WO2017171305A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017171305A1
WO2017171305A1 PCT/KR2017/003133 KR2017003133W WO2017171305A1 WO 2017171305 A1 WO2017171305 A1 WO 2017171305A1 KR 2017003133 W KR2017003133 W KR 2017003133W WO 2017171305 A1 WO2017171305 A1 WO 2017171305A1
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channel state
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csi
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PCT/KR2017/003133
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염건일
박종현
박해욱
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
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    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/063—Parameters other than those covered in groups H04B7/0623 - H04B7/0634, e.g. channel matrix rank or transmit mode selection

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for reporting channel status in a wireless communication system.
  • K (> 1) CSIs with different 2D (vertical and / or horizontal) precoding applied to one channel state information (CSI) process, with the introduction of a full-dimension (MIMO) mulitle input multiple output (MIMO) environment.
  • RS reference signal resources can be transmitted to determine or use the 2D domain to be used by the terminal. In this case, when the terminal reports the CSI-RS based CSI to the base station, a method for reporting a more accurate CSI is needed.
  • the present invention proposes a scheme for channel state reporting in a wireless communication system and an operation related thereto.
  • the method is performed by a terminal, and includes a linear-combination (LC) coefficient and different polarization characteristics.
  • LC linear-combination
  • co-phase phase difference
  • the channel status report may include or indicate the LC coefficient and the co-phase value.
  • the channel state report may comprise a magnitude parameter or phase parameter of the LC coefficients.
  • the method may further comprise receiving an indication or setting from the base station as to whether the channel status report is set to a broadband report.
  • the channel state report setting may include an aperiodic channel state information request.
  • the LC coefficients transmitted as the channel status report are assigned on the bit level to a physical uplink data channel region to which a channel quality indicator is mapped. Can be mapped concatenated to the bits of the channel quality indicator.
  • the LC coefficient is a physical uplink to which a rank indicator is mapped.
  • the bit may be mapped in concatenation with the bit of the rank indicator.
  • a terminal configured to report a channel state in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention, comprising: a transmitter; receiving set; And a processor configured to control the transmitter and the receiver, wherein the processor comprises a linear-combination (LC) coefficient and a phase difference between groups of antennas having different polarization characteristics (hereinafter, referred to as "co-phase (co)).
  • LC linear-combination
  • the channel status report may include or indicate the LC coefficient and the co-phase value.
  • the channel state report may comprise a magnitude parameter or phase parameter of the LC coefficients.
  • the processor may be configured to receive from the base station an indication or setting as to whether the channel status report is set to a broadband report.
  • the channel state report setting may include an aperiodic channel state information request.
  • the LC coefficients transmitted as the channel status report are assigned on the bit level to a physical uplink data channel region to which a channel quality indicator is mapped. Can be mapped concatenated to the bits of the channel quality indicator.
  • the LC coefficient is a physical uplink to which a rank indicator is mapped.
  • the bit may be mapped in concatenation with the bit of the rank indicator.
  • FIG. 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG 6 illustrates the configuration of an 8-transmit (8Tx) transmit antenna.
  • FIG. 7 illustrates a 2D (dimension) or full dimension (FD) antenna structure.
  • FIG. 9 shows a block diagram of an apparatus for implementing embodiment (s) of the present invention.
  • a user equipment may be fixed or mobile, and various devices which transmit and receive user data and / or various control information by communicating with a base station (BS) belong to this.
  • the UE may be a terminal equipment (MS), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. It may be called a modem, a handheld device, or the like.
  • a BS generally refers to a fixed station communicating with the UE and / or another BS, and communicates with the UE and another BS to exchange various data and control information.
  • BS includes Advanced Base Station (ABS), Node-B (NB), evolved-NodeB (eNB), Base Transceiver System (BTS), Access Point, Processing Server (PS), Transmission Point (TP) May be called in other terms.
  • ABS Advanced Base Station
  • NB Node-B
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • PS Processing Server
  • TP Transmission Point
  • BS is collectively referred to as eNB.
  • a node refers to a fixed point capable of transmitting / receiving a radio signal by communicating with a user equipment.
  • Various forms of eNBs may be used as nodes regardless of their name.
  • the node may be a BS, an NB, an eNB, a pico-cell eNB (PeNB), a home eNB (HeNB), a relay, a repeater, and the like.
  • the node may not be an eNB.
  • it may be a radio remote head (RRH), a radio remote unit (RRU).
  • RRHs, RRUs, etc. generally have a power level lower than the power level of the eNB.
  • RRH or RRU, RRH / RRU is generally connected to an eNB by a dedicated line such as an optical cable
  • RRH / RRU and eNB are generally compared to cooperative communication by eNBs connected by a wireless line.
  • cooperative communication can be performed smoothly.
  • At least one antenna is installed at one node.
  • the antenna may mean a physical antenna or may mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group.
  • Nodes are also called points. Unlike conventional centralized antenna systems (ie, single node systems) where antennas are centrally located at base stations and controlled by one eNB controller, in a multi-node system A plurality of nodes are typically located farther apart than a predetermined interval.
  • the plurality of nodes may be managed by one or more eNBs or eNB controllers that control the operation of each node or schedule data to be transmitted / received through each node.
  • Each node may be connected to the eNB or eNB controller that manages the node through a cable or dedicated line.
  • the same cell identifier (ID) may be used or different cell IDs may be used for signal transmission / reception to / from a plurality of nodes.
  • ID cell identifier
  • each of the plurality of nodes behaves like some antenna group of one cell.
  • a multi-node system may be regarded as a multi-cell (eg, macro-cell / femto-cell / pico-cell) system.
  • the network formed by the multiple cells is particularly called a multi-tier network.
  • the cell ID of the RRH / RRU and the cell ID of the eNB may be the same or may be different.
  • both the RRH / RRU and the eNB operate as independent base stations.
  • one or more eNB or eNB controllers connected with a plurality of nodes may control the plurality of nodes to simultaneously transmit or receive signals to the UE via some or all of the plurality of nodes.
  • multi-node systems depending on the identity of each node, the implementation of each node, etc., these multi-nodes in that multiple nodes together participate in providing communication services to the UE on a given time-frequency resource.
  • the systems are different from single node systems (eg CAS, conventional MIMO system, conventional relay system, conventional repeater system, etc.).
  • embodiments of the present invention regarding a method for performing data cooperative transmission using some or all of a plurality of nodes may be applied to various kinds of multi-node systems.
  • a node generally refers to an antenna group spaced apart from another node by a predetermined distance or more
  • embodiments of the present invention described later may be applied even when the node means any antenna group regardless of the interval.
  • the eNB may control the node configured as the H-pol antenna and the node configured as the V-pol antenna, and thus embodiments of the present invention may be applied. .
  • a communication scheme that enables different nodes to receive the uplink signal is called multi-eNB MIMO or CoMP (Coordinated Multi-Point TX / RX).
  • Cooperative transmission schemes among such cooperative communication between nodes can be largely classified into joint processing (JP) and scheduling coordination.
  • the former may be divided into joint transmission (JT) / joint reception (JR) and dynamic point selection (DPS), and the latter may be divided into coordinated scheduling (CS) and coordinated beamforming (CB).
  • DPS is also called dynamic cell selection (DCS).
  • JP Joint Processing Protocol
  • JR refers to a communication scheme in which a plurality of nodes receive the same stream from the UE.
  • the UE / eNB combines the signals received from the plurality of nodes to recover the stream.
  • the reliability of signal transmission may be improved by transmit diversity.
  • DPS in JP refers to a communication technique in which a signal is transmitted / received through one node selected according to a specific rule among a plurality of nodes.
  • DPS since a node having a good channel condition between the UE and the node will be selected as a communication node, the reliability of signal transmission can be improved.
  • a cell refers to a certain geographic area in which one or more nodes provide a communication service. Therefore, in the present invention, communication with a specific cell may mean communication with an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the downlink / uplink signal of a specific cell means a downlink / uplink signal from / to an eNB or a node that provides a communication service to the specific cell.
  • the cell providing uplink / downlink communication service to the UE is particularly called a serving cell.
  • the channel state / quality of a specific cell means a channel state / quality of a channel or communication link formed between an eNB or a node providing a communication service to the specific cell and a UE.
  • a UE transmits a downlink channel state from a specific node on a channel CSI-RS (Channel State Information Reference Signal) resource to which the antenna port (s) of the specific node is assigned to the specific node. Can be measured using CSI-RS (s).
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • adjacent nodes transmit corresponding CSI-RS resources on CSI-RS resources orthogonal to each other.
  • Orthogonality of CSI-RS resources means that the CSI-RS is allocated by CSI-RS resource configuration, subframe offset, and transmission period that specify symbols and subcarriers carrying the CSI-RS. This means that at least one of a subframe configuration and a CSI-RS sequence for specifying the specified subframes are different from each other.
  • Physical Downlink Control CHannel / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Control Format Indicator) / Downlink ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / Downlink Means a set of time-frequency resources or a set of resource elements, and also a PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) / PUSCH (Physical) Uplink Shared CHannel / PACH (Physical Random Access CHannel) means a set of time-frequency resources or a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively.
  • UCI Uplink Control Information
  • PACH Physical Random Access CHannel
  • the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource is referred to below ..
  • the user equipment transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH, respectively.
  • PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH is used for downlink data / control information on or through PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH, respectively. It is used in the same sense as sending it.
  • Figure 1 illustrates an example of a radio frame structure used in a wireless communication system.
  • Figure 1 (a) shows a frame structure for frequency division duplex (FDD) used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • Figure 1 (b) is used in the 3GPP LTE / LTE-A system
  • the frame structure for time division duplex (TDD) is shown.
  • a radio frame used in a 3GPP LTE / LTE-A system has a length of 10 ms (307200 Ts), and is composed of 10 equally sized subframes (SF). Numbers may be assigned to 10 subframes in one radio frame.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots in one radio frame may be sequentially numbered from 0 to 19. Each slot is 0.5ms long.
  • the time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI).
  • the time resource may be classified by a radio frame number (also called a radio frame index), a subframe number (also called a subframe number), a slot number (or slot index), and the like.
  • the radio frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are divided by frequency, a radio frame includes only one of a downlink subframe or an uplink subframe for a specific frequency band. In the TDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are separated by time, a radio frame includes both a downlink subframe and an uplink subframe for a specific frequency band.
  • Table 1 illustrates a DL-UL configuration of subframes in a radio frame in the TDD mode.
  • D represents a downlink subframe
  • U represents an uplink subframe
  • S represents a special subframe.
  • the singular subframe includes three fields of Downlink Pilot TimeSlot (DwPTS), Guard Period (GP), and Uplink Pilot TimeSlot (UpPTS).
  • DwPTS is a time interval reserved for downlink transmission
  • UpPTS is a time interval reserved for uplink transmission.
  • Table 2 illustrates the configuration of a singular frame.
  • FIG. 2 illustrates an example of a downlink / uplink (DL / UL) slot structure in a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a resource grid of a 3GPP LTE / LTE-A system. There is one resource grid per antenna port.
  • a slot includes a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • OFDM symbol may mean a symbol period.
  • the signal transmitted in each slot is * Subcarriers and It may be represented by a resource grid composed of OFDM symbols.
  • Represents the number of resource blocks (RBs) in the downlink slot Represents the number of RBs in the UL slot.
  • Wow Depends on the DL transmission bandwidth and the UL transmission bandwidth, respectively.
  • Denotes the number of OFDM symbols in the downlink slot Denotes the number of OFDM symbols in the UL slot.
  • the OFDM symbol may be called an OFDM symbol, a Single Carrier Frequency Division Multiplexing (SC-FDM) symbol, or the like according to a multiple access scheme.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may vary depending on the channel bandwidth and the length of the cyclic prefix (CP). For example, in case of a normal CP, one slot includes 7 OFDM symbols, whereas in case of an extended CP, one slot includes 6 OFDM symbols.
  • FIG. 2 illustrates a subframe in which one slot includes 7 OFDM symbols for convenience of description, embodiments of the present invention can be applied to subframes having other numbers of OFDM symbols in the same manner. 2, each OFDM symbol, in the frequency domain, * Subcarriers are included.
  • the types of subcarriers may be divided into data subcarriers for data transmission, reference signal subcarriers for transmission of reference signals, null subcarriers for guard band, and direct current (DC) components.
  • the null subcarrier for the DC component is a subcarrier left unused and is mapped to a carrier frequency f0 during an OFDM signal generation process or a frequency upconversion process.
  • the carrier frequency is also called the center frequency.
  • 1 RB in the time domain It is defined as (eg, seven) consecutive OFDM symbols, and is defined by c (for example 12) consecutive subcarriers in the frequency domain.
  • a resource composed of one OFDM symbol and one subcarrier is called a resource element (RE) or tone. Therefore, one RB is * It consists of three resource elements.
  • Each resource element in the resource grid may be uniquely defined by an index pair (k, 1) in one slot. k is from 0 in the frequency domain * Index given up to -1, where l is from 0 in the time domain Index given up to -1.
  • Two RBs one in each of two slots of the subframe, occupying the same consecutive subcarriers, are called a physical resource block (PRB) pair.
  • PRB physical resource block
  • Two RBs constituting a PRB pair have the same PRB number (or also referred to as a PRB index).
  • VRB is a kind of logical resource allocation unit introduced for resource allocation.
  • VRB has the same size as PRB.
  • FIG 3 illustrates a downlink (DL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • a DL subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • up to three (or four) OFDM symbols located in the first slot of a subframe correspond to a control region to which a control channel is allocated.
  • a resource region available for PDCCH transmission in a DL subframe is called a PDCCH region.
  • the remaining OFDM symbols other than the OFDM symbol (s) used as the control region correspond to a data region to which a Physical Downlink Shared CHannel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared CHannel
  • a resource region available for PDSCH transmission in a DL subframe is called a PDSCH region.
  • Examples of DL control channels used in 3GPP LTE include a physical control format indicator channel (PCFICH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH), and the like.
