WO2017188693A1 - 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

다중 안테나 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2017188693A1
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antenna
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박해욱
박종현
김기준
김형태
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엘지전자 주식회사
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    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/1607—Details of the supervisory signal

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving channel state information in a wireless communication system supporting a multi-antenna system (particularly, a 2D active antenna system (2D AAS)). And a device supporting the same.
  • a wireless communication system supporting a multi-antenna system particularly, a 2D active antenna system (2D AAS)
  • 2D AAS 2D active antenna system
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service.As a result of the explosive increase in traffic, a shortage of resources and users are demanding higher speed services, a more advanced mobile communication system is required. have.
  • An object of the present invention is to propose a method for transmitting and receiving channel state information in a wireless communication system supporting a multi-antenna system (particularly, 2D AAS).
  • An aspect of the present invention provides a method for a terminal to report channel state information (CS I) in a multi-antenna wireless communication system, comprising: non-precoded first channel state information from a base station. Receiving first setting information about a reference signal (CS I—RS: CSI—Reference Signal) configuration; Receiving the first CS I-RS; Reporting the crab 1 CS I generated based on the first CS I-RS to the base station; And a codebook relating to a codebook configuration which is the basis for generating the first CS I.
  • CS I reference signal
  • the first configuration information may include antenna port layout information that is used to generate the first CSI and oversampling factor information that is applied to the antenna layout, and includes higher layer signaling. ignaling) may be transmitted to the terminal.
  • the codebook configuration information indicates at least one codebook configuration among a plurality of codebook configurations, and the plurality of codebook configurations may be previously defined to have different beam patterns.
  • the codebook configuration information may be reported to the base station independently of the first CS I or may be jointly encoded with the first CSI and reported to the base station.
  • a plurality of precoding matrix indicators (PMIs) derived based on the codebook configuration may be reported to the base station as the first CSI.
  • PMIs precoding matrix indicators
  • the plurality of PMIs may be selected and reported to the base station by a predetermined number determined based on a channel quality indicator (CQI) and / or a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR).
  • CQI channel quality indicator
  • SINR signal-to-interference-plus-noise ratio
  • the plurality of PMIs may be limited to indicate even or odd numbers.
  • the plurality of PMIs are derived based on the codebook configuration in a state where the number of transport layers is assumed to be 1 ', and indicates the number of transport layers.
  • RI Rank Indicator
  • CSI Rank Indicator
  • at least one RI associated with at least one PMI among the plurality of PMIs may be reported to the base station as the first CSC.
  • one RI associated with the best performing PMI or the lowest performing PMI among the plurality of PMIs is common to the plurality of PMIs.
  • One RI associated with, or a plurality of RIs associated with each of the plurality of PMIs may be reported.
  • the CSI reporting method may further include receiving second configuration information for second CSI reporting based on a beamforined second CSI-RS from the base station; And reporting, to the base station, the second CSI generated based on the second configuration information. It may further include.
  • first configuration information and the second configuration information may be included in the configuration information for a single CSI process and received by the terminal.
  • CSI Channel State Information
  • a terminal for reporting channel state information comprising: a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the RF unit, the processor comprising: a first for non-precoded first channel state information—CSI-RS (CSI-RS) configuration; A codebook that is the basis for receiving configuration information, receiving the low U CSI-RS, reporting the first CSI generated based on the first CSI_RS to the base station, and generating the first CSI.
  • Codebook configuration information on configuration may be reported to the base station.
  • the codebook configuration information indicates at least one codebook configuration among a plurality of codebook configurations, and the plurality of codebook configurations may be previously defined to have different beam patterns.
  • the codebook configuration information may be reported to the base station independently of the CS I or jointly encoded with the CS I and reported to the base station.
  • feedback overhead for reporting channel state information in a wireless communication system supporting a multiple antenna system can be significantly reduced.
  • more accurate channel state information may be reported to a base station in consideration of the environment of the terminal, such as the location and movement state of the terminal. .
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a downlink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of an uplink subframe in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • FIG. 7 illustrates a basic concept of codebook based precoding in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a resource to which a reference signal is mapped in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 10 illustrates a two-dimensional active antenna system having 64 antenna elements in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 11 illustrates a system in which a base station or a terminal has a plurality of transmit / receive antennas capable of forming 3D (3D) beams based on AAS in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 12 illustrates a two-dimensional antenna system having cross polarization (cross polarization) in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Alternative Site (Article 26) 13 illustrates a transceiver unit model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 15 is a diagram illustrating a hybrid CSI one RS based scheme in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an embodiment in which a terminal reports a plurality of CRIs in a first eMIMO-type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an embodiment in which a terminal reports a plurality of CRIs and PMIs in a first eMIMO-type according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an embodiment of determining a transmission port of a second eMIMO-type in a first eMIMO type according to an embodiment of the present invention.
  • 1 9 is a flowchart illustrating a CS I reporting method of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 20 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal. Certain operations described as being performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • BS Base Station
  • B Base Station
  • B Base Station
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (SS), a subscriber station (SS), and an AS ( It can be replaced with terms such as Advanced Mobile Station (T), Wireless Terminal (T), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, and Device-to-Device (D2D) Device.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AS It can be replaced with terms such as Advanced Mobile Station (T), Wireless Terminal (T), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, and Device-to-Device (D2D) Device.
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station
  • a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of such specific terms may be changed to other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • CDMA may be implemented in a radio technology S. such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • 0FDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (iMAX), IEEE 802-20, E—UTRA (evolved UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, which employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE—A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention provide wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a radio frame in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FDD frequency division duplex
  • TDD Time Division Duplex
  • Type 1A illustrates the structure of a type 1 radio frame.
  • Type 1 radio frames can be applied to both full duplex and half duplex FDD language 1.
  • a radio frame consists of 10 subframes.
  • the subframe consists of two consecutive slots in the time domain, and the subframe i consists of slot 2i and slot 2i + l.
  • the time taken to transmit one subframe is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • uplink transmission and downlink transmission are distinguished in the frequency domain. While there is no restriction on full-duplex FDD, the terminal cannot simultaneously transmit and receive in half-duplex FDD operation.
  • One 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. Since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, the OFDM symbol is for representing one symbol period (symb period). An OFDM symbol may be referred to as one SC— FDMA symbol or a symbol period.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • FIG. 1B illustrates a frame structure type 2.
  • an uplink-downlink configuration includes uplink and downlink for all subframes.
  • Table 1 shows an uplink-downlink configuration.
  • 'D' represents a subframe for downlink transmission
  • a subframe for uplink transmission represents a subframe for uplink transmission
  • DwPTS Downlink Pilot Time Slot
  • protection period GP:
  • Up Period Up Period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • the DwPTS is used for initial cell discovery, synchronization, or channel estimation at the terminal.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • GP is a section for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • the uplink-downlink configuration may be classified into seven types, and the location and / or location of the downlink subframe, the special subframe, the uplink subframe for each configuration
  • Switch-point periodicity refers to a period in which an uplink subframe and a downlink subframe are repeatedly switched in the same manner, and both 5ms or 10ms are supported.
  • the special subframe S exists in every half-frame, and in case of having a period of 5ms downlink-uplink switching time, it exists only in the first half-frame.
  • subframes 0 and 5 and DwPTS are sections for downlink transmission only.
  • the subframe immediately following the UpPTS and the subframe subframe is always an interval for uplink transmission.
  • This uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which can be transmitted through PDCCH (Physical Downlink Control Channel) as other scheduling information, and all broadcasts within the SAL through broadcast channels as broadcast information. It may be transmitted to the terminal in common.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • Table 2 shows the configuration of the special subframe (length of DwPTS / GP / UpPTS).
  • FIG. 1 is just one example, and the number of subcarriers included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the OFDM included in the slot The number of symbols may vary.
  • 2 is a diagram illustrating a resource grid for one downlink slot in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • one downlink slot includes seven OFDM symbols and one resource block includes 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block (RB) includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N L of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth.
  • the structure of the uplink slot may be the same as the structure of the downlink slot.
  • 3 is a downlink sub in a wireless communication system to which the present invention can be applied
  • up to three OFDM symbols in the first slot in a subframe are control regions to which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are data regions to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated. data region).
  • Examples of the downlink control channel used in 3GPP LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Downlink Control Channel (PDCCH), and a Physical Hybrid (ARQ Indicator Channel).
  • the PCFICH is transmitted in the first OFDM symbol of a subframe and carries information about the number of OFDM symbols (ie, the size of the control region) used for transmission of control channels within the subframe.
  • PHICH is a male answer channel for the uplink and a PHQ for a hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information or an uplink transmission (Tx) power control command for a certain terminal group.
  • PDCCH is a resource allocation and transmission format of DL-SCH (Downlink Shared Channel) (also referred to as a downlink grant), resource allocation information of UL-SCH (Uplink Shared Channel) (this is also called an uplink grant), PCH ( Paging information on the paging channel, system information on the DL—SCH, random access response transmitted on the PDSCH,
  • DL-SCH Downlink Shared Channel
  • UL-SCH Uplink Shared Channel
  • PCH Paging information on the paging channel
  • system information on the DL—SCH random access response transmitted on the PDSCH
  • the PDCCH consists of a collection of one or a plurality of consecutive CCEs.
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to the state of a radio channel.
  • the CCE is referred to a plurality of resource element groups. Format of the PDCCH and! "The number of bits of available PDCCH is determined according to the association between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be transmitted to the terminal, and attaches a CRC (Cyclic Redundancy Check) to the control information.
  • the CRC is masked with a unique identifier (called Radio Network Temporary Identifier (RNTI)) according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • a unique identifier of the terminal for example, C-RNTI (Cell—RNTI) may be masked to the CRC.
  • a paging indication identifier for example, P—RNTI (Paging—RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI—RNTI system information RNTI
  • RA—RNTI random access-RNTI
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carrying uplink control information is allocated to the control region.
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) carrying user data.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • a PUCCH for one UE is allocated a resource block (RB) pair in a subframe.
  • RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots.
  • This RB pair allocated to the PUCCH is said to be frequency hopping at the slot boundary (s lot boundary).
  • MIMO technology generally uses multiple transmit (Tx) antennas and multiple receive (Rx) antennas, away from the ones that generally used one transmit antenna and one receive antenna.
  • the MIMO technology is a technique for increasing capacity or individualizing performance by using multiple input / output antennas at a transmitting end or a receiving end of a wireless communication system.
  • 'MIMO' will be referred to as 'multi-input / output antenna'.
  • multiple input / output antenna technology does not rely on one antenna path to receive one complete message (total mes sage).
  • MIMO communication technology is a next-generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and relay pillars, and is interested as a technology capable of overcoming the transmission limitations of other mobile communication depending on the limit situation due to the expansion of data communication. Are gathering.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a general multiple input / output antenna (MIMO) communication system.
  • MIMO multiple input / output antenna
  • a transmission rate four times higher than a single antenna system may be theoretically obtained.
  • the technique of the multiple input / output antennas improves transmission rate by simultaneously transmitting a plurality of data symbols by using a spatial diversity scheme that increases transmission reliability by using symbols passing through various channel paths and by using a plurality of transmit antennas. It can be divided into spatial multiplexing method. In addition, researches on how to appropriately combine these two methods to obtain the advantages of each are being studied in recent years.
  • the spatial diversity gain can be obtained by a product (N ⁇ T X N—R) of the number of transmit antennas (N_T) and the number of receive antennas (N_R).
  • the spatial multiplexing technique is a method of transmitting different data strings at each transmitting antenna, and at the receiver, mutual interference occurs between data transmitted simultaneously from the transmitter.
  • the receiver processes the signal with this interference
  • the noise cancellation schemes used here include a maximum likelihood detection (MLD) receiver, a zero-forcing (ZF) receiver minimum mean square error (MMSE) receiver, D—Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time (BLAST), and V-BLAST ( Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time (SVD), etc.
  • MLD maximum likelihood detection
  • ZF zero-forcing
  • MMSE zero-forcing
  • BLAST Zero-forcing
  • V-BLAST Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • SVD Vertical-Bell Laboratories Layered Space-Time
  • N_T transmit antennas and N_R receive antennas as shown in FIG. 5.
  • N_T the maximum transmittable information
  • the transmission power can be different in each of the transmission information s_l, s_2, s—N_ ⁇ , and if each transmission power is ⁇ _1, ⁇ _2, ..., ⁇ _ ⁇ ⁇ ⁇ , transmission information whose transmission power is adjusted Can be represented by the following vector:
  • the transmission information in which the transmission power of Equation 3 is adjusted may be represented as a diagonal matrix P of the transmission power as follows.
  • the information vector whose transmission power is adjusted in Equation 4 is then multiplied by the weight matrix W to constitute N_T transmission signals ⁇ _1, X ⁇ 2, and x_N_T that are actually transmitted.
  • the weight matrix plays a role of appropriately distributing transmission information to each antenna according to a transmission channel situation.
  • Such transmission signals x_l, x_2, ..., x_N_T can be expressed as follows using the vector x.
  • w ij denotes a weight between the i th transmit antenna and the j th transmission information
  • W denotes a matrix.
  • W is called a weight matrix or a precoding matrix.
  • the above-described transmission signal (X) can be considered divided into the case of using the spatial diversity and the case of using the spatial multiplexing.
  • the elements of the information vector s all have different values, while using spatial diversity causes the same signal to be sent through multiple channel paths.
  • the elements of the information vector s therefore all have the same value.
  • a method of combining spatial multiplexing and spatial diversity is also conceivable. That is, for example, the same signal may be transmitted through three transmit antennas using spatial diversity, and the rest may be transmitted by spatially multiplexing different signals.
  • each channel can be classified according to the transmit / receive antenna index, and the channel passing through the receive antenna i from the transmit antenna j is represented by h—ij. Let's do it. Note that the index of h_i j is that of the receiving antenna index first, and that of the transmitting antenna is later.
  • These channels can be grouped together and displayed in the form of vectors and matrices.
  • An example of the vector display is described below.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a channel from a plurality of transmit antennas to one receive antenna.
  • a channel arriving from a total of N_T transmit antennas to a reception antenna i may be expressed as follows.
  • n r, n 2 ,-', n
  • each of the multiple input / output antenna communication systems may be represented through the following relationship.
  • the number of rows and columns of the channel matrix H indicating the channel state is determined by the number of transceiver antennas.
  • the number of rows is equal to the number of receiving antennas N_R
  • the number of columns is equal to the number of transmitting antennas N_T.
  • the channel matrix H becomes an N_RXN_T matrix.
  • the rank of a matrix is defined as the minimum number of rows or columns that are independent of each other.
  • the tank of the matrix cannot be larger than the number of rows or columns.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as follows.
  • the tank when the matrix is subjected to eigen value decomposition, the tank may be defined as the number of eigen values other than eigen values among the eigen values.
  • the rank can be defined as the number of non-zero singular values when SVD (singular value decomposition). Therefore ,
  • 'tank' for MIMO transmission refers to the number of paths that can independently transmit a signal at a specific time point and a specific frequency resource, and 'number of layers' is transmitted through each path.
  • the transmitting end since the transmitting end transmits a number of layers corresponding to the number of tanks used for signal transmission, unless otherwise specified, a tank has the same meaning as the number of layers.
  • FIG. 7 illustrates a basic concept of codebook based precoding in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • 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.
  • the precoding-based codebook method may be used.
  • the receiving end may measure the channel state through the received signal, and feed back a finite number of preferred precoding matrix information (that is, an index of the corresponding precoding matrix) to the transmitting end based on the above-described codebook information.
  • the receiver may select an optimal precoding matrix by measuring the received signal in a maximum likelihood (ML) or minimum mean square error (MMSE) method.
  • ML maximum likelihood
  • MMSE minimum mean square error
  • the receiving end transmits the precoding matrix information for each codeword to the transmitting end, but it is not limited thereto.
  • the transmitter receiving feedback information from the receiver may select a specific precoding matrix from the codebook based on the received information.
  • the transmitter that selects the precoding matrix performs precoding by multiplying the number of layer signals by the transmission rank with 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.
  • the tank value is equal to the number of layers, so the number of columns (colunm) is equal to the number of layers.
  • the precoding matrix may be configured as a 4 X 2 matrix. Equation 12 below represents an operation of mapping information mapped to each layer to each antenna through a precoding matrix in this case.
  • information mapped to a layer is x_l, X ⁇ 2, and each element P_i j of the 4 ⁇ 2 matrix is a weight used for precoding.
  • y_l, y_2, y_3, and y ⁇ 4 are information mapped to antennas and may be transmitted through each antenna using each OFDM transmission scheme.
  • the fisheries terminal 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 processing can be done by multiplying the received signal by the Hermit matrix ( ⁇ ⁇ ⁇ ) of the precoding matrix P used for the precoding of the transmitting end.
  • a codebook for 4 transmit antennas is designed because up to 4 transmit antennas are supported in downlink.
  • the 3GPP LTE-A system which is the evolution of the existing 3GPP LTE, can support up to 8 transmit antennas in downlink. Therefore, there is a need to design a precoding codebook that provides good performance for downlink transmission through up to eight transmit antennas.
  • the constant coefficient characteristic means a characteristic in which amplitude of each channel component of the precoding matrix constituting the codebook is constant. According to these characteristics, regardless of which precoding matrix is used,
  • the finite alphabet is, for example, in the case of two transmit antennas, only the preparative matrices of QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) alpha (ie, ⁇ 1, 1 j) are excluded except for a scaling factor. It means to configure using. Accordingly, the complexity of the calculation can be alleviated in multiplication of the precoding matrix in the precoder.
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the codebook size may be limited to a predetermined size or less. As the size of the codebook is larger, it is possible to include the precoding matrices for various cases, thereby more accurately reflecting the channel state, but accordingly, the number of bits of the precoding matrix indicator (PMI) is increased by 7 ⁇ . This may cause signaling overhead.
  • PMI precoding matrix indicator
  • the nested property means that a portion of the high rank precoding matrix consists of a low rank precoding matrix. If the precoding matrix is configured in this way, even when the base station determines to perform downlink transmission with a transmission rank lower than the channel rank indicated by the RI (Rank Indicator) reported from the UE, proper performance can be guaranteed. In addition, the complexity of channel quality information (CQI) calculation may be reduced according to this characteristic. This is because, in the operation of selecting a precoding matrix among precoding matrices designed for different ranks, the calculation for precoding matrix selection may be partially shared.
  • CQI channel quality information
  • the signal Since data is transmitted over a wireless channel in a wireless communication system, the signal may be distorted during transmission. In order to correctly receive the distorted signal at the receiving end, the distortion of the received signal must be corrected using the channel information.
  • a signal transmission method known to both a transmitting side and a receiving side and a method of detecting channel information using a distorted degree when a signal is transmitted through a channel are mainly used.
  • the above-mentioned signal is referred to as a pilot signal or a reference signal (RS).
  • RS can be classified into two types according to its purpose. There is an RS for obtaining channel state information and an RS used for data demodulation. The former is intended for the UE to obtain channel state information to the downlink, so the UE should be transmitted over a wideband and downlink in a specific subframe.
  • Radio resource management (RRM) measurement of handover loop.
  • RRM radio resource management
  • the latter is an RS that the base station sends along with the corresponding resource when the base station transmits the downlink, and the UE can estimate the channel by receiving the RS, and thus can demodulate the data.
  • This RS should be transmitted in the area where data is transmitted.
  • the downlink reference signal is one common reference signal (CRS: common RS) for acquiring information on channel states shared by all terminals in a cell and measuring handover loops, and a dedicated reference used for data demodulation only for a specific terminal.
  • CRS common reference signal
  • a dedicated reference used for data demodulation only for a specific terminal.
  • a signal dedicated RS.
  • Information such as demodulation and channel measurement can be punctured using such reference signals. That is, DRS is used only for data demodulation, and CRS is used both for channel information acquisition and data demodulation.
  • the receiving side measures the channel state from the CRS and transmits an indicator related to the channel quality such as the channel quality indicator (CQI), the precoding matrix index ( ⁇ ) and / or the rank indicator (RI). Feedback to the base station).
  • CRS is also referred to as cell-specific RS.
  • CSI-RS a reference signal related to feedback of channel state information
  • the DRS may be transmitted through resource elements when data demodulation on the PDSCH is needed.
  • the UE may receive the presence or absence of a DRS through a higher layer and is valid only when a floating PDSCH is mapped.
  • UE-specific reference signal DRS (UE-1)
  • FIG. 8 illustrates a reference signal pattern mapped to a downlink resource block pair in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a downlink resource block pair may be represented by 12 subcarriers in one subframe X frequency domain in a time domain in a unit in which a reference signal is mapped. That is, one resource block pair on the time axis (X axis) normal cyclic prefix if 'a (normal CP normal Cyclic Prefix) has a length of 14 OFDM symbols (Fig. 8 (a) For a), extended cyclic prefix (extended CP: extended Cyclic Prefix) has a length of 12 OFDM symbols (in case of Figure 8 (b)).
  • Resource elements (REs) described as '0', '2' and '3' in the resource block grid refer to the positions of the CRSs of the antenna port indexes '0', '1', '2' and '3', respectively.
  • the resource elements, denoted by 'D', indicate the location of the DRS.
  • the CRS is used to estimate a channel of a physical antenna and is distributed in the entire frequency band as a reference signal that can be commonly received to all terminals located in a cell.
  • this CRS is a cell-specific signal and is transmitted every subframe for the wideband.
  • CRS may be used for channel quality information (CSI) and data demodulation.
  • CSI channel quality information
  • CRS is defined in various formats depending on the antenna arrangement at the transmitting side (base station).
  • base station e.g., release-8
  • RSs for up to four antenna ports are transmitted according to the number of transmit antennas of a base station.
  • the downlink signal transmitter has a single transmit antenna, two transmit antennas, and four transmit antennas.
  • Alternative Paper Like an antenna, it has three types of antenna arrays. For example, if the number of transmitting antennas of the base station is two, CRSs for antenna ports 0 and 1 are transmitted, and if four, CRSs for antenna ports 0 to 3 are transmitted. When there are four transmitting antennas of the base station, the CRS pattern in one RB is shown in FIG. 8.
  • the reference signal for the single antenna port is arranged.
  • the reference signals for the two transmit antenna ports are arranged using time division multiplexing (TDM) and / or FDM frequency division multiplexing (FDM) scheme. That is, the reference signals for the two antenna ports are assigned different time resources and / or different frequency resources to distinguish each other.
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • the base station uses four transmit antennas, reference signals for the four transmit antenna ports are arranged using the TDM and / or FDM scheme.
  • the channel information measured by the receiving side (terminal) of the downlink signal is transmitted by a single transmit antenna, transmit diversity, closed-loop spatial multiplexing, and open-loop spatial multiplexing.
  • multi-user can be used to demodulate transmitted data using a transmission scheme such as a multiple input / output antenna (Mult i-User MIM0).
  • a transmission scheme such as a multiple input / output antenna (Mult i-User MIM0).
  • MIM0 multiple input / output antenna
  • a reference signal is transmitted from a specific antenna port, the reference signal is transmitted to a location of resource elements specified according to a pattern of the reference signal, and the location of resource elements specified for another antenna port. Is not sent to. That is, reference signals between different antennas do not overlap each other.
  • DRS is used to demodulate data. Preceding weights used for a specific terminal in multiple I / O antenna transmission are used without change to estimate a channel combined with the transmission channel transmitted from each transmission antenna when the terminal receives the reference signal.
  • the 3GPP LTE system (eg, Release-8) supports up to four transmit antennas, and a DRS for tank 1 beamforming is defined.
  • the DRS for rank 1 beamforming also indicates the reference signal for antenna port index 5.
  • LTE system evolution In the advanced LTE-A system, it should be designed to support up to eight transmit antennas in the downlink of the base station. Therefore, RS for up to eight transmit antennas must also be supported. Since the downlink RS in the LTE system defines only RSs for up to four antenna ports, when the base station has four or more up to eight downlink transmit antennas in the LTE-A system, RSs for these antenna ports are additionally defined. Must be designed. RSs for up to eight transmit antenna ports must be designed, both for the channel measurement described above and for RS for data demodulation.
  • RS for the antenna port should be additionally defined.
  • the RS overhead becomes excessively large.
  • RS for channel measurement for selecting MCS and PMI CSI-RS: Channel State Information RS, Channel State Indication RS
  • 8 transmit antennas RS DM-RS: data Demodulation- RS
  • CSI for Channel Measurement Purposes RS has a feature that is designed for channel measurement purposes, unlike conventional CRSs used for data demodulation and channel measurement, handover, etc. Of course, this may also be used for the purpose of measuring handover and the like. Since the CSI-RS is transmitted only for the purpose of obtaining channel state information, unlike the CRS, the CSI-RS does not need to be transmitted every subframe. To reduce the overhead of CSI-RS, CSI-RS is transmitted intermittently on the time axis.
  • the DM—RS is transmitted to the UE scheduled in the corresponding time—frequency domain. That is, the DM—RS of a specific UE is transmitted only in a scheduled region, that is, a time when a data is received—a frequency region.
  • LTE-A In LTE-A system, up to eight transmit antennas are supported on the downlink of a base station.
  • RS for up to 8 transmit antennas is transmitted in every subframe in the same manner as the CRS of the existing LTE.
  • the CSI-RS can be used for purposes such as RRM measurement, but is designed for the purpose of obtaining CSI. Since the CSI-RS is not used for data demodulation, it does not need to be transmitted every subframe. Therefore, in order to reduce the overhead of the CSI-RS, it is intermittently transmitted on the time axis. That is, the CSI-RS may be periodically transmitted with an integer multiple of one subframe or may be transmitted in a specific transmission pattern. At this time, the period or pattern in which the CSI-RS is transmitted may be set by the eNB.
  • DM ⁇ RS is transmitted to the UE scheduled in the corresponding time-frequency domain. That is, the DM-RS of a specific UE is transmitted only in a region where the UE is scheduled, that is, a time-frequency region in which data is received.
  • the UE In order to measure the CSI-RS, the UE must select the CSI—RS transmit subframe index of the CSI-RS antenna port of each cell of the cell to which it belongs, and the CSI-RS resource element (RE) time—frequency position within the transmit subframe. , And information about the CSI-RS sequence.
  • RE resource element
  • the eNB should transmit CSI-RS for up to eight antenna ports, respectively.
  • Resources used for CSI-RS transmission of different antenna ports should be orthogonal to each other.
  • the CSI-RSs for each antenna port are mapped to different REs to map these resources in FDM / TDM. orthogonal can do harding 7 Alternatively, CSI-RSs for different antenna ports can be
  • the eNB informs its cell UE of the information about the CSI-RS, it is necessary to first inform the information about the time-frequency to which the CSI-RS for each antenna port is mapped. Specifically, the subframe numbers through which the CSI-RS is transmitted, or the period during which the CSI-RS is transmitted, the subframe offset through which the CSI-RS is transmitted, and the OFDM symbol number where the CSI-RS RE of a specific antenna is transmitted, and the frequency interval (spacing), the RE offset or shift value on the frequency axis.
  • the CSI-RS is transmitted through one, two, four or eight antenna ports.
  • the CSI-RS sequence is a complex—valued modulation symbol a used as a reference symbol on each antenna port p as shown in Equation 13 below. — Maps to k, l A (p)
  • Equation 13 (k ', 1') (where k 'is a subcarrier ⁇ tex in a resource block and 1' represents an OFDM symbol index in a slot) and the conditions of n—s are shown in Table 3 below. Or according to the CSI-RS configuration shown in Table 4. Table 3 illustrates the mapping of (k ', l'> from CSI-RS configuration in a generic CP.
  • ICI inter-cell interference
  • HetNet heterogeneous network
  • the CSI-RS configuration is different depending on the number of antenna ports and the CP in the cell, and adjacent cells may have different configurations as much as possible.
  • the CSI-RS configuration may be divided into a case of applying to both the FDD frame and the TDD frame and the case of applying only to the TDD frame according to the frame structure.
  • (k ', 1') and n—s are determined according to the CSI-RS configuration, and the time-frequency resource used for CSI—RS transmission is determined by each CSI-RS antenna port.
  • . 9 is a diagram illustrating a resource to which a reference signal is mapped in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • Figure 9 (a) shows the 20 CSI-RS configurations available for CSI-RS transmission by one or two CSI-RS antenna ports
  • Figure 9 (b) shows four CSI-RS antenna ports 10 CSI—RS configurations available by Rx
  • FIG. 9 (c) shows the available CSI-RS transmission by 8 CSI-RS antenna ports.
  • the radio resource (ie, RE pair) to which the CSI-RS is transmitted is determined according to each CSI-RS configuration.
  • CSI— on the radio resource according to the CSI-RS configuration among the 20 CSI-RS configurations shown in FIG. RS is transmitted.
  • CSI-RS is determined on a radio resource according to the CSI-RS configuration among the 10 CSI-RS configurations shown in FIG. Is sent.
  • CSI-RS is performed on a radio resource according to the CSI-RS configuration configured among the five CSI ⁇ RS configurations shown in FIG. 9 (c). Is sent.
  • CSI—RS for each antenna port for each antenna port is CDMed and transmitted on the same radio resource do.
  • the respective CSI-RS complex symbols for antenna ports 15 and 16 are the same, but are multiplied by different orthogonal codes (e.g., Walsh code 7) to equal radio resources.
  • the complex symbol of the CSI-RS for antenna port 15 is multiplied by [1, 1]
  • the complex symbol of the CSI-RS for antenna port 16 is multiplied by [1 —1] to give a uniform radio resource. This is also true for antenna ports ⁇ 17, 18 ⁇ , ⁇ 19,20 ⁇ and ⁇ 21, 22 ⁇ .
