WO2019093859A1 - 무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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WO2019093859A1
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information
precoder
beams
precoder information
transmission
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PCT/KR2018/013802
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Inventor
이길봄
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and a method of transmitting and receiving beamforming feedback information between a transmitting apparatus and a receiving apparatus in a wireless communication system and a device supporting the same.
  • Wireless access systems are widely deployed to provide various types of communication services such as voice and data.
  • a wireless access system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include a code division multiple access (CDMA) system, a frequency division multiple access (FDMA) system, a time division multiple access (TDMA) system, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system, a single carrier frequency division multiple access) systems.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • next-generation RAT which takes into account such improved mobile broadband communications, massive MTC, and Ultra-Reliable and Low Latency Communication (URLLC), is being discussed.
  • the present invention provides a method for transmitting and receiving beamforming feedback between a transmitting apparatus and a receiving apparatus in a wireless communication system and apparatuses supporting the same.
  • a method of transmitting beamforming feedback information to a transmitting apparatus in a wireless communication system comprising: receiving first precoder information and second precoder information from the transmitting apparatus, Wherein the precoder information is precoder information for the transmitting apparatus to transmit a beam related signal in M beams, and the second precoder information is information indicating that the receiving apparatus transmits N beam- M, and N are natural numbers, N is greater than M;
  • the beamforming feedback information including information on one of N transmission beams derived from a beam related signal transmitted in M beams based on the first precoder information and the second precoder information, And transmitting the beamforming feedback information to the apparatus.
  • the beam related signal transmitted through the M beams may be received after receiving the first precoder information and the second precoder information.
  • the first precoder information may be related to a Discrete Fourier Transform (DFT) matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitter.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the first precoder information may be associated with M column information of a Discrete Fourier Transform (DFT) matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the first precoder information may be composed of first bitmap information having a size of the number of transmit antennas of the transmitting apparatus, and each bit of the first bitmap information may correspond to a corresponding column in the DFT matrix.
  • Lt; RTI ID 0.0 > M < / RTI >
  • the first precoder information is associated with one of a plurality of subsets of first bitmap information of a size of a transmitting antenna of the transmitting apparatus, and the first bitmap information is associated with a corresponding column in the DFT matrix column may be associated with the M beams.
  • the second precoder information may be related to precoder information oversampled by a predetermined magnitude based on the DFT matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus .
  • the second precoder information may be related to the magnitude of the oversampling.
  • the second precoder information may include second bitmap information having a size corresponding to a product of a number of transmit antennas and a size of the oversampling in the transmitter, It may indicate whether or not a corresponding column in the precoder information oversampled by a predetermined amount based on the DFT matrix is related to the N transmission beam search.
  • the second precoder information is associated with one of a plurality of subsets consisting of second bitmap information of a size corresponding to a product of a number of transmit antennas of the transmitting apparatus and a size of the oversampling,
  • Each bit of the map information may indicate whether or not a corresponding column in the precoder information oversampled by a predetermined size based on the DFT matrix is related to the N transmission beam search.
  • the information about the one transmission beam included in the beamforming feedback information may be related to a best transmission beam among N transmission beams derived from the beam related signals transmitted by the M beams, .
  • the second precoding information may be determined based on a capability of the receiving apparatus transmitted from the receiving apparatus to the transmitting apparatus.
  • the receiving apparatus may be a terminal, and the transmitting apparatus may be a base station.
  • a communication apparatus for transmitting beamforming feedback information in a wireless communication system, comprising: a memory; And a processor operatively coupled to the memory, wherein the processor is configured to receive first precoder information and second precoder information from a transmitting device, the first precoder information indicating that the transmitting device is beam-
  • the second precoder information is precoder information for N transmit beam searches for the beam related signal
  • the second precoder information is precoder information for transmitting a beam related signal to M beams
  • N is a natural number, N is greater than M
  • the beamforming feedback information including information on one of N transmission beams derived from a beam related signal transmitted in M beams based on the first precoder information and the second precoder information, To the device.
  • a communication apparatus for receiving beamforming feedback information in a wireless communication system, the apparatus comprising: a memory; And a processor operatively coupled to the memory, wherein the processor is configured to transmit first precoder information and second precoder information to a receiving device, wherein the first precoder information is configured to cause the communication device to transmit beam- And the second precoder information is precoder information for N transmission beam searches for the beam related signal, and the M th precoder information for transmitting M, N is a natural number, N is greater than M;
  • the beamforming feedback information is configured to receive the beamforming feedback information from the receiving apparatus, wherein the beamforming feedback information is derived from a beam related signal transmitted in M beams based on the first precoder information and the second precoder information And information on one of the N transmission beams.
  • the receiving apparatus can select / determine a preferred beam with a higher resolution than the M beams.
  • the transmission overhead of the beam related signal between the transmitting apparatus and the receiving apparatus can be reduced, and the receiving apparatus can transmit the higher-resolution transmission beamforming feedback to the transmitting apparatus.
  • the transmitting apparatus and the receiving apparatus can select / determine a transmission / reception beam pair having a better resolution using a given M transmission beams and N reception beams.
  • 1 is a diagram for explaining a physical channel and a signal transmission method using the same.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the structure of a radio frame.
  • 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the structure of an uplink sub-frame.
  • 5 is a diagram showing an example of the structure of a downlink sub-frame.
  • FIG. 6 is a diagram showing a self-contained slot structure applicable to the present invention.
  • FIGS. 7 and 8 are views showing typical connection methods of the TXRU and the antenna element.
  • FIG. 9 is a simplified view of a hybrid beamforming structure in terms of TXRU and physical antennas according to an example of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information in a downlink (DL) transmission process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a channel model for explaining the configuration of the present invention in detail.
  • FIG. 12 illustrates a simple comparison between an analog beam selection method according to a conventional channel modeling technique and an analog beam selection method according to a CS-based channel modeling technique according to the present invention.
  • FIG. 13 is a view comparing beamforming performance according to the conventional technique and the technique proposed by the present invention from the viewpoint of throughput.
  • FIG. 14 is a view schematically showing a configuration of analog beams according to DFT 8 applicable to the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating an example of beams that can be searched / detected / measured by a terminal based on a g-precoder based on a g-BER set by a base station and a U-precoder set for the terminal.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an operation of transmitting and receiving beamforming feedback information between a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating an operation of transmitting a beamforming feedback information to a transmitting apparatus 18 is a flowchart showing an operation in which a transmitting apparatus receives beamforming feedback information from a receiving apparatus according to the present invention.
  • 19 is a diagram showing a configuration of a terminal and a base station in which the proposed embodiments can be implemented.
  • each component or characteristic may be considered optional unless otherwise expressly stated.
  • Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the elements and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
  • the base station is meaningful as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described herein as performed by the base station may be performed by an upper node of the base station, as the case may be.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by a base station or other network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by a term such as a fixed station, a Node B, an eNode B, a gNode B, an Advanced Base Station (ABS), or an access point .
  • ABS Advanced Base Station
  • a terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS) , A mobile terminal, or an advanced mobile station (AMS).
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • SS subscriber station
  • MSS mobile subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node providing data service or voice service
  • the receiving end means a fixed and / or mobile node receiving data service or voice service. Therefore, in the uplink, the mobile station may be the transmitting end and the base station may be the receiving end. Similarly, in a downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the following IEEE 802.xx systems, 3rd Generation Partnership Project (3GPP) systems, 3GPP LTE systems, 3GPP 5G NR systems, and 3GPP2 systems:
  • all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • 3GPP NR system as well as a 3GPP LTE / LTE-A system will be described as an example of a radio access system in which embodiments of the present invention can be used.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • single carrier frequency division multiple access And can be applied to various wireless connection systems.
  • CDMA may be implemented in radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • the TDMA may be implemented in a wireless technology such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3GPP Long Term Evolution (LTE) is a part of E-UMTS (Evolved UMTS) using E-UTRA, adopting OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (Advanced) system is an improved 3GPP LTE system.
  • embodiments of the present invention are described not only in the 3GPP LTE / LTE-A system but also in the 3GPP NR system, but can also be applied to the IEEE 802.16e / m system and the like.
  • a terminal receives information from a base station through a downlink (DL) and transmits information to a base station through an uplink (UL).
  • the information transmitted and received between the base station and the terminal includes general data information and various control information, and there are various physical channels depending on the type / use of the information transmitted / received.
  • FIG. 1 is a view for explaining physical channels that can be used in embodiments of the present invention and a signal transmission method using the same.
  • the terminal that is powered on again after power is turned off or a terminal that has entered a new cell performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S11.
  • a mobile station receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from a base station, synchronizes with the base station, and acquires information such as a cell ID.
  • P-SCH primary synchronization channel
  • S-SCH secondary synchronization channel
  • the terminal can receive the physical broadcast channel (PBCH) signal from the base station and acquire the in-cell broadcast information.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the UE can receive the downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDCCH) and a physical downlink control channel (PDSCH) according to physical downlink control channel information in step S12, Specific system information can be obtained.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S13 to S16 to complete the connection to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a Physical Random Access Channel (PRACH) (S13), and transmits a RAR (preamble) to the preamble through the physical downlink control channel and the corresponding physical downlink shared channel Random Access Response) (S14).
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • RAR preamble
  • the MS transmits a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) using the scheduling information in the RAR (S15), and receives a Physical Downlink Control Channel (PDCCH) signal and a corresponding Physical Downlink Shared Channel ) (S16).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • the UE having performed the procedure described above transmits a physical downlink control channel signal and / or physical downlink shared channel signal (S17) and a physical uplink shared channel (PUSCH: physical (S18) of an uplink shared channel (PUCCH) signal and / or a physical uplink control channel (PUCCH) signal.
  • S17 physical downlink control channel signal
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • the UCI includes HARQ-ACK / NACK (Hybrid Automatic Repeat and Request Acknowledgment / Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication) .
  • HARQ-ACK / NACK Hybrid Automatic Repeat and Request Acknowledgment / Negative-ACK
  • SR Switching Request
  • CQI Channel Quality Indication
  • PMI Precoding Matrix Indication
  • the UCI is periodically transmitted through the PUCCH in general, but may be transmitted through the PUSCH when the control information and the traffic data are to be simultaneously transmitted.
  • UCI can be transmitted non-periodically through the PUSCH according to the request / instruction of the network.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame used in embodiments of the present invention.
  • Type 1 frame structure shows a type 1 frame structure (frame structure type 1).
  • the Type 1 frame structure can be applied to both full duplex FDD (Frequency Division Duplex) systems and half duplex FDD systems.
  • One subframe is defined as two consecutive slots, and the i-th subframe consists of slots corresponding to 2i and 2i + 1. That is, a radio frame is composed of 10 subframes.
  • the time required to transmit one subframe is referred to as a transmission time interval (TTI).
  • a slot includes a plurality of OFDM symbols or SC-FDMA symbols in a time domain, and a plurality of resource blocks in a frequency domain.
  • One slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain. Since 3GPP LTE uses OFDMA in the downlink, an OFDM symbol is intended to represent one symbol period.
  • the OFDM symbol may be one SC-FDMA symbol or a symbol interval.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • 10 subframes can be used simultaneously for downlink transmission and uplink transmission for each 10 ms interval. At this time, the uplink and downlink transmissions are separated in the frequency domain.
  • the UE can not transmit and receive simultaneously.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in a radio frame, the number of slots included in a subframe, and the number of OFDM symbols included in a slot can be variously changed.
  • the Type 2 frame includes a special subframe consisting of three fields: a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization, or channel estimation in the UE.
  • UpPTS is used to match the channel estimation at the base station and the uplink transmission synchronization of the terminal.
  • the guard interval is a period for eliminating the interference occurring in the uplink due to the multi-path delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • Table 1 below shows the composition of the special frame (DwPTS / GP / UpPTS length).
  • the configuration of the special frame (the length of DwPTS / GP / UpPTS) is given by X (the number of additional SC-FDMA symbols, upper layer parameter srs-UpPtsAdd, And X is equal to 0), and a special subframe configuration # 10 is newly added in the LTE Rel-14 system.
  • the UE transmits two additional UpPTSs for the special subframeconfigurations ⁇ 3, 4, 7, 8 ⁇ for the normal CP in the downlink and the special subframeconfigurations ⁇ 2, 3, 5, 6 ⁇ for the extended CP in the downlink SC-FDMA symbols may not be expected to be set.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a resource grid for a downlink slot that may be used in embodiments of the present invention.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDM symbols, and one resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain.
  • the present invention is not limited thereto.
  • Each element on the resource grid is a resource element, and one resource block contains 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number of resource blocks NDL included in the downlink slot is dependent on the downlink transmission bandwidth.
  • FIG. 4 illustrates a structure of an uplink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • the uplink subframe can be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a PUCCH for carrying UL control information is allocated to the control region.
  • the data area is assigned a PUSCH carrying user data.
  • One UE does not transmit PUCCH and PUSCH at the same time.
  • An RB pair is allocated to a PUCCH for one UE in a subframe. RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in each of the two slots. It is assumed that the RB pair assigned to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary.
  • FIG. 5 shows a structure of a downlink subframe that can be used in embodiments of the present invention.
  • a maximum of 3 OFDM symbols are allocated from a control region in which control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols are allocated to a data region )to be.
  • Examples of the downlink control channel used in 3GPP LTE include a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a PDCCH, and a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • the PCFICH is carried in the first OFDM symbol of the subframe and carries information about the number of OFDM symbols (i.e., the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • the PHICH is a response channel for the uplink and carries an ACK (Acknowledgment) / NACK (Negative-Acknowledgment) signal for HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request).
  • the control information transmitted through the PDCCH is referred to as downlink control information (DCI).
  • the downlink control information includes uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, or an uplink transmission (Tx) power control command for an arbitrary terminal group.
  • a new wireless access technology system has been proposed as a new wireless access technology considering enhanced mobile broadband communication, massive MTC, and URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication).
  • the present invention is referred to as New RAT or NR (New Radio) for the sake of convenience.
  • mu and cyclic prefix information for each carrier bandwidth part can be signaled for each of a downlink (DL) or uplink (UL).
  • mu and cyclic prefix information for the downlink carrier bandwidth part may be signaled via higher layer signaling DL-BWP-mu and DL-MWP-cp.
  • mu and cyclic prefix information for the uplink carrier bandwidth part may be signaled via higher layer signaling UL-BWP-mu and UL-MWP-cp
  • the downlink and uplink transmissions are composed of 10 ms long frames.
  • the frame may be composed of 10 sub-frames each having a length of 1 ms. At this time, the number of consecutive OFDM symbols for each subframe is to be.
  • Each frame may be composed of two half frames having the same size.
  • each half-frame may be composed of sub-frames 0 - 4 and 5 - 9, respectively.
  • the slots are arranged in ascending order within one subframe Are numbered in ascending order within one frame As shown in FIG.
  • the number of consecutive OFDM symbols in one slot ( ) Can be determined according to the cyclic prefix as shown in the following table.
  • a starting slot in one subframe ( ) Is the starting OFDM symbol ( )
  • the time dimension Table 4 shows the number of OFDM symbols per slot / per frame / subframe for a normal cyclic prefix
  • Table 5 shows the number of OFDM symbols per slot / frame / subframe for an extended cyclic prefix. Represents the number of OFDM symbols per subframe.
