WO2012141428A1 - 채널상태정보 송수신 방법 및 송수신 장치 - Google Patents

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WO2012141428A1
WO2012141428A1 PCT/KR2012/001729 KR2012001729W WO2012141428A1 WO 2012141428 A1 WO2012141428 A1 WO 2012141428A1 KR 2012001729 W KR2012001729 W KR 2012001729W WO 2012141428 A1 WO2012141428 A1 WO 2012141428A1
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천진영
김기태
김수남
강지원
임빈철
박성호
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엘지전자 주식회사
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    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving channel state information in a distributed multi-node system (DMNS).
  • DMNS distributed multi-node system
  • the current wireless communication environment is based on the emergence and dissemination of various devices such as M2M devices to which Machine-to-Machine (M2M) communication is applied and smart phones and tablet computers that require high data transfer rates. This is growing very fast.
  • M2M Machine-to-Machine
  • communication technology has developed into a multi-antenna technology and a multi-base station cooperative technology to increase data capacity within a limited frequency such as carrier aggregation technology and cognitive radio technology to efficiently use more frequency bands.
  • the wireless communication environment is evolving toward increasing density of nodes that can be accessed around users. Systems with such high density nodes can exhibit higher system performance by cooperation between nodes.
  • each node can have a base station (e.g., base station, Advanced BS, Node-B, eNode-B), access point (AP), antenna, antenna group, radio remote header (RRH), radio Perform cooperative communication using a plurality of nodes, operating as a radio remote unit (RRU).
  • a base station e.g., base station, Advanced BS, Node-B, eNode-B
  • AP access point
  • AP antenna
  • antenna group e.g., antenna group
  • RRH radio remote header
  • RRU radio remote unit
  • this system can be viewed as a distributed multi node system (DMNS).
  • DMNS distributed multi node system
  • individual nodes may be given a separate Node ID, or may operate like some antennas in a cell without a separate Node ID.
  • nodes may be viewed as a multi-cell (eg, macro cell / femto cell / pico cell) system. If a plurality of nodes each configured in the form of overlaying the cells according to the coverage, it is referred to as a multi-tier (multi-tier) network.
  • multi-cell eg, macro cell / femto cell / pico cell
  • a base station BS
  • NB node-B
  • eNB eNode-B
  • PeNB pico-cell eNB
  • HeNB home eNB
  • RRH RRH
  • RRU RRU
  • relay RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • RRU RRU
  • a repeater may be nodes.
  • At least one antenna is installed in one node.
  • An antenna may mean a physical antenna and may also mean an antenna port, a virtual antenna, or an antenna group. Nodes are also called points.
  • a node generally refers to an antenna group separated by a predetermined interval or more, but may also be applied when the node means any antenna group regardless of the interval.
  • the base station controls the node configured with the H-pol antenna and the node configured with the V-pol antenna.
  • the present invention provides a method and apparatus for efficiently transmitting and receiving channel state information for cooperative transmission between nodes in a multiple distributed node system (DMNS).
  • DMNS distributed node system
  • the present invention in a multi-distributed node system, in a method for transmitting channel state information by a terminal, receiving a channel state information report request for a plurality of nodes from a network, a plurality of Calculating channel state information for the nodes and transmitting the calculated channel state information to the network, wherein the channel state information includes information on correlations between the plurality of nodes, and information on correlations.
  • a channel state information transmission method including an index in a table of layer combinations indicating a degree of correlation between nodes.
  • a multi-distributed node system in the method for the network to receive channel state information, transmitting a channel state information report request for a plurality of nodes And receiving channel state information on the plurality of nodes, wherein the received channel state information includes information on correlation between the plurality of nodes, and the information on correlation indicates a degree of correlation between nodes.
  • a channel state information receiving method including an index in a table of layer combinations is provided.
  • an apparatus for transmitting channel state information in a multiple distributed node system includes controlling a transmitter, a receiver, and a receiver to a plurality of nodes from a network.
  • an apparatus for receiving channel state information in a multiple distributed node system includes controlling a transmitter, a receiver, and a receiver to control channel states of a plurality of nodes.
  • the information about the relationship provides a channel state information receiving apparatus including an index in a table of layer combinations indicating the degree of correlation between nodes.
  • the information on correlation includes rank information for each of the plurality of nodes.
  • the information on correlation includes information on overall transmission rank.
  • the table of layer combinations is determined according to the rank and overall transmission rank for each of the plurality of nodes.
  • a terminal in a multiple distributed node system (DMNS), can efficiently transmit and receive channel state information for cooperative transmission between nodes, and the network can efficiently transmit data using the same.
  • DMNS multiple distributed node system
  • FIG. 1 shows a configuration of a terminal and a base station to which the present invention is applied.
  • DAS multi-node system
  • FIG. 3 shows a channel state information transmission process according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a process of transmitting channel state information according to a second embodiment of the present invention.
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented in a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented in wireless technologies such as Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), and Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • OFDMA may be implemented in wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE802-20, and evolved-UTRA (E-UTRA).
  • UTRAN is part of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), and 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of E-UMTS using E-UTRAN.
  • 3GPP LTE adopts OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • LTE-A LTE-advanced
  • 3GPP LTE / LTE-A 3GPP LTE-advanced
  • the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • the following description is described based on a wireless communication system in which the wireless communication system corresponds to a 3GPP LTE / LTE-A system, any other wireless communication except for those specific to 3GPP LTE / LTE-A Applicable to the system as well.
  • a terminal may be fixed or mobile, and collectively refers to devices that transmit and receive various data and control information by communicating with a base station.
  • the terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. modem, handheld device, and the like.
  • a base station generally means a fixed station communicating with a terminal or another base station, and communicates with the terminal and other base stations to exchange various data and control information.
  • the base station includes an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an advanced base station (ABS), a base station (BS), a processing server (PS), a radio remote header (RRH), and an access point. It may be named in other terms.
  • the rank or transmission rank refers to the number of layers multiplexed or allocated on one OFDM symbol or one resource element (RE).
  • the terminal operates as a transmitter in uplink and as a receiver in downlink.
  • the base station operates as a receiver in uplink and as a transmitter in downlink.
  • a terminal and a base station are antennas 500a and 500b capable of receiving information, data, signals or messages, and a transmitter 100a for controlling the antennas to transmit information, data, signals or messages, and the like. 100b), receivers 300a and 300b for controlling the antenna to receive information, data, signals or messages, and memories 200a and 200b for temporarily or permanently storing various information in the wireless communication system.
  • the terminal and the base station each include a processor (400a, 400b) configured to control components such as a transmitter, a receiver, a memory.
  • the transmitter 100a, the receiver 300a, the memory 200a, and the processor 400a in the terminal may be embodied as separate components by separate chips, respectively, and two or more may be included in one chip. It may be implemented by.
  • the transmitter 100b, the receiver 300b, the memory 200b, and the processor 400b in the base station may be implemented as independent components by separate chips, respectively, and two or more chips may be used as one chip. It may also be implemented by).
  • the transmitter and the receiver may be integrated to be implemented as one transceiver in the terminal or the base station.
  • the antennas 500a and 500b transmit a signal generated by the transmitters 100a and 100b to the outside or receive a signal from the outside and transmit the signal to the receivers 300a and 300b.
  • Antennas 500a and 500b may also be referred to as antenna ports, antenna groups, virtual antennas, and the like.
  • the antenna port may correspond to one logical / physical antenna or may be configured by a combination of a plurality of logical / physical antennas.
  • a transceiver supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas may be connected to two or more antennas.
  • MIMO multi-input multi-output
  • Processors 400a and 400b typically control the overall operation of various components or modules within a terminal or base station.
  • the processor 400a or 400b includes various control functions for performing the present invention, a medium access control (MAC) frame variable control function according to service characteristics and a propagation environment, a power saving mode function for controlling idle mode operation, and a hand. Handover, authentication and encryption functions can be performed.
  • the processors 400a and 400b may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors or microcomputers. Meanwhile, the processors 400a and 400b may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations of the present invention, and is configured to perform the present invention.
  • the firmware or software may be provided in the processors 400a and 400b or may be stored in the memory 200a and 200b to be driven by the processors 400a and 400b.
  • the transmitters 100a and 100b perform a predetermined coding and modulation on a signal or data to be transmitted to the outside, which is scheduled from the processor 400a or 400b or a scheduler connected to the processor, and then the antennas 500a and 500b. To pass).
  • the transmitters 100a and 100b and the receivers 300a and 300b of the terminal and the base station may be configured differently according to a process of processing a transmission signal and a reception signal.
  • the memories 200a and 200b may store a program for processing and controlling the processors 400a and 400b and may temporarily store information input and output.
  • the memory 200a or 200b may be utilized as a buffer.
  • the memory may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type or a card type memory (e.g. SD or XD memory, etc.), RAM Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic Memory, Magnetic Disk, and It can be implemented using an optical disk or the like.
  • the terminal and the base station can perform the method of the various embodiments described below.
  • a reference signal includes a common reference signal (CRS) shared by all terminals in a cell and a dedicated reference signal (DRS) for a specific terminal.
