WO2019143226A1 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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

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강지원
박해욱
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Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보 (channel state information) 보고를 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기지국으로부터 하향링크 채널 (downlink channel) 에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 (configuration information) 를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터, 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI— RS를 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 의해 피드백 정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 피드백 정보 (feedback information) 를 이용하여, 상기 기지국으로 상기 CSI 보고를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게 채널 상태 정보 (channel state inf ormation )를 송수신하기 위한 방법 및 이를 지원하는장치에 관한것이다
【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 서비스를 요구하므로, 보다발전된 이동통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 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 (Massive MIMO : Massive Multiple Input Multiple Output) , 전이중 (In-band Full Duplex) , 비직교 다중접속 (NOMA: Non-Orthogonal
Multiple Access ) , 초광대역 (Super wideband) 지원, 단말 네트워킹 ( Device Networking) 등다양한기술들이 연구되고있다.
【발명의상세한설명】
【기술적 과제】
본 명세서는,무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 보고 즉, 피드백 의 오버헤드를감소시키는 방법을제안한다.
구체적으로, 본 명세서는, 채널의 성김 특성 (sparsity)를 고려하여 전체 정보에 대한 피드백이 아닌, 일부 유효한 (valid) 정보에 대한 피드백만을 수행하는방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 자식을 가진 자에게 명확하게 이해될수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보 ( channel state information) 보고를 수행하는 방법에 있어서 , 상기 방법은 기지국으로부터 하향링크 채널 ( downlink channel )에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( confi gurat ion information) # 수신하는 단계 ; 상기 기지국으로부터, 상기 CSI보고를위한적어도하나의 CSI-RS를수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 의해 피드백 정보를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 피드백 정보 ( feedback inf ormation)를 이용하여 , 상기 기지국으로 상기 CSI 보고를 수행하는 단계를 포함하되 상기 설정 정보는, 상기 피드백 정보의 산출과 관련된 적어도 하나의 유효 영역 (valid region)에 대한정보를포함하며 상기 피드백 정보는 특정 유효영역에 포함되는 적어도 하나의 채널 행렬 요소 (channel matrix element)에 대한 위치 정 imposition information) ¾ ¾J: (value ) ·% 5L¾¾·
Figure imgf000005_0001
$_!ᄃ
또한 본발명의 실시 예에 따른상기 방법에 있어서 상기 적어도하나의 유효 영역에 대한 정보는, 각 유효 영역의 중심 (center) 채널 행렬 요소의 위치 각유효영역의 범위 및/또는각유효영역의 인덱스 n ex를포함할 수있다
또한 본발명의 실시 예에 따른상기 방법에 았어서 상기 피드백 정보를 산출하는 단계는 상기 적어도 하나의 - 에 대한 측정에 기반하여 제 채널 행렬을 생성하는 단계; 미리 설정된 변환 행렬 ( transform matrix)을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여 , 제 2 채널 행렬 (channel matrix)을 생성하는 단계 상기 제 채널 행렬에 상기특정 유효영역을적용하여 제 3채널 행렬을 생성하는 단계 및 상기 제 3 채널 행렬을 양자화하여 상기 피드백 정보를 산줄하는단계를포함할수있다
또한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서 상기 제 2 채널 행렬에상기특정유효영역을적용하여 상기 제 채널 행렬을생성하는단계는 상기 제 2채널행렬의요소들중미리 설정된임계 값조건을만족하는요소들을 제외한나머지요소들을 으로설정하는단계를포함할수있다
또한 본발명의 실시 예에 따른상기 방법에 있어서 상기 설정 정보는 상기 하향링크 채널과 관련된 각도 정보 (angular information) # 더 포함하며, 상기 제 2 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여, 상기 제 3 채널 행렬을 생성하는 단계는, 상기 제 2 채널 행렬의 요소들 중 상기 각도 정보에 기반하여 설정된특정 요소들을제외한나머지 요소들을 0으로설정하는 단계를포함할수있다.
5 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 각도 정보는
AoD (angle of departure ) 및상기 AoD의 지원 영역을포함하며 , 상기 특정 요소들은 상기 AoD 및 상기 지원 영역을 이용하여 설정된 중심 요소 및 상기 중심요소를기준으로하는일정 범위 내에 위치하는요소들을포함할수있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른상기 방법에 있어서, 상기 미리 설정된 10 변환 행렬은, 상기 단말 및 기지국 간에 공유된 공간 회전 행렬 spatial rotation matrix)에 기반하여 설정되며 , 상기 피드백 정보는, 상기 공간 회전 행렬과 관련된 공간 회전 파라미터 ( spatial rotation parameter)를 포함할수있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 방법에 있어서, 상기 제 1 채널 15 행렬은, 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 의한 채널 공분산 행렬 channel covariance matrix)일수있다.
또한, 본발명의 실시 예에 따른상기 방법에 있어서, 상기 적어도하나의 유효영역의 수에 대한정보를상기 기지국으로부터 수신하는단계를더 포함할 수있다.
20 본발명의 실시 예에 따른무선통신시스템에서 채널상태 정보 ( channel state information) 보고를 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛과 상기 RF 유닛과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기지국으로부터 하향링크 채널 (downlink channel)에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration information)¾· 수신하고; 상기 기지국으로부터, 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 수신하고; 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 의해 피드백 정보를 산출하며; 및 상기 산출된 피드백 정보 (feedback inf ormation )를이용하여, 상기 기지국으로상기 CS I 보고를 수행하도록 제어하되 상기 설정 정보는,상기 피드백 정보의 산출과 관련된 적어도 하나의 유효 영역 (valid region)에 대한 정보를 포함하며, 상기 피드백 정보는, 특정 유효 영역에 포함되는 적어도 하나의 채널 행렬 요소 (channel matrix element)에 대한위차정보 (position information) 및 ¾]:(Value)을포함할수있다 .
또한,본발명의 실시 예에 따른상기 단말에 있어서,상기 적어도하나의 유효 영역에 대한 정보는, 각 유효 영역의 중심 (center) 채널 행렬 요소의 위치 , 각유효영역의 범위 , 및/또는각유효영역의 인덱스 (index)를포함할 수있다.
또한,본발명의 실시 예에 따른상기 단말에 있어서,상기 피드백 정보의 산출과관련하여, 상기 프로세서는, 상기 적어도하나의 CSI-RS에 대한측정에 기반하여 제 1 채널 행렬을 생성하며 ; 미리 설정된 변환 행렬 (transform matrix)을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여, 제 2 채널 행렬 (channel
Figure imgf000007_0001
3 채널 행렬을 생성하고 상기 제 3 채널 행렬을 양자화하여, 상기 피드백 정보를산출하도록제어할수있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 단말에 있어서, 상기 제 3 채널 행렬의 생성과 관련하여, 상기 프로세서는, 상기 제 2 채널 행렬의 요소들 중 5 미리 설정된 임계 H조건을 만족하는요소들을 제외한나머지 요소들을 0으로 설정하도록제어할수있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른상기 단말에 있어서, 상기 설정 정보는 상기 하향링크 채널과 관련된 각도 정보 (angular information)를 더 포함하며, 상기 제 3 채널 행렬의 생성과 관련하여, 상기 프로세서는 상기 제 2 10 채널 행렬의 요소들중상기 각도정보에 기반하여 설정된특정 요소들을제외한 나머지요소들을 0으로설정하도록제어할수있다.
본발명의 실시 예에 따른무선통신 시스템에서 채널상태 정보 channel state information ) 보고를수신하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛과 상기 RF 유닛과 15 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 단말로, 하향링크 채널 (downlink channel )에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration inf ormation)를 전송하고 상기 단말로, 상기 CSI 보고를위한적어도하나의 CSI-RS를전송하고 상기 적어도하나의 CSI-RS를 이용하여 상기 단말에 의해 산줄된 피드백 정보 feedback inf ormation )20 포함하는 상기 CSI 보고를 상기 단말로부터 수신하도록 제어하되 상기 설정 정보는, 상기 피드백 정보의 산출과 관련된 적어도 하나의 유효 영역 (valid region )에 대한 정보를 포함하며 , 상기 피드백 정보는, 특정 유효 영역에 포함되는 적어도 하나의 채널 행렬 요소 ( channe l mat rix e lement )에 대한 위치 정보 ( pos i t ion informati on ) 및 ¾ ( va lue )
Figure imgf000009_0001
포함할 수 있다.
【유리한효과】
본 발명의 실시 예에 따르면,채널 정보의 공분산 행렬 정보에서 유의미한 정보를 가지는 부분만을 추출하여 채널 정보를 보고하기 때문에, 채널 정보의 정확성을향상시키면서도낮은오버헤드로도구성할수 있는효과가 있다.
또한,본 발명의 실시 예에 따르면,단말 측에서 수행해야 할 공간 회전 파라미터 (spatial rotation parameter)의 최적화 및 유효영역 설정에 대해서는 특별한 연산 복잡도를 지니는 동작이 없기 때문에 단말 구현에도 용이하다는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을수 있는 효과는 이상에서 언급한효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을가진 자에게 명확하게 이해될수 있을 것이다.
【도면의 간단한설명】
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을설명한다.
1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 의 전체적인 시스템 구조의 일례를나타낸다.
2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크프레임과하향링크프레임 간의 관계를나타낸다.
3NR시스템에서의 프레임 구조의 일례를나타낸다.
4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는자원 그리드 ( resource grid)의 일례를나타낸다.
5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별 자원 그리드의 예들을나타낸다.
도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained 구조의 일례를나타낸다.
7은신호송수신 방법의 일례를나타낸다.
도 8은 SSB구조의 일례를나타낸다.
도 9는 SSB전송의 일례를나타낸다.
도 10은 단말이 DL 시간 동기에 관한 정보를 획득하는 것의 일례를 나타낸다.
11은시스템 정보 ( SI ) 획득과정의 일례를나타낸다.
12는랜덤 액세스절차의 일례를나타낸다.
도 13은 RACH 자원 연관을 위한 SS 블록에 대한 임계값의 일례를 나타낸다.
도 14PRACH의 파워 램핑카운터의 일례를나타낸다.
도 15는 DL채널에 대한공분산행렬 ( covariance matrix)의 각요소에 대한각도영역 ( angular domain)의크기에 대한일례를나타낸다.
16은 본 명세서에서 제안하는 일 실시 예가 적용될 수 있는 CSI 2019/143226 1»(:1^1{2019/000913
9
피드백을위한기지국과단말간시그널링 절차의 일례를나타낸다.
17은 본 명세서에서 제안하는 실시 예가 적용될 수 있는 공간 회전 및
Figure imgf000011_0001
18은 본 명세서에서 제안하는 실시 예가 적용될 수 있는 채널 정보의 5 유효영역 및 각유효영역에 대한인덱스의 일례를나타낸다.
19는 본 명세서에서 제안하는 실시 예가 적용될 수 있는 채널 정보의 유효영역을설정하는구체적인 일례를나타낸다.
20은 본 명세서에서 제안하는 다른 실시 예가 적용될 수 있는 031 피드백을위한기지국과단말간시그널링 절차의 일례를나타낸다.
0 도 21은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 0£1보고를수행하는단말의 동작순서도의 일례를나타낸다.
22는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 031보고를수신하는기지국의 동작순서도의 일례를나타낸다.
23는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 5 장치의 블록구성도를 예시한다.
24는본발명의 일 실시 예에 따른통신 장치의 블록구성도를 예시한다. 도 25는본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 요 모듈의 일례를나타낸다.
26은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 2 요 모듈의 또다른일례를나타낸다.
【발명의 실시를위한형태】 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
10
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.첨부된 도면과 함께 이하에 개시될상세한설명은본 발명의 예시적인 실시형태를설명하고자하는 것이며,본 발명이 실시될수 있는유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을포함한다.그러나,당업자는 본발명이 이러한구체적 세부사항 없이도실시될수 있음을안다.
몇몇 경우,본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로도시될수 있다.
이하에서 , 하향링크 (DL: downlink)는 가지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크 (UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고,수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고,수신기는 기지국의 일부일 수 있다. 기지국은 제 1 통신 장치로, 단말은 제 2 통신 장치로 표현될 수도 있다. 기지국 (BS: Base Station)은 고정국 (fixed station) , Node B, eNB (evolved-NodeB) , gNB (Next Generation NodeB) , BTS (base transceiver system), 액세스 포인트 (AP: Access Point), 네트워크 (5G 네트워크), AI 시스템, RSU ( road side unit), 로봇 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말 (Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며 , UE (User Equipment), MS (Mobile Station), UT (user terminal),
MSS (Mobile Subscriber Station) , SS ( Subscriber Station) , 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
11
AMS (Advanced Mobile Station) , (加丄 크 七죤!:打I丄11크1 ) ,
MTC (Machine-Type Communication) 장치 , M2M (Machine-to-M五chine ) 장치 , D2D (Device-to-Device ) 장치 , 차량 (vehicle) , 로봇 (robot) , AI 모듈등의 용어로대체될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 시·용될 수 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 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. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi) , IEEE 802.16 (WiMAX) , 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 !·용하는 E-UMTS (Evolved UMTS )의 일부이고 LTE-A (Advanced) /LTE-A pro는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 3GPP NR (New Radio or New Radio Access Technology)는 3GPP LTE/LTE-A/LTE-A pr◦의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템 (예, LTE-A, NR)을 기반으로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36. xxx Release 8 이후의 기술을 의미한다. 세부적으로,
3 ?모 36. XXX 1 16336 10 이후의 1/ 기술은 묘-요로 지칭되고, 30?? 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
12
TS 36. xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭된다. 3GPP
NR은 TS 38 . xxx Release 15 이후의 기술을 의미한다. LTE/NR은 3GPP 시스템으로 지청될 수 있다. nxxx’’는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR은 3GPP시스템으로통칭될수있다. 본발명의 설명에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 발명 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할수있다. 예를들어, 다음문서를참조할수있다.
3GPP LTE
- 36.211: Physical channels and modulation
一 36.212: Multiplexing and channel coding
- 36.213: Physical layer procedures
- 36.300: Overall description
- 36.331: Radio Resource Control (RRC)
3GPP NR
- 38.211: Physical channels and modulation
- 38.212: Multiplexing and channel coding
- 38.213: Physical layer procedures for control
- 38.214: Physical layer procedures for data
- 38.300: NR and NG-RAN Overall Description
- 36.331: Radio Resource Control (RRC) protocol specification 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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더욱 많은통신 기기들이 더욱큰통신 용량을요구하게 됨에 따라기존의 radio access technology에 비해 향상된 mobile broadband통신에 대한 필요성이 대두되고있다. 또한다수의 기기 및사물들을연결하여 언제어디서나 다양한서비스를 제공하는 massive MTC (Machine Type Commun丄 cations ) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 reliability 및 latency 에 민감한 서비스/단말을 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이 eMBB ( enhanced mobile broadband communication ) , Mmtc (massive MTC ) , URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 radio access technology 의 도입이 논의되고. 있으며, 본 명세서에서는 편의상 해당 technology 를 NR 이라고 부른다. 은 5G 무선 접속 기술 ( iadio access technology, RAT)의 일례를나타낸표현이다.
NR을 포함하는 새로운 RAT 시스템은 OFDM 전송 방식 또는 이와 유사한 전송 방식을사용한다. 새로운 RAT 시스템은 LTE의 OFDM파라미터들과는다른 OFDM파라미터들을따를수있다. 또는새로운 RAT시스템은기존의 LTE/LTE- A의 뉴머롤로지 (numerology)를 그대로 따르나 더 큰 시스템 대역폭 (예, 100MHz )를 지닐 수 있다. 또는 하나의 셀이 복수 개의 뉴머롤로지들을 지원할 수도 있다. 즉, 서로 다른 뉴머롤로지로 동작하는 하는 단말들이 하나의 셀 안에서공존할수있다.
뉴머로러지 (numerology)는 주파수 영역에서 하나의 subcarrier spacing에 대응한다. Reference subcarrier spacing을 정수 N으로 함으로써, 상이한 111111610107가정의될수있다. 용어 정의
eLTE eNB: eLTE eNB는 EPC 및 NGC에 대한 연결을 지원하는 eNB의 진화 (evolution)이다.
gNB: NGC와의 연결뿐만아니라 을지원하는노드.
새로운 RAN: NR 또는 E-UTRA를 지원하거나 NGC와 상호 작용하는 무선 액세스네트워크.
네트워크 슬라이스 (network slice ) : 네트워크 슬라이스는 종단 간 범위와 함께 특정 요구 사항을 요구하는 특정 시장 시나리오에 대해 최적화된 솔루션을제공하도록 operator에 의해정의된네트워크.
네트워크 기능 (network function) : 네트워크 기능은 잘 정의된 외부 인터페이스와 잘 정의된 기능적 동작을 가진 네트워크인프라 내에서의 논리적 노드.
NG-C: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG2 레퍼런스 포인트 ( ref erence point)에사용되는제어 평면인터페이스.
NG-U: 새로운 RAN과 NGC 사이의 NG3 레퍼런스 포인트 ( ref erence point)에사용되는사용자평면인터페이스.
비 독립형 (Non-standalone) NR: gNB가 LTE eNB를 EPC로제어 플레인 연결을 위한 앵커로 요구하거나 또는 eLTE eNB를 NGC로 제어 플레인 연결을 위한앵커로요구하는배치구성 . 비 독립형 E-UTRA: eLTE eNB가 NGC로 제어 플레인 연결을위한 앵커로 gNB를요구하는배치구성 .
사용자평면게이트웨이: NG-U인터페이스의 종단점 . 시스템일반
1은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 NR£1 전체적인 시스템 구조의 일례를나타낸다.
도 1을 참조하면, NG-RAN은 NG-RA 사용자 평면 (새로운 AS sublayer/PDCP/RLC/MAC/PHY) 및 UE ( Us er Equipment)에 대한 제어 평면 ( RRC ) 프로토콜종단을제공하는 gNB들로구성된다、
상기 gNBXn인터페이스를통해상호연결된다.
상기 gNB는또한, NG인터페이스를통해 NGC로연결된다.
보다구체적으로는, 상기 gNB는 N2 인터페이스를통해 AMF ( Acce s s and Mobility Management Function)로, N3 인터페이스를 통해 UPF ( Us e r Plane Function)로연결된다.
NR (New Rat) 뉴머롤로지 (Numerolocry》 및프레임 (frame) 구조
NR 시스템에서는 다수의 뉴머롤로지 ( nume rology )들이 지원될 수 있다. 여기에서 , 뉴머롤로지는 서브캐리어 간격 ( subcarrier spacing)과 CP (Cyclic Prefix) 오버헤드에 의해 정의될 수 있다. 이 때 , 다수의 서브캐리어 간격은 기본 서브캐리어 간격을 정수 N (또는, // 으로 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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스케일링 (scaling) 함으로써 유도될 수 있다· 또한, 매우 높은 반송파 주파수에서 매우 낮은 서브캐리어 간격을 이용하지 않는다고 가정될지라도, 이용되는뉴머롤로지는주파수 대역과독립적으로선택될수 있다.
또한, NR시스템에서는 다수의 뉴머롤로지에 따른 다양한 프레임 구조들이 지원될수 있다.
이하, NR 시스템에서 고려될 수 있는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 뉴머롤로지 및프레임구조를살펴본다.
NR시스템에서 지원되는다수의 OFDM뉴머롤로지들은표 1과같이 정의될 수있다.
【표 1]
Figure imgf000018_0002
NR 시스템에서의 프레임 구조 (frame structure)와 관련하여 , 시간 영역의 다양한필드의 크기는 =1/(4 / . )의 시간단위의 배수로표현된다. 여기에서 ,
Figure imgf000018_0001
4096 이다. 하향링크 (downlink) 및 상향링크 (uplink) 전송은 7; =(A/_ ./ 100).7; =10ms의 구간을 가지는 무선 프레임 (radio frame)으로 구성된다. 여기에서 , 무선 프레임은 각각 rsf =(A/;ax7Vf/l 000)-7; = lms 의 구간을 가지는 10 개의 서브프레임 ( subframe)들로 구성된다. 이 경우, 상향링크에 대한 한 세트의 프레임들및하향링크에 대한한세트의프레임들이존재할수있다. 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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2는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서상향링크프레임과하향링크프레임간의 관계를나타낸다.
도 2에 나타난 것과 같이 , 단말 (User Equipment, UE)로 부터의 상향링크 프레임 번호 i의 전송은 해당 단말에서의 해당 하향링크 프레임의 시작보다 T =N T이전에 시작해야한다.