  • a self-contained slot structure can be applied with the slot structure as described above.
  • FIG. 6 is a diagram showing a self-contained slot structure applicable to the present invention.
  • the base station and the UE can sequentially perform DL transmission and UL transmission in one slot, and can transmit and receive DL data in the one slot and transmit / receive UL ACK / NACK thereto.
  • this structure reduces the time it takes to retransmit data when a data transmission error occurs, thereby minimizing the delay in final data transmission.
  • a time gap of a certain time length is required for the base station and the UE to switch from the transmission mode to the reception mode or to switch from the reception mode to the transmission mode.
  • some OFDM symbols at the time of switching from DL to UL in the self-supporting slot structure may be set as a guard period (GP).
  • the self-supporting slot structure includes both the DL control region and the UL control region has been described, but the control regions may be selectively included in the self-supporting slot structure.
  • the self-supporting slot structure according to the present invention may include not only the DL control region and the UL control region but also the DL control region or the UL control region alone as shown in FIG.
  • a slot may have various slot formats.
  • the OFDM symbol of each slot can be classified into a downlink (denoted by 'D'), a flexible (denoted by 'X'), and an uplink (denoted by 'U').
  • the UE in the downlink slot, the UE generates downlink transmission only in 'D' and 'X' symbols. Similarly, in the uplink slot, the UE can assume that the uplink transmission occurs only in the 'U' and 'X' symbols.
  • the wavelength is short, and it is possible to install a plurality of antenna elements in the same area. That is, since the wavelength is 1 cm in the 30 GHz band, a total of 100 antenna elements can be provided when a 2-dimensional array is arranged at intervals of 0.5 lambda (wavelength) on a panel of 5 * 5 cm. Accordingly, in a millimeter wave (mmW), a plurality of antenna elements can be used to increase the beamforming (BF) gain to increase the coverage or increase the throughput.
  • BF beamforming
  • each antenna element may include TXRU (Transceiver Unit) so that transmission power and phase can be adjusted for each antenna element.
  • TXRU Transceiver Unit
  • each antenna element can perform independent beamforming for each frequency resource.
  • hybrid beamforming having B TXRUs that are fewer than Q antenna elements as an intermediate form of digital beamforming and analog beamforming can be considered.
  • the direction of a beam that can be transmitted at the same time may be limited to B or less.
  • FIGS. 7 and 8 are views showing typical connection methods of the TXRU and the antenna element.
  • the TXRU virtualization model shows the relationship between the output signal of the TXRU and the output signal of the antenna element.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a manner in which a TXRU is connected to a sub-array.
  • the antenna element is connected to only one TXRU.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a manner in which a TXRU is connected to all antenna elements.
  • the antenna element is connected to all TXRUs.
  • the antenna element requires a separate adder as shown in FIG. 8 to be connected to all TXRUs.
  • W represents a phase vector multiplied by an analog phase shifter. That is, W is a main parameter for determining the direction of the analog beamforming.
  • the mapping between the CSI-RS antenna port and the TXRUs may be 1: 1 or 1: to-many.
  • the analog beamforming (or RF (Radio Frequency) beamforming) means an operation of performing precoding (or combining) in the RF stage.
  • the baseband stage and the RF stage perform precoding (or combining), respectively. This has the advantage of achieving performance close to digital beamforming while reducing the number of RF chains and the number of digital-to-analog (or analog-to-digital) converters.
  • the hybrid beamforming structure may be represented by N transceiver units (TXRU) and M physical antennas.
  • TXRU transceiver units
  • the digital beamforming for the L data layers to be transmitted by the transmitting end may be represented by an N * L (N by L) matrix.
  • the converted N digital signals are then converted to an analog signal through a TXRU, and an analog beamforming represented by an M * N (M by N) matrix is applied to the converted signal.
  • 9 is a simplified view of a hybrid beamforming structure in terms of TXRU and physical antennas according to an example of the present invention. 9, the number of digital beams is L, and the number of analog beams is N. In FIG.
  • a base station is designed to change the analog beamforming in units of symbols, and a method of supporting more efficient beamforming to a terminal located in a specific area is considered.
  • the NR system according to the present invention includes a plurality of antenna panels to which independent hybrid beamforming is applicable To be introduced.
  • an analog beam advantageous for signal reception may be different for each terminal. Accordingly, in the NR system to which the present invention can be applied, a base station applies a different analog beam for each symbol in a specific sub-frame SF (at least a synchronization signal, system information, paging, etc.) Beam sweeping operations are being considered to allow reception opportunities.
  • a specific sub-frame SF at least a synchronization signal, system information, paging, etc.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a beam sweeping operation for a synchronization signal and system information in a downlink (DL) transmission process according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a physical resource (or a physical channel) through which system information of an NR system applicable to the present invention is transmitted in a broadcasting mode is referred to as an xPBCH (physical broadcast channel).
  • xPBCH physical broadcast channel
  • a reference signal which is transmitted by applying a single analog beam (corresponding to a specific antenna panel) (Beam RS, BRS), which is an RS, is being discussed.
  • the BRS may be defined for a plurality of antenna ports, and each antenna port of the BRS may correspond to a single analog beam.
  • the synchronization signal or the xPBCH can be transmitted by applying all the analog beams in the analog beam group so that an arbitrary terminal can receive it well.
  • a bandwidth up to 400 MHz per component carrier (CC) can be supported in an NR system to which the present invention is applicable.
  • the UE battery consumption of the particular UE may be large.
  • a plurality of use cases e.g., enhanced mobile broadband (eMBB), ultra reliable low latency communication (URLLC), masstive machine type communication (mMTC) Etc.
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • URLLC ultra reliable low latency communication
  • mMTC masstive machine type communication
  • the NR system can support different sub-carrier spacing (eg, sub-carrier spacing) for each frequency band within the CC.
  • UEs operating in the NR system to which the present invention is applicable may have different capabilities for the maximum bandwidth per UE.
  • the base station of the NR system may instruct the UE to operate within some bandwidth, rather than the full bandwidth of the wideband CC.
  • some of the bandwidths will be referred to as a bandwidth part (BWP) for convenience of explanation.
  • the BWP may be composed of resource blocks (RBs) continuous on the frequency axis, and may include one or more of a plurality of resource blocks (e.g., sub-carrier spacing, cyclic prefix (CP) length, slot / Etc.).
  • RBs resource blocks
  • CP cyclic prefix
  • the base station can set a plurality of BWPs in one CC set for the UE.
  • the base station may set up a first BWP occupying a relatively small frequency region for a PDCCH monitoring slot. At this time, the PDSCH indicated by the PDCCH may be scheduled on the second BWP larger than the first BWP.
  • the base station may set different BWPs for some UEs for load balancing.
  • the base station can set both BWPs in the same slot except for a partial spectrum of the entire bandwidth.
  • the base station can set at least one DL / UL BWP to the UE associated with the wideband CC, and the base station can transmit at least one DL / UL BWP of the DL / UL BWP (s) (E.g., by first layer signaling (L1 signaling) or a MAC (Medium Access Control) control element (CE) or radio resource control (RRC) signaling).
  • the activated DL / UL BWP can be defined as an active DL / UL BWP.
  • the UE may not be able to receive the setup for the DL / UL BWP from the base station. In such a situation, the UE may assume a default DL / UL BWP. At this time, the DL / UL BWP assumed by the UE in the above situation can be defined as an initial active DL / UL BWP.
  • the NR system supports DCI format 0_0 and DCI format 0_1 in the DCI format for PUSCH scheduling, and DCI format 1_0 and DCI format 1_1 in the DCI format for PDSCH scheduling.
  • the NR system can additionally support DCI format 2_0, DCI format 2_1, DCI format 2_2, and DCI format 2_3.
  • DCI format 0_0 is used for scheduling TB (Transmission Block) based (or TB-level) PUSCH
  • DCI format 0_1 is used for TB (Transmission Block) (Or CBG-level) PUSCH if the base signal transmission / reception is set up.
  • DCI format 1_0 is used for scheduling TB-based (or TB-level) PDSCH
  • DCI format 1_1 is used for TB-based (or TB-level) PDSCH or CBG- based (or CBG- level PDSCH. < / RTI >
  • the DCI format 2 _ 0 is used for notifying the slot format
  • the DCI format 2 _ 1 is used for notifying the PRB and the OFDM symbol that a specific UE assumes that there is no intended signal transmission
  • the DCI format 2_2 is used for transmission of the TPC (Transmission Power Control) command of the PUCCH and the PUSCH
  • the DCI format 2_2 is used for transmission of the TPC (Transmission Power Control) command of the PUCCH and the PUSCH
  • the DCI format 2_3 may be used for the transmission of a TPC command group for SRS transmission by one or more UEs (used for the transmission of a group of TPC commands for SRS transmissions by one or more UEs).
  • DCI format can be supported by the 3GPP TS 38.212 document. That is, self-describing steps or parts not described in the DCI format related features may be described with reference to the document. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • a narrowband MIMO (Multiple Input Multiple Output) channel on a millimeter wave can be simply defined / assumed as the following equation.
  • each of the variables may be defined by the following equation.
  • a specific channel is modeled as an augmented matrix and virtual channel coefficients of base station (BS) and mobile station (MS) array response vectors, .
  • BS base station
  • MS mobile station
  • the virtual channel coefficients can be more efficiently predicted based on a CS (Compressed Sensing) technique.
  • the specific virtual channel modeling can be determined according to the following equation.
  • the CS technique refers to a signal processing technique that obtains a solution to a plurality of linear negative equations (or an underdetermined linear system). More specifically, when the signals considered in a general signal processing technique are transformed into a specific signal space, the signals become so-called " sparse " signals in which most element values are zero.
  • a sparse signal refers to a signal having a non-zero y value at a relatively small number of x values, where y is 0 (zero) in most x values when the corresponding signal is expressed on the xy coordinate system. According to CS theory, these sparse signals can restore almost perfectly the original signal with very few linear measurements.
  • an OMP (Orthogonal Matching Pursuit) technique can be applied to a channel measurement method based on the CS technique.
  • the OMP technique is based on the following equations: 1) Find-AoD (Angle-of-Departure) / AoA pair, 2) update AoD / AoA pair set, 3) Estimate channel gains, ≪ / RTI >
  • an OMP technique is presented as a specific example, and another channel measurement technique can be applied to the technique configuration proposed in the present invention.
  • the receiving apparatus can transmit analog beam selection and information on the analog beam selection to a transmitting apparatus (e.g., a terminal, a base station, etc.) based on the channel measured according to the above-described various methods.
  • a transmitting apparatus e.g., a terminal, a base station, etc.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a channel model for explaining the configuration of the present invention in detail.
  • the corresponding channel can be channel modeled as shown in the following equation.
  • the elements may be beamforming gains in the case of transmit / receive beamforming based on DFT 8 (Discrete Fourier Transform 8).
  • DFT 8 Discrete Fourier Transform 8
  • the base station or the terminal may select the eight send (receive) of the N RF beam (RF (Radio Frequency) chain number) analog beam.
  • N RF beam Radio Frequency
  • the corresponding channel can be channel modeled as shown in the following equation.
  • the receiving device To estimate AoA (Angle of Arrival) / AoD (Angle of Departure) information and path gain.
  • AoA Angle of Arrival
  • AoD Angle of Departure
  • the receiving apparatus can determine the preferred reception beam and transmission beam from the AoA and AoD information, respectively. At this time, one of 32 candidates for the reception beam and 32 candidates for the transmission beam are selected. In other words, the selected / determined transmit / receive beamforming coefficients represent one of the columns of A Tx / A Rx , respectively. Therefore, the receiving apparatus can feed back the column of A Tx or the index of the column to the transmitting apparatus with the preferred transmission beam. If the receiving apparatus should feed back the preferred receiving beam, the column of A Rx or the index of the column may be fed back to the transmitting apparatus.
  • the receiving device may feed back to the transmitting device the entry of Ha corresponding to the transmission beam (or the transmission beam and the selected receiving beam) or the power value of the entry (e.g., L1-RSRP) have.
  • the receiving apparatus can feedback a plurality of transmission beams to the transmitting apparatus in a high order based on the L1-RSRP.
  • the L1-RSRP of the 1, 2, 3, and 4 transmit beams are -100 dBm and -80 dBm, respectively.
  • -90dBm, -110dm and if the two transmission beams should be fed back, the receiving apparatus can feed back ⁇ 2, 3, -80dBm, -90dBm ⁇ to the transmitting apparatus.
  • the reception beam preferred by the reception apparatus can be extended to the transmission beam used by the reception apparatus.
  • the receiving beam and the transmitting beam point in the same direction, and in other words, the receiving beamformer and the transmitting beamformer are the same. As a result, even in UL transmission, a better transmission beam can be used and performance can be improved.
  • the UE estimates the DL channel through the CSI-RS, it is assumed that the DL channel is the same as the UL channel (channel reciprocity is established), and a UL SRS (Sounding Reference Signal) And performing non-codebook based UL transmission based on the UL SRS beam.
  • UL SRS Sounding Reference Signal
  • the reception beam is selected from one of eight candidates and the transmission beam is selected from eight candidates.
  • the receiving apparatus can select a preferred transmission / reception beam with a resolution that is independent of the actual number of antennas.
  • the OMP algorithm can be repeatedly applied to check whether or not convergence exists.
  • FIG. 12 illustrates a simple comparison between an analog beam selection method according to a conventional channel modeling technique and an analog beam selection method according to a CS-based channel modeling technique according to the present invention.
  • a beam corresponding to the fifth DFT beam can be selected as the transmission beam or the reception beam corresponding to the element having the largest value among the elements. In this case, (I.e., only the eight transmission beams in the case of FIG. 12).
  • the transmission beam or the reception beam corresponding to the element having the largest value among the elements can be selected. More specifically, the receiving apparatus One of the reception beams corresponding to the number of rows of the transmission beam can be selected and one of the transmission beams corresponding to the number of columns can be selected. (I.e., searching for 32 beams in the case of FIG. 12).
  • the method proposed by the present invention can obtain a higher beam forming gain than the prior art.
  • FIG. 13 is a view comparing throughput performance with beamforming performance according to the prior art and the technique proposed in the present invention. As shown in Fig. 13, the technology operation proposed in the present invention has higher performance than the prior art in all channel models (e.g., CDL (Cluster Delay Line) -A, CDL-B, etc.).
  • CDL Cluster Delay Line
  • the operation of the transmitting apparatus and the receiving apparatus proposed in the present invention will be described in detail.
  • the operation proposed in the present invention will be described in detail, assuming that the transmitting apparatus is a base station and the receiving apparatus is a terminal. Accordingly, the operation proposed by the present invention can be similarly applied to the case where the transmitting apparatus and the receiving apparatus are each a terminal, a base station, a terminal, a terminal, a base station, and a base station.
  • a base station may set a g-precoder (e.g., DFT TX ) and a U-precoder (e.g., A TX ) for a terminal and send gBB (gNB Beam Related Signal) to the terminal.
  • gBB gNB Beam Related Signal
  • the operation of the base station to set the g-precoder and the U-precoder for the mobile station may be performed before or after the operation of transmitting the gBRS to the mobile station by the base station.
  • gBRS refers to a beam related signal or a beam related reference signal transmitted by the base station so that the terminal can find the most suitable beam among the plurality of beams.