  • the UE may detect the CSI—RS for a particular antenna port by multiplying the code multiplied by the transmitted symbol. That is, multiply the multiplied code [1 1] to detect the CSI-RS for antenna port 15, and detect the CSI-RS for antenna port 16.
  • the radio resources according to the CSI-RS configuration having a small number of CSI-RS antenna ports It includes radio resources.
  • the radio resource for the number of 8 antenna ports includes both the radio resource for the number of 4 antenna ports and the radio resource for the number of 1 or 2 antenna ports.
  • Non-zero power (NZP) CSI—RS only uses zero or one CSI-RS configuration, zero power (ZP) CSI—RS is zero or multiple CSI-RS Configuration can be used.
  • ZP CSI—RS ZeroPowerCSI-RS
  • the UE uses Tables 3 and 3 above.
  • MSB Most Significant Bit
  • the CSI-RS is transmitted only in a downlink slot that satisfies the condition of (n_s mod 2) in Tables 3 and 4 and a subframe that satisfies the CSI-RS subframe configuration.
  • TDD frame structure type 2
  • SS sync signal
  • CSI—RS is not transmitted in a subframe conflicting with PBCH or SIB 1 (SystemlnformationBlockTypel) message transmission or a subframe configured for paging message transmission.
  • SIB 1 SystemlnformationBlockTypel
  • the CSI for the RE—the RS is transmitted is not used for CSI-RS transmission of PDSCHs or other antenna ports.
  • the CSI-RS is not configured to be transmitted every subframe, but is configured to be transmitted at a predetermined transmission period corresponding to a plurality of subframes. In this case, the CSI ⁇ RS transmission overhead may be much lower than when the CSI RS is transmitted every subframe.
  • Subframe periods for CSI-RS transmission (hereinafter referred to as 'CSI transmission period') (TRS CSI-RS) and subframe offset ( ⁇ —CSI-RS) are shown in Table 5 below.
  • Table 5 illustrates the CSI-RS subframe configuration.
  • CSI— RS according to the CSI-RS subframe configuration ( ⁇ _CSI-RS).
  • Table 5 and CSI— RS subframe configuration are described earlier in the 'SubframeConfig' field and. One of zeroTxPowerSubframeConfig 'fields may be set.
  • the CSI-RS subframe configuration can be set separately for NZP CSI-RS and ZP CSI—RS.
  • the subframe including the CSI-RS satisfies Equation 14 below.
  • T_CSI-RS denotes a CSI-RS transmission period
  • A_CSI-RS denotes a subframe offset value
  • n_f denotes a system frame number
  • n_s denotes a slot number
  • one UE may configure one CSI-RS resource configuration.
  • the UE may be configured with one or more CSI—RS resource configuration (s).
  • the CSI-RS configuration uses an antenna port.
  • SubframeConfig (resourceConfig), etc.
  • CSI How many antenna ports are transmitted on the RS, what is the period and offset of the subframe in which the CSI-RS will be transmitted, and what Indicates whether it is sent at the RE location (i.e. frequency and OFDM symbol index).
  • parameters for each CSI—RS (resource) configuration are set through higher layer signaling as follows.
  • - CSI-RS port number i (antennaPortsCount): a parameter indicating the number of antenna ports used for the CSI-RS transmission (e.g., 1 CSI-RS port, 2 CSI-RS port, 4 CSI-RS port, " 8 CSI-RS port)
  • CSI-RS configuration (refer to Tables 3 and 4): Parameters for the location of CSI-RS allocated resources
  • CSI-RS subframe configuration (subframeConfig, i— CSI— RS) (see Table 5): Parameters relating to the subframe period and / or offset to which the CSI-RS will be transmitted
  • transmit power for CSI feedback (P ⁇ C): With respect to the UE's assumption about the reference PDSCH transmit power for feedback, the UE derives CSI feedback and scales it in 1 dB steps [-8]. , 15] P_C is assumed to be the ratio of Energy Per Resource Element (EPRE) and CSI-RS EPRE per PDSCH RE.
  • EPRE Energy Per Resource Element
  • transmit power (P— C) for CSI feedback for each CSI process When transmit mode 10 is set, transmit power (P— C) for CSI feedback for each CSI process.
  • P—C is set for each CSI subframe set of the CSI process.
  • QCL scrambling identifier qcl— Scramblingldentity— rll
  • CRS port count crs—PortsCount— rll
  • MBS FN subframe configuration list mbsfn
  • P_C is determined as the ratio of PDSCH EPRE to CSI-RS EPRE.
  • the PDSCH EPRE corresponds to a symbol in which the ratio of PDSCH EPRE to CRS EPRE is p_A.
  • the CSI-RS and the PMCH are not configured together.
  • the UE may belong to a CSI belonging to the [20—31] set for the general CP (see Table 3) or the [16-27] set for the extended CP (see Table 4). -RS configuration index not set.
  • the UE uses the CSI-RS antenna port of the CSI-RS resource configuration for delay spread, Doppler spread, Doppler shift, average gain, and average delay. You can assume that you have a QCL relationship.
  • a UE configured with transmission mode 10 and QCL type B has an antenna port 3 corresponding to the CSI-RS resource configuration and an antenna port 15-227 ⁇ Doppler spread and Doppler shift corresponding to the CSI—RS resource configuration. Can be assumed to be a QCL relationship.
  • one UE may configure one ZP CSI-RS resource configuration for a serving cell.
  • one or more ZP CSI-RS resource configurations may be configured for the serving cell.
  • the following parameters for ZP CSI-RS resource configuration may be configured through higher layer signaling.
  • ZP CSI-RS subframe configuration (eroTxPowerSubframeConfig, ie I_CSI-RS) (see Table 5): zero-power CSI—parameters related to the subframe period and / or offset at which the RS is transmitted
  • ZP CSI-RS and PMCH are not set at the same time.
  • one or more CSI-IM (Channel-State Information-Interference Measurement) resource configuration may be set for a serving cell.
  • the following parameters for configuring each CSI-IM resource may be configured through higher layer signaling.
  • the CSI-IM resource configuration is the same as any one of the configured ZP CSI-RS resource configurations.
  • ⁇ CSI-IM resource and PMCH in the same subframe of the serving cell are not configured at the same time.
  • a MIMO system with multiple antennas may be referred to as a Massive MIMO system, and has a spectral efficiency, energy efficiency, and processing complexity.
  • Massive MIMO is also referred to as Full-Dimension MIMO (FD-MIMO).
  • FD-MIMO Full-Dimension MIMO
  • AAS active antenna system
  • AAS does not require separate cables, connectors, or other hardware to connect the amplifier to the antenna depending on the use of the active antenna, and thus has high efficiency in terms of energy and operating costs.
  • AAS supports an electronic beam control scheme for each antenna, thereby enabling advanced MIMO technologies such as forming a precise beam pattern or forming a three-dimensional beam pattern in consideration of the beam direction and beam width.
  • FIG. 10 illustrates a two-dimensional active antenna system having 64 antenna elements s in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • N_h antennas have a square shape, where N_h represents the number of antenna columns in the horizontal direction and N—V represents the number of antenna rows in the vertical direction.
  • the radio wave can be controlled both in the vertical direction (elevation) and in the horizontal direction (az imuth) to control the transmission beam in three-dimensional space.
  • This type of wavelength control mechanism can be referred to as three-dimensional beamforming.
  • FIG. 11 illustrates a system in which a base station or a terminal has a plurality of transmit / receive antennas capable of forming 3D (3D) beams based on AAS in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 11 illustrates the example described above and illustrates a 3D MIMO system using a 2D antenna array (ie, 2D—AAS).
  • 2D—AAS 2D antenna array
  • quasi-static or dynamic beam forming in the vertical direction as well as the horizontal direction of the beam may be performed, and for example, the use of vertical sectors may be considered.
  • the base station when the receiving beam is formed using a large receiving antenna, a signal power increase effect according to the antenna array gain can be expected. Therefore, in the uplink, the base station can receive a signal transmitted from the terminal through a plurality of antennas, the terminal can set its transmission power very low in consideration of the gain of the large receiving antenna to reduce the interference effect. There is an advantage.
  • Alternative Paper (Article 26) 12 illustrates a two-dimensional antenna system having cross polarization (x—pol) in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • systems based on active antennas gain the gain of the antenna element by weighting the active elements (e.g., amplifiers) attached (or included) to each antenna element. You can adjust the gain dynamically. Since the radiation pattern depends on the antenna arrangement, such as the number of antenna elements, antenna spacing, etc., the antenna system can be modeled at the antenna element level.
  • active elements e.g., amplifiers
  • An antenna array model such as the example of FIG. 12 may be represented by (M, N, P), which corresponds to a parameter characterizing the antenna array structure.
  • M is the number of antenna elements with the same polarization in each column (ie in the vertical direction) (ie, the number or angle of antenna elements with + 45 ° slant in each column). Number of antenna elements with a 45 ° slant in the column).
  • N represents the number of columns in the horizontal direction (ie, the number of antenna elements in the horizontal direction).
  • the antenna port may be mapped to a physical antenna element.
  • An antenna port may be defined by a reference signal associated with the corresponding antenna port.
  • antenna port 0 may be associated with a cell-specific reference signal (CRS) and antenna port 6 may be associated with a positioning reference signal (PRS).
  • CRS cell-specific reference signal
  • PRS positioning reference signal
  • antenna port 0 may be mapped to one physical antenna element, while antenna port 1 may be mapped to another physical antenna element. In this case, two downlink transmissions exist from the terminal point of view. One is associated with a reference signal for antenna port 0 and the other is associated with a reference signal for antenna port 1.
  • a single antenna port can be mapped to multiple physical antenna elements. If used for beamforming may be applicable. Beamforming can direct downlink transmissions to specific terminals by using multiple physical antenna elements. In general, this can be achieved by using an antenna array consisting of multiple columns of multiple cross polarization antenna elements. In this case, at the terminal, there is a single downlink transmission generated from a single antenna port.
  • One relates to the CRS for antenna port 0 and the other to antenna port 1
  • the antenna port represents downlink transmission at the terminal's point of view, not actual downlink transmission transmitted from the physical antenna element at the base station.
  • multiple antenna ports are used for downlink transmission, but each antenna port may be mapped to multiple physical antenna elements.
  • the antenna array may be used for downlink MIMO or downlink diversity.
  • antenna ports 0 and 1 may each map to multiple physical antenna elements.
  • two downlink transmissions exist from the terminal point of view. One is associated with a reference signal for antenna port 0 and the other is associated with a reference signal for antenna port 1.
  • MIMO precoding of data streams may go through antenna port virtualization, transceiver unit (or transmit / receive unit) (TXRU) virtualization, antenna element pattern.
  • TXRU transmit / receive unit
  • Antenna port virtualization allows the stream on the antenna port to be precoded on the TXRU.
  • TXRU virtualization allows the TXRU signal to be precoded on the antenna element.
  • the antenna element pattern may have a direct ional gain pattern where the signal ' radiated from the antenna element ' is emitted.
  • TXRU static antenna pattern that includes both the effects of the TXRU virtualization and antenna element pattern.
  • Antenna port virtualization can be performed in a frequency-selective manner.
  • an antenna port is defined with a reference signal (or pilot>.
  • pilot for example, an antenna
  • the DMRS is transmitted in the same bandwidth as the data signal, and both the DMRS and the data are precoded with the same precoder (or the same TXRU virtualized precoding).
  • the CSI-RS is transmitted through multiple antenna ports.
  • the precoder characterizing the mapping between CSI—RS port and TXRU may be designed with a unique matrix so that the UE can estimate the TXRU virtualization precoding matrix for the data precoding vector.
  • TXRU virtualization method is discussed with one-dimensional TXRU virtualization and binary "original TXRU 7" ⁇ 2D TXRU virtualization, which will be described with reference to the drawings below.
  • FIG. 13 illustrates a transceiver unit model in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • TXRU Virtualizer where M—TXRU TXRUs are associated with M antenna elements consisting of a single column antenna array with the same polarization.
  • the TXRU model configuration which refers to the antenna array model configuration (M, N, P) of FIG. 12, may be represented by (M_TXRU, N, P).
  • M ⁇ TXRU means the number of TXRUs present in the same heat and the same polarization in 2D and always satisfy M_TXRU ⁇ M. That is, the total number of TXRUs is equal to M_TXRUXNXP.
  • the TXRU virtualization model is based on the correlation between the antenna element and the TXRU, as shown in FIG. 13 (a>).
  • Option -2 Can be distinguished by a full-connection model. Referring to FIG. 13A, in the case of a sub-array partition model, antenna elements are divided into multiple antenna element groups, and each TXRU is connected to one of the groups.
  • signals of multiple TXRUs are combined and delivered to a single antenna element (or an array of antenna elements).
  • q is a transmission signal vector of antenna elements having M equally polarized signals in one column.
  • w is the wideband TXRU virtualization weight vector and W is the wideband TXRU virtualization weight matrix.
  • x is the signal vector of M— TXRU TXRUs.
  • mapping between the antenna port and the TXRUs may be one-to-one (1-to—1) or one-to-many (1-to—many).
  • TXRU and antenna elements in FIG. 13 shows only one example, and the present invention is not limited thereto, and TXRU and antenna elements may be implemented in various forms from a hardware point of view. The present invention can be equally applied to the mapping between them.
  • PMI Precodin Matrix Indicator
  • each PMI value corresponds to Table 6 below and the codebook index.
  • Table 6 illustrates a codebook for transmission on antenna port ⁇ 0, 1 ⁇ and for antenna port ⁇ 0, 1 ⁇ or ⁇ 15, 16 ⁇ based CSI reporting.
  • each PMI value corresponds to the codebook index given in Table 7 below, or
  • the PMI value may correspond to the codebook index n given in Table 7 below for "the same as the associated RI value (" ⁇ 1 , ⁇ , 15 ⁇ ).
  • each PMI value may correspond to a pair of codebook indices given in Tables 8-11.
  • Tables 8 and 11 ⁇ ", ⁇ '" and V '"'are as shown in Equation 15 below.
  • the first PMI value ( h ⁇ ⁇ 0X ⁇ , f (v) ⁇ l ⁇ ) and the second pMI value (/ 2 6 ⁇ 0,1 ,. ⁇ .,) — 1 ⁇ > are each equal to the associated RI value.
  • J is a 4 x 4 unit matrix and the vector "" is defined in Table 7.
  • Table 7 shows for transmission on antenna ports ⁇ 0, 1,2, 3 ⁇ and antenna ports ⁇ 0, 1,2 , 3 ⁇ or a codebook for ⁇ 15, 16, 17, 18 ⁇ based CSI reporting.
  • Table 8 illustrates a codebook for 1 layer CSI reporting using antenna ports 0-3 or 15-18.
  • Table 9 illustrates a codebook for two layer CSI reporting using antenna ports 0-3 or 15-18.
  • Table 10 illustrates a codebook for 3-layer CSI reporting using antenna ports 15-18.
  • Table 11 illustrates a codebook for 4-layer CSI reporting using antenna ports 15-18.
  • each PMI value corresponds to a pair of codebook indices given in Tables 12-19 below.
  • ⁇ and 1 ⁇ are as shown in Equation 16 below.
  • Table 13 illustrates a codebook for 2-layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • ⁇ ⁇ ⁇ , ⁇ «-Table l 4 illustrates a codebook for 3-layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • Table 15 illustrates a codebook for 4-layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • Table 16 illustrates a codebook for 5-layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • Table 17 illustrates a codebook for 6 layer CSI reporting using antenna ports 15 through 22.
  • Table 18 illustrates a codebook for 7 layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • Table 19 illustrates a codebook for 8 layer CSI reporting using antenna ports 15-22.
  • the codebook of Rel-13 follows the dual structure of Rel-10 and Rel-12 codebooks. That is, W1 (PMI with long-term, wideband, beam group selection), W2 (short term, subband, PMI with beam selection + co—phasing)
  • the final codebook consists of the product of two parameters (W1 and W2). The difference is that since the considered antenna port layout forms a 2D antenna array, each beam constituting the codebook has a kronecker product form of a vertical beam and a horizontal beam.
  • the Rel-13 Rank 1-2 codebook is expressed as Equation 1 below.
  • Equation (17) represents the first and the number of antenna ports per polarization (pol) of a second dimension (dim), 01 and 02 are first and the overhead of the second dimension (dim) Indicates a sampling factor.
  • FIG. 14 illustrates a beam group pattern according to a codebook config applicable to the present invention.
  • different beam group patterns having the form shown in FIG. 14 are defined, and have the following characteristics.
  • Scalable codebook codebooks with parameters of Nl, N2, 01 and 02 can be distinguished / defined in four configurations (first (codebook) configuration (Config 1) to rough (codebook) configuration (Config 4)). Each configuration has the following characteristics.
  • the performance difference between the first to fourth (codebook) configurations is not large (about 5%
  • the base station may correspond to an "element" depending on the N (N >> 1> antenna port (or specific port-to-element virtualization).
  • N N >> 1> antenna port (or specific port-to-element virtualization).
  • the throughput of the system can be increased by performing D-beam forming using the “port” for convenience of description, etc.
  • the free defined as Class A In the current 3GPP Rel-13, the free defined as Class A.
  • Class B and CSI-RS operation (or CSI reporting operation) in a non-precoded scheme (each CSI process can be associated with one CSI-RS resource and one CSI-IM resource) CSI-RS operation (or CSI reporting operation) of the beamformed scheme (each CSI program) Process is defined that can be associated with one or more CSI RS resources and one or more CSI-IM resources).
  • the base station may configure several CSI—RS resources to the UE in one CSI procedure.
  • the UE merges each of the CSI-RS resources configured in one CSI procedure without considering them as independent channels and assumes one large CSI-RS resource, and calculates and acquires CSI from the corresponding resource and feeds it back to the base station. For example, if the base station configures three 4-port CSI-RS resources to the UE within one CSI procedure, the UE merges the configured three 4-port CSI-RS resources into one 12-port CSI-RS. Assume an RS resource. The UE calculates / acquires CSI from the corresponding resource using 12-port PMI and feeds it back to the base station.
  • the base station may configure several CSI-RS resources to the UE in one CSI procedure. For example, within one CSI procedure, the base station may configure eight 4-port CSI-RS resources for the UE. As different virtualization is applied to each of the eight 4-port CSI-RSs, different beamforming may be applied. For example, assuming vertical beamforming is applied to the first CSI—RS at a zenith angle of 100 degrees, vertical bump forming is applied to the second to eighth CSI-RSs with a zenith angle difference of 5 degrees. As a result, vertical beamforming may be applied to a CSI-RS corresponding to the eighth at a zenith angle of 135 degrees.
  • the UE assumes each of the configured CSI-RS resources as an independent channel, selects one of the configured CSI-RS resources, and calculates / acquires CSI based on the selected resource to feed back / report to the base station. . That is, the UE may select a robust CSI-RS resource among the eight configured 4-port CSI-RS resources, calculate a CSI based on the selected CSI-RS resource, and report it to the base station. in this case,
  • the UE may report the selected CSI-RS resource to the base station through a CSI-RS Resource Index (CRI) value. For example, when the first CSI-RS resource channel is the strongest, the UE may report to the base station by setting the CRI value to 0 '.
  • CRI CSI-RS Resource Index
  • K may mean the number of CSI-RS resources existing in the CSI process
  • Nk may mean the number of CSI-RS ports of the k-th CSI—RS resource. For example, if the UE has been configured with eight 4-port CSI-RS resources, K is 8 and Nk is 4 regardless of k value.
  • CRI indicates only specific CSI-RS resources, but in the future, CRI can be further specified by indicating specific port combinations to specific CSI-RSs.
  • the CRI indicates a CSI-RS resource selected from eight CSI-RS resources in the CSI procedure, and additionally indicates that one selected CSI-RS resource is composed of a combination of ports 15 and 16. Can be further refined.
  • the UE measures N antenna ports, selects an N-port precoder using the N-port precoder, and reports CSIs (PMI, CQI, RI, etc.) related thereto to the base station.
  • CSIs PMI, CQI, RI, etc.
  • the CSI-RS for channel measurement of the UE should also increase, and the codebook size related thereto also increases, and as a result, the feedback overhead also increases.
  • the number of CSI-RS ports is related to the maximum rank of the terminal rather than the number of antenna ports of the base station, so that the number of antenna ports of the base station can be used without a large increase in the CSI-RS.
  • the robustness of beamforming may be weakened in an environment in which the mobility of the terminal is high and in a narrow environment of the beam of the base station.
  • a hybrid CSI-RS based scheme (or CSI reporting technique) using a combination of Class A and B may be considered.
  • hybrid CSI may refer to a CSI report type including two (or more) CSI—RS configurations in a single CSI process.
  • each CSI-RS configuration is Class A and
  • Alternative Paper (Article 26) Can be set to any one of Class B.
  • the RRC parameter 1 eMIMO-Type '°]' non— precoded ' is set for the corresponding CSI-RS configuration, it corresponds to CSI— RS cf igurat ion of Class A, and' eMIMO-Type '°]'beamformed'S .
  • the RRC parameter 1 eMIMO-Type '°]' non— precoded ' is set for the corresponding CSI-RS configuration, it corresponds to CSI— RS cf igurat ion of Class A, and' eMIMO-Type '°]'beamformed'S .
  • the RRC parameter 1 eMIMO-Type '°]' non— precoded ' is set for the corresponding CSI-RS configuration, it corresponds to CSI— RS cf igurat ion of Class A, and' eMIMO-Type '°]'beamformed
  • a single CSI process or one or two CSI-RS configurations may include a first CSI-RS configuration and a low CSI-RS configuration.
  • 15 is a diagram illustrating a hybrid CSI-RS based scheme in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 15 illustrates a hybrid CSI-RS based technique of Class A + Class B.
  • the solid line shows a CSI-RS transmission of the base station and a feedback operation of the UE with a long term period, and the solid line is relatively short-term (ie, long-term CSI—RS). It shows a CSI-RS transmission of the base station and a feedback operation of the terminal with a short) period.
  • Long-term CSI-RS is Class A based CSI-RS (i.e., the first CSI-RS configuration) is set to Class A and is for measuring long-term channel direction information (CDI). Used.
  • the UE may report a preferred CDI to the base station using a long-term CSI—RS in consideration of its location and mobility.
  • CE may include information of a horizontal domain and a vertical domain integrally or black independently.
  • Short-term CSI—for RS ie, second CSI-RS configuration
  • the base station configures beamforming specific to the terminal by using the CDI acquired by the long-term. And, it informs the terminal by using a short-term CSI-RS, the terminal can feed back the beam selection (co) phasing, RI information, etc. in a short-term.
  • a short-term CSI-RS CSI-RS based scheme combining Class A and Class B
  • a hybrid CSI—RS based scheme combining Class B and Class B will be described.
  • the signaling method described below is not limited to only the hybrid CSI-RS based scheme, but may be generalized and applied to the CSI-RS based scheme to which one Class A / B is applied.
  • Class A is used to support the ⁇ 20, 24, 28, 32 ⁇ CSI-RS port in the case of using the Rel-13 codebook defined in Rel-13 and the Rel-13 codebook extension black or modified. It may include a case of using the Rel-14 codebook newly defined in Rel-14.
  • the codebook used in Class A will be referred to as ⁇ (: lass A 'codebook.
  • the UE receives the codebook parameters Nl, N2,
  • the channel information (PMI (Precoding Matrix Indicator), RI (Rank Indicator) and / or CQI (Channel Quality Indicator)) of the UE through Class A CSI reporting may be fed back in the following form.
  • Class A CSI reporting for hybrid CSI reporting since channel direction information of the UE is important, CQI feedback may not be considered.
  • the terminal In the case of PMI, the terminal may be divided into a case where only a single preferred PMI is fed back / reported and a case where a plurality of PMIs are fed back / reported.
  • the UE In the case of Ri, the UE may be classified into a case of feedback / reporting and a case of not reporting feedback, and if not reported, the RI may be limited to 1 '(that is, rank 1 is assumed).
  • the terminal is based on the Class A codebook (or CSI configuration information) that is based on the antenna port layout (N1, N2), oversampling factor (01, 02), and / or Codebook Config configured through higher layer signaling. , Most preferred
  • the beam group of W1 consists of one beam.
  • the PMI index (or index of W1) (i l) is set to any number within a range of 0 to (N1 * 01 * N2 * 02-1), and does not overlap between beam groups.
  • 'Rank 1' may be interpreted that RI is set to 1, a bank value is one, or the number of transport layers is one.
  • the UE may report / feed back the most preferred RI and the PMI index il associated with the corresponding RI to the base station.
  • the RI reported by the terminal through the Clas s A may be used to generate a beamforming vector, schedule, etc. when the base station performs the Clas s B operation.
  • beams having the number of transport layers indicated by the RI may be used when performing a class B operation of the base station.
  • the beam group of W1 may be composed of a plurality of beams.
  • four beams arranged in different patterns may be selected according to the second to low codebook configurations in the beam group consisting of 2 by 4 beams (see FIG. 15).
  • two identical beams overlap and / or overlap each other between beam groups specified by adjacent PMIs.
  • the terminal may report the most preferred PMI and the corresponding / associated R: [to the base station.
  • the term "associated" or "associated” refers to PMI.
  • Alternative Site It may represent the RI (or number of transport layers) that are assumed to be based on / which are created / derived. Or, the UE reports the PMI index il (or acquired on the assumption of rank 1) that ranks in rank 1, but the RI may report independently of each other.
  • the RI reported by the UE through Class A may be used for beamforming vector generation and scheduling when the BS performs Class B operation.
  • beams having the number of transport layers indicated by the RI may be used when performing the Clas s B operation of the base station.
  • the third and fourth codebook configurations two identical beams are overlapped / overlapped between group-wide groups specified by adjacent PMIs (indexes) (especially W1), so in the case of the third and fourth codebook configurations il
  • the even black is limited to being reported only in an odd number, so that the UE may feed back a preferred beam group index only to a specific non-overlapping / redundant beam group, thereby reducing feedback overhead.
  • the first codebook configuration (and / or It may be limited to using only the second codebook configuration>.
  • the terminal may directly select a codebook configuration having a large number of preferred beams among the first to fourth codebook configurations, and feed it back to the base station.
  • codebook configuration information may be defined as a new CSI report type in the (hybrid) CSI chain / procedure (and / or may be jointly encoded with an existing CSI report type) or may be separately performed in another UL transmission procedure. It can be / configured / triggered.
  • the codebook configuration information may be defined as a new CSI report type or jointly encoded together with the legacy report type and fed back to the base station within one (hybrid) CSI chain / procedure.
  • the codebook configuration information may be fed back to the base station in a UL transmission procedure separate from the hybrid CSI chain / procedure.
  • the codebook configuration information may be reported to the base station independently of the CSI, or may be jointly encoded with the CSI and reported to the base station. Since the second to fourth codebook configurations are configured as beam groups including the first codebook configuration, the codebook configuration information feedback operation according to the present embodiment can apply beamforming in accordance with horizontal and vertical angle spreads. Has an advantage.
  • the feedback operation of the codebook configuration information described above may be operated in association with a hybrid CSI chain / procedure, as well as a non-hybrid chain / procedure (ie, when one class type CSI is reported within one CSI procedure).
  • a hybrid CSI chain / procedure as well as a non-hybrid chain / procedure (ie, when one class type CSI is reported within one CSI procedure).
  • the same can be applied to.
  • the base station may not signal codebook configuration information to the terminal, and the terminal directly uses any codebook configuration ( Or, based on the CSI of class A (or class B), may be fed back to the base station (ie, codebook configuration information).
  • the terminal is based on the Class A codebook (or CSI configuration information) corresponding to the antenna port layout (N1, N2), oversampling factor (01, 02) and / or codebook configuration (Codebook Conf ig) configured through higher layer signaling.
  • a plurality of (preferred) PMIs and at least one RI are selected and sent to the base station.
  • the terminal when the terminal reports a plurality of PMIs, the terminal uses m metrics such as a channel quality indicator (CQI) and / or a signal-to-noise ratio (SINR) such as m (0). ) Can be selected and reported to the base station.
  • CQI channel quality indicator
  • SINR signal-to-noise ratio
  • “best” may be used to mean the best optimal performance based on metrics such as CQI and / or SINR, and may be used to mean the same as “preferred”.
  • “worst” Is the opposite of "best” and can be used to mean the worst performance. That is, the terminal may select a preset number of PMIs based on the performance of the PMI, and may feedback / report it to the base station as CSI.
  • one RI that is combined / associated with a plurality of PMIs (or best m PMIs) is reported together, or one RI that can be commonly applied to each of the plurality of PMIs (or best m PMIs) is reported together.
  • the base station assumes that the reported PMI is associated with one reported RI, and performs beamforming (when transmitting Class B CSI-RS).
  • the RI reported through A may be used when the base station performs Class B operation, generating beamforming vectors, scheduling, etc.
  • the number of transport layers indicated by the RI may be used.
  • the UE selects the best m PM industries using a metric such as CQI or S INR among PMIs that rank 1 and reports to the base station, but reports one RI to the base station independently of these PMIs. can do.
  • the RI reported to the base station may indicate an RI commonly applied to the best m PM industries.
  • the RI reported by the UE through Class A may be used when a base station performs Class B operation, generating a bumping vector, and scheduling.
  • beams having the number of transport layers indicated by the RI may be used when performing a class B operation of the base station.
  • the terminal may select one best PMI and RI.
  • the UE may additionally select the worst PMI (and / or the second best PMI, the third best PMI,...) and report it to the base station.
  • the worst PMI (and / or second best PMI, third best PMI,..., etc.) may be used for MU scheduling of the base station to improve MU performance.
