 파워 CSI-RS 식별자 리트스 (NZP CSI-RS ID List)는 CRI를 전송하기 위해서 필요한 CSI-RS resource들의 ID를 설정하기 위한 필드이다. 해당 필드는 다음 표 38에 포함되는 CSI-RS 설정의 ID를 이용하여 설정 될 수 있다.
[표 38]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000097
상기 표 38에서 CSI-RS 설정 정보 식별자 (CSI-RS config ID)는 해당 설정의 ID를 나타낸다. 안테나 포트 개수 (Antenna ports count)는 해당 설정의 CSI-RS 수를 의미하며, 자원 설정 정보 (resource config)는 해당 CSI-RS가 한 RB 안에서 어떠한 RE들을 이용하는지에 대한 설정이다. 서브프레임 설정 정보 (Subframe config)의 경우 전송 주기와 오프셋을 알리기 위한 설정이며, 스크램블링 식별자 (scrambling identity)는 CSI-RS가 스크램블링 (scrambling) 되는 ID를 설정하는 정보이다. Qcl CRS 정보 (Qcl CRS info는) CoMP 동작에 필요한 scrambling ID 관련 정보나 CRS 관련 정보를 포함한다.
상기에서 설명한 바와 같이 각각의 설정은 각각의 안테나 포트 수 관련 설정을 갖기 때문에 다른 안테나 포트 수를 갖는 CSI-RS resource 들이 결합되어 설정될 수 있다.
상기 표 37에서 CSI-IM 식별자 리스트 (CSI-IM ID List)는 CRI를 전송하기 위해서 필요한 CSI-IM resource들의 ID를 설정하기 위한 필드이다. 해당 필드 안에 포함된 ID의 숫자는 상기의 NZP CSI-RS ID List에 포함된 ID의 숫자와 동일할 수 있다. 해당 필드는 다음 표 39에 포함되는 CSI-RS 설정의 ID를 이용하여 설정 될 수 있다.
[표 39]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000098
상기 표 39에서 CSI-IM 설정 정보 식별자 (CSI-IM config ID)는 해당 설정의 ID를 나타낸다. CSI-RS와 마찬가지로 Resource config은 해당 CSI-IM이 한 RB 안에서 어떠한 RE들을 이용하는지에 대한 설정이며, Subframe config의 경우 전송 주기와 오프셋을 알리기 위한 설정이다.
상기 표 37에서 채널 측정 제한 정보 (Channel measurement restriction)와 간섭 측정 제한 정보 (Interference measurement restriction)는 각각 CSI-RS와 CSI-IM에 적용되는 측정 제한 (measurement restriction)의 설정 여부를 나타내는 정보이다.
상기의 표에서는 CSI process 설정 안에 해당 필드가 있는 것을 나타내었으나, periodic과 aperiodic CSI reporting 설정에 해당 필드가 존재할 수 있으며, 또는 CSI process 밖에 별개로도 존재할 수 있다.
상기 표 37에서 보고 정보 (Report Both)는 RI reference CSI process 관련 설정과 PMI-RI reporting 관련 설정을 포함할 수 있다.
비주기적 보고 설정 정보 (Report Aperiodic Proc)는 비주기적 채널 상태 보고 관련 정보를 포함할 수 있다. 주기적 보고 설정 정보 식별자 (Report Periodic Proc Id)는 해당 CSI process가 주기적 채널 상태 보고에 사용할 설정의 ID를 포함하고 있으며, 해당 설정은 하기 표 40에 포함되는 설정을 이용할 수 있다.
[표 40]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000099
상기 표 40과 같이 해당 설정은 보고할 PUCCH가 사용할 resource에 대한 정보와 CQI/PMI 보고 관련 주기, 오프셋 그리고 서브모드 들을 설정하게 된다.
또한, 기존 주기적 채널 상태 보고 설정에 더하여 CRI 설정 정보 인덱스 (CRI ConfigIndex)가 필요하다. 이는, CRI가 보고 되기 위한 시점을 설정하기 위한 것으로, 단말은 해당 ConfigIndex를 이용하여 CRI 보고 주기와 오프셋을 설정할 수 있게 된다.
상기 표 37에서 포함하는 NZP CSI-RS ID 리스트 (NZP CSI-RS ID List)는 안테나 포트 수가 다른 설정들을 결합하는 것이 가능하며 그 중 하나 혹은 복수 개의 CSI-RS resource를 선택하여 보고하도록 하기 때문에 기존의 LTE 주기적 채널 상태 보고 설정 만으로는 해결하지 못하는 문제점이 있다.
[제 5-1 실시예]
실시예 5-1은 안테나 포트 수가 다른 여러 개의 CSI-RS resource 들이 함께 결합되어 설정됨으로써 생기는 문제를 해결하기 위한 방법이다.
광대역 (Wideband) 채널 상태 보고는 상기에서 설명한 바와 같이 Rel-8 2Tx와 4Tx codebook등의 단일 구조 코드북 (single structure codebook)을 이용하는 경우에는 submode 없이 동작하고, Rel-10 8Tx codebook과 Rel-12 4Tx codebook등의 이중 구조 코드북 (dual structure codebook)을 이용하는 경우에는 submode1과 2를 RRC로 설정 가능하며 이에 따라 다른 subsampling을 가지며 주기적 채널 상태 보고 동작이 달라진다.
기존의 경우 CSI process 별로 설정이 되기 때문에 CSI process에 설정된 CSI-RS가 dual structure codebook을 이용할 경우에만 submode가 설정된다. 하지만, CRI를 이용하여 채널 상태를 보고할 경우 어떤 resource들은 dual structure codebook을 이용하고 또 다른 resource들은 single structure codebook을 이용하게 된다. 따라서, CSI process에 설정된 복수 개의 CSI-RS resource 중 단 하나의 CSI-RS라도 dual structure codebook을 이용할 경우에는 submode를 필요로 하게 된다.
또한, resource에 따라 지원하는 채널 상태 보고 형태가 달라질 수 있다. SINR이 낮은 셀 경계에 위치한 단말의 경우에 채널 상태 보고 정보가 상대적으로 부정확할 수 있으며, 채널 상태 정보 보고를 subband 별로 받는 것 보다는 wideband 차원에서 받아 보고에 필요한 resource를 줄이는 것이 효과적일 수 있다. 반대로, SINR이 너무 좋은 단말의 경우에는 기지국과 단말 간의 채널 확보가 충분하여 subband로 채널 상태 정보 보고를 받지 않아도 wideband 보고와의 시스템 성능 차이가 크지 않을 수 있다. 하지만, 대부분의 경우 subband 보고가 보고에 필요한 자원 오버헤드 (resource overhead)는 크더라도 시스템 성능을 향상 시킬 수 있기 때문에 둘 다 필요하다. Resource 별로 이러한 wideband와 subband 보고를 달리하여 보고 할 수 있도록 할 경우 상기에서 말한 바와 같이 효율적이지만 단말 구현이 복잡해 질 수 있다.
