KR20140036137A

KR20140036137A - 무선 통신 시스템에서 다중-셀 동작에 대한 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140036137A
Application number: KR20137018483A
Authority: KR
Inventors: 박종현; 김기준; 이승민; 서한별
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2014-03-25
Also published as: US20130294352A1; EP2671328A2; WO2012105793A3; US9131405B2; WO2012105793A2; EP2671328A4; EP2671328B1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 다중-셀 동작에 대한 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따르면 다중-셀 동작에 대한 채널 상태 정보의 보고 유형을 결정하고, 상향링크 데이터 채널을 통하여 결정된 채널 상태 정보 보고 유형에 해당하는 채널 상태 정보를 송수신하는 방법이 제공될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 다중-셀 동작에 대한 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치{METHOD OF TRANSMITTING AND REECIVING CHANNEL STATUS INFORMATION ON MULTI-CELL OPERATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS FOR THE SAME}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 다중-셀 동작에 대한 채널 상태 정보 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.

다중 입출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output) 기술은 한 개의 송신 안테나와 한 개의 수신 안테나를 사용했던 것에서 탈피하여 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 사용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 기술이다. 단일 안테나를 사용하면 수신측은 데이터를 단일 안테나 경로(path)를 통해 수신하지만, 다중 안테나를 사용하면 수신단은 여러 경로를 통해 데이터를 수신한다. 따라서, 데이터 전송 속도와 전송량을 향상시킬 수 있고, 커버리지(coverage)를 증대시킬 수 있다. 단일-셀 (Single-cell) MIMO 동작은 하나의 셀에서 하나의 단말이 하향링크 신호를 수신하는 단일 사용자-MIMO (Single User-MIMO; SU-MIMO) 방식과 두 개 이상의 단말이 한 셀에서 하향링크 신호를 수신하는 다중 사용자-MIMO (Multi User-MIMO; MU-MIMO) 방식으로 나눌 수 있다.

한편, 다중-셀 환경에서 개선된 MIMO 전송을 적용함으로써 셀 경계에 있는 사용자의 처리량을 개선하기 위한 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CoMP 시스템을 적용하면 다중-셀 환경에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference)을 줄일 수 있고 시스템 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

CoMP 방식은, 예를 들어, 특정 단말에게 전송될 하향 링크 데이터가 CoMP 협력 셀 모두에 공유되는 JP(Joint Processing) 방식과 하향 링크 데이터가 하나의 셀에만 존재하는 CBF(Coordinated BeamForming) 방식으로 나눌 수 있다. JP 방식은 다시 협력 셀 모두가 신호 전송에 참여하는 JT(Joint Transmission) 방식과 한 셀만 신호전송에 참여하고 나머지 셀은 간섭을 줄이기 위해서 신호 전송을 멈추는 CSL(Cooperative SiLencing) 방식이 있다. CBF 방식에서 단말에게 신호를 전송하지 않는 협력 셀들은 해당 단말에게 적은 양의 간섭이 가해지도록 자신에게서 신호를 수신하는 단말의 빔포밍 행렬(beamforming matrix)을 결정하는 방식으로 셀 간 간섭을 줄일 수 있다.

CoMP 동작에 있어서 협력 통신에 참여하는 셀들이 단말과 올바르게 통신을 수행하기 위해서, 단말은 협력 통신에 참여하는 셀들의 각각에 대한 채널 상태 정보(Channel Status Information; CSI)를 피드백하는 것이 요구된다.

본 발명에서는 상향링크 데이터 채널(예를 들어, 물리상향링크공유채널(PUSCH))을 통하여 CSI를 피드백하는 새로운 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 또한, 본 발명에서는 CoMP 동작, 비-CoMP(non-CoMP), 동적 셀 선택(Dynamic Cell Selection) 등의 다양한 동작 방식에서 사용될 수 있는 PUSCH 기반 CSI 피드백 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보(CSI)를 전송하는 방법은, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하는 단계; 및 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 채널상태정보(CSI)를 수신하는 방법은, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하는 단계; 및 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널상태정보(CSI)를 전송하는 단말은, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서는, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하고; 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 채널상태정보(CSI)를 수신하는 기지국은, 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및 상기 수신 모듈 및 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고; 상기 프로세서는, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하고; 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.

상기 단말이 상기 CSI 전송을 요청하는 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보에 기초하여 상기 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형을 결정할 수 있고, 상기 CSI 전송 단계는 상기 제어 정보를 수신한 후 소정의 시간 이후에 수행될 수 있다.

여기서, 상기 CSI 전송을 요청하는 제어 정보는 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통하여 수신될 수 있다.

상기 단말이 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형의 각각에 대한 상기 CSI 전송의 보고 주기 및 오프셋에 대한 정보를 수신할 수 있고, 상기 CSI 전송 단계는 상기 보고 주기 및 오프셋에 따라서 정해지는 타이밍에 수행될 수 있다.

여기서, 상기 CSI 전송의 보고 주기 및 오프셋에 대한 정보는 상위 계층 시그널링을 통하여 수신될 수 있다.

상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은 상위 계층 시그널링을 통하여 설정되거나, 또는 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은 미리 결정되어 있을 수 있다.

상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은, 광대역 및 서브대역 협력멀티포인트(CoMP) CSI 보고 유형, 및 서브대역 CoMP CSI 보고 유형을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은, 하나 이상의 협력 셀에 대한 CoMP CSI 보고 유형, 및 서빙 셀 및 상기 하나 이상의 협력 셀에 대한 CoMP CSI 보고 유형을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은, 제 1 셀 세트에 대한 CoMP CSI 보고 유형, 및 제 2 셀 세트에 대한 CoMP CSI 보고 유형을 포함할 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 셀 세트의 각각은, 상기 다중-셀 동작에 참여하는 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀들 중 하나 이상의 셀로 구성될 수 있다.

상기 다중-셀은 동일 기지국 또는 복수개의 기지국에 속할 수 있다.

상기 상향링크 데이터 채널은 물리상향링크공유채널(PUSCH)일 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명에 따르면 상향링크 데이터 채널을 통하여 CSI를 피드백하는 새로운 방안이 제공될 수 있다.

본 발명에서 얻을 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 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 협력 멀티 포인트(CoMP) 시스템의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 7은 비주기적 CoMP CSI 보고의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 비주기적 CoMP CSI 보고의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 주기적 CoMP CSI 보고의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널상태정보 송수신 방법에 대한 흐름도이다.
도 11는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

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 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP)

도 1을 참조하여 협력 멀티 포인트(Coordinated Multi-Point: CoMP) 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 인트라 기지국(intra eNB)과 인터 기지국(inter eNB)의 CoMP 동작을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 다중-셀(Multi-Cell) 환경에서 인트라 기지국(110, 120) 및 인터 기지국(130)이 존재한다. LTE 시스템에서 인트라 기지국은 몇 개의 셀(혹은 섹터)로 이루어져 있다. 특정 단말이 속한 기지국에 속한 셀들은 특정 단말과 인트라 기지국(110, 120) 관계에 있다. 즉, 단말이 속한 자신의 셀과 같은 기지국을 공유하는 셀들은 인트라 기지국(110, 120)에 해당하는 셀들이며 다른 기지국들에 속한 셀들은 인터 기지국(130)에 해당하는 셀들이 된다. 이와 같이, 특정 단말과 동일한 기지국을 기반으로 하고 있는 셀들(즉, 인트라 기지국)은 각 셀의 스케줄러간에 별도의 인터페이스 없이 정보(예를 들어 데이터, 채널상태정보(Channel State Information: CSI))를 주고 받을 수 있지만, 다른 기지국을 기반으로 하고 있는 셀들(즉, 인터 기지국)은 백홀(140) 등을 통해서 셀 간 정보를 주고 받을 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 단일-셀 내에 있는 단일-셀 MIMO 사용자(150)는 한 셀(cell A, cell B, cell D, 또는 cell E)에서 하나의 서빙 기지국과 통신하고, 셀 경계에 위치한 다중-셀 MIMO 사용자(160)는 다중-셀(cell A와 cell B, 또는 cell B와 cell C와 cell D)에서 다수의 서빙 기지국과 통신할 수 있다.

3GPP LTE-A 시스템의 개선된 시스템 성능 요구조건에 따라서, CoMP 송수신 기술 (co-MIMO, 공동(collaborative) MIMO 또는 네트워크 MIMO 등으로 표현되기도 함)이 제안되고 있다. CoMP 기술은 셀-경계(cell-edge)에 위치한 단말의 성능을 증가시키고 평균 섹터 수율(throughput)을 증가시킬 수 있다.

일반적으로, 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor)가 1 인 다중-셀 환경에서, 셀-간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)으로 인하여 셀-경계에 위치한 단말의 성능과 평균 섹터 수율이 감소될 수 있다. 이러한 ICI를 저감하기 위하여, 기존의 LTE 시스템에서는 단말 특정 전력 제어를 통한 부분 주파수 재사용(fractional frequency reuse; FFR)과 같은 단순한 수동적인 기법을 이용하여 간섭에 의해 제한을 받은 환경에서 셀-경계에 위치한 단말이 적절한 수율 성능을 가지도록 하는 방법이 적용되었다. 그러나, 셀 당 주파수 자원 사용을 낮추기보다는, ICI를 저감하거나 ICI를 단말이 원하는 신호로 재사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CoMP 전송 기법이 적용될 수 있다.

하향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 크게 조인트-프로세싱(joint processing; JP) 기법 및 조정 스케줄링/빔포밍 (coordinated scheduling/beamforming; CS/CB) 기법으로 분류할 수 있다.