  • the beam group of W1 may consist of multiple beams.
  • four beams arranged in different patterns may be selected according to the second to fourth codebook configurations in a beam group consisting of 2 by 4 beams (see FIG. 15).
  • the terminal is derived based on the second, third or fourth codebook configuration
  • a plurality of PMI indexes can be reported, and the best m PMIs can be selected and reported to a base station using metrics such as CQI and / or S INR.
  • metrics such as CQI and / or S INR.
  • one Rwork that is performed on m best PMIs may be additionally reported to the base station, and the base station may perform beamforming on the assumption that the reported PMI is associated with one reported RI.
  • the terminal may report RIs (one-to-one) associated with each of m best PMIs to the base station.
  • the network can perform scheduling and panforming with sufficient flexibility.
  • the third and fourth codebook configurations two identical beams overlap / overlap between beam groups specified by adjacent PMIs (indexes, in particular, W1), so that the third and fourth codebook configurations In this case, il may be limited to only being reported as even or odd numbers, so that the UE may feed back a beam group index preferred by a specific non-overlapping / redundant beam group, thereby reducing feedback overhead.
  • the UE selects the best m PM industries using a metric such as CQI or S INR among PMIs corresponding to rank 1, and reports to the base station, but reports one RI to the base station independently of these PMIs. can do.
  • the RI reported to the base station may indicate an RI commonly applied to the best m PMIs.
  • the RI reported by the terminal through the Clas s A may be used to generate a beamforming vector, schedule, etc. when the base station performs the Clas s B operation.
  • beams having the number of transport layers indicated by the RI may be used when performing a class B operation of the base station.
  • the terminal may select one best PMI and RI.
  • the UE may additionally select the worst PMI (and / or the second best PMI, the third best PMI,%) and report it to the base station.
  • the worst PMI (and / or second best PMI, third best PMI,..., etc.) may be used for MU scheduling of the base station to improve MU performance.
  • the first codebook configuration (and / or first) may be used when reporting Clas s A CSI. 2 codebook configuration) may be limited.
  • Alternative Paper It may be defined as a new CSI report type in (and / or j oint encoded with an existing CS I report type) or may be defined / configured / triggered to be performed separately in another UL transmission procedure. Since the second to fourth codebook configurations are configured in a wide group including the first codebook configuration, the codebook configuration information feedback operation according to the present embodiment may be suitably applied to beamforming according to the horizontal and vertical angle spread. That has the advantage.
  • the above-described feedback operation of the codebook configuration information can be operated in conjunction with a hybrid CSI chain / procedure, as well as a non-hybrid chain / procedure (i.e., one class type CS I is reported in one CS I procedure).
  • a hybrid CSI chain / procedure as well as a non-hybrid chain / procedure (i.e., one class type CS I is reported in one CS I procedure).
  • the base station may not signal codebook configuration information to the terminal, and the terminal directly uses any codebook configuration. (Or based on) report CSI of Class A (or class B) type (i.e., codebook configuration information) to the base station.
  • the terminal uses the antenna port layout (N1, N2), oversampling factor (01, 02), and / or codebook configuration (Codebook Conf ig) configured through higher layer signaling. Based on Rank 1, one (preferred) PMI is selected and reported / feedback to the base station.
  • a low ll codebook configuration (and / or a second codebook configuration) is reported in Clas s A CSI reporting. ) May be limited to use only.
  • the terminal uses (or based on) any codebook configuration.
  • the feedback behavior of such codebook configuration information may be defined as a new CS I report type in the (Hybrid) CS I chain / procedure (and / or may be jointly encoded with an existing CS I report type) or separately in other UL transmission procedures. Can be defined / configured / triggered to be performed. Since the second to fourth codebook configurations are configured as beam groups including the first codebook configuration, the codebook configuration information feedback operation according to the present embodiment can be suitably applied to beamforming according to hori zontal and vertical angle spread. That has the advantage.
  • the feedback operation of the codebook configuration information of this embodiment can be operated in conjunction with ' hybrid CSI chain / procedure, as well as non-hybrid
  • the UE uses a class A codebook (or CSI configuration information) that complies with the antenna port layout (N1, N2), oversampling recognition (Lee 02) and / or codebook configuration (Codebook Conf ig) configured through higher layer signaling. Based on rank 1, a plurality of (preferred) PMIs are selected and reported / feedback to the base station.
  • a class A codebook or CSI configuration information
  • N1, N2 the antenna port layout
  • Lee 02 oversampling recognition
  • Codebook Conf ig codebook configuration
  • CQI channel quality indicator
  • SINR signal-to-noise ratio
  • the UE may select one best PMI and an RI corresponding thereto.
  • the UE may additionally select the worst PMI (and / or the second best PMI, the third best PMI,... ', etc.) and report it to the base station.
  • worst PMI and / or second best PMI, third best PMI, ...)
  • the UE may report a plurality of PMI indexes derived based on the second, third or fourth codebook configuration, and may use a metric such as CQI and / or S INR to best use the metrics.
  • m (m> 0) may be selected and reported to the base station.
  • the terminal may select one best PMI and RI.
  • the UE may report the worst PMI (and / or the second best PMI, the third best PMI, ...) and the like to the base station.
  • the worst PMI (and / or second best PMI, third best PMI,..., etc.) may be used for MU scheduling of the base station to improve MU performance.
  • the terminal may additionally feed back codebook configuration information to the base station about which codebook configuration is used (or based) to report Class A CSI.
  • the base station is separately via RRC s ignaling
  • the feedback operation of such codebook configuration information may be defined as a new CSI report type in the (hybrid) CSI chain / procedure (and / or may be jointly encoded with an existing CSI report type) or may be separately performed in another UL transmission procedure.
  • / Configurable / triggered Since the second to fourth codebook configurations are composed of beam groups including a giant codebook configuration, the codebook configuration information feedback operation according to the present embodiment has the advantage that beamforming can be applied according to horizontal and vertical angle spreads.
  • the feedback operation of the codebook configuration information of this embodiment can be operated in conjunction with a hybrid CSI chain / procedure, as well as a non-hybrid chain / procedure (ie, when one class type CSI is reported within one CSI procedure).
  • a hybrid CSI chain / procedure as well as a non-hybrid chain / procedure (ie, when one class type CSI is reported within one CSI procedure).
  • the same can be applied to).
  • the base station may not signal codebook configuration information to the terminal, and the terminal directly uses any codebook configuration ( Or based on) reporting CSI of Class A (or class B) type (ie, codebook configuration information) to the base station.
  • the 2D PMI reported during Class A operation may be decomposed into a vertical component and a horizontal component, and may be used for vertical (or horizontal) bump forming during Class B operation. That is, the base station may decompose il reported from the terminal in class A into ill and il2, and perform beamforming using only ill black il2 in class B.
  • ill is a codebook index of the N1 domain (ie, the first domain)
  • il2 corresponds to a codebook index of the N2 domain (ie, the second domain).
  • Class A configuration / operation may be limited such that the UE reports / feeds back only ill or il2.
  • ill or il2 may be defined as a separate CSI report type or joint encoding with a legacy CSI report type so that the UE may report to the base station in Class A operation.
  • the following 1 proposes a signaling method when operating a hybrid CSI-RS based scheme using two Class B eMIMO-type-ir.
  • the base station applies beamforming to each of the K CSI-RS resources in the first eMIMO-type (class B (K> 1>), and the terminal reports the CRI corresponding to the most preferred resource to the base station.
  • the base station may be reported to the base station together with the CRI in class B (K> 1) or the base station may inform the terminal through RRC signaling.
  • the base station together with the CRI and RI in the first eMIMO-type (class B (K> 1)) Reported on , A base station, the second eMIMO-type (class B (K 1))
  • the CSI-RS may be transmitted to the UE by performing the bump forming based on the reported CRI.
  • the base station may directly inform the terminal of the maximum rank that can be reported by RRC signaling or set the terminal to a specific value in advance.
  • the UE may report a plurality of CRIs in the first eMIMO-type (class B (K> 1)).
  • FIG. 16 illustrates an example in which a terminal reports a plurality of CRIs in a first eMIMO type according to an embodiment of the present invention.
  • Nl, N2, 01, 02 (2, 5, 2, 20) is set, the first eMIMO—
  • five CSI-RSs (corresponding to five different CRIs) in the first eMIMO-type (class B (K> 1>) may be transmitted with different vertical beamforming.
  • the UE may select a specific CSI-RS (eg, preferred / optimal CSI-RS) among them, and report the CRI to the base station in response to the selected CSI-RS. It may be assumed that the base station selects 1 and 3 and reports it to the base station, in which case the base station reports the CRI 1 reported by the terminal through the first eMIMO-type (class B (K> 1)) in the second eMIMO— type.
  • the maximum number of CRIs may be notified by the base station to the terminal by the RRC or the maximum number of CRIs may be predefined / set in advance.
  • the terminal is the first eMIMO— type (class of the example of FIG. 16.
  • the UE may report whether the CRI reported by the UE is the best CRI or the worst CRI, and the corresponding information may be used as side information in scheduling of the base station.
  • the base station may inform the terminal to the RRC whether the black CRI is the best CRI or black worst CRI.
  • the UE may report a plurality of CRIs and PMIs associated with each CRKO in the first eMIMO-type (class B (K> 1)).
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an embodiment in which a terminal reports a plurality of CRIs and PMIs in a first eMIMO-type according to an embodiment of the present invention.
  • five CSI-RSs (comprising five different CRIs) in the first eMIMO-type (class B (K> 1)) may be transmitted with different vertical beamforming.
  • the UE selects specific CSI-RSs (for example, preferred / optimal CSI-RSs) from among them, and selects a plurality of CRIs for the selected CSI-RSs and a PMI for the plurality of CRIs. You can report to For example, it may be assumed that the terminal selects CRI 1 and 3 and reports the PMI to the base station.
  • the base station beams to ports consisting of xp using the reported CRI 1 and 3 and the corresponding PMI (or subset of PMI).
  • the maximum number of CRIs (reportable) reported in the first eMIMO-type (class B (K> 1)) is indicated by the base station to the UE through RRC or the maximum number of CRIs in advance
  • the first eMIMO-type (class B (K> 1)) is performed by WK CSI-RS resources, and the UE may report PMI / RI for each CSI—RS resource.
  • calculate the beamforming coefficients using the information of, and perform beamforming on the second eMIMO—type (class B (K 1)) using the calculated beamforming coefficients
  • the UE may report PMI / CQI / RI (based on the CSI—RS transmitted through beamforming) to the base station.
  • the UE may additionally report CQI and / or (best and / or worst) CRI in the first eMIMO-type (class B (K> 1)>). .
  • the PMI reported in the first eMIMO-type may be limited / assumed to the index il of W1 in the case of having a dual codebook structure such as Rel-10 8Tx or Rel-12 4Tx.
  • the UE may report ⁇ for each CSI-RS resource under rank 1 restriction / assumption.
  • the UE may report PMI / CQI / RI (based on the CSI-RS transmitted by beamforming) to the base station. have.
  • the UE may additionally report CQI and / or (best and / or worst) CRI in the first eMIMO-type (class B (K> 1)). .
  • the RI reported in the embodiment may be reinterpreted and used to report the best CRI of the terminal.
  • the RI may be reinterpreted as referring to the number of reported CRIs, not the rank, in which case one RI is regarded as having a large relationship with the plurality of CRIs. can see.
  • a separate signaling for indicating the number of CRIs is not required, and thus, signaling overhead is reduced.
  • the method can be equally applied to both the embodiment B. and the embodiment in which the RI and the plurality of CRIs are reported together.
  • the base station In the first eMIMO-type (class B (K> 1)), the base station has K CSI-RSs.
  • the UE may report PMI / CQI / RI (based on CSI—RS transmitted by beamforming).
  • the UE may be classified into the following cases (A to C) according to information reported to the base station (for example, PMI, CQI, and / or RI). .
  • the UE may report PMI / CQI / RI based on the legacy codebook in the first eMIMO-type (class B (K> 1)).
  • Configuration that is, the BSI is applied to CSI-RS transmission
  • the UE may report PMI / CQI / RI (based on the beamformed CSI-RS transmission).
  • the base station may be at a particular vertical and / or horizontal angle.
  • Bumforming is configured / configured / performed by mapping to the ports set in)), and the UE can report PMI / RI / CQI (based on the beamformed CSI-RS) using the W2-only codebook.
  • the base station selects a subset of the four beams, which are widely spaced from the UE, and a subset of the four beam
  • Beamforming is configured / set / executed, and the UE can report PMI / RI / CQI (based on the CSI-RS transmitted by using the W2-onl y codebook).
  • beamforming can be configured and applied in units of pol).
  • Terminal contains a port pair (port-pair) Groups black distinguished by the dashed line "a particular metric (for example, for each pair of ports in a port pair group that are separated by a broken line subsets at each level, Reference Signal Received Power (RSRP) , CQI and / or SINR>, etc. can be used to select the most preferred port pair and report the selected port pair, level and / or PMI information to the base station independently or collectively, where the level is several ports. Can be defined based on whether they are grouped in pairs.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • codebooks eg, Level 1: Class B codebook, Level 2: Rel-12 4 Tx, Level 3: Any 6 ⁇ codebook, Level 4: Rel-10 8 Tx codebook, etc.
  • Codebook information applied for each level may be coded or informed to the terminal by the base station, or the codebook information used by the terminal
  • the base station may set / apply Rel— 12 4Tx / 8Tx codebook or household codebook under rank 1 7] ⁇ limit / limit and the terminal may report only PMI. Can be.
  • the second eMIMO-type (class B (K> 1) where K is set to 4 or less, beamforming having a different vertical or horizontal tilting angle for each K CSI-RS resources is configured, and the UE configures each of the K Report PMI / RI / CQI for each CSI-RS resource, or best CRI and
  • the base station can set / apply the Rel-12 4Tx / 8Tx codebook or household codebook under rank 1 assumption / limit, and the terminal can report PMI and RI. have.
  • the first eMIMO-type class
  • the base station is 8
  • the virtualization may be configured by selecting four beams among the four beams. For example, the virtualization may be configured by sequentially applying beams in the W1 beam group.
  • the first eMIMO-type (class 8 (1 > case 1)) being from "a 1 « 2 only the codebook used
  • the second eMIMO-type (class B (K> 1)
  • beamforming having a vertical or horizontal tilting angle for each of the K CSI-RS resources is configured, and the UE configures PMI for each of the K CS RS RS resources.
  • the second eMIMO— type (used / enabled in class B (K> 1)
  • the UE configures beamforming having different vertical or horizontal tilting angles for each of two CSI-RS resources, and each PMI / RI for each of two CSI-RS resources. Report the / CQI or report the best CRI and one PMI / RI / CQI.
  • the base station may choose to use the Rel-12 4Tx / 8Tx codebook or household codebook. It can be configured / applied, the terminal can report the PMI and / or RI.
  • the base station may configure virtualization by selecting four categories of eight beams.
  • Alternative Paper (Article 26) Virtualization may be configured by sequentially applying beams in a beam group.
  • PMI / RI / CQI can be reported, or PMI / RI / CQI can be reported using the W2 only codebook for K CSI-RS resources that are listed in the best CRI.
  • the beams may be eight (four orthogonal beam pairs different from each other). Therefore, in the case of Rank 3-4, beamforming is configured by mapping a total of eight beams to two CSI-RS resources, and in the second eMIMO—type (class B (K>1>), the UE has ⁇ CSIs.
  • PMI / RI / CQI can be reported using W2 only codebook for each RS resource, or PMI / RI / CQI can be reported using W2 only codebook for the resources that the best CRI among K CSI-RS resources is.
  • the terminal may report a plurality of CRI in the first eMIMO-type (class B (K1> 1)).
  • the base station uses the bump forming coefficient generated based on the plurality of CRIs reported in the first eMIMO-type (class B (K1> 1)).
  • the antenna port virtualization of the vertical or horizontal domain may be differently applied to each of K2 CSI-RS resources.
  • the number of CRIs reported by the UE in the first eMIMO-type (class B (K1> 1)) may be limited to K2 or less.
  • Each CRI may report PMI / RI / CQI for each CSI-RS resource, or report best CRI and one PMI / RI / CQI complied with.
  • the UE ranks in the first eMIMO— type (class B (K1> 1)).
  • the Rel— 12 4Tx / 8Tx codebook or household codebook can be set up and applied to report the best CRI and corresponding PMWork for K1 CSI-RS resources.
  • the second eMIMO-type (class B (K2> 1)
  • the base station may use different vertical or horizontal tilting angles for each of the K2 CSI-RS resources.
  • the terminal may configure beamforming, and the UE may report PMI / RI / CQI for each of K2 CSI—RS resources, or may report best CRI and one PMI / RI / CQI corresponding thereto.
  • the UE in the first eMIMO-type (class B (K1> 1)), the UE sets / applies a Rel ⁇ 12 4Tx / 8Tx codebook or household codebook under rank 1 assumption / restriction, and thus, K1 CSI-RSs. Report the best CRI for the resource and its corresponding PMI.
  • the base station transmits the ⁇ 2 beams that complement the ⁇ reported in the first eMIMO-type (class ⁇ ( ⁇ 1> 1>).
  • the base station may configure a bumping form having a different vertical or horizontal tilting angle for each of the K2 CSI-RS resources, and the terminal may configure each of the K2 CSI-RS resources.
  • the PMI / RI / CQI may be reported, or the best CRI and one PMI / RI / CQI corresponding thereto may be reported.
  • rank 1 hypothesis / limitation herein may be generalized to "specific rank hypothesis / limitation”. That is, since a codebook determined at rank 1 or 2 assumptions / limits may be different from a codebook determined at ran k 3 or 4 assumptions / limits, a specific rank assumption / limit may be used to determine a specific codebook set. Can be indicated. For example, for the purpose of considering more orthogonal beams on the codebook, "rank 3, 4 assumptions / limits” or “rank 5, 6, 7, 8 assumptions / limits", etc. may be indicated / set. Can be. 19 is a flowchart illustrating a CSI reporting method of a terminal according to an embodiment of the present invention. In the above flowchart, the above-described embodiments may be applied in the same or similar manner, and redundant descriptions are omitted.
  • the terminal may receive first configuration information about the non-preceded low CSI-RS configuration from the base station (S1910).
  • the first CSI-RS may indicate a Class A type CSI-RS.
  • the first setting information includes the antenna port layout information and the antenna on which the C1 CSI is generated.
  • Alternative Paper (Article 26) It may include oversampling factor information applied to the layout and may be transmitted to the terminal through higher layer signaling.
  • the UE may receive the first CSI—RS (S1920), and may report the first CSI generated based on the 1 CSI-RS to the base station (S1930).
  • the terminal may report codebook configuration information on the codebook configuration, which is the basis for generating the first CSI, to the base station (S1940).
  • the codebook configuration information may indicate at least one codebook configuration among the plurality of codebook configurations, and the plurality of codebook configurations may be previously defined to have different beam patterns.
  • the codebook configuration information may be reported to the base station independently of the first CSI, or may be jointly encoded with the first CSI and reported to the base station.
  • the terminal may report the plurality of PMIs derived based on the codebook configuration to the base station as the low U CSI.
  • the plurality of PMIs may be selected and reported to the base station by a predetermined number determined based on the CQI and / or SINR. If two identical beams overlap between beam groups specified by adjacent PMIs according to a codebook configuration, a plurality of PMIs reported by the UE may be limited to indicate even or odd numbers.
  • the plurality of PMIs are derived based on the codebook configuration reported by the UE in a state where the number of transport layers is assumed to be '1', and the RI indicating the number of transport layers may not be reported to the base station as the first CSI.
  • at least one RI associated with at least one PMI among the plurality of PMIs may be reported to the base station as the first CSI. If at least one RI is reported to the base station as the first CSI, among the plurality of PMIs
  • the terminal receives second configuration information for second CSI reporting based on a beamformed second CSI-RS, and is generated based on the second configuration information. Reporting a second CSI to the base station may be added.
  • the second CSI-RS may indicate a class B type CSI-RS.
  • Such second configuration information may be included in the configuration information for a single CSI process together with the first configuration information and received by the terminal.
  • FIG. 20 illustrates a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station 2010 and a plurality of terminals 2020 located within an area of a base station 2010.
  • the base station 2010 includes a processor 2011, a memory 2012, and a radio frequency unit 2013.
  • the processor 2011 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 19. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2011.
  • the memory 2012 is connected to the processor 2011 and stores various information for driving the processor 2011.
  • the RF unit 2013 is connected to the processor 2011 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the terminal 2020 includes a processor 2021, a memory 2022, and an RF unit 2023.
  • the processor 2021 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 19. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 2021.
  • the memory 2022 is connected to the processor 2021 and stores various information for driving the processor 2021.
  • the RF unit 2023 is connected to the processor 2021 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memory 2012, 2022 may be internal or external to the processor 2011, 2021 and may be connected to the processor 2011, 2021 by various well-known means.
  • the base station 2010 and / or the terminal 2020 may have one antenna or multiple antennas.
  • Embodiments in accordance with the present invention may be embodied in various means, for example hardware,
  • one embodiment of the present invention may include one or more ASICs (applicat ion speci fic integrated circuits), digital signal processing devices (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic (PLDs). devices), FPGAs (field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processing devices
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • one embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 양상은, 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information)를 보고하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 (non-precoded) 제 1 채널 상태 정보 -참조 신호 (CSI-RS: CSI -Reference Signal) 구성에 대한 제 1 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 CSI-RS를 수신하는 단계; 상기 제 1 CSI-RS에 기초하여 생성한 상기 제 1 CSI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 및 상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 (configuration)에 관한 코드북 구성 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
다중 안테나 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 송수신 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 , 보다 상세하게 다중 안테나 시스템 (특히 , 2차원 능동 안테나 시스템 ( 2D AAS : 2 dimensional active antenna system)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 싱-태 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽와 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연 (End-to-End Latency ) , 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성 (Dual Connectivity ) , 대규모 다중 입줄력 (Mas sive MIMO： Mas sive Multiple Input Multiple Output ) , 전이중 ( In— band Full Duplex ) , 비직교 다중접속 (NOMA : Non-Orthogonal Multiple Acces s ) , 초광대역 ( Super wideband) 지원, 단말
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대체용지 (규칙 제 26조) 네트워킹 (Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
본 발명의 목적은 다중 안테나 시스템 (특히 , 2D AAS )을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 프리코딩되지 않은 (non— preceded) CS I-RS와 빔포밍된 (Beamformed) CSI-RS가 흔재 (즉, 조합)해서 사용되는 하이브리드 (Hybrid) CS I 보고 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 하이브리드 CSI 보고 방법에 있어서, CS工로서 보고되는 정보의 시그널링 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 일 양상은, 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보 (CS I : Channel State Information )를 보고하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 ( non-precoded) 제 1 채널 상태 정보—참조 신호 (CS I— RS : CSI— Reference Signal ) 구성에 대한 제 1 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 CS I-RS를 수신하는 단계; 상기 제 1 CS I-RS에 기초하여 생성한 상기 게 1 CS I를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 및 상기 제 1 CS I를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 ( configuration )에 관한 코드북
2
대체용지 (규칙 제 26조) 구성 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 설정 정보는, 상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 안테나 포트 레이아웃 정보 및 상기 안테나 레이아웃에 적용되는 오버샘플링 인자 ( oversampling factor ) 정보를 포함하며 , 상위 계층 시그널링 (higher layer s ignaling)을 통해 상기 단말로 전송될 수 있다.
또한, 상기 코드북 구성 정보는 복수의 코드북 구성들 중 적어도 하나의 코드북 구성을 지시하되, 상기 복수의 코드북 구성들은 서로 다른 빔 패턴을 갖도록 사전에 정의될 수 있다.
또한, 상기 코드북 구성 정보는 상기 제 1 CS I와는 독립적으로 상기 기지국에 보고되거나, 상기 제 1 CSI와 조인트 인코딩되어 상기 기지국에 보고될 수 있다.
또한, 상기 코드북 구성을 기반으로 도출된 복수의 프리코딩 행렬 지시 7} (PMI : Precoding Matrix Indicator )들이 상기 제 1 CSI로서 상기 기지국으로 보고될 수 있다.
또한, 상기 복수의 PMI들은 CQI ( Channel Quality Indicator ) 및 /또는 SINR ( signal— to— interference— plus-noise ratio )에 기초하여 결정된 기설정된 개수만큼 선택되어 상기 기지국으로 보고될 수 있다.
또한, 상기 코드북 구성에 따라 인접한 PMI들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복되는 경우, 상기 복수의 PMI들은 짝수 혹은 홀수만을 지시하도록 제한될 수 있다.
또한, 상기 복수의 PMI들은 전송 레이어 개수가 、1 '로 가정된 상태에서 상기 코드북 구성을 기반으로 도출되며, 상기 전송 레이어 개수를 지시하는
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대체용지 (규칙제 26조) RI (Rank Indicator)는 상기 CSI로서 상기 기지국으로 보고되지 않을 수 있다. 또한, 상기 복수의 PMI들 중 적어도 하나의 PMI와 연관된 적어도 하나의 RI가상기 제 1 CS工로서 상기 기지국으로 보고될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 RI가 상기 제 1 CSI로서 상기 기지국으로 보고되는 경우, 상기 복수의 PMI들 중 가장 성능이 좋은 PMI 또는 가장 성능이 나쁜 PMI와 연관된 하나의 RI, 상기 복수의 PMI들에 공통적으로 연관된 하나의 RI, 또는 상기 복수의 PMI들 각각과 연관된 복수의 RI들이 보고될 수 있다.
또한, 상기 CSI 보고 방법은 상기 기지국으로부터 빔포밍된 (beamforined) 제 2 CSI-RS 기반의 제 2 CSI 보고를 위한 제 2 설정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 설정 정보에 기초하여 생성한 제 2 CSI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 설정 정보 및 상기 제 2 설정 정보는 단일의 CSI 프로세스에 대한 설정 정보에 포함되어 상기 단말로 수신될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 다중 안테나 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information)를 보고하는 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 (non-precoded) 제 1 채널 상태 정보—참조 신호 (CSI-RS: CSI- Reference Signal) 구성에 대한 제 1 설정 정보를 수신하고, 상기 저 U CSI- RS를 수신하고, 상기 제 1 CSIᅳ RS에 기초하여 생성한 상기 제 1 CSI를 상기 기지국으로 보고하고, 상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 (configuration)에 관한 코드북 구성 정보를 상기 기지국으로 보고할 수
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대체용지 (규칙제 26조) 있다.
또한, 상기 코드북 구성 정보는 복수의 코드북 구성들 중 적어도 하나의 코드북 구성을 지시하되 , 상기 복수의 코드북 구성들은 서로 다른 빔 패턴을 갖도록 사전에 정의될 수 있다.
또한, 상기 코드북 구성 정보는 상기 CS I와는 독립적으로 상기 기지국에 보고되거나, 상기 CS I와조인트 인코딩되어 상기 기지국에 보고될 수 있다.
【유리한 효과】
본 발명의 실시예에 따르면, 다증 안테나 시스템 (특히, 2D-AAS )을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고를 위한 피드백 오버헤드를 현저하게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다중 안테나 시스템 (특히 , 2D— AAS )을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 위치, 이동 상태 등의 단말의 환경을 고려하여 보다 정확한 채널 상태 정보를 기지국에게 보고할수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
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대체용지 (규칙제 26조) 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한자원 그리드 ( resource grid)를 예시한도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 코드북 기반 프리코딩의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 참조 신호가 매핑되는 자원을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서, 64개의 안테나 요소 ( antenna elements )를 가지는 2차원 능동 안테나 시스템을 예시한디- . 도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 기지국 또는 단말이 AAS 기반의 3D ( 3ᅳ Dimension ) 빔 형성이 가능한 다수의 송 /수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 Ϊ시한다.
도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 교차 편파 ( cros s polari zation )를 가지는 2차원 안테나 시스템을 예시한다.
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대체용지 (규칙 제 26조) 도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트랜스시버 유닛 모델을 예시한다 .
도 14는 본 발명에 적용될 수 있는 코드북 구성 ( Conf ig)에 따른 빔 그룹 패턴을 나타낸다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 CSI一 RS 기반 기법을 예시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 첫 번째 eMIMO-type에서 복수의 CRI를 보고하는 실시예를 예시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 첫 번째 eMIMO-type에서 복수의 CRI 및 PMI를 보고하는 실시예를 예시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 첫 번째 eMIMO— type에서 두 번째 eMIMO-type의 전송 포트를 결정하는 실시예를 예시한 도면이다.
도 1 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 CS I 보고 방법에 관한 순서도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .
【발명의 실시를 위한 형태】
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 대체용지 (규칙제 26조) 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 파하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국 (BS: Base Station)，은 고정국 (fixed station) , Node B, eNB (evolvedᅳ NodeB) , BTS (base transceiver system) , 액세스 포인트 (AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말 (Terminal) '은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE (User Equipment) , MS (Mobile Station) , UT (user terminal) , SS (Mobile Subscriber Station) , SS (Subscriber Station) , A S (Advanced Mobile Station) , T (Wireless terminal) , MTC (Machine-Type Communication) 장치 , M2M (Machine-to-Machine) 장치, D2D (Device— to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서 , 하향링크 (DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며 , 상향링크 (UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다.
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대체용지 (규칙 제 26조) 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다. 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상、을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access) ,
FDMA ( frequency division multiple access) , TDMA (time division multiple access) , OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) , SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access) , NOMA (non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA (universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology) S. 구현될 수 있다. TDMA는 GSM (global system for mobile communications) /GPRS (general packet radio service) /EDGE (enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 0FDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi) , IEEE 802.16 ( iMAX) , IEEE 802-20, E— UTRA (evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS (universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP (3rd generation partnership project) LTE (long term evolution)은 E— UTRA를 사용하는 E— UMTS (evolved UMTS)의 일부로써 , 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다 . LTE— A (advanced)는 3GPP LTE의 진화이다 .