뉴머롤로지 M 에 대하여 , 슬롯 (slot)들은 서브프레임 내에서
< e ...,7\^=^니1의 증가하는 순서로 번호가 매겨지고,무선 프레임 내에서
Figure imgf000019_0001
연속하는 OFDM 심볼들로 구성되고, Agmb는, 이용되는 뉴머롤로지 및 슬롯 설정 (slot configuration)에 따라 결정된다. 서브프레임에서 슬롯 nf 의 시작은동일서브프레임에서 OFDM심볼 «,llb의 시작과시간적으로정렬된다. 모든 단말이 동시에 송신 및 수신을 할 수 있는 것은 아니며, 이는 하향링크 슬롯 (downlink slot ) 또는 상향링크 슬롯 uplink; slot)의 모든 OFDM심볼들이 이용될수는없다는것을의미한다.
표 2는 일반 (normal) CP에서 슬롯 별 OFDM 심볼의 개수 (% ), 무선
Figure imgf000019_0002
frames A7subframe,// 프레임 별 슬롯의 개수 ( ), 서브프레임 별 슬롯의 개수 ( )를 나타내며 , 표 3은 확장 (extended) CP에서 슬롯 별 OFDM심볼의 개수, 무선 프레임 별슬롯의 개수,서브프레임 별슬롯의 개수를나타낸다.
【표 2]
Figure imgf000019_0003
2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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Figure imgf000020_0001
【표 3]
Figure imgf000020_0002
도 3은 NR 시스템에서의 프레임 구조의 일례를 나타낸다. 도 3은 단지 설명의 편의를위한것일뿐,본발명의 범위를제한하는것이 아니다.
표 3의 경우, =2인 경우, 즉서브캐리어 간격 (subcarrier spacing, SCS)이 60kHz인 경우의 일례로서, 표 2를 참고하면 1 서브프레임 (또는 프레임 )은 4개의 슬롯들을 포함할 수 있으며 , 도 3에 도시된 1 서브프레임 = {1,2, 4} 슬롯들은 일례로서 , 1 서브프레임에 포함될 수 있는 스롯 ()의 개수는표 2와같이 정의될수있다.
또한, 미니-슬롯 (mini-slot )은 2, 4또는 7심볼 (symbol)들로구성될 수도있고, 더 많거나또는더 적은심볼들로구성될수도있다.
NR 시스템에서의 물리 자원 (physical resource)과 관련하여 , 안테나 포트 (antenna port), 자원 그리드 (resource grid) , 자원 요소 (resource element ) , 자원블록 (resource block) , 캐리어 파트 (carrier part ) 등이 고려될수있다.
이하, NR시스템에서 고려될 수 있는상기 물리 자원들에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저, 안테나 포트와 관련하여, 안테나 포트는 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널이 동일한 안테나 포트 상의 다른 심볼이 운반되는 채널로부터 추론될 수 있도록 정의된다.하나의 안테나포트상의 심볼이 운반되는 채널의 광범위 특성 ( large-scale property)이 다른 안테나 포트 상의 심볼이 운반되는 채널로부터 유추될 수 있는 경우, 2 개의 안테나 포트는 QC/QCL (quasi co-located혹은 quasi co-location) 관계에 있다고할수 있다. 여기에서 , 상기 광범위 특성은 지연 확산 (Delay spread) , 도플러 확산 (Doppler spread), 주파수 쉬프트 ( Frequency shift), 평균 수신 파워 (Average received power) , 수신 타이밍 ( Received Timing) 중하나 이상을포함한다.
4는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 지원하는자원그리드 (resource grid)의 일례를나타낸다.
도 4를 참고하면, 자원 그리드가 주파수 영역 상으로
Figure imgf000021_0001
서브캐리어들로구성되고, 하나의 서브프레임이 14.2 OFDM심볼들로구성되는 것을예시적으로기술하나,이에 한정되는것은아니다.
NR 시스템에서 , 전송되는 신호 (transmitted signal)는
Figure imgf000021_0002
서브캐리어들로 구성되는 하나 또는 그 이상의 자원 그리드들 및
Figure imgf000021_0003
OFDM심볼들에 의해 설명된다 . 여기에서 , ¾<세 ax 이다 . 상기 iV™B axA는최대 전송 대역폭을 나타내고 ,이는,뉴머롤로지들뿐만 아니라 상향링크와 하향링크 간에도달라질수있다.
이 경우,도 5와같이,뉴머롤로지 M및 안테나포트 p별로하나의 자원 그리드가설정될수있다.
5는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 안테나 포트 및 뉴머롤로지 별자원그리드의 예들을나타낸다
뉴머롤로지 나 및 안테나 포트 p에 대한 자원 그리드의 각 요소는 자원 요소 (resource element)로 지칭되며 , 인덱스 쌍 {kj)에 의해 고유적으로
Figure imgf000022_0001
/=0,...,2 \¾1-1는 서브프레임 내에서 심볼의 위치를 지칭한다.슬롯에서 자원 요소를 지칭할 때에는, 인덱스 쌍 江,/)이 이용된다.여기에서, /=0...,^ -l 이다
뉴머롤로지 // 및 안테나 포트 에 대한 자원 요소 (kj)는 복소 값 ( complex value )
Figure imgf000022_0002
해당한다. 혼동 ( confusion)될위험이 없는경우 혹은특정 안테나포트또는뉴머롤로지가특정되지 않은경우에는 , 인덱스들 p//는 드롭 (drop)될 수 있으며 , 그 결과복소 값은 a^j 1또는 ,이 될 수 있다.
또한, 물리 자원블록 (physical resource block)은주파수 영역 상의 Af3 =12연속적인서브캐리어들로정의된다.
Point A는 자원 블록 그리드의 공통 참조 지점 ( common reference point)으로서 역할을하며 다음과같이 획득될수있다.
- PCell다운링크에 대한 offsetToPointA는초기 셀선택을위해 [ 에 의해 사용된 SS/PBCH 블록과 겹치는 가장 낮은 자원 블록의 가장 낮은 서브 캐리어와 point A 간의 주파수 오프셋을 나타내며, FR1에 대해 15kHz 서브캐리어 간격 및 FR2에 대해 60kHz 서브캐리어 간격을가정한리소스블록 단위 (unit )들로표현되고; 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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absoluteFrequencyPointA는 ARFCN (absolute radio-frequency channel number)에서와같이표현된 point A의 주파수-위치를나타낸다. 공통자원블록 ( common resource block)들은서브캐리어 간격 설정 나 에 대한주파수영역에서 0부터 위쪽으로넘버링 ( numbering )된다. 서브캐리어 간격 설정 에 대한 공통 자원 블록 0의 subcarrier ◦의 중심은 'point A'와일치한다. 주파수영역에서 공통자원블록번호 ( number ) RB와 서브캐리어 간격 설정 에 대한 자원 요소 ( k, l)은 아래 수학식 1과 같이주어질수있다.
【수학식 11
Figure imgf000023_0001
여기에서, k 는 k - 0 이 point A를 중심으로 하는 subcarrier에 해당하도록 point A에 상대적으로정의될수있다. 물리 자원블록들은대역폭 사 size 1
파트 ( bandwidth part, BWP) 내에서 0부터 BWiV 까지 번호가매겨지고, > 는 BWP의 번호이다. BWP i에서 물리 자원 블록 "PRB와공통 자원 블록 «CRB 간의 관계는아래수학식 2에 의해주어질수있다.
【수학식 2]
^CRB = WPRB + ^ BWP, i
x厂 start
여기에서, ^WP,;는 BWP가공통자원 블록 0에상대적으로시작하는공통 자원블록일 수 있다. () 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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대역폭파트 (Bandwidth part, BWP)
NR 시스템은 하나의 component carrier (CC) 당 죄대 400 MHz까지 지원될 수 있다. 이러한 wideband CC 에서 동작하는 단말이 항상 CC 전체에 대한 RF 를 켜둔 채로 동작한다면 단말 배터리 소모가 커질 수 있다 혹은 하나의 wideband CC 내에 동작하는 여러 : use case 들 (e.g., eMBB, URLLC, Mmtc, V2X 등)을 고려할 때 해당 CC 내에 주파수 대역 별로 서로 다른 numerology (e.g., sub-carrier spac丄 ng)7}
Figure imgf000024_0001
수 있다. 혹은 ¾¾ 별로 최대 bandwidth 에 대한 capability 가 다를 수 있다. 이를 고려하여 기지국은 wideband CC 의 전체 bandwidth 가 아닌 일부 bandwidth 에서만 동작하도록 단말에게 지시할 수 있으며, 해당 일부 bandwidth를 편의상 bandwidth part (BWP)로 정의한다. BWP 는 주파수 죽 상에서 연속한 resource block (RB) 들로 구성될 수 있으며, 하나의 numerology (e.g., sub-carrier spacing, CP length, slot/mini-slot duration) 에 대응될수있다.
한편, 기지국은 단말에게 configure 된 하나의 CC 내에서도 다수의 BWP 를 설정할 수 있다. 일 예로, PDCCH monitoring slot 에서는 상대적으로 작은 주파수 영역을 차지하는 BWP 를 설정하고, PDCCH 에서 지시하는 PDSCH 는 그보다 큰 BWP 상에 schedule 될 수 있다. 혹은, 특정 BWP 에 UE 들이 몰리는 경우 load balancing 을 위해 일부 UE 들을 다른 BWP 로 설정할 수 있다. 혹은, 이웃 셀 간의 frequency domain inter-cell interference cancellation 등을 고려하여 전체 bandwidth 중 가운데 일부 spectrum 을 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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배제하고 양쪽 묘 모 들을 동일 내에서도 설정할 수 있다 즉 기지국은 wideband CC 와 association 된 단말에게 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 configure 해 줄 수 있으며, 특정 시점에 configured DL/UL BWP ( s ) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 (LI signaling or MAC CE or RRC signalling 등에 의해) activation 시킬 수 있고 다른 configured DL/UL BWP 로 switching 이 (LI signaling or MAC CE or RRC signalling 등에 의해) 지시될 수 있거나 timer 기반으로 timer 값이 expire 되면 정해진 DL/UL BWP 로 switching 될 수 도 있다. 이 때, activation 된 DL/UL BWP 를 active DL/UL BWP 로 정의한다. 그런데 단말이 initial access 과정에 있거나, 혹은 RRC connection 아 set up 되가 전 등의 상황에서는 DL/UL BWP 에 대한 configuration 을 수신하지 못할 수 있는데, 이러한 상황에서 단말이 가정하는 DL/UL BWP 는 initial active DL/UL BWP 라고 정의한다. Self-contained구조
NR 시스템에서 고려되는 TDD (Time Division Duplexing) 구조는 상향링크 (Uplink, UL)와 하향링크 ( Downlink, DL)를 하나의 슬롯 (slot) (또는 서브프레임 (subframe) )에서 모두 처리하는 구조이다. 이는, TDD 시스템에서 데이터 전송의 지연 (latency)을 최소화하기 위한 것이며 , 상기 구조는 self-contained 구조 또는 self-contained 슬롯으로 지칭될 수 있다. () 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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도 6은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 self-contained 구조의 일례를 나타낸다 도 6은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐,본 발명의 범위를 제한하는것이 아니다 、
도 6을 참고하면, legacy LTE의 경우와 같이, 하나의 전송 단위 (예: 슬롯 서브프레임 )이 14개의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 ( symbol )들로구성되는 경우가가정된다.
도 6에서, 영역 602는 하향링크 제어 명역 ( downlink control region)을 의미하고, 영역 604는 상향링크 제어 영역 (uplink control region)을 의미한다. 또한, 영역 602 및 영역 604 이외의 영역 (즉, 별도의 표시가 없는 영역 )은 하향링크 데이터 (downlink data ) 또는 상향링크 데이터 (uplink data )의 전송을위해 이용될 수 있다.
죽, 상향링크 제어 정보 (uplink control information) 및 하향링크 제어 정보 (downlink control information)
Figure imgf000026_0001
하나의 self-contained 슬롯에서 전송될 수 있다. 반면, 데이터 (data)의 경우, 상향링크 데이터 또는 하향링크 데이터가하나의 self-contained슬롯에서 전송될 수있다.
도 6에 나타난 구조를 이용하는 경우, 하나의 self-contained 슬롯 내에서, 하향링크 전송과 상향링크 전송이 순차적으로 진행되며, 하향링크 데이터의 전송 및 상향링크 ACK/NACK의 수신이 수행될수 있다.
결과적으로, 데이터 전송의 에러가 발생하는 경우, 데이터의 재전송까지 소요되는 시간이 감소할 수 있다. 이를 통해, 데이터 전달과 관련된 지연이 최소화될수있다. 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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도 6과 같은 self-contained 슬롯 구조에서, 기지국 (eNodeB, eNB, gNB) 및/또는 단말 (terminal, UE (User Equipment) )이 전송 모드 (transmission mode)에서 수신 모드 (reception mode)로 전환하는 과정 또는 수신 모드에서 전송 모드로 전환하는 과정을 위한 시간 갭 (time gap)이 요구된다. 상기 시간 캡과관련하여, 상기 self-contained슬롯에서 하향링크 전송 이후에 상향링크 전송이 수행되는 경우, 일부 OFDM 심볼 (들)이 보호구간 (Guard Period, GP)으로설정될수있다.. 무선신호송수신방법
도 7은신호송수신방법의 일례를나타낸도아다.
도 7을 참고하면, 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다 (S701). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널 (Primary Synchronization Channel ; P-SCH) 및 부 동기 채널 (Secondary Synchronization Channel ; S-SCH)을수신하여 기지국과동기를맞주고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다.그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널 (Physical Broadcast Channel)를수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조신호 (Downlink Reference Signal ; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다. _
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널 (Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크공유채널 (Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써좀더구체적인시스템정보를획득할수있다 (S702) .
한편,기지국에 최초로 접속하거나 신호 송신을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속·과정 (Random Access Procedure;
RACH)을수행할수있다 (단계 S703내지 단계 S706) . 이를위해, 단말은물리 임의 접속 채널 (Physical Random Access Channel ; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를프리앰블로송신하고 (S703 및 S70引 , PDCCH 및 대응하는 모 대를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다 (S704: S706). 경쟁 기반 RACH의 경우, 주가적으로 중돌 해결 절차 (Contention Resolution Procedure)를수행할수있다.
상술한바와 같은 절차를 수행한단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 송신 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신 (S707) '및 물리 상향링크 공유 채널 (Physical Uplink Shared Channel ; PUSCH) /물리 상향링크 제어 채널 (Physical Uplink Control Channel ; PUCCH) 송신 (S708)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보 (Downlink
Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며,그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 송신하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI ( Channel Quality Indicator) , PMI ( Precoding Matrix 인덱스) , RI ( Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI /PMI /RI등의 제어 정보를 PUSCH및/또는 PUCCH를통해 송신할수 있다.
표 4는 NR시스템에서의 DCI포맷 ( format )의 일례를나타낸다.
【표 4 ]
Figure imgf000029_0001
표 4를참고하면, DCI format 0_0은하나의 셀에서 PUSCH의 스케줄링에 사용된다.
DCI format 0_0에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C- RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. 그리고, DCI format 0_1은 하나의 셀에서 PUSCH를 예약하는 데 사용된다. DCI format 0_1에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 SP-CSI-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC스크램블링되어 전송된다. DCI format 1_0은하나의 DL셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_0에 포함된 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. DCI format 1 1은 하나의 셀에서 PDSCH의 스케줄링을 위해 사용된다. DCI format 1_1에 포함되는 정보는 C-RNTI 또는 CS-RNTI 또는 MCS-C-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. DCI 포맷 2_1은 단말이 전송을 의도하지 않은것으로가정할수있는 PRB () 및 OFDM심볼 (들)을알리는데사용된다.
DCI 포맷 2_1에 포함되는 다음 정보는 INT-RNTI에 의해 CRC 스크램블링되어 전송된다. 초기 접속 (Initial Access , IA) 절차
( 1 ) SSB ( Synchroni zat ion Signal Block) 전송및관련동작
도 8은 SSB구조를 예시한다. 단말은 SSB에 기반하여 셀탐색 ( search ) , 시스템 정보획득, 초기 접속을위한 빔 정렬, DL측정 등을수행할수 있다. SSB는 SS/PBCH ( Synchroni zation Signal /Physical Broadcast channel ) 블록과혼용된다.
도 8을 참조하면, SSB는 PSS , SSS와 PBCH로 구성된다. SSB는 4개의 연속된 OFDM 심볼에 구성되며, OFDM 심볼 별로 PSS , PBCH, SSS/PBCH 및 PBCH가전송된다. PSS와 SSS는각각 1개의 OFDM심볼과 127개의 부반송파로 구성되고, PBCH는 3개의 OFDM 심볼과 576개의 부반송파로 구성된다. PBCH에는 돌라 코딩 및 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)이 적용된다. PBCH는 OFDM 심볼마다 데이터 RE와 DMRS ( Demodulat ion Reference Signal ) RE로 구성된다. RB 별로 3개의 DMRS RE가 존재하며, DMRS RE사이에는 3개의 데이터 RE가존재한다. ( 2 ) 셀탐색 (cell search )
셀 탐색은 단말이 셀의 시간/주파수 동기를 획득하고, 상기 셀의 셀 ID ( Identifier ) (예, Physical layer Cell ID, PCID)를검줄하는과정을 의미한다. PSS는셀 ID그룹내에서 셀 ID를 검출하는데 사용되고, SSS는 셀 ID 그룹을 검출하는데 사용된다. PBCH는 SSB (시간) 인텍스 검출 및 하프- 프레임 검출에사용된다.
단말의 셀탐색과정은하기 표 과같이 정리될수있다.
【표 5】
Figure imgf000031_0001
336개의 셀 내 그룹이 존재하고, 셀 대 그룹 별로 3개의 셀 가 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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존재한다.총 1008개의 셀 1[)가존재하며, 셀 10는수학식 3에 의해 정의될수 있다. :
【수학식 3
<'=3^+^ 여기서,£{0山…, 335}이고, <)4>,!,2}.
여기서/ 1 61111:는 셀 113(예, £ 10)를 나타낸다. 1)113는 셀 10 그룹을 나타내며 3요3를 통해 제공/획득된다. ^1(2)10)는 셀 10 그룹 내의 셀 를나타내며 모크드를통해제공/획득된다.
시퀀스(犯으이미는수학식 4를만족하도록정의될수있다.
【수학식 4]
Figure imgf000032_0001
여기서 , 4' + 7) =(斗 + 4) + ))■( 2이고 ,
ᅣ(6) 5) 4) ,:(3) 2) ,:(1) :(0)]=[1 1 1 0 1 1 이이다.
333시퀀스(犯크이미는수학식 5를만족하도록정의될수있다.
【수학식 5】
6?5$5
Figure imgf000032_0002
,지 =八 ) ) 1!10간 112
0<«<127 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
31
½ (, + 7) = (入, o + 4) +x0 (/))mod 2
여기서,(.+7)= W’.+I)+자 (0)mod2 이고,
[x0(6) x0(5) ⑷ x0(3) x0(2) x0(l) \:0(o)]= [O 0 0 0 0 0 1]
U\ ( 6) Ai (5) (4) (3) i(2)치 (1) Ai(0)]=[0 0 0 0 0 0 이다.
도 9는 SSB전송을예시한다. SSBSSB 주기 (periodicity)에 맞줘 주기적으로 전송된다. 초가 셀 탐색 시에 단말이 가정하는 SSB 기본 주기는 20ms로 정의된다. 셀 접속 후, SSB주기는네트워크 (예, 기지국)에 의해 {5ms, 10ms, 20ms , 40ms, 80ms, 160ms} 중 하나로 설정될 수 있다. SSB 주기의 시작 부분에 SSB 버스트 (burst) 세트가 구성된다. SSB 버스트 세트는 5ms 시간 원도우 (즉, 하프-프레임)로구성되며 , SSBSS 버스트 세트 내에서 최대 L번 전송될 수 있다. SSB의 최대 전송 횟수 은 반송파의 주파수 대역에 따라 다음과 같이 주어질수있다.하나의슬롯은최대 2개의 SSB를포함한다.
- For frequency range up to 3 GHz, L = 4
- For frequency range from 3GHz to 6 GHz, L = 8
- For frequency range from 6 GHz to 52.6 GHz , L = 64
SS 버스트세트내에서 SSB후보의 시간위치는 SCS에 따라다음과 같이 정의될 수 있다. SSB후보의 시간위치는 SSB버스트 세트 (즉, 하프-프레임 ) 내에서 시간순서에 따라 0〜 L-1로인덱싱 된다 (SSB인덱스) .
- Case A - 15 kHz SCS : 후보 SSB의 시작심볼의 인덱스는 {2, 8} + \¥02019/143226 1>(:1'/1 ?2019/000913
32
14 으로주어진다. 반송파주파수가
Figure imgf000034_0001
이하인 경우 11=0, 1이다. 반송파 주파수가 3(3 ~ 6( 인경우 11=0, 1, 2, 3이다.
- 0336 8 - 30 태 303 : 후보 33묘의 시작 심볼의 인덱스는 {4, 8, 16, 20} + 28*11으로주어진다. 반송파주파수가 3
Figure imgf000034_0002
이하인 경우 0=0이다. 반송파주파수가 3 GY{7. -
Figure imgf000034_0003
1이다.