상기를 고려하여 CRI를 지원 및 설정하는 방법은 다음과 같은 두 가지 방법이 있다.
● 주기적 채널 상태 보고를 위한 설정 방법 1: CSI-RS resource 별로 주기적 채널 상태 보고 설정을 지원
● 주기적 채널 상태 보고를 위한 설정 방법 2 CSI-RS resource 공통으로 주기적 채널 상태 보고 설정을 지원
- 주기적 채널 상태 보고를 위한 설정 방법 1의 경우 CSI-RS resource 별로 주기적 채널 상태 보고 설정을 지원하는 방법이다. 이 방법의 경우, <표 40>의 주기적 채널 상태 설정이 CSI-RS resource 숫자에 맞춰 설정 가능해야 한다. 표 41은 이에 따른 CSI process 설정을 나타낸 것이다.
[표 41]
Figure PCTKR2017001198-appb-I000100
상기의 표 37에서 하나의 주기적 채널 상태 보고 설정 ID를 상기의 Report Periodic Proc Id List를 이용할 경우 resource 별로 주기적 채널 상태 보고 설정에 필요한 ID를 알려주어 사용할 수 있다. 이 때 동일한 ID를 이용하여 중복 설정이 가능할 수 있다.
하지만, 이 때 CRI/RI/PTI/CQI/PMI 등의 채널 상태 정보는 모두 동일한 시점에 전송되어야 한다. 따라서, 이 때 각각의 CSI-RS resource를 위해 설정된 CRI 설정 정보 인덱스 (CRI Config Index), RI 설정 정보 인덱스 (RI Config Index)와 CQI 설정 정보 인덱스 (CQI Config Index)는 동일한 값을 가져야 한다.
하지만, submode의 경우에는 dual codebook을 지원하는 CSI-RS resource에는 각각 설정할 수 있게 된다. 따라서, CSI-RS resource에 따라 다른 submode를 사용할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 셀 중심과 가까운 지역을 위해 송신 되는 빔의 경우에는 상대적으로 SINR이 높고 기지국과의 거리가 짧아 RI와 W1 bit가 함께 전송되어 RI 커버리지가 떨어지더라도 충분히 RI를 수신할 수 있다. Submode 1의 경우에는 subsampling이 상대적으로 적기 때문에 더 많은 precoding을 지원할 수 있고, 이에 따라 submode1을 사용할 경우 더 좋은 성능을 확보할 수 있다.
하지만, 셀 경계(엣지)에 위치한 단말의 경우에는 rank와 wideband PMI를 함께 전송할 경우 RI coverage 확보에 문제가 생길 수 있다. 따라서, 이러한 resource에 대해서는 submode2를 설정하도록 함으로써 해결 가능하다.
또한, 광대역 보고 (wideband reporting) 과 협대역 보고 (subband reporting) 설정 역시 독립적으로 설정될 수도 있다. 각각의 주기적 채널 상태 보고 설정이 광대역 보고 (wideband reporting)와 협대역 보고 (subband reporting)로 설정됨에 따라서 각각의 resource는 CRI 따라 선택되고, 선택된 resource에 할당된 주기적 채널 상태 보고 설정에 따라 보고 주기를 갖고 보고 되게 된다.
- 주기적 채널 상태 보고를 위한 설정 방법 2의 경우 모든 CSI-RS resource 들에게 하나의 주기적 채널 상태 보고 설정을 지원하는 방법이다.
상기 설정 방법 1에서 설명한 바와 같이 채널 상태 보고를 위한 주기와 오프셋은 하나의 값만을 갖기 때문에 복수 개의 주기적 채널 상태 보고 설정을 갖는 것 보다 하나의 설정을 공유할 수 있다. 하지만, 하나의 설정을 갖기 때문에 CRI를 이용한 채널 상태 보고는 설정 방법 1과 달리 설정에 대한 자유도가 떨어지게 된다.
상기의 설정 방법 1에서는 CSI-RS resource 별로 wideband/subband 보고 및 wideband 보고에서의 submode1/submode2를 자유롭게 설정 가능했지만, 설정 방법 2에서는 하나로 제한되어야 한다. Submode1/submode2의 경우에는 설정 된 CSI-RS resource 중 하나 이상의 CSI-RS resource가 dual codebook structure를 사용하는 codebook을 사용할 때, 다시 말해 8개의 CSI-RS port로 설정되거나 4개의 CSI-RS port와 enhanced codebook이 설정 되었을 때 (alternativeCodeBookEnabledFor4TX-r12=TRUE) 에만 해당 설정을 적용하여 submode를 이용하게 된다. 이러한 submode 설정 동작을 이용하여 단말 혹은 기지국이 해당 resource가 submode 설정을 기반으로 하여 주기적 채널 상태를 보고하는 지에 대한 방법은 도 60에서 설명한다.
도 60은 본 발명에 따라 서브 모드 설정을 기반으로 주기적 채널 상태를 보고하는 과정을 도시한 도면이다.
도 60을 참고하면, 단말 또는 기지국은 S6010 단계에서 CRI가 지시한 자원이 8 CSI-RS 포트이거나 4 CSI-RS 포트와 대안적인 (alternative) 코드북인지 여부를 확인할 수 있다.
만약, CRI가 지시한 자원이 8 CSI-RS 포트가 아니고 4 CSI-RS 포트와 대안적인 (alternative) 코드북이 아닌 경우, 단말 또는 기지국은 S6020 단계에서 서브 모드의 설정을 무시할 수 있다. 구체적으로 단말은 서브 모드의 설정을 무시하고 주기적 채널 상태를 보고할 수 있으며, 단말은 서브 모드의 설정을 무시하고 주기적 채널 상태 보고를 수신할 수 있다.
반면, CRI가 지시한 자원이 8 CSI-RS 포트이거나 4 CSI-RS 포트와 대안적인 (alternative) 코드북인 경우, 단말 또는 기지국은 S6030 단계에서 서브 모드의 설정을 참고할 수 있다. 구체적으로 단말은 서브 모드의 설정을 참고하며 주기적 채널 상태를 보고할 수 있으며, 기지국은 서브 모드의 설정을 참고해 주기적 채널 상태 보고를 수신할 수 있다.
