KR20170065612A - 제어 신호를 송신하기 위한 가중된 집계 기반 방법 및 디바이스 - Google Patents

제어 신호를 송신하기 위한 가중된 집계 기반 방법 및 디바이스 Download PDF

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KR20170065612A
KR20170065612A KR1020177011834A KR20177011834A KR20170065612A KR 20170065612 A KR20170065612 A KR 20170065612A KR 1020177011834 A KR1020177011834 A KR 1020177011834A KR 20177011834 A KR20177011834 A KR 20177011834A KR 20170065612 A KR20170065612 A KR 20170065612A
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칭린 뤄
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알까뗄 루슨트
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Abstract

본 발명은 제어 신호를 송신하기 위한 가중된 집계 기반 방법 및 디바이스를 제공하는 것에 관한 것이다. 구체적으로, 방법은, 공통 제어 채널의 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터를 결정하는 단계; 및 집계 레벨 가중 벡터에 따라 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 종래 기술과 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공통 제어 채널의 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터가 결정되고, 제어 신호는 집계 레벨 가중 벡터에 따라 다수의 안테나 요소를 통해 송신됨으로써, 3D-MIMO 시스템에서 공통 제어 채널의 커버리지가 향상되고, 2D 평면 어레이의 도입으로 인한 3D MIMO 시스템에서의 커버리지 홀의 문제가 해결되고, 본 발명의 안테나 어레이 이득이 전체 EOD 스팬에 보다 균일하게 분포되고, 그 이득이 중요하게 된다.

Description

제어 신호를 송신하기 위한 가중된 집계 기반 방법 및 디바이스{WEIGHTED AGGREGATION-BASED METHOD AND DEVICE FOR TRANSMITTING CONTROL SIGNALS}
본 출원은 통신 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제어 신호를 송신하기 위한 가중된 집계(weighted aggregation) 기반의 기술에 관한 것이다.
도 1과 같은 종래의 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템은 종래의 MIMO의 일례를 제공하며, eNB(진화된 Node B)는 주로 지상에서 UE(User Equipment)를 서빙하도록 최적화된다. 수직 차원에서는, 동일한 협폭 빔(narrow beam)이 데이터와 제어 양쪽 모두에 적용된다. 이 수직 빔은 일반적으로 트래픽 흐름의 대부분을 갖는 지상에서 UE를 포인팅하는 것이다. 수평 차원에서는, 협폭 빔이 데이터에만 적용된다. 광폭 빔(wide beam)은 타겟 커버리지 영역에서 그 신뢰성을 보장하기 위해 제어에 적용된다. 그러나 도 2에 도시된 3D-MIMO의 예와 같은 3D-MIMO 시스템에서, eNB는 지상 및 높은 층 양쪽 모두에서 UE를 커버할 필요가 있다. 이러한 목표를 달성하기 위해, eNB는 상이한 수직 빔을 사용하여 상이한 층에서 UE를 서빙한다. PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 신뢰성 있는 디코딩을 보장하기 위해, 고정된 수직 협폭 빔을 사용하는 것은, 특히 높은 층에 있는 UE에 대해서는 위험할 수 있다. 그러므로, eNB는 PDCCH 송신을 위해 광폭 수직 빔을 구현할 필요가 있다. 이런 광폭 수직 빔은 수직 차원에서 협폭 수직 빔에 의해 야기된 PDCCH의 커버리지 홀(coverage hole)을 패치할 수 있다. 또한, 이것은, eNB가 PDCCH의 3D 커버리지 영역 내에 있는 한 임의의 UE로 데이터를 송신하기 위해 수직 협폭 빔을 조정할 수 있도록 각각의 eNB에 대해 합당한 3D 셀 커버리지를 생성한다. 그러나 3GPP RAN1 R1-142860, "FD-MIMO 시스템에서의 셀 연관"과 같은 3D-MIMO 시스템에서 제어 채널 송신을 위한 기존의 광폭 빔 패턴은 수직 차원에서 PDCCH 송신을 위한 커버리지 홀을 갖지 않는다. 그러나 문제는 단일 안테나 요소에 비해 10-요소 안테나 어레이 이득이 감소한다는 것이다. 커버리지 홀은 커버리지 범위를 줄이는 대가로 회피된다. 따라서, 소정의 성능 목표(예를 들어, 2D-MIMO 시스템의 것과 적어도 일치함)를 달성하기 위해 수직 차원에서 커버리지 홀을 피할 수 있을 뿐만 아니라 3D-MIMO 시스템에서 공통 제어 채널 커버리지를 향상시킬 수 있는 방식이 요구된다.
본 출원의 목적은 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 출원의 일 양태에 따르면, 기지국 종단에서, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은:
a. 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정하는 단계;
b. 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
본 출원의 다른 양태에 따르면, 사용자 장비 종단에서, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하는 것을 용이하게 하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은,
- 공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하는 단계 - 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신됨 - 를 포함하고;
이 방법은,
- 제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 기지국이 제공하며, 이 기지국은,
공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정하도록 구성된 벡터 결정 장치;
상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신하도록 구성된 송신 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하는 것을 용이하게 하기 위한 사용자 장비 종단이 제공되며, 이는,
공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하도록 구성된 제1 수신 장치 - 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신됨 - 를 포함하고;
사용자 장비는,
제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신하도록 구성된 제2 수신 장치를 더 포함한다.
본 출원의 또 다른 양태에 따르면, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 시스템이 제공되며, 이 시스템은 본 출원의 일 양태에 따른 상기 기지국 및 본 출원의 다른 양태에 따른 상기 사용자 장비를 포함한다.
종래 기술과 비교하여, 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터를 결정하고, 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신함으로써, 본 출원의 일 실시예는 3D-MIMO 시스템에서 공통 제어 채널 커버리지의 향상을 구현하고 2D 평면 어레이의 도입으로 인한 3D-MIMO에서의 커버리지 홀의 문제점을 해결한다; 게다가, 본 출원의 안테나 어레이 이득은 전체 EOD(elevation angle of departure) 스팬에 보다 균일하게 분포되고, 그 이득은 중요하다.
첨부 도면을 참조하여 비 제한적인 실시예의 상세한 설명을 판독하는 것을 통해, 본 개시내용의 다른 특징, 목적 및 장점이 더욱 명백해질 것이다:
도 1은 전통적인 MIMO의 일례의 개략도를 도시한다.
도 2는 3D-MIMO의 일례의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 출원의 일 양태에 따른 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 기지국의 디바이스 개략도를 도시한다.
도 4는 상이한 구성들 하에서 상이한 시나리오들("3D UMa" 및 "3D UMi")의 누적 분포 함수의 개략도를 도시한다.
도 5는 동일한 집계 레벨이지만 상이한 시간/주파수 도메인 반복에 대한 가중된 집계의 개략도를 도시한다.
도 6은 1/2 파장 분리를 갖는 상이한 수의 요소들의 안테나 어레이 이득 패턴의 개략도를 도시한다.
도 7은 본 출원의 해결책에 따라 PDCCH 포트 당 8개의 수직 안테나 요소(즉, N=8)를 갖는 안테나 어레이를 시뮬레이팅함으로써 도출된 이득 패턴의 개략도를 도시한다.
도 8은 본 출원의 다른 양태에 따라 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
첨부 도면들 내의 동일 또는 유사한 참조 번호들은 동일 또는 유사한 컴포넌트들을 나타낸다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 출원을 더욱 상세히 설명할 것이다.
