KR102162409B1 - 매시브 다중 입력 다중 출력 시스템에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매시브(massive) MIMO(multiple input multiple output) 무선 통신 시스템에서 계층적(hierarchical) 채널 사운딩(sounding) 및 채널 상태 정보 피드백에 대한 것으로, 기지국의 동작 방법은, 하나의 섹터 내에 위치한 적어도 하나의 이동국(MS: Mobile Station)으로, 다수의 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 송신하는 과정과, 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(CSI: channel state information)에 기초하여, 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호을 송신하는 과정과, 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 처리 기법을 결정하는 과정을 포함한다.

Description

매시브 다중 입력 다중 출력 시스템에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND MEHOD FOR HIERARCHICAL CHANNEL SOUNDING AND CHANNEL STATE INFORMATION FEEDBACK IN MASSIVE MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPLE SYSTEMS}
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서 채널 상태 정보 피드백(feedback)에 대한 것이다.
많은 수의 송신 및 수신 안테나들을 구비한 무선 통신 시스템의 용량을 향상시키는 중요한 과제는 획득해야 할 채널 상태 정보의 양적 거대함이다. 예를 들어, 256-원소(element) 기지국 안테나 어레이(arrary) 및 64-원소 이동국 안테나 어레이의 경우, 2개의 장치들 간 채널 행렬은 256×64의 차원을 가지며, 채널 추정이 원소 별로(per element basis) 수행된다면, 채널 추정은 사실상 불가능할 것이다.
그러므로, 많은 수의 송신 및 수신 안테나들을 구비한 MIMO 시스템에서 채널 상태 정보를 획득하기 위한 개선된 기법의 개발이 필요하다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 피드백하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보 피드백의 오버헤드를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 계층적(hierarchical) 채널 사운딩(sounding) 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작 방법은, 하나의 섹터 내에 위치한 적어도 하나의 이동국(MS: Mobile Station)으로, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 다수의 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 송신하는 과정과, 상기 동기 신호들 및 상기 섹터-레벨 기준 신호들을 이용하여 결정된 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(CSI: channel state information)에 기초하여, 상기 적어도 하나의 이동국으로, 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호을 송신하는 과정과, 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 이용하여 결정된 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 처리 기법을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국은, 하나의 섹터 내에 위치한 적어도 하나의 이동국으로, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 다수의 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호를 송신하고, 상기 동기 신호들 및 상기 섹터-레벨 기준 신호들을 이용하여 결정된 긴 주기 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 이동국으로, 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호을 송신하는 송신부와, 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 이용하여 결정된 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 처리 기법을 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 동작 방법은, 적어도 하나의 기지국으로부터, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 다수의 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호를 수신하는 과정과, 상기 동기 신호들 및 상기 섹터-레벨 기준 신호들을 이용하여 긴 주기채널 상태 정보를 결정하는 과정과, 상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 기지국 및 상기 이동국 간 토신을 위한 섹터에서 적어도 하나의 선호하는 슬라이스를 결정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 기지국으로 상기 적어도 하나의 선호하는 슬라이스를 지시하는 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동국은, 적어도 하나의 기지국으로부터, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 다수의 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호를 수신하는 수신부와, 상기 동기 신호들 및 상기 섹터-레벨 기준 신호들을 이용하여 긴 주기 채널 상태 정보를 결정하고, 상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 적어도 하나의 기지국 및 상기 이동국 간 토신을 위한 섹터에서 적어도 하나의 선호하는 슬라이스를 결정하는 제어부와, 상기 적어도 하나의 기지국으로 상기 적어도 하나의 선호하는 슬라이스를 지시하는 신호를 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
무선 통신 시스템에서
도 1a은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 실시하는 매시브(massive) MIMO(Multiple Input Multiple Output) 무선 망의 예를 도시하는 도면,
도 1b는 상기 도 1a의 매시브 MIMO 무선 통신 시스템 내의 구성 요소들을 보다 상세히 나타낸 블록 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백 동안 적용될 수 있는 공간 처리(spatial processing) 기술들을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 타이밍(timing)을 도시하는 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백과 관련된 동기 신호들(synchronization signals)의 사간-주파수-공간 다중화(time-frequency-space multiplexing)를 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 동기 신호들을 통해 긴 주기(long-term) 및 큰 스케일(large-scale) 채널 상태 정보를 획득하는 기지국 및 이동국의 일 예를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 긴 주기 채널 상태 정보에 의한 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보 피드백을 위한 기지국 및 이동국의 동작 예를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구성 가능한 슬라이스 레벨(configurable slice-level) 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS: Channel State Information-Reference Signal)을 이용한 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백의 예를 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 구성 가능한 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용한 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백에서 사용되는 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 예를 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 특정(MS-specific) 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 관련된 채널 상태 정보 피드백의 예를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 특정(MS-specific) 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 관련된 채널 상태 정보 피드백의 다른 예를 도시하는 도면,
도 11은 상기 도 3에 도시된 계층적 채널 상태 정보 획득에 대한 대체안을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단순화된 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 추정 기법의 예를 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 상향링크 채널 상태 정보 획득 기법의 예를 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 상향링크 채널 상태 정보 획득 기법의 다른 예를 도시하는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 매시브(massive) MIMO(multiple input multiple output) 무선 통신 시스템에서 계층적(hierarchical) 채널 사운딩(sounding) 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 기술에 대해 설명한다.
폭발적으로 증가하는 이동(무선) 광대역 데이터 트래픽을 충족시키기 위해, 다음 세대의 무선 통신 시스템(예: 5세대(5th generation, 이하 5G))은 LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced), WiMAX(mobile Worldwide Interoperability for Microwave Access) 에볼루션(Evolution)과 같은 4세대(4G: 4th generation) 시스템보다 100배 내지 1000배는 많은 용량을 제공할 것을 필요로 한다. 용량의 향상의 필요한 양을 제공하기 위해 진행 중인 2개의 기술들은 매시브(massive) MIMO(Mutiple Input Multiple Output) 전송 및 미리미터(mm) 파(wave) 이동 광대역 주파수의 이용이다. 상기 미리미터 파는 3 내지 300 가기헤르츠(GHz)에 대응하며 1mm 내지 100mm의 파장을 가진다. 상기 매시브 MIMO는 「T.L. Marzetta, “Non-cooperative Cellular Wireless with Unlimited Number of Base Station Antennas,” IEEE Trans. Wireless Communication, vol. 9, no. 11, pp. 3590?3600, Nov. 2010」에, 상기 미리미터 파의 이용은 「 Zhouyue Pi & Farooq Khan, “An Introduction to Millimeter-Wave Mobile Broadband Systems,” IEEE Communications Magazine, June 2011」에 설명되어 있으며, 여기 참고하여 포함되는 것으로 한다. 높은 통신 주파수는 기지국 및 이동국에서 보다 작은 안테나를 허용하고 또한 동일한 지역에 더 많은 수의 안테나들을 허용하므로,
이러한 2개의 기술들은 상호 보완 관계에 있다. 예를 들어, 6GHz를 채용한 mm-파 이동 통신 시스템의 경우, 파장은 5 센티미터(cm)이고, 반 파장 다이폴 안테나(dipole antenna)의 크기는 2.5 센티미터이므로, 이는 기지국에서 전체 어레이 크기가 40cm×40cm보다 작은 256-원소 안테나 어레이를, 이동국에서 전체 어레이 크기가 10cm×10cm보다 작은 16-원소 안테나 어레이를 만들수 있게 한다. 스펙트럼(spectrum)을 더 높이면, 이동 통신 장치들을 위한 실질적 폼 펙터(form factor)들 모두에서, 기지국에 수천개의 안테나들을, 이동국에 수백개의 안테나들을 설치할 수 있다.
빔포밍(BF: Beamforming), SDMA(spatial division multiple access), 매시브 MIMO 등을 포함하는 많은 수의 안테나들을 이용한 공간 신호 처리(Spatial signal processing) 기술 mm-파 이동 광대역 통신 및 4G를 넘어서는 급격한 성능 개선을 가능케 하는데 중요한 기술이다. 기지국 및 이동국에서의 많은 수의 안테나들을 이용하여, 현저한 송신 및 수신 빔포밍 이득(gain)이 달성될 수 있고, 이는 높은 주파수 전파(propagation)의 경로 손실(path loss) 단점 및 원하지 않은 간섭을 억제할 수 있다. 많은 수의 안테나들을 이용한 송신 및 수신 빔포밍은, 하향링크에서 동일 기지국으로부터 다른 이동국들을 향하는 링크들 간, 상향링크에서 다른 이동국들로부터 동일 기지국을 향하는 링크들 간 성취되는 우수한 공간 분리로 인해, 미리미터-파 이동 통신에서의 넓은 지역 커버리지(coverage) 및 높은 스펙트럼 효율(spectral efficiency)을 달성할 수 있다.
이러한 공간적 분리는, 시스템 용량을 현저하기 증대하는, SDMA에서의 큰 자유도(degree of freedom)를 허용한다. 기지국 및 이동국 간 통신 채널이 현저하게 산란되면(scattered), 기지국 및 이동국 간 점대점(point-to-point) 통신에서 큰 자유도가 얻어질 수 있고, 이는 큰 랭크(rank)를 가지는 MIMO 통신의 경우에 점대점 통신 링크들을 위한 공간 효율을 현저히 강화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 많은 수의 송신 안테나들 또는 수신 안테나들을 이용한 빔포밍/SDMA/MIMO의 효과적인 구현에 대한 주요 과제들 중 하나는 많은 양의 채널 상태 정보(CSI: Channel State Information)가 획득되어야 한다는 것이다. 본 발명의 실시 예에 따라, 많은 수의 안테나들을 이용한 매시브 MIMO 시스템에서, 채널 사운딩(channel sounding) 신호 (또는 기준 신호(reference signal))는 송신되고, 채널 상태 정보(channel state information)는 추정 및 보고된다.
이하 설명에서, 빔포밍, SDMA, MIMO는 ‘공간 처리(spatial processing)’의 범주에 속하는 것들로서 총칭된다. 설명의 편의를 위해, 다양한 실시 예들이 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 이용하여 설명된다. 그러나, 이러한 실시 예들은 신호 처리 기술로서 SDMA 또는 MIMO가 사용되는 경우에도 동등하게 적용될 수 있다.
상기 도 1a에 도시된 무선 망(100)은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로만 제시된 것이지, 본 발명의 기술적 사상에 대한 응용에 대한 어떠한 제한을 가하는 것은 아니다. 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이, 다른 무선 망들이 본 발명에서 도시되고 설명되는 본 발명의 기술적 사상을 채용할 수 있다. 이에 더하여, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 이하 설명 및 도면에 설명되는 구성 요소들 및 무선 망들의 동작 및 완전한 구조를 인지할 수 있을 것이다. 다라서, 설명의 명확화를 위해, 무선 망의 구조 및 동작과 구성 요소들은, 본 발명에 고유하고, 본 발명을 설명하는데 필요한 범위에서 설명된다.