설정 방법 2에서 wideband/subband를 자유롭게 보고할 수 있도록 하는 방법은 두 설정을 함께 설정할 수 있도록 하는 방법을 고려할 수 있다. 이 때, 표 40의 주기적 채널 상태 보고 설정이나 표 41의 CSI process 설정에 Periodic CSI reporting CSI-RS ID List 혹은 Aperiodic CSI reporting CSI-RS ID List 등을 이용하여 주기적 혹은 비주기적으로 설정하게 할 수 있다. 또한, ID가 아닌 NZP CSI-RS ID List에 설정 된 순으로 첫 번째 CSI-RS resource, 두 번째 CSI-RS resource를 bitmap으로 만들어 해당 resource 설정이 0이면 wideband 채널 상태 보고 1이면 subband 채널 상태 보고를 하게 하는 방법도 가능하다.
이 때, 주기적 채널 상태 보고에는 wideband 설정과 subband 설정이 동시에 존재하기 때문에 단말은 CRI를 통해 보고된 해당 resource가 어떤 보고를 위해 설정되어 있는 지를 확인하고 그 설정에 따라 wideband 혹은 subband 설정을 이용하여야 할지를 결정하여야 하며, 기지국은 이를 바탕으로 단말의 채널 상태 보고를 예측하여야 한다. 해당 방법을 이용하여 단말 혹은 기지국이 해당 주기적 채널 상태 보고가 wideband 설정 혹은 subband 설정을 이용하였는지에 대하여 확인하는 방법은 하기 도 61과 같다.
도 61은 본 발명에 따라 대역 설정을 기반으로 채널 상태를 보고하는 과정을 도시한 도면이다.
도 61을 참고하면, 단말 또는 기지국은 S6110 단계에서 CRI가 지시한 자원이 광대역 보고 설정 또는 협대역 보고 설정인지 여부를 판단할 수 있다.
협대역 보고 설정이라고 판단된 경우, 단말 또는 기지국은 S6120 단계에서 협대역 설정을 참고하며, 광대역 설정은 무시할 수 있다. 구체적으로, 단말은 협대역 설정을 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 수행할 수 있으며, 기지국은 해당 주기적 채널 상태 보고가 협대역 설정을 이용했다는 것을 참고해 상기 채널 상태 보고를 수신할 수 있다.
반면, 광대역 보고 설정이라고 판단된 경우, 단말 또는 기지국은 S6130 단계에서 광대역 설정을 참고하며, 협대역 설정은 무시할 수 있다. 구체적으로, 단말은 광대역 설정을 이용하여 주기적 채널 상태 보고를 수행할 수 있으며, 기지국은 해당 주기적 채널 상태 보고가 광대역 설정을 이용했다는 점을 참고해 상기 채널 상태 보고를 수신할 수 있다.
[제 5-2 실시예]
상기에서 설명한 바와 같이, 주기적 채널 상태 보고는 전송 자원 및 payload의 제한을 갖는 PUCCH의 특성을 고려하여 동일 셀 내 혹은 복수 개의 셀 간에서 복수 개의 채널 상태 보고가 충돌할 경우 이를 해결하기 위한 우선 순위를 갖고 있다. 또한, 이러한 충돌이 일어났을 경우 RI/PTI 그리고 W1의 경우에 가장 최근에 보고 된 해당 정보를 사용하게 함으로써 이를 해결한다. 하지만, CRI가 도입 되었을 경우 다른 동작이 필요하다.
도 62는 PUCCH 보고의 충돌 상황을 도시한 것이다.
도 62를 참고하면, 도 62에서 도시한 주기적 채널 상태 보고 상황은 단말이 wideband 채널 상태를 두 개의 CSI process를 이용하여 보고하는 것이다.
이 때, 6210에서 서빙셀 0과 서빙셀 1의 RI 보고가 충돌할 수 있다. 서빙 셀 0과 1의 보고가 모두 RI로서 동일한 우선 순위를 갖기 때문에 이러한 충돌이 발생하는 경우, 단말은 낮은 셀 인덱스를 갖는 서빙 셀의 정보를 보고하게 되며, 따라서 단말은 서빙셀 1의 RI를 보고 하지 않는다.
상기에서 언급한 바와 같이 CRI는 CSI-RS에 다른 빔이 전송되어 있는 각각의 CSI-RS 중 하나 혹은 복수개의 CSI-RS를 선택하여 단말이 기지국에 전송하는 것이다. 따라서, 단말이 CRI를 이용하여 동일한 CSI-RS resource를 선택하였을 때는 기존과 동일한 동작이 가능하지만, 다른 CRI를 보고하였을 경우에는 해당 CSI-RS를 통해 측정한 채널의 통계적 특성과 이전에 보고된 CSI-RS를 통해 측정한 채널의 통계적 특성이 완전히 다를 수 있기 때문에 이러한 동작을 하는 것은 시스템 성능을 저하 시킬 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법은 다음과 같다.
● 채널 상태 정보 충돌시 보고를 위한 가정 방법 1: 동일한 CRI를 가정하여 보고된 가장 최근의 보고 정보를 가정.
● 채널 상태 정보 충돌시 보고를 위한 가정 방법 2: 표준에 의해 사전에 정의 되거나 설정된 고정 값을 사용.
상기의 가정 방법 1은 동일한 CRI를 가정하여 보고 된 가장 최근의 보고 정보를 가정하는 방법이다.
도 62에서 6220의 경우 CRI가 이전에 보고 된 0에서 1로 바뀌었기 때문에 보고 되는 채널은 다른 통계적 특성을 갖고 있다. 따라서. 이전에 보고 된 CRI 0의 정보가 아닌 가장 최근에 보고 된 CRI가 1일 때의 정보를 사용하는 것이다.
이 경우 상기의 도 62에서는 가정해야 할 RI가 가장 최근에 보고된 2가 아니라, 동일한 CRI를 이용하여 보고 된 RI 중 가장 최근에 보고 된 3이 되게 된다. 이러한 방법은 가장 최근의 보고에 연동함으로써 해당 CSI-RS resource의 변화가 크지 않을 경우 가장 좋은 방법이 될 수 있다.
하지만, PUCCH 보고의 특성상 긴 주기를 필요로 하며, 측정 제한(measurement restriction)과 결합 될 경우 동일한 CRI를 이용하여 보고 되었다고 할 지라도 채널의 통계적 특성이 달라질 수 있어 부정확해 질 수 있다. 또한, 상기의 예시에서는 RI에 대해서 설명하였으나, PMI에 대해서도 동일하게 사용될 수 있다.