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2
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대체용지 (규칙 제 26조) 증 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 적용될 수 있는무선 통신 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE— A에서는 FDD (Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임 (radio frame). 구조와 TDD (Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=l/ (15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T— s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.
도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중 (full duplex) 및 반이중 (half duplex) FDD어 1 모두 적용될 수 있다.
무선 프레임 (radio frame)은 10개의 서브프레임 (subf rame)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot = 15360*T— s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의
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대체용지 (규칙제 26조) 서브프레임은 시간 영역 (time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯 (slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i + l로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI (transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 술롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록 (RB: Resource Block)을 포함한다 . 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간 (symb이 period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC— FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록 (resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파 (subcarrier)를 포함한다.
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조 (frame structure type 2)를 나타낸다.
타입 2 무선 프레임은 각 153600*T— s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임 (half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s = lms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성 (uplink- downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와
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대체용지 (규칙제 26조) 하향링크가 할당 (또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.
표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
【표 1】
Figure imgf000014_0001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 는 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간 (GP:
Guard Period) , UpPTS (Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임 (special subframe)을 나타낸다.
DwPTS는 단말에서의 초기 샐 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 서브프레임 i는 각 T— slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i + l로 구성된다.
상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및 /또는
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대체용지 (규칙 제 26조) 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점 ( switching point )이라 한다. 전환 시점의 주기성 ( Switch -point periodicity )은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임 ( S )은 하프-프레임 마다 존재하고, 5ms 하향링크- 상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프 -프레임에만 존재한다. 모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크―하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크―하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 口 }·찬 7지로 PDCCH (Physical Downlink Control Channel )를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널 (broadcast channel )을 통해 샐 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
표 2는 스페셜 서브프레임의 구성 (DwPTS/GP /UpPTS의 길이)을 나타낸다.
【표 2】
Figure imgf000015_0001
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대체용지 (규칙제 26조) configuration DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal, Extended Normal Extended cyclic cyclic cyclic cyclic prefix prefix prefix prefix in in in in uplink uplink uplink uplink
0 6592-7; 7680-7;
1 19760-7 20480-7;
2192-7; 2560-7;
2 21952.7; 2192.7; 2560-7; 23040 -7;
3 24144-Γ, 25600-7;
4 26336-7； 76807;
5 6592 rs 20480-7; 4384-7； 5120-7；
6 19760.7; 23040- 7S
4384-7; 5120-7；
7 21952.7; - ― -
8 24144-7； 一 ― ― 도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드 (resource grid)를 예시한도면이다. 도 2를 참조하면 , 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 자원 그리드 상에서 각 요소 (element)를 자원 요소 (resource element)하고, 하나의 자원 블록 (RB: resource block)은 12 X 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N L은 하향링크전송 대역폭 (bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다. 도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브
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대체용지 (규칙 제 26조) 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역 (control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역 (data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) , PDCCH (Physical Downlink Control Channel) , PHICH (Physical Hybrid— ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수 (즉, 제어 영역의 크기 )에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 웅답 채널이고, HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한
ACK (Acknowledgement ) /NACK (Not— Acknowledgement ) 신호를 나른다 . PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보 (DCI : downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 (Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH (Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷 (이를 하향링크 그랜트라고도 한다. ) , UL-SCH (Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보 (이를 상향링크 그랜트라고도 한다. ) , PCH (Paging Channel)에서의 페이징 (paging) 정보, DL— SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 웅답 (random access response)과
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대체용지 (규칙 제 26조) 같은 상위 레이어 (upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP (Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE (control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율 (coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이디-. CCE는 복수의 자원 요소 그룹 (resource element group)들에 대웅된다. PDCCH의 포맷 및 ! "용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC (Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자 (owner )나 용도에 따라 고유한 식별자 (이를 RNTI (Radio Network Temporary Identifier)라고 한다. )가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI (Cell— RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P— RNTI (Paging— RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록 (SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI—RNTI (system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 웅답인 랜덤 액세스 웅답을 지시하기 위하여, RA— RNTI (random access- RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH (Phys ical Uplink Control Channel )이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel )이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록 (RB : Resource Block ) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다 . 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계 ( s lot boundary)에서 주파수 도약 ( frequency hopping)된다고 한다.
MIMO (Multi-Input Multi-Output)
MIMO 기술은 지금까지 일반적으로 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 , 다중 송신 ( Tx ) 안테나와 다중 수신 (Rx ) 안테나를 사용한다. 다시 말해서, MIMO 기술은 무선 통신 시스템의 송신단 또는 수신단에서 다중 입출력 안테나를 사용하여 용량 증대 또는 성능 개성을 꾀하기 위한 기술이다. 이하에서는 ' MIMO '를 '다중 입출력 안테나 '라 칭하기로 한다.
더 구체적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 하나의 완전한 메시지 (total mes sage )를 수신하기 위하여 한 개의 안테나 경로에 의존하지 않으며 , 여러
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대체용지 (규칙 제 26조) 개의 안테나를 통해 수신한 복수의 데이터 조각을 수집하여 완전한 데이터를 완성시킨다. 결과적으로, 다중 입출력 안테나 기술은 특정 시스템 범위 내에서 데이터 전송율을 증가시킬 수 있으며, 또한 특정 데이터 전송율을 통해 시스템 범위를 증가시킬 수 있다.
차세대 이동통신은 기존 이동통신에 비해 훨씬 높은 데이터 전송률을 요구하므로 효율적인 다중 입출력 안테나 기술이 반드시 필요할 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 MIMO 통신 기술은 이동통신 단말과 중계기 둥에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술이며, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 따라 다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술로서 관심을 모으고 있다.
한편, 현재 연구되고 있는 다양한 전송효율 향상 기술 중 다중 입출력 안테나 (MIMO) 기술은 추가적인 주파수 할당이나 전력증가 없이도 통신 용량 및 송수신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 방법으로서 현재 가장 큰 주목을 받고 있다.
도 5는 일반적인 다중 입출력 안테나 (MIMO) 통신 시스템의 구성도이다. 도 5를 참조하면, 송신 안테나의 수를 N_T개로, 수신 안테나의 수를 N— R개로 동시에 늘리게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 전송 레이트 (trans fer rate )를 향상시키고, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 이 경우, 채널 전송 용량의 증가에 따른 전송 레이트는 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트 (R— o )에 다음과 같은 레이트 증가율 (R_i )이 곱해진 만큼으로 이론적으로 증가할 수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 【수학식 1]
^=ηήη(Ντ,Νκ)
즉, 예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 ΜΙΜΟ 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다.
이와 같은 다중 입출력 안테나의 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티 (spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱 (spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스 (Trelis) 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과 부호 생성 자유도는 트텔리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 이와 같은 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수 (N_T)와 수신 안테나수 (N_R)의 곱 (Nᅳ T X N— R)에 해당되는 양을 얻을 수 있다 .
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적껄한 신호처리
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대체용지 (규칙 제 26조) 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 MLD (maximum likelihood detection ) 수신기 , ZF ( zero-forcing) 수신기 MMSE (minimum mean square error ) 수신기 , D— BLAST (Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time ) , V-BLAST (Vert ical-Bell Laboratories Layered Space-Time ) 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 SVD ( singular value decompos ition ) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD ) , 시공간 BICM ( STBICM) 등의 방식이 있다.
상술한 바와 같은 다중 입출력 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 N_T개의 송신 안테나와 N_R개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다 .
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 N— T개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 N_T개 이므로, 이를 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수학식 2】
20
대체용지 (규칙 제 26조) S = l녜 Nᅳ
한편, 각각의 전송 정보 s_l, s_2, s— Ν_Τ에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을 Ρ_1, Ρ_2, ..., Ρ_Νᅳ Τ라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같은 백터로 나타낼 수 있다.
【수학식 3】
s = [ί[ , ί2 , · · · , SNT j7" = Pisl， P2s2 ,·■·, ΡΝτ SNT j7"
또한, 수학식 3의 전송 전력이 조정된 전송 정보를 전송 전력의 대각 행렬 P로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
【수학식 4】
Figure imgf000023_0001
한편, 수학식 4의 전송 전력이 조정된 정보 백터는 그 후 가중치 행렬 W가 곱해져 실제 전송되는 N_T개의 전송 신호 χ_1, Xᅳ 2, x_N_T를 구성한다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 채널 상황 등에 따라 전송 정보를 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송 신호 x_l, x_2, ..., x_N_T를 백터 x를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다 .
【수학식 5】
X =
Figure imgf000023_0002
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대체용지 (규칙 제 26조) 여기서, wᅳ i j는 i번째 송신 안테나와 j번째 전송 정보간의 가중치를 나타내며 , W는 이를 행렬로 나타낸 것이다 . 이와 같은 행렬 W를 가중치 행렬 (Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬 (Precoding Matrix )라 부른다. 한편, 상술한 바와 같은 전송 신호 ( X )는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플랙싱을사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플랙싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 백터 s의 원소들이 모두 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 백터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플택싱과 공간 다이버시티를 흔합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 3 개의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지는 각각 다른 신호를 공간 멀티플택싱하여 보내는 경우도 고려할수 있다.
다음으로, 수신신호는 N_R개의 수신 안테나가 있는 경우, 각 안테나의' 수신신호 yᅳ 1 , y_2 , . . y_N_R을 백터 y로 다음과 같이 나타내기로 한다. 【수학식 6 ] 한편, 다중 입출력 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 각각의 채널은 송수신 안테나 인텍스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을 h— i j로 표시하기로 한다. 여기서, h_i j의 인텍스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
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대체용지 (규칙 제 26조)
수
있이러한 채널은 여러 개를 한데 묶어서 백터 및 행렬 형태로도 표시 가능하다. 백터 표시의 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 6은 다수의 송신 안테나에서 하나의 수신 안테나로의 채널을 나타낸 도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 총 N_T개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 표현 가능하다.
【수학식 7]
Figure imgf000025_0001
또한, 상기 수학식 7과 같은 행렬 표현을 통해 N_T개의 송신 안테나로부터 N_R개의 수신 안테나를 거치는 채널을 모두 나타내는 경우 다음과 같이 나타낼
【수학식 8]
1ΝΤ
L2NT
H =
한편, 실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 Η를 거친 후에 백색 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 7} 더해지게 되므로, N— R개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색 잡음 η_ΐ, n_2, n_N_R을 백터로 표현하면 다음과 같다.
【수학식 9】
r
n = r ,n2,--',n
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대체용지 (규칙 제 26조) 상술한 바와 같은 전송 신호, 수신 신호, 채널, 및 백색 잡음의 모델링을 통해 다중 입출력 안테나 통신 시스템에서의 각각은 다음과 같은 관계를 통해 나타낼 수 있다.
【수학식 10]
Figure imgf000026_0001
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행과 열의 수는 송수산 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이 행의 수는 수신 안테나의 수 N_R과 같아지고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N_T와 같아 지게 된다. 즉, 채널 행렬 H는 N_RXN_T 행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크 (rank)는 서로 독립인 (independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 탱크는 행 또는 열의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크 (rank (H) )는 다음과 같이 제한된다.
【수학식 11]
ran k(R)≤mm(NT,NR)
또한, 행렬을 고유치 분해 (Eigen value decomposition)를 하였을 때, 탱크는 고유치 (eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD (singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값 (singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서 ,
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대체용지 (규칙 제 26조) 채널 행렬에서 랭크의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
본 명세서에 있어, MIMO 전송에 대한 '탱크 (Rank ) '는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어 ( layer )의 개수 '는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 탱크 수에 대웅하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 탱크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.
이하, 앞서 설명한 MIMO 전송 기법들과 관련하여 , 코드북 기반 프리코딩 기법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 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 Likel ihood) 또는 MMSE (Minimum Mean Square Error ) 방식으로 수신 신호를 측정하여 최적의 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 도 7에서는 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 대웅하는 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. 탱크 값은 레이어의 개수와 동일하므로, 열 ( colunm )의 개수는 레이어 개수와 동일하다. 예를 들어, 전송 안테나의 개수가 4이고 레이어의 개수가 2인 경우에는 프리코딩 행렬이 4 X 2 행렬로 구성될 수 있다. 아래의 수학식 12는 이러한 경우의 프리코딩 행렬을 통하여 각각의 레이어에 매핑된 정보를 각각의 안테나에 매핑시키는 동작을 나타내는 것이다.
【수학식 12】
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
수학식 12를 참조하면, 레이어에게 매핑된 정보는 x_l , Xᅳ 2이고, 4 X 2 행렬의 각 요소 P_i j는 프리코딩에 사용되는 가중치이다. y_l , y_2 , y_3 , yᅳ 4는 안테나에 매핑되는 정보로서 각 OFDM 전송방식을 사용하여 각각의 안테나를 통하여 전송될 수 있다.
송신단에서 프리코딩되어 전송된 신호를 수신한 수산단은 송신단에서 이루어진 프리코딩의 역처리를 수행하여 수신 신호를 복원할 수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 일반적으로 프리코딩 행렬은 υ · ΐ Η = I (여기서, Ι Η는 행렬 U의 에르미트 (Hermit) 행렬을 의미함)와 같은 유니터리 행렬 (U) 조건을 만족하는바 상술한 프리코딩의 역처리는 송신단의 프리코딩에 이용된 프리코딩 행렬 (P)의 에르미트 (Hermit) 행렬 (ΡΛΗ)을 수신 신호에 곱하는 방식으로 이루어질 수 있다.
또한, 프리코딩은 다양한 방식의 안테나 구성에 대해서 양호한 성능을 가질 것이 요구되므로, 코드북 설계에 있어서 다양한 안테나 구성에 대한 성능을 고려할 필요가 있다. 이하에서는 다중 안테나의 예시적인 구성에 대하여 설명한다 .
기존의 3GPP LTE 시스템 (예를 들어, 3GPP LTE 릴리즈—8 또는 9 표준에 따른 시스템)에서는 하향링크에서 최대 4개의 전송 안테나를 지원하므로 4 전송 안테나에 대한 코드북이 설계되어 있다. 기존의 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A 시스템에서는 하향링크에서 최대 8 전송 안테나를 지원할 수 있다. 따라서, 최대 8 전송 안테나를 통한 하향링크 전송에 대하여 양호한 성능을 제공하는 프리코딩 코드북을 설계하는 것이 요구된다.
또한, 코드북 설계에 있어서는, 일정 계수 특성 (constant modulus property) , 유한 알파벳 (infinite alphabet) , 코드북 크기에 대한 제한, 너 1스티드 특성 (nested property) , 다양한 안테나 구성 (antenna configuration)에 대한 양호한 성능을 제공할 것 등이 일반적으로 요구된다. 일정 계수 특성이란, 코드북을 구성하는 프리코딩 행렬의 각각의 채널 요소 (channel component)의 크기 (amplitude)가 일정한 특성을 의미한다. 이러한 특성에 따르면, 어떤 프리코딩 행렬이 사용되는지에 무관하게, 모든
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대체용지 (규칙제 26조) 안테나 각각으로부터 전송되는 전력 레벨이 동일하게 유지될 수 있다. 이에 따라 전력 증폭기 (Power Amplifier) 사용의 효율성을 높일 수 있다.
유한 알파벳 (finite alphabet)이란, 예를 들어, 2 개의 전송 안테나의 경우에 프리코딩 행렬들을 스케일링 인자 (scaling factor)를 제외하고 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 알파 (즉, ±1, 士 j) 만을 사용하여 구성하는 것을 의미한다. 이에 따라, 프리코더에서 프리코딩 행렬을 승산 (multiplication)함에 있어서 계산의 복잡성을 완화할수 있다.
코드북 크기는 소정의 크기 이하로 제한될 수 있다. 코드북의 크기가 클수록 다양한 경우에 대한 프리코딩 행렬들을 포함할 수 있으므로 채널 상태를 보다 정밀하게 반영할 수 있지만, 그에 따라 프리코딩 행렬 지시자 (PMI: Precoding Matrix Indicator)의 비트수 7} 증가하게 되고 이는 시그널링 오버헤드를 야기할수 있기 때문이다.
네스티드 특성 (nested property)이란, 높은 랭크 프리코딩 행렬의 일부분이 낮은 랭크 프리코딩 행렬로 구성되는 것을 의미한다. 이와 같이 프리코딩 행렬이 구성되면, 단말로부터 보고된 RI(Rank Indicator)에서 나타내는 채널 랭크보다 낮은 전송 램크로 하향링크 전송을 하도록 기지국이 결정하는 경우에도, 적절한 성능을 보장할 수 있다. 또한, 이 특성에 따라 CQI (Channel Quality Information) 계산의 복잡성도 감소할 수 있다. 왜냐하면, 상이한 랭크에 대해 설계된 프리코딩 행렬들 중에서 프리코딩 행렬을 선택하는 동작을 할 때에, 프리코딩 행렬 선택을 위한 계산이 일부분 공유될 수 있기 때문이다.
다양한 안테나 구성 (antenna configuration)에 대한 양호한 성능을
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대체용지 (규칙제 26조) 제공한다는 것은, 낮은.상관을 가진 안테나 구성, 높은 상관을 가진 안테나 구성 또는 크로스 -편극 안테나 구성 둥의 다양한 경우에 대해서 일정 기준 이상의 성능을 제공할 것이 요구된다는 의미이다. 참조신호 (RS : Reference Signal)
무선 통신 시스템에서 데이터는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 신호는 전송 중에 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 수신된 신호의 왜곡은 채널 정보를 이용하여 보정되어야 한다. 채널 정보를 검출하기 위하여 송신측과 수신측 모두 알고 있는 신호 전송 방법과 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 검출하는 방법을 주로 이용한다. 상술한 신호를 파일럿 신호 또는 참조 신호 (RS : reference s ignal )라고 한다.
또한 최근 대부분의 이동통신 시스템에서 패¾을 전송할 때, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피, 다중송신안테나와 다중수신안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 사용한다. 다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 신호를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되어야 한다. 따라서 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가져야 한다. 이동 통신 시스템에서 RS는 그 목적에 따라크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 상태 정보 획득을 위한 목적의 RS와 데이터 복조를 위해 사용되는 RS가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 상태 정보를 획득하는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크
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대체용지 (규칙 제 26조) 데이터를 수신하지 않는 UE라도 그 RS를 수신하고 측정할 수 있어야 한다 . 또한 이는 핸드 오버 둥의 무선 자원 무선 자원 관리 (RRM: Radio Resource Management) 측정 등을 위해서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 RS로서, UE는 해당 RS를 수신함으로써 채널 추정을 할 수 있고, 따라서 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 RS는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
하향 참조 신호는 셀 내 모든 단말이 공유하는 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 둥의 측정 등을 위한 하나의 공통 참조 신호 (CRS: common RS)와 특정 단말만을 위하여 데이터 복조를 위해 사용되는 전용 참조 신호 (dedicated RS)가 있다. 이와 같은 참조 신호들을 이용하여 복조 (demodulation)와 채널 측정 (channel measurement) 위한 정보를 계공할 수 있다. 즉, DRS는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 다사용된다.
수신 측 (즉, 단말)은 CRS로부터 채널 상태를 측정하고, CQI (Channel Quality Indicator) , ΡΜΙ (Precoding Matrix Index) 및 /또는 RI (Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신 측 (즉, 기지국)으로 피드백한다. CRS는 셀 특정 기준신호 (cell-specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우 자원 요소들을 통해 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있으며, 상웅하는 PDSCH가 매핑되었을 때만 유효하다. DRS를 단말 특정 참조 신호 (UE-
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대체용지 (규칙제 26조) specific RS) 또는 복조 참조 신호 (DMRS: Demodulation RS)라고 할 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 블록 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴을 예시한다.
도 8을 참조하면, 참조 신호가 매핑되는 단위로 하향링크 자원 블록 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브 프레임 X 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 나타낼 수 있다. 즉, 시간 축 (X축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치 (normal CP: normal Cyclic Prefix) 인 '경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고 (도 8 (a)의 경우), 확장 순환 전치 (extended CP: extended Cyclic Prefix)인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다 (도 8 (b)의 경우) . 자원 블록 격자에서 '0', '2' 및 '3'으로 기재된 자원 요소들 (REs)은 각각 안테나 포트 인텍스 '0', '1', '2' 및 '3'의 CRS의 위치를 의미하며, 'D'로 기재된 자원 요소들은 DRS의 위치를 의미한다.
이하 CRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, CRS는 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용되고, 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신될 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포된다. 즉, 이 CRS는 cellᅳ specific한 시그널로, 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송된다. 또한, CRS는 채널 품질 정보 (CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 전송 측 (기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의된다. 3GPP LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈 -8)에서는 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS가 전송된다. 하향링크 신호 송신 측은 단일의 송신 안테나, 2개의 송신 안테나 및 4개의 송신
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대체용지 (규칙제 26조) 안테나와 같이 3 종류의 안테나 배열을 가진다. 예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우, 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 네 개인 경우 0 ~ 3 번 안테나포트에 대한 CRS가 각각 전송된다. 기지국의 송신 안테나가 4개일 경우 한 RB 에서의 CRS 패턴은 도 8과 같다.
기지국이 단일의 송신 안테나를 사용하는 경우, 단일 안테나 포트를 위한 참조 신호가 배열된다.
기지국이 2개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 2개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 시분할 다중화 (TDM : Time Divis ion Multiplexing) 및 /또는 주파수 분할 다중화 (FDM Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용하여 배열된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 참조 신호는 각각이 구별되기 위해 서로 다른 시간자원 및 /또는 서로 다른 주파수자원이 할당된다. 게다가, 기지국이 4개의 송신 안테나를 사용하는 경우, 4개의 송신 안테나 포트를 위한 참조 신호는 TDM 및 /또는 FDM 방식을 이용하여 배열된다. 하향링크 신호의 수신 측 (단말)에 의하여 측정된 채널 정보는 단일의 송신 안테나 전송, 송신 다이버시티 , 폐쇄 루프 공간 다중화 ( closed-loop spatial mult iplexing) , 개방 루프 공간 다중화 ( open— loop spatial mult iplexing) 또는 다중 사용자—다중 입출력 안테나 (Mult i-User MIM0)와 같은 전송 방식을 이용하여 전송된 데이터를 복조하기 위하여 사용될 수 있디- . 다중 입출력 안테나가 지원되는 경우 참조 신호가 특정의 안테나 포트로부터 전송될 때, 상기 참조 신호는 참조 신호의 패턴에 따라 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되며, 다른 안테나 포트를 위해 특정된 자원 요소들의 위치에 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나사이의 참조 신호는 서로 겹치지
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대체용지 (규칙제 26조) 않는다.
이하 DRS에 대하여 좀 더 상세하게 기술하면, DRS는 데이터를 복조하기 위하여 사용된다. 다중 입출력 안테나 전송에서 특정의 단말을 위해 사용되는 선행 부호화 (preceding ) 가중치는 단말이 참조 신호를 수신하였을 때 각 송신 안테나에서 전송된 전송 채널과 결합되어 상웅하는 채널을 추정하기 위하여 변경 없이 사용된다.
3GPP LTE 시스템 (예를 들어 , 릴리즈—8 )은 최대로 4개의 전송 안테나를 지원하고, 탱크 1 빔포밍 (beamforming )을 위한 DRS가 정의된다. 랭크 1 빔포밍을 위한 DRS는 또한 안테나 포트 인덱스 5 를 위한 참조 신호를 나타낸디- .
LTE 시스템의 진화 발전된 형태의 LTE-A 시스템에서 기지국의 하향 링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원할 수 있도록 디자인되어야 한다. 따라서 최대 8개 송신 안테나에 대한 RS 역시 지원되어야 한다. LTE 시스템에서 하향 링크 RS는 최대 4개의 안테나 포트에 대한 RS만 정의되어 있으므로, LTE-A 시스템에서 기지국이 4개 이상 최대 8개의 하향 링크 송신 안테나를 가질 경우 이들 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되고 디자인되어야 한다. 최대 8개의 송신 안테나 포트에 대한 RS는 위에서 설명한 채널 측정을 위한 RS와 데이터 복조를 위한 RS 두 가지가모두 디자인되어야 한다.
LTE-A 시스템을 디자인 함에 있어서 중요한 고려 사항 중 하나는 하위 호환성 (backward compat ibil ity ) , 즉 LTE 단말이 LTE-A 시스템에서도 아무 무리 없이 잘 동작해야 하고, 시스템 또한 이를 지원해야 한다는 것이다. RS 전송 관점에서 보았을 때 , LTE에서 정의되어 있는 CRS가 전 대역으로 매 서브 프레임마다 전송되는 시간-주파수 영역에서 추가적으로 최대 8개의 송신
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대체용지 (규칙 제 26조) 안테나 포트에 대한 RS가 추가적으로 정의되어야 한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS 패턴을 매 서브 프레임마다 전 대역에 추가하게 되면 RS 오버해드가지나치게 커지게 된다.
따라서 LTE— A 시스템에서 새로이 디자인되는 RS는 크게 두 가지 분류로 나누게 되는데, MCS, PMI 등의 선택을 위한 채널 측정 목적의 RS (CSI-RS: Channel State Informationᅳ RS, Channel State Indicationᅳ RS 등)와 8개의 전송 안테나로 전송되는 데이터 복조를 위한 RS (DM-RS: Data Demodulation— RS)이다.
채널 측정 목적의 CSI— RS는 기존의 CRS가 채널 측정, 핸드 오버 등의 측정 등의 목적과 동시에 데이터 복조를 위해 사용되는 것과 달리 채널 측정 위주의 목적을 위해서 디자인되는 특징이 있다. 물론 이 또한 핸드 오버 등의 측정 등의 목적으로도 사용될 수도 있다. CSI-RS가 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되므로 CRS와 달리 매 서브 프레임마다 전송되지 않아도 된다. CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 CSI— RS는 시간 축 상에서 간헐적으로 전송된다.
데이터 복조를 위해서 해당 시간—주파수 영역에서 스케줄링 된 UE에게 전용적 (dedicated)으로 DM— RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM—RS는 해당 UE가 스케줄링 된 영역, 즉 데이터를 수신 받는 시간—주파수 영역에만 전송되는 것이다.
LTE-A 시스템에서 기지국의 하향 링크로 최대 8개의 송신 안테나를 지원한다. LTE-A 시스템에서 기존 LTE의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 송신 안테나에 대한 RS를 매 서브 프레임마다 전 대역에 전송하게 되면 RS
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대체용지 (규칙제 26조) 오버헤드가 지나치게 커지게 된다. 따라서 LTE-A 시스템에서는 MCS, PMI 등의 선택을 위한 CSI 측정 목적의 CSI— RS와 데이터 복조를 위한 DM— RS로 분리되어 두 개의 RS가 추가되었다 . CSI-RS는 RRM 측정 등의 목적으로도 사용될 수는 있지만 CSI 획득의 주목적을 위해서 디자인되었다. CSI-RS는 데이터 복조에 사용되지 않으므로 매 서브 프레임마다 전송될 필요는 없다. 그러므로 CSI-RS의 오버헤드를 줄이기 위하여 시간 축 상에서 간헐적으로 전송하도록 한다. 즉, CSI-RS는 한 서브 프레임의 정수 배의 주기를 가지고 주기적으로 전송되거나 특정 전송 패턴으로 전송될 수 있다. 이 때 CSI-RS가 전송되는 주기나 패턴은 eNB가설정할수 있다.
데이터 복조를 위해서는 해당 시간-주파수 영역에서 스케줄링 된 UE에게 dedicated하게 DMᅳ RS가 전송된다. 즉, 특정 UE의 DM-RS는 해당 UE가 스케줄링 된 영역, 즉 데이터를 수신 받는 시간-주파수 영역에만 전송된다.
CSI-RS를 측정하기 위해서 UE는 반드시 자신이 속한 셀의 각각의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 CSI— RS의 전송 서브 프레임 인덱스, 전송 서브 프레임 내에서 CSI-RS 자원 요소 (RE) 시간—주파수 위치 , 그리고 CSI-RS 시퀀스 등에 대한 정보를 알고 있어야 한다.
LTE-A 시스템에 eNB는 CSI-RS를 최대 8개의 안테나 포트에 대해서 각각 전송해야 한다. 서로 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송을 위해 사용되는 자원은 서로 직교 (orthogonal)해야 한다. 한 eNB가 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 전송할 때 각각의 안테나 포트에 대한 CSI— RS를 서로 다른 RE에 맵핑함으로써 FDM/TDM방식으로 이들 자원을 . orthogonal하게 할딩 7할 수 있다. 또는 서로 다른 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 서로 orthogonal한 코드에
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대체용지 (규칙제 26조) 맵핑시키는 CDM방식으로 전송할수 있다.
CSI-RS에 관한 정보를 eNB가 자기 셀 UE에게 알려줄 때, 먼저 각 안테나 포트에 대한 CSI-RS가 매핑되는 시간-주파수에 대한 정보를 알려줘야 한다. 구체적으로, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 번호들, 또는 CSI-RS가 전송되는 주기, CSI-RS가 전송되는 서브 프레임 오프셋이며, 특정 안테나의 CSI-RS RE가 전송되는 OFDM 심볼 번호, 주파수 간격 (spacing) , 주파수 축에서의 RE의 오프셋 또는 쉬프트 값 등이 있다.
CSI-RS는 1개, 2개, 4개 또는 8개의 안테나 포트를 통해 전송된다. 이때 사용되는 안테나 포트는 각각 p=15, p=15, 16, p=15, ... , 18, p=15, ...,22이다. CSIᅳ RS는 서브캐리어 간격 Af=15kHz에 대해서만 정의될 수 있다.