  • the gBRS may be a cell-specific (e.g., SS (Synchronization Signal) block) or a terminal-specific (e.g., Tracking RS, Channel State Information Reference (CSI-RS), Phase Tracking Reference Signal You can have one attribute.
  • the base station may define a precoder (or beamformer). For convenience of explanation, the m-th precoder .
  • the base station includes M precoders .
  • different precoders may correspond to gBRS having different directions. In the following description, such a precoder is called a g-precoder (gNB precoder).
  • the g-precoder may be physically defined as an analog beamformer or a hybrid beamformer of the antenna panel (i.e., a combination of an analog beamformer and a digital beamformer).
  • FIG. 14 is a view schematically showing a configuration of analog beams according to DFT 8 applicable to the present invention.
  • seven gBRSs in the 30 'to 150' region can be defined.
  • the base station can set seven g-precoders for the seven gBRS transmissions to the mobile station.
  • the terminal may then perform detection / measurements on the N beams based on the M beams gBRS received from the base station.
  • the value of N may be larger than M.
  • 15 is a diagram illustrating an example of beams that can be searched / detected / measured by a terminal based on a g-precoder based on a g-BER set by a base station and a U-precoder set for the terminal.
  • DFT 8 and Grid 32 may include 7 beams and 28 beams at 120 'coverage (30' to 150 '), respectively. At this time, each of the 7 beams and the 28 beams is spaced apart from the other beams (or 7 beams and 28 beams each occupy a certain size of 120 ' coverage or 7 beams and 28 beams Each of which spans 120 'coverage), and the latter (Grid 32 in the case of 28 beams) can provide better beam resolution than electrons (in the case of 7 beams, DFT 8 ). Further, in the configuration of the present invention, the interval between the beams may not always be constant.
  • the terminal can select one of the 28 beams and report to the base station. That is, the terminal can select the terminal preferred beam and report it to the base station based on a resolution similar to that of the base station providing 28 beams.
  • the base station can set a U-precoder to the terminal separately from the g-precoder.
  • U-precoder can provide higher beam resolution than g-precoder.
  • the U-precoder can have a larger size than the g-precoder.
  • the g-precoder and U-precoder can be defined as 7 and 28 beams, respectively.
  • the U-precoder can correspond to a pre-coder (preferred base station Tx beam) preferred by the UE.
  • the U-precoder may be a preferred precoder of the terminal, unlike the g-precoder set by the base station.
  • the U-precoder can also be expressed as inverse, U-PMI (Preferred Matrix Information) or PMI.
  • the U-precoder of the present invention may also be represented as a CSI-RS resource indicator (CRI).
  • the terminal may select one of 64 and report it as a terminal preferred beam to the base station have.
  • the number of U-precoders i.e., the number of beams searchable through the U-precoder
  • the terminal can select one of 256 and report it to the base station as a terminal preferred beam.
  • the terminal selects one of four and transmits it as a terminal preferred beam It can be reported to the base station.
  • the number of CRIs can be set / defined as four.
  • the terminal can select one of 16 and report it to the base station as a terminal preferred beam.
  • the base station can set the g-precoder to the UE as follows. This is because, in order for the terminal to search for a better beam than the beams provided (or received) from the base station, the terminal uses the g-precoder ). ≪ / RTI > As a result, the base station must signal to the terminal about the g-precoder.
  • upper layer signaling eg, Radio Resource Control (RRC), Medium Access Control-Control Element (MAC-CE), or the like
  • DCI Downlink Control Information
  • the base station can provide information about the g-precoder to the terminal through higher layer signaling or DCI. At this time, the information may have cell-specific or terminal-specific attributes.
  • the information about the g-precoder is set through cell-specific RRC signaling, or a MIB (Master Information Block) (Remaining Minimum System Information) or group common DCI.
  • MIB Master Information Block
  • MIB Management Minimum System Information
  • the information about the g-precoder can be set through terminal-specific RRC signaling.
  • the base station can provide / set information on the g-precoder to the terminal through the cell-specific RRC signaling and / or the terminal-specific RRC signaling.
  • the base station can set the U-precoder to the UE as follows.
  • the UE according to the present invention can report the PMI to the BS based on a U-precoder having a better resolution than the g-precoder.
  • the U-precoder needs to be set in advance for the UE. Therefore, the base station should signal the information about the U-precoder to the UE.
  • upper layer signaling eg, Radio Resource Control (RRC), Medium Access Control-Control Element (MAC-CE), or the like
  • DCI Downlink Control Information
  • the base station can provide information about the U-precoder to the UE through higher layer signaling or DCI. At this time, the information may have cell-specific or terminal-specific attributes.
  • the information about the U-precoder is set through cell-specific RRC signaling, or a MIB (Master Information Block) (Remaining Minimum System Information) or group common DCI.
  • MIB Master Information Block
  • Remaining Minimum System Information Remaining Minimum System Information
  • the information on the U-precoder can be set through the UE-specific RRC signaling.
  • the base station can set only information on some of precoders (i.e., g-precoders) used for gBRS transmission to the UE.
  • precoders i.e., g-precoders
  • the base station can service only a portion of the entire g-precoder (gBRS) to the terminal.
  • the base station can set such that only one part is used by the terminal.
  • the PMI (or the U-precoder for reporting the PMI) reported by the UE may be determined only within the predetermined portion.
  • the search timing of the U-precoder of the terminal can be reduced.
  • the information for some g-precoders may have cell-specific or terminal-specific attributes.
  • the information for some g-precoder may be set by upper layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) and / or DCI.
  • RRC Radio Resource Control
  • MAC-CE Medium Access Control Control
  • the base station can set some g-precoder to the terminal according to the following method.
  • the base station transmits the entire g-precoder .
  • Precoder information that can be used by the UE among the plurality of g-precoders.
  • the signaling for this can be provided through a bitmap composed of M bits. In this case, each bit can indicate whether the corresponding column is used or not.
  • Such signaling may be provided via higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or DCI.
  • the base station can set some g-precoder to the terminal according to the following method.
  • the base station can set a plurality of sub-sets composed of a plurality of columns (g-precoder) as information necessary for searching for a refined beam. At this point, different subsets have different columns, and some columns can be shared. Also, Lt; / RTI > At this time, the signaling for the plurality of subsets may be performed through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE). Then, the base station can set whether the subscriber station uses which subset among the plurality of subsets through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or DCI.
  • higher layer signaling e.g., RRC, MAC-CE
  • the base station can set only a part of the U-precoder to the UE.
  • the base station can selectively set only some of the precoder information in the U-precoder to the terminal.
  • the UE can find the optimal U-precoder only in the set U-precoder and report it to the BS.
  • Such an operation may be necessary for the base station to inter-cell or intra-cell interference control or to multiplex a plurality of UEs into one beam.
  • a base station can set some U-precoders to the UE according to the following method.
  • the base station transmits the entire U-precoder .
  • the UE can signal information on some U-precoder which can be used by the UE to the UE.
  • the signaling for this can be provided through a bitmap consisting of N bits. In this case, each bit can indicate whether the corresponding column is used or not.
  • Such signaling may be provided via higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or DCI.
  • the base station can set up some U-precoder to the UE according to the following method.
  • the base station can set a plurality of sub-sets consisting of a plurality of columns (U-precoders) as information necessary for the UE to perform reporting. At this point, different subsets have different columns, and some columns can be shared. Also, Lt; / RTI > At this time, the signaling for the plurality of subsets may be performed through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE). Then, the base station can set whether the subscriber station uses which subset among the plurality of subsets through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or DCI.
  • RRC Radio Resource Control
  • the base station can set the number of feedback bits to the terminal.
  • the size of the feedback bits reported by the terminal is determined based on the number of beams provided by the base station to the terminal.
  • the number of detectable beams based on the U-precoder is larger than the number of beams transmitted based on the g-precoder
  • the number of beams selectable by the terminal depends on the number of beams Can be more. That is, the terminal can find a beam refined from the beam transmitted by the base station. Accordingly, in such a case, the BS may separately allocate / set the number of feedback bits (or feedback bit size) to the UE.
  • the assignment / setting of the number of feedback bits may be performed by higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or DCI.
  • higher layer signaling e.g., RRC, MAC-CE
  • DCI DCI
  • the base station can set the number of feedback bits (or feedback bit size) to 3 bits in the corresponding terminal.
  • the base station can set the number of feedback bits (or feedback bit size) to a bit value (e.g., 5 bits) larger than 3 bits for the corresponding terminal.
  • a terminal may report to the base station in terms of UE capability that it can find a better beam than a plurality of beams provided by the base station.
  • the terminal needs to report to the base station whether it is capable of doing so.
  • the report can be transmitted through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or UCI (Uplink Control Information).
  • the UE may report a desired feedback bit to the Node B in terms of UE capability.
  • the base station can recognize the terminal as a terminal capable of searching for a refined beam.
  • each terminal may have different levels (or abilities) to find a refined beam. This is because the terminal complexity increases as the terminal searches for a preferred beam with a finer resolution. Based on this technical fact, the terminal needs to report a desired feedback bit to the base station. At this time, the report can be transmitted through higher layer signaling (e.g., RRC, MAC-CE) or UCI (Uplink Control Information).
  • higher layer signaling e.g., RRC, MAC-CE
  • UCI Uplink Control Information
  • the base station reporting the desired feedback bit can set a feedback bit and a PMI (or U-precoder) to the corresponding base station.
  • the PMI can be defined differently depending on the number of feedback bits.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an operation of transmitting and receiving beamforming feedback information between a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating an operation of transmitting a beamforming feedback information to a transmitting apparatus 18 is a flowchart showing an operation in which a transmitting apparatus receives beamforming feedback information from a receiving apparatus according to the present invention.
  • the transmitting apparatus transmits the first precoder information and the second precoder information to the receiving apparatus (S1610, S1810).
  • the receiving apparatus receives the first precoder information and the second precoder information from the transmitting apparatus (S1610, S1710).
  • the first precoder information refers to precoder information for the beam-related signal to be transmitted by the transmitting apparatus as M beams
  • the transmitting apparatus may transmit the beam related signal to the receiving apparatus through M beams (S1620, S1820). At this time, the transmitting apparatus can transmit the beam related signal through M beams based on the first precoder information. Correspondingly, the receiving apparatus can receive the beam related signal from the transmitting apparatus through M beams (S1620, S1720).
  • transmission of the beam-related signal through the M beams may be performed after transmission of the first precoding information and the second precoding information.
  • various precoder information may be applied as the first precoder information.
  • the first precoder information may be associated with a Discrete Fourier Transform (DFT) matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • N or an N-point DFT matrix
  • the first precoder information may be associated with DFT 4 or DFT 8 , respectively.
  • the first precoder information may be associated with M column information of a particular matrix (e.g., a DFT matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus). That is, when the number of transmit antennas of the transmitter is four or eight, the first precoder information may be associated with M column information of DFT 4 or DFT 8 , respectively.
  • a particular matrix e.g., a DFT matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus. That is, when the number of transmit antennas of the transmitter is four or eight, the first precoder information may be associated with M column information of DFT 4 or DFT 8 , respectively.
  • the transmitting apparatus can provide the receiving apparatus with information indicating the M column information.
  • Lt Lt
  • RTI ID 0.0 &gt
  • M &lt M &lt
  • / RTI &gt RTI &gt
  • the first precoder information is associated with one of a plurality of subsets comprising first bitmap information of a size of the transmitting antenna of the transmitting apparatus, and the first bitmap information is associated with a corresponding column in the DFT matrix and may include bits indicating whether a column is associated with the M beams.
  • the transmitting apparatus transmits the subset # 0: [1 1 1 1 0 0 0], subset # 1: [0 0 1 1 1 1 0 0] # 2: [0 0 0 0 1 1 1] to the receiving apparatus, and then provide the receiving apparatus with information about the specific subset (e.g., index of the subset).
  • the second precoder information may be related to precoder information over-sampled by a predetermined magnitude based on the DFT matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitter .
  • the second precoder information transmitted by the transmitting apparatus to the receiving apparatus may be related to the magnitude of the oversampling.
  • the transmitting apparatus can set the size (OS) of the oversampling to the receiving apparatus.
  • OS size
  • the column information of the oversampled precoder information may be quasi-orthogonal to each other.
  • a specific matrix e.g., a DFT matrix determined based on the number of transmit antennas of the transmitting apparatus that is over-sampled based on the size of the oversampling
  • the transmitting apparatus can provide the receiving apparatus with information indicating the N column information.
  • the second precoder information may comprise second bitmap information having a size corresponding to a product of a number of transmit antennas and a size of the oversampling of the transmitter, And may indicate whether a corresponding column in the precoder information oversampled by a predetermined magnitude with respect to the DFT matrix is associated with the N beams.
  • the second precoder information is associated with one of a plurality of subsets consisting of second bitmap information of a size corresponding to a product of a number of transmit antennas of the transmitting device and a size of the oversampling,
  • Each bit of the bitmap information may indicate whether a corresponding column in the precoder information oversampled by a predetermined magnitude with respect to the DFT matrix is associated with the N transmit beam search.
  • the transmitting apparatus transmits subset # 0: [1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0], subset # 1: 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0], and subset # 2: [0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1]
  • Information about a particular subset eg, index of a subset
  • the receiving apparatus can determine one transmission beam (e.g., the best transmission beam) out of the N transmission beams derived from the beam related signal transmitted in the M beams based on the first / second precoder information (S1630 , S1730).
  • the above operation can be implemented by a receiving apparatus as shown in Equation (11).
  • W in Equation (11) may be set to be equal to F, or may be assumed to be a variety of precoder matrices such as a DFT matrix of the number of receiving antennas of the receiving apparatus.
  • a RX may be assumed to be a precoder matrix oversampled by a predetermined magnitude with respect to W.
  • the receiving apparatus transmits beamforming feedback information including information on the one transmission beam (e.g., the best transmission beam) to the transmitting apparatus (S1640, S1740).
  • the transmitting apparatus receives the beamforming feedback information including information on one transmission beam (e.g., the best transmission beam) from the receiving apparatus (S1640, S1830).
  • the transmitting apparatus can transmit a signal (e.g., data, control signal, etc.) to the receiving apparatus using the adjusted transmission beam based on the beamforming feedback information received from the receiving apparatus.
  • a signal e.g., data, control signal, etc.
  • the second precoding information may be determined based on a capability of the receiving apparatus transmitted by the receiving apparatus to the transmitting apparatus.
  • the transmitting apparatus when the transmitting apparatus desires to know the (preferred) receiving beam of the receiving apparatus, the transmitting apparatus sets W and / or A RX in Equation (11) for the receiving apparatus so as to receive information about the beam from the receiving apparatus .
  • the beam may be replaced by a resource associated with a specific reference signal (RS).
  • RS specific reference signal
  • the 'beam' can be changed to 'resource' or 'resource related to a specific RS'.
  • the receiving apparatus can transmit the first precoder information received from the transmitting apparatus to a specific signal (for example, a beam related signal or a similar reference signal) transmitted through the M resources, Information of one (transmission) resource out of N (M> N) (transmission) resources derived based on the information can be transmitted to the transmission apparatus.
  • a specific signal for example, a beam related signal or a similar reference signal
  • the receiving apparatus may be a terminal, and the transmitting apparatus may be a base station.
  • the receiving apparatus may be a base station, and the transmitting apparatus may be a terminal.
