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KR101890419B1 - 기준신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

기준신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101890419B1
KR101890419B1 KR1020120004666A KR20120004666A KR101890419B1 KR 101890419 B1 KR101890419 B1 KR 101890419B1 KR 1020120004666 A KR1020120004666 A KR 1020120004666A KR 20120004666 A KR20120004666 A KR 20120004666A KR 101890419 B1 KR101890419 B1 KR 101890419B1
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transmission
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 기준신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로, 기준 신호를 위한 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 제어 정보를 토대로 빔 그룹을 통해 복수의 자원을 이용하여 기지국으로부터 기준 신호들을 수신하는 과정과, 상기 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호들이 수신된 상기 복수의 자원 중 채널 상태 정보를 위한 자원을 선택하는 과정과, 상기 선택된 자원에 관한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하며, 상기 복수의 자원은 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하며, 상기 송신 안테나를 위한 복수의 빔이 복수의 빔 그룹으로 그룹화되고, 상기 복수의 빔 그룹이 서로 다른 자원요소에 매핑된다.

Description

기준신호를 송수신하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING REFERENCE SIGNAL}
본 발명은 무선 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 다중 접속 방식(multiple access scheme)을 적용한 무선 이동 통신 시스템에서 단말이 무선채널 상태(channel quality)를 측정하는 것을 돕기 위하여 기지국이 전송하는 채널상태 측정용 기준신호(Channel State Information reference signal, CSI-RS)에 대한 송수신 방법 및 간섭 측정에 대한 것이다.
현재의 이동 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 이를 위해 3GPP, 3GPP2, 그리고 IEEE 등의 여러 표준화 단체에서 다중 반송파를 이용한 다중 접속 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의 LTE(Long Term Evolution), 3GPP2의 UMB(Ultra Mobile Broadband), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 다중 반송파를 이용한 다중 접속 방식을 바탕으로 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.
LTE, UMB, 802.16m 등의 현존하는 3세대 진화 이동통신 시스템은 다중 반송파 다중 접속 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 다중 안테나(Multiple Input Multiple Output, MIMO)를 적용하고 빔포밍(beam-forming), 적응 변조 및 부호(Adaptive Modulation and Coding, AMC) 방법과 채널 감응(channel sensitive) 스케줄링 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 채널 품질 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중하거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, 채널 품질이 좋은 사용자에게 선택적으로 데이터를 전송하는 등의 방법을 통해 전송 효율을 개선하여 시스템 용량 성능을 개선시킨다. 이러한 기법들은 대부분이 기지국(eNB: evolved Node B, BS: Base Station)과 단말(UE: User Equipment, MS: Mobile Station) 사이의 채널 상태 정보를 바탕으로 동작하기 때문에, eNB 또는 UE은 서로간의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 CSI-RS이다. 앞서 언급한 eNB는 일정한 장소에 위치한 다운링크(downlink) 송신 및 업링크(uplink) 수신 장치를 의미하며 한 개의 eNB는 복수 개의 셀(cell)에 대한 송수신을 수행한다. 한 개의 이동통신 시스템에서 복수 개의 eNB들이 지리적으로 분산되어 있으며 각각의 eNB는 복수개의 cell에 대한 송수신을 수행한다.
기준 신호(Reference signal)는 무선 이동 통신 시스템에서 채널의 세기나 왜곡, 간섭의 세기, 가우시안 잡음(Gaussian noise)과 같은 기지국과 사용자들 간의 채널의 상태를 측정하여 수신한 데이터 심볼(data symbol)의 복조(demodulation) 및 디코딩(decoding)을 돕기 위해 이용되는 신호다. 또한 수신기는 송신기가 약속된 전송전력으로 송신하는 기준 신호가 무선 채널을 거쳐 수신되는 수신세기를 측정함으로써 자신과 송신기 사이의 무선채널의 상태를 판단할 수 있다. 이와 같이 판단된 무선채널의 상태는 수신기가 송신기에게 어떤 데이터율(data rate)을 요청할지 판단하는데 이용된다.
이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 트래픽 채널(traffic channel) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 채널 측정(channel measurement) 및 추정(estimation)의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량(system throughput)의 성능은 오히려 저하될 수 있다. 따라서 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 낼 수 있도록 기준 신호를 위한 자원과 트래픽 채널 전송을 위한 신호의 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
도 1은 일반적인 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 시스템에서 PRB 쌍(Physical Resource Block pair)에서 각종 신호들의 전송을 도시한 것이다.
상기 도 1에서 한 개의 PRB pair는 시간축으로 14개의 OFDM 심볼과 주파수축으로 12개의 부반송파 (subcarrier)로 이루어진다. 상기 14개의 OFDM 심볼들과 12개의 부반송파는 168(=14×12)개의 RE(Resource Element)를 이루며 각각의 RE는 인접 RE와 직교성을 갖는 자원에 해당된다. 상기 도 1의 PRB pair에는 트래픽 데이터(traffic data)를 전송하는데 이용되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), 각 셀마다 전송되는 CRS(Cell-Specific Reference Signal), 제어신호를 전송하는데 이용되는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PDSCH를 수신하는데 이용되는 DMRS(Demodulation Reference Signal), 하향링크의 채널상태를 측정하여 채널상태 정보를 생성하는데 이용되는 CSI-RS가 각각 서로 다른 RE들을 할당 받아 전송된다. LTE-A 시스템에서 지원되는 CSI-RS는 1, 2, 4, 8개의 안테나 포트(antenna port)들에 대한 신호를 지원할 수 있으며 CSI-RS가 갖는 안테나 포트의 개수에 따라 한 개의 PRB pair에서 할당되는 RE의 개수가 상기 도 1에서와 같이 다르다.
도 2는 LTE-A 시스템에서 한 개의 PRB pair에서 4개의 안테나 포트를 갖는 CSI-RS를 전송하는 것을 도시한 것이다.
도 2의 200, 210과 같이 네 개의 CSI-RS 안테나 포트를 위한 시퀀스(sequence)는 직교코드로 확산되고 CDM(Code Division Multiplexing)되어 네 개의 RE에 전송된다. 상기 도 2에서 CSI-RS port 0과 CSI-RS port 1을 위한 sequence는 CSI-RS port 2와 CSI-RS port 3를 위한 sequence와 다른 RE pair를 이용하여 전송됨을 알 수 있다. 이와 같이 복수개의 CSI-RS 안테나 포트를 위한 sequence는 복수개의 RE를 활용하여 전송될 수 있다. LTE-A 시스템의 경우 최대 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 전송을 가능케 하기 때문에 기지국은 최대 8개의 송신 안테나에 대한 CSI-RS를 전송할 수 있다.