CSI-RS 전송을 위해 설정된 서브프레임 내에서, CSI-RS 시퀀스는 아래 수학식 13과 같이 각 안테나 포트 (p) 상의 참조 심볼 (reference symbol)로서 이용되는 복소 변조 심볼 (complex— valued modulation symbol) a— k, lA (p)에 매핑된다.
【수학식 13】
Figure imgf000038_0001
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대체용지 (규칙제 26조) -0 for p 6 (l 5,16}, normal cyclic prefix
-6 for p e {l7,l 8}, normal cyclic prefix
-1 for p e {ΐ9,2θ}, normal cyclic prefix
-7 for p G {21,22}, normal cyclic prefix
I = k'+I2m +
-0 for p E {l5,16}, extended cyclic prefix
-3 for p G {l7,l 8}， extended cyclic prefix
-6 for p G {19，20}， extended cyclic prefix
-9 for p e {21,22}, extended cyclic prefix
B L
Γ CSI reference signal configurations 0-19, normal cyclic prefix
1 = /'+' 21" CSI reference signal configurations 20-31, normal cyclic prefix
I" CSI reference signal configurations 0 - 27， extended cyclic prefix
Figure imgf000039_0001
r= 0,1
m：
max,DL
N RB ■N,
2 상기 수학식 13에서, (k' ,1' ) (여기서, k'는 자원 블록 내 부반송파 ^텍스이고, 1'는 슬롯 내 OFDM 심볼 인덱스를 나타낸다.) 및 n— s의 조건은 아래 표 3 또는 표 4와 같은 CSI-RS 설정 (configuration)에 따라 결정된다. 표 3는 일반 CP에서 CSI-RS 구성으로부터 (k',l' >의 매핑을 예시한다.
【표 3】
Figure imgf000039_0002
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대체용지 (규칙 제 26조)
Figure imgf000040_0001
38 대체용지 (규칙 제 26조) 20 (4, 1) 1 (4, 1) 1
21 (3, 1) .1 (3, 1) 1
22 (8, 1) 1
23 (7, 1) 1
24 (6, 1) 1
25 (2, 1) 1
26 (1, 1) 1
27 (0., 1) 1
표 3 및 표 4를 참조하면, CSI-RS의 전송에 있어서, 이종 네트워크 (HetNet: heterogeneous network) 환경을 포함하여 멀티 셀 환경에서 셀간 간섭 (ICI: inter-cell interference)을 줄이가위하여 최대 32개 (일반 CP 경우) 또는 최대 28개 (확장 CP 경우)의 서로 다른 구성 (configuration)이 정의된다.
CSI-RS 구성은 셀 내의 안테나 포트의 개수 및 CP에 따라 서로 다르며, 인접한 셀은 최대한 서로 다른 구성을 가질 수 있다. 또한, CSI-RS 구성은 프레임 구조에 따라 FDD 프레임과 TDD 프레임에 모두 적용하는 경우와 TDD 프레임에만 적용하는 경우로 나눠질 수 있다. 표 3 및 표 4를 기반으로 CSI-RS 구성에 따라 (k',1' ) 및 n— s가 정해지고, 각 CSI-RS 안테나 포트에 따라 CSI— RS 전송에 이용하는 시간- 주파수 자원이 결정된다. 도 9는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 참조 신호가 매핑되는 자원을 예시하는 도면이다. 도 9 (a)는 1개 또는 2개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의한 CSI— RS 전송에 사용 가능한 20가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이고, 도 9 (b)는 4개의 CSI- RS 안테나 포트들에 의해 사용 가능한 10가지 CSI— RS 구성들을 나타낸 것이며, 도 9 (c)는 8개의 CSI-RS 안테나 포트들에 의해 CSI-RS 전송에 사용 가능한
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대체용지 (규칙 제 26조) 5가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이다 .
이와 같이, 각 CSI-RS 구성에 따라 CSI-RS가 전송되는 무선 자원 (즉, RE 쌍)이 결정된다.
특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 1개 흑은 2개의 안테나 포트가 설정되면, 도 9 (a)에 도시된 20가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI— RS가 전송된다.
마찬가지로, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 4개의 안테나 포트가 설정되면, 도 9 (b)에 도시된 10가지 CSI-RS 구성들 중 설정된 CSI— RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI— RS가 전송된다. 또한, 특정 셀에 대하여 CSI-RS 전송을 위해 8개의 안테나 포트가 설정되면, 도 9 (c)에 도시된 5가지 CSI一 RS 구성들 중 설정된 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원 상에서 CSI-RS가 전송된다.
2개의 안테나 포트 별 (즉, {15, 16}, {17, 18}, {19,20}, {21, 22})로 각각의 안테나 포트에 대한 CSI— RS는 동일한 무선 자원에 CDM되어 전송된다. 안테나 포트 15 및 16를 예를 들면, 안테나 포트 15 및 16에 대한 각각의 CSI-RS 복소 심볼은 동일하나, 서로 다른 직교 코드 (예를 들어 , 왈시 코드 (walsh code) 7} 곱해져서 동일한 무선 자원에 매핑된다. 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1, 1]이 곱해지고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS의 복소 심볼에는 [1 —1]이 곱해져서 동밀한 무선 자원에 매핑된다. 이는 안테나 포트 {17, 18}, {19,20}, {21, 22}도 마찬가지이다.
UE는 전송된 심볼에 곱해진 코드를 곱하여 특정 안테나 포트에 대한 CSI— RS를 검출할 수 있다. 즉, 안테나 포트 15에 대한 CSI-RS를 검출하기 위해서 곱해진 코드 [1 1]을 곱하고, 안테나 포트 16에 대한 CSI-RS를 검출하기
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대체용지 (규칙 제 26조) 위해서 곱해진 코드 [1 ᅳ1]을 곱한다.
도 9(a) 내지 (c)를 참조하면, 동일한 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하게 되면, 안테나 포트 수가 많은 CSI— RS 구성에 따른 무선 자원은 CSI— RS 안테나 포트 수가 적은 CSI-RS 구성에 따른 무선 자원을 포함한다. 예를 들어, CSI一 RS 구성 0의 경우, 8개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원은 4개 안테나 포트 수에 대한 무선 자원과 1 또는 2개의 안테나 포트 수에 대한 무선 자원을 모두 포함한다.
하나의 셀에서 복수의 CSI-RS 구성이 사용될 수 있다. 넌 -제로 전력 (NZP: non-zero power) CSI— RS는 0개 또는 1개 CSI-RS 구성만이 이용되고, 제로 전력 (ZP: zero power) CSI—RS는 0개 또는 여러 개의 CSI-RS 구성이 이용될 수 있다.
상위 계층에 의해 설정되는 16 비트의 비트맵인 ZP CSI— RS (ZeroPowerCSI-RS)에서 설정된 각 비트 별로, UE는 위의 표 3 및 표
4의 4개의 CSI-RS 열 (column)에 해당하는 RE들에서 (상위 계층에 의해 설정된 NZP CSI-RS를 가정하는 RE와 중복되는 경우를 제외) 제로 전송 전력을 가정한다. 최상위 비트 (MSB: Most Significant Bit)는 가장 낮은 CSI-RS 구성 인덱스에 해당하고, 비트맵 내에서 그 다음의 비트는 순서대로 다음의 CSI-RS 구성 인덱스에 해당한다.
CSI-RS는 위의 표 3 및 표 4에서 (n_s mod 2)의 조건을 만족하는 하향링크 슬롯 및 CSI-RS 서브프레임 구성을 만족하는 서브프레임에서만 전송된다.
프레임 구조 타입 2(TDD)의 경우, 스페셜 서브프레임, 동기 신호 (SS) ,
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대체용지 (규칙제 26조) PBCH 또는 SIB 1 (SystemlnformationBlockTypel) 메시지 전송과 충돌되는 서브프레임 또는 페이징 메시지 전송을 위해 설정된 서브프레임에서 CSI— RS는 전송되지 않는다.
또한, 안테나 포트 세트 S (S={15}, S={15, 16}, S={17, 18}, S={19,20} 또는 S={21,22}) 내 속하는 어떠한 안테나 포트에 대한 CSI— RS가 전송되는 RE는 PDSCH 또는 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송에 사용되지 않는다.
CSI-RS 전송에 사용되는 시간—주파수 자원들은 데이터 전송에 사용될 수 없으므로, CSI— RS 오버헤드가 증가할수록 테이터 처리량 (throughput)이 감소하게 된다. 이를 고려하여 CSI-RS는 매 서브프레임마다 전송되도록 구성되지 않고, 다수의 서브프레임에 해당하는 소정의 전송 주기마다 전송되도록 구성된다 . 이 경우, 매 서브프레임마다 CSI— RS가 전송되는 경우에 비하여 CSI一 RS 전송 오버헤드가 많이 낮아질 수 있다 .
CSI-RS 전송을 위한 서브프레임 주기 (이하, 'CSI 전송 주기'로 지칭함) (Tᅳ CSI-RS) 및 서브프레임 오프셋 ( Δ— CSI-RS)은 아래 표 5과 같다. 표 5은 CSI-RS 서브프레임 구성을 예시한다 .
【표 5】
Figure imgf000044_0001
표 5을 참조하면, CSI-RS 서브프레임 구성 (工 _CSI-RS)에 따라 CSI— RS
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대체용지 (규칙제 26조) 전송 주기 (T_CSI- S> 및 서브프레임 오프셋 (Δᅳ CSI— RS)이 결정된다.
표 5와 CSI— RS 서브프레임 구성은 앞서 'SubframeConfig' 필드 및 .' zeroTxPowerSubframeConfig' 필드 중 어느 하나로 설정될 수 있다. CSI- RS 서브프레임 구성은 NZP CSI-RS 및 ZP CSI— RS에 대하여 개별적으로 (separately) 설정될 수 있다.
CSI-RS를 포함하는 서브프레임은 아래 수학식 14를 만족한다.
【수학식 14]
(10"f + L«s /2J- ACSI-RS )mod ^CSI- S =0
수학식 14에서 T_CSI-RS는 CSI-RS 전송 주기, A_CSI-RS는 서브프레임 오프셋 값, n_f는 시스템 프레임 넘버, n_s는 슬롯 넘버를 의미한다.
서빙 셀에 대해 전송 모드 9 (transmission mode 9)가 설정된 UE의 경우, UE는 하나의 CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 서빙 셀에 대해 전송 모드 10 (transmission mode 10)이 설정된 UE의 경우, UE는 하나 또는 그 이상의 CSI— RS 자원 구성 (들)이 설정될 수 있다.
현재 LTE 표준에서 CSI-RS 구성은 안테나 포트
Figure imgf000045_0001
서브프레임 구성 (subframeConfig) 구성 (resourceConfig) 등으로 구성되어 있어, CSI— RS가 몇 개의 안테나 포트에서 전송되는지, CSI-RS가 전송될 서브프레임의 주기 및 오프셋이 어떻게 되는지, 그리고 해당 서브프레임에서 어떤 RE 위치 (즉, 주파수와 OFDM 심볼 인덱스)에서 전송되는지 알려준다.
구체적으로 각 CSI— RS (자원) 구성을 위한 아래와 같이 파라미터가 상위 계층 시그널링을 통해 설정된다. 대체용지 (규칙제 26조) - 전송 모드 10이 설정된 경우, CSI-RS 자원 구성 식별자
- CSI-RS 포트 개수ᅵ (antennaPortsCount)： CSI-RS 전송을 위해 사용되는 안테나 포트의 개수를 나타내는 파라미터 (예를 들어, 1 CSI-RS 포트, 2 CSI-RS 포트, 4 CSI-RS 포트, ' 8 CSI-RS 포트)
一 CSI-RS 구성 (resourceConfig) (표 3 및 표 4 참조)： CSI-RS 할당 자원 위치에 관한 파라미터
一 CSI-RS 서브프레임 구성 (subframeConfig, 즉 I— CSI— RS) (표 5 참조)： CSI-RS가 전송될 서브프레임 주기 및 /또는 오프셋에 관한 파라미터
- 전송 모드 9가 설정된 경우, CSI 피드백을 위한 전송 파워 (Pᅳ C) : 피드백을 위한 참조 PDSCH 전송 파워에 대한 UE의 가정과 관련하여, UE가 CSI 피드백을 도출하고 1 dB 단계 크기로 [-8, 15] dB 범위 내에서 값을 취할 때, P_C는 PDSCH RE 당 에너지 (EPRE: Energy Per Resource Element)와 CSI-RS EPRE의 비율로 가정된다.
- 전송 모드 10이 설정된 경우, 각 CSI 프로세스에 대하여 CSI 피드백을 위한 전송 파워 (P— C) . CSI 프로세스에 대하여 CSI 서브프레임 세트들
C_CSI, 0 및 C— CSI,1가 상위 계층에 의해 설정되면, P— C는 CSI 프로세스의 각 CSI 서브프레임 세트 별로 설정된다.
- 임의 랜덤 (pseudo-rnadom) 시퀀스 발생기 파라미터 (n— ID)
- 전송 모드 10이 설정된 경우, QCL(QuasiCo— Located) 타입 B UE 가정을 위한 QCL 스크램블링 식별자 (qcl— Scramblingldentity— rll) , CRS 포트 카운트 (crs—PortsCount— rll) , MBS FN 서브프레임 설정 리스트 (mbsfn— SubframeConfigList-rll) 파라미터를 포함하는 상위 계층 파라미터 ('qcl-
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대체용지 (규칙제 26조) CRS-Info-rll ' )
UE가 도출한 CSI 피드백 값이 [-8, 15] dB 범위 내의 값을 가질 때, P_C는 CSI-RS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율로 ^정된다. 여기서, PDSCH EPRE는 CRS EPRE에 대한 PDSCH EPRE의 비율이 p _A인 심볼에 해당한다 .
서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 CSI-RS와 PMCH이 함께 설정되지 않는다. 프레임 구조 타입 2에서 4개의 CRS 안테나 포트가 설정된 경우, UE는 일반 CP의 경우 [20— 31] 세트 (표 3 참조) 또는 확장 CP의 경우 [16-27] 세트 (표 4 참조)에 속하는 CSI-RS 구성 인텍스가 설정되지 않는다.
UE는 CSI-RS 자원 구성의 CSI-RS 안테나 포트가 지연 확산 (delay spread) , 도플러 확산 (Doppler spread) , 도플러 쉬프트 (Doppler shift) , 평균 이득 (average gain) 및 평균 지연 (average delay)에 대하여 QCL 관계를 가진다고 가정할 수 있다.
전송 모드 10 그리고 QCL 타입 B가 설정된 UE는 CSI-RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 으 3과 CSI— RS 자원 구성에 해당하는 안테나 포트 15- 227} 도플러 확산 (Doppler spread) , 도플러 쉬프트 (Doppler shift)에 대하여 QCL 관계라고 가정할수 있다.
전송 모드 1-9가 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 셀에 대하여 UE는 하나 또는 그 이상의 ZP CSI-RS 자원 구성이 설정될 수 있다. 상위 계층 시그널링을 통해 ZP CSI-RS 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.
― ZP CSI-RS 구성 리스트 (zeroTxPowerResourceConf igList) (표 3
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대체용지 (규칙제 26조) 및 표 4 참조)： 제로 -파워 CSI— RS 구성에 관한 파라미터
- ZP CSI-RS 서브프레임 구성 (eroTxPowerSubframeConfig, 즉 I_CSI-RS) (표 5 참조) : 제로—파워 CSI— RS가 전송되는 서브프레임 주기 및 /또는 오프셋에 관한 파라미터
서빙 셀의 동일한 서브프레임에서 ZP CSI-RS와 PMCH가 동시에 설정되지 않는다.
전송 모드 10이 설정된 UE의 경우, 서빙 샐에 대하여 하나 또는 그 이상의 CSI-IM (Channel-State Information - Interference Measurement ) 자원 구성이 설정될 수 있다.
상위 계층 시그널링을 통해 각 CSI-IM 자원 구성을 위한 아래와 같은 파라미터가 설정될 수 있다.
― ZP CSI-RS 구성 (표 3 및 표 4 참조)
- ZP CSI RS 서브프레임 구성 (I— CSI-RS> (표 5 참조)
CSI-IM 자원 구성은 설정된 ZP CSI-RS 자원 구성 중 어느 하나와 동일하다.
■서빙 셀의 동일한 서브프레임 내 CSI-IM 자원과 PMCH가 동시에 설정되지 않는다. 매시브 MIMO (Massive MIMO)
다수의 안테나를 가지는 MIMO 시스템을 매시브 MIMO (Massive MIMO) 시스템으로 지칭할 수 있으며, 스펙트럼 효율 (spectral efficiency) , 에너지 효율 (energy efficiency) , 프로세싱 복잡도 (processing
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대체용지 (규칙제 26조) complexity)를 향상 시키기 위한 수단으로써 주목 받고 있다.
최근. 3GPP에서는 미래의 이동 통신 시스템의 스펙트럼 효율성에 대한 요구사항을 만족시키기 위하여 매시브 MIMO 시스템에 대한 논의가 시작되었다. 매시브 MIMO는 전—차원 MIMO (FD-MIMO : Full-Dimension MIMO)로도 지칭된다 .
LTE 릴리즈 (Rel : release ) -12 이후의 무선 통신 시스템에서는 능동 안테나 시스템 (AAS : Active Antenna System)의 도입이 고려되고 있다. 신호의 위상 및 크기를 조정할 수 있는 증폭기와 안테나가 분리되어 있는 기존의 수동 안테나 시스템과 달리, AAS는 각각의 안테나가 증폭기와 같은 능동 소자를 포함하도록 구성된 시스템을 의미한다 .
AAS는 능동 안테나 사용에 따라 증폭기와 안테나를 연결하기 위한 별도의 케이블, 커넥터 , 기타 하드웨어 등이 필요하지 않고, 따라서 에너지 및 운용 비용 측면에서 효율성이 높은 특징을 갖는다. 특히, AAS는 각 안테나 별 전자식 빔 제어 ( electronic beam control ) 방식을 지원하기 때문에 빔 방향 및 빔 폭을 고려한 정교한 빔 패턴 형성 또는 3차원 빔 패턴을 형성하는 등의 진보된 MIMO 기술을 가능하게 한다.
AAS 등의 진보된 안테나 시스템의 도입으로 다수의 입출력 안테나와 다차원 안테나 구조를 갖는 대규모 MIMO 구조 또한 고려되고 있다. 일례로, 기존의 일자 형 안테나 배열과 달리 2차원 ( 2D : 2-Dimension) 안테나 배열을 형성할 경우, AAS의 능동 안테나에 의해 3차원 빔 패턴을 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서, 64개의 안테나 요소 ( antenna element s )를 가지는 2차원 능동 안테나 시스템올 예시한다.
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대체용지 (규칙제 26조) 도 10에서는 일반적인 2차원 ( 2D : 2 Dimens ion ) 안테나 배열을 예시하고 있으며 , 도 10과 같이 N_t=N_v . N_h개의 안테나가 정방형의 모양을 갖는 경우를 고려할 수 있다。 여기서, N_h는 수평 방향으로 안테나 열의 개수를 N— V는 수직 방향으로 안테나 행의 개수를 나타낸다.
이러한 2D 구조의 안테나 배열을 이용하면, 3차원 공간에서 전송 빔을 제어할 수 있도록 무선 파장 ( radio wave )이 수직 방향 (고도 (elevation ) ) 및 수평 방향 (방위각 ( az imuth) )으로 모두 제어될 수 있다. 이러한 타입의 파장 제어 쩨커니즘을 3차원 빔포밍으로 지칭할수 있다.
도 11은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 기지국 또는 단말이 AAS 기반의 3D ( 3— Dimension) 빔 형성이 가능한 다수의 송 /수신 안테나를 갖고 있는 시스템을 예시한다 .
도 11은 앞서 설명한 예를 도식화한 것으로서, 2차원 안테나 배열 (즉, 2D— AAS )를 이용한 3D MIMO 시스템을 예시한다 .
송신 안테나 관점에서 상기 3차원 빔 패턴을 활용할 경우, 빔의 수평 방향뿐만 아니라 수직 방향으로의 준—정적 또는 동적인 빔 형성을 수행할 수 있으며 일례로 수직 방향의 섹터 형성 등의 웅용을 고려할 수 있다.
또한, 수신 안테나 관점에서는 대규모 수신 안테나를 활용하여 수신 빔을 형성할 때, 안테나 배열 이득 ( antenna array gain )에 따른 신호 전력 상승 효과를 기대할 수 있다. 따라서, 상향링크의 경우, 기지국이 다수의 안테나를 통해 단말로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있으며, 이때 단말은 간섭 영향을 줄이기 위해 대규모 수신 안테나의 이득을 고려하여 자신의 송신 전력을 매우 낮게 설정할 수 있는 장점이 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 교차 편파 (cross polarization) (x—pol)를 가지는 2차원 안테나 시스템을 예시한다.
편파 (Polarization)를 고려한 2D 평면 배열 안테나 (planar antenna array) 모델의 경우, 도 12와 같이 도식화할 수 있다.
수동적 안테나 (passive antenna)에 따른 기존의 MIMO 시스템과 달리 , 능동 안테나에 기반한 시스템은 각 안테나 요소에 부착된 (또는 포함된) 능동 소자 (예를 들어 , 증폭기 )에 가중치를 적용함으로써 안테나 요소의 이득 (gain)을 동적으로 조절할 수 있다. 방사 패턴 (radiation pattern)은 안테나 요소의 개수, 안테나 간격 (spacing) 등과 같은 안테나 배치 (arrangement)에 의존하므로, 안테나 시스템은 안테나 요소 레벨에서 모델링될 수 있다.
도 12의 예시와 같은 안테나 배열 모델을 (M, N, P)로 나타낼 수 있으며 , 이는 안테나 배열 구조를 특징 짓는 파라미터에 해당된다.
M은 각 열 (즉, 수직 방향에서 )에서 같은 편파 (polarization)를 가지고 있는 안테나 요소 (antenna element)의 개수 (즉, 각 열에서 + 45° 경사 (slant)를 가지고 있는 안테나 요소의 개수 또는 각 열에서 - 45° 경사 (slant)를 가지고 있는 안테나 요소의 개수)를 나타낸다.
N은 수평 방향의 열의 개수 (즉, 수평 방향에서 안테나 요소의 개수)를 나타낸다.
P는 편파 (pol arization )의 차원 (dimension)의 개수를 나타낸다. 도 12의 경우와 같이 교차 편파 (cross polarization) (X一 po 의 경우 P=2이나
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대체용지 (규칙 제 26조) 동일 편파 (co-polarization)의 경우 P = l이다.
안테나 포트 (antenna port)는 물리적 안테나 요소 (physical antenna element)로 매핑될 수 있다. 안테나 포트 (antenna port)는 해당 안테나 포트와 관련된 참조 신호에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, LTE 시스템에서 안테나 포트 0는 CRS (Cell-specific Reference Signal)와 관련되고, 안테나 포트 6는 PRS (Positioning Reference Signal)와관련될 수 있다. 일례로, 안테나 포트와 물리적 안테나 요소 간은 일대일 매핑될 수 있다. 단일의 교차 편파 (cross polarization) 안테나 요소가 하향링크 MIMO 또는 하향링크 전송 다이버시티를 위해 사용되는 경우 등이 이에 해당될 수 있디-. 예를 들어, 안테나 포트 0는 하나의 물리적 안테나 요소에 매핑되는 반면, 안테나 포트 1은 다른 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있디-. 이 경우, 단말 입장에서는, 2개의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 참조 신호와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나 포트 1을 위한 참조 신호와 관련된다.
다른 일례로, 단일의 안테나 포트는 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 빔포밍 (beamforming)을 위해 사용되는 경우 등이 이에 ,해당될 수 있다. 빔포밍은 다중의 물리적 안테나 요소를 이용함으로써, 하향링크 전송이 특정 단말에게 향하도록 할 수 있다. 일반적으로 다중의 교차 편파 (cross polarization) 안테나 요소의 다중의 열 (column)로 구성되는 안테나 배열 (antenna array)를 사용하여 이를 달성할 수 있다. 이 경우, 단말 입장에서는, 단일의 안테나 포트로부터 발생된 단일의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 CRS와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나 포트 1을
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대체용지 (규칙제 26조) 위한 CRS와 관련된다.
즉, 안테나 포트는 기지국에서 물리적 안테나 요소로부터 전송된 실제 하향링크 전송이 아닌 단말 입장에서의 하향링크 전송을 나타낸다.
다른 일례로, 다수의 안테나 포트가 하향링크 전송을 위해 사용되나, 각 안테나 포트는 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 이 경우는 안테나 배열이 하향링크 MIMO 또는 하향링크 다이버시티를 위해 사용되는 경우 등이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 안테나 포트 0 및 1은 각각 다중의 물리적 안테나 요소에 매핑될 수 있다. 이 경우, 단말 입장에서는, 2개의 하향링크 전송이 존재한다. 하나는 안테나 포트 0을 위한 참조 신호와 관련되고, 또 다른 하나는 안테나포트 1을 위한 참조 신호와 관련된디- .
FD-MIMO 에서는, 데이터 스트림의 MIMO 프리코딩은 안테나 포트 가상화, 트랜스시버 유닛 (또는 송수신 유닛) ( TXRU : t ransceiver unit ) 가상화, 안테나 요소 패턴을 거칠 수 있다.
안테나 포트 가상화는 안테나 포트 상의 스트림이 TXRU 상에서 프리코딩된다. TXRU 가상화는 TXRU 신호가 안테나 요소 상에서 프리코딩된다. 안테나 요소 패턴은 안테나 요소로부터 방사되는' 신호는 방향성의 이득 패턴 (direct ional gain pattern )을 가질 수 있다.
기존의 송수신기 (transceiver) 모델링에서는,. 안테나 포트와 TXRU 간의 정적인 일대일 매핑이 가정되고, TXRU 가상화 효과는 TXRU 가상화 및 안테나 요소 패턴의 효과 모두를 포함하는 정적인 ( TXRU) 안테나 패턴으로 합쳐진다. 안테나 포트 가상화는 주파수-선택적인 방법으로 수행될 수 있다. LTE에서 안테나 포트는 참조 신호 (또는 파일럿 >와 함께 정의된다 . 예를 들어 , 안테나
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대체용지 (규칙제 26조) 포트 상에서 프리코딩된 데이터 전송을 위해, DMRS가 데이터 신호와 동일한 대역폭에서 전송되고, DMRS와 데이터 모두 동일한 프리코더 (또는 동일한 TXRU 가상화 프리코딩 )로 프리코딩된다 . CSI 측정을 위해 CSI— RS는 다중의 안테나 포트를 통해 전송된다. CSI-RS 전송에 있어서, 단말에서 데이터 프리코딩 백터를 위한 TXRU 가상화 프리코딩 행렬을 추정할 수 있도록 CSI— RS 포트와 TXRU 간의 매핑을 특징짓는 프리코더는 고유한 행렬로 설계될 수 있다.
TXRU 가상화 방법은 1차원 TXRU 가상화 (ID TXRU virtualization)와 2치 "원 TXRU 7]·상화 (2D TXRU virtualization) 논의되며 , 이에 대하여 아래 도면을 참조하여 설명한다 .
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 트랜스시버 유닛 모델을 예시한다 .
ID TXRU 가상화어】 있어서, M—TXRU 개의 TXRU은 동일한 편파 (polarization)을 가지는 단일의 열 (column) 안테나 배열로 구성되는 M개의 안테나 요소와 관련된다.
2D TXRU 가상화에 있어서, 앞서 도 12의 안테나 배열 모델 구성 (M, N, P)에 상웅하는 TXRU 모델 구성은 (M_TXRU, N, P)로 나타낼 수 있다. 여기서 , Mᅳ TXRU는 2D 같은 열, 같은 편파 (polarization)에 존재하는 TXRU의 개수를 의미하며, M_TXRU < M을 항상 만족한다. 즉, TXRU의 총 개수는 M_TXRUXNXP와 같다.
TXRU 가상화 모델은 안테나 요소와 TXRU와의 상관 관계에 따라 도 13 (a>와 같이 TXRU 가상화 (virtualization) 모델 읍션— 1: 서브 -배열 분할 모델 (sub一 array partition model)과 도 13(b)와 같이 TXRU 가상화 모델
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대체용지 (규칙 제 26조) 옵션 -2: 전역 연결 (full-connection) 모델로 구분될 수 있다. 도 13 (a)를 참조하면, 서브 -배열 분할 모델 (sub-array partition model)의 경우, 안테나 요소는 다중의 안테나 요소 그룹으로 분할되고, 각 TXRU는 그룹 중 하나와 연결된다.
도 13(b)를 참조하면, 전역 연결 (fullᅳ connection) 모델의 경우, 다중의 TXRU의 신호가 결합되어 단일의 안테나 요소 (또는 안테나 요소의 배열)에 전달된다.
도 13에서 q는 하나의 열 (column) 내 M개의 같은 편파 (co- polarized)를 가지는 안테나 요소들의 송신 신호 백터이다. w는 광대역 TXRU 가상화 가중치 백터 (wideband TXRU virtualization weight vector)이며 W는 광대역 TXRU 가상화 가증치 행렬 (wideband TXRU virtualization weight matrix)이다. x는 M— TXRU 개의 TXRU들의 신호 백터이다.
여기서, 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 일대일 (1-to— 1) 또는 일대다 (1-to— many)일 수 있다.