상기의 가정 방법 2는 표준에 의해 사전에 정의 되거나 설정된 고정 값을 사용하는 방법이다. 이 때, 가정 방법 2에 따르면, 표준에 의해 사전에 정의된 값은 코드북 서브세트 제한 (codebook subset restriction)에 의해 단말에게 설정된 RI 중 보고 가능한 가장 낮은 RI 일 수 있다.
도 62의 상기의 보고에서 6220의 경우 CRI가 이전에 보고 된 0에서 1로 바뀌었으며, 이 때 표준에 사전에 정의 되거나 RRC 필드를 이용해 설정 된 RI 값을 이용하는 것이다. 이 때, 표준에 사전에 정의 되는 RI 값은 1일 수 있다. 가정 방법 1과 마찬가지로 PMI 값도 표준에 사전에 정의 되거나 RRC 필드를 이용해 설정 된 PMI 값을 이용할 수 있다. 이 때 역시 표준에 사전되는 값은 0일 수 있다.
이러한 방법은 채널 특성이 빠르게 변할 때 사전에 정의 된 정확한 RI 및 PMI 값을 이용해 채널 상태를 보고 받을 수 있지만, 채널 특성이 크게 변하지 않을 때는 오히려 부정확한 RI나 PMI 값을 사용하게 됨으로써 성능이 저하 될 수 있다.
상기의 가정 방법 1과 2는 이전에 보고 된 CRI와 최근에 보고된 CRI가 다를 때의 동작을 의미하며, 이전에 보고 된 CRI와 최근에 보고 된 CRI가 같을 경우 기존 LTE 표준과 동일하게 가장 최근에 보고 된 해당 채널 상태 보고를 가정하여 채널 상태를 보고 하게 된다. 해당 방법을 이용하여 단말 혹은 기지국이 주기적 채널 상태 정보 보고 전송의 충돌 발생 시에 채널 상태 정보 보고를 전송하거나 decoding 하는 방법은 하기 도 63에서 설명한다.
도 63은 본 발명에 따라 주기적 상태 보고 전송의 충돌 발생 시에 채널 상태 보고를 전송 또는 디코딩 하는 방법을 도시한 도면이다.
도 63을 참고하면, 단말 또는 기지국은 S6310 단계에서 충돌에 따른 채널 상태 정보 (예를 들어, RI 또는 PMI)의 드랍이 발생했는지 여부를 확인할 수 있다.
채널 상태 정보의 드랍이 발생하지 않은 경우, 단말은 S6320 단계에서 채널 상태 정보를 전송할 수 있으며, 기지국은 이를 수신하여 디코딩할 수 있다.
반면, 채널 상태 정보의 드랍이 발생한 경우, 단말 또는 기지국은 S6330 단계에서 이전에 보고한 CRI와 현재 CRI가 동일한지 여부를 확인할 수 있다.
동일한 경우, 단말과 기지국은 S6340 단계에서 가장 최근의 채널 상태 정보를 가정하여 동작할 수 있다.
구체적으로, 단말은 가장 최근의 RI 또는 PMI를 가정하여 채널 상태 정보를 전송할 수 있으며, 기지국은 가장 최근의 RI 또는 PMI를 가정하여 디코딩을 수행할 수 있다.
반면, 이전에 보고한 CRI와 현재 CRI가 상이한 경우, 단말과 기지국은 S3650 단계에서 제1 방법 또는 제2 방법을 이용하여 채널 상태 정보를 전송하고, 이를 디코딩할 수 있다.
구체적으로, 제1 방법은 상술한 바와 같이 동일한 CRI를 갖는 가장 최근의 RI 또는 PMI를 가정하는 방법이다. 따라서, 단말은 동일한 CRI를 갖는 가장 최근의 RI 또는 PMI에 따라 채널 상태 정보를 전송하고, 기지국은 동일한 CRI를 갖는 가장 최근의 RI 또는 PMI를 가정하여 수신된 채널 상태 정보를 디코딩할 수 있다.
제2 방법은 사전에 정의된 혹은 설정된 RI 또는 PMI를 가정하는 방법이다. 따라서, 단말은 사전에 정의된 혹은 설정된 RI 또는 PMI에 따라 채널 상태 정보를 전송하며, 기지국은 사전에 정의된 혹은 설정된 RI 또는 PMI를 가정하여 수신된 채널 상태 정보를 디코딩할 수 있다.
[제5-3 실시예]FD-MIMO 동작을 위해서는 기지국의 네트워크 장비와 안테나가 모두 FD-MIMO 및 AAS(Adaptive Antenna System)을 지원하는 방식으로 바뀌어야 한다. 하지만, 이는 비용이 많이 소모 되므로 macro cell에서는 기존의 방식을 유지하고, small cell이나 femto cell 에서는 FD-MIMO를 지원하는 것도 충분히 가능하며 효율적인 방식이 된다. 이 경우, Pcell 에서는 CRI 보고가 일어나지 않지만, Scell 에서는 CRI 보고가 일어나게 될 수 있다.
도 64는 PCell에서 CRI 보고가 발생하지 않지만 SCell에서 CRI 보고가 발생하는 경우를 도시한 도면이다.
6410에서 Pcell (서빙셀 0)의 RI 보고와 Scell (서빙 셀 1)의 CRI 보고의 충돌이 발생할 수 있다.
하지만, CRI와 달리 Pcell에서는 RI가 가장 높은 우선 순위를 갖는 정보이다. 또한, Pcell은 커버리지 (coverage)를 제공하고 제어 정보를 송수신하는 등 Scell 보다 더 중요한 역할을 한다. 따라서, 기존의 PUCCH reporting에서는 우선 순위가 같은 보고가 충돌하는 경우에는 더 낮은 서빙 셀 인덱스 (ServCellIndex)를 갖는 셀의 정보를 우선하여 송신할 수 있게 함으로써 Pcell의 정보를 우선하여 보낼 수 있게 한다.
CRI의 경우 셀 내에서 어떠한 CSI-RS resource가 선택 되었는지를 알 수 있게 하는 중요한 정보이지만 Pcell의 전송을 위한 RI 정보가 중요할 수 있다. 이 경우, 다음과 같은 방법을 통해 Pcell의 RI가 더 높은 우선 순위를 갖도록 하게 할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 우선 순위 정의 방법은 CRI 보고가 설정되지 않은 셀의 경우에만 RI의 우선 순위를 CRI와 동일하게 하는 방법이다. 이 경우, Pcell이 FD-MIMO 기지국이 아닐 경우 RI의 우선 순위를 CRI와 동일하게 함으로써 낮은 ServCellIndex를 갖는 셀의 RI가 높은 ServCellIndex를 갖는 셀의 CRI에 비해 높은 우선 순위를 갖고 전송되게 할 수 있다.