LTE-A 시스템의 경우 상기 설명한 바와 같이 한 개의 전송지점에 최대 8개의 송신 안테나를 지원하는 CSI-RS를 이용하여 송수신을 수행할 수 있다. 최대 8개의 송신 안테나를 이용하여 빔포밍 전송을 수행할 경우 최대 9dB의 빔포밍 이득을 얻어 SINR이 개선되는 효과가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 MIMO 송수신에서 효과적인 데이터 송수신을 위한 기준신호를 전송하고 간섭의 크기를 측정하여 채널상태 정보를 생성하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 갖는 MIMO 시스템에서 효과적인 송수신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말이 기준 신호를 수신하는 방법에 있어서, 기준 신호를 위한 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 제어 정보를 토대로 빔 그룹을 통해 복수의 자원을 이용하여 기지국으로부터 기준 신호들을 수신하는 과정과, 상기 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호들이 수신된 상기 복수의 자원 중 채널 상태 정보를 위한 자원을 선택하는 과정과, 상기 선택된 자원에 관한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하며, 상기 복수의 자원은 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하며, 상기 송신 안테나를 위한 복수의 빔이 복수의 빔 그룹으로 그룹화되고, 상기 복수의 빔 그룹이 서로 다른 자원요소에 매핑한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 기지국이 기준 신호를 전송하는 방법에 있어서, 송신 안테나를 위한 복수의 빔을 복수의 빔 그룹으로 그룹화하는 과정과, 상기 복수의 빔 그룹을, 기준 신호를 위해 할당된 복수의 자원에 매핑하는 과정과, 상기 기준 신호를 위한 제어 정보를 전송하는 과정과, 상기 복수의 자원을 이용하여 상기 복수의 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호를 단말에게 전송하는 과정과, 상기 복수의 자원 중 하나의 자원에 대한 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 포함하며, 상기 복수의 자원은, 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 수신하는 장치에 있어서, 기준 신호를 위한 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보를 토대로 빔 그룹을 통해 복수의 자원을 이용하여 기지국으로부터 기준 신호들을 수신하고, 상기 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호들이 수신된 상기 복수의 자원 중 채널 상태 정보를 위한 자원을 선택하고, 상기 선택된 자원에 관한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 송수신기와, 상기 송수신기를 제어하는 제어기를 포함하며, 상기 복수의 자원은 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하며, 상기 송신 안테나를 위한 복수의 빔이 복수의 빔 그룹으로 그룹화되고, 상기 복수의 빔 그룹이 서로 다른 자원요소에 매핑한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 기준 신호를 송신하는 장치에 있어서, 송신 안테나를 위한 복수의 빔을 복수의 빔 그룹으로 그룹화하고, 상기 복수의 빔 그룹을, 기준 신호를 위해 할당된 복수의 자원에 매핑하는 제어기와, 상기 기준 신호를 위한 제어 정보를 전송하고, 상기 복수의 자원을 이용하여 상기 복수의 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호를 단말에게 전송하고, 상기 복수의 자원 중 하나의 자원에 대한 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 송수신기를 포함하며, 상기 복수의 자원은, 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함한다.
삭제
삭제
본 발명에 따르면 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 갖는 MIMO 시스템에서 기준 신호를 효과적으로 전송할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 갖는 MIMO 시스템에서 기준신호에 자원을 할당하고 간섭 신호를 측정할 수 있다.
도 1은 일반적인 LTE-A 시스템에서 PRB pair에서 각종 신호들의 전송을 도시한 도면
도 2는 LTE-A 시스템에서 한 개의 PRB pair에서 4개의 안테나 포트를 갖는 CSI-RS를 전송하는 것을 도시한 도면
도 3은 Massive MIMO 시스템의 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 그룹핑을 도시한 도면
도 5는 본 발명이 실시예에 따른 massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송을 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 개별적인 주파수자원을 할당하여 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 전송하는 것을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 beam들을 다섯 개의 beam 그룹으로 나누고 각 beam 그룹을 개별적인 시간구간에 전송하는 것을 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 개별적인 시간자원 외에 개별적인 주파수자원을 할당하여 복수개의 beam에 대한 CSI-RS 를 전송하는 것을 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 link adaptation 방법을 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 1차 CSI-RS와 2차 CSI-RS가 주파수영역에서 전송되는 것을 도시한 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 subframe별로 1차 CSI-RS와 2차 CSI-RS가 전송되는 것을 도시한 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 eNB가 단말에게 2차 CSI-RS의 할당여부와 간섭측정자원의 할당을 통보하는 것을 도시한 도면
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 간섭측정자원이 주파수영역에서 할당되는 것을 도시한 도면
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치를 도시한 도면
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치를 도시한 도면
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA(Enhanced Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access) 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
먼저, 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 활용하여 데이터를 송신하는 매시브(Massive) MIMO 무선통신 시스템에서의 기준신호의 효율적인 송수신 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 Massive MIMO 시스템의 구조를 도시한 것이다.
도 3에서 300의 기지국 송신기는 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나로 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신 안테나들은 310과 같이 서로 최소거리(도 3에서는 0.5λ)를 유지하도록 배치된다. 일 예로, 상기 최소거리는 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반일 수 있다. 일반적으로 송신 안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반이 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신 안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다. 전송하는 무선신호의 대역이 2GHz일 경우 상기 최소 거리는 7.5cm가 되며, 무선신호의 대역이 2GHz보다 높아지면 이 거리는 더 짧아진다.
상기 도 3에서 300의 기지국에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나들은 320과 같이 한 개 또는 복수개의 단말에게 신호를 전송하는데 활용된다. 복수의 송신 안테나에는 적절한 프리코딩(precoding)이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 송신하도록 한다. 이때 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 공간 채널(spatial channel)을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 spatial channel의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 개수와 채널상황에 따라 결정된다. 그런데 상기 도 3에서와 같이 복수의 단말에게 동시에 전송할 경우 채널 상황과 precoding의 조합에 따라 서로 다른 단말에 전송한 신호가 상호 간섭을 발생시킬 수 있다. 일반적으로 이러한 간섭을 다중 사용자 MIMO 간섭(multi-user MIMO interference)이라고 한다. Multi-user MIMO interference는 기지국으로부터 동시에 신호를 수신하는 단말의 개수가 많을수록 그 영향이 커지게 되며 신호의 수신성능을 약화시킨다. 특히 상기 도 3과 같은 massive MIMO 시스템에서는 multi-user MIMO interference가 성능에 영향을 미치는 주요 원인이 된다.