도시된 실시 예에서, 상기 무선 망(100)은 기지국A(101), 기지국B(102), 기지국C(103)를 포함한다. 망 종류(network type)에 따라, 상기 ‘기지국’의 용어를 대신하여 eNB(Evolved Node B), AP(Access Point) 등의 알려진 용어들이 사용될 수 있다. 설명의 명확화를 위해, 이하 이동하는 또는 고정된 이동국들에게 무선 접속을 제공하는 망 인프라구조(infrastructure)의 구성 요소를 지칭하기 위해 용어 ‘기지국’이 사용된다.
규격화된 프로토콜(standardized protocol)(예: X2 프로토콜)에 따라 동작하는 망(130)을 통해, 상기 기지국A(101)는 상기 기지국B(102) 및 상기 기지국C(103)와 통신을 수행한다. 상기 망(130)은 IP(Internet protocol)에 따를 수 있다. IP 망(130)은 IP 기반 망 또는 인터넷, 독점적(proprietary) IP 망, 다른 데이터 망 등의 조합일 수 있다.
상기 기지국B(102)는 상기 기지국B(102)의 커버리지 지역(120) 내의 다수의 이동국들에게 고아대역 무선 접속을 제공한다. 예를 들어, 상기 이동국들은 작은 비즈니스(small business)에 위치한 이동국A(111), 엔터프라이즈(enterprise)에 위치한 이동국B(112), WiFi 핫스팟(hotspot)에 위치한 이동국C(113), 제1거주지(first residence)에 위치한 이동국D(114), 제2거주지에 위치한 이동국E(115), 셀 폰(cell phone), 무선 랩탑(wireless laptop), 무선 타블렛(wireless-enabled tablet)과 같이 이동 장치인 이동국F(116)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 용어 ‘이동국(MS: Mobile Station)’은 기지국과 무선 접속 또는 통신을 수행하는 원격 무선 장치를 지칭하기 위해 사용되며, 상기 이동국은 이동 장치(예: 셀폰, 무선 랩탑, 무선 타블렛 등)이거나 또는 고정된(stationary) 장치(예: 데스크탑 PC(Personal Computer), 무선 TV(Television) 수신기 등)일 수 있다. 다른 시스템에서, 상기 ‘이동국’을 대신하여, UE(user equipment), SS(subscriber station), RT(remote terminal), WT(wireless terminal) 등의 용어가 사용될 수 있다.
상기 기지국C(103)는 상기 기지국C(103)의 커버리지 지역(126) 내의 다수의 이동국들에게 무선 광대역 접속을 제공한다. 상기 이동국들은 상기 이동국E(115) 및 상기 이동국F(116)을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기지국들(10 내지 103)은 서로 통신을 수행하고, 상기 이동국들(111 내지 116)과 밀리미터 파 무선 통신을 수행한다. 상기 도 1a에 오직 6개의 이동국들만이 도시되었으나, 상기 무선 망(110)은 더 많은 이동국들에게 광대역 무선 접속을 제공할 수 있다.
도 1b는 상기 도 1a의 매시브 MIMO 무선 통신 시스템 내의 구성 요소들을 보다 상세히 나타낸 블록 구성을 도시하고 있다. 상기 도 1b에 일괄적으로 도시된 무선 통신 시스템 구성 요소 부분들(150)은 상기 도 1a의 상기 무선 망(100)의 부분이다. 당해 기술 분야의 통상의 기술의 기술 상식에 의해, 상기 기지국들(101 내지 103) 각각 및 상기 이동국들(111 내지 116) 각각은 안테나 어레이 또는 안테나 원소들, 무선 주파수 신호들을 송신 또는 수신하기 위해 안테나와 각각 연결된 송신기 및 수신기, 상기 송신기에 연결된 송신 체인(transmitter chain) 내의 부호화(encoding) 및 변조 회로, 상기 수신기에 연결된 수신 체인(receiver chain) 내의 복조 및 복호(decoding) 회로, 기지국 또는 이동국 각각의 제어 동작을 위한, 상기 수신 체인 및 상기 송신 체인과 연결되고, 메모리(memory)에 연결되거나 상기 메모리를 포함하는 프로그램 가능한 프로세서(programmable processor) 또는 제어부를 포함한다.
상기 도 1b에 도시된 예에서, 무선 통신은 프로세서(미도시)에 의해 제어되고, 안테나 어레이 또는 안테나 원소들(152)에 연결된 적어도 하나의 RF(Radio Frequency) 송신 체인(151) 및 프로세서(미도시)에 의해 제어되고, 안테나 어레이 또는 안테나 원소들(154)에 연결된 적어도 하나의 RF 수신 체인(153)에 의해 영향을 받는다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 송신 체인(151)은 상기 기지국들(101 내지 103) 중 하나의 일부를 구성하고, 상기 수신 체인(153)은 상기 이동국들(111 내지 116) 중 하나의 일부를 구성한다. 그러나, 당해 기술 분야의 통상의 기술자의 기술 상식에 의해, 상기 기지국들(101 내지 103) 각각은 채널을 통해 RF 신호를 송신 또는 수신하기 위한 각각의 안테나 어레이에 각각 연결된 송신기 및 수신기를 모두 포함할 수 있고, 상기 송신 체인(151)은 상기 이동국들(111 내지 116) 중 하나에 대체적으로 포함될 수 있고, 상기 수신 체인(152)는 상기 기지국들(101 내지 103) 중 하나에 대체적으로 포함될 수 있다.
상기 기지국들(101 내지 103) 및 상기 이동국들(111 내지 116) 각각은 안테나 어레이(154)에서 수신되는 신호 또는 안테나 어레이(152)에서 송신되는 신호를 각각 처리하고 협력적으로 동작하는 적어도 하나의 프로세서들과 연결된 중복되는(duplicative) RF 송신기 체인(151) 및 RF 수신 체인(153)의 다양한 예시들을 가진다. 4개의 송신 체인들 및 4개의 수신 체인들이 상기 도 1b에 도시되었으나, 주어진 통신 장치(상기 기지국들(101 내지 103) 및 상기 이동국들(111 내지 116) 중 하나)는 더 적은 수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 다중 RF 체인들의 존재는 이하 상세히 설명되는 방식에 따라 본 발명과 관련되어 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 송신 체인(151)은 송신될 데이터를 제공받아 부호화하는 채널 부호화기(155), 상기 채널 부호화기(155)에 연결된 인터리버(interleaver)(156), 상기 인터리버(156)에 연결된 변조기(157), 상기 변조기(157)에 연결된 역다중화기(DEMUX: demultiplexer)(159), 안테나 원소들(152)를 포함하는 부호화 및 변조 회로를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 수신 체인(153)은 안테나 원소들(154)와 연결된 복조기(159), 상기 복조기(159)와 연결된 역인터리버(deinterleaver)(160), 상기 역인터리버(160)와 연결된 채널 복호화기(161)를 포함하는 복조 및 복호화 회로를 포함한다. 이에 더하여, 상기 송신 체인(151) 및 상기 수신 체인(152) 각각은, 메모리(미도시)와 연결되거나 상기 메모리를 포함하고, 상기 기지국 또는 상기 이동국의 동작을 제어하는, 프로그램 가능한 프로세서 또는 제어부(미도시)에 연결되거나, 포함할 수 있다. 이러한 구성 요소들을 이용하여, 이하 설명되는 바와 같이, 동기 신호들이 상기 기지국에 의해 송신되고, 상기 이동국에 의해 수신될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백 동안 적용될 수 있는 공간 처리(spatial processing) 기술들을 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시된 예시에서, 셀(201)은 3개의 섹터(sector)들을 가지며, 각 섹터는 120°의 방위각(azimuth)을 커버하고, 30°의 4개 슬라이스(slice)들을 포함한다. 여기서, 상기 ‘슬라이스’는 하나의 섹터 내의 송신 공간 처리 기법의 집합의 커버리지 지역으로서 정의된다. 많은 수의 안테나들을 가지는 MIMO 시스템에서, 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍은 의도한 신호 세기를 향상시키고, 원하지 아니하는 간섭을 줄이기 위해 빈번하게 사용된다. 기지국 및 이동국 모두 서로 다른 HPBW(half-power beam width)를 가지는 빔포밍을 사용할 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬라이스에서 상기 기지국이 상기 이동국으로 제어 채널 메시지를 송신하기 위해, 30° HPBW를 가지는 대략적(coarse) 송신 빔포밍 프리코더(precoder)가, 결과적인 전송이 전체 슬라이스(202a)를 커버하도록, 사용될 수 있다. 또한, 상기 기지국이 특정한 이동국으로 송신하기 위해, 상대적으로 더 작은 HPBW를 가지는 세밀한(fine) 송신 빔포밍 프리코더가 사용됨으로써 빔포밍 이득을 증가시키고, 다른 이동국들로의 간섭을 줄일 수 있다.
대략적인 송신 빔포밍은 많은 이득이 있다. 대략적인 빔포밍 프리코더들을 이용하여 프리코딩된 신호들(202a, 202b, 202c, 202d, 2023, 202f)은 적은 양의 기준 신호 오버헤드만으로도 쉽게 얻어질 수 있다. 일단 식별되면, 상기 기지국은 각 대략적인 송신 빔포밍 프리코더를 이용하여 긴 시간 구간 동안 커버리지 지역, 바람직하게는 하나의 슬라이스의 부분, 내의 이동국과 통신을 수행할 수 있다. 상기 대략적 송신 빔포밍 프리코더 신호의 커버리지는 일반적으로 넓고, 일반적으로 이동국이 상기 대략적 송신 빔포밍 프리코더 신호의 커버리지를 이탈하는데 긴 시간이 소요되기 때문이다. 그러나, 큰 HPBW로 인해, 상기 대략적 송신 빔포밍은 낮은 송신 빔포밍 이득을 가지며, 이는 감소된 링크 품질(link budget) 또는 데이터율과 다른 사용자, 슬라이스 또는 섹터로의 증가된 간섭을 의미한다. 이러한 이유로, 상기 대략적 송신 빔포밍 프리코더들은 시스템 브로드캐스트(broadcast), 제어 채널 전송, 높은 이동성을 가지는 사용자와의 데이터 채널 통신에 사용되는 것이 바람직하다.
