KR20120082315A - 채널 상태 정보 송수신 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 채널 상태 정보 송신 장치는 OFDM 복조된 신호로부터 데이터, 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 추출하는 자원 디매핑부와, 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나에 기초하여 하향링크의 채널을 추정하는 채널 추정부 및 추정된 하향링크의 채널 정보에 기초하여 셀 특정 CQI(Channel Quality Indicator), 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나를 산출하는 채널상태정보 산출부를 포함한다. 따라서, 실제 반영된 빔 형성 이득 및 간섭 제거 이득을 고려하여 채널 적응 전송을 효율적으로 수행할 수 있고, 빔형성 모드 전송을 효율적으로 수행할 수 있다.

Description

채널 상태 정보 송수신 방법 및 그 장치{METHODS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING CHANNEL STATE INFORMATION AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템의 채널 상태 정보 송수신 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서 시스템의 용량을 증대시키기 위한 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 기술은 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기술을 사용하는 통신 시스템에 접목되어 다양한 형태로 발전되어 왔다.
MIMO는 복수의 송신 및/또는 수신 안테나를 이용하여 신호를 전송하는 기술로, 크게 전송 다이버시티(Transmit Diversity), 공간 다중화(Spatial Multiplexing), 빔형성(Beamforming) 기술로 구분할 수 있고, 이와 같은 기술들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에 모두 반영되었다. 또한, 무선 통신 시스템의 용량을 더욱 향상시키기 위해 채널 상태 정보를 이용하는 폐루프(closed loop) MIMO 기술이 적용되고 있다.
무선 통신 시스템이 빔형성 모드로 동작하는 경우, 기지국에서는 보통 안테나 사이의 간격이 0.5λ(여기서, λ는 파장을 의미함)인 어레이 안테나를 구비하고 있고, 데이터 및 기준 신호에 빔형성 가중치 벡터를 적용하여 단말로 전송한다. 빔형성 모드에서는 빔형성 이득을 기본적으로 얻을 수 있고, LTE Release-9에 반영된 이중계층 빔형성 모드에서는 동일한 주파수 및 시간 자원으로 할당된 다른 단말의 신호에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다.
상기 빔형성 가중치 벡터를 계산하는 방법에는 채널 공분산(covariance) 행렬의 고유 분해(eigen decomposion)를 이용하는 방법과 어레이 응답 벡터를 이용하는 방법이 있고, 상기한 방법들은 모드 채널 상태 정보를 기지국에서 알고 있는 경우에만 빔형성 가중치 벡터를 계산할 수 있다.
일반적으로 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서는 상향 링크와 하향 링크의 주파수 대역이 다르기 때문에 기지국은 하향 링크의 채널 상태 정보를 단말로부터 피드백 받아야 알 수 있다. 한편, TDD(Time Division Duplex) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서는 상향 링크와 하향 링크의 주파수 대역이 동일하기 때문에 상향 링크 및 하향 링크의 채널 상태가 동일한 것으로 가정하고 상향 링크의 측정 기준 신호(Sounding Reference Signal) 등을 통해 하향 링크의 채널 상태를 예측한 후, 예측된 채널 상태 정보를 이용하여 빔형성 가중치 벡터를 산출하였으나, 안테나의 보정(Calibration) 여부에 따라 채널 상태가 다를 수도 있는 문제점이 있다.
현재 LTE Release-8의 빔형성 모드인 하향 링크 전송 모드 7에서의 채널 상태 정보는 채널 품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator)만 존재하며, 빔형성 가중치 벡터를 구할 수 있는 정보는 포함되어 있지 않다. 여기서, 상기 CQI는 단말에서 전송 모드가 전송 다이버시티 모드인 것으로 가정하고 셀 특정 기준 신호를 이용하여 계산 되었기 때문에 기지국에서는 빔형성 이득을 예측하여 채널 적응 전송을 수행해야 한다.
또한, LTE Release-9에 반영된 이중계층 빔형성 모드인 하향 링크 전송 모드 8에서는 상위 계층의 설정에 따라 CQI만 전송할 수도 있고, CQI와 프리코딩 행렬 지시자(PMI: Precoding Matrix Index)를 전송하는 모드로 구분되어 있다. CQI만 전송하는 모드에서는 Release-8의 하향 링크 전송 모드 7과 동일한 방법으로 CQI가 피드백 되기 때문에 상기한 단점을 포함하고 있다. 한편, CQI와 PMI를 전송하는 모드에서는 3GPP TS 36.211에 정의된 프리코딩 매트릭스(Precoding Matrix) 중 가장 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)가 좋은 PMI를 선택하고, 선택된 PMI를 적용한 경우의 CQI를 계산하여 피드백하기 때문에 실제 빔형성 이득이 반영되지 않는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 빔형성 모드로 데이터를 전송하기 위해 필요한 정보를 획득할 수 있고, 채널 적응 전송을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 채널 상태 정보 송수신 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 채널 상태 정보 송수신 장치의 채널 상태 정보 송수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 채널 상태 정보 송신 장치는 수신된 신호에 대해 OFDM 복조를 수행하는 OFDM 복조부와, OFDM 복조된 신호로부터 데이터, 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 추출하는 자원 디매핑부와, 상기 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나에 기초하여 하향링크의 채널을 추정하는 채널 추정부 및 추정된 하향링크의 채널 정보에 기초하여 셀 특정 CQI(Channel Quality Indicator), 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나를 산출하는 채널상태정보 산출부를 포함한다.