도 3은 본 출원의 일 양태에 따른 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 기지국(1)의 디바이스 개략도를 도시하며, 기지국(1)은 벡터 결정 장치(11) 및 송신 장치(12)를 포함한다. 구체적으로, 벡터 결정 장치(11)는 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정하고; 송신 장치(12)는 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신한다. 여기서, 기지국(1)은 모바일 통신 시스템에서 고정 부분과 무선 부분을 접속하고 에어 무선 송신을 통해 이동국과 접속되는 디바이스를 지칭하며, Node B 기지국, eNB 기지국 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는, 기지국이 단지 예일 뿐이며, 본 출원에 적용 가능할 경우 다른 현존하는 또는 미래의 가능한 신흥 기지국이 또한 본 출원의 보호 범위 내에 포함되어야 하며, 참고로 본 명세서에 포함된다는 것을 이해해야 한다.
여기서, 본 출원을 더 잘 이해하기 위해서, 먼저, 3D-MIMO 시스템 커버리지 향상에 대한 요건에 대한 분석이 예시될 것이다:
3D-MIMO 하에서 PDCCH 채널에 대한 커버리지 향상을 식별하기 위해, 두 개의 시스템 레벨 시뮬레이션은 TR 36.973 표준에서 3GPP 3D-MIMO 채널 모델에 기초하여 UMa 시나리오((실내/실내) UE 밀도가 높은 도시 매크로 셀, 이하 "3D UMa"로 지칭됨) 및 UMi 시나리오((실내/실내) UE 밀도가 높은 도시 마이크로 셀, 이하, "3D UMi"라고 지칭됨)) 양쪽 모두에서 각각 수행된다. 하나는 포트 당 단일 안테나 요소를 갖는 구성 1(즉, 선형 어레이를 갖는 전통적인 2D-MIMO)을 위한 것이고, 다른 하나는 포트 당 10개의 요소를 갖는 구성 2(즉, 평면 어레이를 갖는 3D-MIMO)를 위한 것이다. 주어진 포트(예를 들어, 포트 0)에서 모든 UE의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratios)들을 측정함으로써, 도 4에 도시된 상이한 시나리오 및 상이한 구성의 CDF(cumulative distribution function)들이 도출되어, 대응하는 SINR들의 차를 나타낸다. 도 4로부터, 구성 1(선형 어레이를 갖는 종래의 2D-MIMO)의 포트 당 SINR은 구성 2(평면 어레이를 갖는 3D-MIMO)의 것보다 거의 항상 3dB 높다는 것을 알 수 있다. 이 관찰은 3D-MIMO 시스템의 공통 제어 채널이 비교 가능한 2D-MIMO 시스템의 공통 제어 채널보다 3dB 악화됨을 보여준다. 그 이유는, 2D-MIMO 시스템에서는 각 안테나 포트가 다수의 안테나 요소로 구성되지만 3D-MIMO 시스템에서는 각 포트가 하나의 요소로만 구성될 수 있으므로 더 적은 조합 이득을 갖기 때문이다.
현재의 LTE 사양에서, PDCCH 및 EPDCCH(향상된 PDCCH)에 대한 검색 공간
Figure pct00001
및
Figure pct00002
은 각각의 집계 레벨 L 및 서브프레임 K에 대한 제어 채널 후보들의 세트를 각각 정의한다. 각 후보에 속하는 CCE(Control Channel Element) 또는 ECCE(Enhanced Control Channel Element)는 3GPP TS 36.213에서 검색 공간 수학식에 의해 주어진다. L 및 K 외에도, RNTI(Radio Network Temporary Identifier) 및 EPDCCH 세트 인덱스 및 크기가 검색 공간 표현에 영향을 미친다.
3D-MIMO에서 제어 채널의 커버리지를 향상시키기 위해서는, 부대역/시간 윈도우 내에서, 예를 들어 수 개의 연속적인 RB/서브프레임 내에서 동일한 검색 공간에 의해 주어진 CCE/ECCE의 송신을 반복하는 것이 간단한 방법이다. 집계 레벨이 L이고, 시작 서브프레임이 k0이고, 반복 시간 윈도우가 서브프레임 kend까지 최대 K 개의 서브프레임을 연장한다고 가정한다. 향상된 커버리지 UE들에 대한 제어 채널 후보들 간의 충돌을 피하기 위해, 반복 부대역/시간 윈도우 내의 모든 집계된 CCE/ECCE는 동일한 검색 공간을 공유할 수 있는 데, 즉,
Figure pct00003
에 대해
Figure pct00004
및
Figure pct00005
, 여기서 A는 (종래의 집계 레벨 L에 의해 주어진) 주파수 도메인과 (시간 도메인 반복 인자 K에 의해 주어진) 시간 도메인 양쪽 모두에서의 전체 집계 레벨이다. 그래서, UE는 가중된 집계 부대역/시간 윈도우 내의 모든 집계된 CCE/ECCE 리소스 블록에서 동일한 후보 m을 모니터링한다.
커버리지 향상 목표에 도달하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 소정 UE는 각각의 서브프레임의 후보 m에서의 집계 레벨이 K 개의 서브프레임을 통해 합산되는 경우 총 CCE 또는 ECCE 집계 레벨 A를 요구한다. 모든 서브프레임에서 집계 레벨 L에 대해서는, 관계
Figure pct00006
가 성립한다. 도 5에서, 동일한 집계 레벨이지만 상이한 시간/주파수 도메인 반복에 대한 가중된 집계, 및 상이한 컬러는 상이한 가중치를 나타낸다. eNB는 3가지 파라미터 중 2개를 결정하고 성능 목표에 따라 다른 파라미터를 결정할 수 있다.
각각의 안테나 포트가 다수의 수직 안테나 요소로 구성될 수 있는 3D-MIMO 안테나 어레이의 특성을 고려한다. 예를 들어, 적어도 2D-MIMO 시스템의 성능 목표와 일치시키기 위한 성능 목표를 달성하고 수직 차원 커버리지 홀을 회피하기 위한 3D-MIMO 공통 제어 채널의 커버리지를 향상시키기 위해, 본 출원의 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 기지국(1)은 도 3을 참조하여 예시될 것이다:
구체적으로, 벡터 결정 장치(11)는 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정한다.
여기서, 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터는 각각의 집계 레벨이 대응하는 집계 레벨 가중 벡터를 갖는 것을 의미하며; 상이한 집계 레벨의 집계 가중 벡터는 수학식 1에 의해 균일하게 표현될 수 있다:
Figure pct00007
여기서, N은 PDCCH 또는 ePDCCH 포트 당 안테나 요소의 수이고,
Figure pct00008
는 집계 레벨이고,
Figure pct00009
는 집계 레벨
Figure pct00010
에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터이다.
여기서, 집계 레벨 가중 벡터는 3D-MIMO 시나리오의 DFT(Discrete Fourier Transformation) 벡터 또는 다운틸트 각도 벡터일 수 있다.
집계 레벨 가중 벡터 내의 모든 가중 컴포넌트에 대해서는, 벡터 결정 장치(11)가 다음의 수학식 2를 통해 결정할 수 있다:
Figure pct00011
여기서,
Figure pct00012
는 다수의 안테나 요소에서 n번째 안테나 요소와
Figure pct00013
번째 집계 레벨에 대한 가중 컴포넌트이고, d는 안테나 요소 분리이고, N은 다수의 안테나 요소들 내의 안테나 요소들의 수이고, n은 다수의 안테나 요소 내의 n번째 안테나 요소이고, λ는 상기 제어 신호를 송신하기 위해 채택된 파장이고,
Figure pct00014
는
Figure pct00015
번째 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도이다.