따라서 massive MIMO 시스템을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 단말로부터 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 precoding을 적용할지 등을 결정한다. Massive MIMO 시스템의 경우 송신 안테나 개수가 많은 관계로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 기준신호 전송 방법 및 이를 측정하는 방법을 적용할 경우 성능저하를 초래한다. 또한 동시에 여러 개의 단말에게 송신을 수행하기 때문에 발생되는 multi-user MIMO interference를 정확하게 측정하여 채널상태 정보에 반영하지 못하는 종래의 방법으로는 한계가 있다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 Massive MIMO 시스템에서의 효과적인 CSI-RS 송신 및 수신 방법을 제공한다.
LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 massive MIMO 송수신을 할 경우 중요한 과제는 하위 호환성(backward compatibility)를 유지해야 한다는 점이다. 여기서 backward compatibility란 massive MIMO 기능을 LTE/LTE-A 시스템에서 운영하면서 동시에 massive MIMO 신호를 수신할 수 있는 기능이 없는 종래의 단말들에게도 massive MIMO 방식이 아닌 종래의 방식으로 무선신호를 송수신할 수 있는 기능을 의미한다. 즉, 동일한 주파수 및 시간 자원을 활용하여 동시에 massive MIMO를 지원하는 단말과 massive MIMO를 지원하지 않는 단말에게 무선신호를 송신할 수 있어야 하며 그 과정에서 massive MIMO를 지원하는 단말에게 전송하는 신호는 massive MIMO를 지원하지 않는 단말에게 성능열화를 발생시키지 않아야 한다.
상기와 같은 조건을 만족시키기 위하여 본 발명에서는 massive MIMO를 위한 CSI-RS를, LTE-A에 도입된 종래의 CSI-RS 자원을 활용하여 전송하는 방법을 제안한다. LTE-A에 도입된 종래의 CSI-RS 자원은 최대 8개의 송신 안테나만을 지원한다. 이 때문에 종래의 CSI-RS 자원을 활용할 경우 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나를 전송할 수 있는 방법이 고안되어야 한다. 이와 같이 제한된 자원으로 수십 개 또는 그 이상의 송신 안테나에 대한 CSI-RS를 전송하기 위하여 기지국은 송신 안테나들을 복수개의 그룹으로 나눈다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 그룹핑을 도시한 것이다.
도 4에는 Massive MIMO 시스템의 일 예로 40개의 송신 안테나(400)를 도시하였으며, 5개의 안테나 그룹으로 나누었다. 한 개의 안테나 그룹은 8개의 송신 안테나로 구성된다. 도 4에서는 실제 송신 안테나들을 기준으로 그룹핑을 수행하였지만 실제 송신 안테나가 아닌 가상 송신 안테나(virtualized transmit antenna)를 기준으로 그룹핑을 수행할 수도 있으며, 본 명세서에서 제안하는 발명은 실제 송신 안테나와 가상 송신 안테나에 공통적으로 적용될 수 있다. 일반적으로 가상 송신 안테나라 함은 단말이 구분할 수 있는 개별적인 안테나 신호로서 실제 송신 안테나에서 신호를 전송하여 가상 송신 안테나를 구현하게 된다.
Massive MIMO를 위한 CSI-RS는 각 단말에게 상기 도 4에서와 같이 복수개의 안테나 그룹별로 전송함으로써 LTE-A에서 지원하는 8개보다 많은 수의 송신 안테나에 대한 CSI-RS를 전송한다.
도 5는 본 발명이 실시예에 따른 massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송을 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, massive MIMO를 위한 CSI-RS는 상기 도 4에서의 안테나 그룹별로 각각 다른 시간구간에서 전송된다. 도 5에서 한 개의 시간구간은 LTE/LTE-A 시스템에서 한 개의 서브프레임(subframe)에 해당된다. 상기 subframe은 LTE/LTE-A 시스템에서 자원할당을 할 때 이용되는 시간단위로서 1msec에 해당된다. 즉, 도 4에서의 안테나 그룹 1 내지 5는 각각의 전송시간 구간을 할당 받고 해당 전송시간 구간에서 CSI-RS를 전송한다. 도 4에서 각 안테나 그룹에는 8개의 송신 안테나가 있기 때문에 각 전송구간에서 각 안테나 그룹은 한 개의 8 port용 CSI-RS 자원(도 5의 500)을 활용하여 CSI-RS를 전송한다. 이와 같이 전송할 경우 각 송신 안테나는 CSI-RS를 전송함에 있어서 개별적인 전송자원을 갖게 되며 단말은 개별적인 송신 안테나에서의 채널 상태를 측정할 수 있게 된다. 개별적인 송신 안테나에서의 채널 상태를 측정하는 것은 massive MIMO에서 어떤 precoding이 최적인지를 단말이 판단하는데 필요하다. 반면 massive MIMO를 지원하지 않는 단말들은 도 4와 같은 많은 수의 안테나로부터 전송되는 신호를 안테나 별로 수신할 수 없다. 이와 같은 단말들을 위하여 510의 massive MIMO용 CSI-RS와는 별도로 520과 같이 모든 안테나 그룹의 송신 안테나들에 대한 non-Massive MIMO용 CSI-RS가 전송된다. 520은 가상 안테나를 통해 전송될 수 있다. 또한 non-Massive MIMO용 CSI-RS는 여러 단말에게 동시에 신호 전송을 수행하는 경우에도 유용하게 이용될 수 있다. Massive MIMO를 지원하지 않는 단말의 경우 LTE-A에서 지원하는 최대 8개까지의 송신 안테나에 대한 non-Massive MIMO CSI-RS를 수신할 수 있다. 이와 같은 단말들은 상기 도 5의 510과 같은 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 수신하고 각각의 송신 안테나에 대한 채널 상황을 측정할 수 없다. 때문에 eNB는 이와 같은 단말들을 위하여 실제 송신 안테나 수보다 적은 가상 송신 안테나를 구현하여 이들 안테나를 위한 신호를 한 개의 CSI-RS 자원을 통해 전송한다. 이와 같이 massive MIMO를 지원하지 않는 단말들을 위해 non-Massive MIMO용 CSI-RS를 전송할 경우 해당 단말들은 개별적인 송신 안테나를 구분하여 채널 상태를 측정할 수는 없지만 각각의 가상 송신 안테나에 복수의 실제 송신 안테나가 할당됨에 따라 상대적으로 높은 전송전력으로 신호가 전송된다. 또한 각각의 가상 송신 안테나에 할당되는 전송전력이 높을수록 단말이 채널 상태를 측정하는 정확성이 높아진다.
도 5에서는 각각의 안테나그룹에 개별적인 시간자원을 할당하여 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 전송하였으나, massive MIMO를 위한 CSI-RS는 개별적인 시간자원 외에 개별적인 주파수자원을 할당하여 전송할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 개별적인 주파수자원을 할당하여 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 전송하는 것을 도시한 것이다.