- 03360 - 30
Figure imgf000034_0004
503 : 후보 33모의 시작심볼의 인덱스는 {2, 8 } +
14 으로주어진다. 반송파주파수가 3( 이하인 경우 11=0, 1이다. 반송파 주파수가 3( 〜 6
Figure imgf000034_0005
1, 2, 3이다.
- 0336 0 - 120 내 303 : 후보 33묘의 시작심볼의 인덱스는 {4, 8, 16, 20} + 28 으로주어진다. 반송파주파수가 6(3 보다큰경우 11=0, 1,
2, 3, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18이다.
- 0836 또 - 240 태 303 : 후보 33묘의 시작심볼의 인덱스는 {8, 12, 16, 20, 32, 36, 40, 44} + 56*11으로 주어진다. 반송파 주파수가 6
Figure imgf000034_0006
도 10은단말이 [凡시간동기에 관한정보를획득하는것을예시한다.
단말은 338를 검출함으로써 [ 동기를 획득할 수 있다. 단말은 검출된 386 인덱스에 기반하여 336버스트세트의 구조를식별할수 있고, 이에 따라 심볼/슬롯/하프-프레임 경계를 검출할 수 있다. 검출된 요드묘가 속하는 프레임/하프-프레임의 번호는 번호는 SFN 정보와 하프-프레임 지시 정보를 이용하여식별될수있다. 구체적으로, 단말은 PBCH로부터 10 비트 SFN (System Frame Number) 정보를 획득할수있다 (s0~s9). 10비트 SFN정보중 6비트는 MIB (Master Information Block)로부터 얻어지고, 나머지 4비트는 PBCH TB (Transport Block)으로부터 얻어진다.
다음으로, 단말은 1 비트하프-프레임 지시 정보를획득할수 있다 (C0). 반송파 주파수가 3GHz 이하인 경우, 하프-프레임 지시 정보는 PBCH DMRS를 이용하여 묵시적으로 (implicitly) 시그널링 될수있다. PBCH DMRS는 8개의 PBCH DMRS시퀀스들중하나를사용함으로써 3비트정보를지시한다. 따라서, L=4의 경우, 8개의 PBCH DMRS 시퀀스를 이용하여 지시될수 있는 3비트중 SSB인덱스를지시하고남는 1비트는하프-프레임 지시용도로사용될수있다 마지막으로, 단말은 DMRS 시퀀스와 PBCH 페이로드에 기반하여 SSB 인덱스를 획득할 수 있다. SSB 후보는 SSB 버스트 세트 (즉, 하프-프레임 ) 내에서 시간 순서에 따라 0 ~ L-1로 인덱싱 된다. L = 8 또는 64인 경우, SSB 인덱스의 LSB (Least Significant Bit) 3 비트는 8개의 서로 다른 PBCH DMRS시퀀스를이용하여 지시될수있다 (b0~b2). L = 64인 경우, SSB 인덱스의 MSB (Most Significant Bit) 3 비트는 PBCH를 통해 지시된다 (b3~b引 . L = 2인 경우, SSB 인덱스의 LSB 2 비트는 4개의 서로 다른 PBCH DMRS시퀀스를이용하여 지시될수있다 (b0, bl) . L = 4인경우, 8개의 PBCH DMRS시퀀스를이용하여 지시할수 있는 3비트중 SSB인덱스를 지시하고남는 1비트는하프-프레임지시 용도로사용될수있다山2 ) . (3) 시스템정보획득
도 11은시스템 정보 (SI) 획득과정을 예시한다. 단말은 SI 획득과정을 통해 AS-/NAS-정보를 획득할 수 있다. SI 획득 과정은 RRC_IDLE 상태, RRC_INACTIVE상태, 및 RRC_CONNECTED상태의 단말에게 적용될수있다.
SI는 MIB (Master Information Block)와 복수의 SIB ( System
Information Block)으로 나눠진다. MIB 외의 SI는 RMSI (Remaining Minimum System Information)으로 지칭될 수 있다. 자세한 사항은 다음을 참조할수 있다.
- 대는 SIB1 ( Systemlnf ormationBlockl ) 수신과 관련된 정보/파라미터를 포함하며 SSB의 모묘대를 통해 전송된다. 초기 셀 선택 시, 단말은 SSB를 갖는 하프-프레임이 20ms 주기로 반복된다고 가정한다. 단말은 MIB에 기반하여 TypeO-PDCCH 공통 탐색 공간 (common search space)을 위한 CORESET (Control Resource Set)이 존재하는지 확인할 수 있다 . TypeO-PDCCH 공통 탐색 공간은 PDCCH 탐색 공간의 일종이며, SI 메세지를 스케줄링 하는 PDCCH를전송하는데사용된다. TypeO-PDCCH공통탐색 공간이 존재하는 경우, 단말은 MIB 내의 정보 (예, pdcch-ConfigSIBl)에 기반하여 (i) CORESET을구성하는복수의 연속된 RB와하나이상의 연속된심볼과 (ii) PDCCH 기회 (즉, PDCCH 수신을 위한 시간 도메인 위치 )를 결정할 수 있다. TypeO-PDCCH 공통 탐색 공간이 존재하지 않는 경우, pdcch-Conf igSIBlSSB/SIB1이존재하는주파수위치와 SSB/SIB1이 존재하지 않는주파수범위에 관한정보를제공한다. - S IB1은 나머지 SIB들(이하, SIBx, x는 2 이상의 정수)의 가용성 및 스케줄링(예, 전송주기, SI-원도우사이즈)과관련된 정보를포함한다. 예를 들어, SIB1SIBx가주기적으로방송되는지 on-demand방식에 의해 단말의 요청에 의해 제공되는지 여부를 알려줄 수 있다. SIBx가 on-demand 방식에 의해 제공되는 경우, SIB1은 단말이 SI 요청을 수행하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다. SIB1PDSCH를 통해 전송되며, SIB1을 스케줄링 하는 PDCCHType O-PDCCH 공통 탐색 공간을 통해 전송되며, S IB1은 상기 PDCCH에 의해지시되는 PDSCH를통해 전송된다:
- SIBxSI 메세지에 포함되며 PDSCH를 통해 전송된다. 각각의 SI 메세지는주기적으로발생하는시간윈도우(즉, SI-윈도우) 내에서 전송된다. 랜덤 액세스(Random Access , RA) 절차
단말의 랜덤 액세스절차는표 6및도 12와같이요약할수있다.
12는랜덤 액세스절차의 일례를예시한다.
【표 6】
Figure imgf000037_0001
\¥02019/143226 1»(71710{2019/000913
36
Figure imgf000038_0002
Figure imgf000038_0001
전송할수 있다.
서로 다른 두 길이를 가지는 랜덤 액세스 프리앰블 시원스가 지원된다.긴 시퀀스 길이 8391.255 kHz의 부반송파 간 간격 (subcarrier spacing)으로써 적용되며, 짧은 시퀀스 길이 13915, 30, 60120 kHz의 부반송파 간 간격으로써 적용된다. 긴 시퀀스는 제한되지 않은 세트와 타입 A 및 타입 B의 제한된 세트를 모두 지원하는 반면, 짧은 시퀀스는 제한되지 않은세트만을지원한다.
다수의 RACH프리앰블포맷들은하나또는그아상의 RACH OFDM심볼들, 및 서로 다른 순환 전치 ( cyclic prefix ) 및 가드 시간 ( guard time)으로 정의된다. 사용을위한 PRACH프리앰블구성 ( conf iguration )이 시스템 정보 내단말로제공된다.
Msgl에 대한 응답이 없으면, 단말은 파워 람핑 (powet ramping)으로써 PRACH프리앰블을소정의 회수이내에서 재전송할수있다. 단말은가장최근의 경로 손실 및 파워 램핑 카운터를기반으로 프리앰블의 재전송에 대한 PRACH 전송파워를계산한다. 단말이 빔 스위칭 (beam switching)을수행하는경우, 파워 램핑의 카운터는변하지 않고유지된다.
시스템 정보는 단말에게 SS 블록과 RACH 자원 간의 연관 ( as sociation )을 알려 준다. 도 은 RA H 자원 연관을 위한 SS 블록에 대한 임계값의 일례를 나타낸다
RACH 자원 연관에 대한 SS 블록의 임계값은 RSRP 및 구성 가능한 네트워크를 기반으로 한다 . RACH 프리앰블의 전송 또는 재전송은 임계값을 충족하는 SS블록들을기반으로한다.
단말이 DL-SCH 상에서 랜덤 액세스 응답을수신하면, DL-SCH는 타이밍 정렬정보, RA-프리앰블 ID, 초기 UL허여 grant 및 임시 C-RNTI를제공할 수있다
이러한 정보를 기반으로, 상기 단말은 UL-SCH 상에서 UL 전송을 랜덤 액세스 절차의 Msg3로서 전송할 수 있다. Msg3RRC 연결 요청 및 단말 식별자를포함할수있다.
이에 대한 응답으로서, 네트워크는 Msg4를 전송할 수 있으며, 이는 DL 상에서의 경쟁 해결 메시지로 취급될 수 있다. 이를 수신함으로써, 단말은 RRC 연결된 상태에 진입할수 있다.
각각의 단계에 대한상세한설명은아래와같다:
물리적인 랜덤 액세스 절차를 개시하기 전에, Layer-1higher layer로부터 SS/PBCH 블록 인덱스들의 세트를 수신해야 하며, 이에 해당하는 02019/143226 1>(그1'/1 ?2019/000913
38
RSRP즉정들의세트를 higher layer로제공해야한다.
물리적인 랜덤 액세스 절차를 개시하기 전에, Layer-1이 다음 정보를 higher layer로부터 수신해야 한다:
-물리적 랜덤 액세스 채널 (PRACH) 전송 파라미터들 (PRACH 전송을 위한 PRACH프리앰블 양식,시간자원,및 주파수자원)의 구성 .
- PRACH 프리엠블 시퀀스 세트 (논리적 루트 시퀀스 테이블로의 인덱스, 싸이클릭 쉬프트 (N_CS), 및 세트의 유형 (제한되지 않은 세트,제한된 세트 A, 또는 제한된 세트 B) )、내 루트 시퀀스들 및 이들의 싸이클릭 쉬프트를 결정하가 위한파라미터들.
physical layer의 관점에서, L1 랜덤 액세스 절차는 PRACH 내 랜덤 액세스 프리앰블 (Msgl )의 전송, PDCCH/PDSCH를 : 가지는 랜덤 액세스 응답 ( RAR ) 메시지 (Msg2 ) , 및 적용 가능한 경우, :경쟁 해결을 위한 Msg3 - PUSCH, 및 PDSCH의 전송을포함한다.
랜덤 액세스 절차가 단말로의 "PDCCH 오더 ( order )’’에 의해 개시되는 경우, 랜덤 액세스 프리앰블 전송은 higher layer에 의해 개시되는 랜덤 액세스프리엠블전송과동일한부반송파간간격으로써수행된다.
단말이 하나의 서비스 셀에 대해 두 개의 UL 반송파로 구성되고, 상기 단말이 "PDCCH order’’를 탐지하는 경우에, 상기 단말은 탐지된 "PDCCH order”로부터의 UL/SUL (supplement UL) 지시자 필드 값을 사용하여 해당하는랜덤 액세스프리엠블전송을위한 UL반송파를결정한다
랜덤 액세스프리앰블전송단계와관련하여 , 물리적인 랜덤 액세스절차는 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
39
higher layer 또는 PDCCH order에 의한 PRACH 전송의 요청으로 족발된다. PRACH전송욜위한 higher layer에 의한구성은다음을포함한다:
- PRACH전송을위한구성 .
-프리앰블인덱스, 프리앰블부반송파간간격 , ^RACHtarge. ^ 해당하는 RA_ RNTI ,PRACH자원.
프리앰블은 지시된 PRACH 자원 상에서 선택된 PRACH 양식을 사용하여 전송파워 RAC1此/· )로써 전송된다 .
higher layer 파라미터 SSB-perRACH-Occasion의 값에 의해 하나의 PRACH기회 ( occasion)와연관된 다수의 SS/PBCH블록들이 단말에게 제공된다. SSB-perRACH-Occasion의 값이 1보다 작을 때는, 하나의 SS/PBCH 블록이 1/SSB-per-rach-occas丄 on 연속적인 PRACH 기회들로 매핑된다. 상기 단말에는 higher layer파라미터 cb-preamblePerSSB의 값에 의해 SS/PBCH 블록 당 다수의 프리앰블들이 제공되며/상기 단말은 PRACH 경우 당 SSB 당 프리앰블들의 총 개수를 SSB-perRACH-Occasion의 값 및 cb- preamblePerSSB의 값의 배수로결정한다.
SS/PBCH블록인덱스는다음과같은순서로 PRACH기회들로매핑된다 .
-첫 번째로, 단일 PRACH 기회 ( occasion ) 내 프리앰블 인덱스들의 증가하는순서로매핑
-두 번째로, 주파수 멀티플텍스 PRACH 기회들에 대한 주파수 자원 인덱스들의증가하는순서로매핑 .
-세 번째로, PRACH슬롯내 시간멀티플렉스 PRACH기회들에 대한시간 자원인덱스들의증가하는순서로매핑
-네번째로, PRACH슬롯에 대한인덱스들의증가하는순서로매핑 .
SS/PBCH 블록에 대한 PRACH 기회들로 매핑하기 위한 주기는 프레임
0으로부터 시작하며 , lx '/penod 보다크거나같은 { 2 , 4 } PRACH 구성 주기들 중 가장 작은 값으로서, 이 때 :상기 단말은 higher layer
ATSSB ᅳ
파라미터 SSB-transmitted-SIBl로부터 를획득하며
Figure imgf000042_0001
하나의
PRACH구성주기에 매핑될수있는 SS /PBCH블록들의 개수이다.
랜덤 액세스 절차가 PDCCH order에 、의해 개시되는 경우, higher layer가 요청하면 단말은 사용 가능한 첫 번째 PRACH 기회에서 PRACH를 전송하게 될것이며, 이 때 PDCCH경우수신의마지막심볼과 PRACH전송의 첫 번째 심볼사이의 시간은 N+ A , + A 밀리초보다크거나 같게 되며, 여기서, N시는 PUSCH 처리 용량에 대한 PUSCH 준비 시간에 해당하는
Figure imgf000042_0002
심볼들의 지속 시간 ( durat i on )이고, ABWPSwitehlg 는 사전에 정의되며, ADelay > 0 이다.
PRACH 전송에 대한 응답으로, 단말은 higher layer에 의해 제어되는 윈도우동안해당 RA-RNTI를가지는 PDCCH의 탐지를시도한다 상기 윈도우는 Typel-PDCCH 일반 검색 공간에 대해 단말이 구성된 가장 초기의 제어 자원 세트의 첫 번째 심볼에서 즉프리앰블시퀀스전송의 마지막심볼이후적어도
Figure imgf000042_0003
심볼 이후에 시작한다. 슬롯의 개수로서의 윈도우의 길이는, TypeO-PDCCH 일반 검색 공간에 대한 부반송파 간 간격을 기반으로 higher layer 파라이터 rar-W丄 ndowLength에 의해 제공된다 . () 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
41
단말이 해당하는 원도우내에 RA-RNTI를가지는 PDCCH 및 DL-SCH 전송 블록 ( transport block)을 포함하는 해당 PDSCH를 탐지하면, 상기 단말은 상기 전송 블록을 higher layer로 전달한다. 상기 higher layer는 PRACH 전송과연관된 랜덤 액세스프리앰블식별 ( RAPI D)에 대한전송블록을파싱한다. higher layer가 DL-SCH 전송 블록의 RAR 메시지 (들) 내에서 RAPI D를 식별하면, 상기 higher layer는 physical layer에 업링크를허용하는 것을 지시한다. 이를 physical layer 내와 랜덤 액세스 응답 ( RAR) UL 허여 ( grant )라 한다. higher layer가 PRACH 전송과 연관된 RAPI D를 식별하지 않으면, 상기 higher layer는 physical layer에게 PRACH를 전송하도록 지시할 수 있다. PDSCH 수신의 마지막 심볼과 PRACH 전송의 첫 번째 심볼사이의 최소 시간은 ^TJ+An +05 밀리초와·같으며, 여기서 ᄉ노1은 추가적인 PDSCH DM-RS가구성되고 A^ ³ () 알때 PDSCH 처리 용량 1에 대한
PDSCH수신시간에 해당하는 N\ 심볼들의 경과시간이다.
단말은 해당하는 RA-RNTI 를 가지는 PDCCH 및 탐지된 SS/PBCH 블록 또는수신된 CSI-RS와동일한 DM-RS 안테나포트 QCL ( quasi co-location) 속성을가지는 DL-SCH전송블록을포함하는해당 PDSCH를수신하게 될 것이다. 단말이 PDCCH order에 의해 개시된 PRACH전송에 대한응답으로서 해당 RA- RNTI를가지는 PDCCH에 대한탐지를시도하는 경우, 상기 단말은상기 PDCCH 및 상기 PDCCH order가동일한 DM-RS 안테나포트 QCL속성을 가지고 있는 것으로가정한다.
RAR UL grant는단말 (Msg3 PUSCH )로부터 PUSCH전송을스케줄링한다. 1¾새 III」 양에!;의 내용은, 1 8에서 사작하여 므에서 끝나며, 표 7에서 주어진다. 표 7은 랜덤 액세스응답양크: 내용(0이- 6111:) 필드크기를 보여 준다
【표 7
Figure imgf000044_0004
½353 £>11301 주파수 자원 할당은 상향링크 자원 할당 유형 1에 대한 것이다.주파수 호핑의 경우,주파수 호핑 플래그 필드의 지시를 기반으로, 1^앙3 £>[]3<2 주파수 자원 할당 필드의 첫 번째의 하나 또는 두 개의 비트,
Figure imgf000044_0001
인덱스들로부터 결정된다.
£ 명령
Figure imgf000044_0002
£) 대의 파워를설정하기 위해사용되며, 표
8에 따라 해석된다. 표 83양3 £>1!3(대에 대한 명령
Figure imgf000044_0003
보여 준다 2019/143226 1»(:1^1{2019/000913
43
【표 8】
Figure imgf000045_0004
비경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차에서, 0£1 요청 필드는 비주기적 031 보고가 해당 £> ^전송에 포함되었는지의 여부를 결정하는 것으로 해석된다. 경쟁 기반의 랜덤 액세스 절차에서는, 051요청 필드가유보된다.
Figure imgf000045_0001
이후의 모 대를수신한다
단말이 상기 윈도우내에 해당묘요-! !:를가지는
Figure imgf000045_0002
해당 131广3(¾ 전송블록을탐지하지 않는경우에 , 상기 단말은 랜덤 액세스응답수신 실패를 위한절차를수행한다.
예를 들어, 상기 단말은 파워 램핑 카운터를 기반으로 랜덤 액세스 프리앰블의 재전송을 위한 파워 램핑을 수행할 수 있다 하지만,아래 도 14
Figure imgf000045_0003
이러한파워 램핑 카운터는 변경되지 않고유지된다.
14PRACH의 파워 램핑 카운터의 일례를나타낸다.
14에서, 단말은 자신이 동일한 빔에 대한 랜덤 액세스 프리앰블을 재전송할 때 파워 램핑 카운터를 1 만큼 증가시킬 수 있다. 하지만, 빔이 변경되면,이러한파워 램핑 카운터는변경되지 않고유지된다.
Msg 3 PUSCH 전송과 관련하여, higher layer 파라미터 msg3-tp는 단말에게 상기 단말이 Msg3 PUSCH 전송에 대한 변환 프리코딩 (transform precoding)을 적용해야 하는지의 여부를 지시한다 . 단말이 주파수 호핑을 가지는 Msg3 PUSCH에 전송변환프리코딩을적용하는경우, 두번째홉에 대한 주파수 오프셋이 표 9에 주어진다. 표 9는 주파수 호핑을 가지는 Msg3 PUSCH에 전송에 대한두번째홉에 대한주파수오프셋을보여 준다.
【표 9】
Figure imgf000046_0001
2019/143226 1 1/10公019/000913
45
Msg3 PUSCH 전송을 위한 부반송파 간 간격은 higher layer 파라미터 msg3-SCS에 의해 제공된다. 단말은동일한서비스제공 셀와동일한상향링크 캐리어 상에서 PRACH 및 Msg3 PUSCH을 전송하게 될 것이다. Msg3 PUSCH 전송을위한 UL BWPSystemlnf ormationBlockl에 의해지시된다·
PDSCH 및 PUSCH가동일한부반송파 간 간격을 가질 때 RAR을 전송하는
PDSCH수신의 마지막신호와 단말에 대해 PDSCH 내 RAR에 의해 예정된 해당
Msg3 PUSCH 전송의 첫 번째 신호 사이의 최소 시간은
Figure imgf000047_0001
밀리초와같다.