또한, 벡터 결정 장치(11)는 집계 레벨
Figure pct00016
에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터
Figure pct00017
를 획득할 수 있다. 예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서, PDCCH 포트에 대응하는 안테나 어레이는 4개의 안테나 요소(즉, N=4)를 포함하고, 시스템 내의 기지국(1)은 집계 레벨 1 및 집계 레벨 2를 채택한다고 가정한다. 그 후, 수학식 2에 따르면, 집계 레벨 L=1의 경우, 4개의 가중 컴포넌트(
Figure pct00018
,
Figure pct00019
,
Figure pct00020
,
Figure pct00021
)가 획득될 수 있다. 그에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00022
이고; 유사하게, 집계 레벨 L=2에 대해서는, 벡터 결정 장치(11)가 또한 수학식 2에 따라 대응하는 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00023
를 획득할 수 있다; 그에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00024
이다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 상기 집계 레벨 가중 벡터들 각각에서 모든 가중 컴포넌트를 결정하는 상기 방식은 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
여기서는, 검색 공간
Figure pct00025
또는
Figure pct00026
에서 채널 제어 정보의 가중된 집계의 조인트 블라인드 검출 성능이 최적화될 수 있도록 집계 레벨 가중 벡터를 선택할 수 있다.
검색 공간
Figure pct00027
또는
Figure pct00028
내의 CCE/ECCE의 가중된 집계에 대해서는, 가중 벡터 세트
Figure pct00029
를 다음의 수학식 3과 같이 되도록 결정한다.
Figure pct00030
N 개의 수직 안테나 요소로 구성된 포트에 대해서는, n번째 안테나 요소 및
Figure pct00031
번째 집계에 대한 가중치가 상기 수학식 1에 표현된 바와 같이, 이 집계에 대해 할당된 주어진 다운틸트 각도로부터 도출될 수 있다.
수학식 3에서, 모든 가중된 신호의 결합된 전력은 임의의 개별 가중된 신호의 전력보다 높아야 한다, 즉
Figure pct00032
. 달리 말하자면, 제어 채널의 조인트 검출 성능을 향상시키기 위해서, 본 발명은 UE가 부스트된 전력을 갖는 제어 신호의 적어도 하나의 버전을 항상 수신할 수 있도록
Figure pct00033
에서 개별 벡터를 결정할 수 있다. 반면에, 가중된 집계 신호들 중 어느 하나가 부스팅된 전력을 갖는다면, 가중된 집계 방식은 종래의 집계/반복 방식보다 성능이 우수할 것이다.
TR36.873에서 3GPP 3D-MIMO 채널 모델(UMa 및 UMi 시나리오) 내의 UE 드롭핑 모델을 고려하면, EOD는 UMi에 대해서는 (70-120) 도, UMa에 대해서는 (90-120) 도의 범위 내에 있다. 따라서, EOD 스팬은 UMi 시나리오에 대해서는 50도, UMa 시나리오에 대해서는 30도이다. 도 6은 1/2 파장 분리를 갖는 2, 4, 8개의 안테나 요소를 각각 갖는 어레이의 빔 이득 패턴을 도시한다. 도 6에서 알 수 있듯이, 도 6의 3dB 이득에서 3dB 커버리지 이득에 도달하기 위해서, 2개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 빔 이득은 0dB 미만이고, 4개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 3dB 빔 이득에 대응하는 각도 범위는 (-18도 ~ +18도)이며, 반면에 8개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 3dB 빔 이득에 대응하는 각도 범위는 (-11도 ~ +11도)이다. 따라서, 도 6의 3dB 이득에 대해서는, 최대 각도 커버리지 범위가 2, 4, 8개의 안테나 요소(AE)들을 갖는 어레이에 대해 각각 0, 36, 22도이다.
다음으로, 송신 장치(12)는 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신한다. 예를 들어, 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 전송하기 위해, 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 제어 신호에 각각 적용한다, 즉 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 제어 신호에 대응하는 벡터에 각각 곱한다.
검색 공간
Figure pct00034
또는
Figure pct00035
내의 집계된 CCE/ECCE에 대해, 각각의 집계된 제어 신호들의 신호
Figure pct00036
에 수학식 1의 가중 벡터
Figure pct00037
를 적용하여(여기서
Figure pct00038
는 PDCCH 또는 ePDCCH 송신 포트의 다수의 안테나로부터 전송된 검색 공간들에 의해 주어진 CCE들 또는 ECCE들 내의 제어 신호들을 지칭함), 제어 신호가 PDCCH 또는 ePDCCH 포트의 다수의 안테나를 통해 송신되게 한다.
기지국(1)의 각각의 장치는 서로 간에 일정하게 동작한다. 특히, 벡터 결정 장치(11)는 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 일정하게 결정하고; 송신 장치(12)는 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 일정하게 송신한다. 여기서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게, "일정하게"는 기지국(1)의 각각의 장치가 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 일정하게 결정하고, 기지국이 비교적 긴 시간 내에서 다운링크 제어 시그널링의 송신을 정지할 때까지 서로 간에 제어 신호를 일정하게 송신한다는 것을 지칭함을 이해해야 한다.
바람직하게, 기지국(1)은 다운틸트 각도 결정 장치(도시되지 않음)를 더 포함한다. 구체적으로, 다운틸트 각도 결정 장치는 목표 각도 커버리지 범위 및 집계 레벨 적용 정보에 기초하여 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정한다. 여기서, 집계 레벨 적용 정보는 시스템에 의해 채택된 집계 레벨의 수를 지칭하는 데, 예를 들어 4개의 집계 레벨을 채택하거나 2개의 집계 레벨을 채택하는 등등이다. 여기서, 목표 각도 커버리지 범위는 커버될 필요가 있는 각도, 예를 들어 커버될 필요가 있는 수직 각도를 지칭한다.
예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서는, 4개의 집계 레벨, 예를 들어 L1, L2, L3 및 L4가 존재한다고 가정한다; 커버될 필요가 있는 수직 각도는 80-120도이며, 전체적으로는 40도의 스팬 내에 있다; 그 후 다운틸트 각도 결정 장치는 각각의 집계 레벨에 40도를 평균적으로 할당할 수 있는 데, 즉 각각의 집계 레벨은 10도 스팬을 커버할 수 있으므로, 집계 레벨 L1, L2, L3, L4에 대응하는 다운틸트 각도가 각각 85, 95, 105, 115인 것을 획득하거나; 또는 다운틸트 각도 결정 장치는 미리 결정된 방식으로 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정할 수도 있는 데, 예를 들어 집계 레벨 L1 및 L2가 5도 스팬을 커버할 필요가 있고, 반면에 L3 및 L4가 15도 스팬을 커버할 필요가 있다고 미리 결정된다고 가정한다; 그 후, 다운틸트 각도 결정 장치는 집계 레벨 L1, L2, L3, L4에 대응하는 다운 틸트 각도가 각각 82.5, 87.5, 97.5 및 112.5인 것을 획득할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정하는 상기 방식이 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
더욱 바람직하게, 기지국(1)은 또한 기본 결정 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 구체적으로, 기본 결정 장치는 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수 및 상기 요구된 각도 커버리지 범위에 기초하여 대응하는 기본 집계 레벨을 결정한다. 여기서, 기본 집계 레벨은 요구되는 각도 커버리지 범위의 집계의 최소 수를 지칭한다.