도 6에서 massive MIMO를 위한 CSI-RS(600)는 한 개의 subframe에 해당되는 시간구간에서 전송되고 있다. 도 6에서 복수의 안테나 그룹을 위한 CSI-RS(610)가 동일한 subframe내에서 서로 다른 OFDM 심볼 또는 부반송파에 실려서 전송되는 것을 알 수 있다.
Massive MIMO를 위한 CSI-RS를 전송하는 방법은 도 5 및 도 6에서와 같이 개별적인 안테나그룹에 개별적인 시간자원 또는 주파수자원을 할당하는 방법 외에 두 가지 방법을 복합적으로 활용하여 시간 및 주파수자원을 할당하는 방법도 가능하다.
도 5 및 도 6에서와 같이 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 전송하기 위해서는 eNB가 CSI-RS를 전송하기에 앞서 단말에게 이와 관련된 제어정보를 통보해야 한다. 상기 제어정보는 massive MIMO를 위한 CSI-RS를 단말이 적절히 수신하고 이를 바탕으로 적절한 채널상태 판단을 수행하기 위하여 필요한 정보이다. 이와 같은 제어정보에는 하기의 정보가 적어도 한 개 포함될 수 있다.
1) Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 몇 개의 송신 안테나로 구성되었는지에 대한 정보
2) Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 몇 개의 안테나 그룹으로 구성되었는지에 대한 정보
3) Massive MIMO를 위한 CSI-RS를 구성하는 안테나 그룹이 각각 몇 개의 송신 안테나로 구성되었는지에 대한 정보
4) Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 위치. 여기에는 각 안테나 그룹에 대한 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원의 위치가 포함됨
5) Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 전송되는 시간 주기
6) Massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송전력에 대한 정보로 CSI-RS의 전송전력과 PDSCH의 전송전력의 비율 등
7) Massive MIMO를 위한 CSI-RS의 스크램블링 스퀀스(scrambling sequence)를 발생시키는데 이용되는 초기상태의 값
또한 non-Massive MIMO와 관련하여 하기의 정보가 적어도 한 개 포함될 수 있다.
1) Non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 몇 개의 송신 안테나로 구성되었는지에 대한 정보
2) Non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 전송되는 시간 및 주파수 자원 위치
3) Non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS가 전송되는 시간 주기
4) Non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송전력에 대한 정보로 CSI-RS의 전송전력과 PDSCH의 전송전력의 비율 등
5) Non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS의 스크램블링 스퀀스(scrambling sequence)를 발생시키는데 이용되는 초기상태의 값
상기 massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송 전력에 대한 정보와 non-Massive MIMO를 위한 CSI-RS의 전송전력에 대한 정보는 단말로 하여금 각각의 CSI-RS를 수신하여 정확한 채널상태를 판단하기 위한 제어정보이다. 상기에서 Massive MIMO용 CSI-RS와 관련된 제어정보와 non-Massive MIMO용 CSI-RS와 관련된 제어정보는 CSI-RS와 별도로 단말에게 전달된다. Massive MIMO용인지 아니면 non-Massive MIMO용인지에 따라 채널상태를 판단하는 방법이 달라지기 때문에 효과적인 통신을 위해서는 상기의 두 가지 정보가 Massive MIMO용인지 아니면 non-Massive MIMO용인지를 단말이 알아야 한다. 즉, 단말은 Massive MIMO용 CSI-RS와 관련된 제어정보와 non-Massive MIMO용 CSI-RS와 관련된 제어정보를 모두 수신하고, 기지국은 각각의 제어정보가 Massive MIMO용인지 아니면 non-Massive MIMO용인지를 구분할 수 있는 제어 정보를 추가하여 단말에게 보낼 수 있다.
상기에서는 Massive MIMO를 위한 CSI-RS를 안테나 그룹별로 나누어 전송하는 방법을 설명하였다. 이와 같은 방법에서는 단말이 안테나별로 채널을 측정하여 채널상태 정보를 판단하며, 따라서 각 안테나별로 채널을 측정할 수 있도록 개별적인 전송자원이 할당되어야 한다. 이와 같은 방법은 송신 안테나 별로 충분한 송신전력을 할당할 수 있을 경우에 유용하게 이용될 수 있다. 반면 송신 안테나 별로 충분한 송신전력을 할당할 수 없을 경우 안테나별로 채널을 측정하는 것보다 eNB가 복수개의 빔(beam)들을 생성하고 단말이 해당 beam들 중에 한 개 이상의 beam을 선택하는 방법이 더욱 효율적이다. 이와 같이 복수개의 beam을 활용하는 방법은 각각의 beam을 개별적인 전송자원을 이용하여 송신하는 것이며 beam들은 동일한 복수개의 송신 안테나를 활용하여 생성되지만 안테나들에 적용되는 precoding이 beam별로 다르다. 즉, beam1과 beam2는 동일한 40개의 송신 안테나를 이용하여 전송되지만 beam1에 적용되는 precoding과 beam2에 적용되는 precoding이 서로 다르다.
Massive MIMO를 위한 CSI-RS를 서로 다르게 precoding되어 전송되는 복수개의 beam을 이용하여 전송할 경우 상기 복수의 송신 안테나를 복수의 안테나 그룹으로 나누어 전송한 것과 마찬가지로 복수의 beam들을 복수의 beam 그룹으로 나누어 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 복수의 beam들을 다섯 개의 beam 그룹으로 나누고 각 beam 그룹을 개별적인 시간구간에 전송하는 것을 도시한 것이다(710).
도 7에서도 각 안테나 그룹에는 8개의 송신 안테나가 있기 때문에 각 전송구간에서 각 안테나 그룹은 한 개의 8 port용 CSI-RS 자원(700)을 활용하여 CSI-RS를 전송한다. 도 7에서는 subframe내의 특정 CSI-RS 자원을 이용하여 massive MIMO용 CSI-RS를 전송하지만(720) subframe마다 다른 beam 그룹에 대한 전송을 수행함으로써 많은 개수의 beam에 대한 CSI-RS를 전송할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 개별적인 시간자원 외에 개별적인 주파수자원을 할당하여 복수개의 beam에 대한 CSI-RS 를 전송하는 것을 도시한 것이다(810). 도 8에서도 massive MIMO를 위한 CSI-RS(800)는 한 개의 subframe에 해당되는 시간구간에서 전송되고 있다.
다음으로 Massive MIMO 시스템에서의 링크 적응(link adaptation) 방법에 대해 설명한다.
