KR102345353B1 - 무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반의 채널 상태 보고 방법에 있어서, 기지국으로부터 CSI-RS 관련 설정을 수신하는 단계; 상기 CSI-RS 관련 설정에 따라 CSI-RS를 측정하여 CSI를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CSI-RS 관련 설정은 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 빔 관리(beam management; BM)를 위한 CSI-RS 설정을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 채널 상태 보고를 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술(radio access technology; RAT)에 비해 향상된 모바일 광대역 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 대규모(massive) MTC(Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려될 주요 이슈 중 하나이다. 뿐만 아니라 신뢰도(reliability) 및 레이턴시(latency) 에 민감한 서비스/를 고려한 통신 시스템 디자인이 논의되고 있다. 이와 같이, eMBB(enhanced mobile broadband communication), 대규모 MTC(massive MTC; mMTC), URLLC (ultra-reliable and low latency communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있으며, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 뉴랫(New RAT)이라고 부른다.
본 발명은 채널 상태 보고를 위한 방법을 제안하고자 한다. 좀더 상세하게는, 비주기적 CSI-RS 기반의 채널 상태 보고를 위한 방법을 제안하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반의 채널 상태 보고 방법에 있어서, 기지국으로부터 CSI-RS 관련 설정을 수신하는 단계; 상기 CSI-RS 관련 설정에 따라 CSI-RS를 측정하여 CSI를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 CSI를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 CSI-RS 관련 설정은 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 빔 관리(beam management; BM)를 위한 CSI-RS 설정을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 시간 축 상에서 구별되는 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보는 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 다른 시작 지점을 갖도록 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 안테나 포트 수를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 밀도(density) 정보를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 BM을 위한 CSI-RS 설정 중 하나를 지시하며, 상기 지시된 CSI-RS 설정에 따라 상기 수신된 CSI-RS 관련 설정이 해석될 수 있다.
본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반의 채널 상태 보고를 수행하는 단말에 있어서, 송신기 및 수신기; 및 상기 송신기 및 수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 기지국으로부터 CSI-RS 관련 설정을 수신하고, 상기 CSI-RS 관련 설정에 따라 CSI-RS를 측정하여 CSI를 계산하고, 그리고 상기 계산된 CSI를 상기 기지국으로 전송하도록 구성되고, 상기 CSI-RS 관련 설정은 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 빔 관리(beam management; BM)를 위한 CSI-RS 설정을 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 시간 축 상에서 구별되는 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보는 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 다른 시작 지점을 갖도록 설정될 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 안테나 포트 수를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 밀도(density) 정보를 포함할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 BM을 위한 CSI-RS 설정 중 하나를 지시하며, 상기 지시된 CSI-RS 설정에 따라 상기 수신된 CSI-RS 관련 설정이 해석될 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 채널 상태 측정을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5는 셀프-컨테인드(self-contained) 구조를 도시한다.
도 6은 복수의 심볼에서 전송되는 CSI-RS를 도시한다.
도 7은 4포트 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
도 8은 시간 자원 제한을 따르는 4포트 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
도 9는 주파수 자원 제한을 따르는4포트 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다
도 10은 서로 다른 타입의 주파수 입도를 갖는 CSI-RS를 도시한다.
도 11은 2RB에 걸쳐 설정된 CSI-RS 자원 집합을 도시한다.
도 12는 2-포트 CSI-RS 패턴, 그리고 4포트 CSI-RS 패턴을 도시한다.
도 13은 기저 밀도 설정을 따르는 CSI-RS 패턴을 도시한다.
도 14는 OCC가 적용되는 방향에 따른 CSI-RS 패턴을 도시한다.
도 15는 CSI-RS RE간 주파수 오프셋을 도시한다.
도 16은 기저 밀도 설정을 따르는 CSI-RS 패턴을 도시한다.
도 17은 기지국의 TXU(transmission unit) 수의 제한을 따르는 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
도 18은 DCI의 CSI-RS 지시 필드의 크기의 제한을 따르는 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
도 19 내지 25는 비주기적 CSI-RS 지시와 그에 따른 CSI-RS 전송 타이밍을 도시한다.
도 26 내지 29는 비주기적 CSI-RS 지시 및 그에 따른 CSI-RS 전송, 그리고 비주기적 CSI 요청 및 그에 따른 CSI 피드백 타이밍을 도시한다.
도 30 내지 31은 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
도 32는 BM(beam management)을 위한 절차를 도시한다.
도 33은 시간축 자원 상의 BM(beam management)을 위한 CSI-RS 및 CSI를 위한 CSI-RS의 할당을 도시한다.
도 34는 주파수 축 자원 상의 BM(beam management)을 위한 CSI-RS 및 CSI를 위한 CSI-RS의 할당을 도시한다.
도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한다.
도 36은 본 발명의 실시예(들)을 구현하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명에 있어서, 사용자기기(user equipment, UE)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(base station, BS)와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, BS는 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS와 통신하는 고정국(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS와 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 전송 포인트(transmission point; TP)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 이하의 본 발명에 관한 설명에서는, BS를 eNB로 통칭한다.
본 발명에서 노드(node)라 함은 사용자기기와 통신하여 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 다양한 형태의 eNB들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 예를 들어, BS, NB, eNB, 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 또한, 노드는 eNB가 아니어도 될 수 있다. 예를 들어, 무선 리모트 헤드(radio remote head, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)가 될 수 있다. RRH, RRU 등은 일반적으로 eNB의 전력 레벨(power level) 보다 낮은 전력 레벨을 갖는다. RRH 혹은 RRU이하, RRH/RRU)는 일반적으로 광 케이블 등의 전용 회선(dedicated line)으로 eNB에 연결되어 있기 때문에, 일반적으로 무선 회선으로 연결된 eNB들에 의한 협력 통신에 비해, RRH/RRU와 eNB에 의한 협력 통신이 원활하게 수행될 수 있다. 일 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 상기 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치하여 하나의 eNB 컨트롤러(controller)에 의해 제어되는 기존의(conventional) 중앙 집중형 안테나 시스템(centralized antenna system, CAS)(즉, 단일 노드 시스템)과 달리, 다중 노드 시스템에서 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링(scheduling)하는 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 eNB 혹은 eNB 컨트롤러와 케이블(cable) 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결될 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드들로의/로부터의 통한 신호 전송/수신에는 동일한 셀 식별자(identity, ID)가 이용될 수도 있고 서로 다른 셀 ID가 이용될 수도 있다. 복수의 노드들이 동일한 셀 ID를 갖는 경우, 상기 복수의 노드 각각은 하나의 셀의 일부 안테나 집단처럼 동작한다. 다중 노드 시스템에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀(예를 들어, 매크로-셀/펨토-셀/피코-셀) 시스템이라고 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형성한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성되면, 상기 다중 셀들이 형성한 네트워크를 특히 다중-계층(multi-tier) 네트워크라 부른다. RRH/RRU의 셀 ID와 eNB의 셀 ID는 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. RRH/RRU가 eNB가 서로 다른 셀 ID를 사용하는 경우, RRH/RRU와 eNB는 모두 독립적인 기지국으로서 동작하게 된다.
이하에서 설명될 본 발명의 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 eNB 혹은 eNB 컨트롤러가 상기 복수의 노드 중 일부 또는 전부를 통해 UE에 동시에 신호를 전송 혹은 수신하도록 상기 복수의 노드를 제어할 수 있다. 각 노드의 실체, 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 UE에 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템, 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 데이터 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, X-pol(Cross polarized) 안테나를 구비한 eNB의 경우, 상기 eNB가 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 보고 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
복수의 전송(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 복수의 전송/수신 노드들 중에서 선택된 적어도 하나의 노드를 통해 신호를 전송/수신하거나, 하향링크 신호를 전송하는 노드와 상향링크 신호를 수신하는 노드를 다르게 할 수 있는 통신 기법을 다중-eNB MIMO 또는 CoMP(Coordinated Multi-Point TX/RX)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)/JR(joint reception)과 DPS(dynamic point selection)으로 나뉘고 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다. DPS는 DCS(dynamic cell selection)으로 불리기도 한다. 다른 협력 통신 기법에 비해, 노드 간 협력 통신 기법들 중 JP가 수행될 때, 보다 더 다양한 통신환경이 형성될 수 있다. JP 중 JT는 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로 전송하는 통신 기법을 말하며, JR은 복수의 노드들이 동일한 스트림을 UE로부터 수신하는 통신 기법을 말한다. 상기 UE/eNB는 상기 복수의 노드들로부터 수신한 신호들을 합성하여 상기 스트림을 복원한다. JT/JR의 경우, 동일한 스트림이 복수의 노드들로부터/에게 전송되므로 전송 다이버시티(diversity)에 의해 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다. JP 중 DPS는 복수의 노드들 중 특정 규칙에 따라 선택된 일 노드를 통해 신호가 전송/수신되는 통신 기법을 말한다. DPS의 경우, 통상적으로 UE와 노드 사이의 채널 상태가 좋은 노드가 통신 노드로서 선택되게 될 것이므로, 신호 전송의 신뢰도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에서 셀(cell)이라 함은 하나 이상의 노드가 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. UE에게 상/하향링크 통신 서비스를 제공하는 셀을 특히 서빙 셀(serving cell)이라고 한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 eNB 혹은 노드와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다. 3GPP LTE-A 기반의 시스템에서, UE는 특정 노드로부터의 하향링크 채널 상태를 상기 특정 노드의 안테나 포트(들)이 상기 특정 노드에 할당된 채널 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 자원 상에서 전송하는 CSI-RS(들)을 이용하여 측정할 수 있다. 일반적으로 인접한 노드들은 서로 직교하는 CSI-RS 자원들 상에서 해당 CSI-RS 자원들을 전송한다. CSI-RS 자원들이 직교한다고 함은 CSI-RS를 나르는 심볼 및 부반송파를 특정하는 CSI-RS 자원 구성(resource configuration), 서브프레임 오프셋(offset) 및 전송 주기(transmission period) 등에 의해 CSI-RS가 할당된 서브프레임들을 특정하는 서브프레임 구성(subframe configuration), CSI-RS 시퀀스 중 최소 한가지가 서로 다름을 의미한다.
본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 시간-주파수 자원의 집합 혹은 자원요소의 집합을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라고 칭한다. 이하에서 사용자기기가 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 혹은 통해서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, eNB가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 혹은 통해서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 주파수분할듀플렉스(frequency division duplex, FDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 시분할듀플렉스(time division duplex, TDD)용 프레임 구조를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(transmission time interval, TTI)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다.
표 1은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성(configuration)을 예시한 것이다.
DL-UL configuration Downlink-to-Uplink Switch-point periodicity Subframe number
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5ms D S U U U D S U U U
1 5ms D S U U D D S U U D
2 5ms D S U D D D S U D D
3 10ms D S U U U D D D D D
4 10ms D S U U D D D D D D
5 10ms D S U D D D D D D D
6 5ms D S U U U D S U U D
표 1에서, D는 하향링크 서브프레임을, U는 상향링크 서브프레임을, S는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3개 필드를 포함한다. DwPTS는 하향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS는 상향링크 전송용으로 유보되는 시간 구간이다. 표 2는 특이 프레임의 구성(configuration)을 예시한 것이다.
Special subframe configuration Normal cyclic prefix in downlink Extended cyclic prefix in downlink
DwPTS UpPTS DwPTS UpPTS
Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink Normal cyclic prefix in uplink Extended cyclic prefix in uplink
0 6592·Ts 2192·Ts 2560·Ts 7680·Ts 2192·Ts 2560·Ts
1 19760·Ts 20480·Ts
2 21952·Ts 23040·Ts
3 24144·Ts 25600·Ts
4 26336·Ts 7680·Ts 4384·Ts *5120·Ts
5 6592·Ts 4384·Ts *5120·Ts 20480·Ts
6 19760·Ts 23040·Ts
7 21952·Ts 12800·Ts
8 24144·Ts - - -
9 13168·Ts - - -
도 2는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1개의 자원격자가 있다.