검색 공간
Figure pct00039
또는
Figure pct00040
내의 CCE/ECCE의 가중된 집계에 대하여, 제어 채널 커버리지 이득 목표를 달성하기 위해서는, 요구되는 각도 커버리지 범위의 집계의 최소 수, 즉 기본 집계 레벨(
Figure pct00041
)이 PDCCH 또는 EPDCCH 포트 당 안테나 요소들의 수(N), 안테나 어레이 패턴에 관하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 안테나 어레이 패턴 및 3GPP 3D-MIMO UE 드롭핑 모델에 따르면, 기본 결정 장치는 다음과 같이 추론할 수 있다:
1) UMi 시나리오에서, 안테나 요소들의 수 N = 4이고, 대응하는 최대 각도 커버리지 범위가 36도이고, UMi 시나리오의 EOD 스팬이 50도인 경우,
Figure pct00042
= 2가 되고; 유사하게, N=8인 경우
Figure pct00043
=3이 되며;
2) UMa 시나리오에서, N=4인 경우
Figure pct00044
=1이 되고, N=8인 경우
Figure pct00045
=2이 된다.
Figure pct00046
보다 큰 K 값은 실제로 사용될 수 있고, 더 많은 CCE/ECCE 리소스 점유를 대가로 더 큰 커버리지 이득을 가져올 것이다. PDCCH 또는 ePDCCH 포트 당 안테나 요소의 수(N)는 미리 정의된 시스템 파라미터이다.
바람직한 실시예(도 3 참조)에서, 기지국(1)은 전송 장치(도시되지 않음)를 더 포함한다; 사용자 장비(2)는 제1 수신 장치(도시되지 않음) 및 제2 수신 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 구체적으로, 기지국(1)의 송신 장치(12)는 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 제어 신호를 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 사용자 장비로 전송하고; 이에 대응하여, 사용자 장비(2)의 제1 수신 장치는 공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하고, 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신된다; 기지국(1)의 전송 장치는 DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 전송하고; 이에 대응하여, 사용자 장비(2)의 제2 수신 장치는 제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신한다.
여기서, 사용자 장비(2)는 네트워크로부터 또는 네트워크로의 무선 송신을 종료하며 무선 송신을 위해 단말 디바이스의 능력에 적응하는 모바일 통신 디바이스 내의 부분, 즉 사용자가 모바일 네트워크에 액세스하기 위한 디바이스를 지칭한다. 사용자 장비(2)는 키보드, 터치 패널 또는 음향 제어 디바이스를 통해 사용자와 인간-머신 상호 작용을 수행할 수 있고, 모바일 네트워크와 기지국 사이에서 신호의 상호 송신 및 수신을 통해 모바일 통신 신호를 송신할 수 있는 임의의 전자 제품(예를 들어, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, PDA, 차량용 컴퓨터 등)을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 여기서, 모바일 네트워크는 GSM, 3G, LTE, Wi-Fi, WiMax, WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, HSPA, LTD 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 사용자 장비가 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
구체적으로, 기지국(1)의 송신 장치(12)는 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 대응하는 사용자 장비에 전송한다.
예를 들어, 검색 공간
Figure pct00047
또는
Figure pct00048
내의 집계된 CCE/ECCE에 대해, 송신 장치(12)는 수학식 1에서의 가중 벡터
Figure pct00049
를 각각의 집계된 제어 신호의 신호
Figure pct00050
에 적용하여(여기서
Figure pct00051
는 PDCCH 또는 ePDCCH 송신 포트의 다수의 안테나로부터 전송되는 검색 공간에 의해 주어진 CCE 또는 ECCE 내의 제어 신호를 말함), 제어 신호가 PDCCH 또는 ePDCCH 포트의 다수의 안테나를 통해 송신되게 한다.
이에 대응하여, 사용자 장비(2)의 제1 수신 장치는 공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하고, 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신된다.
기지국(1)의 송신 장치는 DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 전송한다. 예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서, PDCCH 포트에 대응하는 안테나 어레이가 4개의 안테나 요소(즉, N=4)를 포함하고, 시스템 내의 기지국(1)에 의해 사용되는 2개의 집계 레벨이 각각 1 및 2라고 가정하면; 수학식 2에 따라, 집계 레벨 L=1에 대해, 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00052
가 획득될 수 있고; 이에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00053
이 되고; 유사하게, 집계 레벨 L=2에 대해, 벡터 결정 장치(11)는 수학식 2에 따라 대응하는 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00054
를 획득할 수 있고; 이에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00055
이 되고; 그 후, 전송 장치는
Figure pct00056
및
Figure pct00057
양쪽 모두를 사용자 장비(2)에 전송한다.
이에 대응하여, 사용자 장비(2)의 제2 수신 장치는 제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신한다. 예를 들어, 위의 예를 계속 참조하면, 사용자 장비(2)의 제2 수신 장치는 기지국(1)에 의해 전송된 집계 레벨 가중 벡터
Figure pct00058
및
Figure pct00059
를 수신하고; 제2 수신 장치는 집계 레벨에 대응하는 CCE/ECCE에서 내의 공간 검색을 먼저 수행하기 위해, 즉
Figure pct00060
에 대응하는 집계 레벨 1 및
Figure pct00061
에 대응하는 집계 레벨 2에서 공간 검색을 먼저 수행하기 위해 집계 가중 벡터에 기초하여 각각의 집계 레벨을 결정할 수 있으므로, 블라인드 검출 프로세스를 용이하게 할 수 있다.
여기서, 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 실시예에서, 기지국(1)의 전송 장치 및 송신 장치(12)가 직렬 또는 병렬로 수행할 수 있고; 송신 장치(12) 및 전송 장치가 함께 통합될 수 있거나 상호 독립적인 장치일 수 있음을 이해해야 한다.
여기서, 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 실시예에서, 사용자 장비(2)의 제1 수신 장치 및 제2 수신 장치가 직렬 또는 병렬로 수행할 수 있고; 제1 수신 장치 및 제2 수신 장치가 함께 통합될 수 있거나 상호 독립적인 장치일 수 있음을 이해해야 한다.
도 7은 본 출원의 해결책에 따라 PDCCH 포트 당 8개의 수직 안테나 요소(즉, N=8)를 갖는 안테나 어레이를 시뮬레이팅함으로써 도출된 이득 패턴의 개략도를 도시한다. 도 7로부터, 50도의 EOD 스팬이 필요하고(3D UMi 시나리오의 경우) 커버리지 홀이 허용되지 않는 경우(모든 UE는 3dB 빔폭 내에 있음), 본 출원의 A=3의 최소 집계 인자(즉, 도 7의 시나리오 4(가중된 집계 A=3))을 갖는 가중된 집계 방식이 채택될 수 있음을 알 수 있다. 바람직하게는, 본 출원의 A=4의 최소 집계 인자(즉, 도 7의 시나리오 3(가중 집계 A=4))를 갖는 가중된 집계 방법이 채택될 수 있다. 어느 경우든, 한편, 보통의 단순 집계 A=4(즉, 도 7의 시나리오 2(전통적인 단일 집계))와 비교하여, 본 출원의 안테나 어레이 이득은 전체 EOD 스팬에 보다 균일하게 분포된다. 반면에 비-집계(즉, 도 7의 시나리오 1(비-집계))와 단일 안테나 요소(즉, 도 7의 시나리오 5(단일 안테나 요소)) 양쪽 모두와 관련된 이득은 여전히 중요하다.
