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WO2015186974A1 - 이동 통신 시스템에서 피드백 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 피드백 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Publication number
WO2015186974A1
WO2015186974A1 PCT/KR2015/005588 KR2015005588W WO2015186974A1 WO 2015186974 A1 WO2015186974 A1 WO 2015186974A1 KR 2015005588 W KR2015005588 W KR 2015005588W WO 2015186974 A1 WO2015186974 A1 WO 2015186974A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
csi
information
channel
resource configuration
control message
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/005588
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
지형주
김윤선
이효진
곽영우
이주호
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Priority to US15/316,156 priority Critical patent/US10148333B2/en
Publication of WO2015186974A1 publication Critical patent/WO2015186974A1/ko

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    • H04L5/0073—Allocation arrangements that take into account other cell interferences

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for feedback transmission and reception in a mobile communication system. More specifically, an embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for feedback transmission and reception in a mobile communication system using a plurality of active array antennas.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D Device to Device communication
  • D2D Device to Device communication
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM
  • SWSC sliding window superposition coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IT intelligent Internet technology services can be provided that collect and analyze data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • the current mobile communication system has evolved into a high-speed, high-quality wireless packet data communication system for providing data service and multimedia service, instead of providing an initial voice-oriented service.
  • various standardization organizations such as 3GPP, 3GPP2, and IEEE are promoting the third generation evolutionary mobile communication system standard using a multiple access method using a multi-carrier.
  • various mobile communication standards such as Long Term Evolution (LTE) of 3GPP, Ultra Mobile Broadband (UMB) of 3GPP2, and 802.16m of IEEE have been developed based on the multiple access method using a multi-carrier.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMB Ultra Mobile Broadband
  • 802.16m 802.16m
  • Existing third generation evolution mobile communication systems such as LTE, UMB, and 802.16m are based on multi-carrier multiple access, and have multiple input multiple outputs (MIMO, multiple antennas) to improve transmission efficiency. And various techniques such as beam-forming, Adaptive Modulation and Coding (AMC), and channel sensitive (scheduling) scheduling.
  • MIMO multiple input multiple outputs
  • AMC Adaptive Modulation and Coding
  • Scheduling channel sensitive scheduling.
  • the above various technologies concentrate or transmit data transmitted from various antennas according to channel quality, and selectively transmit data to a user having good channel quality. Through the method of improving the transmission efficiency, the system capacity performance is improved.
  • eNB evolved Node B
  • eNB Base Station
  • MS User Equipment
  • the UE needs to measure the channel status between the base station and the terminal, and the channel status indication reference signal (CSI-RS) is used here.
  • CSI-RS channel status indication reference signal
  • the aforementioned eNB refers to a downlink transmitting and uplink receiving apparatus located at a certain place, and one eNB performs transmission and reception for a plurality of cells.
  • a plurality of eNBs are geographically dispersed, and each eNB performs transmission and reception for a plurality of cells.
  • An object of the present invention is to provide an efficient feedback transmission and reception method and apparatus in a mobile communication system. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving feedback in a mobile communication system using a plurality of active array antennas.
  • a channel status information reference signal (CSI-RS) and channel status information interference measurement (Channel status information interference measurement) Interference Measurement transmitting a first control message including resource configuration information to the terminal, at least one first information for channel measurement and at least one second information for interference measurement Sending a control message to the terminal; and receiving channel state feedback information measured based on the first control message and the second control message from the terminal, wherein the first information is the CSI-.
  • CSI-RS channel status information reference signal
  • CSI-IM Channel status information interference measurement
  • a base station apparatus for receiving channel measurement information in a mobile communication system, the communication unit for transmitting and receiving signals with at least one network node (Channel Status Information Reference Signal, A first control message including CSI-RS and Channel Status Information Interference Measurement (CSI-IM) resource configuration information is transmitted to the UE, and at least one first information for channel measurement and Transmit a second control message including at least one second information for interference measurement to the terminal, and receive channel state feedback information measured based on the first control message and the second control message from the terminal; And a control unit for controlling, wherein the first information is selected from the CSI-RS resource configuration information.
  • 2 may provide an apparatus characterized in that selected from the CSI-RS resource configuration information or the CSI-IM resource configuration information.
  • channel state information reference signal CSI-RS
  • Channel state information interference measurement CSI-IM
  • Receiving a second control message including second information estimating a channel state for the base station based on the first control message and the second control message; and reporting the channel state estimation result to the base station
  • the first information is selected from the CSI-RS resource configuration information.
  • 2 information may provide a method wherein the selected from the CSI-RS resource setting information or the setting information CSI-IM resources.
  • a channel status information reference signal from a communication unit and a base station for transmitting and receiving signals with at least one network node
  • the first information is selected from the CSI-RS resource configuration information
  • the second information may be provided wherein is selected from the CSI-RS resource setting information or the setting information CSI-IM resources.
  • a method and apparatus for efficiently transmitting and receiving feedback in a mobile communication system may be provided.
  • a base station having a large number of transmit antennas can measure the channel of a large number of antennas or the channel of a large number of virtual cells.
  • the terminal may measure a channel for a large number of transmit antennas or a channel for a large number of cells, and configure this as feedback information to notify the base station.
  • 1 is a diagram illustrating an active array antenna system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a radio resource including one subframe and one resource block (RB), which are minimum units that can be scheduled in downlink in an LTE / LTE-A system.
  • RB resource block
  • 3 to 6 are diagrams illustrating feedback timing in an LTE / LTE-A system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna virtualization method for a multiple active array antenna system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating various virtualization methods according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view illustrating a channel measurement resource configuration method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating an internal structure of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the internal structure of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • an OFDM-based wireless communication system in particular the 3GPP EUTRA standard will be the main target, but the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • the main subject of the present invention is another communication system having a similar technical background and channel form.
  • the following embodiment of the present invention relates to a general wireless mobile communication system, and more particularly, to a wireless mobile communication system using a multiple access scheme using a multi-carrier such as an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA).
  • a mobile station measures a radio channel quality for a signal transmitted using a plurality of virtualizations from a plurality of base stations using a plurality of active array antennas in the mobile communication system, and the measurement result is determined by a base station.
  • a method and apparatus for transmitting / receiving channel state information for notifying the present invention will be described.
  • a method of transmitting feedback information of a terminal measures a channel in up to four reference signals and up to four interference measurement resources (CSI-IM) from a base station.
  • CSI-IM interference measurement resources
  • Receiving feedback configuration information receiving the at least one reference signal or one or more interference measurement resources from the base station, measuring a channel through the received at least one reference signal, the at least one received From more than one interferometric resource Measuring a channel of the interference through the at least one reference signal, generating feedback information based on the measurement result according to the feedback setting information, and generating the feedback information to the base station; Characterized in that it comprises the step of transmitting.
  • a method for receiving feedback information of a base station includes setting information on at least one channel measurement resource and setting information on at least one reference signal for at least channel measurement and the interference measurement to a terminal. Transmitting interference signal and reference signal information for interference measurement; receiving channel and interference information through the at least one reference signal and interference resource to the terminal; and generating based on the feedback configuration information from the terminal. Receiving the received feedback information.
  • the terminal for transmitting feedback information in the mobile communication system of the present invention the communication unit for performing data communication with the base station and the configuration information for the at least one reference signal (Reference Signal) from the base station through the communication unit and the at least one or more Receiving feedback setting information for generating feedback information on an interference measurement resource and at least one reference signal for at least one interference measurement, and receiving the at least one reference signal and the interference measurement resource from the base station, at least the received at least A control unit configured to measure at least one reference signal and an interference measurement resource, generate feedback information based on the measurement result, and control the communication unit to transmit the generated feedback information to the base station according to the feedback setting information;
  • the communication unit for performing data communication with the base station and the configuration information for the at least one reference signal (Reference Signal) from the base station through the communication unit and the at least one or more Receiving feedback setting information for generating feedback information on an interference measurement resource and at least one reference signal for at least one interference measurement, and receiving the at least one reference signal and the interference measurement resource from the base station, at least the received at
  • the base station receiving the feedback information in the mobile communication system of the present invention
  • the communication unit for performing data communication with the terminal and the configuration information on at least one or more reference signals (reference signal) to the terminal and for measuring the at least one or more interference
  • the communication unit for performing data communication with the terminal and the configuration information on at least one or more reference signals (reference signal) to the terminal and for measuring the at least one or more interference
  • Transmitting feedback setting information for generating feedback information on an interference measurement resource and reference signal for interference measurement, transmitting the at least two reference signals to the terminal, and generated based on the feedback setting information from the terminal
  • a control unit controlling the communication unit to receive the feedback information.
  • MIMO Multi Input Multi Output
  • the MIMO technology spatially separates and transmits a plurality of information streams by utilizing a plurality of transmit / receive antennas. In this way, spatially separating and transmitting a plurality of information streams is called spatial multiplexing.
  • how many information streams (spatial multiplexing) can be applied to depends on the number of antennas of the transmitter and the receiver.
  • how many information streams (spatial multiplexing) can be applied to the information stream is called the rank (rank) of the transmission.
  • MIMO technology supported by the LTE / LTE-A Release 11 standard, supports spatial multiplexing for eight transmit / receive antennas and supports up to eight ranks.
  • the multi-active antenna system is active by arranging amplifiers by a plurality of antenna elements constituting each of eight antennas due to the evolution of the existing LTE / LTE-A MIMO technology. It is a system that can freely change the antenna configuration.
  • a multiple active antenna system composed of a total of 64 antenna elements is a system that can be transmitted by using 1 to 64 antennas to a terminal through virtualization between various antenna arrays according to its configuration.
  • a multi-active antenna system may be defined as a wireless communication system that configures and transmits an antenna by using dozens or more active antenna elements.
  • 1 is a diagram illustrating a multiple active antenna array system.
  • the base station transmission equipment 100 transmits radio signals to dozens or more transmission antennas.
  • the plurality of transmission antennas may be arranged to maintain a certain distance from each other, as shown by reference numeral 120 of FIG.
  • One example of the predetermined distance may be a multiple of half the wavelength of the transmitted radio signal.
  • signals transmitted from each transmission antenna are affected by radio channels having low correlation with each other.
  • dozens or more transmission antennas arranged in the base station transmission equipment 100 are used to transmit a signal to one or more terminals 140.
  • Appropriate precoding is applied to the plurality of transmission antennas so that signals can be simultaneously transmitted to the plurality of terminals.
  • one terminal may receive one or more information streams.
  • the number of information streams that a single terminal can receive is determined by the number of reception antennas held by the terminal and channel conditions.
  • the terminals 140 and 130 may simultaneously receive or simultaneously receive information streams from one or more base stations 100 and 110. Such a technique is referred to as coordination and multi point transmission.
  • the terminal may receive an information stream through one or more multiple active antenna system base stations or receive a mixed form of the multiple active antenna system base stations and the multiple passive antenna system base stations.
  • the UE In order to effectively implement the one or more multiple active antenna systems, the UE accurately measures one or more channel conditions and the magnitude of interference, and transmits the effective channel state information to the base station by using the same. Upon receiving the channel state information, the base station uses the same to determine which terminals to transmit, at what data rate, and to which precoding to apply to downlink transmission. do. In the case of a multi-active antenna system, since the number of transmission antennas is large, an uplink overhead problem of transmitting a lot of control information through uplink occurs when the conventional channel / transmission method of the LTE / LTE-A system is applied. If there is more than one base station, the overhead is greater.
  • time, frequency, and power resources are limited. Therefore, if more resources are allocated to the reference signal, the resources that can be allocated to the transmission of the traffic channel (data traffic channel) may be reduced, thereby reducing the absolute amount of data transmitted. In this case, the performance of channel measurement and estimation will be improved, but the overall system capacity performance may be lowered because the absolute amount of data transmitted is reduced.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating radio resources of one subframe and one resource block (RB) which are the minimum units that can be scheduled in downlink in the LTE / LTE-A system.
  • RB resource block
  • the radio resource illustrated in FIG. 2 consists of one subframe on the time axis and one resource block (RB) on the frequency axis.
  • Such radio resources consist of 12 subcarriers in the frequency domain and 14 OFDM symbols in the time domain to have a total of 168 unique frequencies and time locations.
  • each natural frequency and time position of FIG. 2 is referred to as a resource element (RE).
  • a plurality of different types of signals may be transmitted as follows.
  • CRS Cell Specific RS, cell specific reference signal or common reference signal
  • DMRS Demodulation Reference Signal
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • CSI-RS Channel Status Information Reference Signal
  • UE provides control information required to receive PDSCH or transmit uplink data It is used to transmit ACK / NACK for operating HARQ for.
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • muting may be set so that CSI-RSs transmitted from other base stations can be received without interference from terminals of corresponding cells.
  • the muting may be applied at a location where the CSI-RS can be transmitted.
  • the terminal skips a corresponding radio resource and receives a traffic signal.
  • Muting in the LTE-A system is another term also referred to as zero-power CSI-RS (zero-power CSI-RS). This is because muting is applied equally to the position of the CSI-RS due to the nature of muting and transmission power is not transmitted.
  • the CSI-RS may be transmitted using a part of positions indicated as A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J according to the number of antennas transmitting the CSI-RS. have. Muting may also be applied to some of the positions indicated by A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J.
  • the CSI-RS may be transmitted to 2, 4, and 8 REs according to the number of antenna ports to transmit. If the number of antenna ports is two, the CSI-RS is transmitted in half of the specific pattern in FIG. If the number of antenna ports is four, the CSI-RS is transmitted in the entire pattern, and if the number of antenna ports is eight, the CSI-RS is transmitted using two patterns.
  • Muting on the other hand, always consists of one pattern unit. That is, muting may be applied to a plurality of patterns, but may not be applied to only a part of one pattern when the position does not overlap with the CSI-RS. However, the CSI-RS may be applied only to a part of one pattern only when the position of the CSI-RS and the muting overlap.
  • the CSI-RSs for two antenna ports When the CSI-RSs for two antenna ports are transmitted, signals of each antenna port are transmitted from two REs connected on a time axis, and signals of each antenna port are divided into orthogonal codes. In addition, when CSI-RSs for four antenna ports are transmitted, signals for the other two antenna ports are transmitted in the same manner by using two REs in addition to the CSI-RSs for the two antenna ports. The same is true when the CSI-RSs for the eight antenna ports are transmitted.
  • the UE may be allocated channel state information interference measurement information (CSI-IM, or IMR, interference measurement resources) together with the channel state information reference signal information (CSI-RS), the resource of the CSI-IM supports 4 ports It has the same resource structure and location as CSI-RS.