Figure imgf000047_0002
추가적인 PDSCH DM-RS가구성될 때 PDSCH 처리 용량 1에 대한 PDSCH 수신 시간에 해당하는 심볼들의 경과 시간이고, M,2
Figure imgf000047_0003
타이밍 조정 값이다.
Msg3 PUSCH 전송에 대한 응답으로 단말에 C-RNTI가 제공되지 않은 경우에, 상기 단말은단말경쟁 해결의 식별을포함하는 PDSCH를스케줄링하는 해당 TC-RNTI를가지는 PDCCH를탐지하려 시도한다. 단말경쟁 해결의 식별을 가지는 PDSCH의 수신에 대한 응답으로, 상기 단말은 HARQ-ACK 정보를 PUCCH내에서 전송한다. PDSCH수신의 마지막심볼과이에 해당하는 HARQ-ACK 전송의 첫 번째 심볼 사이의 최소 시간은 ^1+°·5 밀리초와 같다. ,1는 추가적인 PDSCH DM-RS가구성될 때 PDSCH 처리 용량 1에 대한 PDSCH 수신 시간에 해당하는 N' 심볼들의 경과시간이다. 2019/143226 1»(1/10019/000913
46
명시적 CSI피드백《Explicit CSI feedback)
기존의 통신 시스템 (: LTE 시스템)에서는 암시적 CSI 피드백 (즉, 암시적 CSI 보고)을 통한 폐-루프 MIMO (Multi Input Mulit Output ) 동작이 수행되고 있다, 이에 추가적으로, 차세대 이동 통신 시스템 (예: NR 시스템)에서는 기지국과 단말 즉에서의 많은 안테나 수를 고려하는 massive MIMO환경에서 , 보다정교한 채널 정보를 바탕으로 MU (Multi user ) -MIMO의 성능을 향상시킬 수 있는 명시적 CSI 피드백 (즉, 명시적 CSI 보고)이 고려될 수있다.
명시적 CSI 피드백은 단말에서 측정된 채널 정보를 고-해상도 (high resolution)로양자화 ( quantization)하여 기지국에 전달하는방식을의미할 수 있다. 이 경우, 채널의 전달 형태에 따라서 표 10과 같이 세 가지 정보로 구분될수있으며, N_T는기지국안테나포트의 수, N_R은단말안테나포트의 수, 노는 dominant eigenvector의 개수를나타낸다.
【표 10
Figure imgf000048_0001
한편, 차세대 이동 통신 시스템 (예 : NR 시스템)에서는 massive MIMO뿐만 아니라 초고주파 대역인 mmWave 환경도 고려될 수 있다. 이러한 환경에서는 송수신단의 채널 정보에 대한 각도 영역 (angular domain)에서의 sparsity (즉, 성김 특성 )가커지는 경향을 보이며 , 이에 대한구체적 내용은 도 15 및 이에 해당하는 설명과 같을 수 있다. 이하 본 명세서에서, sparsity는어떠한 정보가특정 영역 (들)에 밀집되어 나타나는특성을 의미할 수있다.
도 15는 DL채널에 대한공분산행렬 ( covariance matrix)의 각요소에 대한각도영역 ( angular domain)의크기에 대한일례를나타낸다.
도 15를 참고하면, 기지국의 송신 안테나 포트 수가 128개로 구성된 경우가 가정된다. 도 15를 통해, 채널 공분산 행렬 ( channel covariance matrix)의 유효한 ( valid ) 정보는 특정 영역에 밀집되어 분포한다는 사실이 확인될수있다. 이와 같은 시스템 환경에서 , 상술한 세 가지 방식들 (즉, 채널 정보 1, 채널 정보 2, 채널 정보 3) 모두 기지국 안테나 포트의 수에 따라서, 단말이 피드백해야 하는 채널 coefficient의 양이 증가할 수 있다. 이와 관련된 기존의 명시적 CS I피드백기법의 예시는다음과같을수있다.
먼저 , 채널 정보 1의 경우, 채널 행렬 (matrix)에 해당하는 요소 (element) 전체에 대한 피드백이 요구될 수 있다.
또한, 채널 정보 2의 경우, N_T x N_T의 복소수 값 전체에 대한 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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복소수 값에 대해 피드백이 필요할 수 있다.이 때,복소수 값의 크기가 일정 수준 이상이면,해당 값을 피드백하는 방법의 경우에도 해당 값의 위치 정보와 복소수 값에 대한피드백이 요구될 수 있다.
또한, 채널 정보 3의 경우, dominant eigenvector를 선택하는 k의 값에 따라 N_T x k만큼의 채널 정보요소에 대한피드백이 필요하며,단말의 분해 (decomposition) 기법에 의해 연산 복잡도가 (세!ᄊ3)으로 증가할 수 있다
다시 말해, 기존의 명시적 CSI 피드백 기법들은 massive MIMO 환경에서 매우 높은 피드백 오버헤드 ( feedback overhead)를 발생시키며, 이는 시스템 성능의 저하로이어지게된다
FDD (Frequency_Division_Duplexing)에서의_UL-DL_각도 호혜성 (angular reciprocity)
TDD (Time Division Duplexing)와는 달리 , 송수신 신호에 대해 서로 다른 캐리어 주파수 (carrier frequency)를 이용하는 FDD의 경우, 채널 정보에 대한 호혜성 (reciprocity)이 보장될 수 없다. 다만, 초고주파 대역의 특성으로 인하여 , 송수신 신호에 대한 각도 영역 (angular domain)에서의 호혜성은존재할수있다.
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각도 확산 ( angular spread)이 하향링크 ( DL )에서도 동일한 것을 의미할 수 있다. 이는 과 의 캐리어 주파수의 차이가수 GHz정도인 FDD환경에서도 성립될수있다.
따라서 , UL신호를통해 획득되는 각도 정보 ( angular information) ¾ 통해 DL의 각도 ( angle ) 특성이 산출될 수 있으며 , 이를 활용하면 단말이 피드백해야 할 순시적인 채널 이득 ( channel gain)의 수가 대폭 줄어들 수 있다. 일례로, UL채널의특성은도 15와같을수있다.
도 15는 UL 채널에 대한 AoA ( az imuth angle of arrival ) 및 에너지의크기의 일례를나타낸다.
도 15를참고하면, 채널의 유효한정보는특정 수의 AoA들에 대한한정된 지원 영역 ( support region)에 집중되어 있음이 확인될 수 있다. 이러한 특성에 기반하여 , 기지국의 AoD ( azimuth angle of departure)와해당지원 영역의 범위는 캐리어 주파수의 차이 값인 | f_UL - f_DL |에 기반하여 추정될 수 있으며, 이를 UL-DL 각도 호혜성으로 지칭할 수 있다. 따라서, DL 채널 공분산행렬 ( DL channel covariance matrix)의 유효한복소수값을가지는 위치와 영역에 대해서는, power-angle spectrum을 통한 AoD와 해당 지원 영역의 범위는상호간에높은상관도를가지고있을수있다.
상술한바와같은기존의 명시적 031 피드백 기법들의 경우, 051 피드백 오버헤드가증가할 수 있는 문제가 있다. 구체적으로, 앞서 언급한 바와 같은 명시적 CSI 피드백 기법들은 단말이나 기지국의 안테나 포트 수가 증가함에 따라, 정확한 채널 정보를 획득하기 위한 피드백 오버헤드가 증가할 수 있다. 또한, TDD 환경에서는 ULDL의 채널 정보에 대한'호혜성 (reciprocity)을 활용할 수 있는 반면, FDD에서는 각 링크의 채널 정보가 상이한 문제점도 5 가지고 있다.이러한 점을 고려할 때,, 명시적 CSI 피드백 기법의 경우,피드백 오버헤드를 효과적으로 줄이면서도 높은 수준의 정확한 채널 정보를 전달하는 것이 중요할수 있다.
이하본 명세서에서는 명시적 CSI 피드백의 오버헤드를 효과적으로 줄이는 방법들을 제안한다.구체적으로, 채널 정보에 대한모든요소가아니라, 채널의 10 특성 (: sparsity)을 활용할 수 있는 단말과 기지국 간의 주가적인 시그널링을통해 채널 정보의 정확도에 주요한 영향을주는요소들을 피드백하는 방법이 고려될 수 있다.
일례로, 본 명세서에서는 초고주파 massive MIMO 무선통신 환경에서 발생하는 채널 sparsity특성과 관련된 정보를 활용하여 상기 목적을 달성하는 15 기법 및 시그널링 절차를 제안한다. 여기에서, 채널 정보는 공분산 행렬 (covariance matrix)을 기준으로 설명되나, 다른 채널 형태에 대해서도 확장이 가능함은물론이다.
이하 설명되는 실시 예들에서는, CSI를 결정 및/또는 생성하기 위하여, 단말이 기지국으로부터 CSI 결정 및/또는 생성을 위해 설정된 특정 참조 20 신호 (reference signal, RS) (: CSI-RS)를 수신하는 경우가 가정된다. 해당 단말은 자신이 수신한 특정 RS를 이용하여 CSI를 결정 또는 산출 할 수 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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있으며,이를 (피드백 형식으로) 기지국으로보고하도록설정될수 있다
또한, 이하 설명되는 실시 예들은 설명의 편의를 위해 구분된 것일 뿐, 어느 실시 예의 구성이 다른 실시 예의 구성으로 치환되거나, 상호 결합되어 적용될수 있음은물론이다 제1실시 예
이하,채널의 특성을 활용하여 명시적 CSI피드백을 수행하는 방법에 대해 구체적으로살펴본다.
방법 1 )
먼저, 단말과 기지국 간의 특정 시그널링 (예: RRC 시그널링, MAC-CE,
DCI 등)을 통해, 채널 정보 (예 : sparse 채널 공분산 행렬)의 특정 영역에 해당하는 요소 ( element )들에 대한 위치 정보 및/또는 해당 값을 피드백 ( feedback )하도록 설정될 수 있다. 일례로, 특정 영역은 성김 ( sparsity ) 특성으로 인하여 채널 공분산 행렬의 유효한 정보 (또는 요소)가밀집되어 분포하는영역을의미할수있다.
이 때, 단말은 상기 위치 정보 및 해당 값을 롱-텀 ( long-term) 또는 숏- 텀 ( short-term)으로 보고하도록 설정될 수 있다. 또한, 기존에 보고된 위치 정보가존재하는 경우, 해당위치 정보에 대한보고는 이전에 보고된 정보와의 차이 정보만을 피드백하는 차등 ( di f ferential ) 방식으로 수행될 수도 있다. 이하, 상기 방식에 대해보다구체적으로살펴본다.
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시스템 상황에서의 채널 성김 특성 (channel sparsity)을 활용하는 방법을 제안한다.
이 때, 채널 sparsity에 따른 채널 정보의 유의미한 값은 특정 영역에 밀집되어 있는특징을 가질 수 있다.여기에서,유의미한 채널 정보는 해당 채널 정보요소의 크기가특정 기준 값 이상이 되는정보를 의미할수 있다.따라서, 기지국과 단말 간에 채널을 추정하는 방식과 채널의 특성 정보를 파악하며 채널 정보 전체가 아닌 유의미한 값을 갖는 채널-정보만을 시그널링하면, 피드백 오버헤드를 줄이면서도 높은 수준의 정확도로 채널 정보를 추정할 수 있는 효과가있다.
먼저, 채널 정보의 유효한 값들은 변환 행렬 (예 : DFT (discrete fourier transform) , orthogonal basis )의 속성에 따라 위치와 범위에 영향을주므로, 단말과기지국과해당정보를공유할수있도록지시/설정할수 있다. 또는, 변환행렬은미리 정의된/설정된행렬일수도있다.
예를들어, 변환 행렬들은 T_1 및 T_2로표현되고, 채널 정보 행렬은 X
( M by K)로표현되는경우를가정하자. 이 경우, 변환된 행렬交는 C = TX HXT2 로표현될수잇다.
변환 행렬 정보를 통해 변환된 채널 정보에 기반하여, CSI 피드백 유효 범위 설정 정보는단말이나기지국으로부터 지시 받은추정 방식에 따라동작을 구분할수있다.
뿐만 아니라, 언급한 바와 같이 Massive MIMO 환경에서 채널 정보의 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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주정은 기지국과 단말 간의 시그널링 경로 (signaling path)에 대한 주요 각도 (angle)과 지원 범위 (support range ) (즉, 지원 영역)에 의해 특성이 결정된다.
따라서, DFT 동작과 같은 변환에 추가적으로 공간 회전 (spatial rotation) 동작을 수행하여 보다 더 정확한 각도의 추정과 지원 범위의 크기를 작게하여 sparsity 특성을 향상시키고자 한다. DFT 동작과 spatial rotation을 적용한 채널 정보는 다음 수학식 6과 같이 구성될 수 있다.
【수학식 6
s
hk = : Pk,i中 (中 k)a(0ki)
i=l 수학식 6에서 , pkj 는 해당 서브-채널 (sub-channel)의 복소 이득 (complex gain)을 나타내고, ø(<(¾) = diag{[l, e k .” 71)k]}는 공간 회전 행렬 (spatial rotation matrix)을 나타내고, Jk 는 공간
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회전 파라미터 (spatial rotation parameter)를 나타낸다.
이 때, a(0)는 배열 다양체 벡터 (array manifold vector)로서 안테나 구조에 영향을 받는다. 특히 , ULA (Uniform Linear Array)의 경우, 형태를 보이며, 이는 안테나 간의 간격을
Figure imgf000055_0002
나타내며, A는신호의 파장을나타낸다.
또한, S개의 a(0ki) 는 빔-공간 (beam- space)에서의 서브-채널 (sub channel)들을 나타내며, 서로 직교적이다. 일례로, ULA 환경에서는, a(0w)가 DFT 행렬의 특정 열 (column)일 수 있다. 0 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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따라서 , 공간 회전 ( spatial rotation )을 통해 채널의 특성을 더욱 효과적으로 반영하기 위해서는, 공간 회전 파라미터 ( spatial rotation parameter )의 값을 최적화하는 동작이 필요할 수 있다. 이와 관련된 구체적인 사항은본명세서에서 제안하는방법 1-2 에서 보다상세하설명한다 채널 양자화 정보는, 실수 (real) /허수 (imaginary)의 2차원 영역에서 채널 행렬 (channel matrix)의 요소인 복소수 값을 특정 값으로 매핑 (mapping)하고, 그에 상응하는 인덱스로 변환될 수 있다. 이 때, 신호의 세기 및/또는순서 등에 따라,매핑 값의 양자화 정도가조정될수 있다.또한, 복소수 값의 크기와각도를산출한후,크기와각도를각각 양자화하는 방식으로 변환하여 특정 기준에 따라크기와각도의 양자화정도가조정될수도있다.
예를 들어, 복소수 값 하나의 양자화에 할당된 비트수가 10인 경우, 크게와 각도에 각각 균등하게 5비트가 할당되거나, 7: 3의 바율로 할당될 수도 있다.또는,실수 값만 가지는 경우,해당 요소의 최대 크기를 실수 값으로만 양자화하는방법도고려될수 있다.
채널 정보에 대한 유효 영역 (valid region, valid range)이 설정되고, 해당 유효 영역 내의 복수의 요소들에 대해 element-by-element 피드백을 수행하는 경우,각각의 피드백 값에 유효 영역 내의 각각의 요소에 대한 인덱스 정보가 포함되거나, 생략될 수도 있다.생략되는 경우, 단말은 유효한 요소의 인덱스정보없이 해당값의 정보를 연속하여 기지국으로전송할수 있다.
즉, 단말은 기지국과 약속된 전송 방향과 순서대로 해당 채널 정보를 02019/143226 1>(그1'/10技019/000913
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매핑하고, 기지국에 해당 정수로 보고하도록 설정될 수 있다. 또는, 단말은 복수의 요소들에 대해 특정 요소들을 묶어서 하나의 인덱스로 피드백 할 수도 있다. 다시 말해, 단말은 element group-by-element group 기반 피드백을 수행할 수도 있고, 이 경우에도 상술한 바와 같은 방식으로 요소 그룹 (element group)에 대한인덱스정보가포함되거나,생략될수도있다.
단말에 의해 수행되는 유효 영역에 대한 위치 정보 혹은 해당 요소들의 값에 대한 보고는, 시간 영역 (time domain) 및/또는 주파수 영역 (frequency domain)에 대한 측정을 매 채널마다 수행하는 방식인 숫-텀 ( short-term) 방식에 기반하여 수행될 수 있다. 또는, 해당 보고는 특정 구간 (duration)을 간격으로 하는 롱-텀 (long-term) 방식에 기반하여 수행될 수도 있다、 즉, 단말의 암시적 CSI 보고 (implicit based CSI reporting)과 동일한 단위로 (예 : LTE 시스템의 서브 밴드 (subband) 및/또는 광대역밴드 (wideband) ) , 단말은 상기 정보의 측정 및/또는 보고를 수행할 수도있다.
이 때 유의미한 영역 즉,상기 특정 영역,유효 영역 에 대한 위치 정보의 보고는, 해당 정보 전체를 보고하는 방식으로 수행될 수 있다. 또는, 기존의 위치 정보가 존재하는 경우, 단말은 기존 정보와의 유의미한 요소의 위치와 범위의 변화 정도를 반영하는 차분 (또는 차이 ) (differential) 형태로 위치 정보를기지국으로보고할수도 있다.
예를 들어,특정 채널 행렬 (: 100X100 행렬)에서 유효 영역의 위치 (즉, 유효 영역의 중심점)(51, 77)인 경우, 단말 및 기지국은 해당 위치를 중심으로 5X5인 영역을 채널의 유효영역에 대한 정보로공유하도록 설정될 수 있다.이 때,다음 DL 채널 측정을통한、유효 영역의 위치 및 범위의 결과가 (60,70) 및 3X7인 경우, 단말은 해당 값 자체를 시그널링을통해 기지국으로 보고하거나, 차분 (differential ) 정보인 위치 변화 ( + 9,-7) 및 범위 변화 (-2, +2)를 기지국으로보고하여 , 유효영역에 대한새로운위치와범위 정보로 보정할수도있다.
상기 제안하는 방법은 채널 정보에 대한 명시적인 값을 필요로 하므로, 암시적 CSI 피드백 (implicit CSI feedback)에서의 랭크 지시자 (rank indicator, RI ) 또는 채널 품질 지시자 (channel quality indicator, CQI) 등은보고되지 않는 것으로약속하거나, 미리 설정하는방법도고려될 수 있다. 또는, 기지국이 성능 측면이나 미리 약속된 또는 설정된 프리코더 (precoder) (: 서브 밴드 및/또는 : 광대역 밴드 프리코더 )를 바탕으로 산줄된 프리코딩 행렬·인덱스 (precoding matrix index , PMI)를 이용하여 RICQI를산출할수도있다.또한, 기지국은상술한채널 정보 3에 대해 유의미한고유 값 (eigenvalue)들의 개수 및 해당고유 값들을 이용하여 CQI및/또는 를계산할수도있다.
또한, 명시적 CSI 피드백은 채널 정보의 정확도가 높으므로, 비-선형 프리코딩 (non-linear precoding) 및/또는 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 송수신 기법이 동작하는시스템에서 이용될수 있다.다만,이를위해서는높은 단말 능력 (UE capability)이 요구될 수 있다. 따라서, 단말 및 기지국의 서비스 지원 요구 사항에 따라, CSI 피드백의 우선순위가 설정될 수도 있다. 일례로, 단말의 CSI 피드백 우선 순위는 명시적 CSI 피드백 > 유형 2 CSI 피드백 ( type II CSI feedback) > 유형 1 CSI 피드백 ( type I CSI feedback)의 순서로 설정될 수 있다. 또는, 단말의 CSI 피드백 우선 순위는 CRI ( CS I-RS resource ind cator) /RI >땅시적 CSI 피드백 > PMI > CQI 순서등으로설정될수도있다. 방법 1-1 )
이 때, 기지국은 단말에 대해 설정할 DL CSI 피드백에 대한 구성 정보 ( configurat ion information)에 다음중하나 이상의 정보를포함시킬 수있다.
- 채널 주정치에 대한 평균 원도우 ( ave raging window)에 대한 설정 정보
- DL채널특성 정보
-피드백 채널 유효영역에 대한설정 정보
예를 들어, 상기 채널 추정치에 대한 평균 윈도우에 대한 설정 정보는 윈도우구간 T값, T번의 추정치를 평균할 때의 M값등일 수 있다.또한, DL 채널 특성 정보는 강한 (strong) AoD ()와 이를 주변으로 유의미한 에너지를 가지는 각도 영역의 범위인 AoD 지원 범위 (support range) () , 해당 AoD에서의 신호세기 정보,신호선택 개수정보 L등일 수 있다.또한,피드백 채널 유효 영역에 대한 설정 정보는 채널 유효 영역의 중심점 위치 들 , 유효 영역의 범위 들 등일 수 있다. 구체적으로, 채널 추정치와 관련된 설정 정보즉 상기 채널 추정치에 대한 평균 원도우 (averaging window)에 대한 설정 정보)에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저 , 기지국은 특정 횟수 (T) 동안 연속된 CSI-RS ( Channel State Information-Reference Signal )들을시간 영역 및 /또는 주파수 영역으로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 CSI-RS들을 통해 획득 가능한 T개의 샘宣· 공분산 행렬 ( sample covariance matrix )에 대하여 , (미리 설정된) 임계 값 ( threshold value )을 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환하도록 (기지국에 의해 ) 지시받을수있다 .