효과적인 Massive MIMO을 이용한 데이터의 송수신을 위해서는 복수의 단말들에 대하여 동시에 무선신호를 전송하는 multi-user MIMO를 효과적으로 활용할 수 있어야 한다. Massive MIMO를 이용하는 시스템의 경우 송신 안테나의 개수가 수십 개 또는 그 이상일 수 있는데 이와 같이 많은 개수의 안테나를 활용하기 위해서는 많은 수의 단말들에게 동시에 무선신호를 송신할 수 있어야 한다. 많은 수의 단말들에게 동시에 무선신호를 송신할 경우 다른 단말들을 위한 신호가 multi-user MIMO interference를 발생시키며 간섭의 크기는 multi-user MIMO에 참여하는 단말의 수가 많을수록 커지게 된다. 한 예로 10개의 단말에게 동시에 전송하는 multi-user MIMO를 수행하는 경우 10개의 단말 중 한 개의 단말은 나머지 9개의 단말에게 전송된 신호에서 multi-user MIMO interference를 받아 성능열화를 겪는다.
또한 많은 개수의 단말에 대하여 동시에 신호 전송을 수행하기 때문에 특정 단말의 관점에서 최적인 precoding이 존재하더라고 다른 단말에게 발생시키는 간섭량을 고려하여 다른 precoding을 이용해야 하는 경우가 발생한다. LTE/LTE-A 시스템의 경우 단말이 자신에게 최적인 precoding을 eNB에 통보하면서 해당 precoding이 적용될 경우 지원 가능한 데이터율(data rate) 에 대한 정보를 eNB에 통보한다. 지원 가능한 data rate에 대한 정보는 상기의 precoding이 적용되었을 경우에만 유효한 정보이기에 eNB가 단말이 요청하지 않은 precoding을 적용할 경우 어떤 data rate를 단말이 지원할 수 있을지 알 수 없다. 일반적으로 이러한 문제를 link adaptation의 부정확성의 문제라고 한다.
본 발명에서는 상기와 같이 link adaptation이 부정확하여 발생하는 문제점을 해결하기 위한 link adaptation 방법을 제안한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 link adaptation 방법을 도시한 것이다.
도 9에서 eNB는 900과 같이 단말에게 1차 채널측정을 위한 CSI-RS(Coarse CSI)를 전송한다. 상기 CSI-RS를 수신한 단말은 이를 이용하여 910과 같이 1차 채널상태 정보를 eNB에게 통보한다. 상기 1차 채널측정을 위한 CSI-RS(900)가 주기적인 신호일 경우 상기 1차 채널상태 정보(910)도 주기적으로 통보되는 정보일 수 있다. 상기 1차 채널상태 정보(910)는 복수의 단말에게서 각각 통보될 수 있다. 이와 같이 통보된 1차 채널상태 정보를 이용하여 eNB는 920에서 일차적으로 어떤 단말들에게 데이터 송신을 위한 무선자원을 할당할지를 판단한다. 본 발명에서는 상기 선택된 단말들을 무선자원 할당 후보단말들이라고 한다. 상기 920에서 eNB가 결정한 무선자원 할당 후보단말들은 930에서 eNB로부터 2차 CSI-RS를 수신하도록 통보 받는다. 상기 무선자원 할당(920)과 2차 CSI-RS 통보(930)는 동일한 시간구간에서 동시에 이루어질 수 있다. 940에서 2차 CSI-RS(Fine CSI-RS)를 수신한 단말은 해당 CSI-RS를 이용하여 2차 채널상태 정보를 eNB에게 통보한다. 이를 수신한 eNB는 950에서 실제 하향링크 무선자원을 할당할 단말들을 선택하여 이들 단말들에게 트래픽 채널을 수신하는데 필요한 제어정보를 송신한다. 상기 실제 하향링크 무선자원을 할당 받는 단말들은 상기 무선자원 할당 후보단말들과 다를 수 있다.
상기 2차 CSI-RS는 1차 CSI-RS와 다음과 같은 차이점을 적어도 한가지 갖는다.
1) 1차 CSI-RS는 복수개의 단말들이 동시에 수신하는 신호이지만 2차 CSI-RS는 단말마다 서로 다른 신호가 할당되어 전송된다.
2) 1차 CSI-RS는 주기적으로 전송되는 신호로 복수의 단말이 수신하는 반면 2차 CSI-RS는 eNB의 판단에 따라 전송여부가 결정되며 1차 CSI-RS를 수신한 단말 중 일부만 수신하는 신호이다.
3) 1차 CSI-RS는 전 주파수대역에 걸쳐서 전송된다. 이는 단말로 하여금 전 주파수대역을 측정하여 가장 좋은 주파수영역을 찾게 하기 위함이다. 반면 2차 CSI-RS는 eNB의 판단에 따라 일부 주파수영역에만 전송된다. 이는 eNB가 이미 단말에게 가장 적합한 주파수 영역을 찾았기 때문이다.
4) 1차 CSI-RS를 측정한 단말은 해당 CSI-RS를 기준으로 어떤 precoding이 최적인지를 판단한다. 반면 2차 CSI-RS는 이미 eNB가 해당 단말에게 적절하다고 판단한 precoding이 적용된 신호이기 때문에 최적의 precoding을 판단하는 과정이 필요 없다.
상기 2차 CSI-RS를 수신한 단말이 전송하는 2차 채널상태 정보는 1차 채널상태 정보에 상대적인 값으로 보고될 수 있다. 한 예로 1차 채널상태 정보 중 SINR (Signal to Noise Ratio) 또는 데이터 전송율이 A이고 2차 CSI-RS를 수신한 단말이 측정한 SINR 또는 데이터 전송율이 A+Δ일 경우, 단말은 2차 채널상태 정보로 A+Δ를 통보하는 것이 아니라 Δ만을 통보한다. 이와 같이 상대적인 값을 2차 채널상태 정보로 전송하는 것은 2차 채널상태 정보의 정보량을 감소시켜 상향링크로 단말이 전송해야 하는 오버헤드를 감소시키는 효과가 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 1차 CSI-RS와 2차 CSI-RS가 주파수영역에서 전송되는 것을 도시한 것이다.
도 10의 1차 CSI-RS (1000)은 시스템 전송대역의 모든 RB에서 전송되는 신호이며 복수개의 단말이 수신하는 신호이다. 반면 2차 CSI-RS (1010, 1020, 1030, 1040)은 단말마다 별도로 할당될 수 있으며 시스템 전송대역의 일부 RB에서만 전송될 수 있는 신호이다. 또한 상기 도 10에서 도시된 바와 같이 복수개의 2차 CSI-RS가 동일한 subframe 및 RB내에서 전송될 수 있다. 일 예로 도 10의 1010과 1020의 2차 CSI-RS는 각각 다른 단말을 위한 신호이지만 동일한 subframe내에서 동일한 RB를 이용하여 전송된다.