또한, 도 8은 본 출원의 다른 양태에 따라 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하는 방법의 흐름도를 도시한다.
여기서, 방법은 단계 S1 및 단계 S2를 포함한다. 구체적으로, 단계 S1에서, 기지국(1)은 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정하고; 단계 S2에서, 기지국(1)은 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신한다. 여기서, 기지국(1)은 모바일 통신 시스템에서 고정 부분과 무선 부분을 접속하고 에어 무선 송신을 통해 이동국과 접속되는 디바이스를 지칭하며, Node B 기지국, eNB 기지국 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는, 기지국이 단지 예일 뿐이며, 본 출원에 적용 가능할 경우 다른 현존하는 또는 미래의 가능한 신흥 기지국이 또한 본 출원의 보호 범위 내에 포함되어야 하며, 참고로 본 명세서에 포함된다는 것을 이해해야 한다.
여기서, 본 출원을 더 잘 이해하기 위해서, 먼저, 3D-MIMO 시스템 커버리지 향상에 대한 요건에 대한 분석이 예시될 것이다:
3D-MIMO 하에서 PDCCH 채널에 대한 커버리지 향상을 식별하기 위해, 두 개의 시스템 레벨 시뮬레이션은 TR 36.973 표준에서 3GPP 3D-MIMO 채널 모델에 기초하여 UMa 시나리오((실내/실내) UE 밀도가 높은 도시 매크로 셀, 이하 "3D UMa"로 지칭됨) 및 UMi 시나리오((실내/실내) UE 밀도가 높은 도시 마이크로 셀, 이하, "3D UMi"라고 지칭됨)) 양쪽 모두에서 각각 수행된다. 하나는 포트 당 단일 안테나 요소를 갖는 구성 1(즉, 선형 어레이를 갖는 전통적인 2D-MIMO)을 위한 것이고, 다른 하나는 포트 당 10개의 요소를 갖는 구성 2(즉, 평면 어레이를 갖는 3D-MIMO)를 위한 것이다. 주어진 포트(예를 들어, 포트 0)에서 모든 UE의 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)들을 측정함으로써, 도 4에 도시된 상이한 시나리오 및 상이한 구성의 CDF(cumulative distribution function)들이 도출되어, 대응하는 SINR들의 차를 나타낸다. 도 4로부터, 구성 1(선형 어레이를 갖는 종래의 2D-MIMO)의 포트 당 SINR은 구성 2(평면 어레이를 갖는 3D-MIMO)의 것보다 거의 항상 3dB 높다는 것을 알 수 있다. 이 관찰은 3D-MIMO 시스템의 공통 제어 채널이 비교 가능한 2D-MIMO 시스템의 공통 제어 채널보다 3dB 악화됨을 보여준다. 그 이유는, 2D-MIMO 시스템에서는 각 안테나 포트는 다수의 안테나 요소로 구성되지만 3D-MIMO 시스템에서는 각 포트가 하나의 요소로만 구성될 수 있으므로 더 적은 조합 이득을 갖기 때문이다.
현재의 LTE 사양에서, PDCCH 및 EPDCCH(향상된 PDCCH)에 대한 검색 공간
Figure pct00062
및
Figure pct00063
은 각각의 집계 레벨 L 및 서브프레임 K에 대한 제어 채널 후보들의 세트를 각각 정의한다. 각 후보에 속하는 CCE(Control Channel Element) 또는 ECCE(Enhanced Control Channel Element)는 3GPP TS 36.213에서 검색 공간 수학식에 의해 주어진다. L 및 K 외에도, RNTI(Radio Network Temporary Identifier) 및 EPDCCH 세트 인덱스 및 크기가 검색 공간 표현에 영향을 미친다.
3D-MIMO에서 제어 채널의 커버리지를 향상시키기 위해서는, 부대역/시간 윈도우 내에서, 예를 들어 수 개의 연속적인 RB/서브프레임 내에서 동일한 검색 공간에 의해 주어진 CCE/ECCE의 송신을 반복하는 것이 간단한 방법이다. 집계 레벨이 L이고, 시작 서브프레임이 k0이고, 반복 시간 윈도우가 서브프레임 kend까지 최대 K 개의 서브프레임을 연장한다고 가정한다. 향상된 커버리지 UE들에 대한 제어 채널 후보들 간의 충돌을 피하기 위해, 반복 부대역/시간 윈도우 내의 모든 집계된 CCE/ECCE는 동일한 검색 공간을 공유할 수 있는 데, 즉,
Figure pct00064
에 대해
Figure pct00065
및
Figure pct00066
, 여기서 A는 (종래의 집계 레벨 L에 의해 주어진) 주파수 도메인과 (시간 도메인 반복 인자 K에 의해 주어진) 시간 도메인 양쪽 모두에서의 전체 집계 레벨이다. 그래서, UE는 가중된 집계 부대역/시간 윈도우 내의 모든 집계된 CCE/ECCE 리소스 블록에서 동일한 후보 m을 모니터링한다.
커버리지 향상 목표에 도달하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 소정 UE는 각각의 서브프레임의 후보 m에서의 집계 레벨이 K 개의 서브프레임을 통해 합산되는 경우 총 CCE 또는 ECCE 집계 레벨 A를 요구한다. 모든 서브프레임에서 집계 레벨 L에 대해서는, 관계
Figure pct00067
가 성립한다. 도 5에서, 동일한 집계 레벨이지만 상이한 시간/주파수 도메인 반복에 대한 가중된 집계, 및 상이한 컬러는 상이한 가중치를 나타낸다. eNB는 3가지 파라미터 중 2개를 결정하고 성능 목표에 따라 다른 파라미터를 결정할 수 있다.
각각의 안테나 포트가 다수의 수직 안테나 요소로 구성될 수 있는 3D-MIMO 안테나 어레이의 특성을 고려한다. 예를 들어, 적어도 2D-MIMO 시스템의 성능 목표와 일치시키기 위한 성능 목표를 달성하고 수직 차원 커버리지 홀을 회피하기 위한 3D-MIMO 공통 제어 채널의 커버리지를 향상시키기 위해, 본 출원의 가중된 집계에 기초하여 제어 신호를 송신하기 위한 기지국(1)은 도 8을 참조하여 예시될 것이다:
구체적으로, 단계 S1에서, 기지국(1)은 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 결정한다.
여기서, 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터는 각각의 집계 레벨이 대응하는 집계 레벨 가중 벡터를 갖는 것을 의미하며; 상이한 집계 레벨의 집계 가중 벡터는 수학식 4에 의해 균일하게 표현될 수 있다:
Figure pct00068
여기서, N은 PDCCH 또는 ePDCCH 포트 당 안테나 요소의 수이고,
Figure pct00069
는 집계 레벨이고,
Figure pct00070
는 집계 레벨
Figure pct00071
에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터이다.
여기서, 집계 레벨 가중 벡터는 3D-MIMO 시나리오의 DFT(Discrete Fourier Transform) 벡터 또는 다운틸트 각도 벡터일 수 있다.