JP 기법은 CoMP 협력 단위의 각각의 포인트(기지국)에서 데이터를 이용할 수 있다. CoMP 협력 단위는 협력 전송 기법에 이용되는 기지국들의 집합을 의미한다. JP 기법은 조인트 전송(Joint Transmission) 기법과 동적 셀 선택(Dynamic cell selection) 기법으로 분류할 수 있다.

조인트 전송 기법은, PDSCH 가 한번에 복수개의 포인트(CoMP 협력 단위의 일부 또는 전부)로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 단일 단말로 전송되는 데이터는 복수개의 전송 포인트로부터 동시에 전송될 수 있다. 조인트 전송 기법에 의하면, 코히어런트하게(coherently) 또는 넌-코히어런트하게 (non-coherently) 수신 신호의 품질이 향상될 수 있고, 또한, 다른 단말에 대한 간섭을 능동적으로 소거할 수도 있다.

동적 셀 선택 기법은, PDSCH가 한번에 (CoMP 협력 단위의) 하나의 포인트로부터 전송되는 기법을 말한다. 즉, 특정 시점에서 단일 단말로 전송되는 데이터는 하나의 포인트로부터 전송되고, 그 시점에 협력 단위 내의 다른 포인트는 해당 단말에 대하여 데이터 전송을 하지 않으며, 해당 단말로 데이터를 전송하는 포인트는 동적으로 선택될 수 있다.

한편, CS/CB 기법에 의하면 CoMP 협력 단위들이 단일 단말에 대한 데이터 전송의 빔포밍을 협력적으로 수행할 수 있다. 여기서, 데이터는 서빙 셀에서만 전송되지만, 사용자 스케줄링/빔포밍은 해당 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의하여 결정될 수 있다.

한편, 상향링크의 경우에, 조정(coordinated) 다중-포인트 수신은 지리적으로 떨어진 복수개의 포인트들의 조정에 의해서 전송된 신호를 수신하는 것을 의미한다. 상향링크의 경우에 적용될 수 있는 CoMP 기법은 조인트 수신(Joint Reception; JR) 및 조정 스케줄링/빔포밍(coordinated scheduling/beamforming; CS/CB)으로 분류할 수 있다.

JR 기법은 PUSCH 를 통해 전송된 신호가 복수개의 수신 포인트에서 수신되는 것을 의미하고, CS/CB 기법은 PUSCH 가 하나의 포인트에서만 수신되지만 사용자 스케줄링/빔포밍은 CoMP 협력 단위의 셀들의 조정에 의해 결정되는 것을 의미한다.

이러한 CoMP 시스템을 이용하면, 단말은 다중-셀 기지국(Multi-cell base station)으로부터 공동으로 데이터를 지원받을 수 있다. 또한, 각 기지국은 동일한 무선 주파수 자원(Same Radio Frequency Resource)을 이용하여 하나 이상의 단말에 동시에 지원함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 기지국은 기지국과 단말 간의 채널상태정보에 기초하여 공간 분할 다중접속(Space Division Multiple Access: SDMA) 방법을 수행할 수도 있다.

CoMP 시스템에서 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국들은 백본망(Backbone Network)을 통해 스케줄러(scheduler)에 연결된다. 스케줄러는 백본망을 통하여 각 기지국이 측정한 각 단말 및 협력 기지국 간의 채널 상태에 관한 채널 정보를 피드백 받아 동작할 수 있다. 예를 들어, 스케줄러는 서빙 기지국 및 하나 이상의 협력 기지국에 대하여 협력적 MIMO 동작을 위한 정보를 스케줄링할 수 있다. 즉, 스케줄러에서 각 기지국으로 협력적 MIMO 동작에 대한 지시를 직접 내릴 수 있다.

상술한 바와 같이 CoMP 시스템은 복수개의 인접한 셀들을 하나의 그룹으로 묶어 가상 MIMO 시스템으로 동작하는 것이라 할 수 있으며, 기본적으로는 다중 안테나를 사용하는 MIMO 시스템의 통신 기법이 적용될 수 있다. MIMO 시스템의 동작에 대해서는 후술하여 구체적으로 설명한다.

하향링크/상향링크 구조

도 2를 참조하여 하향링크 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 2(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 3는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 N^DL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 4은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

다중안테나(MIMO) 시스템의 모델링

도 6는 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템의 구성도이다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이 송신 안테나의 수를 N _T 개로, 수신 안테나의 수를 N _R 개로 늘리면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 따라서, 전송 레이트를 향상시키고 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 채널 전송 용량이 증가함에 따라, 전송 레이트는 이론적으로 단일 안테나 이용시의 최대 전송 레이트(R _o )에 레이트 증가율(R _i )이 곱해진 만큼 증가할 수 있다.

예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 다중안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후 이를 실질적인 데이터 전송률 향상으로 이끌어 내기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있다. 또한, 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.

현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발히 연구가 진행되고 있다.

다중안테나 시스템에서의 통신 방법을 수학적 모델링을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 상기 시스템에는 N _T 개의 송신 안테나와 N _R 개의 수신 안테나가 존재한다고 가정한다.

송신 신호를 살펴보면, N _T 개의 송신 안테나가 있는 경우 전송 가능한 최대 정보는 N _T 개이다. 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각각의 전송 정보

는 전송 전력이 다를 수 있다. 각각의 전송 전력을

라고 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보는 다음과 같이 표현될 수 있다.

또한,

는 전송 전력의 대각행렬

를 이용해 다음과 같이 표현될 수 있다.

전송전력이 조정된 정보 벡터

에 가중치 행렬

가 적용되어 실제 전송되는 N _T 개의 송신신호

가 구성되는 경우를 고려해 보자. 가중치 행렬

는 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 한다.

는 벡터

를 이용하여 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서,

는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보간의 가중치를 의미한다.

는 프리코딩 행렬이라고도 불린다.

수신신호는 N _R 개의 수신 안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호

은 벡터로 다음과 같이 표현될 수 있다.

다중안테나 무선 통신 시스템에서 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분될 수 있다. 송신 안테나 j로부터 수신 안테나 i를 거치는 채널을

로 표시하기로 한다.

에서, 인덱스의 순서가 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신 안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.

한편, 도 6(b)은 N _T 개의 송신 안테나에서 수신 안테나 i로의 채널을 도시한 도면이다. 상기 채널을 묶어서 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 도 6(b)에서, 총 N _T 개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i로 도착하는 채널은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, N _T 개의 송신 안테나로부터 N _R 개의 수신 안테나로 도착하는 모든 채널은 다음과 같이 표현될 수 있다.

실제 채널에는 채널 행렬

를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해진다. N _R 개의 수신 안테나 각각에 더해지는 백색잡음

은 다음과 같이 표현될 수 있다.

상술한 수식 모델링을 통해 수신신호는 다음과 같이 표현될 수 있다.

한편, 채널 상태를 나타내는 채널 행렬

의 행과 열의 수는 송수신 안테나의 수에 의해 결정된다. 채널 행렬

에서 행의 수는 수신 안테나의 수 N _R 과 같고, 열의 수는 송신 안테나의 수 N _T 와 같다. 즉, 채널 행렬

는 행렬이 N _R ×N _T 된다.

행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행 또는 열의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행 또는 열의 개수 보다 클 수 없다. 채널 행렬

의 랭크(

)는 다음과 같이 제한된다.

랭크의 다른 정의는 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 고유치들의 개수로 정의할 수 있다. 유사하게, 랭크의 또 다른 정의는 특이치 분해(singular value decomposition) 하였을 때, 0이 아닌 특이치들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬에서 랭크. 의 물리적인 의미는 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.

본 문서의 설명에 있어서, MIMO 전송에 대한 '랭크(Rank)' 는 특정 시점 및 특정 주파수 자원에서 독립적으로 신호를 전송할 수 있는 경로의 수를 나타내며, '레이어(layer)의 개수' 는 각 경로를 통해 전송되는 신호 스트림의 개수를 나타낸다. 일반적으로 송신단은 신호 전송에 이용되는 랭크 수에 대응하는 개수의 레이어를 전송하기 때문에 특별한 언급이 없는 한 랭크는 레이어 개수와 동일한 의미를 가진다.

하향링크 채널에 대한 채널상태정보(CSI) 피드백

MIMO 방식은 개-루프(open-loop) 방식과 폐-루프(closed-loop) 방식으로 구분될 수 있다. 개-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보의 피드백이 없이 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식은 MIMO 수신단으로부터의 채널상태정보를 피드백 받아 송신단에서 MIMO 전송을 수행하는 것을 의미한다. 폐-루프 MIMO 방식에서는 MIMO 송신 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해서 송신단과 수신단의 각각이 채널 상태정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 수신단(예를 들어, 단말)이 채널상태정보를 피드백할 수 있도록 송신단(예를 들어, 기지국)은 수신단(예를 들어, 단말)에게 상향링크 제어 채널 또는 상향링크 공유 채널을 할당할 수 있다.

채널상태는 참조신호(Reference Signal; RS)로부터 측정될 수 있다. 참조신호는 송신단과 수신단에서 모두 알고 있는 신호이다. 이러한 참조신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 수신단에서는 채널 정보를 알아낼 수 있다. 하향링크 채널상태의 측정을 위해서는, 예를 들어, 셀-특정 참조신호(cell-specific reference signal; CRS) 및/또는 채널상태정보-참조신호(CSI-RS) 등이 이용될 수 있다. CSI-RS는 확장된 안테나 구성을 가지는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)을 위하여 정의되는 것이며, 하향링크 자원 상에서 CSI-RS가 매핑되는 위치는 셀 별로 상이한 패턴으로서 정의될 수 있다. 또한, CRS가 매 서브프레임에서 전송되는 반면에 CSI-RS는 일부 서브프레임에서(예를 들어, 소정의 주기에 따라) 전송될 수 있다. 이러한 CSI-RS 패턴, 주기 등의 CSI-RS 구성(configuration)에 대한 정보는 상위계층 신호를 통하여 기지국으로부터 단말에게 제공될 수 있다.