도 65는 PCell에서 CRI 보고가 발생하지 않지만 SCell에서 CRI 보고가 발생하는 경우의 단말과 기지국의 동작을 나타낸 것이다.
도 65를 참고하면, 단말 또는 기지국은 S6510 단계에서 RI와 CRI 전송의 충돌이 발생하는지 여부를 확인할 수 있다.
예를 들어, 단말 또는 기지국은 PCell의 RI와 SCell의 CRI 전송이 충돌하는지 여부를 확인할 수 있다.
만약 RI와 CRI 전송의 충돌이 발생하지 않는 경우, 단말은 S6520 단계에서 해당 정보를 전송할 수 있으며, 기지국은 상기 정보를 수신할 수 있다.
RI와 CRI의 충돌이 발생하는 경우, 단말 또는 기지국은 S6530 단계에서 RI가 보고되는 셀에 CRI가 설정되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
그리고, RI가 보고 되는 셀에 CRI가 설정된 경우, 단말 또는 기지국은 S6540 단계에서 RI의 우선 순위를 CRI보다 낮게 취급할 수 있다. 따라서, 단말 또는 기지국은 셀 인덱스가 낮은 셀의 정보를 전송할 수 있다.
반면, RI가 보고되는 셀에 CRI가 설정되어 있지 않은 경우, 단말 또는 기지국은 S6550 단계에서 RI의 우선 순위를 CRI와 동일하게 취급할 수 있다. 따라서, 단말은 RI를 드랍시키고 CRI를 전송할 수 있다.
[제5-4 실시예]
CRI와 RI는 모두 긴 주기를 갖고 전송되는 방법으로써 해당 정보를 보고하지 못할 경우 다음 보고 주기 까지 걸리는 시간이 상대적으로 길기 때문에 상대적으로 성능에 큰 영향을 갖는다. 따라서, 같은 셀 내에서 CRI와 RI 보고 주기가 충돌하거나 겹칠 경우 다음과 같은 방법들을 이용하여 성능을 향상 시킬 수 있다.
● CRI와 RI 충돌시 동작 방법 1: CRI와 RI를 joint encoding 하여 전송한다.
● CRI와 RI 충돌시 동작 방법 2: 해당 피드백 동작이 PUCCH 1-1 submode 1이거나 PTI를 이용하는 subband 피드백일 경우 RI를 drop하고, 아닐 경우 CRI와 RI를 joint encoding 한다.
● CRI와 RI 충돌시 동작 방법 3: CRI와 RI를 합한 payload가 특정 bit 이상 혹은 클 경우 RI를 drop 하고, 아닐 경우 CRI와 RI를 joint encoding 한다.
● CRI와 RI 충돌 시 동작 방법 4: RI를 drop 한다.
동작 방법 1은 CRI와 RI를 항상 joint encoding하는 방법이다. 이 경우, CRI와 RI의 전송을 항상 보장 할 수 있어 decoding이 가능할 경우 상기 방법 중 가장 효과적인 성능을 나타낼 수 있다. 하지만, CRI와 RI를 합한 payload 사이즈가 커지기 때문에, 해당 전송의 커버리지 (coverage)가 감소하게 되어 채널 상태가 충분히 좋지 못할 경우 오히려 시스템의 성능을 저하시키는 방법이 될 수도 있다.
도 66은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 66을 참고하면, 단말 또는 기지국은 S6610 단계에서 같은 셀 내에 CRI와 RI가 충돌하는지 여부를 확인할 수 있다.
만일 충돌이 발생하지 않는 경우, 단말은 S6620 단계에서 해당 정보를 전송할 수 있으며, 기지국은 해당 정보를 수신할 수 있다.
반면, 충돌이 발생하는 경우, 단말은 S6630 단계에서 CRI와 RI를 조인트 인코딩하여 전송할 수 있으며, 기지국은 이를 수신할 수 있다.
본 발명에서는 CRI와 RI가 충돌하는 경우를 예를 들어 설명했지만, CRI와 PMI 또는 PTI가 충돌하는 경우도 적용될 수 있으며, 이와 같은 경우, 단말은 CRI와 PMI 또는 PTI를 조인트 인코딩할 수 있다.
동작 방법 2는 피드백 동작에 따라 joint encoding을 제한하는 방법이다. 상기에서 설명한 바와 같이 wideband reporting에서 submode1의 경우 RI/W1을 서브 샘플링 (subsampling)하여 최대 5bit로 만들어 한 시점에 전송한다. 따라서, 여기에 CRI를 위한 3 bit를 추가할 경우 payload 사이즈가 급격히 증가하게 되어 RI와 CRI 커버리지 (coverage)가 급격히 감소하게 된다.
마찬가지로 PTI를 이용한 subband reporting의 경우 이미 RI/PTI를 위하여 최대 4bit를 사용하게 된다. 여기에 CRI를 위한 3 bit를 추가할 경우 7 bit로 증가하게 된다. 따라서, 이미 해당 시점에 충분히 payload가 큰 피드백 설정의 경우에는 RI/PMI/PTI를 drop하게 하고, 아닐 경우 joint encoding하게 하는 방법이 있을 수 있다.
이 방법은 coverage와 joint encoding을 효과적으로 조합할 수 있다는 장점이 있지만, PUCCH mode 1-1 submode1과 PTI를 이용한 subband reporting에서는 해당 joint encoding 동작을 사용할 수 없다.
도 67은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 해당 동작을 나타낸 순서도이다.
도 67을 참고하면, CRI와 RI가 충돌하는 경우, 단말 또는 기지국은 S6710 단계에서 피드백 설정이 PUCCH 모드 1-1 서브모드 1 또는 8 port CSRI-RS 혹은 4 port CSI-RS의 대안 코드북을 이용한 협대역 보고인지 여부를 확인할 수 있다.
만일 피드백 설정이 PUCCH 모드 1-1 서브모드 1가 아니고 8 port CSRI-RS 혹은 4 port CSI-RS의 대안 코드북을 이용한 협대역 보고가 아닌 경우, 단말은 S6720 단계에서 CRI와 RI를 조인트 인코딩하여 전송할 수 있으며, 기지국은 이를 수신할 수 있다.
본 발명에서는 CRI와 RI가 충돌하는 경우를 예를 들어 설명했지만, CRI와 PMI 또는 PTI가 충돌하는 경우도 적용될 수 있으며, 이와 같은 경우, 단말은 CRI와 PMI 또는 PTI를 조인트 인코딩할 수 있다.