  • examples of the proposed method described above can also be included as one of the implementing methods of the present invention, and thus can be considered as a kind of proposed methods.
  • the proposed schemes described above may be implemented independently, but may be implemented in a combination (or merging) of some of the proposed schemes.
  • a rule may be defined such that the base station informs the terminal of the information on whether or not to apply the proposed methods (or information on the rules of the proposed methods) through a predefined signal (e.g., a physical layer signal or an upper layer signal) have.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a terminal and a base station in which the proposed embodiment can be implemented.
  • the terminal and the base station shown in FIG. 19 operate to implement the embodiments of the beamforming feedback information transmission / reception method between the transmitting apparatus and the receiving apparatus described above.
  • a user equipment (UE) 1 can operate as a transmitter in an uplink and as a receiver in a downlink. Also, the base station (eNB or gNB, 100) can operate as a receiving end in the uplink and as a transmitting end in the downlink.
  • eNB or gNB, 100 can operate as a receiving end in the uplink and as a transmitting end in the downlink.
  • the terminal and the base station may each include a transmitter (Transmitter 10, 110) and a receiver (Receiver 20, 120) for controlling transmission and reception of information, data and / Or antennas 30 and 130 for transmitting and receiving messages, and the like.
  • a transmitter Transmitter 10, 110
  • a receiver Receiveiver 20, 120
  • the terminal and the base station each include a processor (Processor) 40, 140 for performing the above-described embodiments of the present invention.
  • the processor 40, 140 may be configured to control the memory 50, 150 and / or the transmitter 10, 110 and / or the receiver 20, 120 to implement the procedures / methods and / .
  • the processor 40, 140 includes a communication modem designed to implement wireless communication technology (e.g., LTE, NR).
  • the memories 50 and 150 are connected to the processors 40 and 140 and store various information related to the operation of the processors 40 and 140.
  • the memory 50, 150 may be implemented with software code (e.g., code) that includes instructions for performing some or all of the processes controlled by the processor 40, 140 or for performing the procedures and / Can be stored.
  • Transmitter 10, 110 and / or receiver 20, 120 are coupled to processor 40, 140 and transmit and / or receive wireless signals.
  • processors 40 and 140 and memories 50 and 150 may be part of a processing chip (e.g., System on a Chip, SoC).
  • the processor of the communication apparatus for transmitting the beamforming feedback information according to the present invention controls the memory and can operate as follows.
  • the processor is configured to receive first precoder information and second precoder information from a transmitting device.
  • the first precoder information may be precoder information for the transmitter to transmit a beam related signal as M beams
  • M and N are natural numbers, and N is larger than M.
  • the processor determines whether or not the beam includes the information on one of the N transmission beams derived from the beam related signal transmitted in the M beams based on the first precoder information and the second precoder information, And to transmit the forming feedback information to the transmitting apparatus.
  • the processor of the communication device receiving the beamforming feedback information according to the present invention controls the memory and can operate as follows.
  • the processor is configured to transmit first precoder information and second precoder information to a receiving device.
  • the first precoder information is precoder information for the beam device to transmit a beam related signal as M beams
  • M and N are natural numbers, and N is larger than M.
  • the processor is then configured to receive the beamforming feedback information from the receiving device.
  • the beamforming feedback information may include information on one of the N transmission beams derived from the beam-related signal transmitted through the M beams based on the first precoder information and the second precoder information .
  • a transmitter and a receiver included in a terminal and a base station can perform a packet modulation and demodulation function for data transmission, a fast packet channel coding function, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) packet scheduling, a time division duplex (TDD) Packet scheduling and / or channel multiplexing functions.
  • the terminal and the base station in FIG. 19 may further include a low-power RF (Radio Frequency) / IF (Intermediate Frequency) unit.
  • a personal digital assistant PDA
  • a cellular phone a personal communication service (PCS) phone
  • a global system for mobile (GSM) phone a wideband CDMA
  • GSM global system for mobile
  • MM multi-mode multi-band
  • the smart phone is a terminal that combines the advantages of a mobile communication terminal and a personal portable terminal, and may mean a terminal that integrates data communication functions such as calendar management, fax transmission / reception, and Internet access, have.
  • the multimode multiband terminal can operate both in a portable Internet system and other mobile communication systems (for example, Code Division Multiple Access (CDMA) 2000 system, WCDMA (Wideband CDMA) system, etc.) .
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • WCDMA Wideband CDMA
  • Embodiments of the present invention may be implemented by various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in the memory units 50, 150 and driven by the processor 40, 140.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various means already known.
  • Embodiments of the present invention can be applied to various radio access systems.
  • Examples of various wireless access systems include 3GPP (3rd Generation Partnership Project) or 3GPP2 system.
  • the embodiments of the present invention can be applied not only to the various wireless access systems described above, but also to all technical fields where the various wireless access systems are applied.
  • the proposed method can be applied to a mmWave communication system using a very high frequency band.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 개시한다. 본 발명에 적용 가능한 일 예에 따르면, 송신 장치가 수신 장치에 대해 제1 프리코더 정보 (상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보) 및 제2 프리코더 정보 (상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개(여기서, N>M)의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보)를 제공함으로써, 상기 수신 장치는 상기 송신 장치가 전송된 M 개 빔에 대해 보다 높은 해상도의 빔포밍 피드백을 전송할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 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 등이 있다.
또한, 더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 RAT (radio access technology) 에 비해 향상된 모바일 브로드밴드 통신에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 MTC (Machine Type Communications) 역시 차세대 통신에서 고려되고 있다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템 디자인이 고려되고 있다.
이와 같이 향상된 모바일 브로드밴드 통신, 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 차세대 RAT의 도입이 논의되고 있다.
특히, 커버리지 향상 등의 목적으로 다양한 빔포밍 전송 방법의 도입이 논의되고 있고, 이를 지원하기 위하여 다양한 빔포밍 피드백 방법이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 송신 장치와 수신 장치 간 빔포밍 피드백을 송수신하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.
본 발명의 일 양태로서, 무선 통신 시스템에서 수신 장치가 송신 장치로 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신하되, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고, M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고; 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한 상기 빔포밍 피드백 정보를 상기 송신 장치로 전송하는 것을 포함하는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법을 제안한다.
여기서, 상기 M 개의 빔을 통해 전송되는 빔 관련 신호는, 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보를 수신한 이후 수신될 수 있다.
또한, 상기 제1 프리코더 정보는, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT (Discrete Fourier Transform) 행렬과 관련될 수 있다.
또한, 상기 제1 프리코더 정보는, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT (Discrete Fourier Transform) 행렬의 M 개 열(column) 정보와 관련될 수 있다.
이 경우, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성되고, 상기 제1 비트맵 정보의 각 비트는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또는, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고, 상기 제1 비트맵 정보는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타내는 비트들을 포함할 수 있다.
상기 구성들에 있어, 상기 제2 프리코더 정보는, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링 (over sampling)된 프리코더 정보와 관련될 수 있다.
이 경우, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 오버 샘플링의 크기와 관련될 수 있다.
또한, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성되고, 상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는, 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 전송 빔 검색과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다.
또는, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고, 상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는, 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 전송 빔 검색과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다.
상기 구성에 있어, 상기 빔포밍 피드백 정보에 포함된 상기 하나의 전송 빔에 대한 정보는, 상기 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 최선의(best) 전송 빔과 관련될 수 있다.
상기 구성에 있어, 상기 제2 프리코딩 정보는, 상기 수신 장치가 상기 송신 장치로 전송한 상기 수신 장치의 캐퍼빌리티 (capability)에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 구성에 있어, 상기 수신 장치는 단말이고, 상기 송신 장치는 기지국일 수 있다.
본 발명의 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 통신 장치에 있어서, 메모리; 및 상기 메모리와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고, M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고; 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한 상기 빔포밍 피드백 정보를 상기 송신 장치로 전송하도록 구성되는, 통신 장치를 제안한다.
본 발명의 또 다른 양태로서, 무선 통신 시스템에서 빔포밍 피드백 정보를 수신하는 통신 장치에 있어서, 메모리; 및 상기 메모리와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 수신 장치로 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 전송하도록 구성되고, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고, M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고; 상기 수신 장치로부터 상기 빔포밍 피드백 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 빔포밍 피드백 정보는, 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함하는, 통신 장치를 제안한다.
상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 송신 장치가 M 개의 빔을 통해 빔 관련 신호를 전송하더라도, 수신 장치는 상기 M 개의 빔보다 높은 해상도로 선호하는 송신 빔을 선택/결정할 수 있다. 여기서 기존보다 높은 해상도로 선호하는 빔 선택/결정이란, M개의 빔들이 span하는 공간 (또는 M 개의 빔이 존재하는 공간)에 대하여 수신 장치가 M의 배수 (예: M*O1 배, 여기서, O1 = 2, 3, 4, ...)개의 빔들이 span 한다는 가정하에 상기 M*O1개의 빔 중 하나를 선호하는 빔으로 선택/결정하는 것을 의미할 수 있다.
이에 따라, 송신 장치와 수신 장치 간 빔 관련 신호의 전송 오버헤드가 감소될 수 있고, 수신 장치는 상기 송신 장치로 보다 높은 해상도의 송신 빔 포밍 피드백을 전송할 수 있다.
한편, 수신 장치는 Q개의 수신 빔을 이용하여 상기 최적의 수신 빔을 찾을 수 있다. 이때, 수신 장치는 상기 Q개의 수신 빔보다 더 높은 해상도로 선호하는 수신 빔을 선택/결정 할 수 있다 (즉, Q*O2 (O2=2,3,4, ...) 개의 수신 빔으로부터 선호하는 수신 빔을 선택/결정). 이때, 수신 장치는 상기 선호하는 수신 빔을 선택적으로 송신 장치로 피드백할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 송신 장치 및 수신 장치는 주어진 M개의 송신 빔 및 N개의 수신 빔을 이용하여, 더 좋은 해상도를 갖는 송/수신 빔 pair을 선택/결정 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 상향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 구성을 상세히 설명하기 위한 채널 모델을 간단히 나타낸 도면이다.
도 12는 종래의 채널 모델화 기법에 따른 아날로그 빔 선택 방법과 본 발명에서 제안하는 CS 기반 채널 모델화 기법에 따른 아날로그 빔 선택 방법을 간단히 비교한 예시를 나타낸다.
도 13은 종래 기술과 본 발명에서 제안하는 기술에 따른 빔포밍 성능을 throughput 관점에서 비교한 도면이다.
도 14는 본 발명에 적용 가능한 DFT 8에 따른 아날로그 빔들의 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 15는 기지국에 의해 설정된 g-precoder에 기초한 gBRS 및 단말에게 설정된 U-precoder에 기초하여 단말이 검색/검출/측정 가능한 빔들에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 예시에 따른 송신 장치 및 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 동작을 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명에 따라 수신 장치가 송신 장치로 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 동작을 나타낸 흐름도이고, 도 18은 본 발명에 따라 송신 장치가 수신 장치로부터 빔포밍 피드백 정보를 수신하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 19는 제안하는 실시 예들이 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), gNode B(gNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에서 단말(Terminal)은 사용자 기기(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동 가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal) 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템, 3GPP 5G NR 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321, 3GPP TS 36.331, 3GPP TS 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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.
또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템 뿐만 아니라 3GPP NR 시스템에 대해서 설명한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced) 시스템은 3GPP LTE 시스템이 개량된 시스템이다.
본 발명의 기술적 특징에 대한 설명을 명확하게 하기 위해, 본 발명의 실시예들을 3GPP LTE/LTE-A 시스템 뿐만 아니라 3GPP NR 시스템을 위주로 기술하지만 IEEE 802.16e/m 시스템 등에도 적용될 수 있다.
1. 3GPP LTE / LTE _A 시스템
1.1 물리 채널들 및 이를 이용한 신호 송수신 방법
무선 접속 시스템에서 단말은 하향링크(DL: Downlink)를 통해 기지국으로부터 정보를 수신하고, 상향링크(UL: Uplink)를 통해 기지국으로 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 일반 데이터 정보 및 다양한 제어 정보를 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 물리 채널들 및 이들을 이용한 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 RAR (Random Access Response)를 수신할 수 있다(S14). 단말은 RAR 내의 스케줄링 정보를 이용하여 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)을 전송하고 (S15), 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다(S16).
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
1.2. 자원 구조
도 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 타입 1 프레임 구조(frame structure type 1)를 나타낸다. 타입 1 프레임 구조는 전이중(full duplex) FDD(Frequency Division Duplex) 시스템과 반이중(half duplex) FDD 시스템 모두에 적용될 수 있다.
하나의 무선 프레임(radio frame)은 T f = 307200*T s = 10ms의 길이를 가지고, T slot = 15360*T s = 0.5ms의 균등한 길이를 가지며 0부터 19의 인덱스가 부여된 20개의 슬롯으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속된 슬롯으로 정의되며, i 번째 서브프레임은 2i 와 2i+1에 해당하는 슬롯으로 구성된다. 즉, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 여기서, T s 는 샘플링 시간을 나타내고, T s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10 -8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼 또는 SC-FDMA 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block)을 포함한다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
전이중 FDD 시스템에서는 각 10ms 구간 동안 10개의 서브프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송을 위해 동시에 이용될 수 있다. 이때, 상향링크와 하향링크 전송은 주파수 영역에서 분리된다. 반면, 반이중 FDD 시스템의 경우 단말은 전송과 수신을 동시에 할 수 없다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2(b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 프레임 구조는 TDD 시스템에 적용된다. 하나의 무선 프레임(radio frame)은 T f = 307200*T s = 10ms의 길이를 가지며, 153600*T s = 5ms 길이를 가지는 2개의 하프프레임(half-frame)으로 구성된다. 각 하프프레임은 30720*T s = 1ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. i 번째 서브프레임은 2 i 와 2 i +1에 해당하는 각 T slot = 15360*T s = 0.5ms의 길이를 가지는 2개의 슬롯으로 구성된다. 여기에서, T s 는 샘플링 시간을 나타내고, T s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10 -8(약 33ns)로 표시된다.
타입 2 프레임에는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)인 3가지의 필드로 구성되는 특별 서브프레임을 포함한다. 여기서, DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
다음 표 1은 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000001
또한, LTE Rel-13 시스템에서는 특별 프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)가 하기 표와 같이 X (추가적인 SC-FDMA 심볼 개수, 상위 계층 파라미터 srs-UpPtsAdd 에 의해 제공되며, 상기 파라미터가 설정되지 않으면 X는 0과 같음)를 고려하여 설정되는 구성이 새로이 추가되었고, LTE Rel-14 시스템에서는 Special subframe configuration #10이 새로이 추가되었다. 여기서, UE는 하향링크 에서의 일반 CP를 위한 special subframeconfigurations {3, 4, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 special subframeconfigurations {2, 3, 5, 6}에 대해 2개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다. 추가적으로, 상기 UE는 하향링크 에서의 일반 CP를 위한 special subframeconfigurations {1, 2, 3, 4, 6, 7, 8} 및 하향링크에서의 확장된 CP를 위한 special subframeconfigurations {1, 2, 3, 5, 6}에 대해 4개의 추가 UpPTS SC-FDMA 심볼들이 설정될 것을 기대하지 않을 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000002
도 3은 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH가 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH가 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 RB 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이러한 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫 번째 슬롯에서 OFDM 심볼 인덱스 0부터 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH, PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
2. NR 시스템
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존의 무선 접속 기술 (radio access technology, RAT)에 비해 향상된 단말 광대역 (mobile broadband) 통신에 대한 필요성이 대두되었다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 매시브 (massive) MTC (Machine Type Communications) 역시 필요하게 되었다. 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연 (latency) 에 민감한 서비스/UE 를 고려한 통신 시스템의 디자인이 제시되었다.