반면, 세밀한 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 프리코딩된 신호들(203a, 203b, 203c, 203d)는 큰 송신 빔포밍 이득을 가지며, 이로 인해, 현저하기 간섭을 줄이고 의도한 신호 세기를 증가시킬 수 있다. 이는 사용자 전송률 및 시스템 용량의 향상에 기여한다. 그러나, 상기 세밀한 송신 빔포밍 프리코드들의 정확한 선택 및 생성을 위해서 필요한 채널 상태 정보를 획득하기 위해서는, 고비용의 기준 신호 오버헤드를 가지는 복잡한 채널 상태 정보 획득 절차가 요구된다. 또한, 상기 세밀한 송신 빔포밍 프리코더들은 낮은 HPBW로 인해 채널 추정 오차에 민감하며, 이동국들이 쉽게 세밀한 송신 빔포밍 프리코더의 커버리지를 벗어나기 때문에, 이러한 프리코더들을 통한 통신은 빈번하게 스위칭(switching)된다. 특정한 상황에서, 채널의 짧은 주기 및 작은 스케일(short-term, small-scale) 페이딩(fading)(예: 빠른 페이딩)이 세밀한 송신 빔포밍 프리코더의 변경을 야기할 수 있다. 이러한 이유에서, 상기 세밀한 송신 빔포밍 프리코더들은 CL(Closed Loop) 빔포밍이 가능한 낮은 이동성을 가지는 사용자들과의 통신을 위한 데이터 채널을 위해 사용되는 것이 바람직하다.
유사하게, 대략적 수신 빔포밍 수신 패턴들(204a, 204b, 204c) 및 세밀한 수신 빔포밍 수신 패턴들(205a, 205b)가 이동국 측에 채용될 수 있고, 이는 채널 상황(channel condition), 전달되는 신호 또는 채널, 이동성 등에 근거할 수 있다.
상기 도 2에 도시된 예에서, 대략적 송신 빔포밍, 세밀한 송신 빔포밍, 대략적 수신 빔포밍, 세밀한 수신 빔포밍이 하향링크에 대하여 도시 및 설명되었다. 유사한 설명이 상향링크에서의 대략적/세밀한 송신/수신 빔포밍에도 적용될 수 있다. 나아가, 대략적/세밀한 송신/수신 빔포밍에 대한 다수 레벨들이 존재할 수 있다.
계층적(hierarchical) 채널 사운딩(channel sounding) 및 채널 상태 정보 피드백 기법을 이용하면, 큰 차원의 채널 행렬에서 채널 상태 정보가 얻어질 수 있고, 초기 단계들은 긴 주기 및 큰 스케일(long-term, large-scale)의 채널 상태 정보에 집중하고, 후기 단계들은 짧은 주기 및 작은 스케일의 채널 상태 정보에 집중하는 다수의 단계들을 통해 보고될 수 있다. 일단 상기 긴 주기 및 큰 스케일의 채널 상태 정보가 획득되면, 특정 채널(예: 패킷 데이터 제어 채널들)에 대한 통신 성능을 향상시킬 수 있는 대략적 송신 및 수신 빔포밍이 가능해진다. 추가적으로, 채널 상태 정보 사운딩 신호(또는 기준 신호)들 및 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보를 위한 코드북(codebook)은 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보에 의존할 수 있다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 세밀한 송신 빔포밍을 위한 다른 송신 빔포밍 코드북이 대략적 송신 빔포밍 (또는 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보)에 기초하여 선택될 수 있다. 세밀한 수신 빔포밍을 위한 다른 수신 빔포밍 코드북들이 대략적 수신 빔포밍 (또는 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보)에 기초하여 선택될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백을 위한 타이밍(timing)을 도시하고 있다. 설명의 편의를 위해, 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백은 2-단계 채널 상태 정보 피드백의 예를 이용하여 도시되었다. 상기 2-단계 채널 상태 정보 피드백은 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보에 기초한 대략적 송신/수신 빔포밍에 대응하는 제1단계 및 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보에 기초한 세밀한 송신/수신 빔포밍에 대응하는 제2단계를 포함한다. 실시 예에서, 하향링크에서의 상기 대략적 송신 빔포밍은 섹터에서 선호하는(preferred) 또는 활성(active) 슬라이스를 선택하기 위해 보다 간소화될 수 있다.
다중 단계들에서의 채널 상태 정보 획득(acquisition)을 돕기 위해, 다수의 사운딩 신호들 또는 기준 신호들이 송신된다. 상기 도 3에 도시된 실시 예에서, 많은 수의 송신 또는 수신 안테나들을 구비한 매시브 MIMO 시스템의 하향링크에서 어떻게 채널 상태 정보가 획득될 수 있는지 도시된다. 신호 시퀀스(300)은 기지국의 동기 신호(synchronization (sync) signals) 송신으로 시작된다(시퀀스 부분 301). 상기 동기 신호 송신은 주기적인 것이 바람직하다. 이동국은 적어도 하나의 기지국으로부터 상기 동기 신호들 수신하고, 상기 적어도 하나의 기지국에 대한 시간 및 주파수 동기를 획득할 수 있다. 또한, 다중 기지국 환경의 경우, 상기 이동국은 통신을 수행하기에 가장 선호하는(preferred) 기지국 (또는 기지국들)을 식별할 수 있다. 나아가, 상기 기지국 및 상기 이동국은, 상기 기지국에서의 AoD(angle of departure) 및 상기 이동국에서의 AoA(angle of arrival)와 같은, 긴 주기 및 큰 스케일의 송신 및 수신 측 공간 정보를 획득할 수 있다. 이러한 공간 정보는 일반적으로 위치 및 환경에 종속하며, 이에 따라, 짧은 주기 및 작은 스케일의 페이딩에 의해 빠르게 변화하지는 아니한다.
상기 도 3의 나머지 부분들은 이하 도 4a, 도 4b, 도 5 내지 도 9를 참고하여 설명된다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 매시브 MIMO 무선 망에서 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백과 관련된 동기 신호들의 사간-주파수-공간 다중화(time-frequency-space multiplexing)를 도시하고 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 기지국 및 이동국이 긴 주기 및 큰 스케일의 공간 정보를 획득할 수 있도록, 상기 기지국은 다수의 동기 신호들을 송신할 수 있다. 이때, 상기 다수의 동기 신호들은 서로 다른 송신 공간 처리 기법에 의해 공간적으로 처리된다. 예를 들어, 상기 기지국은 다수의 안테나들을 통해 다수의 동기 신호들을 송신하거나, 다수의 AoD를 통해 상기 다수의 동기 신호들을 송신하거나, 또는, 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 통해 상기 다수의 동기 신호들을 송신할 수 있다. 각 동기 신호는 송신 공간 처리 기법에 관련한 식별 정보(identification)을 전달한다. 예를 들어, 상기 식별 정보는 안테나 ID(Identifier), 송신 빔포밍 프리코더 ID 또는 관련된 동기 신호들을 식별하기 위한 어떠한 종류의 표시도 포함할 수 있다. 또한, 각 동기 신호는 상기 동기 신호가 송신되는 시간 및 주파수 자원 인덱스(index), 셀 인덱스(cell index)를 더 전달할 수 있다. 상기 셀 인덱스, 시간 인덱스, 주파수 인덱스, 공간 인덱스를 전달하는 실시 예는 상기 도 4b에 도시된다. 상기 도 4b에서, 상술한 변수들은 상기 동기 시퀀스의 선택 및 상기 동기 신호의 생성을 위한 입력으로서 수신된다(401단계). 본 예시에서, 상기 변수들의 인덱스들은 상기 인덱스들의 서로 다른 값들을 위한 서로 다른 동기 시퀀스를 선택하고, 서로 다른 동기 신호를 생성함으로써, 묵시적으로(implicitly) 전달될 수 있다. 상술한 동기 신호들의 다중적 복제(copy)는 서로 다른 시간 심벌들 또는 서로 다른 주파수 부반송파들 또는 서로 다른 공간 방향들에서 다중화될 수 있다.
상기 기지국이 상기 동기 신호를 어떻게 송신하는지 및 상기 이동국이 상기 동기 신호를 어떻게 수신하는지의 일 예가 상기 도 4에 나타난다. 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 다수의 동기 신호들을 시간, 주파수, 공간 축(domain)에서 송신한다. 여기서, 상기 공간 축은 서로 다른 안테나들 또는 서로 다른 빔포밍 프리코더들 또는 서로 다른 AoD들 또는 하나의 셀이나 섹터 내의 서로 다른 커버리지 지역(슬라이스)들로 이해될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 서로 다른 동기 신호들은 하나의 섹터 내의 서로 다른 슬라이스들에서 송신될 수 있다. 예를 들어, 동기신호A, 동기신호B, 동기신호E, 동기신호F가 슬라이스0에서, 동기신호C, 동기신호D, 동기신호G, 동기신호H가 슬라이스1에서 송신될 수 있다. 이해를 돕기 위해, 본 발명은 (시간, 주파수, 공간) 3변수의 표기를 시간-주파수 자원 할당 및 신호를 위한 관련된 공간 처리로 사용한다. 이에 따라, 본 실시 예에서, 상기 기지국은 동기신호A를 (슬롯0, 서브밴드0, 슬라이스0)을 이용하여 송신하고, 동기신호B를 (슬롯0, 서브밴드1, 슬라이스0)을 이용하여 송신하고, 동기신호C를 (슬롯0, 서브밴드0, 슬라이스1)을 이용하여 송신하고, 동기신호D를 (슬롯0, 서브밴드1, 슬라이스1)을 이용하여 송신하고, 동기신호E를 (슬롯1, 서브밴드0, 슬라이스0)을 이용하여 송신하고, 동기신호F를 (슬롯1, 서브밴드1, 슬라이스0)을 이용하여 송신하고,
동기신호G를 (슬롯1, 서브밴드0, 슬라이스1)을 이용하여 송신하고, 동기신호H를 (슬롯1, 서브밴드1, 슬라이스1)을 이용하여 송신한다. 서로 다른 시간, 주파수 또는 슬라이스들에서 서로 다른 셀 또는 섹터들로부터의 동기 신호들을 구분하기 위해, 상기 도 4b에 도시된 바와 같이, 동기 시퀀스 선택 및 동기 신호 생성이 셀 인덱스, 시간 인덱스, 주파수 인덱스, 공간 인덱스 중 적어도 하나에 의존할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 슬라이스들에 대한 동기 신호들을 구분하기 위해, 서로 다른 동기 시퀀스들이 서로 다른 슬라이스들에 대해서 선택될 수 있다. 또한, 서로 다른 셀들을 위한 서로 다른 동기 신호들을 구분하기 위해, 서로 다른 동기 시퀀스들이 각 셀에 대하여 선택될 수 있다. 상기 동기 신호들이 생성된 수, 상기 동기 신호들은 대응되는 시간 주파수 자원들에 매핑되고(402단계), 대응하는 공간 처리가 적용된 후(403단계), 송신된다(404단계).