  • the CSI-IM is a resource for accurately measuring interference from an adjacent base station by a terminal receiving data from one or more base stations. For example, if the neighboring base station wants to measure the amount of interference when transmitting data and the amount of interference when not transmitting, the base station configures the CSI-RS and two CSI-IM resources. The base station configures one CSI-IM so that neighboring base stations always transmit signals, and the other CSI-IM configures such that neighboring base stations do not always transmit signals, thereby effectively measuring the amount of interference of neighboring base stations.
  • a base station In a cellular system, a base station must transmit a reference signal to a terminal in order to measure a downlink channel state.
  • the UE uses the cell specific reference signal (CRS) or the channel status information reference signal (CSI-RS) transmitted by the base station and the base station and itself. Measure channel status between.
  • CRS cell specific reference signal
  • CSI-RS channel status information reference signal
  • the channel state basically needs to consider several factors, including the amount of interference in the downlink.
  • the amount of interference in the downlink includes an interference signal generated by an antenna belonging to an adjacent base station, thermal noise, and the like, and is important for the terminal to determine the channel condition of the downlink.
  • a transmitting antenna transmits a signal from one base station to a single terminal
  • the terminal receives energy per symbol and the corresponding symbol that can be received in downlink using a reference signal received from the base station.
  • the amount of interference to be received simultaneously should be determined and Es / Io should be determined.
  • the determined Es / Io is converted to a data transmission rate or a corresponding value, and notified to the base station in the form of a channel quality indicator (CQI), so that the base station transmits to the terminal at a certain data rate in downlink.
  • CQI channel quality indicator
  • the terminal feeds back information on the channel state of the downlink to the base station so that the terminal can utilize the downlink scheduling of the base station. That is, the terminal measures the reference signal transmitted by the base station in downlink and feeds back the extracted information to the base station in the form defined in the LTE / LTE-A standard.
  • LTE / LTE-A there are three main types of information fed back by a user equipment.
  • Rank indicator (RI) the number of spatial layers that the terminal can receive in the current channel state
  • PMI Precoder Matrix Indicator
  • CQI Channel Quality Indicator
  • SINR signal-to-interference-plus-noise ratio
  • the rank indicator (RI), precoder matrix indicator (PMI), and channel quality indicator (CQI) are associated with each other and have meaning.
  • the precoding matrix supported by LTE / LTE-A is defined differently for each rank. Therefore, when the RI has a value of 1, the PMI value is different from when the RI has a value of 2, even though the PMI value is the same.
  • the UE determines the CQI it is assumed that a rank value and a precoder matrix indicator (PMI) value informed by the UE of the base station are applied by the base station.
  • the terminal when the terminal informs the base station of RI_X, PMI_Y, and CQI_Z, it means that the terminal may receive a data rate corresponding to CQI_Z when rank is RI_X and precoding is PMI_Y.
  • the UE assumes what transmission scheme is to be performed at the base station when calculating the channel quality indicator (CQI), so that the optimized performance can be obtained when actual transmission is performed in the corresponding transmission scheme.
  • CQI channel quality indicator
  • the periodic feedback of the UE is set to one of the following feedback modes or reporting modes depending on what information is included:
  • 4.Reporting mode 2-1 RI, wCQI, sCQI, PMI
  • the feedback timing of each information for the four feedback modes is determined by values of N pd , N OFFSET , CQI , M RI, and N OFFSET, RI, etc., which are transmitted as a higher layer signal.
  • the transmission period of wCQI is NPD
  • feedback timing is determined with subframe offset values of N OFFSET and CQI .
  • the transmission period of RI is And the offset is to be.
  • each timing represents a subframe index.
  • Feedback mode 1-1 has the same feedback timing as mode 1-0 except that wCQI and PMI are transmitted together at the wCQI transmission timing.
  • the feedback period for sCQI is N pd and the offset value is N OFFSET, CQI .
  • the offset value is N OFFSET, CQI like the offset value of sCQI.
  • K is transmitted as an upper signal, and is a value determined by the system bandwidth. For example, the value for a 10 MHz system is defined as 3.
  • wCQI is alternately transmitted once every sCQI transmission. And the cycle of RI Where the offset is to be.
  • Feedback mode 2-1 has the same feedback timing as mode 2-0, except that PMI is transmitted together in wCQI transmission timing.
  • the feedback timing described above is a case where the number of CSI-RS antenna ports is four or less.
  • two kinds of PMI information should be fed back unlike the feedback timing.
  • feedback mode 1-1 is further divided into two submodes.
  • the RI is transmitted with the first PMI information and the second PMI information with the wCQI.
  • the period and offset of feedback for wCQI and second PMI are defined as N pd , N OFFSET, CQI , and the feedback period and offset values for RI and first PMI information are respectively.
  • the UE and the base station may use a precoding matrix preferred by the UE. matrix) is determined to be W 1 W 2 .
  • precoding type indicator (PTI) information is added to the feedback information.
  • PTI precoding type indicator
  • the PTI is 0, the first PMI, the second PMI, and the wCQI are all fed back. At this time, wCQI and the second PMI are transmitted together at the same timing, the period is N pd , and the offset is given as N OFFSEET, CQI .
  • the first PMI cycle The offset is NOFFSET, CQI. Where H 'is transmitted as the upper signal.
  • the PTI is 1, the PTI is transmitted with the RI.
  • the wCQI and the second PMI are transmitted together, and the sCQI is further fed back at a separate timing. In this case, the first PMI is not transmitted.
  • the periods and offsets of the PTI and RI are the same as when the PTI is zero.
  • the period of sCQI is defined as N pd
  • the offset is defined as N OFFSET, CQI .
  • wCQI and the second PMI It is fed back with the period and offset of NOFFSET, CQI and H is defined as if the number of CSI-RS antenna ports is four.
  • CSI-RSs should be transmitted in proportion to the number of transmitting antennas.
  • the base station transmits the CSI-RS corresponding to the 8-port to the terminal to measure the downlink channel state.
  • a radio resource composed of 8 REs in order to transmit the CSI-RS corresponding to the 8-port from the base station, a radio resource composed of 8 REs must be used in one RB as shown in areas A and B of FIG. 2.
  • radio resources proportional to the number of transmission antennas should be allocated to the CSI-RS.
  • one base station may generate one or more virtual cells using a combination of different active antennas.
  • the terminal should receive a data channel from one or more possible base stations rather than one or more base stations.
  • the terminal needs more resources when measuring the channel of the active antenna system. Since the CSI-RS transmission method requires excessive radio resources, there is an adverse effect of reducing radio resources required for radio data transmission and reception.
  • An embodiment of the present invention effectively allocates resources for transmitting CSI-RS in a base station having a large number of transmit antennas, such as a multi-active antenna system, and allows the terminal to measure channels for a large number of transmit antennas or a large number of cells. It is a method to enable channel measurement for interference and channel measurement for interference.
  • the terminal may configure a channel measurement process using at least one CSI-RS resource and at least one CSI-IM.
  • the technique proposed in the embodiment of the present invention allocates up to four CSI-RSs and up to four CSI-IMs as channel measurement resources to one UE, and performs a resource measurement process using a combination of up to three channel measurement resources. How to configure.
  • the LTE standard Rel-11 may support three CSI-RS resources.
  • four CSI-RS resources and four CSI-IM resources may be used for further combination of channel measurement resources.
  • the first CSI-IM can be configured for interference measurement with the first CSI-RS and the second CSI-RS for channel measurement of the own cell in the configuration of a channel measurement process transmitted from the base station to the terminal.
  • the first CSI-IM and the second CSI-IM may be configured for the interference measurement of the first CSI-RS and the channel of the magnetic cell.
  • the first CSI-RS may be configured to measure the channel of the magnetic cell
  • the first CSI-IM may be configured to measure the interference
  • the second CSI-RS may be configured to measure the interference channel.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna virtualization method for a multiple active array antenna system according to an embodiment of the present invention.
  • the base station operating the multiple active array antennas according to the present invention includes a total of M active array antennas.
  • M active array antennas As a specific example, a case where 32 active array antennas are arranged in two dimensions as shown by reference numeral 120 of FIG. 1 will be described. 16 of these antennas (0 to 15) are arranged at an angle of -45 ° with respect to the positive direction of the X axis, and the remaining 16 antennas (16 to 31) are +45 with respect to the positive direction of the X axis. Are arranged at an angle of °.
  • the antenna shape in which N / 2 of the N antennas and the remaining N / 2 are arranged at 90 degrees at the same position is called XPOL (cross polarization). XPOL is used to obtain large antenna gain by placing several antennas in a small space.
  • the radio channel formed by each group has only a simple phase difference.
  • Has characteristics That is, when N RX is defined as the number of reception antennas of the UE, the first antenna group and the UE
  • the channel matrix H 2 for the second antenna group and the UE may be expressed as a scalar product of H 1 , as shown in Equation 1 below.
  • the (i, j) component of H k represents a channel value from the j th transmit antenna in the k th antenna group to the i th receive antenna.
  • the M antennas can adjust the number of channels (P) and the number of active antennas (M) shown in the actual terminal by various virtualizations.
  • active antennas have amplifiers for each antenna, unlike conventional passive antennas, so that antennas have more freedom of mixing and separating each other.
  • a physical antenna element actually owned by a base station, such as 700 is called a physical antenna port, and a resource in which a base station configures and indicates a CSI-RS resource to measure a channel is called a logical antenna port.
  • the active antenna array base station may have a total of M physical antenna ports and a total of P logical antenna ports.
  • the channel between the physical antenna port and the terminal may be represented by H as shown in Equation 2.
  • H is the relationship between the logical antenna port and the physical antenna port for virtualization.
  • I is a matrix of magnitudes, and the channel that the terminal receives It may be expressed as Equation 3.
  • the UE configures the CSI-RS resource for the P port, and measures the channel thereof.
  • precoding for optimal beam selection of the terminal is performed as shown in FIG. 730 for the logical antenna port. If the rank of the precoder is called R and the precoder is called P, P is Channel which becomes matrix of size and is applied with precoder received by UE May be expressed as Equation 4.
  • the virtualization Q for the CSI-RS needs to be configured to be almost unchanged, and the precoder P for this can be continuously changed to follow the dynamically changing channel.
  • FIG. 8 illustrates various virtualization methods according to an embodiment of the present invention. Multiple active array antenna systems can use a variety of virtualization to suit the cell's environment. Referring to FIG. 8, FIG. 8 is a method of using a total of 16 physical antenna ports. Reference numeral 800 denotes an example where P is 4 and M is 16, and Q may be expressed as in Equation 5 below.
  • n 0, 1, 2, 3 has a relationship. This is to maintain virtualization of the same configuration between physical antennas to which each logical antenna port is transmitted.
  • one logical antenna port transmits signals using a total of four physical antenna ports. The weight applied to each physical antenna port A signal is transmitted through the signal, and one logical antenna port is transmitted through four physical antenna ports arranged horizontally as shown by reference numeral 800.
  • the base station When using a total of four logical antenna ports (port), the base station configures a 4 port CSI-RS to the terminal to measure the channel for four ports (port), the physical physical transmission of one logical antenna port (port) Since the antenna ports are arranged horizontally, the antenna ports can be transmitted by using antenna virtualization spreading up and down.
  • the terminal When transmitting the antenna virtualization to the up and down through the port (port) of the CSI-RS, the terminal receives the virtualized channel, the rank indicator (RI), the precoder matrix indicator (PMI) fed back from the channel, Channel information for up-and-down simultaneous transmission between terminals may be obtained through a channel quality indicator (CQI).
  • RI rank indicator
  • PMI precoder matrix indicator
  • Reference numeral 810 denotes an example where P is 4 and M is 16, and Q may be expressed as in Equation 6 below.
  • one logical antenna port transmits signals using a total of four physical antenna ports. The weight applied to each physical antenna port The signal is transmitted via. As shown by reference numeral 800, one logical antenna port may be transmitted through four physical antenna ports arranged vertically.
  • the base station When using a total of four logical antenna ports (port), the base station configures a 4 port CSI-RS to the terminal to measure the channel for four ports (port), the physical physical transmission of one logical antenna port (port) Since the antenna ports are arranged vertically, transmission can be performed using antenna virtualization spreading from side to side.
  • the base station may transmit a channel spread up and down and a channel spread from side to side and receive channel measurement information thereof. Through this, the base station can receive a multi-user multi-input (MULTI-user MIMO) transmission between the left and right terminals or the terminal feedback for multi-user MIMO transmission between the terminals located up and down.
  • MULTI-user MIMO multi-user multi-input
  • Reference numeral 820 and 830 are examples of a case where P is 16 and M is 16, and Q 1 and Q 2 for each of reference numeral 820 and 830 may be expressed as Equation 7 below.
  • the channel matrix is Estimated using CSI-RS-2
  • the channel matrix can be expressed by Equation 8 below.
  • Equation 15 Is a scalar value necessary to change the effect of antenna virtualization for each horizontal and vertical antenna to the channel value for the entire two-dimensional antenna. remind May be separately notified from the base station or may have a value of 1 calculated in advance in the channel estimation situation of the CSI-RS. Also, Denotes the Kronecker product of the matrix, and the Kronecker product between the matrixes A and B is expressed by Equation 9 below.
  • Equation 9 to be.
  • Equation 9 is a description of the case where the number of CSI-RS antenna ports N H and N V in the horizontal and vertical directions, respectively.
  • the base station when the base station receives RI, PMI, and CQI from the terminal, the base station can perform spatial multiplexing transmission using an antenna array in a two-dimensional space.
  • Reference numeral 840 and 850 denote an example where P is 4 and M is 16.
  • Q 1 may be expressed as shown in Equation 5
  • the virtualization corresponding to Q 2 may be expressed as shown in Equation 10 below.
  • n 0, 1, 2, 3. Has a relationship with This is to maintain virtualization of the same configuration among physical antennas to which each logical antenna port is transmitted, and at the same time, the terminal applies different virtualization between each logical antenna port.
  • one logical antenna port of 840 transmits signals using a total of four physical antenna ports. The weight applied to each physical antenna port The signal is transmitted via.
  • One logical antenna port in 850 transmits signals using a total of four physical antenna ports. The weight applied to each physical antenna port The signal is transmitted via. That is, the base station applies different virtualization using different weights even though the physical antenna ports used in applying virtualization of the physical antenna ports to the logical antenna ports are the same. can do.