이와 같이 향상된 단말 광대역 통신 (enhanced mobile broadband communication), 매시브 MTC, URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술로써 새로운 무선 접속 기술 시스템이 제안되었다. 이하, 본 발명에서는 편의상 해당 기술을 New RAT 또는 NR (New Radio)이라 명명한다.
2.1. 뉴머롤로지들 ( Numerologies )
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 하기 표와 같은 다양한 OFDM 뉴머롤로지를 지원한다. 이때, 반송파 대역폭 부분 (carrier bandwidth part)별 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 하향링크 (DL) 또는 상향링크 (UL) 별로 각각 시그널링될 수 있다. 일 예로, 하향링크 반송파 대역폭 부분 (downlink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 DL-BWP-mu 및 DL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다. 다른 예로, 상향링크 반송파 대역폭 부분 (uplink carrier bandwidth part)을 위한 μ 및 순환 전치 (Cyclic prefix) 정보는 상위 계층 시그널링 UL-BWP-mu 및 UL-MWP-cp를 통해 시그널링될 수 있다
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000003
2.2. 프레임 구조
하향링크 및 상향링크 전송은 10ms 길이의 프레임으로 구성된다. 상기 프레임은 1ms 길이의 서브프레임이 10개 모여 구성될 수 있다. 이때, 각 서브프레임 별 연속하는 OFDM 심볼의 개수는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000004
이다.
각 프레임은 2개의 동일한 크기를 갖는 하프-프레임(half frame)으로 구성될 수 있다. 이때, 각 하프-프레임은 각각 서브프레임 0 - 4 및 서브프레임 5- 9 로 구성될 수 있다.
부반송파 간격(subcarrier spacing) μ 에 대해, 슬롯은 하나의 서브프레임 내 오름차순으로
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000005
와 같이 넘버링되고, 하나의 프레임 내 오름차순으로
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000006
와 같이 넘버링될 수 있다. 이때, 하나의 슬롯 내 연속하는 OFDM 심볼 개수 (
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000007
)는 순환 전치에 따라 하기 표와 같이 결정될 수 있다. 하나의 서브프레임 내 시작 슬롯 (
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000008
)은 동일한 서브프레임 내 시작 OFDM 심볼 (
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000009
) 과 시간 차원에서 정렬되어 있다 (aligned). 하기 표 4는 일반 순환 전치 (normal cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타내고, 표 5는 확장된 순환 전치 (extended cyclic prefix)를 위한 슬롯별 / 프레임별/ 서브프레임별 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000010
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000011
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 상기와 같은 슬롯 구조로써 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)가 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 적용 가능한 자립적 슬롯 구조 (Self-contained slot structure)를 나타낸 도면이다.
도 6에서 빗금친 영역 (예: symbol index =0)은 하향링크 제어 (downlink control) 영역을 나타내고, 검정색 영역 (예: symbol index =13)은 상향링크 제어 (uplink control) 영역을 나타낸다. 이외 영역 (예: symbol index = 1 ~ 12)은 하향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있고, 상향링크 데이터 전송을 위해 사용될 수도 있다.
이러한 구조에 따라 기지국 및 UE는 한 개의 슬롯 내에서 DL 전송과 UL 전송을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 하나의 슬롯 내에서 DL 데이터를 송수신하고 이에 대한 UL ACK/NACK도 송수신할 수 있다. 결과적으로 이러한 구조는 데이터 전송 에러 발생시에 데이터 재전송까지 걸리는 시간을 줄이게 되며, 이로 인해 최종 데이터 전달의 지연을 최소화할 수 있다.
이와 같은 자립적 슬롯 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 또는 수신모드에서 송신모드로 전환을 위해서는 일정 시간 길이의 타입 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 자립적 슬롯 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점의 일부 OFDM 심볼은 가드 구간 (guard period, GP)로 설정될 수 있다.
앞서 상세한 설명에서는 자립적 슬롯 구조가 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우를 설명하였으나, 상기 제어 영역들은 상기 자립적 슬롯 구조에 선택적으로 포함될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 자립적 슬롯 구조는 도 6과 같이 DL 제어 영역 및 UL 제어 영역을 모두 포함하는 경우 뿐만 아니라 DL 제어 영역 또는 UL 제어 영역만을 포함하는 경우도 포함할 수 있다.
일 예로, 슬롯은 다양한 슬롯 포맷을 가질 수 있다. 이때, 각 슬롯의 OFDM 심볼은 하향링크 ('D'로 표기함), 플렉시블('X'로 표기함), 상향링크 ('U'로 표기함)로 분류될 수 있다.
따라서, 하향링크 슬롯에서 UE는 하향링크 전송이 'D' 및 'X' 심볼들에서만 발생한다고 가정할 수 있다. 이와 유사하게, 상향링크 슬롯에서 UE는 상향링크 전송이 'U' 및 'X' 심볼에서만 발생한다고 가정할 수 있다.
2.3. 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming )
밀리미터 파 (Millimeter Wave, mmW)에서는 파장이 짧아 동일 면적에 다수개의 안테나 요소(element)의 설치가 가능하다. 즉, 30GHz 대역에서 파장은 1cm이므로, 5 * 5 cm의 패널(panel)에 0.5 lambda(파장) 간격으로 2-차원 (2-dimension) 배열을 하는 경우 총 100개의 안테나 요소를 설치할 수 있다. 이에 따라, 밀리미터 파 (mmW)에서는 다수개의 안테나 요소를 사용하여 빔포밍 (beamforming, BF) 이득을 높여 커버리지를 증가시키거나, 쓰루풋 (throughput)을 높일 수 있다.
이때, 안테나 요소 별로 전송 파워 및 위상 조절이 가능하도록 각 안테나 요소는 TXRU(Transceiver Unit)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 각 안테나 요소는 주파수 자원 별로 독립적인 빔포밍을 수행할 수 있다.
그러나 100여개의 안테나 요소 모두에 TXRU를 설치하기에는 가격측면에서 실효성이 떨어지는 문제를 갖게 된다. 그러므로 하나의 TXRU에 다수개의 안테나 요소를 매핑하고 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)로 빔(beam)의 방향을 조절하는 방식이 고려되고 있다. 이러한 아날로그 빔포밍 방식은 전 대역에 있어서 하나의 빔 방향만을 만들 수 있어 주파수 선택적 빔포밍이 어렵다는 단점을 갖는다.
이에 대한 해결 방안으로, 디지털 빔포밍과 아날로그 빔포밍의 중간 형태로 Q개의 안테나 요소보다 적은 개수인 B개의 TXRU를 갖는 하이브리드 빔포밍 (hybrid BF)를 고려할 수 있다. 이 경우에 B개의 TXRU와 Q개의 안테나 요소의 연결 방식에 따라서 차이는 있지만, 동시에 전송할 수 있는 빔(beam)의 방향은 B개 이하로 제한될 수 있다.
도 7 및 도 8은 TXRU와 안테나 요소 (element)의 대표적인 연결 방식을 나타낸 도면이다. 여기서 TXRU 가상화 (virtualization) 모델은 TXRU의 출력 신호와 안테나 요소의 출력 신호의 관계를 나타낸다.
도 7은 TXRU가 서브 어레이 (sub-array)에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 7의 경우, 안테나 요소는 하나의 TXRU에만 연결된다.
반면, 도 8은 TXRU가 모든 안테나 요소에 연결된 방식을 나타낸 도면이다. 도 8의 경우, 안테나 요소는 모든 TXRU에 연결된다. 이때, 안테나 요소가 모든 TXRU에 연결되기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 별도의 덧셈기를 필요로 한다.
도 7 및 도 8에서, W는 아날로그 위상 시프터 (analog phase shifter)에 의해 곱해지는 위상 벡터를 나타낸다. 즉, W는 아날로그 빔포밍의 방향을 결정하는 주요 파라미터이다. 여기서 CSI-RS 안테나 포트와 TXRU들과의 매핑은 1:1 또는 1:다(多) (1-to-many) 일 수 있다.
도 7의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 어려운 단점이 있으나, 전체 안테나 구성을 적은 비용으로 구성할 수 있다는 장점이 있다.
도 8의 구성에 따르면, 빔포밍의 포커싱이 쉽다는 장점이 있다. 다만, 모든 안테나 요소에 TXRU가 연결되는 바, 전체 비용이 증가한다는 단점이 있다.
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 복수의 안테나가 사용되는 경우, 디지털 빔포밍 (Digital beamforming) 및 아날로그 빔포밍 (Analog beamforming)을 결합한 하이브리드 빔포밍 (Hybrid beamforming) 기법이 적용될 수 있다. 이때, 아날로그 빔포밍 (또는 RF (Radio Frequency) 빔포밍)은 RF 단에서 프리코딩 (또는 콤바이닝 (Combining))을 수행하는 동작을 의미한다. 그리고, 하이브리드 빔포밍에서 베이스밴드 (Baseband) 단과 RF 단은 각각 프리코딩 (또는 콤바이닝)을 수행한다. 이로 인해 RF 체인 수와 D/A (Digital-to-Analog) (또는 A/D (Analog-to-Digital) 컨버터 수를 줄이면서도 디지털 빔포밍에 근접하는 성능을 낼 수 있다는 장점이 있다.
설명의 편의상, 상기 하이브리드 빔포밍 구조는 N개 송수신단 (Transceiver unit, TXRU)과 M개의 물리적 안테나로 표현될 수 있다. 이때, 송신단에서 전송할 L개 데이터 계층 (Data layer)에 대한 디지털 빔포밍은 N * L (N by L) 행렬로 표현될 수 있다. 이후 변환된 N개 디지털 신호는 TXRU를 거쳐 아날로그 신호로 변환되고, 상기 변환된 신호에 대해 M * N (M by N) 행렬로 표현되는 아날로그 빔포밍이 적용된다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 TXRU 및 물리적 안테나 관점에서의 하이브리드 빔포밍 구조를 간단히 나타낸 도면이다. 이때, 상기 도 9에서 디지털 빔의 개수는 L개이며, 아날로그 빔의 개수는 N개이다.
추가적으로, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 아날로그 빔포밍을 심볼 단위로 변경할 수 있도록 설계하여 특정한 지역에 위치한 단말에게 보다 효율적인 빔포밍을 지원하는 방법을 고려하고 있다. 더 나아가, 도9와 같이 특정 N개의 TXRU와 M개의 RF 안테나를 하나의 안테나 패널(panel)로 정의할 때, 본 발명에 따른 NR 시스템에서는 서로 독립적인 하이브리드 빔포밍이 적용 가능한 복수의 안테나 패널을 도입하는 방안까지 고려되고 있다.
상기와 같이 기지국이 복수의 아날로그 빔을 활용하는 경우, 단말 별로 신호 수신에 유리한 아날로그 빔이 다를 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 기지국이 특정 서브프레임 (SF) 내에서 심볼 별로 상이한 아날로그 빔을 적용하여 (적어도 동기 신호, 시스템 정보, 페이징 (Paging) 등) 신호를 전송함으로써 모든 단말이 수신 기회를 가질 수 있도록 하는 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작이 고려되고 있다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 하향링크 (Downlink, DL) 전송 과정에서 동기 신호 (Synchronization signal)와 시스템 정보 (System information)에 대한 빔 스위핑 (Beam sweeping) 동작을 간단히 나타낸 도면이다.
도 10에 있어, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템의 시스템 정보가 브로드캐스팅 (Broadcasting) 방식으로 전송되는 물리적 자원 (또는 물리 채널)을 xPBCH (physical broadcast channel)으로 명명한다. 이때, 한 심볼 내에서 서로 다른 안테나 패널에 속하는 아날로그 빔들은 동시에 전송될 수 있다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는 아날로그 빔 별 채널을 측정하기 위한 구성으로써 (특정 안테나 패널에 대응되는) 단일 아날로그 빔이 적용되어 전송되는 참조 신호 (Reference signal, RS)인 빔 참조 신호 (Beam RS, BRS)의 도입이 논의되고 있다. 상기 BRS는 복수의 안테나 포트에 대해 정의될 수 있으며, BRS의 각 안테나 포트는 단일 아날로그 빔에 대응될 수 있다. 이때, BRS와 달리, 동기 신호 또는 xPBCH는 임의의 단말이 잘 수신할 수 있도록 아날로그 빔 그룹 내 모든 아날로그 빔이 적용되어 전송될 수 있다.
2.4. 대역폭 파트 (Bandwidth part, BWP)
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 하나의 요소 반송파 (component carrier, CC) 당 최대 400 MHz 까지의 대역폭이 지원될 수 있다.
특정 UE가 이러한 광대역 (wideband) CC 에서 동작하며 항상 CC 전체에 대한 RF 모듈을 켜둔 채로 동작하는 경우, 상기 특정 UE의 UE 배터리 소모는 커질 수 있다.
또는, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 하나의 광대역 CC 내에서 여러 사용 예 (use case) 들 (예: eMBB (enhanced Mobile BroadBand), URLLC (Ultra Reliability Low Latency Communication), mMTC (masstive Machine Type Communication) 등)을 지원 가능한 경우, NR 시스템에서는 해당 CC 내에 주파수 대역 별로 서로 다른 뉴머롤로지 (예: sub-carrier spacing) 를 지원할 수 있다.
또는, 본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서 동작하는 UE들은 UE 별로 최대 대역폭에 대해 상이한 캐퍼빌리티 (capability)를 가질 수 있다.
이와 같은 다양한 사항들을 고려할 때, NR 시스템의 기지국은 UE에게 광대역 CC 의 전체 대역폭이 아닌 일부 대역폭 내에서의 동작을 지시할 수 있다. 이때, 이하 설명에서 상기 일부 대역폭을 설명의 편의상 대역폭 부분 (bandwidth part, BWP) 라 명명한다. 여기서, BWP 는 주파수 축 상에서 연속한 자원 블록 (resource block, RB) 들로 구성될 수 있고, 하나의 뉴머롤로지 (예: sub-carrier spacing, CP (Cyclic Prefix) length, slot/mini-slot duration 등) 에 대응할 수 있다.
한편, 기지국은 UE 에게 설정된 하나의 CC 내 다수의 BWP 를 설정할 수 있다.
일 예로, 기지국은 PDCCH 모니터링 슬롯 (monitoring slot) 에 대해 상대적으로 작은 주파수 영역을 차지하는 제1 BWP 를 설정할 수 있다. 이때, PDCCH 가 지시하는 PDSCH 는 상기 제1 BWP보다 큰 제2 BWP 상에 스케줄링될 수 있다.
또는, 특정 BWP 에 다수의 UE 들이 밀집되는 경우, 기지국은 로드 밸런싱 (load balancing) 을 위해 일부 UE 들에 대해 다른 BWP 를 설정할 수 있다.
또는, 이웃 셀 간의 주파수 차원의 셀-간 간섭 제거 (frequency domain inter-cell interference cancellation) 등을 고려하여 기지국은 전체 대역폭 중 가운데 일부 스펙트럼 (spectrum) 을 제외한 양쪽 BWP 들을 동일 슬롯 내에서 설정할 수 있다.