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols used for transmission of a control channel within the subframe.
  • the PHICH carries a Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) ACK / NACK (acknowledgment / negative-acknowledgment) signal in response to the UL transmission.
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
  • DCI downlink control information
  • DL-SCH downlink shared channel
  • UL-SCH uplink shared channel
  • paging channel a downlink shared channel
  • the transmission format and resource allocation information of a downlink shared channel may also be called DL scheduling information or a DL grant, and may be referred to as an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the transmission format and resource allocation information is also called UL scheduling information or UL grant.
  • the DCI carried by one PDCCH has a different size and use depending on the DCI format, and its size may vary depending on a coding rate.
  • various formats such as formats 0 and 4 for uplink and formats 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, and 3A are defined for uplink.
  • Hopping flag RB allocation, modulation coding scheme (MCS), redundancy version (RV), new data indicator (NDI), transmit power control (TPC), and cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • MCS modulation coding scheme
  • RV redundancy version
  • NDI new data indicator
  • TPC transmit power control
  • cyclic shift DMRS Control information such as shift demodulation reference signal (UL), UL index, CQI request, DL assignment index, HARQ process number, transmitted precoding matrix indicator (TPMI), and precoding matrix indicator (PMI) information
  • UL shift demodulation reference signal
  • CQI request UL assignment index
  • HARQ process number transmitted precoding matrix indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the DCI format that can be transmitted to the UE depends on the transmission mode (TM) configured in the UE.
  • TM transmission mode
  • not all DCI formats may be used for a UE configured in a specific transmission mode, but only certain DCI format (s) corresponding to the specific transmission mode may be used.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or a plurality of consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate based on radio channel conditions.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups (REGs). For example, one CCE corresponds to nine REGs and one REG corresponds to four REs.
  • REGs resource element groups
  • a CCE set in which a PDCCH can be located is defined for each UE.
  • the set of CCEs in which a UE can discover its PDCCH is referred to as a PDCCH search space, simply a search space (SS).
  • SS search space
  • An individual resource to which a PDCCH can be transmitted in a search space is called a PDCCH candidate.
  • the collection of PDCCH candidates that the UE will monitor is defined as a search space.
  • a search space for each DCI format may have a different size, and a dedicated search space and a common search space are defined.
  • the dedicated search space is a UE-specific search space and is configured for each individual UE.
  • the common search space is configured for a plurality of UEs.
  • An aggregation level defining the search space is as follows.
  • One PDCCH candidate corresponds to 1, 2, 4 or 8 CCEs depending on the CCE aggregation level.
  • the eNB sends the actual PDCCH (DCI) on any PDCCH candidate in the search space, and the UE monitors the search space to find the PDCCH (DCI).
  • monitoring means attempting decoding of each PDCCH in a corresponding search space according to all monitored DCI formats.
  • the UE may detect its own PDCCH by monitoring the plurality of PDCCHs. Basically, since the UE does not know where its PDCCH is transmitted, every Pframe attempts to decode the PDCCH until every PDCCH of the corresponding DCI format has detected a PDCCH having its own identifier. It is called blind detection (blind decoding).
  • the eNB may transmit data for the UE or the UE group through the data area.
  • Data transmitted through the data area is also called user data.
  • a physical downlink shared channel (PDSCH) may be allocated to the data area.
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH.
  • the UE may read data transmitted through the PDSCH by decoding control information transmitted through the PDCCH.
  • Information indicating to which UE or UE group data of the PDSCH is transmitted, how the UE or UE group should receive and decode PDSCH data, and the like are included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is masked with a cyclic redundancy check (CRC) with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, a frequency location) of "B” and a transmission of "C".
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • format information eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.
  • a reference signal (RS) to be compared with the data signal is required.
  • the reference signal refers to a signal of a predetermined special waveform that the eNB and the UE know each other, which the eNB transmits to the UE or the eNB, and is also called a pilot.
  • Reference signals are divided into a cell-specific RS shared by all UEs in a cell and a demodulation RS (DM RS) dedicated to a specific UE.
  • DM RS demodulation RS
  • the DM RS transmitted by the eNB for demodulation of downlink data for a specific UE may be specifically referred to as a UE-specific RS.
  • the DM RS and the CRS may be transmitted together, but only one of the two may be transmitted.
  • the DM RS transmitted by applying the same precoder as the data may be used only for demodulation purposes, and thus RS for channel measurement should be separately provided.
  • an additional measurement RS, CSI-RS is transmitted to the UE.
  • the CSI-RS is transmitted every predetermined transmission period consisting of a plurality of subframes, unlike the CRS transmitted every subframe, based on the fact that the channel state is relatively not changed over time.
  • FIG. 4 illustrates an example of an uplink (UL) subframe structure used in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the UL subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • One or several physical uplink control channels may be allocated to the control region to carry uplink control information (UCI).
  • One or several physical uplink shared channels may be allocated to a data region of a UL subframe to carry user data.
  • subcarriers having a long distance based on a direct current (DC) subcarrier are used as a control region.
  • subcarriers located at both ends of the UL transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information.
  • the DC subcarrier is a component that is not used for signal transmission and is mapped to a carrier frequency f0 during frequency upconversion.
  • the PUCCH for one UE is allocated to an RB pair belonging to resources operating at one carrier frequency in one subframe, and the RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots.
  • the PUCCH allocated in this way is expressed as that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary. However, if frequency hopping is not applied, RB pairs occupy the same subcarrier.
  • PUCCH may be used to transmit the following control information.
  • SR Service Request: Information used for requesting an uplink UL-SCH resource. It is transmitted using OOK (On-Off Keying) method.
  • HARQ-ACK A response to a PDCCH and / or a response to a downlink data packet (eg, codeword) on a PDSCH. This indicates whether the PDCCH or PDSCH is successfully received.
  • One bit of HARQ-ACK is transmitted in response to a single downlink codeword, and two bits of HARQ-ACK are transmitted in response to two downlink codewords.
  • HARQ-ACK response includes a positive ACK (simple, ACK), negative ACK (hereinafter, NACK), DTX (Discontinuous Transmission) or NACK / DTX.
  • the term HARQ-ACK is mixed with HARQ ACK / NACK, ACK / NACK.
  • CSI Channel State Information
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • RI rank indicator
  • PMI precoding matrix indicator
  • the amount of uplink control information (UCI) that a UE can transmit in a subframe depends on the number of SC-FDMA available for control information transmission.
  • SC-FDMA available for UCI means the remaining SC-FDMA symbol except for the SC-FDMA symbol for transmitting the reference signal in the subframe, and in the case of a subframe including a Sounding Reference Signal (SRS), the last SC of the subframe
  • SRS Sounding Reference Signal
  • the -FDMA symbol is also excluded.
  • the reference signal is used for coherent detection of the PUCCH.
  • PUCCH supports various formats according to the transmitted information.
  • Table 4 shows a mapping relationship between PUCCH format and UCI in LTE / LTE-A system.
  • the PUCCH format 1 series is mainly used to transmit ACK / NACK information
  • the PUCCH format 2 series is mainly used to carry channel state information (CSI) such as CQI / PMI / RI
  • the PUCCH format 3 series is mainly used to transmit ACK / NACK information.
  • the transmitted packet is transmitted through a wireless channel
  • signal distortion may occur during the transmission process.
  • the distortion In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion must be corrected in the received signal using the channel information.
  • a method of transmitting the signal known to both the transmitting side and the receiving side and finding the channel information with the distortion degree when the signal is received through the channel is mainly used.
  • the signal is called a pilot signal or a reference signal.
  • the reference signal may be divided into an uplink reference signal and a downlink reference signal.
  • an uplink reference signal as an uplink reference signal,
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • SRS sounding reference signal
  • DM-RS Demodulation-Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • MBSFN Multimedia Broadcast Single Frequency Network
  • Reference signals can be classified into two types according to their purpose. There is a reference signal for obtaining channel information and a reference signal used for data demodulation. In the former, since the UE can acquire channel information on the downlink, it should be transmitted over a wide band, and even if the UE does not receive downlink data in a specific subframe, it should receive the reference signal. It is also used in situations such as handover.
  • the latter is a reference signal transmitted together with a corresponding resource when the base station transmits a downlink, and the terminal can demodulate data by performing channel measurement by receiving the reference signal. This reference signal should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • precoding may be applied to appropriately distribute transmission information to each antenna according to channel conditions.
  • a set of precoding matrices are determined in advance at a transmitting end and a receiving end, and the receiving end measures channel information from the transmitting end to determine the most suitable precoding matrix (ie, a precoding matrix index).
  • PMI Precoding Matrix Index
  • the transmitting end is a technique of applying the appropriate precoding to the signal transmission based on the PMI, since a method of selecting an appropriate precoding matrix from a predetermined set of precoding matrices.
  • PMI Precoding Matrix Index
  • 5 is a diagram illustrating a basic concept of codebook based precoding.
  • the transmitter and the receiver share codebook information including a predetermined number of precoding matrices predetermined according to a transmission rank, the number of antennas, and the like. That is, when the feedback information is finite, the precoding-based codebook method may be used.
  • the receiving end may measure the channel state through the received signal, and feed back a finite number of preferred precoding matrix information (that is, an index of the corresponding precoding matrix) to the transmitting end based on the above-described codebook information.
  • the receiver may select an optimal precoding matrix by measuring the received signal in a maximum likelihood (ML) or minimum mean square error (MMSE) method.
  • FIG. 5 illustrates that the receiving end transmits precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, the present invention is not limited thereto.
  • the transmitter receiving feedback information from the receiver may select a specific precoding matrix from the codebook based on the received information.
  • the transmitter that selects the precoding matrix performs precoding by multiplying the number of layer signals corresponding to the transmission rank by the selected precoding matrix, and transmits the precoded transmission signal through a plurality of antennas.
  • the number of rows in the precoding matrix is equal to the number of antennas, and the number of columns is equal to the rank value. Since the rank value is equal to the number of layers, the number of columns is equal to the number of layers.
  • the precoding matrix may be configured as a 4by2 matrix. Information transmitted through each layer may be mapped to each antenna through a precoding matrix.
  • the receiving end receiving the signal precoded and transmitted by the transmitting end may restore the received signal by performing reverse processing of the precoding performed by the transmitting end.
  • the inverse processing of the precoding described above is a Hermit of the precoding matrix P used for the precoding of the transmitter. (Hermit) matrix (P H ) can be made by multiplying the received signal.
  • Table 5 shows codebooks used for downlink transmission using a 2-tx (transmit) antenna in 3GPP LTE Release-8 / 9, and Table 6 shows 4- in 3GPP LTE Release-8 / 9.
  • the codebook for the two transmit antennas has a total of seven precoding vectors / matrices, where a single matrix is for an open-loop system, loop) There are a total of 6 precoding vectors / matrix for precoding of the system.
  • the codebook for four transmission antennas as shown in Table 6 has a total of 64 precoding vectors / matrices.
  • the codebook as described above has common characteristics such as constant modulus (CM) characteristics, nested properties, and constrained alphabet.
  • CM characteristic is a characteristic that each element of all precoding matrices in the codebook does not include '0' and is configured to have the same size.
  • the nested characteristic means that the low rank precoding matrix is designed to consist of a subset of a particular column of the high rank precoding matrix.
  • the restricted alphabetic feature means that each element of every precoding matrix in the codebook is limited. For example, each element of the precoding matrix is limited to only one element ( ⁇ 1) used for Binary Phase Shift Keying (BPSK) or only one element ( ⁇ 1, ⁇ j) used for Quadrature Phase Shift Keying (QPSK). Elements restricted or used in 8-PSK ( Can be limited to In the example of the codebook of Table 6, the alphabet of each element of every precoding matrix in the codebook Because it is composed of, it can be expressed as having a limited alphabet characteristics.
  • BPSK Binary Phase Shi
  • FIG 6 illustrates the configuration of an 8-transmit (8tx) transmit antenna.
  • FIG. 6 (a) shows a case in which N antennas form channels independent of each other without grouping, and is generally called a Uniform Linear Array (ULA).
  • ULA Uniform Linear Array
  • FIG. 6 (b) shows a paired ULA antenna structure (paired ULA).
  • paired ULA antenna structure
  • the LTE-A was determined to design the final PMI by dividing the long-term and / or wideband PMI is W1 and the short-term and / or subband PMI of two, W 2 to improve the accuracy of the feedback channel.
  • the final PMI is expressed as a function of W 1 and W 2 .
  • the CSI will consist of RI, W 1 , W 2 and CQI.
  • a codebook may be transformed using a long-term covariance matrix of a channel as follows.
  • W 2 is a codeword of a codebook created to reflect short-term channel information
  • W is a codeword of the converted final codebook
  • norm (A) is normalized to 1 by norm of each row of the command A. It means a matrix.
  • W 1 and W 2 The specific structure of W 1 and W 2 is as follows.
  • the codeword structure is designed by using a cross polarized antenna and reflecting the correlation characteristics of channels that occur when the spacing between antennas is dense (typically when the distance between adjacent antennas is less than or equal to half the signal wavelength). Structure.
  • the antenna can be divided into a horizontal antenna group and a vertical antenna group.
  • Each antenna group has characteristics of a uniform linear array (ULA) antenna, and the two antenna groups are co-located. have. Therefore, the correlation between antennas of each group has the same linear phase incremental characteristic, and the correlation between antenna groups has a phase rotated characteristic.
  • the codebook is a quantized value of the channel, it is necessary to design the codebook by reflecting the characteristics of the channel corresponding to the source. For convenience of description, for example, a rank 1 codeword having the above-described structure represented by the following equation can be confirmed that the channel characteristics are reflected in the codeword satisfying the equation (2).
  • the codeword is expressed as a vector of N t (number of transmitting antennas) by 1, and is structured into two upper vectors X i (k) and a lower vector a j X i (k), each of which is perpendicular to the horizontal antenna group.
  • the correlation characteristics of the antenna group are shown.