  • CRS common reference signal
  • DRS dedicated reference signal
  • the receiver may estimate the state of the channel from the CRS and feed back channel information such as channel quality such as channel quality indicator (CQI), precoding matrix index (PMI), and rank indicator (RI) to the transmitter.
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix index
  • RI rank indicator
  • the CRS may be named a cell-specific reference signal.
  • the DRS may be transmitted through the corresponding resource element when demodulation of data on the PDSCH is required.
  • the DRS may be referred to as a UE-specific reference signal or a demodulation reference signal (DMRS).
  • the CRS is a reference signal that can be commonly received by all terminals in a cell and is distributed over the entire band of frequencies.
  • the CRS may be defined in various forms according to the antenna configuration of the transmitting side.
  • a CRS for a single antenna port is arranged.
  • CRSs for the two antenna ports are arranged in a time division multiplexing and / or frequency division multiplexing scheme. That is, the CRSs for the two antenna ports can be placed in different time resources and / or different frequency resources to distinguish them from each other.
  • CRSs for four antenna ports are arranged in a TDM / FDM scheme.
  • CSI-RS channel state information reference signal
  • CSI-RS supports heterogeneous networks (HetNet), and up to 32 different configurations have been proposed to reduce inter-cell interference (ICI) in multiple cells.
  • HetNet heterogeneous networks
  • ICI inter-cell interference
  • the configuration of the CSI-RS is different depending on the number of antenna ports in a cell, and is configured to have a different configuration as much as possible between adjacent cells. In addition, this is classified according to the type of CP, and divided into a case of applying to both FS1 and FS2 and a case of supporting only FS2 according to a frame structure (FS).
  • FIG. 2 illustrates an example of a multi-node system (DAS) to which the present invention is applied. Specifically, FIG. 2 illustrates a Distributed Multi-Node System (DMNS) among DASs.
  • DAS multi-node system
  • DMNS Distributed Multi-Node System
  • a plurality of nodes that are separated by a predetermined interval or more in a predetermined geographical area are connected to one base station or a base station controller through a cable or a dedicated line. That is, one controller manages transmission and reception through all nodes located in a certain geographic area.
  • FIG. 2 illustrates a case in which one controller manages transmission and reception through all nodes located in a certain geographic area
  • nodes performing cooperative transmission are not necessarily managed by only one controller.
  • the present invention can also be applied when nodes controlled by different base stations or base station controllers perform cooperative transmission. That is, in the multi-node system according to the present invention, one or more base stations or base station controllers connected to the plurality of nodes may control the plurality of nodes to simultaneously transmit signals to or receive signals from the terminals through some of the plurality of nodes. Can be.
  • multi-node systems Although there are differences between the multi-node systems according to the substance of each node and the implementation form of each node, these multi-nodes in that a plurality of nodes together participate in providing a communication service to a terminal on a predetermined time-frequency resource.
  • the systems are different from single node systems (eg CAS, conventional MIMO systems, conventional relay systems and conventional repeater systems, etc.). Accordingly, embodiments of the present invention regarding a method for performing cooperative transmission using some or all of a plurality of nodes may be applied to various kinds of multi-node systems.
  • a node generally refers to an antenna group spaced apart from another node by a predetermined distance or more
  • embodiments of the present invention described later may be applied even when the node means any antenna group regardless of the interval.
  • Such an antenna group may be replaced with an antenna port, an antenna pattern, an antenna configuration, and the like.
  • the technique of transmitting / receiving data through multiple transmitting (Tx) / receiving (Rx) nodes is called multi-BS MIMO or coordinated multi-point Tx / Rx (CoMP).
  • Cooperative transmission schemes among such cooperative communication between nodes can be largely classified into joint processing (JP) and scheduling coordination.
  • JP joint processing
  • the former may be divided into joint transmission (JT) and dynamic cell selection (DCS), and the latter may be divided into coordinated scheduling (CS) and coordinated beamforming (CB).
  • feedback information of the terminal that is, channel state information transmitted from the terminal
  • Such feedback information may be classified according to the above-described cooperative transmission method between two nodes.
  • the terminal obtains a channel value for each node and feeds back channel state information based on the channel value.
  • the channel state information may include Channel Quality Indicator (CQI), Precoding Matrix Indicators (PMI), and Rank Indicators (RI).
  • CQI represents a signal-to-interference-noise ratio and may be expressed as a power level or an MCS level (Modulation and Coding).
  • PMI refers to an index of vectors or matrices that are elements of a codebook that a terminal has.
  • the interfering node when the UE measures the channel of the interfering node, calculates the PMI with the largest interference or the PMI with the smallest interference, and delivers it to the serving node, the serving node is By notifying the interfering node, while the serving node and the terminal are transmitting and receiving data, the interfering node may limit the use of the PMI with high interference or induce the use of the PMI with low interference.
  • a precoder for a plurality of nodes is determined using feedback information of the terminal. How to do it. For example, the UE feeds back a network with a rank 1 based precoder w1 for node 1, a rank 2 based precoder w2 for node 2 and a rank 1 based precoder w3 for node 3 to the network.
  • the network does not know how to combine or combine the respective precoders of Node 1, Node 2 and Node 3 to transmit. For this reason, the terminal should feed back additional information on the total number of transmission ranks or layer combination for all nodes.
  • a terminal fixes a rank value of 1 for each base station, a concatenating PMI (CPMI) for connecting a rank 1 based PMI (using a codebook or subset) and each PMI, and Feedback the CQI.
  • CPMI concatenating PMI
  • This feedback information has a problem in that the nodes participating in the cooperative transmission have to be maintained for a certain period of time, and they cannot support higher ranks due to the improved link quality due to the cooperative transmission.
  • precoder synthesis suitable for higher-order rank transmission capable of transmitting more layers (or streams) according to the case of dynamically allocating nodes participating in JP according to the network situation and improved link quality. Or, the combination method and channel state information of the terminal required for this will be described.
  • FIG. 3 shows a channel state information transmission process according to the first embodiment of the present invention.
  • the terminal receives a channel state information report request for a plurality of nodes from the network (S110).
  • the terminal calculates a PMI for each node and a CPMI corresponding to a phase correction value for each node using a codebook of rank 1 stored in the terminal (S120), and feeds it back to the network (S130).
  • the terminal may additionally feedback the correlation value or the information on the degree of correlation between the nodes (S130).
  • the network may synthesize or combine precoder suitable for each node when allocating nodes performing cooperative transmission based on the feedback correlation value or the information on the degree of correlation.
  • related nodes may be allocated to the same layer. If the correlation value or correlation degree between nodes is low, related nodes may be allocated to different layers.
  • the k node may transmit data using the fed back PMI (k) and CPMI (k).
  • the modulation and coding scheme (MCS) level of the transmitted data is determined using the received CQI.
  • the received signal of the terminal is shown in Equation 1.
  • W (m) represents a precoding vector corresponding to the index m in the codebook.
  • b (m) is a value corresponding to CPMI (m), and is ⁇ 0, 1/8, 2/8,... , 7/8 ⁇ .
  • s denotes a signal or data to be transmitted, and ⁇ denotes noise or interference.
  • the correlation between the nodes may be expressed as in Equation 2.
  • the correlation matrix R may be determined as in Equation 3 below.
  • H i represents a channel value between an i node and a terminal.
  • w i represents the precoder for node i.
  • N represents the total number of nodes, and if i node has one transmit antenna port, w i has a scalar value.
  • matrix elements corresponding to autocorrelation values such as r NN need not be fed back.
  • matrix elements of the lower triangle portion and the matrix elements of the upper triangle portion are in a complex conjugate relationship, only the matrix elements of the upper triangle portion (or the lower triangle portion) may be fed back.
  • the values of the matrix elements may be fed back, or the correlation degree or correlation value may be quantized and fed back.
  • the correlation degree or correlation value may be represented by 1 when the correlation degree is high or the correlation value is large, and 0 when the correlation degree is low or the correlation value is small.
  • the values of r 12 , r 13 , r 14 , r 23 , r 24 , r 34 , or corresponding conjugates among the correlation matrix elements ( conjugate) or a magnitude value can be fed back or quantized to feed back the values represented by 0 and 1.
  • the network may synthesize or combine the precoder according to the degree of correlation between the participating nodes.
  • the correlation matrix R expressed as the degree of correlation is equal to Equation 4.
  • 1 indicates a high correlation and 0 indicates a low correlation.
  • node 1 and node 2 have a high degree of correlation, they are transmitted in one layer (or stream), and node 3 and node 4 have a high degree of correlation, It can be transmitted to another layer.
  • the terminal may receive a signal such as Equation 5.
  • the network may transmit to one layer, and the UE may receive a signal as shown in Equation 6 below. have.
  • the CPMI may be fed back only to the nodes 2, 3, and 4 except for the node 1. have. This is because the phase correction value of the CPMI can be determined based on the signal value of the node 1. That is, only the precoding vector W may be applied to the node 1. In addition, it is expected to use the same layer among nodes with high correlation, and the CPMI may be fed back only to nodes except one of the nodes having high correlation.
  • node 2 may receive feedback on CPMI based on node 1
  • node 4 may receive feedback on CPMI based on node 3.
  • each node uses a rank 1 based precoder.