이에 따라, 기지국은 광대역 CC 와 관련 (association) 된 UE 에게 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 설정할 수 있고, 상기 기지국은 특정 시점에 설정된DL/UL BWP(s) 중 적어도 하나의 DL/UL BWP 를 (제1 계층 시그널링 (L1 signaling) 또는 MAC (Medium Access Control) CE (Control Element) 또는 RRC (Radio Resource Control) 시그널링 등에 의해) 활성화 (activation) 시킬 수 있다. 이때, 활성화된 DL/UL BWP 는 액티브 (active) DL/UL BWP 라 정의할 수 있다.
또한, UE 가 초기 접속 (initial access) 과정에 있거나, 또는 RRC 연결이 설정되기 전 등의 상황인 경우, 상기 UE는 기지국으로부터 DL/UL BWP 에 대한 설정을 수신하지 못할 수 있다. 이와 같은 상황에서 UE는 디폴트(default) DL/UL BWP를 가정할 수 있다. 이때, 상기와 상황에서 UE 가 가정하는 DL/UL BWP 는 초기 액티브 (initial active) DL/UL BWP 라 정의할 수 있다.
2.5. DCI format in NR system
본 발명이 적용 가능한 NR 시스템에서는, 다음과 같은 DCI 포맷들을 지원할 수 있다. 먼저, NR 시스템에서는 PUSCH 스케줄링을 위한 DCI 포맷으로 DCI format 0_0, DCI format 0_1을 지원하고, PDSCH 스케줄링을 위한 DCI 포맷으로 DCI format 1_0, DCI format 1_1을 지원할 수 있다. 또한, 이외 목적으로 활용 가능한 DCI 포맷으로써, NR 시스템에서는 DCI format 2_0, DCI format 2_1, DCI format 2_2, DCI format 2_3을 추가적으로 지원할 수 있다.
여기서, DCI format 0_0은 TB (Transmission Block) 기반 (또는 TB-level) PUSCH를 스케줄링하기 위해 사용되고, DCI format 0_1은 TB (Transmission Block) 기반 (또는 TB-level) PUSCH 또는 (CBG (Code Block Group) 기반 신호 송수신이 설정된 경우) CBG 기반 (또는 CBG-level) PUSCH를 스케줄링하기 위해 사용될 수 있다.
또한, DCI format 1_0은 TB 기반 (또는 TB-level) PDSCH를 스케줄링하기 위해 사용되고, DCI format 1_1은 TB 기반 (또는 TB-level) PDSCH 또는 (CBG 기반 신호 송수신이 설정된 경우) CBG 기반 (또는 CBG-level) PDSCH를 스케줄링하기 위해 사용될 수 있다.
또한, DCI format 2_0은 슬롯 포맷 (slot format)을 알리기 위해 사용되고 (used for notifying the slot format), DCI format 2_1은 특정 UE가 의도된 신호 전송이 없음을 가정하는 PRB 및 OFDM 심볼을 알리기 위해 사용되고 (used for notifying the PRB(s) and OFDM symbol(s) where UE may assume no transmission is intended for the UE), DCI format 2_2는 PUCCH 및 PUSCH의 TPC (Transmission Power Control) 명령 (command)의 전송을 위해 사용되고, DCI format 2_3은 하나 이상의 UE에 의한 SRS 전송을 위한 TPC 명령 그룹의 전송을 위해 사용될 수 있다 (used for the transmission of a group of TPC commands for SRS transmissions by one or more UEs).
상기 DCI 포맷에 대한 구체적인 특징은 3GPP TS 38.212 문서에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, DCI 포맷 관련 특징 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서를 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
3. 제안하는 실시예
이하에서는, 상기와 같은 기술적 사상에 기반하여 본 발명에서 제안하는 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 있어, 밀리미터파 상의 협대역(narrowband) MIMO (Multiple input Multiple output) 채널은 하기 수학식과 같이 간단하게 정의/가정될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000012
따라서, 채널 측정을 위한 가상 채널 모델링은 하기 수학식과 같이 정의/가정될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000013
상기 수학식들에 있어, 각각의 변수들은 하기 수학식과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000014
즉, 가상 채널 모델링에 따르면, 특정 채널은 BS (Base Station) 및 MS (Mobile Station) 어레이 응답 벡터들 (array response vectors)의 증강 행렬 (augmented matrix) 및 가상 채널 계수들 (virtual channel coefficients)로 모델화될 수 있다. 이때, 상기 가상 채널 계수들이 sparse한 구성을 갖는 경우, 상기 가상 채널 계수들은 CS (Compressed Sensing) 기법에 기초하여 보다 효율적으로 예측될 수 있다.
일 예로, CS 기법이 적용된 가상 채널 모델링에 따르면, 특정 가상 채널 모델링은 하기 수학식과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000015
여기서, CS 기법은 복수의 선형 부정 방정식 (또는 과소결졍계 선형 시스템 (underdetermined linear system))에 대한 솔루션을 획득하는 신호 처리 기법을 의미한다. 보다 구체적으로, 일반적인 신호 처리 기법에서 고려되는 신호들을 어떤 특정한 신호 공간 (space)으로 변형(transform)시키는 경우, 해당 신호들은 대부분의 요소 값이 0 인 소위 “sparse” 신호가 된다. 여기서, Sparse 신호란, 말 그대로 x-y 좌표 상 해당 신호를 나타낼 경우, 대부분의 x 값에서 y는 0(zero) 이고, 상대적으로 아주 적은 수의 x값에서 non-zero y값을 가지는 신호를 말한다. CS 이론에 의하면, 이런 sparse 신호는 아주 적은 수의 선형측정 (linear measurements)만으로도 원래의 신호를 거의 완벽하게 복원시킬 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 CS 기법에 기반한 채널 측정 방법을 위해 OMP (Orthogonal Matching Pursuit) 기법이 적용될 수 있다. OMP 기법은, 하기 수학식과 같이, 1) Find AoD(Angle-of-Departure)/AoA (Angle-of-Arrival) pair, 2) update AoD/AoA pair set, 3) Estimate channel gains, 4) Update residual 로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000016
다만, 본 발명에서는 구체적인 일 예로써 CS 기법에 기반한 채널 측정 방법의 일 예로 OMP 기법을 제시한 것으로써, 본 발명에서 제안하는 기술 구성을 위해 다른 채널 측정 기법이 적용될 수 있다.
이어, 수신 장치는 앞서 상술한 다양한 방법에 따라 측정된 채널에 기반하여 아날로그 빔 선택 (analog beam selection) 및 이에 대한 정보를 송신 장치 (예: 단말, 기지국 등)로 전송할 수 있다.
보다 구체적인 예로, 8개의 송수신 안테나가 활용되는 경우, 종래의 아날로그 빔 선택을 위한 가상 채널 모델화 방법과 본 발명에서 제안하는 아날로그 빔 선택을 위한 가상 채널 모델화 방법을 비교하면 다음과 같다.
도 11은 본 발명의 구성을 상세히 설명하기 위한 채널 모델을 간단히 나타낸 도면이다.
도 11에서는, Noise-free를 가정하고, 송수신 안테나가 8개이며 송수신 채널 H는 flat fading된 행렬임을 가정한다. 이때, precoder F에 입력되는 8개의 pilot samples과 combiner W 로부터 출력되는 8개의 출력 samples 간 관계는 하기 수학식과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000017
이때, 종래의 가상 채널 모델화 방법에 따르면, 해당 채널은 하기 수학식과 같이 채널 모델링될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000018
여기서,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000019
내 요소(element)들은 DFT 8 (Discrete Fourier Transform 8)에 기초하여 송/수신 빔포밍되는 경우의 빔포밍 이득 (beamforming gain)을 의미할 수 있다. 상기 수학식에 있어, α ij가 아날로그 빔으로써 선택됨은 송수신 빔으로써 각각 인덱스 j 및 i에 대응하는 아날로그 빔이 선택됨을 의미할 수 있다.
위와 같은 경우, 기지국 또는 단말은 8개의 송신(수신) 빔 중 N RF (RF (Radio Frequency) 체인 개수)개의 아날로그 빔을 선택할 수 있다.
이에 반해, 본 발명에서 제안하는 가상 채널 모델화 방법에 따르면, 해당 채널은 하기 수학식과 같이 채널 모델링될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000020
즉, 본 발명에 따르면,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000021
는 수학식 7의
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000022
보다 큰 크기로 구성되어 며,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000023
는 수학식 7의
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000024
보다 sparse한 신호 (또는 행렬)이 된다. 따라서, 위의 수학식과 같은 벡터화에 기초한 CS 기법에 따라
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000025
의 각 요소 값은 산출될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 수학식 7의
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000026
와 달리,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000027
는 32*32 행렬 형태로 구성될 수 있다. 이에, 수학식 8과 같이 벡터화(vectorization) 기법 및 CS 기법에 기반하여, 수신 장치는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000028
를 추정하여 AoA(Angle of Arrival)/AoD(Angle of Departure) 정보 및 경로 이득 (path gain)을 추정할 수 있다.
즉,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000029
의 경우, 수신 장치는 AoA 및 AoD정보로부터 각각 선호하는 수신 빔 및 송신 빔을 결정할 수 있다. 이때, 수신 빔은 32개의 후보 중 하나, 그리고, 송신 빔 역시 32개의 후보 중 하나가 선택 된다. 다시 말하면, 상기 선택/결정 된 송/수신 빔포밍 계수는 각각 A Tx/A Rx의 column 중 하나를 나타낸다. 따라서, 수신 장치는 선호하는 송신 빔으로 A Tx 의 column 혹은 상기 column의 index을 송신장치로 feedback 할 수 있다. 만약 수신 장치가 선호하는 수신 빔을 feedback해야한다면, 마찬가지로, A Rx 의 column 혹은 상기 column의 index을 송신 장치로 feedback 할 수 있다.
한편, 수신 장치는 선택한 송신 빔에 추가적으로 상기 송신 빔과 대응하는 (혹은 상기 송신 빔과 선택 된 수신 빔) Ha의 entry 혹은 상기 entry의 파워 값 (예: L1-RSRP)을 송신 장치로 feedback할 수 있다.
한편, 수신 장치는 상기 L1-RSRP을 기준으로 높은 순서대로 복수의 송신 빔들을 송신 장치로 feedback 할 수 있다. 일례로, 1, 2, 3, 4 송신 빔의 L1-RSRP가 각각 -100dBm, -80dBm. -90dBm, -110dm이며, 2개의 송신 빔들을 feedback해야 하는 경우, 수신 장치는 {2, 3, -80dBm, -90dBm}을 송신 장치로 feedback할 수 있다.
한편, 채널 reciprocity가 성립하는 경우, 수신 장치가 선호하는 수신 빔은, 수신 장치가 전송할 때 사용하는 전송 빔으로도 확장 적용될 수 있다. 이 경우, 수신 빔과 송신 빔은 동일한 방향을 가르키며, 다른 말로 수신 빔포머와 송신 빔포머가 동일함을 의미한다. 결과적으로, UL 전송 시에도, 좀 더 좋은 송신 빔을 사용할 수 있어, 성능을 향상 시킬 수 있다.
이와 같은 동작은, UE가 CSI-RS을 통해 DL 채널을 추정 후, 상기 DL 채널이 UL 채널과 동일하다고 가정하고 (channel reciprocity가 성립), 상기 채널을 통해 UL SRS (Sounding Reference Signal) 빔을 결정하고, 상기 UL SRS 빔을 기반으로 non-codebook based UL transmission을 수행하는 동작에 적용될 수 있다.
한편,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000030
의 경우, 수신 빔은 8개의 후보 중 하나, 그리고, 송신 빔 역시 8개의 후보 중 하나가 선택 된다.
결과적으로 제안한 기법을 이용한 경우, 수신 장치는 실질적인 안테나 개수와 무관한 임의의 해상도로 선호하는 송/수신 빔을 선택할 수 있다.
본 발명에 있어,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000031
를 추정하기 위하여 수신 장치는 하기 수학식의 CS 문제 (CS formulation)에 OMP 알고리즘을 적용할 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000032
실제 시스템에서 L 값은 unknown으로 간주되는 바, OMP 알고리즘이 반복 적용되어 수렴 여부가 체크될 수 있다.
도 12는 종래의 채널 모델화 기법에 따른 아날로그 빔 선택 방법과 본 발명에서 제안하는 CS 기반 채널 모델화 기법에 따른 아날로그 빔 선택 방법을 간단히 비교한 예시를 나타낸다.
도 12에 도시된 바와 같이, 종래의 채널 모델화 기법에 따르면, 수신 장치는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000033
요소 중 가장 큰 값을 갖는 요소에 대응하는 송신 빔 또는 수신 빔으로써 각각 5 번째 DFT 빔에 대응하는 빔을 선택할 수 있다. 이 경우, 수신 장치는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000034
의 행(row) 개수만큼의 전송 빔만을 검색하게 된다 (즉, 도 12의 경우 8개의 전송 빔만을 검색함).
반면, 본 발명에서 제안하는 채널 모델화 기법에 따르면, 수신 장치는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000035
요소 중 가장 큰 값을 갖는 요소에 대응하는 송신 빔 또는 수신 빔을 선택할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신 장치는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000036
의 row 수만큼의 수신 빔 중 하나를 선택 할 수 있으며, column 수만큼의 송신 빔 중 하나를 선택할 수 있다. (즉, 도 12의 경우 32개의 빔을 검색함).
따라서, 도 12에 도시된 예시의 경우, 본 발명에서 제안하는 방법이 종래 기술 대비 보다 높은 빔포밍 이득을 얻을 수 있다.
도 13은 종래 기술과 본 발명에서 제안하는 기술에 따른 빔포밍 성능을 throughput 관점에서 통해 비교한 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 모든 채널 모델 (예: CDL (Cluster Delay Line) -A, CDL-B 등)에 있어, 본 발명에서 제안하는 기술 동작은 종래 기술보다 높은 성능을 갖는다.
이하 설명에서는, 본 발명에서 제안하는 송신 장치 및 수신 장치의 동작에 대해 상세히 설명한다. 이하 설명에 있어, 설명의 편의를 위해, 송신 장치는 기지국이고 수신 장치는 단말로 가정하여 본 발명에서 제안하는 동작에 대해 상세히 설명한다. 따라서, 본 발명에서 제안하는 동작은 송신 장치 및 수신 장치가 각각 단말 및 기지국, 단말 및 단말, 기지국 및 기지국인 경우 등에도 동일하게 확장 적용될 수 있다.
본 발명에 있어, 기지국은 단말에 대해 g-precoder (예: DFT TX) 및 U-precoder (예: A TX)를 설정하고, 상기 단말에게 gBRS (gNB Beam Related Signal)를 전송할 수 있다. 이때, 상기 기지국이 상기 단말에 대해 g-precoder 및 U-precoder를 설정하는 동작은 상기 기지국이 상기 단말에게 gBRS를 전송하는 동작보다 먼저 수행되거나 나중에 수행될 수 있다.