  • X i (k) is advantageously represented as a vector having a linear phase increment reflecting the inter-antenna correlation characteristics of each antenna group.
  • a discrete Fourier transform (DFT) matrix may be used.
  • a user equipment In the 3GPP LTE (-A) system, a user equipment (UE) is defined to report channel state information (CSI) to a base station (BS), and channel state information (CSI) is a radio formed between a UE and an antenna port.
  • CSI channel state information
  • RI represents rank information of a channel, which means the number of streams that a UE receives through the same time-frequency resource. Since this value is determined dependent on the long term fading of the channel, it is fed back from the UE to the BS with a period that is usually longer than PMI, CQI.
  • PMI is a value reflecting channel spatial characteristics and indicates a precoding index preferred by the UE based on a metric such as SINR.
  • CQI is a value indicating the strength of a channel and generally refers to a reception SINR obtained when a BS uses PMI.
  • the UE Based on the measurement of the radio channel, the UE calculates a preferred PMI and RI that can derive an optimal or highest transmission rate if used by the BS under current channel conditions, and feeds back the calculated PMI and RI to the BS. do.
  • CQI refers to a modulation and coding scheme that provides an acceptable packet error probability for the fed back PMI / RI.
  • the uplink channel used for CSI transmission in the 3GPP LTE (-A) system is shown in the following table.
  • the CSI may be transmitted using a physical uplink control channel (PUCCH) at a period determined by a higher layer, and a physical uplink shared channel (Physical Uplink) is aperiodically required by a scheduler. It may be transmitted using a shared channel (PUSCH).
  • the CSI is transmitted in the PUSCH only in case of frequency selective scheduling and aperiodic CSI transmission.
  • a CSI transmission method according to a scheduling method and a periodicity will be described.
  • a control signal for requesting transmission of CSI may be included in a PUSCH scheduling control signal (UL Grant) transmitted through a PDCCH signal.
  • UL Grant PUSCH scheduling control signal
  • the following table shows a mode of a UE when transmitting CQI, PMI, RI through PUSCH.
  • the transmission mode of the table is selected in the upper layer, and the CQI / PMI / RI are all transmitted in the same PUSCH subframe.
  • an uplink transmission method of a UE according to each mode will be described.
  • Mode 1-2 represents a case in which a precoding matrix is selected on the assumption that data is transmitted only through subbands for each subband.
  • the UE generates a CQI assuming the selected precoding matrix for the entire band (set S) designated by the system band or the upper layer.
  • the UE may transmit the CQI and the PMI value of each subband.
  • the size of each subband may vary depending on the size of the system band.
  • the UE in mode 2-0 may select the preferred M subbands for the designated band set S designated by the system band or the upper layer.
  • the UE may generate one CQI value on the assumption that data is transmitted for the selected M subbands.
  • the UE further preferably reports one wideband CQI (CQI) value for the system band or set S.
  • CQI wideband CQI
  • the UE defines a CQI value for each codeword in a differential format.
  • the differential CQI value is determined as a difference value between an index corresponding to the CQI values for the selected M subbands and a wideband CQI (WB-CQI) index.
  • the UE in mode 2-0 transmits information on the location of the selected M subbands, one CQI value for the selected M subbands, and a CQI value generated for all bands or a set band (set S) to the BS.
  • the size of the subband and the M value may vary depending on the size of the system band.
  • a UE in mode 2-2 transmits data on M preferred subbands, it simultaneously selects the locations of the M preferred subbands and a single precoding matrix for the M preferred subbands. Can be.
  • CQI values for M preferred subbands are defined for each codeword.
  • the UE further generates a wideband CQI (wideband CQI) value for the system band or the designated band (set S).
  • the UE in mode 2-2 is configured with information on the location of the M preferred subbands, one CQI value for the selected M subbands, a single PMI for the M preferred subbands, a wideband PMI, and a wideband CQI value. Can transmit to BS.
  • the size of the subband and the M value may vary depending on the size of the system band.
  • the UE in mode 3-0 generates a wideband CQI value.
  • the UE generates a CQI value for each subband assuming that data is transmitted on each subband. At this time, even if RI> 1, the CQI value represents only the CQI value for the first codeword.
  • the UE in mode 3-1 generates a single precoding matrix for the system band or the set band (set S).
  • the UE assumes the previously generated single precoding matrix for each subband and generates subband CQI for each codeword.
  • the UE may assume a single precoding matrix and generate a wideband CQI.
  • the CQI value of each subband may be expressed in a difference form.
  • the subband CQI value is calculated as a difference between the subband CQI index and the wideband CQI index.
  • the size of the subband may vary depending on the size of the system band.
  • a UE in mode 3-2 generates a precoding matrix for each subband, instead of a single precoding matrix for the entire band, compared to mode 3-1.
  • the UE may periodically transmit CSI (e.g. CQI / PMI / PTI (precoding type indicator) and / or RI information) to the BS through the PUCCH. If the UE receives a control signal for transmitting user data, the UE may transmit the CQI through the PUCCH. Even if the control signal is transmitted through the PUSCH, the CQI / PMI / PTI / RI may be transmitted by one of the modes defined in the following table.
  • CSI e.g. CQI / PMI / PTI (precoding type indicator) and / or RI information
  • the UE may have a transmission mode as shown in the above table.
  • the bandwidth part (BP) is a set of subbands consecutively located in the frequency domain. It can cover both the system band or the set band (set S).
  • the size of each subband, the size of the BP, and the number of BPs may vary depending on the size of the system band.
  • the UE transmits the CQI in ascending order in the frequency domain for each BP so as to cover the system band or the set band (set S).
  • the UE may have the following PUCCH transmission type.
  • Type 1 transmits subband CQI (SB-CQI) of mode 2-0, mode 2-1.
  • Type 1a transmit subband CQI and second PMI
  • Type 2b transmit wideband CQI and PMI (WB-CQI / PMI).
  • Type 2a transmit wideband PMI.
  • Type 3 transmit RI.
  • Type 4 Send wideband CQI.
  • Type 5 transmit RI and wideband PMI.
  • Type 6 Send RI and PTI.
  • Type 7 Transmit CSI-RS resource indicator (CRI) and RI.
  • Type 8 transmit CRI, RI and wideband PMI.
  • Type 9 send CRI, RI and precode type indication (PTI).
  • Type 10 Send CRI.
  • the RI and CQI / PMI are transmitted in subframes having different periods and offsets.
  • CQI / PMI is not transmitted.
  • a 2-bit CSI request field is used in DCI format 0 or 4 to operate aperiodic CSI feedback.
  • the terminal interprets the CSI request field as 2-bit when receiving multiple serving cells in a CA environment. If one of the TMs 1 through 9 is set for all CCs, aperiodic CSI feedback is triggered according to the values in Table 10 below, and TM 10 is applied to at least one of all CCs. If set, aperiodic CSI feedback is triggered according to the values in Table 11 below.
  • Table 10 CSI request field value detailed description '00' Aperiodic CSI reporting not triggered '01' Aperiodic CSI reporting is triggered for the serving cell '10' Aperiodic CSI reporting is triggered for the first set of serving cells set by higher layer '11' Aperiodic CSI reporting is triggered for the second set of serving cells set by higher layer
  • Table 11 CSI request field value detailed description '00' Aperiodic CSI reporting not triggered '01' Aperiodic CSI reporting is triggered for a set of CSI processes set up by higher layers for serving cells '10' Aperiodic CSI reporting is triggered for the first set of CSI processes set up by higher layers '11' Aperiodic CSI reporting is triggered for a second set of CSI processes set up by higher layers
  • AAS active antenna system
  • EB elevation beamforming
  • FD full dimension
  • the base station may configure several CSI-RS resources in one CSI process for the UE.
  • the UE does not regard a CSI-RS resource set in one CSI process as an independent channel, aggregates the corresponding resources, assumes one huge CSI-RS resource, and calculates and feeds back CSI from the resource.
  • the base station sets three 4-port CSI-RS resources in one CSI process to the UE, and the UE aggregates them to assume one 12-port CSI-RS resource. From this resource, the 12 port PMI can be used to calculate and feed back the CSI.
  • the base station may configure several CSI-RS resources in one CSI process for the UE.
  • eight CSI-RS resources may be configured in one CSI process, and eight CSI-RS resources may be configured as four port CSI-RSs, respectively.
  • Each of the eight four-port CSI-RSs has different beamforming as different virtualization is applied.
  • CSI-RS corresponding to the first is vertical beamforming at a zenith angle of 100 degrees
  • CSI-RS is set with a zenith angle difference of 5 degrees
  • CSI-RS corresponding to the eighth is Vertical beamforming may be applied at a ceiling angle of 135 degrees.
  • CRI CSI-RS resource indicator
  • K means the number of CSI-RS resources present in the CSI process.
  • N k means the number of CSI-RS ports of the k-th CSI-RS resource.
  • K 8 and N k is set to 4 regardless of the k value.
  • the LC codebook has a structure in which a terminal can inform a base station of channel characteristics by a combination of a linear combination of a given base vector and a co-phase between antenna polarizations.
  • the co-phase means a phase difference between antenna groups having different polarization characteristics, and corresponds to a phase difference between antenna ports crossing each other in FIG. 6 (c).
  • cross polarized antennas are used, they are designed to have linear phase increments between antenna ports that cross each other.
  • the ranker precoder vector may be made as follows.
  • I a set of corresponding complex LC coefficients selected from the coefficient codebook C coeff .
  • LC codeword a codeword for reporting channel characteristics through the LC codebook.
  • the LC codeword may include three parameters (or elements) of co-phase, phase and power (or magnitude) between antenna polarities. Co-phase is said to Phase and power (or magnitude), respectively Means phase and power. Therefore, the LC codeword is reported with three elements each or two or more, and two or more feedback instances may be defined for this purpose.
  • the co-phase may be transmitted over W 2 (ie, the second PMI), and if limited to use the same co-phase across all LC coefficients, a smaller phase, such as an 8PSK phase instead of a conventional QPSK phase Can be reported at intervals.
  • the following is briefly described as an LC codeword, but the LC codeword may mean a phase, a power, or a co-phase or a combination of two or more thereof.
  • the LC codeword can be designed.
  • the LC codeword can be formed by combining a matrix using a plurality of LC codewords for different dimensions such as vertical and horizontal.
  • only some of the matrices can be designed using the LC codeword considering the non-linearity in the above manner.
  • the above-described method can be used to create a W H matrix only in the horizontal direction, and a W V matrix without using LC in the vertical direction can be used to make the entire W matrix.
  • the base station and the terminal share a predetermined vector set to create a precoder using the base vector, or limit a specific subset in the base vector set to reduce feedback overhead.
  • the UE may report the linear combination using only the precoder belonging to the subset to the base station.
  • the limitation of the subset may be performed by the base station through signaling such as RRC or DCI. If the UE performs the limitation of the subset, the W 1 (ie, the first PMI) report of the existing LTE codebook structure may be determined by the basic vector set. Can perform the limited function.
  • the reporting method for such an LC codebook may operate as follows.
  • the LC codeword is intended to reflect the characteristics of the explicit channel, the number of bits for LC feedback is advantageous, so the reporting method using an independent feedback instance may be advantageous than the joint feedback with other CSI.
  • the characteristics of the reporting instance for the LC feedback may be as follows.
  • the LC codeword can be reported with a short period. This method can be used when the channel characteristics through the LC change in a short period, giving the terminal and the base station the most flexibility. At this time, the transmission period of the CQI may be set equal to or less than the reporting period of the LC codeword.
  • the number of feedback bits of the LC codeword may be limited to a small number in order to reduce the feedback overhead.
  • LC codewords may be reported with an intermediate period.
  • a co-phase term when transmitted to a reporting instance of W 2 instead of the existing second PMI, it may be transmitted with a longer period than the co-phase term transmitted in a short period. At this point, the CQI may still be reported with W 2 feedback.
  • Joint encoding is transmitted together with other CSI (eg, RI, CRI, PMI, CQI) currently used in LTE.
  • CSI eg, RI, CRI, PMI, CQI
  • joint feedback can be made with CSI having similar or identical properties for the purpose as described in the independent feedback case above.
  • LC codewords can be reported for broadband.
  • the LC codebook can be limited to being applied only in the wideband reporting mode.
  • LC codeword may be reported as broadband in common, and others as subbands. That is, some of the LC codewords may be reported in wideband reporting and others in subbands.
  • the magnitude (or phase) may be used in common for broadband, and the phase (or magnitude) and co-phase may be fed back into the subbands. This has the effect that it can be set to an appropriate level in consideration of the trade-off relationship between feedback overhead and performance. It may be indicated / configured to the terminal (each separately) as to which variable (eg, magnitude, phase) to report to broadband or subband.
  • the configuration may be provided to the UE through RRC signaling (or associated with) in the CSI feedback configuration associated with the CSI process.
  • the subband group may not have a common subband (ie, disjoint) and may be configured to the UE through higher layer signaling such as RRC.
  • All elements of an LC codeword can be reported in subbands.
  • a large overhead can be brought, so that a small feedback bit can be used and reported with the subband CQI.
  • Narrowband eg 1RB-band
  • the CQI for narrowband may be reported instead of the subband.
  • ⁇ LC codewords can be limited to be reported aperiodically.
  • the UE may use another PUCCH format that provides a PUCCCH format 3 or higher container size (ie, other periodic). CSI reporting may be reported by setting / using periodic PUSCH feedback, or even using PUCCH format 2.
  • ⁇ CQI targeting broadband is calculated using LC codeword and transmitted to base station.
  • the target of the LC codeword can be set in the same units as the subband group. Through this, it is possible to expect a greater interference suppression effect than the report of the partial band unit.
  • the subband group may not have a common subband (ie, disjoint) and may be configured to the UE through higher layer signaling such as RRC.
  • All elements of an LC codeword may be reported in units of partial bands.
  • the terminal may allow subband-based reporting.
  • the constraint of the payload size is smaller than that of the periodic feedback.