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 이동국은 서로 다른 수신 공간 처리 기법ㅇ르 이용하여 동기 신호의 수신을 시도할 수 있다. 예를 들어, 상기 이동국은 다수의 수신 안테나들 또는 다수의 AoA들 또는 다수의 수신 빔포밍 프리코더들을 통해 상기 동기 신호들의 수신을 시도할 수 있다. 적어도 하나의 기지국으로부터의 동기 신호들을 성공적으로 검출하면, 상기 이동국은 적어도 하나의 선호하는 송신 공간 처리 기법(예: 적어도 하나의 긴 주기 및 큰 스케일 송신 빔포밍 프리코더) 및 적어도 하나의 선호하는 수신 공간 처리 기법(예: 적어도 하나의 긴 주기 및 큰 스케일 수신 빔포밍 프리코더)을 판단할 수 있다. 이러한 상기 이동국에게 선호하는 기지국들의 판단 및 관련된 선호하는 긴 주기 및 큰 스케일 송신/수신 공간 처리는 상기 기지국 및 상기 이동국이 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상채 정보 추정 및 사운딩을 수행할 공간을 좁히는데 크게 도움을 줄 수 있다. 적어도 하나의 긴 주기/큰 스케일 기지국 송신 공간 처리 및 긴 주기/큰 스케일 이동국 수신 공간 처리의 쌍(pair)이 상기 기지국 및 상기 이동국 간 링크를 위한 선호하는 공간 처리 기법으로서 결정될 수 있다. 상기 이동국은 검출된 적어도 하나의 기지국, 결정된 적어도 하나의 선호하는 긴 주기 및 큰 스케일 송신 공간 처리, 결정된 적어도 하나의 선호하는 긴 주기 및 큰 스케일 수신 공간 처리를, 망으로 보고할 수 있다. 적어도 하나의 선호하는 기지국을 포함하는 망은 상기 이동국과의 통신을 위한 적어도 하나의 활성 송신(또는 활성 슬라이스) 공간 처리 기법을 결정한다. 바람직하게, 적어도 하나의 활성 송신 (또는 활성 슬라이스) 공간 처리 기법이, 상기 이동국에 의해 지시된 상기 적어도 하나의 선호하는 (송신 빔포밍, 수신 빔포밍) 쌍의 송신 빔포밍 기법들로부터, 선택될 수 있다. 또한, 상기 기지국은, 다른 공간 처리 구성 파라미터들(configuration parameters) 중, 선택된 적어도 하나의 활성 송신 (또는 활성 슬라이스) 공간 처리 기법을 상기 이동국에게 시그널링할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 동기 신호들을 통해 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보를 획득하는 기지국 및 이동국의 일 예를 도시하고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른, 동기 신호들을 이용하여 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보를 획득하기 위한 절차(500)는 적어도 하나의 기지국이 다수의 송신 프리코더들을 이용하여 동기 신호를 송신함으로써(501단계) 시작된다. 이동국은 다수의 수신 프리코더들을 이용하여 상기 송신된 동기 신호들을 수신하고(502단계), 상기 동기 신호들을 송신한 기지국들 중 적어도 하나에 대해 적어도 하나의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍을 결정한다(503단계). 이후, 상기 이동국은 적어도 하나의 선호하는 기지국으로 상기 결정된 적어도 하나의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍을 피드백한다(504단계). 상기 이동국은 상기 이동국에 의해 검출된 동기 신호들을 송신한 기지국 각각에 대하여 하나 또는 다수의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍들(목록의 정렬과 같이, 선호의 순서를 지시하는 지시자와 함께)을 결정 및 피드백할 수 있고, 상기 이동국에 의해 검출된 동기 신호들을 송신한 적어도 하나의 기지국에 대한 적어도 하나의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍(목록의 정렬과 같이, 선호의 순서를 지시하는 지시자와 함께)을 결정하고 피드백할 수 있다. 상기 적어도 하나의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍을 결정함에 있어서, 상기 이동국은 임계치 기준(threshold criteria)을 채용할 수 있다. 상기 임계치 기준은 상기 이동국에서 검출된 동기 신호들을 송신하는 기지국에 따라 상이할 수 있다. 또는, 상기 이동국은 오직 미리 정해진 개수의 선호하는 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍 쌍을 결정할 수 있다. 상기 미리 정해진 개수는 기지국 별로 또는 모든 기지국들을 합하여 전체로서 정의될 수 있다. 상기 적어도 하나의 선호하는 기지국은 상기 이동국을 위한 적어도 하나의 활성 송신 빔포밍 기법 (또는 활성 슬라이스)를 결정하고(505단계), 상기 적어도 하나의 활성 송신 빔포밍 기법 (또는 활성 슬라이스)를 상기 이동국에게 시그널링한다(506단계).
상기 도 3을 참고하면, 상술한 신호 부분 301에 이어지는 채널 상태 정보 획득 단계들에서, 상기 기지국은, 이전 송신된 신호에 기초하여 결정된 긴 주기 및 큰 스케일 송신 빔포밍 프리코더들과 강하게 관련되는, 짧은 주기 및 작은 스케일 송신 빔포밍 프리코더들(또는 다른 송신 공간 처리 기법)을 선택한다. 그리고, 상기 이동국은, 이전 단계들(예: 본 실시 예에서 시퀀스 301에 따라)에서 결정된 긴 주기 및 큰 스케일 수신 빔포밍 프리코더들과 강하게 관련되는, 짧은 주기 및 작은 스케일 수신 빔포밍 프리코더들(또는 다른 수신 공간 처리 기법)을 선택한다. 다시 말해, 상기 기준 신호들, 짧은 주기 및 작은 스케일 송신 공간 처리 비법(예: 송신 빔포밍/SDMA/MIMO 코드북)을 위한 검색 공간, 짧은 주기 및 작은 스케일 수신 공간 처리 비법(예: 수신 빔포밍/SDMA/MIMO 코드북)을 위한 검색 공간, 짧은 주기 및 작은 스케일 송신 및 수신 공간 처리 기법에 대한 이동국의 피드백 등은 앞서 결정되는 상기 긴 주기 및 큰 스케일 송신 및 수신 공간 처리 기법에 의존할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 의존성은, 서로 다른 긴 주기 및 큰 스케일 송신 공간 처리 기법에 대하여, 서로 다른 송신 빔포밍/SDMA/MIMO 코드북(또는 송신 빔포밍/SDMA/MIMO 프리코더들의 집합)을 선택함으로써 나타날 수 있다.
서로 다른 코드북들이 다양한 방식으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국 및 상기 이동국이 상기 이동국에게 선호되는 슬라이스로서 제1슬라이스를 선택함을 가정하면, 상기 기지국 및 상기 이동국은 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보를 피드백하기 위한 코드북으로서 제1코드북을 선택할 수 있다. 만일, 상기 기지국 및 상기 이동국이 상기 이동국에게 선호되는 슬라이스로서 제2슬라이스를 대신 선택하면, 상기 기지국 및 상기 이동국은 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보를 피드백하기 위한 코드북으로서 상기 제2슬라이스를 위한 제2코드북을 선택할 수 있다. 상기 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보를 피드백하기 위한 코드북의 선택은 상기 기지국 및 상기 이동국 간 명시적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 이동국이 상기 채널 상태 정보 피드백을 위해 사용하기 위한 코드북을 할당하기 위해 상기 이동국으로 메시지를 송신할 수 있다. 다른 예로, 일단 이동국의 선호하는 슬라이스가 선택되면, 상기 기지국 및 상기 이동국 모두 슬라이스 대 코드북 매핑에 따라서 상기 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보 피드백을 위해 어떤 코드북이 사용되어야 하는지를 알 수 있도록, 슬라이스 대 코드북 매핑이 사전에 정의될 수 있다.
유사하게, 상기 기지국 및 상기 이동국은 서로 다른 슬라이스들에 대하여 하나의 코드북 서브셋 내에서 서로 다른 서브셋을 선택할 수 있다. 상기 서브셋의 선택은 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 사전에 정의된 슬라이스 대 서브셋 매핑에 따라 결정될 수 있다.
상기 기지국 및 상기 이동국은 서로 다른 슬라이스에 대하여 서로 다른 변환(transformation)(예: 변환 행렬)의 방법을 선택할 수 있다. 상기 변환의 선택은 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 사전에 정의된 슬라이스 대 변환 매핑에 따라 결정될 수 있다.
상기 기지국 및 상기 이동국은 다수의 슬라이스들 중 서로 다른 슬라이스들에 대해 또는 하나의 슬라이스에 대해 서로 다른 구성(construction)의 방법을 선택할 수 있다. 상기 코드북 구성의 선택은 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 사전에 정의된 슬라이스 대 구성 매핑에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 의존성은, 서로 다른 긴 주기 및 큰 스케일 수신 공간 처리 기법(예를 들어, 201단계에서 결정된)에 대하여, 서로 다른 수신 빔포밍/SDMA/MIMO 코드북(또는 수신 빔포밍/SDMA/MIMO 프리코더들의 서로 다른 집합)을 선택함으로써 나타날 수 있다. 상기 서로 다른 송신 코드북과 유사하게, 서로 다른 수신 코드북이 다양한 방법으로 유도될 수 있다. 예를 들어, 코드북 선택, 코드북 서브셋 선택, 코드북 변환, 코드북 구성 등에 의해 유도될 수 있다. 그리고, 상기 코드북, 상기 코드북 서브셋, 상기 코드북 변환, 상기 코드북의 선택은, 상기 기지국에서 상기 이동국으로 (또는 역으로) 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 선택된 긴 주기 및 큰 스케일 수신 공간 처리 기법으로부터의 묵시적 매핑을 통해 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 의존성은, 서로 다른 긴 주기 및 큰 스케일 송신 공간 처리 기법(예를 들어, 시퀀스 301에 의해 결정된)에 대하여, 서로 다른 송신 빔포밍/SDMA/MIMO 프리코더에 이동국 피드백 필드의 인덱스를 매핑함으로써 나타날 수 있다. 예를 들어, 상기 이동국이 현재 상황 및 현재 위치에서 상기 이동국을 위한 활성 슬라이스로서 제1슬라이스를 선택하면, 상기 이동국 피드백 필드의 제1인덱스는 제1송신 프리코더에 매핑될 수 있다. 그러나, 상기 이동국이 상기 활성 슬라이스로서 제2슬라이스를 선택하면, 상기 이동국 피드백 필드의 제1인덱스는 제2송신 프리코더에 매핑될 수 있다. 서로 다른 인덱스 대 프리코더 매핑들은 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 선택된 긴 주기 및 큰 스케일 송신 공간 처리 기법에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 의존성은 서로 다른 긴 주기 및 큰 스케일 수신 공간 처리 기법(예를 들어, 시퀀스 301에 의해 결정된)에 대하여, 서로 다른 수신 빔포밍/SDMA/MIMO 프리코더에 이동국 피드백 필드의 인덱스를 매핑함으로써 나타날 수 있다.