한편, 피드백되는 채널상태정보(CSI)는 랭크 지시자(RI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 채널품질지시자(CQI)를 포함할 수 있다.

RI는 채널 랭크에 대한 정보이다. 채널의 랭크는 동일한 시간-주파수 자원을 통해서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 레이어(또는 스트림)의 최대 개수를 의미한다. 랭크 값은 채널의 장기간(long term) 페이딩에 의해서 주로 결정되므로, PMI 및 CQI 에 비하여 일반적으로 더 긴 주기에 따라(즉, 덜 빈번하게) 피드백될 수 있다.

PMI는 송신단으로부터의 전송에 이용되는 프리코딩 행렬에 대한 정보이며, 채널의 공간 특성을 반영하는 값이다. 프리코딩이란 전송 레이어를 송신 안테나에 매핑시키는 것을 의미하며, 프리코딩 행렬에 의해 레이어-안테나 매핑 관계가 결정될 수 있다. PMI 는 신호대잡음및간섭비(Signal-to-Interference plus Noise Ratio; SINR) 등의 측정값(metric)을 기준으로 단말이 선호하는(preferred) 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스에 해당한다. 프리코딩 정보의 피드백 오버헤드를 줄이기 위해서, 송신단과 수신단이 여러 가지 프리코딩 행렬을 포함하는 코드북을 미리 공유하고 있고, 해당 코드북에서 특정 프리코딩 행렬을 지시하는 인덱스만을 피드백하는 방식이 사용될 수 있다.

CQI는 채널 품질 또는 채널 세기를 나타내는 정보이다. CQI는 미리 결정된 MCS 조합으로서 표현될 수 있다. 즉, 피드백되는 CQI 인덱스는 해당하는 변조기법(modulation scheme) 및 코드 레이트(code rate)를 나타낸다. 일반적으로, CQI 는 기지국이 PMI 를 이용하여 공간 채널을 구성하는 경우에 얻을 수 있는 수신 SINR 을 반영하는 값이 된다.

확장된 안테나 구성을 지원하는 시스템(예를 들어, LTE-A 시스템)에서는 다중사용자-MIMO (MU-MIMO) 방식을 이용하여 추가적인 다중사용자 다이버시티를 획득하는 것을 고려하고 있다. MU-MIMO 방식에서는 안테나 영역(domain)에서 다중화되는 단말들 간의 간섭 채널이 존재하므로, 다중사용자 중 하나의 단말이 피드백하는 채널상태정보를 기지국에서 이용하여 하향링크 전송을 수행하는 경우에 다른 단말에 대해서 간섭이 발생하지 않도록 하는 것이 필요하다. 따라서, MU-MIMO 동작이 올바르게 수행되기 위해서는 단일사용자-MIMO (SU-MIMO) 방식에 비하여 보다 높은 정확도의 채널상태정보가 피드백되어야 한다.

이와 같이 보다 정확한 채널상태정보를 측정 및 보고할 수 있도록, 기존의 RI, PMI 및 CQI 로 구성되는 CSI 를 개선한 새로운 CSI 피드백 방안이 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단이 피드백하는 프리코딩 정보가 2 개의 PMI 의 조합에 의해서 지시될 수 있다. 2 개의 PMI 중 하나(제 1 PMI)는, 장기간 및/또는 광대역(long term and/or wideband)의 속성을 가지고, W1으로 지칭될 수 있다. 2 개의 PMI 중 다른 하나(제 2 PMI)는, 단기간 및/또는 서브대역(short term and/or subband)의 속성을 가지고, W2으로 지칭될 수 있다. W1 및 W2의 조합(또는 함수)에 의해서 최종적인 PMI가 결정될 수 있다. 예를 들어, 최종 PMI 를 W 라 하면, W=W1*W2 또는 W=W2*W1 과 같이 정의될 수 있다.

여기서, W1 은 채널의 주파수 및/또는 시간상 평균적인 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W1 은 시간 상에서 장기간(long term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 광대역(wideband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 장기간인 동시에 주파수 상에서 광대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W1 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 장기간-광대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 장기간-광대역 PMI)라고 한다.

한편, W2 는 W1 에 비하여 상대적으로 순간적인(instantaneous) 채널 특성을 반영한다. 다시 말하자면, W2 는 시간 상에서 단기간(short term) 채널의 특성을 반영하거나, 주파수 상에서 서브대역(subband) 채널의 특성을 반영하거나, 또는 시간상에서 단기간인 동시에 주파수 상에서 서브대역 채널의 특성을 반영하는 채널 상태 정보로서 정의될 수 있다. W2 의 이러한 특성을 간략하게 표현하기 위해서, 본 문서에서는 W1 를 단기간-서브대역 속성의 채널 상태 정보(또는, 단기간-서브대역 PMI)라고 한다.

채널 상태를 나타내는 2 개의 서로 다른 속성의 정보(예를 들어, W1 및 W2)로부터 하나의 최종 프리코딩 행렬(W)을 결정할 수 있도록 하기 위해서, 각각의 속성의 채널 정보를 나타내는 프리코딩 행렬들로 구성되는 별도의 코드북 (즉, W1 에 대한 제 1 코드북 및 W2 에 대한 제 2 코드북)을 구성할 필요가 있다. 이와 같이 구성되는 코드북의 형태를 계층적 코드북(hierarchical codebook)이라 할 수 있다. 또한, 계층적 코드북을 이용하여 최종 사용될 코드북을 결정하는 것을, 계층적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation)이라 할 수 있다.

계층적 코드북 변환 방식의 일례로서, 다음 수학식 12 와 같이 채널의 장기간 공분산 행렬(long term covariance matrix)을 이용하여 코드북을 변환할 수 있다.

상기 수학식 12 에서 W1(장기간-광대역 PMI)은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해 만들어진 코드북(예를 들어, 제 1 코드북)을 구성하는 요소(즉, 코드워드(codeword))를 나타낸다. 즉, W1은 장기간-광대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 1 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. 한편, W2(단기간-서브대역 PMI)는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하기 위해서 만들어진 코드북(예를 들어, 제 2 코드북)을 구성하는 코드워드를 나타낸다. 즉, W2는 단기간-서브대역 속성의 채널 정보를 반영하는 제 2 코드북에 포함되는 프리코딩 행렬에 해당한다. W는 변환된 최종 코드북의 코드워드를 나타낸다. norm (A)는 행렬 A의 각각의 열(column)별 norm 이 1로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.

W1과 W2는 예시적으로 다음의 수학식 13과 같은 구조를 가질 수 있다.

상기 수학식 13 에서 W1는 블록대각행렬(block diagonal matrix) 형태로서 정의될 수 있고, 각각의 블록은 동일한 행렬(X _i )이다. 하나의 블록(X _i )은 (Nt/2)×M 크기의 행렬로서 정의될 수 있다. 여기서, Nt 는 전송 안테나의 개수이다. 상기 수학식 13 에서 W2의

(p=k, l, ..., m)는 M×1 크기의 벡터이며, M 개의 벡터 성분 중에서 p 번째 성분은 1 이고, 나머지 성분들은 0 인 벡터를 나타낸다.

가 W1과 곱해지는 경우에 W1의 열들(columns) 중에서 p 번째 열이 선택되므로, 이러한 벡터를 선택 벡터(selection vector)라고 할 수 있다. 여기서, M 값이 커질수록 장기간-광대역(long term/wideband) 채널을 표현하기 위해 한번에 피드백 되는 벡터의 수가 많아지게 되며, 이에 따라 피드백 정확도가 높아지게 된다. 하지만 M 값이 커질 수록, 낮은 빈도로 피드백되는 W1의 코드북 크기(codebook size)는 줄어들고, 높은 빈도로 피드백되는 W2의 코드북 크기가 늘어남에 따라 결과적으로 피드백 오버헤드가 늘어나게 된다. 즉, 피드백 오버헤드와 피드백 정확도 간에 트레이드-오프(tradeoff)가 존재한다. 따라서, 적절한 피드백 정확도를 유지하면서도 피드백 오버헤드가 너무 크게 증가하지 않도록 M 값을 결정할 수 있다. 한편, W2 에서

,

는 각각 소정의 위상값을 나타낸다. 상기 수학식 13 에서 1≤k,l,m≤M 이고, k, l, m 은 각각 정수(integer)이다.

상기 수학식 13 과 같은 코드북 구조는, 크로스-극성(cross polarized; X-pol) 안테나 구성(configuration)을 사용하면서 안테나 간 간격이 조밀한 경우(통상적으로, 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우)에 발생하는 채널의 상관(correlation) 특성을 잘 반영하도록 설계한 구조이다. 예를 들어, 크로스-극성 안테나 구성은 다음의 표 1과 같이 나타낼 수 있다.

상기 표 1에서 8Tx 크로스-극성 안테나 구성은, 2 개의 서로 직교하는 극성을 가지는 안테나 그룹으로 구성된다고 표현할 수 있다. 안테나 그룹 1 (안테나 1, 2, 3, 4)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수직 극성(vertical polarization))을 가지고 안테나 그룹 2(안테나 5, 6, 7, 8)의 안테나들은 동일한 극성(예를 들어 수평 극성(horizontal polarization))을 가질 수 있다. 또한, 두 안테나 그룹은 동일한 위치에 위치한다(co-located). 예를 들어, 안테나 1 과 5 는 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 6 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 3 과 7 은 동일한 위치에 설치되고, 안테나 2 과 8 은 동일한 위치에 설치될 수 있다. 달리 표현하자면, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나들은 ULA(Uniform Linear Array)와 같이 동일한 극성을 가지고, 하나의 안테나 그룹 내의 안테나 간의 상관(correlation)은 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가진다. 또한, 안테나 그룹 간의 상관은 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다.