일례로, 0이 아닌 값들의 인덱스가 M(£T)번 이상 중복되는 영역을
R_mean으로 정의하고, 해당 영역을 포함하는 최소한의 사각형 영역이나 기지국이 지시한 채널 유효 영역 설정 정보를 통해 R_mean을 설정하는 방법이 고려될 수 있다.단말이 산출된 R_mean 영역을 기지국으로 피드백 (즉, 보고)할 때, 해당 영역의 인덱스를 모두 전송하거나, 특정 인덱스를 기준으로 가로 및/또는 세로의 범위를 설정하여 지시할 수도 있다. 그 후, T+1번째 CSI- RS부터 특정 횟수 동안, 단말에서의 채널 공분산 행렬의 R_mean외의 나머지 요소들은 0으로 변환될 수 있다.
또는, 본 명세서에서 제안하는 DL 채널 특성 정보를 기지국이 획득하기 위해서, 기지국은 UL 채널을 기반으로 DL 채널의 AoD 및 해당표 를 주변으로 각도 영역 (angular domain)에서 유의미한 에너지를 가지는 영역인 AoD 지원 영역 ( 301:七 당丄이1 )을 - 각도 호혜성 (五1191그1石 七기와 같은방법을 이용하여 산출한후,이를 단말에 알려줄수 있다.
AoD 및 해당 지원 영역 정보에 기반하여, 채널 행렬의 특정 요소에 대한 위치와 이를 기준으로 한 특정 범위가 설정될 수 있다.여기에서,특정 범위는 특정 요소의 위치를 중심으로, 요의 값의 반경을 가지거나 R x R 영역 등으로 5 결정될 수도 있다.
또는, 기지국이 지시한 유효 영역 설정 정보를 통해 특정 영역에 대한 범위가 설정될 수도 있다. 또는, 채널 성김 특성 (channel sparsity)에 의해 발생하는 특정 영역에 대한 중요도 정보 예 : 신호의 세기, 유의미한 영역의 범위 가활용될수도있다.
0 즉,특정 위치의 신호 세기를 측정하여 유의미한 특정 요소 위치의 개수와 해당위치를중심으로하는 R의 크기가조절을통해 변환될 수 있다.예를 들어, 특정 채널의 유의미한 구성요소 5개와 해당 값의 크기 정보에 대해, 기지국으로부터 설정된 특정 크기 값 이상을 가지는 위치와 해당 위치에서의 범위가 유의미한 채널 영역으로 설정될 수 있다.또한,구성 요소의 크기 값을 5 내림차순으로 정리하여,기지국에서 설정해 준 개수 값 에 따라 가장 큰 값을 시작으로 L개의 구성 요소들을 기준으로 유의미한 채널 영역이 차등적으로 설정될 수도 있다. 이와 같은 시그널링을 통해, 기지국 및 단말은 DL 채널와 유효한값에 대한영역을서로공유할수 있다.
이에 기반하여,단말에서의 채널 공분산 행렬의 지정된 범위 외에 나머지 20 요소들은 0으로변환될수있다.
이하, 두 가지 예시들은 기지국이 단말에 대해 설정할 수 있는 정보를
Figure imgf000062_0001
추정치에 대한 평균 윈도우를 이용하는 경우에 해당하며, 제2 예시는 상기 DL 채널 특성 정보를활용하는 경우에 해당할수 있다.
(제1예시)
5 먼저,채널 추정치에 기반한방식에 대한 예시를살펴본다.
해당 예시에서는 윈도우구간(즉,추정의 수행 횟수)(T)가 10이며, T번의 추정치를 평균할 때의 값(비은 7이며, 가지국에사 설정해 준 구성 요소들의 수(즉,신호 세기 선별 개수)(미은 3이며,유효 영역의 범위(R)은 {15, 12, 10}으로설정되는 경우를가정한다.
0 상술한 채널 정보 2를 활용하는 경우, 단말은 기지국으로부터 전송된
10회의 CSI-RS를 통해 획득한 10개의 sample covariance matrix에 대해 미리 약속된 변환 행렬을 적용할수 있다 해당단말은 이에 따라 변환된 각각의 샘플 공분산 행렬의 요소들이 특정 값을 넘지 못하면 해당 요소들을 0으로 설정할 수 있다.그 후, 단말은 0이 아닌 요소 값들의 위치가 10개의 행렬들 5 중에서 7번 이상 중복되는 영역과 그에 해당하는 요소 값의 크기를 평균한다. 단말은 해당 요소들을 포함하는 최소한의 사각형 영역들을 설정하여 채널의 유효한 범위를 탐색하고, 기지국에서 설정된 상위 신호 세기 선별 개수(미와 해당영역의 범위(리를통해 유효채널 범위를최종적으로결정할수 있다. 즉, 신호의 세기가 가장 큰 요소의 값을 기준으로 하는 해당 영역은 2 15X15로 설정이 되며, 다음의 요소들에 대해서는 12X12, 10X10의 크기로 영역이 설정될 수도 있다. 또는,상술한 채널 정보 3의 경우, 단말은 측정한 10개의 채널 행렬에 대해 변환 행렬을 적용한 후, 고유-분해(으切에 - decomposition)로 해당 정보를 획득할 수 있다. 이 후, 단말은 의 정보를 활용하여 상위 L개의 고유 값(들)(eigenvalues))과 이에 해당하는 고유 벡터(들)(eigenvectors))을 특정 수로 누적한 푸 평균한 값을 통해 , 유효 5 피드백 채널을최종적으로결정할수도있다.
(제 2 예시)
다음으로, DL채널특성에 기반한방식에대한예시를살펴본다. 해당 예시에서는, 기지국에서 설정해 준구성 요소들의 수(즉, 신호세기 선별 개수)( 은 3이며 , {AoD_i, range_i, R_i}(i는 1 내지 미인 경우를 10 가정한다.
상술한 채널 정보 2를 활용하는 경우, 기지국은 단말의 참조 신호(reference signal }(즉, UL 참조 선호)를 통한 UL 채널에 기반하여 상기 UL-DL 각도 호혜성을 적용함에 따라, DL 채날와 AoD 및 해당 요 를 기준으로유의미한 채널 크기 값을 가지는 범위인 AoD지원 영역을산출할수 15 있다. 이 때, 기지국은 각 AoD에서의 채널 크기 값을 내림차순으로 정리하여 상위 L개에 해당하는 AoD_i와대] 6_1를 결정한후 단말에 보고할 수 있다. 이후, 단말은기지국으로부터 보고받은정보및 채널정보의 특정 매핑 방식을 통해채널정보 2에 대한유의미한요소의위치 및해당범위를설정할수있다. 즉, 상술한 제 1 예시에서 설명한 방식과 유사하게, 유효 범위는 특정 20 요소의 위치를중심으로요의 값의 반경을가지거나 R x R영역 등으로 결정될 수 있다. 또는, 단말은 기지국에서 보고한 R i 값을 이용하여 해당 범위를 결정할 수도 있다 또는 채널 정보 와 경우 단말은 보고 받은 _ 및 고유 벡터 (들) (eigenvector (s) )의 방향에 관한 유사성을 즉정할 수 있는 방식 (예 : 내적 (inner product ) 등)을 특정 수준으로 만족하는 고유 벡터 (들) (eigenvector (s) ) 및 해당 고유 값 (들) ( eigenvalue ( s ) )을 기지국으로보고하여 유효피드백 채널을산출할수도있다 방법 - 상술한바와같은 DL CSI 피드백에 대한구성 정보를수신한단말은, CSI 피드백 구성 정보중하나이상을이용하여,가지국으로 CSI를보고할수 있다. 이 때,단말은 채널의 유효 영역에 대한설정 정보를 기지국으로보고할수 있다. 단말이 해당 설정 정보를 기지국으로 보고하는 경우, 보고되는 정보는
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순서 (sequence) 정보등을포함할수 있다.
구체적으로, DL CSI 피드백에 대한 구성 정보를 수신한 단말이 CSI 등을 기지국으로보고하는방법에 대해 구체적으로살펴본다.
단말은 참조 신호 (reference signal) (: CSI-RS)로부터 채널 정보를 구성하고, 기지국에서 지시한 채널 유효 영역 정보를 활용하여 피드백해야할채널 요소의 위치 및 범위를지정 또는결정할수 있다.이 경우, 단말은 기지국과 약속된 양자화 (quantization) 방식 또는 피드백 인덱스와의 매핑 방식을통해 요소의 값을 기지국으로전송할수 있다.이를통해,기지국은 단말로부터 수신한정보에 기반하여 DL채널을구성할수 있다. 상술한바와같이, 단말이 (DLCSI피드백에 대한구성 정보를활용하여 동작할 경우, 단말은 채널 정보의 유효 위치 정보와 범위 정보를 지정(또는 설정)하여 기지국으로전송할수있다. 또는, 단말은채널구성요소값에 대한 크기 정보 및 크기에 대한 상위 개수 선택 정보인 L을 전송할수도 있다. 이 5 경우, 기지국이 지시한 채널 추정 방식을통해 해당위치 및 범위가산출될 수 있다. 여기에서, 특정 범위는 특정 요소의 위치를 중심으로 묘의 값의 반경을 가지거나, R x R 영역, 또는 임의의 사각형 영역 등으로 설정될 수 있다. 지정된 위치께서의 영역 묘에 대해 채널 정보 행렬의 크기를 벗어나는 영역에 대해서는, 그부분만큼을제외하여 범위가설정될수있다.
10 상술한방법 1-1)에서 언급된 바와같이, 단말은 DL 채널의 유효한 영역 설정 개수인 을 기지국에게 알려줄 수도 있다. 또는, 방식에 따라 단말이 양자화 동작 이후 특정 신호 세기 이상을 가지는 채널의 구성 요소에 대한 정보를기지국으로보고할수도있다.
이 때, 해당 정보에 대한 보고와 관련하여, 단말은, 시간 영역/주파수 15 영역에 대해 단말이 암시적 CSI 보고(implicit based CSI reporting)를 수행하는 것과 동일한 단위로(예 : LTE 시스템의 서브 밴드 및/또는 광대역 밴드) , 상기 정보를측정하거나보고할수있다.
이와 같은 정보를 기지국과 단말이 공유함으로써 피드백 요소의 위치에 대한 사전 결정이 가능하고, 이를 통해, 피드백 오버헤드가 감소될 수 있는 20 효과가있다.
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모델링 ( channe l modeling)을 기준으로 AoD , AoA 등을 이용하여 채널 (즉, 채널 상태에 대한 정보, CSI )을피드백하는 방식세 대하여 기술 했지만, 해당 방법 ()은 3차원 ( 3D) 채널 모델링으로 확장되어, ZoD ( zenith angles of departure ) , ZoA ( zenith angles of Zrrival ) 등을 고려하는 채널로도 적용될수있음은물론이다. 도 16은 본 명세서에서 제안하는 일 실시 예가 적용될 수 있는 CSI 피드백을 위한 기지국과 단말 간 시그널링 절차의 일례를 나타낸다. 도 16은 단지 설명의 편의를위한 것일 뿐,본발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 도 16을 참고하면, 단말 및 기지국은 상술한 제1 실시 예에서 설명된 방법들에 기반하여 동작하는 경우가 가정된다. 즉, 도 16에 나타난 절차는, 채널 성김 특성 (channel sparsity)을 이용하여 CSI 피드백 오버헤드를 감소시키는 방법을 나타낸다. 채널 공분산 행렬을 활용하는 방법에 대한 구체적인 절차는다음과같다.
먼저, 기지국은 단말의 UL 파일럿 전송 (UL pilot transmission)을 통해 UL 채널 정보 (: UL 채널 행렬, 전력-각도 스펙트럼 등)를 측정 또는 산출)할 수 있다 (S1605). 여기에서, UL 파일럿 전송은 UL 채널의 측정을 위하여 단말이 기지국으로 UL 참조 신호를 전송하는 것을 의미할 수 있다. 이 후, 기지국은 측정한 UL 채널 정보 즉, UL 채널 추정 정보 를 단말로 전송할 수 있다 (31610).
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0 2019/143226 1>(그1'/1 ?2019/000913
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측정할 수 있으며, 기지국으로 피드백할 채널 정보인 공분산 행렬(이를 구성할 수 있다( 61引 .
이 때, 01-[ 채널 호혜성이 성립되지 않는 경우,상술한 £1605 단계 및 81615 단계는 생략될 수 있다. 이 경우, 단말은 기지국으로부터 수신한 0 5 참조신호를통해 1 채널 정보를측정하고,채널 정보를구성할수 있다.
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변환 행렬을곱하여, 1X11행렬을 생성(또는구성)할수 있다 1620) .
또한,단말은 생성된 1 행렬에 대해 채널의 유효 영역을 설정하는 방식을 적용하여 M2 행렬을 생성할 수 있다(크162引 .이 때,상기 채널 유효 영역을 0 설정하는방법은다음 예시들과같을수 있다.
예를들어,채널 유효 영역의 설정과 관련하여,단말은 1 행렬의 각요소 크기 값에서 가장 크기가큰 개(여기에서 은 앞서 언급된 을 의미하며, 채널에 대한유효 영역의 설정 개수를 의미함)의 요소를제외한나머지 요소들을 0으로변환하도록설정될수 있다.
5 다른 예를 들어,채널 유효 영역의 설정과관련하여,단말은 1 행렬의 각 요소 크기 값에서 특정 임계 값이 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환하도록설정될수 있다.
또 다른 예를 들어, 채널 유효 영역의 설정과 관련하여, 단말은 요애 및
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2 이를 기준으로 하는 특정 범위를 설정(또는 결정)하고,나머지 요소들을 0으로 변환하도록 설정될 수 있다. 여기에서, 특정 범위는 특정 요소의 위치를
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단말은 도미넌트 경로 (dominant path) L또는 신호의 세기 순서에 따른 특정 요소 위치 개수에 대한 조정 및/또는 해당 위치를 중심으로 하는 묘의 크기에 대한조정을통해 상기 변환동작을수행할수도 있다.
5 또 다른 예를 들어, 채널 유효 영역의 설정과 관련하여, 단말이 특정 횟수 ) 동안 연속된 CSI-RS들을 통해 획득되는 Ml 행렬들로부터 특정 임계 값이 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환한 후, 0이 아닌 값들의 인덱스가 M(£T)번 중복되는 영역을 R_mean으로 정의하는 방식이 적용될 수도 있다.해당 영역을 포함하는 최소한의 사각형 영역이 R_mean으로 설정될 수도 0 있다. 이 경우, T+1번째 CSI-RS부터 특정 횟수 동안, 단말은 Ml 행렬의 R_mean외의 나머지 요소들을 0으로 변환하도록설정될 수도 있다.
또한,단말은 생성된 M2 행렬에 대한 양자화 (quantization)를 수행하여 M3 행렬을 생성할 수 있다 (S162引 .이 때,상기 양자화는 다음 예시들과 같을 수 있다.
5 예를 들어, 단말은 실수 (real)/허수 (imaginary)2차원 영역에서 M2 행렬의 요소인 복소수 값을 특정 값으로 매핑하고, 그에 상응하는 인덱스로 변경하도록 설정될 수 있다.이 때,특정 기준 (: 도미넌트 경로또는신호)의 순서에 따라매핑 양자화정도가조정될수도 있다.
다른 예를 들어, 단말은 M2 행렬의 요소인 복소수 값의 크기와 각도를 20 산출한후,산출된 크기와각도를 각각양자화하여 변환하도록설정될 수도 있다. 이 때, 특정 기준 예: 도미넌트 경로 또는 신호 의 순서에 따라 매핑 양자화 정도가 조정될 수도 있다. 일례로, 복소수 값 하나의 양자화에 요구되는 비트 수가 10인 경우, 복소수 값의 크기 및 각도에 각각 균등하게 5비트가 할당되거나, 7:3의 비율로 비트수가할당탈수도 있다.
또 다른 예를 들어, 단말은 요소의 값아 실수 값만을 가지는 경우, 해당 5 요소뢰 최대 크기를실수 값으로만양자화하도록설정될 수도 있다.
이후, 단말은 생성된 M3 행렬 값을 피드백 정보에 포함시켜, 기지국으로 전송 (또는 보고)할 수 있다 (S1635). 예를 들어, 단말은 M3 행렬의 값과 인텍스를 양자화하여 기지국으로 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말은 M3 행렬의 값에 대하여 기지국과 단말 간의 시그널링을 통해 특정 요소의 위치와 0 피드백되는 특정 시퀀스 방식을 공유하여,복소수 값 ()을 기지국으로 전달할 수도 있다.
이후, 기지국은 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 대한 복원 동작 (recovery operation)을 통해 M3 행렬을 복원하고, 이에 기반하여 채널 정보를 도출할수 있다 (S1640). 일례로,상기 복원 동작은,피드백된 인덱스와 5 복소수 값을 C와 동일한 크기의 0으로 구성된 행렬에 매광하거나, 단말과 기지국에 정의된 M3 행렬의 유효 영역 및 특정 시퀀스 방식을 활용하여 순차적으로 M3행렬을복원하는동작일 수 있다.
이와 같은 절차에서, 상술한 방법과 같이, 기지국은 채널 sparsity 정보인 L (즉,채널의유효 영역 설정 개수 을 단말에게 알려줄 수 있다.또는, 20 방식에 따라, 단말이 양자화 동작 (: S1630) 이후 검출된 L을 기지국으로 보고할 수도 있다. 단말 및 기지국이 L 값을 공유함으로써 (즉, 채널에 대한 전체 요소를 보고할 것이 아닌, 일부 유효한 요소(들)만을 보고하는 절차를 공유함으로써),피드백 인덱스에 대한사전 결정이 가능하고, 이를 통해 피드백 오버헤드가감소될수 있다.
앞서 언급한바와같이,이와같은 절차는 20채널 모델링을 기준으로 0, 요 등을 이용하여 채널(즉, 채널 상태에 대한 정보, 031)을 피드백하는
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고려하는 채널로도 적용될수 있음은물론이다. 본 실시 예에서 제안하는 방법을 적용하는 경우의 성능 결과에 대해 살펴본다.
이 경우, 단말이 DL 채널 공분산 행렬을 기지국에 전달하고자하는 경우가 가정된다. 또한, 명시적 CSI 피드백을 위한 디지털 피드백(digital feedback)이 고려될 수 있다. 즉, 피드백 채널을 통해, 채널 정보가 페이로드(payload) 형태로전달되는것이 가정된다.
또한,기지국및 단말의 안테나포트수를각각 N_TN_R로설정한경우, 채널 행렬과해당공분산 행렬은표 11과같을수 있다.
【표 11】
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이 때, 채널 공분산 행렬 (이의 실시 예들에 따른 피드백 오버헤드는 표 12에 나타난것과 같을수 있다
【표 12]
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미리 설정된 임계 값)을 넘는 경우에 해당하는 인덱스 및 그 값을 피드백하는 방식을 의미한다. 또한, scheme #3AoD 및 해당 지원 영역을 고려하는 방식 즉,본실시 예에서 상술한방식 을의끼할수있다.
Scheme #3의 경우에 즉정된 오버헤드 값을 고려할 때, 본 실시 예에서 제안하는방식이 CSI피드백에서 효율적으로 적용될 수있음을알수 있다. 제 2실시 예
본 명세서에서 제안하는 방법의 경우, massive MIMO 무선 채널 환경의 sparsity에 기반한 채널 정보의 low-rank 특성을 활용하여, 단말 및/또는 기지국이 에서의 채널 정보를 획득하기 :위한피드백 오버헤드를 대폭 줄이는 것이가능할수있다.
이를 수행하기 위해서는 low-rank에 해당하는 채널의 각도 정보 (angular information)를 주정하고 활용하는 것이 요구될 수 있다. 기존의 MUSIC (multiple signal classification), ESPRIT (estimation of signal parameters via rotational invariance technique) 등과 같은 방식은 massive 안테나 환경에서 높은 복잡도를 유발할 뿐 아니라 유입되는 신호들의특성을제대로반영하지못하는한계점이 있다.