도 10에서와 같은 2차 CSI-RS를 수신하기 위해서 eNB가 단말에게 2차 CSI-RS를 수신하기 위한 제어정보를 전달해야 한다. 상기 2차 CSI-RS를 수신하기 위한 제어정보는 도 9의 920과 같이 eNB가 단말에게 전송하는 형태로 통보될 수 있다. 상기 제어정보는 다음 정보들 중 적어도 한 가지를 포함한다.
1) 2차 CSI-RS가 어떤 단말을 위한 것인지에 대한 정보. 이 정보는 별도의 제어정보를 정의하여 전송할 수도 있고 제어채널의 CRC 코드를 단말 고유 지시자 정보 (UE ID)로 초기화 하여 전송할 수도 있음.
2) 2차 CSI-RS가 어떤 주파수 영역, 즉 RB에 전송되는지에 대한 정보.
3) 2차 CSI-RS가 어떤 시간 영역, 즉 어느 subframe에 전송되는지에 대한 정보.
4) 2차 CSI-RS가 전송되는 RB 및 subframe내에서 복수개의 CSI-RS 전송 자원이 존재할 경우 어느 CSI-RS 전송자원을 이용하여 전송되는지에 대한 정보.
5) 2차 CSI-RS가 몇 개의 송신 안테나 포트로 전송되는지에 대한 정보.
6) 2차 CSI-RS와 데이터 신호용으로 전송되는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)간 전송전력의 비율.
상기는 단말이 자신에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보이다. 이외에도 eNB는 해당 단말 이외의 단말에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보를 해당 단말에게 통보할 수 있다. 이와 같이 다른 단말에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보를 단말에게 통보하는 이유는 단말로 하여금 multi-user MIMO 전송 시에 발생되는 multi-user MIMO interference을 다른 단말들에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신함으로서 측정할 수 있도록 하기 위함이다. Multi-user MIMO interference의 측정을 위한 다른 단말들에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하기 위해서는 단말 자신에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 상기 정보와 마찬가지로 다른 단말에게 할당된 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보가 필요하다. 상기 2차 CSI-RS를 수신하는데 필요한 정보는 LTE/LTE-A에서 지원되는 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 또는 E-PDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)로 전송될 수 있다. 이와 같이 PDCCH 또는 E-PDCCH를 이용하여 2차 CSI-RS와 관련된 모든 정보를 단말에게 통보할 경우 과다한 하향링크 오버헤드를 발생시킬 수 있다. 이와 같은 과다한 하향링크 오버헤드를 피하기 위하여 상기 정보 중 일부는 상위 시그널링을 이용하여 설정하고 반드시 필요한 정보만 PDCCH 또는 E-PDCCH를 이용하여 전송할 수 있다.
또한 도 10의 2차 CSI-RS은 모든 주파수대역에서 전송되지 않고 일부 주파수 대역에서만 전송된다. 이와 같이 일부 주파수 대역에서만 전송되는 것은 데이터 신호가 전송되는 주파수 대역과 동일한 대역에서 전송함으로써 데이터가 전송될 특정 주파수 대역의 정확한 채널상태를 판단할 수 있도록 하기 위함이다.
PDCCH 또는 E-PDCCH로 전송해야 하는 2차 CSI-RS를 위한 제어정보량을 감소시킬 수 있는 한가지 방법은 2차 CSI-RS를 위한 전송 자원을 반고정적(semi-static)으로 설정하는 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 subframe별로 1차 CSI-RS와 2차 CSI-RS가 전송되는 것을 도시한 것이다.
도 11을 참조하면, subframe 0에서는 1차 CSI-RS와 2차 CSI-RS가 동시 전송된다. 여기서 2차 CSI-RS는 1100, 1110, 1120, 1130의 CSI-RS 전송자원을 이용하여 전송된다. 또한 1100, 1110, 1120, 1130의 CSI-RS 전송자원은 eNB가 지정한 단말들에게 할당되었음을 알 수 있다. 일 예로 1100의 CSI-RS 전송자원은 Group A에 속한 단말들이 2차 CSI-RS를 수신하도록 할당되어 있다. 즉, Group A에 속한 단말은 eNB로부터 자신에게 2차 CSI-RS가 특정 RB 또는 RB들에 할당된다는 통보를 받으면 해당 RB 또는 RB들에 존재하는 복수개의 CSI-RS 전송자원 중 어느 것에 자신을 위한 2차 CSI-RS가 존재하는지 알 수 있다. 이와 같은 방법은 단말에게 복수개의 CSI-RS 전송자원 중 어느 것을 할당하는지에 대한 별도의 제어정보를 PDCCH 또는 E-PDCCH로 전송할 필요가 없어서 하향링크의 오버헤드를 감소시키는 효과가 있다. 또한 도 10에서 Group A에 속한 단말은 자신에게 2차 CSI-RS가 특정 RB(들)에 할당된다는 통보를 eNB로부터 받을 경우 1100에 자신을 위한 2차 CSI-RS가 존재한다는 것과 나머지 1110, 1120, 1130의 CSI-RS 전송자원에는 다른 단말들을 위한 CSI-RS가 존재한다는 것을 알 수 있다. 상기의 정보를 이용하여 단말은 자신과 동일한 RB(들)에서 발생되는 multi-user MIMO interference를 1110, 1120, 1130의 CSI-RS 전송자원에 실린 수신전력을 측정하여 판단할 수 있다.
상기 도 11과 같이 일정한 CSI-RS 자원을 2차 CSI-RS를 위하여 설정할 경우 다음의 정보 중 적어도 한가지가 상위 시그널링을 이용하여 단말에 통보되어야 한다.
1) 단말에게 할당될 2차 CSI-RS를 위한 CSI-RS 전송자원
2) 다른 단말들에게 할당될 2차 CSI-RS를 위한 CSI-RS 전송자원
상기 정보를 수신한 단말은 자신에게 2차 CSI-RS가 할당되었다는 통보를 PDCCH 또는 E-PDCCH로 받을 경우 자신의 2차 CSI-RS가 전송되는 CSI-RS 전송자원에서는 무선채널을 측정하는 신호를 수신하고 다른 CSI-RS 전송자원에서는 multi-user MIMO interference를 측정하기 위한 신호를 수신한다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따라 Massive MIMO 시스템에서 간섭신호를 측정하는 방법을 설명한다.