  • rank 1 based precoder
  • the total number of layers per node to correlate is Becomes In such a case, the correlation matrix R becomes a matrix of size M ⁇ M as shown in equation (7).
  • the correlation matrix R may be determined as shown in Equation 8.
  • H i represents a channel value between an i node and a terminal.
  • w i represents the precoder for node i.
  • N represents the total number of nodes.
  • H i w i (K) corresponds to the k th column of H i w i .
  • R i represents the rank of the i node. If i node has one transmit antenna port, w i has a scalar value.
  • the values of the matrix elements of the upper triangle portion (or lower triangle portion) of the correlation matrix R become feedback.
  • the number of these matrix elements to be.
  • the total M (M-1) / 2 bits represent the correlation value. Or the amount of information about the degree of correlation.
  • the information to be fed back is 6 , r 12 , r 13 , r 14 , r 23 , r 24 , r 34 .
  • the amount of information to be fed back corresponds to 6 bits.
  • the amount of information fed back in this case is as follows.
  • N represents the total number of nodes
  • R i represents the rank of i nodes
  • M represents the total number of ranks of all nodes.
  • node 1 supports the rank 2, and, if the node 3 supports the rank 1, the matrix element of matter to be feedback between the matrix R are r 12, r 13, r 23 of the r 13, r 23 ONLY do.
  • the network assumes that matrix element r 12 corresponding to correlation in the same node is 0. When the correlation value is high or the correlation degree is 1, and the correlation value is small or the correlation degree is 0, The bit corresponds to the amount of information fed back.
  • FIG. 4 illustrates a process of transmitting channel state information according to a second embodiment of the present invention.
  • the terminal receives a channel state information report request for a plurality of nodes from the network (S210).
  • the terminal calculates a PMI for each node and a CPMI corresponding to a phase correction value for each node (S220), and feeds it back to the network (S230).
  • the terminal may feed back information about the relationship between the node-by-node layer and the transport layer (S230).
  • the information about the relationship between the layer for each node and the transport layer may correspond to an index or an index value in the table of the layer combination.
  • the correlation matrix R may be determined as shown in Equation (9).
  • r 12 , r 13 , and r 23 are represented by 1 when the correlation value is large or the correlation degree is high, and when the correlation value is small or the correlation degree is 0, the following Table 1 As described above, various combinations of layers for each node may be configured according to the combination.
  • index 1, 2, 3 may be transmitted in the same layer combination as other index values.
  • index 1 of Table 1 may be transmitted as a layer combination corresponding to one of indexes 0, 4, 6, and 7, instead of the corresponding layer combination.
  • constructing a table of layer combinations for each node may be a method of reducing the amount of feedback information. That is, to feed back the matrix elements of the correlation matrix R, eight cases (3 bits) are required, but they are organized into tables, except for those that are not realistic (for example, for indexes 1, 2, 3). It can be represented in 5 cases (3 bits). This may be more advantageous when the number of nodes participating in the cooperative transmission increases or the number of layers per node increases.
  • the network supports Node 1, Node 2, and Node 3, respectively, for Rank 1, Rank 2, and Rank 1. It can be seen that the second layer constitutes one transport layer, and the first layer of node 2 and the layer of node 3 constitute one transport layer. In the same way, the UE can feed back the index values using Table 2.
  • the table volume of the layer combination can be reduced. For example, when node 1, node 2, and node 3 all support rank 1, a table of layer combinations as shown in Table 3 below may be shown.
  • the network may know that node 1 and node 2 configure one transport layer, and node 3 configures another transport layer.
  • the terminal may feed back the index value using Table 3.
  • Li represents the i th transport layer.
  • the network has a first layer of node 1 and a layer of node 3 configuring one transport layer, and the second layer of node 1 is another one. It can be seen that the transport layer is configured, and that the layer of node 2 constitutes another transport layer. In this case, the total transmission rank corresponds to three. In the same way, the terminal may feed back the index value using Table 4.
  • the table may be configured to indicate whether the node per node participates in the transport layer. For example, when node 1, node 2, and node 3 all support rank 1, a table of layer combinations may be represented as shown in Table 5 below.
  • index ⁇ L1 ⁇ ⁇ L2 ⁇ ⁇ L3 ⁇ ... index ⁇ L1 ⁇ ⁇ L2 ⁇ ⁇ L3 ⁇ ... index ⁇ L1 ⁇ ⁇ L2 ⁇ ⁇ L3 ⁇ ... 0 ⁇ m1, m2, m3 ⁇
  • mi represents a layer for each node. That is, m1, m2, and m3 are nodes for each node 1, node 2, and node 3.
  • Li represents the i th transport layer.
  • the network may know that the node 1 layer configures one transport layer, and the node 2 and node 3 configure the other transport layer. In the same way, the terminal may feed back the index value using Table 5.
  • m1 and m2 are node-specific layers of node 1
  • m3 and m4 are node-specific layers of node 2 and node 3, respectively.
  • the terminal may feed back an index value using Table 6.
  • the table volume of the layer combination can be further reduced. For example, if node 1, node 2, and node 3 all support rank 1, and the total transmission rank is 2, the table of layer combinations may be represented as shown in Tables 7 and 8.
  • the rank combination of each node is (2,1,1), (1,2,1) and ( In the case of 1,1,2), the layer combination table for (2,1,1) may represent both (1,2,1) and (1,1,2) layer combinations.
  • the terminal selects index 0 from the layer combination table and feeds it back to the network.
  • Index 0 in the table of the representative layer combination corresponds to ⁇ L1L2 ⁇ ⁇ L1 ⁇ ⁇ L3 ⁇ for node 1, node 2, and node 3, respectively, but due to remapping, the network recognizes ⁇ L2 ⁇ ⁇ L2L3 ⁇ ⁇ L1 ⁇ .
  • the terminal and the network may remap node 1, node 2, and node 3 to node '2, node'3, and node'1. have.
  • the terminal and the network may remap the node indexes by aligning the ranks of the nodes according to the same sorting method, and then exchange information about the relationship between the layers of each node using a table of representative layer combinations.
  • the rank of each node may be sorted in ascending or descending order.
  • the sorting method may be predetermined between the terminal and the network, or may be determined by the network. Nodes with the same rank may be sorted such that nodes having a lower node index before remapping have a lower node index after remapping or have a higher node index between nodes having the same rank.
  • the terminal feeds back channel state information based on each node. For example, when there are two rank 2 based nodes, the terminal feeds back a rank 2 based PMI or precoding value for each node. In addition, feedback on the information about the correlation between the nodes or information on the layer combination and CPMI is fed back.
  • the terminal may feed back channel state information for the entire node.
  • the channel state information at this time may correspond to a PMI or precoding value.
  • the terminal may feed back the rank 4 based PMI or precoding value corresponding to the entire node.
  • the PMI or the precoding value may be fed back by replacing the existing value and may be fed back by adding a new one separately from the existing value.
  • the UE when the UE first feeds back channel state information for each node, it is calculated based on the PMI or precoding value for each node, and after all the combinations are used among all rank combinations, the entire nodes are based on the determined ranks.
  • the PMI or precoding value for may be recalculated and fed back.
  • the method for transmitting and receiving control information according to the present invention can be used in various wireless communication systems such as 3GPP LTE / LTE-A and IEEE 802.

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Abstract

본 발명은 다중 분산 노드 시스템에서, 단말이 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서, 네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 수신하는 단계, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 계산하는 단계 및 계산된 채널상태정보를 네트워크로 전송하는 단계를 포함하고, 채널상태정보는 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고, 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 전송방법을 제공한다.

Description

채널상태정보 송수신 방법 및 송수신 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다중 분산 노드 시스템(Distributed Multi-Node System; DMNS)에서 채널상태정보를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재의 무선통신환경은 Machine-to-Machine(M2M) 통신이 적용되는 M2M 기기, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터 등의 다양한 디바이스의 출현과 보급으로 무선통신시스템 내 네트워크에 대한 데이터 요구량이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이러한 많은 데이터 요구량을 만족시키기 위해, 통신기술은 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 carrier aggregation 기술 및 cognitive radio 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술 및 다중 기지국 협력기술 등으로 발전하고 있고, 무선통신환경은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 진화하고 있다. 이러한 높은 밀도의 노드를 갖춘 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 이러한 방식은 각 노드가 기지국(예를 들어, Base station, Advanced BS, Node-B, eNode-B), 엑세스 포인트(AP), 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header; RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit; RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다.
나아가서, 모든 노드가 하나의 컨트롤러(controller)에 의해 송수신을 관리 받아 개별 노드가 하나의 기지국의 일부 안테나 집단처럼 동작을 한다면, 이 시스템은 하나의 DMNS(distributed multi node system)으로 볼 수 있다. 이 때 개별 노드들은 별도의 Node ID를 부여 받을 수도 있고, 별도의 Node ID 없이 셀 내의 일부 안테나처럼 동작할 수도 있다.
한편, DMNS에서 노드들이 서로 다른 셀 ID를 갖는다면, 이는 다중 셀(예를 들어, 매크로 셀/펨토 셀/피코 셀) 시스템으로 볼 수 있다. 복수의 노드들 각각이 형상한 다중 셀들이 커버리지에 따라 오버레이되는 형태로 구성된다면, 이를 다중 계층(multi-tier) 네트워크로 명명한다.