도 2를 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는
Figure 112019022357272-pct00001
*
Figure 112019022357272-pct00002
개의 부반송파(subcarrier)와
Figure 112019022357272-pct00003
개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,
Figure 112019022357272-pct00004
은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,
Figure 112019022357272-pct00005
은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다.
Figure 112019022357272-pct00006
와
Figure 112019022357272-pct00007
은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.
Figure 112019022357272-pct00008
은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,
Figure 112019022357272-pct00009
은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure 112019022357272-pct00010
는 하나의 RB를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.
OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM(Single Carrier Frequency Division Multiplexing) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP(cyclic prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,
Figure 112019022357272-pct00011
*
Figure 112019022357272-pct00012
개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호(reference signal)의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 직류(Direct Current, DC) 성분을 위한 널(null) 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier frequency, f0)로 맵핑(mapping)된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.
일 RB는 시간 도메인에서
Figure 112019022357272-pct00013
개(예를 들어, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서 c개(예를 들어, 12개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB는
Figure 112019022357272-pct00014
*
Figure 112019022357272-pct00015
개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k는 주파수 도메인에서 0부터
Figure 112019022357272-pct00016
*
Figure 112019022357272-pct00017
-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터
Figure 112019022357272-pct00018
-1까지 부여되는 인덱스이다.
일 서브프레임에서
Figure 112019022357272-pct00019
개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2개의 슬롯 각각에 1개씩 위치하는 2개의 RB를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍(pair)이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2개의 RB는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스(index)라고도 함)를 갖는다. VRB는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB는 PRB와 동일한 크기를 갖는다. VRB를 PRB로 맵핑하는 방식에 따라, VRB는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB와 분산(distributed) 타입의 VRB로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들은 PRB들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, nPRB=nVRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB들에는 0부터
Figure 112019022357272-pct00020
-1순으로 번호가 부여되며,
Figure 112019022357272-pct00021
=
Figure 112019022357272-pct00022
이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB는 인터리빙을 거쳐 PRB에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2개의 PRB를 VRB 쌍이라 칭한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 3을 참조하면, DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 구분된다. 도 3을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원 영역(resource region)을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원 영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH는 UL 전송에 대한 응답으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 상향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)라고 지칭한다. DCI는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 임의 접속 응답과 같은 상위 계층(upper layer) 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE들에 대한 전송 전력 제어 명령(Transmit Control Command Set), 전송 전력 제어(Transmit Power Control) 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화(activation) 지시 정보, DAI(Downlink Assignment Index) 등을 포함한다. DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷(Transmit Format) 및 자원 할당 정보는 DL 스케줄링 정보 혹은 DL 그랜트(DL grant)라고도 불리며, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보는 UL 스케줄링 정보 혹은 UL 그랜트(UL grant)라고도 불린다. 일 PDCCH가 나르는 DCI는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다. 현재 3GPP LTE 시스템에서는 상향링크용으로 포맷 0 및 4, 하향링크용으로 포맷 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 2A, 2B, 2C, 3, 3A 등의 다양한 포맷이 정의되어 있다. DCI 포맷 각각의 용도에 맞게, 호핑 플래그, RB 할당(RB allocation), MCS(modulation coding scheme), RV(redundancy version), NDI(new data indicator), TPC(transmit power control), 순환 천이 DMRS(cyclic shift demodulation reference signal), UL 인덱스, CQI(channel quality information) 요청, DL 할당 인덱스(DL assignment index), HARQ 프로세스 넘버, TPMI(transmitted precoding matrix indicator), PMI(precoding matrix indicator) 정보 등의 제어정보가 취사 선택된 조합이 하향링크 제어정보로서 UE에게 전송된다.
일반적으로, UE에 구성된 전송 모드(transmission mode, TM)에 따라 상기 UE에게 전송될 수 있는 DCI 포맷이 달라진다. 다시 말해, 특정 전송 모드로 구성된 UE를 위해서는 모든 DCI 포맷이 사용될 수 있는 것이 아니라, 상기 특정 전송 모드에 대응하는 일정 DCI 포맷(들)만이 사용될 수 있다.
PDCCH는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE는 PDCCH에 무선 채널 상태에 기초한 부호화율(coding rate)를 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 유닛(unit)이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE는 9개의 REG에 대응되고 하나의 REG는 4개의 RE에 대응한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 각각의 UE을 위해 PDCCH가 위치할 수 있는 CCE 세트를 정의하였다. UE가 자신의 PDCCH를 발견할 수 있는 CCE 세트를 PDCCH 탐색 공간, 간단히 탐색 공간(Search Space, SS)라고 지칭한다. 탐색 공간 내에서 PDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 PDCCH 후보(candidate)라고 지칭한다. UE가 모니터링(monitoring)할 PDCCH 후보들의 모음은 탐색 공간으로 정의된다. 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 각각의 DCI 포맷을 위한 탐색 공간은 다른 크기를 가질 수 있으며, 전용(dedicated) 탐색 공간과 공통(common) 탐색 공간이 정의되어 있다. 전용 탐색 공간은 UE-특정(specific) 탐색 공간이며, 각각의 개별 UE를 위해 구성(configuration)된다. 공통 탐색 공간은 복수의 UE들을 위해 구성된다. 상기 탐색 공간을 정의하는 집성 레벨(aggregation level)은 다음과 같다.
Search Space SK (L) Number of PDCCH candidates M(L)
Type Aggregation Level L Size[in CCEs]
UE-specific 1 6 6
2 12 6
4 8 2
8 16 2
Common 4 16 4
8 16 2
하나의 PDCCH 후보는 CCE 집성 레벨에 따라 1, 2, 4 또는 8개의 CCE에 대응한다. eNB는 탐색 공간 내의 임의의 PDCCH 후보 상에서 실제 PDCCH (DCI)를 전송하고, UE는 PDCCH (DCI)를 찾기 위해 탐색 공간을 모니터링한다. 여기서, 모니터링이라 함은 모든 모니터링되는 DCI 포맷들에 따라 해당 탐색 공간 내의 각 PDCCH의 복호(decoding)를 시도(attempt)하는 것을 의미한다. UE는 상기 복수의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 PDCCH를 검출할 수 있다. 기본적으로 UE는 자신의 PDCCH가 전송되는 위치를 모르기 때문에, 매 서브프레임마다 해당 DCI 포맷의 모든 PDCCH를 자신의 식별자를 가진 PDCCH를 검출할 때까지 PDCCH의 복호를 시도하는데, 이러한 과정을 블라인드 검출(blind detection)(블라인드 복호(blind decoding, BD))이라고 한다.
eNB는 데이터영역을 통해 UE 혹은 UE 그룹을 위한 데이터를 전송할 수 있다. 상기 데이터영역을 통해 전송되는 데이터를 사용자데이터라 칭하기도 한다. 사용자데이터의 전송을 위해, 데이터영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)가 할당될 수 있다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. UE는 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 복호하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다. PDSCH의 데이터가 어떤 UE 혹은 UE 그룹에게 전송되는지, 상기 UE 혹은 UE 그룹이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 복호해야 하는지 등을 나타내는 정보가 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC(cyclic redundancy check) 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 DL 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. UE는 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A"라는 RNTI를 가지고 있는 UE는 PDCCH를 검출하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
UE가 eNB로부터 수신한 신호의 복조를 위해서는 데이터 신호와 비교될 참조신호 참조신호(reference signal, RS)가 필요하다. 참조신호라 함은 eNB가 UE로 혹은 UE가 eNB로 전송하는, eNB와 UE가 서로 알고 있는, 기정의된 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿(pilot)이라고도 불린다. 참조신호들은 셀 내 모든 UE들에 의해 공용되는 셀-특정(cell-specific) RS와 특정 UE에게 전용되는 복조(demodulation) RS(DM RS)로 구분된다. eNB가 특정 UE를 위한 하향링크 데이터의 복조를 위해 전송하는 DM RS를 UE-특정적(UE-specific) RS라 특별히 칭하기도 한다. 하향링크에서 DM RS와 CRS는 함께 전송될 수도 있으나 둘 중 한 가지만 전송될 수도 있다. 다만, 하향링크에서 CRS없이 DM RS만 전송되는 경우, 데이터와 동일한 프리코더를 적용하여 전송되는 DM RS는 복조 목적으로만 사용될 수 있으므로, 채널측정용 RS가 별도로 제공되어야 한다. 예를 들어, 3GPP LTE(-A)에서는 UE가 채널 상태 정보를 측정할 수 있도록 하기 위하여, 추가적인 측정용 RS인 CSI-RS가 상기 UE에게 전송된다. CSI-RS는 채널상태가 상대적으로 시간에 따른 변화도가 크지 않다는 사실에 기반하여, 매 서브프레임마다 전송되는 CRS와 달리, 다수의 서브프레임으로 구성되는 소정 전송 주기마다 전송된다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, UL 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분될 수 있다. 하나 또는 여러 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information, UCI)를 나르기 위해, 상기 제어영역에 할당될 수 있다. 하나 또는 여러 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 나르기 위해, UL 서브프레임의 데이터영역에 할당될 수 있다.
UL 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, UL 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로서, 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다. 일 UE에 대한 PUCCH는 일 서브프레임에서, 일 반송파 주파수에서 동작하는 자원들에 속한 RB 쌍에 할당되며, 상기 RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 동일한 부반송파를 점유한다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): 상향링크 UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. 단일 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 1비트가 전송되고, 두 개의 하향링크 코드워드에 대한 응답으로 HARQ-ACK 2비트가 전송된다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(이하, NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. 여기서, HARQ-ACK이라는 용어는 HARQ ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보(feedback information)이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI(Rank Indicator) 및 PMI(Precoding Matrix Indicator)를 포함한다.
UE가 서브프레임에서 전송할 수 있는 상향링크 제어정보(UCI)의 양은 제어 정보 전송에 가용한 SC-FDMA의 개수에 의존한다. UCI에 가용한 SC-FDMA는 서브프레임에서 참조 신호 전송을 위한 SC-FDMA 심볼을 제외하고 남은 SC-FDMA 심볼을 의미하고, SRS(Sounding Reference Signal)가 구성된 서브프레임의 경우에는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼도 제외된다. 참조 신호는 PUCCH의 코히런트(coherent) 검출에 사용된다. PUCCH는 전송되는 정보에 따라 다양한 포맷을 지원한다.
표 4는 LTE/LTE-A 시스템에서 PUCCH 포맷과 UCI의 맵핑 관계를 나타낸다.
PUCCH format Modulation scheme Number of bits per subframe Usage Etc.
1 N/A N/A (exist or absent) SR (Scheduling Request)
1a BPSK 1 ACK/NACK orSR + ACK/NACK One codeword
1b QPSK 2 ACK/NACK orSR + ACK/NACK Two codeword
2 QPSK 20 CQI/PMI/RI Joint coding ACK/NACK (extended CP)
2a QPSK+BPSK 21 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
2b QPSK+QPSK 22 CQI/PMI/RI + ACK/NACK Normal CP only
3 QPSK 48 ACK/NACK orSR + ACK/NACK orCQI/PMI/RI + ACK/NACK
표 4를 참조하면, PUCCH 포맷 1 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용되며, PUCCH 포맷 2 계열은 주로 CQI/PMI/RI 등의 채널상태정보(channel state information, CSI)를 나르는 데 사용되고, PUCCH 포맷 3 계열은 주로 ACK/NACK 정보를 전송하는 데 사용된다.
참조 신호 (Reference Signal; RS)
무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.
참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,
i) PUSCH 및 PUCCH를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.
한편, 하향링크 참조신호에는,
i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)
ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)
iii) PDSCH가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는 (DeModulation-Reference Signal, DM-RS)
iv) 하향링크 DMRS가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)
v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)
vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.
참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 자원에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.