코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에, 실제 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 이와 같이 실제 채널 특성이 상기 수학식 13 과 같이 설계된 코드북의 코드워드에 반영되었음을 설명하기 위해서, 랭크 1 코드북을 예시적으로 설명한다. 아래의 수학식 14 는 랭크 1 인 경우의 W1 코드워드와 W2 코드워드의 곱으로 최종 코드워드(W)가 결정되는 예시를 나타낸 것이다.

상기 수학식 14 에서 최종 코드워드는 Nt×1 의 벡터로 표현되며, 상위 벡터(

)와 하위 벡터(

)의 두 개의 벡터로 구조화되어 있다. 상위 벡터(

)는 크로스 극성 안테나의 수평 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타내고, 하위 벡터 (

)는 수직 극성 안테나 그룹의 상관 특성을 나타낸다. 또한,

는 각각의 안테나 그룹 내의 안테나 간 상관 특성을 반영하여 선형 위상 증가를 갖는 벡터(예를 들어, DFT 행렬)로 표현할 수 있다.

전술한 바와 같은 코드북을 이용하는 경우에 단일 코드북을 이용하는 경우에 비하여 높은 정확도의 채널 피드백이 가능해진다. 이와 같이 높은 정확도의 채널 피드백을 이용하여 단일-셀 MU-MIMO가 가능해질 수 있고, 이와 유사한 이유로 CoMP 동작에서도 높은 정확도의 채널 피드백이 요구된다. 예를 들어, CoMP JT 동작의 경우 여러 기지국이 특정 UE에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로 이론적으로 복수개의 안테나가 지리적으로 분산되어 있는 MIMO 시스템으로 간주할 수 있다. 즉, CoMP JT에서 MU-MIMO 동작을 하는 경우에서도, 단일-셀 MU-MIMO와 마찬가지로, 공동-스케줄링(co-scheduling)되는 UE간 간섭을 피하기 위해 높은 수준의 채널 정보의 정확도가 요구된다. 또한, CoMP CB 동작의 경우 역시 인접 셀이 서빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 위해서 정교한 채널 정보가 요구된다.

PUSCH 피드백 보고 모드

전술한 바와 같은 CSI(RI, PMI, CQI)는 주기적으로 단말로부터 기지국으로 피드백될 수도 있고, 또는 비주기적으로 피드백될 수도 있다. 비주기적인 CSI 피드백은 PUSCH를 통하여 수행될 수 있다. 비주기적인 CSI 피드백을 위해서 기지국은 단말에게 CSI 피드백을 트리거링하는 제어 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상향링크 그랜트(예를 들어, PDCCH DCI 포맷 0 또는 4)에서 정의되는 CSI 요청 필드를 통하여 CSI 피드백 트리거링 제어 정보가 단말에게 제공될 수 있다. 이하에서는 CSI 피드백에 있어서 PUSCH 보고 모드(reporting mode)에 대하여 구체적으로 설명한다.

단일-셀 기반의 PUSCH 피드백 보고 모드는 아래의 표 2와 같이 나타낼 수 있다. 각각의 모드는 CQI 피드백 타입 및 PMI 피드백 타입에 따라 정의된다.

이 중에서 모드 2-0 및 모드 3-0은 PMI의 보고가 없는 (즉, No PMI) PUSCH 보고 모드에 해당한다. 이하에서는 PMI를 보고하는 모드 1-2, 모드 3-1 및 모드 2-2에 대하여 구체적으로 설명한다. CSI가 PUSCH를 통하여 보고되는 경우에, 코딩 유닛에 의해서 CSI에 대한 채널 코딩이 수행될 수 있다. 이하에서는 PUSCH 보고 모드에 따라서 CSI 피드백에 이용되는 필드들 및 해당하는 비트폭에 대하여 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에 있어서 시스템 대역폭의 총 서브대역의 개수는 N개인 것으로 가정한다.

PUSCH 보고 모드 1-2는 다중 PMI 및 광대역 CQI를 보고하는 모드이다. 여기서, PMI는 서브대역(SB)에 대해서, CQI는 광대역(WB)에 대해서 결정/계산된다. 표 3은 PUSCH 보고 모드 1-2에 있어서 2 또는 4 안테나 포트의 경우에 WB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들 및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

상기 표 3에서 codeword 0 및 codeword 1은 단일-셀 기반 PDSCH 전송에서의 2 개의 코드워드를 나타낸다. 즉, 단일-셀 기반 하향링크 전송에 있어서 최대 2 코드워드 전송이 지원되며, 각각의 코드워드 전송이 경험하는 하향링크 채널의 상태는 상이할 수 있다. CQI는 소정의 PMI를 이용하여 공간 채널을 구성한 경우에 하향링크 전송이 있을 경우를 가정하였을 때 수신 SINR을 반영하는 값으로서 정의되므로, 각각의 코드워드 별로 CQI가 계산될 수 있다.

표 4는 PUSCH 보고 모드 1-2에 있어서 8 안테나 포트의 경우에 WB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들 및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

상기 표 4에서 8 안테나 포트의 경우의 PMI는, 2 또는 4 안테나 포트의 경우에서의 PMI와 달리, 광대역 제 1 PMI(i1) 및 서브대역 제 2 PMI(i2)로 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 PMI는 상기 수학식 12 내지 14와 관련하여 설명한 계층적 코드북의 W1 및 W2에 각각 해당할 수 있다. i1(또는 W1) 및 i2(또는 W2) 각각에 대한 필드 및 비트폭은 상기 표 4에 나타낸 바와 같다.

PUSCH 모드 3-1은 단일 PMI 및 상위계층-설정된 서브대역 CQI를 보고하는 모드이다. 여기서, PMI는 광대역(WB)에 대해서, CQI는 서브대역(SB)에 대해서 결정/계산된다. 표 5는 PUSCH 모드 3-1에 있어서 2 또는 4 안테나 포트의 경우에 SB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들 및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

표 6은 PUSCH 모드 3-1에 있어서 8 안테나 포트의 경우에 SB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

PUSCH 모드 2-2는 다중 PMI 및 단말이 선택한 서브대역 CQI를 보고하는 모드이다. 여기서, PMI 및 CQI는 광대역(WB) 및 M 개의 선택된 서브대역(M-selected subband)에 대해서 CQI는 서브대역(SB) 단위로 결정/계산된다. 여기서, M 개의 선택된 SB에 대해서는 평균(average) PMI 및 해당 CQI가 보고되고, M 개의 선택된 SB의 인덱스를 알려주는 L 비트 크기의 지시자도 함께 전송될 수 있다. 표 7은 PUSCH 모드 2-2에 있어서 2 또는 4 안테나 포트의 경우에 SB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들 및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

표 8은 PUSCH 모드 2-2에 있어서 8 안테나 포트의 경우에 SB CQI 보고에 대한 CQI 피드백의 필드들및 대응하는 비트폭을 나타낸다.

한편, 상기 PUSCH 모드 1-2, 3-1, 2-2에 대해서 공통적으로 적용되는 RI 필드의 비트폭은 다음의 표 9와 같이 정리할 수 있다.

PUSCH를 통한 CSI 피드백

다중-셀 동작을 지원할 수 있는 무선 통신 시스템에서 올바른 다중-셀 동작(예를 들어, CoMP CS/CB, JP 동작 등)을 지원하기 위하여, 다중-셀의 각각에 대한 CSI를 단말이 보고하는 것이 필요하다. 이와 같은 다중-셀에 대한 CSI 피드백은 PUSCH를 통해서 수행될 수 있다. 또한, 실제로는 단일-셀 동작 중인 경우에도 다중-셀 동작이 적합한지를 확인하기 위한 목적 등으로 다중-셀의 각각에 대한 CSI를 단말로부터 피드백받는 것이 필요할 수도 있다. 본 발명에서는, 기존의 단일-셀에 대한 CSI 피드백에서 탈피하여 다중-셀에 대한 CSI 피드백을 위한 방안을 제안한다.

본 발명에서 제안하는 PUSCH 기반 CSI 피드백 방안은 다양한 다중-셀 동작에 적용될 수 있다. 다중-셀 동작은 CoMP 동작, 비-CoMP 동작, 또는 동적 셀 선택(DCS) 동작을 포함할 수 있다. CoMP 동작의 경우에, 본 발명의 원리는 하나의 서빙 기지국 및 하나의 협력 기지국이 존재하는 경우와, 하나의 서빙 기지국 및 복수개의 협력 기지국이 존재하는 경우에 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 원리는 서빙 기지국과 협력 기지국(들)이 지리적으로 떨어져서 위치하는 인터-사이트(inter-site) CoMP 형태에도 적용될 수 있고, 협력 세트 내의 기지국들이 모두 함께 위치하는(co-located) 인트라-사이트(intra-site) CoMP 형태에도 적용될 수 있으며, 또는 이들의 혼합 형태에도 적용될 수 있다. 나아가, 본 발명의 원리는 매크로(macro) 기지국과 마이크로(micro) 기지국(예를 들어, 펨토 기지국)이 공존하는 이종 네트워크(heterogeneous network) 환경에 대해서도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서 제안하는 PUSCH 기반 CSI 피드백 방안은, 협력 세트(다중-셀 동작에 참여하는 셀의 집합) 내의 각각의 셀에 대한 채널 정보가 광대역(WB)에 대한 CSI로서 피드백되는 것 뿐만 아니라, 서브대역(SB) 단위에 대한 CSI로서 피드백되는 경우를 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 예시들에서는 설명의 명료성을 위하여 하나의 서빙 기지국(S-eNB) 및 하나의 협력 기지국(C-eNB)으로 구성된 CoMP 동작을 예를 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 설명하는 원리들은 전술한 바와 같이 다양한 다중-셀 동작에 대해서 적용될 수 있음을 밝힌다.