  • Narrowband eg 1RB-band
  • the CQI for narrowband may be reported instead of the subband.
  • ⁇ Can be defined / set by mapping to the same area as CQI / PMI. For example, it can be configured in the form of concatenation at the bit level, And PMI (or ) And then concatenate the CQI and then perform the encoding. If the element of the LC codeword is defined / configured to perform wideband feedback, the element of the LC codeword may be mapped to an area such as RI. In this case, it may be configured in a concatenated form (at the bit level), and the encoding may be performed after concatenating the LC codeword (eg, power and / or phase of the LC codeword) with the (CRI and) RI. The order of concatenation described above may be interchanged.
  • a more simplified channel reporting scheme may be used. This is included in the current codebook feedback structure based on the Discrete Fourier transform (DFT) vector, and is a method of more realistically reporting the phase increment of a codeword. This method is as follows. The following codebook structure may be used.
  • DFT Discrete Fourier transform
  • the matrix D is further fed back to the existing codebook structure.
  • non-linear increments can be introduced instead of the existing constant phase increments. for example,
  • ⁇ can be selected within a specific set. For example, one of ⁇ 0 °, 5 °, -5 ° ⁇ may be selected. In order to achieve precise feedback, the value illustrated at 5 ° above may be limited to be set smaller than the minimum value of the phase difference constituting W 1 , W 2 .
  • the D matrix can break the constant modulus of the codeword.
  • the sizes of the elements of the D matrix are all 1, but by varying the values, the power of the channel can be reflected.
  • ⁇ can be selected within a specific set. For example, one of ⁇ 0, ⁇ / 4 ⁇ can be selected.
  • the value illustrated as ⁇ / 4 above may be defined to be set smaller than the spacing of the co-phases used in W 2 of LTE.
  • different co-phase terms may be implicitly set according to indexes of codewords determined by W 1 and W 2 . In this case, a phase interval smaller than the minimum granularity of the co-phase term used in the above method may be used.
  • the above method describes how to generate a codebook for rank 1.
  • rank 2 or above, the following scheme may be considered.
  • Option 2 Use a different D matrix for each layer. That is, three D matrices need to be reported for rank 3 feedback. It is the most flexible and has the largest feedback overhead.
  • Option 3 Use a different D matrix for each orthogonal beam group.
  • the rank 4 codeword is selected as follows.
  • This consists of an orthogonal beam represented by X, Y and a co-phase term expressed by ⁇ .
  • Option 4 Use different D matrices for codewords that use the same co-phase.
  • groups Report a separate D matrix for groups.
  • ⁇ for the two D matrices must be the same.
  • the D matrix can be designed. For example:
  • the same method can be used to create a D matrix by combining a plurality of matrices for different dimensions such as vertical and horizontal.
  • a plurality of matrices for different dimensions such as vertical and horizontal.
  • only some of the matrices can be designed using the D matrix considering the non-linearity in the above manner.
  • the D matrix may also be advantageously reported using an independent feedback instance rather than joint feedback with other CSI.
  • the characteristics of the reporting instance for the D matrix may be as follows.
  • the D matrix can be reported with a short period. This is a method that can be used when the channel characteristic through the D matrix changes in a short period, giving the terminal and the base station the greatest flexibility. At this time, the transmission period of the CQI may be set equal to or less than the reporting period of the D matrix.
  • the number of feedback bits of the D matrix may be limited to a small number in order to reduce the feedback overhead.
  • Intermediate period (e.g., reporting period of legacy W 2 ⁇ reporting period of D matrix ⁇ reporting period of legacy W 1 )
  • the D matrix can be reported with an intermediate period.
  • a co-phase term when transmitted to a reporting instance of W 2 instead of the existing second PMI, it may be transmitted with a longer period than the co-phase term transmitted in a short period. At this point, the CQI may still be reported with W 2 feedback.
  • reporting period of D matrix> reporting period of W 1
  • Joint encoding is transmitted together with other CSI (eg, RI, CRI, PMI, CQI) currently used in LTE.
  • CSI eg, RI, CRI, PMI, CQI
  • joint feedback can be made with CSI having similar or identical properties for the purpose as described in the independent feedback case above.
  • the D matrix can be reported for broadband.
  • the D matrix may be limited to be applied only in the wideband reporting mode.
  • Some of the elements of the D matrix may be reported as broadband in common, and others as subbands.
  • magnitude or phase
  • the phase or magnitude
  • This has the effect that it can be set to an appropriate level in consideration of the trade-off relationship between feedback overhead and performance, and the terminal as to which element (eg, magnitude, phase) for the D matrix is to be reported in broadband or subband.
  • the configuration may be provided to the UE through RRC signaling (or associated with) in the CSI feedback configuration associated with the CSI process.
  • the subband group may not have a common subband (ie, disjoint) and may be configured to the UE through higher layer signaling such as RRC.
  • All elements of the D matrix can be reported in subbands.
  • a large overhead can be brought, so that a small feedback bit can be used and reported with the subband CQI.
  • Narrowband eg 1RB-band
  • the CQI for narrowband may be reported instead of the subband.
  • the D matrix can be limited to be reported only aperiodically.
  • the UE may use another PUCCH format that provides a PUCCCH format 3 or more container size (ie, other periodic CSI).
  • the reporting may be reported using the PUCCH format 2) or by setting / using the periodic PUSCH feedback.
  • ⁇ CQI targeting broadband is calculated using D matrix and transmitted to base station.
  • the subband group may not have a common subband (ie, disjoint) and may be configured to the UE through higher layer signaling such as RRC.
  • All elements of the D matrix can be reported in units of partial bands.
  • the terminal may allow subband-based reporting.
  • the constraint of the payload size is smaller than that of the periodic feedback.
  • Narrowband eg 1RB-band
  • the CQI for narrowband may be reported instead of the subband.
  • ⁇ Can be defined / set by mapping to the same area as CQI / PMI. For example, it may be configured in a concatenation form at the bit level, and the encoding may be performed after concatenating a D matrix and a PMI (or a PMI and a D matrix) and then a CQI. If it is defined / set to perform wideband feedback among the elements of the D matrix, the elements of the corresponding D matrix may be mapped to an area such as RI. In this case, it may be configured in a concatenated form (at the bit level), and the encoding may be performed after concatenating the D matrix (eg, the power and / or phase of the D matrix) and the (CRI and) RI. The order of concatenation described above may be interchanged.
  • CSI feedback is performed for aperiodic CSI-RS (e.g., if the CSI-RS configuration associated with that CSI process for which CSI reporting including that D matrix is set is aperiodic CSI-RS configuration, etc.) It can be limited to performing reporting using matrices.
  • the operation may be performed by a terminal in a method for channel status reporting in a wireless communication system.
  • the terminal is an LC code represented by parameters including a linear-combination (LC) coefficient and a phase difference (hereinafter, "co-phase") value between groups of antennas having different polarization characteristics.
  • the word-based channel state report setting may be received (S810).
  • the terminal may measure a downlink reference signal for channel state reporting according to the received channel state report setting (S820).
  • the terminal may transmit the LC codeword based channel state report to a base station according to the measurement of the reference signal (S830).
  • the channel status report may include or indicate the LC coefficient and the co-phase value. Additionally or alternatively, the channel state report may comprise a magnitude parameter or phase parameter of the LC coefficients.
  • the terminal may receive an instruction or setting as to whether the channel status report is set to the broadband report from the base station.
  • the channel state report setting may include an aperiodic channel state information request.
  • the LC coefficient transmitted as the channel status report is the channel quality indicator on a bit level in a physical uplink data channel region to which a channel quality indicator is mapped. It can be mapped by concatenating the bits of.
  • the LC coefficient is a physical uplink data channel region to which a rank indicator is mapped. Can be mapped in concatenation with the bits of the rank indicator on the bit level.
  • the embodiment related to FIG. 8 may alternatively or additionally include at least some of the above-described embodiment (s).
  • FIG. 9 is a block diagram showing the components of the transmitter 10 and the receiver 20 for carrying out the embodiments of the present invention.
  • the transmitter 10 and the receiver 20 are associated with transmitters / receivers 13 and 23 capable of transmitting or receiving radio signals carrying information and / or data, signals, messages, etc.
  • Memory 12, 22 for storing a variety of information, the transmitter / receiver 13, 23 and the memory 12, 22 and the like is operatively connected to control the components to control the components described above
  • the memories 12 and 22 may store a program for processing and controlling the processors 11 and 21, and may temporarily store input / output information.
  • the memories 12 and 22 may be utilized as buffers.
  • the processors 11 and 21 typically control the overall operation of the various modules in the transmitter or receiver. In particular, the processors 11 and 21 may perform various control functions for carrying out the present invention.
  • the processors 11 and 21 may also be called controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 11 and 21 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • firmware or software When implementing the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays) may be provided in the processors 11 and 21.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 11 and 21 or stored in the memory 12 and 22 to be driven by the processors 11 and 21.
  • the processor 11 of the transmission apparatus 10 is predetermined from the processor 11 or a scheduler connected to the processor 11 and has a predetermined encoding and modulation on a signal and / or data to be transmitted to the outside. After performing the transmission to the transmitter / receiver (13). For example, the processor 11 converts the data sequence to be transmitted into K layers through demultiplexing, channel encoding, scrambling, and modulation.
  • the coded data string is also called a codeword and is equivalent to a transport block, which is a data block provided by the MAC layer.
  • One transport block (TB) is encoded into one codeword, and each codeword is transmitted to a receiving device in the form of one or more layers.
  • the transmitter / receiver 13 may include an oscillator for frequency upconversion.
  • the transmitter / receiver 13 may include Nt transmit antennas, where Nt is a positive integer greater than or equal to one.
  • the signal processing of the receiver 20 is the reverse of the signal processing of the transmitter 10.
  • the transmitter / receiver 23 of the receiver 20 receives a radio signal transmitted by the transmitter 10.
  • the transmitter / receiver 23 may include Nr receive antennas, and the transmitter / receiver 23 frequency down-converts each of the signals received through the receive antennas to restore baseband signals. do.
  • Transmitter / receiver 23 may include an oscillator for frequency downconversion.
  • the processor 21 may decode and demodulate a radio signal received through a reception antenna to restore data originally transmitted by the transmission apparatus 10.
  • the transmitter / receiver 13, 23 is equipped with one or more antennas.
  • the antenna transmits a signal processed by the transmitter / receiver 13, 23 to the outside or receives a radio signal from the outside under the control of the processors 11 and 21, thereby transmitting / receiving the transmitter / receiver. It performs the function of forwarding to (13, 23).
  • Antennas are also called antenna ports.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of more than one physical antenna elements.
  • the signal transmitted from each antenna can no longer be decomposed by the receiver 20.
  • a reference signal (RS) transmitted in correspondence with the corresponding antenna defines the antenna as viewed from the perspective of the receiver 20, and whether the channel is a single radio channel from one physical antenna or includes the antenna.
  • RS reference signal
  • the receiver 20 enables channel estimation for the antenna. That is, the antenna is defined such that a channel carrying a symbol on the antenna can be derived from the channel through which another symbol on the same antenna is delivered.
  • MIMO multi-input multi-output
  • the terminal or the UE operates as the transmitter 10 in the uplink and the receiver 20 in the downlink.
  • the base station or eNB operates as the receiving device 20 in the uplink, and operates as the transmitting device 10 in the downlink.
  • the transmitter and / or the receiver may perform at least one or a combination of two or more of the embodiments of the present invention described above.
  • the present invention can be used in a wireless communication device such as a terminal, a relay, a base station, and the like.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신하는 단계; 상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정하는 단계; 및 상기 참조 신호의 측정에 따라 상기 LC 코드북 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 채널 상태 보고는 광대역 보고 모드만 지원할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
FD(full dimension) MIMO(mutliple input multiple output) 환경의 도입에 따라, 하나의 CSI(channel state information) 프로세스에 서로 다른 2D(수직 및/또는 수평) 프리코딩을 적용한 K(>1)개의 CSI-RS(reference signal) 자원을 전송하여 단말이 사용할 2D 도메인을 결정 또는 사용할 수 있다. 이 경우, 단말이 CSI-RS 기반의 CSI를 기지국에 보고함에 있어서, 좀더 정확한 CSI 를 보고하기 위한 방안이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방안과 그와 관련된 동작을 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 단말에 의해 수행되며, 선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신하는 단계; 상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정하는 단계; 및 상기 참조 신호의 측정에 따라 상기 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 채널 상태 보고는 상기 채널 상태 보고는 광대역 보고 모드만 지원할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수 및 상기 코-페이즈 값을 포함하거나 지시할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수의 크기 파라미터 또는 위상 파라미터를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 방법은 상기 채널 상태 보고가 광대역 보고로 설정되는 여부에 대한 지시 또는 설정을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고 설정은 비주기적 채널 상태 정보 요청을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되면, 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수는 채널 품질 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 채널 품질 지시자의 비트에 연접(concatenate)하여 맵핑될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되고 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수가 광대역 보고로 설정되면, 상기 LC 계수는 랭크 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 랭크 지시자의 비트에 연접하여 맵핑될 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태를 보고하도록 구성된 단말로서, 송신기; 수신기; 및 상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신하고; 상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정하고; 및 상기 참조 신호의 측정에 따라 상기 LC 코드북 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송하도록 구성되고, 상기 채널 상태 보고는 상기 채널 상태 보고는 광대역 보고 모드만 지원할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수 및 상기 코-페이즈 값을 포함하거나 지시할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수의 크기 파라미터 또는 위상 파라미터를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 프로세서는 상기 채널 상태 보고가 광대역 보고로 설정되는 여부에 대한 지시 또는 설정을 상기 기지국으로부터 수신하도록 구성될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고 설정은 비주기적 채널 상태 정보 요청을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되면, 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수는 채널 품질 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 채널 품질 지시자의 비트에 연접(concatenate)하여 맵핑될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되고 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수가 광대역 보고로 설정되면, 상기 LC 계수는 랭크 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 랭크 지시자의 비트에 연접하여 맵핑될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 시스템에서 채널 상태의 보고가 효율적으로 수행되도록 할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5는 코드 북 기반 빔 포밍을 설명한다.