반면, 피드백 설정이 PUCCH 모드 1-1 서브모드 1 또는 8 port CSRI-RS 혹은 4 port CSI-RS의 대안 코드북을 이용한 협대역 보고인 경우, 단말은 S6730 단계에서 RI를 전송할 수 있다. 또는 단말은 PMI 또는 PTI를 전송할 수 있다.
동작 방법 3은 피드백 payload 크기에 따라 joint encoding을 제한하는 방법이다.
상기 방법 2에서 설명하였듯이 PUCCH mode 1-1 with submode1을 이용할 때와 PUCCH mode 2-1과 8 port CSI-RS 혹은 4 port CSI-RS with alternative codebook 을 이용할 때는 RI/W1 혹은 RI/PTI 크기로 인하여 payload 크기가 증가한다.
하지만, RI의 경우 설정된 CSI-RS port 수 및 UE capability의 지원 가능한 layer 숫자에 의해 그 bit수가 변화하게 된다. 또한, CRI의 경우에도 설정 된 resource의 숫자에 따라 두 개 이하 일 때 1bit, 네 개 이하일 때 2 bit, 8개 이하일 때 3 bit와 같이 조절 가능하다. 따라서, 단지 피드백 설정에 따라 joint encoding을 제한하는 것은 오히려 joint encoding을 위한 payload 사이즈가 더 적음에도 해당 동작을 제한하는 결과가 될 수 있다. 따라서, 이러한 판단을 통해 좀 더 효율적으로 CRI/RI/PMI/PTI 전송을 지원할 수 있다.
도 68은 CRI와 RI 충돌 시 기지국과 단말의 해당 동작을 나타낸 순서도 이다.
도 68을 참고하면, CRI와 RI가 충돌하는 경우, 단말 또는 기지국은 S6810 단계에서 RI와 CRI 충돌 시에 조인트 인코딩에 필요한 비트 수가 미리 정해진 값인 N 보다 큰지 여부를 확인할 수 있다.
RI와 CRI 충돌 시에 조인트 인코딩에 필요한 비트 수가 미리 정해진 값인 N 보다 작은 경우 단말은 S6820 단계에서 CRI와 RI를 조인트 인코딩하여 전송할 수 있으며, 기지국은 이를 수신할 수 있다.
본 발명에서는 CRI와 RI가 충돌하는 경우를 예를 들어 설명했지만, CRI와 PMI 또는 PTI가 충돌하는 경우도 적용될 수 있으며, 이와 같은 경우, 단말은 CRI와 PMI 또는 PTI를 조인트 인코딩할 수 있다.
RI와 CRI 충돌 시에 조인트 인코딩에 필요한 비트 수가 미리 정해진 값인 N 보다 큰 경우, 단말은 S6830 단계에서 RI를 드랍할 수 있다. 또는 단말은 PMI 또는 PTI를 드랍할 수 있다.
[제5-5 실시예]
제5-5 실시예는 본 발명에서 제시한 CRI 보고를 위해 CSI-RS 포트 설정 및 CRI 보고 설정을 기반으로 하여 CRI 보고 시점 및 보고 방법을 제안한다.
CRI는 여러 개의 CSI-RS resource 들 중 하나를 보고하는 개념으로 전체 대역(wideband)에 대한 정보를 담고 있으며, 이에 따라 RI 보다 보고 순위가 높고 보고 주기가 길 수 있다. 따라서, 이러한 보고 주기는 RI 보고 주기의 배수를 기반으로 하여 정의되는 것이 바람직하다. 이를 기반하여 하기 수학식 10과 같이 CRI 보고 시점을 정의할 수 있다.
<수학식 10>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000101
이 때, MRI는 오프셋을 하나의 값으로 고정할 경우에나 사용하지 않을 경우, 1, 2, 4, 8, 16, 32 등의 값을 직접 설정함으로써 사용될 수 있다.
상기 보고는, 기존의 RI 보고 주기에 CRI 보고를 위하여 MCRI를 도입하여 해당 RI 보고 주기의 배수만큼을 이용하여 보고할 수 있도록 한 것이다. 이 때, MCRI는 상기 수식에 나타난 바와 같이 CRI 보고 주기 설정을 위한 파라미터이다.
상기 CRI 보고에서, CRI가 1 port CSI-RS들로만 이루어진 CSI-RS resource들의 조합으로 보고 될 경우, RI가 보고되지 않는다. 따라서, 이러한 보고 주기는 기존 RI의 배수가 될 수 없다. 따라서, 이러한 경우를 위해서는 하기와 같은 방법들이 고려될 수 있다.
● 1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 1: CQI 보고 주기의 배수 시점에 보고.
● 1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 2: CQI 보고 주기의 배수에 오프셋을 적용하여 보고.
● 1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 3: CQI 보고 주기의 배수에 보고 하되, CQI는 보고하지 않음.
1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 1은 CQI 보고 주기의 배수 시점에 보고하는 방법이다. 상기에서 언급한 바와 같이, 상기 1 port CSI-RS에서는 RI/PMI 보고가 존재하지 않기 때문에, 채널 상태 보고를 위하여 배수가 될 수 있도록 설정할 수 있는 보고주기는 CQI 밖에 존재하지 않는다. 따라서, 이를 이용하여 CQI 보고 주기의 배수가 되도록 하여 CRI 보고 시점을 정의할 수 있다. 수학식 11은 이러한 보고 방법 1을 사용하였을 때의 CRI 보고 시점의 예시이다.
<수학식 11>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000102
상기 방법을 위해 표 42과 같이 CRI 시간 설정과 MCRI 간의 매핑을 정의할 수 있다.
[표 42]: Mapping of ICRI to MCRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000103
이 때, 1 port CSI-RS의 경우에는 CRI 보고 시점이 항상 CQI 주기의 배수가 되어야 하기 때문에 상대적으로 다른 2 port 이상의 CSI-RS 포트 보다 최대 설정 보고 주기가 짧게 된다. 따라서, 이를 위해 새로운 64를 도입할 수 있다. 하기 표 43은 이러한 것을 가정하였을 때의 매핑을 나타낸 것이다.