효과적인 Massive MIMO을 이용한 데이터의 송수신을 위해서는 단말이 Massive MIMO 송수신이 이루어질 때 발생되는 multi-user MIMO interference를 효과적으로 판단할 수 있어야 한다. 상기에서는 다른 단말에게 할당되는 2차 CSI-RS를 이용하여 multi-user MIMO interference를 측정하는 방법을 제안하였으나, 다른 단말에게 할당되는 2차 CSI-RS를 직접적으로 측정하여 multi-user MIMO interference를 측정하는 방법 외에 2차 CSI-RS를 할당 받는 단말별로 간섭측정자원을 할당하여 multi-user MIMO interference를 측정하는 방법도 적용 가능하다.
상기 간섭측정자원은 특정 단말이 자신에게 수신되는 간섭의 크기를 측정하는데 활용하는 무선자원으로서 단말이 2차 CSI-RS를 할당 받아 정확한 채널 상태 정보를 판단할 필요가 있을 경우에 이용된다. 상기 간섭측정자원은 한 개 이상의 RE로 구성되며, 상기 RE에서는 간섭측정자원을 할당받은 단말에게 송신되는 무선신호는 전송되지 않고 다른 단말에게 송신되는 무선신호만 전송된다. 즉, 단말1이 특정 간섭측정자원을 할당 받았을 때 eNB는 단말1이 multi-user MIMO interference만을 측정할 수 있도록 상기 간섭측정자원에서 단말1에 대한 송신 신호는 전송하지 않고 다른 단말에 대한 송신신호만 전송한다. 이와 같이 간섭측정자원에서 다른 단말에 대한 신호만 수신한 단말은 정확한 multi-user MIMO interference를 측정할 수 있다.
상기 간섭측정자원은 단말마다 PDCCH 또는 E-PDCCH를 통하여 할당여부가 통보될 수 있다. 이와 같은 경우 eNB가 단말에게 2차 CSI-RS의 할당여부를 통보하면서 동시에 간섭측정자원의 할당을 통보할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 eNB가 단말에게 2차 CSI-RS의 할당여부와 간섭측정자원의 할당을 통보하는 것을 도시한 것이다.
도 12는 1230을 제외하면 도 9와 동일하다. 즉, 도 12에서 eNB는 1200과 같이 단말에게 1차 채널측정을 위한 CSI-RS(Coarse CSI)를 전송한다. 상기 CSI-RS를 수신한 단말은 이를 이용하여 1210과 같이 1차 채널상태 정보를 eNB에게 통보한다. 상기 1차 채널측정을 위한 CSI-RS(1200)가 주기적인 신호일 경우 상기 1차 채널상태 정보(1210)도 주기적으로 통보되는 정보일 수 있다. 상기 1차 채널상태 정보(1210)는 복수의 단말에게서 각각 통보될 수 있다. 이와 같이 통보된 1차 채널상태 정보를 이용하여 eNB는 1220에서 무선자원 할당 후보단말들을 선택한다. 상기 1220에서 eNB가 결정한 무선자원 할당 후보단말들은 1230에서 eNB로부터 2차 CSI-RS를 수신하도록 통보 받는다. 또한 eNB는 1230에서 단말에게 2차 CSI-RS와 간섭측정자원(Interference Measurement Resource; IMR) 할당에 대한 통보를 받는다. 상기 무선자원 할당(1220)과 2차 CSI-RS 통보(1230)는 동일한 시간구간에서 동시에 이루어질 수 있다. 1240에서 2차 CSI-RS(Fine CSI-RS)를 수신한 단말은 해당 CSI-RS를 이용하여 2차 채널상태 정보를 eNB에게 통보한다. 이를 수신한 eNB는 1250에서 실제 하향링크 무선자원을 할당할 단말들을 선택하여 이들 단말들에게 트래픽 채널을 수신하는데 필요한 제어정보를 송신한다.
상기 1230에서 전송되는 간섭측정자원을 통보하는 제어정보에는 다음 정보들 중 적어도 한가지가 포함된다.
1) 간섭측정자원이 어떤 단말을 위한 것인지에 대한 정보. 이 정보는 별도의 제어정보를 정의하여 전송할 수도 있고 제어채널의 CRC 코드를 단말 고유 지시자 정보 (UE ID)로 초기화 하여 전송할 수도 있음.
2) 간섭측정자원이 어떤 주파수 영역, 즉 어느 RB에 존재하는지에 대한 정보.
3) 간섭측정자원이 어떤 시간 영역, 즉 어느 subframe에 존재하는지에 대한 정보.
4) 간섭측정자원이 전송되는 RB 및 subframe내에서 복수개의 간섭측정자원이 존재할 경우 어느 것을 이용하여 간섭을 측정할지에 대한 정보.
상기 도 12에서와 같이 PDCCH 또는 E-PDCCH 등의 제어채널을 이용하여 간섭측정자원을 할당받는 방법 외에 상위 시그널링을 이용하여 고정된 위치의 간섭측정자원을 설정받는 방법이 있다. 이와 같은 방법에서는 단말이 2차 CSI-RS를 할당 받을 경우 2차 CSI-RS가 존재하는 RB들 내에서 상위 시그널링으로 설정된 간섭측정자원을 이용한다. 상기 방법의 장점은 간섭측정자원을 할당하기 위하여 PDCCH 또는 E-PDCCH로 별도의 제어정보가 전송될 필요가 없다는 것이다. 또 다른 방법은 2차 CSI-RS의 CSI-RS 전송자원과 간섭측정자원을 연계하는 것이다. 상기 방법에서는 단말이 할당 받은 2차 CSI-RS가 어떤 CSI-RS 전송자원을 이용하느냐에 따라 해당 단말에게 할당되는 간섭측정자원이 달라진다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 간섭측정자원이 주파수영역에서 할당되는 것을 도시한 것이다.
도 13의 1차 CSI-RS (1300)은 시스템 전송대역의 모든 RB에서 전송되는 신호이며 복수개의 단말이 수신하는 신호이다. 도 13에서 동일한 두 개의 RB에서 두 개의 단말에게 각각 고유의 2차 CSI-RS와 간섭측정자원이 할당되었다. 상기 도 13에서 단말1은 1310의 2차 CSI-RS를 이용하여 무선채널의 측정하고 1320의 간섭측정자원을 이용하여 간섭량을 측정한다. 상기 도 13의 2차 CSI-RS와 간섭측정자원이 동일한 주파수 대역을 점유하는 것을 알 수 있다. 이와 같이 동일한 주파수 대역을 점유하도록 하는 것은 실제 데이터가 전송될 주파수대역에서 채널 추정 및 간섭측정이 이루어져서 보다 정확한 채널상태정보를 판단할 수 있게 하기 위함이다. 또한 상기 간섭측정자원 및 2차 CSI-RS은 모든 주파수대역에서 전송되지 않고 일부 주파수 대역에서만 전송된다. 이와 같이 일부 주파수 대역에서만 전송되는 것 역시 데이터 신호가 전송되는 주파수 대역과 동일한 대역에서 발생시킴으로써 데이터가 전송될 특정 주파수 대역의 정확한 채널상태를 판단할 수 있게 하기 위함이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치를 도시한 것이다.