여기서, 상기 채널 추정부는 상기 단말 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정한 단말 특정 채널 추정 결과를 상기 채널 추정부에 제공하는 단말 특정 채널 추정부 및 상기 셀 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정한 셀 특정 채널 추정 결과를 상기 채널 추정부에 제공하는 셀 특정 채널 추정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 채널상태정보 산출부는 CQI 계산 시점이 되면 상기 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하고, 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 셀 특정 CQI를 산출할 수 있다.
여기서, 상기 채널상태정보 산출부는 CQI 계산 시점이 되면 상기 단말 특정 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산하고, 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 단말 특정 CQI를 산출할 수 있다.
여기서, 상기 채널상태정보 산출부는 PMI(Precoding Matrix Index) 계산 시점이 되면 미리 정해진 복수의 스위치드 빔 중에서 어느 하나의 스위치드 빔을 선택하고, 선택한 스위드 빔 선택 정보(SBI: Switched Beam Index)를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 채널상태정보 산출부는 상기 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 공분산 행렬을 구성한 후, 이를 고유분해하여 고유값이 가장 큰 고유 벡터를 선택한 후, 복수의 스위치드 빔 중 상기 선택한 고유 벡터와 가장 상관도가 높은 스위치드 빔을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 채널상태정보 산출부는 상기 셀 특정 채널 추정 결과와 복수의 스위치드 빔 각각의 벡터를 곱하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 산출한 후, 신호대 잡음비가 가장 큰 스위치드 빔을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 채널 상태 정보 수신 장치는 복수의 단말로부터 각각 전송된 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나에 기초하여 각 단말의 코드율 및 변조 방식을 결정하고, 단말 특정 기준 신호를 삽입할 부반송파의 위치를 결정하며, 각 단말의 빔형성 가중치 벡터를 결정하는 스케줄러와, 상기 결정된 코드율에 따라 비트 스트림을 채널 부호화하는 채널 부호화부와, 상기 결정된 변조 방식에 따라 채널 부호화된 데이터를 변조하는 변조부와, 상기 결정된 부반송파의 위치에 따라 적어도 하나의 단말 각각의 단말 특정 기준 신호를 삽입하는 자원 매핑부 및 자원 매핑부로부터 제공된 신호에 상기 결정된 각 단말의 빔형성 가중치 벡터를 적용하여 안테나별 신호로 분리한 후, 안테나별로 분리된 신호에 셀 특정 기준신호를 할당하는 빔형성부를 포함한다.
여기서, 상기 스케줄러는 특정 단말로부터 상기 셀 특정 CQI 및 상기 스위치드 빔 선택 정보만 전송되는 경우에는 빔형성 가중치 벡터를 통한 빔형성 이득과 셀 특정 CQI를 고려하여 변조 방식 및 코드율을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 스케줄러는 특정 단말로부터 상기 셀 특정 CQI, 상기 단말 특정 CQI 및 상기 스위치드 빔 선택 정보가 전송되는 경우에는 빔형성 이득 및 간섭 제거 이득을 고려하여 변조 방식 및 코드율을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 스케줄러는 상기 채널 상태 정보 수신 장치가 하향링크 전송모드가 이중 계층 빔형성 모드로 동작하고 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO)로 동작하는 경우, 복수의 단말로부터 전송된 스위치드 빔 선택 정보를 고려하여 전송 대상 단말을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 스케줄러는 상기 복수의 단말 각각으로부터 전송된 상기 스위치드 빔 선택 정보인 스위치드 빔 인덱스(SBI)가 나타내는 벡터 또는 상기 스위치드 빔 인덱스가 나타내는 벡터와 가장 상관도가 높은 프리코딩 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 채널 상태 정보 송수신 방법은, 채널 상태 정보 송신 장치가 CQI 계산 시점이 되면 수신 신호로부터 추출한 셀 특정 기준 신호 및 단말 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 추출하여 하향링크의 채널을 추정하는 단계와, 상기 채널 상태 정보 송신 장치가 채널 추정 결과에 기초하여 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계와, 상기 채널 상태 정보 송신 장치가 PMI 계산 시점이 되면 미리 정해진 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계 및 상기 채널 상태 정보 송신 장치가 상기 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나를 채널 상태 정보 수신 장치에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 하향링크의 채널을 추정하는 단계는 하향링크 전송모드가 빔형성 모드인 경우에는 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 4개의 부반송파마다 추출하고, 하향링크 전송모드가 이중 계층 빔형성 모드인 경우에는 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 5개의 부반송파마다 추출하는 단계 및 추출한 단말 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계는, CQI 계산 시점이 되면 상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하는 단계 및 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 셀 특정 CQI를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계는, CQI 계산 시점이 되면 상기 단말 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하는 단계 및 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 단말 특정 CQI를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계는, 상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 공분산 행렬을 구성한 후, 이를 고유분해하여 고유값이 가장 큰 고유 벡터를 선택한 후, 복수의 스위치드 빔 중 상기 선택한 고유 벡터와 가장 상관도가 높은 스위치드 빔을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계는, 상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 셀 특정 채널 추정 결과와 복수의 스위치드 빔 각각의 벡터를 곱하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 산출한 후, 신호대 잡음비가 가장 큰 스위치드 빔을 선택할 수 있다.