이하 설명에 있어, gBRS 라 함은, 단말이 복수 개의 빔 중 가장 적합한 빔을 찾을 수 있도록, 기지국이 전송하는 빔 관련 신호 또는 빔 관련 참조 신호를 의미한다. 이때, 상기 gBRS는 셀 특정 (예: SS (Synchronization Signal) block 등) 또는 단말-특정 (예: Tracking RS, CSI-RS (Channel State Information Reference Signal), PT-RS (Phase Tracking Reference Signal) 등)한 속성을 가질 수 있다.
gBRS 전송을 위하여, 기지국은 precoder (또는 beamformer)을 정의할 수 있다. 설명의 편의상, m번째 precoder는
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000037
로 명명한다. 상기 기지국은 M개의 precoder를
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000038
로 정의할 수 있다. 이때, 서로 다른 precoder는 서로 다른 방향을 갖는 gBRS에 대응될 수 있다. 이하 설명에 있어, 상기와 같은 precoder는 g-precoder (gNB precoder)라고 명명한다.
상기 g-precoder는 물리적으로 안테나 패널의 아날로그 빔포머 또는 하이브리드 빔포머 (즉, 아날로그 빔포머 및 디지털 빔포머의 조합)로 정의 될 수 있다.
도 14는 본 발명에 적용 가능한 DFT 8에 따른 아날로그 빔들의 구성을 간단히 나타낸 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 30’ ~ 150’ 구역 내 7개의 gBRS가 정의될 수 있다. 이 경우, 기지국은 상기 7개의 gBRS 전송을 위해 7개의 g-precoder을 단말에게 설정할 수 있다.
이어, 단말은 기지국으로부터 수신된 M개의 빔 (gBRS)에 기초하여, N 개의 빔에 대한 검출/측정을 수행할 수 있다. 이때, 본 발명에서 제안하는 CS 기법에 기반한 빔포밍 피드백 방법에 따르면, 상기 N은 M보다 큰 값이 적용될 수 있다.
도 15는 기지국에 의해 설정된 g-precoder에 기초한 gBRS 및 단말에게 설정된 U-precoder에 기초하여 단말이 검색/검출/측정 가능한 빔들에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, DFT 8 및 Grid32는 120’ coverage (30’~150’)에서 각각 7 개의 빔 및 28개의 빔을 포함할 수 있다. 이때, 7개의 빔 및 28개의 빔 각각은 다른 빔들과 일정한 간격으로 이격되는 바 (또는, 7개의 빔 및 28개의 빔 각각이 120' coverage를 일정한 크기로 점유하는 바 또는 7개의 빔 및 28개의 빔 각각이 120' coverage를 span하는 바), 후자 (28개의 빔의 경우, Grid 32)가 전자(7개의 빔의 경우, DFT 8)보다 더 우수한 빔 해상도 (resolution)을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 구성에 있어, 상기 빔들간의 간격은 반드시 일정하지 않을 수도 있다.
한편, 기지국이 7개의 빔을 gBRS를 통해 단말에게 제공하더라도, 본 발명에서 제안하는 CS 기반 아날로그 빔 선택 방법에 따르면, 단말은 28개의 빔 중 하나를 선택하여 기지국으로 보고할 수 있다. 즉, 단말은 기지국이 마치 28개의 빔을 제공한 것과 유사한 해상도에 기반하여, 단말 선호 빔을 선택하여 이를 기지국으로 보고할 수 있다.
이와 같은 단말의 보고를 위해, 기지국은 g-precoder와 별개로 U-precoder을 단말에게 설정할 수 있다. 이 때, U-precoder는 g-precoder보다 높은 빔 해상도를 제공할 수 있다. 이를 위해, U-precoder는 g-precoder보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 도 15의 예시에 따르면, g-precoder 및 U-precoder는 각각 7개 및 28개의 빔으로 정의될 수 있다.
한편, U-precoder는 단말이 선호하는 프리코더 (선호하는 기지국 Tx 빔)에 대응할 수 있다. 다시 말해, U-precoder는 기지국에 의해 설정된 g-precoder와 달리 상기 단말이 선호하는 프리코더를 의미할 수 있다. 이에, U-precoder는 인 바, U-PMI (Preferred Matrix Information) 또는 PMI로도 표현될 수 있다. 또는, 실시예에 따라, 본 발명의 U-precoder는 CRI (CSI-RS resource indicator)로도 표현될 수 있다.
일 예로, 기지국이 전송하는 SS block 개수가 64개인 경우 (즉, gBRS (g-precoder) 의 개수가 64인 경우), 단말은 64개 중 하나를 선택하여 이를 단말 선호 빔으로 기지국으로 보고할 수 있다. 이 경우, U-precoder의 수 (즉, U-precoder를 통해 검색 가능한 빔의 개수)는 64개로 설정/정의될 수 있다. 반면, (기지국이 64개의 빔을 통해 gBRS를 전송하더라도) U-precoder의 수가 256개로 설정/정의되는 경우, 단말은 256개 중 하나를 선택하여 이를 단말 선호 빔으로 기지국으로 보고할 수 있다.
다른 예로, 기지국이 전송하는 CSI-RS (또는 TRS) 개수가 4개인 경우 (즉, gBRS (g-precoder) 의 개수가 4인 경우), 단말은 4개 중 하나를 선택하여 이를 단말 선호 빔으로 기지국으로 보고할 수 있다. 이 경우, CRI의 수는 4개로 설정/정의될 수 있다. 반면, (기지국이 4개의 빔을 통해 gBRS를 전송하더라도) CRI 의 수가 16개로 설정/정의되는 경우, 단말은 16개 중 하나를 선택하여 이를 단말 선호 빔으로 기지국으로 보고할 수 있다.
앞서 상술한 구성들에 있어, 기지국은 g-precoder를 하기와 같이 단말에게 설정할 수 있다. 왜냐하면, 단말이 기지국으로부터 제공된 (또는 수신된) 빔들 보다 더 좋은 빔을 찾기 위하여, 상기 단말은 하기 수학식과 같이 기지국이 사용하는 g-precoder(
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000039
)에 대한 정보를 필요로 하기 때문이다. 결과적으로, 기지국은 상기 g-precoder에 대한 정보를 단말에게 시그널링해야 한다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000040
이를 위한 시그널링 방법으로써, 상위 계층 시그널링 (예: RRC (Radio Resource Control), MAC-CE (Medium Access Control - Control Element) 등) 또는 DCI (Downlink Control Information) 이 활용될 수 있다. 다시 말해, 기지국은 상위 계층 시그널링 또는 DCI를 통해 상기 g-precoder에 대한 정보를 단말에게 제공할 수 있다. 이때, 상기 정보는 셀-특정 또는 단말-특정한 속성을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 g-precoder에 대한 정보가 셀-특정 또는 그룹 공통적인 속성을 갖는 경우, 상기 g-precoder에 대한 정보는 셀-특정 RRC 시그널링을 통해 설정되거나, MIB (Master Information Block) 또는 RMSI (Remaining Minimum System Information) 또는 그룹 공통 DCI을 통해 전송될 수 있다.
또한, 상기 g-precoder에 대한 정보가 단말 특정한 속성을 갖는 경우, 상기 g-precoder에 대한 정보는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해 설정될 수 있다.
본 발명에 있어, 기지국은 앞서 상술한 셀-특정 RRC 시그널링 및/또는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해 상기 g-precoder에 대한 정보를 단말에게 제공/설정할 수 있다.
또한, 기지국은 U-precoder를 하기와 같이 단말에게 설정할 수 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 단말은 g-precoder보다 더 좋은 해상도를 갖는 U-precoder에 기초하여 PMI를 기지국으로 보고할 수 있다. 이를 위해, U-precoder는 단말에게 미리 설정될 필요가 있다. 따라서, 기지국은 상기 U-precoder에 대한 정보를 단말에게 시그널링해야 한다.
이를 위한 시그널링 방법으로써, 상위 계층 시그널링 (예: RRC (Radio Resource Control), MAC-CE (Medium Access Control - Control Element) 등) 또는 DCI (Downlink Control Information) 이 활용될 수 있다. 다시 말해, 기지국은 상위 계층 시그널링 또는 DCI를 통해 상기 U-precoder에 대한 정보를 단말에게 제공할 수 있다. 이때, 상기 정보는 셀-특정 또는 단말-특정한 속성을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 U-precoder에 대한 정보가 셀-특정 또는 그룹 공통적인 속성을 갖는 경우, 상기 U-precoder에 대한 정보는 셀-특정 RRC 시그널링을 통해 설정되거나, MIB (Master Information Block) 또는 RMSI (Remaining Minimum System Information) 또는 그룹 공통 DCI을 통해 전송될 수 있다.
또한, 상기 U-precoder에 대한 정보가 단말 특정한 속성을 갖는 경우, 상기 U-precoder에 대한 정보는 단말-특정 RRC 시그널링을 통해 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 기지국은 gBRS 전송에 사용되는 precoder (즉, g-precoder) 중 일부에 대한 정보만을 단말에게 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 기지국은 전체 gBRS (g-precoder) 중 일부만을 단말에게 서비스 할 수 있다. 이 경우, 기지국은 상기 일 부분만이 단말에 의해 이용되도록 설정할 수 있다.
이 경우, 단말이 보고하는 PMI (또는 PMI 보고를 위한 U-precoder) 역시 상기 설정된 일 부분 내에서만 결정될 수 있다. 또한, 이로 인해 단말이 찾아야 할 영역이 일부로 한정되는 바, 단말의 U-precoder 검색 시간 (search timing)이 감소할 수 있다.
상기 일부 g-precoder에 대한 정보는 셀-특정 또는 단말-특정한 속성을 가질 수 있다. 상기 일부 g-precoder에 대한 정보는 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 및/또는 DCI에 의해 설정될 수 있다. 다시 말해, 상기 일부 g-precoder에 대한 정보는 RRC, MAC-CE, DCI 중 적어도 하나를 통해 단말에게 제공될 수 있다.
일부 g-precoder에 대한 정보를 제공하는 제1 방법으로써, 기지국은 하기의 방법에 따라 일부 g-precoder를 단말에게 설정할 수 있다.
- 기지국은 단말에게 전체 g-precoder
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000041
을 설정한다.
- 기지국은 상기
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000042
중 일부 g-precoder (또는 일부 columns들)만을 이용할지 여부를 단말에게 시그널링할 수 있다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000043
중 단말에 의해 이용 가능한 일부 g-precoder에 대한 정보를 단말에게 시그널링할 수 있다. 이를 위한 시그널링은 M개의 bit로 구성된 비트맵을 통해 제공될 수 있다. 이 경우, 각 bit은 대응하는 column의 사용 여부를 나타낼 수 있다. 이와 같은 시그널링은 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 DCI를 통해 제공될 수 있다.
일부 g-precoder에 대한 정보를 제공하는 제2 방법으로써, 기지국은 하기의 방법에 따라 일부 g-precoder를 단말에게 설정할 수 있다.
- 기지국은, 단말이 재련된 (refined beam)을 찾기 위해 필요한 정보로써, 복수의 column (g-precoder)으로 이루어진 subset을 복수 개 설정할 수 있다. 이때, 서로 다른 subset은 서로 다른 columns을 가지되, 일부 column은 공유될 수 있다. 또한, 상기 subset은
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000044
의 subset일 수 있다. 이때, 상기 복수의 subsets에 대한 시그널링은 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE)을 통해 수행될 수 있다. 이어, 기지국은 단말이 상기 복수의 subsets 중 어떤 subset을 사용하는지 여부를 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 DCI를 통해 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 기지국은 U-precoder 중 일부만을 단말에게 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 기지국은 단말에게 U-precoder 내 일부 프리코더 정보만을 선택적으로 설정할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 설정된 U-precoder내에서만 최적의 U-precoder을 찾고 이를 기지국으로 보고할 수 있다. 이와 같은 동작은 기지국이 셀-간 (inter cell) 또는 셀-내 (intra cell) 간섭 제어 또는 복수의 UE들을 하나의 빔으로 다중화하기 위하여 필요할 수 있다.
일부 U-precoder에 대한 정보를 제공하는 제1 방법으로써, 기지국은 하기의 방법에 따라 일부 U-precoder를 단말에게 설정할 수 있다.
- 기지국은 단말에게 전체 U-precoder
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000045
을 설정한다.
- 기지국은 상기
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000046
중 일부 U-precoder (또는 일부 columns들)만을 이용할지 여부를 단말에게 시그널링할 수 있다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000047
중 단말에 의해 이용 가능한 일부 U-precoder에 대한 정보를 단말에게 시그널링할 수 있다. 이를 위한 시그널링은 N개의 bit로 구성된 비트맵을 통해 제공될 수 있다. 이 경우, 각 bit은 대응하는 column의 사용 여부를 나타낼 수 있다. 이와 같은 시그널링은 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 DCI를 통해 제공될 수 있다.
일부 U-precoder에 대한 정보를 제공하는 제2 방법으로써, 기지국은 하기의 방법에 따라 일부 U-precoder를 단말에게 설정할 수 있다.
- 기지국은, 단말이 보고를 수행하기 위해 필요한 정보로써, 복수의 column (U-precoder)으로 이루어진 subset을 복수 개 설정할 수 있다. 이때, 서로 다른 subset은 서로 다른 columns을 가지되, 일부 column은 공유될 수 있다. 또한, 상기 subset은
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000048
의 subset일 수 있다. 이때, 상기 복수의 subsets에 대한 시그널링은 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE)을 통해 수행될 수 있다. 이어, 기지국은 단말이 상기 복수의 subsets 중 어떤 subset을 사용하는지 여부를 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 DCI를 통해 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 기지국은 단말에게 피드백 비트 개수를 설정할 수 있다.
일반적으로, 단말이 기지국으로부터 제공된 빔들 중 최선의 전송 빔을 선택하는 경우, 단말이 보고하는 피드백 비트의 크기는 기지국이 단말에게 제공한 빔의 개수에 기초하여 결정된다. 다만, 앞서 상술한 바와 같이, U-precoder 에 기초하여 검색 가능한 빔의 개수가 g-precoder 에 기초하여 전송되는 빔의 개수보다 많은 경우, 단말이 선택 가능한 빔의 개수는 기지국에 의해 제공된 빔의 개수보다 많을 수 있다. 즉, 상기 단말은 기지국에 의해 전송 된 빔보다 refined 된 빔을 찾을 수 있다. 따라서, 상기와 같은 경우, 기지국은 상기 단말에게 피드백 비트 개수 (또는 피드백 비트 크기)를 별도로 할당/설정할 수 있다.
상기 피드백 비트 개수 (또는 피드백 비트 크기)에 대한 할당/설정은 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 DCI에 의해 수행될 수 있다.
구체적인 예로, 기지국이 단말에게 제공하는 빔의 개수가 8개 (즉, gBRS가 8개 빔으로 전송)인 경우를 가정한다. 이때, Refined 빔을 찾을 수 없는 단말의 경우, 기지국은 해당 단말에게 피드백 비트 개수 (또는 피드백 비트 크기)를 3bit로 설정할 수 있다. 반대로, Refined 빔을 찾을 수 있는 단말의 경우, 기지국은 해당 단말에게 피드백 비트 개수 (또는 피드백 비트 크기)를 3bit 보다 큰 bit 값 (예: 5bit)로 설정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 단말은 기지국이 제공한 복수의 빔보다 더 좋은 빔을 찾을 수 있음을 UE capability 관점에서 기지국으로 보고할 수 있다.