한편, 다양한 형태의 기지국들이 그 명칭에 관계없이 노드로서 이용될 수 있다. 즉, BS(Base Station), NB(Node-B), eNB(eNode-B), 피코-셀 eNB(PeNB), 홈 eNB(HeNB), RRH, RRU, 릴레이, 리피터 등이 노드가 될 수 있다. 하나의 노드에는 최소 하나의 안테나가 설치된다. 안테나는 물리 안테나를 의미할 수도 있으며, 안테나 포트, 가상 안테나, 또는 안테나 그룹을 의미할 수도 있다. 또한, 노드는 포인트(point)라고 불리기도 한다.
노드는 통상 일정 간격이상으로 떨어진 안테나 그룹을 일컫지만, 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 H-pol 안테나로 구성된 노드와 V-pol 안테나로 구성된 노드를 제어한다고 정의할 수 있다.
본 발명에서는 다중 분산 노드 시스템(DMNS)에서 노드 간 협력 전송을 위하여 효율적으로 채널상태정보를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다중 분산 노드 시스템에서, 단말이 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서, 네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 수신하는 단계, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 계산하는 단계 및 계산된 채널상태정보를 네트워크로 전송하는 단계를 포함하고, 채널상태정보는 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고, 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 전송방법을 제공한다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 측면에서는 다중 분산 노드 시스템에서, 네트워크가 채널상태정보를 수신하는 방법에 있어서, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 전송하는 단계 및 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 수신하는 단계를 포함하고, 수신된 채널상태정보는 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고, 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 수신방법을 제공한다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 측면에서는 다중 분산 노드 시스템에서, 채널상태정보를 전송하는 장치에 있어서, 송신기, 수신기 및 수신기를 제어하여, 네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 수신하고, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 계산하며, 송신기를 제어하여, 계산된 채널상태정보를 네트워크로 전송하는 프로세서를 포함하고, 채널상태정보는 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고, 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 전송장치를 제공한다.
한편, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 일 측면에서는 다중 분산 노드 시스템에서, 채널상태정보를 수신하는 장치에 있어서, 송신기, 수신기 및 수신기를 제어하여, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 전송하고, 수신기를 제어하여, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 수신하는 프로세서를 포함하고, 수신된 채널상태정보는 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고, 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 수신장치를 제공한다.
또한, 상관 관계에 관한 정보는 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 정보를 포함한다.
또한, 상관 관계에 관한 정보는 전체 전송 랭크에 관한 정보를 포함한다.
또한, 레이어 조합의 테이블은 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 및 전체 전송 랭크에 따라서 결정된다.
또한, 복수의 노드들 각각에 대한 랭크를 기 결정된 기준으로 정렬하면 동일한 구성을 가지는 경우, 동일한 레이어 조합의 테이블이 사용된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다중 분산 노드 시스템(DMNS)에서 단말은 노드 간 협력 전송을 위하여 효율적으로 채널상태정보를 송수신할 수 있으며, 네트워크는 이를 이용하여, 효율적으로 데이터를 송신할 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말 및 기지국의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 노드 시스템(DAS)의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 채널상태정보 전송 과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 채널상태정보 전송 과정을 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 하지만, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 또한, 이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중접속 시스템에 적용될 수 있다. 다중접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 및 MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service) 및 EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE802-20 및 E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. UTRAN은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRAN를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP LTE/LTE-A에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 무선통신 시스템이 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대응하는 무선통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 무선통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇의 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 발명에서, 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 송수신하는 기기들을 통칭한다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 명명될 수 있다.
또한, 기지국은 일반적으로 단말 또는 다른 기지국과 통신하는 고정국(fixed station)을 의미하며, 단말 및 다른 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), ABS(Advanced Base station), BS(Base station), PS(Processing Server), RRH(Radio Remote Header) 및 엑세스 포인트(Access Point) 등의 다른 용어로 명명될 수 있다.
또한, 본 발명에서 랭크 혹은 전송 랭크는 하나의 OFDM 심볼 또는 하나의 자원 요소(Resource Element; RE) 상에 다중화되거나 할당된 레이어의 수를 의미한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말 및 기지국의 구성을 도시한 것이다. 단말은 상향링크에서는 송신장치로 동작하고 하향링크에서는 수신장치로 동작한다. 반대로, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작한다.
도 1을 참조하면, 단말과 기지국은 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나(500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 전송하는 송신기(100a, 100b), 안테나를 제어하여 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 수신하는 수신기(300a, 300b), 무선통신 시스템 내 각종 정보를 일시적으로 또는 영구적으로 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, 단말과 기지국은 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소를 제어하도록 구성되는 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다.
단말 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 또한, 기지국 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 송신기와 수신기가 통합되어 단말 또는 기지국 내에서 하나의 송수신기(transceiver)로 구현될 수도 있다.
안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나(500a, 500b)는 안테나 포트, 안테나 그룹 및 virtual 안테나 등으로 불리기도 한다. 안테나 포트는 하나의 논리/물리 안테나에 해당하거나 복수개의 논리/물리 안테나의 조합에 의해 구성될 수 있다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터 등을 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신기의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.
프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 단말 또는 기지국 내의 각종 구성요소 또는 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor) 또는 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 명명될 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다.
또한, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.
송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b) 또는 프로세서와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 단말 및 기지국의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.
메모리(200a, 200b)는 프로세서(400a, 400b)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 또한, 메모리(200a, 200b)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type) 또는 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 등을 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 이와 같은 구조를 가지고 단말과 기지국은 이하에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
한편, 무선통신시스템에서 신호를 전송할 때, 전송되는 데이터는 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송 과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 이렇게 왜곡된 신호를 수신 측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 알아내어 수신신호에서 그 채널 정보만큼 신호의 왜곡을 보정하여야만 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서 송신 측과 수신 측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여 그 신호가 채널을 통해 수신될 때, 그 신호의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 송신 측과 수신 측이 모두 알고 있는 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal; RS)라고 한다. 다중 안테나 포트를 사용하여 신호를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나 포트와 수신 안테나 포트 사이의 채널정보를 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있으므로, 각 송신 안테나 포트마다 별도의 참조 신호가 필요하다.
참조신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 공용 참조신호(Common Reference Signal; CRS)와 특정 단말을 위한 전용 참조신호(Dedicated Reference Signal; DRS)가 있다. 이러한 참조신호들에 의해 채널 추정 및 복조를 위한 정보가 제공될 수 있다.
수신 측은 CRS로부터 채널의 상태를 추정하여 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 같은 채널정보를 송신 측으로 피드백할 수 있다. CRS는 셀 특정(cell-specific) 참조신호로 명명될 수 있다. DRS는 PDSCH 상의 데이터의 복조가 필요한 경우에 해당 자원 요소를 통하여 전송될 수 있다. DRS는 단말 특정(UE-specific) 참조신호 또는 복조용 참조신호(Demodulation Reference Signal; DMRS)로 명명될 수 있다.
CRS는 셀 내의 모든 단말들이 공통적으로 수신할 수 있는 참조 신호로서, 주파수의 전 대역에 걸쳐 분포한다. CRS는 송신 측의 안테나 구성에 따라 다양한 형태로 정의될 수 있다. 송신 측이 단일 안테나 전송을 하는 경우에는 단일 안테나 포트를 위한 CRS가 배치된다. 송신 측이 2개의 안테나 포트 전송을 하는 경우에는 2 개의 안테나 포트를 위한 CRS가 시간분할다중화(Time Division Multiplexing) 및/또는 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 배치된다. 즉, 2개의 안테나 포트를 위한 CRS가 상이한 시간 자원 및/또는 상이한 주파수 자원에 배치되어 서로 구별될 수 있다. 또한, 송신 측이 4 개의 안테나 포트 전송을 하는 경우에는 4개의 안테나 포트를 위한 CRS가 TDM/FDM 방식으로 배치된다.
한편, LTE-A Release 10 (이하, Rel-10) 시스템에서는 최대 8개의 안테나 포트를 통해서 데이터를 송수신이 가능하다. 이 때문에, 기존 LTE 시스템에서의 CRS와 같은 방식으로 최대 8개의 안테나 포트에 대한 참조신호 패턴을 매 서브프레임마다 전 대역에 추가하게 되면, 오버헤드가 지나치게 커지는 문제가 발생한다. 이에, 기존의 CRS와는 별도로 Rel-10 단말을 위한 PDSCH의 채널 측정을 목적으로 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)이 제안되었다. CSI-RS는 채널 상태에 대한 정보를 얻는 목적으로만 전송되며, CRS와 달리 매 서브프레임마다 전송되지 않아도 되는 특징이 있다. 또한, CSI-RS는 이기종 네트워크(Heterogeneous Network; HetNet)를 지원하며, 다중 셀 내에서 셀 간 간섭(Inter-Cell Interference; ICI)을 줄이기 위하여, 최대 32가지의 서로 다른 구성이 제안되어 있다. CSI-RS에 대한 구성은 셀 내 안테나 포트 수에 따라 따라 서로 다르며, 인접 셀 간에 최대한 다른 구성을 갖도록 설정된다. 또한, 이는 CP의 종류에 따라 구분되며, 프레임 구조(frame structure; FS)에 따라 FS1과 FS2 모두에 적용하는 경우와 FS2만 지원하는 경우로 나누어 진다. CSI-RS는 CRS와 달리 최대 8개의 안테나 포트(p=15, p=15,16, p=15,16,17,18 and p=15,16,17,18,19,20,21,22)까지 지원하며, Δf=15khz에 대해서만 정의된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 노드 시스템(DAS)의 일 예를 도시한 것이다. 구체적으로는, 도 2는 DAS 중에서 분산 다중 노드 시스템(Distributed Multi-Node System; DMNS)을 예시한 것이다.