집계 레벨 가중 벡터 내의 모든 가중 컴포넌트에 대해서는, 단계 S1에서 기지국(1)이 다음의 수학식 5를 통해 결정할 수 있다:
Figure pct00072
여기서,
Figure pct00073
는 다수의 안테나 요소에서 n번째 안테나 요소와
Figure pct00074
번째 집계 레벨에 대한 가중 컴포넌트이고, d는 안테나 요소 분리이고, N은 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수이고, n은 다수의 안테나 요소 내의 n번째 안테나 요소이고, λ는 상기 제어 신호를 송신하기 위해 채택된 파장이고,
Figure pct00075
는
Figure pct00076
번째 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도이다.
또한, 단계 S1에서, 기지국(1)은 집계 레벨
Figure pct00077
에 대응하는 집계 레벨 가중 벡터 를 획득할 수 있다. 예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서는, PDCCH 포트에 대응하는 안테나 어레이가 4개의 안테나 요소(즉, N=4)를 포함하고, 시스템 내의 기지국(1)이 집계 레벨 1 및 집계 레벨 2를 채택한다고 가정한다. 그 후, 수학식 5에 따라, 집계 레벨 L=1인 경우, 4개의 가중 컴포넌트(
Figure pct00079
,
Figure pct00080
,
Figure pct00081
,
Figure pct00082
)가 획득될 수 있다. 그에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00083
이다; 유사하게, 집계 레벨 L = 2에 대해서는, 단계 S1에서, 기지국(1)이 또한 수학식 5에 따라 대응하는 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00084
를 획득할 수 있다; 그에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00085
이다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 상기 집계 레벨 가중 벡터들 각각에서 모든 가중 컴포넌트를 결정하는 상기 방식은 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
여기서는, 검색 공간
Figure pct00086
또는
Figure pct00087
에서 채널 제어 정보의 가중된 집계의 조인트 블라인드 검출 성능이 최적화될 수 있도록 집계 레벨 가중 벡터를 선택할 수 있다.
검색 공간
Figure pct00088
또는
Figure pct00089
내의 CCE/ECCE의 가중된 집계에 대해서는, 가중 벡터 세트
Figure pct00090
를 다음의 수학식 6과 같이 되도록 결정한다.
Figure pct00091
N 개의 수직 안테나 요소로 구성된 포트에 대해서는, n번째 안테나 요소 및
Figure pct00092
번째 집계에 대한 가중치가 상기 수학식 4에 표현된 바와 같이, 이 집계에 대해 할당된 주어진 다운틸트 각도로부터 도출될 수 있다.
수학식 6에서, 모든 가중된 신호의 결합된 전력은 임의의 개별 가중된 신호의 전력보다 높아야 한다, 즉
Figure pct00093
. 달리 말하자면, 제어 채널의 조인트 검출 성능을 향상시키기 위해서, 본 발명은 UE가 부스트된 전력을 갖는 제어 신호의 적어도 하나의 버전을 항상 수신할 수 있도록
Figure pct00094
에서 개별 벡터를 결정할 수 있다. 반면에, 가중된 집계 신호들 중 어느 하나가 부스팅된 전력을 갖는다면, 가중된 집계 방식은 종래의 집계/반복 방식보다 성능이 우수할 것이다.
TR36.873에서 3GPP 3D-MIMO 채널 모델(UMa 및 UMi 시나리오) 내의 UE 드롭핑 모델을 고려하면, EOD는 UMi에 대해서는 (70-120)도, UMa에 대해서는 (90-120) 도의 범위 내에 있다. 따라서, EOD 스팬은 UMi 시나리오에 대해서는 50도, UMa 시나리오에 대해서는 30도이다. 도 6은 1/2 파장 분리를 갖는 2, 4, 8개의 안테나 요소를 각각 갖는 어레이의 빔 이득 패턴을 도시한다. 도 6에서 알 수 있듯이, 도 6의 3dB 이득에서 3dB 커버리지 이득에 도달하기 위해서, 2개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 빔 이득은 0dB 미만이고, 4개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 3dB 빔 이득에 대응하는 각도 범위는 (-18도 ~ +18도)이며, 반면에 8개의 안테나 요소를 갖는 안테나 어레이에 대한 3dB 빔 이득에 대응하는 각도 범위는 (-11도 ~ +11도)이다. 따라서, 도 6의 3dB 이득에 대해서는, 최대 각도 커버리지 범위가 2, 4, 8개의 안테나 요소(AE)들을 갖는 어레이에 대해 각각 0, 36, 22도이다.
다음으로, 단계 S2에서, 기지국(1)은 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 송신한다. 예를 들어, 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 전송하기 위해, 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 제어 신호에 각각 적용한다, 즉 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 제어 신호에 대응하는 벡터에 각각 곱한다.
검색 공간
Figure pct00095
또는
Figure pct00096
내의 집계된 CCE/ECCE에 대해서는, 각각의 집계된 제어 신호들의 신호
Figure pct00097
에 수학식 4의 가중 벡터
Figure pct00098
를 적용하여(여기서
Figure pct00099
는 PDCCH 또는 ePDCCH 송신 포트의 다수의 안테나로부터 전송된 검색 공간들에 의해 주어진 CCE들 또는 ECCE들 내의 제어 신호들을 지칭함), 제어 신호가 PDCCH 또는 ePDCCH 포트의 다수의 안테나를 통해 전송되게 한다.
기지국(1)의 각각의 단계는 서로 간에 일정하게 동작한다. 특히, 단계 S1에서, 기지국(1)은 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 제어 신호에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 일정하게 결정하고; 단계 S2에서, 기지국(1)은 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 일정하게 송신한다. 여기서, 본 기술분야의 통상의 기술자에게, "일정하게"는 기지국(1)의 각각의 단계가 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 일정하게 결정하고, 기지국이 비교적 긴 시간 내에서 다운링크 제어 시그널링의 송신을 정지할 때까지 서로 간에 제어 신호를 일정하게 송신한다는 것을 지칭함을 이해해야 한다.
바람직하게, 방법은 단계 S3(도시되지 않음)을 더 포함한다. 구체적으로, 단계 S3에서, 기지국(1)은 목표 각도 커버리지 범위 및 집계 레벨 적용 정보에 기초하여 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정한다. 여기서, 집계 레벨 적용 정보는 시스템에 의해 채택된 집계 레벨의 수를 지칭하는 데, 예를 들어 4개의 집계 레벨을 채택하거나 2개의 집계 레벨을 채택하는 등등이다. 여기서, 목표 각도 커버리지 범위는 커버될 필요가 있는 각도, 예를 들어 커버될 필요가 있는 수직 각도를 지칭한다.
예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서는, 4개의 집계 레벨, 예를 들어 L1, L2, L3 및 L4가 존재한다고 가정한다; 커버될 필요가 있는 수직 각도는 80-120도이며, 전체적으로는 40도의 스팬 내에 있다; 그 후 단계 S3에서, 기지국(1)은 각각의 집계 레벨에 40도를 평균적으로 할당할 수 있는 데, 즉 각각의 집계 레벨은 10도 스팬을 커버할 수 있으므로, 집계 레벨 L1, L2, L3, L4에 대응하는 다운틸트 각도가 각각 85, 95, 105, 115인 것을 획득하거나; 또는 단계 S3에서, 기지국(1)은 미리 결정된 방식에서 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정할 수도 있는 데, 예를 들어, 집계 레벨 L1 및 L2가 5도 스팬을 커버할 필요가 있고, 반면에 L3 및 L4가 15도 스팬을 커버할 필요가 있다고 미리 결정된다고 가정한다; 그 후, 단계 S3에서, 기지국(1)은 집계 레벨 L1, L2, L3, L4에 대응하는 다운 틸트 각도가 각각 82.5, 87.5, 97.5 및 112.5인 것을 획득할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자는 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정하는 상기 방식이 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
더욱 바람직하게, 방법은 또한 단계 S4(도시되지 않음)를 포함한다. 구체적으로, 단계 S4에서, 기지국(1)은 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수 및 상기 요구된 각도 커버리지 범위에 기초하여 대응하는 기본 집계 레벨을 결정한다. 여기서, 기본 집계 레벨은 요구되는 각도 커버리지 범위의 집계의 최소 수를 지칭한다.