여기서, 상기 채널 상태 정보 송수신 방법은 채널 상태 정보 수신 장치가 상기 채널 상태 정보 송신 장치로부터 전송된 상기 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나에 기초하여 코드율, 변조 방식, 단말 특정 기준 신호를 삽입할 부반송파의 위치 및 빔형성 가중치 벡터 중 적어도 하나를 결정하는 스케줄링 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스케줄링 단계는 복수의 채널 상태 정보 송신 장치 각각으로부터 전송된 상기 스위치드 빔 선택 정보인 스위치드 빔 인덱스(SBI)가 나타내는 벡터 또는 상기 스위치드 빔 인덱스가 나타내는 벡터와 가장 상관도가 높은 프리코딩 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정할 수 있다.
상술한 바와 같은 채널 상태 정보 송수신 방법 및 그 장치에 따르면, 빔형성 모드로 동작하는 단말은 셀 특정 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 개수의 스위치드 빔 중 가장 신호대 잡음비가 좋거나, 채널 공분산 행렬의 고유 분해와 가장 상관도가 높은 스위치드 빔을 선택한 후 선택한 스위치드 빔의 정보를 기지국에 전송한다. 또한, 단말은 하향 링크 전송 모드를 다이버시티 전송 모드로 가정하고 셀 특정 기준 신호를 이용하여 계산한 셀 특정 CQI 및/또는 빔형성 전송 모드로 가정하여 계산한 단말 특정 CQI를 기지국에 전송한다.
기지국은 단말로부터 전송된 스위치드 빔 선택 정보, 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 정보에 기초하여 빔형성 가중치 벡터를 결정하고, 코드율 및 변조 방법을 결정한다.
따라서, 실제 반영된 빔 형성 이득 및 간섭 제거 이득을 고려하여 채널 적응 전송을 효율적으로 수행할 수 있고, 빔형성 모드 전송을 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 단말로부터 전송된 스위치드 빔 선택 정보는 단말의 위치 정보로 활용할 수 있는 이점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 송수신 방법에 적용되는 하향 링크 서브 프레임 구조를 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시한 채널 상태 정보 산출 과정에서 스위치드 빔을 선택하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 ‘단말’은 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(MT: Mobile Terminal), 사용자 단말, 사용자 장비(UE: User Equipment), 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS: Subscriber Station), 무선 기기(Wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로 지칭될 수 있다.
또한, 본 출원에서 사용하는 ‘기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(Base Station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 송수신 방법에 적용되는 하향 링크 서브 프레임 구조를 나타내는 것으로, 도 1은 3GPP LTE 시스템의 하향 링크 전송 모드 7(빔형성 모드)에 적용되는 서브프레임 구조를 나타내고, 도 2는 3GPP LTE 시스템의 하향 링크 전송 모드 8(이중 계층 빔형성 모드)에 적용되는 서브프레임 구조를 나타낸다.
먼저 도 1을 참조하면, 하향 링크 서브 프레임의 시스템 대역폭은 6개의 자원블록(RB: Resource Block)으로 구성되고, 하나의 자원블록은 12개의 부반송파(subcarrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 자원블록은 LTE 시스템의 경우 180kHZ의 대역폭을 가질 수 있다. 시스템 대역폭은 최대 110개의 자원블록으로 구성될 수 있고, 이와 같은 경우 대역폭은 20MHz가 된다. 또한, 일반 CP(normal Cyclic Prefix)가 적용될 경우 하나의 서브 프레임은 시간축 방향으로 14개의 OFDM 심볼을 포함한다.
셀 특정 기준 신호(cell specific Reference Signal)는 최대 송신 안테나의 수를 4개로 고려할 경우, 하향 링크 서브 프레임의 주파수 축 방향으로 6개의 부반송파마다 하나씩 할당된다.
단말 특정 기준 신호(UE specific Reference Signal)는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 자원이 할당되는 자원블록 영역에만 할당되며 도 1에 도시한 바와 같이 주파수축 방향으로 4개의 부반송파마다 하나씩 할당된다.
도 2를 참조하면, 하향 링크 전송 모드 8인 이중 계층 빔형성 모드의 경우 셀 특정 기준 신호의 할당은 도 1에 도시한 바와 동일하다.