도 6은 8-전송(8Tx) 전송 안테나의 구성을 예시한다.
도 7은 2D(dimension) 또는 FD(full dimension) 안테나 구조를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예시한다.
도 9은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 전송 포인트(transmission point; TP)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU의 셀 ID와 eNB의 셀 ID는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU가 eNB가 서로 다른 셀 ID를 사용하는 경우, RRH/RRU와 eNB는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB의 경우, 상기 eNB가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS의 경우, 통상적으로 UE와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
표 1
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
표 2
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·Ts 2192·Ts 2560·Ts 7680·Ts 2192·Ts 2560·Ts
1 19760·Ts 20480·Ts
2 21952·Ts 23040·Ts
3 24144·Ts 25600·Ts
4 26336·Ts 7680·Ts 4384·Ts 5120·Ts
5 6592·Ts 4384·Ts 5120·Ts 20480·Ts
6 19760·Ts 23040·Ts
7 21952·Ts 12800·Ts
8 24144·Ts - - -
9 13168·Ts - - -
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure PCTKR2017003133-appb-I000001
*
Figure PCTKR2017003133-appb-I000002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure PCTKR2017003133-appb-I000003
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000004
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000005
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003133-appb-I000006
와
Figure PCTKR2017003133-appb-I000007
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure PCTKR2017003133-appb-I000008
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000009
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2017003133-appb-I000010
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000011
*
Figure PCTKR2017003133-appb-I000012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB는 시간 도메인에서
Figure PCTKR2017003133-appb-I000013
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure PCTKR2017003133-appb-I000014
*
Figure PCTKR2017003133-appb-I000015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2017003133-appb-I000016
*
Figure PCTKR2017003133-appb-I000017
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure PCTKR2017003133-appb-I000018
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure PCTKR2017003133-appb-I000019
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure PCTKR2017003133-appb-I000020
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000021
=
Figure PCTKR2017003133-appb-I000022
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
표 3
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
표 4
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
코드북 기반 프리코딩 기법
다중 안테나 전송을 지원하기 위하여 전송 정보를 각각의 안테나에 채널 상황 등에 따라 적절하게 분배해주는 프리코딩(precoding)을 적용할 수 있다. 코드북(Codebook) 기반의 프리코딩 기법은, 송신단과 수신단에서 프리코딩 행렬의 집합을 미리 정하여 두고, 수신단이 송신단으로부터의 채널정보를 측정하여 가장 알맞은 프리코딩 행렬이 무엇인지(즉, 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index; PMI)를 송신단에게 피드백하여 주고, 송신단은 PMI에 기초하여 적절한 프리코딩을 신호 전송에 적용하는 기법을 말한다. 미리 정해둔 프리코딩 행렬 집합 중에서 적절한 프리코딩 행렬을 선택하는 방식이므로, 항상 최적의 프리코딩이 적용되는 것은 아니지만, 실제 채널 정보에 최적의 프리코딩 정보를 명시적으로(explicitly) 피드백하는 것에 비하여 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 5는 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
코드북 기반 프리코딩 방식에 따를 경우, 송신단과 수신단은 전송 랭크, 안테나 개수 등에 따라 미리 정해진 소정 개수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북 정보를 공유하게 된다. 즉, 피드백 정보가 유한한(finite) 경우에 프리코딩 기반 코드북 방식이 사용될 수 있다. 수신단은 수신 신호를 통해 채널 상태를 측정하여, 상술한 코드북 정보를 기반으로 유한한 개수의 선호하는 프리코딩 행렬 정보(즉, 해당 프리코딩 행렬의 인덱스)를 송신단에 피드백할 수 있다. 예를 들어, 수신단에서는 ML(Maximum Likelihood) 또는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 도 5에서는 수신단이 송신단에 프리코딩 행렬 정보를 코드워드별로 전송하는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
수신단으로부터 피드백 정보를 수신한 송신단은 수신된 정보에 기반하여 코드북으로부터 특정 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다. 프리코딩 행렬을 선택한 송신단은 전송 랭크에 대응하는 개수의 레이어 신호에 선택된 프리코딩 행렬을 곱하는 방식으로 프리코딩을 수행하며, 프리코딩이 수행된 전송 신호를 복수의 안테나를 통해 전송할 수 있다. 프리코딩 행렬에서 행(row)의 개수는 안테나의 개수와 동일하며, 열(column)의 개수는 랭크 값과 동일하다. 랭크 값은 레이어의 개수와 동일하므로, 열(column)의 개수는 레이어 개수와 동일하다. 예를 들어, 전송 안테나의 개수가 4이고 전송 레이어의 개수가 2인 경우에는 프리코딩 행렬이 4by2 행렬로 구성될 수 있다. 프리코딩 행렬을 통하여 각각의 레이어를 통해 전송되는 정보가 각각의 안테나에 매핑될 수 있다.
송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수신단은 송신단에서 이루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 프리코딩 행렬은 U*UH = I와 같은 유니터리 행렬(U) 조건을 만족하는바, 상술한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬(P)의 에르미트(Hermit) 행렬 (PH)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 다음의 표 5는 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 2-tx(전송) 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이고, 표 6은 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 4-tx(전송) 안테나를 사용한 하향링크 전송에 사용되는 코드북을 나타내는 것이다.
표 5
Figure PCTKR2017003133-appb-T000001
표 6
Figure PCTKR2017003133-appb-T000002
상기 표 6에서,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000023
는
Figure PCTKR2017003133-appb-I000024
와 같이 표현되는 수학식으로부터 구성되는 세트 {S}로 얻어진다. 이 때, I 는 4×4 단일행렬을 나타내고 Un는 표 6에서 주어지는 값이다.
상기 표 5에서 나타내는 바와 같이, 2 개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 7개의 프리코딩 벡터/행렬을 가지고 있으며 여기서, 단일 행렬은 개-루프(open-loop) 시스템을 위한 것이므로, 폐-루프(loop) 시스템의 프리코딩을 위한 프리코딩 벡터/행렬은 총 6개가 된다. 또한, 상기 표 6과 같은 4개의 송신안테나에 대한 코드북의 경우 총 64개의 프리코딩 벡터/행렬을 가지고 있다.
위와 같은 코드북은 일정 모듈러스(Constant modulus; CM) 특성, 네스티드 특성(Nested property), 제한된 알파벳(Constrained alphabet) 등의 공통적인 특성을 가진다. CM 특성은 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)는 '0'을 포함하지 않으며, 같은 크기를 가지도록 구성되는 특성이다. 네스티드 특성은, 낮은 랭크의 프리코딩 행렬이 높은 랭크의 프리코딩 행렬의 특정 열의 서브셋(subset) 으로 구성되도록 설계된 것을 의미한다. 제한된 알파벳 특성은, 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)가 제한되는 것을 의미한다. 예를 들어, 프리코딩 행렬의 각각의 요소가 BPSK(Binary Phase Shift Keying)에 사용되는 요소(±1)로만 제한되거나, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 에 사용되는 요소(±1,±j)로만 제한되거나, 또는 8-PSK 에 사용되는 요소(
Figure PCTKR2017003133-appb-I000025
)로만 제한될 수 있다. 상기 표 6의 코드북의 예시에서는 코드북 내의 모든 프리코딩 행렬의 각각의 요소(element)의 알파벳이
Figure PCTKR2017003133-appb-I000026
으로 구성되므로, 제한된 알파벳 특성을 가진다고 표현할 수 있다.
다중 안테나 구성
도 6은 8-전송(8tx) 전송 안테나의 구성을 예시한다.
도 6(a)는 N 개의 안테나가 그룹화 없이 서로 독립적인 채널을 구성하는 경우를 도시한 것이며, 일반적으로 ULA(Uniform Linear Array) 라고 한다. 안테나의 개수가 적을 때에는 이와 같은 ULA 구성이 사용될 수 있지만, 안테나의 개수가 많을 때에는 다수개의 안테나를 서로 공간적으로 떨어뜨려 배치하여 서로 독립적인 채널을 구성하기에는 송신기 및/또는 수신기의 공간이 부족할 수 있다.
도 6(b)에서는 2 개의 안테나가 쌍을 이루는 ULA 방식의 안테나 구성(Paired ULA)을 나타낸다. 이러한 경우 쌍을 이루는 2 개의 안테나 사이에는 연관된 채널을 가지고, 다른 쌍의 안테나와는 독립적인 채널을 가질 수 있다.
한편, 기존의 3GPP LTE 릴리즈-8/9 에서 하향링크에서 4 개 전송 안테나를 사용하는 것과 달리, 3GPP LTE 릴리즈-10 시스템부터는 하향링크에서 8 전송 안테나를 사용할 수 있다. 이러한 확장된 안테나 구성을 적용하기 위해서는, 부족한 공간에 여러 개의 송신안테나를 설치해야 하므로, 도 6(a) 및 도 6(b)와 같은 ULA 안테나 구성은 적합하지 않을 수 있다. 따라서, 도 6(c)와 같이 이중-극성(dual-pole) (또는 크로스-극성(cross-pole), 또는 교차 편파 구조) 안테나 구성을 적용하는 것을 고려할 수 있다. 이와 같이 전송 안테나를 구성하는 경우에는, 안테나간의 거리 d 가 상대적으로 짧더라도 안테나 상관도를 낮춰 독립적인 채널을 구성할 수 있으므로, 높은 수율의 데이터 전송이 가능해진다.
더블 코드북(double code book)
LTE-A와 같은 보다 진보된 통신 시스템에서는 MU-MIMO (multi-user MIMO)를 이용한 추가적인 다중-사용자 다이버시티(multi-user diversity)를 얻는 것이 추가되었다. 이를 위해 채널 피드백 관점에서는 보다 높은 정확도가 요구된다. 그 이유는 MU-MIMO에서는 안테나 도메인에서 다중화되는 UE간의 간섭 채널 존재하기 때문에 피드백 채널 정확도가 피드백을 올린 UE뿐 아니라 다중화되는 다른 UE의 간섭에도 큰 영향을 미치기 때문이다. 따라서, LTE-A에서는 피드백 채널 정확도를 높이기 위해 최종 PMI를 롱텀 및/또는 광대역 PMI인 W1와 숏텀 및/또는 부대역 PMI인 W2 둘로 나누어 설계하는 것이 결정되었다. 다시 말해서, 최종 PMI는 W1과 W2의 함수로서 표현된다. 예컨대, 최종 PMI W는 다음과 같이 정의될 수 있다: W=W1*W2 or W=W2*W1. 따라서, LTE-A에서 CSI는 RI, W1, W2 및 CQI로 구성될 것이다.
두 채널 정보로부터 하나의 최종 PMI를 구성하는 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation) 방식의 예시로 아래와 같이 채널의 롱텀 공분산 행렬(long-term covariance matrix)를 이용하여 코드북을 변환할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2017003133-appb-M000001
상기 수학식에서 W2는 숏텀 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 코드북의 코드워드이고, W는 변환된 최종 코드북의 코드워드, norm(A)는 행령 A의 각 행 별 norm이 1로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.
W1과 W2의 구체적인 구조는 다음과 같다.
수학식 2
Figure PCTKR2017003133-appb-M000002
상기 코드워드 구조는 교차 편파 안테나(cross polarized antenna)를 사용하는 하고 안테나 간 간격이 조밀한 경우(통상 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우 해당) 발생하는 채널의 상관 특성을 반영하여 설계한 구조이다. 교차 편파 안테나의 경우 안테나를 수평 안테나 그룹과 수직 안테나 그룹으로 구분 할 수 있는데, 각 안테나 그룹은 ULA(uniform linear array) 안테나의 특성을 가지며, 두 안테나 그룹은 코-로케이드(co-located)되어 있다. 따라서 각 그룹의 안테나 간 상관은 동일한 선형 위상 증분 특성을 가지며, 안테나 그룹 간 상관은 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다. 코드북은 결국 채널을 양자화(quantization) 한 값이기 때문에 소스(source)에 해당하는 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 설명의 편의를 위해, 아래 수학식에서 표현되는 상기 구조로 만든 랭크 1 코드워드를 예로 들면 이러한 채널 특성이 수학식 2를 만족하는 코드워드에 반영되었음을 확인할 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2017003133-appb-M000003
위 수학식에서 코드워드는 Nt(전송 안테나 수) by 1의 벡터로 표현되며, 상위 벡터 Xi(k)와 하위 벡터 ajXi(k) 둘로 구조화되어 있고, 각각은 수평 안테나 그룹과 수직 안테나 그룹의 상관(correlation) 특성을 보여준다. Xi(k)는 각 안테나 그룹의 안테나 간 상관 특성을 반영하여 선형 위상 증분을 갖는 벡터로 표현하는 것이 유리하며, 대표적인 예로 DFT(discrete Fourier transform) 행렬을 이용할 수 있다.
CSI 보고
3GPP LTE(-A) 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널상태정보(CSI)를 기지국(BS)으로 보고하도록 정의되었으며, 채널상태정보(CSI)라 함은 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널품질지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 이에 해당한다. 여기서, RI는 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE에서 BS로 피드백된다. PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
상기 무선 채널의 측정에 기반하여, UE는 현재 채널 상태 하에서 상기 BS에 의해 사용된다면 최적 또는 최고의 전송 레이트를 도출할 수 있는 선호되는 PMI 및 RI를 계산하고, 계산된 PMI 및 RI를 상기 BS로 피드백한다. 여기서, CQI는 상기 피드백된 PMI/RI에 대한 수용가능한 패킷 에러율(packet error probability)을 제공하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 지칭한다.
3GPP LTE(-A)시스템에서 CSI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 와 같다.