예를 들어, 상기 이동국이 현재 상황 및 현재 위치에서 상기 이동국을 위한 선호하는 긴 주기 및 큰 스케일 수신 프리코더로서 제1넓은 빔(wide-beam) 수신 프리코더를 선택하면, 상기 이동국 피드백 필드의 제1인덱스는 제1수신 프리코더에 매핑될 수 있다. 그러나, 상기 이동국이 선호하는 긴 주기 및 큰 스케일 수신 프리코더로서 제2넓은 빔(wide-beam) 수신 프리코더를 선택하면, 상기 이동국 피드백 필드의 제1인덱스는 제2수신 프리코더에 매핑될 수 있다. 서로 다른 인덱스 대 프리코더 매핑들은 명시적으로 시그널링되거나, 또는, 선택된 긴 주기 및 큰 스케일 송신 공간 처리 기법에 따라 묵시적으로 결정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 긴 주기 채널 상태 정보에 의한 짧은 주기 채널 상태 정보 피드백을 위한 기지국 및 이동국의 동작 예를 도시하고 있다. 예를 들어, 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보는 이동국의 활성 슬라이스에 의해 표현될 수 있다. 이동국을 위해 어느 슬라이스가 활성화되었는가에 따라, 상기 이동국은 자신의 채널 상태 정보 피드백을 위해 서로 다른 코드북들을 사용한다. 따라서, 절차(600)는 기지국이 다수의 슬라이스들에서 동기 신호들을 송신하며 시작되고(601단계), 상기 이동국은 상기 다수의 슬라이스들에서 상기 동기 신호들을 수신한다(602단계). 상기 이동국은 적어도 하나의 선호하는 슬라이스를 결정하고(603단계), 상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 선호하는 슬라이스의 결정을 피드백한다(604단계). 상기 적어도 하나의 선호하는 슬라이스의 결정의 이동국 피드백을 수신함에 따라(605단계), 상기 기지국 및 상기 이동국은 상기 이동국을 위해 활성화될 적어도 하나의 실제 슬라이스를 협상하고, 상기 이동국 피드백 및 상기 선택된 적어도 하나의 활성 슬라이스에 기초하여 상기 이동국을 위한 채널 상태 정보 피드백 코드북을 선택한다(606단계).
상기 도 3을 참고하면, 신호 시퀀스 302에서, 상기 기지국은 섹터-레벨(sector-level) 공통 기준 신호(common reference signal)들을 송신할 수 있다. 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호는 다수의 안테나들을 통해 또는 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 송신될 수 있다. 상기 섹터-레벨 공통 준 신호들은 시간, 주파수, 공간 상에 다중화될 수 있다. 서로 다른 시퀀스들이, 식별, 간섭 랜덤화(interference randomization) 및 억제의 목적을 위해, 서로 다른 섹터-레벨 공통 기준 신호들로서 사용될 수 있다. 결과적으로, 섹터-레벨 채널 상태 정보 또는 서브섹터-레벨 채널 상태 정보가 상기 기준 신호들을 이용하여 획득될 수 있다. 상기 기지국은 상기 섹터 레벨 공통 기준 신호들과 함께 전체 섹터에 대하여 특정한 공통 제어 신호들(예: BCH(Broadcast Control Channel)을 브로드캐스트할 수 있다. 상기 이동국은 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 상기 공통 제어 신호의 복조를 위한 채널을 추정할 수 있다. 동시에, 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 수신한 상기 이동국은 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 피드백 목적을 위한 채널 상태 정보의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 도 3에 도시된 예에서, 상기 이동국은 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 섹터-레벨 및 서브섹터-레벨 공간 채널 상태 정보를 개선한다. 만일, 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호가 시간 및 주파수 모두에서 충분한 커버리지 및 밀도를 제공하면, 시간 및 주파수에서의 채널 상채 정보의 더 높은 해상도 및 정확도(예: CL 빔포밍/SDMA/MIMO 동작을 위한 서브밴드 채널 상채 정보 피드백)가 획득될 수 있다.
또한, 신호 시퀀스 302에서, 상기 기지국은 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS)들을 송신할 수 있다. 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 다수의 안테나들을 통해 또는 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 송신될 수 있다. 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 시간, 주파수, 공간에서 다중화될 수 있다. 서로 다른 시퀀스들이, 식별, 간섭 랜덤화(interference randomization) 및 억제의 목적을 위해 서로 다른 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호로서 사용될 수 있다. 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호와 비교하면, 상기 이동국에 의해 수신되는 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 채널 상태 정보 피드백을 위한 이동국에서의 채널 상태 정보 추정을 돕는 목적으로 주로 제공된다. 그러므로, 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 시간-주파수 밀도(및 이로 인한 오버헤드)는 상기 섹터 레벨 공통 기준 신호에 비하여 더 낮게 만들어질 수 있다. 반면, 많은 수의 송신 및 수신 안테나들을 구비한 MIMO 시스템에서 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 공간 해상도를 증대시키기 위해, 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호에 비하여 더 높은 공간 사운딩 용량을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 송신하는데 사용한 송신 빔포밍 프리코더의 개수보다 더 많은 개수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들을 송신할 수 있다. 더 높은 공간 사운딩 용량을 달성하기 위해, 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 상기 송신 빔포밍 프리코더들은, 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호를 위한 송신 빔포밍 프리코더들에 비하여, 더 높은 빔포밍 이득 및 더 작은 HPBW를 가질 수 있다. 상기 이동국은 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 피드백 목적을 위한 채널 상태 정보의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 도 3에 도시된 예에서, 상기 이동국은 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 섹터-레벨 및 서브섹터-레벨 공간 채널 상태 정보를 개선한다. 만일, 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호가 시간 및 주파수 모두에서 충분한 커버리지 및 밀도를 제공하면, 시간 및 주파수에서의 채널 상채 정보의 더 높은 해상도 및 정확도(예: CL 빔포밍/SDMA/MIMO 동작을 위한 서브밴드 채널 상채 정보 피드백)가 획득될 수 있다.
신호 시퀀스 303에서, 상기 기지국은 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 송신할 수 있다(607단계). 상기 섹터 레벨 공통 기준 신호와 유사하게, 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호는 다수의 안테나들을 통해 또는 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 송신될 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호는 시간, 주파수, 공간에서 다중화될 수 있다. 서로 다른 시퀀스들이, 식별, 간섭 랜덤화(interference randomization) 및 억제의 목적을 위해 서로 다른 슬라이스-레벨 공통 기준 신호로서 사용될 수 있다. 결과적으로, 상기 슬라이스-레벨 채널 추정 정보 또는 서브슬라이스-레벨 채널 상태 정보는 상기 기준 신호들을 이용하여 획득될 수 있다(608단계). 일단 상기 기지국이 상기 이동국으로부터 채널 상태 정보 피드백을 수신하면(610단계), 상기 기지국은 상기 피드백에 기초하여 상기 이동국에게 스케줄링 허여(scheduling grants) 및 데이터 패킷들을 송신한다(611단계 및 612단계). 상기 섹터-레벨 공통 기준 신호와 달리, 하나의 슬라이스의 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호들은 상기 슬라이스와 강한 공간 상관(strong spatial correlation)을 가지는 송신 빔포밍 프리코더를 이용하여 송신된다. 다시 말해, 하나의 슬라이스의 슬라이스-레벨 공통 기준 신호들은 하나의 섹터 내의 하나의 슬라이스의 공간 커버리지에 포함되거나 근접하게 존재한다. 이와 같이, 섹터의 제1슬라이스에서의 제1슬라이스-레벨 공통 기준 신호 및 상기 섹터의 제2슬라이스에서의 제2슬라이스-레벨 공통 기준 신호 간 간섭이 작을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 기지국은 상기 서로 다른 슬라이스들의 슬라이스-레벨 공통 기준 신호들을 동일한 시간 및 주파수 자원에서 공간적으로 다중화할 수 있다. 서로 다른 시퀀스들이, 식별, 간섭 랜덤화 및 억제를 달성하기 위해 이러한 기준 신호들로서 사용될 수 있다. 상기 기지국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호와 함께 전체 슬라이스로 특정한 공통 제어 신호들(예: PDCCH(Packet Data Control Channel)을 브로드캐스트할 수 있다. 상기 이동국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 상기 공통 제어 신호들의 복조를 위한 채널을 추정할 수 있다. 동시에, 상기 이동국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 피드백 목적의 채널 상태 정보의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다(608단계). 상기 도 3에 도시된 예시에서, 상기 이동국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 이용하여 슬라이스-레벨 및 서브슬라이스-레벨 공간 채널 상태 정보를 개선한다. 만일, 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호가 시간 및 주파수 모두에서 충분한 커버리지 및 밀도를 제공하면, 시간 및 주파수에서의 채널 상채 정보의 더 높은 해상도 및 정확도(예: CL 빔포밍/SDMA/MIMO 동작을 위한 서브밴드 채널 상채 정보 피드백)가 획득될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호의 구성은 동적으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 내 현재 위치한 연결 상태(connected state)의 이동국이 존재하지 아니하면, 상기 기지국은 상기 슬라이스의 슬라이스-레벨 공통 기준 신호들을 턴-오프(turn-off)할 수 있다. 이후, 적어도 하나의 이동국이 연결 상태로 상기 슬라이스에 진입하면, 상기 기지국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 턴-온(turn-on)할 수 있다. 나아가, 상기 기지국은 슬라이스 내의 부하(load)에 기초하여 상기 슬라이스의 슬라이스-레벨 공통 기준 신호의 밀도를 동적으로 구성할 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 제구성함에 따라, 상기 기지국은 변경을 이동국들에게 알리기 위해 상기 슬라이스 내 이동국들로 메시지를 송신할 수 있다. 상기 메시지는 브로드캐스트 메시지이거나 또는 유니캐스트(unicast) 메시지일 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호의 구성에 대한 메시지를 수신함에 따라, 각 이동국은 채널 상태 정보 채널 추정 목적을 위한 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호의 새로운 구성을 이용하기 위해 자신의 채널 상태 정보 추정기를 재구성한다.