단말 특정 기준 신호는 주파수축 방향으로 5개의 부반송파마다 하나씩 할당되고, 직교코드분할 방식으로 2개의 단말 특정 기준 신호가 시간축 방향으로 인접하여 할당됨으로써 동일한 주파수 및 시간 자원을 이용하여 2개의 단말로 데이터를 전송하는 다중 사용자 MIMO(Multi User-MIMO) 방식으로 동작할 수도 있고, 1개의 단말에 2개의 데이터 스트림을 전송하는 단일 사용자 MIMO(Single User-MIMO) 방식으로 동작할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도로, 상기 채널 상태 정보 송신 장치는 복수의 안테나를 구비한 단말이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 채널 상태 정보 송신 장치(이하, '단말'이라 지칭함)는 RF 수신부(310), OFDM 복조부(320), 자원 디매핑부(330), 채널 추정부(340), 복조부(350), 복호부(360) 및 채널상태정보 산출부(370)를 포함할 수 있다.
RF 수신부(310)는 복수의 안테나를 통해 각각 수신된 신호를 샘플링하여 기저대역으로 변환한다. 이를 위해 RF 수신부(310)는 안테나의 개수(P)와 동일한 개수의 RF 수신부를 포함할 수 있고, 각각의 RF 수신부는 자신과 연결된 해당 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 기저 대역의 신호로 변환하여 해당 OFDM 복조부에 제공한다.
OFDM 복조부(320)는 안테나의 개수 및 RF 수신부(310)의 개수와 동일한 개수의 OFDM 복조기를 포함할 수 있고, 각 OFDM 복조기는 해당 RF 수신부(310)로부터 제공된 기저 대역의 신호에 대해 OFDM 복조를 수행한다.
자원 디매핑부(330)는 OFDM 복조부(320)로부터 OFDM 복조된 신호를 제공받고, OFDM 복조된 신호의 해당 부반송파 위치로부터 데이터와 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호를 추출한다. 여기서, 자원 디매핑부(330)는 하향링크 전송 모드가 빔 형성 모드인 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이 하향링크 서브프레임의 주파수축 방향으로 4개의 부반송파마다 할당된 단말 특정 기준 신호를 추출할 수 있고, 하향링크 전송 모드가 이중 계층 빔형성 모드인 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 하향링크 서브프레임의 주파수축 방향으로 5개의 부반송파 마다 시간축 방향으로 인접하여 할당된 단말 특정 신호 중 해당 단말 특정 기준 신호를 추출할 수 있다.
채널 추정부(340)는 자원 디매핑부(330)로부터 제공된 단말 특정 기준 신호에 기초하여 기지국과 단말간의 채널을 추정하는 단말 특정 채널 추정부(341) 및 자원 디매핑부(330)로부터 제공된 셀 특정 기준 신호에 기초하여 기지국과 단말간의 채널을 추정하는 셀 특정 채널 추정부(343)를 포함한다.
복조부(350)는 자원 디매핑부(330)로부터 제공된 데이터에 대해, 단말 특정 채널 추정부(341)에서 추정된 채널 추정 정보를 이용하여 복조를 수행한다.
복호부(360)는 복조부(350)로부터 제공된 복조된 데이터에 대해 복호화를 수행하여 데이터를 복원한다.
채널상태정보 산출부(370)는 단말 특정 채널 추정부(341)로부터 제공된 단말 특정 채널 추정 정보 및 셀 특정 채널 추정 정보에 기초하여 채널 상태 정보를 산출한다. 산출된 채널 상태 정보는 기지국에 피드백된다. 여기서, 상기 채널 상태 정보에는 셀 특정 채널 추정 정보에 기초하여 산출된 셀 특정 CQI와, 단말 특정 채널 추정 정보에 기초하여 산출된 단말 특정 CQI와, 복수의 스위치드 빔 중에서 선택한 스위치드 빔 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 채널상태정보 산출부(370)는 셀 특정 채널 추정부(343)로부터 제공된 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)를 계산한 후 계산된 신호대 잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI(셀 특정 CQI)로 변환한다.
또한, 채널상태정보 산출부(370)는 단말 특정 채널 추정부(333)로부터 제공된 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산하고, 계산된 신호대 잡음비를 CQI(단말 특정 CQI)로 변환한다.
또한, 채널상태정보 산출부(370)는 미리 정해진 개수의 스위치드 빔(switched beam) 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 스위치드 빔 정보(SBI: Switched Beam Index)를 생성한다. 여기서, 상기 스위치드 빔 정보는 기지국에 피드백된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 산출 방법을 나타내는 흐름도로서, 도 3에 도시한 채널 상태 정보 송신 장치(또는 단말)의 채널 상태 정보 산출부(370)에서 수행되는 채널 상태 정보 산출 과정을 구체적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 5는 도 4에 도시한 채널 상태 정보 산출 과정에서 스위치드 빔을 선택하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 단말은 CQI를 계산해야할 시점이 되었는가를 판단한다(단계 410). 여기서, CQI 계산 시점은 CQI 리포팅 방법에 상응하여 결정될 수 있고, CQI 리포팅 방법은 기지국의 결정에 따라 주기적으로 수행될 수도 있고, 비주기적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, CQI 리포팅이 주기적으로 수행되고, FDD 방식을 사용하는 경우 CQI 리포팅 주기는 2, 5, 10, 20, 32, 40, 64, 80, 128, 160ms 중 어느 하나가 될 수 있다.