표 7
스케줄링 방식 주기적 CSI 전송 비주기적 CSI 전송
주파수 비선택적 PUCCH -
주파수 선택적 PUCCH PUSCH
표 7을 참조하면, CSI는 상위 계층에서 정한 주기로 물리상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 이용하여 전송될 수 있고, 스케줄러의 필요에 따라 비주기적으로 물리상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. CSI가 PUSCH로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 스케줄링 방식 및 비주기적 CSI 전송인 경우에만 가능하다. 이하에서는 스케줄링 방식 및 주기성에 따른 CSI 전송 방식에 대해서 설명한다.
1) CSI 전송 요청 제어 신호(CSI request) 수신 후 PUSCH를 통한 CQI/PMI/RI 전송
PDCCH 신호로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL Grant)에 CSI를 전송하도록 요청하는 제어 신호가 포함될 수 있다. 다음 표는 PUSCH를 통해 CQI, PMI, RI를 전송할 때의 UE의 모드를 나타낸다.
표 8
Figure PCTKR2017003133-appb-T000003
상기 표의 전송 모드는 상위 레이어에서 선택되며, CQI/PMI/RI는 모두 같은 PUSCH 서브프레임에서 전송된다. 이하에서는, 각 모드에 따른 UE의 상향링크 전송 방법에 대해서 설명한다.
모드 1-2(Mode 1-2)는 각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택하는 경우를 나타낸다. UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 대역(set S) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하여 CQI를 생성한다. 모드 1-2에서 UE는 CQI와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송할 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-0(Mode 2-0)인 UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 지정 대역(set S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택할 수 있다. UE는 선택한 M개의 서브밴드에 대해서 데이터를 전송한다는 가정하에 하나의 CQI 값을 생성할 수 있다. UE는 추가로 시스템 대역 또는 set S에 대해서 하나의 CQI (wideband CQI) 값을 보고하는 것이 바람직하다. UE는 선택한 M개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우, 각 코드워드에 대한 CQI 값을 차분 형식으로 정의한다.
이때, 차분 CQI 값은 선택한 M개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스와 광대역 CQI(WB-CQI: Wideband CQI) 인덱스의 차이값으로 결정된다.
모드 2-0인 UE는 선택한 M개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택한 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값 및 전 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 생성한 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-2(Mode 2-2)인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에, M개의 선호 서브밴드의 위치와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택할 수 있다. 이때, M개의 선호 서브밴드에 대한CQI 값은 코드워드마다 정의된다. 또한, UE는 추가로 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 광대역 CQI(wideband CQI) 값을 생성한다.
모드 2-2인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 PMI, 광대역 PMI, 광대역 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-0(Mode 3-0)인 UE는 광대역 CQI 값을 생성한다. UE는 각 서브밴드를 통해서 데이터를 전송한다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI 값을 생성한다. 이때, RI > 1이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.
모드 3-1(Mode 3-1)인 UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대해서 단일 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 생성한다. UE는 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고, 코드워드 별로 서브밴드 CQI를 생성한다. 또한, UE는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다. 각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현될 수 있다. 서브밴드 CQI 값은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차이값으로 계산된다. 이때, 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-2(Mode 3-2)인 UE는 모드 3-1와 비교하여, 전체 대역에 대한 단일 프리코딩 행렬 대신, 각 서브밴드에 대한 프리코딩 행렬을 생성한다.
2) PUCCH를 통한 주기적인 CQI/PMI/RI 전송
UE는 CSI(e.g. CQI/PMI/PTI(precoding type indicator) 및/또는 RI 정보)를 PUCCH를 통해 BS에 주기적으로 전송할 수 있다. 만약, UE가 사용자 데이터를 전송하라는 제어신호를 수신하였을 경우에는, UE는 PUCCH를 통하여 CQI를 전송할 수 있다. 제어신호가 PUSCH를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/PTI/RI는 다음 표에서 정의된 모드들 중 하나의 방식에 의해 전송될 수 있다.
표 9
PMI 피드백 타입
No PMI 단일 PMI
PUCCH CQI 피드백 타입 광대역(광대역 CQI) Mode 1-0 Mode 1-1
UE 선택(서브밴드 CQI) Mode 2-0 Mode 2-1
UE는 상기 표와 같은 전송 모드를 가질 수 있다. 상기 표를 참조하면, 모드 2-0(Mode 2-0) 및 모드 2-1(Mode 2-1)의 경우, 대역폭 파트(BP: Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 지정대역(set S)를 모두 커버할 수 있다. 각 서브밴드의 크기, BP의 크기 및 BP의 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)을 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.
CQI/PMI/PTI/RI의 전송 조합에 따라, UE는 다음과 같은 PUCCH 전송 타입을 가질 수 있다.
i) 타입1 (Type 1): 모드 2-0(Mode 2-0), 모드 2-1(Mode 2-1)의 서브밴드 CQI(SB-CQI)를 전송한다.
ii) 타입1a: 서브밴드 CQI 및 제2 PMI를 전송한다
iii) 타입2, 타입 2b, 타입 2c: 광대역 CQI 및 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다.
iv) 타입2a: 광대역 PMI를 전송한다.
v) 타입3: RI를 전송한다.
vi) 타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
vii) 타입 5: RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
viii) 타입 6: RI 및 PTI를 전송한다.
ix) 타입 7: CRI(CSI-RS resource indicator) 및 RI를 전송한다.
x) 타입 8: CRI, RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
xi) 타입 9: CRI, RI 및 PTI(precode type indication)를 전송한다.
xii) 타입 10: CRI를 전송한다.
UE가 RI와 광대역 CQI/PMI를 전송하는 경우, RI와 CQI/PMI는 서로 다른 주기와 오프셋을 가지는 서브프레임에 전송된다. 또한, RI와 광대역 CQI/PMI가 같은 서브프레임에 전송되어야 하는 경우에는 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
비주기적 CSI 요청
현재 LTE 표준에서는 CA(carrier aggregation) 환경을 고려하는 경우 비주기적 CSI 피드백을 동작시키기 위해서는 DCI 포맷 0 또는 4에서 2-비트 CSI 요청 필드를 사용하고 있다. 단말은 CA 환경에서 여러 개의 서빙 셀을 설정받은 경우 CSI 요청 필드를 2-비트로 해석하게 된다. 만약 모든 CC(Component Carrier)에 대해 TM 1에서 9 사이의 TM 중 하나가 설정된 경우는, 아래 표 10의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링되고, 모든 CC 중 적어도 하나의 CC에 대해 TM 10이 설정된 경우는, 아래 표 11의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링된다.
표 10
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
표 11
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀을 위해 상위 계층에 의해 설정된 CSI 프로세스 집합에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
LTE Rel-12 이후에 AAS(active antenna system)를 활용한 안테나 시스템이 도입되려 한다. AAS는 각각의 안테나가 능동 회로를 포함하는 능동 안테나로 구성되어 있어서, 상황에 맞추어 안테나 패턴을 변화시킴으로써 간섭을 줄이거나, 빔포밍을 수행하는데 좀 더 효율적으로 응용할 수 있는 기술로 기대하고 있다. 이러한 AAS를 2차원으로 구축(2D-AAS)하게 되면, 안테나 패턴 측면에서 안테나의 메일 로브(main lobe)를 3차원적으로 좀 더 효율적으로 조절하여, 수신단의 위치에 따라 좀 더 적극적으로 송신빔을 변화시키는 것이 가능하다. 이러한 2D-AAS는 도 7과 같이 안테나를 수직 방향과 수평 방향으로 배치하여, 다량의 안테나 시스템을 구축하게 될 것으로 예측된다. 이러한 2D-AAS의 도입/사용에 따른 송수신 방식을 EB(elevation beamforming)/FD(full dimension)-MIMO라 지칭한다.
[클래스 A CSI 보고]
FD-MIMO 시스템에서 기지국은 UE에게 하나의 CSI 프로세스 내에 여러 개의 CSI-RS 자원을 설정할 수 있다. UE는 하나의 CSI 프로세스 내에서 설정된 CSI-RS 자원을 독립 채널로 간주하지 않고, 해당 자원들을 집성(aggregation)하여 하나의 거대 CSI-RS 자원을 가정하며 이 자원으로부터 CSI를 계산 및 피드백한다. 예를 들어, 기지국은 UE에게 하나의 CSI 프로세스 내에 4 포트 CSI-RS 자원을 3개 설정하고 UE는 이를 집성하여 12 포트 CSI-RS 자원 하나를 가정할 수 있다. 이 자원으로부터 12 포트 PMI를 이용하여 CSI를 계산 및 피드백할 수 있다.
[클래스 B CSI 보고]
FD-MIMO 시스템에서 기지국은 UE에게 하나의 CSI 프로세스 내에 여러 개의 CSI-RS 자원을 설정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 CSI 프로세스 내 8개의 CSI-RS 자원을 설정할 수 있으며 8개의 CSI-RS 자원은 각각 4 포트 CSI-RS로 구성될 수 있다. 8개의 4 포트 CSI-RS 각각은 서로 다른 가상화가 적용됨에 따라 서로 다른 빔포밍이 적용되어 있다. 예를 들어, 첫번째에 해당하는 CSI-RS는 100도의 천정각(zenith angle)으로 수직 빔포밍이 적용되어 있고, 5도의 천정각 차이를 두고 CSI-RS가 설정되어, 8번째에 해당하는 CSI-RS는 135도의 천정각으로 수직 빔포밍이 적용되어 있을 수 있다.
UE는 각 CSI-RS 자원을 독립적인 채널로 가정하며 CSI-RS 자원 중 하나를 택하고 선택된 자원을 기준으로 CSI를 계산 및 보고한다. 즉, UE는 상기 8개의 CSI-RS 중 채널이 강한 CSI-RS를 선택하고, 선택된 CSI-RS를 기준으로 CSI를 계산하여 기지국으로 보고하게 된다. 이 때, 선택된 CSI-RS를 CRI(CSI-RS resource indicator) 값을 통해 추가로 기지국에게 보고한다. 예를 들어 첫 번째 CSI-RS의 채널이 가장 강한 경우 CRI=0로 설정하여 기지국에게 보고한다.
상기 특징을 효과적으로 나타내기 위해 클래스 B에서 CSI 프로세스에 대해 다음과 같은 변수를 정의할 수 있다. K는 CSI 프로세스 내에 존재하는 CSI-RS 자원의 수를 의미한다. Nk는 k번째 CSI-RS 자원의 CSI-RS 포트 수를 의미한다. 상기 예제에서 K=8이며, Nk는 k값에 무관하게 4로 설정되어 있다.
[LC 코드북 기반의 채널 상태 보고]
한편, 좀더 정확한 채널 상태 보고를 위해, FD-MIMO이 사용되는 경우 기존의 더블 코드북 대신 선형 조합(linear combination; LC) 코드북이 사용되는 것이 확정되었다.
LC 코드북은 주어진 기초 벡터의 선형 조합 및 안테나 극성(polarization) 간 코-페이즈(co-phase)의 조합으로써 채널 특성을 단말이 기지국에게 알릴 수 있는 구조를 갖는다. 여기서, 상기 코-페이즈라 함은, 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이를 의미하며, 도 6(c)에서 서로 교차하고 있는 안테나 포트 간의 위상 차이에 해당한다. 기존에는 교차 편파 안테나가 사용되는 경우에, 서로 교차하는 안테나 포트 간 선형 위상 증분을 갖도록 설계되었다.
이러한 LC 코드북에서 랭크 1의 프리코더 벡터는 다음과 같이 만들어질 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2017003133-appb-M000004
{
Figure PCTKR2017003133-appb-I000027
}은 마스터 셋(master set)에서 선택된 L개의 기초 벡터들의 집합이고, 이로인해
Figure PCTKR2017003133-appb-I000028
이 KP로서 분해될 수 있다:
Figure PCTKR2017003133-appb-I000029
이고,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000030
및
Figure PCTKR2017003133-appb-I000031
는 각각 크기 N by 1, MTXRU by 1이며, 각각 주어진 방위각 및 고도각(azimuth and elevation angle)을 위한 방위 및 고도 채널 응답들을 나타낸다.
Figure PCTKR2017003133-appb-I000032
는 코-페이즈 코드북 Cco-ph으로부터 선택된 L개의 기초 벡터들을 위한 교차-극성 코-페이즈 값들이고,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000033
는 계수 코드북 Ccoeff로부터 선택된 대응 복소 LC 계수의 집합이다.
이를 통해 FD-MIMO와 같은 좁은 빔(narrow-beam)을 사용하는 환경에서 좀 더 정확한 빔을 사용할 수 있는 환경을 만들어 줄 수 있고, 또한 다중 사용자 동작과 같은 목적을 위해 좀 더 정확한 채널 환경을 보고할 수 있다. 특히 이는 명시적인 채널 특성을 어느 정도 반영할 수 있게 만들어, 기존의 LTE 코드북 기반 피드백에 비해 더 나은 성능을 기대할 수 있다. 이 때, LC 코드북을 통해 채널 특성을 보고하는 코드워드를 LC 코드워드라고 지칭한다.
LC 코드워드는 안테나 극성 간의 코-페이즈, 위상 및 전력(또는 크기)의 세 가지 파라미터(또는 요소)를 포함할 수 있다. 코-페이즈는 상기
Figure PCTKR2017003133-appb-I000034
를 의미하고, 위상 및 전력(또는 크기)는 각각
Figure PCTKR2017003133-appb-I000035
의 위상 및 전력을 의미한다. 따라서, LC 코드워드는 세 요소를 각각 혹은 둘 이상을 포함하여 보고되 룻 있고, 이를 위해 둘 이상의 피드백 인스턴스(instance)가 정의될 수 있다. 특히, 코-페이즈는 W2(즉, 제2 PMI)를 통해 전송될 수 있고, 모든 LC 계수에 걸쳐 동일한 코-페이즈를 사용하도록 한정할 경우, 기존의 QPSK 위상 대신 8PSK 위상과 같이 더 작은 위상 간격을 가지고 보고될 수 있다.
설명의 편의를 위해 아래에는 LC 코드워드로 간략히 기재하나, LC 코드워드는 위상, 전력 또는 코-페이즈를 의미하거나 이 중 둘 이상의 조합을 의미할 수 있다.