  • the virtualization of 840 is transmitted through 4port CSI-RS
  • the virtualization of 850 is transmitted to the terminal using 4port CSI-RS, and through the same virtualization using different weights. You can give feedback.
  • the method described above configures a virtual cell in a cell.
  • the base station uses the same logical antenna port and the same physical antenna port mapping, but is used for port mapping. Weight can be applied differently. In this case, the signals actually constructed point in different directions in space, which can have the same effect as having two cells.
  • the base station maps and transmits two different virtualizations to two different CSI-RS ports.
  • the terminal generates RI, PMI, and CQI from two CSI-RSs and feeds back to the base station.
  • a base station is a technology in which a terminal can operate by giving feedback on two cells.
  • Reference numeral 860 denotes an example in which P is 16 and M is 16.
  • Q 1 and Q 2 for FIGS. 820 and 830 may be expressed as Equation 7 below.
  • the UE actually maps logical antenna ports corresponding to 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 to 8 port CSI-RS-1 and additional 8 port CSI-RS-2.
  • the channels are measured by mapping logical antenna ports corresponding to 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, and 15.
  • the channel matrix may be expressed by Equation 12 below.
  • Each virtualization method is represented by a channel formed for the channel estimated from the CSI-RS.
  • the virtualization method is a method of actually connecting channels measured by different CSI-RSs to each other, and may be used when the number of logical antenna ports is larger than the maximum possible number of CSI-RS ports. Through this, the UE may connect information measured from different resources to each other to determine one channel and feed back RI, PMI, and CQI.
  • the multi-active antenna array base station can apply the various kinds of virtualization described above.
  • Such various virtualizations may occur in more than one base station and may additionally occur in adjacent base stations.
  • the embodiment of the present invention proposes the following channel measurement resource configuration method for measuring a channel for various virtualizations in the multiple active antenna array base station, effectively measuring interference, and feeding back the base station.
  • the base station may configure a plurality of CSI-RS resources and a plurality of CSI-IM resources in one terminal.
  • the base station may configure the maximum CSI-RS resources and up to four CSI-IM resources.
  • the base station may configure up to four CSI-RS resources and up to four CSI-IM resources in one terminal through higher signaling.
  • the base station may configure up to four channel measurement resources by a combination of corresponding resources through higher signaling.
  • the combination of resources may be configured as shown by reference numeral 900 of FIG. 9.
  • Configuration A CSI-RS # 1 (channel measurement), CSI-IM (interference measurement)
  • Configuration B CSI-RS # 1 (channel measurement), CSI-RS # 2 (channel measurement), CSI-IM (interference measurement)
  • CSI-RS # 1 channel measurement
  • CSI-IM # 1 interference measurement
  • CSI-IM # 2 interference measurement
  • Configuration D CSI-RS # 1 (channel measurement), CSI-IM # 1 (interference side), CSI-RS # 1 (interference measurement)
  • the channel feedback of the terminal is as follows.
  • RI and PMI can be acquired sequentially or simultaneously.
  • the precoder operated by the base station consists of a set of different precoders for different ranks. If a UE selects an optimal precoder as shown in Equation 14, a rank of the corresponding precoder may be selected as an optimal RI as shown in Equation 13. have.
  • MMSE Minimal Mean Square Error
  • Derivation of SINR by configuration A may obtain channel information through CSI-RS # 1 in the case of a channel and the size of the interference signal through configured CSI-IM in case of interference.
  • Derivation Configuration B of CQI (eg SINR for kth layer, assuming MMSE receiver)
  • Derivation of the SINR by the configuration B can be used for the virtualization of obtaining the channel information through the CSI-RS # 1 and the CSI-RS # 2 in the case of a channel and generating the channel through a kronecker product.
  • the CSI-RS # 1 and the CSI-RS # 2 can be used for a virtualization method of acquiring channel information and concatenating channels to acquire a channel.
  • the size of the interference signal may be obtained through the CSI-IM.
  • Deriving the SINR by the configuration C can obtain channel information through the CSI-RS # 1 in the case of a channel, and obtain interference information through the CSI-IM # 1 and the CSI-IM # 2 and use the method.
  • the base station may transmit an interference signal so that the interference within the self cell may be measured in the CSI-IM # 1 and the interference outside the self cell is measured in the CSI-IM # 2.
  • the CSI-IM # 1 may acquire interference of an adjacent user or a specific precoder
  • the CSI-IM # 2 may acquire interference in an adjacent cell.
  • the CSI-IM # 1 may acquire the interference for the first virtualization cell in the cell and the CSI-IM # 2 may obtain the magnitude of the interference for the second virtualization cell in the cell.
  • Deriving the SINR by the configuration D in the case of a channel, can obtain channel information through the CSI-RS # 1, and obtain interference information through the CSI-RS # 2 and the CSI-IM # 1 and use it in the method.
  • the CSI-RS # 2 not only the channel of the interfering cell but also the interfering cell can measure the interference presuming a specific precoder.
  • the CSI-IM may be configured to measure the interference of the remaining cells except for the interfering cells that can be measured, and the interfering cells that can be measured through CSI-RS # 2.
  • the SINR may be derived by assuming a precoder having the most interference in an interference cell and assuming that the corresponding channel does not interfere with itself. In this case, all interferences are measured in the CSI-IM, and after measuring a channel in a measurable interference cell, the SINR can be derived assuming that the interference is removed as shown in Equation 19.
  • the terminal may receive four configurations for configuration A.
  • an example of configuring four channel measurement resources using four different CSI-RSs and four different CSI-IMs is as follows.
  • A-CSI-RS # 1 channel measurement
  • CSI-IM # 1 interference measurement
  • A-CSI-RS # 2 channel measurement
  • CSI-IM # 2 interference measurement
  • A-CSI-RS # 3 channel measurement
  • CSI-IM # 3 interference measurement
  • A-CSI-RS # 4 (Channel Measurement), CSI-IM # 4 (Interference Measurement)
  • each CSI-RS index may indicate resource information (eg, subframe information and subcarrier information) necessary for measuring a channel state.
  • each CSI-IM index may indicate resource information (eg, subframe information and subcarrier information) necessary for measuring interference.
  • the CSI-RS index may be referred to as CSI-RS resource configuration information
  • the CSI-IM may be referred to as CSI-IM resource configuration information.
  • the base station may configure additional resource information such as a time resource for transmitting the corresponding resource in the terminal, and indicate the configured resource information as an index (for example, indexes 0 to 3).
  • the base station indicates the CSI-RS resource or CSI-IM resource when instructing the terminal to configure the feedback.
  • the base station may indicate by using different CSI-RS index and the same CSI-IM index for each feedback resource using the CSI-RS resource configuration indicated by the index instead of A to H of FIG.
  • a plurality of CSI-RS indexes may be indicated in one channel resource configuration (CSI-feedback Configuration) or a plurality of CSI-IM indexes may be indicated.
  • CSI-feedback Configuration CSI-feedback Configuration
  • CSI-IM indexes may be indicated.
  • different resource configuration information may be provided between different indexes.
  • the terminal may receive four components of configuration B as channel measurement resources.
  • up to four CSI-RS # 1, # 2, # 3, and # 4 are delivered to two pieces of configuration information, and one CSI-IM may be used.
  • B-CSI-RS # 1 (channel measurement), CSI-RS # 2 (channel measurement), CSI-IM # 1 (interference measurement)
  • B-CSI-RS # 3 channel measurement
  • CSI-RS # 4 channel measurement
  • CSI-IM # 2 interference measurement
  • B-CSI-RS # 1 channel measurement
  • CSI-RS # 2 channel measurement
  • CSI-IM # 3 interference measurement
  • B-CSI-RS # 3 channel measurement
  • CSI-RS # 4 channel measurement
  • CSI-IM # 4 interference measurement
  • the terminal may receive four components of configuration C as channel measurement resources.
  • up to four CSI-RSs # 1, # 2, # 3, and # 4 and a total of four CSI-IMs are delivered to the configuration information. have.
  • Configuration 1 C-CSI-RS # 1 (channel measurement), CSI-IM # 1 (interference measurement), CSI-IM # 2 (interference measurement)
  • C-CSI-RS # 2 channel measurement
  • CSI-IM # 3 interference measurement
  • CSI-IM # 4 interference measurement
  • Configuration 3 C-CSI-RS # 3 (channel measurement), CSI-IM # 1 (interference measurement), CSI-IM # 3 (interference measurement)
  • Configuration 4 C-CSI-RS # 4 (channel measurement), CSI-IM # 2 (interference measurement), CSI-IM # 4 (interference measurement)
  • the terminal may receive four configurations of configuration D as channel measurement resources.
  • up to four CSI-RSs # 1, # 2, # 3, and # 4 and a total of four CSI-IMs are delivered to the configuration information. have.
  • D-CSI-RS # 1 channel measurement
  • CSI-IM # 1 interference measurement
  • CSI-RS # 3 interference measurement
  • D-CSI-RS # 1 channel measurement
  • CSI-IM # 2 interference measurement
  • CSI-RS # 4 interference measurement
  • D-CSI-RS # 2 channel measurement
  • CSI-IM # 3 interference measurement
  • CSI-IM # 3 interference measurement
  • D-CSI-RS # 2 channel measurement
  • CSI-IM # 4 interference measurement
  • CSI-IM # 4 interference measurement
  • configuration 1 uses two virtualization methods using multiple active array antennas in two base stations, and Cell 1 applies the first virtualization to CSI-RS # 1 and the second virtualization to CSI-RS # 3 and Cell 2 May assume that first virtualization is applied to CSI-RS # 2 and second virtualization is applied to CSI-RS # 4.
  • configuration 1 is a method of measuring a channel in a cell configured as a first virtualization, obtaining an interference channel from a signal configured as a second virtualization of the same cell, and measuring the interference in the remaining cells using CSI-IM # 1.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation sequence of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives configuration information on at least one CSI-RS configuration (step 1010).
  • the terminal may receive configuration information on at least one CSI-RS configuration for estimating one or more CSI channels according to the virtualization proposed in the embodiment of the present invention.
  • the terminal checks all or part of the number of ports for each CSI-RS, timing and resource location of each CSI-RS transmission, sequence information, and transmission power information based on the received configuration information.
  • the terminal receives and confirms one feedback configuration information based on at least one CSI-RS in step 1020.
  • the feedback configuration includes feedback mode (reporting or feedback mode) information indicating the type of feedback information to be generated and performed by the terminal. That is, the feedback mode information may be a precoder matrix indicator (PMI) for the UE to estimate the channel from the antenna port resources, and to define the respective optimum rank, precoding matrix, It generates a channel quality indicator (CQI) to notify the base station.
  • PMI precoder matrix indicator
  • CQI channel quality indicator
  • PMI codebook information refers to information on a set of precoding matrices usable in the current channel situation among codebooks. If the PMI codebook information is not included in the RRC information for feedback, the UE recognizes that each feedback can use all possible precoding matrices in the defined codebook for feedback. can do.
  • the terminal and the base station antenna in step 1030 Estimate the channel between the two receiving antennas. Thereafter, the UE estimates the corresponding channel and generates feedback information based on additional channels between the CSI-RSs (step 1040). The terminal may generate feedback information rank, PMI, and CQI by using the received feedback setting and the codebook defined above. Thereafter, in step 1050, the terminal transmits the feedback information to the base station at the corresponding feedback timing according to the feedback setting of the base station, thereby completing the channel feedback generation and reporting process considering the two-dimensional arrangement.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation sequence of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station transmits configuration information on at least one CSI channel feedback configuration for measuring a channel of an antenna port to a terminal.
  • the base station transmits all or part of the number of ports for each CSI-RS, timing and resource location of each CSI-RS transmission, sequence information, and transmission power information as configuration information.
  • the base station transmits one or more feedback configuration information based on at least one CSI-RS to the terminal in step 1120.
  • the feedback setting for the CSI-RS may be configured in whole or in part of the RRC information shown in Tables 1 and 2 described above.
  • the base station transmits the CSI-RS configured as a terminal in step 1130.
  • the UE estimates a channel for each antenna port and estimates an additional channel for the virtual resource based on the channel.
  • the terminal determines the feedback according to the implementation of the present invention, generates a corresponding CQI and transmits it to the base station.
  • the base station receives feedback information from the terminal in step 1130, and is used to determine the channel state between the terminal and the base station.
  • the terminal includes a communication unit 1210 and a control unit 1220.
  • the communication unit 1210 performs a function of transmitting or receiving data from the outside (for example, a base station). In addition, the communication unit 1210 may transmit the feedback information to the base station under the control of the control unit 1220.
  • the controller 1220 controls the states and operations of all components constituting the terminal. In detail, the controller 1220 generates feedback information according to the information allocated from the base station. In addition, the controller 1220 controls the communication unit 120 to feed back the generated channel information to the base station according to the timing information allocated from the base station. To this end, the controller 1220 may include a channel estimator 1230.
  • the channel estimator 1230 determines necessary feedback information through the CSI-RS and feedback allocation information received from the base station, and estimates the channel using the received CSI-RS.
  • a terminal includes a communication unit 1210 and a control unit 1220, but the present disclosure is not limited thereto and may further include various components according to functions performed in the terminal.
  • the terminal may include a display unit for displaying a current state of the terminal, an input unit for inputting a signal such as performing a function from a user, a storage unit for storing data generated in the terminal, and the like.
  • the controller 1220 and the channel estimator 1230 are illustrated as separate blocks, the present invention is not limited thereto.
  • the controller 1220 may perform a function performed by the channel estimator 1230.
  • the controller 1220 may control the communication unit 1210 to receive setting information about each of at least one reference signal resource from the base station. In addition, the controller 1220 may control the communication unit 1210 to receive the feedback setting information for measuring the at least one reference signal and generating feedback information according to the measurement result.
  • the control unit 1220 measures at least one reference signal received through the communication unit 1112 and generates feedback information according to the feedback setting information.
  • the controller 1220 controls the communication unit 1210 to transmit the generated feedback information to the base station at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the control unit 1220 is a channel status information reference signal (CSI-RS) and channel status information interference measurement (hereinafter CSI) from the base station -IM)
  • CSI-RS channel status information reference signal
  • CSI channel status information interference measurement
  • the controller may be configured to estimate a channel state for the base station based on the first control message and the second control message, and report the channel state estimation result to the base station.
  • the first information may be selected from the CSI-RS resource configuration information
  • the second information may be selected from the CSI-RS resource configuration information or the CSI-IM resource configuration information.
  • the base station includes a control unit 1310 and a communication unit 1320.