CSI 보고
3GPP LTE(-A) 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 채널상태정보(CSI)를 기지국(BS)으로 보고하도록 정의되었으며, 채널상태정보(CSI)라 함은 UE와 안테나 포트 사이에 형성되는 무선 채널(혹은 링크라고도 함)의 품질을 나타낼 수 있는 정보를 통칭한다. 예를 들어, 랭크 지시자(rank indicator, RI), 프리코딩행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 채널품질지시자(channel quality indicator, CQI) 등이 이에 해당한다. 여기서, RI는 채널의 랭크(rank) 정보를 나타내며, 이는 UE가 동일 시간-주파수 자원을 통해 수신하는 스트림의 개수를 의미한다. 이 값은 채널의 롱 텀 페이딩(fading)에 의해 종속되어 결정되므로, PMI, CQI보다 보통 더 긴 주기를 가지고 UE에서 BS로 피드백된다. PMI는 채널 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 UE가 선호하는 프리코딩 인덱스를 나타낸다. CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 일반적으로 BS가 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
상기 무선 채널의 측정에 기반하여, UE는 현재 채널 상태 하에서 상기 BS에 의해 사용된다면 최적 또는 최고의 전송 레이트를 도출할 수 있는 선호되는 PMI 및 RI를 계산하고, 계산된 PMI 및 RI를 상기 BS로 피드백한다. 여기서, CQI는 상기 피드백된 PMI/RI에 대한 수용가능한 패킷 에러율(packet error probability)을 제공하는 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)을 지칭한다.
한편, 더 정밀한 MU-MIMO와 명시적인 CoMP 동작들을 포함하도록 기대되는LTE-A 시스템에서, 현재의 CSI 피드백은 LTE에서 정의되었으며 따라서 저러한 새롭게 도입될 동작들을 충분하게 지원하지 못한다. CSI 피드백 정확도에 대한 요구사항이 충분한 MU-MIMO 또는 CoMP 스루풋(throughput) 이득을 얻기 위해 점점 까다로워짐에 따라, PMI가 롱 텀(long term)/광대역(wideband) PMI (W1) 그리고 숏 텀(short term)/서브밴드(subband) PMI (W2), 두 가지로 구성되도록 합의되었다. 다시 말해서, 최종 PMI는 W1과 W2의 함수로서 표현된다. 예컨대, 최종 PMI W는 다음과 같이 정의될 수 있다: W=W1*W2 or W=W2*W1. 따라서, LTE-A에서 CSI는 RI, W1, W2 및 CQI로 구성될 것이다.
3GPP LTE(-A)시스템에서 CSI 전송을 위해 사용되는 상향링크 채널은 다음 표 5와 같다.
스케줄링 방식 주기적 CSI 전송 비주기적 CSI 전송
주파수 비선택적 PUCCH -
주파수 선택적 PUCCH PUSCH
표 5를 참조하면, CSI는 상위 계층에서 정한 주기로 물리상향링크 제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)을 이용하여 전송될 수 있고, 스케줄러의 필요에 따라 비주기적으로 물리상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)을 이용하여 전송될 수 있다. CSI가 PUSCH로 전송되는 경우는 주파수 선택적인 스케줄링 방식 및 비주기적 CSI 전송인 경우에만 가능하다. 이하에서는 스케줄링 방식 및 주기성에 따른 CSI 전송 방식에 대해서 설명한다.
1) CSI 전송 요청 제어 신호(CSI request) 수신 후 PUSCH를 통한 CQI/PMI/RI 전송
PDCCH 신호로 전송되는 PUSCH 스케줄링 제어신호(UL Grant)에 CSI를 전송하도록 요청하는 제어 신호가 포함될 수 있다. 다음 표는 PUSCH를 통해 CQI, PMI, RI를 전송할 때의 UE의 모드를 나타낸다.
PMI Feedback Type
No PMI Single PMI Multiple PMIs
PUSCH CQI Feedback Type Wideband(Wideband CQI) Mode 1-2 RI 1st wideband CQI(4bit) 2nd wideband CQI(4bit) if RI>1 N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
UE selected(Subband CQI) Mode 2-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) (Best-M CQI: 총 N개의 SB중 선택된 M개의 SB에 대한 평균 CQI) Best-M index (L bit) Mode 2-2 RI 1st wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit) + Best-M CQI(2bit) if RI>1* Best-M index (L bit) Wideband PMI(4bit)+ Best-M PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + Best-M W2 + wideband W1)
Higher Layer-configured(Subband CQI) Mode 3-0 RI (only for Open-loop SM) 1st wideband CQI(4bit)+N*subbandCQI(2bit) Mode 3-1 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1 Wideband PMI(4bit) (if 8Tx Ant, wideband W2 + wideband W1) Mode 3-2 RI 1st wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) 2nd wideband CQI(4bit)+ N*subbandCQI(2bit) if RI>1N*Subband PMI(4bit) (N is the total # of subbands)(if 8Tx Ant, N*subband W2 + wideband W1)
표 6의 전송 모드는 상위 레이어에서 선택되며, CQI/PMI/RI는 모두 같은 PUSCH 서브프레임에서 전송된다. 이하에서는, 각 모드에 따른 UE의 상향링크 전송 방법에 대해서 설명한다.
모드 1-2(Mode 1-2)는 각각의 서브밴드에 대해서 데이터가 서브밴드만을 통해서 전송된다는 가정하에 프리코딩 행렬을 선택하는 경우를 나타낸다. UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 대역(set S) 전체에 대해서 선택한 프리코딩 행렬을 가정하여 CQI를 생성한다. 모드 1-2에서 UE는 CQI와 각 서브밴드의 PMI 값을 전송할 수 있다. 이때, 각 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-0(Mode 2-0)인 UE는 시스템 대역 또는 상위 레이어에서 지정한 지정 대역(set S)에 대해서 선호하는 M개의 서브밴드를 선택할 수 있다. UE는 선택한 M개의 서브밴드에 대해서 데이터를 전송한다는 가정하에 하나의 CQI 값을 생성할 수 있다. UE는 추가로 시스템 대역 또는 set S에 대해서 하나의 CQI (wideband CQI) 값을 보고하는 것이 바람직하다. UE는 선택한 M개의 서브밴드들에 대해서 다수 개의 코드워드가 있을 경우, 각 코드워드에 대한 CQI 값을 차분 형식으로 정의한다.
이때, 차분 CQI 값은 선택한 M개의 서브밴드에 대한 CQI 값에 해당하는 인덱스와 광대역 CQI(WB-CQI: Wideband CQI) 인덱스의 차이값으로 결정된다.
모드 2-0인 UE는 선택한 M개의 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택한 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값 및 전 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 생성한 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 2-2(Mode 2-2)인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드를 통하여 데이터를 전송한다는 가정하에, M개의 선호 서브밴드의 위치와 M개의 선호 서브밴드에 대한 단일 프리코딩 행렬을 동시에 선택할 수 있다. 이때, M개의 선호 서브밴드에 대한CQI 값은 코드워드마다 정의된다. 또한, UE는 추가로 시스템 대역 또는 지정 대역(set S)에 대해서 광대역 CQI(wideband CQI) 값을 생성한다.
모드 2-2인 UE는 M개의 선호하는 서브밴드의 위치에 대한 정보, 선택된 M개의 서브밴드들에 대한 하나의 CQI 값, M개의 선호하는 서브밴드에 대한 단일 PMI, 광대역 PMI, 광대역 CQI 값을 BS로 전송할 수 있다. 이때, 서브밴드의 크기 및 M 값은 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-0(Mode 3-0)인 UE는 광대역 CQI 값을 생성한다. UE는 각 서브밴드를 통해서 데이터를 전송한다는 가정하에 각 서브밴드에 대한 CQI 값을 생성한다. 이때, RI > 1이더라도 CQI 값은 첫 번째 코드워드에 대한 CQI 값만을 나타낸다.
모드 3-1(Mode 3-1)인 UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)에 대해서 단일 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 생성한다. UE는 각 서브밴드에 대해서 앞서 생성한 단일 프리코딩 행렬을 가정하고, 코드워드 별로 서브밴드 CQI를 생성한다. 또한, UE는 단일 프리코딩 행렬을 가정하고 광대역 CQI를 생성할 수 있다. 각 서브밴드의 CQI 값은 차분 형식으로 표현될 수 있다. 서브밴드 CQI 값은 서브밴드 CQI 인덱스와 광대역 CQI 인덱스의 차이값으로 계산된다. 이때, 서브밴드의 크기는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다.
모드 3-2(Mode 3-2)인 UE는 모드 3-1와 비교하여, 전체 대역에 대한 단일 프리코딩 행렬 대신, 각 서브밴드에 대한 프리코딩 행렬을 생성한다.
2) PUCCH를 통한 주기적인 CQI/PMI/RI 전송
UE는 CSI(e.g. CQI/PMI/PTI(precoding type indicator) 및/또는 RI 정보)를 PUCCH를 통해 BS에 주기적으로 전송할 수 있다. 만약, UE가 사용자 데이터를 전송하라는 제어신호를 수신하였을 경우에는, UE는 PUCCH를 통하여 CQI를 전송할 수 있다. 제어신호가 PUSCH를 통하여 전송되더라도 CQI/PMI/PTI/RI는 다음 표에서 정의된 모드들 중 하나의 방식에 의해 전송될 수 있다.
PMI 피드백 타입
No PMI 단일 PMI
PUCCH CQI 피드백 타입 광대역(광대역 CQI) Mode 1-0 Mode 1-1
UE 선택(서브밴드 CQI) Mode 2-0 Mode 2-1
UE는 표 7과 같은 전송 모드를 가질 수 있다. 표 7을 참조하면, 모드 2-0(Mode 2-0) 및 모드 2-1(Mode 2-1)의 경우, 대역폭 파트(BP: Bandwidth Part)는 주파수 영역에서 연속적으로 위치한 서브밴드들의 집합이며 시스템 대역 또는 지정대역(set S)를 모두 커버할 수 있다. 표 7에서 각 서브밴드의 크기, BP의 크기 및 BP의 개수는 시스템 대역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, UE는 시스템 대역 또는 지정대역(set S)을 커버할 수 있도록 BP 별로 CQI를 주파수 영역에서 오름차순으로 전송한다.
CQI/PMI/PTI/RI의 전송 조합에 따라, UE는 다음과 같은 PUCCH 전송 타입을 가질 수 있다.
i) 타입1 (Type 1): 모드 2-0(Mode 2-0), 모드 2-1(Mode 2-1)의 서브밴드 CQI(SB-CQI)를 전송한다.
ii) 타입1a: 서브밴드 CQI 및 제2 PMI를 전송한다
iii) 타입2, 타입 2b, 타입 2c: 광대역 CQI 및 PMI(WB-CQI/PMI)를 전송한다.
iv) 타입2a: 광대역 PMI를 전송한다.
v) 타입3: RI를 전송한다.
vi) 타입 4: 광대역 CQI를 전송한다.
vii) 타입 5: RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
viii) 타입 6: RI 및 PTI를 전송한다.
ix) 타입 7: CRI(CSI-RS resource indicator) 및 RI를 전송한다.
x) 타입 8: CRI, RI 및 광대역 PMI를 전송한다.
xi) 타입 9: CRI, RI 및 PTI(precode type indication)를 전송한다.
xii) 타입 10: CRI를 전송한다.
UE가 RI와 광대역 CQI/PMI를 전송하는 경우, CQI/PMI는 서로 다른 주기와 오프셋을 가지는 서브프레임에 전송된다. 또한, RI와 광대역 CQI/PMI가 같은 서브프레임에 전송되어야 하는 경우에는 CQI/PMI는 전송되지 않는다.