수직과 수평의 비-선형성을 고려하여, LC 코드워드를 설계할 수 있다. 이 경우, 상기 LC 코드워드는 수직과 수평과 같이 서로 다른 차원에 대한 복수 개의 LC 코드워드를 사용한 행렬을 조합하여 W를 만들 수 있다. 이 경우, 행렬 중 일부에만 위와 같은 방법으로 비-선형성을 고려한 LC 코드워드를 사용하여 설계할 수 있다. 예를 들어, 수평 방향에만 상술한 방법을 사용하여 WH 행렬을 만들고, 수직 방향에는 LC를 사용하지 않은 WV 행렬을 만들어 전체 W 행렬을 만들 수 있다.
위에서 기초 벡터는 grassmannian 코드북과 같이, 사전에 정해진 벡터 집합을 기지국과 단말이 공유하여 해당 기초 벡터를 이용한 프리코더를 만들거나, 혹은 피드백 오버헤드를 줄이기 위해 기초 벡터 집합에서 특정 부분집합을 한정하고, 해당 부분집합에 속하는 프리코더만을 사용한 선형 조합을 단말이 기지국에 보고할 수 있다. 부분 집합의 한정은 기지국이 RRC나 DCI와 같은 시그널링을 통해 해줄 수 있는데, 만약 부분 집합의 한정을 단말이 수행한다면, 기존 LTE 코드북 구조의 W1(즉, 제1 PMI) 보고가 기초 벡터 집합의 한정 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 LC 코드북을 위한 보고 방식은 아래와 같이 동작할 수 있다.
● 주기적 보고
■ 피드백 인스턴스
◆ 독립적 피드백
LC 코드워드가 명시적인 채널의 특성을 반영하고자 한다면, LC 피드백을 위한 비트 수는 큰 쪽이 유리하기 때문에, 다른 CSI와의 조인트 피드백보다 독립적인 피드백 인스턴스를 사용한 보고 방식이 유리할 수 있다. 이 때, LC 피드백을 위한 보고 인스턴스의 특성은 아래와 같을 수 있다.
⊙ 짧은 주기(예컨대, LC의 보고 주기 <= 레가시 W2의 보고 주기)
짧은 주기를 가지고 LC 코드워드가 보고될 수 있다. 이는 LC를 통한 채널 특성이 짧은 주기로 변할 경우에 사용할 수 있는 방식으로, 단말과 기지국에 가장 큰 유연성을 부여한다. 이 때, CQI의 전송 주기는 LC 코드워드의 보고 주기와 같거나 작게 설정될 수 있다.
이 경우는 피드백 오버헤드를 줄이기 위해 LC 코드워드의 피드백 비트 수를 작은 수로 제한할 수 있다.
⊙ 중간 주기(예컨대, 레가시 W2의 보고 주기 < LC의 보고 주기 < 레가시 W1의 보고 주기)
중간 주기를 가지고 LC 코드워드가 보고될 수 있다. 이는 특히 W2의 보고 인스턴스에 기존의 제2 PMI 대신 코-페이즈 텀을 전송할 경우, 짧은 주기로 전송되는 코-페이즈 텀에 비해 긴 주기를 가지고 전송될 수 있다. 이 때, CQI는 여전히 W2 피드백과 함께 보고될 수 있다.
⊙ 긴 주기(예컨대, LC의 보고 주기 >= W1의 보고 주기)
LC의 특성상 긴 주기로 보고하는 것은 바람직하지 않다. 따라서 LC 코드워드를 보고할 경우에는, (특히 W1이 보고되고 있을 경우에는) W1보다 더 긴 주기로 보고하지 않도록 하며, W1과 함께 (조인트 인코딩되는 등) 같은 시점(예컨대, 같은 주기)에 보고되도록 하는 방식이 적용 가능하다.
◆ 다른 CSI들과 함께 조인트 피드백
현재 LTE에서 사용하고 있는 다른 CSI(예컨대, RI, CRI, PMI, CQI)와 함께 조인트 인코딩하여 전송한다. 이 경우, 위 독립적인 피드백 케이스에서 다룬 바와 같은 목적으로, 그와 비슷하거나 동일한 성질을 가지는 CSI와 조인트 피드백을 할 수 있다.
■ 타깃 대역
◆ 광대역
⊙ LC 코드워드는 광대역을 대상으로 보고될 수 있다. 특히, 많은 피드백 비트를 필요로 할 때, 광대역 보고 모드에서만 LC 코드북이 적용되는 것으로 한정할 수 있다.
⊙ LC 코드워드의 요소 중 일부는 광대역 공통으로, 나머지는 부대역으로 보고될 수 있다. 즉, LC 코드워드 중 일부는 광대역 보고를, 나머지는 부대역 별로 보고될 수 있다. 예를 들어,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000036
의 크기와 위상 변수 중에, 크기(또는 위상)는 광대역 공통으로 사용하고, 위상(또는 크기) 및 코-페이즈를 부대역으로 피드백하도록 할 수 있다. 이는 피드백 오버헤드와 성능 간의 트레이드 오프 관계를 고려하여 적절한 수준으로 정해질 수 있다는 효과가 있으며, 상기
Figure PCTKR2017003133-appb-I000037
에 대한 어떠한 변수(예컨대, 크기, 위상)를 광대역 혹은 부대역으로 보고하도록 하는지에 관해서 단말에게 (각각 별도로) 지시/설정될 수 있다. 대표적으로는, 해당 CSI 프로세스와 관련한, CSI 피드백 설정에서 (또는 이와 연계된) RRC 시그널링을 통해서 단말에게 해당 설정을 제공할 수 있다.
◆ 중간대역
⊙ 광대역 대신, 부대역의 그룹과 같은 단위로 LC 코드워드의 대상을 설정할 수 있다. 이를 통해, 부대역 단위의 보고에 비해 좀더 큰 간섭 억제 효과를 기대할 수 있다. 해당 부대역 그룹은 서로 공통 부대역이 없을 수 있으며(즉, 디스조인트(disjoint), RRC와 같은 상위 계층 시그널링으로 단말에게 설정해 줄 수 있다.
◆ 부대역
⊙ LC 코드워드의 모든 요소는 부대역 단위로 보고하도록 할 수 있다. 특히, 다중 사용자(multi-user) 환경에서 더 나은 성능을 위해 부대역 단위의 보고를 하도록 할 수 있다. 이 경우, 주기적 피드백 상황에서는 큰 오버헤드를 가져올 수 있으므로, 작은 피드백 비트를 사용하고, 부대역 CQI와 함께 보고할 수 있다.
◆ 협대역(예컨대, 1RB-단위의 대역)
LTE에서 정의된 부대역 보다 더 작은 단위의 협대역 단위의 피드백을 허용할 수 있다. 이는 특히 MU 등의 환경에서 더욱 좋은 성능을 가져올 수 있으나, 주기적 피드백 상황에서는 큰 오버헤드를 가져올 수 있다. 이 경우, 부대역 대신 협대역에 대한 CQI가 보고될 수 있다.
■ 비주기적 보고만 지원
◆ LC 코드워드는 비주기적으로만 보고되도록 한정할 수 있다.
■ LC 코드워드를 보고하기 위해서 PUCCH (포맷 2) 페이로드가 부족할 경우, 단말은 PUCCCH 포맷 3 또는 그 이상의 저장소(container) 크기를 제공하는 또 다른 PUCCH 포맷을 사용하도록 하거나(즉, 그 밖의 다른 주기적 CSI 보고는 PUCCH 포맷 2를 사용하더라도), 또는 주기적 PUSCH 피드백을 설정/사용하여 보고할 수 있다.
● 비주기적 피드백
■ 타깃 대역
◆ 광대역
⊙ 광대역을 타깃으로 하는 CQI를, LC 코드워드를 사용하여 계산하여 기지국에 전송한다.
◆ 중간대역
⊙ 부분대역의 그룹과 같은 단위로 LC 코드워드의 대상을 설정할 수 있다. 이를 통해, 부분 대역 단위의 보고에 비해 좀더 큰 간섭 억제 효과를 기대할 수 있다. 해당 부대역 그룹은 서로 공통 부대역이 없을 수 있으며(즉, 디스조인트(disjoint), RRC와 같은 상위 계층 시그널링으로 단말에게 설정해 줄 수 있다.
◆ 부분대역
⊙ LC 코드워드의 모든 요소는 부분 대역 단위로 보고되도록 할 수 있다. 특히, 다중 사용자 환경에서 더 나은 성능을 위해 단말이 부대역 단위의 보고를 하도록 할 수 있다. 비주기적 피드백의 경우, PUSCH를 통해 보고하기 때문에, 주기적 피드백에 비해 페이로드 크기의 제약이 적다.
◆ 협대역(예컨대, 1RB-단위의 대역)
LTE에서 정의된 부대역 보다 더 작은 단위의 협대역 단위의 피드백을 허용할 수 있다. 이는 특히 MU 등의 환경에서 더욱 좋은 성능을 가져올 수 있다. 비주기적 피드백의 경우 PUSCH를 통해 보고하기 때문에, 주기적 피드백에 비해 페이로드 크기의 제약이 적다. 이 경우, 부대역 대신 협대역에 대한 CQI가 보고될 수 있다.
■ PUSCH 맵핑 방법
◆ CQI/PMI와 같은 영역에 맵핑하는 것으로 정의/설정할 수 있다. 예를 들어, 비트 레벨에서 연접(concatenation) 형태로 구성할 수 있으며,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000038
와 PMI(또는 PMI와
Figure PCTKR2017003133-appb-I000039
)를 그리고 이어서 CQI를 연접한 후 인코딩을 수행하도록 할 수 있다. 만약 LC 코드워드의 요소 중 광대역 피드백을 수행하도록 정의/설정된 경우에는, 해당 LC 코드워드의 요소는 RI와 같은 영역에 맵핑할 수 있다. 이 경우에는 (비트 레벨에서) 연접 형태로 구성할 수 있으며, LC 코드워드(예컨대, LC 코드워드의 전력 및/또는 위상)과 (CRI 및) RI를 연접한 후 인코딩을 수행하도록 할 수 있다. 상술한 연접의 순서는 서로 교환될 수 있다.
● 비주기적 CSI-RS만 지원
비주기적 CSI-RS에 대해 CSI 피드백을 수행하는 경우에만(예컨대, 해당 LC 코드워드를 포함한 CSI 보고가 설정되는 해당 CSI 프로세스에 연동된 CSI-RS 설정이 비주기적 CSI-RS 설정인 경우 등) 해당 LC 코드워드를 사용한 보고를 수행하는 것으로 한정할 수 있다.
[더 정밀한 피드백을 위한 델타-행렬 피드백]
채널 특성을 반영하기 위해, 좀더 간략화된 채널 보고 방식이 사용될 수 있다. 이는 DFT(discrete Fourier transform) 벡터를 기초로 사용하는 현재의 코드북 피드백 구조에 포함되어, 코드워드의 위상 증분(increment)를 좀더 현실적으로 보고하는 방법이다. 이 방법은 아래와 같다. 다음의 형태의 코드북 구조를 사용할 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2017003133-appb-M000005
의 형태로, 기존 코드북 구조에 행렬 D를 추가로 피드백하는 방안이다.
D 행렬을 통해, 기존의 상수 위상 증분 대신 비-선형 증분을 도입할 수 있다. 예컨대,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000040
δ은 특정 집합 안에서 선택될 수 있다. 예를 들어, {0˚, 5˚, -5˚} 중 하나로 선택될 수 있다. 정밀한 피드백을 달성하기 위해, 위에서 5˚로 예시된 값은 W1, W2를 구성하는 위상 차이의 최소값보다 작게 설정되도록 한정할 수 있다.
D 행렬을 통해 코드워드의 constant modulus를 깰 수 있다. 위 예시에서는 D 행렬의 엘리먼트의 크기를 모두 1로 하였으나, 이 값을 다르게 하는 것으로 채널의 전력을 반영할 수 있다.
교차-극성 안테나 구조를 고려하면, D1=D2로 한정하는 형태로 정의/설정될 수 있다.
β의 보고로, 기존의 코-페이즈 텀을 좀 더 작은 단위로 조정 가능하다.
β는 특정 집합 안에서 선택될 수 있다. 예를 들어, {0, π/4} 중 하나로 선택할 수 있다. 정밀한 피드백을 달성하기 위해, 위에서 π/4로 예시된 값은 LTE의 W2에서 사용하는 코-페이즈의 간격보다 작게 설정되도록 한정할 수 있다. 혹은 W1, W2로 결정되는 코드워드의 인덱스에 따라 서로 다른 코-페이즈 텀이 암시적으로 설정될 수 있다. 이 경우는 위 방법에서 사용된 코-페이즈 텀의 최소 단위(granularity)보다 작은 위상 간격이 사용될 수 있다.
위 방식은 랭크 1에 대한 코드북을 생성하는 방식에 대해 서술하였다. 랭크 2 이상의 경우, 아래와 같은 방식을 고려할 수 있다.
Option 1. 각 레이어에 동일한 D 행렬이 적용된다. 가장 작은 피드백 오버헤드를 가진다.
Option 2. 각 레이어마다 서로 다른 D 행렬을 사용한다. 즉, 랭크 3 피드백을 위해서는 D 행렬 3개가 보고될 필요가 있다. 가장 유연하고, 가장 큰 피드백 오버헤드를 가진다.
Option 3. 직교 빔 그룹마다 서로 다른 D 행렬을 사용한다. 예를 들어, 랭크 4 코드워드의 경우 아래와 같이 선택된다.
수학식 6
Figure PCTKR2017003133-appb-M000006
이는, X, Y로 표현되는 직교 빔과, α로 표현되는 코-페이즈 텀으로 이루어진다. 이 경우, X 그룹,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000041
와 Y 그룹,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000042
에 대해서 별도로 적용되는 D 행렬을 개별 보고한다.