보다 구체적으로, 앞서 상술한 예시에서 기지국이 특정 단말이 Refined 빔을 찾을 수 있는지 여부를 알기 위하여, 단말은 이에 대한 능력 여부를 기지국으로 보고할 필요가 있다. 이때, 상기 보고는 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 UCI (Uplink control information)를 통해 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 단말은 desired feedback bit를 UE capability 관점에서 기지국으로 보고할 수 있다.
앞서 상술한 바와 같이, 단말이 기지국에 의해 제공되는 빔의 개수보다 더 많은 feedback bit을 기지국으로 보고하는 경우, 상기 기지국은 상기 단말을 refined 빔을 찾을 수 있는 단말로 인식할 수 있다.
한편, 각 단말은 refined 빔을 찾을 수 있는 레벨 (또는 능력)이 상이할 수 있다. 왜냐하면, 단말이 보다 정밀한 해상도로 선호하는 빔을 찾을수록 단말 복잡도가 커지기 때문이다. 이와 같은 기술적 사실에 기초하여, 단말은 desired feedback bit을 기지국으로 보고할 필요가 있다. 이때, 상기 보고는 상위 계층 시그널링 (예: RRC, MAC-CE) 또는 UCI (Uplink control information)를 통해 전송될 수 있다.
이에 대응하여, desired Feedback bit을 보고 받은 기지국은 이에 기초하여 해당 단말에게 feedback bit 및 PMI(또는 U-precoder)를 설정할 수 있다. 이때, feedback bit수에 따라, PMI는 다르게 정의될 수 있다.
소결
도 16은 본 발명의 일 예시에 따른 송신 장치 및 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보를 송수신하는 동작을 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명에 따라 수신 장치가 송신 장치로 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 동작을 나타낸 흐름도이고, 도 18은 본 발명에 따라 송신 장치가 수신 장치로부터 빔포밍 피드백 정보를 수신하는 동작을 나타낸 흐름도이다.
송신 장치는 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신 장치로 전송한다 (S1610, S1810). 이에 대응하여, 상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신한다 (S1610, S1710).
여기서, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보를 의미하고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보를 의미할 수 있다. 이때, M, N은 자연수이고, N은 M보다 클 수 있다.
상기 송신 장치는 빔 관련 신호를 M개의 빔을 통해 상기 수신 장치로 전송할 수 있다 (S1620, S1820). 이때, 상기 송신 장치는 상기 제1 프리코더 정보에 기초하여 상기 빔 관련 신호를 M 개의 빔을 통해 전송할 수 있다. 이에 대응하여, 상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 상기 빔 관련 신호를 M개의 빔을 통해 수신할 수 있다 (S1620, S1720).
본 발명에 있어, 상기 M 개의 빔을 통한 빔 관련 신호의 전송은, 상기 제1 프리코딩 정보 및 제2 프리코딩 정보의 전송 이후에 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어, 상기 제1 프리코더 정보로는 다양한 프리코더 정보 (예: 프리코딩 행렬)이 적용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT (Discrete Fourier Transform) 행렬과 관련될 수 있다. 참고로, 크기 N의 DFT 행렬 (또는 N-point DFT 행렬)은, 하기 수학식과 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000049
상기 수학식에서,
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000050
이다.
이에, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 4개 또는 8개인 경우, 상기 제1 프리코더 정보는 각각 DFT 4 또는 DFT 8과 관련될 수 있다.
또는, 상기 제1 프리코더 정보는 특정 행렬 (예: 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT 행렬)의 M개 열(column) 정보와 관련될 수 있다. 즉, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 4개 또는 8개인 경우, 상기 제1 프리코더 정보는 각각 DFT 4 또는 DFT 8의 M 개 열 정보와 관련될 수도 있다.
이를 위해, 송신 장치는 상기 M개 열 정보를 지시하는 정보를 수신 장치에게 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성되고, 상기 제1 비트맵 정보의 각 비트는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적인 예로 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 8개라고 가정하면, 송신 장치는 8 비트 크기의 비트맵 [ 0 1 1 1 1 0 0 0 ]을 이용하여 M=4 개의 빔과 DFT 8의 2, 3, 4, 5번째 열(column)이 관련됨을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고, 상기 제1 비트맵 정보는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타내는 비트들을 포함할 수 있다. 구체적인 예로 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 8개라고 가정하면, 송신 장치는 subset#0: [ 1 1 1 1 0 0 0 0 ], subset#1: [ 0 0 1 1 1 1 0 0 ], subset#2: [0 0 0 0 1 1 1 1] 등을 수신 장치에 대해 설정한 후, 특정 subset에 대한 정보 (예: subset의 index)를 수신 장치에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링 (over sampling)된 프리코더 정보와 관련될 수 있다. 이 경우, 송신 장치가 수신 장치로 전송하는 상기 제2 프리코더 정보는 상기 오버 샘플링의 크기와 관련될 수 있다.
구체적인 예로 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 8개라고 가정하면, 송신 장치는 오버 샘플링의 크기 (OS)를 수신 장치에게 설정할 수 있다. 이에 대응하여, 수신 장치는 OS=2이면 8x16 크기의 A TX을 가정하고, OS=4이면 8x32 크기의 A TX를 가정할 수 있다. 이때, 오버 샘플링된 프리코더 정보의 각 열(column) 정보는 서로 의사-직교 (quasi-orthogonal)할 수 있다.
또는, 상기 제2 프리코더 정보는 특정 행렬 (예: 상기 오버 샘플링의 크기에 기초하여 오버 셈플링된 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT 행렬)의 N 개 열(column) 정보와 관련될 수 있다. 즉, 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 4개 또는 8개이고 OS=2 경우, 상기 제2 프리코더 정보는 각각 DFT 4 가 2배 오버 샘플링된 프리코더 정보 또는 DFT 8가 2배 오버 샘플링된 프리코더 정보의 N 개 열 정보와 관련될 수도 있다.
이를 위해, 송신 장치는 상기 N개 열 정보를 지시하는 정보를 수신 장치에게 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성되고, 상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적인 예로 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 8개이고 OS=2라고 가정하면, 송신 장치는 16 비트 크기의 비트맵 [ 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0]을 이용하여 N=8 개의 빔과 DFT 8이 2배 오버 샘플링된 프리코더 행렬의 2, 3, 4, 5,10, 11, 12, 13번째 열(column)이 관련됨을 나타낼 수 있다.
다른 예로, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고, 상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는, 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 전송 빔 검색과 관련되는지 여부를 나타낼 수 있다. 구체적인 예로 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수가 8개이고 OS=2라고 가정하면, 송신 장치는 subset#0: [ 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0], subset#1: [ 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0], subset#2: [0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1] 등을 수신 장치에 대해 설정한 후, 특정 subset에 대한 정보 (예: subset의 index)를 수신 장치에게 제공할 수 있다.
수신 장치는, 제1/제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔 (예: 최선의 전송 빔)을 결정할 수 있다 (S1630, S1730). 상기 동작은 하기 수학식 11과 같이 수신 장치에 의해 구현될 수 있다. 이때, 하기 수학식 11의 W는 F와 동일하다고 설정되거나 상기 수신 장치의 수신 안테나 개수 크기의 DFT 행렬 등 다양한 프리코더 행렬로 가정될 수 있다. A RX는 상기 W에 대해 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 행렬 등으로 가정될 수 있다.
Figure PCTKR2018013802-appb-img-000051
이어, 수신 장치는 상기 하나의 전송 빔 (예: 최선의 전송 빔)에 대한 정보를 포함한 빔포밍 피드백 정보를 송신 장치로 전송한다 (S1640, S1740). 이에 대응하여, 송신 장치는 상기 수신 장치로부터 기 하나의 전송 빔 (예: 최선의 전송 빔)에 대한 정보를 포함한 빔포밍 피드백 정보를 수신한다 (S1640, S1830).
이어, 상기 송신 장치는 상기 수신 장치로부터 수신된 빔포밍 피드백 정보에 기초하여 조정된 전송 빔을 이용하여 상기 수신 장치로 신호 (예: 데이터, 제어 신호 등)를 전송할 수 있다.
추가적으로, 상기 제2 프리코딩 정보는, 상기 수신 장치가 상기 송신 장치로 전송한 상기 수신 장치의 캐퍼빌리티 (capability)에 기초하여 결정될 수 있다.
추가적으로, 송신 장치가 수신 장치의 (선호) 수신 빔을 알고자 하는 경우, 상기 송신 장치는 상기 수신 장치에 대해 수학식 11의 W 및/또는 A RX를 설정함으로써 이에 대한 정보를 수신 장치로부터 수신할 수 있다.
본 발명에 있어, 빔(beam)은 특정 참조 신호(reference signal; RS)와 관련된 자원(resource)으로 대체될 수 있다. 다시 말해, 앞서 상술한 본 발명에 있어 '빔(beam)'은 '자원' 또는 '특정 RS와 관련된 자원' 등으로 변경 적용될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 수신 장치는 M 개의 자원을 통해 전송되는 특정 신호 (예: 빔 관련 신호, 또는 이와 유사한 참조 신호 등)에 대해 송신 장치로부터 수신된 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보에 기초하여 도출되는 N (M>N)개의 (전송) 자원 중 하나의 (전송) 자원에 대한 정보를 상기 송신 장치로 전송할 수 있다.
앞서 상술한 동작에 있어, 상기 수신 장치는 단말이고, 상기 송신 장치는 기지국일 수 있다. 또는, 상기 수신 장치는 기지국이고, 상기 송신 장치는 단말일 수 있다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 발명의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수 도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수 도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 가 있다.
4. 장치 구성
도 19는 제안하는 실시 예가 구현될 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도시하는 도면이다. 도19에 도시된 단말 및 기지국은 앞서 설명한 송신 장치 및 수신 장치 간 빔포밍 피드백 정보 송수신 방법의 실시 예들을 구현하기 위해 동작한다.
단말(UE: User Equipment, 1)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB 또는 gNB, 100)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.
즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 10, 110) 및 수신기(Receiver: 20, 120)를 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(30, 130) 등을 포함할 수 있다.
또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시 예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 40, 140)를 포함한다. 상기 프로세서 (40, 140)은 메모리 (50, 150) 및/또는 송신기 (10,110) 및/또는 수신기 (20, 120)를 제어하여, 앞에서 설명/제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 프로세서(40, 140)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀을 포함한다. 메모리(50, 150)는 프로세서(40, 140)와 연결되고 프로세서(40, 140)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. 예를 들어, 메모리(50, 150)는 프로세서(40, 140)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 앞에서 설명/제안한 절차 및/또는 방법들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 송신기 (10,110) 및/또는 수신기 (20, 120)는 프로세서(40, 140)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 여기서, 프로세서(40, 140)와 메모리(50, 150)는 프로세싱 칩(예, System on a Chip, SoC)의 일부일 수 있다.
이에, 본 발명에 따라 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 통신 장치의 프로세서는 메모리를 제어하며 다음과 같이 동작할 수 있다.
상기 프로세서는 송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신하도록 구성된다. 이때, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이다. 여기서, M, N은 자연수이고, N은 M보다 크다. 이어, 상기 프로세서는, 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한 상기 빔포밍 피드백 정보를 상기 송신 장치로 전송하도록 구성된다.
이에 대응하여, 본 발명에 따라 빔포밍 피드백 정보를 수신하는 통신 장치의 프로세서는 메모리를 제어하며 다음과 같이 동작할 수 있다.
상기 프로세서는 수신 장치로 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 전송하도록 구성된다. 이때, 상기 제1 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고, 상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이다. 여기서, M, N은 자연수이고, N은 M보다 크다. 이어, 상기 프로세서는 상기 수신 장치로부터 상기 빔포밍 피드백 정보를 수신하도록 구성된다. 이때, 상기 빔포밍 피드백 정보는, 상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한다.
단말 및 기지국에 포함된 송신기 및 수신기는 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 19의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.
여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시 예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(50, 150)에 저장되어 프로세서(40, 140)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 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. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 수신 장치가 송신 장치로 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신하되,
    상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고,
    M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고;
    상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한 상기 빔포밍 피드백 정보를 상기 송신 장치로 전송하는 것을 포함하는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 M 개의 빔을 통해 전송되는 빔 관련 신호는,
    상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보를 수신한 이후 수신되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 정보는,
    상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT (Discrete Fourier Transform) 행렬과 관련되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 정보는,
    상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 DFT (Discrete Fourier Transform) 행렬의 M 개 열(column) 정보와 관련되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성되고,
    상기 제1 비트맵 정보의 각 비트는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타내는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 크기의 제1 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고,
    상기 제1 비트맵 정보는 상기 DFT 행렬 내 대응하는 열(column)이 상기 M 개의 빔과 관련되는지 여부를 나타내는 비트들을 포함하는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 프리코더 정보는,
    상기 송신 장치의 송신 안테나 개수에 기반하여 결정되는 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링 (over sampling)된 프리코더 정보와 관련되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 오버 샘플링의 크기와 관련되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성되고,
    상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는, 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 전송 빔 검색과 관련되는지 여부를 나타내는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 송신 장치의 송신 안테나 개수 및 상기 오버 샘플링의 크기의 곱에 대응하는 크기의 제2 비트맵 정보로 구성된 복수의 서브 셋들 중 하나와 관련되고,
    상기 제2 비트맵 정보의 각 비트는, 상기 DFT 행렬을 기준으로 일정 크기만큼 오버 샘플링된 프리코더 정보 내 대응하는 열(column)이 상기 N 개의 전송 빔 검색과 관련되는지 여부를 나타내는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 빔포밍 피드백 정보에 포함된 상기 하나의 전송 빔에 대한 정보는,
    상기 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 최선의(best) 전송 빔과 관련되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 프리코딩 정보는, 상기 수신 장치가 상기 송신 장치로 전송한 상기 수신 장치의 캐퍼빌리티 (capability)에 기초하여 결정되는, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 수신 장치는 단말이고, 상기 송신 장치는 기지국인, 빔포밍 피드백 정보 전송 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 빔포밍 피드백 정보를 전송하는 통신 장치에 있어서,
    메모리; 및
    상기 메모리와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    송신 장치로부터 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 제1 프리코더 정보는 상기 송신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고,
    M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고;
    상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함한 상기 빔포밍 피드백 정보를 상기 송신 장치로 전송하도록 구성되는, 통신 장치.
  15. 무선 통신 시스템에서 빔포밍 피드백 정보를 수신하는 통신 장치에 있어서,
    메모리; 및
    상기 메모리와 연결되어 동작하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    수신 장치로 제1 프리코더 정보 및 제2 프리코더 정보를 전송하도록 구성되고,
    상기 제1 프리코더 정보는 상기 통신 장치가 빔 관련 신호 (beam related signal)를 M 개의 빔으로 전송하기 위한 프리코더 정보이고,
    상기 제2 프리코더 정보는 상기 수신 장치가 상기 빔 관련 신호에 대해 N 개의 전송 빔 검색을 위한 프리코더 정보이고,
    M, N은 자연수이고, N은 M보다 크고;
    상기 수신 장치로부터 상기 빔포밍 피드백 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 빔포밍 피드백 정보는,
    상기 제1 프리코더 정보 및 상기 제2 프리코더 정보에 기초하여 M 개의 빔으로 전송되는 빔 관련 신호로부터 도출되는 N 개의 전송 빔 중 하나의 전송 빔에 대한 정보를 포함하는, 통신 장치.
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