단계 410에서 CQI를 계산할 시점이 된 것으로 판단되면, 단말은 셀 특정 기준 신호에 기초하여 추정된 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비(SNR)를 계산하고(단계 421), 계산된 신호대 잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI로 변환한다(단계 423). 여기서, 단말은 하향 링크 전송 모드를 전송 다이버시티 모드로 가정하고 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산할 수 있고, 상기 CQI 비트수는 예를 들어 4비트로 구성될 수 있다. 이하, 셀 특정 기준 신호에 기초하여 획득한 CQI를 셀 특정 CQI라 지칭한다.
또한, 단말은 단말 특정 기준 신호에 기초하여 추정된, 빔형성 가중치 벡터가 포함된 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산하고(단계 431), 계산된 신호대 잡음비를 CQI로 변환한다(단계 433). 여기서, 단말은 하향 링크 전송 모드를 빔형성 전송 모드로 가정하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산할 수 있다. 이하, 상기한 바와 같이 단말 특정 기준 신호에 기초하여 획득한 CQI를 단말 특정 CQI라 지칭한다.
이후, 단말은 단계 423 및 단계 433을 통해 획득한 셀 특정 CQI 및/또는 단말 특정 CQI를 기지국에 전송한다(단계 440).
도 4에서는 단계 421과 단계 423 및 단계 431과 단계 433이 동시에 수행되는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 단계 421과 단계 423이 단계 431과 단계 433 보다 먼저 수행될 수도 있고, 단계 431과 단계 433이 단계 421과 단계 423 보다 먼저 수행될 수도 있다.
상기 셀 특정 CQI와 상기 단말 특정 CQI의 차는 빔형성 이득이 된다.
또한, 단말은 PMI를 계산해야할 시점이 되었는가를 판단한다(단계 450). 여기서, PMI 계산 시점은 PMI 리포팅 방법에 상응하여 결정될 수 있고, PMI 리포팅 방법은 기지국의 결정에 따라 주기적으로 수행될 수도 있고, 비주기적으로 수행될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 단말이 하향 링크 전송 모드 7 또는 8로 동작하는 경우, PMI를 계산해야 하는 시점이 되면 PMI를 계산하지 않고 미리 정해진 개수의 스위치드 빔(switched beam) 중 어느 하나를 선택하고(단계 460), 선택한 스위치드 빔 인덱스(SBI: Switched Beam Index) 정보를 기지국에 전송한다(단계 470).
예를 들어, 기지국의 어레이 안테나가 8개인 경우, 도 5에 도시한 바와 같이 -60도에서 60도 사이를 12개의 공간으로 구분하여 스위치드 빔으로 구성할 수 있다. 여기서, 스위치드 빔의 개수는 PMI 비트 수에 따라 구성될 수 있다. 예컨대 PMI가 4비트로 구성된 경우, 스위치드 빔은 16개로 구성할 수 있다. 이 때, 스위치드 빔을 나타내는 벡터는 각 방향의 어레이 응답 벡터가 된다.
만약, 기지국의 어레이 안테나 개수가 P개 이고, 안테나 사이의 간격이 d λ이고, -60도에서 60도 사이를 B개의 스위치드 빔으로 구성하는 경우, 각 스위치드 빔을 나타내는 벡터는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, i는 스위치드 빔의 인덱스를 의미하고, θi는 i번째 스위치드 빔의 위상을 의미한다.
B개의 스위치드 빔 중 단말의 공간상의 정보를 가장 잘 표현할 수 있는 스위치드 빔을 선택하는 방법에는 하기의 두 가지 방법을 사용할 수 있다.
즉, 셀 특정 채널 추정 결과를 통해 채널의 공분산 행렬을 구성한 후(단계 461), 이를 고유 분해하여 고유 값이 가장 큰 고유 벡터를 선택한다(단계 462). 그리고, 이와 같이 선택한 고유 벡터와 B개의 스위치드 빔 각각의 상관도를 계산하여 상관도가 가장 높은 스위치드 빔을 선택한다(단계 463).
또는, 셀 특정 채널 추정 결과와 각 스위치드 빔의 벡터를 곱하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 산출한 후(단계 466), 수신 신호의 신호대 잡음비가 가장 큰 스위치드 빔을 선택한다(단계 467). 이하, 상술한 두 가지 방법 중 어느 하나의 방법을 통해 선택한 스위치드 빔의 인덱스를 SBI(Switched Beam Index)라 지칭한다.
단말은 상술한 바와 같이 산출한 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 SBI 중 적어도 하나를 기지국에 피드백하고, 기지국의 스케줄러는 하향 링크 전송 모드에 따라 피드백된 정보를 이용한다.