  • the controller 1310 controls the states and operations of all the components constituting the base station.
  • the controller 1310 allocates CSI-RS resources for horizontal and vertical component channel estimation of the terminal to the terminal and allocates feedback resources and feedback timing to the terminal.
  • the controller 1310 may further include a resource allocator 1330.
  • the resource allocator 1330 allocates the CSI-RS to each resource so that the UE can estimate the antenna ports for each group, and transmits the CSI-RS using the corresponding resource.
  • the feedback setting and feedback timing are allocated so that the feedback from various terminals does not collide, and the feedback information set at the corresponding timing is received and interpreted.
  • the communication unit 1320 performs a function of transmitting and receiving data, reference signals, and feedback information to the terminal.
  • the communication unit 1320 transmits the CSI-RS to the terminal through the allocated resources under the control of the control unit 1310 and receives feedback on channel information from the terminal.
  • controller 1310 and the resource allocator 1330 are illustrated as separate blocks, the present invention is not limited thereto.
  • the controller 1310 may perform a function performed by the resource allocator 1330.
  • the controller 1310 controls the communication unit 1320 to transmit setting information about each of at least one reference signal to the terminal, and measures the at least one reference signal.
  • the controller 1310 may control the communication unit 1320 to transmit the feedback setting information for generating the feedback information according to the measurement result to the terminal.
  • the controller 1310 may control the communicator 1320 to transmit the at least one reference signal to the terminal and to receive feedback information transmitted from the terminal at a feedback timing according to the feedback setting information.
  • the control unit 1310 is a Channel Status Information Reference Signal (hereinafter referred to as CSI-RS) and Channel Status Information Interference Measurement (hereinafter referred to as CSI-IM). ) Transmitting a first control message including resource configuration information to the terminal, and transmitting a second control message including at least one first information for channel measurement and at least one second information for interference measurement to the terminal.
  • the controller may control to receive the channel state feedback information measured based on the first control message and the second control message.
  • the controller 1310 may control the first information to be selected from the CSI-RS resource configuration information and the second information to be selected from the CSI-RS resource configuration information or the CSI-IM resource configuration information. have.
  • the controller 1310 may be a combination of three resource configuration information selected from different CSI-RSs and different CSI-IM resources included in the second control message.
  • the control unit 1320 may include the first information including two different CSI-RS resource configuration information for channel measurement and the second information including one CSI-IM resource configuration information for interference measurement. It may generate the second control message comprising a.
  • the controller 1320 includes the first information including CSI-RS resource configuration information for channel measurement and the second information including two different CSI-IM resource configuration information for interference measurement.
  • the second control message may be generated.
  • the controller 1320 may include the first information including CSI-RS resource configuration information for channel measurement, one CSI-IM resource configuration information, and one CSI-RS resource configuration information for interference measurement.
  • the second control message including the second information may be generated.
  • the base station having a large number of two-dimensional antenna array structure transmitting antennas can prevent allocating excessive feedback resources and increasing channel estimation complexity of the UE.
  • the terminal can effectively measure all the channels for a large number of transmit antennas and configure this as feedback information to notify the base station.
  • the terminal from the base station can effectively measure the channel for a large number of transmit antennas and configure this as feedback information and notify the base station.

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널 측정 정보 수신 방법에 있어서, 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하는 단계, 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계 및 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법 및 이를 이용하는 기지국 장치를 제공할 수 있다. 또한, 상기 기지국으로부터 채널 측정 보고를 받은 단말의 채널 측정 보고 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 피드백 송수신 방법 및 장치
본 발명은 이동 통신 시스템에서 피드백 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 자세히, 본 발명의 실시 예는 다수의 능동(active) 어레이 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 피드백 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
현재의 이동통신시스템은 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 반송파(multi-carrier)를 이용한 다중 접속(multiple access) 방식을 적용한 3세대 진화 이동통신 시스템 표준을 진행하고 있다. 최근 3GPP의 Long Term Evolution (LTE), 3GPP2의 Ultra Mobile Broadband (UMB), 그리고 IEEE의 802.16m 등 다양한 이동통신 표준이 다중 반송파(multi-carrier)를 이용한 다중 접속(multiple access) 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(multi-carrier multiple access) 방식을 기반으로 하고 있으며, 전송 효율을 개선하기 위해 Multiple Input Multiple Output (MIMO, 다중 안테나)를 적용하고 beam-forming (빔포밍), Adaptive Modulation and Coding (AMC, 적응 변조 및 부호) 방법과 channel sensitive (채널 감응) 스케쥴링(scheduling) 방법 등의 다양한 기술을 이용하는 특징을 갖고 있다. 상기의 여러 가지 기술들은 채널 품질(channel quality) 등에 따라 여러 안테나로부터 송신하는 전송 전력을 집중시키거나 전송하는 데이터 양을 조절하고, 채널 품질(channel quality)이 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, 기지국(eNB) 또는 단말(UE)은 기지국과 단말 사이의 채널 상태를 측정할 필요가 있으며, 이때 이용되는 것이 채널 상태 지시 기준 신호(Channel Status Indication reference signal, 이하, CSI-RS)다. 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 셀(cell)에 대한 송수신을 수행한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 통신 시스템에서 효율적인 피드백 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수의 능동(active) 어레이 안테나를 사용하는 이동통신 시스템에서의 피드백 송수신 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 LTE-A 시스템을 기반으로 하는 하나 이상의 다중 능동 안테나 시스템의 송수신에서 효과적인 데이터 송수신을 위해 단말이 기준신호를 측정하고, 채널상태 정보 생성하여, 채널상태 정보를 송신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기지국에서 단말로 기준신호를 전송하고 단말이 전송한 채널상태 정보를 수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널 측정 정보 수신 방법에 있어서, 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하는 단계, 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계 및 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하고, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 채널 측정 정보 수신을 위한 기지국 장치에 있어서, 적어도 하나의 네트워크 노드와 신호를 송수신하는 통신부 및 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하고, 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 단말의 채널 측정 정보 보고 방법에 있어서, 기지국으로부터 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 수신하는 단계 및 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 상기 기지국에 대한 채널 상태를 추정하는 단계 및 상기 채널 상태 추정 결과를 상기 기지국으로 보고하는 단계를 포함하고, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 채널 측정 정보를 보고하는 단말의 장치에 있어서, 적어도 하나의 네트워크 노드와 신호를 송수신 하는 통신부 및 기지국으로부터 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 수신하고, 상기 기지국으로부터 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 수신하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 상기 기지국에 대한 채널 상태를 추정하고, 상기 채널 상태 추정 결과를 상기 기지국으로 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 효율적인 피드백 송수신 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 다중 능동 안테나 시스템과 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 많은 수의 안테나의 채널을 측정하거나, 많은 수의 가상의 셀의 채널을 측정할 수 있다.본 발명의 실시 예에 따르면, 이와 동시에 다수의 기지국으로부터 CSI-RS를 전송하는데 효과적으로 무선자원을 할당할 수 있다. 또한, 단말은 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널 혹은 많은 수의 셀에 대한 채널을 측정하고, 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
도 1은 능동 어레이 안테나 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)로 구성된 무선자원을 도시하는 도면이다.
도 3 내지 도 6은 LTE/LTE-A 시스템에서 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 능동 에레이 안테나 시스템를 위한 안테나 가상화 방법을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 가상화 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 측정 자원 구성 방법을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 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 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.
하기 본 발명의 실시 예는 일반적인 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 적용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 이동 통신 시스템에서 다수의 능동 어레이 안테나를 이용하는 다수의 기지국으로부터 다양한 가상화를 이용하여 전송되는 신호에 대해, 단말이 무선 채널 상태(channel quality)를 측정하고, 측정 결과를 기지국에 통보하기 위한 채널 상태 정보의 송수신 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 피드백 정보 전송 방법은, 기지국으로부터 최대 네 개의 기준 신호(Reference signal)과 최대 네 개의 간섭 측정 자원 (CSI-IM)에서 채널을 측정하기 위해 적어도 하나 이상의 기준 신호와 간섭을 측정하기 위해 적어도 하나 이상의 간섭 측정 자원 혹은 기준 신호의 조합 구성된 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원에 대한 설정 정보 및 상기 기준 신호 간섭 측정 자원에 대한 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 수신하는 단계, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 혹은 하나 이상의 간섭 측정자원을 수신하는 단계, 상기 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 통해 채널을 측정하는 단계, 상기 수신된 적어도 하나 이상의 간섭 측정 자원에서 간섭 양을 측정하는 단계, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 통해 간섭의 채널을 측정하는 단계, 상기 피드백의 설정 정보에 따라, 상기 측정 결과를 기초로 피드백 정보를 생성하는 단계 및 상기 기지국으로 상기 생성된 피드백 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 기지국의 피드백 정보 수신 방법은, 단말로 적어도 하나 이상의 채널 측정 자원에 대한 설정 정보 및 상기 적어도 채널 측정을 위한 하나 이상의 기준 신호에 대한 설정 정보 및 상기 간섭 측정을 위한 간섭 측정 자원과 간섭 측정을 위한 기준 신호 정보를 전송하는 단계, 상기 단말로 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호와 간섭 자원을 통해 채널과 간섭 정보를 수신하는 단계 및 상기 단말로부터 상기 피드백 설정 정보를 기초로 생성된 상기 피드백 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 피드백 정보 전송하는 단말은, 기지국과 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 상기 통신부를 통하여 상기 기지국으로부터 적어도 하나 이상의 기준 신호(Reference Signal)에 대한 설정 정보 및 상기 적어도 하나 이상의 간섭 측정 자원과 적어도 하나 이상의 간섭 측정을 위한 기준 신호에 대한 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호와 간섭 측정 자원을 수신하면, 상기 수신된 적어도 적어도 하나 이상의 기준 신호와 간섭 측정 자원을 측정하고, 상기 피드백의 설정 정보에 따라, 상기 측정 결과를 기초로 피드백 정보를 생성하고, 상기 기지국으로 상기 생성된 피드백 정보를 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 피드백 정보 수신하는 기지국은, 단말과 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 상기 단말로 적어도 하나 이상의 기준 신호(Reference Signal)에 대한 설정 정보 및 상기 적어도 하나 이상의 간섭 측정을 위한 간섭 측정 자원과 간섭 측정을 위한 기준 신호에 대한 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말로 상기 적어도 두 개의 기준 신호를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 피드백 설정 정보를 기초로 생성된 상기 피드백 정보를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
LTE/LTE-A 등 현존하는 3세대 및 4세대 이동통신 시스템은 데이터 전송율 및 시스템 용량의 확대를 위하여 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 전송하는 다중입출력(Multi Input Multi Output, 이하 MIMO) 기술을 활용한다. 상기 MIMO 기술은 복수개의 송수신 안테나를 활용함으로서 복수개의 정보 스트림(information stream)을 공간적으로 분리하여 전송한다. 이와 같이 복수개의 정보 스트림(information stream)을 공간적으로 분리하여 전송하는 것을 공간 다중화(spatial multiplexing)라 한다. 일반적으로 몇 개의 정보 스트림(information stream)에 대하여 공간 다중화(spatial multiplexing)를 적용할 수 있는지는 송신기와 수신기의 안테나 수에 따라 달라진다. 일반적으로 몇 개의 정보 스트림(information stream)에 대하여 공간 다중화(spatial multiplexing)를 적용할 수 있는지를 해당 전송의 랭크(rank)라 한다. LTE/LTE-A Release 11까지의 표준에서 지원하는 MIMO 기술의 경우 송수신 안테나가 각각 8개 있는 경우에 대한 공간 다중화(spatial multiplexing)를 지원하며 랭크(rank)가 최대 8까지 지원된다.
본 발명의 실시 예에서 제안하는 기술이 적용되는 시스템은 다중 능동 안테나 시스템은 기존 LTE/LTE-A MIMO 기술이 진화되어 각 8개의 안테나를 구성하는 다수의 안테나 요소(element)별로 증폭기를 배치하여 능동적으로 안테나 구성을 자유롭게 변경할 수 있는 시스템이다. 예를들어 총 64개의 안테나 요소로 구성된 다중 능동 안테나 시스템은 그 구성에 따라 다양한 안테나 어레이간의 가상화를 통해 단말에게 1개에서 64개의 안테나를 이용하여 전송할 수 있는 시스템이다.
본 발명의 실시 예에서, 다중 능동 안테나 시스템은 수십 개 또는 그 이상의 능동 안테나 요소(active antenna element)를 활용하여 안테나를 구성하여 송신하는 무선통신 시스템으로 정의할 수 있다.
도 1은 다중 능동 안테나 시스템(multiple active antenna array system)을 도시하는 도면이다.
도 1에서 기지국 송신 장비(100)는 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나로 무선 신호를 전송한다. 복수개의 송신안테나들은 도 1의 도면 부호 120과 같이 서로 일정거리를 유지하도록 배치될 수 있따. 상기 일정 거리의 한 예로는 송신되는 무선신호의 파장길이의 절반의 배수일 수 있다. 일반적으로 송신안테나 사이에 무선신호의 파장길이의 절반의 배수가 되는 거리가 유지되는 경우 각 송신안테나에서 전송되는 신호는 서로 상관도가 낮은 무선채널의 영향을 받게 된다.
도 1에서 기지국 송신 장비(100)에 배치된 수십 개 또는 그 이상의 송신안테나들은 한 개 또는 복수개의 단말(140)로 신호를 전송하는데 활용된다. 복수의 송신안테나에는 적절한 프리코딩(precoding)이 적용되어 복수의 단말들에게로 동시에 신호를 송신하도록 한다. 이때 한 개의 단말은 1개 또는 그 이상의 정보 스트림(information stream)을 수신할 수 있다. 일반적으로 한 개의 단말이 수신할 수 있는 정보 스트림(information stream)의 개수는 단말이 보유하고 있는 수신안테나 수와 채널상황에 따라 결정된다.
또한, 도 1에서 단말(140, 130)은 하나 이상의 기지국(100, 110)으로부터 정보 스트림(information stream)을 동시에 혹은 교차로 수신할 수 있고, 이러한 기술을 Coordination and multi point transmission이라고 한다. 이 경우 단말은 하나 이상의 다중 능동 안테나 시스템 기지국을 통해 정보 스트림(information stream)을 수신하거나 다중 능동 안테나 시스템 기지국과 다중 수동 안테나 시스템 기지국과 혼합 형태로 수신할 수 있게 된다.