또한, 상기 신호 시퀀스 303에서, 상기 기지국은 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들을 송신할 수 있다(607단계). 상기 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호와 유사하게, 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 다수의 안테나들을 통해 또는 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 송신될 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들은 시간, 주파수, 공간에서 다중화될 수 있다. 서로 다른 시퀀스들이, 식별, 간섭 랜덤화 및 억제의 목적을 위해 서로 다른 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호로서 사용될 수 있다. 결과적으로, 상기 슬라이스-레벨 채널 추정 정보 또는 서브슬라이스-레벨 채널 상태 정보는 상기 기준 신호들을 이용하여 획득될 수 있다(608단계).
본 발명의 실시 예에 따라, 하나의 슬라이스의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들이 상기 슬라이스와 강한 공간 상관(strong spatial correlation)을 가지는 송신 빔포밍 프리코더를 이용하여 송신된다. 다시 말해, 하나의 슬라이스의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들은 하나의 섹터 내의 하나의 슬라이스의 공간 커버리지에 포함되거나 근접하게 존재한다. 이와 같이, 섹터의 제1슬라이스에서의 제1슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 및 상기 섹터의 제2슬라이스에서의 제2슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 간 간섭이 작을 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 기지국은 동일한 시간 및 주파수 자원에서 서로 다른 슬라이스들의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들을 공간적으로 다중화할 수 있다. 상기 기지국은 식별, 간섭 랜덤화 및 억제를 달성하기 위해 서로 다른 슬라이스들에서 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호로서 서로 다른 시퀀스들을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 구성은 동적으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 내 현재 위치한 연결 상태의 이동국이 존재하지 아니하면, 상기 기지국은 상기 슬라이스의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들을 턴-오프(turn-off)할 수 있다. 이후, 적어도 하나의 이동국이 연결 상태로 상기 슬라이스에 진입하면, 상기 기지국은 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 턴-온(turn-on)할 수 있다. 나아가, 상기 기지국은 슬라이스 내의 부하(load)에 기초하여 상기 슬라이스의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 밀도를 동적으로 구성할 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 제구성함에 따라, 상기 기지국은 변경을 이동국들에게 알리기 위해 상기 슬라이스 내 이동국들로 메시지를 송신할 수 있다. 상기 메시지는 브로드캐스트 메시지이거나 또는 유니캐스트 메시지일 수 있다. 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 구성에 대한 메시지를 수신함에 따라, 각 이동국은 채널 상태 정보 채널 추정 목적을 위한 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 새로운 구성을 이용하기 위해 자신의 채널 상태 정보 추정기를 재구성한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 구성 가능한 슬라이스 레벨(configurable slice-level) 채널 상태 정보 기준 신호를 이용한 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백의 예를 도시하고 있다. 절차(700)의 701단계 내지 704단계는 상기 도 6에 도시된 절차(600)의 601단계 내지 603단계와 목적 및 효과면에서 실질적으로 동일하며, 708단계 내지 713단계는 607단계 내지 712단계와 목적 및 효과면에서 실질적으로 동일하다. 그러나, 상기 절차(700)에서, 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보가 획득된 후, 짧은 주기 및 작은 스케일 피드백을 위한 코드북이 이동국을 위한 활성 슬라이스의 선택의 일부로서 결정된다(705단계). 추가적으로, 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 (또는 공통 기준 신호)의 구성 및 전송 또한 상기 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보에 의존할 수 있다. 상기 기지국은 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 (또는 공통 기준 신호)의 구성을 변경하거나, 턴-온(turn-on)하거나, 턴-오프(turn-off)할 수 있으며, 이러한 변경을 해당 이동국에게 알릴 수 있다(706단계 및 707단계). 상술한 바와 같이 동작함으로써, 상기 기지국은, 필요한 경우, 더 나은 채널 상태 정보 추정을 위해, 상기 이동국이 더 많은 채널 상태 정보 기준 신호 (또는 공통 기준 신호)를 사용하도록 할 수 있고, 반면, 신호들이 필요하지 아니한 때 밀도를 줄이거나 그러한 신호들의 전송을 턴-오프함으로써 채널 상태 정보 기준 신호 (또는 공통 기준 신호)를 제한할 수 도 있다.
슬라이스-레벨 공통 기준 신호와 비교하면, 상기 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 주로 채널 상태 정보 피드백을 목적으로 상기 이동국에서의 채널 상태 정보 추정을 돕는 목적으로 제공된다(709단계). 그러므로, 상기 슬라이스-레벨 채널 추정 정보 기준 신호의 시간-주파수 밀도(및 이로 인한 오버헤드)는 상기 슬라이스 레벨 공통 기준 신호에 비하여 더 낮게 만들어질 수 있다. 반면, 많은 수의 송신 및 수신 안테나들을 구비한 MIMO 시스템에서 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 공간 해상도를 증대시키기 위해, 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호에 비하여 더 높은 공간 사운딩 용량을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 송신하는데 사용한 송신 빔포밍 프리코더의 개수보다 더 많은 개수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호들을 송신할 수 있다. 더 높은 공간 사운딩 용량을 달성하기 위해, 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 상기 송신 빔포밍 프리코더들은, 상기 슬라이스-레벨 공통 기준 신호를 위한 송신 빔포밍 프리코더들에 비하여, 더 높은 빔포밍 이득 및 더 작은 HPBW를 가질 수 있다. 상기 이동국은 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 피드백 목적을 위한 채널 상태 정보의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 도 3에 도시된 예에서, 상기 이동국은 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 슬라이스-레벨 및 서브슬라이스-레벨 공간 채널 상태 정보를 개선한다. 만일, 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호가 시간 및 주파수 모두에서 충분한 커버리지 및 밀도를 제공하면, 시간 및 주파수에서의 채널 상채 정보의 더 높은 해상도 및 정확도(예: CL 빔포밍/SDMA/MIMO 동작을 위한 서브밴드 채널 상채 정보 피드백)가 획득될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 구성 가능한 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호를 이용한 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 피드백에서 사용되는 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호의 예를 도시하고 있다. 본 실시 예에서, 4개의 슬라이스들 S0, S1, S2, S3가 섹터 내에 존재한다. 4개의 빔들 B0, B1, B2, B3를 포함하는 제1코드북이 상기 슬라이스 S0에서의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송을 위해 사용되고, 4개의 빔들 B4, B5, B6, B7를 포함하는 제2코드북이 상기 슬라이스 S1에서의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송을 위해 사용되고, 4개의 빔들 B8, B9, B10, B11를 포함하는 제3코드북이 상기 슬라이스 S2에서의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송을 위해 사용되고, 4개의 빔들 B12, B13, B14, B15를 포함하는 제4코드북이 상기 슬라이스 S3에서의 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송을 위해 사용된다. 상기 빔들 B0 내지 B15는 더 큰 코드북의 서브셋일 수 있다. 서브셋들을 중첩될 수 있는데, 예를 들어, 서브셋들은 하나 또는 다수의 공통된 또는 중첩된 빔들을 포함할 수 있다.
상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송은 도 8에 도시된다. 슬라이스 S0 내지 S3 각각에서, 상기 슬라이스 레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 서로 다른 시간-주파수 자원에서 서로 다른 빔들을 이용하여 송신될 수 있다. 예를 들어, 슬라이스 S0에서, 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 (0, 0), (0, 4), (4, 2), (4, 6)의 (시간, 주파수) 인덱스를 가지는 자원들에서 빔 B0을 이용하여 송신될 수 있고, 또한, (0,1), (0,5), (4,3), (4,7)의 (시간, 주파수) 인덱스를 가지는 자원들에서 빔 B1을 이용하여 송신될 수 있고, (0,2), (0,6), (4,0), (4,4)의 (시간, 주파수) 인덱스를 가지는 자원들에서 빔 B2를 이용하여 송신될 수 있고, 또한, (0,3), (0,7), (4,1), (4,5)의 (시간, 주파수) 인덱스를 가지는 자원들에서 빔 B3을 이용하여 송신될 수 있다. 상술한 전송들은 전체 시간-주파수 공간에서 각 빔에 대한 효과적인 채널의 사운딩을 허용한다. 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 유사한 전송 방식이 다른 슬라이스들에도 동일하게 적용될 수 있다.
SDMA가 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호 전송을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 빔들을 이용한 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호는 동일한 시간-주파수 자원을 통해 송신될 수 있다. 예를 들어, 상기 도 8에 도시된 바와 같이, B0을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호 및 B8을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호는, (0,0), (0,4), (4,2), (4,6)의 (시간, 주파수) 인덱스들을 가지는 동일한 자원 집합을 이용하여, 서로 다른 슬라이스들 (S0, S2)에서 송신된다. 유사하게, B1을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호 및 B9를 이용한 채널 상태 정보 기준 신호는, 동일한 시간-주파수 자원 집합을 이용하여, 상기 슬라이스들에서 송신되고, B2를 이용한 채널 상태 정보 기준 신호 및 B10을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호는 또한 동일한 시간-주파수 자원 집합을 이용하여 송신된다. 유사한 방식으로, 예를 들어, B7을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호 및 B15를 이용한 채널 상태 정보 기준 신호는, 동일한 시간-주파수 자원 집합을 이용하여, 서로 다른 슬라이스들 (S1, S3)에서 송신된다. 동일한 시간-주파수 자원에서 송신되는 서로 다른 빔들을 이용한 채널 상태 정보 기준 신호들은 빔 간 간섭을 최소화하도록 신중하게 선택됨이 바람직하다. 나아가, 서로 다른 스크램블링 시퀀스(scrambling sequences) 또는 확산 시퀀스(spreading sequences)가, 빔 간 간섭을 더욱 억제하기 위해서, 각 빔에 대해 사용될 수 있다.
상기 도 3을 다시 참고하면, 신호 시퀀스 304에서, 상기 기지국은 데이터 채널 전송에 대한 이동국의 변조를 돕기 위해, 이동국 특정(MS-specific) 변조 기준 신호(DMRS: demodulation reference signal)들을 송신한다. 상기 기지국은 이동국으로의 데이터 채널 전송을 위해 시간 주파수 자원들의 일부만을 할당한다. 상기 이동국의 데이터 채널 전송 복조를 돕는 상기 변조 기준 신호들은 오직 각 이동국을 위해 할당된 시간 주파수 자원 내에서만 송신된다. 상기 변조 기준 신호들은 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보를 획득한 결과로서 감소된 채널 상태 정보 공간 내에서 변조를 위한 채널 상태 정보를 획득하기 위해 사용된다. 상기 감소된 채널 상태 정보 공간 내라도, 여전히 공간 축에서의 자유도의 다중 차수가 존재할 수 있다. 다시 말해, 1보다 큰 랭크를 가지는 MIMO 전송, 예를 들어, 다중 계층 MIMO 전송이 여전히 발생할 수 있다. 이에 따라, 변조 기준 신호들의 다중 계층이 존재할 수 있다. 상기 변조 기준 신호들의 다중 계층 및 데이터 채널 전송의 다중 계층은 동일한 공간 처리를 적용받을 수 있다. 이 경우, 상기 이동국은 상기 변조 기준 신호들로부터 직접 채널 계수를 추정함으로써 상기 데이터 채널 변조를 위한 채널 상태 정보를 획득할 수 있다. 이에 대신하여, 추가적인 프리코딩이, 상기 변조 기준 신호들의 프리코더로부터 데이터 채널 MIMO 전송의 프리코더로의 변환을 위해, 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 기지국은 상기 이동국으로 상기 추가적인 프리코딩을 명시적으로 시그널링할 필요가 있다.