비주기적 CSI 요청
현재 LTE 표준에서는 CA(carrier aggregation) 환경을 고려하는 경우 비주기적 CSI 피드백을 동작시키기 위해서는 DCI 포맷 0 또는 4에서 2-비트 CSI 요청 필드를 사용하고 있다. 단말은 CA 환경에서 여러 개의 서빙 셀을 설정받은 경우 CSI 요청 필드를 2-비트로 해석하게 된다. 만약 모든 CC(Component Carrier)에 대해 TM 1에서 9 사이의 TM 중 하나가 설정된 경우는, 아래 표 8의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링되고, 모든 CC 중 적어도 하나의 CC에 대해 TM 10이 설정된 경우는, 아래 표 9의 값에 따라서 비주기적 CSI 피드백이 트리거링된다.
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 서빙 셀들에 대해 트리거링됨
CSI 요청 필드 값 상세 설명
'00' 비주기적 CSI 보고가 트리거링되지 않음
'01' 비주기적 CSI 보고가 서빙 셀을 위해 상위 계층에 의해 설정된 CSI 프로세스 집합에 대해 트리거링됨
'10' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제1 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
'11' 비주기적 CSI 보고가 상위 계층에 의해 설정된 제2 집합의 CSI 프로세스에 대해 트리거링됨
뉴랫 프레임 구조에서, 셀프-컨테인드(self-contained) 구조가 고려되고 있다. 이는 DL-UL 구조를 묶어 정의하는 것으로, 도 5와 같은 구조를 가질 수 있다.
이때, 도 6과 같이 채널의 측정을 위해 CSI-RS를 전송하되, CSI-RS 자원 후보를 하나 혹은 복수의 심볼에서 정의하고, 해당 단말이 측정할 CSI-RS를 비트맵 등의 방법으로 DCI 등의 시그널링을 통해 알려주는 방식이 고려될 수 있다.
좀더 구체적으로, 이는 비주기적 CSI-RS(aperiodic CSI-RS; A-CSI-RS)와 같은 형식으로, 기지국은 단말이 측정할 CSI-RS를 비정기적으로 전송하고, 해당 RS의 전송 자원(시간 및/또는 주파수)를 DCI의 A-CSI-RS 지시와 같은 L1 시그널링으로 지정해주는 동작을 의미한다. 단말은 해당 CSI-RS를 측정하여 기지국에 보고하는데, 이는 DCI에 포함된 비주기적 CSI 요청을 통해 단말에게 해당 동작이 요청된다.
위 방식은 단말이 사용할 CSI-RS 자원을 가장 유연하게(flexibly) 알려줄 수 있지만, 이 경우 해당 CSI-RS 자원을 지시하는 DCI 오버헤드가 매우 크다(예컨대, 도 6의 경우 24비트의 비트맵이 필요함). 이 오버헤드는 CSI-RS 자원 후보의 수가 증가함에 따라 선형적으로 증가하고, 이 CSI-RS 자원 후보는 기지국의 안테나 포트 수에 따라 같이 증가하게 된다. 특히, 위 6GHz와 같은 환경에서 매우 많은 수(예컨대, 1024개 포트)의 안테나 포트가 고려되는 뉴랫 환경에서, 위와 같은 방식을 사용할 경우 지나치게 많은 DCI 오버헤드를 가져오게 되고, 따라서 이와 같은 경우 DCI의 오버헤드를 줄이기 위해 CSI-RS 자원 후보 내에서 복수의 CSI-RS 자원 집합(set)을 사전에 정의하고, CSI-RS 자원 집합의 인덱스를 DCI를 통해 지시하는 방식이 고려될 수 있다. 이하에서, CSI-RS 자원 집합은 CSI-RS가 전송될 RE 위치의 집합을 의미한다. 도 7은 4포트 CSI-RS 자원 집합 구성을 도시한다.
예를 들어, CSI-RS 지시로 CSI-RS 자원 집합 1을 설정해 주었을 경우, 기지국은 CSI-RS를 위해 할당된 가장 아래의 4개의 RE를 사용하여 CSI-RS를 전송하고, 단말은 해당 위치의 RE를 측정하여 CSI를 계산/보고하게 된다. 이하의 예시에서는 편의상 4 포트 CSI-RS를 위주로 설명할 것이나, 다른 포트 수, 특히 더 큰 수의 안테나 포트를 갖는 기지국을 위한 CSI-RS 자원 집합의 설정에도 같은 원리를 적용할 수 있다.
이하에서, 안테나 포트는 (적어도 동일 자원 블록 내에서) 동일한 채널 특성(예컨대, 지연 프로파일, 도플러 확산 등)을 가정할 수 있는 가상의 안테나 요소를 의미한다. 아래에서, 서브프레임(SF)은 일정 시간 길이를 갖고 반복되는 전송 단위를 의미하며 뉴멀로지(numerology) 별로 SF의 정의가 다를 수 있다.
위 CSI-RS 자원 집합은 아래와 같은 요소를 고려하여 서로 비-중첩(non-overlapping)하게 정의될 수 있다.
옵션 1. 시간 자원 지시
A. 최대 CSI-RS 심볼 개수
시간 축으로 몇개의 심볼이 CSI-RS 자원 후보로 지정되었는지 여부에 따라, CSI-RS 자원 집합이 다르게 정의될 수 있다. 도 8의 예시와 같은 경우, 1 심볼이 CSI-RS 자원 후보로 정의될 경우, 도 8의 (a)와 같은 설정을, 2 심볼이 CSI-RS 자원 후보로 정의될 경우, 도 8의 (b)와 (c) 중 하나 혹은 둘 모두에 대응하는 설정이 주어질 수 있다.
B. 사용될 CSI-RS 심볼
이와 더불어, CSI-RS 자원 집합이 정의될 심볼의 위치가 단말에게 정의/시그널링될 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (d)와 같이, CSI-RS 자원 집합이 두 번째 심볼에만 정의되도록 설정될 수 있다. 이는 서로 다른 단말 간에 서로 다른 시간 CSI-RS 자원을 할당하여 직교성(orthogonality)을 확보하기 위함이다. 이 시그널링은 CSI-RS 자원 후보의 최초 심볼로부터의 오프셋 형태로 지정되어, 시그널링의 오버헤드를 최소화할 수 있다.
C. 만약 CSI-RS 자원 후보의 시간 축 위치 및 범위가 사전에 정의되거나 별도의 시그널링으로 설정되었을 경우, '최대 CSI-RS 심볼 개수' 혹은/그리고 '사용될 CSI-RS 심볼'은 CSI-RS 자원 집합이 정의될 CSI-RS 자원 후보 내 시간 축 위치 혹은/그리고 범위를 지정할 수 있다.
옵션 2. 주파수 자원 지시
A. RB 당 최대 RE 개수
주파수 축으로 몇 개의 RE가 CSI-RS 자원 후보로 지정되었는지 여부에 따라. CSI-RS 자원 집합이 다르게 정의될 수 있다. 도 9와 같은 예시에서, RB 당, 심볼 당 최대 12개 RE가 CSI-RS 자원 후보로 정의될 경우 도 9의 (a)와 같이 정의되나, RB 당, 심볼 당 최대 8개 RE가 CSI-RS 자원 후보로 정의될 경우 도 9의 (b)와 같이 정의되어야 한다.
B. 사용될 CSI-RS RE
이와 더불어, CSI-RS 자원 후보가 RB 당, 심볼 당 최대 RE 수보다 작을 경우, CSI-RS 자원 후보 중 어떤 위치의 RE들(예컨대, 주파수 축에서 하위 8개 RE들)을 CSI-RS 자원 집합 설정에 사용되어야 할지 단말에게 알려주어야 한다. 이는 서로 다른 단말 간에 서로 다른 주파수 CSI-RS 자원을 할당하여 직교성을 확보하기 위함이다. 이 시그널링은 CSI-RS 자원 후보의 최초 RE로부터의 오프셋 형태로 지정되어, 시그널링의 오버헤드를 최소화할 수 있다.
C. 만약 CSI-RS 자원 후보의 주파수 축 위치 및 범위가 사전에 정의되거나 별도의 시그널링으로 설정되었을 경우, '최대 CSI-RS 심볼 개수' 혹은/그리고 '사용될 CSI-RS RE'는 CSI-RS 자원 집합이 정의될 CSI-RS 자원 후보 내 주파수 축 위치 혹은/그리고 범위를 지정할 수 있다.
D. 만약 CSI-RS가 한 RB 단위 내에서 정의되는 대신 복수의 RB 단위(예컨대, 2RB에 걸쳐 CSI-RS 집합이 정의)에서 정의될 경우, 기지국은 CSI-RS가 정의될 CSI-RS RB 개수를 단말에게 알려줄 수 있다. 이 때, 위 B 항목의 '사용될 CSI-RS RE' 및 'RB 당, 심볼 당 최대 RE 수'의 기준 역시 해당 RB 수 단위로(예컨대, 2RB 당 최대 RE 개수, 2RB 내에서 사용될 CSI-RS RE) 정의되어야 한다. 이하에서는, 편의상 위 항목의 이름 그대로 사용하나, 본 D 항목이 적용될 경우에는 이에 맞춰 정의가 변경되어야 할 것이다.
언급된 CSI를 위한 RS와 유사한 구조로, 간섭 측정을 위한 RS(즉, CSI-IM(interference measurement))가 정의될 수 있다. 즉, CSI-IM에 대한 입도로서 광대역 CSI-IM/ 부분 대역 CSI-IM/ 부대역 CSI-IM이 정의되어 아래 스테이지에 포함될 수 있다. 특히, 각 스테이지에 하나의 RS와 더불어 복수 개의 CSI-IM이 포함되어, 다중 간섭 가정에 대한 CSI를 보고할 수 있다. 이와 같은 CSI에 대한 간섭 측정의 타깃 대역은 CSI를 위한 RS의 경우와 유사하게, 기지국이 단말에게 부분 대역 CSI-IM의 경우는 RRC 시그널링과 같은 상위-계층 시그널링으로 반정적으로 알려줄 수 있고, 부대역 CSI-IM의 경우에는 DCI와 같은 L1 시그널링을 통해 동적으로 알려줄 수 있다.
이 경우, CSI-IM은 CSI를 위한 RS와 다른 주파수 입도를 가질 수 있다. 즉, IM을 위한 광대역/ 부분 대역/ 부대역 구성과 CSI-RS 자원을 위한 광대역/ 부분 대역/ 부대역 구성은 서로 다르게 설정될 수 있다. 이 때, 단말에게 CSI 측정에 대한 설정 시 서로 다른 주파수 입도를 갖는 CSI-RS와 CSI-IM의 조합도 가능하다. 예를 들어, CSI를 위한 부대역 RS와 부분 대역 CSI-IM이 동반되거나, 서로 다른 부대역 크기에 대한 CSI를 위한 RS와 CSI-IM이 정의되어 동반될 수 있다.
추가로, 상기 정의된 광대역/ 부분 대역/ 부대역 단위의 CSI 보고를 고려할 때, CSI 보고에 대한 주파수 입도 역시 CSI-RS, CSI-IM과 독립적으로 설정될 수 있다. 또한, 서로 다른 입도의 조합도 가능하다. 예를 들어, 광대역 CSI-RS와 부분 대역 CSI-IM을 사용하여 부대역 CSI 보고를 지시하는 것이 가능하다. 도 10은 서로 다른 타입의 주파수 입도를 갖는 CSI-RS를 도시한다.
E. D와 같은 방식으로, CSI-RS 자원 집합 설정은 2 서브프레임에 걸쳐 정의될 수 있다.
F. 만약 CSI-RS가 단말이 스케줄링된 RB 이외의 다른 RB에서 정의될 경우, 기지국은 CSI-RS가 정의될 RB 위치를 단말에게 알려줄 수 있다. 도 11은 2RB에 걸쳐 설정된 CSI-RS 자원 집합을 도시한다.
조금 더 자세하게, CSI-RS 자원은 아래와 같은 방식으로 정의될 수 있다.