도 4에서는 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI를 획득하는 과정인 단계 410 내지 단계 440을 먼저 수행한 후 스위치드 빔 인덱스 정보를 획득하는 과정인 단계 450 내지 단계 470을 수행하는 것으로 예를 들어 도시하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 스위치드 빔 인덱스 정보를 획득하는 과정인 단계 450 내지 단계 470을 먼저 수행한 후 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI를 획득하는 과정인 단계 410 내지 단계 440을 수행하도록 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 상태 정보 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 상기 채널 상태 정보 수신 장치는 복수의 단말로부터 피드백된 채널 상태 정보에 기초하여 빔형성 및 채널 적응 전송을 수행하는 기지국이 될 수 있다.
또한, 도 6에 도시한 채널 상태 정보 수신 장치는 복수의 안테나를 구비하고, LTE 시스템의 하향 링크 전송 모드 8인 이중 계층 빔형성 모드로 동작하여 2개의 서로 다른 단말(즉, 제1 단말 및 제2 단말)에 각각 서로 다른 데이터 스트림을 전송하는 경우를 예를 들어 도시하였다.
도 6을 참조하면, 채널 상태 정보 수신 장치(이하, '기지국'이라 지칭함)는 스케줄러(610), 부호화부(620), 변조부(630), 자원 매핑부(640), 빔형성부(650), OFDM 변조부(660) 및 RF 송신부(670)를 포함할 수 있다.
스케줄러(610)는 제1 단말(300a) 및 제2 단말(300b)로부터 피드백된 정보인 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 SBI 중 적어도 하나의 정보에 기초하여 각 단말(300a, 300b)로 전송할 데이터 스트림의 채널 적응 전송을 위한 코드율(channel code rate)과 변조 방식을 결정한다. 여기서, 스케줄러(610)는 특정 단말로부터 셀 특정 CQI와 SBI만 전송되고 단말 특정 CQI가 전송되지 않는 경우에는 빔형성 가중치 벡터를 통한 빔 형성 이득과 셀 특정 CQI만을 고려하여 변조 방식과 코드율을 결정할 수 있고, 단말로부터 셀 특정 CQI, SBI 및 단말 특정 CQI가 모두 전송되는 경우에는 빔형성 이득 이외에 얻을 수 있는 간섭 제거 이득 등을 고려하여 변조방식과 코드율을 결정할 수 있다.
또한, 스케줄러(610)는 변조된 신호를 매핑할 부반송파의 위치 및 단말 특정 기준 신호를 삽입할 부반송파 위치를 결정하고, 제1 단말(300a) 및 제2 단말(300b)로부터 각각 피드백된 정보에 기초하여 각 단말(300a, 300b)의 빔형성 가중치 벡터를 결정한다. 여기서, 스케줄러(610)는 각 단말에서 전송된 SBI를 이용하여 해당 스위치드 빔을 나타내는 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정할 수도 있고, 상기 해당 스위치드 빔을 나타내는 벡터와 가장 상관도가 높은 프리코딩 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정할 수도 있다.
또한, 스케줄러(110)는 하향 링크 전송 모드가 이중 계층 빔형성 모드로 동작하고 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO) 모드를 사용하는 경우, 동일한 부반송파 및 시간에 신호를 전송할 두 개의 단말을 할당하기 위해 복수의 단말로부터 전송된 SBI를 고려하여 SBI의 차가 가장 큰 두 개의 단말을 신호 전송 대상으로 할당할 수 있다.
부호화부(620)는 제1 단말(300a)에 전송할 데이터 스트림을 부호화하기 위한 제1 채널 부호화기(621) 및 제2 단말(300b)에 전송할 데이터 스트림을 부호화하기 위한 제2 채널 부호화기(623)를 포함할 수 있고, 상기 제1 채널 부호화기(621) 및 제2 채널 부호화기(623)는 스케줄러(610)에서 결정된 코드율에 따라 채널 부호화를 수행한다.
변조부(630)는 제1 변조기(631) 및 제2 변조기(633)를 포함할 수 있다. 제1 변조기(631) 및 제2 변조기(633)는 스케줄러(610)에서 결정된 변조방식에 따라 제1 채널 부호화기(621) 및 제2 채널 부호화기(623)으로부터 각각 제공된 부호화된 데이터를 변조한다. 여기서, 상기 제1 변조기(631) 및 제2 변조기(633)는 QAM(Quadratura Amplitude Modulation) 변조를 수행할 수 있다.
자원 매핑부(640)는 제1 자원 매퍼(641) 및 제2 자원 매퍼(643)를 포함할 수 있다. 제1 자원 매퍼(641)는 제1 변조기(631)로부터 제공된 변조된 신호를 스케줄러(610)에서 결정된 부판송파 위치에 따라 매핑하고 단말 특정 기준 신호 1(UE-RS1)을 삽입한다. 또한, 제2 자원 매퍼(643)는 제2 변조기(633)로부터 제공된 변조된 신호를 스케줄러(610)에서 결정된 부반송파 위치에 따라 매핑하고 단말 특정 기준 신호 2(UE-RS2)를 삽입한다.