따라서 , 안테나 배열 (antenna array)에 기반한 신호처리 및 DFT 동작의 수행을 통해, massive MIMO 환경에서의 각도 정보 (angular inf ormation)를 효율적으로 획득하여 채널 주정 (channel estimation )에 활용할수 있다.여기서 행렬 의 中, ¾)번째 요소는 다음과 같이 구성될 () 2019/143226 1 1/10公019/000913
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수있다.
【수학식 7】
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수학식 7에서, N_T는 전송 장치 (: 기지국)의 안테나 포트 수를 나타낸다.
즉, 송신단의 massive 안테나 구성(예 : N_T » 1 )으로 인하여 DFT의 해상도 ( resolution)가대폭향상될수있고, DFT동작을통해신호의 각도및 각도확산 ( angular spread)을비교적 높은정확도로주정하는것이 가능할수 있다.
예를 들어, ULA 환경에서, DFT 동작은 채널 정보를 전체 빔-공간에서 균일한간격으로구성된서브-채널들로변환한다. 이 때, 0이 아닌값을가지는 지점 (또는 위치) (point )들은 채널의 특정 DoA (direction of arrival )를 중심으로한각도확산 (angular spread)으로해석될 수 있다 . 본 명세서에서 고려하는무선환경에서는, 이러한서브채널의 수가제한적이고밀집되어 있는 sparse한형태를보이는경우가가정된다.
반면, 실제적인 구현의 관점에서는, 송신단의 안테나수는유한하며 이는 DFT의 해상도에 제약을 줄 수도 있다. 이 경우, 각각의 서브 채널에 대한 전력 (power )은 인접한 서브 채널로의 유출로 이어지게 되어 DFT의 해상도가 높을 때와비교하여 서브-채널 전력이 0이 아닌 개수가늘어나게 될 수 있다. 이는, 채널의 sparsity를 약화시키게 되어 단말의 채널 정보 피드백에 부담을 주는요인이 될수도있다. 이러한 점을 고려말 때, 무선 채널의 공간 회전 ( spatial rotation)을 수행함으로써, 서브 채널들과 유입되는 신호의 방향을 보다 높은 정확도로 정렬 (align)하여 서브 채널들의 전력 유출을 감소하는 방법이 고려될 수 있다. 일례로, 공간 회전 (spatial rotation) 및 DFT' 동작을 통한 채널의 & sparsity 효과는 도 17과 같을 수 있다.
도 은본명세서에서 제안하는실시 예가적용될수 있는공간회전 및 DFT 동작이 적용된 채널 성김 (sparsity) 효과의 일 예를 나타낸다. 도 17은 단지 설명의 편의를위한것일뿐 본발명의 범위를제한하는것이 아니다
17을 참고하면 기존의 동작의 경우 28개의 서브 채널로 채널0 정보를 표현한 반면, 공간 회전 (spatial· rotation)을 주가적으로 수행하였을 경우 11개로도서브채널표현이 가능할수있다 이하본실시 예에서는 상술한바와같아채널의 특성을활용하여 명시적 피드백을 수행함에 있어 예 상술한 제 1 실시 예 , 추가적으로 공간5 회전 (spatial rotation)의 적용을 최적화 (optimization)하는 방법에 대해 구체적으로살펴본다
본 실시 예에서 설명되는 방법 들은 상술한 제 실시 예의 방법들과 연관되며 공간 회전의 적용을 최적화함에 따른 추가 방법 들으로 고려될 수 있다
방법 2)
먼저 단말과 기지국 간의 특정 시그널링 예 시그널링 - 001)을 통해, 채널 정보 (예 : 3 3^6 채널 공분산 행렬)의 특정 영역에 해당하는 요소 ( e lement )들에 대한 위치 정보 및/또는 해당 값을 피드백 ( feedback )하도록 설정될 수 있다. 일례로, 특정 영역은 성김 ( spars i ty ) 특성으로 인하여 채널 공분산 행렬의 유효한 정보 (또는 요소 가밀집되어 분포하는영역을의미할수았다
이 때, 단말은 상기 위치 정보 및 해당 값을 통-텀 ( long-term) 또는 숏- 팀 ( short-term)으로 보고하도록 설정될 수 있다. 또한, 기존에 보고된 위치 정보가존재하는 경우 해당위치 정보에 대한보고는 이전에 보고된 정보와의 차이 정보만을 피드백하는 차등 ( di f fe rential ) 방식으로 수행될 수도 있다. 이하,상기 방식에 대해 보다구체적으로살펴본다.
본 명세서에서는 CSI 피드백 오버헤드를 줄이기 위하여, 상기 고려하는 시스템 상황에서의 채널 성김 특성 (channel sparsity)을 활용하는 방법을 제안한다.
이 때, 채널 sparsity에 따른 채널 정보의 유의미한 값은 특정 영역에 밀집되어 있는특징을가질 수 있다.여기에서,유의미한채널 정보는해당 채널 정보요소의 크기가특정 기준 값 이상이 되는 정보를 의미할수 있다.따라서, 기지국과 단말 간에 채널을 추정하는 방식과 채널의 특성 정보를 파악하여 채널 정보 전체가 아닌 유의미한 값을 갖는 채널 정보만을 시그널링하면, 피드백 오버헤드를 줄이면서도 높은 수준와 정확도로 채널 정보를 추정할 수 있는 효과가 있다. 먼저, 채널 정보의 유효한 값들은 변환 행렬 예 : 0 fourier transform) , orthogonal basis)의 속성에 따과 위치와 범위에 영향을주므로 단말과기지국과해당정보를공유할수 있도록지시/설정할수 있다.또는 변환행렬은미리 정의된/설정된 행렬일수도있다.
예를 들어, 변환 행렬들은 T_lT_2로표현되고, 채널 정보 행렬은 X
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로표현될수잇다.
변환 행렬 정보를 통해 변환된 채널 정보에 기반하여 CSI 피드백 유효 범위 설정 정보는단말이나기지국으로부터 지시 받은추정 방식에 따라동작을 구분할수있다.
뿐만 아니라, 언급한 바와 같이 Massive MIMO 환경에서 채널 정보의 추정은 기지국과 단말 간의 시그널링 경로 (signaling path)에 대한 주요 각도 (angle)과 지원 범위 (support range ) (즉, 지원 영역)에 의해 특성이 결정된다.
따라서 , DFT 동작과 같은 변환에 추가적으로 공간 회전 (spatial rotation) 동작을수행하여 보다더 정확한각도의 추정과지원범위의 크기를 작게하여 sparsity 특성을 향상시키고자 한다. DFT 동작과 spatial rotation을적용한채널정보는다음수학식 8과같이 구성될수있다.
【수학식 8]
S
hk = Y Pk,i中 M)k)a(0ki) 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
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수학식 8에서 , pki 는 해당 서브 채널 (sub-channel)의 복소 이득 (complex gain)을 나타내고,
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ei(NT- 中 k])는 공간 회전 행렬 (spatial rotation matrix)을 나타내고, ^y. E
Figure imgf000077_0002
Nj 는 공간 회전 파라미터 (spatial rotation parameter)를나타낸다·
이 때, a(0)는 배열 다양체 벡터 (array man丄 fold vector)로서 안테나 구조에 영향을 받는다. 특히 ULA (Uniform Linear Array)의 경우,
T
a(0) = i,/Fsin ..,/f(N-1)sin0 의 형태를보이며, d는안테나 간의 간격을 나타내며, A는신호의 파장을나타낸다.
또한, S개의 a(0k,i) 는 빔-공간 (beam-space )에서의 서브-채널 (sub- channel)들을나타내며 , 서로직교적이다. 일례로, ULA환경에서는, 3(0 )가 DFT행렬의 특정 열 (column)일수있다.
따라서 , 공간 회전 (spatial rotation)을 통해 채널의 특성을 더욱 효과적으로 반영하기 위해서는, 공간 회전 파라미터 (spatial rotation parameter)의 값을 최적화하는동작이 필요할수 있다. 이와관련된 구체적인 사항은본명세서에서 제안하는방법 2 - 2 )에서 보다상세히 설명한다 . 방법 2-1)
이 때, 기지국은 단말에 대해 설정할 DL CSI 피드백에 대한 구성 정보 (configuration inf ormation)에 다음중하나 이상의 정보를 포함시킬 수있다.
- 채널 주정치에 대한 평균 원도우 (averaging window)에 대한 설정 정보
- 채널특성 정보
-피드백채널유효영역에 대한설정 정보
예를 들어, 상기 채널 추정치에 대한 평균 윈도우에 대한 설정 정보는 5 윈도우구간 T값, T번의 추정치를평균할때의 M값등일 수있다. 또한, DL 채널 특성 정보는 강한 ( strong) AoD ()와이를 주변으로유의미한에너지를 가지는 각도 영역의 범위인 AoD 지원 범위 ( support range ) () , 해당 AoD에서의신호세기 정보, 신호선택 개수정보 L등일수있다. 또한, 피드백 채널 유효 영역에 대한설정 정보는 채널:유효 영역의 중심점 위치 들 , 유효 10 영역의 범위 들 , 약속된영역 설정에 대한인덱스들 등일수있다.
또한, 상기 DL 채널 특성 정보과 관련하여, · 기지국이 다중 단말을 지원하는 경우, DL CSI 피드백에 대한구성 정보는 AoD및 해당 지원 범위의 중첩에 따른그룹정보를추가적으로포함할수도있다.
구체적으로, 채널 추정치와 관련된 설정 정보 (즉, 상기 채널 추정치에 15 대한평균윈도우 ( averaging window)에 대한설정 정보)에 대해 구체적으로 살펴본다.
먼저 , 기지국은 특정 횟수 (T ) 동안 연속된 CSI-RS (Channel State Information-Reference Signal )들을 시간 영역 및/또는 주파수 영역으로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 CSI-RS들을 통해 획득 가능한 개의 20 샘풀 공분산 행렬 sample covariance matrix)에 대하여 , (미리 설정된) 임계 값 ( threshold value )을 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환하도록 (기지국에 의해) 지시받을수있다.
일례로, 0이 아닌 값들의 인덱스가 M (£T)번 이상 중복되는 영역을 R_mean으로 정의하고, 해당 영역을 포함하는 최소한의 사각형 영역이나 기지국이 지시한 채널 유효 영역 설정 정보를 통해 R_mean을설정하는 방법이 고려될수있다. 단말이산출된 R_mean영역을기지국으로피드백 (즉, 보고)할 때, 해당 영역의 인덱스를 모두 전송하거나, 특정 인덱스를 기준으로 가로 및/또는 세로의 범위를 설정하여 지시할 수도 있다. 그 후, T+1번째 CSI- RS부터 특정 횟수 동안, 단말에서의 채널 공분산 행렬의 R_mean외의 나머지、 요소들은 0으로변환될수있다.
또는, 본 명세서에서 제안하는 DL 채널 특성 정보를 기지국이 획득하기 위해서, 기지국은 UL채널을기반으로 DL채널의 AoD및 해당요애를주변으로 각도 영역 ( angular domain)에서 유의마한에너지를가지는 영역인 AoD 지원 영역 ( support region)을 UL-DL 각도 호혜성 (angular reciprocity )와 같은방법을이용하여 산출한후, 이를단말에 알려줄수있다. 또한,기지국이 다수의 단말들을 고려 또는 지원하는 경우,해당 기지국은 각 단말에 대한 각도 정보 (angular information)를 활용하여 단말의 동작이나시그널링을지시할수도 있다.
특히, 다수의 단말들을 지원하는 환경에서, 각 단말의 AoD 및 이에 해당하는지원영역 ( support region)의 중첩 ( overlap ) 유무를통해 단말 (즉, 사용자)를 그룹핑 (2011:111<5 )할 수 있다. 이와 같은 그룹핑은 파일럿 (pilot ) /트레이닝 시퀀스 (training sequence ) 설정, CSI 피드백 방식 설정 등에 다양한 방식으로 활용될 수 있다. 여기에서, 파일럿/트레이닝 시퀀스는 UL 채널 정보의 추정 및 측정을 위하여 단말이 기지국으로 전송하는 UL신호에 대한시퀀스를의미할수 있다.
먼저, 파일럿/트레이닝 시퀀스 설정과 관련하여, 기지국은 단말들의 UL 채널 정보에 기반하여 산출된 각도 정보를 통해 유사한 AoD 및 각도 확산의 중첩이 발생하는 단말들을 그룹핑할 수 있다.이 때,같은 그룹 내의 단말들은 직교적인 (orthogonal) 파일럿/트레이닝 시퀀스를 이용하도록 설정되며 , 다른 그룹에 대해서는 앞서 언급한 시퀀스들을 재사용 (reuse)하는 형태로 활용될 수 있다. 이에 따라, 시스템 동작에서의 오버헤드를 줄이면서도 파일럿 오류 (pilot contamination) 문제가 완화될 수도 있다.
또는, 산줄된 각도 정보 (angular information)에 기반하여 , 기지국은 CSI 피드백의 방식을 그룹에 따라 명시적 (explicit) 또는 암시적implicit)인 방법으로 상이하게 지사할 수도 있다. 일례로, 기지국이 지원하고자하는 3개의 단말들중 2개는 AoD와각도확산이 서로유사하여 각도 영역 (angular domain)에서 중첩이 발생되고, 나머지 하나는 중첩이 발생되지 않는 상황을 가정하자. 이 때, 중첩이 일어나는 두 단말들 간의 간섭 제어를 보다 용이하도록 하는 측면에서, 상기 두 단말들은 명시적 CSI 피드백을 수행하도록 (기지국에 의해) 설정 또는 지시되고,나머지 하나의 단말은 명시적 또는 암시적인 방법으로 채널 정보를 보고하도록 (기지국에 의해) 설정 또는 지시될수 있다. 또한, AoD 및 해당 support 영역 정보를 이용하여, 채널 행렬의 특정 요소에 대한 위치 및 이를 기준으로 한 특정 범위가 설정될 수 있다. 특정 범위는 특정 요소의 위치를 중심으로 R의 값의 반경을 가지거나, x 영역 5 등으로 결정될 수 있다. 또는 미리 약속된 또는 정의된 형태의 영역들을 인덱스 (index)로 지정하여, 단말이 보고하는 채널 공분산 행렬의 계수 (coefficient) 위치를 기준으로 해당특정 범위 영역이 설정될 수도 있다. 도 18은 본 명세서에서 제안하는 실시 예가 적용될 수 있는 채널 정보와 유효 영역 및 각 유효 영역에 대한 인덱스의 일 예를 나타낸다.도 18은 단지 0 설명의 편의를위한것일 뿐,본발명의 범위를제한하는 것이 아니다.
18에 나타난 것과 같이, 1부터 10까지 번호가 설정된 (numbering) 10개의 약속된 영역들을단말과기지국이 미리 공유하고 있는경우를 가정하자. 이 경우, 채널 공분산 행렬의 유효 계수 coefficient) 위치가 , 이면,해당 위치가 도 18에 표현된 영역 1802들 중 어느 하나에 해당하며,
15 이를 기준으로 단말은 특정 범위 영역을 유효 범위로 결정할 수 있다. 이 후, 단말은 유효 범위에 포함되어 있는 실제 복소 값complex value)들을 미리 설정해 둔순서에 맞게 순차적으로피드백할수 있다.
이와 관련된 구체적인 예시로, 기지국 안테나의 수가 36 (즉, N_T=36)인 채널 공분산 행렬에서 미리 약속된 영역 및 인덱스를 활용하여 유효 영역을 설정 20 또는 결정하는방법에 대해 살펴본다.
19는 본 명세서에서 제안하는 실시 예가 적용될 수 있는 채널 정보의 유효 영역을 설정하는구체적인 일 예를 나타낸다 도 19는 단지 설명의 편의를 위한것일 뿐,본발명의 범위를 제한하는것이 아니다
19를 참고하면, 36x36으로 설정된 sparse 채널 공분산 행렬의 유효 영역을 설정하는 경우가 가정된다.이는 하나의 예시일 뿐,채널 공분산 행렬의 크기가다른 경우에도동일한방식으로적용될수 :있음은물론이다.
이 때, 채널 공분산 행렬의 유효 계수 (coefficient)를 가지는 위치를 'o'으로 표현한 후 해당 영역을 포함하는 사각형 영역을 상정하되, 유효 계수가 포함되지 않는 위치를 '#'으로 표현하여 구분하는 방식이 고려될 수 있다.
이러한 방식을통해 사각형 영역들을설정하면,도 19에 나타난 것과 같이
3개의 사각형들이 생성될 수 있다. 이 때, 채널 공분산 행렬은 대칭적 (symmetric)으로 각각의 유효한 영역이 중앙을 시작으로 하여 사각형/원형/십자형 형태로계수들이 분포할수 있다.
따라서, 각 사각형의 가운데 위치를 기준으로 가장 많은 유효 위치를 포함하는 미리 정의된pre-defned) 영역을 적용하여 설정할 수 있겠다. 설정한 영역 바깥 쪽의 유효 영역이 남아있는 경우, 기준된 위치의 상하 혹은 좌우를 기준으로 하여 마찬가지의 방법으로 미리 정의된 영역에서 인덱스를 설정하여 영역을설정해줄수 있다.
또한 피드백오버헤드및 정확도 요구수준에 따른우선순위 2 및 양자화 수준 ( quant i zat ion level ) 등이 조정될 수도 있다. 즉, 채널 공분산 행렬의 복원 ( recove ry )에서 가장 중요한 유효 영역들은 각각의 사각형 영역에서 중심 부분에 해당하는 정보일 수 있다. 따라서, 오버헤드 감소 관점에서, 단말은 [위치: (8, 8) / index: 3], [위치: (25,7) / index: 6],
[위치: (25, 26) / index:3]과 그에 해당하는 계수만 피드백하도록 설정될 수 있다.계수의 피드백 시,단말은 해당 영역에서 :'#'으로 표시된 부분을 '0'의 값으로 처라할 수 있다. 또는, 정확도 측면에서, 단말은 미리 정의된 영역을 이용하여 유효영역의 전부를포함하는위치와 인덱스를 활용하여 피드백 동작을 수행하도록 설정될수도 있다.
또한, 계수 양자화와 관련하여, 가운데 영역과 바깔족 영역의 양자화 수준을 동일하게 가져가거나 차등적으로 부여함으로써,성능과 피드백 오버헤드 간의 트레이드-오프 (trade-off)를조절하는것도가능할수있다. 방법 2-2)
상술한바와 같은 DL CSI피드백에 대한구성 정보를수신한단말은, CSI 피드백 구성 정보중하나이상을이용하여,기지국으로 CSI를보고할수 있다. 이 때 , 단말은 상술한 공간 회전 파라미터 (spatial rotation parameter)를산줄하여 기지국으로보고할수 있다. 또한, 단말은 채널의 유효 영역에 대한 설정 정보를 기지국으로 보고할 수도 있다. 단말이 해당 설정 정보를 기지국으로보고하는 경우,보고되는정보는채널 구성 요소의 위치/범위 지정 값, 채널 구성 요소 값의 크기 및 순서 (sequence) 정보 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 01 031 피드백에 대한구성 1보를수신한단말이 기지국으로보고하는방법에 대해 구체적으로살펴본다.
단말은 참조 신호(reference signal)(예: CSI-RS 등)로부터 채널 정보를 구성하고, 기지국에서 지시한 채널 유효 영역 정보를 활용하여 피드백해야할 채널 요소의 위치 및 범위를지정 또는 결정할수 있다.이 경우, 5 단말은 기지국과 약속된 양자화(quantization) 방식 또는 피드백 인덱스와의 매핑 방식을통해 요소의 값을 기지국으로 전송할수 있다.이를통해,기지국은 단말로부터 수신한정보에 기반하여 DL채널을구성할수 있다.
상술한바와 같이,단말이 (DLCSI 피드백에 대한구성 정보를 활용하여 동작할 경우, 단말은 채널 정보의 유효 위치 정보와 범위 정보를 지정(또는 10 설정)하여 기지국으로 전송할수 있다.또는,단말은 채널 구성 요소 값에 대한 크기 정보 및 크기에 대한 상위 개수 선택 정보인 을 전송할 수도 있다. 이 경우,기지국이 지시한 채널 추정 방식을 통해 해당 위치 및 범위가 산출될 수 있다. 여기에서, 특정 범위는 특정 요소의 위치를 중심으로 요의 값의 반경을 가지거나, R x R영역,임의의 사각형 영역,또는 기지국과 미리 약속한(또는 5 설정한) 유효 영역에 대한 인덱스(예 :18) 등으로 설정될 수 있다.지정된 위치에서의 영역 묘에 대해 채널 정보 행렬의 크기를 벗어나는 영역에 대해서는, 그부분만큼을제외하여 범위가설정될수 있다.