Option 4. 같은 코-페이즈를 사용하는 코드워드에 대해 서로 다른 D 행렬을 사용한다. 위와 같은 예시에서,
Figure PCTKR2017003133-appb-I000043
그룹과
Figure PCTKR2017003133-appb-I000044
그룹에 대해서 별도로 적용되는 D 행렬을 개별 보고한다. 이 경우, 두 D 행렬에 대한 β는 동일해야 한다.
수직과 수평의 비-선형성을 고려하여, D 행렬을 설계할 수 있다. 예를 들면, 다음과 같다.
수학식 7
Figure PCTKR2017003133-appb-M000007
위 방법은 수직과 수평과 같이 서로 다른 차원에 대한 복수 개의 행렬을 조합하여 D 행렬을 만드는 방식에도 동일하게 사용할 수 있다. 이 경우, 행렬 중 일부에만 위와 같은 방법으로 비-선형성을 고려한 D 행렬을 사용하여 설계할 수 있다. 예를 들어, 수평 방향에만 상술한 방법을 사용하여 D1H 행렬의 설계 방법을 적용하고, 수직 방향에는 항등 행렬(identity matrix)을 사용하여(즉, D1V=I) D 행렬을 만들 수 있다.
이하, 위의 D 행렬을 사용하여 채널 상태 보고를 하는 방안을 설명한다.
● 주기적 보고
■ 피드백 인스턴스
◆ 독립적 피드백
D 행렬 역시 다른 CSI와의 조인트 피드백보다 독립적인 피드백 인스턴스를 사용한 보고 방식이 유리할 수 있다. 이 때, D 행렬을 위한 보고 인스턴스의 특성은 아래와 같을 수 있다.
⊙ 짧은 주기(예컨대, LC의 보고 주기 <= 레가시 W2의 보고 주기)
짧은 주기를 가지고 D 행렬이 보고될 수 있다. 이는 D 행렬을 통한 채널 특성이 짧은 주기로 변할 경우에 사용할 수 있는 방식으로, 단말과 기지국에 가장 큰 유연성을 부여한다. 이 때, CQI의 전송 주기는 D 행렬의 보고 주기와 같거나 작게 설정될 수 있다.
이 경우는 피드백 오버헤드를 줄이기 위해 D 행렬의 피드백 비트 수를 작은 수로 제한할 수 있다.
⊙ 중간 주기(예컨대, 레가시 W2의 보고 주기 < D 행렬의 보고 주기 < 레가시 W1의 보고 주기)
중간 주기를 가지고 D 행렬이 보고될 수 있다. 이는 특히 W2의 보고 인스턴스에 기존의 제2 PMI 대신 코-페이즈 텀을 전송할 경우, 짧은 주기로 전송되는 코-페이즈 텀에 비해 긴 주기를 가지고 전송될 수 있다. 이 때, CQI는 여전히 W2 피드백과 함께 보고될 수 있다.
⊙ 긴 주기(예컨대, D 행렬의 보고 주기 >= W1의 보고 주기)
D 행렬의 특성상 긴 주기로 보고하는 것은 바람직하지 않다. 따라서 D 행렬을 보고할 경우에는, (특히 W1이 보고되고 있을 경우에는) W1보다 더 긴 주기로 보고하지 않도록 하며, W1과 함께 (조인트 인코딩되는 등) 같은 시점(예컨대, 같은 주기)에 보고되도록 하는 방식이 적용 가능하다.
◆ 다른 CSI들과 함께 조인트 피드백
현재 LTE에서 사용하고 있는 다른 CSI(예컨대, RI, CRI, PMI, CQI)와 함께 조인트 인코딩하여 전송한다. 이 경우, 위 독립적인 피드백 케이스에서 다룬 바와 같은 목적으로, 그와 비슷하거나 동일한 성질을 가지는 CSI와 조인트 피드백을 할 수 있다.
■ 타깃 대역
◆ 광대역
⊙ D 행렬은 광대역을 대상으로 보고될 수 있다. 특히, 많은 피드백 비트를 필요로 할 때, 광대역 보고 모드에서만 D 행렬이 적용되는 것으로 한정할 수 있다.
⊙ D 행렬의 요소 중 일부는 광대역 공통으로, 나머지는 부대역으로 보고될 수 있다. 예를 들어, D 엘리먼트의 크기와 위상 변수 중에, 크기(또는 위상)는 광대역 공통으로 사용하고, 위상(또는 크기)를 부대역으로 피드백하도록 할 수 있다. 이는 피드백 오버헤드와 성능 간의 트레이드 오프 관계를 고려하여 적절한 수준으로 정해질 수 있다는 효과가 있으며, 상기 D 행렬에 대한 어떠한 요소(예컨대, 크기, 위상)를 광대역 혹은 부대역으로 보고하도록 하는지에 관해서 단말에게 (각각 별도로) 지시/설정될 수 있다. 대표적으로는, 해당 CSI 프로세스와 관련한, CSI 피드백 설정에서 (또는 이와 연계된) RRC 시그널링을 통해서 단말에게 해당 설정을 제공할 수 있다.
◆ 중간대역
⊙ 광대역 대신, 부대역의 그룹과 같은 단위로 D 행렬의 대상을 설정할 수 있다. 이를 통해, 부대역 단위의 보고에 비해 좀더 큰 간섭 억제 효과를 기대할 수 있다. 해당 부대역 그룹은 서로 공통 부대역이 없을 수 있으며(즉, 디스조인트(disjoint), RRC와 같은 상위 계층 시그널링으로 단말에게 설정해 줄 수 있다.
◆ 부대역
⊙ D 행렬의 모든 요소는 부대역 단위로 보고하도록 할 수 있다. 특히, 다중 사용자(multi-user) 환경에서 더 나은 성능을 위해 부대역 단위의 보고를 하도록 할 수 있다. 이 경우, 주기적 피드백 상황에서는 큰 오버헤드를 가져올 수 있으므로, 작은 피드백 비트를 사용하고, 부대역 CQI와 함께 보고할 수 있다.
◆ 협대역(예컨대, 1RB-단위의 대역)
LTE에서 정의된 부대역 보다 더 작은 단위의 협대역 단위의 피드백을 허용할 수 있다. 이는 특히 MU 등의 환경에서 더욱 좋은 성능을 가져올 수 있으나, 주기적 피드백 상황에서는 큰 오버헤드를 가져올 수 있다. 이 경우, 부대역 대신 협대역에 대한 CQI가 보고될 수 있다.
■ 비주기적 보고만 지원
◆ D 행렬은 비주기적으로만 보고되도록 한정할 수 있다.
■ D 행렬을 보고하기 위해서 PUCCH(포맷 2) 페이로드가 부족할 경우, 단말은 PUCCCH 포맷 3 또는 그 이상의 저장소(container) 크기를 제공하는 또 다른 PUCCH 포맷을 사용하도록 하거나(즉, 그 밖의 다른 주기적 CSI 보고는 PUCCH 포맷 2를 사용하더라도), 또는 주기적 PUSCH 피드백을 설정/사용하여 보고할 수 있다.
● 비주기적 피드백
■ 타깃 대역
◆ 광대역
⊙ 광대역을 타깃으로 하는 CQI를, D 행렬을 사용하여 계산하여 기지국에 전송한다.
◆ 중간대역
⊙ 부분대역의 그룹과 같은 단위로 D 행렬의 대상을 설정할 수 있다. 이를 통해, 부분 대역 단위의 보고에 비해 좀더 큰 간섭 억제 효과를 기대할 수 있다. 해당 부대역 그룹은 서로 공통 부대역이 없을 수 있으며(즉, 디스조인트(disjoint), RRC와 같은 상위 계층 시그널링으로 단말에게 설정해 줄 수 있다.
◆ 부분대역
⊙ D 행렬의 모든 요소는 부분 대역 단위로 보고되도록 할 수 있다. 특히, 다중 사용자 환경에서 더 나은 성능을 위해 단말이 부대역 단위의 보고를 하도록 할 수 있다. 비주기적 피드백의 경우, PUSCH를 통해 보고하기 때문에, 주기적 피드백에 비해 페이로드 크기의 제약이 적다.
◆ 협대역(예컨대, 1RB-단위의 대역)
LTE에서 정의된 부대역 보다 더 작은 단위의 협대역 단위의 피드백을 허용할 수 있다. 이는 특히 MU 등의 환경에서 더욱 좋은 성능을 가져올 수 있다. 비주기적 피드백의 경우 PUSCH를 통해 보고하기 때문에, 주기적 피드백에 비해 페이로드 크기의 제약이 적다. 이 경우, 부대역 대신 협대역에 대한 CQI가 보고될 수 있다.
■ PUSCH 맵핑 방법
◆ CQI/PMI와 같은 영역에 맵핑하는 것으로 정의/설정할 수 있다. 예를 들어, 비트 레벨에서 연접(concatenation) 형태로 구성할 수 있으며, D 행렬과 PMI(또는 PMI와 D 행렬)를 그리고 이어서 CQI를 연접한 후 인코딩을 수행하도록 할 수 있다. 만약 D 행렬의 요소 중 광대역 피드백을 수행하도록 정의/설정된 경우에는, 해당 D 행렬의 요소는 RI와 같은 영역에 맵핑할 수 있다. 이 경우에는 (비트 레벨에서) 연접 형태로 구성할 수 있으며, D 행렬(예컨대, D 행렬의 전력 및/또는 위상)과 (CRI 및) RI를 연접한 후 인코딩을 수행하도록 할 수 있다. 상술한 연접의 순서는 서로 교환될 수 있다.
● 비주기적 CSI-RS만 지원
비주기적 CSI-RS에 대해 CSI 피드백을 수행하는 경우에만(예컨대, 해당 D 행렬을 포함한 CSI 보고가 설정되는 해당 CSI 프로세스에 연동된 CSI-RS 설정이 비주기적 CSI-RS 설정인 경우 등) 해당 D 행렬을 사용한 보고를 수행하는 것으로 한정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예시한다.
상기 동작은 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 단말에 의해 수행되될 수 있다.
단말은 선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신할 수 있다(S810). 상기 단말은 상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정할 수 있다(S820). 상기 단말은 상기 참조 신호 의 측정에 따라 상기 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송할 수 있다(S830).
상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수 및 상기 코-페이즈 값을 포함하거나 지시할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수의 크기 파라미터 또는 위상 파라미터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말은 상기 채널 상태 보고가 광대역 보고로 설정되는 여부에 대한 지시 또는 설정을 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
추가적으로 또는 대안으로, 상기 채널 상태 보고 설정은 비주기적 채널 상태 정보 요청을 포함할 수 있다.
또한 만약, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되면, 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수는 채널 품질 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 채널 품질 지시자의 비트에 연접(concatenate)하여 맵핑될 수 있다.
또한 만약, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되고 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수가 광대역 보고로 설정되면, 상기 LC 계수는 랭크 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 랭크 지시자의 비트에 연접하여 맵핑될 수 있다.
이상으로 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 8과 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 송신기/수신기(13, 23)와, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 송신기/수신기(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 송신기/수신기(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 송신기/수신기(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 송신기/수신기(13)는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. 송신기/수신기(13)는 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 송신기/수신기(23)는 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 송신기/수신기(23)는 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 송신기/수신기(23)는 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. 송신기/수신기(23)는 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
송신기/수신기(13, 23)는 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, 송신기/수신기(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 송신기/수신기(13, 23)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송신기/수신기의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 단말 또는 UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 기지국 또는 eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 단말에 의해 수행되며,
    선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신하는 단계;
    상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정하는 단계; 및
    상기 참조 신호의 측정에 따라 상기 LC 코드북 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 채널 상태 보고는 광대역 보고 모드만 지원하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수 및 상기 코-페이즈 값을 포함하거나 지시하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수의 크기 파라미터 또는 위상 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고가 광대역 보고로 설정되는 여부에 대한 지시 또는 설정을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 보고 설정은 비주기적 채널 상태 정보 요청을 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되면,
    상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수는 채널 품질 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 채널 품질 지시자의 비트에 연접(concatenate)하여 맵핑되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되고 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수가 광대역 보고로 설정되면,
    상기 LC 계수는 랭크 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 랭크 지시자의 비트에 연접하여 맵핑되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 보고 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 채널 상태를 보고하도록 구성된 단말로서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는:
    선형-조합(linear-combination; LC) 계수 및 서로 다른 편파 특성을 갖는 안테나 그룹 간의 위상 차이(이하, "코-페이즈(co-phase)") 값을 포함하는 파라미터들로 표현되는 LC 코드워드 기반의 채널 상태 보고 설정을 수신하고; 상기 수신된 채널 상태 보고 설정에 따라 채널 상태 보고를 위해 하향링크 참조 신호를 측정하고; 그리고 상기 참조 신호의 측정에 따라 상기 LC 코드북 기반의 채널 상태 보고를 기지국으로 전송하도록 구성되고,
    상기 채널 상태 보고는 광대역 보고 모드만 지원하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  9. 제8항에 있어서, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수 및 상기 코-페이즈 값을 포함하거나 지시하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  10. 제8항에 있어서, 상기 채널 상태 보고는 상기 LC 계수의 크기 파라미터 또는 위상 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 채널 상태 보고가 광대역 보고로 설정되는 여부에 대한 지시 또는 설정을 상기 기지국으로부터 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제8항에 있어서, 상기 채널 상태 보고 설정은 비주기적 채널 상태 정보 요청을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  13. 제12항에 있어서, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되면,
    상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수는 채널 품질 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 채널 품질 지시자의 비트에 연접(concatenate)하여 맵핑되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제12항에 있어서, 상기 채널 상태 보고가 비주기적 채널 상태 정보 요청에 의해 트리거되고 상기 채널 상태 보고로서 전송되는 상기 LC 계수가 광대역 보고로 설정되면, 상기 LC 계수는 랭크 지시자가 맵핑되는 물리 상향링크 데이터 채널 영역에 비트 레벨 상 상기 랭크 지시자의 비트에 연접하여 맵핑되는 것을 특징으로 하는, 단말.
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