여기서, 단말 특정 기준 신호 1(UE-RS1) 및 단말 특정 기준 신호 2(UE-RS2)는 도 2에 도시한 바와 같이 하향 링크 서브 프레임의 주파수축 방향으로 5개의 부반송파마다 하나씩 할당될 수 있고, 직교코드분할 방식으로 상기 2개의 단말 특정 기준 신호가 시간축 방향으로 인접하여 할당될 수 있다.
빔형성부(650)는 제1 빔형성기(651) 및 제2 빔형성기(653)를 포함할 수 있다. 제1 빔형성기(651)는 제1 자원 매퍼(641)를 통해 매핑된 신호에 스케줄러(610)에서 결정된 제1 단말(300a)의 빔형성 가중치 벡터를 곱하여 안테나 별 신호로 분리한다. 또한, 제2 빔형성기(653)는 제2 자원 매퍼(643)를 통해 매핑된 신호에 스케줄러(610)에서 결정된 제2 단말(300b)의 빔형성 가중치 벡터를 곱하여 안테나별 신호로 분리한다.
또한, 빔형성부(650)는 상기한 바와 같이 각 안테나별로 분리된 신호에 각각 셀 특정 기준 신호(P1, P2,..., PTX)를 삽입한다. 여기서, 셀 특정 기준 신호는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 하향 링크 서브 프레임의 주파수축 방향으로 6개의 부반송파마다 하나씩 할당될 수 있고, 각 안테나별로 할당될 수 있다.
OFDM 변조부(660)는 안테나의 개수와 동일한 개수의 OFDM 변조기를 포함할 수 있고, 각 OFDM 변조기는 해당 빔형성기로부터 제공된 신호에 대해 OFDM 변조를 수행한다.
RF 송신부(670)는 안테나 개수와 동일한 개수의 RF 송신기로 구성될 수 있고, 각각의 RF 송신기는 해당 OFDM 변조기로부터 제공된 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 증폭하여 RF 대역의 신호로 변환한 후 연결된 해당 안테나를 통해 송신한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
310 : RF 수신부 320 : OFDM 복조부
330 : 자원 디매핑부 340 : 채널 추정부
350 : 복조부 360 : 복호부
370 : 채널상태정보 산출부 610 : 스케줄러
620 : 부호화부 630 : 변조부
640 : 자원 매핑부 650 : 빔형성부
660 : OFDM 변조부 670 : RF 송신부

Claims (20)

  1. 수신된 신호에 대해 OFDM 복조를 수행하는 OFDM 복조부;
    OFDM 복조된 신호로부터 데이터, 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 추출하는 자원 디매핑부;
    상기 단말 특정 기준 신호 및 셀 특정 기준 신호 중 적어도 하나에 기초하여 하향링크의 채널을 추정하는 채널 추정부; 및
    추정된 하향링크의 채널 정보에 기초하여 셀 특정 CQI(Channel Quality Indicator), 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나를 산출하는 채널상태정보 산출부를 포함하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 채널 추정부는
    상기 단말 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정한 단말 특정 채널 추정 결과를 상기 채널 추정부에 제공하는 단말 특정 채널 추정부; 및
    상기 셀 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정한 셀 특정 채널 추정 결과를 상기 채널 추정부에 제공하는 셀 특정 채널 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 채널상태정보 산출부는
    CQI 계산 시점이 되면 상기 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하고, 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 셀 특정 CQI를 산출하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 채널상태정보 산출부는
    CQI 계산 시점이 되면 상기 단말 특정 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 계산하고, 계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 단말 특정 CQI를 산출하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 채널상태정보 산출부는
    PMI(Precoding Matrix Index) 계산 시점이 되면 미리 정해진 복수의 스위치드 빔 중에서 어느 하나의 스위치드 빔을 선택하고, 선택한 스위드 빔 선택 정보(SBI: Switched Beam Index)를 생성하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 채널상태정보 산출부는
    상기 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 공분산 행렬을 구성한 후, 이를 고유분해하여 고유값이 가장 큰 고유 벡터를 선택한 후, 복수의 스위치드 빔 중 상기 선택한 고유 벡터와 가장 상관도가 높은 스위치드 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 채널상태정보 산출부는
    상기 셀 특정 채널 추정 결과와 복수의 스위치드 빔 각각의 벡터를 곱하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 산출한 후, 신호대 잡음비가 가장 큰 스위치드 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송신 장치.