CoMP 동작을 위한 CSI 피드백은, 단일-셀 기반의 비-CoMP CSI 보고에 비해서 협력 eNB(들)에 대한 CSI 피드백이 추가되므로, 많은 양의 피드백 오버헤드(전송에 이용되는 비트)가 요구될 수 있다. PUCCH를 통한 CSI 피드백은 PUSCH를 통한 CSI 피드백에 비하여 전송 비트가 제한되기 때문에, 많은 양의 피드백 정보는 PUSCH를 통하여 전송하는 것이 바람직하다. 따라서, PUCCH를 통한 주기적 CSI 보고를 통해서 CoMP CSI 피드백을 수행하는 것보다, PUSCH를 이용하는 것이 CoMP CSI 피드백에 있어서는 유리할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 CoMP UE가 CoMP CSI 피드백을 PUSCH를 통하여 보고하는 것을 가정한다. 여기서, PUSCH를 통한 CSI 피드백은 서빙 기지국에 의해서 비주기적으로 트리거링될 수도 있고, 또는 미리 정해진 규칙에 따라서 주기적으로 수행될 수도 있다. 비주기적인 PUSCH CSI 피드백은, 예를 들어, 하향링크 제어 채널을 통한 CSI 요청 제어 정보에 의해서 트리거링될 수 있다. 주기적인 PUSCH CSI 피드백에 관련된 미리 정해진 규칙은, 예를 들어, 상위 계층 시그널링 등을 통하여 설정(configure)될 수도 있다.

PUCCH를 통한 CSI 피드백에 비하여 PUSCH를 통한 CSI 피드백의 오버헤드가 여유가 있다고 하더라도, CSI 피드백의 오버헤드는 가능한 낮은 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 PUSCH를 통해서 CoMP CSI 피드백을 수행할 때, 보고되는 내용(report contents)을 속성에 따라서 구분하는 것을 제안한다. 예를 들어, 광대역(WB)에 대한 CSI와 서브대역(SB)에 대한 CSI를 구분하거나, 장-기간 속성의 CSI와 단-기간 속성의 CSI를 구분하거나, 또는 서빙 기지국에 대한 CSI와 협력 기지국(들)에 대한 CSI를 구분하여 보고할 수 있다. 또한, 이와 같이 속성에 따라 구분된 CSI는 주기적 또는 비주기적으로 보고될 수 있다. 예를 들어, 서빙 기지국에 의해서 비주기적인 CoMP CSI 피드백이 요청되는 경우에 상향링크 DCI 포맷(예를 들어, 상향링크 그랜트에 관련된 PDCCH DCI 포맷 0 또는 4)에 트리거링 비트(예를 들어, CSI 요청 필드)가 포함될 수 있다. 이 경우, CSI 피드백 트리거링 비트의 크기를 2 비트 이상 할당하고, 트리거링 비트의 값에 따라서 위와 같이 구분된 보고 내용(report contents) 중 어떤 CSI 피드백의 전송이 요청되는지가 지시(indicate)될 수 있다. 또한, 서브프레임 인덱스 n 에서의 CSI 보고를 트리거링하기 위한 CSI 요청(상향링크 DCI 포맷의 트리거링 비트)은, 이전의 서브프레임(예를 들어, 서브프레임 인덱스 n-k)에서 단말에게 전송될 수 있다.

실시예 1

본 실시예는 CSI 요청 필드의 비트 크기를 2 비트로 하는 경우의 일례에 대한 것이다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 CSI 요청 필드의 값은 다음의 표 10과 같이 정의될 수 있다.

상기 표 10에서 나타내는 바와 같이, CSI 요청 필드의 값 '00'은 비주기적 CSI 피드백 요청이 없음을 나타내고, '01'은 오직 서빙 셀로부터의 채널에 대한 비주기적 non-CoMP CSI 보고가 요청됨을 나타내고, '10' 및 '11'은 CoMP CSI 보고가 요청됨을 나타낼 수 있다. 여기서, CSI 요청 필드의 값 '10'은 서빙 셀 및 협력 셀(들)에 대한 WB 및 SB CoMP CSI의 보고가 RI의 보고와 함께 요청됨을 나타낼 수 있다. CSI 요청 필드의 값 '11'은 서빙 셀 및 협력 셀(들)에 대한 SB CoMP CSI의 보고가 요청될 수 있다. 즉, CSI 요청 필드의 값이 '11'인 경우에 보고되는 CSI에는, '10'인 경우에 비하여 WB CSI 및 RI가 제외된다.

여기서, SB CSI를 결정/계산함에 있어서 RI 및 WB CSI의 값이 필요하다. 예를 들어, PMI는 어떤 랭크를 전제로 결정하느냐에 따라 그 결과가 상이하고, CQI는 어떤 PMI에 기초하는지에 따라서 그 값이 상이하게 결정될 수 있다. 또한, SB CSI(PMI/CQI)는 어떤 WB CSI(PMI/CQI)를 전제로 하느냐에 따라 상이한 값으로 결정될 수 있다. 따라서, SB CSI만을 단독으로(즉, RI 및 WB CSI 없이) 보고하는 경우에는 어떤 RI 및 WB CSI 값을 전제로 SB CSI가 결정/계산된 것인지를 정의하는 것이 필요하다.

위 예시에서, CSI 요청 필드의 값이 '11'인 경우에 보고되는 SB CoMP CSI는, 가장 최근에 보고된 RI 및 WB CoMP CSI의 값을 가정하여(또는 전제하여) 결정/계산될 수 있다. 여기서, 가장 최근에 보고된 RI 및 WB CoMP CSI는, 가장 최근에 CSI 요청 필드의 값이 '10'인 경우에 보고된 RI 및 WB CoMP CSI에 해당할 수 있다.

또한, 상기 표 10과 같이 CSI 요청의 내용이 정의되는 경우에 CSI 요청 필드의 값이 '00', '01', '11', '10'의 순서대로, 단말이 보고하는 CSI 피드백의 비트폭은 증가할 수 있다. 즉, 서빙 셀은 CSI 요청 필드의 값을 적절하게 설정함으로써, PUSCH를 통해서 전송되는 CSI의 비트폭(또는 CSI 피드백 오버헤드)을 적절하게 조절할 수 있다.

또한, WB 속성의 CSI는 SB 속성의 CSI에 비하여 긴 시간 동안 변하지 않을 확률이 높다. 따라서, 상기 표 10의 CoMP CSI의 보고의 경우에 있어서, 기지국은 '10' 값의 CSI 요청 (단말의 입장에서 피드백 오버헤드가 가장 높은)을, '11' 값의 CSI 요청 (단말의 입장에서 상대적으로 피드백 오버헤드가 낮은) 보다 덜 빈번하게 지시함으로써, 단말의 전체적인 CSI 피드백 오버헤드를 낮게 유지하면서도 필요에 따라 WB 및 SB 속성의 CSI를 보고 받을 수 있다.

도 7은 비주기적 CoMP CSI 보고의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7의 예시와 같은 비주기적 CSI 보고에 있어서, 서브프레임 인덱스(Subframe index; SI) n 에서 단말이 CSI를 보고하도록 하는 제어 정보는, 이전의 서브프레임(예를 들어, 서브프레임 인덱스 n-k)에서의 CSI 요청(상향링크 DCI 포맷의 CSI 트리거링 비트)의 형태로 단말이 기지국으로부터 수신할 수 있다.

도 7의 예시에서는, SI(subframe index) 값이 SI=0, SI=7, SI=13인 위치에서 서빙 셀 및 협력 셀(들)에 대한 WB CSI, SB SCI 및 RI가 보고되는 것을 나타낸다. 이러한 비주기적 CSI 보고는, 이전의 서브프레임에서의 상향링크 그랜트 DCI 포맷의 트리거링 비트(CSI 요청 필드)의 값이 '10'으로 설정됨으로써 지시될 수 있다.

또한, 도 7의 예시에서, SI=2, SI=5, SI=11 위치에는 RI 및 WB CoMP CSI는 제외하고 서빙 셀 및 협력 셀(들)에 대한 SB CoMP CSI이 보고되는 것을 나타낸다. 이러한 비주기적 CSI 보고는, 이전의 서브프레임에서의 상향링크 DCI 포맷의 트리거링 비트(CSI 요청 필드)의 값이 '11'로 설정됨으로써 지시될 수 있다. 여기서, SB CoMP CSI는, 값이 '10'인 가장 최근의 CSI 요청 필드에 의해서 보고된 RI 및 WB CoMP CSI의 값을 전제하여(또는 가정하여) 결정/계산될 수 있다. 예를 들어, SI=2 및 SI=5 에서 전송되는 SB CoMP CSI는 SI=0의 RI 및 WB CoMP CSI를 가정하여 결정/계산되고, SI=11의 SB CoMP CSI는 SI=7의 RI 및 WB CoMP CSI를 기반으로 하여 결정/계산될 수 있다.

실시예 2

본 실시예는 CSI 요청 필드의 비트 크기를 2 비트로 하는 경우의 다른 일례에 대한 것이다. 상기 실시예 1에서는 CoMP CSI를 보고하는 경우에 보고 대상(서빙 셀/협력 셀)을 구분하지 않고 장기간-광대역 속성 또는 단기간-서브대역 속성을 기준으로 CSI 보고 내용을 구분하는 방식이었지만, 본 실시예 2에서는 CoMP CSI를 보고하는 경우에 장기간-광대역/단기간-서브대역 속성의 CSI를 구분하지 않고 보고 대상(서빙 셀 또는 협력 셀(들))을 기준으로 CSI 보고 내용을 구분하는 방식이라고 할 수 있다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 CSI 요청 필드의 값은 다음의 표 11과 같이 정의될 수 있다.