상술한 방법 2-1)에서 언급된 바와 같이,단말은 DL채널의 유효한 영역 설정 개수인 L을 기지국에게 알려줄 수도 있다. 또는, 방식에 따라 단말이 20 양자화 동작 이후 특정 신호 세기 이상을 가지는 채널의 구성 요소에 대한 정보를기지국으로보고할수도 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이, 단말은 동작과 더불어 채널 정보의 sparsity를 보다 향상하여 피드백 오버헤드를 줄이기 위한 공간 회전 파라미터 (spatial rotation parameter)를 설정하여 , 이를 기지국으로 보고할 수 있다 기지국은 단말로부터 전달받은 공간 회전 파라미터 값을 기지국과 단말이 미리 약속한 공간 회전 행렬 (spatial rotation matrix)에 활용하여 실제채널정보를복원할수있다
예를 들어 , 단말이 수신한 CSI-RS ()을 활용하여 피드백해야할 채널 공분산 행렬 이를 구성하기에 앞서 단말은 자체적으로 공간 회전 을 특정 해상도 (resolution) 또는 지정된 방식으로
Figure imgf000085_0001
미리 설정할수있다.보다구체적인 예로,설정된 각각의 공간회전 파라미터 값을 바탕으로 공간 회전 0(4 )DFT 동작미이 적용된 채널 공분산 행렬 는아래수학식 9와같을수있다.
【수학식 91
C’ 4 = < l(l> )FCF <i(4 )
이 때,위와 같이 변형된 채널 공분산 행렬 ()에서 특정 임계 값 이상인 계수들을유효한값으로상정하도록 한다.단말은유효한계수의 수가가장작게 되는 공간 회전 파라미터 <()= 를 1차원적인 탐색 (one-dimensional search)을 통해 검출 또는 산출할 수 있다. 또한, 단말은 공간 회전 파라미터 값을 기지국에게도 보고하여, 기지국과 단말이 동일한 공간 회전 행렬을 가지도록 설정할 수 있다.이 후,기지국은 설정된 공간 회전 행렬을 이용하여 채널 공분산 행렬 (이를복원할수 있다. 또는,기지국이,자신의 안테나와 단말의 지리적 환경을 모두 고려한 전역 위치 각도 (global position angle) 및 sparse 채널 구성에 영향을 끼치는 클러스터 () (cluster (s) )에 상응하는 각도 정보를 가용할 수 있는 경우를 가정하자. 이 경우, 기지국이 해당 각도 :정보를 단말로 보고하여 단말이 공간 회전 파라미터를 산출할 수 있다. 또는, 기지국이 자체적으로 공간 회전 파라미터를 산출한 후, 이 값을 단말로 보고하여 피드백해야 할 채널 공분산 행렬을구성할수도 있다.
이 때, 해당 정보에 대한 보고와 관련하여, 단말은, 시간 영역/주파수 영역에 대해 단말이 암시적 CSI 보고 (丄mplicit based CSI reporting)를 수행하는 것과 동일한 단위로 (예: LTE 시스템의 서브 밴드 및/또는 광대역 밴드) ,상기 정보를측정하거나보고할수 있다.
이와 같은 정보를 기지국과 단말이 공유함으로써 피드백 요소의 위치에 대한 사전 결정이 가능하고, 이를 통해, 피드백 오버헤드가 감소될 수 있는 효과가 있다.
본 실시 예에서 제안하는 방법 (들)은 2차원 ( 2 dimension, 2D) 채널 모델링 (channel modeling)을 기준으로 AoD, AoA 등을 이용하여 채널 (즉, 채널 상태에 대한정보, CSI )을피드백하는 방식에 대하여 기술 했지만, 해당 방법 (들)은 3차원 ( 3D ) 채널 모델링으로 확장되어, ZoD ( zenith angles of departure ) , ZoA ( zenith angles of Zrrival ) 등을.고려하는 채널로도 적용될수있음은물론이다.
특히, 기존의 안테나 배열 신호 처리 (antenna array signal 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
85
processing) 방식을고려하는 ULA의 형상에서 2차원 형태의 안테나형상 (예 : UPA(un丄 form planar array) 등)이 고.려될 수 있다. 이 경우, 수평적 (horizontal ) /수직적 (vertical ) 정보를 모두 고려한 채널은 아래 수학식 10과 같이 크로네커 곱 (Kronecker product)로 구성하여 표현될 수 있겠다.
【수학식 10】
Figure imgf000087_0001
여기에서, 2차원 배열 다양체 벡터 (array manifold vector) 제)와 공간 회전 행렬 (spatial rotation matrix) 巾 (中 )는 아래 수학식 11과같이 정의될수있다.
【수학식 11】
a(9k,i- ®kj) = ah(9ki)®av(0kj)
Figure imgf000087_0002
즉, 2차원의 배열 다양체 벡터는 수평적 (horizontal) 및 수직적 (vertical)인 환경에서의 ULA를 상정한 각각의 배열 다양체 벡터를 통해 구성될 수 있다 . 또한, 수평 /수직 DoA값인 0 와 0 는 UL 채널 정보를 통해추정될수있다.
이와 유사하게, 공간 회전、 행렬 (spatial rotation matrix)도 수평/수직 각도 영역에서의 값을 활용하여 구성될 수 있다. 또한, 안테나 구조와별도로, 공간회전 행렬은 N_T개의 1차원또는 2차원 DFT 빔 또는특정 직교성에 기반하여구성될수도있다. 도 20은 본 명세서에서 제안하는 다른 실시 예가 적용될 수 있는 CSI 피드백을 위한 기지국과 단말 간 시그널랑 절차의 일례를 나타낸다. 도 20은 5 단지 설명의 편의를위한 것일 뿐,본발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
20을 참고하면, 단말 및 기지국은 상술한 제2 실시 예에서 설명된 방법들에 기반하여 동작하는 경우가 가정된다. 즉, 도 20에 나타난 절차는, 채널 성김 특성 (channel sparsity)에 기반하여, DFT 동작 및 공간 회전 (spatial rotation)을 적용하여 GSI 피드백 오버헤드를 감소시키는 10 방법을 나타낸다. 채널 공분산 행렬을 활용하는 방법에 대한 구체적인 절차는 다음과같다
먼저, 기지국은 단말의 UL 파일럿 전송 (UL pilot transmission)을 통해 UL 채널 정보 (: UL 채널 행렬, 전력-각도 스펙트럼 등)를 측정 또는 산출)할 수 있다 (S200引 . 여기에서, UL 파일럿 전송은 UL 채널의 측정을 15 위하여 단말이 기지국으로 UL 참조 신호를 전송하는 것을 의미할 수 있다. 이 후, 기지국은 측정한 UL 채널 정보 (즉, UL 채널 추정 정보)를 단말로 전송할 수 있다 (S2010) . .
단말은 기지국으로부터 수신한 UL 채널 정보에 기반하여 DL 채널 정보를 측정할 수 있으며,기지국으로 피드백할 채널 정보안 공분산 행렬 (C)를 구성할 20 수 있다 (S201引 .
이 때, UL-DL채널 호혜성이 성립되지 않는 경우,상술한 S2005 단계 및 32015 단계는 생략될 수 있다. 이 경우, 단말은 기지국으로부터 수신한 참조신호를통해 DL채널 정보를측정하고,채널 정보를구성할수 있다.
단말은 구성된 공분산 행렬의 좌변과 우변에 변환 행렬의 hermitiari과 변환 행렬을 곱하여, Ml 행렬을 생성 (또는 구성 )할 수 있다S2020). 이 때, 상기 변환행렬을설정하는 방법은 다음 예사들과 같을수 있다.
예를 들어,변환 행렬의 설정과 관련하여,공분산 행렬 이의 크기에 따른 DFT 행렬 또는 직교성 기반으로구성된 행렬,임의의 행렬 등이 이용될 수 있다. 다른 예를 들어, 단말과 기지국이 상기 공간 회전 행렬의 구조 O를 공유하고 있는 상황에서, 다음과 같은 단계에 따라 변환 행렬의 설정이 수행될 수있다.
Figure imgf000089_0001
의한 지시로 인하여 균일하거나, 특정한 해상도 ( resolution )로 양자화될 수 있으며 , 단말은 이 값 자체를 보고 ( reporting )에 활용하거나 인덱스로 매핑하여지시할수도있다
다음으로, S2015 단계의 공분상 행렬 (C)에 대해서 , 단말은 DFT 행렬 와 공간 회전 행렬 & 를 활용하여 변환된 채널 공분산 행렬 c, (0iter ) = (0iter)FCf K0iter)"을구성할수있다. 이 때, c' 0iter )에서 특정 임계 값이상인계수들을유효한값으로결정할수있다
Figure imgf000089_0002
수있다 단말은유효한계수의 수가가장작게 되는최적의 공간회전파라미터 中 를산출할수 있다 산출된 파라미터로구성된 4|; 이 Ml 행렬이다 뿐만 아니라, 산출된 파라미터는 이후 £2035 단계에서 기지국으로 전달되어
S2040단계의 복원동작에 이용될수 있다.
또한,단말은 생성된 Ml 행렬에 대해 채널의 유효 영역을 설정하는 방식을 적용하여 M2 행렬을 생성할 수 있다 (S202引 . 이 때,상기 채널 유효 영역을 5 설정하는방법은다음 예시들과같을수 았다.
예를들어,채널 유효 영역의 설정과관련하여,단말은 Ml 행렬의 각요소 크기 값에서 가장 크기가 큰 L(여기에서 L은 앞서 언급된 L을 의미하며, DL 채널에 대한유효영역의 설정 개수를 의미함 의 요소를 제외한나머지 요소들을 0으로변환하도록설정될수 있다.
10 다른 예를들어,채널 유효 영역의 설정과관련하여,단말은 Ml 행렬의 각 요소 크기 값에서 특정 임계 값이 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환하도록설정될수 있다.
또 다른 예를 들어, 채널 유효 영역의 설정과 관련하여, 단말은 AoD 및 해당 지원 영역에 대한 정보를 이용하여 Ml 행렬의 특정 요소에 대한 위치 및 15 이를 기준으로 하는 특정 범위를 설정 또는 결정 하고,나머지 요소들을 0으로 변환하도록 설정될 수 있다. 여기에서, 특정 범위는 특정 요소의 위치를 중심으로 R의 값의 반경을 가지거나, RxR영역 등으로 설정될 수 있다.이 때, 단말은 도미넌트 경로 (dominant path) L 또는 신호의 세기 순서에 따른 특정 요소 위치 개수에 대한 조정 및/또는 해당 위치를 중심으로 하는 R의 크기를 20 조정하거나, 설정 ( configuration) 값을 통해 변환할 수도 있다. 또는, 특정 요소의 위치를 중심으로 미리 정의된 유효 영역 정보에 대한 인덱스를 보고하여 채널 유효영역이 설정될수있다.
또 다른 예를 들어, 채널 유효 영역의 설정과 관련하여, 단말이 특정 횟수 (T) 동안 연속된 CSI-RS들을 통해 획득되는 Ml 행렬들로부터 특정 임계 값이 넘는 요소를 제외한 나머지 요소들을 0으로 변환한 후, 0이 아닌 값들의 5 인덱스가 M(£T)번 중복되는 영역을 R_mean으로 정의하는 방식이 적용될 수도 있다. 해당 영역을 포함하는 최소한의 사각형 영역이 R_mean으로 설정될 수도 있다. 이 경우, T+1번째 CSI-RS부터 특정 횟수 동안, 단말은 Ml 행렬의 R_mean외의 나머지 요소들을 0으로 변환하도록설정될수도 있다.
또한, 단말은 생성된 M2 행렬에 대한 양자화 (quantization)를 수행하여 10 M3 행렬을 생성할수 있다 (S2025) .이 때,상기 양자화는 다음 예시들과 같을 수 있다.
예를 들어, 단말은 실수 (real)/허수 (imaginary)2차원 영역에서 M2 행렬의 요소인 복소수 값을 특정 값으로 매핑하고, 그에 상응하는 인덱스로 변경하도록설정될 수 있다.이 때,특정 기준 (: 도미넌트 경로또는 신호)15 순서에 따라매핑 양자화정도가조정될수도 있다.
다른 예를 들어, 단말은 M2 행렬의 요소인 복소수 값의 크기와 각도를 산출한후,산출된 크기와각도를 각각 양자화하여 변환하도록설정될 수도 있다. 이 때, 특정 기준 예: 도미넌트 경로 또는 신호 의 순서에 따라 매핑 양자화 정도가 조정될 수도 있다. 일례로, 복소수 값 하나의 양자화에 요구되는 비트 20 수가 10인 경우, 복소수 값의 크기 및 각도에 각각 균등하게 5비트가 할당되거나, 7: 3의 비율로비트수가할당될수도 있다. 또한, 유효 영역에 대하여, 특정 위치를 기준으로 양자화 정도를 차분 (differential) 방식으로 설정하는 방식이 이용될 수도 있다. 일례로, 3x3로 설정된 유효 영역의 경우, 가운데 위치에 해당하는 (2, 2)의 양자화 비트는 1◦비트로 설정되고, 상하좌우 한 영역만큼 멀어질 때마다 양자화 비트 5 수가작아지도록설정될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 단말은 요소의 값이 실수:값만을 가지는 경우, 해당 요소뢰 최대 크기를실수 값으로만양자화하도록설정될 수도 있다.
이후, 단말윧 생성된 M3 행렬 값을 피드백 정보에 포함시켜, 기지국으로 전송 (또는 보고)할 수 있다 (S203引 . 예를 들어, 단말은 M3 행렬의 값과
10 인덱스를 양자화하여 기지국으로 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말은 M3 행렬의 값에 대하여 기지국과 단말 간의 시그널랑을 통해 특정 요소의 위치와 피드백되는 특정 시퀀스 방식을 공유하여,복소수 값 ()을 기지국으로 전달할 수도 있다.
이후, 기지국은 단말로부터 전송되는 피드백 정보에 대한 복원 5 동작 (recovery operation)을 통해 M3 행렬을복원하고,이에 기반하여 채널 정보를도출할수 있다 (S2040). 일례로,상기 복원 동작은,피드백된 인덱스와 복소수 값을 C와 동일한 크기의 0으로 구성된 행렬에 매핑하거나, 단말과 기지국에 정의된 M3 행렬의 유효 영역 및 특정 시퀀스 방식을 활용하여 순차적으로 M3 행렬을복원하는동작일 수 있다.
2 이와 같은 절차에서, 상술한 방법과 같이, 기지국은 채널 sparsity 정보인 L (즉,채널의 유효 영역 설정 개수)을 단말에게 알려줄수 있다.또는, 방식에 따라, 단말이 양자화 동작(예 : S1630) 이후 검출된 L을 기지국으로 보고할 수도 있다. 단말 및 기지국이 L 값을 공유함으로써(즉, 채널에 대한 전체 요소를 보고할 것이 아닌, 일부 유효한 요소(들)만을 보고하는 절차를 공유함으로써),피드백 인덱스에 대한사전 결정이 가능하고,이를 통해 피드백 5 오버헤드가감소될수 있다.
앞서 언급한바와같이,이와같은 절차는 2D채널 모델링을 기준으로 AoD, AoA 등을 이용하여 채널(즉, 채널 상태에 대한 정보, CSI)을 피드백하는 방식에 대하여 기술 되지만, 3D 채널 모델링으로 확장되어, ZoD, ZoA 등을 고려하는채널로도적용될수 있음은물론이다.
10
21은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 I보고를수행하는단말의 동작순서도를나타낸다. 도 21은단자 설명의 편의를위한것일뿐 본발명의 범위를제한하는것이 아니다.
21을 참고하면 단말 및 기지국은본 땅세서에서 상술한 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예에서의 방법들에 기반하여 I 피드백(즉 CSI 보고)를 수행하는경우가가정된다
먼저 , 단말은 기지국으로부터 하향링크 채널(downlink channel)에 대한 상기 CS I 보고와 관련된 설정 정보( configuration information)를 수신할 수있다(S210引 . 일례로 단말은상술한방법 1-1) 및 방법 2-1)에서 설명된 것과 같은 I 피드백에 대한구성 정보를 기지국으로부터 수신할수 있다. 이 경우 해당 설정 정보는 반-정적인 시그널링(예 : RR 시그널링 등)을 통해 전달될 수 있다. 또한, 일례로, 상기 설정 정보는 CSI 보고 설정 CSI reporting setting )과 관련된 정보를 포함할수도 있다.
여기에서 상기설정 정보는상술한것과같이 특장유효영역에 포함되는 적어도 하나의 채널 행렬 요소 ( channel matrix element )에 대한 위치 정보 (pos ition information ) 및 값 ( value )을 포함할 수 있다.
이후,단말은 상기 기지국으로부터,상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 수신할 수 있다 (S210引 .또한,단말은 수신한 적어도 하나의 CSI- RS에 의해 피드백 정보를 산출할 수 있다 (S2110). 이 경우, 단말은 피드백 정보 (즉, CSI)를산출하기 위한요소정보 (: 공간회전 파라미터,채널 유효 영역 설정 정보,양자화정보,보고순서 정보등)를구성할수도 있다.
이 때,피드백 정보의 산출은,단말이 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 대한 측정에 기반하여 제1 채널 행렬 예 : 상술한 채널 공분산 행렬 을 생성하는 단계 단말이 미리 설정된 변환 행렬 (transform matrix)을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여 제2 채널 행렬 (channel matrix ) (예 : 상술한 Ml 행렬)을 생성하는 단계 단말이 상기 제2 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여 제3 채널 행렬 (: 상술한 M2 행렬)을 생성하는 단계 및 단말이 상기 제3 채널 행렬을 양자화하여 상기 피드백 정보 (: 상술한 M3 행렬을포함하는 정보)를산출하는 단계를통해 수행될수 있다.
특히, 상기 제3 채널 행렬의 생성과 관련하여, 단말은 상기 제2 채널 행렬의 요소들중 미리 설정된 임계 값조건을 만족하는요소들을제외한나머지 요소들을 0으로설정하여 제3채널 행렬을생성할수 있다. 또는, 52105 단계에서의 설정 정보가 상기 하향링크 채널과 관련된 각도 정보를 더 포함하는 경우,상기 제3 채널 행렬와 생성과 관련하여,단말은상기 제2 채널 행렬의 요소들 중 상기 각도 정보에 기반하여 설정된 특정 요소들을 제외한 나머지 요소들을 0으로 설정하여 체3 채널 행렬을 생성할 수 있다. 이 때,상기 각도정보는 AoD (angle of departure) 및 상기 AoD의 지원 영역을 포함하며,상기 특정 요소들은 상기 AoD및 상기 지원 영역을 이용하여 설정된 중심 요소 및 상기 중심 요소를 기준으로 하는 일정 범위 내에 위치하는 요소들을포함할수 있다.
또한,상기 미리 설정된 변환 행렬은,상기 단말 및 기지국 간에 공유된 공간 회전 행렬 ( spatial rotation matrix )에 기반하여 설정되며 , 상기 피드백 정보는, 상기 공간 회전 행렬과 관련된 공간 회전 파라미터 spatial rotation parameter )를 포함할 수 있다.
이 후, 단말은 상기 산줄된 피드백 정보 ( feedback information ) ·¾ 이용하여 , 상기 기지국으로상기 CSI보고를수행할수있다 ( S211引 .
또한, 단말은 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 유효 영역의 수 (: 상술한 L)에 대한정보를수신할수도 있다.
또한,이와같은 CSI보고가수행된 후,단말은 기지국의 데이터 스케줄링 정보등에 따라,상기 기지국으로부터 데이터를수신할수 있다. 도 22는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 CSI 보고를 수신하는 기지국의 동작 순서도를 나타낸다. 도 22는 단지설명의편의를위한것일뿐, 본발명의 범위를제한하는것이 아니다.
22를 참고하면, 단말 및 기지국은본 명세서에서 상술한 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예에서의 방법들에 기반하여 CSI 피드백 (즉, CSI 보고)를 수행하는경우가가정된다.
5 먼저 , 기지국은 단말로하향링크 채널 downlink channel )에 대한상기
CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration inf ormation)를 전송할 수 있다 ( S220引 . 일례로, 기지국은상술한 방법 1-1 ) 및 방법 2-1 )에서 설명된 것과 같은 CSI 피드백에 대한구성 정보를 단말로 전송할수 있다. 이 경우, 해당설정 정보는반-정적인시그널링 (: RRC시그널링 등)을통해 전달될수 10 있다.
여기에서, 상기설정 정보는상술한것과같이, 특정 유효영역에 포함되는 적어도 하나의 채널 행렬 요소 ( channel matrix element )에 대한 위치 정보 (position information) 및값 (value )을포함할수있다.
이후, 기지국은상기 단말로, 상기 CSI 보고를위한적어도하나의 CSI-
15 RS를전송할수있다 ( S220引 .
이후, 기지국은상기 단말로부터, 상기 적어도하나의 CSI-RS를이용하여 상기 단말에 의해 산줄된 피드백 정보 ( feedback inf ormation)를 포함하는 상기 CSI보고를수신할수있다 ( S2210 ) . 일례로, 해당 CSI보고에는채널 (즉, DL 채널)의 유효영역 정보, 복소값정보, :양자화정보, 공간회전 파라미터 20 정보등이포함될수있다.