[표 43]: Mapping of ICRI to MCRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000104
상기에서 표 43의 주기 64는 모든 CSI-RS port에서 설정 가능할 수도 있지만, 이 경우 상기에서 언급한 1 port CSI-RS 에서의 주기가 상대적으로 짧다는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 주기 64를 단말의 설정된 CSI-RS resource가 모두 1 port CSI-RS 일 때만 설정하도록 허용 하는 것도 가능하다. 또한, 상기 예시에서 64만 포함하였지만, 128을 함께 포함할 수 있으며, 이 때, 64와 128이 설정된 CSI-RS resource가 모두 1 port CSI-RS 일 때만 설정하도록 허용하는 것도 가능하다.
또한, 이러한 보고를 위하여 CRI와 CQI가 함께 보고 되는 새로운 PUCCH reporting Type을 만들 수 있다. 하기 표 44는 이러한 보고 타입의 예시이다.
[표 44]: Mapping of ICRI to MCRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000105
이 때, k는
Figure PCTKR2017001198-appb-I000106
이며, K는 설정된 CSI-RS resource의 수를 의미한다. 이 때, 단말은 RI를 보고 하지 않기 때문에 해당 bit를 필요로 하지 않으며, CQI 만을 보고하며, 이는 항상 rank=1 이기 때문에, 4 비트만으로 충분하다.
하지만, 상기 방법의 경우 항상 CQI와 같이 전송되어야 하기 때문에, PDCCH 커버리지가 감소될 수 있다. 또한, 2 port 이상의 CSI-RS의 채널 상태보고 에서는 PTI/RI/PMI/CQI 등의 모든 요소에 CRI를 추가한 후 각각을 분리하여 전송하기 위해서는 많은 보고 시점이 필요하여 이에 따른 시간 지연으로 성능이 저하될 수 있지만, 1 port CSI-RS는 오직 CQI만이 존재하며, 이에 CRI가 더해지는 구조이기 때문에 이러한 딜레이 및 성능 저하를 최소화 할 수 있다.
1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 2는 상기 보고 방법 1의 방법에 오프셋을 더한 형태로 사용하는 방법이다. 이러한, 경우 기지국이 필요에 따라 CRI 보고 시점을 CQI 보고 시점의 배수를 기반으로 하여 오프셋을 더할 수 있어, 상기 보고 방법 1에서 언급한 PDCCH 커버리지 등과 같은 문제를 일으키지 않을 수 있다. 수학식 3은 본 발명의 1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 2에 따른 보고 시점을 나타낸 것이다.
<수학식 12>
Figure PCTKR2017001198-appb-I000107
수학식 12를 이용하여 사용할 경우, 오프셋이 없는 경우와 다르게 오프셋이 정의되어야 하며, 이에 따른 RRC 설정과 MCRI 및 오프셋과의 관계는 하기 표 45과 같이 나타낼 수 있다.
[표 45]: Mapping of ICRI to MCRI and NOFFSET,CRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000108
상기 표 45는 현재 CQI 보고 주기 최대 가능값인 160을 오프셋으로 두어 32배의 주기까지를 설정 가능하도록 한 것이다. 이 때, 1 port CSI-RS는 PMI 보고 주기를 기준으로 하기 때문에, 2 port 이상일 때와 비교하여 상대적으로 보고 주기가 짧게 된다. 따라서, 이를 해결하기 위하여 추가로 64배의 보고 주기를 사용할 수 있다. 하기 표 46와 표 47은 이러한 경우의 테이블을 예시한 것이다.
[표 46]: Mapping of ICRI to MCRI and NOFFSET,CRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000109
[표 47]: Mapping of ICRI to MCRI and NOFFSET,CRI
Figure PCTKR2017001198-appb-I000110
1 port CSI-RS 에서 CRI 보고 방법 3은 1 port CSI-RS 에서 상기 보고 방법 1의 방법에 CRI 보고 시점에는 CQI를 보고 하지 않는 방법이다. 이러한, 경우 기지국이 필요에 따라 CRI 보고 시점에는 CQI를 보고하지 않기 때문에, 상기 보고 방법 1에서 언급한 PDCCH 커버리지 등과 같은 문제를 일으키지 않을 수 있다. 하지만, 해당 시점에 CQI를 보고 받을 수 없어 채널 상태 정보에 대한 정확도가 상대적으로 떨어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 제안한 방법들의 경우 대부분 주기적 채널 상태 보고를 가정하여 작성하였지만, 동일한 방법을 비주기적 채널 상태 보고에 적용 가능할 경우 동일한 방법을 적용하여 사용할 수 있음.
도 69는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 69를 참조하면 단말은 6910 단계에서 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다. 이 정보에는 해당 CRI 보고를 위해 어떠한 CSI-RS resource들이 이용되는 지에 관한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 CSI-RS resource에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS resource가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, RI-reference CSI-process 설정 여부 및 해당 CSI-RS resource index, CSI-IM resource 자원 위치 및 타이밍 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 확인할 수 있다.
이후에, 단말은 6920 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 구성한다. 설정 정보는 본 발명의 방법에 따라 하나일수도 있고 CSI-RS resource 별로 존재할 수도 있다. 또한, 설정 정보가 CSI-RS port 수나 codebook에 따라 적용될지 아닐지를 판단할 수 있다.
단말은 6930단계에서 CSI-RS를 수신하면 이를 기지국 안테나와 단말의 수신안테나 사이의 채널을 추정한다.
단말은 6940단계에서, 단말은 상기 추정한 채널 및 CSI-RS 간에 추가된 가상의 채널을 기반으로, 수신한 피드백 설정과 상기 정의된 codebook을 사용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성한다. 이 때, 단말은 기지국이 설정한 피드백에 설정에 의해 정보 전송의 충돌이 발생할 경우 본 발명의 방법에 따라 해당 정보를 drop 해야 할지 joint encoding 해야 할지 drop 시에는 어떤 정보를 가정하여 다음 정보를 전송하여야 할지 판단할 수 있다.
이후 단말은 6950 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 상기 결정 된 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여, CRI를 이용한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나 또는 복수 개의 실시예가 상기 단말의 동작에 적용될 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
예를 들어, 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 채널 상태 정보의 전송이 충돌하는 경우, 단말은 일부 채널 상태 정보를 드랍할 수 있다. 그리고 단말은 드랍된 채널 상태 정보에 대해 동일한 CRI에 대해 가장 최근에 보고된 채널 상태 정보를 사용하거나 사전에 정의된 값을 사용할 수 있다.
또한, RI와 CRI의 충돌이 발생하고, RI가 보고되는 셀이 PCell 또는 셀 인덱스가 낮으며, CRI 보고가 설정되어 있지 않은 경우 단말은 RI를 보고할 수 있다.