상기 표 11에서 나타내는 바와 같이, CSI 요청 필드의 값 '00'은 비주기적 CSI 피드백 요청이 없음을 나타내고, '01'은 서빙 셀로부터의 채널에 대한 비주기적 CSI 보고가 요청됨을 나타낸다. CSI 요청 필드의 값 '10'은 협력 셀(들)로부터의 채널에 대한 비주기적 CSI 보고가 요청됨을 나타내고, '11'은 서빙 셀 및 협력 셀(들)로 부터의 채널에 대한 비주기적 CSI 보고가 요청됨을 나타낸다.

상기 표 11의 예시에서, 협력 셀(들)에 대한 CSI 보고의 경우(즉, CSI 요청 필드의 값이 '10'인 경우), 협력 세트 내의 모든 협력 셀(들)에 대한 채널 정보가 한 번에 모두 보고되는 것으로 정의될 수 있다. 또는, 협력 세트 내에서 단말이 일부 협력 셀(들)을 선택하고, 선택된 협력 셀(들)에 대한 CSI 만을 보고하면서 선택된 협력 셀의 인덱스 정보를 함께 보고하는 것으로 사전에 약속될 수도 있다. 단말이 일부 협력 셀을 선택하는 방식으로서, 예를 들어, 협력 세트 내에서 단말에서 보기에 가장 좋은 채널 상태를 가지는 N 개의 협력 셀(best-N c-eNB)을 선택하는 방식이 적용될 수 있다. 여기서 N 은 1 로 설정될 수 있다.

또는, 상기 표 11과 같이 2 비트 크기의 CSI 요청 필드를 정의하는 대신 3 비트 이상의 CSI 요청 필드를 정의하는 경우에, 각각의 협력 셀 별로 개별적인 CSI 보고를 요청할 수 있도록 할 수도 있다.

본 실시예에서와 같이, 서빙 셀(또는 s-eNB) 및 협력 셀(또는 c-eNB)에 대한 CSI를 구분하여 기지국이 CSI 보고 요청을 단말에게 전송하는 경우에, CoMP 상황에서 보다 유연하게 CSI 피드백을 활용할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 CoMP 동작에 참여하는 전체 셀들(서빙 셀 및 협력 셀(들))에 대한 CSI 보고가 필요한 경우에는 CSI 요청 필드의 값을 '11'로 설정하고, CoMP 동작에 참여하는 협력 셀(들) 중에서 일부 셀(들)에 CSI 보고가 필요한 경우에는 CSI 요청 필드의 값을 '10'으로 설정할 수 있다. 또한, 서빙 셀에 대한 CSI만이 필요한 경우에는 CSI 요청 필드의 값을 '01'로 설정할 수 있다. 이와 같이, non-CoMP 모드로 폴-백(fall-back)하는 경우나, 셀 별로 (또는 셀 그룹 별로) CSI를 업데이트 하려는 경우에 적절한 CSI 요청을 할 수 있게 된다. 또한, CoMP 동작에 참여하는 모든 셀들에 대한 CSI가 보고되는 경우에 비하여, 일부 셀에 대한 CSI가 보고될 수 있으므로 단말의 입장에서 CSI 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 8은 비주기적 CoMP CSI 보고의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 8의 예시와 같은 비주기적 CSI 보고에 있어서, 서브프레임 인덱스(SI)=n 에서 단말이 CSI를 보고하도록 하는 CSI 트리거링 비트는, 이전의 서브프레임(예를 들어, SI=n-k)에서 단말이 기지국으로부터 수신할 수 있다.

도 8의 예시에서는 SI=0, SI=13 위치에 서빙셀 및 협력셀(들)의 CSI가 보고될 수 있다. 이러한 비주기적 CSI 보고는, 이전의 서브프레임에서의 상향링크 그랜트 DCI 포맷의 트리거링 비트(CSI 요청 필드)의 값이 '11'로 설정됨으로써 지시될 수 있다.

도 8의 예시에서 SI=5에서는 서빙셀에 대한 CSI가 보고될 수 있고, SI=8에서는 협력셀(들)에 대한 CSI가 보고될 수 있다. 이러한 비주기적 CSI 보고는, 이전의 서브프레임에서의 상향링크 그랜트 DCI 포맷의 트리거링 비트(CSI 요청 필드)의 값이 각각 '01' 및 '10'으로 설정됨으로써 지시될 수 있다.

도 8의 예시에서, 각각의 셀(또는 기지국) 별로 보고되는 CSI는 WB 및 SB의 구분이 없이 해당 셀(또는 기지국)에 대한 WB 및 SB CSI를 함께 보고할 수 있다.

실시예 3

본 실시예는 PUSCH 상에서 주기적인 CSI 보고에 대한 것이다.

전술한 실시예 1 및 2는 기지국의 요청(예를 들어, 상향링크 그랜트 DCI 포맷에 포함된 트리거링 비트)에 따라 비주기적으로 CSI를 PUSCH 상에서 보고하는 방식인 반면, 본 실시예에 따르면 미리 정해진 주기에 따라 CSI를 PUSCH 상에서 보고할 수 있다. 또한, 전술한 실시예 1 및 2에서는 CSI 보고 내용(reporting contents)의 유형을 미리 정하여 두고 기지국이 지시하는 특정 유형의 CSI를 보고하는 방식이었지만, 본 실시예에서는 CSI 보고 내용의 유형을 미리 정하여 두는 것은 동일하지만 특정 유형의 CSI가 미리 정해진 주기에 따라 전송될 수 있다.

PUSCH 상에서 CSI를 보고하는 타이밍은 전송 주기 파라미터 및 오프셋 파라미터에 의해서 정의될 수 있다. 오프셋은 CSI 전송 주기의 시작점의 의미로서 이해될 수 있으며, 소정의 기준 값에 대한 상대적인 값으로서 정의될 수 있다. 이러한 파라미터들은 상위 계층(예를 들어, RRC) 시그널링을 통해서 단말에게 알려줄 수 있다. 또한, 이러한 파라미터들은 보고 유형 별로 정의될 수 있다. 예를 들어, WB 속성의 CSI가 보고되는 주기(N_{pd_WB}) 및 서브프레임 오프셋(N_{offset_WB})이 정의될 수 있고, 한편 SB 속성의 CSI가 보고되는 주기(N_{pd_SB}) 및 서브프레임 오프셋(N_{offset_SB})이 별도로 정의될 수 있다. 또는, 셀 별 CSI 보고 주기 및 오프셋이 별도로 설정될 수도 있다. 예를 들어, 서빙셀에 대한 CSI 보고 주기 및 오프셋이 정의되고, 협력셀(들)에 대한 CSI 보고 주기 및 오프셋이 별도로 정의될 수도 있다. 또는, PUSCH 상의 CSI 보고 주기 및 오프셋에 대한 파라미터는, PUCCH 보고 주기 및 오프셋을 재해석 또는 재사용하는 것으로 정의될 수도 있다.

도 9는 주기적 CoMP CSI 보고의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 예시에서는 보고 내용이 WB CoMP CSI 보고의 유형 및 SB CoMP CSI 보고의 유형으로 구분되는 경우를 나타낸다. 또한, 도 9의 예시에서는 SB CoMP CSI의 전송주기가 2 서브프레임이고(N_{pd_SB}=2) 오프셋은 0 이며(N_{offset_SB}=0), WB CoMP CSI의 전송 주기가 6 서브프레임이고(N_{pd_SB}=6) 오프셋은 0 인 (N_{offset_WB}=0) 경우를 나타낸다. 이에 따라, SI=0, 6, 12 에서는 WB 및 SB CoMP CSI가 보고될 수 있다.

전술한 CoMP CSI 보고 내용의 유형, 보고 주기, 오프셋 등은 단지 예시적인 것이며, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위는 다양한 유형의 CoMP CSI 보고 내용이 정의되고, CSI 보고 내용의 유형 별로 보고 주기 및 오프셋의 값이 정의되는 다양한 예시들을 포함한다.

실시예 4

본 실시예에서는 CoMP CSI 보고 유형의 예시들에 대하여 설명한다.

CSI 보고 내용(reporting contents)의 유형은 다양한 방식으로 재구성될 수 있고, 전술한 바와 같이 PUSCH를 통한 비주기적 또는 주기적 CoMP CSI 보고에 있어서 재구성된 CSI 보고 내용의 유형들이 적용될 수 있다. 여기서 CSI 보고 내용의 유형들은 미리 정해져 있을 수 있다. 비주기적 CoMP CSI 보고의 경우에는, CSI 보고 내용의 유형들은 미리 정해져서 기지국 및 단말에게 미리 공유되어 있고, CSI 트리거링 비트(CSI 요청 필드)의 각각의 상태(state)와 CSI 보고 내용의 유형의 매핑 관계 역시 기지국과 단말 간에 미리 정의되어 있을 수 있다. 이에 따라, 기지국은 CSI 트리거링 비트를 특정 값으로 설정함으로써 단말에게 해당 유형의 CSI 보고를 요청할 수 있게 된다. 주기적 CoMP CSI 보고의 경우에는, CSI 보고 내용의 유형들은 미리 정해져서 기지국 및 단말에게 미리 공유되어 있고, CSI 보고 내용의 유형 별로 보고 주기 및 오프셋이 정해져서 상위 계층 시그널링을 통해 단말에게 알려질 수 있다.

다음의 표 12는 CSI 보고 유형의 예시들을 나타낸다.