상기 하나 이상의 다중 능동 안테나 시스템을 효과적으로 구현하기 위해서는 단말이 하나 이상의 채널상황 및 간섭의 크기를 정확하게 측정하고, 이를 이용하여 효과적인 채널상태 정보를 기지국으로 전송하여야 한다. 상기 채널상태 정보를 수신한 기지국은 이를 이용하여 하향링크의 송신과 관련하여 어떤 단말들에게 송신을 수행할지, 어떤 데이터 전송속도로 송신을 수행할지, 어떤 프리코딩(precoding)을 적용할지 등을 결정한다. 다중 능동 안테나 시스템의 경우 송신안테나 개수가 많은 관계로 종래의 LTE/LTE-A 시스템의 채널 상태 정보의 송수신 방법을 적용할 경우 상향링크로 많은 제어정보를 송신해야 하는 상향링크 오버헤드 문제가 발생하며 이러한 기지국이 하나 이상인 경우에 그 오버헤드가 더 크게 발생한다.
이동통신 시스템에서 시간, 주파수, 그리고 전력 자원은 한정되어 있다. 그러므로 기준 신호에 더 많은 자원을 할당하게 되면 트래픽 채널(traffic channel)(데이터 트래픽 채널) 전송에 할당할 수 있는 자원이 줄어들게 되어 전송되는 데이터의 절대적인 양이 줄어들 수 있다. 이와 같은 경우 채널 측정(channel measurement) 및 평가(estimation)의 성능은 개선되겠지만 전송되는 데이터의 절대량이 감소하므로 전체 시스템 용량 성능은 오히려 저하될 수 있다.
따라서, 전체 시스템 용량 측면에서 최적의 성능을 이끌어 내며 효과적으로 채널 피드백을 하기 위한 기준 신호를 위한 자원과 트래픽 채널(traffic channel) 전송을 위한 신호의 자원 사이에 적절한 배분이 필요하다.
도 2는 LTE/LTE-A 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 서브프레임(subframe) 및 1 자원 블록(Resource Block; RB)의 무선자원을 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 자원 블록(Resource Block, RB)으로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 자원 요소 (resource element, RE)라 한다.
상기 도 2에 도시된 무선자원에서는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.
1. CRS (Cell Specific RS, 셀 특정 기준 신호 또는 공통 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 주기적으로 전송되는 기준신호이며 복수개의 단말들이 공통적으로 이용할 수 있다.
2. DMRS (Demodulation Reference Signal, 복조 기준 신호): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 해당 단말에게 데이터를 전송할 경우에만 전송된다. DMRS는 총 8개의 DMRS port들로 이루어질 수 있다. LTE/LTE-A에서는 port 7에서 port 14까지가 DMRS port에 해당하며 각 포트(port)들은 CDM또는 FDM을 이용하여 서로 간섭을 발생시키지 않도록 직교성(orthogonality)을 유지한다.
3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel, 물리 하햐링크 공유 채널): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 상기 도 2의 데이터 영역(data region)에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송된다.
4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal, 채널 상태 정보 기준 신호): 한 개의 셀(cell)에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호로, 채널상태를 측정하는데 이용된다. 한 개의 셀(cell)에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있다.
5. 기타 제어채널 (PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송하는데 사용된다.
상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 다른 기지국의 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 뮤팅(muting)을 설정할 수 있다. 상기 뮤팅(muting)은 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며, 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 뮤팅(muting)은 또 다른 용어로 0 전력 CSI-RS(zero-power CSI-RS)라고 불리기도 한다. 뮤팅(muting)의 특성상 뮤팅(muting)이 CSI-RS의 위치에 동일하게 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.
도 2에서 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한, 뮤팅(muting)도 A, B, C, D, E, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트 수가 2개일 경우 상기 도 2에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송된다. 안테나포트 수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고, 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다.
반면 뮤팅(muting)의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, 뮤팅(muting)은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만, CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 뮤팅(muting)의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.
두개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간축에서 연결된 두개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 나머지 두 개의 안테나포트에 대한 신호가 전송된다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다.
또한, 단말은 채널 상태 정보 기준 신호 정보(CSI-RS)와 함께 채널 상태 정보 간섭 측정 정보(CSI-IM, 혹은 IMR, interference measurement resources)을 할당 받을 수 있는데 CSI-IM의 자원은 4port를 지원하는 CSI-RS와 동일한 자원 구조와 위치를 가진다. CSI-IM은 하나 이상의 기지국을부터 데이터 수신을 하는 단말이 인접한 기지국으로부터 간섭을 정확하게 측정하기 위한 자원이다. 가령, 인접 기지국이 데이터를 전송할 때의 간섭의 양과 전송하지 않을 때의 간섭의 양을 측정하고 싶은 경우, 기지국은 CSI-RS와 두 개의 CSI-IM 자원을 구성한다. 기지국은 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하도록 하고, 다른 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하지 않도록 구성하여 인접 기지국의 간섭 양을 효과적으로 측정할 수 있다.
셀룰러 시스템에서 기지국은 하향링크 채널 상태를 측정하기 위하여 기준신호 (reference signal)를 단말로 전송해야 한다. 3GPP의 LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 시스템의 경우 단말은 기지국이 전송하는 셀 특정 기준 신호(CRS) 또는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, CSI-RS)를 이용하여 기지국과 자신 사이의 채널 상태를 측정한다. 상기 채널 상태는 기본적으로 몇 가지 요소가 고려되어야 하며 여기에는 하향링크에서의 간섭량이 포함된다. 상기 하향링크에서의 간섭량은 인접 기지국에 속한 안테나 의하여 발생되는 간섭신호 및 열잡음 등이 포함되며, 단말이 하향링크의 채널 상황을 판단하는데 중요하다.
한 예로 송신안테나가 한 개인 기지국에서 수신안테나가 한 개인 단말로 신호를 전송할 경우, 단말은 기지국에서 수신된 기준신호를 이용하여 하향링크로 수신할 수 있는 심볼(symbol) 당 에너지 및 해당 심볼을 수신하는 구간에서 동시에 수신될 간섭량을 판단하고 Es/Io를 결정해야 한다. 결정된 Es/Io는 데이터전송 속도 또는 그에 상응하는 값으로 변환되고, 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI)의 형태로 기지국에 통보됨으로써, 기지국이 하향링크에서 어떤 데이터 전송속도로 단말에게 전송을 수행할지를 판단할 수 있게 한다.
LTE-A 시스템의 경우 단말은 하향링크의 채널상태에 대한 정보를 기지국에게 피드백하여 기지국의 하향링크 스케줄링에 활용할 수 있도록 한다. 즉, 단말은 하향링크로 기지국이 전송하는 기준신호를 측정하고 여기에서 추출한 정보를 LTE/LTE-A 표준에서 정의하는 형태로 기지국으로 피드백한다. LTE/LTE-A에서 단말이 피드백하는 정보로는 크게 다음의 세가지가 있다.
- 랭크 지시자(Rank Indicator, RI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 spatial layer의 개수
- 프리코더 매트릭스 지시자(Precoder Matrix Indicator, PMI): 단말이 현재의 채널상태에서 선호하는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)에 대한 지시자
- 채널 품질 지시자(Channel Quality Indicator, CQI): 단말이 현재의 채널상태에서 수신할 수 있는 최대 데이터 전송률 (data rate). CQI는 최대 데이터 전송률과 유사하게 활용될 수 있는 SINR(Signal-to-Interference-plus-noise ratio), 최대의 오류정정 부호화율 (code rate) 및 변조 방식, 주파수당 데이터 효율 등으로 대체될 수 있다.
상기 랭크 지시자(RI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI), 채널 품질 지시자(CQI)는 서로 연관되어 의미를 갖는다. 한 예로 LTE/LTE-A에서 지원하는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)는 랭크(rank)별로 다르게 정의되어 있다. 때문에 RI가 1의 값을 가질 때 PMI 값과, RI가 2의 값을 가질 때 PMI 값은 그 PMI 값이 동일하더라도 다르게 해석이 된다. 또한 단말이 CQI를 결정할 때에도 자신이 기지국에 통보한 랭크(rank) 값과 프리코더 매트릭스 지시자(PMI) 값이 기지국에서 적용되었다고 가정한다.
즉, 단말이 RI_X, PMI_Y, CQI_Z를 기지국에 통보한 경우, rank가 RI_X이고 precoding이 PMI_Y일 때, CQI_Z에 해당하는 데이터 전송률을 단말이 수신할 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같이 단말은 채널 품질 지시자(CQI)를 계산할 때에 기지국에 어떤 전송방식을 수행할 지를 가정함으로써, 해당 전송방식으로 실제 전송을 수행하였을 때 최적화된 성능을 얻을 수 있도록 한다.
LTE/LTE-A에서 단말의 주기적 피드백은 어떤 정보를 포함하느냐에 따라 다음의 네가지 중 하나의 피드백 모드(feedback mode or reporting mode)로 설정된다:
1. Reporting mode 1-0: RI, 광대역 (wideband) CQI (wCQI)
2. Reporting mode 1-1: RI, wCQI, PMI
3. Reporting mode 2-0: RI, wCQI, 협대역 (subband) CQI (sCQI)
4. Reporting mode 2-1: RI, wCQI, sCQI, PMI
상기 네가지 피드백 모드에 대한 각 정보의 피드백 타이밍은 상위 신호(higher layer signal)로 전달되는 Npd, NOFFSET,CQI, MRI 그리고 NOFFSET,RI 등의 값에 의해 결정된다. 피드백 모드 1-0에서 wCQI의 전송 주기는 NPD이며 NOFFSET,CQI의 서브프레임 오프셋 값을 가지고 피드백 타이밍이 결정된다. 또한 RI의 전송 주기는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000001
이며 오프셋은
Figure PCTKR2015005588-appb-I000002
이다.
도 3은 Npd = 2, MRI = 2, NOFFSET,CQI = 1, NOFFSET,RI = -1의 경우에 RI 및 wCQI의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다. 도 3에서, 각 타이밍은 서브프레임 인덱스를 나타낸다.
피드백 모드 1-1은 모드 1-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 wCQI와 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
피드백 모드 2-0에서 sCQI에 대한 피드백 주기는 Npd이며, 오프셋 값은 NOFFSET,CQI 이다. 그리고 wCQI에 대한 피드백 주기는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000003
이며 오프셋 값은 sCQI의 오프셋 값과 같이 NOFFSET,CQI 이다. 여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000004
로 정의되는데 K는 상위신호로 전달되며 는 시스템 대역폭(bandwidth)에 따라 결정되는 값이다. 예를 들어 10MHz 시스템에 대한 값은 3으로 정의된다. 결국 wCQI는 번의 sCQI 전송마다 한번씩 이에 대체하여 전송된다. 그리고 RI의 주기는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000005
이며, 오프셋은
Figure PCTKR2015005588-appb-I000006
이다.
도 4는 Npd = 2, MRI = 2, J=3 (10MHz), K=1, NOFFSET,CQI = 1, NOFFSET,RI = -1의 경우에 대한 RI, sCQI, wCQI 피드백 타이밍을도시하는 도면이다. 피드백 모드 2-1은 모드 2-0과 같은 피드백 타이밍을 가지지만 wCQI 전송 타이밍에서 PMI가 함께 전송된다는 차이점을 가진다.
상기 설명한 피드백 타이밍은 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4개 이하인 경우이다. 8개 안테나 포트에 대한 CSI-RS를 할당받은 단말의 경우는 상기 피드백 타이밍과 달리 두 가지 PMI 정보가 피드백 되어야 한다. 8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대하여 피드백 모드 1-1은 다시 두 개의 서브모드 (submode)로 나뉘며, 첫 번째 서브모드에서는 RI가 첫번째 PMI 정보와 함께 전송되고, 두번째 PMI 정보는 wCQI와 함께 전송된다. 여기서 wCQI와 두번째 PMI에 대한 피드백의 주기 및 오프셋은 Npd와 NOFFSET,CQI로 정의되고, RI와 첫번째 PMI 정보에 대한 피드백 주기 및 오프셋 값은 각각
Figure PCTKR2015005588-appb-I000007
와
Figure PCTKR2015005588-appb-I000008
로 정의된다. 여기서 첫번째 PMI에 해당하는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 W1이라하고, 두번째 PMI에 해당하는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 W2라고 하면, 단말과 기지국은 단말이 선호하는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)가 W1W2로 결정되었다는 정보를 공유한다.
8개의 CSI-RS 안테나 포트에 대한 피드백 모드가 2-1일때, 피드백 정보에는 프리코딩 타입 지시자(precoding type indicator, PTI) 정보가 추가된다. 이때, PTI는 RI와 함께 피드백 되고 그 주기는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000009
이며, 오프셋은
Figure PCTKR2015005588-appb-I000010
로 정의된다.
구체적으로, PTI가 0인 경우에는 첫번째 PMI, 두번째 PMI, 그리고 wCQI가 모두 피드백된다. 이때, wCQI와 두번째 PMI는 같은 타이밍에 함께 전송되고 그 주기는 Npd이며, 오프셋은 NOFFSEET,CQI로 주어진다. 첫번째 PMI의 주기는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000011
이며, 오프셋은 NOFFSET,CQI이다. 여기서 H'은 상위 신호로 전달된다.
반면에 PTI가 1인 경우에는 PTI가 RI와 함께 전송된다. 이때, wCQI와 두번째 PMI는 함께 전송되며 sCQI가 추가로 별도의 타이밍에 피드백 된다. 이 경우에 첫번째 PMI는 전송되지 않는다. PTI와 RI의 주기 및 오프셋은 PTI가 0인 경우와 간다. sCQI의 주기는 Npd로 정의되고, 오프셋은 NOFFSET,CQI로 정의된다. wCQI와 두번째 PMI는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000012
의 주기와 NOFFSET,CQI의 오프셋을 가지고 피드백되며 H는 CSI-RS 안테나 포트 개수가 4인 경우와 같이 정의된다.
도 5 및 도 6은 Npd = 2, MRI = 2, J = 3 (10MHz), K = 1, H' = 3, NOFFSET,CQI = 1, NOFFSET,RI = -1의 경우에 대하여 각각 PTI = 0과 PTI = 1 인 경우의 피드백 타이밍을 도시하는 도면이다.