Alt 1. 자원 단위(예컨대, RB)에서 정의된 LTE-와 같은 CSI-RS 패턴
LTE와 같이, 일정 자원 단위 내에서 CSI-RS RE 위치가 정의될 수 있다. 이 경우, 복수의 단말 혹은 셀에서 CSI-RS를 전송할 때, 이를 고려한 패턴을 사전에 설계할 수 있어, 복수의 단말/기지국을 위한 CSI-RS 간의 직교성을 확보하기 상대적으로 쉬워진다. 또한, 사전에 정해진 CSI-RS 설정의 설정 중 하나를 선택하기 때문에 설정 오버헤드가 적다.
도 12는 2-포트 CSI-RS 패턴, 그리고 4포트 CSI-RS 패턴을 도시한다.
A. 필요한 설정 파라미터들: CSI-RS 패턴 인덱스, CSI-RS 밀도, 자원 단위 크기
i. 자원 단위 크기의 경우, CSI-RS의 유연성을 위해 해당 CSI-RS 설정에 포함되어 단말에게 전송될 수 있다. 이 때, CSI-RS 패턴은 각 자원 단위 크기 에 따라 서로 다르게 정의될 수 있다.
ii. Alt 1에서의 CSI-RS 밀도는, 각 CSI-RS 자원 단위 사이의 간격이 해당 자원 단위로 얼마나 떨어져 있는지를 나타낸다. 즉, 만약 16 포트 CSI-RS가 2RB 단위로 설정되어 있고, CSI-RS 밀도가 1/2이 설정되었다면, 해당 CSI-RS가 전송되는 2RB - CSI-RS가 전송되지 않는 2RB - CSI-RS가 전송되는 2RB와 같이 정의된다.
Alt 2. '밀도' 파라미터들에서 정의된 CSI-RS 패턴
각 포트에 대한 RE는 후술할 '기저(base) 밀도'에 따른 기본 최소 공간을 가지고 할당된다. 도 13에서 기저 밀도 = 4이고, 추가적인 밀도 감소가 설정되지 않으면, 각 CSI-RS 포트 RE는 4RE의 간격을 가지고 할당된다.
Alt 2는 RB 내에서 정의되는 CSI-RS 패턴에 묶이지 않아, 좀더 자유로운 CSI-RS 자원 설정을 줄 수 잇다. 특히, 밀도 파라미터와 오프셋 파라미터를 사용해 복수의 단말/기지국을 위한 CSI-RS 패턴을 만들 수 있다.
A. 필요한 설정 파라미터들: CSI-RS 밀도, CSI-RS 오프셋
i. CSI-RS 밀도는 같이 CSI-RS 포트 RE 사이의 간격을 나타낸다. CSI-RS 밀도가 설정될 경우, 이는 (기저 밀도 * 설정된 밀도)와 같은 형태로 정의될 수 있다. 즉, 설정된 밀도는 '기저 밀도'로 정의되는 기본 밀도 값과 함께 실제 CSI-RS RE 밀도를 포함하여 정의될 수 있다.
ii. 기저 밀도의 정의
1. CSI-RS RE 사이의 기본 간격을 나타내는 수로, 사전에 정의될 수 있다. 이는 기지국의 최대 CSI-RS 포트 수에 따라 결정될 수 있고, 추가적으로 주파수 직교 CSI-RS 자원 수(셀-간 CSI-RS 할당을 위한)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 16포트 CSI-RS 전송을 하려 하고, 별도의 주파수 직교 CSI-RS 자원을 정의하지 않고자 할 때, '기저 밀도'는 16RE가 되고, 따라서 같은 CSI-RS 포트 RE 사이의 간격이 16RE가 된다.
A. 기저 밀도의 최대 수는 단말에게 설정된 CSI-RS 포트 수가 된다.
B. 후술할 서로 다른 CSI-RS를 위한 영역(예컨대, BM(beam management)을 위한 CSI-RS)이 주파수 대역 일부에 정의될 경우, 기저 밀도는 해당 대역을 고려하여 결정되어야 한다.
iii. 이 때, OCC(orthogonal cover code)가 함께 적용되는 CSI-RS RE(예컨대, 인접한 2RE들)는 서로 인접하는 것이 CSI-RS 측정 측면에서 바람직하다. 따라서, 만약 OCC 길이가 2일 경우, 도 14의 (a)와 같이 해당 CSI-RS가 시간 축 방향으로 인접하거나, 혹은 도 14의 (b)와 같이 주파수 축 방향으로 인접하도록 설정될 수 있다.
iv. CSI-RS 주파수 오프셋
설정된 CSI-RS 밀도에 따라 CSI-RS 포트 RE 사이의 간격이 존재할 경우, CSI-RS 전송이 시작되는 RE의 위치가 정의될 수 있다. 이 때, 오프셋 단위는 OCC 길이의 자연수 배가 될 수 있다.
Alt 3. 단말에게 설정된 최대 CSI-RS 포트 수에 따라 변하는 CSI-RS 밀도
도 15는 4포트 CSI-RS, 2포트 CSI-RS를 위해 정의된 CSI-RS 패턴을 도시한다.
A. Alt 2에서 기저 밀도가 해당 단말에게 설정된 CSI-RS 포트 수와 같게 정의되는 설정과 유사하다.
B. 이 경우, CSI-RS 포트 수가 적으면, 더 높은 포트 당 밀도를 가지게 되어, 더 높은 측정 성능을 기대할 수 있다. 하지만, 밀도 증가에 따른 CSI-RS 측정 성능이 증가하지 않거나(예컨대, 포화됨) 필요 이상으로 증가하게 되면, 이는 CSI-RS RE 오버헤드 증가를 가져온다.
C. 필요한 파라미터들: CSI-RS 밀도, CSI-RS 오프셋
i. CSI-RS 포트 수만으로 CSI-RS의 패턴이 정의될 수 있다.
위에서 정의되는 CSI-RS 밀도가 인접 셀 간에 CSI-RS를 직교하게 전송하기 위한 자원 할당 방법으로서 사용될 경우, CSI-RS 패턴 오프셋은 PCID(physical layer cell identifier)로 결정하여, 별도의 조율(coordination)없이 셀 간 오프셋을 설정할 수 있다.
또한, CSI-RS를 설계할 때, '네스티드 속성'을 유지하도록 고려될 수 있다. 이는 더 큰 포트 수에 대한 CSI-RS 패턴이 더 작은 포트 수에 대한 CSI-RS 패턴을 포함한다는 의미로, 포트 수에 따른 CSI-RS 자원 확장성(scalability)이 보장되고, 따라서 서로 다른 CSI-RS 간, 특히 서로 다른 기지국간의 CSI-RS 자원 정렬(alignment)가 용이하다. 이는 ZP(zero power)-CSI-RS 설계에 특히 바람직하다. 다만, 모든 포트 수, 예컨대, 16포트 이상에서도 해당 속성을 계속 유지하는 것은 설계에 있어 유연성을 저해하기 때문에, 네스티드 속성이 유지되는 CSI-RS 자원 유닛을 정의하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 더 많은 포트 수(예컨대, 16, 20, 24, 32)를 위한 CSI-RS 패턴을 집성을 통해 만들 수 있는 점을 고려하여, n-포트 CSI-RS 자원(예컨대, n=4)을 CSI-RS 기저 자원 유닛으로 정의할 수 있다.
또 다른 예시로, 뉴랫에서 RB 당 12 서브캐리어를 가정했을 때, 주파수 축 방향으로 4RE를 CSI-RS 기저 자원 유닛 크기로 사용할 수 있다. 이 경우, 4RE 단위의 간섭 측정을 포함한 3-셀 협력에 유용할 수 있다. 이 경우, 만약 CSI-RS로 1 심볼을 사용할 경우, 4포트 CSI-RS 패턴(즉, 1, 2, 4 포트)까지는 네스티드 속성이 유지되고, 그 이상의 CSI-RS 패턴에서는 네스티드 속성이 유지되지 않을 수 있다.
또한, CSI-RS가 정의되는 심볼 수에 따라 서로 다른 형태의 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원이 정의될 수 있다. 예를 들어, CSI-RS가 2 심볼을 사용할 대, 주파수 × 시간 자원이 4 × 2의 8포트 CSI-RS가 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원으로서 사용될 수 있으나, CSI-RS가 1 심볼에서 정의되거나 혹은 복수의 1 심볼 CSI-RS가 BM 용으로 사용될 때, 4 × 1 자원의 4 포트 CSI-RS가 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원으로서 사용되는 CSI-RS 패턴이 설계될 수 있다.
이 경우, 포트에 따라 서로 다른 밀도를 설정해줄 수 있다. 이는 모든 단말이 많은 포트 수를 지원하지 않기 때문에, 실제로 유용하게 사용되는 CSI-RS 설정은 적은 포트 수, 예컨대 8 포트에 대한 설정이고 많은 수의 포트에 대한 CSI-RS 설정은 상대적으로 적은 단말이 사용하기 때문에, 오버헤드 감소 측면에서 일정 포트, 예컨대 15포트를 초과하는 CSI-RS 포트에 대해서는 그보다 적은 포트 수에 해당하는 포트의 밀도 보다 더 낮은 밀도를 설정해 줄 수 있다. 이를 위해, 기지국은 상대적으로 많은 수의 포트에 대한 별도의 밀도 감소 설정을 단말에게 CSI-RS 설정에 포함시켜 전송할 수 있다.
옵션 3. 기지국의 TXU(transmitter unit) 개수
A. 기지국은 기지국의 TXU 개수를 초과하는 수의 CSI-RS 포트를 한 심볼에 보낼 수 없다. 즉, 최대 TXU 개수 만큼의 CSI-RS 포트가 하나의 OFDM 심볼에 다중화될 수 없다. 예를 들어, CSI-RS 포트 하나 당 RE 하나를 사용한다면, 기지국의 TXU 개수는 한 CSI-RS 자원 집합의 최대 높이, 즉 CSI-RS 자원 집합 내 한 심볼 당 최대 CSI-RS RE 수가 된다.
도 16은 4TXU 및 2TXU를 갖는 경우의 CSI-RS 패턴을 도시한다.
B. 위 TXU는 만약 기지국이 TXU와 RXU가 같은 경우 TXRU로 치환될 수 있다.
C. 보다 엄밀하게는, 한 심볼당 전송되는 아날로그 빔의 개수가 기지국의 TXU 개수에 의해 제한될 수 있으며, 그에 따라 한 심볼에 최대로 FDM될 수 있는 CSI-RS 자원 혹은 CSI-RS 포트 집합의 수가 기지국의 TXU의 개수에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 단말은 해당 CSI-RS 자원(또는 포트 집합)의 인덱스를 (아날로그) 빔 인덱스로 명시적으로 혹은 암묵적으로 맵핑이 가능하며, 이에 따라 선호하는 CSI-RS 자원(또는 포트 집합)의 인덱스 및 관련된 CSI 측정 정보를 함께 피드백할 수 있다.
D. 상기 개념은 CSI-RS 포트로 기술하였으나 아날로그 빔 스캐닝/트랙킹(tracking)을 위해 기지국이 단말에게 안테나 포트 별로 서로 다른 아날로그 빔을 적용하여 전송하는 경우에 대해서도 적용가능하다(예컨대, 빔 스캐닝 RS, 빔 정제(refinement) RS 등). 이러한 경우, 기지국의 TXU의 수에 따라 한 심볼당 전송되는 최대 빔 스캐닝 RS 포트 혹은 빔 정제 RS 포트의 수가 제한될 수 있다.
옵션 4. DCI 내 CSI-RS 지시 필드의 크기
A. CSI-RS 지시 필드의 크기에 따라 설정해줄 수 있는 최대 CSI-RS 자원 집합의 개수가 결정될 수 있다. 따라서, 이는 위의 옵션 1 내지 3의 방법에 따라 설정된 CSI-RS 자원 집합 중, 실제로 DCI의 CSI-RS 지시에서 지정해 줄 CSI-RS 자원 집합을 추려내는데 사용될 수 있다.