도 2를 참조하면, DMNS는 일정 지리적 영역에 소정 간격 이상으로 떨어져 위치한 복수의 노드가 하나의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러에 케이블 혹은 전용 회선을 통해 연결된다. 즉, 하나의 컨트롤러가 일정 지리적 영역 내에 위치한 모든 노드를 통한 송수신을 관리한다.
한편, 도 2에서는 하나의 컨트롤러가 일정 지리적 영역 내에 위치한 모든 노드를 통한 송수신을 관리하는 경우를 예시하였으나 협력 전송을 수행하는 노드들이 반드시 하나의 컨트롤러에 의해서만 관리될 필요는 없다. 서로 다른 기지국 혹은 기지국 컨트롤러에 의해 제어되는 노드들이 협력 전송을 수행하는 경우에도 본 발명이 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 다중 노드 시스템에서, 복수의 노드와 연결된 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러가 복수의 노드 중 일부를 통해 단말에 동시에 신호를 전송하거나 단말로부터 동시에 신호를 수신하도록 복수의 노드를 제어할 수 있다.
각 노드의 실체 및 각 노드의 구현 형태 등에 따라 다중 노드 시스템들 사이에는 차이점이 존재하지만, 복수의 노드가 함께 소정 시간-주파수 자원 상에서 단말에게 통신 서비스를 제공하는 데 참여한다는 점에서, 이들 다중 노드 시스템들은 단일 노드 시스템(예를 들어, CAS, 종래의 MIMO 시스템, 종래의 중계 시스템 및 종래의 리피터 시스템 등)과 다르다. 따라서, 복수의 노드들 중 일부 또는 전부를 사용하여 협력 전송을 수행하는 방법에 관한 본 발명의 실시예들은 다양한 종류의 다중 노드 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 노드는 통상 타 노드와 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한 안테나 그룹을 일컫지만, 후술하는 본 발명의 실시예들은 노드가 간격에 상관없이 임의의 안테나 그룹을 의미하는 경우에도 적용될 수 있다. 이러한, 안테나 그룹은 안테나 포트, 안테나 패턴 및 안테나 구성 등으로 대체될 수 있다.
다수의 송신(Tx)/수신(Rx) 노드를 통해 데이터를 송/수신할 수 있는 기법을 다중-BS MIMO 또는 CoMP(coordinated multi-point Tx/Rx)라 한다. 이러한 노드 간 협력 통신 중 협력 전송 기법은 크게 JP(joint processing)과 스케줄링 협력(scheduling coordination)으로 구분될 수 있다. 전자는 JT(joint transmission)과 DCS(dynamic cell selection)으로 나뉘고, 후자는 CS(coordinated scheduling)과 CB(coordinated beamforming)으로 나뉠 수 있다.
한편, 효율적인 노드 간 협력 전송을 위하여, 단말의 피드백 정보, 즉 단말에서 전송되는 채널상태정보를 이용할 수 있다. 이러한, 피드백 정보는 앞선 두 가지의 노드 간 협력 전송의 방식에 따라서 구분될 수 있다.
첫째로, JP의 경우, 단말은 각 노드들에 대한 채널 값을 구하고, 그 채널 값을 기반으로 채널상태정보를 피드백한다. 채널상태정보에는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicators) 및 RI(Rank Indicator) 등을 포함할 수 있다. CQI는 신호 대 간섭-노이즈의 비를 나타내며, 파워 레벨 혹은 MCS 레벨(Modulation and Coding)로 표현될 수 있다. PMI는 단말이 가지고 있는 코드북(codebook)의 구성 원소인 벡터나 매트릭스(matrix)들의 인덱스를 가리킨다.
둘째로, 스케줄링 협력(scheduling coordination)의 경우, 단말이 간섭 노드의 채널을 측정하여, 간섭이 가장 큰 PMI 혹은 간섭이 가장 작은 PMI를 계산하여, 서빙 노드(serving node)에게 전달하면, 서빙 노드가 간섭 노드에게 이를 통지하여, 서빙 노드와 단말이 데이터 송수신을 하는 동안에, 간섭 노드가 간섭이 큰 PMI를 사용하는 것을 제한하거나, 간섭이 작은 PMI를 사용하도록 유도할 수 있다.
이하, 본 발명에서는 단말(특히, 이동성이 느린 단말)을 위해, JP를 수행하는 경우(예를 들어, 프리코딩 기반)에 있어서, 다수의 노드들을 위한 프리코더를 단말의 피드백 정보를 이용하여 결정하는 방법을 설명한다. 예를 들어, 단말이 노드 1에 대하여 랭크 1 기반의 프리코더 w1을, 노드 2에 대하여 랭크 2 기반의 프리코더 w2를, 노드 3에 대하여 랭크 1 기반의 프리코더 w3에 관한 정보를 네트워크로 피드백한 경우에, 네트워크는 노드 1, 노드 2 및 노드 3의 각 프리코더들을 어떻게 합성 또는 결합하여 전송해야 하는지 알 수 없다. 이 때문에, 단말은 전체 노드들에 대한 총 전송 랭크 수 또는 레이어 조합(layer combination)에 대한 추가 정보를 피드백해야 한다.
이동통신시스템의 일 예인 IEEE 802.16m 시스템에서, 단말은 각 기지국 별로 랭크 값을 1로 고정하고, 랭크 1 기반의 PMI(코드북 또는 서브셋을 이용)와 각 PMI들을 연결하기 위한 CPMI(concatenating PMI) 및 CQI를 피드백한다. 이러한 피드백 정보는 협력 전송에 참여하는 노드가 일정 기간 동안 유지되어야 하는 점과 협력 전송으로 인해 향상된 링크 품질을 반영하여 고차(higher) 랭크를 지원하지 못한다는 점에 문제가 있었다.
따라서, 이하 본 발명의 실시예에서는 네트워크의 상황에 따라서 JP에 참여하는 노드를 동적으로 할당하는 경우와 향상된 링크 품질에 따라서 더 많은 레이어(또는 스트림)을 전송할 수 있는 고차 랭크 전송에 적합한 프리코더 합성 또는 결합 방법과 이를 위해 필요한 단말의 채널상태정보에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 채널상태정보 전송 과정을 도시한 것이다.
네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 단말이 수신한다(S110). 단말은 단말 내 저장된 랭크 1의 코드북(codebook)을 이용하여, 각 노드에 대한 PMI와 각 노드에 대한 위상 보정 값에 해당하는 CPMI를 계산하고(S120), 이를 네트워크로 피드백한다(S130). 이때, 단말은 노드 간의 상관 값 또는 상관 정도에 관한 정보를 추가적으로 피드백할 수 있다(S130).
본 실시예에서는 단말 내 저장된 랭크 1의 코드북을 이용한 경우를 예로서 설명하였으나, 코드북을 이용하지 않고 직접 해당 값을 계산할 수 있음은 자명하다.
네트워크는 피드백된 상관 값 또는 상관 정도에 관한 정보에 기초하여, 협력 전송을 수행하는 노드들을 할당할 때, 각 노드들에 적합한 프리코더를 합성 또는 결합하여 사용할 수 있다.
즉, 노드 간의 상관 값 또는 상관 정도가 높으면, 관련된 노드들을 동일한 레이어(layer)에 할당할 수 있으며, 노드 간의 상관 값 또는 상관 정도가 낮으면, 관련된 노드들을 각각 다른 레이어에 할당할 수 있다.
예를 들어, 4개의 노드들이 협력 전송 대상 노드에 해당하며, 각 노드들은 2개의 전송 안테나 포트를 제공한다고 가정하자. 우선, 단말은 네트워크로 PMI(k) (k=1,2,3,4), CPMI(k) (k=1,2,3,4) 및 CQI를 계산하여 피드백할 수 있다. k 노드에서는 피드백된 PMI(k)와 CPMI(k)를 이용하여, 데이터를 전송할 수 있다. 전송되는 데이터의 MCS(modulation and coding scheme) 레벨은 수신된 CQI를 이용하여 결정된다. 단말의 수신 신호는 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2012001729-appb-M000001
Hk는 k 노드(k=1,2,3,4)와 단말 사이의 채널 값을 나타낸다. W(m)은 코드북 내의 인덱스 m에 대응되는 프리코딩 벡터를 나타낸다. b(m)은 CPMI(m)에 대응하는 값으로, {0, 1/8, 2/8, … , 7/8}에 해당할 수 있다. s는 전송되는 신호 또는 데이터를 의미하며, ν는 노이즈 또는 간섭을 나타낸다.