일반적으로 다중 능동 안테나 시스템과 같이 송신 안테나의 개수가 많은 경우 이에 비례하는 CSI-RS를 전송해야 한다. 일례로 LTE/LTE-A에서 8개의 송신 안테나를 이용할 경우 기지국은 8-port에 해당하는 CSI-RS를 단말에게 전송하여 하향링크의 채널상태를 측정하도록 한다. 이때 기지국에서 8-port에 해당하는 CSI-RS를 전송하기 위하여, 한 개의 RB내에서 상기 도 2의 A, B로 표시된 영역과 같이 8개의 RE로 구성되는 무선자원을 이용해야 한다. 이와 같은 LTE/LTE-A 방식의 CSI-RS 전송을 능동 안테나 시스템에 적용하는 경우 송신안테나 수에 비례하는 무선자원이 CSI-RS에 할당되어야 한다.
또한, 다중 능동 안테나 시스템은 하나의 기지국이 서로 다른 능동 안테나의 조합을 이용하여 하나 이상의 가상의 셀을 만들어 낼 수 있다. 이 경우에 단말은 하나 이상의 기지국이 아닌 하나 이상의 가능의 기지국으로부터 데이터 채널을 수신해야 한다. 이 경우, 단말은 능동 안테나 시스템의 채널을 측정하는 경우에 더 많은 자원이 필요하게 되다. 이와 같은 CSI-RS 전송 방식은 과다한 무선자원을 필요로 하기 때문에 무선데이터 송수신에 필요한 무선자원을 감소시키는 역효과가 있다.
본 발명의 실시 예는 다중 능동 안테나 시스템과 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 효과적으로 자원을 할당하고, 단말로 하여금 많은 수의 송신안테나에 대한 채널측정 혹은 많은 수의 셀에 대한 채널측정과 더불에 간섭에 대한 채널 측정을 가능케하는 방법이다.
단말은 적어도 하나의 CSI-RS 자원과 적어도 하나의 CSI-IM를 이용하여 채널 측정 프로세스를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서 제안하는 기술은 하나의 단말에 채널 측정 자원으로 최대 4개의 CSI-RS와 최대 4개의 CSI-IM를 할당하고, 이 중에서 최대 3개의 채널 측정 자원의 조합으로 자원 측정 프로세스를 구성하는 방법이다. 한편, LTE 표준(Rel-11)에서는 현재 3개의 CSI-RS 자원을 지원할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 추가적인 채널 측정 자원의 조합을 위해 4개의 CSI-RS 자원과 4개의 CSI-IM 자원을 이용할 수 있다.
이와 같은 원리에 의해, 기지국에서 단말로 전송되는 채널 측정 프로세스의 구성으로 자기 셀의 채널 측정을 위해 제1 CSI-RS 및 제2 CSI-RS와 간섭 측정을 위해 제 1 CSI-IM를 구성할 수 있다. 또 다른 구성으로 자기 셀의 채널 측정을 위해 제 1CSI-RS 와 간섭 측정을 위해 제 1 CSI-IM과 제 2CSI-IM를 구성할 수 있다. 또 다른 구성으로 자기 셀의 채널 측정을 위해 제 1 CSI-RS와 간섭 측정을 위해 제 1 CSI-IM, 간섭 채널 측정을 위해 제 2 CSI-RS를 구성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구성을 통하여 하나 이상의 CSI-RS로 많은 수의 안테나 채널을 측정하거나 다중 능동 안테나가 만들어 내는 서로 다른 종류의 빔을 측정할 수 있으며 또한, 상기 구성을 통해 다양한 종류의 간섭의 양과 채널을 측정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 능동 에레이 안테나 시스템를 위한 안테나 가상화 방법을 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다중 능동 에레이 안테나를 운영하는 기지국은 총 M개의 능동 어레이 안테나 (Active array antenna)로 구성되어있다. 구체적인 예를 들어, 도 1의 도면 부호 120과 같이 가령 32개의 능동 어레이 안테나를 2차원으로 배열하는 경우를 설명한다. 이 중 16개의 안테나들(0~15)은 X축 양의 방향에 대하여 -45°의 각을 이루고 배치되어 있으며 나머지 16개의 안테나들(16~31))은 X축 양의 방향에 대하여 +45°의 각을 이루고 배치되어 있다. 이렇게 전체 N개의 안테나 중 N/2개와 나머지 N/2개가 같은 위치에서 서로 90의 각을 이루며 배치되어 있는 안테나 형상을 XPOL (cross polarization) 이라고 부른다. XPOL은 작은 공간에 여러 개의 안테나를 배치하여 큰 안테나 이득을 얻기 위하여 사용된다.
XPOL의 경우에는 같은 방향을 가지는 N/2개의 첫 번째 안테나 그룹과 나머지 N/2개의 두 번째 안테나 그룹이 서로 같은 위치에 배치되어 있기 때문에 각 그룹에 의해 형성되는 무선 채널이 단순한 위상차이만을 갖는다는 특징을 가진다. 즉, NRX을 단말의 수신 안테나 개수로 정의할 때 첫 번째 안테나 그룹과 단말에 대한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000013
크기의 채널 행렬을 H1이라 하면, 두번째 안테나 그룹과 단말에 대한 채널 행렬 H2는 다음의 수학식 1과 같이 H1의 스칼라 곱으로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000014
여기서 Hk의 (i, j) 성분은 k 번째 안테나 그룹 내의 j번째 송신 안테나에서 i 번째 수신 안테나로의 채널값을 나타낸다.
도 7에서 M개의 안테나는 다양한 가상화 (virtualization)에 의해서 실제 단말에 보여주는 채널의 개수 (P개)와 능동 안테나의 개수(M)를 조절할 수있다. 이는 능동 안테나는 기존의 수동 안테나와 다르게 안테나 별로 증폭기를 가지고 있어서 안테나 간에 서로 혼합과 분리의 자유도가 더 있기 때문이다. 가령 700과 같이 기지국이 실제로 보유하는 물리적인 안테나 요소를 물리 안테나 포트(port)라고 하고, 기지국이 단말에 채널을 측정하도록 CSI-RS 자원을 구성하여 지시하는 자원을 논리 안테나 포트(port)라고 할 수 있다. 이때, 능동 안테나 어레이 기지국은 총 M개의 물리 안테나 포트(port)와 총 P개의 논리 안테나 포트(port)를 가질 수 있다. 또한, 총 P개의 논리 안테나 port와 M개의 물리 안테나 port 간에는 이를 가상화 하는 가상화 장치(710)가 존재하며, 가상화 장치를 통해 단말에 실제로 보여주는 안테나 port의 개수를 정하게 되고, 이를 CSI-RS 자원에 맴핑하여 전송하게 된다. 물리 안테나 포트(port)와 단말 간의 채널을 수학식 2와 같이 H로 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000015
H는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000016
크기의 행렬이 되고 이 때 가상화를 위한 논리 안테나 포트(port)와 물리 안테나 포트(port) 간의 관계를 Q라고 하면, 이는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000017
크기의 행렬이 되고, 단말이 수신하는 채널은
Figure PCTKR2015005588-appb-I000018
수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000019
이때,
Figure PCTKR2015005588-appb-I000020
는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000021
크기의 행렬이 되고 따라서 단말은 P port에 대한 CSI-RS 자원을 구성하고, 이에 대한 채널을 측정하게 된다. 여기서 단말의 최적의 빔 선택을 위한 프리코딩은 논리 안테나 포트(port)에 대해서 도 730과 같이 수행된다. 만약 프리코더의 랭크(rank)를 R이라고 하고, 프리코더(precoder)를 P라고 하면, P는
Figure PCTKR2015005588-appb-I000022
크기의 행렬이 되고, 단말이 수신하는 프리코더(precoder)가 적용된 채널
Figure PCTKR2015005588-appb-I000023
는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000024
단말이 효과적으로 채널을 측정하기 위해서는 CSI-RS에 대한 가상화 Q는 거의 변하지 않도록 구성해야 하며, 이에 대한 프리코더 P는 동적으로 변하는 채널를 따라갈 수 있도록 계속 변경될 수 있다.
<제 1실시예>
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 가상화 방법을 도시한 것이다. 다중 능동 에레이 안테나 시스템은 셀의 환경에 맞게 다양한 가상화를 이용할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명하면, 도8은 총 16개의 물리 안테나 포트(port)를 이용하는 방법이다. 도면 부호 800은 P가 4이고 M이 16인 경우의 예이며, Q는 다음 수학식 5와 같이 표기될 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000025
여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000026
는 i 번째 논리 안테나 포트와 j번째 물리 안테나 포트에 적용되는 관계를 표시한 것으로, 일반적으로
Figure PCTKR2015005588-appb-I000027
, n = 0, 1, 2, 3의 관계를 가진다. 이는, 각 논리 안테나 포트(port)가 전송되는 물리 안테나 간에 서로 동일한 구성의 가상화를 유지하기 위함이다. 또한, 상기와 같은 구조로 가상화 하는 경우 하나의 논리 안테나 포트(port)는 총 4개의 물리 안테나 포트(port)를 이용해서 신호를 전송하게 된다. 각각의 물리 안테나 포트(port)에 적용된 가중치(weight) 값인
Figure PCTKR2015005588-appb-I000028
를 통해 신호가 전송되며, 도면 부호 800과 같이 하나의 논리 안테나 포트(port)를 가로로 배치된 4개의 물리 안테나 포트(port)를 통해 전송한다. 총 4개의 논리 안테나 포트(port)를 사용하는 경우, 기지국은 단말에 4port CSI-RS 구성하여 4개의 포트(port)에 대한 채널을 측정하게 되며, 하나의 논리 안테나 포트(port)가 전송되는 물리 안테나 포트(port)가 가로로 배치되었기 때문에 상하로 확산되는 안테나 가상화를 이용하여 전송할 수 있다.
상기 상하로 확상되는안테나 가상화를 CSI-RS의 포트(port)를 통하여 전송하는 경우 단말은 해당 가상화된 채널을 수신하게 되고 해당 채널에서 피드백된 랭크 지시자(RI), 프리코더 매트릭스 지시자(PMI), 채널 품질 지시자(CQI)를 통해 단말 간에 상하 동시 전송을 위한 채널 정보를 획득할 수 있다.
<제 2실시예>
도면 부호 810은 P가 4이고 M이 16인 경우의 예이며, Q는 다음 수학식 6과 같이 표기될 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000029
여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000030
는 i번째 논리 안테나 포트와 j번째 물리 안테나 포트에 적용되는 관계를 표시한 것으로 일반적으로
Figure PCTKR2015005588-appb-I000031
, n = 0, 4, 7, 11의 관계를 가진다. 이는, 각 논리 안테나 포트(port)가 전송되는 물리 안테나 간에 서로 동일한 구성의 가상화를 유지하기 위함이다. 또한, 상기와 같은 구조로 가상화 하는 경우 하나의 논리 안테나 포트(port)는 총 4개의 물리 안테나 포트(port)를 이용해서 신호를 전송한다. 각각의 물리 안테나 포트(port)에 적용된 가중치(weight) 값인
Figure PCTKR2015005588-appb-I000032
를 통해 신호가 전송된다. 도면 부호 800과 같이 하나의 논리 안테나 포트(port)를 세로로 배치된 4개의 물리 안테나 포트(port)를 통해 전송할 수 있다. 총 4개의 논리 안테나 포트(port)를 사용하는 경우, 기지국은 단말에 4port CSI-RS 구성하여 4개의 포트(port)에 대한 채널을 측정하게 되며, 하나의 논리 안테나 포트(port)가 전송되는 물리 안테나 포트(port)가 세로로 배치되었기 때문에 좌우로 확산되는 안테나 가상화를 이용하여 전송할 수 있다.
도면 부호 800과 도면 부호 810의 가상화 방법을 이용하면 기지국은 단말에게 상하로 확산된 채널과 좌우로 확산된 채널을 전송하고 이에 대한 채널 측정 정보를 수신할 수 있다. 기지국은 이를 통해 좌우에 존재하는 단말 간의 다중 사용자 다중 입출력(mulit user MIMO) 전송 혹은 상하로 위치한 단말 간의 다중 사용자 다중 입출력(multi user MIMO) 전송을 위한 단말 피드백 수신이 가능하다.
<제3 실시 예>
도면 부호 820과 도면 부호 830은 P가 16이고 M이 16인 경우의 예이며, 도면 부호 820과 도면 부호 830 각각을 위한 Q1, Q2는 다음 수학식 7과 같이 표기될 수 있다.
Figure PCTKR2015005588-appb-I000033
여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000034
는 i번째 논리 안테나 포트(port)와 j번째 물리 안테나 포트(port)에 적용되는 관계를 표시한 것이다. 상기의 구조는 논리 안테나 포트(port)와 물리 안테나 포트(port)를 1:1로 가상화 하는 경우이다. 이 경우 단말은 실제로 4port CSI-RS-1에 0, 1, 2, 3 (NH = 4)에 해당하는 논리 안테나 포트(port)를 맵핑하고, 추가의 4 port CSI-RS-2에 0, 4, 8, 12 (NV = 4)에 해당하는 논리 안테나 포트(port)를 맵핑하여 채널을 측정할 수 있다. 예를 들에 단말이 CSI-RS-1을 통해 추정한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000035
채널 행렬이
Figure PCTKR2015005588-appb-I000036
이고, CSI-RS-2를 통해 추정한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000037
채널 행렬이
Figure PCTKR2015005588-appb-I000038
라고하면, N = NHNV 개의 이차원 송신 안테나에 대한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000039
채널 행렬은 다음의 수학식 8로 표현할 수 있다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000040
수학식 15에서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000041
는 수평 및 수직 안테나 별 안테나 가상화(virtualization)에 의한 영향을 전체 이차원 안테나에 대한 채널 값으로 변화하기 위해 필요한 스칼라 값이다. 상기
Figure PCTKR2015005588-appb-I000042
는 기지국으로부터 별도로 통보 받을 수도 있고 CSI-RS의 채널 추정 상황에서 미리 계산되어 1의 값을 가질 수도 있다. 또한,
Figure PCTKR2015005588-appb-I000043
는 행렬의 크로네커 곱(Kronecker product)을 나타내며 행렬 A와 B사이의 크로네커 곱(Kronecker product)는 아래의 수학식 9과 같이 표현된다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000044
수학식 9에서,
Figure PCTKR2015005588-appb-I000045
이다.
수학식 9는 수평 및 수직 방향으로 CSI-RS 안테나 포트 개수가 각각 NH와 NV인 경우에 대한 설명이다. 이차원 배열을 가지는 N = NHNV 개의 기지국 안테나와 NRx개 수신 안테나 사이의 채널은 수직 및 수평 방향으로의 각 CSI-RS로부터 추정되는 수직 및 수평 채널에 대하여 각 수신 안테나 별로 별도의 크로네커 곱(Kronecker product)으로 형성되는 채널과 등가임을 표현하는 가상화 방법이다.