이외에 채널 상태 정보의 보고가 충돌하는 경우에 대한 단말의 동작과 CRI의 보고 시점 및 보고 방법 등에 대해서는 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 70은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 70을 참조하면 기지국은 7010 단계에서, 채널을 측정하기 위한 하나 이상의 CSI-RS resource 들에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 상기 설정 정보는 각 CSI-RS resource에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, RI-reference CSI-process 설정 여부 및 해당 CSI-process index, CSI-IM 자원 위치 및 타이밍 그리고 전송전력 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후에, 기지국은 7020 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 이 때, 이러한 정보는 본 발명에 따라 CSI-RS port 수 및 codebook에 따라 설정 여부를 달리 판단하여 설정할 수 있다. 이후에 기지국은 구성된 CSI-RS resource들을 단말로 전송한다. 단말은 안테나 port 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 본 발명이 제안한 방법들에 따라 피드백을 결정하고 이에 해당하는 CRI, PTI, PMI, RI, CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 7030 단계에서 정해진 타이밍에 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
이 때, 본 발명에서 제시하는 실시예 중 하나 또는 복수 개의 실시예가 상기 기지국의 동작에 적용될 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하다.
예를 들어, 기지국의 피드백 설정에 따라 정해진 피드백 타이밍에 채널 상태 정보의 전송이 충돌하는 경우, 단말은 일부 채널 상태 정보를 드랍할 수 있으며, 기지국은 일부의 채널 상태 정보만을 사용할 수 있다. 따라서, 기지국은 드랍된 채널 상태 정보에 대해 동일한 CRI에 대해 가장 최근에 보고된 채널 상태 정보를 사용하거나 사전에 정의된 값을 사용할 수 있다.
또한, RI와 CRI의 충돌이 발생하고, RI가 보고되는 셀이 PCell 또는 셀 인덱스가 낮으며, CRI 보고가 설정되어 있지 않은 경우 기지국은 상기 셀에 대해 RI를 수신할 수 있다.
이외에 채널 상태 정보의 보고가 충돌하는 경우에 대한 기지국의 동작과 CRI의 보고 시점 및 보고 방법 등에 대해서는 상술한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.
도 71은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 71을 참조하면, 단말은 통신부(7110)와 제어부(7120)를 포함한다.
통신부(7110)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(7110)는 제어부(7120)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 제어부(7120)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(7120)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(7120)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(7110)를 제어한다. 이를 위해 제어부(7120)는 채널 추정부(7130)를 포함할 수 있다. 채널 추정부(7130)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 상기 피드백 정보에 기초하여 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.
도 71에서는 단말이 통신부(7110)와 제어부(7120)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기에서는 채널 추정부(7130)가 제어부(7120)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(7120)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(7110)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(7120)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고, 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(7110)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(7120)는 상기 통신부(7110)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(7120)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(7110)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(7120)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS및 해당 CSI-RS가 CRI에 관한 요건에 맞는지에 대한 판단에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 피드백 정보는 본 발명에서 제한한 방법들에 따라 전송 내용이 달라질 수 있다. 이 때 제어부(7120)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다. 또한 제어부(7120)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(7120)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(7120)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(7120)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.
또한, 제어부 (7120)는 이외에 상기에서 설명한 단말의 모든 동작을 제어할 수 있다.
도 72는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 72를 참조하면, 기지국은 제어부(7210)와 통신부(7220)를 포함한다.
제어부(7210)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(7210)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(7210)는 자원 할당부(7230)를 더 포함할 수 있다.
또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 통신부(7220)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(7220)는 제어부(7210)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.
상기에서는 자원 할당부(7230)가 제어부(7210)에 포함된 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(7210)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(7220)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(7210)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(7220)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(7210)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(7220)를 제어할 수 있다. 이 때 피드백 정보는 본 발명에서 제한한 방법들에 따라 전송 내용이 달라질 수 있다. 또한, 제어부(7210)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.
이 때 제어부(7210)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(7210)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.
또한, 해당 CSI-RS가 CRI에 관한 요건에 맞는지에 대한 판단을 통하여 단말이 어떠한 채널 상태 정보를 송신하였는지를 판단하고 이용할 수 있다. 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
또한, 제어부 (7220)는 이외에 상기에서 설명한 기지국의 모든 동작을 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서,
    기준 신호를 수신하는 단계;
    자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하는 단계;
    상기 채널 상태 정보를 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 자원 요소 별로 매핑된 복조 기준 신호를 이용하여 상기 데이터를 복조하는 단계를 더 포함하며,
    상기 복조 단계는,
    기지국으로부터 수신한 포트 매핑 정보에 기반하여 상기 데이터를 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보를 생성하는 단계는,
    일부의 채널 상태 정보만 보고하도록 설정된 반폐루프 전송이 상위 레이어 시그널링을 통해 설정된 경우, 상기 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 반폐루프 전송은,
    단말이 사용할 수 있는 랭크보다 작은 랭크에 대해 지원되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서,
    단말에 기준 신호를 전송하는 단계;
    자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성된 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자원 요소 별로 상기 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 데이터는 상기 자원 요소 별로 매핑된 복조 기준 신호를 이용하여 복조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    일부의 채널 상태 정보만 보고하도록 설정된 반폐루프 전송을 상위 레이어 시그널링을 통해 단말에 설정한 경우, 상기 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성되며,
    상기 반폐루프 전송은,
    상기 단말이 사용할 수 있는 랭크보다 작은 랭크에 대해 지원되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기준 신호를 수신하고, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하고, 상기 채널 상태 정보를 기지국에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기지국으로부터 데이터를 수신하고, 상기 자원 요소 별로 매핑된 복조 기준 신호를 이용하여 상기 데이터를 복조하며,
    상기 데이터는 상기 기지국으로부터 수신한 포트 매핑 정보에 기반하여 복조되는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    일부의 채널 상태 정보만 보고하도록 설정된 반폐루프 전송이 상위 레이어 시그널링을 통해 설정된 경우, 상기 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 채널 상태 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 반폐루프 전송은,
    단말이 사용할 수 있는 랭크보다 작은 랭크에 대해 지원되
    는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    단말에 기준 신호를 전송하고, 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성된 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자원 요소 별로 상기 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 데이터를 전송하며,
    상기 데이터는 상기 자원 요소 별로 매핑된 복조 기준 신호를 이용하여 복조되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는,
    일부의 채널 상태 정보만 보고하도록 설정된 반폐루프 전송을 상위 레이어 시그널링을 통해 단말에 설정한 경우, 상기 자원 요소 별로 프리코딩 매트릭스를 순환 적용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 반폐루프 전송은,
    상기 단말이 사용할 수 있는 랭크보다 작은 랭크에 대해 지원되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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