또한, 앞서 설명한 PMI, CPMI 및 CQI 외에 추가적으로, 노드 간 레이어들 간의 상관 값 또는 상관 정도에 관한 정보가 피드백된다.
예를 들어, 협력 전송을 수행하는 노드들이 N개라고 가정하면, 노드들 간의 상관 관계는 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2012001729-appb-M000002
(f: 특정 함수 또는 function of arguments, 예를 들어, ensemble average 또는 f(x)=x)
상관 관계 행렬 R은 다음 수학식 3과 같이 결정될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2012001729-appb-M000003
Hi는 i 노드와 단말 간의 채널 값을 나타낸다. wi는 i 노드에 대한 프리코더를 나타낸다. N은 노드들의 총 개수를 나타내며, i 노드가 하나의 전송 안테나 포트를 가지는 경우, wi는 스칼라 값(scalar value)을 가진다.
한편, 상관 관계 행렬 R의 행렬 요소 중에서 r11, r22, … , rNN 등의 자기 상관 값에 해당하는 행렬 요소들은 피드백하지 않아도 된다. 또한, lower triangle 부분의 행렬 요소들과 upper triangle 부분의 행렬 요소들은 복소공액(complex conjugate) 관계에 있으므로, upper triangle 부분(혹은 lower triangle 부분)의 행렬 요소들만 피드백할 수 있다.
이 때, 행렬 요소들의 값, 즉 상관 정도 또는 상관 값 자체를 피드백하거나, 상관 정도 또는 상관 값을 양자화하여 피드백할 수 있다. 예를 들어, 상관 정도가 높거나 상관 값이 크면 1로, 상관 정도가 낮거나 상관 값이 작으면 0으로 나타낼 수 있다.
즉, 앞선 예와 같이 협력 전송을 수행하는 4개의 노드들을 가정하면, 상관 관계 행렬 요소들 중에서 r12, r13, r14, r23, r24, r34의 값, 또는 이에 대응되는 공액(conjugate) 값 또는 크기 값을 피드백하거나, 이를 양자화하여 0과 1로 나타낸 값을 피드백할 수 있다.
네트워크는 수신한 피드백 정보에 기초하여, 4개의 노드들 중 일부만 협력 전송에 참여시키는 경우, 참여한 노드들 간의 상관 정도에 따라 프리코더를 합성 또는 결합할 수 있다.
예를 들어, 상관 정도로 표현한 상관 관계 행렬 R이 수학식 4와 같다고 가정하자. 앞서 언급한 바와 같이, 1은 상관 정도가 높음을 나타내고, 0은 상관 정도가 낮음을 나타낸다.
수학식 4
Figure PCTKR2012001729-appb-M000004
네트워크가 4개의 노드 모두를 협력 전송에 참여시킨다고 가정하면, 노드 1과 노드 2가 상관 정도가 높으므로, 하나의 레이어(또는 스트림)로 전송하고, 노드 3과 노드 4가 상관 정도가 높으므로, 다른 하나의 레이어로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 수학식 5와 같은 신호를 수신할 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2012001729-appb-M000005
만일, 네트워크가 노드 1과 노드 2만을 협력 전송에 참여시킨다고 가정하면, 노드 1과 노드 2가 상관 정도가 높으므로, 하나의 레이어로 전송할 수 있으며, 단말은 수학식 6과 같은 신호를 수신할 수 있다.
수학식 6
Figure PCTKR2012001729-appb-M000006
한편, 협력 전송에 4개의 노드(노드 1,2,3,4)가 참여하는 경우, 단말이 CPMI를 피드백할 때, 노드 1을 제외하고, 노드 2,3,4에 대해서만 CPMI를 피드백할 수 있다. 이는 CPMI의 위상 보정 값을 노드 1의 신호 값을 기준으로 결정할 수 있기 때문이다. 즉, 노드 1에서는 프리코딩 벡터 W만을 적용할 수 있다. 또한, 상관 정도가 높은 노드들 간에는 같은 레이어를 사용할 것을 예상하고, 상관 정도가 높은 노드들 중 하나의 노드를 제외한 노드들에 대해서만 CPMI를 피드백할 수 있다.
예를 들어, 수학식 5의 상황을 가정하면, 노드 2는 노드 1을 기준으로 하는 CPMI를 피드백 받을 수 있으며, 노드 4는 노드 3을 기준으로 하는 CPMI를 피드백 받을 수 있다.
한편, 앞서 언급한 예들은 각 노드들이 랭크 1 기반의 프리코더를 이용하는 경우를 가정하였다. 하지만, 각 노드마다 다른 랭크를 사용하는 경우의 확장 또한 가능하다. 즉, 각 노드들의 상관 관계를 결정하는 방식을 각 노드들의 랭크들을 포함하도록 확장할 수 있다.
예를 들어, 협력 전송을 수행하는 노드들이 N개이고, 노드 i가 랭크 Ri를 가진다면(Ri의 값은 각 노드 별로 다를 수 있음), 상관 관계를 나타내야 할 노드 별 레이어들의 총 수는
Figure PCTKR2012001729-appb-I000001
가 된다. 그러한 경우, 상관 관계 행렬 R은 수학식 7과 같이 M×M 크기의 행렬이 된다.
수학식 7
Figure PCTKR2012001729-appb-M000007
(f: 특정 함수 또는 function of arguments, 예를 들어, ensemble average 또는 f(x)=x)
상관 관계 행렬 R은 다음 수학식 8과 같이 결정될 수 있다.
수학식 8
Figure PCTKR2012001729-appb-M000008
Hi는 i 노드와 단말 간의 채널 값을 나타낸다. wi는 i 노드에 대한 프리코더를 나타낸다. N은 노드들의 총 개수를 나타낸다. Hiwi(K)는 Hiwi의 k 번째 컬럼(column)에 해당한다. Ri는 i 노드의 랭크를 나타낸다. i 노드가 하나의 전송 안테나 포트를 가지는 경우, wi는 스칼라 값(scalar value)을 가진다.
한편, 상관 값 또는 상관 정도에 관한 정보를 피드백할 때, 상관 관계 행렬 R의 upper triangle 부분(혹은 lower triangle 부분)의 행렬 요소들의 값이 피드백이 된다. 이러한 행렬 요소들의 개수는
Figure PCTKR2012001729-appb-I000002
이다. 피드백하는 정보량을 최소화하기 위하여, 상관 정도가 높거나 상관 값이 큰 경우를 1로, 상관 정도가 낮거나 상관 값이 작은 경우를 0으로 나타내면, 총 M(M-1)/2 비트가 상관 값 또는 상관 정도에 관한 정보의 양이 된다.
예를 들어, 협력 전송에 참여하는 4개의 노드들이 있고, 모든 노드들이 랭크 1을 지원한다면, 피드백해야 하는 정보는 r12, r13, r14, r23, r24, r34로 총 6개이고, 이를 각각 0 또는 1로 나타내는 경우, 피드백해야 하는 정보의 양은 6비트에 해당한다.
또한, 각 노드들이 랭크 2 이상을 지원하는 경우, 해당 노드 내의 레이어들 간의 상관 정도는 피드백할 필요가 없다. 따라서, 이 경우에 피드백되는 정보의 양은 다음과 같다.
Figure PCTKR2012001729-appb-I000003
Figure PCTKR2012001729-appb-I000004
, (kC2=0, if k=1)
N은 노드들의 총 개수를 나타내며, Ri는 i 노드의 랭크를 나타낸다. M은 전체 노드들의 랭크 총 개수를 나타낸다.
예를 들어, 노드 1이 랭크 2를 지원하고, 노드 3이 랭크 1을 지원하는 경우, 피드백해야 하는 상관 관계 행렬 R의 행렬 요소들은 r12, r13, r23 중 r13, r23만 해당한다. 네트워크는 동일 노드 내의 상관 관계에 해당하는 행렬요소 r12는 0으로 가정한다. 상관 값이 크거나 상관 정도가 높은 경우를 1로, 상관 값이 작거나 상관 정도가 낮은 경우를 0으로 나타낼 때,
Figure PCTKR2012001729-appb-I000005
비트가 피드백되는 정보의 양에 해당한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 채널상태정보 전송 과정을 도시한 것이다.
네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 단말이 수신한다(S210).
단말은 각 노드에 대한 PMI와 각 노드에 대한 위상 보정 값에 해당하는 CPMI를 계산하고(S220), 이를 네트워크로 피드백한다(S230). 또한, 단말은 노드 별 레이어와 전송 레이어 사이의 관계에 대한 정보를 피드백할 수 있다(S230). 노드 별 레이어와 전송 레이어 사이의 관계에 대한 정보는 레이어 조합의 테이블 내 인덱스 또는 인덱스 값에 해당할 수 있다.
예를 들어, 랭크 1을 지원하는 3 개의 노드들이 있다고 가정하면, 상관 관계 행렬 R은 수학식 9와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2012001729-appb-I000006
이때, 제 1 실시예와 같이 r12, r13, r23을 상관 값이 크거나 상관 정도가 높은 경우를 1로, 상관 값이 작거나 상관 정도가 낮은 경우를 0으로 나타내면, 하기의 표 1과 같이, 그 조합에 따라 노드 별 레이어들의 다양한 조합을 구성할 수 있다.