도 17은 CSI-RS 지시 필드의 크기(비트수)에 따른 CSI-RS 자원 집합을 도시한다.
옵션 5. CSI-RS에 적용되는 OCC 길의/방향
예를 들어, 주파수 축 방향으로 길이 2인 OCC를 사용하는 CSI-RS와 같은 경우에는 CSI-RS 자원 집합은 주파수 방향으로 2RE(혹은 이의 정수배)만큼이 정의되어야 한다. 같은 방식이 시간 축으로도 적용될 수 있다.
A. OCC 길이 4와 같이 정수 a × b와 같은 형태로 나타낼 수 있는 OCC 길이를 가질 경우, 주파수 축과 시간 축 방향으로 각각 길이 a, b를 갖는 OCC를 사용할 수 있다. 예를 들어, OCC 길이 4 = 2 × 2를 사용할 경우, 주파수 축 방향으로 길이 2, 시간 방향으로 길이 2를 사용할 수 있다. 따라서, 도 8의 (c)와 같은 형태를 가질 수 있다. 이와 같은 경우, 각 방향에 대한 OCC 길이가 시그널링되어야 한다.
옵션 6. CSI-RS 밀도
CSI-RS의 주파수 축 밀도를 기지국이 단말에게 지정해줄 수 있다. 예를 들어, CSI-RS가 복수의 RB에 대해 전송될 때, 도 7의 CSI-RS가 매 RB별로 존재할지, 아니면 짝수번??의 RB에만 존재할지 혹은 더 낮은 주파수 밀도를 가지고 존재할지를 지정할 수 있다.
이를 위해 기지국은 단말에게 복수의 CSI-RS 설정을 각각 짝수번째 RB/홀수번째 RB를 위한 CSI-RS 설정으로 설정해줄 수 있다.
만약 CSI-RS 패턴이 m개의 RB에 걸쳐서 정의되었다면, 해당 CSI-RS 패턴은 연속적이 RB에 적용되는 대신 상술한 바와 같이 감소된 밀도로서 CSI-RS의 전송이 정의되는 RB, 예를 들어 1/n 밀도가 설정되었을 경우 매 n개 RB 마다 비-연속적인 CSI-RS 패턴이 적용될 수 있다. 즉, CSI-RS 패턴은 n개 RB만큼 떨어져있는 m개의 비-연속적인 RB에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어, 만약 m=2, n=2일 경우, CSI-RS는 RB 인덱스 0, 3, 6, 9, ...에서 전송되고, CSI-RS는 RB 인덱스 {0, 3}, {6, 9}에 걸쳐 CSI-RS가 주어진 패턴을 따라 전송될 수 있다.
밀도 설정으로써 1/n과 같이, 일종의 밀도 패턴이 정의되는 대신, 비트맵과 같은 방식으로 CSI-RS가 전송될 주파수 자원(예컨대, RB 또는 RB 그룹)이 정의될 수 있다. 이 비트맵의 크기는 CSI-RS가 전송될 수 있는 최대 주파수 대역, 예컨대 광대역 또는 부분 대역에 해당하는 CSI-RS가 전송될 주파수 자원 수와 같고, 각 주파수 자원 단위로 CSI-RS의 온/오프를 해당하는 위치의 비트로 전송할 수 있다.
비트맵의 크기가 CSI-RS가 전송될 수 있는 최대 주파수 대역보다 작을 경우, CSI-RS 패턴은 순환적으로 적용될 수 있다.
위 밀도 설정은 광대역 혹인 부분 대역에 대해 설정될 수 있다. 좀더 특징적으로, 위 밀도 설정은 부분 대역마다 서로 다르게 설정될 수 있다.
옵션 7. CSI-RS 포트 수
각 CSI-RS 집합의 CSI-RS 포트 수를 서로 다르게 설정해줄 수 있다. 이 경우, 각 CSI-RS 집합 별로 포트 수 지시가 각각 시그널링될 수 있다.
특히, 포트 부분 집합(subset)의 지시가 각 CSI-RS 집합 별로 시그널링될 수 있다.
옵션 8. 복수의 서브프레임의 수
CSI-RS가 복수의 서브프레임에 걸쳐 정의될 수 있다. 특히, (e)FD-MIMO의 클래스 B와 같이, CSI 프로세스 내에 복수의 CSI-RS 자원이 정의되고, 각 자원 설정에 서로 다른 프리코딩이 걸린 CSI-RS가 설정되어, 각각 서로 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다. 이는 CSI 프로세스 및 CSI 자원 설정 대신 동일한 정보를 포함하는 CSI-RS 설정으로 대체될 수 있다.
이 때의 복수의 CSI-RS에 대한 A-CSI-RS 지시에서 CSI-RS의 전송 타이밍 m은 아래와 같이 알려줄 수 있다.
- 고정된 타이밍 m이 사전에 정의될 수 있다.
- 고정된 타이밍 m이 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다.
- m의 범위가 사전에 결정될 수 있다. A-CSI-RS 지시를 통해 해당 범위 안의 m값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
- m의 범위가 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다. A-CSI-RS 지시를 통해 해당 범위 안의 m 값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
m 값의 의미는 아래와 같을 수 있다.
- m은 A-CSI-RS 지시부터 첫번째 CSI-RS까지의 간격(또는 거리)
도 19는 A-CSI-RS의 전송 타이밍 m을 도시한다.
특히, 첫번째 A-CSI-RS가 해당 지시를 포함한 DCI와 동일한 서브프레임에서 전송될 수 있는데, 이 경우 위 고정된 값 m = 0으로 사전에 정의되는 경우와 동일하다. 도 20은 m = 0인 경우를 도시한다.
- m은 A-CSI-RS 지시로부터 마지막 CSI-RS까지의 간격(또는 거리)
이 경우와 같이, A-CSI-RS가 A-CSI-RS 지시와 같은 서브프레임에서 전송되지 않는다면, 총 M개의 A-CSI-RS 타이밍 중 i번째는 m/M*i 서브프레임, i=1, 2, 3, ...이 될 수 있다. 도 21은 이를 도시한다.
혹은 A-CSI-RS가 A-CSI-RS 지시와 같은 서브프레임에서 전송된다면, 총 M개의 A-CSI-RS 타이밍 중 i번째는 m/(M-1)*i 서브프레임, i=0, 1, 2, 3, ...이 사용될 수 있다.
또는, m < 0으로 정의될 수 있는데, 이 경우 사전에 전송된 A-CSI-RS를 A-CSI-RS 전송 이후에 해당 A-CSI-RS의 전송을 단말에게 알려줄 수 있다.
이 때의 복수의 A-CSI-RS에 대한 A-CSI-RS 지시에서 CSI-RS의 전송 타이밍 구간 p는 아래와 같이 알려줄 수 있다.
- m은 A-CSI-RS 지시로부터 첫번째 CSI-RS까지를 의미할 경우, 별도의 설정 없이 p = m이 될 수 있다.
- 고정된 타이밍 p가 사전에 정의될 수 있다.
- 고정된 타이밍 p가 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다.
- p의 범위가 사전에 결정될 수 있다. A-CSI-RS 지시를 통해 해당 범위 내의 p 값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
- p의 범위가 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다. A-CSI-RS 지시를 통해 해당 범위 내의 p 값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
특히, CSI-RS가 연속적으로 전송되는 경우, 위 고정된 값 p = 1로 사전에 정의되는 경우와 동일하다.
p 값의 의미는 다음과 같을 수 있다.
- 각 A-CSI-RS 사이의 간격 서브프레임 수
도 23은 각 A-CSI-RS 사이의 간격을 지시하는 p를 도시한다.
- 최초 A-CSI-RS와 마지막 A-CSI-RS 사이의 간격 서브프레임
도 24는 최초 A-CSI-RS와 마지막 A-CSI-RS 사이의 간격을 지시하는 p를 도시한다.
이 경우는, 총 M개의 A-CSI-RS 타이밍 중 i번째는 (첫번째 A-CSI-RS 전송 타이밍) + p/(M-1)*(i-1)(i=1, 2, ...) 서브프레임에서 전송될 수 있다.
- A-CSI-RS 지시와 마지막 CSI-RS 사이의 간격 서브프레임
도 25는 A-CSI-RS 지시와 마지막 CSI-RS 사이의 간격을 지시하는 p를 도시한다.
이 경우, 해당 CSI-RS의 측정 결과에 대한 CSI 보고는, 해당 CSI-RS를 모두 측정 후 계산 및 보고하게 된다. 예를 들어, (e)FD-MIMO의 클래스 B와 같은 경우는 마지막 CSI-RS의 측정 후, CRI(CSI-RS resource indicator)를 계산 및 도출하여 보고할 수 있다. 따라서, 해당 CSI-RS(들)에 대한 CSI의 보고 시점은 마지막 CSI-RS 심볼이 전송된 서브프레임 이후의 시점이 된다.
이와 같이, 복수 개의 CSI-RS에 대한 A-CSI-RS가 전송되어 해당 RS에 대한 지시가 기지국으로부터 단말에게 전송 및 수신되었을 경우, 기지국은 해당 A-CSI-RS에 대한 비주기적 CSI 요청을 DCI를 통해 지정해 줄 수 있고, 이 때 해당 비주기적 CSI를 단말이 보고할 CSI 피드백 타이밍 k가 아래와 같은 방법으로 지정될 수 있다.
- 고정된 타이밍 k가 사전에 정의될 수 있다.
- 고정된 타이밍 k가 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다.
- k의 범위가 사전에 결정될 수 있다. 비주기적 CSI 요청을 통해 해당 범위 안의 k값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
- k의 범위가 CSI 프로세스 혹은 자원 설정에 포함될 수 있다. 비주기적 CSI 요청을 통해 해당 범위 안의 k 값을 단말에게 지정해줄 수 있다.
위 k값의 의미는 다음과 같을 수 있다.
- k 값은 A-CSI-RS 지시로부터 CSI 피드백 시점까지의 간격(또는 거리). 도 26은 이를 도시한다.
- k 값은 첫번째 A-CSI-RS로부터 CSI 피드백 시점까지의 간격(또는 거리). 도 27은 이를 도시한다.
- k 값은 마지막 A-CSI-RS로부터 CSI 피드백 시점까지의 간격(또는 거리). 도 28은 이를 도시한다.
- k 값은 비주기적 CSI 요청으로부터 CSI 피드백 시점까지의 간격(또는 거리). 도 29는 이를 도시한다.
옵션 9. 광대역/ 부분 대역 자원 분리
광대역 CSI-RS와 특정 부분 대역(광대역 보다 작은) CSI-RS가 정의될 수 있는 RS 자원이 분리되어 서로 중첩되지 않게 정의될 수 있다. 이 경우 각 CSI-RS는 자신이 정의될 수 있는 자원 내에서 설정되어야 한다.
위에서 CSI-RS RE들은 모두 인접한 형태로 도시되었으나, 실제 사용시에는 이러한 제한을 만족하는, 인접하지 않는 RE가 CSI-RS로 정의될 수 있다.
도 30은 연속하지 않는 RE로 정의된 개별 CSI-RS (자원) 집합을 도시한다.
위와 같은 사항이 단독 혹은 조합으로 고려되어 CSI-RS 자원 집합의 집합을 정의할 수 있다. 이를 위해 상술한 요소(CSI-RS 심볼 수, 한 심볼 및 한 RB 내 CSI-RS RE 수, CSI-RS가 정의되는 RB 수, 기지국의 TXU 수, DCI 내 CSI-RS 지시 필드의 크기, OCC 길이/방향) 중 하나 혹은 복수 개가 기지국이 단말에게 RRC 시그널링 등의 시그널링을 통해 알려줄 수 있고, 나머지는 미리 정의될 수 있다. 특히, 셀 내 공통적일 수 있는 요소(예컨대, 기지국의 TXU 수)와 같은 경우, SIB와 같은 시스템 정보의 브로드캐스트를 통해 시그널링 오버헤드를 좀더 줄일 수 있다.