시그널 시퀀스 304에서, 상기 기지국은 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 송신한다. 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호와 유사하게, 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호는 다수의 안테나들 또는 다수의 송신 빔포밍 프리코더들을 이용하여 송신될 수 있다. 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호들은 시간, 주파수, 공간에서 다중화될 수 있다. 식별, 간섭 랜덤화, 간섭 억제의 목적을 위해, 서로 다른 시퀀스들이 서로 다른 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호들로서 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라, 본 발명의 실시 예에 따라, 하나의 이동국에 대한 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호들이 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 채널에서 강한 공간 상관(strong spatial correlation)을 가지는 송신 빔포밍 프리코더를 이용하여 송신된다. 다시 말해, 하나의 이동국의 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호들은 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 채널에 포함되거나 근접하게 존재한다. 상기 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호와 유사하게, 상기 기지국은 서로 다른 이동국들의 이동국 특정 채널 상태 정보 기준 신호들을 동일한 시간 및 주파수 자원에서 다중화할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 구성은 동적으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 이동국이 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 채널 상태 정보를 측정할 필요가 없으면, 상기 기지국은 상기 슬라이스의 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호들을 턴-오프(turn-off)할 수 있다. 그리고, 이동국이 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 이용하여 채널 상태 정보를 측정할 필요가 있으면, 상기 기지국은 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 턴-온(turn-on)할 수 있다. 나아가, 상기 기지국은 이동국을 위한 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 밀도를 동적으로 구성할 수 있다. 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 제구성함에 따라, 상기 기지국은 재구성을 이동국들에게 알리기 위해 상기 이동국들로 메시지를 송신할 수 있다. 상기 메시지는 브로드캐스트 메시지이거나 또는 유니캐스트 메시지일 수 있다. 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호 구성 정보와 함께, 상기 기지국은 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호로부터 측정된 채널 상태 정보를 피드백할 것을 상기 이동국에게 요구하는 요청을 송신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 특정(MS-specific) 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 관련된 채널 상태 정보 피드백의 예를 도시하고 있다. 본 실시 예의 절차(900)에서, 상기 기지국은 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 전송을 시작하고(901단계), 이동국은 이를 수신한다(902단계). 상기 기지국은 상기 이동국에게 채널 상태 정보 피드백의 요청을 송신한다(903단계). 상기 요청과 동시에, 상기 기지국은 상기 이동국의 채널 상태 정보 피드백을 돕기 위해, 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 구성하고, 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 상기 이동국으로 송신한다(905단계). 상기 채널 상태 정보 피드백 요청을 수신(904단계)하고 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 수신(906단계)함에 따라, 상기 이동국은 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 자원 할당을 알게 되고, 채널 상태 정보 피드백을 위한 자원 할당을 사용할 수 있다(907단계). 상기 절차(900)의 908단계 내지 910단계는 상기 도 6에 도시된 절차(600)의 610단계 내지 612단계와 목적 및 효과면에서 실질적으로 동일하다.
특히, 상기 채널 상태 정보 피드백 요청은 묵시적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 이동국이 유효한 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호 구성을 전달하는 메시지를 검출한 경우, 상기 유효한 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호 구성은 상기 기지국이 채널 상태 정보 피드백을 요청하는 지시자로서 사용될 수 있다. 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 구성은 오직 1회 전송에 대하여만 유효하거나, 다수의 전송들에 대하여 유효하거나, 또는 주기적이거나, 또는 다음 구성 때까지 유효하게 유지될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 특정(MS-specific) 채널 상태 정보 기준 신호 전송 및 관련된 채널 상태 정보 피드백의 다른 예를 도시하고 있다. 본 실시 예의 절차(1000)에서, 이동국은 기지국으로부터의 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 전송을 요청한다(1001단계 및 1002단계). 상기 요청이 상기 기지국에 의해 수락되면, 상기 기지국은 상기 이동국의 채널 상태 정보 피드백을 돕기 위해 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 구성하고, 상기 구성을 송신한다(1003단계). 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호의 구성을 수신(1004단계)함에 따라, 상기 이동국은 상기 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호를 위한 자원 할당을 알게 되고, 채널 상태 정보 피드백을 위한 자원 할당을 사용할 수 있다(1007단계). 상기 절차(1000)의 1008단계 내지 1010단계는 상기 도 6에 도시된 절차(600)의 610단계 내지 612단계와 목적 및 효과면에서 실질적으로 동일하다.
정리하면, 상기 도 3의 시퀀스 301 및 302에서 송신된 동기 및 기준 신호들을 이용하여, 상기 이동국은 긴 주기 및 큰 스케일의 채널 상태 정보를 우수한 정확도(fidelity)로 획득할 수 있다. 또한, 선호하는 섹터들 및 선호하는 슬라이스들의 선택은, 더 나은 신뢰성과 정확도로, 짧은 주기 및 작은 스케일의 채널 상태 정보가 측정되어야 하는 채널 상태 정보 공간을 줄일 수 있다. 상기 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보에 의해 해결되는 상기 채널 상태 정보 공간의 감소는, 상기 시퀀스 303 및 304에서의 적절한 양의 기준 신호들을 이용하여, 상기 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보를 작은 채널 상태 정보 공간에서 추정하는 것을 가능케 한다.
도 11은 상기 도 3에 도시된 계층적 채널 상태 정보 획득에 대한 대체안을 도시하고 있다.
도 11은 상기 도 3에 도시된 계층적 채널 상태 정보 획득에 대한 대체안을 도시하고 있다. 서로 다른 기준 신호들은 채널 상태 정보 획득의 서로 다른 레벨을 달성하기 위해 각 단계에서 사용된다. 이동국이 다수의 채널 상태 정보 획득 단계들로 나아갈수록, 채널 상태 정보 획득에 대한 보다 세밀하고, 정확한 확실성이 달성된다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 설명의 목적을 위해 고비용의 절차가 설명되었음에도 불구하고, 모든 기준 신호들 또는 채널 상태 정보 획득 단계들이 모든 시스템들에 필요한 것은 아니다. 특정한 시스템 또는 시나리오에 따라, 특정 단계들은 제외될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단순화된 계층적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 추정 기법의 예를 도시하고 있다. 본 단순화된 신호 시퀀스(1200)의 예시에서, 동기 신호들(1201)은 상기 도 3과 같이 송신되고, 공통 기준 신호 및 채널 상태 정보 기준 신호들(1202)은 상기 도 3의 섹터-레벨과 유사하게 송신되며, 이동국-특정 변조 기준 신호들(1203)은 상기 도 3과 같이 변조를 위해 사용된다. 대략적인(긴 주기) 송신 및 수신 빔포밍 정보를 획득함에 따라, 이동국은 섹터-레벨 채널 상태 정보 기준 신호(1202)를 이용하여 세밀한(짧은 주기) 채널 상태 정보를 추정하고, 직접적인 채널 상태 정보 피드백을 생성할 수 있다. 상기 채널 상태 정보 피드백을 위해 상기 이동국에 의해 사용되는 코드북은 상기 동기 신호들(1201)에 의해 얻어진 상기 대략적 송신 및 수신 빔포밍 정보에 의존한다. 이러한 간략한 기법(1200)은 채널 상태 피드백의 오버헤드를 감소시키고, 채널 상태 정보의 신뢰성을 높이는데 도움이 될 것이다.
상기 도 3에서, 하향링크 채널 상태 정보 획득이 계측적 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 획득의 예로서 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 상향링크에도 동일하게 적용될 수 있다. 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 상향링크 채널 상태 정보 획득 기법의 예를 도시하고 있다. 상기 도 3과의 비교로서, 상기 도 13의 신호 시퀀스(1300)는, 이동국에 의한 랜덤 억세스 채널(RACH: Random Access Channel) 상향링크 전송이 동기 신호들(1301) 전송과 함께 이루어지는 것, 상기 이동국-특정 상향링크 복조 기준 신호(1304)가 상기 기지국에 의해 송신되는 이동국-특정 하향링크 복조 기준 신호를 대신하여 상기 이동국에 의해 송신되는 것, 상기 이동국이 이동국-특정 상향링크 사운딩 기준 신호(1304)를 이동국-특정 채널 상태 정보 기준 신호에 대신하여 송신하는 것을 제외하고, 상술한 계층적 하향링크 채널 사운딩 및 채널 상태 정보 추정 신호 시퀀스(300)의 예시와 유사한 단계들을 따른다. 상기 신호 시퀀스들 1302 및 1303은 상기 도 3의 대응되는 신호 시퀀스 302 및 303와 유사하다. 적어도 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보에 대하여, 상기 신호 시퀀스(1300)는 하향링크-상향링크 채널 동일성(reciprocity)이 전제된다면 적절히 이루어질 수 있다. 상기 긴 주기 및 큰 스케일 채널 상태 정보는 하향링크 기준 신호들(1301, 1302)에 의해 해결되고, 짧은 주기 및 작은 스케일 채널 상태 정보는 상향링크 기준 신호들(1303, 1304)에 의해 해결되기 때문이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 상향링크 채널 상태 정보 획득 기법의 다른 예를 도시하고 있다. 본 실시 예에 따른 신호 시퀀스(1400)에서, 하향링크-상향링크 채널 동일성이 전제되지 아니한다. 시간 및 주파수 동기 및 서빙 섹터 식별은 동기 신호들(1401)을 검출함으로써 이루어진다. 랜덤 억세스 절차를 완료함에 따라, 시퀀스 타이밍은 상향링크 전송으로 진행하고, 대략적 송신 및 수신 빔포밍이 상향링크 전송을 위해 이루어질 수 있다. 상기 이동국은 기지국의 상향링크 데이터 채널 전송의 복조를 돕기 위해 상향링크 복조 기준 신호(1402)를 송신한다. 이동국-특정 상향링크 채널 사운딩 신호(1403)는 상향링크 스케줄링을 위한 채널 상태 정보를 획득할 기지국을 위해 송신된다. 대략적 송신 및 수신 빔포밍이 상기 신호들(1401)에 기초하여 획득되므로, 상기 신호들(1402, 1403)에 기초한 채널 상태 정보 추정을 위한 채널 상태 정보 공간이 축소된다. 그리고, 변조 및 스케줄링 목적을 위한 정확한 채널 상태 정보를 달성하는데 필요한 기준 신호 오버헤드도 감소한다.