상기 표 12에서 나타내는 바와 같이 CSI 보고 내용의 유형들은 다음과 같이 다양하게 정의될 수 있다: (1) 서빙 셀에 대한 WB CSI 및 SB CSI 모두를 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (2) 서빙 셀에 대한 WB CSI 만을 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (3) 서빙 셀에 대한 SB CSI 만을 보고, (4) 협력 셀(들)에 대한 WB CSI 및 SB CSI 모두를 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (5) 협력 셀(들)에 대한 WB CSI 만을 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (6) 협력 셀(들)에 대한 SB CSI 만을 보고. 여기서, 협력 셀(들)은 하나의 협력 셀 또는 복수의 협력 셀로 구성된 그룹으로 정의될 수 있고, 기지국의 지시에 의해 결정되거나 또는 단말이 선호하는 협력 셀(들)로 결정될 수 있다.

또한, 상기 표 12에서 나타내는 바와 같이, CSI 보고 내용의 유형들은 다음의 예시들을 더 포함할 수도 있다: (7) 셀 그룹에 대한 WB CSI 및 SB CSI 모두를 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (8) 셀 그룹에 대한 WB CSI 만을 (경우에 따라 RI와 함께) 보고, (9) 셀 그룹에 대한 SB CSI 만을 보고하는 형태로 정해질 수 있다. 여기서, 셀 그룹은 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀을 포함하는 것으로 정의될 수 있으며, 셀 그룹은 기지국이 지정하거나 단말의 선택에 의해 결정될 수 있다.

비주기적 보고의 경우에, 예를 들어, 2 비트 크기의 CSI 트리거링 비트가 정의되는 경우에는, 그 중의 1 상태(state)는 'CSI 보고 없음'에 매핑되고, 나머지 3 개의 상태(state)는 상기 (1) 내지 (9) 중 임의의 3 개에 매핑될 수 있다. 여기서, CSI 트리거링 비트의 각 상태에 매핑되는 CSI 보고 내용은, 단일-셀 동작 및 다중-셀 동작에서 기지국에서의 활용도, 단말의 피드백 오버헤드 등을 종합적으로 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 그 대표적인 예시들이 상기 표 10 또는 표 11 의 예시에 해당할 수 있다.

상기 표 10의 경우에, CSI 트리거링 비트(즉, CSI 요청 필드)의 상태(state)가 '11'인 경우에 "Aperiodic subband CoMP CSI report triggered"로 정의되어 있지만, 이를 변형하여 CSI 요청 필드의 상태가 '11'인 경우에 "Aperiodic wideband CoMP CSI report triggered"에 매핑되는 것으로 정의할 수 있다 (아래의 표 13).

상기 표 13과 같은 예시에 따르면, 채널 상황 등에 따라 WB CSI 정보만을 송신단에서 활용하고자 할 때 효과적으로 적용될 수 있으며, PUSCH를 통한 CSI 피드백의 비트폭(또는 피드백 오버헤드)를 크게 절감할 수 있다.

한편, 3 비트 크기의 CSI 트리거링 비트가 정의되는 경우에는, 그 중의 1 상태(state)는 'CSI 보고 없음'에 매핑되고, 나머지 7 개의 상태(state)는 상기 (1) 내지 (9) 중 임의의 7 개에 매핑될 수 있다.

또는, 상기 (7) 내지 (9)와 관련된 셀 그룹은 다양한 형태로 설정될 수 있으므로, 셀 그룹의 설정 별로 새로운 구분된 보고 내용으로서 정의하고, 이를 CSI 트리거링 비트의 각 상태에 매핑시키는 것도 가능하다.

실시예 5

본 실시예는 반송파 병합(Carrier Aggregation; CA) 시스템에서의 본 발명의 적용예에 대한 것이다.

반송파 병합이란, 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 대역(band)을 묶어 논리적으로 큰 대역폭(bandwidth)의 대역(band)을 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 기술을 의미한다. 여기서, 병합되는 단위에 해당하는 반송파를 구성반송파(Component Carrier; CC) 또는 셀(Cell)이라고 칭할 수 있다. 예를 들어, 하나의 Cell(또는 CC)이 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하더라도 최대 5 개의 Cell들(또는 CC들)을 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원할 수 있다. 또한, 병합되는 단위인 Cell(또는 CC)은 그 속성에 따라서 주-셀(Primary-Cell; P-Cell) 또는 부-셀(Secondary-Cell; S-Cell)로 설정될 수 있다. P-Cell은 단독으로 단말에게 할당 또는 설정될 수 있으며 주요 제어 정보(동기화 신호 또는 상향링크 제어 정보 등)의 송수신이 수행되는 Cell이라고 할 수 있다. S-Cell은 P-Cell의 할당/설정을 전제로 하는 것이며, 확장된 대역폭을 제공하기 위해서 단말에게 추가적으로 할당 또는 설정되는 Cell이라고 할 수 있다. 예를 들어, 최대 5 개의 반송파의 병합이 지원되는 경우, 하나의 P-Cell 및 최대 4 개의 S-Cell들이 설정될 수 있다.

이와 같은 반송파 병합이 적용되는 시스템에서 비주기적 CSI 트리거링 방식은 아래의 표 14와 같이 정의될 수 있다.

상기 표 14에 있어서, CSI 요청 필드의 값이 '01'인 경우에 단말은 특정 서빙 셀(예를 들어, P-Cell)에 대한 CSI만을 보고할 수 있다. 또한, CSI 요청 필드의 값이 '10' 및 '11' 인 경우에는 각각 사전에 정의된 서빙 셀들의 제 1 세트 및 제 2 세트에 대한 CSI만을 보고한다. 서빙 셀들의 제 1 세트 및 제 2 세트는 각각 P-Cell 및 S-Cell(들)의 조합에 해당하고, 이는 상위 계층에 의해서 설정될 수 있다.

전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 제안한 PUSCH 상의 비주기적 CoMP CSI 보고 방식은, 상기 표 14의 예시와 같은 반송파 병합(CA) 시스템의 CSI 보고 방식과 결합될 수 있다. 즉, CoMP 동작에 있어서의 CSI 보고 내용의 유형과 CA에 있어서의 CSI 보고 내용의 유형을 별도로 규정하지 않고, CoMP 및 CA 환경 모두에서 확장 적용될 수 있는 하나의 CSI 요청 필드로서 정의할 수 있다.

구체적으로, 상기 표 14의 예시에서는 CSI 요청 필드가 지시하는 CSI 보고의 대상은 서빙 셀에 대한 CSI 보고로 제한되지만, CSI 보고 대상을 CoMP에 참여하는 셀로 확장시킬 수 있다. 표 14의 예시에서 서빙 셀의 제 1 및 제 2 세트가 어떤 셀들로 구성되는지, CSI 요청 필드의 상태의 해석 등은 상위 계층(예를 들어, RRC) 시그널링을 통해서 단말에게 전달될 수 있다. CoMP 참여 셀에 대한 CSI 보고를 위해서는, 상위 계층 시그널링을 통해서 CoMP 셀들로 구성된 세트를 정의하고 CoMP CSI 보고 내용과 CSI 요청 필드의 상태의 매핑 관계에 대해서 정의할 수 있다. 예를 들어, CA 만을 고려한다면 상기 표 14의 예시에서 CA CSI를 위해 정의되는 서빙 셀의 세트가 P-Cell 및 S-Cell(들)로 구성되고, P-Cell 및 S-Cell(들)은 동일한 하나의 기지국 내의 상이한 반송파(들)로 제한된다. 그러나, CA 및 CoMP가 동시에 적용되는 경우를 고려한다면 S-Cell(들)은 동일한 반송파 상에서 상이한 기지국에 속한 셀(들)에 해당할 수도 있다. 따라서, CA 및 CoMP를 함께 고려하는 경우에는, CoMP에서의 서빙 셀은 CA에서의 P-Cell에 해당하는 것으로 해석하고, CoMP에서의 협력 셀(들)은 CA에서의 S-Cell(들)에 해당하는 것으로 해석할 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 표 14와 같이 CA CSI 보고를 위해 정의된 CSI 요청 필드의 해석을 변형하지 않고, 상위 계층 시그널링을 통해 제 1 및 제 2 서빙 셀의 세트가 CoMP 셀들을 포함할 수 있도록 하는 정의함으로써, CoMP CSI 보고를 위하여 이용할 수 있다.

또한, CSI 보고를 위해서 단말은 CSI-RS를 이용하여 CSI 측정/계산을 수행할 수 있는데, CA 지원 시스템에서 S-Cell(들)의 CSI-RS 구성(configuration) (CSI-RS 전송 서브프레임, CSI-RS 패턴 등)을 단말에게 P-Cell 상에서 상위 계층 시그널링을 통하여 알려줄 수 있다. 이 때, 특정 S-Cell(들)의 CSI-RS 구성을 알려줄 때에 해당 S-Cell(들)이 상이한 기지국(들)에 속한 경우라면, 상기 표 14와 같은 CSI 요청 필드를 CoMP 셀들에 대한 CSI 보고인 것으로 해석할 수도 있다.

CA 시스템에 CoMP가 적용되는 경우, 본 발명에서 제안한 방식은 CoMP CSI 보고 내용(reporting contents)의 효율적인 구성에 활용될 수 있다. 즉, CA 및 CoMP를 구분하지 않고 하나의 CSI 요청 필드(CSI 보고 트리거링 비트)를 정의할 수 있고, 그 해석은 상위 계층 시그널링 등을 이용하여 정의함으로써 효율적인 제어 정보 시그널링이 가능해 진다.