기지국으로부터 별도의 시그널링을 받기 전까지, 단말은 사전에 결정된 위 요소의 초기 값(및 그에 해당하는 CSI-RS 자원 집합 설정)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 별도의 시그널링을 받기 전까지 각 값 중 하나 혹은 복수에 대한 초기 값(예컨대, CSI-RS 심볼 1, 한 심볼 및 한 RB 내 CSI-RS RE 12, CSI-RS는 1RB에 대해 정의됨, 기지국의 TXU 2, DCI 내 CSI-RS 지시 필드 2 비트, OCC 사용하지 않음) (및 그에 해당하는 CSI-RS 자원 집합 구성)을 가정하여 동작할 수 있다.
혹은 위 시그널링은 다른 시그널링을 통해 암시적으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 뉴랫에서 사용될 BRS(혹은 RRM-RS) 포트 수를 기지국으로부터 지시받았거나 단말이 도출할 수 있을 경우, 단말은 BRS 포트 수를 (임시적으로) 기지국의 TXU 수로 가정할 수 있다.
위 방식은, 사전에 정의된 CSI-RS 자원 집합 중 실제로 사용할 집합 만을 한정하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 사전에 정의된 CSI-RS 자원 집합 구성 중 도 16의 (a)와 (b), 즉 서로 다른 TXU 수에 해당하는 설정이 존재하고, 기지국으로부터 TXU = 2의 시그널링을 받았을 경우, 단말은 도 16의 (a)에 해당하는 설정, 즉 TXU = 4가 필요한 CSI-RS 자원 집합은 사용하지 않는 것으로 간주할 수 있다.
또한, CSI 보고의 시간 요구 사항(requirement)에 따라 실제로 사용할 CSI-RS 자원 집합이 제한될 수 있다. 예를 들어, 단말이 셀프-컨테인드 구조와 같은 상황에서 TTI 내 피드백과 같은 빠른 CSI 피드백이 설정된다면, 단말은 CSI-RS 집합 중 TTI 내에서 일정 조건을 맞춘 CSI-RS 자원 집합만을 사용하는 것으로 한정할 수 있다. 예를 들어, 도 31과 같이, CSI-RS 자원 1, 2, 3, 4가 정의되어 있고, TTI 내 보고 타이밍을 위한 조건을 만족하는 CSI-RS는 '4포트, 두번째 심볼까지'일 경우, 단말을 아래 CSI-RS 자원 중 CSI-RS 자원 집합 1 = {CSI-RS 자원 1, 2}만이 사용가능하고, CSI-RS 자원 집합 2 = {CSI-RS 자원 3, 4}는 사용가능하지 않는 것으로 간주할 수 있다. 다른 예로, 만약 8포트로 이루어진 CSI-RS 자원 집합이 정의되어 존재한다면, 해당 집합도 사용하지 않는다. 이는 기지국은 단말에게 CSI-RS 자원 집합 1에 해당하는 시그널링만을 보내는 형태가 될 수 있고, 이는 도 30과 같은 경우에서 1-비트 온/오프와 같이 설정될 수 있다. 다시 말해, 기지국은 단말에게 '빠른 CSI 요청'을 전송하고, 단말은 해당 CSI-RS 자원 집합 1에 대한 CSI를 주어진 시간 요구 사항 안에 계산하여 전송한다. 혹은, 시그널링은 그대로 두되, 단말은 상기 조건을 만족하지 않는 CSI-RS 자원 집합, 예를 들어 도 30의 CSI-RS 자원 집합 2에 대한 CSI는 계산/보고하지 않을 수 있다.
이와 같은 동작을 위해, 기지국은 단말에게 위와 같은 조건에 맞는 CSI-RS 자원 집합을 적어도 하나 설정하도록 제한할 수 있다.
시그널링 오버헤드를 줄이기 위해, 복수의 후보가 있을 경우, 상요할 CSI-RS 자원 집합이 사전에 정의될 수 있다. 예를 들어, 단말은 위와 같은 상황에서 복수의 후보 중 더 작은 CSI-RS 자원 집합 ID를 갖는 CSI-RS 자원 집합을 CSI 보고에 사용할 수 있다.
혹은 기지국은 단말에게 RRC 시그널링 등의 시그널링을 통해 비트맵으로 각 CSI-RS 자원 집합을 설정해줄 수 있다. 이 경우는, 비트맵으로 선택할 때, 상술한 요소(CSI-RS 심볼 수, 한 심볼 및 한 RB 내 CSI-RS RE 수, CSI-RS가 정의되는 RB 수, 기지국의 TXU 수, DCI 내 CSI-RS 지시 필드의 크기, OCC 길이/방향) 중 하나 이상의 제한이 적용될 수 있다. 이 경우, 단말이 잘못된 CSI-RS 자원 집합 설정을 수신할 경우, 단말은 해당 CSI-RS 자원 집합은 사용하지 않는 것으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 도 16의 (a)와 (b)에 해당하는 설정이 존재하고, 기지국으로부터 TXU = 2의 시그널링을 받았을 경우, 단말은 도 16의 (a)에 해당하는 설정, 즉 TXU = 4가 필요한 CSI-RS 자원 집합에 대한 보고를 생략할 수 있다.
상술한 CSI-RS 자원 집합은 NZP CSI-RS 위주로 서술하였으나, NZP CSI-IM으로 사용될 수 있다. 즉, 단말은 CSI-IM으로 지정된 CSI-RS 자원 집합(=CSI-IM 자원 집합)에서 간섭을 측정하여 CSI 계산에 활용할 수 있다. 어떤 CSI-RS 자원 집합이 NZP CSI-RS 인지 NZP CSI-IM인지는 기지국이 단말에게 DCI로 CSI-RS 자원 집합 지시를 할 때, 해당 자원이 NZP CSI-RS인지 혹은 NZP CSI-IM인지 지정해 줄 수 있고, 혹은 CSI-RS 자원 집합 설정 자체에서 특정 CSI-RS 자원 집합을 NZP CSI-IM 자원으로 정의할 수 있다.
본 명세서에서는 CSI-RS로 특정하여 설명하였으나, 위의 설명들에서 'CSI-RS'는 CSI 계산에 사용할 수 있는 다른 RS로 치환될 수 있다.
특히, CSI-RS 이외에 다른 타입의 RS(예컨대, BRS, BRRS, DMRS, BMRS(beam management RS))가 CSI 계산을 위해 사용될 수 있을 때, 상기 RS 자원 지시를 통해 RS 타입(예컨대, BRS, BRRS, DMRS, BMRS)를 일종의 'RS 타입 지시자'를 통해 알려줄 수 있다. 이를 위해, RS 자원 지시 중 특정 상태는 상술한 CSI-RS 대신 다른 RS 타입을 지정하고, 이를 수신한 단말은 RS 자원 지시자가 다른 RS 타입, 예컨대 BRS를 CSI 계산에 사용할 수 있다. 이 경우, 해당 RS 타입에 따라 피드백 타입(예컨대, CQI만), 최대 포트 수, 최대 랭크 등이 제한될 수 있다.
해당 RS 타입의 지정에는 상술한 CSI-RS의 설정과 유사한 파라미터가 포함될 수 있다. 예를 들어, BRS를 포함한 RS 타입에는 BRS 포트 수와 BRS 자원(예컨대, BRS가 전송되는 심볼 수) 등이 포함되어 시그널링될 수 있다.
혹은, 이와 같은 'RS 타입 지시자'는 별도의 DCI 필드를 통해 단말에게 전송될 수 있다. 예를 들어, 1-비트 지시자가 CSI 계산/보고를 위해 CSI-RS를 사용할지 혹은 BRS를 사용할지 여부를 단말에게 알려줄 수 있다.
또한, 본 명세서에서 편의상 CSI-RS 자원이 RB 내 가장 처음 심볼에 존재하는, 셀프-컨테인드 구조를 예시하여 설명하였으나, 본 명세서 내 설명된 내용은 CSI-RS 자원의 위치를 RB(혹은 TTI) 내 첫 심볼로 한정하지 않는다. 즉, 본 명세서에 기술된 CSI-RS 자원 설정의 방법이 셀프-컨테인드 환경에 한정되지 않고, 뉴랫에서 사용될 CSI를 위한 RS 전체에 적용될 수 있음은 자명하다.
상술한 CSI-RS 관련 설정은 서로 다른 뉴멀로지에 따라 서로 다르게 주어질 수 있다. 따라서, 한 단말이 복수의 뉴멀로지를 지원하는 경우, 각 경우에 사용하는 CSI-RS 설정이 별도로 주어질 수 있고, 단말은 자신이 실제 데이터를 전송할 대역의 뉴멀로지에 따라 해당 뉴멀로지에 적용되는 CSI-RS 설정을 사용하여 채널/간섭을 측정할 수 있다. 이와 같은 동작은 같은 뉴멀로지가 사용되는 부분 대역 별로 서로 다른 CSI-RS 설정이 주어지는 방식 등으로 구현될 수 있다. 예를 들어, CSI-RS 패턴이 서로 다른 뉴멀로지에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 명세서에서, CSI-RS 패턴은 CSI-RS 자원 집합과 같은 의미로 사용되었으므로, 서로 상호교환적으로 대체될 수 있다.
뉴랫에서 CSI-RS는 복수의 송신/수신 (아날로그) 빔 쌍을 선택 및 사용하기 위한 BM(beam management)를 고려하고 있다.
도 32는 BM 절차에 대한 간략한 예시이다.
기지국은 단말에게 SS 버스트를 전송하되, 각 SS 블록에서 서로 다른 아날로그 빔을 적용한다. 해당 아날로그 빔은 이후 CSI-RS에 사용될 빔 보다 좀더 코스(coarse)하며, 즉 좀더 넓은 빔이 사용된다. 단말은 복수의 SS 블록들에 대해 RSRP(reference signal received power) 등과 같은 전력 측정을 수행하고, 수신된 SS 블록 중 어떤 SS 블록이 가장 좋은 품질을 갖는지, 다시 말해 어떤 코스 빔이 더 적합한지를 기지국에게 보고한다.
그리고나서, 기지국은 단말에게 CSI-RS 자원을 설정하고, 해당 CSI-RS 자원에서 시간 유닛(OFDM 심볼 1개 또는 여러 OFDM 심볼)간에 서로 다른 아날로그 빔을 사용하여 CSI-RS를 전송한다. 도시된 것처럼, 해당 빔은 이전에 기지국이 전송한 특정 SS 블록에 해당하는 코스 빔 내에서 전송되고, 이를 위해 기지국은 해당 CSI-RS (포트)가 특정 SS 블록과 의사 코로케이티드(quasi-co-located)되어 있다고 단말에게 알려줄 수 있다. 단말은 각 시간 유닛에 대해 RSRP 측정을 수행하고, 베스트(best) RSRP를 갖는 CSI-RS 자원의 인덱스를 기지국에 보고한다.
이후, 기지국은 데이터 전송에 사용할 아날로그 빔을 CSI-RS 자원과의 QCL 시그널링을 통해 단말에게 알려준다.
이러한 BM을 위한 CSI-RS 설정은 CSI 측정 및 보고를 위한 CSI-RS 설정과 통합하여 설계하려고 하고 있다. 이 BM을 위한 CSI-RS는 주기적으로, 광대역으로 전송되는 것이 고려되고 있으므로, 오버헤드 감소 혹은 다른 RS와의 충돌을 피하기 위해 일정 특성이 제한될 수 있다.
옵션 1. 시간 자원
A. BM을 위한 CSI-RS와 CSI를 위한 CSI-RS의 시간 자원을 서로 다르게 설정해 줄 수 있다.
i. 서브프레임 혹은 이에 준하는 시간 유닛 내에서, BM을 위한 CSI-RS와 CSI를 위한 CSI-RS의 시작 지점을 서로 다르게 설정할 수 있다.