상기 M개의 논리 안테나 포트(port)중에서 NH + NV 개만을 단말에 측정하게 함으로 실제 (Kronecker product)으로 형성되는 채널과 등가임을 표현하는 가상화 방법이다.
상기 M개의 논리 안테나 포트(port)중에서측정해야 하는 채널의 수를 감소하고 2차원의 안테나 에레이에 대한 채널을 단말이 모두 확득할 수 있는 가상화 방법이다. 상기 실시 예는 기지국이 단말로부터 RI, PMI, CQI를 받으면 2차원 공간의 안테나 어레이를 이용하여 공간 다중화 전송을 수행할 수 있는 기술이다.
<제4 실시 예>
도면 부호 840과 도면 부호 850은 P가 4이고 M이 16인 경우의 예이다. 각각에 대한 Q1, Q2에 대해서 Q1은 상기 수식식 5와 같이 같이 표기될 수 있으며, Q2에 해당 가상화는 다음 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000046
여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000047
는 i번째 논리 안테나 포트(port)와 j번째 물리 안테나 포트(port)에 적용되는 관계를 표시한 것이다.
일반적으로
Figure PCTKR2015005588-appb-I000048
, n=0, 1, 2, 3의 관계를 가진다.
Figure PCTKR2015005588-appb-I000049
의 관계를 가진다. 이는, 각 논리 안테나 포트(port)가 전송되는 물리 안테나 간에 서로 동일한 구성의 가상화를 유지함과 동시에 단말이 각 논리 안테나 포트(port) 간에 서로 다른 가상화를 적용하기 위함이다. 상기와 같은 구조로 가상화 하는 경우 도면 부호 840의 하나의 논리 안테나 포트(port)는 총 4개의 물리 안테나 포트(port)를 이용해서 신호를 전송하게 된다. 각각의 물리 안테나 포트(port)에 적용된 가중치(weight) 값인
Figure PCTKR2015005588-appb-I000050
를 통해 신호가 전송된다. 도면 부호 850 에서의 하나의 논리 안테나 포트(port)는 총 4개의 물리 안테나 포트(port)를 이용해서 신호를 전송하게 된다. 각각의 물리 안테나 포트(port)에 적용된 가중치(weight) 값인
Figure PCTKR2015005588-appb-I000051
를 통해 신호가 전송된다. 즉, 기지국은 논리 안테나 포트(port)에 대해서 물리 안테나 포트(port)에 대한 가상화를 적용함에 있어서 사용하는 물리 안테나 포트(port)가 동일하여도 서로 다른 가중치(weight)를 이용하여 다른 가상화를 적용할 수 있다. 이 경우 도면 부호 840의 가상화를 4port CSI-RS를 통해 전송하고, 추가로 4port CSI-RS를 이용하여 도면 부호 850의 가상화를 단말에 전송함으로서, 서로 다른 가중치(weight)를 사용하는 동일한 가상화를 통한 피드백을 할 수 있다.
상기 기술한 방법은 셀 안에서 가상의 셀을 구성하는 방법으로 기지국은 동일한 논리 안테나 포트(port)와 동일한 물리 안테나 포트(port) 매핑(mapping)을 사용하지만, 포트(port) 매핑(mapping)에 사용하는 가중치(weight)를 다르게 적용할 수 있다. 이 경우, 실제로 구성되는 신호는 공간적으로 서로 다른 방향을 가르키게 되고, 이는 마치 셀 이 두 개 있는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다. 이 때 기지국은 단말로 서로 다른 두 개의 가상화를 서로 다른 두 개의 CSI-RS의 포트(port)에 매핑(mapping)하여 전송한다. 단말은 두 개의 CSI-RS로부터 RI, PMI, CQI를 생성하여 기지국에 피드백한다. 기지국은 마치 단말이 두 개의 셀에 대한 피드백을 하는 것으로 운영할 수 있는 기술이다.
<제5 실시예>
도면 부호 860은 P가 16이고 M이 16인 경우의 예이며 도 820과 도 830을 각각을 위한 Q1, Q2는 다음 수학식 7과 같이 표기될 수 있다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000052
여기서
Figure PCTKR2015005588-appb-I000053
는 i번째 논리 안테나 포트(port)와 j번째 물리 안테나 포트(port)에 적용되는 관계를 표시한 것이다. 상기의 구조는 논리 안테나 포트(port)와 물리 안테나 포트(port)를 1:1로 가상화 하는 경우이다. 이 경우 단말은 실제로 8 port CSI-RS-1에 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 에 해당하는 논리 안테나 포트(port)를 맵핑하고 추가의 8 port CSI-RS-2에 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15에 해당하는 논리 안테나 포트(port)를 맵핑하여 채널을 측정한다. 예를 들에 단말이 CSI-RS-1을 통해 추정한 채널 행렬이
Figure PCTKR2015005588-appb-I000054
이고, CSI-RS-2를 통해 추정한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000055
채널 행렬이
Figure PCTKR2015005588-appb-I000056
라고 하면, N = N1 + N2 개의 이차원 송신 안테나에 대한
Figure PCTKR2015005588-appb-I000057
채널 행렬은 다음의 수학식 12로 표현할 수 있다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000058
수학식12에서 CSI-RS 안테나 포트 개수가 각각 N1와 N2인 경우에, 이차원 배열을 가지는 N = N1 + N2 개의 기지국 안테나와 NRx 개 수신 안테나 사이의 채널은, 도면 부호 860의 각각 CSI-RS로부터 추정되는 채널에 대하여 형성되는 채널로 표현하는 가상화 방법이다.
상기 가상화 방법을 실제로 서로 다른 CSI-RS에서 측정한 채널을 서로 연접하는 방법으로 최대 가능한 CSI-RS 포트(port)의 개수 보다 논리 안테나 포트(port)의 개수가 많은 경우에 사용할 수 있는 방법이다. 이를 통해 단말은 서로 다른 자원에서 측정한 정보를 서로 연접하여 하나의 채널로 판단하고 RI, PMI, CQI를 피드백할 수 있다.
다시 말해, 다중 능동 안테나 어레이 기지국은 상기 기술한 다양한 종류의 가상화를 적용할 수 있다. 이러한 다양한 가상화가 하나의 기지국에 한 개 이상으로 발생함과 동시에 인접한 기지국에 추가로 발생할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 이러한 다중 능동 안테나 어레이 기지국에서 다양한 가상화에 대한 채널을 측정하고 간섭을 효과적으로 측정하여 기지국에 피드백하기 위해 다음과 같은 채널 측정 자원 구성 방법을 제안한다.
<채널 측정 자원 구성 방법>
제안하는 채널 측정 자원 구성 방법을 위해 기지국은 하나의 단말에 복수의 CSI-RS 자원과 복수의 CSI-IM 자원을 구성할 수 있다. 기지국은 최대 CSI-RS 자원과 최대 4개의 CSI-IM 자원을 구성할 수 있다. 기지국은 상위 시그널링으로 하나의 단말에 최대 4개의 CSI-RS 자원과 최대 4개의 CSI-IM 자원을 구성할 수 있다. 또한, 기지국은 상위 시그널링으로 해당 자원의 조합으로 채널 측정 자원을 최대 4개 구성할 수 있다. 상기 자원의 조합은 도 9의 도면부호 900과 같이 구성할 수 있다.
- 구성 A: CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-IM (간섭 측정)
- 구성 B: CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM(간섭 측정)
- 구성 C: CSI-RS#1(채널 측정), CSI-IM#1(간섭 측정), CSI-IM#2 (간섭 측정)
- 구성 D: CSI-RS#1(채널 측정), CSI-IM#1(간섭 측), CSI-RS#1(간섭 측정)
제안하는 채널 측정 자원 구성 방법에서 구성 A~D를 이용하는 경우 단말의 채널 피드백은 다음과 같다.
- RI의 도출
<수학식 13>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000059
- PMI의 도출
<수학식 14>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000060
RI와 PMI는 순차적으로 혹은 동시에 습득할 수 있다. 기지국이 운영하는 프리코더(precoder)는 서로 다른 랭크(rank)에 대해서 서로 다른 프리코더(precoder)의 집합으로 구성된다. 만약 단말이 특정 프리코더(precoder)가 수학식 14와 같이 최적의 프리코더(precoder)를 선택하는 경우 해당 프리코더(precoder)의 랭크(rank)가 수학식 13과 같이 최적의 RI로 선택될 수 있다.
CQI 수신기에 따라 서로 다른 방법의 CQI를 생성하는데, 본 발명의 실시 예에서는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 수신기(receiver)를 가정하여 설명하나 본 발명의 요지에 따르면 해당 실시 예는 다른 구성의 수신기(receiver)에서도 공히 적용될 수 있다.
- CQI의 도출 구성 A (가령 MMSE receiver를 가정한 경우, k번째 layer에 대한 SINR의 예)
<수학식 15>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000061
구성 A에 의한 SINR의 도출은 채널의 경우 CSI-RS#1을 통해서 채널 정보를 획득하고 간섭의 경우에는 구성된 CSI-IM을 통해서 간섭 신호의 크기를 획득할 수 있다.
- CQI의 도출 구성 B (가령 MMSE receiver를 가정한 경우, k번째 layer에 대한 SINR의 예)
<수학식 16>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000062
구성 B에 의한 SINR의 도출은 채널의 경우 CSI-RS#1과 CSI-RS#2을 통해서 채널 정보를 획득하고 이를 크로네커 곱(kronecker product)을 통해 채널을 발생하는 가상화에 이용할 수 있다. 또한, CSI-RS#1과 CSI-RS#2를 통해서 채널 정보를 획득하고 채널을 연접하여 채널을 획득하는 가상화 방법에 활용할 수 있다. 간섭의 경우에는 CSI-IM을 통해서 간섭 신호의 크기를 획득할 수 있다.
- CQI의 도출 구성 C (가령 MMSE receiver를 가정한 경우, k번째 layer에 대한 SINR의 예)
<수학식 17>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000063
구성 C에 의한 SINR의 도출은 채널의 경우 CSI-RS#1을 통해서 채널 정보를 획득하고, CSI-IM#1과 CSI-IM#2를 통해서 간섭 정보를 획득하고 방법에 활용할 수 있다. 간섭의 경우에는 CSI-IM#1에 자기 셀 내의 간섭을 CSI-IM#2에는 자기 셀 외의 간섭을 측정할 수 있도록 기지국이 간섭 신호를 전송할 수 있다. 다른 실시 예로 CSI-IM#1에는 인접한 사용자 혹은 특정 프리코더(precoder)의 간섭을 CSI-IM#2는 인접 셀에서의 간섭을 확득할 수 있다. 또 다른 예로 CSI-IM#1은 셀 내의 제 1가상화 셀에 대한 간섭을 CSI-IM#2는 셀 내의 제 2가상화 셀에 대한 간섭의 크기를 획득할 수 있다.
- CQI의 도출 구성 D (가령 MMSE receiver를 가정한 경우, k번째 layer에 대한 SINR의 예)
<수학식 18>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000064
구성 D에 의한 SINR의 도출은 채널의 경우, CSI-RS#1을 통해서 채널 정보를 획득하고, CSI-RS#2와 CSI-IM#1를 통해서 간섭 정보를 획득하고 방법에 활용할 수 있다. 간섭의 경우에는 CSI-RS#2에서는 간섭 셀의 채널뿐만 아니라 간섭 셀이 특정 프리코더(precoder)를 가정한 간섭을 측정할 수 있다. 이 경우에 CSI-IM에는 측정할 수 있는 간섭 셀을 제외한 나머지 셀의 간섭을 측정하도록 하고 측정할 수 있는 간섭 셀은 CSI-RS#2를 통해 측정하도록 구성할 수 있다. 또 다른 실시예로 간섭 셀에서 가장 많은 간섭을 주는 프리코더(precoder)를 가정하고 해당 채널이 자기에게 간섭을 주지 않는다고 가정하고 SINR를 도출 할 수 있다. 이 경우 모든 간섭을 CSI-IM에 측정하도록하고 측정 가능한 간섭 셀에서 채널을 측정한 후 해당 간섭에 수학식 19와 같이 제거된 것을 가정하고 SINR를 도출할 수 있다.
<수학식 19>
Figure PCTKR2015005588-appb-I000065
<다중 능동 어레이 안테나와 CoMP(다중 기지국 협동을 동시에 하는 경우 구성 실시예>
예를 들어, 단말이 4개의 CSI-RS와 4개의 CSI-IM 자원를 구성받는 경우를 가정한다. 총 4개의 채널 측정 자원을 구성 받는 경우 단말은 구성 A에 대하여 4개의 구성을 받을 수 있다. 이 때, 서로 다른 4개의 CSI-RS와 서로 다른 4개의 CSI-IM를 사용하여 4개의 채널 측정 자원을 구성하는 예는 아래와 같다.
- 구성 1: A - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-IM#1 (간섭 측정)
- 구성 2: A - CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#2 (간섭 측정)
- 구성 3: A - CSI-RS#3 (채널 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정)
- 구성 4: A - CSI-RS#4 (채널 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정)
[표 1]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000066
[표 2]
Figure PCTKR2015005588-appb-I000067
여기서 CSI-RS와 CSI-IM index는 기지국이 운영하는 하나 이상의 CSI-RS 자원을 지시하는 방법이다. 예를 들어, 각각의 CSI-RS index는 채널 상태를 측정하기 위해 필요한 자원 정보(예를 들어, 서브프레임 정보, 서브캐리어 정보)를 지시할 수 있다. 예를 들어, 각각의 CSI-IM index은 간섭을 측정하기 위해 필요한 자원 정보(예를 들어, 서브프레임 정보, 서브캐리어 정보)를 지시할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 CSI-RS index를 CSI-RS 자원 설정 정보로 지칭하고, CSI-IM을 CSI-IM 자원 설정 정보로 지칭할 수 있다.