예를 들어, 하나의 P-Cell과 하나의 S-Cell이 정의되는 시스템을 가정한다. 상기 P-Cell 및 S-Cell이 동일한 기지국 내의 상이한 반송파 상에서 정의되는 경우에는, 상기 표 14와 동일한 CA CSI 보고 동작이 수행될 수 있다. 한편, 상기 P-Cell 및 S-Cell이 동일한 반송파 상의 상이한 기지국에 해당하는 경우에는, 상기 표 14와 같은 CSI 요청 필드는 CoMP CSI 보고 내용으로 해석될 수 있고, 그 보고 내용은 상위 계층 시그널링을 통하여 미리 정의되어 있을 수 있다. 예를 들어, CoMP CS/CB 동작을 위한 CoMP CSI 보고의 경우에는, CoMP 단말이 상기 P-Cell 및 S-Cell에 대한 CSI를 함께 보고하되, S-Cell에 대한 CSI 보고 내용은 P-Cell에 대하여 보고한 PMI를 사용하여 달성할 수 있는 CoMP CQI인 것(즉, S-Cell에 대하여 보고된 PMI를 사용하여 S-Cell이 다른 단말에게 PDSCH를 전송할 때의 CoMP CQI인 것)이 되도록 상위 계층 시그널링을 통해 미리 정의되어 있을 수 있다. 또는, CoMP JP 동작을 위한 CoMP CSI 보고의 경우에는, CoMP 단말이 상기 P-Cell 및 S-Cell에 대한 CSI를 함께 보고하되, P-Cell 및 S-Cell이 CoMP 단말에게 동시에 PDSCH 전송을 수행할 때의 CoMP CQI를 계산하여 보고하는 것으로 미리 정의될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 CoMP CSI 보고 방식은, CA 시스템에서 비주기적 CSI 보고 트리거링 비트의 상태의 해석을 확장하는 방식으로도 적용될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예들에서 제안하는 다양한 PUSCH 상의 CoMP CSI 보고 내용(보고 유형)들은, 새로운 PUSCH 보고 모드(즉, 상기 표 2 의 PUSCH 보고 모드와 상이한 새로운 PUSCH 보고 모드)로서 미리 정의될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다양한 예시들에 대응하는 다양한 PUSCH 보고 모드가 미리 정의되고, 기지국이 CSI 요청을 함으로써 단말에 의해 비주기적 PUSCH 상의 CoMP CSI 보고가 수행되거나, 또는 소정의 보고 주기 및 오프셋에 따라서 단말에 의해 주기적 PUSCH 상의 CoMP CSI 보고가 수행될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널상태정보 송수신 방법에 대한 흐름도이다. 도 10에서 설명하는 CSI는 CoMP 동작과 같은 다중-셀 동작에서 이용되는 CSI를 의미한다.

단계 S1010에서 기지국은 다중-셀 동작에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정할 수 있고, 단계 S1020에서 단말 역시 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정할 수 있다. 단계 S1010 및 S1020은 기지국과 단말 간에 미리 결정되어 있는 설정을 의미할 수 있으며, 이 경우에는 기지국 및 단말의 초기화 동작에서 단계 S1010 및 S1020이 각각 수행될 수 있다. 또는, 기지국은 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하고 그 결과를 단말에게 알려줄 수도 있으며, 단말은 기지국의 시그널링에 따라서 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정할 수 있다. 따라서, 도 10에서는 단계 S1010과 S1020의 동작이 기지국 및 단말의 각각에서 별도의 시그널링 없이 수행될 수도 있거나 기지국으로부터의 시그널링에 의해서 수행될 수도 있는 것을 나타내기 위해, 기지국으로부터 단말로의 신호 전송을 점선으로 표시하였다.

여기서, 하나 이상의 CSI 보고 유형이란, 전술한 본 발명의 실시예들에서 설명한 다양한 예시들이 적용될 수 있다. 기본적으로는 표 12와 같은 예시에 따라서 CSI 보고 대상(서빙 셀, 협력 셀(들), 또는 셀 그룹)과 CSI 속성(광대역, 서브대역, 또는 광대역 및 서브대역)에 의한 다양한 조합에 따라서 다양한 CSI 보고 유형들이 결정될 수 있다. 바람직하게는 상기 표 10 또는 표 11과 같은 형태로 다중-셀 동작에 대한 CSI 보고 유형들이 결정될 수 있다. 또한, 셀 세트의 설정에 있어서 CA 시스템에서 이용되는 비주기적 CSI 보고에서의 셀 세트와 유사한 형태로 CSI 보고 유형들이 설정될 수 있으며, 다중-셀 동작에 대한 CSI 보고에 있어서의 하나의 셀 세트는 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀 중에서 하나 이상의 셀로 구성될 수 있다.

단계 S1030에서 기지국은 단말에게 다중-셀 CSI 보고와 관련된 제어 정보를 제공할 수 있다. 일례로서, 상기 제어 정보는 CSI 전송을 요청하는 제어 정보(즉, CSI 트리거링 비트)일 수 있고, PDCCH를 통하여 전송될 수 있다. 단말은 PDCCH를 통하여 전송된 CSI 요청 제어 정보의 값에 기초하여 단계 S1020에서 결정한 하나 이상의 CSI 보고 유형 중에서 하나의 CSI 보고 유형을 결정할 수 있다. 또는, 단계 S1030에서 전송되는 제어 정보는 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형의 각각에 대한 CSI 전송의 보고 주기 및 오프셋에 대한 정보일 수 있으며, 상위 계층 시그널링을 통하여 전송될 수 있다.

단계 S1040에서 단말은 상기 결정된 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 전송할 수 있다. 단계 S1030에서 기지국으로부터 CSI 트리거링 비트를 수신한 경우에 단계 S1040의 CSI 전송은 비주기적으로 수행될 수 있으며, 단계 S1030의 제어 정보를 수신한 후 소정의 시간 이후에 수행될 수 있다. 또는, 단계 S1030에서 기지국으로부터 CSI 보고 주기 및 오프셋을 수신한 경우에 단계 S1040의 CSI 전송은 주기적으로 수행될 수 있다. 어떠한 경우에든, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI의 보고는 상향링크 데이터 채널(즉, PUSCH)를 통하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단계 S1050에서 다중-셀 동작에 이용되는 CSI를 수신할 수 있다.

도 10과 관련하여 설명한 본 발명의 참조신호 송수신 방법에 있어서, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

도 11는 본 발명에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 11를 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1110)는, 수신모듈(1111), 전송모듈(1112), 프로세서(1113), 메모리(1114) 및 복수개의 안테나(1115)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1115)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1111)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1112)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1113)는 기지국 장치(1110) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1110)는 채널상태정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 기지국 장치의 프로세서(1113)는, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1113)는, 상기 수신 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 단말로부터 수신하도록 구성될 수 있다.

기지국 장치(1110)의 프로세서(1113)는 그 외에도 기지국 장치(1110)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1114)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

도 11를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(1120)는, 수신모듈(1121), 전송모듈(1122), 프로세서(1123), 메모리(1124) 및 복수개의 안테나(1125)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1125)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1121)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1122)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1123)는 단말 장치(1120) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1120)는 채널상태정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 단말 장치의 프로세서(1123)는, 다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(1123)는, 상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

단말 장치(1120)의 프로세서(1123)는 그 외에도 단말 장치(1120)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1124)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 11에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1110)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1120)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 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 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

산업상 이용가능성

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

1110 eNB
1120 UE
1111, 1121 수신 모듈
1112, 1122 전송 모듈
1113, 1123 프로세서
1114, 1124 메모리

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 채널상태정보(CSI)를 전송하는 방법으로서,
다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 CSI 전송을 요청하는 제어 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제어 정보에 기초하여 상기 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형을 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 CSI 전송 단계는 상기 제어 정보를 수신한 후 소정의 시간 이후에 수행되는, CSI 전송 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 CSI 전송을 요청하는 제어 정보는 물리하향링크제어채널(PDCCH)을 통하여 수신되는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형의 각각에 대한 상기 CSI 전송의 보고 주기 및 오프셋에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 CSI 전송 단계는 상기 보고 주기 및 오프셋에 따라서 정해지는 타이밍에 수행되는, CSI 전송 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 CSI 전송의 보고 주기 및 오프셋에 대한 정보는 상위 계층 시그널링을 통하여 수신되는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은 상위 계층 시그널링을 통하여 설정되거나, 또는 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은 미리 결정되는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은,
광대역 및 서브대역 협력멀티포인트(CoMP) CSI 보고 유형, 및 서브대역 CoMP CSI 보고 유형을 포함하는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은,
하나 이상의 협력 셀에 대한 CoMP CSI 보고 유형, 및 서빙 셀 및 상기 하나 이상의 협력 셀에 대한 CoMP CSI 보고 유형을 포함하는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형은,
제 1 셀 세트에 대한 CoMP CSI 보고 유형, 및 제 2 셀 세트에 대한 CoMP CSI 보고 유형을 포함하는, CSI 전송 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 셀 세트의 각각은,
상기 다중-셀 동작에 참여하는 서빙 셀 및 하나 이상의 협력 셀들 중 하나 이상의 셀로 구성되는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다중-셀은 동일 기지국 또는 복수개의 기지국에 속하는, CSI 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 상향링크 데이터 채널은 물리상향링크공유채널(PUSCH)인, CSI 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 기지국이 채널상태정보(CSI)를 수신하는 방법으로서,
다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하는 단계; 및
상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는, CSI 수신 방법.
무선 통신 시스템에서 채널상태정보(CSI)를 전송하는 단말로서,
기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고;
상기 프로세서는,
다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하고;
상기 전송 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 기지국으로 전송하도록 구성되는, CSI 전송 단말.
무선 통신 시스템에서 채널상태정보(CSI)를 수신하는 기지국으로서,
단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 수신 모듈;
상기 단말로 하향링크 신호를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하고;
상기 프로세서는,
다중-셀 동작에 이용되는 CSI에 대한 하나 이상의 CSI 보고 유형을 결정하고;
상기 수신 모듈을 통하여, 상기 하나 이상의 CSI 보고 유형 중 하나의 CSI 보고 유형에 해당하는 CSI를 상향링크 데이터 채널을 통하여 상기 단말로부터 수신하도록 구성되는, CSI 수신 기지국.