표 1
인덱스 r12,r13,r23 해석 레이어 조합
0 1,1,1 노드1,2,3: 상관관계 좋음. 모두 같은 레이어 사용(전체 랭크=1)
1 1,1,0 노드1과 노드2, 노드1과 노드3: 상관관계 좋음.노드2와 노드3: 상관관계 좋지않음. 인덱스 0,4,5,7의 조합 중 하나를 선택
2 1,0,1 노드1과 노드2, 노드2와 노드3: 상관관계 좋음.노드1과 노드3: 상관관계 좋지않음. 인덱스 0,4,6,7의 조합 중 하나를 선택
3 0,1,1 노드1과 노드3, 노드2와 노드3: 상관관계 좋음.노드1과 노드2: 상관관계 좋지않음. 인덱스 0,5,6,7의 조합 중 하나를 선택
4 1,0,0 노드1과 노드2: 상관관계 좋음.노드1과 노드3, 노드2와 노드3: 상관관계 좋지않음. 노드1과 노드2: 동일 레이어 사용.노드3: 다른 레이어 사용(전체 랭크=2)
5 0,1,0 노드1과 노드3: 상관관계 좋음.노드1과 노드2, 노드2와 노드3: 상관관계 좋지않음. 노드1과 노드3: 동일 레이어 사용.노드2: 다른 레이어 사용(전체 랭크=2)
6 0,0,1 노드2와 노드3: 상관관계 좋음.노드1과 노드2, 노드1과 노드3: 상관관계 좋지않음. 노드2와 노드3: 동일 레이어 사용.노드1: 다른 레이어 사용(전체 랭크=2)
7 0,0,0 노드1,2,3: 모두 상관관계 좋지않음. 각 노드별로 다른 레이어 사용(전체 랭크=3)
표 1에서 나타난 바와 같이, 상관 관계의 일부 조합(인덱스 1, 2, 3)은 다른 인덱스 값들과 같은 레이어 조합으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 표 1의 인덱스 1은 대응되는 레이어 조합이 정해진 것이 아니라, 인덱스 0, 4, 6, 7 중 하나에 대응되는 레이어 조합으로 전송할 수 있다.
따라서, 상관 관계 행렬 R의 행렬 요소들을 모두 피드백하는 것보다, 각 노드 별 레이어 조합에 대한 테이블을 구성하는 것이 피드백하는 정보의 양을 줄이는 방법이 될 수 있다. 즉, 상관 관계 행렬 R의 행렬 요소들을 피드백하려면, 8가지 경우(3 비트)가 필요하지만, 테이블로 구성하여, 현실적이지 않은 경우를 제외한다면(예를 들어, 인덱스 1, 2, 3의 경우), 5가지 경우(3 비트)로 표현이 가능하다. 이는 협력 전송에 참여하는 노드들의 개수가 증가하거나, 노드 별 레이어들의 개수가 증가하는 경우에 더욱 유리할 수 있다.
이하, 레이어 조합 방식을 이용한 피드백 방법에 대해서 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 협력 전송에 참여하는 3개의 노드들을 가정하여 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
첫째로, 각 노드들의 랭크를 네트워크로 피드백하지 않는다면, 고려할 수 있는 모든 레이어 조합의 테이블은 표 2와 같다.
표 2
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1}{L1}{L1} 6 {L1L2}{L2}{L1} 12 {L1}{L1}{L1L2}
1 {L1}{L1}{L2} 7 {L1L2}{L2}{L2} 13 {L1}{L2}{L1L2}
2 {L1}{L2}{L1} 8 {L1}{L1L2}{L1} 14 {L2}{L1}{L1L2}
3 {L1}{L2}{L2} 9 {L1}{L1L2}{L2} 15 {L2}{L2}{L1L2}
4 {L1L2}{L1}{L1} 10 {L2}{L1L2}{L1} 16 {L1L2}{L1L2}{L1}
5 {L1L2}{L1}{L2} 11 {L2}{L1L2}{L2} ... ...
예를 들어, 단말이 인덱스 10을 선택하고, 이를 네트워크로 피드백하면, 네트워크는 노드 1, 노드 2, 노드 3은 각각 랭크 1, 랭크 2, 랭크 1을 지원하며, 노드 1의 레이어와 노드 2의 두 번째 레이어가 하나의 전송 레이어를 구성하고, 노드 2의 첫 번째 레이어와 노드 3의 레이어가 다른 하나의 전송 레이어를 구성한다는 것을 알 수 있다. 동일한 방법으로, 단말은 표 2를 이용하여 인덱스 값들을 피드백할 수 있다.
둘째로, 각 노드들의 랭크가 네트워크로 피드백되거나, 네트워크에 의해 각 노드들의 랭크가 설정되는 경우, 레이어 조합의 테이블 부피를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 모두 랭크 1을 지원하는 경우, 하기 표 3과 같은 레이어 조합의 테이블을 나타낼 수 있다.
표 3
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1}{L1}{L1} 1 {L1}{L2}{L2} 2 {L2}{L1}{L2}
3 {L2}{L2}{L1} 4 {L1}{L2}{L3}
단말이 인덱스 3을 선택하고, 이를 네트워크로 피드백하면, 네트워크는 노드 1과 노드 2가 하나의 전송 레이어를 구성하고, 노드 3이 다른 하나의 전송 레이어를 구성한다는 것을 알 수 있다. 동일한 방법으로, 단말은 표 3을 이용하여 인덱스 값을 피드백할 수 있다. 한편, 표에서 Li는 i 번째 전송 레이어를 나타낸다.
셋째로, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 랭크 2, 랭크 1, 랭크 1을 지원하는 경우, 레이어 조합의 테이블은 표 4와 같다.
표 4
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1L2}{L1}{L1} 1 {L1L2}{L1}{L2} 2 {L1L2}{L2}{L1}
3 {L1L2}{L2}{L2} 4 {L1L2}{L1}{L3} 5 {L1L2}{L2}{L3}
6 {L1L2}{L3}{L1} 7 {L1L2}{L3}{L2} 8 {L1L2}{L3}{L3}
9 {L1L2}{L3}{L4}
예를 들어, 단말이 인덱스 6을 선택하고, 이를 네트워크로 피드백하면, 네트워크는 노드 1의 첫 번째 레이어와 노드 3의 레이어가 하나의 전송 레이어를 구성하고, 노드 1의 두 번째 레이어가 다른 하나의 전송 레이어를 구성하며, 노드 2의 레이어가 또 다른 하나의 전송 레이어를 구성한다는 것을 알 수 있다. 이때, 전체 전송 랭크는 3에 해당한다. 동일한 방법으로, 단말은 표 4를 이용하여 인덱스 값을 피드백할 수 있다.
넷째로, 전송 레이어에 노드 별 레이어의 참여 여부가 나타나도록, 테이블이 구성될 수 있다. 예를 들어, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 모두 랭크 1을 지원하는 경우, 하기의 표 5와 같이 레이어 조합의 테이블을 나타낼 수 있다.
표 5
인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}...
0 {m1,m2,m3} 1 {m1}{m2,m3} 2 {m2}{m1,m3}
3 {m3}{m1,m2} 4 {m1}{m2}{m3}
mi는 노드 별 레이어를 나타낸다. 즉, m1, m2, m3은 각 노드 1, 노드 2, 노드 3의 노드 별 레이어이다. Li는 i 번째 전송 레이어를 나타낸다.
단말이 인덱스 1을 선택하고, 이를 네트워크로 피드백하면, 네트워크는 노드 1의 레이어가 하나의 전송 레이어를 구성하고, 노드 2 및 노드 3이 다른 하나의 전송 레이어를 구성하는 것을 알 수 있다. 동일한 방법으로, 단말은 표 5를 이용하여 인덱스 값을 피드백할 수 있다.
다섯째로, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 랭크 2, 랭크 1, 랭크 1을 지원한다면, 표 6과 같이 레이터 조합의 테이블을 나타낼 수 있다.
표 6
인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}...
0 {m1,m3,m4}{m2} 1 {m1,m3}{m2,m4} 2 {m1,m4}{m2,m3}
3 {m1}{m2,m3,m4} 4 {m1,m3}{m2}{m4} 5 {m1}{m2,m3}{m4}
6 {m1,m4}{m2}{m3} 7 {m1}{m2,m4}{m3} 8 {m1}{m2}{m3,m4}
9 {m1}{m2}{m3}{m4}
m1과 m2는 노드 1의 노드 별 레이어들이고, m3과 m4는 각각 노드 2와 노드 3의 노드 별 레이어이다. 단말은 표 6을 이용하여 인덱스 값을 피드백할 수 있다.
여섯째로, 각 노드들의 랭크와 전체 전송 랭크가 피드백된다면, 레이어 조합의 테이블 부피를 더욱 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 모두 랭크 1을 지원하고, 전체 전송 랭크가 2이면, 레이어 조합의 테이블은 표 7 및 표 8과 같이 나타낼 수 있다.
표 7
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1}{L2}{L2} 1 {L2}{L1}{L2} 2 {L2}{L2}{L1}
표 8
인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}...