도 13에서 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑 (TXRU— to— element mapping)은 하나의 예시를 보여주는 것일 뿐이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 하드웨어 관점에서 이 밖에 다양한 형태로 구현될 수 있는 TXRU와 안테나 요소 간의 매핑에도 본 발명이 동일하게 적용될 수 있다. . 프리코딩 행렬 지시자 (PMI: Precodin Matrix Indicator) 정의' 전송 모드 4, 5 및 6의 경우, 프리코딩 피드백은 채널 종속적인 코드북 기반 프리코딩을 위해 사용되고, PMI를 보고하는 UE (들)에 의존한다. 전송
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대체용지 (규칙제 26조) 모드 8의 경우, UE는 PMI를 보고한다. 전송 모드 9 및 10의 경우, PMI/RI 보고가 설정되고 CSI-RS 포트가 1 보다 크면 UE는 PMI를 보고한다. UE는 피드백 모드에 기반하여 PMI를 보고한다 . 다른 전송 모드의 경우, PMI 보고는 지원되지 않는다 .
2개의 안테나 포트의 경우, 각 PMI 값은 아래 표 6과 코드북 인덱스에 해당한다.
- 2개의 안테나 포트가 {0, 1} 또는 {15, 16}이고, 관련된 RI 값이 1인 경우, PMI 값은 아래 표 6에서 υ =1일 때의 코드북 인덱스 η에 해당한다 (" 0，1，2，^ .
- 2개의 안테나 포트가 {0, 1} 또는 {15, 16}이고, 관련된 RI 값이 2인 경우, PMI 값은 아래 표 6에서 υ =2일 때의 코드북 인덱스 η+1에 해당한다 (^{w}) .
표 6은 안테나 포트 {0, 1} 상에서 전송을 위한 그리고 안테나 포트 {0, 1} 또는 {15, 16} 기반 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다.
【표 6】
Figure imgf000056_0001
4개의 안테나 포트가 {0,1,2,3} 또는 {15, 16, 17, 18}인 경우, 각 PMI 값은 다음과 같이 아래 표 7에서 주어진 코드북 인텍스에 해당하거나, 아래 표
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대체용지 (규칙제 26조) 8 내지 표 11에서 주어진 코드북 인덱스들의 쌍에 해당한다.
- PMI 값은 연관된 RI 값과 동일한 "에 대하여 아래 표 7에서 주어진 코드북 인덱스 n에 해당할 수 있다 ("Φ1,···,15}) .
- 또는, 각 PMI 값은 표 8 내지 표 11에서 주어진 코드북 인덱스들의 쌍에 해당할 수 있다. 여기서, 표 8 및 표 11에서 φ" , φ'" 및 V'"'는 아래 수학식 15와 같다.
【수학식 15】
Figure imgf000057_0001
제 1 PMI 값 (h≡{0X-,f(v)-l}) 및 제 2 pMI 값(/26{0,1，.ᅳ., )— 1}>은 각각 연관된 RI 값과 동일한 "에 대하여 표 j에서 주어진 코드북 인텍스 ^ 및 ^에 해당한다. 여기서 , = {1，2，3，4}, /( ) = {16，16，1，1} 및 = { 16,16,16,16}일 때 각각 j는 8, 9, 10, 11에 해당한다. 표 10 및 표 11에서 W는 w" = /ᅳ 2"""" 으로부터 세트 에 의해 주어진 열들에 의해 정의되는 행렬을 나타낸다. 여기서, J 는 4χ4 단위 행렬이고, 백터 ""는 표 7에서 정해진다. 그리고, " = Ζ'2이다. 경우에 따라, 코드북 서브샘플링 (subsampling)이 지원된다. 표 7은 안테나 포트 {0, 1,2, 3} 상에서 전송을 위한 그리고 안테나 포트 {0, 1,2,3} 또는 {15, 16, 17, 18} 기반 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다. 【표 7】
Figure imgf000057_0002
55
대체용지 (규칙제 26조)
Figure imgf000058_0001
표 8은 안테나 포트 0 내지 3 또는 15 내지 18을 이용한 1 레이어 CSI 보고를 위한코드북을 예시한다
【표 8]
Figure imgf000058_0002
표 9는 안테나 포트 0 내지 3 또는 15 내지 18을 이용한 2 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 9】
Figure imgf000058_0003
56
대체용지 (규칙제 26조)
Figure imgf000059_0001
표 10은 안테나 포트 15 내지 18을 이용한 3 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 10]
Figure imgf000059_0002
표 11은 안테나 포트 15 내지 18을 이용한 4 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 11】
Figure imgf000059_0003
8 안테나 포트의 경우, 각 PMI 값은 아래 표 12 내지 표 19에서 주어진 코드북 인덱스들의 쌍에 해당한다. 여기서, φη 및 1 ^ 는 아래 수학식 16과 같다.
57
대체용지 (규칙제 26조) 【수학식 16] φη e베
Figure imgf000060_0001
8 안테나 포트 ^，쒜 ， ，비 의 경우, Al PMI 값( ^{0，1,ᅳ,/0)-1}) 및 제 2 PMI 값 ( ^{0,1,···, ᅳ 1})은 각각 연관된 RI 값과 동일한 ^에 대하여 표 j에서 주어진 코드북 인덱스 및 /2에 해당한다. 여기서, j="이고, /(ϋ) = {ΐ6,16,4,4'4,4Αΐ}이며, ^":) = {16,16，16'8，1,1,1,1}이다. 경우에 따라, 코드북 서브샘플링 (subsampling)이 지원된다. 표 12는 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 1 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 . 【표 12】
Figure imgf000060_0002
표 13은 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 2 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 . 【표 13】
Figure imgf000060_0003
58
대체용지 (규칙제 26조) 8 9 10 11
0 - 15 ^2/',, 2/, +1,0 ^2;,+l,2i,+2,0
12 13 14 15
0 - 15 νκ2,,2(,+3,0 r 2/,+l,2(',+3,l
m v m .
W m(2 tm),n =丄 ^
Ψηνη, ᅳ « - 표 l4는 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 3 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 14]
Figure imgf000061_0001
표 15는 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 4 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 15】
Figure imgf000061_0002
59
대체용지 (규칙제 26조) I'm I'm' I'm ^m'
<Pnvm «W — <W_|
표 16은 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 5 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 16】
Figure imgf000062_0001
표 17은 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 6 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다.
【표 17] (6' =_L 2i, y2i, 2,+8 v2i,+8 v2i,+16 )'¾ + Ι6
Vis v2i, ~ v2i, v2;, +8 ~V2i, +8 v2i,+16 ""'^ί,+ΐό
표 18은 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 7 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다 .
【표 18]
Figure imgf000062_0002
표 19는 안테나 포트 15 내지 22를 이용한 8 레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 예시한다.
【표 19】
Figure imgf000062_0003
60
대체용지 (규칙제 26조) Rel-13 시스템의 코드북
Rel-13의 코드북은 Rel-10, Rel-12 코드북의 듀얼 구조를 따른다. 즉, W1 (장기간 (long-term) , wideband, 빔 그룹 셀렉션의 속성을 갖는 PMI) , W2 (단기간 (Short一 term) , subband, 빔 셀렉션 +co— phasing의 속성을 갖는 PMI)의 특성을 가지고 두 파라미터 (W1 및 W2)의 곱으로 최종 코드북이 구성된다 . 차이점은, 고려되는 안테나 포트 레이아웃이 2D 안테나 배열을 형성하기 때문에 , 코드북을 구성하는 각 빔들이 수직 방향 (vertical) 빔 및 수평 방향 (horizontal) 빔의 kronecker product 형태를 갖는다. Rel-13 Rank 1-2 코드북을 수식으로 표현하면 수학식 1과 같다.
【수학식 17]
w = w,w
Figure imgf000063_0001
, f . .j^m^-l)
1 exp(;— -^) exp(7 -—1 )
o.N. o,N,
， .2謂 2. , .2 m,(N2ᅳ 1)、
um = e p (； -—— ~ )
에 ο,ΝΊ 수학식 17에서 N1 및 Ν2는 첫 번째 및 두 번째 차원 (dim)의 편파 (pol)당 안테나 포트 개수를 나타내며, 01 및 02는 첫 번째 및 두 번째 차원 (dim)에서의 오버샘플링 인자 (oversampling factor)를 나타낸다.
61
대체용지 (규칙제 26조) 도 14는 본 발명에 적용될 수 있는 코드북 구성 (Config)에 따른 빔 그룹 패턴을 나타낸다.
코드북 구성 (Config) 별로 도 14와 같은 형태의 서로 다른 빔 그룹 패턴이 정의되며, 아래와 같은 특징을 갖는다.
- Kronecker product 형태의 2D에 대한 Rel_10의 8Tx 코드북의 확장
- 빔 사이의 간격이 가까움
― 일정 계수 (Constant Modulus) 코드북
- Nl, N2, 01 및 02의 파라미터를 갖는 확장형 (scalable) 코드북 코드북은 총 4가지 구성 (제 1 (코드북) 구성 (Config 1) 내지 거 (코드북) 구성 (Config 4) )으로 구별 /정의될 수 있으며, 각 구성은 아래와 같은 특징을 갖는다.
A. 제 1 (코드북) 구성 (Config 1> :W2에서 빔 선택이 없는 경우
B. 제 2 (코드북) 구성 (Config 2)： 두 차원에서 중간 각 확산 (medium angle spread)에 적용 가능
C. 제 3 (코드북) 구성 (Config 3>： 첫 번째 및 두 번째 차원에서 큰 각 확산 (large angle spread) 및 중간 각 확산 (medium angle spread)에 각각 적용 가능
D. 제 4 (코드북) 구성 (Config 4) : 첫 번째 및 두 번째 차원에서 큰 각 확산 (large angle spread) 및 작은 각 확산 (small angle spread)에 각각 적용 가능
상기 제 1 내지 제 4 (코드북) 구성들 사이의 성능 차이는 크지 않다 (약 5%
62
대체용지 (규칙제 26조) 이내임) . 또한, 랭크들간의 네스티드 속성은 더 이상 적용되지 않으며, 서로 다른 빔 패턴을 갖는다. 특히, Rank 1의 경우, 제 1 코드북 구성은 하나의 빔으로만 구성되며, 제 2 내지 제 4 (코드북) 구성은 2 by 4 빔들로 구성된 빔 그룹에서 4개의 선택된 빔들로 구성된 서로 다른 빔 패턴을 갖는다. 1D에 대해 적용 가능한 코드북은 제 1 및 제 4 (코드북) 구성이다. 하이브리드 (hybrid) CSI 보고 방법
FD (Full Dimension) -MIMO (또는, 매시브 (Massive)—MIMO, 진보된 (enhanced)—MIMO, 대규모 안테나 시스템 (Large— Scale Antenna System) , 매우 큰 (Very Large) MIMO, 하이퍼 (Hyper )—MIMO 등으로 지칭될 수 있음)가 도입 되면서 , 기지국은 N(N>>1> 안테나 포트 (또는 특정 포트-대— 요소 (port to— element) 가상화 (virtualization)에 따라서 "element"가 해당될 수도 있으며, 이하에서는 설명의 편의상 "port"로 통칭함)를 이용하여 D-빔포밍 등을 수행함으로써 시스템의 수율 (throughput)을 높일 수가 있다. 현재 3GPP Rel-13에서는 클래스 (Class) A로 정의되는 프리코딩되지 않은 방식 (non-precoded scheme)의 CSI-RS 동작 (또는 CSI 보고 동작) (각 CSI 프로세스가 하나의 CSI-RS 자원과 하나의 CSI-IM 자원과 연관될 수 있음)과 Class B로 정의되는 범포밍된 방식 (beamformed scheme)의 CSI-RS 동작 (또는 CSI 보고 동작) (각 CSI 프로세스는 하나 또는 그 이상의 CSI RS 자원과 하나 또는 그 이상의 CSI-IM자원과 연관될 수 있음)을 정의한다 .
Class A의 경우, FD MIMO system에서 기지국은 하나의 CSI 절차 내에서 여러 개의 CSI— RS 자원들을 UE에게 설정 (configure)할 수 있다.
63
대체용지 (규칙제 26조) UE는 하나의 CSI 절차 내에서 설정된 CSI-RS 자원들 각각을 독립 채널로 간주하지 않고 병합하여 하나의 큰 CSI-RS 자원으로 가정하며, 해당 자원으로부터 CSI를 계산 /획득하여 기지국으로 피드백한다. 예를 들어, 하나의 CSI 절차 내에서 기지국이 UE에게 3개의 4-port CSI-RS 자원들을 설정한 경우, UE는 설정된 3개의 4-port CSI-RS 자원들을 병합하여 하나의 12-port CSI-RS 자원으로 가정한다. UE는 해당 자원으로부터 12-port PMI를 이용하여 CSI를 계산 /획득하여 기지국으로 피드백한다.
Class B의 경우에도, FD MIMO system에서 기지국은 UE에게 하나의 CSI 절차 내에서 여러 개의 CSI-RS 자원들을 설정 (configure)할 수 있다. 예를 들어, 하나의 CSI 절차 내에서 기지국은 UE에 8개의 4 -port CSI-RS 자원들을 설정해줄 수 있다. 8개의 4 -port CSI-RS 각각에 서로 다른 virtualization이 적용됨에 따라 서로 다른 빔포밍이 적용될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 CSI— RS에 100도의 zenith angle로 수직 빔포밍 (vertical beamforming)이 적용된 경우를 가정하면, 5도의 zenith angle 차이를 두고 두 번째 내지 여덟 번째 CSI-RS들에 수직 범포밍이 적용될 수 있으며, 그 결과 여덟 번째에 해당하는 CSI-RS에는 135도의 zenith angle로 수직 빔포밍이 적용되어 있을 수 있다.
이 경우, UE는 설정받은 CSI-RS 자원들 각각을 독립적인 채널로 가정하며, 설정받은 CSI-RS 자원들 중 하나를 선택하고 선택한 자원을 기준으로 CSI를 계산 /획득하여 기지국에 피드백 /보고한다. 즉, UE는 설정받은 8개의 4-port CSI-RS 자원들 중 채널이 강인한 (robust) CSI-RS 자원을 선택하고, 선택한 CSI-RS 자원을 기준으로 CSI를 계산하여 기지국으로 보고할 수 있다. 이 경우,
64
대체용지 (규칙제 26조) UE는 선택한 CSI-RS 자원을 CRI (CSI-RS Resource Index) 값을 통해 기지국으로 보고할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 CSI-RS 자원 채널이 가장 강한 경우, UE는 CRI 값을 、0 '으로 설정하여 기지국에 보고할 수 있다.
상술한 특징을 효과적으로 나타내기 위해 Class B CSI 절차에 있어 다음과 같은 변수들이 정의될 수 있다. K는 CSI 프로세스 내에 존재하는 CSI- RS 자원의 개수, Nk는 k번째 CSI— RS 자원의 CSI-RS port 수를 의미할 수 있다. 예를 들어, UE가 8개의 4— port CSI-RS 자원들을 설정받은 경우, K는 8이며, Nk는 k값에 무관하게 4이다.
현재 Rel-13에서 CRI는 특정 CSI-RS 자원만을 지시하지만, 향후 CRI는 특정 CSI— RS에 특정 port 조합을 지시하는 것으로 더 구체화될 수 있다. 예를 들어, CRI는 CSI 절차 내 8개의 CSI— RS 자원들 중 선택된 하나의 CSI-RS 자원을 지시하고, 추가적으로 선택된 하나의 CSI-RS 자원이 15, 16번 포트의 조합으로 구성되었음을 지시하는 것으로 더 구체화 될 수 있다. 이때, CRI는 각 CSI-RS 자원별로 15 및 16번 포트의 조합 또는 17 및 18번 포트의 조합의 지시가 가능하다고 한다면, CRI는 16개 (=2 ) 값들 중 어느 한 값으로 설정될 수 있다.
즉, CRI = 0으로 설정되는 경우 첫 번째 CSI-RS 자원의 15 및 16번 포트의 조합을 지시하며, CRI = 1로 설정되는 경우 첫 번째 CSI-RS 자원의 17 및 18번 포트의 조합을 지시하며, CRI=2로 설정되는 경우 두 번째 CSI— RS 자원의 15 및 16번 포트꾀 조합을 지시하며, CRI=3으로 설정되는 경우 두 번째 CSI-RS 자원의 17 및 18번 포트의 조합을 지시하는 방식으로 CRI 값의 오름차순에 따라 각 CSI-RS 별 포트 조합을 지시할 수 있으며, 최종적으로 CRI = 15로 설정되는
一
65
대체용지 (규칙제 26조) 경우 마지막 여덟 번째 CSI-RS 자원의 17 및 18번 포트의 조합을 지시하는 것으로 볼수 있다.
Class A의 경우, 단말이 N개의 안테나 포트를 측정하고, 이를 이용하여 N-port 프리코더 (precoder)를 선택하여 이와 관련된 CSI (PMI, CQI, RI 등)을 기지국에 보고하게 된다. 하지만, N이 증가할수록, 단말의 채널 측정을 위한 CSI— RS 또한 증가하여야 하며, 이와 관련된 코드북 크기도 증가하여, 결과적으로 피드백 오버헤드 (feedback overhead) 또한 증가하게 된다.
반면에, Class B의 경우, CSI-RS 포트 수는 기지국의 안테나 포트 수보다는 단말의 최대 랭크 (rank)와 관련되어 있어, 기지국의 안테나 포트 수가 증가해도 CSI-RS의 큰 증가 없이 사용할 수 있는 장점이 있다. 다만, 기지국에서 빔 선택 (selection)을 실시해야 하므로, 단말의 이동성 (mobility)가 높은 환경과 기지국의 빔이 좁은 (narrow) 환경에서는 빔포밍의 강인성이 약화될 수 있는 단점이 있다.
이러한 두 개의 기법의 단점을 보완하고 장점을 극대화하기 위하여, Class A와 B를 조합해서 사용하는 하이브리드 (hybrid) CSI-RS 기반 기법 (scheme) (또는 CSI 보고 기법)이 고려될 수 있다.
본 명세서에서 단일의 CSI 쓰로세스 구성 (CSI process configuration) 내 2개 (혹은 그 이상)의 CSI 보고를 위한 프로세스가 결합되는 것을 'hybrid CSI'라고 지칭할 수 있다. 즉, hybrid CSI는 단일의 CSI process 내 2개 (혹은 그 이상)의 CSI— RS configuration을 포함하는 CSI 보고 타입을 의미할 수 있다.
이때 각각의 CSI-RS configuration의 타입은 앞서 설명한 Class A 및
66
대체용지 (규칙제 26조) Class B 중 어느 하나로 설정될 수 있다. 예를 들어, 해당 CSI-RS configuration에 대하여 RRC 파라미터 1 eMIMO-Type ' °] ' non— precoded '로 셋팅되면 Class A의 CSI— RS c f igurat ion에 해당하고, 'eMIMO-Type' °] 'beamformed'S. 셋팅되면 Class B의 CSI-RS configuration에 해당할 수 있다.
즉, 단일의 CSI process 나 1 2개의 CSI-RS configuration을 제 1 CSI-RS configuration 및 저 ]2 CSI-RS configuration를 포함할 수 있다. 도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하이브리드 CSI- RS 기반 기법을 예시하는 도면이다. 특히, 도 15는 Class A + Class B의 하이브리드 CSI-RS 기반 기법을 예시한다. 도 15에서 실선은 장기 (long- term)의 주기를 가지고 기지국의 CSI-RS 전송과 단말의 feedback 동작을 나타내며, 실선은 단기 (short—term) (즉, long-term CSI— RS에 비하여 상대적으로 짧은)의 주기를 가지고 기지국의 CSI-RS 전송과 단말의 feedback 동작을 나타낸다.
Long-term CSI— RS는 Class A에 기반한 CSI— RS (즉, 제 1 CSI-RS configuration)은 Class A로 설정되고, long-term 채널 방향 정보 (CDI: channel direction information)를 측정하기 위한 용도로 사용된다. 단말은 Long-term CSI— RS를 이용하여, 자신의 위치 및 이동성을 고려하여 선호하는 (preferred) CDI를 기지국에 보고할 수 있다. 여기서 , CE)I는 수평 도메인 (horizontal domain)과 수직 도메인 (vertical domain)의 정보를 통합적으로 포함하거나흑은 독립적으로 포함할수 있다.
Short-term CSI— RS (즉, 제 2 CSI-RS configuration)의 경우,
67
대체용지 (규칙 제 26조) 기지국은 Long-term으로 획득한 CDI를 활용하여, 단말에게 특정된 beamforming을 구성한다. 그리고, 이를 단말에게 short—term CSI—RS를 이용하여 알려주고, 단말은 빔 선택 (beam selection) , 위상 일치 (coᅳ phasing) , RI 정보 등을 short-term으로 피드백 할수 있다. 이하에서는 Class A와 Class B가 조합되는 하이브리드 CSI-RS 기반 기법과 Class B 및 Class B가 조합되는 하이브리드 CSI— RS 기반 기법에서의 효율적인 시그널링 방법에 대해 기술하기로 한다. 다만, 이하에서 후술하는 시그널링 방법은 하이브리드 CSI-RS 기반 기법에만 한정적으로 적용되는 것이 아니며, 하나의 Class A/B가 적용되는 CSI-RS 기반 기법에도 일반화되어 적용될 수 있음은 물론이다.
1. Class A 및 Class B 조합의 하이브리드 CSI-RS 기반 기법
이하에서는 non-precoded CSI-RS 기반 기법인 Class A와 beamformed CSI-RS 기반 기법인 Class B의 하이브리드 CSI-RS 기반 기법을 운영하는 경우에 있어서 필요한 시그널링 방법에 대해 제안한다.
본 명세서에서 Class A는 현재 Rel-13에서 정의된 Rel-13 코드북을 이용하는 경우와, Rel-13 코드북아 확장 흑은 수정된 형태로 {20, 24, 28, 32} CSI-RS 포트를 지원하도록 Rel-14에서 새롭게 정의되는 Rel-14 코드북을 이용하는 경우를 포함할 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 Class A에서 사용되는 코드북을 、(： lass A' 코드북이라 지칭하기로 한다.
Rel-13 코드북의 경우, UE는 기지국으로부터 코드북 파라미터인 Nl, N2,
68
대체용지 (규칙제 26조) 01, 02 및 코드북 구성 (Codebook Config)를 상위 계층 시그널링을 통해 수신하여, 2D 및 /또는 1D 안테나 포트 레이아웃을 지원하게 된다. 1D 안테나 포트 레이아웃의 경우, Codebook Config 1과 4만사용될 수 있다. 또한, N1 N2는 각각 안테나 포트 레이아웃에서 첫 번째 및 두 번째 도메인의 안테나 포트의 수를 나타내며, 01, 02는 각 도메인에 적용되는 oversampling factor를 나타낸다.
Class A CSI 보고를 통한 단말의 채널 정보 (PMI (Precoding Matrix Indicator) , RI (Rank Indicator) 및 /또는 CQI (Channel Quality Indicator) )는 다음과 형태로 피드백될 수 있다.
하이브리드 CSI 보고를 위한 Class A CSI 보고에서는 단말의 채널 방향 (channel direction) 정보가 중요하므로, CQI 피드백은 고려되지 않을 수 있다. PMI의 경우, 단말이 가장 선호하는 (preferred) 단일 PMI만 피드백 /보고하는 경우와, 다수의 PMI들을 피드백 /보고하는 경우로 구분될 수 있다. Ri의 경우, 단말이 피드백 /보고하는 경우와 피드백八 고하지 않는 경우로 구분될 수 있으며 , 보고되지 않는 경우 RI는 、1' (즉, rank 1이 가정됨 )로 제한될 수 있다.
이하에서는 단말의 하이브리드 CSI 보고를 위한 Class A CSI 보고에서의 시그널링 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
A. Single PMI 및 RI
단말은 상위 계층 시그널링을 통해 설정받은 안테나 포트 레이아웃 (N1, N2) , 오버샘플링 인자 (01, 02) 및 /또는 코드북 구성 (Codebook Config)에 대웅하는 Class A 코드북 (또는 CSI 설정 정보)을 기반으로, 가장 선호하는
69
대체용지 (규칙제 26조) PMI와 RI를 선택하고, 이를 기지국으로 보고 /피드백하게 된다.
A- 1 . 제 1 코드북 구성
제 1 코드북 구성의 경우, W1의 빔 그룹은 하나의 빔으로 구성된다. Rank 1의 경우, PMI 인덱스 (또는 W1의 인텍스 ) ( i l )은 0 내지 (N1 *01 *N2 *02-1 )개 범위 내에서 어느 하나의 개수로 설정되며 , 각 빔 그룹간 오버랩되지 않는다. 본 명세서에서 'Rank 1 '은 RI가 1로 설정되었거나, ¾크 값이 하나이거나, 전송 레이어 개수가 하나인 것으로 해석될 수 있다. 이 경우, 단말은 가장 선호하는 RI와 해당 RI에 대웅 /연관되는 PMI 인덱스 il을 기지국에 보고 /피드백할 수 있다. 또는, 단말은 rank 1 (RI = 1 , 또는 전송 레이어 개수 =1 )을 가정하고 가장 선호하는 PMI 인덱스 (또는 W1의 인텍스)을 보고하되 , RI를 PMI와는 독립적으로 기지국에 보고할 수 있다. 단말이 Clas s A를 통해 보고한 RI는, 기지국이 Clas s B 동작 수행 시 빔포밍 백터 생성, 스케줄링 등에 사용할 수 있다. 또한, RI에 의해 지시된 전송 레이어 수 이하의 빔이 기지국의 Class B 동작 수행 시 사용될 수 있다.
A-2 . 제 2 내지 제 4 코드북 구성
저 12 내지 제 4 코드북 구성의 경우, W1의 빔 그룹이 다수의 빔들로 구성될 수 있다. Rank 1의 경우, 2 by 4 빔들로 구성된 빔 그룹에서 제 2 내지 저 코드북 구성에 따라 서로 다른 패턴으로 배열된 4개의 빔이 선택될 수 있다 (도 15 참조) . 이때, 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 서로 중첩 /중복되게 된다. 단말은 이 경우, 가장 선호하는 PMI와 이에 대응되는 /연관된 R: [를 기지국에 보고할 수 있다. 본 명세서에서 PMI에 대웅되는 /연관된 /상웅하는 RI란, PMI를
70
대체용지 (규칙 제 26조) 생성 /도출하기 위해 가정되는 /기초가 되는 RI (또는 전송 레이어 수)를 나타낼 수 있다. 또는, 단말은 rank 1에 상웅하는 (또는 rank 1을 가정하여 획득한) PMI 인덱스 i l을 보고하되, RI는 이와는 독립적으로 /별개로 보고할 수 있다. 단말이 Class A를 통해 보고한 RI는, 기지국이 Class B 동작 수행 시 빔포밍 백터 생성, 스케줄링 둥에 사용할 수 있다. 또한, RI에 의해 지시된 전송 레이어 수 이하의 빔이 기지국의 Clas s B 동작수행 시 사용될 수 있다.
제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI (인텍스) (특히, W1 )들에 의해 특정된 범 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복 /중첩되므로, 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우에는 il이 짝수 흑은 홀수로만 보고되는 것으로 제한되는 등 반드시 특정 비 -중첩 /중복 빔 그룹에 대해서만 단말이 선호하는 빔 그룹 인덱스를 피드백하도록 정의하여, 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
상술한 실시예들에서, 빔 중첩 /중복 등의 문제를 해결하기 위하여, Clas s A 및 Clas s B가 결합된 하이브리드 CS I 기반 기법에서는 Clas s A CS I 보고 시 제 1 코드북 구성 (및 /또는 제 2 코드북 구성〉만을 이용하는 것으로 제한될 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 단말은 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Class A CSI를 보고하는지에 관한 코드북 구성 정보를 기지국에 추가적으로 피드백해줄 수 있다. 즉, 기지국은 RRC signaling을 통해 별도로 코드북 구성을 단말에 지시하지 않으며 (흑은 특정 코드북 구성 (예를 들어, 제 X 코드북 구성 (예를 들어 , x=l ) )을 기본 코드북 구성으로 단말에 설정 /지시) , 단말은 제 1 내지 제 4 코드북 구성 중에서 선호하는 빔들이 많은 코드북 구성을 직접 선택하여, 이를 기지국에 피드백할수 있다.
71
대체용지 (규칙제 26조) 이러한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 (하이브리드) CSI 체인 /절차 내의 새로운 CSI 보고 타입으로 정의될 수도 있고 (그리고 /또는 기존 CSI 보고 타입과 joint encoding될 수도 있음), 별도로 다른 UL 전송 절차에서 수행되도록 정의 /설정 /트리거될 수 있다. 즉, 다시 말하면, 코드북 구성 정보는 새로운 CSI 보고 타입으로 정의되거나 레가시 보고 타입과 함께 joint encoding되어 하나의 (하이브리드) CSI 체인 /절차 내에서 기지국에 피드백될 수 있다. 또는, 코드북 구성 정보는 하이브리드 CSI 체인 /절차와는 별도의 UL 전송 절차에서 기지국에 피드백될 수도 있다. 이는, 코드북 구성 정보는 CSI와는 독립적으로 기지국에 보고되거나, CSI와 조인트 인코딩되어 기지국에 보고될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. 제 2 내지 제 4 코드북 구성은 제 1 코드북 구성을 포함하는 빔 그룹으로 구성되기 때문에 , 본 실시예에 따른 코드북 구성 정보 피드백 동작은 Horizontal 및 Vertical angle spread에 따라 적웅적으로 빔포밍을 적용할 수 있다는 장점을 갖는다.