도 14에서 1차 CSI-RS 송신기(1400)에서 발생되는 신호와 2차 CSI-RS 및 간섭측정자원 송신기(1420)에서 발생되는 신호는 제어기(1410)에 의하여 전송여부가 결정된다. 상기 1차 CSI-RS의 경우 상기에서 언급한 바와 같이 주기적으로 전송되는 신호이며, 복수개의 송신 안테나 또는 복수개의 송신 안테나가 발생시키는 복수개의 beam들에 대한 채널을 측정하기 위한 신호를 전송한다. 반면 2차 CSI-RS의 경우 eNB가 어떤 시간구간에 전송할지, 어떤 단말에게 전송할지, 어떤 주파수 대역에 전송할 지를 제어기(1410)가 매 subframe마다 결정한다. 전송여부가 결정된 각 신호는 RE 매퍼(mapper)(1430)에 의하여 전송될 RE에 실려서 전송된다. 또한 제어기(1410)는 2차 CSI-RS 및 간섭측정자원의 송신에 대한 제어정보를 각 단말에게 PDCCH 또는 E-PDCCH를 이용하여 통보한다. 여기서 각 단말이 2차 CSI-RS 또는 간섭측정자원을 수신하는데 필요한 정보 중 일부는 eNB와 단말의 사전 약속된 규칙에 따라 단말이 판단할 수 있는 부분이 있을 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치를 도시한 것이다.
도 15에서 수신된 무선신호는 RE 디매퍼(Demapper)(1500)에서 1차 CSI-RS, 2차 CSI-RS, 간섭측정자원으로 분류되어 각각 1차 CSI-RS 수신기(1510)와 2차 CSI-RS 및 간섭측정자원 수신기(1530)에 입력된다. 상기 1차 CSI-RS 수신기(1510)는 전 주파수대역에서 전송되는 신호를 수신하기 위한 수신기이며, 상기 2차 CSI-RS 및 간섭측정자원 수신기(1530)는 eNB가 할당하는 시간 구간 및 주파수 대역에서만 신호를 수신하기 위한 수신기이다. 상기 2차 CSI-RS 및 간섭측정자원 수신기(1530)가 어떤 시간구간 및 주파수대역에서 신호를 수신할지는 제어기(1520)에 의하여 결정되며, 상기 제어기(1520)는 eNB로부터 PDCCH 또는 E-PDCCH를 수신함으로서 이를 통보 받거나 상기에서 언급한 바와 같이 eNB와 단말기 사이에 약속된 규칙에 의하여 이에 대한 정보를 파악한다.

Claims (48)

  1. 통신 시스템에서 단말이 기준 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    기준 신호를 위한 제어 정보를 수신하는 과정과,
    상기 제어 정보를 토대로 빔 그룹을 통해 복수의 자원을 이용하여 기지국으로부터 기준 신호들을 수신하는 과정과,
    상기 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호들이 수신된 상기 복수의 자원 중 채널 상태 정보를 위한 자원을 선택하는 과정과,
    상기 선택된 자원에 관한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하며,
    상기 복수의 자원은 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하며,
    상기 송신 안테나를 위한 복수의 빔이 복수의 빔 그룹으로 그룹화되고, 상기 복수의 빔 그룹이 서로 다른 자원요소에 매핑되는 방법.
  2. 통신 시스템에서 기지국이 기준 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    송신 안테나를 위한 복수의 빔을 복수의 빔 그룹으로 그룹화하는 과정과,
    상기 복수의 빔 그룹을, 기준 신호를 위해 할당된 복수의 자원에 매핑하는 과정과,
    상기 기준 신호를 위한 제어 정보를 전송하는 과정과,
    상기 복수의 자원을 이용하여 상기 복수의 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호를 단말에게 전송하는 과정과,
    상기 복수의 자원 중 하나의 자원에 대한 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 복수의 자원은, 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    상기 빔 그룹 각각을 구성하는 상기 안테나 포트의 개수에 관한 정보와,
    상기 빔 그룹 각각을 위한 상기 기준 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    상기 기준 신호를 구성하는 상기 송신 안테나의 개수에 관한 정보와,
    상기 기준 신호를 구성하는 상기 빔 그룹의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 방법.
  5. 통신 시스템에서 기준 신호를 수신하는 장치에 있어서,
    기준 신호를 위한 제어 정보를 수신하고, 상기 제어 정보를 토대로 빔 그룹을 통해 복수의 자원을 이용하여 기지국으로부터 기준 신호들을 수신하고, 상기 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호들이 수신된 상기 복수의 자원 중 채널 상태 정보를 위한 자원을 선택하고, 상기 선택된 자원에 관한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 송수신기와,
    상기 송수신기를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 복수의 자원은 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하며,
    상기 송신 안테나를 위한 복수의 빔이 복수의 빔 그룹으로 그룹화되고, 상기 복수의 빔 그룹이 서로 다른 자원요소에 매핑되는 장치.
  6. 통신 시스템에서 기지국이 기준 신호를 송신하는 장치에 있어서,
    송신 안테나를 위한 복수의 빔을 복수의 빔 그룹으로 그룹화하고, 상기 복수의 빔 그룹을, 기준 신호를 위해 할당된 복수의 자원에 매핑하는 제어기와,
    상기 기준 신호를 위한 제어 정보를 전송하고, 상기 복수의 자원을 이용하여 상기 복수의 빔 그룹을 통해 상기 기준 신호를 단말에게 전송하고, 상기 복수의 자원 중 하나의 자원에 대한 채널 상태 정보를 상기 단말로부터 수신하는 송수신기를 포함하며,
    상기 복수의 자원은, 기준 신호를 위한 송신 안테나들의 안테나 포트의 개수를 토대로 할당된 복수의 자원 요소를 포함하는 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    상기 빔 그룹 각각을 구성하는 상기 안테나 포트의 개수에 관한 정보와,
    상기 빔 그룹 각각을 위한 상기 기준 신호가 전송되는 시간 및 주파수 자원 위치에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    상기 기준 신호를 구성하는 상기 송신 안테나의 개수에 관한 정보와,
    상기 기준 신호를 구성하는 상기 빔 그룹의 개수에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 장치.
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