검색 공간
Figure pct00100
또는
Figure pct00101
내의 CCE/ECCE의 가중된 집계에 대하여, 제어 채널 커버리지 이득 목표를 달성하기 위해서는, 요구되는 각도 커버리지 범위의 집계의 최소 수, 즉 기본 집계 레벨(
Figure pct00102
)이 PDCCH 또는 EPDCCH 포트 당 안테나 요소들의 수(N), 안테나 어레이 패턴에 관하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 안테나 어레이 패턴 및 3GPP 3D-MIMO UE 드롭핑 모델에 따르면, 단계 S4에서, 기지국(1)은 다음과 같이 추론할 수 있다:
1) UMi 시나리오에서, 안테나 요소들의 수 N = 4이고, 대응하는 최대 각도 커버리지 범위가 36도이고, UMi 시나리오의 EOD 스팬이 50도인 경우,
Figure pct00103
=2가 되고; 유사하게, N=8인 경우,
Figure pct00104
=3이며;
2) UMa 시나리오에서, N=4인 경우
Figure pct00105
=1이 되고, N=8인 경우
Figure pct00106
=2이 된다.
Figure pct00107
보다 큰 K 값은 실제로 사용될 수 있고, 더 많은 CCE/ECCE 리소스 점유를 대가로 더 큰 커버리지 이득을 가져올 것이다. PDCCH 또는 ePDCCH 포트 당 안테나 요소의 수(N)는 미리 정의된 시스템 파라미터이다.
바람직한 실시예(도 8 참조)에서, 방법은 단계 S5(도시되지 않음)를 더 포함한다. 구체적으로, 단계 S2에서, 기지국(1)은 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 제어 신호를 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 사용자 장비로 전송하고; 이에 대응하여, 사용자 장비(2)는 공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하고, 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신된다; 단계 S5에서, 기지국(1)은 DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 전송하고; 이에 대응하여, 사용자 장비(2)는 제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신한다.
여기서, 사용자 장비(2)는 네트워크로부터 또는 네트워크로의 무선 송신을 종료하며 무선 송신을 위해 단말 디바이스의 능력에 적응하는 모바일 통신 디바이스 내의 부분, 즉 사용자가 모바일 네트워크에 액세스하기 위한 디바이스를 지칭한다. 사용자 장비(2)는 키보드, 터치 패널 또는 음향 제어 디바이스를 통해 사용자와 인간-머신 상호 작용을 수행할 수 있고, 모바일 네트워크와 기지국 사이에서 신호의 상호 송신 및 수신을 통해 모바일 통신 신호를 송신할 수 있는 임의의 전자 제품(예를 들어, 태블릿 컴퓨터, 스마트 폰, PDA, 차량용 컴퓨터 등)을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 여기서, 모바일 네트워크는 GSM, 3G, LTE, Wi-Fi, WiMax, WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA, HSPA, LTD 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 사용자 장비가 단지 예일 뿐이고, 또는 나중에 나올 수 있는 것들도 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 하고 본 출원에 적용 가능한 경우 여기에 인용 방식으로 포함되어야 함을 이해해야 한다.
구체적으로, 단계 S2에서, 기지국(1)은 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 다수의 안테나 요소를 통해 제어 신호를 대응하는 사용자 장비에 전송한다.
예를 들어, 검색 공간
Figure pct00108
또는
Figure pct00109
내의 집계된 CCE/ECCE에 대해, 단계 S2에서, 기지국(1)은 수학식 4에서의 가중 벡터
Figure pct00110
을 각각의 집계된 제어 신호의 신호
Figure pct00111
에 적용하여(여기서
Figure pct00112
는 PDCCH 또는 ePDCCH 송신 포트의 다수의 안테나로부터 전송되는 검색 공간에 의해 주어진 CCE 또는 ECCE 내의 제어 신호를 말함), 제어 신호가 PDCCH 또는 ePDCCH 포트의 다수의 안테나를 통해 전송되게 한다.
이에 대응하여, 사용자 장비(2)는 공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호를 수신하고, 제어 신호는 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터에 기초하여 송신된다.
단계 S5에서, 기지국(1)은 DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 전송한다. 예를 들어, 3D-MIMO 시스템에서, PDCCH 포트에 대응하는 안테나 어레이가 4개의 안테나 요소(즉, N=4)를 포함하고, 시스템 내의 기지국(1)에 의해 이용되는 2개의 집계 레벨이 각각 1 및 2라고 가정하면; 수학식 5에 따라, 집계 레벨 L=1에 대해, 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00113
가 획득될 수 있고; 이에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00114
이 되고; 유사하게, 집계 레벨 L=2에 대해, 단계 S1에서, 기지국(1)은 수학식 5에 따라 대응하는 4개의 가중 컴포넌트
Figure pct00115
를 획득할 수 있고; 이에 대응하여, 대응하는 집계 레벨 가중 벡터는
Figure pct00116
이 되고; 그 후, 단계 S5에서, 기지국(1)은
Figure pct00117
및
Figure pct00118
양쪽 모두를 사용자 장비(2)에 전송한다.
이에 대응하여, 사용자 장비(2)는 제어 신호에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터를 수신한다. 예를 들어, 위의 예를 계속 참조하면, 사용자 장비(2)는 기지국(1)에 의해 전송된 집계 레벨 가중 벡터
Figure pct00119
및
Figure pct00120
를 수신하고; 그 후, 사용자 장비(2)는 집계 레벨에 대응하는 CCE/ECCE에서 내의 공간 검색을 먼저 수행하기 위해, 즉
Figure pct00121
에 대응하는 집계 레벨 1 및
Figure pct00122
에 대응하는 집계 레벨 2에서 공간 검색을 먼저 수행하기 위해, 집계 가중 벡터에 기초하여 각각의 집계 레벨을 결정할 수 있으므로, 블라인드 검출 프로세스를 용이하게 할 수 있다.