상술한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 하이브리드 CSI 체인 /절차와 연관되어 동작될 수 있을 뿐만 아니라, 비 -하이브리드 체인 /절차 (즉, 하나의 CSI 절차 내에서 하나의 class 타입의 CSI가 보고되는 경우)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어 , 하나의 CSI 절차 내에서 class A (또는 class B) 타입의 CSI만을 보고하도록 설정된 경우에도 기지국은 코드북 구성 정보를 단말에 시그널링해주지 않을 수 있으며, 단말이 직접 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Class A (또는 class B) 타입의 CSI를 보고하는지 (즉, 코드북 구성 정보)를 기지국에 피드백해줄 수 있디-.
B. Multiple PMI 및 RI
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대체용지 (규칙제 26조) 단말은 상위 계층 시그널링을 통해 설정받은 안테나 포트 레이아웃 (N1, N2) , 오버샘플링 인자 (01, 02) 및 /또는 코드북 구성 (Codebook Conf ig)에 대응하는 Class A 코드북 (또는 CSI 설정 정보)을 기반으로, (선호하는) 복수개의 PMI들과 적어도 하나의 RI를 선택하고, 이를 기지국으로 보: έ/피드백하게 된다.
Β一 1. 게 1 코드북 구성
저 U코드북 구성에 있어서, 단말이 복수의 PMI들을 보고하는 경우, 단말은 CQI (channel quality indicator) 및 /또는 SINR (Signal—to— Noise Ratio) 등의 metric을 이용하여 best m개 (m>0)의 PMI를 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. 여기서, "best" 는 CQI 및 /또는 SINR 등의 metric을 기반으로 가장 좋은 최적의 성능의 의미로 사용될 수 있으며, 、、선호되는 (preferred) "와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, "worst"는 "best' '와는 반대의 의미로, 가장 좋지 않은 성능의 의미로 사용될 수 있다. 즉 단말은 PMI의 성능에 기초하여 기설정된 개수의 PMI를 선택하고, 이를 CSI로서 기지국으로 피드백 /보고할 수 있다 .
이때, 복수의 PMI들 (또는 best m개의 PMI)에 대웅 /연계되는 하나의 RI가 함께 보고되거나, 복수의 PMI들 (또는 best m개의 PMI> 각각에 공통적으로 적용될 수 있는 하나의 RI가 함께 보고되도록 정의 /설정될 수 있다. 이 경우, 기지국은 보고된 PMI가 보고된 하나의 공통된 RI에 대웅 /연계된다고 가정하고, (Class B CSI-RS 전송 시) 빔포밍을 수행하게 된다. 단말이 Class A를 통해 보고한 RI는, 기지국이 Class B 동작 수행 시 빔포밍 백터 생성, 스케줄링 등에 사용할 수 있다. 또한, RI에 의해 지시된 전송 레이어 수
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대체용지 (규칙제 26조) 이하의 빔이 기지국의 Clas s B 동작수행 시 사용될，수 있다.
흑은, m개의 PMI들 각각에 (일대일) 대웅 /연계되는 RI들이 보고될 수도 있다. 이 경우, 네트워크는 층분한 유연성 ( full f lexibility)을 가지고, 스케줄링 및 빔포밍을 수행할수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말은 rank 1에 상웅하는 PMI 중에서 CQI 혹은 S INR 등의 metric을 이용하여 best m개의 PM工들을 선택하여 기지국으로 보고하되, 이러한 PMI들과 독립적으로 하나의 RI를 기지국에 보고할 수 있다. 이때 기지국으로 보고되는 RI는 best m개의 PM工들에 공통적으로 적용되는 RI를 나타낼 수 있다.
단말이 Class A를 통해 보고한 RI는, 기지국이 Class B 동작 수행 시 범포밍 백터 생성, 스케줄링 등에 사용할 수 있다. 또한, RI에 의해 지시된 전송 레이어 수 이하의 빔이 기지국의 Class B 동작 수행 시 사용될 수 있다. 또 다른 실시 예로, 단말은 하나의 best PMI와 이에 상웅하는 RI를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , … 등)를 추가 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , … 등)는 기지국의 MU 스케줄링에 이용되어 MU 성능을 향상시킬 수 있다.
B-2 . 제 2 내지 제 4 코드북 구성
제 2 내지 제 4 코드북 구성의 경우, W1의 빔 그룹이 다수의 빔들로 구성될 수 있디- . Rank 1의 경우, 2 by 4 빔들로 구성된 빔 그룹에서 제 2 내지 제 4 코드북 구성에 따라 서로 다른 패턴으로 배열된 4개의 빔이 선택될 수 있다 (도 15 참조) . 이때, 단말은 제 2 , 제 3 또는 제 4 코드북 구성을 기초로 도출한
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대체용지 (규칙제 26조) 다수의 PMI 인덱스를 보고할 수 있으며, CQI 및 /또는 S INR 등의 metric을 이용하여 best m개 (m> 0 )의 PMI들을 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. 이때, m개의 best PMI들에 상웅하는 하나의 R工가 추가로 기지국에 보고될 수 있으며, 기지국은 보고된 PMI가 보고된 하나의 RI에 대웅 /연계된다고 가정하고, 빔포밍을 수행할 수 있다. 또는, 단말은 m개의 best PMI들 각각에 (일대일) 대웅 /연계되는 RI들을 기지국에 보고할 수도 있다. 이 경우, 네트워크는 충분한 유연성을 가지고 스케줄링 및 범포밍을 수행할수 있다.
본 실시예에서, 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI (인덱스 특히 , W1 )들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복 /중첩되므로, 제 3 및 제 4 코드북구성의 경우에는 il이 짝수 혹은 홀수로만 보고되는 것으로 제한되는 등 반드시 특정 비 -중첩 /중복 빔 그룹에 대해서만 단말이 선호하는 빔 그룹 인텍스를 피드백하도록 정의하여, 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말은 rank 1에 상응하는 PMI 중에서 CQI 혹은 S INR 등의 metric을 이용하여 best m개의 PM工들을 선택하여 기지국으로 보고하되, 이러한 PMI들과 독립적으로 하나의 RI를 기지국에 보고할 수 있다. 이때 기지국으로 보고되는 RI는 best m개의 PMI들에 공통적으로 적용되는 RI를 나타낼 수 있다. 단말이 Clas s A를 통해 보고한 RI는, 기지국이 Clas s B 동작 수행 시 빔포밍 백터 생성, 스케줄링 등에 사용할 수 있다. 또한, RI에 의해 지시된 전송 레이어 수 이하의 빔이 기지국의 Class B 동작 수행 시 사용될 수 있다.
본 실시예에서 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI
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대체용지 (규칙제 26조) (인텍스 M특히 , Wl )들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복 /중첩되므로, 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우에는 i l이 짝수 혹은 홀수로만 보고되는 것으로 제한되는 등 반드시 특정 비—중첩 /중복 빔 그룹에 대해서만 단말이 선호하는 빔 그룹 인덱스를 피드백하도록 정의하여 , 피드백 오버해드를 줄일 수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말은 하나의 best PMI와 이에 상웅하는 RI를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , … 등)를 추가 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , ··· 등)는 기지국의 MU 스케줄링에 이용되어 MU 성능을 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예들에서 , 빔 중첩 /중복 등의 문제를 해결하기 위하여 , Clas s A 및 Clas s B가 결합된 하이브리드 CS I 기반 기법에서는 Clas s A CSI 보고 시 제 1 코드북 구성 (및 /또는 제 2 코드북 구성 )만을 이용하는 것으로 제한될 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 단말은 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Clas s A CS I를 보고하는지에 관한 코드북 구성 정보를 기지국에 추가적으로 피드백해줄 수 있다. 즉, 기지국은 RRC signaling을 통해 별도로 코드북 구성을 단말에 지시하지 않으며 (흑은 특정 코드북 구성 (예를 들어, 저 코드북 구성 (예를 들어 , x=l ) )을 기본 코드북 구성으로 단말에 설정 /지시) , 단말은 제 1 내지 제 4 코드북 구성 중에서 선호하는 빔들이 많은 코드북 구성을 직접 선택하여, 이를 기지국에 피드백할 수 있다.
이러한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 (하이브리드) CS I 체인 /절차
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대체용지 (규칙제 26조) 내의 새로운 CSI 보고 타입으로 정의될 수도 있고 (그리고 /또는 기존 CS I 보고 타입과 j oint encoding될 수도 있음) , 별도로 다른 UL 전송 절차에서 수행되도록 정의 /설정 /트리거될 수 있다 . 제 2 내지 제 4 코드북 구성은 제 1 코드북 구성을 포함하는 범 그룹으로 구성되기 때문에 , 본 실시예에 따른 코드북 구성 정보 피드백 동작은 Hori zontal 및 Vert ical angle spread에 따라 적웅적으로 빔포밍을 적용할수 있다는 장점을 갖는다.
상술한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 하이브리드 CSI 체인 /절차와 연관되어 동작될 수 있을 뿐만 아니라, 비—하이브리드 체인 /절차 (즉, 하나의 CS I 절차 내에서 하나의 class 타입의 CS I가 보고되는 경우)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어 , 하나의 CSI 절차 내에서 class A (또는 clas s B ) 타입의 CS工만을 보고하도록 설정된 경우에도 기지국은 코드북 구성 정보를 단말에 시그널링해주지 않을 수 있으며, 단말이 직접 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Class A (또는 class B) 타입의 CSI를 보고하는지 (즉, 코드북 구성 정보)를 기지국에 피드백해줄 수 있다.
C . Single PMI
단말은 상위 계층 시그널링을 통해 설정받은 안테나 포트 레이아웃 (N1 , N2 ) , 오버샘플링 인자 (01 , 02 ) 및 /또는 코드북 구성 ( Codebook Conf ig)에 대웅하는 Clas s A 코드북 (또는 CSI 설정 정보)을 기반으로, Rank 1을 가정하여 가장 (선호하는) 하나의 PMI를 선택하고, 이를 기지국으로 보고 /피드백하게 된다.
제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI (인텍스) (특히, Wl >들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 증복 /중첩되므로, 제 3
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대체용지 (규칙제 26조) 및 제 4 코드북 구성의 경우에는 i l이 짝수 혹은 흘수로만 보고되는 것으로 제한되는 등 반드시 특정 비 -중첩 /중복 빔 그룹에 대해서만 단말이 선호하는 빔 그룹 인텍스를 피드백하도록 정의하여, 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
본 실시예에서 빔 중첩 /중복 등의 문제를 해결하기 위하여 , Clas s A 및 Clas s B가 결합된 하이브리드 CS I 기반 기법에서는 Clas s A CSI 보고 시 저 l l 코드북 구성 (및 /또는 제 2 코드북 구성 )만을 이용하는 것으로 제한될 수 있다. 본 실시예에서, 단말은 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여)
Class A CS I를 보고하는지에 관한 코드북 구성 정보를 기지국에 추가적으로 피드백해줄 수 있다. 즉, 기지국은 RRC s ignal ing을 통해 별도로 코드북 구성을 단말에 지시하지 않으며 (혹은 특정 코드북 구성 (예를 들어, 제 X 코드북 구성 (예를 들어 , x=l ) )을 기본 코드북 구성으로 단말에 설정 /지시) , 단말은 제 1 내지 제 4 코드북 구성 중에서 선호하는 빔들이 많은 코드북 구성을 직접 선택하여, 이를 기지국에 피드백할 수 있다.
이러한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 (하이브리드) CS I 체인 /절차 내의 새로운 CS I 보고 타입으로 정의될 수도 있고 (그리고 /또는 기존 CS I 보고 타입과 joint encoding될 수도 있음) , 별도로 다른 UL 전송 절차에서 수행되도록 정의 /설정 /트리거될 수 있다. 제 2 내지 제 4 코드북 구성은 제 1 코드북 구성을 포함하는 빔 그룹으로 구성되기 때문에, 본 실시예에 따른 코드북 구성 정보 피드백 동작은 Hori zontal 및 Vertical angle spread에 따라 적웅적으로 빔포밍을 적용할 수 있다는 장점을 갖는다.
본 실시예의 코드북 구성 정보의 피드백 동작은' 하이브리드 CSI 체인 /절차와 연관되어 동작될 수 있을 뿐만 아니라, 비—하이브리드
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대체용지 (규칙제 26조) 체인 /절차 (즉, 하나의 CSI 절차 내에서 하나의 class 타입의 CSI가 보고되는 경우)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어 , 하나의 CSI 절차 내에서 class A (또는 class B) 타입의 CSI만을 보고하도록 설정된 경우에도 기지국은 코드북 구성 정보를 단말에 시그널링해주지 않을 수 있으며, 단말이 직접 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Class A (또는 class B) 타입의 CSI를 보고하는지 (즉, 코드북 구성 정보)를 기지국에 피드백해줄 수 있다.
D. Multiple PMI
단말은 상위 계층 시그널링을 통해 설정받은 안테나 포트 레이아웃 (N1, N2) , 오버샘플링 인지" (이 , 02) 및 /또는 코드북 구성 (Codebook Conf ig)에 대웅하는 Class A 코드북 (또는 CSI 설정 정보)을 기반으로, rank 1을 가정하여 (선호하는) 복수개의 PMI들을 선택하고, 이를 기지국으로 보고 /피드백하게 된다.
D-1. 제 1 코드북 구성
저 h 코드북 구성에 있어서, 단말이 복수의 PM: [들을 보고하는 경우, 단말은
CQI (channel quality indicator) 및 /또는 SINR ( Signal— to— Noise Ratio) 등의 metric을 이용하여 best m개 (m>0)의 PMI를 선택하여 기지국에 보고할수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말은 하나의 best PMI와 이에 상응하는 RI를 선택할 수 있디-. 또한, 단말은 worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI, 세 번째 best PMI, …'등)를 추가 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI, 세 번째 best PMI, ··· 등)는 기지국의 MU
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대체용지 (규칙제 26조) 스케줄링에 이용되어 MU 성능을 향상시킬 수 있다.
D-2 . 제 2 내지 제 4 코드북 구성
제 2 내지 제 4 코드북 구성의 경우, 단말은 제 2 , 제 3 또는 제 4 코드북 구성을 기초로 도출한 다수의 PMI 인텍스를 보고할 수 있으며, CQI 및 /또는 S INR 등의 metric을 이용하여 best m개 (m>0 )의 PMI들을 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. 특히, 제 3 및 제 4 코드북 구성의 경우, 서로 인접한 PMI (인덱스) (특히 , wi )들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복 /중첩되므로, 제 3 및 게 4 코드북 구성의 경우에는 i l이 짝수 혹은 홀수로만 보고되는 것으로 제한되는 등 반드시 특정 비 -중첩 /중복 범 그룹에 대해서만 단말이 선호하는 빔 그룹 인덱스를 피드백하도록 정의하여, 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말은 하나의 best PMI와 이에 상웅하는 RI를 선택할 수 있다. 또한, 단말은 worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , ··· 등)를 주가 선택하여 기지국에 보고할 수 있다. worst PMI (및 /또는 두 번째 best PMI , 세 번째 best PMI , … 등)는 기지국의 MU 스케줄링에 이용되어 MU 성능을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 빔 중첩 /중복 등의 문제를 해결하기 위하여 , Clas s A 및 Clas s B가 결합된 하이브리드 CSI 기반 기법에서는 Clas s A CS I 보고 시 저 U 코드북 구성 (및 /또는 제 2 코드북 구성 )만을 이용하는 것으로 제한될 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 단말은 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여 ) Class A CSI를 보고하는지에 관한 코드북 구성 정보를 기지국에 추가적으로 피드백해줄 수 있다. 즉, 기지국은 RRC s ignaling을 통해 별도로
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대체용지 (규칙제 26조) 코드북 구성을 단말에 지시하지 않으며 (혹은 특정 코드북 구성 (예를 들어, 저 코드북 구성 (예를 들어 , x=l) )을 기본 코드북 구성으로 단말에 설정 /지시), 단말은 제 1 내지 제 4 코드북 구성 중에서 선호하는 빔들이 많은 코드북 구성을 직접 선택하여, 이를 기지국에 피드백할 수 있다.
이러한 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 (하이브리드) CSI 체인 /절차 내의 새로운 CSI 보고 타입으로 정의될 수도 있고 (그리고 /또는 기존 CSI 보고 타입과 joint encoding될 수도 있음), 별도로 다른 UL 전송 절차에서 수행되도록 정의 /설정 /트리거될 수 있다. 제 2 내지 제 4 코드북 구성은 거 코드북 구성을 포함하는 빔 그룹으로 구성되기 때문에, 본 실시예에 따른 코드북 구성 정보 피드백 동작은 Horizontal 및 Vertical angle spread에 따라 적웅적으로 빔포밍을 적용할수 있다는 장점을 갖는다.
본 실시예의 코드북 구성 정보의 피드백 동작은 하이브리드 CSI 체인 /절차와 연관되어 동작될 수 있을 뿐만 아니라, 비—하이브리드 체인 /절차 (즉, 하나의 CSI 절차 내에서 하나의 class 타입의 CSI가 보고되는 경우)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 CSI 절차 내에서 class A (또는 class B) 타입의 CSI만을 보고하도록 설정된 경우에도 기지국은 코드북 구성 정보를 단말에 시그널링해주지 않을 수 있으며, 단말이 직접 어떠한 코드북 구성을 사용하여 (또는 기초하여) Class A (또는 class B) 타입의 CSI를 보고하는지 (즉, 코드북 구성 정보)를 기지국에 피드백해줄 수 있다.
제안하는 하이브리드 CSI-RS 기반 기법 중, Class A 설정 /동작 시 하나의 PMI (및 RI) 보고가 설정된 경우에는, Class B 설정 /동작시 PMI一
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대체용지 (규칙제 26조) Config 파라미터 값이 、1'로 설정된 Class B 코드북 (class B PMI- Config=l' 코드북)인 W2— only 코드북 (W2 only feedback)만 사용하는 것으로 제한이 부여될 수 있다. 여기서, W2-orily 코드북이란 W2만을 기준으로 미리 정의된 특정 코드북을 의미하며, 빔 셀렉션과 co-phasing 기능만을 수행하는 코드북에 해당할수 있다.
또한, 상술한 실시예들에서 Class A 동작 시 보고되는 2D PMI는 수직 (vertical) 성분과 수평 (horizontal) 성분으로 분해되어, Class B 동작 시 수직 (혹은 수평) 범포밍에 사용될 수 있다. 즉, 기지국은 class A에서 단말로부터 보고받은 il을 ill과 il2로 분해하여, class B에서 ill 흑은 il2만을 사용하여 빔포밍을 수행할 수 있다. 여기서, ill은 N1 도메인 (즉, 제 1 도메인)의 코드북 인텍스이고, il2는 N2 도메인 (즉, 제 2 도메인)의 코드북 인덱스에 해당한다. 또는, 하이브리드 CSI-RS 기반 기법에 있어서, Class A 설정 /동작은 단말이 ill 또는 il2만을 보고 /피드백하도록 제한될 수 있다. ill 또는 il2가 별도의 CSI 보고 타입으로 정의되거나 기존의 레가시 CSI 보고 타입과 joint encoding 형태로 정의되어 Class A 동작에서 단말이 기지국으로 보고하도록 할수 있다.
2. Class B 및 Class B 조합의 하이브리드 CSI— RS 기반 기법
이하어 1서는, 두 개의 Class B eMIMO-type-ir 이용하는 하이브리드 CSI- RS 기반 기법을 운영하는 경우의 시그널링 방법에 대해 제안한다. Class B는 (K>1) 인 경우와 (K=l)인 경우로 구분될 수 있으며, 여기서 Κ는 단말에 설정된 CSI-RS 자원의 개수를 나타낸다. 따라서, K에 따라 구분되는 class B의
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대체용지 (규칙제 26조) 조합별로 하이브리드 CSI-RS 기반 기법에서의 시그널링 방법을 제안한다. 하이브리드 CSI-RS 기반 기법에서 단말은 첫 번째 eMIMO-type의 경우 상대적으로 긴 주기로, 두 번째 eMIMO-type의 경우 상대적으로 짧은 주기로 CSI를 보고한다.
2-1. Class B (K>1) 및 Class B (K=l) 조합의 경우
첫 번째 eMIMO-type (Class B K>1)에서 , 단말이 기지국에 보고하는 정보 (예를 들어 , CRI, ΡΜΙ, CQI 및 /또는 RI 등)에 따라서 아래와 같은 경우들 (Α~Ε)로 분류할 수 있다.
Α. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 CRI만 보고하는 경우
기지국은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1> )어ᅡ서 K개의 CSI-RS 자원들 각각에 빔포밍을 적용하며, 단말은 이 중 가장 선호하는 자원에 해당하는 CRI를 기지국에 보고할 수 있다 . 이 경우, 기지국은 보고받은 CR工를 기반으로 두 번째 eMIMO— type (class B(K=1> )에서 사용할 빔포밍을 결정하며 , 단말은 레 7("시 코드북 (예를 들어 , 4TX household, Rel-10 8Tx, Rel-12 Tx 및 /또는 Rel-13 8Tx)을 이용하여 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 도출하고, 이를 기지국에 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )에서 !"용할 PMI어 1 대한 정보 (e.g, Class B Ρ Ι- Conf ig=l or 2>는 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1 에서 CRI와 함께 기지국에 보고되거나, 기지국이 단말에 RRC 시그널링을 통해 알려줄 수도 있다. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 CRI와 RI를 함께 기지국에 보고한 경우, 기지국은 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서는
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대체용지 (규칙제 26조) 싱-기 보고된 CRI를 기반으로 범포밍을 수행하여 CSI-RS를 단말로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1> )에서 rank는 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 보고한 RI로 제한되는 것으로 가정하거나 , 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 보고한 RI가 최대 rank (즉, 최대 전송 레이어 수)로 제한되는 것으로 가정할 수 있다. 이 경우, 단말은 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 RI를 저】외한 PMI 및 /또는 CQI만을 보고할 수 있으며, 그 결과 전체 Class B(K>1)+ Class B(K=1) 조합의 하이브리드 CSI 절차의 피드백 오버헤드 및 단말 복잡도가 줄어든다는 효과가 발생한다.
또는, 기지국은 보고할 수 있는 최대 rank를 RRC 시그널링으로 직접 단말에 알려주거나 특정 값으로 사전에 단말에 설정할수도 있다.
또 다른 실시 예로, 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 복수의 CRI를 보고할 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 복수의 CRI들을 기반으로 생성한 빔포밍 계수를 이용하여 1 또는 2 포트에 대한 virtualization을 수행하여 빔포밍을 수행 (즉 CSI-RS를 빔포밍 전송)할 수 있으며 , 단말은 Class B 'PMI-Conf ig=l '에 대웅하는 특정 코드북 (예를 들어 , W2— only 코드북)을 이용하여 (빔포밍되어 전송된 CSI-RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 보고하게 된다. 이에 대한 보다 구체적인 예에 대해서는 도 16을 참조하여 이하에서 후술한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 첫 번째 eMIMO— type에서 복수의 CRI를 보고하는 실시예를 예시한 도면이다. 특히 , 도 16의 실시예에서 (Nl, N2, 01, 02) = (2, 5, 2, 20)가 설정되며 , 첫 번째 eMIMO—
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대체용지 (규칙제 26조) type (class B(K>1> )에서 K=5, Nk=4 (k=l, 2, 3, 4, 5)로 설정된 경우를 가정한다.
도 16을 참조하면, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1> )에서 (5개의 서로 다른 CRI에 대응하는) 5개의 CSI-RS들은 서로 다른 수직 (vertical) 빔포밍으로 전송될 수 있으며 , 단말은 이들 중 특정 CSI-RS (예를 들어 , 선호하는 /최적의 CSI-RS)를 선택하고, 선택한 CSI-RS에 대웅하는 CRI를 기지국에 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 CRI 1 및 3을 선택하여 기지국에 보고한 경우를 가정해볼 수 있다. 이 경우, 기지국은 두 번째 eMIMO— type에서 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )을 통해 단말이 보고한 CRI 1과 3을 이용하여 Class B(K=1)를 설정 /동작 (또는, 빔포밍이 적용된 CSI— RS를 단말로 전송)할 수 있다. 단말은 Class B 'ΡΜΙ— Config=l' 코드북 (즉, W2-only 코드북)을 기반으로 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI를 보고하게 된다. 이때, 첫 번째 eMIMO— type에서 보고되는 (보고 가능한 최대) CRI 수는 기지국이 RRC로 단말에 알려주거나 사전에 최대 CRI 개수가 미리 정의 /설정될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 단말이 첫 번째 eMIMO— type (class B(K>1) )에서 복수의 CRI 및 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 사용할 PMI 구성 관련 파라미터 "PMI-Config"를 보고하는 것으로 설정될 수 있다. 만약 "PMI— Config" 값이 1인 경우, 단말은 앞서 상술한 도 16의 예제와 같이 동작할 수 있다. 만일, 보고되는 다수의 CRI에 상웅하는 SINR 및 /또는 CQI 등으로 대표되는 CRI 구분 metric의 값의 차이가 매우 큰 경우, 단말이 보고하게 되는 다수의 CRI의 효용성아매우 떨어질 수 있디-. 따라서, 이 경우, 단말은 첫 번째
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대체용지 (규칙제 26조) eMIMO-type (class B (K>1) )에서 "PMI-Config" 값을 、、2" (레：가시 코드북 사용을 지시 )로 보고하거나, "PMI-Config" 없이 보고되는 다수의 CRI들이 모두 동일한 값인 경우에는, 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) >에서 "PMI- Config" 값은 2로 가정되는 것으로 사전에 정의 /설정될 수 있다.
또 다른 실시예로, 단말은 도 16의 예제의 첫 번째 eMIMO— type (class
B(K>1) )에서 보고하는 복수의 CRI로서 다수의 worst CRI를 보고할 수도 있다. 예를 들어 , 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) >에서 CRI 2, 4 및 5를 report하면, 2nd eMIMO-type (class B(K=1) )의 빔포밍 시 CRI 2,4 및 5는 배제될 수 있다.
단말은 자신이 보고하는 CRI가 best CRI인지 worst CRI인지를 기지국에 보고할 수 있으며 , 해당 정보는 기지국의 스케줄링에 있어서 보조 정보 (side information)로 활용될 수도 있다. 흑은 단말이 보고해야 하는 CRI가 best CRI인지 흑은 worst CRI인지를 기지국이 RRC로 단말에 알려줄 수도 있다.
B. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 CRI와 PMI를 보고하는 경우
단말은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 복수의 CRI와 각 CR工에 대웅 /연계되는 PMI를 보고할 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )에서 기지국은 복수의 CRI 및 PMI를 기반으로 생성한 빔포밍 계수를 이용하여 1 또는 2 포트에 대한 virtualization을 수행하여 빔포밍을 수행 (즉, CSI-RS를 빔포밍 전송)할 수 있으며 , 단말은 Class B λΡΜΙ— Config=l'에 대응하는 특정 코드북 (예를 들어 , W2-only 코드북)을 이용하여 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 보고하게
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대체용지 (규칙제 26조) 된다. 이에 대한 보다 구체적인 예에 대해서는 도 17을 참조하여 이하에서 후술한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 첫 번째 eMIMO-type에서 복수의 CRI 및 PMI를 보고하는 실시예를 예시한 도면이다. 특히, 도 17의 실시예는 (Nl, N2, 01, 02) = (2, 5, 2, 20)으로 설정되고, 첫 번째 eMIMO- type (class B(K>1) )에서 K=5, Nk=4 (k=l, 2, 3, 4, 5)로 설정되고, 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 Nl = 8로 설정된 경우를 가정한다.
도 17을 참조하면, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 (5개의 서로 다른 CRI에 대웅하는) 5개의 CSI— RS들은 서로 다른 수직 (vertical) 빔포밍으로 전송될 수 있으며 , 단말은 이들 중 특정 CSI— RS들 (예를 들어 , 선호하는 /최적의 CSI-RS들)을 선택하고, 선택한 CSI— RS들에 대웅하는 복수의 CRI와 복수의 CRI에 대웅하는 PMI를 기지국에 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 CRI 1 및 3을 선택하고, CRI 1 및 3에 대웅되는 PMI를 기지국에 보고한 경우를 가정해볼 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 보고받은 CRI 1과 3 및 이에 상웅하는 PMI (혹은 PMI의 서브셋 (subset) )를 이용하여 x-p이로 구성된 포트들에 빔포밍을 구성 /적용하여 Class B(K=1)를 설정 /수행 (즉, class B 타입의 CSI— RS를 빔포밍 전송)하며 , 단말은 Class B W2— only 코드북 (즉, PMI-Conf ig=l ) 이용하여 Γ빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI를 보고할 수 있다.
첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 보고되는 (보고 가능한 최대) CRI 수는 기지국이 RRC로 단말에 알려주거나 사전에 최대 CRI 개수가 미리
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대체용지 (규칙제 26조) 정의 /설정될 수 있다. 첫 번째 eMIMO—type (class B(K>1) )에서 보고되는 PMI는 Rel-10 8Tx 흑은 Rel-12 4Tx와 같이 듀얼 코드북 구조를 가지는 경우에 W1의 인덱스 il으로 한정 /가정될 수 있으며, 이러한 한정 /가정은 이하의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 다수의 CRI에 대응 /연계되는 PMI를 이용한 다양한 빔포밍을 수행 /적용하기 위하여 , 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )의 K=l의 안테나 포트의 수는 특정 값 (예를 들어 , Nl = 8)으로 제한될 수 있다.
C. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 K개의 CSI-RS 자원별로 PMI/RI를 보고하는 경우
첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) W K개의 CSI-RS 자원별로 범포밍이 수행되며, 단말은 각 CSI— RS 자원별로 PMI/RI를 보고할 수 있다. 기지국은 보고받은 PMI/RI의 정보를 이용하여 빔포밍 계수를 계산하고, 계산한 빔포밍 계수를 이용하여 두 번째 eMIMO—type (class B(K=1) )에서의 빔포밍을 수행 (즉, CSI— RS를 범포밍 전송)할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 단말은 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI를 기지국에 보고할수 있다.