0 {m1}{m2,m3} 1 {m2}{m1,m3} 2 {m3}{m1,m2}
일곱째로, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 랭크 2, 랭크 1, 랭크 1을 지원하고, 전체 전송 랭크가 3이면, 레이어 조합의 테이블은 표 9 및 표 10과 같이 나타낼 수 있다.
표 9
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1L2}{L1}{L3} 1 {L1L2}{L2}{L3} 2 {L1L2}{L3}{L1}
3 {L1L2}{L3}{L2} 4 {L1L2}{L3}{L3}
표 10
인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}... 인덱스 {L1}{L2}{L3}...
0 {m1,m3}{m2}{m4} 1 {m1}{m2,m3}{m4} 2 {m1,m4}{m2}{m3}
3 {m1}{m2,m4}{m3} 4 {m1}{m2}{m3,m4}
여덟째로, 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 랭크 1, 랭크 2, 랭크 1을 지원하고, 전체 전송 랭크가 3이면, 레이어 조합의 테이블은 표 11과 같이 나타낼 수 있다.
표 11
인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3} 인덱스 {노드1}{노드2}{노드3}
0 {L1}{L2,L3}{L1} 1 {L1}{L2,L3}{L2} 2 {L1}{L2,L3}{L3}
3 {L2}{L2,L3}{L1} 4 {L3}{L2,L3}{L1}
한편, 표 9와 표 11을 비교해보면, 각 노드에 할당된 레이어 인덱스와 순서의 차이만 있을 뿐, 실질적으로 동일한 레이어 조합에 해당함을 알 수 있다. 이는 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 랭크 1, 랭크 1, 랭크 2를 지원하는 경우에 있어서도 동일하다. 따라서, 각 노드가 지원하는 랭크 값을 정렬하여 그 구성이 동일한 경우에는 하나의 대표 레이어 조합의 테이블로서 이를 나타낼 수 있다. 표 9과 표 11을 예로서 설명하면, 각 노드의 랭크 조합(노드1의 랭크, 노드 2의 랭크, 노드 3의 랭크)이 (2,1,1), (1,2,1) 및 (1,1,2)에 해당하는 경우, (2,1,1)에 대한 레이어 조합의 테이블로 (1,2,1) 및 (1,1,2)의 레이어 조합을 모두 나타낼 수 있다.
예를 들어, 대표 레이어 조합의 테이블이 각 노드의 랭크 조합 (2,1,1)을 기준으로 결정된다면, 각 노드의 랭크 조합이 (1,2,1)에 해당하는 경우, 단말과 네트워크는 노드 1, 노드 2, 노드 3을 노드' 2, 노드' 1, 노드' 3으로 재매핑을 한다. 이후, 단말이 레이어 조합의 테이블에서 인덱스 0을 선택하고, 이를 네트워크로 피드백할 수 있다. 대표 레이어 조합의 테이블 내 인덱스 0은 노드 1, 노드 2, 노드 3이 각각 {L1L2}{L1}{L3}에 해당하나, 재매핑으로 인하여 네트워크는 {L2}{L2L3}{L1}로 인식하며, 이는 각 노드의 랭크 조합이 (1,2,1)에 해당하는 표 11의 인덱스 3을 나타낸다. 동일하게, 각 노드의 랭크 조합이 (1,1,2)에 해당하는 경우, 단말과 네트워크는 노드 1, 노드 2, 노드 3을 노드' 2, 노드' 3, 노드' 1로 재매핑할 수 있다.
즉, 단말과 네트워크는 동일한 정렬방법에 따라서 각 노드의 랭크를 정렬하여 노드 인덱스를 재매핑한 후, 대표 레이어 조합의 테이블을 이용하여 각 노드 별 레이어의 관계에 대한 정보를 주고 받을 수 있다. 각 노드의 랭크는 오름차순 또는 내림차순 등으로 정렬될 수 있으며, 이러한 정렬방법은 단말과 네트워크 간에 미리 결정되어 있거나, 네트워크에 의해 결정될 수 있다. 랭크가 동일한 노드 간에는 재매핑 이전의 노드 인덱스가 낮은 노드가 재매핑 이후에 낮은 노드 인덱스를 가지도록 정렬하거나 높은 노드 인덱스를 가지도록 정렬할 수 있다.
한편, 앞선 제 1 및 제 2 실시예는 각 노드를 기준으로, 단말이 채널상태정보를 피드백하는 과정에 대하여 설명하였다. 예를 들어, 랭크 2 기반의 노드가 2개가 있는 경우, 단말은 각 노드에 대하여 랭크 2 기반의 PMI 또는 프리코딩 값을 피드백하였다. 또한, 노드 간의 상관 관계에 관한 정보 또는 레이어 조합에 관한 정보와 CPMI 등을 피드백하였다.
이에 추가적으로, 단말이 노드 전체에 대한 채널상태정보를 피드백할 수 있다. 이때의 채널상태정보는 PMI 또는 프리코딩 값에 해당할 수 있다. 예를 들어, 랭크 2 기반의 노드가 2개가 있고, 이들의 레이어 조합이 4이면, 단말은 노드 전체에 해당하는 랭크 4 기반의 PMI 또는 프리코딩 값을 피드백할 수 있다. 이때, PMI 또는 프리코딩 값은 기존 값을 대체하여 피드백될 수 있으며, 기존 값과 별도로 새로 추가하여 피드백될 수 있다.
즉, 처음 단말이 각 노드들에 대한 채널상태정보를 피드백할 때에는 각 노드들에 대한 PMI 또는 프리코딩 값을 기초로 계산하며, 전체 랭크 조합 중에서 사용할 조합이 결정된 이후에는 결정된 랭크를 기초로 전체 노드에 대한 PMI 또는 프리코딩 값을 다시 계산하여 피드백할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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 발명에 따른 제어정보를 송수신하는 방법은 3GPP LTE/LTE-A 및 IEEE 802 등 다양한 무선통신시스템에서 이용 가능하다.

Claims (20)

  1. 다중 분산 노드 시스템에서, 단말이 채널상태정보를 전송하는 방법에 있어서,
    네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 수신하는 단계;
    상기 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 채널상태정보를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 채널상태정보는 상기 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 전송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 정보를 포함하는 채널상태정보 전송방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 전체 전송 랭크에 관한 정보를 포함하는 채널상태정보 전송방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이어 조합의 테이블은 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 및 전체 전송 랭크에 따라서 결정되는 채널상태정보 전송방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크를 기 결정된 기준으로 정렬하면 동일한 구성을 가지는 경우, 동일한 레이어 조합의 테이블이 사용되는 채널상태정보 전송방법.
  6. 다중 분산 노드 시스템에서, 네트워크가 채널상태정보를 수신하는 방법에 있어서,
    복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 전송하는 단계; 및
    상기 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 수신된 채널상태정보는 상기 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 수신방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 정보를 포함하는 채널상태정보 수신방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 전체 전송 랭크에 관한 정보를 포함하는 채널상태정보 수신방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이어 조합의 테이블은 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 및 전체 전송 랭크에 따라서 결정되는 채널상태정보 수신방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크를 기 결정된 기준으로 정렬하면 동일한 구성을 가지는 경우, 동일한 레이어 조합의 테이블이 사용되는 채널상태정보 수신방법.
  11. 다중 분산 노드 시스템에서, 채널상태정보를 전송하는 장치에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 수신기를 제어하여, 네트워크로부터 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 수신하고, 상기 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 계산하며, 상기 송신기를 제어하여, 상기 계산된 채널상태정보를 상기 네트워크로 전송하는 프로세서를 포함하고,
    상기 채널상태정보는 상기 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 전송장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 정보를 포함하는 채널상태정보 전송장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 전체 전송 랭크에 관한 정보를 포함하는 채널상태정보 전송장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 레이어 조합의 테이블은 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 및 전체 전송 랭크에 따라서 결정되는 채널상태정보 전송장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크를 기 결정된 기준으로 정렬하면 동일한 구성을 가지는 경우, 동일한 레이어 조합의 테이블이 사용되는 채널상태정보 전송장치.
  16. 다중 분산 노드 시스템에서, 채널상태정보를 수신하는 장치에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 수신기를 제어하여, 복수의 노드들에 대한 채널상태정보 보고 요청을 전송하고, 상기 수신기를 제어하여, 상기 복수의 노드들에 대한 채널상태정보를 수신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 수신된 채널상태정보는 상기 복수의 노드들 간의 상관 관계에 관한 정보를 포함하고,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 노드 간의 상관 정도를 나타내는 레이어 조합의 테이블 내의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 수신장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 정보를 포함하는 채널상태정보 수신장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 상관 관계에 관한 정보는 전체 전송 랭크에 관한 정보를 포함하는 채널상태정보 수신장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 레이어 조합의 테이블은 상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크 및 전체 전송 랭크에 따라서 결정되는 채널상태정보 수신장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 노드들 각각에 대한 랭크를 기 결정된 기준으로 정렬하면 동일한 구성을 가지는 경우, 동일한 레이어 조합의 테이블이 사용되는 채널상태정보 수신장치.
PCT/KR2012/001729 2011-04-13 2012-03-09 채널상태정보 송수신 방법 및 송수신 장치 WO2012141428A1 (ko)

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