상기 도면들에 도시된 각 절차의 흐름과 신호 시퀀스들 및 설명들은, 직렬로 또는 병행하여, 단계들 및 신호들의 순차를 설명하였다. 그러나, 명시적으로 설명된 또는 다른 자명함(예: 신호는 송신되기 전에 수신될 수 없음) 없이는, 동작의 특정한 순서, 중복되거나 동시에 수행되는 방식 대신에 순차적으로 수행되는 신호들의 전송, 부분, 동작들의 수행, 중간 단계나 신호들의 발생 없이 배타적으로 설명된 신호의 전송 또는 단계들의 수행 등에 대하여 어떠한 추론도 있어서는 아니될 것이다. 더욱이, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 완전한 절차 및 신호 시퀀스가 설명되지 아니함을 인지할 것이다. 대신에, 설명의 간략화를 위해, 본 발명에서 유일하거나 이해해 필요한 정도의 절차 및 신호 시퀀스들만이 설명되었다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (38)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    하나의 섹터 내에 위치한 적어도 하나의 이동국(mobile station)으로, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 송신하는 과정과,
    상기 동기 신호들 및 상기 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(channel state information)를 수신하는 과정과,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 식별된 활성 슬라이스에 관한 구성 정보를 상기 적어도 하나의 이동국으로 송신하는 과정과,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여, 상기 적어도 하나의 이동국으로, 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호를 송신하는 과정과,
    상기 식별된 활성 슬라이스에 대응하는 코드북 서브셋 및 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보를 수신하는 과정과,
    상기 짧은 주기 채널 상태 정보에 기반하여, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 처리 기법을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 긴-주기 채널 상태 정보는, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신 경로의 개수, 상기 통신 경로에 대한 AoD(angle of departure) 및 AoA(angle of arrival) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 짧은-주기 채널 상태 정보는, 복소 채널 계수들(complex channel coefficients )을 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동기 신호들은, 셀 인덱스(cell index), 시간 인덱스(time index), 주파수 인덱스(frequency index), 공간 인덱스(spatial index) 중 적어도 하나에 기초하여 선택된 동기 신호들의 시퀀스를 포함하며,
    상기 동기 신호들은, 상기 시간 인덱스 및 상기 주파수 인덱스에 따라 시간-주파수 자원에 매핑되며,
    상기 동기 신호들은, 상기 공간 인덱스에 따라 공간 처리되는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동기 신호들은, 서로 다른 빔포밍, SDMA(space division multiple access), MIMO(multiple input multiple output) 송신 코드북 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA, MIMO 송신 프리코더들 중 하나를 이용하여 송신되는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 송신하는 과정은, 다수의 공간 처리 기법들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 공간 처리 기법들 중 하나를 선택하는 과정은,
    서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 코드북들 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 프리코더들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 프리코더들 중 하나는, 이동국 피드백 필드의 인덱스에 기초하여 선택되는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 송신하는 과정은,
    서로 다른 슬라이스들의 슬라이스-레벨 기준 신호를 동일한 시간 및 주파수 자원에서 다중화하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 송신하는 과정은,
    적어도 하나의 슬라이스 내의 슬라이스-레벨 기준 신호를 턴-온(turn-on) 및 오프(off)함으로써, 그리고, 상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 밀도를 구성함으로써, 상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 구성을 동적으로 조절하는 과정과,
    상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 조절된 구성을 상기 적어도 하나의 이동국으로 시그널링하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 송신하는 과정은,
    상기 적어도 하나의 이동국이 위치한 슬라이스에 강한 공간 상관(strong spatial correlation)을 가지는 송신 빔포밍 프리코더를 사용하는 과정을 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호는, 슬라이스-레벨 공통 기준 신호(CRS: common reference signal) 및 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS: channel state information reference signal) 중 하나인 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신기와,
    상기 송수신기에 기능적으로 결합하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    하나의 섹터 내에 위치한 적어도 하나의 이동국(mobile station)으로, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 송신하고,
    상기 동기 신호들 및 상기 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(channel state information)를 수신하고,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 식별된 활성 슬라이스에 관한 구성 정보를 상기 적어도 하나의 이동국으로 송신하고,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여, 상기 적어도 하나의 이동국으로, 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호를 송신하는 송신하고,
    상기 식별된 활성 슬라이스에 대응하는 코드북 서브셋 및 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보를 수신하고, 상기 짧은 주기(short-term) 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 처리 기법을 결정하도록 제어하는 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 긴-주기 채널 상태 정보는, 상기 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신 경로의 개수, 상기 통신 경로에 대한 AoD(angle of departure) 및 AoA(angle of arrival) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 짧은-주기 채널 상태 정보는, 복소 채널 계수들(complex channel coefficients )을 포함하는 기지국.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 동기 신호들은, 셀 인덱스(cell index), 시간 인덱스(time index), 주파수 인덱스(frequency index), 공간 인덱스(spatial index) 중 적어도 하나에 기초하여 선택된 동기 신호들의 시퀀스를 포함하며,
    상기 동기 신호들은, 상기 시간 인덱스 및 상기 주파수 인덱스에 따라 시간-주파수 자원에 매핑되며,
    상기 동기 신호들은, 상기 공간 인덱스에 따라 공간 처리되는 기지국.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 동기 신호들은, 서로 다른 빔포밍, SDMA(space division multiple access), MIMO(multiple input multiple output) 송신 코드북 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA, MIMO 송신 프리코더들 중 하나를 이용하여 송신되는 기지국.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호를 송신하기 위해, 다수의 공간 처리 기법들 중 하나를 선택하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 코드북들 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 프리코더들 중 하나를 선택하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 프리코더들 중 하나는, 이동국 피드백 필드의 인덱스에 기초하여 선택되는 기지국.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 서로 다른 슬라이스들의 슬라이스-레벨 기준 신호를 동일한 시간 및 주파수 자원에서 다중화하는 기지국.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 적어도 하나의 슬라이스 내의 슬라이스-레벨 기준 신호를 턴-온(turn-on) 및 오프(off)함으로써, 그리고, 상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 밀도를 구성함으로써, 상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 구성을 동적으로 조절하고, 상기 슬라이스-레벨 기준 신호의 조절된 구성을 상기 적어도 하나의 이동국으로 시그널링하는 기지국.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 이동국이 위치한 슬라이스에 강한 공간 상관(strong spatial correlation)을 가지는 송신 빔포밍 프리코더를 사용하도록 제어하는 기지국.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호는, 슬라이스-레벨 공통 기준 신호(CRS: common reference signal) 및 슬라이스-레벨 채널 상태 정보 기준 신호(CSI-RS: channel state information reference signal) 중 하나인 기지국.
  23. 무선 통신 시스템에서 이동국(mobile station)의 동작 방법에 있어서,
    적어도 하나의 기지국으로부터, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 수신하는 과정과,
    상기 동기 신호들 및 상기 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호를 이용하여 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(channel state information)를 송신하는 과정과,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 식별된 활성 슬라이스에 관한 구성 정보를 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 결정된 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호를 수신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 기지국으로 상기 식별된 활성 슬라이스에 대응하는 코드북 서브셋 및 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 짧은 주기 채널 상태 정보를 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보는, 상기 적어도 하나의 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신 경로의 개수, 상기 통신 경로에 대한 AoD(angle of departure) 및 AoA(angle of arrival) 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  25. 삭제
  26. 제23항에 있어서,
    상기 짧은 주기 채널 상태 정보는, 복소 채널 계수들(complex channel coefficients )을 포함하는 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 식별된 활성 슬라이스는, 서로 다른 빔포밍, SDMA(space division multiple access), MIMO(multiple input multiple output) 송신 코드북 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA, MIMO 송신 프리코더들 중 하나에 대응하는 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호는 다수의 송신 공간 처리 기법들 중 하나를 이용하여 송신되는 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 송신 프리코더들 중 하나에 대응하는 이동국 피드백 필드를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    다수의 수신 공간 처리 기법들 중 선택된 공간 처리 기법을 판단하는 과정을 더 포함하는 방법.
  31. 무선통신 시스템에서 이동국(mobile station)에 있어서,
    송수신기와,
    상기 송수신기에 기능적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    적어도 하나의 기지국으로부터, 서로 다른 송신 공간 처리 기법을 적용한 동기 신호들 및 적어도 하나의 섹터-레벨(sector-level) 기준 신호를 수신하고,
    상기 동기 신호들 및 상기 적어도 하나의 섹터-레벨 기준 신호를 이용하여 긴 주기(long-term) 채널 상태 정보(channel state information)를 송신하고,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 식별된 활성 슬라이스에 관한 구성 정보를 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 수신하고,
    상기 긴 주기 채널 상태 정보에 기반하여 결정된 적어도 하나의 슬라이스-레벨(slice-level) 기준 신호를 수신하고,
    상기 적어도 하나의 기지국으로 상기 식별된 활성 슬라이스에 대응하는 코드북 서브셋 및 상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호에 기반하여 결정된 짧은 주기(short term) 채널 상태 정보를 송신하도록 제어하는 이동국.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 긴-주기 채널 상태 정보는, 상기 적어도 하나의 기지국 및 상기 적어도 하나의 이동국 간 통신 경로의 개수, 상기 통신 경로에 대한 AoD(angle of departure) 및 AoA(angle of arrival) 중 적어도 하나를 포함하는 이동국.
  33. 삭제
  34. 제31항에 있어서,
    상기 짧은-주기 채널 상태 정보는, 복소 채널 계수들(complex channel coefficients )을 포함하는 이동국.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 식별된 활성 슬라이스는, 서로 다른 빔포밍, SDMA(space division multiple access), MIMO(multiple input multiple output) 송신 코드북 중 하나, 또는, 서로 다른 빔포밍, SDMA, MIMO 송신 프리코더들 중 하나에 대응하는 이동국.
  36. 제31항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬라이스-레벨 기준 신호는 다수의 송신 공간 처리 기법들 중 하나를 이용하여 송신되는 이동국.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 서로 다른 빔포밍, SDMA 또는 MIMO 송신 프리코더들 중 하나에 대응하는 이동국 피드백 필드를 송신하는 이동국.
  38. 제31항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 다수의 수신 공간 처리 기법들 중 선택된 공간 처리 기법을 판단하는 이동국.

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