가령 기지국이 도 2에서 도시한 CSI-RS 자원 중에서 A, E, F, G를 사용하는 경우를 가정한다. 기지국은 해당 자원이 전송되는 시간 자원 등과 같은 추가 자원 정보를 단말에 구성하고, 구성된 자원 정보를 index(예를 들어, index 0 ~ 3)로 지시할 수 있다. 기지국은 단말에 피드백 구성을 지시할 때 CSI-RS 자원이나 CSI-IM 자원을 지시한다. 이때, 기지국은 도 2 의 A ~ H 대신에 index로 지시된 CSI-RS 자원 구성을 활용하여 피드백 자원 별로 서로 다른 CSI-RS index와 서로 동일한 CSI-IM index를 활용하여 지시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 하나의 채널 자원 구성(CSI-feedback Configuration)에서 복수의 CSI-RS index를 지시하거나, 복수의 CSI-IM index를 지시할 수 있다. 또한, 하나의 채널 자원 구성에서 복수의 CSI-RS index 또는 복수의 CSI-IM index가 지시되는 경우, 서로 다른 인덱스 간에는 서로 다른 자원 구성 정보를 가질 수 있다.
또 다른 예로 단말은 채널 측정 자원으로 구성 B에 대하여 4개의 구성을 받을 수 있다. 이 때는 최대 4개의 CSI-RS #1, #2, #3, #4를 두 개씩 2 개의 구성 정보에 전달하며 이 때 CSI-IM은 1개가 각각 사용될 수 있다.
- 구성 1: B - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#1 (간섭 측정)
- 구성 2: B - CSI-RS#3 (채널 측정), CSI-RS#4 (채널 측정), CSI-IM#2 (간섭 측정)
- 구성 3: B - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정)
- 구성 4: B - CSI-RS#3 (채널 측정), CSI-RS#4 (채널 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정)
또 다른 예로 단말은 채널 측정 자원으로 구성 C에 대하여 4개의 구성을 받을 수 있다. 이 때는 최대 4개의 CSI-RS #1, #2, #3, #4와 총 4개의 CSI-IM을 구성 정보에 전달하며 이 때 CSI-RS가 각각 1개 CSI-IM은 2개가 각각 사용될 수 있다.
- 구성 1: C - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-IM #1 (간섭 측정), CSI-IM#2 (간섭 측정)
- 구성 2: C - CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정)
- 구성 3: C - CSI-RS#3 (채널 측정), CSI-IM#1 (간섭 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정)
- 구성 4: C - CSI-RS#4(채널 측정), CSI-IM#2 (간섭 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정)
또 다른 예로 단말은 채널 측정 자원으로 구성 D에 대하여 4개의 구성을 받을 수 있다. 이 때는 최대 4개의 CSI-RS #1, #2, #3, #4와 총 4개의 CSI-IM을 구성 정보에 전달하며 이 때 CSI-RS가 각각 1개 CSI-IM은 2개가 각각 사용될 수 있다.
- 구성 1: D - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-IM #1 (간섭 측정), CSI-RS#3 (간섭 측정)
- 구성 2: D - CSI-RS#1 (채널 측정), CSI-IM#2(간섭 측정), CSI-RS#4 (간섭 측정)
- 구성 3: D - CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정), CSI-IM#3 (간섭 측정)
- 구성 4: D - CSI-RS#2 (채널 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정), CSI-IM#4 (간섭 측정)
가령, 해당 구성은 두 개의 기지국에서 다중 능동 에레이 안테나를 이용하여 두 가지 가상화 방법을 사용하여 Cell 1은 CSI-RS#1에 제 1가상화를 CSI-RS#3에 제 2 가상화를 적용하고 Cell 2는 CSI-RS#2에 제1 가상화를 CSI-RS#4에 제 2 가상화를 적용하는 것을 가정할 수 있다. 이 경우 구성 1은 제 1가상화로 구성된 셀에서는 채널을 측정하고 동일 셀의 제 2가상화로 구성된 신호에서 간섭 채널을 획득하고 나머지 셀에서 간섭을 CSI-IM#1로 측정하는 방법이다.
상기에서는 동일한 구성을 4개 사용하여 채널 측정 자원을 구성하는 예를 기술하였으나, 본 발명은 다양한 구성의 혼합으로도 동일한 기능을 하도록 구성할 수 있으며 이에 대한 제한을 두지 않는다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 10를 참조하면, 단말은 적어도 하나 이상의 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신한다(1010 단계). 단말은 본 발명의 실시 예에서 제안한 가상화에 따라 하나 이상의 CSI 채널 추정을 위한 적어도 하나 이상의 CSI-RS 구성에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 수신된 설정 정보를 기초로, 각 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, 수열 정보 그리고 전송전력 정보 등의 전체 또는 일부를 확인한다.
이후에, 단말은 1020 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 하나의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 수신 및 확인한다.
피드백 설정은 단말이 생성하고 피드백을 수행해야할 피드백 정보들의 종류를 나타내는 피드백 모드 (reporting or feedback mode) 정보를 포함한다. 즉, 피드백 모드 정보는 단말이 안테나 포트(port) 자원으로부터의 채널을 추정하고, 이에 대하여 각각의 최적의 랭크(rank), 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 정의하는 프리코더 매트릭스 지시자(PMI), 채널 품질 지시자(CQI)를 생성하여 기지국으로 통보하는 것이다.
PMI 코드북 정보(PMI codebook information)는 코드북(codebook) 중 현재 채널 상황에서 사용 가능한 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)들의 집합에 대한 정보를 의미한다. 만약 PMI 코드북(codebook) 정보(information)가 피드백을 위한 RRC 정보에 포함되지 않는다면, 단말은 각 피드백은 정의된 코드북(codebook) 내 가능한 모든 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)들이 피드백을 위해 사용될 수 있다고 인식할 수 있다.
단말은 1030단계를 통해 기지국 안테나와
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개 수신안테나 사이의 채널을 추정한다. 이후 단말은 해당 채널을 추정하고 CSI-RS 간에 추가의 채널을 기반으로 피드백 정보를 생성한다(1040 단계). 단말은 수신한 피드백 설정과 상기 정의된 코드북(codebook)을 사용하여 피드백 정보 rank, PMI 및 CQI 를 생성할 수 있다. 이후 단말은 1050 단계에서 기지국의 피드백 설정에 따라 해당 피드백 타이밍에 상기 피드백 정보들을 기지국으로 전송하여 이차원 배열을 고려한 채널 피드백 생성 및 보고 과정을 마친다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
도 11을 참조하면 기지국은 1110 단계에서 안테나 포트(port)의 채널을 측정하기 위한 적어도 하나 이상의 CSI 채널 피드백 구성에 대한 설정 정보를 단말로 전송한다. 또한, 기지국은 설정 정보로써 각 CSI-RS에 대한 포트의 개수, 각 CSI-RS가 전송되는 타이밍 및 자원 위치, 수열 정보 그리고 전송전력 정보 등의 전체 또는 일부를 전송한다.
이후에, 기지국은 1120 단계에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS를 기반으로 하는 하나 이상의 피드백 설정(feedback configuration) 정보를 단말로 전송한다. 여기서 본 발명의 실시 예에 따른 다양한 가상화를 가정한다. 또한, CSI-RS에 대한 피드백 설정은 상술한 표 1과 2와 같은 RRC 정보의 전체 또는 일부로 구성될 수 있다.
이후에 기지국은 1130 단계에서 단말로 구성된 CSI-RS를 전송한다. 단말은 안테나 포트(port) 별로 채널을 추정하고 이를 기반으로 가상의 자원에 대한 추가적인 채널을 추정한다. 단말은 본 발명이 제안하는 실시에 따라 피드백을 결정하고 이에 해당하는 CQI를 생성하여 기지국으로 전송한다.
이에 따라 기지국은 1130 단계에서 단말로부터 피드백 정보를 수신하고, 단말과 기지국 간의 채널 상태를 판단하는데 활용한다.
도 12은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 12을 참조하면, 단말은 통신부(1210)와 제어부(1220)로 구성된다.
통신부(1210)는 외부(예를 들어, 기지국)로부터 데이터를 송신 또는 수신하는 기능을 수행한다. 또한, 통신부(1210)는 제어부(1220)의 제어하에 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
제어부(1220)는 단말을 구성하는 모든 구성 요소들의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로 제어부(1220)는 기지국으로부터 할당 받은 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 또한, 제어부(1220)는 생성한 채널 정보를 기지국으로부터 할당 받은 타이밍 정보에 따라 기지국으로 피드백하도록 통신부(120)를 제어한다. 이를 위해 제어부(1220)는 채널 추정부(1230)를 포함하여 구성될 수 있다.
채널 추정부(1230)는 기지국으로부터 수신되는 CSI-RS 및 피드백 할당 정보를 통해 필요한 피드백 정보를 판단하고, 이에 따라 수신된 CSI-RS를 사용하여 채널을 추정한다.
도 12에서는 단말이 통신부(1210)와 제어부(1220)로 구성된 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단말에서 수행되는 기능에 따라 다양한 구성들을 더 구비할 수 있다. 예를 들어 단말은 단말의 현 상태를 표시하는 표시부, 사용자로부터 기능 수행 등과 같은 신호가 입력되는 입력부, 단말에 생성된 데이터들을 저장하는 저장부 등을 구비할 수 있다. 또한, 상기에서는 제어부(1220)와 채널 추정부(1230)가 별도의 블록으로 구성되었다고 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 채널 추정부(1230)가 수행하는 기능을 제어부(1220)가 수행할 수도 있다.
이 경우, 제어부(1220)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 자원 각각에 대한 설정 정보를 기지국으로부터 수신하도록 통신부(1210)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1220)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 통신부(1210)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(1220)는 상기 통신부(11210)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성한다. 그리고 제어부(1220)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 통신부(1210)를 제어한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(1220)는 기지국으로부터 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 수신하고, 상기 기지국으로부터 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 수신하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 상기 기지국에 대한 채널 상태를 추정하고, 상기 채널 상태 추정 결과를 상기 기지국으로 보고하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택될 수 있다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 13을 참조하면, 기지국은 제어부(1310)와 통신부(1320)로 구성된다.
제어부(1310)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(1310)는 단말의 수평 및 수직 성분 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 이를 위해 제어부(1310)는 자원 할당부(1330)를 더 구비할 수 있다.
자원 할당부(1330)는 단말이 안테나 포트(port)를 그룹 별로 각각 추정할 수 있도록 CSI-RS를 각각의 자원에 할당하고, 해당 자원을 사용하여 CSI-RS를 전송한다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다.
통신부(1320)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 통신부(1320)는 제어부(1310)의 제어하에 할당된 자원을 통해 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다.
상기에서는 제어부(1310)와 자원 할당부(1330)가 별도의 블록으로 구성되었다고 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자원 할당부(1330)가 수행하는 기능을 제어부(1310)가 수행할 수도 있다.
이 경우, 제어부(1310)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 통신부(1320)를 제어하고, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정한다. 또한, 제어부(1310)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 통신부(1320)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1310)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 통신부(1320)를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(1310)는 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하고, 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 제어부(1310)는 상기 제1 정보가 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보가 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1310)는 상기 제2 제어 메시지를 상기 제1 제어 메시지에 포함된 서로 다른 CSI-RS와 서로 다른 CSI-IM 자원 중 선택된 3개의 자원 설정 정보의 조합일 수 있다.
구체적으로 상기 제어부(1320)는 채널 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보를 포함하는 상기 제2 제어 메시지를 생성할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1320)는 채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보를 포함하는 상기 제2 제어 메시지를 생성할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1320)는 채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보와 1개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보를 포함하는 상기 제2 제어 메시지를 생성할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 많은 수의 2차원 안테나 어레이 구조의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 CSI-RS를 전송하는데 과다한 피드백 자원을 할당하는 것과 단말의 채널 추정 복잡도를 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 모두 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 다중 안테나 어레이 기지국과 같이 많은 수의 송신 안테나를 갖는 기지국에서 다양한 가상화를 통한 CSI-RS를 전송하는데 과다한 무선자원을 할당하는 것을 방지할 수 있으며, 하나의 이상의 기지국으로부터 단말은 효과적으로 많은 수의 송신 안테나에 대한 채널을 측정하고 이를 피드백 정보로 구성하여 기지국에 통보할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 이동 통신 시스템에서 기지국의 채널 측정 정보 수신 방법에 있어서,
    채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하는 단계;
    채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 제1 제어 메시지에 포함된 서로 다른 CSI-RS와 서로 다른 CSI-IM 자원 중 선택된 3개의 자원 설정 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보와 1개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 이동 통신 시스템에서 채널 측정 정보 수신을 위한 기지국 장치에 있어서,
    적어도 하나의 네트워크 노드와 신호를 송수신하는 통신부; 및
    채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 전송하고, 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 상기 단말로 전송하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 측정된 채널 상태 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 제1 제어 메시지에 포함된 서로 다른 CSI-RS와 서로 다른 CSI-IM 자원 중 선택된 3개의 자원 설정 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보와 1개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 이동 통신 시스템에서 단말의 채널 측정 정보 보고 방법에 있어서,
    기지국으로부터 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 상기 기지국에 대한 채널 상태를 추정하는 단계; 및
    상기 채널 상태 추정 결과를 상기 기지국으로 보고하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 제1 제어 메시지에 포함된 서로 다른 CSI-RS와 서로 다른 CSI-IM 자원 중 선택된 3개의 자원 설정 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보와 1개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 이동 통신 시스템에서 채널 측정 정보를 보고하는 단말의 장치에 있어서,
    적어도 하나의 네트워크 노드와 신호를 송수신 하는 통신부; 및
    기지국으로부터 채널 상태 정보 기준 신호(Channel Status Information Reference Signal, 이하 CSI-RS) 및 채널 상태 정보 간섭 측정(Channel Status Information Interference Measurement, 이하 CSI-IM) 자원 설정 정보를 포함하는 제1 제어 메시지를 단말로 수신하고, 상기 기지국으로부터 채널 측정을 위한 적어도 하나의 제1 정보와 간섭 측정을 위한 적어도 하나의 제2 정보를 포함하는 제2 제어 메시지를 수신하며, 상기 제1 제어 메시지 및 상기 제2 제어 메시지에 기반하여 상기 기지국에 대한 채널 상태를 추정하고, 상기 채널 상태 추정 결과를 상기 기지국으로 보고하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 중에서 선택되고, 상기 제2 정보는 상기 CSI-RS 자원 설정 정보 또는 상기 CSI-IM 자원 설정 정보 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 제어 메시지는 상기 제1 제어 메시지에 포함된 서로 다른 CSI-RS와 서로 다른 CSI-IM 자원 중 선택된 3개의 자원 설정 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 서로 다른 2개의 CSI-IM 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제2 제어 메시지는,
    채널 측정을 위한 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제1 정보와, 간섭 측정을 위한 1개의 CSI-IM 자원 설정 정보와 1개의 CSI-RS 자원 설정 정보를 포함하는 상기 제2 정보의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
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