최적의 빔포밍을 계산하기 위한 보조 정보 (side information)로 단말은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) >에서 추가적으로 CQI 및 /또는 (best 및 /또는 worst) CRI를 보고할 수도 있다.
첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1> )에서 보고되는 PMI는 Rel-10 8Tx 혹은 Rel— 12 4Tx와 같이 듀얼 코드북 구조를 가지는 경우에 W1의 인덱스 il으로 한정 /가정될 수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) D. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 K'개의 CSI-RS 자원별로 PMI만을 보고하는 경우
첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 K개의 CSI-RS 자원별로 빔포밍을 수행하며, 단말은 rank 1 제한 /가정하에 각 CSI-RS 자원별로 ΡΜΪ를 보고할 수 있다. 기지국은 보고받은 PMI 정보를 이용하여 빔포밍 계수를 계산하고, 계산한 빔포밍 계수를 이용하여 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) >에서의 빔포밍을 수행 (즉, CSI-RS를 빔포밍 전송)할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 단말은 (빔포밍되어 전송된 CSI-RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI를 기지국에 보고할수 있다.
최적의 빔포밍을 계산하기 위한 보조 정보 (side information)로 단말은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 추가적으로 CQI 및 /또는 (best 및 /또는 worst) CRI를 보고할 수도 있다. 이때, B. 실시예에서 보고되는 RI는 재해석되어 단말의 best CRI 보고에 사용될 수도 있다. 다시 말하면, 복수의 CRI가 보고되는 경우에 있어서, RI는 랭크가 아닌, 보고되는 (best) CRI 개수를 가리키는 것으로 재해석될 수 있으며, 이 경우 하나의 RI는 복수의 CRI와 대웅관계를 갖는 것으로 볼 수 있다. 이 경우, CRI 개수를 지시하기 위한 별도의 시그널링이 필요하지 않게 되어, 시그널링 오버헤드가 줄어든다는 장점을 갖는다. 본 방식은 B. 실시예뿐 아니라, RI 및 복수의 CRI가 함께 보고되는 실시예에 모두 동일하게 적용될 수 있다.
E. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )의 전송 포트를 결정하는 경우
첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 기지국은 K개의 CSI-RS
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대체용지 (규칙 제 26조) 자원별로 상이한 Nk를 설정하여 (예를 들어, K=3, Nl=2, Ν2=4, Ν3 = 8) 빔포밍을 수행하며, 단말은 이에 기초하여 best CRI, PMI 및 /또는 RI를 보고할 수 있다. 기지국은 보고받은 CRI 정보를 기초로 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )의 (CSI一 RS) 포트 수를 결정하고, 보고 받은 PMI/RI를 이용하여 범포밍을 수행 /적용하며 , 단말은 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI을 보고할 수 있다. 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 단말은 추 7}적으로 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 사용할 코드북에 관한 정보 (예를 들어 , PMI-Config=l or 2)를 기지국에 보고할 수도 있다.
2-2. Class B (K=l) 및 Class B (K=l) 조합의 경우
첫 번째 eMIMO—type (Class B K=l)에서 , 단말이 기지국에 보고하는 정보 (예를 들어 , PMI, CQI 및 /또는 RI 등)에 따라서 아래와 같은 경우들 (A~C)로 분류할 수 있다.
A. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 PMI/CQI/RI를 보고하는 경우
단말은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 레가시 코드북에 기반하여 PMI/CQI/RI를 보고할 수 있다. 기지국은 첫 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )에서 단말로부터 보고받은 PMI/CQI/RI 정보를 기반으로 두 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )의 빔포밍을 수행 /구성 (즉, 범포밍 적용된 CSI— RS 전송)하며, 단말은 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI을 보고할 수 있다.
일 실시예로서, 기지국은 특정 수직 및 /또는 수평 angle로
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대체용지 (규칙제 26조) virtualization된 빔을 주어진 N1 포트의 서브셋에 매핑을 하고 (예를 들어 , Nl = 4이면 x-pol 두 개에 각각 서로 다른 angle을 갖는 빔을 매핑), 단말은 Class B 2-only 코드북을 이용하여 PMI/CQI/RI를 보고할 수 있다. 기지국은 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고된 CSI를 탕으로 수직 및 /또는 수평의 virtualization을 수행한다.
B. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 PMI만을 보고하는 경우
일 실시예로서, 기지국은 rank 1 제한 /가정 하에 첫 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )에서 Nl = 4로 설정하여 넓게 이격된 (widely spaced) 빔 그룹을 갖는 Rel-12 4Tx 코드북을 설정 /적용하는 것으로 한정할 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )에서 기지국은 단말로부터 보고받은 넓게 이격된 4개의 빔 흑은 4개 빔의 서브셋을 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )에서 설정된 포트에 각각 매핑하여 범포밍을 구성 /설정 /수행하며, 단말은 W2-only 코드북을 이용하여 (빔포밍되어 전송된 CSI-RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다.
다른 실시 예로서, 기지국은 rank 1 제한 /가정 하에 첫 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )어】 Nl = 8로 설정하여 좁게 이격된 (closely spaced) 빔 그룹을 갖는 Rel-10 8Tx 코드북을 설정 /적용하는 것으로 한정할 수도 있다 . 이 경우, 두 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )에서 좀더 단말에 특정된 (UE specific) 빔포밍을 구성하기 위해, 기지국은 단말로부터 보고받은 좁게 이격된 W1을 구성하는 4개의 빔을 선형 결합 (linear combining)하고, 이를 두 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )을 위해 설정된 포트에 각각 매핑하여
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대체용지 (규칙제 26조) 빔포밍을 구성 /설정 /수행하며 , 단말은 W2-only 코드북을 이용하여 (범포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다.
C. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 두 번째 eMIMO- type (class B(K=1) )의 전송 포트를 결정
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 첫 번째 eMIMO-type에서 두 번째 eMIMO-type의 전송 포트를 결정하는 실시예를 예시한 도면이다. 도 18의 실시여 1의 첫 번째 eMIMO-type (class Β(Κ=1> )에서 K=l, 및 Nl = 8로 설정된 경우를 가정한다 .
첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 RRC로 설정된 N1개의 포트 (예를 들어 , Nl=l, 2, 4 또는 8)에 1 또는 2 포트 (co— pol 또는 X-pol) 단위로 각각 빔포밍을 설정 /적용할 수 있다. 본 도면은 2 포트 단위로 범포밍이 적용된 경우를 예시한다. 단말은 각 레벨에서 점선으로 구별되는 포트 쌍 (port—pair) 그룹별 흑은 점선으로 구분되는 포트 쌍 그룹의 서브셋 내의 각 포트 쌍별로 특정 metric (예를 '들어 , RSRP (Reference Signal Received Power) , CQI 및 /또는 SINR> 등을 이용하여 가장 선호하는 포트 쌍을 선택하고 선택한 포트 쌍, 레벨 및 /또는 PMI 정보를 각각 독립적으로 흑은 통합적으로 기지국에 보고할 수 있다. 여기서, 레벨은 몇 개의 포트 쌍으로 그룹핑되는지에 기초하여 정의될 수 있다.
또한, 각 레벨별로 상이한 코드북 (예를 들어 , 레벨 1: Class B 코드북, 레벨 2: Rel-12 4 Tx, 레벨 3: 임의의 6 Τχ 코드북, 레벨 4: Rel-10 8 Tx 코드북 등)이 적용될 수도 있다. 레벨별로 적용되는 코드북 정보는 기지국이 단말에 시그널링해주거나 /알려주거나, 단말이 자신이 사용하는 코드북 정보를
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대체용지 (규칙제 26조) 기지국에 보고할 수도 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )에서 기지국은 보고받은 정보를 바탕으로 포트 수 N2를 결정하여 범포밍을 적용하고, 단말은 (빔포밍되어 전송된 CSI-RS를 기초로 한) PMI/CQI/RI을 보고하게 된다.
또 다른 실시 예로, 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 포트 쌍 및 레벨 정보와 PMI/RI를 보고할수도 있다. 또는 기지국은 단말로부터 보고받은 RI를 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서의 레벨을 나타낸 정보로 새로이 해석하여 사용할 수도 있다. 이 경우, 단말은 첫 번째 eMIMO— type (class B(K=1) )에서 레벨 정보를 별도로 기지국에 보고하지 않을 수 있다.
2-3. Class B (K=l) 및 Class B (K>1) 조합의 경우
Α. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) ) ^서 PMI만을 보고하는 경우
첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 rank 1 7]·정 /제한 하에 Rel— 12 4Tx/8Tx 코드북 또는 household 코드북을 설정 /적용할 수 있으며 , 단말은 PMI만을 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 기지국은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고된 PMI에 대웅하는 4개의 빔 흑은 4개 빔의 서브셋을 수직 또는 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization에 이용할 수 있다. 즉, K가 4 이하로 설정된 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 각 K개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 또는 수평 tilting angle을 가지는 빔포밍을 구성하며, 단말은 각 K개의 CSI-RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQI를 보고하거나, best CRI와 이에
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대체용지 (규칙제 26조) 대응 /연계되는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다.
B. 단말이 첫 번째 eMIMO— type (class B (K=l) )에서 PMI/RI를 보고하는 경우
첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 rank 1 가정 /제한 하에 Rel-12 4Tx/8Tx 코드북 또는 household 코드북을 설정 /적용할 수 있으며 , 단말은 PMI 및 RI를 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO— type (class B(K>1> )에서는 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고된 PMI와 RI에 대웅되는 빔 그룹을 이용하여 K개의 수직 흑은 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization에 이용할 수 있다.
예를 들어 , Rel-12 Tx 코드북이 설정된 첫 번째 eMIMO-type (class
B(K=1) >에서 RI가 3으로 보고된 경우, 총 8개의 범이 W1으로 구성되지만, 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) >에서 K=4인 경우, 기지국은 8개의 빔 중 4개의 빔을 선택하여 virtualization을 구성할 수 있다. 선택의 예로서, W1 빔 그룹내의 빔을 순차적으로 적용하여 virtualization이 구성될 수 있다. 또는, 첫 번째 eMIMO-type (class 8 (1>1) )에서 ' 1«2 only 코드북이 사용되는 경우, RI의 최대 값은 RRC로 설정받는 두 번째 eMIMO— type (class B(K>1) )의 K에 따라서 결정될 수 있으며 , 예를 들어 , Κ=2인 경우 RI의 최대값은 2로 결정될 수 있다.
두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 각 K개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 또는 수평 tilting angle을 가지는 빔포밍을 구성하며, 단말은 각 K개의 CS工ᅳ RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQ工를 보고하거나, best CRI와 이에 대응 /연계되는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할수 있다.
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대체용지 (규칙제 26조) 또 다른 예제로, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 W2 only 코드북을 사용하는 경우 보고되는 RI에 따라, 두 번째 eMIMO— type (class B(K>1 에서 사용 /활성화되는 CSI-RS 자원 수가 결정될 수 있다. 일 예로서, 보고되는 RI와 CSI-RS 자원 수가 동일하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고된 RI가 2, K가 4 인 경우, 두 번째 eMIMO-type 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 사용 /활성화되는 CSI-RS 자원 수는 、2 '로 결정될 수 있다. 이 경우, 단말은 두 번째 eMIMO- type (class B(K>1) )에서 2개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 혹은 수평의 tilting angle을 가지는 빔포밍을 구성하여, 2개의 CSI— RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQI를 보고하거나, best CRI와 이에 상웅하는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할수 있다.
C. 두 번째 eMIMO—type (K>1)에서 PMI— Conf ig=l로 설정된 경우 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 기지국은 Rel-12 4Tx/8Tx 코드북 또는 household 코드북을 설정 /적용할 수 있으며, 단말은 PMI 및 /또는 RI를 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서는 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고된 PMI 및 /또는 RI에 대웅되는 빔 그룹을 이용하여 K개의 수직 혹은 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization에 이용할수 있다.
예를 들어 , Rel-12 4Tx 코드북이 설정된 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) >에서 RI가 3으로 보고된 경우, 총 8개의 빔이 W1으로 구성되지만, 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서 K=4인 경우, 기지국은 8개의 빔 중 4개의 범을 선택하여 virtualization을 구성할 수 있다. 선택의 예로서, W1
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대체용지 (규칙제 26조) 빔 그룹내의 빔을 순차적으로 적용하여 virtualization이 구성될 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) >에서 기지국은 각 K개의 CSI-RS 자원별로 Class B PMI-Config=l (즉, W2 only 코드북)를 설정받아, Nk(k=l,2, '··,Κ)로 구성된 포트의 co-pol 혹은 X— pol별로 상이한 빔포밍을 수행할 수 있으며, 단말은 W2 only 코드북을 이용하여 (빔포밍되어 전송된 CSI— RS를 기초로 한) PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다. 혹은 K개의 CSI-RS 자원 중 best CRI에 상웅하는 자원에 대하여 W2 only 코드북을 이용하여 PMI/RI/CQI를 보고할 수도 있다.
또 다른 예제로, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 Nl = 4, 두 번째 eMIMO-type (class B (K>1) )에서 K=2, Nk=8로.설정된 경우를 7정해볼 수 있다. 이 경우, 첫 번째 eMIMO-type (class B (K=1) )을 이용하여 보고되는 PMI의 개수가 Rank 1-2인 경우 il이 대표하는 빔은 4개, Rank 3-4의 경우 il이 대표하는 빔은 8개 (서로 다른 4개의 직교 범 쌍 (orthogonal beam pair) )일 수 있다. 따라서, Rank 3-4인 경우, 총 8개의 빔을 두 개의 CSI- RS 자원들에 매핑하여 빔포밍이 구성되며, 두 번째 eMIMO—type (class B(K>1> )에서 단말은 Κ개의 CSI-RS 자원별로 W2 only 코드북을 이용하여 PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다. 혹은 K개의 CSI-RS 자원 중 best CRI에 상웅하는 자원에 대하여 W2 only codebook을 이용하여 PMI/RI/CQI를 보고할 수도 있다. Rank 1-2인 경우는 K=l로 한정하여 이와 동일한 동작을 수행할 수 있다.
상술한 실시예를 일반화하면, 첫 번째 eMIMO-type (class B(K=1) )에서 보고되는 RI에 기초하여 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )에서
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대체용지 (규칙 제 26조) 사용 /활성화되는 CSI-RS 자원 수인 K가 설정 /결정될 수 있으며 , 두 번째 eMIMO-type (class B(K>1) )의 Nk=2 또는 4인 경우에도 Nk=8인 경우의 K를 정수배로 확장 적용하거나, 동일한 K에 대하여 8개의 빔의 서브셋을 선택하여 적용할 수 있다. 예를 들어, RI=3인 경우, Nk=4인 경우 K=4로, Nk=2인 경우 K=8로 설정될 수 있다. 이러한 실시예는 Class A + Class B(K>1) 조합의 하이브리드 CSI 절차에도 동일 /유사하게 적용될 수 있다.
2— 4. Class B (K1>1) 및 Class B (K2>1) 조합의 경우
Α. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 CRI만 보고하는 경우
일 실시예로서 , 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 복수의 CRI를 보고할 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) )에서 기지국은 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 보고받은 복수의 CRI를 기반으로 생성한 범포밍 계수를 이용하여, K2개의 CSI-RS 자원별로 수직 혹은 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization을 상이하게 적용할 수 있다. 이때, 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 보고하는 복수의 CRI의 개수는 K2개 이하로 한정할 수 있다. 혹은 단말이 보고하는 CRI 개수에 따라 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) )에서 사용 /활성화되는 CSI— RS 자원 수가 결정될 수 있다. 예를 들어, 보고된 CRI의 개수가 2이고, Kl=4, Κ2 = 4로 설정된 경우, 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) )에서 실제로 사용 /활성화되는 CSI-RS 자원 수는 2로 결정될 수 있다. 이 경우, 두 번째 eMIMO-type에서 기지국은 2개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 혹은 수평 tilting angle을 가지는 빔포밍을 구성할 수 있으며, 단말은
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대체용지 (규칙제 26조) CRI개 (본 실시예의 경우 2개)의 CSI-RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQI를 보고하거나, best CRI와 이에 상웅하는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다.
B. 단말이 첫 번째 eMIMO— type (class B(K1>1) )에서 CRI와 그에 상웅하는 PMI를 보고하는 경우
일 실시여 1로서 , 첫 번째 eMIMO— type (class B (K1>1) )에서 단말은 rank
1 가정 /제한 하에 , Rel— 12 4Tx/8Tx 코드북 또는 household 코드북을 설정 /적용하여 , K1개의 CSI-RS 자원에 대한 best CRI와 그에 상응하는 PM工를 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) )에서는 첫 번째 eMIMO— type (class B(K1>1) )에서 보고받은 PMI에 1 "웅하는 4개의 빔 혹은 4개 빔의 서브셋을 수직 혹은 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization에 이용할 수 있다. 즉, K2가 4 이하로 설정된 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) )에서 기지국은 K2개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 혹은 수평 tilting angle을 가지는 빔포밍을 구성하며, 단말은 K2개의 CSI— RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQI를 보고하거나, best CRI와 이에 상웅하는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할 수 있다.
C. 단말이 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 CRI와 그에 상응하는 PMI/RI를 보고하는 경우
일 실시예로서 , 첫 번째 eMIMO-type (class B(K1>1) )에서 단말은 rank 1 가정 /제한 하에 , Rel一 12 4Tx/8Tx 코드북 또는 household 코드북을 설정 /적용하여 , K1개의 CSI-RS 자원에 대한 best CRI와 그에 상웅하는 PMI를 보고할 수 있다. 두 번째 eMIMO— type (class B(K2>1) )에서 기지국은 첫 번째 eMIMO-type (class Β(Κ1>1> )에서 보고받은 ΡΜΙ에 상웅하는 Κ2개의 빔을
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대체용지 (규칙제 26조) 수직 흑은 수평 도메인의 안테나 포트 virtualization에 이용할 수 있다. 두 번째 eMIMO-type (class B(K2>1) >에서 기지국은 K2개의 CSI-RS 자원별로 상이한 수직 혹은 수평 tilting angle을 가지는 범포밍을 구성할 수 있으며, 단말은 K2개의 CSI-RS 자원별로 각각 PMI/RI/CQI를 보고하거나, best CRI와 이에 상웅하는 하나의 PMI/RI/CQI를 보고할수 있다.
이상으로 하이브리드 CSI-RS 기반 기법에서의 시그널링 방법에 관하여 실시예별로 살펴보았다.
본 명세서에서 "rank 1 가정 /제한" 은, "특정 rank 가정 /제한" 으로 일반화될 수 있음은 자명하다. 즉, rank 1 또는 2 가정 /제한 시 결정되는 코드북과 rank 3 또는 4 가정 /제한 시 결정되는 코드북이 상이할 수 있기 때문에, 이와 같이 특정 코드북 세트를 결정하기 위한 용도로서 특정 rank 가정 /제한이 지시될 수 있다. 예를 들어 , 보다 많은 직교 빔들 (orthogonal beams)을 코드북 상에서 고려하기 위한 목적으로, "rank 3, 4 가정 /제한" 또는 "rank 5, 6, 7, 8 가정 /제한" 등이 지시 /설정될 수 있다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 CSI 보고 방법에 관한 순서도이다. 본 순서도와 관련하여 앞서 상술한 실시예들이 동일 /유사하게 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
우선 , 단말은 기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 (non— preceded) 저 CSI-RS 구성에 대한 제 1 설정 정보를 수신할 수 있다 (S1910) . 여기서 제 1 CSI-RS는 Class A 타입의 CSI-RS를 나타낼 수 있다. 제 1 설정 정보는, 게 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 안테나 포트 레이아웃 정보 및 안테나
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대체용지 (규칙제 26조) 레이아웃에 적용되는 오버샘플링 인자 (oversampling factor) 정보를 포함할 수 있으며, 상위 계층 시그널링을 통해 단말로 전송될 수 있다.
다음으로, 단말은 제 1 CSI— RS를 수신할 수 있으며 (S1920) , 게 1 CSI- RS에 기초하여 생성한 제 1 CSI를 기지국으로 보고할수 있다 (S1930) .
마지막으로, 단말은 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 (configuration)에 관한 코드북 구성 정보를 기지국으로 보고할 수 있다 (S1940) . 코드북 구성 정보는 복수의 코드북 구성들 중 적어도 하나의 코드북 구성을 지시할 수 있으며, 복수의 코드북 구성들은 서로 다른 빔 패턴을 갖도록 사전에 정의될 수 있다. 또한, 코드북 구성 정보는 실시예에 따라 제 1 CSI와는 독립적으로 기지국에 보고되거나, 제 1 CSI와 조인트 인코딩되어 기지국에 보고될 수 있다.
단말은 상기 코드북 구성을 기반으로 도출한 복수의 PMI들을 상기 저 U CSI로서 기지국으로 보고할 수 있다. 복수의 PMI들은 CQI 및 /또는 SINR에 기초하여 결정된 기설정된 개수만큼 선택되어 기지국으로 보고될 수 있다. 만일, 코드북 구성에 따라 인접한 PMI들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복되는 경우, 단말이 보고하는 복수의 PMI들은 짝수 혹은 홀수로만 지시되도록 제한될 수 있다.
복수의 PMI들은 전송 레이어 개수가 、1 '로 가정된 상태에서 단말이 보고한 코드북 구성을 기반으로 도출되며, 전송 레이어 개수를 지시하는 RI는 제 1 CSI로서 기지국에 보고되지 않을 수 있다. 또는 복수의 PMI들 중 적어도 하나의 PMI와 연관된 적어도 하나의 RI는 제 1 CSI로서 기지국으로 보고될 수 있다. 적어도 하나의 RI가 제 1 CSI로서 기지국으로 보고되는 경우, 복수의 PMI들 중
100
대체용지 (규칙제 26조) 가장 성능이 좋은 PMI 또는 가장 성능이 나쁜 PMI와 연관된 하나의 RI, 복수의 PMI들에 공통적으로 연관된 하나의 RI, 또는 복수의 PMI들 각각과 연관된 복수의 RI들이 보고될 수 있다.
나아가, 본 순서도에는 도시하지 않았으나, 단말이 기지국으로부터 빔포밍된 (beamformed) 제 2 CSI-RS 기반의 제 2 CSI 보고를 위한 제 2 설정 정보를 수신하고, 상기 제 2 설정 정보에 기초하여 생성한 제 2 CSI를 상기 기지국으로 보고하는 단계가 추가될 수 있다. 여기서 제 2 CSI-RS는 class B 타입의 CSI— RS를 나타낼 수 있다. 이러한 제 2 설정 정보는 제 1 설정 정보와 함께 단일의 CSI 프로세스에 대한 설정 정보에 포함되어 단말에 수신될 수 있다. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다 .
도 20을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (2010)과 기지국 (2010) 영역 내에 위치한 다수의 단말 (2020)을 포함한다.
기지국 (2010)은 프로세서 (processor, 2011) , 메모리 (memory, 2012) 및 RF부 (radio frequency unit, 2013)을 포함한다. 프로세서 (2011)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (2011)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (2012)는 프로세서 (2011)와 연결되어, 프로세서 (2011)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (2013)는 프로세서 (2011)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
101
대체용지 (규칙제 26조) 단말 (2020)은 프로세서 (2021) , 메모리 (2022) 및 RF부 (2023)을 포함한다. 프로세서 (2021)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및 /또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (2021)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (2022)는 프로세서 (2021)와 연결되어 , 프로세서 (2021)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부 (2023)는 프로세서 (2021)와 연결되어 , 무선 신호를 송신 및 /또는 수신한다.
메모리 (2012, 2022)는 프로세서 (2011, 2021) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서 (2011, 2021)와 연결될 수 있디-. 또한, 기지국 (2010) 및 /또는 단말 (2020)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는 다중 안테나 (multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대웅하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후와 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어,
102
대체용지 (규칙제 26조) 펌웨어 ( fir丽 are ) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 AS ICs ( applicat ion speci fic integrated circuit s ) , DSPs (digital signal proces sors ) , DSPDs (digital signal processing devices ) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( field programmable gate arrays ) , 프로세서 , 콘트를러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
【산업상 이용가능성】
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.
103
대체용지 (규칙제 26조)

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
다중 안테나 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information)를 보고하는 방법에 있어서 ,
기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 (non-precoded) 제 1 채널 상태 정보- 참조 신호 (CSI— RS: CSI一 Reference Signal) 구성어 1 대한 저] 1 설정 정보를 수신하는 단계;
상기 제 1 CSI-RS를 수신하는 단계;
상기 제 1 CSIᅳ RS에 기초하여 생성한 상기 제 1 CSI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 및
상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 (configuration)에 관한 코드북 구성 정보를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 포함하는, CSI 보고 방법 .
【청구항 2】
제 1 항에 있어서, '
상기 제 1 설정 정보는, 상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 안테나 포트 레이아웃 정보 및 상기 안테나 레이아웃에 적용되는 오버샘플링 인자 (oversampling factor) 정보를 포함하며 , 상위 계층 시그널링 (higher layer signaling)을 통해 상기 단말로 전송되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 3】
제 2 항에 있어서,
상기 코드북 구성 정보는 복수의 코드북 구성들 중 적어도 하나의 코드북
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대체용지 (규칙제 26조) 구성을 지시하되,
상기 복수의 코드북 구성들은서로 다른 빔 패턴을 갖도록 사전에 정의되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 4】
제 3 항에 있어서,
상기 코드북 구성 정보는 상기 제 1 CSI와는 독립적으로 상기 기지국에 보고되거나, 상기 제 1 CSI와 조인트 인코딩되어 상기 기지국에 보고되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 5】
제 4 항에 있어서,
상기 코드북 구성을 기반으로 도출된 복수의 프리코딩 행렬 지시자 (PMI: Precoding Matrix Indicator)들이 상기 제 1 CSI로서 상기 기지국으로 보고되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 6]
제 5 항에 있어서,
상기 복수의 PMI들은 CQI (Channel Quality Indicator) 및 /또는 SINR (signal— to— interference— plus— noise ratio)에 기조하여 결정된 기설정된 개수만큼 선택되어 상기 기지국으로 보고되는, csr보고 방법 .
【청구항 7】
제 6 항에 있어서,
상기 코드북 구성에 따라 인접한 PMI들에 의해 특정된 빔 그룹간에 2개의 동일한 빔들이 중복되는 경우, 상기 복수의 PM工들은 짝수 혹은 홀수만을
105
대체용지 (규칙 제 26조) 지시하도록 제한되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 8】
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 PMI들은 전송 레이어 개수가 、； L'로 가정된 상태에서 상기 코드북 구성을 기반으로 도출되며,
상기 전송 레이어 개수를 지시하는 RI (Rank Indicator)는 상기 CSI로서 상기 기지국으로 보고되지 않는, CSI 보고 방법.
【청구항 9]
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 ？！^들 중 적어도 하나의 PMi와 연관된 적어도 하나의 RI가 상기 제 1 CSI로서 상기 기지국으로 보고되는, CSI 보고 방법.
【청구항 10】
제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 RI가 상기 제 1 CSI로서 상기 기지국으로 보고되는 경우,
상기 복수의 ？ 들 중 가장 성능이 좋은 PMI 또는 가장 성능이 나쁜 PMI와 연관된 하나의 RI, 상기 복수의 PMI들에 공통적으로 연관된 하나의 RI, 또는 상기 복수의 ？^들 각각과 연관된 복수의 RI들이 보고되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 11】
제 6 항에 있어서,
싱-기 기지국으로부터 빔포밍된 (beamformed) 제 2 CSI-RS 기반의 제 2
106
대체용지 (규칙제 26조) CSI 보고를 위한 제 2 설정 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제 2 설정 정보에 기초하여 생성한 제 2 CSI를 상기 기지국으로 보고하는 단계; 를 더 포함하는, CSI 보고 방법 .
【청구항 12]
제 11 항에 있어서, .
상기 제 1 설정 정보 및 상기 제 2 설정 정보는 단일의 CSI 프로세스에 대한 설정 정보에 포함되어 상기 단말로 수신되는, CSI 보고 방법 .
【청구항 13]
다중 안테나 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 (CSI: Channel State Information)를 보고하는 단말에 있어서 ,
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 ; 및
상기 RF 유닛을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
기지국으로부터 프리코딩 되지 않은 (non-precoded) 제 1 채널 상태 정보- 참조 신호 (CSI— RS: CS工一 Reference Signal) 구성에 대한 제 1 설정 정보를 수신하고,
상기 제 1 CSI-RS를 수신하고,
상기 제 1 CSI— RS에 기초하여 생성한 상기 제 1 CSI를 상기 기지국으로 보고하고,
상기 제 1 CSI를 생성하는 데 기초가 되는 코드북 구성 (configuration)에 관한 코드북 구성 정보를 상기 기지국으로 보고하는, 단말.
107
대체용지 (규칙제 26조)
【청구항 14】
제 13 항에 있어서,
상기 코드북 구성 정보는 복수의 코드북 구성들 중 적어도 하나의 코드북 구성을 지시하되,
상기 복수의 코드북 구성들은 서로 다른 빔 패턴을 갖도록 사전에 정의되는, 단말.
【청구항 15】
제 14 항에 있어서,
상기 코드북 구성 정보는 상기 CS工와는 독립적으로 상기 기지국에 보고되거나, 상기 CS I와조인트 인코딩되어 상기 기지국에 보고되는, 단말.
대체용지 (규 Γ 26조)
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