1. 예컨대, 도 33에 도시된 것처럼 BM을 위한 CSI-RS는 RB의 앞쪽 심볼부터, CSI를 위한 CSI-RS는 RB의 뒤쪽 심볼부터 정의될 수 있다.
ii. BM을 위한 CSI-RS의 경우에만 CSI-RS를 위한 복수의 심볼 전송이 허용될 수 있다.
iii. BM을 위한 CSI-RS에서 각 (아날로그) 빔마다 서로 다른 CSI-RS 자원을 정의한다면, BM을 위한 CSI-RS의 경우에만 데이터 영역 내의 CSI-RS 심볼 위치가 허용될 수 있다. 다만, 이 경우는 다른 CSI-RS 자원 심볼과 인접한 경우에만 허용될 수 있다.
옵션 2. 주파수 자원
A. 일정 CSI-RS 주파수 자원 유닛(예컨대, RB)에서 BM을 위한 CSI-RS가 전송되는 RE 영역이 정의될 수 있다. 이는 적은 수(예컨대, 1 심볼)를 사용하는 CSI를 위한 CSI-RS 중 일부 주파수 대역을 사용하여 복수의 심볼에서 전송되는 도 34와 같은 형태를 나타낼 수 있다.
i. BM을 위한 CSI-RS는 상대적으로 CSI를 위한 CSI-RS에 비해 적은 포트 수(예컨대, 2 포트)를 사용하기 때문에, 자원 유닛 내에서 상대적으로 적은 양의 주파수 영역을 차지할 수 있다.
ii. 위 CSI-RS 주파수 자원 유닛은 주파수 축에서 반복되기 때문에, BM 측면에서 좀더 나은 성능을 기대할 수 있다.
옵션 3. 최대 포트 수
오버헤드 감소를 위해, BM을 위한 CSI-RS는 최대 포트 수가 제한될 수 있다. 이는 단순히 전력 측정만을 위한 1 포트로 제한되거나, 교차-극성(cross-pole) 안테나의 각 슬랜트(slant)에 대한 전력 측정을 고려하여, 2 포트로 제한될 수 있다.
옵션 4. 최대 밀도
위와 같은 이유로, BM을 위한 CSI-RS는 최대 밀도가 제한될 수 있다. 특히 BM을 위한 CSI-RS는 채널의 빠른 페이딩(fast fading) 특성을 고려하지 않을 수 있기 때문에, 이를 위한 고성능의 채널 측정 성능이 필요하지 않을 수 있다. 여기서, 밀도는 상술한 바와 같이, 주파수 축 밀도와 시간 축 밀도(예컨대, 주기)를 모두 고려할 수 있다.
옵션 5. OCC 길이/방향
연속하는 심볼에 정의된 BM을 위한 CSI-RS는 인접한 심볼에 서로 다른 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 아날로그 빔이 걸린 RE 사이에 OCC를 적용하는 것은 바람직하지 않으므로, 이를 피하기 위해 BM을 위한 CSI-RS는 OCC를 사용하지 않거나, 주파수 축 방향의 OCC만을 설정할 수 있도록 제한될 수 있다.
옵션 6. 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원
CSI를 위한 CSI-RS와 BM을 위한 CSI-RS에 서로 다른 형태의 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원이 정의될 수 있다. 예를 들어, CSI를 위한 CSI-RS에 대해서는, 주파수 × 시간 자원이 4 × 2 = 8포트가 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원으로서 사용될 수 있으나, BM을 위한 CSI-RS에 대해서는 2 × 1 = 2포트가 네스티드 속성을 위한 CSI-RS 기저 자원으로서 사용되는 CSI-RS 패턴이 설계될 수 있다.
위 특성은 CSI-RS 설정으로 CSI를 위한 CSI-RS와 동일한 선상에서 설정할 수 있으나, 별도의 CSI-RS 타입 지시를 두어 이에 따라 해당 CSI-RS 설정이 BM을 위한 CSI-RS인지 CSI를 위한 CSI-RS인지 단말에게 직접 알려줄 수 있다. 이 경우, CSI-RS 타입 지시에 따라 위 설정이 서로 다르게 단말에게 해석될 수 있다. 예를 들어, CSI-RS 타입 지시가 CSI를 위한 CSI-RS를 의미하고, OCC 설정 '00'과 '01'이 각각 'OCC 오프', '시간 OCC, 길이 2'를 의미했다면, CSI-RS 타입 지시가 BM을 위한 CSI-RS를 의미할 경우, OCC 설정 '00'과 '01'이 각각 'OCC 오프', '주파수 OCC, 길이 2'를 의미할 수 있다.
실제 기술의 구현 시에 위에서 설명된 내용들은 단독 혹은 조합으로 사용될 수 있다. 또한, 상술한 CSI-RS 옵션들을 포함한 CSI-RS 설정은 기존의 L3 시그널링(예컨대, RRC 시그널링) 이외에 다른 L1/L2 시그널링(예컨대, MAC CE)로도 단말에게 전송될 수 있다.
또한, 위 명세서 설명은 설명의 편의를 위해 3GPP LTE 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명하였으나, 제안 방식이 적용되는 시스템의 범위는 3GPP LTE 시스템 외에 다른 시스템(예컨대, UTRA 등), 특히 5G 및 그 후보기술로도 확장 가능하다.
도 35는 본 발명의 일 실시예예 따른 동작을 도시한다.
도 35는 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반의 채널 상태 보고 방법과 관련된다. 단말은 기지국으로부터 CSI-RS 관련 설정을 수신할 수 있다(S3510). 상기 단말은 상기 CSI-RS 관련 설정에 따라 CSI-RS를 측정하여 CSI를 계산할 수 있다(S3520). 그리고나서, 상기 단말은 상기 계산된 CSI를 상기 기지국으로 전송할 수 있다(S3530). 상기 CSI-RS 관련 설정은 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 빔 관리(beam management; BM)를 위한 CSI-RS 설정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 시간 축 상에서 구별되는 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보를 포함할 수 있다. 상기 BM을 위한 CSI-RS와 관련된 시간 자원 정보는 상기 CSI를 위한 CSI-RS와 관련된 자원과 다른 시작 지점을 갖도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 안테나 포트 수를 포함할 수 있다.
또한, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 BM을 위한 CSI-RS의 최대 밀도(density) 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 CSI-RS 관련 설정은 상기 CSI를 위한 CSI-RS 설정 또는 BM을 위한 CSI-RS 설정 중 하나를 지시하며, 상기 지시된 CSI-RS 설정에 따라 상기 수신된 CSI-RS 관련 설정이 해석될 수 있다.
이상으로 도 35를 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 간략히 설명하였으나, 도 35와 관련된 실시예는 앞서 설명한 실시예(들) 중 적어도 일부를 대안적으로 또는 추가적으로 포함할 수 있을 것이다.
도 36은 본 발명의 실시예들을 수행하는 전송장치(10) 및 수신장치(20)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 송신기/수신기(13, 23)와, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 송신기/수신기(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되어, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 송신기/수신기(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.
메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.
전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 송신기/수신기(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)은 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 레이어의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 송신기/수신기(13)는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. 송신기/수신기(13)는 Nt개(Nt는 1보다 이상의 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.
수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 송신기/수신기(23)는 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 송신기/수신기(23)는 Nr개의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 송신기/수신기(23)는 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. 송신기/수신기(23)는 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.
송신기/수신기(13, 23)는 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, 송신기/수신기(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 송신기/수신기(13, 23)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송신기/수신기의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 단말 또는 UE는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 기지국 또는 eNB는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.
상기 전송장치 및/또는 상기 수신장치는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 실시예들의 조합을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반으로 다양한 동작을 수행하는 방법에 있어서,
    네트워크로부터 상기 단말에게 상기 CSI-RS의 측정에 기반하여 CSI를 산출하는 제 1 타입 동작 및 빔 관리 (beam management: BM)를 위한 제 2 타입 동작 중 하나 이상을 알려주는 CSI-RS 구성을 수신하고;
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 1 타입 동작에 기반하여 상기 CSI를 상기 네트워크에 보고하며;
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 2 타입 동작에 기반하여 상기 CSI-RS 구성을 이용하여 빔 관리를 수행하는 것을 포함하되,
    상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 상기 CSI-RS가 반복 수신되는 것을 알려주는, 단말의 동작 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 광대역 주파수-세분도(granularity)를 추가적으로 알려주는, 단말의 동작 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성의 안테나 포트 수는 1 또는 2로 제한되는, 단말의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 타입 동작을 나타내는 CSI-RS 구성과 상기 제 2 타입 동작을 나타내는 CSI-RS 구성은 상기 수신되는 CSI-RS 구성에 함께 수신되는, 단말의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작 및 상기 제 2 타입 동작 이외에 추가적인 제 2 타입 동작을 알려주는, 단말의 동작 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS) 기반으로 다양한 동작을 수행하는 단말에 있어서,
    RF 유닛;
    상기 RF 유닛과 연결되어 구성되며,
    네트워크로부터 상기 단말에게 상기 CSI-RS의 측정에 기반하여 CSI를 산출하는 제 1 타입 동작 및 빔 관리 (beam management: BM)를 위한 제 2 타입 동작 중 하나 이상을 알려주는 CSI-RS 구성을 수신하고,
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 1 타입 동작에 기반하여 상기 CSI를 상기 네트워크에 보고하며,
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 2 타입 동작에 기반하여 상기 CSI-RS 구성을 이용하여 빔 관리를 수행하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결되어 상기 CSI-RS 구성을 저장하는 메모리를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 CSI-RS 구성이 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 것에 의해 상기 CSI-RS가 반복적으로 수신되는 것을 파악하는, 단말.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 CSI-RS 구성이 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 것에 의해 광대역 주파수 세분도를 파악하는, 단말.
  10. 제7항에서,
    상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성의 안테나 포트 수는 1 또는 2로 제한되는, 단말.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제 1 타입 동작을 나타내는 CSI-RS 구성과 상기 제 2 타입 동작을 나타내는 CSI-RS 구성은 상기 수신되는 CSI-RS 구성에 함께 수신되는, 단말.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작 및 상기 제 2 타입 동작 이외에 추가적인 제 2 타입 동작을 알려주는, 단말.
  13. 무선 통신 시스템에서 단말에게 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS)를 전송하는 네트워크에 의한 방법에 있어서,
    상기 단말에게 상기 CSI-RS의 측정에 기반하여 CSI를 산출하는 제 1 타입 동작 및 빔 관리 (beam management: BM)를 위한 제 2 타입 동작 중 하나 이상을 알려주는 CSI-RS 구성을 전송하고;
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 1 타입 동작에 기반하여 상기 CSI를 상기 단말로부터 수신하며;
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 2 타입 동작에 기반하여 하나 이상의 빔을 관리하는 것을 포함하되,
    상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 상기 CSI-RS가 반복 수신되는 것을 알려주는, 네트워크에 의한 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보-참조 신호(channel state information-reference signal; CSI-RS)를 단말에 전송하는 네트워크 장치에 있어서,
    RF 유닛;
    상기 RF 유닛과 연결되어 구성되며,
    상기 단말에게 상기 CSI-RS의 측정에 기반하여 CSI를 산출하는 제 1 타입 동작 및 빔 관리 (beam management: BM)를 위한 제 2 타입 동작 중 하나 이상을 알려주는 CSI-RS 구성을 전송하고,
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 1 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 1 타입 동작에 기반하여 상기 CSI를 상기 단말로부터 수신하고,
    상기 CSI-RS 구성이 상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 경우, 상기 제 2 타입 동작에 기반하여 상기 CSI-RS 구성을 이용하여 하나 이상의 빔을 관리하도록 구성되는 프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결되어 상기 CSI-RS 구성을 저장하는 메모리를 포함하며,
    상기 단말에게 상기 제 2 타입 동작을 알려주는 CSI-RS 구성은 상기 단말에게 상기 CSI-RS가 반복 수신되는 것을 알려주는, 네트워크 장치.
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