  8. 복수의 단말로부터 각각 전송된 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나에 기초하여 각 단말의 코드율 및 변조 방식을 결정하고, 단말 특정 기준 신호를 삽입할 부반송파의 위치를 결정하며, 각 단말의 빔형성 가중치 벡터를 결정하는 스케줄러;
    상기 결정된 코드율에 따라 비트 스트림을 채널 부호화하는 채널 부호화부;
    상기 결정된 변조 방식에 따라 채널 부호화된 데이터를 변조하는 변조부;
    상기 결정된 부반송파의 위치에 따라 적어도 하나의 단말 각각의 단말 특정 기준 신호를 삽입하는 자원 매핑부; 및
    자원 매핑부로부터 제공된 신호에 상기 결정된 각 단말의 빔형성 가중치 벡터를 적용하여 안테나별 신호로 분리한 후, 안테나별로 분리된 신호에 셀 특정 기준신호를 할당하는 빔형성부를 포함하는 채널 상태 정보 수신 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스케줄러는
    특정 단말로부터 상기 셀 특정 CQI 및 상기 스위치드 빔 선택 정보만 전송되는 경우에는 빔형성 가중치 벡터를 통한 빔형성 이득과 셀 특정 CQI를 고려하여 변조 방식 및 코드율을 결정하고, 상기 특정 단말로부터 상기 셀 특정 CQI, 상기 단말 특정 CQI 및 상기 스위치드 빔 선택 정보가 전송되는 경우에는 빔형성 이득 및 간섭 제거 이득을 고려하여 변조 방식 및 코드율을 결정하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 스케줄러는
    상기 채널 상태 정보 수신 장치가 하향링크 전송모드가 이중 계층 빔형성 모드로 동작하고 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO)로 동작하는 경우, 복수의 단말로부터 전송된 스위치드 빔 선택 정보를 고려하여 전송 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 스케줄러는
    상기 복수의 단말 각각으로부터 전송된 상기 스위치드 빔 선택 정보인 스위치드 빔 인덱스(SBI)가 나타내는 벡터 또는 상기 스위치드 빔 인덱스가 나타내는 벡터와 가장 상관도가 높은 프리코딩 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 자원 매핑부는
    하향링크 전송모드가 빔형성 모드인 경우 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 4개의 부반송파마다 삽입하고, 상기 하향링크 전송모드가 이중 계층 빔형성 모드인 경우 각 단말의 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 5개의 부반송파마다 삽입하고 상기 하향링크 서브프레임의 시간축 방향으로 인접한 위치에 삽입하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 수신 장치.
  13. 채널 상태 정보 송신 장치가 CQI 계산 시점이 되면 수신 신호로부터 추출한 셀 특정 기준 신호 및 단말 특정 기준 신호 중 적어도 하나를 추출하여 하향링크의 채널을 추정하는 단계;
    상기 채널 상태 정보 송신 장치가 채널 추정 결과에 기초하여 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계;
    상기 채널 상태 정보 송신 장치가 PMI 계산 시점이 되면 미리 정해진 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계; 및
    상기 채널 상태 정보 송신 장치가 상기 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나를 채널 상태 정보 수신 장치에 전송하는 단계를 포함하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하향링크의 채널을 추정하는 단계는
    하향링크 전송모드가 빔형성 모드인 경우에는 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 4개의 부반송파마다 추출하고, 하향링크 전송모드가 이중 계층 빔형성 모드인 경우에는 상기 단말 특정 기준 신호를 하향링크 서브프레임의 PDSCH 자원이 할당되는 자원블록(RB) 영역의 주파수축 방향으로 5개의 부반송파마다 추출하는 단계; 및
    추출한 단말 특정 기준 신호에 기초하여 하향링크의 채널을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계는,
    CQI 계산 시점이 되면 상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하는 단계; 및
    계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 셀 특정 CQI를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 셀 특정 CQI 및 단말 특정 CQI 중 적어도 하나를 산출하는 단계는,
    CQI 계산 시점이 되면 상기 단말 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 채널 추정 결과를 이용하여 수신 신호의 신호대잡음비를 계산하는 단계; 및
    계산된 상기 신호대잡음비를 미리 정해진 비트수를 가지는 CQI 비트로 변환하여 상기 단말 특정 CQI를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계는,
    상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 셀 특정 채널 추정 결과를 이용하여 공분산 행렬을 구성한 후, 이를 고유분해하여 고유값이 가장 큰 고유 벡터를 선택한 후, 복수의 스위치드 빔 중 상기 선택한 고유 벡터와 가장 상관도가 높은 스위치드 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 복수의 스위치드 빔 중 소정의 스위치드 빔을 선택하는 단계는,
    상기 셀 특정 기준 신호를 이용하여 추정한 셀 특정 채널 추정 결과와 복수의 스위치드 빔 각각의 벡터를 곱하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 산출한 후, 신호대 잡음비가 가장 큰 스위치드 빔을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 채널 상태 정보 송수신 방법은,
    채널 상태 정보 수신 장치가 상기 채널 상태 정보 송신 장치로부터 전송된 상기 셀 특정 CQI, 단말 특정 CQI 및 스위치드 빔 선택 정보 중 적어도 하나에 기초하여 코드율, 변조 방식, 단말 특정 기준 신호를 삽입할 부반송파의 위치 및 빔형성 가중치 벡터 중 적어도 하나를 결정하는 스케줄링 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 스케줄링 단계는
    복수의 채널 상태 정보 송신 장치 각각으로부터 전송된 상기 스위치드 빔 선택 정보인 스위치드 빔 인덱스(SBI)가 나타내는 벡터 또는 상기 스위치드 빔 인덱스가 나타내는 벡터와 가장 상관도가 높은 프리코딩 벡터를 빔형성 가중치 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 송수신 장치.
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