여기서, 본 기술분야의 통상의 기술자는 특정 실시예에서, 단계 S2 및 단계 S5가 직렬 또는 병렬로 수행할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명은 소프트웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구현될 수 있고; 예를 들어, 주문형 집적 회로(ASIC), 범용 컴퓨터, 또는 임의의 다른 유사한 하드웨어 디바이스들에 의해 구현될 수 있음에 유의해야 한다. 일 실시예에서, 본 개시내용의 소프트웨어 프로그램은 상기 단계 또는 함수를 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 마찬가지로, 본 개시내용의 소프트웨어 프로그램(적절한 데이터 구조를 포함함)은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체(예를 들어, RAM 메모리, 자기 또는 광학 드라이버, 또는 플로피 디스크, 및 다른 유사한 디바이스들)에 저장될 수 있다. 또한, 본 개시내용의 기능의 일부 단계는 하드웨어, 예를 들어 다양한 기능 또는 단계를 실행하기 위해 프로세서와 협력하는 회로에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 출원의 일부는, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 본 출원에 따른 방법 및/또는 기술적 해결책을 호출 또는 제공할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품, 예를 들어 컴퓨터 프로그램 명령어로서 적용될 수 있다. 본 출원의 방법을 호출하는 프로그램 명령어는 고정 또는 모바일 기록 매체에 저장될 수 있고/있거나 다른 신호 캐리어 매체에서 브로드캐스트 및/또는 데이터 흐름을 통해 송신될 수 있고/있거나 컴퓨터 디바이스 내의 프로그램 명령어에 따라 실행하는 작업 메모리에 저장될 수 있다. 여기서, 본 출원에 따른 일 실시예는 컴퓨터 프로그램 명령어를 저장하기 위한 메모리, 및 프로그램 명령어를 실행하기 위한 프로세서를 포함하는 장치를 포함하며, 컴퓨터 프로그램 명령어는, 프로세서에 의해 실행될 때, 본 출원의 다양한 실시예에 따라 방법 및/또는 기술적 해결책을 실행하기 위해 장치를 트리거한다.
본 기술 분야의 통상의 기술자에게, 본 개시내용은 상기 예시적인 실시예들의 상세에 한정되지 않고, 본 개시내용의 사상 또는 기본적인 특징을 벗어나지 않고 다른 형태로 구현될 수 있다는 점이 명백하다. 따라서, 임의의 방식으로, 실시예들은 한정적이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다; 본 개시내용의 범위는 상기 설명 대신 첨부된 청구 범위에 의해 제한된다. 따라서, 청구 범위의 등가 요소의 의미 및 범위에 속하고자 하는 모든 변형은 본 개시 내용에 커버되어야 한다. 청구 범위 내의 참조 부호는 관련된 청구항을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 게다가, 용어 "포함하다(comprise)/포함하는(comprising)/포함하다(include)/포함하는(including)"이라는 용어는 다른 유닛들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수형은 복수를 배제하지 않는다는 것이 명백하다. 장치 청구항에 명시된 다수의 유닛 또는 수단은 또한 소프트웨어 또는 하드웨어를 통하여 단일 유닛 또는 수단에 의해 구현될 수 있다. 제1 및 제2와 같은 용어들은 명칭들을 표시하기 위해 사용되지만, 임의의 특정한 시퀀스를 표시하지 않는다.

Claims (15)

  1. 기지국 종단에서, 가중된 집계(weighted aggregation)에 기초하여 제어 신호들을 송신하기 위한 방법으로서,
    a. 공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 상기 제어 신호들에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 결정하는 단계;
    b. 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 상기 다수의 안테나 요소를 통해 상기 제어 신호들을 송신하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 a는,
    대응하는 상기 집계 레벨 가중 벡터들을 획득하기 위해 아래의 방식으로 상기 집계 레벨 가중 벡터들 각각의 모든 가중 컴포넌트(weight component)를 결정하는 단계를 포함하고:
    Figure pct00123

    Figure pct00124
    은 상기 다수의 안테나 요소에서 n번째 안테나 요소와
    Figure pct00125
    번째 집계 레벨에 대한 가중 컴포넌트이고, d는 안테나 요소 분리이고, N은 상기 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수이고, n은 상기 다수의 안테나 요소 내의 n번째 안테나 요소이고, λ는 상기 제어 신호들을 송신하기 위해 채택된 파장이고,
    Figure pct00126
    는 상기
    Figure pct00127
    번째 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도인, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 방법은,
    목표 각도 커버리지 범위 및 집계 레벨 적용 정보에 기초하여 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수 및 상기 목표 각도 커버리지 범위에 기초하여 대응하는 기본 집계 레벨을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
    DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 b 단계는,
    상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 상기 다수의 안테나 요소를 통해 상기 제어 신호들을 대응하는 사용자 장비에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 사용자 장비 종단에서, 가중된 집계에 기초하여 제어 신호들을 송신하는 것을 용이하게 하기 위한 방법으로서,
    공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호들을 수신하는 단계 - 상기 제어 신호들은 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 송신됨 -
    를 포함하고;
    상기 방법은,
    상기 제어 신호들에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 상기 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 가중된 집계에 기초하여 제어 신호들을 송신하기 위한 기지국으로서,
    공통 제어 채널 포트에 대응하는 다수의 안테나 요소에 의해 송신될 상기 제어 신호들에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 결정하도록 구성된 벡터 결정 장치;
    상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 상기 다수의 안테나 요소를 통해 상기 제어 신호들을 송신하도록 구성된 송신 장치
    를 포함하는 기지국.
  9. 제8항에 있어서, 상기 벡터 결정 장치는,
    대응하는 상기 집계 레벨 가중 벡터들을 획득하기 위해 아래의 방식으로 상기 집계 레벨 가중 벡터들 각각의 모든 가중 컴포넌트를 결정하도록 구성되고:
    Figure pct00128

    Figure pct00129
    은 상기 다수의 안테나 요소에서 n번째 안테나 요소와
    Figure pct00130
    번째 집계 레벨에 대한 가중 컴포넌트이고, d는 안테나 요소 분리이고, N은 상기 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수이고, n은 상기 다수의 안테나 요소 내의 n번째 안테나 요소이고, λ는 상기 제어 신호들을 송신하기 위해 채택된 파장이고,
    Figure pct00131
    는 상기
    Figure pct00132
    번째 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도인, 기지국.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기지국은,
    목표 각도 커버리지 범위 및 집계 레벨 적용 정보에 기초하여 각각의 집계 레벨에 대응하는 다운틸트 각도를 결정하도록 구성된 다운틸트 각도 결정 장치를 더 포함하는 기지국.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 다수의 안테나 요소 내의 안테나 요소들의 수 및 상기 목표 각도 커버리지 범위에 기초하여 대응하는 기본 집계 레벨을 결정하도록 구성된 기본 결정 장치를 더 포함하는 기지국.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기지국은,
    DCI 블라인드 검출을 위한 대응하는 사용자 장비에 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 전송하도록 구성된 전송 장치를 더 포함하는 기지국.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신 장치는,
    상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 상기 제어 신호들을 상기 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 사용자 장비에 전송하도록 구성되는 기지국.
  14. 가중된 집계에 기초하여 제어 신호들을 송신하는 것을 용이하게 하기 위한 사용자 장비로서,
    공통 제어 채널에 대응하는 다수의 안테나 요소를 통해 대응하는 기지국에 의해 송신된 제어 신호들을 수신하도록 구성된 제1 수신 장치 - 상기 제어 신호들은 상기 다수의 안테나 요소에 대응하는 각각의 집계 레벨 가중 벡터들에 기초하여 송신됨 -
    를 포함하고;
    상기 사용자 장비는,
    상기 제어 신호들에 대응하는 다운링크 제어 정보를 획득하기 위해 DCI 블라인드 검출 동작을 수행하기 위한 상기 기지국에 의해 전송된 상기 각각의 집계 레벨 가중 벡터들을 수신하도록 구성된 제2 수신 장치를 더 포함하는 사용자 장비.
  15. 가중된 집계에 기초하여 제어 신호들을 송신하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 기지국 및 제14항에 따른 사용자 장비를 포함하는 시스템.
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