이 때, 피드백 정보의 산출과 관련된 내용은, 도 21에서 설명된 것과 동일하므로,중복되는구체적인 설명은생략된다.
또한,기지국은 단말로 상기 적어도 하나의 유효 영역의 수 예 : 상술한 L 값 에 대한정보를 전송할수도 있다.
또한, 이와 같은 CSI 보고를 수신한 기지국은, 단말의 채널 상태를 5 고려하여 데이터 스케줄링 및 SU (Single u:ser) /MU (Multuser) -MIMO 프리코딩을산출할수 있다.해당 기지국은산출된 프리코딩을 적용한 데이터 및 데이터의 디코딩을위한 RS (: DMRS, PTRS)를단말로 전송할수 있다. 본 명세서에서 제안하는 CSI 보고 방식(즉, 명시적 CSI 피드백 방식 )의 0 경우다음과같은기술적 효과를가질 수 있다.
기존의 CSI 보고의 경우,안테나 포트 수에 비례하게 증가하는 복잡도 및 오버헤드 문제로 인하여 단말이 산출한 채널 정보와 가장 높은 유사성 가지는 코드북 (codebook)의 인덱스를 전송하는 방식을 수행하였다 (: codebook- based CSI feedback) .
15 하지만, 본 명세서에서 제안하는 방법에서는 채널 정보의 공분산 행렬 정보에서 유의미한 정보를 가지는 부분만을 추출하여 채널 정보를 보고하기 때문에, 채널 정보의 정확성을 향상시키면서도 낮은 오버헤드로도 구성할 수 있다는 장점을 지니게 된다. 또한, 단말 측에서 수행해야 할 공간 회전 파라미터의 최적화 및 유효영역 설정에 대해서는,특별한 연산복잡도를 지니는 20 동작이 없기 때문에 단말구현에도용이하다고할수 있다. 본발명이적용될수있는장치 일반
도 23는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의블록구성도를예시한다.
도 23을 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국 (2310)과 기지국 (2310) 영역 내에 위치한다수의 단말 (2320)을포함한다.
기지국 (2310)은프로세서 (processor, 2311) , 메모리 (memory, 2312 )RF(radio frequency unit , 2313)을 포함한다. 프로세서 (2311)는 앞서 도 1내지 도 22에서 제안된 기능, 과정 및/또는방법을구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서 (2311)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (2312)는 프로세서 (2311)와 연결되어 , 프로세서 (2311)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF(2313)는 프로세서 (2311)와 연결되어 , 무선신호를송신및/또는수신한다.
예를 들어 , 프로세서 (2311)RF(2313)을 제어하여 단말로 하향링크 채널 (downlink channel)에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration inf ormation)를 전송할 수 있다 (S2205) . 또한, 프로세서 (2311)RF(2313)을 제어하여 상기 단말로, 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 전송할 수 있다 (S220引 . 또한, 프로세서 (2311)RF(2313)을 제어하여 상가 단말로부터 , 상기 적어도 하나의 CSI-RS를 이용하여 상기 단말에 의해 산출된 피드백 정보 (feedback information)를 포함하는 상기 CSI 보고를 수신할 수 있다 (S2210) . 또한, 이와 같은 CSI 보고를 수산한 기지국의 경우, 프로세서 (2311)는 단말의 채널 상태를 고려하여 데이터 스케줄링 및 SU (Single user) /MU (Mult丄 user) - MIMO 프리코딩을 산출할 수 있다. 해당 프로세서 (2311)RF(2313)을 제어하여 산출된프리코딩을 적용한 데이터 및 데이터의 디코딩을 위한 RS (: DMRS, PTRS)를단말로전송할수있다 .
단말 (2320)은 프로세서 (2321), 메모리 (2322)RF(2323)을 포함한다.
프로세서 (2321)는앞서 도 1 내지 도 22에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을구현한다.무선인터페이스프로토콜의 계층들은프로세서 (2321)에 의해 구현될 수 있다. 메모리 (2322)는 프로세서 (2321)와 연결되어 , 프로세서 (2321)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF(2323)는 프로세서 (2321)와연결되어,무선신호를송신및/또는수신한다.
예를 들어 , 프로세서 (2321)RF(2323)을 제어하여 기지국으로부터 하향링크 채널 (downlink channel)에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration information) # 수신할 수 있다 (S2105) . 또한, 프로세서 (2321)RF(2323)을 제어하여 상기 기지국으로부터 , 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 수신할 수 있다 (S210引 . 또한, 프로세서 (2321)는수신한적어도하나의 CSI-RS에 의해 피드백 정보를산출할 수 있다 (S2110) . 구체적으로, 피드백 정보의 산출은, 프로세서 (2321)이 상기 적어도하나의 CSI-RS에 대한측정에 기반하여 제 1 채널 행렬 (예 :상술한채널 공분산 행렬)을 생성하는 단계 ; 프로세서 (2321)이 미리 설정된 변환 행렬 (transform matrix)을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여 제 2 채널 행렬 (channel matrix) (: 상술한 Ml 행렬)을 생성하는 단계 ; 프로세서 (2321)이 상기 제 2 채널 행렬에 상기 특정 유효영역을 적용하여 저 U 채널 행렬 (: 상술한 M2 행렬)을 생성하는 단계; 및 프로세서 (2321)아상기 제 3채널 행렬을양자화하여 상기 피드백 정보 (: 상술한 M3 행렬을포함하는 정보)를 산출하는 단계를 통해 수행될 수 있다. 이 후, 프로세서 (2321)RF(2323)을 제어하여 , 상기 산출된 피드백 정보 (feedback information)를이용하여상기 CSI보고를수행할수있다 (S2115) .
메모리 (2312, 2322)는 프로세서 (2311, 2321) 내부 또는 외부에 있을 수있고, 잘알려진 다양한수단으로프로세서 (2311, 2321)와연결될수있다. 일 예로서 , 저 지연 (low latency) 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 (DL data)를송수신하기 위해 단말은 무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛 , 및 상기 RF유닛과기능적으로 연결되는프로세서를포함할수있다.
또한, 기지국 (2310) 및/또는 단말 (2320)은 한 개의 안테나 (single antenna) 또는다중안테나 (multiple antenna)를가질수있다.
24는본발명의 일 실시 예에 따른통신 장치의 블록구성도를 예시한다: 특히,도 24에서는앞서 도 23의 단말을보다상세히 예시하는도면이다. 도 24를 참조하면, 단말은 프로세서 (또는 디지털 신호 프로세서 (DSP: digital signal processor) (2410) , RF 모듈 (RF module ) (또는 RF 유닛 ) (2435) , 파워 관리 모듈 (power management module) (2405) , 안테나 ( 七에때) (2440) , 배터리 (battery) (2455) , 디스플레이 (display) (2415) , 키패드 (keypad) (2420) , 메모리 (memory) (2430) , 심카드 ( SIM ( Subscriber Identification Module ) card) (2425) (이 구성은 선택적임), 스피커 ( speaker )( 2445 ) 및 마이크로폰 (microphone ) (2450)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나또는다중의 안테나를포함할수있다.
프로세서 (2410)는앞서 도 1내지 도 22에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서 (2410)에 의해 구현될수있다.
메모리 (2430)는 프로세서 (2410)와 연결되고, 프로세서 (2410)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리 (2430)는 프로세서 (2410) 내부 또는 외부에 있을수있고, 잘알려진다양한수단으로프로세서 (2410)와연결될수있다. 사용자는 예를 들어 , 키패드 (2420)의 버튼을 누르거나 (혹은 터치하거나) 또는마이크로폰 (2450)를이용한음성 구동 (voice activation)에 의해 전화 번호등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서 (2410)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터 (operational data)는 심카드 (2425) 또는 메모리 (2430)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서 (2410)는 사용자가 인지하고또한편의를위해명령 정보또는구동정보를디스플레이 (2415) 상에 디스플레이할수있다.
RF모듈 (243引는프로세서 (2410)에 연결되어: RF신호를송신 및/또는 수신한다. 프로세서 (2410)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어 , 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈 243引에 전달한다. RF 모듈 (2435)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기 (receiver) 및 전송기 (transmitter)로 구성:된다. 안테나 (2440)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈 (243引은 프로세서 (2410)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로신호를 변환할수 있다.처리된 신호는스피커 (244引를통해 출력되는 가청 또는가독정보로 변환될수 있다. 도 25는 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는무선 통신 장치의 RF모듈의 일례를나타낸도이다.
구체적으로, 도 25는 FDD ( Frequency Division Duplex ) 시스템에서 구현될수있 ¾ RF모듈의 일례를나타낸다.
먼저, 전송 경로에서, 도 22 및 도 23에서 기술된 프로세서는 전송될 데이터를프로세싱하여아날로그출력신호를송신기 (2510)에 제공한다.
송신기 (2510) 내에서, 아날로그 출력 신호는 디지털-대-아날로그 변환 (ADC)에 의해 야기되는 이미지들을 제거하기 위해 저역 통과 필터 (Low Pass Filter, LPF) (2511)에 의해 필터링되고,상향변환기 (Mixer, 2512)에 의해 기저대역으로부터 RF로상향변환되고, 가변이득증폭기 (Variable Gain Amplifier, VGA) (2513)에 의해 증폭되며, 증폭된 신호는 필터 (2514)에 의해 필터링되고, 전력 증폭기 (Power Amplifier, PA) (2515)에 의해 주가로 증폭되며 , 듀플렉서 () (2550) /안테나스위치 () (2560)을통해 라우팅되고, 안테나 (2570)을통해 전송된다.
또한, 수신 경로에서, 안테나는 외부로부터 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 제공하며, 이 신호들은 안테나 스위치 들 2560) /듀플렉서들 (2550)을통해 라우팅되고,수신기 (2520)으로제공된디-.
5 수신기 (2520 )내에서, 수신된 신호들은 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier, LNA)(2523)에 의해 증폭되며, 대역통과 필터 (2524)에 의해 필터링되고, 하향 변환기 (Mixer, 2525)에 의해 RF로부터 기저대역으로 하향 변환된다.
상기 하향 변환된 신호는 저역 통과 필터 LPF, 2526)에 의해 필터링되며,
10 VGA(2527)에 의해 증폭되어 아날로그 입력 신호를 획득하고, 이는도 22 및 도
23에서 기술된 프로세서에 제공된다.
또한, 로컬 오실레이터 (local oscillator, L이 발생기 (2540)는 전송 및 수신 LO 신호들을 발생 및 상향 변환기 (2512) 및 하향 변환기 (2525)에 각각제공한다.
15 또한, 위상 고정 루프 (Phase Locked Loop, PLL) (2530)은 적절한 주파수들에서 전송 및 수신 LO 신호들을 생성하기 위해 프로세서로부터 제어 정보를수신하고, 제어 신호들을 LO발생기 (2540)에 제공한다.
또한, 도 25에 도시된 회로들은 도 25에 도시된 구성과 다르게 배열될 수도 있다.
20
26은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의
Figure imgf000104_0001
구체적으로, 도 2 6은 TDD ( Time Divi s ion DUplex ),시스템에서 구현될 수있는 모듈의 일례를나타낸다
TDD 시스템에서의 RF 모듈의 송신기 (2610) 및 수신기 (2620)FDD 5 시스템에서의 RF모듈의 송신기 및 수신기의 구조와동일하다.
이하, TDD 시스템의 RF 모듈은 FDD 시스템의 RF 모듈과 차이가 나는 구조에 대해서만 살펴보기로 하고, 동일한 구조에 대해서는 도 15의 설명을 참조하기로한다.
송신기의 전력 증폭기 (Power Amplifier,PA)(2615)에 의해 증폭된
10 신호는 밴드 선택 스위치 (Band Select Switch, 2650) , 밴드 통과 필터 (BPF,660) 및 안테나 스위치 () (2670)을 통해 라우팅되고, 안테나 (2680)을통해 전송된다.
또한, 수신 경로에서, 안테나는 외부로부터 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 제공하며, 이 신호들은 안테나 스위치 () (2670) , 밴드 통과 15 필터 (2660) 및 밴드 선택 스위치 (2650)을 통해 라우팅되고, 수신기 (2620)으로 제공된다. 이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다.각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는
20 한선택적인 것으로고려되어야한다.각구성요소또는특징은 다른구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다.또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는동작들의 순서는 변경될 수 있다 어느실시예의 일부 구성이나특징은다른실시 예에 포함될수 있고 또는다른실시예의 대응하는 구성 또는특징과교체될수있다 특허청구범위에서 명시적인 인용관계가있지 않은 청구항들을결합하여 실시 예를구성하거나출원후의 보정에 의해 새로운 청구항으로포함시킬수있음은자명하다
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단 예를 들어 하드웨어 펌웨어 (firmware) , 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs (application specific integrated circuits) , DSPs (digital signal processors ) , DSPDs (digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs (field programmable gate arrays ) , 프로세서 , 콘트를러 , 마이크로 콘트롤러 , 마이크로 프로세서 등에 의해구현될수있다
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈 절차 함수 등의 형태로 구현될수있다 소프트웨어 코드는메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수있다 상기 메모리는상기프로세서 내부또는외부에 위치하여 이미 공지된 다양한수단에 의해상기프로세서와데이터를주고받을수있다
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른특정한 형태로구체화될수있음은통상의 기술자에게자명하다 따라서 상술한상세한 2019/143226 1»(:1^1{2019/000913
104
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 발명의 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 송수신하는 방안은
Figure imgf000106_0001
중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1]
무선 통신 시스템에서 단말이 채널? 상태 정보 ( channe l state information) 보고를수행하는방법에 있어서,
기지국으로부터 하향링크 채널 (downlink channel [에 대한 상기 CSI 보고와관련된설정 정보 ( conf igurati on inf ormation )를수신하는단계 ; 상기 기지국으로부터, 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 수신하는단계
상기 적어도하나의 CSI-RS에 의해피드백정보를산출하는단계; 및 상기 산줄된 피드백 정보 ( feedback information)를 이용하여 , 상기 기지국으로상기 CSI보고를수행하는단계를포함하되;
상기 설정 정보는, 상기 피드백 정보의 산출과관련된 적어도하나의 유효 영역 ( valid region)에 대한정보를포함하며,
상기 피드백 정보는, 특정 유효영역에 포함되는적어도하나의 채널 행렬 요소 ( channe l matrix element)에 대한위치 정보 (position information) 및값 (value )을포함하는것을특징으로하는방법 .
【청구항 2]
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유효 영역에 대한 정보는, 각 유효 영역의 중심 (center) 채널 행렬 요소의 위치, 각 유효 영역의 범위, 및/또는 각 유효 영역의 인덱스 (index)를포함하는 것을특징으로하는방법 .
【청구항 3
1항에 있어서,
상기 피드백 정보를산출하는단계는,
상기 적어도 하나의 CSI-RS에 대한 측정에 기반하여 제1 채널 행렬을 생성하는단계
미리 설정된 변환 행렬 ( trans form matrix )을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여 , 제 2 채널 행렬 ( channel matrix )을 생성하는 단계;
상기 제2 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여,게3 채널 행렬을 생성하는단계 및
상기 저i3 채널 행렬을 양자화하여,상기 피드백 정보를 산출하는 단계를 포함하는것을특징으로하는방법 . 【청구항 】
제 항에 있어서
상기 제 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여 상기 제 채널 행렬을생성하는단계는
상기 제2 채널 행렬의 요소들 중 미리 설정된 임계 값 조건을 만족하는 요소들을 제외한 나머지 요소들을 0으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는방법 . 【청구항 5
제 3항에 있어서,
상기 설정 정보는, 상기 하향링크 채널과 관련된 각도 정보 ( angular informat i_on)를더 포함하며 ,
상기 제2 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여, 상기 제3 채널 행렬을생성하는단계는,
상기 제2 채널 행렬의 요소들 중 상기 각도 정보에 기반하여 설정된 특정 요소들을 제외한 나머지 요소들을 0으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는방법 .
【청구항 6]
5항에 있어서,
상기 각도 정보는 AoD (angle of departure ) 및 상기 AoD의 자원 영역을포함하며,
상기 특정 요소들은 상기 AoD및 상기 지원 영역을 이용하여 설정된 중심 요소 및 상기 중심 요소를 기준으로 하는 일정 범위 내에 위치하는 요소들을 포함하는것을특징으로하는방법 【청구항 7
3항에 있어서, 상기 미리 설정된 변환 행렬은, 상기 단말 및 기지국 간에 공유된 공간 회전행렬 ( spat ia l rotation matrix)에 기반하여 설정되며 ,
상기 피드백 정보는, 상기 공간 회전 행렬과 관련된 공간 회전 파라미터 ( spati al rotation parameter )를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 8】
제 3항에 있어서,
상기 제 1 채널 행렬은, 상기 적어도 하나의 CSI-RS에 의한 채널 공분산 행렬 (channel covariance matrix)인 것을 특징으로 하는 방법 .
【청구항 9】
제 3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유효 영역의 수에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는단계를더 포함하는 것을특징으로하는방법 .
【청구항 10】
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 ( channel state information) 보고를수행하는단말에 있어서,
무선신호를송수신하기위한 RF ( Radio Frequency) 유닛과,
Figure imgf000110_0001
02019/143226 1>(그1'/10技019/000913
109
상기프로세서는,
기지국으로부터 하향링크 채널 (downlink channel)에 대한 상기 CSI 보고와관련된설정 정보 ( configuration inf ormation )를수신하고;
상기 기지국으로부터, 상기 CSI 보고를 위한 적어도 하나의 CSI-RS를 수신하고;
상기 적어도하나의 CSI-RS에 의해피드백정보를산출하며; 및
상기 산줄된 피드백 정보 (feedback inf ormat丄 on )를 이용하여 , 상기 기지국으로상기 CSI보고를수행하도록제어하되;
상기 설정 정보는,상기 피드백 정보의 산출과관련된 적어도하나의 유효 영역 (valid region)에 대한정보를포함하며 ,
상기 피드백 정보는,특정 유효영역에 포함되는적어도하나의 채널 행렬 요소 (channel matrix element)에 대한위치 정보 (position information) 및값 (value)을포함하는것을특징으로하는단말. 【청구항 11】
제 10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유효 영역에 대한 정보는, 각 유효 영역의 중심 (center) 채널 행렬 요소의 위치, 각 유효 영역의 범위, 및/또는 각 유효 영역의 인덱스 (index)를포함하는것을특징으로하는단말.
【청구항 12】 제 10항에 있어서,
상기 프로세서는,상기 피드백 정보의 산출과관련하여,
상기 적어도 하나의 CSI-RS에 대한 측정에 기반하여 제1 채널 행렬을 생성하며
미리 설정된 변환 행렬 (transform matrix)을 상기 제 1 채널 행렬에 적용하여 , 제 2 채널 행렬 (channel matrix)을 생성하고;
상기 제2 채널 행렬에 상기 특정 유효 영역을 적용하여,제3 채널 행렬을 생성하고
상기 제3 채널 행렬을 양자화하여, 상기 피드백 정보를 산출하도록 제어하는것을특징으로하는단말.
【청구항 13
12항에 있어서,
상기 프로세서는,상기 제3채널 행렬의 생성과관련하여,
상기 제2 채널 행렬의 요소들 중 미리 설정된 임계 값 조건을 만족하는 요소들을 제외한 나머지 요소들을 0으로 설정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는단말.
【청구항 14
12항에 있어서,
Figure imgf000112_0001
: 미를더 포함하며 ,
상기 프로세서는,상기 제3채널 행렬의 생성과관련하여,
상기 제2 채널 행렬의 요소들 중 상기 각도 정보에 기반하여 설정된 특정 요소들을 제외한 나머지 요소들을 0으로 설정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
【청구항 15
무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 (channel state information ) 보고를수신하는기지국에 있어서
무선 신호를 송수신하기 위한 RF (Radio Frequency) 유닛과,
상기 RF유닛과기능적으로연결되어 있는프로세서를포함하고, 상기프로세서는
단말로, 하향링크 채널 (downlink channel)에 대한 상기 CSI 보고와 관련된 설정 정보 ( configuration inf ormatioh)를 전송하고;
상기 단말로 상기 보고를위한적어도하나의 - 를전송하고 상기 적어도 하나의 - 를 이용하여 상기 단말에 의해 산출된 피드백 정보 (feedback inf ormation )를 포함하는 상기 CSI 보고를 상기 단말로부터 수신하도록제어하되
상기 설정 정보는 상기 피드백 정보의 산출과관련된 적어도하나의 유효 영역 (valid region)에 대한 정보를 포함하며 ,
상기 피드백 정보는 특정 유효영역에 포함되는적어도하나의 채널 행렬 2019/143226 1»(:1/10公019/000913
112
요소 (channel matrix element)어) 대한 위치 정보 (posit丄 on information) 및 값 (value)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 .
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